2022-2023学年山西省吕梁市汾阳市九年级（上）期末物理试卷(含答案)

这是一份2022-2023学年山西省吕梁市汾阳市九年级（上）期末物理试卷(含答案)，共30页。试卷主要包含了实验探究，综合应用等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年山西省吕梁市汾阳市九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分）在每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的，请将正确选项的字母标号在答题卡相应位置涂黑。
1．（3分）以下生活中的物理量，描述最接近实际的是（　　）
A．一盏白炽灯的功率约为1000W
B．一节新干电池的电压约为3.7V
C．家用空调工作一晚消耗的电能约为100度
D．家用手电筒的电流约为200mA
2．（3分）“二十里中香不断，青羊宫到浣花溪”，这是南宋大诗人陆游对成都的赞誉。漫步在成都的这段“寻香道”，观花赏水，令人心旷神怡。下列分析正确的是（　　）
A．闻到花香是分子做无规则运动的结果
B．溪水的温度高低取决于水流的速度
C．阳光下湖水内能增加是通过做功的方式
D．阳光下的石板温度升高，其比热容增大
3．（3分）下列选项可能符合汽车热机能量流向的是（　　）
A．
B．
C．
D．
4．（3分）在如图所示的家庭电路中，闭合开关S，灯泡不能发光，用试电笔检测双孔插座左右两孔，氖管都发光。若电路中只有一处故障，则发生的故障是（　　）

A．灯泡发生短路 B．插座发生断路
C．进户零线ef间断路 D．导线de间断路
5．（3分）学了摩擦起电后，小明做了个小实验：用丝绸摩擦过的玻璃棒吸引轻质小球，如图甲所示，小球被吸起；将玻璃棒移走后，再次靠近小球，发现小球远离玻璃棒运动，如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．丝绸和玻璃棒摩擦时创造了电荷
B．轻质小球被吸起前一定带负电荷
C．小球远离玻璃棒时，小球不带电
D．小球远离玻璃棒时，小球带正电
6．（3分）如图所示，是2022年冬奥会闭幕式上控制舞台灯光与五环旗升降的电路原理图。闭合开关S1，舞台灯亮起，再闭合开关S2时，电动机才能启动控制五环旗升降；若舞台灯不亮，电动机也不启动。下列电路符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
7．（3分）小明利用表格中的几种导体探究影响导体电阻大小的因素。下列说法正确的是（　　）
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
①
1.0
0.2
锰铜
②
1.0
0.4
锰铜
③
0.5
0.4
锰铜
④
1.0
0.4
镍铬合金
A．为验证“导体电阻跟导体长度有关”的猜想，应选用导体③与④
B．为验证“导体电阻跟导体长度有关”的猜想，应选用导体①与③
C．为验证“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想，应选用导体①与④
D．为验证“导体电阻跟导体材料有关”的猜想，应选用导体②与④
8．（3分）如图所示，电源电压恒为3V，灯泡L1标有“3V 0.75W”，L2标有“4V 1W”的字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，闭合开关S1、S2时，下列说法正确的是（　　）

A．两灯都不能正常发光
B．电压表不能测量电源电压
C．电流表示数等于通过两灯电流大小之和
D．若电流表无示数，但L2发光且电压表有示数，则可能是L1断路
9．（3分）关于如图所示的电能表，下列说法正确的是（　　）

A．电能表是测量家中用电器电功率的仪表
B．电能表此时的读数为200kW•h
C．只将一盏标有“220V 100W”的电灯接在电路中，正常工作1h，转盘转72圈
D．该电能表允许接入的家用电器最大总功率为2000W
10．（3分）甲醛对人体的危害非常严重，因此装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要。“创新”小组的同学们设计了甲醛监测设备，原理如图甲所示。电源电压恒为3V，R0为10Ω的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，污染指数在50以下为轻度污染，50～100间为中度污染，100以上为重度污染，以下分析正确的是（　　）
A．污染指数越小，电压表示数越大
B．电压表示数为1V时，属于重度污染
C．污染指数越大，电路中消耗的总功率越小
D．污染指数为50时，电压表示数为2.5V
二、实验探究（本大题共5个小题，11小题4分，12小题6分，13小题6分，14小题4分，15小题4分，共24分）
11．（4分）如图是小明做“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验情景，通电一段时间后的现象如图甲、乙所示。请你解答：

