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重庆实验外国语学校2022-2023学年九年级上学期期末物理试题(含答案)
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这是一份重庆实验外国语学校2022-2023学年九年级上学期期末物理试题(含答案)，共22页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，实验探究题，论述计算题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年重庆实验外国语学校九年级（上）期末物理试卷
一、单项选择题（共8个题，每小题只有一个合理的选项，每题3分，共24分）
1．（3分）下列物理量最接近实际的是（ ）
A．人体的安全电压约为220V
B．卧室空调正常工作的功率约90W
C．1节新干电池的电压是1.5V
D．电饭锅加热时的电流约0.02A
2．（3分）2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭（使用液态氢作燃料）在酒泉卫星发射中心成功发射。下列有关说法正确的是（ ）
A．火箭选用液态氢作燃料，是因为液态氢的热值较小
B．火箭的燃料燃烧时，将化学能转化成内能
C．火箭点火加速升空，将动能转化成重力势能
D．大量“白气”涌向四周，这是一种扩散现象
3．（3分）我国可以生产一种无针注射器，该注射器通电时，通电线圈的磁场与永久磁体的磁场相互作用产生强大的推力，使药液以高速注入皮肤，如图能反映其工作原理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
4．（3分）如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球时，验电器的两片金属箔张开，下面说法错误的是（ ）
A．摩擦过程中玻璃棒失去电子带正电荷
B．摩擦过程中创造了新的电荷
C．接触过程中金属箔上的电子转移到了玻璃棒
D．金属箔张开的原因是同种电荷相互排斥
5．（3分）疫情防控期间，我校校门口新增人脸识别测温系统。若体温测量值在正常范围内，则控制电路开关S1会闭合，若人脸识别再通过，则会闭合开关S2。只有人脸识别通过且体温在正常范围内，系统才会启动电动机打开闸门。下列设计合理的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（3分）“珍爱生命、安全用电”是我们必备的用电常识。下列说法正确的是（ ）
A．在功率较小的电插座上，插入多个大功率用电器
B．正确使用试电笔测火线时有微弱电流通过人体
C．通电电线起火时立即泼水救火
D．洗衣机的三脚插头坏了，可以找一个两脚插头换上
7．（3分）如图所示，电源电压恒为18V，定值电阻R1的阻值为30Ω，滑动变阻器R2标有“50Ω 0.5A”字样，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～15V。只闭合开关S1时，电流表的示数为0.45A，下列说法正确的是（ ）
A．定值电阻R3的阻值为20Ω
B．只闭合开关S2时，向左移动滑片，电压表示数变大，电路的总功率变小
C．只闭合开关S2时，在保证元件安全的情况下，滑动变阻器接入电路阻值范围是26﹣50Ω
D．通过改变开关状态，电路总功率的最大值为54W
8．（3分）如图甲所示，电源电压不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，小灯泡参数“？V？W”模糊不清。第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端；第二次只闭合开关S、S2，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表和电流表示数变化的关系图像。下列判断正确的是（ ）
①小灯泡的参数为“4.5V 2.25W”
②电源电压为9V
③只闭合开关S、S2，电路的总功率最大时，灯与滑动变阻器的功率之比为1：3
④只闭合开关S、S1，定值电阻的功率最大值与的滑动变阻器的功率最大值之比为4：1
A．①② B．②③ C．①③ D．①④
二、填空题（每空1分，作图每图1分，共12分）
9．（2分）1831年，英国物理学家 首次发现了电磁感应现象，根据这一发现，后来发明了 （填“发电机”或“电动机”）。
10．（2分）在玻璃瓶内装入约半瓶细沙，盖上瓶盖，包裹一层泡沫塑料，迅速振动瓶子几十次，细沙温度升高，这是用 方法使沙子内能增大。若初温为30℃、质量为2kg的水吸收了2.1×105J热量，温度将升高到 ℃。[水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）]
11．（2分）将“12V 3W”的灯泡L1和“12V 6W”的灯泡L2串联起来，接到电压恒定的电源两端。为保证电路安全，电源电压最大为 V，发光较暗的小灯泡的实际功率是 W。
12．（2分）如图所示，电源电压恒为12V，闭合开关S，当滑动变阻器的阻值为10Ω时，电压表的示数为10V，此时电动机正常工作；若电动机内部线圈的电阻为2Ω，则通电10min电流通过电动机内部线圈产生的热量是 J，电动机消耗的电能是 J。
13．（2分）如图所示，电源电压为9V，滑动变阻器R的最大阻值为50Ω，当滑动变阻器滑片P在最右端时，电压表示数为5V，则R1的电阻是 Ω。当滑动变阻器的滑片P移到a点时，电压表的示数为Ua，滑动变阻器的功率为Pa；再移动滑片P到b点时，电压表的示数为Ub，滑动变阻器的功率为Pb。若Ua：Ub＝5：3，Pa：Pb＝25：18，则当滑动变阻器的滑片P在a点时连入电路的阻值是 Ω。
14．（1分）请将图中的开关和电灯正确接入电路；
15．（1分）根据如图所示小磁针静止时的指向，在对应位置标出电源的“+”和“﹣”极。
三、实验探究题（每空1分，共22分）
16．（6分）（1）如图1是探究“影响电流热效应的因素”实验装置，瓶中装有质量、初温相等的空气。
①若要探究电热与电流的关系应选用 （填“甲”或“乙”）图，通过该图可得出结论：当电阻相同时，电流 ，产生的电热越多。
②容器内电阻丝热得发红时，而与之连接的导线却不怎么热，这个问题可以用 （填“甲”或“乙”）图的结论来解释。
（2）在“探究串、并联电路电流的特点”的实验中：
①小红把两个灯泡L1、L2按如图2所示连接起来，闭合开关发现L1较亮，L2较暗。你认为通过L1中的电流 （填“大于”、“等于”或“小于”）通过L2中电流。
②当把电流表接入电路中C点时，闭合开关后发现L1和L2均不发光，电流表无示数。为了找出故障原因，小红用电压表进行检测，发现AB间电压为3V，AC间电压为3V，BC间电压为0。则电路故障可能是 。
A.L1断路
B.L1短路
C.L2断路
D.L2短路
③本实验多次实验的目的与 相同。
A.测量物理课本的宽度
B.测量某未知电阻的阻值
C.探究“通过导体中的电流与导体电阻的关系”
17．（8分）小超同学用如图所示的实验装置探究影响导体电阻大小的因素，电源由两节新干电池组成。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
（1）连接电路时，开关应该处于 状态。实验中通过控制电源电压不变，观察电流表示数来比较电阻大小，这里用到的实验方法是 。（填“A”或“B”）
A.控制变量法
B.转换法
（2）选择A、B两根电阻丝进行实验，能得出的结论是：在其它条件相同时，电阻大小与 有关；选择 两根电阻丝可以探究电阻大小与导体横截面积的关系；选择A、D两根电阻丝能探究导体电阻大小与 的关系。
（3）小超添加了电压表和规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器，探究“通过导体中的电流与其两端电压的关系。”连接好电路，得到如下表的实验数据。6组数据中，有一组有编造的可能，该组实验数据的序号为 。修正数据后，得出结论：当导体的电阻R一定时，通过导体的电流I与导体两端的电压U成 （填“正比”“反比”）。该实验不能用小灯泡代替定值电阻，是因为： 。
