山东省枣庄市滕州市北辛中学2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷(含答案)

这是一份山东省枣庄市滕州市北辛中学2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷(含答案)，共42页。试卷主要包含了关于电现象，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

山东省枣庄市滕州市北辛中学2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷（解析版）
一．选择题（共16小题，共32分）
1．下列事例中，主要利用做功的方式来改变物体内能的是（　　）
A．把酒精擦在手背上，手背感觉到凉
B．冬天人们在室外晒太阳，感觉暖和
C．汽油机的压缩冲程，燃料温度升高
D．把水放进冰箱冷冻室，水变成冰块
2．关于温度、热量、内能，以下说法中正确的是（　　）
A．物体的温度越低，所含的热量越多
B．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能一定不变
C．同一个物体温度升高，内能一定增加
D．一个物体吸收热量，温度一定升高
3．利用如图甲所示的实验装置比较不同物质吸热的情况，使用相同规格的电加热器分别对水和食用油加热，得到温度随时间变化的图象如图乙所示。下列说法错误的是（　　）
A．本实验是两个相同的烧杯中加入质量和初温均相同的水和食用油
B．实验中物体吸热的多少是通过温度升高多少来衡量的
C．分析图乙可得食用油的比热容为2.8×103J/（kg•℃）
D．液体a的升温较快，所以a不适合作冷却剂
4．关于电现象，下列说法正确的是（　　）
A．同种电荷互相吸引，异种电荷互相排斥
B．带电的物体能够吸引轻小物体
C．一个不带电的泡沫小球与带负电的物体接触后带正电
D．用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为玻璃棒得到了正电荷
5．电加热眼罩可以缓解跟疲劳，它的内部电路有两个发热电阻。只闭合开关S1时为低温状态，再闭合开关S2时为高温状态；若只断开开关S1，眼罩停止发热。下图中的电路设计符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
6．日前，我国科学家首次通过实验证明了二维极限下的单层铜基超导体具有和块体铜基超导体相同的超导特性，结合输运和扫描隧道显微学及谱学数据。团队最终发现二维极限下的单层Bi﹣2212已具备高温超导所需的一切因素。利用导材料电阻为零的特性，你认为超导材料最适合用来做（　　）
A．电饭锅的发热电阻 B．电炉的电阻丝
C．白炽灯的灯丝 D．高压输电导线
7．如图所示，关于探究“串联电路中电压的规律”的实验，下列说法正确的是（　　）

A．应选用相同同规格的灯泡多次实验
B．如果L2短路，闭合开关L1不亮
C．测出灯L1的电压后，只将电压表的一端从A改接到C，即可测出灯L2的电压
D．闭合开关两灯都亮，若突然L1断路，其他无故障，则电压表示数会变大
8．一位同学用灯泡L1和L2组成了串联电路，如图所示电源由两节新干电池组成。闭合开关后，对此电路的描述正确的是（　　）

A．电压表被短路，L1发光
B．都发光电压表示数为3V
C．电压表测L1的电压但指针反偏
D．电压表测L2的电压但指针反偏
9．如图为可调亮度台灯的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，转动旋钮，滑片在弧形电阻丝上滑动即可调节灯泡亮度。下列说法正确的是（　　）

A．金属滑片属于绝缘体
B．电位器的原理和滑动变阻器不同
C．若只将a、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D．若只将b、c接入电路，逆时针转动旋钮时灯泡变暗
10．如图所示电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向左移动，正确的是
（　　）

A．电流表 A1 的示数变大
B．电压表 V 的示数变小
C．电路总功率变大
D．电压表 V 与电流表 A2 的示数之比变大
11．小王随父母去自贡江姐故里进行红色研学之旅。需要提前给移动充电宝进行充电，充电宝容量为60000mA•h，充电电压为5V，充电时剩余电量为0。于是她关闭家中其它用电器，并观察到家里电能表如图所示，要给充电宝充满电，电能表的转盘将转过（　　）

A．120r B．200r C．300r D．1000r
12．某兴趣小组用一根电阻为R的镍铬合金电阻丝自制了一台电烘箱，下列说法正确的是（　　）
A．由公式R＝得知，R与U成正比，与I成反比
B．电阻丝中的电流是正电荷定向移动形成的
C．换挡减小接入电路的电阻丝长度，电烘箱的功率减小
D．电烘箱工作时是将电能转化为内能
13．如图是额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U﹣I图像。下列分析不正确的是（　　）
A．当L1两端的电压为100V时，其实际功率为20W
B．当通过L2的电流为0.45A时，其1min消耗的电能为4320J
C．将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，则L2的功率为8W
D．将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，则L1的功率为66W
14．根据电工手册可知，通过人体的电流与通电时间的乘积大于30mA•s时，会对人体产生致命危险。下列4组通过人体的电流和通电时间中，会对人体产生致命危险的是（　　）
A．30mA 0.5s B．20mA 1.2s C．25mA 2.0s D．35mA 0.2s
15．安全用电，从我做起，下列有关安全用电的说法或做法正确的是（　　）
A．在同一个插线板上同时使用多个大功率用电器
B．更换灯泡或搬动电器前应断开电源开关
C．家庭电路中空气开关跳闸，一定是发生了短路
D．使用试电笔时，手指要碰到笔尖金属
16．如图所示，电源电压恒为4V，电压表量程为“0～3V”，电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样（灯丝电阻不变）。若通过小灯泡L的电流不超过额定电流，电流表、电压表不能超过量程，则移动滑动变阻器的滑片，下列说法中正确的是（　　）
①电压表示数变化范围为1.5V～3V
②滑动变阻器消耗的电功率变化范围为0.6W﹣0.75W
③小灯泡的实际电功率变化范围为0.2W～1.25W
④滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为10Ω～20Ω

A．①③ B．②④ C．③④ D．①②
二．填空题（共8小题，共16分）
17．如图所示，将水加热至沸腾后，塞子被冲出，此过程的能量转化方式与汽油机的 　 　冲程相同。若单缸四冲程汽油机飞轮转速为1200r/min，则1s内完成个 　 　冲程。

18．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电是因为玻璃棒 　 　（选填“得到”或“失去”）电子；用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器，验电器金属箔张开，如图所示。接触瞬间 　 　（选填序号即可：①“有正电荷从玻璃棒转移到验电器”、②“有电子从验电器转移到玻璃棒”或③“没有电荷转移”）。

19．在使用试电笔时手必须接触　 　（填“笔尖”或“笔尾”）金属体。如图所示的电路，开关闭合后，灯不亮，用试电笔接触A、B、C三点，氖管均发光，接触D点氖管不发光，则故障可能是　 　。

20．如图所示电路中，a、b、c分别是三只电表（电压表或电流表），R1＝10Ω，R2＝20Ω，电源电压恒为6V，闭合开关S。当电表a、b为电流表，c为电压表时，电表a的示数为 　 　A；当电表a、b为电压表，c为电流表，电表b的示数为 　 　V。

