辽宁省沈阳市大东区2021-2022学年九年级上学期期中考试物理试题（Word版含解析）

2021-2022学年辽宁省沈阳市大东区九年级（上）期中物理试卷

一、选择题（共21分。其中第1-6小题为单选题，每小题2分。第7-9小题为多选题，每小题2分，多选、错选不得分，漏选得1分）注意：第1-6小题中每题只有一个选项正确

1．（2分）下列关于热现象的说法中，正确的是（　　）

A．温度高的物体内能多，温度低的物体内能少 

B．物体从外界吸收热量温度升高，其内能一定增大 

C．水可作为汽车发动机的冷却剂，是因为水的比热容较小 

D．煤的热值比干木柴的大，煤燃烧时放出的热量比干木柴燃烧时放出的热量多

2．（2分）如图所示的电路中，闭合开关S1、S2，电流表、灯泡L1和L2均能正常工作。则下列说法正确的是（　　）

A．开关S1闭合，S2断开，电源外部电流流向为a→b→c→d 

B．开关S1、S2都闭合，通过灯泡L1的电流一定大于通过灯泡L2的电流 

C．开关S1、S2都闭合，灯泡L1和L2并联 

D．闭合S1、S2中任意一个开关，都会有灯泡发光

3．（2分）如图所示电路，闭合开关，电流表A1、A2的示数分别如图乙、丙所示，则下列说法中正确的是（　　）

A．灯泡L1、L2是串联的 

B．通过灯泡L1的电流是0.5A 

C．通过灯泡L2的电流是0.2A 

D．电压表不能测量灯泡 L1两端的电压

4．（2分）如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R1与R2的阻值均为30Ω。闭合开关S，如电压表V1和V2的示数之比为6：5；若将电压表V1和V2分别换成电流表A1和A2后，电流表A1、A2的示数分别为I1和I2。则下列说法正确的是（　　）

A．R2＝10Ω B．R2：R3＝2：3 C．I1：I2＝4：5 D．I1：I2＝5：4

5．（2分）如图所示电路，开关闭合后，两灯泡均发光，电流表、电压表均正常工作，一段时间后，灯泡L1短路，其他元件均不损坏，则会有下面哪种情况发生（　　）

A．电压表无示数 B．电压表示数变大 

C．电流表示数不变 D．电流表示数变小

6．（2分）小明发现，家里的灯都是由不同的开关控制的，一个开关控制一盏灯，则灯亮着的个数与总电阻及总电流之间的关系是（　　）

A．亮着的灯越多，总电阻越小，总电流越小 

B．亮着的灯越多，总电阻越大，总电流越小 

C．亮着的灯越少，总电阻越小，总电流越大 

D．亮着的灯越少，总电阻越大，总电流越小

7．（3分）如图所示的实验，用酒精灯给装水的试管加热，试管内水的温度逐渐升高直至沸腾，水沸腾后，橡胶塞从试管口飞出，试管口附近有“白气”产生。关于上述过程中能量的变化情况，下列说法正确的是（　　）

A．酒精燃烧的过程中，化学能转化为内能 

B．水升温的过程中，通过热传递使水的内能增加 

C．试管口附近出现“白气”的过程中，水蒸气的内能增加 

D．活塞飞出的过程中，水蒸气的内能转化为塞子的机械能

8．（3分）如图所示电路，电源电压恒定不变，闭合开关S，保证电路安全前提下，将滑动变阻器的滑片P向左滑动，假若灯丝电阻保持不变，下列说法正确的是（　　）

A．电流表A示数将变大 

B．电压表V1的示数将变大 

C．电压表 V2和电压表V1示数的差值将变大 

D．电压表V1和电流表A示数的比值将变小

9．（3分）如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b端滑动到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A．滑动变阻器的阻值范围是0～18Ω 