序号
1
2
3
4
5
6
U/V
0.5
1
1.5
2
2.5
3
I/A
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
18．（8分）小吴同学想利用图甲测量标有“2.5V？W”小灯泡的额定功率。实验室有如下器材：
电源（电压恒为6V）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、开关、导线若干、滑动变阻器三只：R1（20Ω 0.2A）、R2（40Ω 0.5A）、R3（60Ω 0.5A）。
（1）小吴发现电路中有一根导线连接错误，请将图中连接错误的导线上打“×”，用笔画线代替导线将电路连接正确；
（2）电路连接正确后，闭合开关后，发现电压表和电流表中只有一只电表有示数，小灯泡有亮度，说明 发生了断路；
（3）改正所有问题并正确完成实验，小吴绘制了如图乙所示的小灯泡I﹣U图像：发现当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 （填“变大”、“变小”或“不变”），小灯泡的额定功率是 W；
（4）同组的小何同学想用10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻更换电路中的灯泡，探究电流跟电阻的关系，若想控制定值电阻两端电压为2.5V不变，则小明应选用滑动变阻器 （填“R1”、“R2”或“R3”）。当小何用20Ω的电阻替换掉15Ω时，滑动变阻器的滑片应该向 （填“A”或“B”）端移动；
（5）小周和小李也连接了图甲的电路测量灯泡的额定电功率，根据测得的几次实验数据画出小灯泡电压在1.5V﹣2.5V之间的I﹣U图象如图丙所示，图像近似为一条线段。则小灯泡电压为1.5V时的电阻 （填“＞”、“＜”或“＝”）小灯泡电压为2.5V时的电阻。若小灯泡电压为1.5V、2.0V、2.5V时小灯泡的功率分别为P1、P2、P3，则P2 （P1+P3）（填“＞”、“＜”或“＝”）。
四、论述计算题（本题共3个题，18题6分，19、20题各8分，共22分。解题应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不能给分）
19．（6分）如图所示，电源电压不变。电阻R1的阻值为20Ω，R2的阻值为10Ω，闭合开关S，电流表的示数为0.3A，求：
（1）电源电压U；
（2）通电100s整个电路产生的总热量。
20．（8分）如图甲是小明家使用的电饭煲，图乙是其电路原理图，电源电压为220V，R1、R2为阻值不变的电热丝，S1为温度自动控制开关，可实现“加热”和“保温”状态的转换。当电路处于保温状态时，电路的电流为0.5A，其额定加热功率与额定保温功率的比值为11：1。求：
（1）额定保温功率是多大？
（2）R2的电阻值多大？
（3）小明关闭家中其他用电器，只让该电饭煲在加热状态下工作12min，观察到标有“600r/（kW•h）”字样的电能表转盘转了120转，则小明家的实际电压是多少？
21．（8分）如图所示电路，电源电压保持不变，有一个额定电压为5V的小灯泡其两端电压与电流的5组数据如表所示，滑动变阻器R2铭牌上标有“2A”字样，最大阻值模糊不清。当S1、S2均闭合，并且将变阻器R2调至最大阻值时，电流表的示数I1为0.4A，电压表示数为U1，变阻器R2的功率为P2；接着再仅将S2断开，电流表的示数为I2，电压表示数为U2，变阻器R2的功率为P2′，且P2：P2′＝16：9，U1：U2＝2：3。求：
电压U/V
1
2
3
4
5
电流I/A
0.25
0.28
0.30
0.35
0.4
（1）小灯泡的额定功率；
（2）电源电压；
（3）选择合适的电流表和电压表量程，用阻值合适的定值电阻R3代替小灯泡L，要求在开关均闭合的情况下，调节R2能使电流表和电压表分别达到满偏，且电路能正常工作，求满足条件的电路总功率最小值。
2022-2023学年重庆实验外国语学校九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（共8个题，每小题只有一个合理的选项，每题3分，共24分）
1．【解答】解：A、人体的安全电压为不高于36V，故A错误；
B、家里卧室中所用空调的额定功率在1000W左右，故B错误；
C、1节新干电池的电压是1.5V，故C正确；
D、家用电饭锅加热时的功率约1000W，通过的电流I＝＝≈4.55A，故D错误。
故选：C。
2．【解答】解：A、液态氢的热值较大，完全燃烧相同质量的不同燃料，液态氢可以放出更多的热量，所以火箭选用液态氢作燃料，故A错误；
B、火箭的液态氢燃烧时，将液态氢的化学能转化成内能，故B正确；
C、火箭加速升空的过程中，氢燃料燃烧产生的内能转化为机械能，使得火箭的速度增大、高度增大，火箭的动能、重力势能增大，不是将动能转化为重力势能，故C错误；
D、大量“白气”涌向四周，是水蒸气液化成的小水滴的机械运动，不是扩散现象，故D错误。
故选：B。
3．【解答】解：根据题意可知，无针注射器是依靠磁场对通电线圈有力的作用，利用了药液的惯性，将药液快速“注入”皮肤的，这与电动机的原理相同；
A是电动机的工作原理图，B是发电机的工作原理图，C是电磁铁，其原理是电流的磁效应，D是奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场。
故选：A。
4．【解答】解：AB、用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，起电的原因是丝绸对电子的吸引力大于玻璃，故玻璃中的部分电子移动到丝绸上，故玻璃棒失去电子带正电荷，而丝绸得到电子带等量的负电荷，不是创造了新的电荷，故A正确、B错误；
C、丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，缺少电子，若将其接触验电器的金属球，接触后验电器金属箔片上的部分电子会转移到玻璃棒上，故C正确；
D、金属箔张开的原因是同种电荷相互排斥，故D正确。
故选：B。
5．【解答】解：只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时，系统才会启动电动机打开闸门，当人脸识别不通过或体温不正常时，闸门就不会打开，这说明两个开关是相互影响的，所以两个开关是串联的，由选项可知A正确。
故选：A。
6．【解答】解：A、家庭电路中各用电器是并联的，一个插座上同时使用多个大功率用电器，会造成干路电流过大，容易引起火灾，故D不符合安全用电原则；
B、当笔尖接触火线时，电流会经笔尖、氖管、大电阻、笔尾、人体导向大地，形成通路。这一过程中，人体会成为电路的一部分，会有微弱的电流通过，故B符合安全用电原则；
C、通电电线起火时，用水去灭火，生活用水是导体，会造成间接触电事故，故C不符合安全用电原则；
D、若把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用，这样当金属外壳漏电时，不能将电流及时导向大地，易发生触电事故，故D不符合安全用电原则。
故选：B。
7．【解答】解：A、由图可知，只闭合开关S1时，定值电阻R1与定值电阻R3串联接入电路，电压表测量定值电阻R3两端的电压，电流表测量电路中的电流，
此时电路中的总电阻R＝＝＝40Ω，定值电阻R3的阻值R3＝R﹣R1＝40Ω﹣30Ω＝10Ω，故A错误；
B、只闭合开关S2时，定值电阻R3与滑动变阻器R2串联接入电路，电压表测量定值电阻R3两端的电压，电流表测量电路中的电流，向左移动滑片，滑动变阻器接入电路的阻值变大，总电阻变大，电源电压不变，根据欧姆定律可知电路电流变小，定值电阻R3的阻值不变，根据UV＝IR3可知电压表的示数变小，根据P＝UI可知电路总功率变小，故B错误；
C、由滑动变阻器R2的铭牌为“50Ω 0.5A”和电流表量程是0～3A可知，电路中的最大电流为0.5A，此时定值电阻R3两端的电压U3＝I大R3＝0.5A×10Ω＝5V＜15V，
