2024年甘肃省武威市中考物理一模试卷（含解析）

这是一份2024年甘肃省武威市中考物理一模试卷（含解析），共19页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.以下关于声现象的说法中正确的是( )
A. 根据响度能分辨出不同乐器的声音B. 调节电视音量是为了改变声音的音调
C. “禁止鸣笛”是为了防止噪声的产生D. 只要物体在振动，我们就能听到声音
2.关于温度、热量和内能的说法中正确的是( )
A. 温度高的物体比温度低的物体热量多
B. 物体的内能增加，一定从外界吸收了热量
C. 一块0℃的冰熔化成0℃的水后，内能变大
D. 热传递过程中，热量总是从内能大的物体传向内能小的物体
3.如图是电阻甲和乙的U−I图像，小明对图像信息作出的判断，正确的是( )
A. 甲导体两端的电压与电流成正比
B. 当乙两端电压为1V时，其电阻值为0.4Ω
C. 将甲和乙串联，若电流为0.4A，则电路两端的总电压为3V
D. 若甲和乙并联，若电压为2.5V，则电路中干路电流为0.5A
4.如图所示，电源电压恒定不变。闭合开关后，滑动变阻器的滑片P由b端移到某点c的过程中，电压表的示数由4V变为3V，电流表的示数由0.2A变为0.3A，由此可知( )
A. 电源电压为3V
B. R1的阻值为5Ω
C. 电路消耗的最小功率为0.8W
D. 滑片P在b端时，10s内R1产生的热量为4J
5.关于电与磁的描述中，说法正确的是( )
A. 如图甲所示，当闭合开关后电路中的绿灯亮
B. 如图乙所示，与发电机工作原理相同
C. 如图丙所示，麦克风是用该原理工作的
D. 如图丁所示，小磁针偏转是电磁感应现象
二、填空题：本大题共8小题，共16分。
6.神舟十七号载人飞船于北京时间2023年10月26日成功对接中国空间站天和核心舱，在对接完成后，神舟十七号相对于天和核心舱是______(选填“运动”或“静止”)的。
7.为了推进农业机械智能化，某科技团队研发了5G智能电动拖拉机，它可以通过______(选填“电磁波”或“超声波”)传递云端网络信息实现无人驾驶；核电站的核反应堆利用原子核的______(选填“裂变”或“聚变”)释放核能。
8.冬天人们常搓手取暖，这是通过______方式来改变物体的内能；小萱放学一进家门，就闻到妈妈炒菜的香味，这是______现象，炒菜主要是通过______方式改变物体的内能。
9.出于对安全和环保的考虑，沈阳市政府为喜爱户外烧烤的市民提供了专门的场所。烧烤的主要原料是木炭，已知它的热值是3.4×107J/kg，那么84g的木炭完全燃烧放出______J热量，如果这些热量全部被水吸收，则能使初温为20℃，质量为17kg的水，温度升高到______℃[水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)]。
10.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S1闭合S2断开，甲、乙为电流表时，两表示数之比是I甲：I乙=2：5，则R1：R2=______；当开关S1、S2闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比U甲：U乙=______，R1、R2消耗的电功率之比为P1：P2=______。
11.如图所示的电路中，闭合开关S1、S3，断开S2时，灯L1和L2是______连接；同时闭合开关S1、S2、S3，电路将会发生______现象。
12.一台电动机正常工作时两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为3Ω，那么它的1min内产生的热量为