21．如图，电源电压恒为7.5V，灯L2的规格为“6V 6W”。当开关S闭合时，两灯发光；使用一段时间后L1突然熄灭，L2变亮，电流表示数变大，则电路出现的故障是 　 　，此时通过灯L2的电流为 　 　A。（假设灯丝电阻不变）

22．明代《读书录》称“节俭”是“人之美德”。教室不需要使用黑板和显示屏时，应及时断开讲台前的灯和显示屏，这样会使该教室电路的总电阻 　 　，总功率将 　 　，以达到节能目的。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
23．小张根据老师提供的器材设计了如图甲所示的电路，已知电源电压恒定不变，R0＝18Ω。当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A；当开关S1、S2均闭合时，电流表示数如图乙所示。则电源电压为 　 　V，Rx为 　 　Ω。

24．如图所示，电源电压恒为12V，R0＝60Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“6V 3W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。当开关S闭合，S1、S2断开，小灯泡正常发光，则通电1min电流通过滑动变阻器产生的热量为 　 　J；当S、S1、S2都闭合，为了保证电路中各元件的安全，滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值为 　 　Ω。

三．作图与实验探究题（共4小题，共34分）
25．如图中，将插座和控制插座的开关正确接入家庭电路中。

26．（12分）某同学为了探究“电流与电压、电阻的关系”，设计了如图甲的实验电路，她在实验室找到如下实验器材：电压恒为3V的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω、60Ω的定值电阻各一个，“10Ω 2A”“20Ω 1.5A”“30Ω 1A”三种规格的滑动变阻器，导线若干。

（1）请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物连接完整。
（2）闭合开关，同学发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是 　 　。
（3）故障排除后，同学首先“探究电流与电阻关系”，先把10Ω的电阻接入电路，移动滑变阻器滑片，使电压表示数为2V，读出电流表示数后，断开开关，她拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，接下来她应将变阻器滑片向 　 　端（选填“左”或“右”）移动。使用所有定值电阻完成这次探究实验，应选择滑动变阻器的规格为 　 　。
（4）同学把5Ω的电阻接入电路中，来探究“电流与电压的关系”她通过调节滑动变阻器的滑片P，测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值，并记录在下表中。分析数据得到的结论是 　 　。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
（5）实验结束后，某同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻，进行“电流与电压关系”的实验探究，老师指出这个实验操作是不可行的，原因是 　 　。
27．（10分）小明准备测定小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约个10Ω，实验室有如下器材：电源（电压为6V），电流表（0～0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V），开关，导线若干，滑动变阻器两只：R1（10Ω、0.5A），R2（20Ω、0.5A）。
（1）如图甲所示是小明连接的实物电路，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 　 　。
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）为了满足测量要求，实验电路应该选用滑动变阻器 　 　。（选填“R1”或“R2”）
（5）小明根据记录的多组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象（如图丙），则小灯泡的额定功率为 　 　W。
28．（10分）如图是“探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。
（1）实验通过观察U形管中 　 　的变化来反映电阻产生热量的多少。该装置可探究电流产生的热量与 　 　的关系。
（2）通电一段时间，　 　（选填“a”或“b”）容器中电阻丝产生的热量较多。
（3）如果把电阻丝R3也放入R2所在的容器内，一段时间后，　 　（选填“左”或“右”）边U形管中的液面高度差更大。
（4）实验结束后，观察R2和R3两个电阻丝，发现它们的长度和材料均相同，则电阻丝 　 　的横截面积较大。

四．计算题（共2小题，共18分）
29．（9分）张彬同学为了检测空气污染的指数，设计了如图甲所示的电路，R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气污染指数的关系如图乙所示，已知电源电压12V保持不变，R0＝5Ω，当电压表为4V时，求：
（1）通过R0的电流；
（2）此时电路总电阻的阻值；
（3）当电路中电流为1.2A时，空气污染指数是多少API？

30．（9分）在综合实践活动中，兴趣小组设计了一款双挡位电加热器，利用产生的蒸汽加湿或消毒，电加热器工作时，高挡先将水箱内的水加热到100℃，低挡维持水沸腾确保蒸汽不断产生。如图甲是其内部简化电路，S1和S均为自动控制开关，当水温达到100℃时，S1自动断开，当水的质量低于0.2kg时S自动断开，R1、R2均为电热丝。水箱加满水后闭合开关，电加热器正常工作时电流随时间变化的图像如图乙。已知水箱容量2.2L，水的初温为20℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]
（1）求低挡工作时加热器的电功率；
（2）求R1的电阻；
（3）求电加热器高挡位工作的加热效率。