所以电路中的最大电流为0.5A，
根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压U2＝U﹣U3＝18V﹣5V＝13V，
滑动变阻器接入电路的最小阻值R2＝＝＝26Ω；
故滑动变阻器接入电路阻值范围是26﹣50Ω，故C正确；
D、电源电压不变，根据P＝可知总电阻最小时，总功率最大；
三个开关均闭合，滑动变阻器和R1并联，通过滑动变阻器的电流为0.5A时，滑动变阻器接入电路的阻值最小；
根据欧姆定律可知通过R1的电流I1＝＝＝0.6A，
则干路最大电流I大＝I滑+I1＝0.5A+0.6A＝1.1A，
电路总功率的最大值P＝UI大＝18V×1.1A＝19.8W，故D错误。
故选C。
8．【解答】解：第一次只闭合开关S、S1，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流；
第二次只闭合开关S、S2，滑动变阻器与灯泡L串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流；
第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端，当滑片移动到b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，其分得的电压为0，即电压表示数为0，所以图乙中直线为滑动变阻器与R0串联时的图像，曲线为滑动变阻器与灯泡L串联时的图像；
②④、只闭合开关S、S1，滑片P移动到b端时，电路中只有R0，此时电路中电流最大为：I大＝0.6A；
滑片在a端时，滑动变阻器与定值电阻串联，电路中的电流最小，最小为0.2A；
由欧姆定律得，电源电压U＝I大R0＝I小R0+4V；
即0.6A×R0＝0.2A×R0+4V，解得R0＝10Ω，电源电压U＝I大R0＝0.6A×10Ω＝6V；故②错误；
根据P＝I2R可知定值电阻的功率最大值P0＝I大2R0＝（0.6A）2×10Ω＝3.6W；
滑片在a端时，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压U滑＝U﹣U0＝6V﹣4V＝2V，
根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值R滑＝＝＝10Ω，
电路电流I＝，根据P＝I2R可知滑动变阻器的功率P滑＝（）2R滑＝＝，
当R0＝R滑＝10Ω时，滑动变阻器的功率最大，为P滑＝＝＝0.9W，
只闭合开关S、S2，电路的总功率最大时，灯与滑动变阻器的功率之比为：＝＝，故④正确；
①③图乙中曲线为滑动变阻器与灯泡串联时的图像，由图像可知，电压表示数最小为1.5V时，灯泡正常发光，则灯泡的额定电压：U额＝U﹣U小＝6V﹣1.5V＝4.5V；
此时电路中的电流I额＝0.5A，则小灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝4.5V×0.5A＝2.25W，则小灯泡的参数为“4.5V 2.25W”，故①正确；
只闭合开关S、S2，电路的总功率最大时，电路中的电流最大，由图像知最大电流为0.5A，滑动变阻器的电压为1.5V，灯泡电压为4.5V，根据P＝UI可知灯与滑动变阻器的功率之比PL：P滑＝ULI：U滑I＝4.5V：1.5V＝3：1，故③错误。
故选D。
二、填空题（每空1分，作图每图1分，共12分）
9．【解答】解：根据法拉第发现的电磁感应现象，人们发明了发电机，为人类大规模获得电能提供了可能。
故答案为：法拉第；发电机。
10．【解答】解：（1）在玻璃瓶内装入约半瓶细沙，盖上瓶盖，迅速振动瓶子几十次，此过程细沙克服摩擦力做功，机械能转化为内能，细沙温度升高，这是用做功方法使沙子内能增大；
（2）由Q吸＝cm（t﹣t0）可得，水的末温：
t＝+t0＝+30℃＝55℃。
故答案为：做功；55。
11．【解答】解：由P＝UI，两灯的正常发光电流分别为：
I1＝＝＝0.25A，I2＝＝＝0.5A，
由I＝可得，两灯的电阻分别为：
R1＝＝＝48Ω，R2＝＝＝24Ω，
因串联电路中电流处处相等，L1的额定电流小于L2的额定电流，所以两灯泡串联时，电路中电流为I＝0.25A，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，由欧姆定律可得电源电压：
U＝I（R1+R2）＝0.25A×（48Ω+24Ω）＝18V；
由电功率公式P＝I2R可知电阻小的灯泡发光暗，发光较暗的小灯泡的实际功率是：P＝I2R2＝（0.25A）2×24Ω＝1.5W。
故答案为：18；1.5。
12．【解答】解：由图可知，滑动变阻器和电动机串联，电压表测量电动机两端的电压，
当电压表示数为10V，即电动机两端的电压UM＝10V时，根据串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压UR＝U﹣UM＝12V﹣10V＝2V，
通过滑动变阻器的电流：IR＝＝＝0.2A，
根据串联电路的电流特点可知，通过电动机的电流IM＝IR＝0.2A，
通电10min电流通过电动机内部线圈产生的热量：Q＝IM2RMt＝（0.2A）2×2Ω×10×60s＝48J；
电动机消耗的电能：WM＝UMIMt＝10V×0.2A×10×60s＝1200J。
故答案为：48；1200。
13．【解答】解：由图知，R1和滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）通过滑动变阻器的电流：
I滑＝＝＝0.1A，
由串联电路的电流特点可知，通过R1的电流：
I1＝I滑＝0.1A，
由串联电路的电压特点可知，R1两端的电压：
U1＝U﹣U滑＝9V﹣5V＝4V，
由欧姆定律可知，R1的阻值：
R1＝＝＝40Ω；
（2）因为Ua：Ub＝5：3，Pa：Pb＝25：18，所以，由P＝UI可知，滑片P在a、b两点时，电路的电流之比：
＝＝•＝×＝，
由欧姆定律可知，滑片P在a、b两点时滑动变阻器接入电路的电阻之比：
＝＝•＝×＝，即Rb＝Ra，
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，滑片P在a、b两点时，电路的电流之比：
＝＝＝＝，
解得：Ra＝R1＝×40Ω＝20Ω。
故答案为：40；20。
14．【解答】解：
开关控制螺口灯泡时，火线首先进入开关，然后进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套上，如图所示：
15．【解答】解：由图知：小磁针的磁极为：左N、右S，根据磁极间的相互作用，可知螺线管的磁极为：左N、右S；则电源的左端为正极，右端为负极。如图所示：
三、实验探究题（每空1分，共22分）
16．【解答】解：（1）①根据控制变量法，若要探究电热与电流的关系，要控制电阻和通电时间相同，只改变电流大小，乙图中，右侧容器内5Ω的电阻与容器外的电阻并联后再与左侧容器内5Ω的等值电阻串联，根据并联和串联电路电流的规律，通过两容器内的电阻的电流不同，故应选用乙图；
通过该图可知，左侧U形管液面高度差大，由转换法得出结论：当电阻相同时，电流越大，产生的电热越多。
②甲图中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而右侧电阻阻值较大，右侧U形管液面高度差大，由转换法可知，右侧容器内电阻产生的热量多，左侧容器内电阻产生的热量少；容器内电阻丝热得发红时，而与之连接的导线却不怎么热，这个问题可以用甲图的结论来解释。
（2）①根据串联电路电流的规律，通过L1中的电流等于通过L2中电流；
②BD、当把电流表接入电路中C点时，闭合开关后发现L1和L2均不发光，电流表无示数，说明电路中有断路故障，故BD不符合题意；
AC、用电压表进行检测时，测得AC间电压为3V，说明开关没有断路、电源是完好的；
测得AB间电压为3V，说明此时电压表通过L2与电源两极相连，则L2没有断路；
测得BC间电压为0，说明此时电压表不能与电源两极相连，则L1断路了，故A符合题意，C不符合题意。