______J，这台电动机电能转化为机械能的效率为______%.
13.毛皮摩擦过的橡胶棒带______电，如图所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，验电器的金属箔张开，接触瞬间电流的方向是______(选填“从金属球到金属箔”或“从金属箔到金属球”)。
三、作图题：本大题共3小题，共6分。
14.如图，光源S发出的光线经过平面镜反射后恰好经过点P，请画出上述现象的入射光线和反射光线。
15.家庭电路：
如图所示家庭电路，吊灯L1和L2由开关S控制，墙上有一个固定的三孔插座。请把电路连接完整。
16.如图所示，开关闭合后，将滑片P向右滑动的过程中，螺线管右侧的磁体所受的吸引力会变大。请将图中的滑动变阻器按要求连入电路，并画出螺线管的绕法，标出磁感线的方向。
四、实验探究题：本大题共2小题，共22分。
17.在“探究电流与电阻关系”的实验中，可供使用的实验器材有：电源(电压恒为3V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，三个阻值不同的定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω)和导线若干，如图甲所示。
(1)正确连接电路后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，用一根导线分别与定值电阻和电流表并联，两表仍无示数，当导线与滑动变阻器并联时，发现两表指针有明显偏转，故障原因是______；
(2)排除故障后，闭合开关，电流表的示数如图乙所示，则电流为______A；
(3)图丙是根据测量的数据绘制的电流与电阻关系的图像，分析图像可得出结论：导体两端电压一定时，______；
(4)小明利用电源(电压恒定)、电流表、阻值为R0的定值电阻、铭牌磨损的滑动变阻器、开关和单刀双掷开关各一个，设计了如图丁所示的电路，测量未知电阻Rx的阻值，请将实验步骤补充完整。
①开关S闭合，开关S1接a时，移动变阻器的滑片到某一位置，此时电流表的示数为I1；
②开关S闭合，开关S1接b时，变阻器的滑片______(选填“移到最左端”、“移到最右端”或“保持不动”)，此时电流表的示数为I2；
③电阻Rx= ______(用I1、I2和R0表示)。
18.小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源一个、小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。

(1)如图甲所示是小丽连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线；
(2)正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是：______(填选项符号)；
A.灯泡短路
B.灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
(3)电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是______A；
(4)电路连接正确操作后，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定电功率，这时应该向______(选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片；
(5)小丽根据记录的多组I−U数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图丙所示)，则小灯泡的额定功率为______W；
(6)小丽根据小灯泡的I−U图像(如图丙所示)，分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大，你认为原因是______。
五、简答题：本大题共1小题，共6分。
19.2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱进入大气层，与大气层发生剧烈摩擦，舱体外部燃起高温火焰，像是一团火球(如图)。飞船返回舱舱体采用隔热材料，可以保证舱内的温度在航天员可承受的范围内。
(1)用所学物理知识说明舱体外部燃起高温火焰的原因；
(2)请解释舱体采用隔热材料的原因。
六、计算题：本大题共2小题，共12分。
20.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一。某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃，求：
(1)热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容c=4.2×103J(kg⋅℃)]
