2020-2021学年江西省萍乡市九年级（上）期末物理试卷

这是一份2020-2021学年江西省萍乡市九年级（上）期末物理试卷，共29页。试卷主要包含了5V，25W，6W”的字样，【答案】增大  较高  比热容，【答案】等效替代 14，【答案】2 6 V，【答案】3，【答案】甲  电阻等内容，欢迎下载使用。

2020-2021学年江西省萍乡市九年级（上）期末物理试卷

1. 今年5月18日复课后，为了保障每位师生的安全，学校每天都要对公共场所喷洒84消毒液来进行消毒杀菌。消毒杀菌过后，同学们都闻得到消毒液的味道，这是______现象；在治疗高烧病人时，可以采用敷冰袋的方式来退烧，这实际上就是采用______的方法来改变物体内能。
2. 用塑料梳子梳理干燥的头发后，梳子能够吸起碎纸屑，这是因为带电体能______；若塑料的原子核束缚电子的本领强于头发，用该梳子接触不带电的验电器金属球，两金属箔片由于带上同种电荷互相______而张开；接触的瞬间，电流方向______。(选填序号即可：①“从梳子到金属球”或②“从金属球到梳子”)
3. 民航局规定：严禁乘客携带超过160W⋅h(瓦⋅时)的锂电池上飞机。某品牌笔记本电脑的电池铭牌标有“10.8V10A⋅h”字样，充满电后，存储的电能为______kW⋅h，该笔记本电脑______(选填“能”或“不能”)带上飞机。
4. 电流表内部电阻很小，当电流表______联接入电路中时，电路的总电阻和电流的变化可以忽略。但是，电流表的接入使电路有所变化，测量是有误差的，由此引起电流的测量值比真实值略______(填“大”或“小”)。
5. 如图是冰熔化时温度随时间变化的图象，冰在熔化过程中，质量和温度均不变，内能______(选填“增大”、“减小”或“不变”)，分析图象信息，冰在熔化前后，加热时间相同，冰升高的温度______(选填“较高”或“较低”)，说明冰与水的______不同。

6. 引入“总电阻”概念时运用的科学方法是______ (选填“等效替代”或“控制变量”)法。将一根粗细均匀的电阻丝从中间截断，再把这两段电阻丝并联起来，并联的总电阻值是截断前的______ 。
7. 如图所示，电源电压是6V且不变，S闭合后电压表示数为2V，则灯L2两端电压为______V.断开开关S后，电压表的示数______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。



8. 如图所示，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表读数之比：：1，则R1：R2=______；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，通过两电表的电流之比I1：I2=______。
9. 如图所示，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，两个容器中的电阻丝串联起来接到电源两端一段时间后，______ (填“甲”或“乙”)容器连接的U形管液面高度差较大，实验表明电流通过导体产生的热量跟______ (填“电流”或“电阻”)有关。
10. 灯泡L1标有“12V 12W”，L2标有“12V 6W”，当它们串联时，电路两端允许加的最大电压是______。如果把两灯泡分别串联或并联接入同一电源下(电源电压不变)，L1和L2串联时两灯泡的总功率记为P1，并联时两灯泡的总功率记为P2，那么P1：P2=______。(忽略灯丝电阻的变化，灯泡的实际电压不能超过额定电压)
11. 有关电学知识，下列说法错误的是( )
A. 1节新千电池两端电压为1.5V
B. 家用电冰箱一天消耗的电能约为1kW⋅h
C. 手机功率约为200W
D. 家用空调电流约为5A
12. 将热水倒进玻璃杯中，玻璃杯会变热，下列说法正确的是( )
A. 水将温度传给了玻璃杯
B. 水含有的热量减少
C. 玻璃杯增加的内能大于水减少的内能
D. 能的总量保持不变
13. 将冰块放在泡沫箱中可制成简易“冰箱”，把一瓶饮料放入“冰箱”后，冰块和饮料的温度随时间变化的曲线如图所示，在两物体温度达到相同之前，下列说法正确的是( )
A. 甲是冰块 B. 乙吸收热量 C. 甲内能增加 D. 乙内能减少
14. 有一款“空调扇”既能送常温风，又能送凉风。小明了解到其内部有两个电动机，其中电动机M1，驱动扇叶送风，M2驱动机内水循环使所送的风成为“凉风”，此款风扇不会只有水循环而不送风。小明设计的电路图，符合要求的是( )
A. B.
C. D.
15. 张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象，根据图象，下列说法错误的是( )