参考答案与试题解析
一．选择题（共16小题，共32分）
1．下列事例中，主要利用做功的方式来改变物体内能的是（　　）
A．把酒精擦在手背上，手背感觉到凉
B．冬天人们在室外晒太阳，感觉暖和
C．汽油机的压缩冲程，燃料温度升高
D．把水放进冰箱冷冻室，水变成冰块
【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
【解答】解：A、把酒精擦在手背上，酒精从手吸收热量，使手的温度降低，是通过热传递改变物体的内能，故A不符合题意；
B、冬天人们在室外晒太阳，人体从阳光中吸收热量，温度升高，是通过热传递改变物体的内能，故B不符合题意；
C、汽油机的压缩冲程，压缩气体做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能，故C符合题意；
D、把水放进冰箱冷冻室，水变成冰块，水放出热量，温度降低，是通过热传递改变物体的内能，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别，难度不大。
2．关于温度、热量、内能，以下说法中正确的是（　　）
A．物体的温度越低，所含的热量越多
B．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能一定不变
C．同一个物体温度升高，内能一定增加
D．一个物体吸收热量，温度一定升高
【分析】（1）热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量；
（2）内能的大小与物体的温度、质量、状态等因素有关；
（3）同一物体，它的温度升高，内能一定增大；
（4）晶体熔化过程中，吸热但温度不变。
【解答】解：A、热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故A错误；
BD、内能的大小与物体的温度、质量、状态等因素有关，温度不变，内能不一定不变，如晶体熔化时吸收热量、温度不变，内能增加，故BD错误；
C、同一物体，它的温度升高，内能一定增大，故C正确。
故选：C。
【点评】本题要特别注意：物体温度升高、内能一定增加，但是物体内能增加、温度不一定升高；物体吸热、温度不一定升高，物体温度升高、不一定吸热。
3．利用如图甲所示的实验装置比较不同物质吸热的情况，使用相同规格的电加热器分别对水和食用油加热，得到温度随时间变化的图象如图乙所示。下列说法错误的是（　　）
A．本实验是两个相同的烧杯中加入质量和初温均相同的水和食用油
B．实验中物体吸热的多少是通过温度升高多少来衡量的
C．分析图乙可得食用油的比热容为2.8×103J/（kg•℃）
D．液体a的升温较快，所以a不适合作冷却剂
【分析】我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。根据控制变量法分析解答；
比较物质吸热能力的2种方法：
①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。
【解答】解：AC、本实验采用的是控制变量法，实验中要控制水和食用油的质量相同；根据图象可知，水、食用油质量相同时，吸收相同的热量，a升温较快，吸热能力弱，b升温较慢，吸热能力强，故a是食用油，b是水；
质量相同的食用油和水升高相同的温度，水的加热时间与食用油的加热时间之比为3：2，则吸收的热量的关系为3：2，由c＝可知，在质量和升高的温度相同是，比热容之比等于吸收热量之比，即所以c油＝c水＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.8×103J/（kg•℃），故AC正确；
B、根据转换法可知，实验中物体吸热的多少是通过加热时间来衡量的，故B错误；
D、因为b的比热容比较大，在质量相同时，由Q＝cmΔt可知在升高相同的温度时可以吸收更多的热量，所以b液体更适合作冷却剂，故D正确。
故选：B。
【点评】本题考查学生会根据在相同质量、吸收相同的热量的不同物质温度升高的高低判断吸热能力的强弱，能够从图象中获取信息并利用控制变量法解决实际问题是解题的关键。
4．关于电现象，下列说法正确的是（　　）
A．同种电荷互相吸引，异种电荷互相排斥
B．带电的物体能够吸引轻小物体
C．一个不带电的泡沫小球与带负电的物体接触后带正电
D．用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为玻璃棒得到了正电荷
【分析】（1）同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引；
（2）任何带电体都具有吸引轻小物体的性质；
（3）一个不带电的泡沫小球与带负电的物体接触后带负电；
（4）用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为玻璃棒失去了电子。
【解答】解：A、同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引，故A错误；
B、带电的物体能够吸引轻小物体，故B正确；
C、一个不带电的泡沫小球与带负电的物体接触后，两者都带负电，故C错误；
D、用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为玻璃棒失去了电子，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了电荷之间的相互作用、正负电荷之间的判断和物体带电的判断，属于基础题。
5．电加热眼罩可以缓解跟疲劳，它的内部电路有两个发热电阻。只闭合开关S1时为低温状态，再闭合开关S2时为高温状态；若只断开开关S1，眼罩停止发热。下图中的电路设计符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】根据题意分析电路的连接方式、开关的作用，然后选出正确的电路图。
【解答】解：
由题意知，只闭合开关S1时，电加热眼罩处于低温状态，电功率较小，据P＝ 知，电路中的电阻较大；两个开关都闭合时，电加热眼罩处于高温状态，电功率较大，据P＝ 知，电路中的电阻较小。只断开开关S1眼罩停止发热，说明S1控制整个电路。
A．由电路图知，两个电阻并联在电阻中，S1只控制R1支路，故A错误；
B．由电路图知，两个电阻并联在电路中，S2接在干路上，控制整个电路，S1只控制R1这一支路，故B错误；
C．由电路图知，只闭合开关S1两个电阻串联在电路中，电阻较大，处于低温状态；两个开关都闭合时，电阻R2被短路，电路中只有R1工作，电阻较小，处于高温状态；只断开S1时，两个电阻都不工作，故C正确；
D．由电路图知，两个电阻串联连接，只闭合S1电路开路，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了电路图的设计，根据题意得出两电阻的连接方式和开关的位置是关键。
6．日前，我国科学家首次通过实验证明了二维极限下的单层铜基超导体具有和块体铜基超导体相同的超导特性，结合输运和扫描隧道显微学及谱学数据。团队最终发现二维极限下的单层Bi﹣2212已具备高温超导所需的一切因素。利用导材料电阻为零的特性，你认为超导材料最适合用来做（　　）
A．电饭锅的发热电阻 B．电炉的电阻丝
C．白炽灯的灯丝 D．高压输电导线
【分析】超导材料是一种电阻为零的材料。超导体的电阻为0，不会放热，电能无法转化为内能，所有利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作。利用超导体进行远距离输电、制成电动机线圈等可以减少能量的损耗。
【解答】解：超导材料是一种电阻为零的材料。超导体的电阻为0，不会放热，电能无法转化为内能，所有利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作。电饭锅的发热电阻、电炉的电阻丝、白炽灯的灯丝都需要把电能转化为内能，都不能用超导体材料制作，利用超导体进行高压输电能够减小输电线上的热损失，故D正确，ABC错误。
故选：D。
【点评】本题考查超导体材料的应用范围，属于基础题。
7．如图所示，关于探究“串联电路中电压的规律”的实验，下列说法正确的是（　　）

A．应选用相同同规格的灯泡多次实验
B．如果L2短路，闭合开关L1不亮
C．测出灯L1的电压后，只将电压表的一端从A改接到C，即可测出灯L2的电压
D．闭合开关两灯都亮，若突然L1断路，其他无故障，则电压表示数会变大
【分析】（1）探究串联电路电压的规律时，选取的两个灯泡应该是不同规格的，而且为了寻找普遍规律，避免偶然性，需要多次进行实验；
（2）电压表要并联在用电器两端，电压表的”﹣“接线柱靠近电源负极，另一个接线柱靠近电源正极；
（3）电路短路后，电路仍然是导通的；电路发生断路后，电路是断开的。
【解答】解：A、选用不同规格的灯泡做实验，为了使结论更具有普遍性，故A错误；
B、因灯L1、L2串联，L2短路，电路仍然是导通的，并且L1两端的电压增大到接近电源电压，因此L1会更亮，故B错误；
C、在测L2两端的电压时，电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并把接线改接到C接点上，会导致电压表正、负接线柱接反了，无法测出L2两端的电压，故C错误；
D、闭合开关两灯都亮，若突然L1断路，其他无故障，则电压表串联接入电路，电压表示数会变大，故D正确。
故选：D。
【点评】探究“串联电路中电压的规律”的实验考查操作过程、故障分析、电压表的使用，属于基础题。
8．一位同学用灯泡L1和L2组成了串联电路，如图所示电源由两节新干电池组成。闭合开关后，对此电路的描述正确的是（　　）

A．电压表被短路，L1发光
B．都发光电压表示数为3V
C．电压表测L1的电压但指针反偏
D．电压表测L2的电压但指针反偏
【分析】把几个用电器首尾相接，连入电路就是串联；把几个用电器首首相接，尾尾相接，再连入电路，就是并联；
电流应该从电压表的正极线柱流入，从负接线柱流出；电压表与待测电路并联。
【解答】解：根据图示可知，闭合开关后，灯泡L1和L2组成了串联电路，电压表测量的是灯泡L2两端的电压；电流从电压表的负接线柱流入、正极线柱流出，所以电压表指针会反向偏转，不能读出电压表的示数，故D正确，ABC错误。
故选：D。
【点评】本题考查了电路的识别、电压表的使用，属于基础题。
9．如图为可调亮度台灯的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，转动旋钮，滑片在弧形电阻丝上滑动即可调节灯泡亮度。下列说法正确的是（　　）