故选：A；
③本实验多次实验的目的是得出普遍性的结论：
AB.测量物理课本的宽度和测量某未知电阻的阻值时多次测量，是为了取平均值减小误差，故AB不符合题意；
C.探究“通过导体中的电流与导体电阻的关系”时多次测量，是为了得出普遍性的规律，故C符合题意。
故选C。
故答案为：（1）①乙；越大；②甲；（2）①等于；②A；③C。
17．【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时开关应断开；
观察电流表示数来比较电阻大小，是将电阻的大小转换为电流表的示数，因此这里用到的实验方法是转换法，故选B；
（2）由表中数据可知，A、B两根电阻丝的材料和横截面积相同，而长度不同，因此选择A、B两根电阻丝进行实验，能得出的结论是：在其它条件相同时，电阻大小与导体的长度有关；
探究电阻大小与导体横截面积的关系，应保证导体的材料与长度相同，横截面积不同，由表中数据可知，A、C两根电阻丝符合要求；
由表中数据可知，A、D两根电阻丝的长度和横截面积相等，而材料不同，因此选择A、D两根电阻丝能探究导体电阻大小与导体材料的关系；
（3）因为电源由两节新干电池组成，所以电源电压：U＝2×1.5V＝3V，
由表中数据可知，导体的电阻：R＝＝＝…＝＝10Ω，
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电路中的最小电流：I小＝＝＝0.1A＞0.05A，因此第1组数据为编造的；
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；
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）断开；B；（2）导体的长度；A、C；导体材料；（3）1；正比；灯丝的电阻随温度的变化而变化。
18．【解答】解：（1）实验中，电压表应与灯泡并联，电流表与灯泡串联，正确连线如下图所示：
；
（2）测灯泡功率的实验中，电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联。
若电流表断路，则整个电路断路，灯泡不能发光；若电压表断路，电路其它部分仍然可以工作。由题知闭合开关后，小灯泡亮度一般，说明电路中通路，说明断路的电表是电压表；
（3）电压表测灯泡两端电压，电流表测其电流，根据欧姆定律可知，电压表与电流表的示数之比为灯泡电阻，观察图乙容易发现图线向下弯曲，则电压与电流的比值随电压的增大而增大；
当灯的电压为2.5V时正常发光，由图乙知，此时通过的电流为0.25A，小灯泡的额定功率：
P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（4）控制定值电阻两端电压为U定＝2.5V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：
U滑＝U﹣U定＝6V﹣2.5V＝3.5V，由串联电路的分压原理有：
＝＝，则R滑＝R定；
当定值电阻为30Ω连入电路时，对应的滑动变阻器的阻值为：
R滑＝×30Ω＝42Ω，故为了完成整个实验，滑动变阻器阻值不能小于42Ω，故选R3；
当小何用20Ω的电阻替换掉15Ω时，根据串联分压原理可知定值电阻两端分得的电压增大，要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，所以应增大滑动变阻器接入电路的阻值，即滑片应该向A端移动；
（2）小灯泡的额定电压为2.5V，由图象丙知，灯泡电压为2.5V时的电流为0.29A，
所以测得灯泡的额定功率：P′＝UI′＝2.5V×0.29A＝0.725 W；
分别连接与原点的直线，倾斜程度越大，电阻越小，因而电阻是不等的，所以小灯泡电压为1.5V时的电阻小于2.5V时的电阻；
由图象知，灯泡电压1.5V﹣2.5V变化过程中，电流变化是均匀的，若电压从1.5V增大到2.0V时电流增大△I，则电压从2.0V增大到2.5V时电流变化也为△I，
由P＝UI有：
P2＝U2I＝2V×I，
P1＝U1I1＝1.5V×（I﹣△I）
P3＝U3I3＝2.5V×（I+△I）
则：＝＝2V×I+＞2V×I，
所以P2＜。
故答案为：（1）见解析图；（2）电压表；（3）变大；0.625；（4）R3；A；（5）＜；＜。
四、论述计算题（本题共3个题，18题6分，19、20题各8分，共22分。解题应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不能给分）
19．【解答】解：（1）由图可知，R1、R2并联，电流表测量通过R1的电流I1＝0.3A，
由I＝可知，R1两端的电压：U1＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V，
根据并联电路的电压特点可知，电源电压：U＝U2＝U1＝6V；
（2）通过R2的电流：I2＝＝＝0.6A，
根据并联电路的电流特点可知，干路的总电流：I＝I1+I2＝0.3A+0.6A＝0.9A，
通电100s整个电路产生的总热量：Q＝W＝UIt＝6V×0.9A×100s＝540J。
答：（1）电源电压U为6V；
（2）通电100s整个电路产生的总热量为540J。
20．【解答】解：（1）额定保温功率：P保温＝UI保温＝220V×0.5A＝110W；
（2）当S、S1闭合时，电路为R1的简单电路；当S闭合、S1断开时，R1、R2串联；
因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由P＝UI＝可知，电路为R1的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，电饭煲为加热挡；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，电饭煲为保温挡；
由题意可知，额定加热功率：P加热＝11P保温＝11×110W＝1210W，
由P＝UI＝可知，加热时电路的电阻为：R加热＝＝＝40Ω，
因为电饭煲加热时，电路为R1的简单电路，所以电热丝R1的阻值：R1＝R加热＝40Ω，
由欧姆定律可知，保温时电路的总电阻：R保温＝＝＝440Ω，
因为电饭煲保温时，R1、R2串联，所以串联电路的电阻特点可知，R2的电阻值：R2＝R保温﹣R1＝440Ω﹣40Ω＝400Ω；
（3）600r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转600转，
则转盘转了120转消耗的电能：W＝＝0.2kW•h＝0.2×3.6×106J＝7.2×105J，
则电饭煲的实际功率：P＝＝＝1000W，
由P＝UI＝可知，小明家的实际电压：U实＝＝＝200V。
答：（1）额定保温功率是110W；
（2）R2的电阻值为400Ω；
（3）小明家的实际电压是200V。
21．【解答】解：（1）由表格知额定电压为5V的小灯泡额定电流为0.4A，小灯泡的额定功率PL＝ULIL＝5V×0.4A＝2W；
（2）当S1、S2均闭合，并且将变阻器R2调至最大阻值时，R1被局部短路，灯L和R2串联；再仅将S2断开时，灯L、R1和R2串联，则：＝＝；
解得：＝；
I1＝0.4A，故I2＝0.3A。
（3）根据欧姆定律可知：＝；
即：＝；
得R2＝R1；
由表格知当I1＝0.4A时，UL＝5V；当I2＝0.3A时，U'L＝3V；
由电源电压不变得：U总＝UL+I1R2＝U'L+I2（R1+R2）；
5V+0.4A×R2＝3V+0.3A×2R2；
解得R2＝10Ω，R1＝10Ω，U总＝9V；
故滑动变阻器的最大阻值为10Ω；
（4）开关均闭合时，R1被局部短路，R2和R3串联；电流表测串联电路的电流，电压表测量R2两端的电压；滑动变阻器铭牌上标有“2A”字样，电流表满偏时的电流要小于2A，故电流表的量程要选择0﹣0.6A的。电源电压为9V，电压表要能够满偏，量程要取0﹣3V。当R2为零时，电路中的电流最大，电流表满偏I3＝0.6A，R3＝＝＝15Ω；