A. 当在导体乙的两端加上1 V的电压时，通过导体乙的电流为0.1A
B. 将甲、乙两导体并联后接到电压为3 V的电源上时，干路中的电流为0.9A
C. 通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
D. 导体甲的电阻大于导体乙的电阻
16. 如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，下列说法正确的是( )
A. 电流表A的示数变小，电压表V1的示数变大
B. 电流表A的示数变小，电压表V2的示数变大
C. 电流表A的示数变大，电压表V1的示数变小
D. 电流表A的示数变大，电压表V2的示数变小
17. 如图所示描述的物理过程，下列分析正确的是( )
A. 图甲：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的温度升高，内能不变
B. 图乙：瓶子内的空气推动塞子做功后，瓶子内空气的内能增大
C. 图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能减小
D. 图丁：汽缸内的气体推动活塞向下运动，内能转化为机械能，气体内能减少
18. 小伟同学用如图所示的电路测小灯泡的功率，电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0∼3V，电流表的量程为0∼0.6A.滑动变阻器的规格为“20Ω1A“，灯泡标有“2.5V1.25W”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法中错误的是( )
A. 滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0∼20Ω
B. 电流表示数的变化范围是0∼1A
C. 灯泡的最小功率是1.25W
D. 该电路的最大功率是2.25W
19. 图中小朋友在玩滑梯游戏，小朋友坐在滑梯顶端，用手轻推滑梯，沿着滑梯开始下滑，且坡度越来越大，同时感觉屁股发烫，到达底端时还会滑出一段距离，请说出其中蕴含的科学道理。



20. 如图所示，是某电器设备的一部分电路。已知电源电压和灯泡的阻值均保持不变，定值电阻R0=10Ω，灯泡L上标有“6V3.6W”的字样。开关S2为单刀双掷开关，电源和电压表的内阻不计。请画出本题各小问的等效电路图。
(1)只闭合开关S1时，电流表示数I1=1A，求电源电压；
(2)在不损坏电流表及电源的情况下，闭合开关S1，将开关S2接“a”，移动滑片P置于其中点，此时电流表示数I2=1.5A，求滑动变阻器的最大阻值；
(3)当开关S1断开，开关S2接“b”时，移动滑动变阻器滑片P，使灯泡L正常发光，求滑动变阻器消耗的电功率。







21. “开车不饮酒，酒后不开车”是每一位司机都必须遵守的交通法规。图甲是气体中酒精浓度测试仪的原理图，电源电压U=12V，R1是气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。气体中酒精浓度大于或等于20小于80mg/100mL为酒驾，大于或等于80mg/100mL为醉驾。测试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为0时，调节滑动变阻器R2的滑片，使电压表示数U1=10V，调零后R2的滑片位置保持不变。求：

(1)调零后R2接入电路中的阻值；
(2)当U1=10V时，R1消耗的电功率；
(3)在某次检测中，电流表示数为0.3A，试通过计算分析，判断该司机属于酒驾还是醉驾？







22. 如图甲所示是晨晨家中新购买的电热水壶，他发现电热水壶有一铭牌如表所示，待电热水壶注满水后，他关闭了家中的其他用电器，只让电热水壶工作，观察到家里的电能表(如图乙所示)的转盘1min转了50圈，能使壶中水的温度从25℃升高到35℃，请你结合电热水壶上的铭牌和电能表实物图提供的有关参数信息，忽略温度对电阻的影响。求：
型号
SYL−520
额定电压
220V
频率
52Hz
额定功率
1210W
容量
1L
(1)电热水壶正常工作的电阻；
(2)电热水壶中水的温度从25℃升高到35℃吸收的热量；
(3)此时电路的实际电压。