A．金属滑片属于绝缘体
B．电位器的原理和滑动变阻器不同
C．若只将a、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D．若只将b、c接入电路，逆时针转动旋钮时灯泡变暗
【分析】容易导电的物体是导体；电位器的实质是滑动变阻器，串联在电路中能改变电路中电流的大小；若将图中a、c接入则接入了全部电阻片，不能改变电阻大小，接线时a、c只能选择其一接入电路，结合图示可做出分析。
【解答】解：
A．金属滑片容易导电，是导体，故A错误；
B、电位器的实质是滑动变阻器，是依靠改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的，故B错误；
C．若只将a、c接入电路，电位器的全部电阻丝都接入电路，不能改变电路的电流，所以不能改变灯泡的亮度，故C错误；
D．若只将b、c接入电路，滑片右边的电阻丝接入电路，逆时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变大，电路中电流变小，灯泡变暗，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查学生对于滑动变阻器的理解和掌握，熟知使用和接线原则是解题关键。
10．如图所示电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向左移动，正确的是
（　　）

A．电流表 A1 的示数变大
B．电压表 V 的示数变小
C．电路总功率变大
D．电压表 V 与电流表 A2 的示数之比变大
【分析】由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源两端的电压，电流表A1测R2支路的电流，电流表A2测干路电流；
根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过R2的电流变化，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过R1的电流变化，利用并联电路的电流特点可知干路电流的变化，根据P＝UI分析总功率的变化；根据电压表V示数与电流表A1的示数的变化分析比值的变化。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源两端的电压，电流表A1测R2支路的电流，电流表A2测干路电流。
A、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R2的电流不变，即电流表A1的示数不变，故A错误；
B、因电源电压恒定，所以，滑片移动时，电压表的示数不变，故B错误；
CD、将滑动变阻器的滑片P向左移动，变阻器R1接入电路中的电阻变大，由I＝可知，通过R1的电流变小；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变小，即电流表A2的示数变小，根据P＝UI可知，电路总功率变小；
电压表V示数不变，电流表A2的示数变小，则电压表V与电流表A2的示数之比变大，故C错误、D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
11．小王随父母去自贡江姐故里进行红色研学之旅。需要提前给移动充电宝进行充电，充电宝容量为60000mA•h，充电电压为5V，充电时剩余电量为0。于是她关闭家中其它用电器，并观察到家里电能表如图所示，要给充电宝充满电，电能表的转盘将转过（　　）

A．120r B．200r C．300r D．1000r
【分析】利用W＝UIt计算出给充电宝充满电消耗的电能；1000r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过1000转，据此计算出电能表转盘的实际转数。
1kW•h＝3.6×106J。
【解答】解：给充电宝充满电消耗的电能：W＝UIt＝5V×60000×10﹣3A×1×3600s＝1080000J＝0.3kW•h；
1000r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过1000转，
则消耗0.3kW•h电能，电能表转盘的实际转数：n＝0.3kW•h×1000r/（kW•h）＝300r。
故选：C。
【点评】本题考查对电能表参数的理解和掌握、电能的计算，知道1000r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过1000转是解题的关键。
12．某兴趣小组用一根电阻为R的镍铬合金电阻丝自制了一台电烘箱，下列说法正确的是（　　）
A．由公式R＝得知，R与U成正比，与I成反比
B．电阻丝中的电流是正电荷定向移动形成的
C．换挡减小接入电路的电阻丝长度，电烘箱的功率减小
D．电烘箱工作时是将电能转化为内能
【分析】（1）导体电阻可由导体两端的电压值与流过导体的电流值的比值求得，但是导体电阻是导体本身的一种性质，与流过的电流和两端的电压无关。
（2）正电荷和负电荷的定向移动都能形成电流；
（3）根据影响电阻大小的因素，利用公式P＝分析功率变化；
（4）判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量。
【解答】解：A、电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，公式R＝只是计算电阻的一种方法，但电阻与电压、电流都无关，故A错误；
B、电阻丝中的电流是电子定向移动形成的，故B错误；
C、换挡减小接入电路的电阻丝长度，电阻丝的电阻减小，由公式P＝可知，电压不变，而电阻变小，故功率变大，故C错误；
D、电烘箱工作时，消耗电能，产生内能，故是将电能转化为内能的过程，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查电学中的多个知识点，属于综合题目，但都属于基础知识考查，难度不大。
13．如图是额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U﹣I图像。下列分析不正确的是（　　）
A．当L1两端的电压为100V时，其实际功率为20W
B．当通过L2的电流为0.45A时，其1min消耗的电能为4320J
C．将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，则L2的功率为8W
D．将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，则L1的功率为66W
【分析】（1）当L1两端的电压为100V时，根据图像得出通过L1的电流，根据P＝UI求出L1的实际功率；
（2）当通过L2的电流为0.45A时，根据图像得出L2两端的电压，根据W＝UIt求出消耗的电能；
（3）将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，由图像可知通过灯泡L1的电流，根据串联电路电流规律可求出通过灯泡L2的电流，根据图像可知灯泡L2两端的电压，根据P＝UI求出L2的功率；
（4）将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，根据图像可知L1两端的电压，根据并联电路电压规律可得通过L1的电流，根据P＝UI求出L1的功率.
【解答】解：
A、当L1两端的电压为100V时，根据图像可知，通过L1的电流为0.2A，其实际功率为：P1＝U1I1＝100V×0.2A＝20W，故A正确；
B、当通过L2的电流为0.45A时，L2两端的电压为160V，其1min消耗的电能为W＝U2I2t＝160V×0.45A×60s＝4320J，故B正确；
C、将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，由图像可知，通过灯泡L1的电流：I'1＝0.1A，根据串联电路电流规律可知，通过灯泡L2的电流I'2＝I'1＝0.1A；
由图像可知，此时灯泡L2两端的电压为U'2＝20V，L2的功率为：P2＝U2I'2＝20V×0.1A＝2W，故C错误；
D、将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，由图像可知，L2两端的电压为：U''2＝220V，根据并联电路电压规律可知，灯泡L1两端的电压：U''1＝U''2＝220V；
由图像可知，通过L1的电流I''1＝0.3A，L1的功率为：P1＝U''1I''1＝220V×0.3A＝66W，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了串联、并联电路特点、欧姆定律的应用和电功率公式的应用，关键是从图象找到有用的信息。
14．根据电工手册可知，通过人体的电流与通电时间的乘积大于30mA•s时，会对人体产生致命危险。下列4组通过人体的电流和通电时间中，会对人体产生致命危险的是（　　）
A．30mA 0.5s B．20mA 1.2s C．25mA 2.0s D．35mA 0.2s
【分析】分别得出电流与通电时间的乘积，与30mA•s比较大小即可得出答案。
【解答】解：得出电流与通电时间的乘积，分别为：A、30mA×0.5s＝15mA•s，B、20mA×1.2s＝24mA•s，C、25mA×2.0s＝50mA•s，D、35mA×0.2s＝7mA•s。
故C中电流与通电时间的乘积大于30mA•s，会对人体产生致命危险。
故选C。
【点评】本题考查触电危害等知识，难度较小。
15．安全用电，从我做起，下列有关安全用电的说法或做法正确的是（　　）
A．在同一个插线板上同时使用多个大功率用电器
B．更换灯泡或搬动电器前应断开电源开关
C．家庭电路中空气开关跳闸，一定是发生了短路
D．使用试电笔时，手指要碰到笔尖金属
【分析】（1）不能在插线排上同时使用多个大功率用电器，否则电路中电流过大，容易引起火灾；
（2）更换灯泡、搬动电器之前必须断开开关，因为当人体直接或间接接触火线并形成电流通路的时候，就会造成触电；
（3）导致家庭电路中电流过大的原因：短路或者电路总功率过大；
（4）使用试电笔时，应让手与笔尾的金属体接触，才是正确的，当氖管发光时，说明是接触的是火线。
【解答】解：A、不能在插线排上同时使用多个大功率用电器，否则电路中电流过大，容易引起火灾，故A错误；
B、更换灯泡、搬动电器之前必须断开开关，否则可能引起触电，故B正确；
C、家庭电路中的空气开关跳闸，可能发生了短路，也可能是电路中的总功率过大，故C错误；
D、在使用试电笔时，应用手接触笔尾的金属体，用笔尖接触导线，手指不能碰到笔尖的金属体，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握，平时学习时多了解、积累，加强安全意识，学好电、用好电！
16．如图所示，电源电压恒为4V，电压表量程为“0～3V”，电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样（灯丝电阻不变）。若通过小灯泡L的电流不超过额定电流，电流表、电压表不能超过量程，则移动滑动变阻器的滑片，下列说法中正确的是（　　）
①电压表示数变化范围为1.5V～3V
②滑动变阻器消耗的电功率变化范围为0.6W﹣0.75W
③小灯泡的实际电功率变化范围为0.2W～1.25W
④滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为10Ω～20Ω