（1）实验中通过观察 　 　来比较电流通过导体产生热量的多少。
（2）利用图甲中的装置，可以探究电流通过导体产生的热量与 　 　的关系。
（3）如图乙中左侧装置出现的故障可能是 　 　。
（4）英国物理学家 　 　最先精确地确定本实验的定量关系。
12．（6分）学习小组在做“测量小灯泡的电阻”的实验，其中电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲实物图连接完整。要求：滑动变阻器的滑片P向右移，电流表示数变大。
（2）连接完成后，闭合开关，发现电流表指针明显偏转，电压表指针几乎不动，则电路故障原因可能是灯泡 　 　（选填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，移动滑片至某一位置，电压表示数如图乙所示，此时应将滑片向 　 　（选填“左”或“右”）移，直至小灯泡正常发光。
（4）小明同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图像，根据图像信息，小灯泡正常发光时的电阻是 　 　Ω。
（5）小组还想继续测量此小灯泡的电功率，利用已有数据，同组小亮算出了灯泡在各电压下的平均功率。你认为这样处理数据是 　 　（选填“正确”或“错误”）的，理由是 　 　。
13．（6分）小明同学利用如图甲所示的电路“测量小灯泡的电功率”，已知小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）如图甲所示，连接的电路有一处错误。请你在错误的线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的连线。
（2）电路正确连接后，闭合开关发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来首先进行的操作是 　 　。
（3）解决问题后，移动滑动变阻器，使小灯泡发光，此时电压表的示数如图乙所示，若想测量小灯泡的额定功率，则应移动滑动变阻器滑片直至 　 　，此时小灯泡正常发光。
（4）小明重新移动滑动变阻器，多次测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，画出了通过小灯泡的电流随它两端电压变化的图像，如图丙所示，根据图像可得出结论：　 　。
（5）同组的小亮同学在实验过程中发现灯泡及电流表损坏，他更换一个额定电压仍为2.5V的不同规格灯泡L，并增加一个阻值已知的定值电阻R0继续实验，他设计了如图丁所示电路图，请你帮他将步骤补充完整。
①只闭合S、S2，移动滑片P，使电压表的示数为 　 　V；
②只闭合S、S1，保持滑片P不动，读出电压表的示数为U；
③小灯泡的额定功率的表达式为P＝　 　。
14．（4分）科学探究：苹果电池的电压大小U与电极插入苹果的深度h的关系。
在苹果中插入铜片和锌片就能成为一个苹果电池，如图1所示，铜片是电池的正电极，锌片是负电极。那么苹果电池的电压大小与电极插入苹果的深度有怎样的关系呢？某实验小组用如图所示的实验器材对该问题进行探究。
（1）实验时，应保持其他条件不变，只改变 　 　。
（2）小组同学测得的实验数据如表，当深度为5cm时，电压表示数如图2所示，请将电压值填入表里。
电极插入的深度h/cm
1
2
3
4
5
6
苹果电池电压U/V
0.12
0.18
0.22
0.27
　 　
0.34
（3）分析表格中的数据，你能得到的实验结论是 　 　。
（4）如果实验前不知道苹果电池的正负极，可以使用电压表来判断，你认为还可以使用 　 　（填写一种实验器材）来判断。

15．（4分）我国的标准化考试中，计算机只能识读2B铅笔笔迹，笔迹过浓或过淡都会造成计算机识读的失败或错误。某一兴趣小组的同学想要探究铅笔芯的电阻与温度的关系，请你帮他们设计一个实验方案。（已知器材：电源、开关、导线）
（1）还需要选择的实验器材：　 　。
（2）简述实验步骤及所要测量的物理量（用字母表示）：　 　。
三、综合应用（本大题共8个小题，16、17、18小题各2分，19小题4分，20小题4分，21小题2分，22小题4分，23小题6分，共26分）
16．（2分）热熔胶是一种在常温下为固态的粘合剂，使用时先用热熔胶枪加热使其熔化，再凝固来粘合物体。用如图所示的一款热熔胶枪给热熔胶加热时，会闻到熔胶的气味，这是　 　现象。热熔胶被胶枪挤出，并“粘”在物体本上，说明分子间存在　 　力。