23. 小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压3V，电阻R有4个阻值(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω)供选用，滑动变阻器Rp规格为“10Ω2A”。

(1)开关闭合前，应将滑动变阻器滑片P移到最______(左/右)端；闭合开关后，小明发现电流表、电压表示数均为0，他将一根导线的一端接电源正极，另一端依次试触a、b、c、d各接线柱，当接触到d时，电压表开始有示数且为3V，电流表示数仍为0，经进一步检查，电流表及各接线处均完好，则电路中所有可确定的故障是______。
(2)排除故障并将问题元件进行同规格更换，此时R的阻值为5Ω.闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，此时电流表示数如图乙所示，该示数为______A.接着将R阻值换成10Ω，向______(左/右)端移动滑动变阻器滑片，以保持电压表的示数不变。
(3)将R阻值换成15Ω重复上述操作。三组数据如表所示，由此可得：电压一定时，电流与电阻成______。为提高结论的可靠性，换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验，是否可行？______(可行/不可行)
实验序号
R/Ω
I/A
①
5

②
10
0.20
③
15
0.13
(4)下列图象中，能大致反映本实验中各物理量之间关系的是______


24. 实践小组的同学们进行“伏安法测定小灯泡电阻”的实验，小灯泡的额定电压为2.5V(阻值约为10Ω)，滑动变阻器规格为“20Ω1A”。

(1)请你将“伏安法测定小灯泡电阻”的实验电路图连接完整。
(2)滑动变阻器在在实验中除保护电路外，还有______ 作用。同学们把电路元件接入电路，刚接好最后根导线，灯泡就立即发光，发生这种观象的原因可能是______ 。
(3)经检查无误后，接通电路，向左移动滑动变阻器的滑片P，观察到______ ，表明小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的阻值为______ Ω，继续向左移动滑片，则可能出现的现象有______ (写出一条即可)。
(4)实验结束后，小组同学根据实验数据，绘制了如图丙所示的图像，分析图像可得出结论：______ 。
25. 小明同学用如图所示电路测量小灯泡的电功率，实验中电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是2.5V。

(1)请用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右滑时电流表示数变大。
(2)连接电路时，开关应______。
(3)正确连接好电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数。经检查，电压表完好，则故障可能是小灯泡______。
(4)排除故障后，在实验中，小明观察到电压表的示数如图2甲所示，此时小灯泡的电压是______V；为了测出小灯泡的额定功率，小明应向______调节滑动变阻器的滑片。
(5)当电压表示数为2.5V时。电流表的示数如图2乙所示，则小灯泡的额定功率是______W。
26. 为了探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”，小明采用了如图甲所示的实物图。实验供选择的定值电阻有5个，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，电源电压恒为4.5V，滑动变阻器的最大阻值为30Ω.
(1)实验前，滑动变阻器的滑片应移到______端(选填“A”或“B”)。
(2)小明首先用5Ω电阻实验，闭合开关后发现，无论怎么移动滑片，电流表指针无偏转，电压表指针迅速满偏，则电路中的故障可能是______。(填字母)
A.开关断路B.滑片接触不良C.电阻断路D.电流表短路
排除故障后，小明根据实验数据在乙图中描点，则阴影部分的面积表示______，其数值为______。
(3)第2次实验中，他将5Ω电阻换成10Ω，如果滑片仍然停留在第1次实验的位置，小明应向______(选填“A”或“B”)端移动滑片，同时，眼睛应注视______(选填“滑片”“电流表示数”或“电压表示数”)。
(4)只用30Ω的滑动变阻器______(选填“能”或“不能”)直接完成5次实验。
(5)该实验电路还可以完成______实验。(写一个)
答案和解析