(2)热水器5小时内接收到的太阳能E；
(3)热水器的效率η；
(4)若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？(燃的热值q=4.2×107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收)
21.厨艺最讲究“火候”二字，如图甲所示的智能蛋糕机就是通过智能化技术控制制作时间和温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的电路简图如图乙所示，其中R1、R2均为发热电阻(假定电阻不随温度变化)，部分参数如下表所示。求：
(1)当开关S1断开，单刀多掷开关S2打到3时，蛋糕机处于______(选填“高温”“中温”或“低温”)挡；蛋糕烘焙过程中，香味四溢，这是______现象。
(2)该蛋糕机以高温挡正常工作时，10分钟产生的热量。
(3)该蛋糕机正常工作时R2的电阻值。
(4)该蛋糕机低温挡的额定功率。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：
A、不同乐器发出声音的音色不同，故区分两种乐器发出的声音是因为它们发出声音的音色不同，故A错误；
B、调节电视音量是为了改变声音的大小，即改变响度，故B错误；
C、禁止鸣笛，是为了防止噪声的产生，属于在声源处减弱噪声，故C正确；
D、振动的物体发出声音，但是人不一定能够听到，比如超声波和次声波人耳就听不到，故D错误。
故选：C。
2.【答案】C
【解析】解：A.热量是一个过程量，不能说物体“含有”“有”热量，故A不符合题意；
B.物体内能增加，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故B不符合题意；
C.0℃的冰熔化成0℃的水，温度不变，但要吸收热量，其内能增加，故C符合题意；
D.热量总是由温度高的物体传递给温度低的物体，不是从内能大的物体传递给内能小的物体，故D不符合题意。
故选：C。
(1)热量是一状态量，描述它的术语是“吸收”和“放出”，不能用含有；
(2)改变物体内能的方法有：做功和热传递，二者是等效的；
(3)物体吸收热量，内能一定增加，但是温度可能不变，例如晶体熔化和液体沸腾的过程，吸热，但是温度不变；
(4)热量总是由温度高的物体传递给温度低的物体。
本题是一道热学综合题，主要考查学生对内能、热传递的条件及改变物体内能方法的理解，是中考的热点，热学的难点。
3.【答案】C
【解析】解：A、由图象可知，甲对应的电流与电压成正比，因为电压是产生的电流的原因，不能说电压与电流成正比，故A错误；
B、由图象可知，当乙两端的电压为1V时，通过乙的电流为0.4A，根据欧姆定律可得乙的电阻为：R乙=U乙I乙=1V0.4A=2.5Ω，故B错误；
C、甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.4A时，通过甲、乙的电流均为0.4A，
由图象可知，U甲=2V，U乙=1V，
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，电源的电压U=U甲+U乙=2V+1V=3V，故C正确；
D、甲、乙并联在2.5V电源时，根据并联电路的电压特点可知两电阻两端的电压为2.5V，
由图象可知，I甲=I乙=0.5A，
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，干路电流I=I甲+I乙=0.5A+0.5A=1A，故D错误。
故选：C。
(1)电压是产生的电流的原因，不能说电压与电流成正比；
(2)当乙两端的电压1V时，通过乙的电流都为0.4A，根据欧姆定律求出乙的电阻；
(3)根据串联电路的电流特点读出图象中对应的电压，利用串联电路的电压特点求出它们两端的电压；
(4)根据并联电路的电压特点结合图象读出对应的电流，再根据并联电路的电流特点得出干路电流。
本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆定律的灵活运用，关键是根据图象得出相关的信息。
4.【答案】D
【解析】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
AB、当滑动变阻器的滑片P在b端时，电压表的示数为4V，电流表的示数为0.2A，根据I=UR可得滑动变阻器接入电路的电阻为
Rb=UbIb=4V0.2A=20Ω；
则电源电压U=Ib(R1+Rb)=0.2A×(R1+20Ω)-------------①
滑动变阻器的滑片P滑到c的过程中，电压表的示数变为3V，电流表的示数变为0.3A，根据I=UR可得滑动变阻器接入电路的电阻
Rc=UcIc=3V0.3A=10Ω；
则电源电压U=Ic(R1+Rc)=0.3A×(R1+10Ω)-------------②
联立①②式可解得：U=6V，R1=10Ω，故A错误，B正确；