A．①③ B．②④ C．③④ D．①②
【分析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，然后与电压表的量程相比较确定灯泡能正常发光，然后得出电压表的量程，根据P＝UI求出灯泡正常发光时的电流，然后与滑动变阻器允许通过的最大电流相比较确定电路中的最大电流，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；
（2）根据欧姆定律求出灯泡的电阻，当电压表的示数为3V时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡的电功率最小，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，利用欧姆定律求出电路中的最小电流，根据P＝UI＝I2R求出灯泡的最小功率，然后得出小灯泡的实际电功率变化范围；
（3）根据串联电路的特点和P＝UI表示出滑动变阻器的电功率，然后结合电路中电流的变化范围得出滑动变阻器消耗的最大、最小功率，然后得出滑动变阻器消耗的电功率变化范围。
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）灯泡正常发光时的电压为2.5V，功率为1.25W，
因串联电路总电压等于各分电压之和，
所以，灯泡正常发光时电压表的示数U滑＝U﹣UL＝4V﹣2.5V＝1.5V，
因1.5V＜3V，没有超出电压表的量程，
所以，电压表的最小示数为1.5V，则电压表的示数变化范围为1.5V～3V，故①正确；
此时灯泡正常发光，即小灯泡的最大实际功率为1.25W，
由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流：
IL＝＝＝0.5A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程“0～0.6A”，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，
所以，电路中的最大电流I大＝IL＝0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
则滑动变阻器接入电路的最小阻值：
R滑小＝＝＝3Ω，故④错误；
（2）灯泡的电阻：
RL＝＝＝5Ω，
当电压表的示数最大为3V时，电路中的电流最小，灯泡的实际功率最小，
则灯泡两端的最小电压：
UL′＝U﹣U滑大＝4V﹣3V＝1V，
电路中的最小电流：
I小＝＝＝0.2A，
灯泡的最小功率：
PL小＝（I小）2RL＝（0.2A）2×5Ω＝0.2W，
所以，小灯泡的实际电功率变化范围为0.2W～1.25W，故③正确；
（3）滑动变阻器的电功率：
PR＝（U﹣IRL）I＝（4V﹣I×5Ω）I＝﹣5（I2×1Ω﹣0.8V×I）＝﹣5（I2×1Ω﹣0.8V×I+0.16W﹣0.16W）＝0.8W﹣（I﹣0.4A）2×5Ω，
因电路中的电流范围为0.2A～0.5A，
所以，当I＝0.4A时，滑动变阻器消耗的电功率最大，最大为PR大＝0.8W，
当I＝0.2A时，滑动变阻器的电功率最小，最小为PR小＝0.8W﹣（0.2A﹣0.4A）2×5Ω＝0.6W，
所以，滑动变阻器消耗的电功率变化范围为0.6W～0.8W，故②错误，
综上可知，①③正确。
故选：A。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，正确的判断滑动变阻器消耗的电功率最大和最小值是关键；另外，只要判断出有一个数据错误，则该选项错误。
二．填空题（共8小题，共16分）
17．如图所示，将水加热至沸腾后，塞子被冲出，此过程的能量转化方式与汽油机的 　做功　冲程相同。若单缸四冲程汽油机飞轮转速为1200r/min，则1s内完成个 　40　冲程。

【分析】（1）做功冲程把内能转化为机械能。
（2）热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周。
【解答】解：（1）将水加热至沸腾后，塞子被冲出，在此过程中内能转化为机械能，做功冲程也是把内能转化为机械能。
（2）飞轮转速是1200r/min＝20r/s，表示每秒飞轮转动20圈，完成10个工作循环，要经过40个冲程。
故答案为：（1）做功；（2）40。
【点评】本题考查内燃机工作特点及能量转化情况，属于基础题。
18．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电是因为玻璃棒 　失去　（选填“得到”或“失去”）电子；用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器，验电器金属箔张开，如图所示。接触瞬间 　②　（选填序号即可：①“有正电荷从玻璃棒转移到验电器”、②“有电子从验电器转移到玻璃棒”或③“没有电荷转移”）。