1.【答案】扩散  热传递

【解析】解：
(1)消毒杀菌过后，同学们都闻得到消毒液的味道，是消毒液分子发生的扩散现象，说明分子在不停息地做无规则运动；
(2)采用敷冰袋的方式来退烧，热量从人体转移到冰袋，该过程是通过热传递的方法来改变物体内能。
故答案为：扩散；热传递。
本题考查扩散现象以及改变内能的方法，属于基础性题目。

2.【答案】吸引轻小物体  排斥  ②

【解析】解：塑料梳子梳理干燥的头发后，梳子由于摩擦而带上了电荷，带电体能吸引轻小物体，故梳子能够吸起碎纸屑；
由于同种电荷相互排斥，金属箔片由于带上同种电荷互相排斥而张开；
塑料的原子核束缚电子的本领强于头发，则在摩擦过程中，头发上的部分电子转移到梳子上，梳子带负电。该梳子接触不带电的验电器金属球，梳子上的电子转移到金属球上，故电流方向是从金属球到梳子。
(1)带电体能够吸引轻小物体。
(2)电荷间的作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
(3)正电荷移动的方向是电流的方向；自由电子的定向移动方向与电流方向相反。
知道带电体的性质，理解电荷间的作用规律、理解电流方向的规定，可解答此题。

3.【答案】0.108能

【解析】解：
该笔记本电脑的电池铭牌标有“10.8V10A⋅h”字样，则充满电后存储的电能：
W=UIt=10.8V×10A×3600s=3.888×105J=0.108kW⋅h=108W⋅h；
因为108W⋅hI2，所以串联时电路中最大电流为I2=0.5A，
由I=UR可得，串联时，电路两端允许加的最大电压：U=I2(R1+R2)=0.5A×(12Ω+24Ω)=18V；
(2)两灯泡串联接在电源电压为U的两端，电路消耗的总功率：
 两灯泡并联接在该电源上时，电路消耗的总功率：
则串并联电路消耗的总功率之比：：：(U212Ω+U224Ω)=2：9。
 故答案为：18；2：9。
知道两灯泡的额定电压和额定功率，根据P=U2R求出两灯泡的电阻。
(1)利用额定电压和额定功率求出两灯正常发光时的电流和串联电流相等，确定电路中实际最大电流，结合欧姆定律求出串联电路两端最大电压；
(2)两灯泡串联接在某一电源两端，根据P=U2R求出两灯泡消耗的总功率；两灯泡并联接在该电源上时，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，利用P=U2R求出消耗的总功率，进一步求出串并联电路消耗的总功率之比。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，综合性强。

11.【答案】BC

【解析】解：A、1节新千电池两端电压为1.5V，符合实际，故A说法正确。
B、家用电冰箱一天消耗的电能约为0.5kW⋅h，故B说法错误。
C、手机功率约为4W，故C说法错误。
D、家用空调电流约为5A，符合实际，故D说法正确。
故选：BC。
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可。

12.【答案】D

【解析】解：A.温度是指物体的冷热程度，温度不能传递；将热水倒进玻璃杯中，玻璃杯会变热，是因为水将热量传给了玻璃杯，故A错误；
B.热量是一个过程量，只能用“吸收”和“放出”描述，不能用“含有”描述，故B错误；
C.将热水倒进玻璃杯中，温度高的热水放出热量，温度低的玻璃杯吸收热量，水的内能减少，玻璃杯的内能增大，此过程中，热水放出的热量会有一部分被空气吸收，玻璃杯不能完全吸收热水放出的热量，所以玻璃杯增加的内能小于水减少的内能，故C错误；
D.根据能量守恒定律可知，某种形式的能量减少，一定会有其他形式的能量增加，能的总量保持不变，故D正确。
故选：D。
改变内能的两个方法：做功和热传递；热传递过程中，传递的是热量；在热传递的过程中，能量的总和保持不变。
本题考查了改变内能的方法中的热传递的有关知识和能量守恒定律。