C、滑动变阻器滑片P在b端时，R1与R2串联，电流最小，消耗的功率最小，为P小=UIb=6V×0.2A=1.2W，故C错误；
D、当滑片P在b端时，10秒内R1产生的热量Q1=I2R1t=(0.2A)2×10Ω×10s=4J，故D正确。
故选：D。
由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
(1)滑动变阻器滑片P在b端时，R1与R2串联，滑动变阻器的滑片P由b端移到某点c，根据串联电路的电压特点，应用欧姆定律求出R1的阻值和电源电压。
(2)滑动变阻器滑片P在b端时，R1与R2串联，此时电路中的电阻值最大，利用P=UI可求得最小功率。
(3)滑片P在b端时，电流最小，消耗的功率最小，利用Q=I2Rt可求得10秒内R1产生的热量。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是利用电源电压恒定不变的已知条件，根据串联电路的电压特点列出等式求得电源电压和R1的阻值。
5.【答案】C
【解析】解：A、如图甲所示，当闭合开关后，电磁铁中有了磁性，衔铁被吸下，绿灯灭，电路中的红灯亮，故A错误；
B、如图乙所示，说明通电导体在磁场中会受到力的作用，与电动机工作原理相同，故B错误；
C、如图丙所示，是探究电磁感应现象的实验装置，麦克风是把声信号变成电信号的装置，人对着振动膜说话时，带动里面的线圈在磁场中做切割磁感线产生感应电流，用该原理工作的。故C正确；
D、如图丁所示，小磁针偏转是电流的磁效应，故D错误。
故选：C。
(1)电磁继电器是利用电流的磁效应来工作的。
(2)通电导体在磁场中会受到力的作用，电动机是利用该原理来工作的。
(3)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应，发电机和麦克风(动圈式话筒)是利用该原理来工作的。
(4)通电导体的周围存在磁场，这种现象叫电流的磁效应。
本题考查的是电流的磁效应、电磁感应；知道发电机、电动机和麦克风的原理。
6.【答案】静止
【解析】解：对接完成后，神舟十七号载人飞船相对于空间站天和核心舱的位置没有发生改变，所以神舟十七号是静止的。
故答案为：静止。
要判断物体的运动状态，就要看被研究的物体与参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止的。
此题主要考查了运动和静止的相对性，在判断物体运动和静止时，关键看物体相对于参照物的位置是否发生了变化。
7.【答案】电磁波 裂变
【解析】解：5G智能电动拖拉机是利用电磁波传递信息的；核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的。
故答案为：电磁波；裂变。
(1)5G智能电动拖拉机是利用电磁波传递信息的；
(2)核电站是通过核裂变来获取能量的。
本题考查了电磁波的应用及核能的利用，较为基础。
8.【答案】做功 扩散 热传递
【解析】解：冬天，搓手能让手变暖，搓手取暖是通过做功的方式改变物体的内能。
由于菜中的芳香类物质分子不停地做无规则运动，通过扩散现象充满整个房间，所以小萱放学一进家门，就闻到妈妈炒菜的香味；炒菜主要是通过热传递方式改变物体的内能。
故答案为：做功；扩散；热传递。
物质是由分子组成的，组成物质的分子永不停息地做无规则运动；
做功与热传递是改变物体内能的两种方式。
本题考查分子的运动及改变物体内能的方式，属于基础题。
9.【答案】2.856×106 60
【解析】解：(1)木炭完全燃烧放出的热量：
Q放=mq=0.084kg×3.4×107J/kg=2.856×106J，
(2)由题知，Q吸=Q放=2.856×106J，
由Q吸=cm△t可得：
△t=Q吸cm=2.856×106J4.2×103J/(kg⋅℃)×17kg=40℃；
因此水的末温为：20℃+40℃=60℃。
故答案为：2.856×106；60。
(1)利用Q放=mq求出木炭完全燃烧放出的热量；
(2)已知水吸收的热量，知道水的比热容和水初温，利用吸热公式可求出水的末温。
本题综合考查了热量计算公式的应用和燃料燃烧放出热量的计算，利用好Q吸=Q放是关键，因条件已给出，难度不大。
10.【答案】2：3 5：3 2：3
【解析】解：(1)当开关S1闭合S2断开，甲、乙为电流表时，R1和R2并联，甲电流表测R2支路的电流，乙电流表测干路电流；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过两电阻的电流之比：
I1I2=I乙−I甲I甲=5−22=32，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I=UR可得，两电阻的阻值之比：
R1R2=UI1UI2=I2I1=23；
(2)当开关S1、S2闭合，甲、乙两表为电压表时，R1与R2串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，两电阻两端的电压之比：