【分析】（1）物理学中把丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷规定为正电荷；
（2）用电器检验物体是否带电时，带电体与金属球接触时，是电子发生转移。
【解答】（1）与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为玻璃棒失去负电子；
（2）丝绸摩擦过的玻璃棒接触金属球时，是箔片上的电子转移到玻璃棒上，所以②正确。
故答案为：失去；②。
【点评】明确摩擦起电的实质和验电器的原理，是解答此题的关键。
19．在使用试电笔时手必须接触　笔尾　（填“笔尖”或“笔尾”）金属体。如图所示的电路，开关闭合后，灯不亮，用试电笔接触A、B、C三点，氖管均发光，接触D点氖管不发光，则故障可能是　CD间断路　。

【分析】（1）试电笔的用途：辨别火线和零线；试电笔的使用方法：使用试电笔时，手要接触试电笔尾部的金属体，笔尖接触电线，氖管发光表明接触的是火线，不发光是零线；
（2）用试电笔测试A、B、C三点，氖管都发光，这说明A、B、C与火线是连通的，据此判断。
【解答】解：
（1）常用测电笔辨别火线和零线，使用测电笔时，手要接触测电笔尾部的金属体，笔尖接触电线，如果氖管发光，表示接触的是火线；
（2）开关闭合后，灯不亮，用试电笔测试A、B、C三点，氖管都发光，这说明从火线到ABC点之间的电路都是完好的，没有断路；而试电笔测试D点时，氖管不发光，这说明C点到D之间的导线出现断路。
故答案为：笔尾；CD间断路。
【点评】本题考查了试电笔的使用及家庭电路故障的判断，属于基本技能的考查。
20．如图所示电路中，a、b、c分别是三只电表（电压表或电流表），R1＝10Ω，R2＝20Ω，电源电压恒为6V，闭合开关S。当电表a、b为电流表，c为电压表时，电表a的示数为 　0.3　A；当电表a、b为电压表，c为电流表，电表b的示数为 　4　V。

【分析】（1）闭合开关S，当电表a、b为电流表，c为电压表时，R1、R2并联，电流表a测量R2支路的电流，电流表b测量干路电流，根据并联电路的电压特点可知R2两端的电压，利用欧姆定律求出通过R2支路的电流即电流表a的示数；
（2）当电表a、b为电压表，c为电流表，R1、R2串联，电压表a测量电源电压，电压表b测量R2两端的电压；根据串联电路的电阻特点求出电路中的总电阻，利用欧姆定律求出电路中的电流，根据串联电路的电流特点可知通过R2的电流，利用欧姆定律求出R2两端的电压即为电压表b的示数。
【解答】解：（1）闭合开关S，当电表a、b为电流表，c为电压表时，R1、R2并联，电流表a测量R2支路的电流，电流表b测量干路电流；
根据并联电路的电压特点可知，R2两端的电压U2＝U＝6V；
通过R2支路的电流：I2＝＝＝0.3A，所以电表a的示数为0.3A；
（2）当电表a、b为电压表，c为电流表，R1、R2串联，电压表a测量电源电压，电压表b测量R2两端的电压；
根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻R＝R1+R2＝10Ω+20Ω＝30Ω，
电路中的电流：I＝＝＝0.2A；
根据串联电路的电流特点可知，通过R2的电流I2′＝I＝0.2A；
由I＝可知，R2两端的电压U2′＝I2′R2＝0.2A×20Ω＝4V，所以电表b的示数为4V。
故答案为：0.3；4。
【点评】本题考查串并联电路的特点、欧姆定律的应用，解题的关键是正确判断电表所测量的是哪部分电路的电流或电压。
21．如图，电源电压恒为7.5V，灯L2的规格为“6V 6W”。当开关S闭合时，两灯发光；使用一段时间后L1突然熄灭，L2变亮，电流表示数变大，则电路出现的故障是 　灯L1短路　，此时通过灯L2的电流为 　1.25　A。（假设灯丝电阻不变）

【分析】（1）由图可知，灯L1、L2串联，使用一段时间后L1突然熄灭，L2变亮，电流表示数变大，说明电路是通路，据此分析；
（2）根据P＝UI＝求出灯L2的电阻，然后利用欧姆定律求出通过灯L2的电流。
【解答】解：（1）由图可知，灯L1、L2串联，使用一段时间后L1突然熄灭，L2变亮，电流表示数变大，说明电路是通路，故电路出现的故障是灯L1短路；
（2）灯L2的规格为“6V 6W”，由P＝UI＝可得，灯L2的电阻为：
R2＝＝＝6Ω，
由（1）可知，此时电路为只有灯L2的简单电路，则通过灯L2的电流为：
I2＝＝＝1.25A。
故答案为：灯L1短路；1.25。
【点评】本题考查了电路故障的判断、电功率公式和欧姆定律的应用，是一道较为简单的应用题。
22．明代《读书录》称“节俭”是“人之美德”。教室不需要使用黑板和显示屏时，应及时断开讲台前的灯和显示屏，这样会使该教室电路的总电阻 　变大　，总功率将 　变小　，以达到节能目的。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
【分析】教室的用电器是并联的，根据电阻的并联特点可知断开讲台前的灯和显示屏时电路中总电阻的变化，根据P＝可知电路总功率的变化。
【解答】解：教室的用电器是并联的，并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即电阻越并越小、小于任何一个分电阻，当断开讲台前的灯和显示屏时，电路中的总电阻变大，根据P＝可知电路总功率变小。
故答案为：变大；变小。
【点评】本题考查了家庭电路各用电器的连接方式、电阻的并联和电功率的应用，是一道较为简单的题目。
23．小张根据老师提供的器材设计了如图甲所示的电路，已知电源电压恒定不变，R0＝18Ω。当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A；当开关S1、S2均闭合时，电流表示数如图乙所示。则电源电压为 　3.6　V，Rx为 　12　Ω。

【分析】当开关S1、S2都闭合时，两电阻并联，电流表示数为I1；当开关S2断开，S1闭合时时，电路为只有Rx工作的简单电路，电流表示数为I2，在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，由此可得出R0这条支路的电流，再根据欧姆定律的变形公式可计算出Rx的阻值
【解答】解：当开关S1、S2都闭合时，两电阻并联，电流表测量干路的电流，如图乙中的示数大约为I1＝0.5A；
当开关S2断开，S1闭合时，电路为只有Rx工作的简单电路，电流表示数为I2＝0.3A；
在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以R0这条支路的电流为：I0＝I1﹣I2＝0.5A﹣0.3A＝0.2A，
电源电压为：U＝I0R0＝0.2A×18Ω＝3.6V；
待测电阻为：Rx＝＝＝＝12Ω。
故答案为：3.6；12。
【点评】本题考查了测电阻的实验、电流表读数、电阻的计算以及特殊的方法测量电阻，难度不大。
24．如图所示，电源电压恒为12V，R0＝60Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“6V 3W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。当开关S闭合，S1、S2断开，小灯泡正常发光，则通电1min电流通过滑动变阻器产生的热量为 　180　J；当S、S1、S2都闭合，为了保证电路中各元件的安全，滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值为 　30　Ω。