B．定值电阻R的阻值是6Ω 

C．电源电压是9V 

D．若定值电阻R出现接触不良时，电流表示数为0，电压表示数为0

二、填空题（每空1分，共18分）

10．（2分）如图所示的实验，在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，倒扣一个空瓶子，使两个瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，抽掉玻璃板后，下方玻璃瓶中二氧化氮气体会进入到上面装着空气的玻璃瓶中，下方玻璃瓶中的气体颜色变浅，上方玻璃瓶的气体颜色变深，两个瓶子内的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀。这种现象叫做 　     　，此现象主要说明 　     　。

11．（3分）如图所示电路，闭合开关，三只灯泡 　   　（选填“串联”或“并联”），电压表V1的示数是6V，电压表V2的示数是5V，电源电压为10V，则L1两端的电压是 　   　V。断开开关时，电压表V1的示数 　   　（选填“大于”、“等于”或“小于”）电压表V2的示数。

12．（4分）如图所示电路，电源电压恒定不变，若要灯泡L和滑动变阻器R串联，则需要开关S1　   　、S2　   　、S3　   　（以上三空均选填“闭合”或“断开”）；若闭合开关S1和S3，断开S2，将滑片P由图中位置向右移动的过程中，灯泡L的亮度 　   　（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。

13．（3分）如图是一握力计的电路示意图，a、b、c、d是四个接线柱，仪表及定值电阻R0均未画出。M、N均为金属板，N固定不动，当金属片P向左移动时，R接入电路的阻值变 　 　。若握力F增大时，要求仪表的示数也增大，则a、b之间应接入 　 　，c、d之间应接入 　 　。（后两空选填“定值电阻”、“电流表”或“电压表”）

14．（2分）如图所示电路，甲，乙为两只完全相同的电表，当闭合开关S1，S2时，甲，乙两表示数之比为4：3，则两表应均为 　   　（选填“电流”或“电压”）表，两电阻大小之比R1：R2为 　   　。

15．（2分）一根粗细均匀的铜导线，电阻为10Ω，若把它截为长度相同的两段，每段的电阻为R1，则R1＝　 　Ω；若将原来的导线对折拧成一条使用，其电阻为R2，则R2＝　 　Ω。

16．（2分）一只小灯泡的额定电压为8V，正常发光时通过它的电流为0.4A，现将该小灯泡接在12V的电源上，为使其正常发光，应　 　联一个　 　Ω的电阻。

三、计算题（共18分。要求写出必要的文字说明、公式、主要运算过程、数值和单位）

17．（6分）小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少？但在教材的燃料热值表中没有查阅到。于是，他在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20℃加热至80℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035m3。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为36%，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求：

（1）在这个过程中水吸收了多少热量？

（2）请你帮小明算出天然气的热值。

18．（12分）如图所示的电路中，电源电压U不变，r、R1和R2均为定值电阻，其中r＝1Ω，R1＝14Ω，S1为单刀单掷开关，S2为单刀双掷开关。闭合S1，将S2掷于1端，电压表V的示数U1＝2.8V；将S2切换到2端，电压表V的示数U2＝2.7V。求：

（1）电源电压U的大小；

（2）电阻R2的阻值。

四、实验、作图题（共22分）

19．（2分）“水与食用油”是生活中不可缺少的食品。小明在学习了比热容的知识后，猜想水的吸热本领比食用油的吸热本领大，为了验证这一结论，他设计了如下探究实验：

（1）取两个相同的试管，分别装入 　   　相等、初温相同的水和食用油；

（2）用铁夹将温度传感器及盛有水和食用油的两个试管，固定在铁架台上。温度传感器的探头部分要与试管内的水或食用油良好接触，如图甲所示。打开红外加热器开关，对盛有水和食用油的试管进行加热。

（3）小明根据实验数据绘制的温度随时间变化的图象如图乙所示，通过分析可知，　   　（选填“水”或“食用油”）的吸热本领大。

20．（5分）小明为了探究“并联电路中干路的电流与各支路电流之间的关系”，设计了如图所示的电路。他选用了三只完全相同的电流表。

（1）小明完成实物电路连接后，在闭合开关S前，发现电流表A1的指针指在“0”刻度线的左侧，则故障的原因可能是 　     　。

（2）当闭合开关S后，小明还发现电流表A的指针向右偏转，超过了右边的最大刻度值，保持原有实验器材不变的情况下，为了使实验正常进行，他可以采取的措施是 　     　。