U1U2=IR1IR2=R1R2=23，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，两电压表的示数之比：
U甲U乙=U1+U2U2=2+33=53，
R1、R2消耗的电功率之比：
P1P2=U1IU2I=U1U2=23。
故答案为：2：3；5：3；2：3。
(1)当开关S1闭合S2断开，甲、乙为电流表时，R1和R2并联，甲电流表测R2支路的电流，乙电流表测干路电流；根据并联电路的电流特点求出两支路的电流之比，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比；
(2)当开关S1、S2闭合，甲、乙两表为电压表时，R1和R2串联，甲测电源的电压，乙测R2两端的电压；根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻两端的电压之比，根据串联电路的电压特点求出两电压表的示数之比，根据P=UI求出R1、R2消耗的电功率之比。
本题通过改变开关的连接方法和电表的更换，改变了电路的连接方法，电路先并联后串联，通过电阻的不变量来沟通两个过程。
11.【答案】并联 电源短路
【解析】解：
闭合S1、S3，断开S2时，电流从电源流出分别流入两灯中再汇合共同流入电源负极，故L ​1和L2为并联连接；
同时闭合S1、S2、S3，电源两极将不经过用电器直接连在一起，将会发生电源短路现象，是不允许的。
故答案为：并联；电源短路。
把电路元件逐个顺次连接起来的电路叫串联电路，在串联电路中电流有一条路径；把电路元件并列连接起来的电路叫并联电路，在并联电路中电流有多条路径；
根据题中开关的通断情况，分析电流的流向，从而判断电路的连接情况。
电源短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路，会烧坏电源。
本题考查了学生识别串、并联电路的能力，电路的识别一般从电流路径上分析，只有一条路径的是串联，有多条路径的是并联。电源短路时会损坏电源，是不允许的。
12.【答案】1.8×104；86.4
【解析】解：(1)这台电动机1min内产生的热量：
Q=I2Rt=(10A)2×3Ω×60s=1.8×104J；
(2)电动机消耗的总电能：
W总=UIt=220V×10A×60s=132000J，
电动机利用的电能：W=W总−Q=132000J−18000J=114000J，
这台电动机的效率：
η=WW总×100%=114000J132000J×100%=86.4%．
故答案为：1.8×104J；86.4%．
(1)已知线圈的电阻和通过的电流以及通电时间，根据公式Q=I2Rt可求这台电动机1min内产生的热量．
(2)已知电动机两端的电压和通过的电流，根据公式W=UIt可求电动机1min内消耗的总电能；已知线圈在1min内消耗的电能，1min内消耗的总电能减去线圈消耗的电能就是电动机利用的电能，利用的电能与消耗总电能的比值就是这台电动机的效率．
本题考查电功率、产生热量、效率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是知道只有在纯电阻电路中电能才完全转化成内能．
13.【答案】负 从金属箔到金属球
【解析】解：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电(多余电子)，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，橡胶棒多余的电子通过金属球转移到金属箔上，金属箔由于带同种电荷相互排斥而张开一定角度；电子从金属球到金属箔形成电流，因为电子带负电，所以电流方向是从金属箔到金属球。
故答案为：负；从金属箔到金属球。
(1)由于摩擦使物体带电叫摩擦起电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电；
(2)在物理学中，规定正电荷定向移动的方向规定为电流方向，负电荷定向移动方向与电流方向相反。
本题考查了物体带电的实质、电流方向的规定，注意：在金属导体内能够自由移动的是自由电子，电流的方向与电子移动方向相反。
14.【答案】解：首先作出发光点S关于平面镜的对称点，即为像点S′，然后连接S′P点交平面镜于点O，最后沿OP画出反射光线，连接SO画出入射光线，如图

【解析】根据平面镜成像的特点知，反射光线好像是由像点发出的，由物与像关于镜面对称，作出像点后，连接S′P，与镜面的交点为入射点，再完成光路。
此题利用了平面镜成像特点完成光路，物与像关于镜面对称。
15.【答案】解：
(1)由于家庭电路中的各个用电器是并联连接的，所以此电路中的两盏吊灯L1和L2并联，开关接在干路上同时控制两盏灯泡，且为了用电安全，开关应接在火线上；
(2)安装三孔插座的方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。如图所示：