13.【答案】B

【解析】
【分析】
两个温度不同的相互接触时，会发生热传递现象；高温物体放出热量，低温物体吸收热量。
本题考查了改变内能的方法，知道热传递的条件和特点是解题的关键。
【解答】
由图可知，物体甲的温度是降低的，即物体甲放出热量，内能减小；物体乙的温度是升高的，即物体乙吸收热量，内能变大；所以物体甲是饮料，乙是冰块；故B正确，ACD错误。
故选：B。  
14.【答案】C

【解析】解：由图知：
A、开关S1闭合，电动机M1和M2串联同时工作；S1、S2都闭合，电动机M1被短路不能工作。故A不合题意；
B、开关S1闭合，电动机M1工作，驱动扇叶送风；S2闭合，电动机M2工作驱动机内水循环。水循环和送风互不影响。故B不合题意；
C、开关S1闭合，电动机M1工作，驱动扇叶送风；再闭合开关S2，电动机M2工作，驱动机内水循环，使所送的风成为“凉风”；若S1断开，无论S2是否闭合，电动机M2都不能工作。故C符合题意；
D、闭合开关S1，电动机M2工作，驱动机内水循环；再闭合开关S1，电动机M1工作，驱动扇叶送风。故D不合题意。
故选：C。
电路基本连接方式是串联和并联，其中串联电路用电器互相影响，并联电路用电器互不影响；串联电路一个开关可以控制所有用电器，并联电路干路开关控制所有用电器，支路开关只控制所在支路用电器。
此题考查串、并联电路的设计的应用，这考查了学生运用所学知识分析实际问题的能力，要求学生在生活中多注意观察，并学会应用。

15.【答案】D

【解析】
【分析】
从U−I图象可以得出的信息：
①在一定电压下通过导体的电流；
②求电阻值；
③通过比较相同电压下的电流大小，比较电阻大小关系；
④通过导体的电流与其两端的电压成正比。
从U−I图象可以得出的信息：一是知道一定电压下的通过导体电流求导体电阻，二是比较两个电阻的大小
【解答】
解：(1)由图象可知，当U=1V时，I=0.1A，故A正确；
(2)当甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上，由图知，，I=0.9A，故B正确；
(3)由图象可知，通过导体的电流随电压的增大而增大，并且成倍数的增大，即成正比，故C正确；
(4)加同样电压时(3V)，，，，所以，故D错误；
故选：D。  
16.【答案】B

【解析】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
因电源两端的电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表V1的示数不变；
将滑动变阻器的滑片P向右移动，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I=UR可知，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小；
由U=IR可知，R1两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压变大，即电压表V2的示数变大；
综上所述，B正确。
故选：B。
由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。根据电源的电压可知滑片移动时电压表V1示数的变化，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变化，进一步判断选项得出答案。
本题考查了滑动变阻器的变阻原理、欧姆定律、串联电路的电压关系，分析电路图确定两电阻的连接方式和电表所测电路元件是本题关键。

17.【答案】CD

【解析】解：
A、图甲中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A错误；
B、图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，内能转化为机械能，空气的内能减小，故B错误；
C、图丙中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减少，故C正确；
D、图丁中汽缸内的气体推动活塞向下运动时(即做功冲程)，内能转化为机械能，气体的内能减少，故D正确。
故选：CD。
(1)做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小；
(2)内燃机做功冲程，燃气推动活塞做功，燃气内能转化为机械能。
本题考查做功改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。