当R2变大时，U2变大，电压表满偏时，U2＝3V，I2＝I'3＝＝＝＝0.4A；
此时电路中的电阻最大，电流最小，电路总功率最小，总功率P＝U总×I2＝9V×0.4A＝3.6W。
答：（1）小灯泡的额定功率为2W；
（2）电源电压为9V；
（3）满足条件的电路总功率最小值为3.6W。
2022-2023学年重庆实验外国语学校九年级（上）期末物理试卷
一、单项选择题（共8个题，每小题只有一个合理的选项，每题3分，共24分）
1．（3分）下列物理量最接近实际的是（ ）
A．人体的安全电压约为220V
B．卧室空调正常工作的功率约90W
C．1节新干电池的电压是1.5V
D．电饭锅加热时的电流约0.02A
2．（3分）2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭（使用液态氢作燃料）在酒泉卫星发射中心成功发射。下列有关说法正确的是（ ）
A．火箭选用液态氢作燃料，是因为液态氢的热值较小
B．火箭的燃料燃烧时，将化学能转化成内能
C．火箭点火加速升空，将动能转化成重力势能
D．大量“白气”涌向四周，这是一种扩散现象
3．（3分）我国可以生产一种无针注射器，该注射器通电时，通电线圈的磁场与永久磁体的磁场相互作用产生强大的推力，使药液以高速注入皮肤，如图能反映其工作原理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
4．（3分）如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球时，验电器的两片金属箔张开，下面说法错误的是（ ）
A．摩擦过程中玻璃棒失去电子带正电荷
B．摩擦过程中创造了新的电荷
C．接触过程中金属箔上的电子转移到了玻璃棒
D．金属箔张开的原因是同种电荷相互排斥
5．（3分）疫情防控期间，我校校门口新增人脸识别测温系统。若体温测量值在正常范围内，则控制电路开关S1会闭合，若人脸识别再通过，则会闭合开关S2。只有人脸识别通过且体温在正常范围内，系统才会启动电动机打开闸门。下列设计合理的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（3分）“珍爱生命、安全用电”是我们必备的用电常识。下列说法正确的是（ ）
A．在功率较小的电插座上，插入多个大功率用电器
B．正确使用试电笔测火线时有微弱电流通过人体
C．通电电线起火时立即泼水救火
D．洗衣机的三脚插头坏了，可以找一个两脚插头换上
7．（3分）如图所示，电源电压恒为18V，定值电阻R1的阻值为30Ω，滑动变阻器R2标有“50Ω 0.5A”字样，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～15V。只闭合开关S1时，电流表的示数为0.45A，下列说法正确的是（ ）
A．定值电阻R3的阻值为20Ω
B．只闭合开关S2时，向左移动滑片，电压表示数变大，电路的总功率变小
C．只闭合开关S2时，在保证元件安全的情况下，滑动变阻器接入电路阻值范围是26﹣50Ω
D．通过改变开关状态，电路总功率的最大值为54W
8．（3分）如图甲所示，电源电压不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，小灯泡参数“？V？W”模糊不清。第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端；第二次只闭合开关S、S2，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表和电流表示数变化的关系图像。下列判断正确的是（ ）
①小灯泡的参数为“4.5V 2.25W”
②电源电压为9V
③只闭合开关S、S2，电路的总功率最大时，灯与滑动变阻器的功率之比为1：3
④只闭合开关S、S1，定值电阻的功率最大值与的滑动变阻器的功率最大值之比为4：1
A．①② B．②③ C．①③ D．①④
二、填空题（每空1分，作图每图1分，共12分）
9．（2分）1831年，英国物理学家 首次发现了电磁感应现象，根据这一发现，后来发明了 （填“发电机”或“电动机”）。
10．（2分）在玻璃瓶内装入约半瓶细沙，盖上瓶盖，包裹一层泡沫塑料，迅速振动瓶子几十次，细沙温度升高，这是用 方法使沙子内能增大。若初温为30℃、质量为2kg的水吸收了2.1×105J热量，温度将升高到 ℃。[水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）]
11．（2分）将“12V 3W”的灯泡L1和“12V 6W”的灯泡L2串联起来，接到电压恒定的电源两端。为保证电路安全，电源电压最大为 V，发光较暗的小灯泡的实际功率是 W。
12．（2分）如图所示，电源电压恒为12V，闭合开关S，当滑动变阻器的阻值为10Ω时，电压表的示数为10V，此时电动机正常工作；若电动机内部线圈的电阻为2Ω，则通电10min电流通过电动机内部线圈产生的热量是 J，电动机消耗的电能是 J。
13．（2分）如图所示，电源电压为9V，滑动变阻器R的最大阻值为50Ω，当滑动变阻器滑片P在最右端时，电压表示数为5V，则R1的电阻是 Ω。当滑动变阻器的滑片P移到a点时，电压表的示数为Ua，滑动变阻器的功率为Pa；再移动滑片P到b点时，电压表的示数为Ub，滑动变阻器的功率为Pb。若Ua：Ub＝5：3，Pa：Pb＝25：18，则当滑动变阻器的滑片P在a点时连入电路的阻值是 Ω。
14．（1分）请将图中的开关和电灯正确接入电路；
15．（1分）根据如图所示小磁针静止时的指向，在对应位置标出电源的“+”和“﹣”极。
三、实验探究题（每空1分，共22分）
16．（6分）（1）如图1是探究“影响电流热效应的因素”实验装置，瓶中装有质量、初温相等的空气。
①若要探究电热与电流的关系应选用 （填“甲”或“乙”）图，通过该图可得出结论：当电阻相同时，电流 ，产生的电热越多。
②容器内电阻丝热得发红时，而与之连接的导线却不怎么热，这个问题可以用 （填“甲”或“乙”）图的结论来解释。
（2）在“探究串、并联电路电流的特点”的实验中：
①小红把两个灯泡L1、L2按如图2所示连接起来，闭合开关发现L1较亮，L2较暗。你认为通过L1中的电流 （填“大于”、“等于”或“小于”）通过L2中电流。
②当把电流表接入电路中C点时，闭合开关后发现L1和L2均不发光，电流表无示数。为了找出故障原因，小红用电压表进行检测，发现AB间电压为3V，AC间电压为3V，BC间电压为0。则电路故障可能是 。
A.L1断路
B.L1短路
C.L2断路
D.L2短路
③本实验多次实验的目的与 相同。
A.测量物理课本的宽度
B.测量某未知电阻的阻值
C.探究“通过导体中的电流与导体电阻的关系”
17．（8分）小超同学用如图所示的实验装置探究影响导体电阻大小的因素，电源由两节新干电池组成。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
（1）连接电路时，开关应该处于 状态。实验中通过控制电源电压不变，观察电流表示数来比较电阻大小，这里用到的实验方法是 。（填“A”或“B”）
A.控制变量法
B.转换法
（2）选择A、B两根电阻丝进行实验，能得出的结论是：在其它条件相同时，电阻大小与 有关；选择 两根电阻丝可以探究电阻大小与导体横截面积的关系；选择A、D两根电阻丝能探究导体电阻大小与 的关系。
（3）小超添加了电压表和规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器，探究“通过导体中的电流与其两端电压的关系。”连接好电路，得到如下表的实验数据。6组数据中，有一组有编造的可能，该组实验数据的序号为 。修正数据后，得出结论：当导体的电阻R一定时，通过导体的电流I与导体两端的电压U成 （填“正比”“反比”）。该实验不能用小灯泡代替定值电阻，是因为： 。
序号
1
2
3
4
5
6
U/V
0.5
1
1.5
2
2.5
3
I/A
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