【解析】(1)先确定两灯的连接方式，再确定开关的位置，据此连接好灯和开关；
(2)三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。
针对家庭电路中用电器、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝、电能表等连接方法，一定要掌握，并且掌握这种连接的目的。
16.【答案】
【解析】同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，根据右侧的磁体所受的吸引力会变大判定螺线管磁性的变化；螺线管磁性的大小与电流大小有关，电流越大，磁性越强；根据安培定则判定螺线管的绕线方法。
安培定则共涉及三个方向：电流方向、磁场方向、线圈绕向，告诉其中的两个可以确定第三个。
17.【答案】滑动变阻器断路 0.12 通过导体的电流与其电阻成反比 保持不动 (I2−I1)R0I1
【解析】解：(1)正确连接电路后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，说明电路中出现了断路，用一根导线分别与定值电阻和电流表并联，两表仍无示数，说明除定值电阻和电流表之外仍然存在断路，当导线与滑动变阻器并联时，发现两表指针有明显偏转，说明除滑动变阻器之外的元件没有故障，因此故障原因是滑动变阻器断路；
(2)由图甲可知，电流表选用小量程，由图乙可知，分度值为0.02A，示数为0.12A；
(3)由图像可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：导体两端电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比；
(4)①开关S闭合，开关S1接a时，移动变阻器的滑片到某一位置，此时电流表的示数为I1，定值电阻R0与未知电阻Rx并联，电流表测通过未知电阻Rx的电流；
②开关S闭合，开关S1接b时，变阻器的滑片保持不动，此时电流表的示数为I2，定值电阻R0与未知电阻Rx并联，电流表测通过定值电阻R0与未知电阻Rx的总电流；
③由并联电路的电流特点可知，通过R0的电流为：I0=I2−I1，
由欧姆定律可知，R0两端的电压：U0=I0R0=(I2−I1)R0，
由并联电路的电压特点可知，Rx两端的电压：Ux=U0=(I2−I1)R0，
则未知电阻的阻值：Rx=UxIx=(I2−I1)R0I1。
故答案为：(1)滑动变阻器断路；(2)0.12；(3)通过导体的电流与其电阻成反比；(4)保持不动；(I2−I1)R0I1。
(1)电压表和电流表均无示数，说明电路中出现了断路；导线与元件并联后，元件被短路，当两表指针有明显偏转时，说明此时电路是通路，据此分析故障的原因；
(2)根据电流表选用小量程确定分度值读出示数；
(3)根据图像中电流与电阻之积为一定值分析得出结论；
(4)在没有电压表的情况下，电流表与定值电阻R应起到电压表的测量作用，故将Rx与电流表串联后再与Rx并联，先测通过Rx的电流，保持滑片位置不变，再通过开关的转换，使电流表测Rx与R0并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，根据并联电路电流的规律求出通过R0的电流，根据欧姆定律求出R0两端的电压，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出Rx的阻值。
本题探究电流与电阻关系，考查故障分析、电流表读数、分析图像归纳结论和设计特殊方案测电阻的能力。
18.【答案】B 0.14 右 0.625 灯丝电阻随温度的升高而增大
【解析】解：(1)原电路图中，电流表和灯泡并联，电压表串联在电路中是错误的，在“测量小灯泡的电功率”实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如下图所示：
；
(2)正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即电路的故障可能是灯泡断路，故选：B；
(3)电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.14A；
(4)电路连接正确操作后，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0V，小于灯泡额定电压2.5V，为了测量小灯泡的额定电功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故这时应该向右端移动滑动变阻器的滑片；
(5)由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，则小灯泡额定功率为：
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