18.【答案】ABC

【解析】解：根据灯泡的规格“2.5V1.25W”，求得灯泡的电阻，灯丝的电阻不改变；
A、①滑动变阻器允许接入的最大值为20Ω；
②电路中电流最大为0.5A，根据串联电路电阻的特点，滑动变阻器允许接入的最小阻值为：
，故滑动变阻器接入的阻值范围是4Ω∼20Ω，因此A错误。
A、①电流表测量灯泡的电流，灯泡两端电压不允许超过额定值，也就是电路中的电流最大为灯泡的额定电流，
即电流最大值；
②滑动变阻器接入阻值最大时，电路中的电流最小，即电流最小值。
故电流表示数的变化范围是0.18A∼0.5A，故B错误。
C、电路中的电流最小时，灯泡的电功率最小，
∴灯泡的最小功率
灯泡的最小功率为0.162W，因此该选项正确。
D、电路中的电流最大时，电路的总功率最大，等于总电压和电流的乘积，
即，
故电路最大功率为2.25W，因此该选项不正确。
故选：ABC。
(1)从图中可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡电压，电流表测量灯泡电流；
(2)两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，意思就是说电压表示数不超2.5V，电流表示数不超0.6A；
(3)根据各选项的要求，结合欧姆定律和电功率的内容进行相关计算，就可判断各选项正误。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据灯泡的额定电压和电流表的量程确定电路中的最大电流，对于选择题并不一定完全解答选项，只要有不正确的地方，本选项即为不正确。

19.【答案】答：(1)“用手轻推滑梯，沿着滑梯开始下滑”是利用力的作用是相互的；
(2)小朋友由静止变为运动，说明力能改变物体的运动状态；
(3)“速度越来越大”是重力势能转化动能，相同物体，动能越大，速度越大；
(4)“屁股发烫”是克服摩擦力做功，机械能转化为内能；
(5)“会滑出一段距离”是因为物体具有惯性，保持原有的运动状态。

【解析】(1)物体间力的作用是相互的；
(2)力可以改变物体的运动状态；
(3)影响动能大小的因素是质量和速度；
(4)克服摩擦做功，机械能转化为内能；
(5)一切物体都具有惯性。
本题考查力和运动的关系、物体间力的作用、惯性和摩擦生热现象等知识的应用，能够根据现象分析出其蕴含的道理是解题的关键。

20.【答案】解：(1)只闭合开关S1时，只有定值电阻R0连入，如图1：

根据欧姆定律得：电源的电压U=U0=I0R0=1A×10Ω=10V；

(2)闭合开关S1，将开关S2接“a”，移动滑片P置于其中点，定值电阻R0与滑动变阻器并联，如图2：

电流表测干路电流，即I=1.5A，滑动变阻器连入电路的阻值为R′=12R，
由并联电路干路电流等于各支路电流之和可知：
通过滑动变阻器的电流I′=I−I0=1.5A−1A=0.5A，
由欧姆定律得：R′=UI′=10V0.5A=20Ω。
则滑动变阻器的最大阻值R=2R′=2×20Ω=40Ω。

(3)当开关S1断开，开关S2接“b”时，灯泡与滑动变阻器串联接在电源两端，如图3：

灯泡L正常发光时，，
由P=UI得：灯泡L正常发光的电流，
串联电路两端的电压等于串联的各部分电路两端的电压之和，
所以此时滑动变阻器两端的电压U′′=U−UL=10V−6V=4V，
所以此时滑动变阻器的电功率利用P=U′′IL=4V×0.6A=2.4W。
答：(1)电源电压为10V；
(2)滑动变阻器的最大阻值为40Ω；
(3)滑动变阻器消耗的电功率为2.4W。

【解析】(1)只闭合开关S1时，只有定值电阻R0连入，电流表测电流，根据欧姆定律即可求出电源的电压；
(2)闭合开关S1，将开关S2接“a”，移动滑片P置于其中点，定值电阻R0与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流，利用欧姆定律求出连入电路的阻值，即可求出滑动变阻器的最大阻值；
(3)当开关S1断开，开关S2接“b”时，灯泡与滑动变阻器串联接在电源两端，灯泡L正常发光时，根据P=UI求出灯泡L正常发光的电流，利用串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压，利用P=UI即可求滑动变阻器的电功率。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是开关闭合、断开时电路串并联的辨别以及知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。