18．（8分）小吴同学想利用图甲测量标有“2.5V？W”小灯泡的额定功率。实验室有如下器材：
电源（电压恒为6V）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、开关、导线若干、滑动变阻器三只：R1（20Ω 0.2A）、R2（40Ω 0.5A）、R3（60Ω 0.5A）。
（1）小吴发现电路中有一根导线连接错误，请将图中连接错误的导线上打“×”，用笔画线代替导线将电路连接正确；
（2）电路连接正确后，闭合开关后，发现电压表和电流表中只有一只电表有示数，小灯泡有亮度，说明 发生了断路；
（3）改正所有问题并正确完成实验，小吴绘制了如图乙所示的小灯泡I﹣U图像：发现当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 （填“变大”、“变小”或“不变”），小灯泡的额定功率是 W；
（4）同组的小何同学想用10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻更换电路中的灯泡，探究电流跟电阻的关系，若想控制定值电阻两端电压为2.5V不变，则小明应选用滑动变阻器 （填“R1”、“R2”或“R3”）。当小何用20Ω的电阻替换掉15Ω时，滑动变阻器的滑片应该向 （填“A”或“B”）端移动；
（5）小周和小李也连接了图甲的电路测量灯泡的额定电功率，根据测得的几次实验数据画出小灯泡电压在1.5V﹣2.5V之间的I﹣U图象如图丙所示，图像近似为一条线段。则小灯泡电压为1.5V时的电阻 （填“＞”、“＜”或“＝”）小灯泡电压为2.5V时的电阻。若小灯泡电压为1.5V、2.0V、2.5V时小灯泡的功率分别为P1、P2、P3，则P2 （P1+P3）（填“＞”、“＜”或“＝”）。
四、论述计算题（本题共3个题，18题6分，19、20题各8分，共22分。解题应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不能给分）
19．（6分）如图所示，电源电压不变。电阻R1的阻值为20Ω，R2的阻值为10Ω，闭合开关S，电流表的示数为0.3A，求：
（1）电源电压U；
（2）通电100s整个电路产生的总热量。
20．（8分）如图甲是小明家使用的电饭煲，图乙是其电路原理图，电源电压为220V，R1、R2为阻值不变的电热丝，S1为温度自动控制开关，可实现“加热”和“保温”状态的转换。当电路处于保温状态时，电路的电流为0.5A，其额定加热功率与额定保温功率的比值为11：1。求：
（1）额定保温功率是多大？
（2）R2的电阻值多大？
（3）小明关闭家中其他用电器，只让该电饭煲在加热状态下工作12min，观察到标有“600r/（kW•h）”字样的电能表转盘转了120转，则小明家的实际电压是多少？
21．（8分）如图所示电路，电源电压保持不变，有一个额定电压为5V的小灯泡其两端电压与电流的5组数据如表所示，滑动变阻器R2铭牌上标有“2A”字样，最大阻值模糊不清。当S1、S2均闭合，并且将变阻器R2调至最大阻值时，电流表的示数I1为0.4A，电压表示数为U1，变阻器R2的功率为P2；接着再仅将S2断开，电流表的示数为I2，电压表示数为U2，变阻器R2的功率为P2′，且P2：P2′＝16：9，U1：U2＝2：3。求：
电压U/V
1
2
3
4
5
电流I/A
0.25
0.28
0.30
0.35
0.4
（1）小灯泡的额定功率；
（2）电源电压；
（3）选择合适的电流表和电压表量程，用阻值合适的定值电阻R3代替小灯泡L，要求在开关均闭合的情况下，调节R2能使电流表和电压表分别达到满偏，且电路能正常工作，求满足条件的电路总功率最小值。
2022-2023学年重庆实验外国语学校九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（共8个题，每小题只有一个合理的选项，每题3分，共24分）
1．【解答】解：A、人体的安全电压为不高于36V，故A错误；
B、家里卧室中所用空调的额定功率在1000W左右，故B错误；
C、1节新干电池的电压是1.5V，故C正确；
D、家用电饭锅加热时的功率约1000W，通过的电流I＝＝≈4.55A，故D错误。
故选：C。
2．【解答】解：A、液态氢的热值较大，完全燃烧相同质量的不同燃料，液态氢可以放出更多的热量，所以火箭选用液态氢作燃料，故A错误；
B、火箭的液态氢燃烧时，将液态氢的化学能转化成内能，故B正确；
C、火箭加速升空的过程中，氢燃料燃烧产生的内能转化为机械能，使得火箭的速度增大、高度增大，火箭的动能、重力势能增大，不是将动能转化为重力势能，故C错误；
D、大量“白气”涌向四周，是水蒸气液化成的小水滴的机械运动，不是扩散现象，故D错误。
故选：B。
3．【解答】解：根据题意可知，无针注射器是依靠磁场对通电线圈有力的作用，利用了药液的惯性，将药液快速“注入”皮肤的，这与电动机的原理相同；
A是电动机的工作原理图，B是发电机的工作原理图，C是电磁铁，其原理是电流的磁效应，D是奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场。
故选：A。
4．【解答】解：AB、用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，起电的原因是丝绸对电子的吸引力大于玻璃，故玻璃中的部分电子移动到丝绸上，故玻璃棒失去电子带正电荷，而丝绸得到电子带等量的负电荷，不是创造了新的电荷，故A正确、B错误；
C、丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，缺少电子，若将其接触验电器的金属球，接触后验电器金属箔片上的部分电子会转移到玻璃棒上，故C正确；
D、金属箔张开的原因是同种电荷相互排斥，故D正确。
故选：B。
5．【解答】解：只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时，系统才会启动电动机打开闸门，当人脸识别不通过或体温不正常时，闸门就不会打开，这说明两个开关是相互影响的，所以两个开关是串联的，由选项可知A正确。
故选：A。
6．【解答】解：A、家庭电路中各用电器是并联的，一个插座上同时使用多个大功率用电器，会造成干路电流过大，容易引起火灾，故D不符合安全用电原则；
B、当笔尖接触火线时，电流会经笔尖、氖管、大电阻、笔尾、人体导向大地，形成通路。这一过程中，人体会成为电路的一部分，会有微弱的电流通过，故B符合安全用电原则；
C、通电电线起火时，用水去灭火，生活用水是导体，会造成间接触电事故，故C不符合安全用电原则；
D、若把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用，这样当金属外壳漏电时，不能将电流及时导向大地，易发生触电事故，故D不符合安全用电原则。
故选：B。
7．【解答】解：A、由图可知，只闭合开关S1时，定值电阻R1与定值电阻R3串联接入电路，电压表测量定值电阻R3两端的电压，电流表测量电路中的电流，
此时电路中的总电阻R＝＝＝40Ω，定值电阻R3的阻值R3＝R﹣R1＝40Ω﹣30Ω＝10Ω，故A错误；
B、只闭合开关S2时，定值电阻R3与滑动变阻器R2串联接入电路，电压表测量定值电阻R3两端的电压，电流表测量电路中的电流，向左移动滑片，滑动变阻器接入电路的阻值变大，总电阻变大，电源电压不变，根据欧姆定律可知电路电流变小，定值电阻R3的阻值不变，根据UV＝IR3可知电压表的示数变小，根据P＝UI可知电路总功率变小，故B错误；
C、由滑动变阻器R2的铭牌为“50Ω 0.5A”和电流表量程是0～3A可知，电路中的最大电流为0.5A，此时定值电阻R3两端的电压U3＝I大R3＝0.5A×10Ω＝5V＜15V，
所以电路中的最大电流为0.5A，
根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压U2＝U﹣U3＝18V﹣5V＝13V，
滑动变阻器接入电路的最小阻值R2＝＝＝26Ω；
故滑动变阻器接入电路阻值范围是26﹣50Ω，故C正确；
D、电源电压不变，根据P＝可知总电阻最小时，总功率最大；