(6)由图丙可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P=UI可知，灯泡功率变大，温度升高，灯丝电阻随温度的升高而增大，故小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大。
故答案为：(1)见解答图；(2)B；(3)0.14；(4)右；(5)0.625；(6)灯丝电阻随温度的升高而增大。
(1)根据电路连接和电表的使用分析回答；
(2)正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
(3)根据电流表选用量程确定分度值读数；
(4)根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向；
(5)根据图丙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用P=UI求出灯泡额定功率；
(6)灯丝电阻随温度的升高而增大。
本题测量小灯泡的电功率实验，考查了电路连接、电路故障、电流表读数、实验操作、功率的计算和影响电阻大小因素等知识。
19.【答案】答：(1)当返回舱进入大气层后，会与大气产生摩擦，返回舱需要克服摩擦做功，将机械能转化为内能，使其内能增大，舱外层温度升高，所以，舱体外部会燃起高温火焰。
(2)由于舱外层温度升高，为了阻止热传递的发生，舱体采用隔热材料，从而保证舱内温度在航天员可承受的范围内。
【解析】(1)做功可以改变物体的内能；
(2)舱体采用隔热材料，阻止热传递，保证舱内温度在航天员可承受的范围内。
本题考查内能的改变，属于基础题。
20.【答案】解：(1)在5小时内热水器中的水吸收的热量：
Q=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×100kg×(40℃−20℃)=8.4×106J；
(2)热水器5小时内接收到的太阳能：
E=Pt′=4.2×106J/h×5h=2.1×107J；
(3)热水器的效率：
η=QE×100%=8.4×106J2.1×107J×100%=40%；
(4)煤气完全燃烧释放的热量：
Q放=Q=8.4×106J，
由Q放=mq可得，需要煤气的质量：
m′=Q放q=8.4×106J4.2×107J/kg=0.2kg。
答：(1)热水器中的水吸收的热量为8.4×106J；
(2)热水器5小时内接收到的太阳能为2.1×107J；
(3)热水器的效率为40%；
(4)若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧0.2kg的煤气。
【解析】(1)知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q=cm(t−t0)求出在5小时内热水器中的水吸收的热量；
(2)根据题意求出热水器5小时内接收到的太阳能：
(3)利用η=
×100%求出热水器的效率；
(4)根据题意求出煤气完全燃烧释放的热量，利用Q放=mq求出需要煤气的质量。
本题考查了吸热公式和效率公式、燃料完全燃烧释放热量公式的应用，是一道较为简单的计算题。
21.【答案】低温 扩散
【解析】解：(1)当开关S1断开，单刀多掷开关S2打到3时，电阻R1与电阻R2串联，总电阻最大，根据P=U2R可知蛋糕机处于低温挡；蛋糕烘焙过程中，香味四溢，这是扩散现象；
(2)高温挡产生的热量：
W=P高温t=1100W×600s=6.6×105J；
(3)当S1闭合，S2旋到位置2时，电路为并联，此时，总电阻最小，总功率最大为1100W，当S1闭合，S2旋到位置1时，电路中只有R1，此时，电路处于中温挡，R1的功率为880W，所以高温挡时R2的功率：P2=P高−P中=1100W−880W=220W，
根据P=U2R可知，电阻R2的阻值为：R2=U2P2=(220V)2220W=220Ω；
(4)电热丝R1的阻值：R1=U2P1=(220V)2880W=55Ω，
当开关S1断开，单刀多掷开关S2打到3时，蛋糕机处于低温挡：
P低温=U2R1+R2=(220V)255Ω+220Ω=176W。
故答案为：(1)低温；扩散；
(2)该蛋糕机以高温挡正常工作时，10分钟产生的热量是6.6×105J；
(3)该蛋糕机正常工作时R2的电阻值是220Ω；
(4)该蛋糕机低温挡的额定功率是176W。
(1)根据电路结构及P=U2R判断蛋糕机处于什么挡；不同的物质在相互接触时，物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象；
(2)根据W=Pt可求蛋糕机以高温挡正常工作时，10分钟产生的热量；
(3)求出R2的功率，根据P=U2R可求R2的电阻；
(4)求出电路的总电阻，电阻最大时，蛋糕机功率最小，根据P=U2R可蛋糕机低温挡的额定功率。
本题考查电功率的动态分析及应用，关键是要能根据电路图分析电路的三种功率挡位，难度较大。额定电压/V
220
额定功率/W
高温1100
中温880
低温
Q
E