（3）排除一切故障后，小明再次闭合开关S，电流表A、A1、A2的示数分别为0.8A、0.3A和0.5A，他在表格中记录数据后，下一步应该做的是 　     　，这样做的目的是 　     　。

（4）根据上述的数据分析，可初步得出的并联电路中干路的电流与各支路电流之间的关系是 　     　。

21．（2分）在探究“影响导体电阻的大小的因素”时，如图所示是小明进行实验探究的器材，演示板上固定了四条金属电阻丝。具体如下：

①长度：a、b、c三条长度均是1m，d的长度是0.5m；.

②横截面积：a、b、d的横截面积相同，c的横截面积是它们的两倍；

③材料：a、c、d：的材料相同，b与它们材料不同。

（1）探究电阻跟横截面积的关系时，可依次把M、N跟 　    　两根电阻丝连接，闭合开关，记下电流表的示数，比较金属丝电阻的大小。

（2）依次把M、N跟a、d两根电阻丝连接，闭合开关，发现电流表示数不同。可得结论：　    　。

22．（9分）小赵同学设计了“探究电流与电阻的关系”的实验，器材如下：电源电压恒为4.5V，五个定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω及25Ω，标有“50Ω 1A”的滑动变阻器R′、电压表（可用量程0～3V、0～15V）、电流表（0～0.6A）、开关各1只，导线若干。

（1）请根据图甲所示电路图将图乙所示的实物电路连接完整（要求：导线不允许交叉）。

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P移动到 　   　端，目的是 　   　。

（3）小赵把5Ω的电阻R接入电路后，闭合开关S，发现电流表无示数，电压表有示数。若电路故障只出现在R和R′上，则电路故障是 　   　。排除电路故障后，适当调整滑动变阻器，当电压表示数为2.5V时，读出了对应的电流值。

（4）断开开关，保持滑片P位置不变，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，闭合开关，发现电压表示数 　   　（填“大于”或“小于”）2.5V，应向 　   　（填“左”或“右”）移动滑片P才能达到实验要求。

（5）小赵再分别将定值电阻15Ω、20Ω、25Ω连入，根据实验所得的五组数据绘制出I﹣R图象，如图丙所示，由图象可得出的结论是 　   　一定时，　   　。

（6）为完成该实验探究，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为 　   　Ω。

23．（4分）小明想“测量标有2.5V的某小灯泡正常发光时的电阻”。实验中发现电流表损坏无法使用，于是小明设计了如图所示电路。已知小灯泡正常发光时电压为2.5V，电源电压6V，滑动变阻器A标有“50Ω 1A”字样、滑动变阻器B标有“30Ω 1.5A”字样。

（1）闭合开关S、S1，断开开关S2，移动滑动变阻器A的滑片，使电压表示数为 　    　V，此时小灯泡正常发光。

（2）闭合开关S、S2，断开开关S1，保持滑动变阻器 　    　的滑片不动，移动滑动变阻器 　    　的滑片，使电压表示数为2.5V。（两空均选填“A”或“B”）

（3）保持滑动变阻器B的滑片不动，移动滑动变阻器A的滑片至阻值最大处，此时电压表示数为1V。则小灯泡正常发光时的电阻是 　    　Ω。

五、综合应用题（共6分）

24．（6分）小明学习物理后，发现家中许多地方用到了物理知识。他有如下一些发现，请你帮他选择正确的设计电路，以及将一些物理道理补充完整。

（1）电脑正常工作时，中央处理器不断发热，必须用风扇给予降温。为了保证中央处理器不被烧坏，要求：中央处理器CPU工作之前，带动风扇的电动机要能启动，中央处理器断电后，电动机仍能工作很长一段时间，来进行散热，小明设计如图所示的四个电路图中，符合要求的是 　 　。（选填正确选项的字母）