三个开关均闭合，滑动变阻器和R1并联，通过滑动变阻器的电流为0.5A时，滑动变阻器接入电路的阻值最小；
根据欧姆定律可知通过R1的电流I1＝＝＝0.6A，
则干路最大电流I大＝I滑+I1＝0.5A+0.6A＝1.1A，
电路总功率的最大值P＝UI大＝18V×1.1A＝19.8W，故D错误。
故选C。
8．【解答】解：第一次只闭合开关S、S1，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流；
第二次只闭合开关S、S2，滑动变阻器与灯泡L串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流；
第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端，当滑片移动到b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，其分得的电压为0，即电压表示数为0，所以图乙中直线为滑动变阻器与R0串联时的图像，曲线为滑动变阻器与灯泡L串联时的图像；
②④、只闭合开关S、S1，滑片P移动到b端时，电路中只有R0，此时电路中电流最大为：I大＝0.6A；
滑片在a端时，滑动变阻器与定值电阻串联，电路中的电流最小，最小为0.2A；
由欧姆定律得，电源电压U＝I大R0＝I小R0+4V；
即0.6A×R0＝0.2A×R0+4V，解得R0＝10Ω，电源电压U＝I大R0＝0.6A×10Ω＝6V；故②错误；
根据P＝I2R可知定值电阻的功率最大值P0＝I大2R0＝（0.6A）2×10Ω＝3.6W；
滑片在a端时，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压U滑＝U﹣U0＝6V﹣4V＝2V，
根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值R滑＝＝＝10Ω，
电路电流I＝，根据P＝I2R可知滑动变阻器的功率P滑＝（）2R滑＝＝，
当R0＝R滑＝10Ω时，滑动变阻器的功率最大，为P滑＝＝＝0.9W，
只闭合开关S、S2，电路的总功率最大时，灯与滑动变阻器的功率之比为：＝＝，故④正确；
①③图乙中曲线为滑动变阻器与灯泡串联时的图像，由图像可知，电压表示数最小为1.5V时，灯泡正常发光，则灯泡的额定电压：U额＝U﹣U小＝6V﹣1.5V＝4.5V；
此时电路中的电流I额＝0.5A，则小灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝4.5V×0.5A＝2.25W，则小灯泡的参数为“4.5V 2.25W”，故①正确；
只闭合开关S、S2，电路的总功率最大时，电路中的电流最大，由图像知最大电流为0.5A，滑动变阻器的电压为1.5V，灯泡电压为4.5V，根据P＝UI可知灯与滑动变阻器的功率之比PL：P滑＝ULI：U滑I＝4.5V：1.5V＝3：1，故③错误。
故选D。
二、填空题（每空1分，作图每图1分，共12分）
9．【解答】解：根据法拉第发现的电磁感应现象，人们发明了发电机，为人类大规模获得电能提供了可能。
故答案为：法拉第；发电机。
10．【解答】解：（1）在玻璃瓶内装入约半瓶细沙，盖上瓶盖，迅速振动瓶子几十次，此过程细沙克服摩擦力做功，机械能转化为内能，细沙温度升高，这是用做功方法使沙子内能增大；
（2）由Q吸＝cm（t﹣t0）可得，水的末温：
t＝+t0＝+30℃＝55℃。
故答案为：做功；55。
11．【解答】解：由P＝UI，两灯的正常发光电流分别为：
I1＝＝＝0.25A，I2＝＝＝0.5A，
由I＝可得，两灯的电阻分别为：
R1＝＝＝48Ω，R2＝＝＝24Ω，
因串联电路中电流处处相等，L1的额定电流小于L2的额定电流，所以两灯泡串联时，电路中电流为I＝0.25A，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，由欧姆定律可得电源电压：
U＝I（R1+R2）＝0.25A×（48Ω+24Ω）＝18V；
由电功率公式P＝I2R可知电阻小的灯泡发光暗，发光较暗的小灯泡的实际功率是：P＝I2R2＝（0.25A）2×24Ω＝1.5W。
故答案为：18；1.5。
12．【解答】解：由图可知，滑动变阻器和电动机串联，电压表测量电动机两端的电压，
当电压表示数为10V，即电动机两端的电压UM＝10V时，根据串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压UR＝U﹣UM＝12V﹣10V＝2V，
通过滑动变阻器的电流：IR＝＝＝0.2A，
根据串联电路的电流特点可知，通过电动机的电流IM＝IR＝0.2A，
通电10min电流通过电动机内部线圈产生的热量：Q＝IM2RMt＝（0.2A）2×2Ω×10×60s＝48J；
电动机消耗的电能：WM＝UMIMt＝10V×0.2A×10×60s＝1200J。
故答案为：48；1200。
13．【解答】解：由图知，R1和滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）通过滑动变阻器的电流：
I滑＝＝＝0.1A，
由串联电路的电流特点可知，通过R1的电流：
I1＝I滑＝0.1A，
由串联电路的电压特点可知，R1两端的电压：
U1＝U﹣U滑＝9V﹣5V＝4V，
由欧姆定律可知，R1的阻值：
R1＝＝＝40Ω；
（2）因为Ua：Ub＝5：3，Pa：Pb＝25：18，所以，由P＝UI可知，滑片P在a、b两点时，电路的电流之比：
＝＝•＝×＝，
由欧姆定律可知，滑片P在a、b两点时滑动变阻器接入电路的电阻之比：
＝＝•＝×＝，即Rb＝Ra，
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，滑片P在a、b两点时，电路的电流之比：
＝＝＝＝，
解得：Ra＝R1＝×40Ω＝20Ω。
故答案为：40；20。
14．【解答】解：
开关控制螺口灯泡时，火线首先进入开关，然后进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套上，如图所示：
15．【解答】解：由图知：小磁针的磁极为：左N、右S，根据磁极间的相互作用，可知螺线管的磁极为：左N、右S；则电源的左端为正极，右端为负极。如图所示：
三、实验探究题（每空1分，共22分）
16．【解答】解：（1）①根据控制变量法，若要探究电热与电流的关系，要控制电阻和通电时间相同，只改变电流大小，乙图中，右侧容器内5Ω的电阻与容器外的电阻并联后再与左侧容器内5Ω的等值电阻串联，根据并联和串联电路电流的规律，通过两容器内的电阻的电流不同，故应选用乙图；
通过该图可知，左侧U形管液面高度差大，由转换法得出结论：当电阻相同时，电流越大，产生的电热越多。
②甲图中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而右侧电阻阻值较大，右侧U形管液面高度差大，由转换法可知，右侧容器内电阻产生的热量多，左侧容器内电阻产生的热量少；容器内电阻丝热得发红时，而与之连接的导线却不怎么热，这个问题可以用甲图的结论来解释。
（2）①根据串联电路电流的规律，通过L1中的电流等于通过L2中电流；
②BD、当把电流表接入电路中C点时，闭合开关后发现L1和L2均不发光，电流表无示数，说明电路中有断路故障，故BD不符合题意；
AC、用电压表进行检测时，测得AC间电压为3V，说明开关没有断路、电源是完好的；
测得AB间电压为3V，说明此时电压表通过L2与电源两极相连，则L2没有断路；
测得BC间电压为0，说明此时电压表不能与电源两极相连，则L1断路了，故A符合题意，C不符合题意。
故选：A；
③本实验多次实验的目的是得出普遍性的结论：
AB.测量物理课本的宽度和测量某未知电阻的阻值时多次测量，是为了取平均值减小误差，故AB不符合题意；
C.探究“通过导体中的电流与导体电阻的关系”时多次测量，是为了得出普遍性的规律，故C符合题意。
故选C。
故答案为：（1）①乙；越大；②甲；（2）①等于；②A；③C。