17．（2分）如图所示，验电器的金属箔片因带负电荷张开一定角度，现用手接触验电器的金属球后，金属箔片闭合，这说明人体是　 　（选填“导体”或“绝缘体”），产生的瞬间电流方向从　 　（选填“人体到验电器”或“验电器到人体”）。

18．（2分）如图是一台电冰箱的铭牌。如果按照额定功率70W和工作24h计算，则消耗的电能是 　 　kW•h，这个计算结果与冰箱铭牌上提供的“耗电量0.60kW•h/24h”这一参数差异较大，是由于冰箱具有 　 　（选填“不连续”或“连续”）工作的特点而造成的。
电冰箱BG﹣65B
额定电压220V
工作频率50Hz
额定功率70W
耗电量0.60kW•h/24h
19．（4分）阅读短文，回答问题。
电热服是将电源、控温装置、安全保护装置、发热元件等通过导线连接组成电路，利用电源控制服装内部的电热元件产生热量的一类服装的总称。电热服一开始主要是为在寒冷环境中的士兵、工人、户外运动者所研发的，能在极寒的环境中保暖御寒，减少冻伤，确保人在舒适的温度下更好地工作或锻炼。
电热服通过移动电源提供能量，发热元件（柔软发热片）为身体提供热量，保暖身体，抵御严寒。移动电源在家庭电路中直接充电，非常方便。电热服的温度可以通过控温装置调控，用户可以根据环境温度和自身情况调整为自己最适宜最舒服的温度。电热服中有过热保护装置，温度较高时自动跳转至低挡位，进行恒温保暖；检测到用户停止使用时，能自动断电，不用担心忘记关掉电源。目前，设计者通过过压保护、过流保护、短路保护等多重保护手段，使它变得更加安全。
（1）电热服的移动电源在充电时，在电路中的“身份”是 　 　（选填“电源”或“用电器”）。
（2）发热元件（柔软发热片）的工作原理是利用了电流的 　 　效应。
（3）电热服温度过高时，过热保护装置会在电源电压一定的条件下将电路的总电阻 　 　（选填“调高”或“调低”）。
（4）除过热保护装置，电热服中还有的保护措施是 　 　。（写出一条即可）
20．（4分）“华为”公司在手机及其他通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机“超级快充”技术为例，配套的快充充电器以较强的电流不到半小时就能使电池充达一半以上，极大方便了人们的使用。但观察发现，“超级快充”的充电线比普通手机充电线要粗一些，请你从线路安全的角度来分析这样设计的好处。
21．（2分）请同学们将图连成符合安全用电原则的照明电路。

22．（4分）“道路千万条，安全第一条：行车不规范，亲人两行泪。”酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。甲图是酒精测试仪工作电路原理图，电源电压U＝6V；R1为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如乙图所示。气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾。使用前通过调零旋钮（即滑动变阻器R2的滑片）对测试仪进行调零，此时电压表示数为U1＝5V，调零后R2的滑片位置保持不变。
（1）当电压表示数为U1＝5V时，求R2接入电路中的阻值；
（2）某次检测中，电流表示数I1′＝0.2A，请通过计算，判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾。

23．（6分）如图甲所示是某学校新安装的一部电热直饮水机，它不仅方便快捷，还很安全。内部带有滤芯，将水过滤到可饮用标准后，再利用内部的电热丝将水烧开，打开水龙头即可有开水饮用，同时还有保温功能。如图乙所示是它的简化电路示意图（R1、R2均为电热丝），其各项参数如表。
电热直饮水机
热水温度：100℃
保温功率：110W
热胆容积：11L
额定电压：220V
加热功率：2200W
频率：50Hz
（1）电热直饮水机处于保温状态时的工作电流是多少？
（2）电热丝R1的阻值是多少？
（3）在1个标准大气压下，直饮水机的热胆装满11kg的水，电热直饮水机在加热状态下正常工作40min，可将水由20℃加热到沸腾。则电热直饮水机的加热效率是多少？[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），g取10N/kg]