（2）空气净化器逐渐走入家庭，为人们生活创造了良好的空气环境。小明家客厅里也有一台空气净化器，脏空气进入净化器时，灰尘通过滤网前，先由钨丝高压放电而带上正电，再被带电的滤网捕获（如图所示），大大提高净化能力。

①净化器内的风机在转动时的能量转化是 　 　能转化成 　 　能。

②PM2.5等小微粒能被带电滤网捕获的原因是 　 　（选填“同”或“异”）种电荷相互 　 　。

2021-2022学年辽宁省沈阳市大东区九年级（上）期中物理试卷

参考答案与试题解析

一、选择题（共21分。其中第1-6小题为单选题，每小题2分。第7-9小题为多选题，每小题2分，多选、错选不得分，漏选得1分）注意：第1-6小题中每题只有一个选项正确

1．【解答】解：A、内能与物体的温度、质量都有关系，温度高的物体内能不一定多，温度低的物体内能也不一定少，故A错误；

B、物体从外界吸收热量温度升高时，其内能一定增大，故B正确；

C、水可作为汽车发动机的冷却剂，是因为水的比热容较大，与其它物质相比，同等情况下可以吸收更多的热量，故C错误；

D、煤的热值比干木柴的大，不一定煤燃烧时放出的热量比干木柴燃烧时放出的热量多，因为放热多少还要看燃烧程度和它们的质量，故D错误。

故选：B。

2．【解答】解：A、由电路图可知，开关s1闭合，s2断开，电源外部电流流向为d→c→b→a，故A错误；

B、开关s1、s2都闭合，L1与L2并联，由于不知道两灯泡的情况，不能判断通过灯泡L1的电流与通过灯泡L2电流的关系，故B错误；

C、由电路图可知，闭合开关S1和S2，L1与L2首首相连、尾尾相连，两灯是并联的，故C正确；

D、开关s1在干路上，控制所有用电器，开关s2控制灯泡L1，故只闭合S1，灯泡L2发光，s1、s2都闭合，两灯泡都发光，只闭合s2的两灯泡都不发光，故D错误。

故选：C。

3．【解答】解：AD、由图可知，该电路为并联电路，电压表测量电源的电压，也是测量每个灯泡两端的电压，故AB错误；

BC、电流表A1接在干路中，测量的是干路的电流，电流表A2与L2串联在支路中，测量的是通过L2的电流；根据图2可知，两个电流表的量程都为小量程，分度值为0.02A，示数分别为0.5A和0.2A，所以干路中的电流是0.5A，通过灯L2的电流是0.2A，则通过灯L1的电流是0.5A﹣0.2A＝0.3A，故C正确，D错误。

故选：C。

4．【解答】解：（1）由电路图可知，三电阻串联，由U＝IR可得，

V1的示数为U1＝I（R1+R2）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

V2的示数为U2＝I（R2+R3）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

由①②式和U1：U2＝6：5得：R3＝20Ω，

所以R2：R3＝＝3：2。

（2）电压表换成电流表时，三电阻并联，且R1与R2的阻值均为30Ω，

通过R1、R2支路的电流为I1′＝I2′＝＝，

通过R3支路的电流I3＝＝，

电流表A1的示数为I1＝I2′+I3′＝+＝，

电流表A2的示数为I2＝I1′+I2′＝+＝，

I1：I2＝＝5：4。

故选：D。

5．【解答】解：由图可知：两灯泡串联，电流表测电流，电压表测L1两端的电压，当灯L1短路后，回路总电阻减小，电压不变，故电流增大，电流表读数增大；此时电压表就相当于接在导线两端，故电压表读数为零，故A正确。

故选：A。

6．【解答】解：家庭电路的照明灯是并联的，开亮的灯越多，并联的支路越多，总电阻越小，根据I＝知，电流越大；反之，开亮的灯越少，并联的支路越少，总电阻越大，总电流越小。

故选：D。

7．【解答】解：

A、酒精燃烧将化学能转化为内能，故A正确。

B、水升温的过程中，通过热传递使水的内能增加，故B正确。

C、水蒸气对软木塞做功，将塞子推出，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，水蒸气内能减小、温度降低，液化成小水珠飘散在空中，即“白气”，故C错误。