17．【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时开关应断开；
观察电流表示数来比较电阻大小，是将电阻的大小转换为电流表的示数，因此这里用到的实验方法是转换法，故选B；
（2）由表中数据可知，A、B两根电阻丝的材料和横截面积相同，而长度不同，因此选择A、B两根电阻丝进行实验，能得出的结论是：在其它条件相同时，电阻大小与导体的长度有关；
探究电阻大小与导体横截面积的关系，应保证导体的材料与长度相同，横截面积不同，由表中数据可知，A、C两根电阻丝符合要求；
由表中数据可知，A、D两根电阻丝的长度和横截面积相等，而材料不同，因此选择A、D两根电阻丝能探究导体电阻大小与导体材料的关系；
（3）因为电源由两节新干电池组成，所以电源电压：U＝2×1.5V＝3V，
由表中数据可知，导体的电阻：R＝＝＝…＝＝10Ω，
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电路中的最小电流：I小＝＝＝0.1A＞0.05A，因此第1组数据为编造的；
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；
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）断开；B；（2）导体的长度；A、C；导体材料；（3）1；正比；灯丝的电阻随温度的变化而变化。
18．【解答】解：（1）实验中，电压表应与灯泡并联，电流表与灯泡串联，正确连线如下图所示：
；
（2）测灯泡功率的实验中，电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联。
若电流表断路，则整个电路断路，灯泡不能发光；若电压表断路，电路其它部分仍然可以工作。由题知闭合开关后，小灯泡亮度一般，说明电路中通路，说明断路的电表是电压表；
（3）电压表测灯泡两端电压，电流表测其电流，根据欧姆定律可知，电压表与电流表的示数之比为灯泡电阻，观察图乙容易发现图线向下弯曲，则电压与电流的比值随电压的增大而增大；
当灯的电压为2.5V时正常发光，由图乙知，此时通过的电流为0.25A，小灯泡的额定功率：
P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（4）控制定值电阻两端电压为U定＝2.5V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：
U滑＝U﹣U定＝6V﹣2.5V＝3.5V，由串联电路的分压原理有：
＝＝，则R滑＝R定；
当定值电阻为30Ω连入电路时，对应的滑动变阻器的阻值为：
R滑＝×30Ω＝42Ω，故为了完成整个实验，滑动变阻器阻值不能小于42Ω，故选R3；
当小何用20Ω的电阻替换掉15Ω时，根据串联分压原理可知定值电阻两端分得的电压增大，要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，所以应增大滑动变阻器接入电路的阻值，即滑片应该向A端移动；
（2）小灯泡的额定电压为2.5V，由图象丙知，灯泡电压为2.5V时的电流为0.29A，
所以测得灯泡的额定功率：P′＝UI′＝2.5V×0.29A＝0.725 W；
分别连接与原点的直线，倾斜程度越大，电阻越小，因而电阻是不等的，所以小灯泡电压为1.5V时的电阻小于2.5V时的电阻；
由图象知，灯泡电压1.5V﹣2.5V变化过程中，电流变化是均匀的，若电压从1.5V增大到2.0V时电流增大△I，则电压从2.0V增大到2.5V时电流变化也为△I，
由P＝UI有：
P2＝U2I＝2V×I，
P1＝U1I1＝1.5V×（I﹣△I）
P3＝U3I3＝2.5V×（I+△I）
则：＝＝2V×I+＞2V×I，
所以P2＜。
故答案为：（1）见解析图；（2）电压表；（3）变大；0.625；（4）R3；A；（5）＜；＜。
四、论述计算题（本题共3个题，18题6分，19、20题各8分，共22分。解题应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不能给分）
19．【解答】解：（1）由图可知，R1、R2并联，电流表测量通过R1的电流I1＝0.3A，
由I＝可知，R1两端的电压：U1＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V，
根据并联电路的电压特点可知，电源电压：U＝U2＝U1＝6V；
（2）通过R2的电流：I2＝＝＝0.6A，
根据并联电路的电流特点可知，干路的总电流：I＝I1+I2＝0.3A+0.6A＝0.9A，
通电100s整个电路产生的总热量：Q＝W＝UIt＝6V×0.9A×100s＝540J。
答：（1）电源电压U为6V；
（2）通电100s整个电路产生的总热量为540J。
20．【解答】解：（1）额定保温功率：P保温＝UI保温＝220V×0.5A＝110W；
（2）当S、S1闭合时，电路为R1的简单电路；当S闭合、S1断开时，R1、R2串联；
因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由P＝UI＝可知，电路为R1的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，电饭煲为加热挡；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，电饭煲为保温挡；
由题意可知，额定加热功率：P加热＝11P保温＝11×110W＝1210W，
由P＝UI＝可知，加热时电路的电阻为：R加热＝＝＝40Ω，
因为电饭煲加热时，电路为R1的简单电路，所以电热丝R1的阻值：R1＝R加热＝40Ω，
由欧姆定律可知，保温时电路的总电阻：R保温＝＝＝440Ω，
因为电饭煲保温时，R1、R2串联，所以串联电路的电阻特点可知，R2的电阻值：R2＝R保温﹣R1＝440Ω﹣40Ω＝400Ω；
（3）600r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转600转，
则转盘转了120转消耗的电能：W＝＝0.2kW•h＝0.2×3.6×106J＝7.2×105J，
则电饭煲的实际功率：P＝＝＝1000W，
由P＝UI＝可知，小明家的实际电压：U实＝＝＝200V。
答：（1）额定保温功率是110W；
（2）R2的电阻值为400Ω；
（3）小明家的实际电压是200V。
21．【解答】解：（1）由表格知额定电压为5V的小灯泡额定电流为0.4A，小灯泡的额定功率PL＝ULIL＝5V×0.4A＝2W；
（2）当S1、S2均闭合，并且将变阻器R2调至最大阻值时，R1被局部短路，灯L和R2串联；再仅将S2断开时，灯L、R1和R2串联，则：＝＝；
解得：＝；
I1＝0.4A，故I2＝0.3A。
（3）根据欧姆定律可知：＝；
即：＝；
得R2＝R1；
由表格知当I1＝0.4A时，UL＝5V；当I2＝0.3A时，U'L＝3V；
由电源电压不变得：U总＝UL+I1R2＝U'L+I2（R1+R2）；
5V+0.4A×R2＝3V+0.3A×2R2；
解得R2＝10Ω，R1＝10Ω，U总＝9V；
故滑动变阻器的最大阻值为10Ω；
（4）开关均闭合时，R1被局部短路，R2和R3串联；电流表测串联电路的电流，电压表测量R2两端的电压；滑动变阻器铭牌上标有“2A”字样，电流表满偏时的电流要小于2A，故电流表的量程要选择0﹣0.6A的。电源电压为9V，电压表要能够满偏，量程要取0﹣3V。当R2为零时，电路中的电流最大，电流表满偏I3＝0.6A，R3＝＝＝15Ω；
当R2变大时，U2变大，电压表满偏时，U2＝3V，I2＝I'3＝＝＝＝0.4A；
此时电路中的电阻最大，电流最小，电路总功率最小，总功率P＝U总×I2＝9V×0.4A＝3.6W。
答：（1）小灯泡的额定功率为2W；
（2）电源电压为9V；
（3）满足条件的电路总功率最小值为3.6W。
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