【分析】（1）当开关S闭合，S1、S2断开，灯泡L与变阻器R串联，已知灯泡正常发光且知道灯泡的规格，根据P＝UI可得串联电路中的电流，由串联电路的电压特点可得变阻器两端电压，再根据Q＝W＝UIt求出1min电流通过滑动变阻器产生的热量；
（2）当S、S1、S2都闭合，此时灯泡被短路，R0与R并联，电流表测干路中的电流；根据电流表的量程可知干路电流的最大值，利用并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R0的电流，根据并联电路的电流特点可知通过变阻器的最大电流，最后根据欧姆定律求出变阻器允许接入电路中的最小阻值。
【解答】解：（1）当开关S闭合，S1、S2断开，灯泡L与变阻器R串联，
因为此时小灯泡正常发光，所以UL＝6V，PL＝3W；
由P＝UI可得，串联电路中的电流：I＝IL＝＝＝0.5A，
由串联电路的电压特点可得变阻器两端的电压为：UR＝U﹣UL＝12V﹣6V＝6V，
则通电1min电流通过滑动变阻器产生的热量为：Q＝W＝URIt＝6V×0.5A×60s＝180J；
（2）当S、S1、S2都闭合，此时灯泡被短路，R0与R并联，电流表测干路中的电流；
电流表的量程为“0～0.6A”，为了保证干路中的电流表不被烧坏，则干路电流最大为0.6A，
通过R0的电流为：I0＝＝＝0.2A，
由并联电路的电流特点可知，通过变阻器的最大电流为：IR＝I总大﹣I0＝0.6A﹣0.2A＝0.4A，
滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值：R小＝＝＝30Ω。
故答案为：180；30。
【点评】准确分析各开关通断时电路的变化情况，熟练运用串并联电路的特点、欧姆定律、电功率公式，是解答此题的关键。
三．作图与实验探究题（共4小题，共34分）
25．如图中，将插座和控制插座的开关正确接入家庭电路中。

【分析】家庭电路中接入用户的电线一般有两条：火线和零线，三孔插座的接法是上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，简称“上地左零右火”；为了用电的安全，开关要接在用电器和火线之间。
【解答】解：为了安全，开关接在插座与火线之间，三孔插座的上面的孔接地线，左孔接入零线，右孔通过开关接火线，如图所示：

【点评】本题考查了家庭电路中开关以及三孔插座的接法，要注意安全用电的原则。
26．（12分）某同学为了探究“电流与电压、电阻的关系”，设计了如图甲的实验电路，她在实验室找到如下实验器材：电压恒为3V的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω、60Ω的定值电阻各一个，“10Ω 2A”“20Ω 1.5A”“30Ω 1A”三种规格的滑动变阻器，导线若干。

（1）请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物连接完整。
（2）闭合开关，同学发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是 　定值电阻断路　。
（3）故障排除后，同学首先“探究电流与电阻关系”，先把10Ω的电阻接入电路，移动滑变阻器滑片，使电压表示数为2V，读出电流表示数后，断开开关，她拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，接下来她应将变阻器滑片向 　右　端（选填“左”或“右”）移动。使用所有定值电阻完成这次探究实验，应选择滑动变阻器的规格为 　“30Ω 1A”　。
（4）同学把5Ω的电阻接入电路中，来探究“电流与电压的关系”她通过调节滑动变阻器的滑片P，测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值，并记录在下表中。分析数据得到的结论是 　在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比　。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
（5）实验结束后，某同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻，进行“电流与电压关系”的实验探究，老师指出这个实验操作是不可行的，原因是 　灯丝的电阻随温度的变化而变化　。
【分析】（1）根据电源电压确定电压表的量程与定值电阻并联，根据图甲确定滑动变阻器接入的接线柱与定值电阻串联；
（2）电流表无示数，可以判断出电路中出现了断路，然后根据电压表有示数确定出断路的位置；
（3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入60Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻，进而确定滑动变阻器的规格；
（4）分析表中电流与电压的关系得出结论；
（5）探究电流与电压的关系时，需要保持电阻不变，而灯丝的电阻受温度的影响。
【解答】解：（1）因为电源电压为3V，所以电压表选用0～3V的量程与定值电阻并联，由图甲滑动变阻器的左侧接入电路，故滑动变阻器左下接线柱连入电路中，如图所示：
；
（2）电流表无示数，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，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，与电压表并联的定值电阻断路了；
（3）根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成20Ω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，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，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，使电压表的示数不变；
定值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：U滑＝U﹣UV＝3V﹣2V＝1V，变阻器分得的电压为电压表示数的＝0.5倍，根据分压原理，当接入60Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝0.5×60Ω＝30Ω，即所选择的变阻器的最大阻值不能小于30Ω，故应选择滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”；
（4）根据表中数据可知：电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，故得出的结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（5）探究电流与电压的关系，需要保持电阻不变，而灯丝的电阻随温度的变化而变化，所以不能用小灯泡做此实验。
故答案为：（1）如图所示；（2）定值电阻断路；（3）右；“30Ω 1A”；（4）在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（5）灯丝的电阻随温度的变化而变化。
【点评】探究“电流与电压、电阻的关系”，考查电路连接、故障分析、控制变量法、欧姆定律的应用、器材的选择和分析数据归纳结论的能力。
27．（10分）小明准备测定小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约个10Ω，实验室有如下器材：电源（电压为6V），电流表（0～0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V），开关，导线若干，滑动变阻器两只：R1（10Ω、0.5A），R2（20Ω、0.5A）。
（1）如图甲所示是小明连接的实物电路，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 　B　。
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 　0.14　A。
（4）为了满足测量要求，实验电路应该选用滑动变阻器 　R2　。（选填“R1”或“R2”）
（5）小明根据记录的多组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象（如图丙），则小灯泡的额定功率为 　0.625　W。
【分析】（1）原电路中，电流表与灯并联，电压表串联在电路中，是错误的，电流表应与灯串联，电压表与灯并联，据此改正；
（2）若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（3）根据电表选用的小量程确定分度值读数；
（4）由欧姆定律求出灯的额定电流，根据串联电路的规律和欧姆定律求出变阻器连入电路中的电阻确定实验电路应该选用滑动变阻器R2；
（5）根据画出的小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象，找出灯在额定电压下的电流大小，根据P＝UI求出小灯泡的额定功率。
【解答】解：（1）原电路中，电流表与灯并联，电压表串联在电路中，是错误的，电流表与灯串联，电压表与灯并联，电路改正如下图所示：