D、水蒸气对软木塞做功，将塞子推出，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，故D正确。

故选：ABD。

8．【解答】解：灯与R1串联后再与R2串联，电流表测电路的电流，电压表V1测滑片以左电阻丝的电压，V2测两电阻串联的总电压：

AB、将滑动变阻器的滑片P向左滑动时，变阻器连入电路的电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表示数变大；根据U＝IR，灯的电压变大，由串联电路电压的规律，V2的示数变小；滑动变阻器的电阻变小，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器分担的电压变小，即V1的示数变小，故A正确，B错误；

C、电压表V2和电压表V1示数的差值即R1的电压；电路中的电流变大，根据U＝IR可知R1的电压变大，这个差值将变大，故C正确；

D、由欧姆定律，电压表V1和电流表示数的比值即R2的电阻，因将滑动变阻器的滑片P向左滑动时，变阻器连入电路的电阻变小，则电压表V1和电流表A示数的比值将变小，故D正确。

故选：ACD。

9．【解答】解：

C、由电路图可知，当滑片P位于a端时，电路为R的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，且此时电路中的电流最大，由图象可知，电路中的最大电流1.5A时，电压表的示数为9V，即电源的电压为9V，故C正确；

B、由I＝可得，定值电阻R的阻值：

R＝＝＝6Ω，故B正确；

A、当滑片P位于b端时，定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，

由图象可知，电路中的最小电流I′＝0.5A，

则由I＝可得，电路中的总电阻：

R总＝＝＝18Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，滑动变阻器的最大阻值：

R滑大＝R总﹣R＝18Ω﹣6Ω＝12Ω，滑动变阻器的阻值范围是0～12Ω，故A错误；

D、当定值电阻R接触不良时，则串联电路断路，电流表示数为0，此时电压表串联在电路中，相当于测量电源电压，其示数为9V，故D错误。

故选：BC。

二、填空题（每空1分，共18分）

10．【解答】解：抽掉玻璃板后，下方玻璃瓶中二氧化氮气体会进入到上面装着空气的玻璃瓶中，下方玻璃瓶中的气体颜色变浅，上方玻璃瓶的气体颜色变深，两个瓶子内的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀。这种现象叫做扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。

故答案为：扩散现象；分子在不停地做无规则运动。

11．【解答】解：由电路图可知，闭合开关，三个灯泡串联，电压表V1测量L1、L3两端电压之和，电压表V2测量L1、L2两端电压之和；

因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以U1+U2＝5V﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

U1+U3＝6V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

U1+U2+U3＝10V﹣﹣﹣﹣﹣③

联立①②③可得：U1＝1V；

当开关断开时，电路断路，电压表V1、V2的正负接线柱均能与电源的正负两极相连，因此电压表V1、V2的示数均等于电源电源，故两电压表示数相同。

故答案为：串联；1；等于。

12．【解答】解：要使灯泡L和滑动变阻器R串联，应将灯泡L和滑动变阻器R首尾相连接到电源两端，则由图可知只要闭合S2，断开S1、S3；

若闭合开关S1和S3，断开S2，小灯泡和滑动变阻器并联，因并联电路各支路互不影响，所以当将滑片P由图中位置向右移动，灯泡L的亮度不变。

故答案为：断开；闭合；断开；不变。

13．【解答】解：（1）由图可知，当金属片P向左移动时，R接入电路的阻值变小；

（2）c、d之间不可能是电压表，否则电路断路；

若c、d之间为电流表，

①当a、b之间为电压表时，电路为R的简单电路，电压表测电源的电压示数不变，电流表测电路中的电流，

当握力增大时，滑片右移，变阻器接入电路中的电阻变大，由I＝可知电流表的示数减小，这与电表的示数增大不符；

②a、b之间为定值电阻时，R与定值电阻并联，电流表测干路电流，

因并联电路中各支路独立工作、互不影响，

所以，滑片移动时通过定值电阻的电流不变，

当握力增大时，滑片右移，变阻器接入电路中的电阻变大，由I＝可知该支路的电流减小，

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以，干路电流表示数减小，这与电表的示数增大不符；

（3）若c、d之间为定值电阻，

①a、b之间不可能为电流表，否则滑动变阻器被短路；

②a、b之间为电压表时，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，

当握力增大时，滑片右移，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，

由I＝可知电流表的示数减小，

由U＝IR可知，定值电阻两端的电压减小，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，滑动变阻器两端的电压增大，即电压表的示数增大，符合题意。