21.【答案】解：(1)由甲图可知，两电阻串联，电压表测R1的电压，电流表测电路的电流，
由乙图可知，当气体中的酒精浓度为0时，R1=100Ω，此时电路中的电流：
I=U1R1=10V100Ω=0.1A，根据串联电路电压的规律及欧姆定律，R2=U2I=U−U1I=12V−10V0.1A=20Ω；
(2)R1消耗的电功率：P1=U1I=10V×0.1A=1W；
(3)当电流表示数为0.3A时，由欧姆定律，电路的总电阻：R′=UI′=12V0.3A=40Ω，
由电阻的串联：
气敏电阻的阻值为：R1′=40Ω−20Ω=20Ω，
由图乙知，当气敏电阻的阻值为20Ω时，气体中的酒精浓度为80mg/100mL，可知该司机属于醉驾。
答：(1)调零后R2接入电路中的阻值为20Ω；
(2)R1消耗的电功率为1W；
(3)计算如上，该司机属于酒驾。

【解析】(1)甲图中，两电阻串联，电压表测R1的电压，电流表测电路的电流：
由乙图可知当气体中的酒精浓度为0时R1大小100Ω，由欧姆定律求出此时电路中的电流，根据串联电路电压的规律及欧姆定律求出R2；
(2)根据P=UI求出R1消耗的电功率；
(3)当电流表示数为0.3A时，由欧姆定律得出电路的总电阻，由电阻的串联规律得出气敏电阻的阻值，
由图乙结合已知条件判断。
本题结合实验考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是从图中获取有效的信息。

22.【答案】解：(1)由P=UI=U2R可得，电热水壶正常工作的电阻：
R=U2P=(220V)21210W=40Ω；
(2)电热水壶注满水后水的体积：
，
由ρ=mV可得，水的质量：
，
水吸收的热量：
；
(3)因3000r/(kW⋅h)表示每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转3000r，
所以，转盘转50圈时电水壶消耗的电能：
W=50×13000kW⋅h=160kW⋅h=6×104J，
由W=UIt=U2Rt可得，电热水壶两端的实际电压：
。
答：(1)电热水壶正常工作的电阻为40Ω；
(2)电热水壶中水的温度从25℃升高到35℃吸收的热量为4.2×104J；
(3)此时电路的实际电压为200V。

【解析】(1)电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=UI=U2R求出电热水壶正常工作的电阻；
(2)电热水壶注满水后水的体积和其容积相等，根据m=ρV求出水的质量，又知道水的比热容和初温、末温，根据求出水吸收的热量；
(3)3000r/(kW⋅h)表示每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转3000r，据此求出转盘转50圈时电水壶消耗的电能，利用W=UIt=U2Rt求出电热水壶两端的实际电压。
本题考查了电功率公式和密度公式、吸热公式、电功公式的应用，明白电能表参数的含义是关键。

23.【答案】(1)右；滑动变阻器RP(cd间)断路；电阻R断路；(2)0.4；右；(3)反比；不可行；(4)C

【解析】解：(1)开关闭合前，应将滑动变阻器滑片P移到阻值最大处的右端；
由题意，闭合开关后，他将一根导线的一端接电源正极，另一端依次试触a、b、c各接线柱，电流表、电压表示数均为0，说明电源正极和c之外的电路有断路；
当接触到d时，电流表示数仍为0，电路可能断路，电压表开始有示数且为3V，说明电压表与电源连通，则可能是与电压表并联的电路断路了，因电流表及各接线处均完好，故原因是R断路，导致电压表串联在电路中，综上，电路中所有可确定的故障是：滑动变阻器RP(cd间)断路；电阻R断路；
(2)排除故障并将问题元件进行同规格更换，此时R的阻值为5Ω.闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，此时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，该示数为0.4A；
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；
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，所以滑片应向右端移动，以保持电压表的示数不变；
(3)将R阻值换成15Ω重复上述操作，根据表中数据，考虑到误差因素，电流与电阻之积为：
UV=IR=0.4A×5Ω=0.20A×10Ω=0.13A×15Ω≈2V为一定值，由此可得：电压一定时，电流与电阻成反比；
电阻两端的电压始终保持UV=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：，定值电阻分得的电压为滑动变阻器两端电压的2倍，根据分压原理，当变阻器的最大电阻10Ω连入电路中时，对应的定值电阻最大值为：R=2×10Ω=20Ω