（2）在闭合开关时发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路为断路，电压表有示数，说明滑动变阻器、电压表、电流表、开关之间没有断路，所以故障为小灯泡断路，故选：B；
（3）如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则此时通过小灯泡的电流是0.14A；
（4）灯的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：
I＝＝＝0.25A，
根据串联电路的规律和欧姆定律，变阻器连入电路中的电阻：
R滑＝＝＝＝14Ω＞10Ω，故实验电路应该选用滑动变阻器R2；
（5）根据画出的小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象，灯在额定电压下的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W。
故答案为：（1）见解答；（2）B；（3）0.14；（4）R2；（5）0.625。
【点评】本题测定小灯泡的功率，考查注意事项、电流表读数、数据处理、器材的选择、影响电阻大小的因素、功率公式的运用及串联电路的规律及欧姆定律的运用。
28．（10分）如图是“探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。
（1）实验通过观察U形管中 　液面高度差　的变化来反映电阻产生热量的多少。该装置可探究电流产生的热量与 　电流　的关系。
（2）通电一段时间，　a　（选填“a”或“b”）容器中电阻丝产生的热量较多。
（3）如果把电阻丝R3也放入R2所在的容器内，一段时间后，　左　（选填“左”或“右”）边U形管中的液面高度差更大。
（4）实验结束后，观察R2和R3两个电阻丝，发现它们的长度和材料均相同，则电阻丝 　R3　的横截面积较大。

【分析】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但密闭容器中的空气温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间相同；
（2）由Q＝I2Rt进行分析；
（3）根据Q＝I2Rt分析通电一段时间后，装置中哪侧的电阻丝产生的热量更多，即可知道哪侧容器中U形管的液面高度差较大；
（4）导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，在材料与长度相同时，电阻与横截面积成反比。
【解答】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但密闭容器中的空气温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；装置中1个5Ω和一个2Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，R1＝R2，同一电路中通电时间相同；根据并联电路电流规律可知，干路电流等于各支路电流之和，所以通过R1的电流大于通过R2的电流，所以此实验是为了探究电流产生的热量与电流的关系；
（2）由Q＝I2Rt且通过R1的电流大于通过R2的电流可知，a容器中的电阻产生的热量多；
（3）把R2、R3两根电阻丝并联后，其总阻值为R＝＜5Ω，则相当于把的阻值放进右侧容器中，即左、右两容器中的电阻串联，通过的电流相同，通电时间相同，而电阻不同，因此是探究电流产生的热量跟电阻的关系；左侧容器中的电阻阻值更大，根据Q＝I2Rt可知，一段时间后左容器电阻丝产生的热量多，左侧U形管中液面的高度差大于右侧U形管中液面的高度差；
（4）材料与长度均相同时，导体电阻与横截面积成反比，已知R3的电阻较小，则两电阻丝中横截面积较大的是R3。
故答案为：（1）液面高度差；电流；（2）a；（3）左；（4）R3。
【点评】本题考查了探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验，熟练运用控制变量法和转换法是解题的关键。
四．计算题（共2小题，共18分）
29．（9分）张彬同学为了检测空气污染的指数，设计了如图甲所示的电路，R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气污染指数的关系如图乙所示，已知电源电压12V保持不变，R0＝5Ω，当电压表为4V时，求：
（1）通过R0的电流；
（2）此时电路总电阻的阻值；
（3）当电路中电流为1.2A时，空气污染指数是多少API？

【分析】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。
（1）根据欧姆定律求出当电压表示数为4V时通过R0的电流；
（2）利用欧姆定律变形公式R＝求出电路总电阻；
（3）当电路中电流为1.2A时，根据欧姆定律和串联电路的特点求出此时R的阻值，然后求出，根据图乙可知此时空气污染指数。
【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。
（1）当电压表示数U0＝4V时，通过电阻R0的电流：
I0＝＝＝0.8A；
（2）串联电路中，各处的电流相等，
电路电流：I＝I0＝0.8A，
此时电路总电阻：R串＝＝＝15Ω；
（3）当电路中电流I'＝1.2A时，
电路中的总电阻为：R总＝＝＝10Ω；
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知：
R′＝R总﹣R0＝10Ω﹣5Ω＝5Ω，
则＝＝0.2Ω﹣1，
由图乙可知，此时空气污染指数为50API。
答：（1）通过R0的电流为0.8A；
（2）此时电路总电阻的阻值为15Ω；
（3）当电路中电流为1.2A时，空气污染指数为50API。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是根据图象读出有用的信息。
30．（9分）在综合实践活动中，兴趣小组设计了一款双挡位电加热器，利用产生的蒸汽加湿或消毒，电加热器工作时，高挡先将水箱内的水加热到100℃，低挡维持水沸腾确保蒸汽不断产生。如图甲是其内部简化电路，S1和S均为自动控制开关，当水温达到100℃时，S1自动断开，当水的质量低于0.2kg时S自动断开，R1、R2均为电热丝。水箱加满水后闭合开关，电加热器正常工作时电流随时间变化的图像如图乙。已知水箱容量2.2L，水的初温为20℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]
（1）求低挡工作时加热器的电功率；
（2）求R1的电阻；
（3）求电加热器高挡位工作的加热效率。
【分析】（1）由题意可知，开关S1断开，加热器处于低档，由乙图可知加热器低档工作时的电流，由P＝UI可求得低挡工作时加热器的电功率；
（2）低挡工作时，为R2的简单电路，由欧姆定律公式变形求得R2的电阻；
当两个开关都闭合时，两个电阻并联，由P＝可知，电功率最大，加热器处于高挡，由并联电路的电流特点，列出等式可求得R1的电阻；
（3）由W＝UIt可求得电加热器高挡位工作7min时，消耗的电能，由密度公式变形可求得水的质量，由Q＝cmΔt可求得水吸收的热量，由η＝×100%可求得电加热器高挡位工作的加热效率。
【解答】解：（1）由题意可知，低档工作时，开关S1断开，由乙图可知加热器低档工作时的电流I低＝2A，则低挡工作时加热器的电功率：
P低＝UI低＝220V×2A＝440W；
（2）低档工作时，R2的电阻R2＝＝＝110Ω，
当两个开关都闭合时，两个电阻并联，电路的总电阻最小，由P＝可知，电功率最大，处于高挡，总电流I总＝10A，由并联电路的电流特点可知；
I总＝+，即10A＝+，
解得R1＝27.5Ω；
（3）电加热器高挡位工作7min时，消耗的电能W＝UI总t＝220V×10A×7×60s＝9.24×105J，
由ρ＝可得，水的质量：
m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×2.2×10﹣3m3＝2.2kg，
水吸收的热量：
Q＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×2.2kg×（100℃﹣20℃）＝7.392×105J，
加热效率η＝×100%＝×100%＝80%。
答：（1）低挡工作时加热器的电功率为440W；
（2）R1的电阻为27.5Ω；
（3）求电加热器高挡位工作的加热效率为80%。
【点评】本题考查了电功率公式、吸热公式、电功公式、效率公式的应用，从图片中获取有用的信息是关键，要注意养生壶处于不同挡位时电路的连接方式是关键。