故答案为：小；电压表；定值电阻。

14．【解答】解：（1）甲、乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，甲、乙两表示数之比为4：3，若量表均为电流表，则甲表会将电源短路，故两表均为电压表。

（2）当闭合S1，S2时，两电阻串联，电压表甲测量电源电压，电压表乙测量R2两端的电压，甲、乙两表示数之比为4：3，

根据串联分压特点可知R1：R2＝＝＝＝。

故答案为：电压；1：3。

15．【解答】解：

①一根铜导线，材料一定，横截面积一定，截成相同的两段后，任何一段与原来的相比，长度都减小了一半，所以电阻值减小为原来的一半，即R1＝＝5Ω；

②一根铜导线对折拧成一条使用，材料不变，长度减小一半，横截面积增大一倍，电阻值减小为原来的四分之一，即R2＝＝2.5Ω。

故答案为：5；2.5。

16．【解答】解：

灯泡正常发光时的电压为8V，现将该小灯泡接在12V的电源上，应串联一个电阻分压。

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

则串联电阻两端的电压：UR＝U﹣UL＝12V﹣8V＝4V，

串联电路中各处的电流相等，

根据欧姆定律可得，串联电阻的阻值：R＝＝＝10Ω。

故答案为：串；10。

三、计算题（共18分。要求写出必要的文字说明、公式、主要运算过程、数值和单位）

17．【解答】解：（1）在这个过程中水吸收的热量Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（80℃﹣20℃）＝5.04×105J；

（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放＝＝＝1.4×106J，

天然气的热值q天然气＝＝＝4×107J/m3

答：（1）在这个过程中水吸收了5.04×105J的热量；

（2）天然气的热值为4×107J/m3。

18．【解答】解：（1）闭合S1，将S2掷于1端，r、R1串联接入电路，电压表测R1两端的电压，

由欧姆定律可得此时通过电路的电流：I1＝＝＝0.2A，

串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则电路总电阻：R＝r+R1＝1Ω+14Ω＝15Ω，

电源电压：U＝I1R＝0.2A×15Ω＝3V；

（2）闭合S1，将S2切换到2端，r、R2串联接入电路，电压表测R2两端的电压，

串联电路总电压等于各部分电压之和，所以r两端的电压：Ur＝U﹣U2＝3V﹣2.7V＝0.3V，

此时通过电路的电流：I2＝＝＝0.3A，

串联电路各处电流相等，由欧姆定律可得电阻R2的阻值：R2＝＝＝9Ω。

答：（1）电源电压U的大小为3V；

（2）电阻R2的阻值为9Ω。

四、实验、作图题（共22分）

19．【解答】解：（1）实验中使水和食用油加热相同的时间，吸收相同的热量，根据控制变量法要比较水和食用油的吸热本领的大小，应控制水和食用油的质量相同；

（3）由图乙可知，质量相同的水和食用油在相同时间内吸收相同的热量，水的温度变化小，食用油的温度变化大，说明水的吸热本领大。

故答案为：（1）质量；（3）水。

20．【解答】解：（1）在闭合开关S前，电流表A1的指针 指在“0”刻度线的左边，说明电流表没有校零；

（2）指针超过了右边的最大刻度值，说明电流表的量程选择的太小，应改用较大的量程；

（3）要得出并联电路电流的特点，使结论具有广泛性，得到干路电流和支路电流的普遍结论，应换用不同规格的灯泡，再测出几组数据；

（4）得出并联电路的干路电流等于各支路电流之和。

故答案为：（1）没有校零；（2）改用较大的量程；（3）换用不同规格的灯泡，再测出几组数据；得出干路中电流与各支路电流之间的普遍关系；（4）并联电路的干路电流等于各支路电流之和。

21．【解答】解：

（1）要探究电阻与横截面积的关系，要选取的电阻丝必须长度、材料相同，因此可选项a、c两电阻丝进行比较；

（2）a、d的材料和横截面积都相同，只有长度不同，根据实验现象可得出结论：导体电阻的大小与导体长度有关。

故答案为：（1）a和c；（2）导体电阻的大小与导体长度有关。

22．【解答】解：（1）变阻器按“一上一下”连入电路中，电压表与电阻并联，如下所示：

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P移到最左端，这样变阻器接入电路的电阻最大，目的是保护电路；

（3）小赵把5Ω的电阻R接入电路后，闭合开关S，发现电流表无示数，电路可能断路，电压表有示数，电压表与电源连通，若电路故障只出现在R和R'上，则电路故障是电阻R断路；

（4）根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大，发现电压表示数大于2.5V；

探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数不变；

（5）电阻两端的电压不变，由图知，通过电阻的电流与电阻的成积：IR＝0.1A×25Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣＝0.5A×5Ω，是一个定值，故得出导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；

（6）由题可知，五个定值电阻分别为5Ω，10Ω，15Ω，20Ω及25Ω，要完成实验，需控制定值电阻两端的电压不变，根据分压原理，定值电阻最小时，滑动变阻器接入的电阻最小。

由题意知，本实验控制的电阻两端的电压，即电压表的示数：UV＝2.5V，

根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U'＝U﹣UV＝4.5V﹣2.5V＝2V，

根据串联电路分压原理，当接入R＝5Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为R'：

＝，R'＝R＝×5Ω＝4Ω，

所以，为了完成整个实验，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为4Ω。

故答案为：（1）如图所示：

（2）最左；保护电路（3）电阻R断路；（4）大于；左；（5）导体两端电压；通过导体的电流与导体的电阻成反比；（6）4。

23．【解答】解：已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压6V，滑动变阻器A、B分别标有“50Ω  1A”和“30Ω   1.5A”字样；

①闭合开关S，S1，断开S2，移动滑动变阻器A的滑片，使电压表示数为2.5V，此时小灯泡正常发光；

②闭合开关S，S2，断开S1，保持滑动变阻器A的滑片不动，移动滑动变阻器B的滑片，使电压表示数为2.5V；根据等效替代法，此时变阻器B连入电路中的电阻大小等于灯泡正常发光时的电阻大小；

③保持滑动变阻器B的滑片不动，移动滑动变阻器A的滑片至阻值最大处，此时电压表示数为1V。

则滑动变阻器A的电压为：UA＝6V﹣1V＝5V，

通过滑动变阻器A的电流为（即串联电路中的电流）：

I＝＝＝0.1A；

由欧姆定律可得，滑动变阻器B的电阻为：

RB＝＝＝10Ω；

根据②可知，当灯泡和滑动变阻器B的电压都为2.5V时，灯泡的电阻与滑动变阻器B的电阻相同，为10Ω。

故答案为：（1）2.5；（2）A；B；（3）10。

五、综合应用题（共6分）

24．【解答】解：（1）AB、开关闭合后，CPU至少与电动机同时工作；闭合支路开关后，电动机先不工作，不能做到中央处理器断电后，电动机仍能工作很长一段时间，来进行散热，故AB错误；

C、干路中开关闭合，电动机立刻工作；而CPU在支路开关的作用下后工作，当断开支路开关时，CPU不工作，电动机仍可工作，做到中央处理器断电后，电动机仍能工作很长一段时间，来进行散热，故C正确；

D、两个开关闭合后，电动机会被短路，不工作，故D错误；

故选：C；

（2）①风机通电转动的过程中消耗了电能，得到了机械能，因此将电能转化为了机械能；

②由于PM2.5等小微粒通过滤网前，由钨丝高压放电而带上正电，而带电滤网能捕获PM2.5等小微粒，说明它们带了异种电荷，异种电荷相互吸引。

故答案为：（1）C；（2）①电；机械； ②异；吸引。