2022-2023学年山西省吕梁市汾阳市九年级（上）期末物理试卷
（参考答案与详解）
一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分）在每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的，请将正确选项的字母标号在答题卡相应位置涂黑。
1．（3分）以下生活中的物理量，描述最接近实际的是（　　）
A．一盏白炽灯的功率约为1000W
B．一节新干电池的电压约为3.7V
C．家用空调工作一晚消耗的电能约为100度
D．家用手电筒的电流约为200mA
【解答】解：A、一盏白炽灯的额定功率为40W，故A不符合实际；
B、一节新干电池的电压约为1.5V，故B不符合实际；
C、空调的电功率在1000W左右，但空调工作属于间歇式工作，即工作一段时间、停一段时间，一晚工作的时间在5h左右，消耗的电能约为W＝Pt＝1kW×5h＝5kW•h，故C不符合实际；
D、家用手电筒的电流约为0.2A＝200mA，故D正确。
故选：D。
2．（3分）“二十里中香不断，青羊宫到浣花溪”，这是南宋大诗人陆游对成都的赞誉。漫步在成都的这段“寻香道”，观花赏水，令人心旷神怡。下列分析正确的是（　　）
A．闻到花香是分子做无规则运动的结果
B．溪水的温度高低取决于水流的速度
C．阳光下湖水内能增加是通过做功的方式
D．阳光下的石板温度升高，其比热容增大
【解答】解：A、闻到花香，芳香分子不停地做无规则运动，扩散到空气中，故A正确；
B、溪水的温度高低取决于水分子的热运动，与水流的速度无关，故B错误；
C、阳光下湖水内能增加是通过热传递的方式改变水的内能的，故C错误；
D、阳光下的石板温度升高，但物质的种类和状态没有发生变化，因此石板的比热容不变，故D错误。
故选：A。
3．（3分）下列选项可能符合汽车热机能量流向的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：（1）热机是利用内能来做功的机器，故B错误；
ACD、汽车热机的效率通常为20%～30%左右，只有D选项中汽车热机工作时，有30%的内能转化为机械能，故AC错误、D正确。
故选：D。
4．（3分）在如图所示的家庭电路中，闭合开关S，灯泡不能发光，用试电笔检测双孔插座左右两孔，氖管都发光。若电路中只有一处故障，则发生的故障是（　　）

A．灯泡发生短路 B．插座发生断路
C．进户零线ef间断路 D．导线de间断路
【解答】解：闭合开关S，灯泡不能发光，这说明电路可能出现了断路故障；
用试电笔检测双孔插座左右两孔，氖管都发光，说明火线上一定“有电”，则保险丝是完好的，所以没有发生短路故障，则一定是某处断路了；
用试电笔检测双孔插座左右两孔时，氖管都发光，也说明插座的两孔与火线接通且d点与进户零线未接通，所以故障是ef之间发生了断路（即进户零线断路）。
故选：C。
5．（3分）学了摩擦起电后，小明做了个小实验：用丝绸摩擦过的玻璃棒吸引轻质小球，如图甲所示，小球被吸起；将玻璃棒移走后，再次靠近小球，发现小球远离玻璃棒运动，如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．丝绸和玻璃棒摩擦时创造了电荷
B．轻质小球被吸起前一定带负电荷
C．小球远离玻璃棒时，小球不带电
D．小球远离玻璃棒时，小球带正电
【解答】解：A、丝绸和玻璃棒摩擦时，丝绸得到电子电子带正电，玻璃棒失去电子带正电荷，没有创造电荷，故A错误；
B、玻璃棒带正电，因带电体能够吸引轻小物体，异种电荷相互吸引，则轻质小球被吸起前可能不带电，也有可能带负电荷，故B错误；
CD、再次用玻璃棒靠近小球时，发现小球远离玻璃棒运动，因同种电荷相互排斥，说明此时小球与玻璃棒带同种电荷，即小球带正电；小球带正电的原因：若原来小球不带电，轻质小球被吸起后因与玻璃棒接触而带正电；若原来小球带负电，则是正负电荷中和后正电荷较多而带正电，故C错误、D正确。
故选：D。
6．（3分）如图所示，是2022年冬奥会闭幕式上控制舞台灯光与五环旗升降的电路原理图。闭合开关S1，舞台灯亮起，再闭合开关S2时，电动机才能启动控制五环旗升降；若舞台灯不亮，电动机也不启动。下列电路符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：当开关S1闭合时舞台灯亮起，此时电动机不工作；当开关S2闭合，电动机才能启动，说明指示灯与电动机互不影响，即两者是并联的；若舞台灯不亮，电动机也不启动，说明开关S1在干路上，S2在电动机的支路上，故C符合要求，ABD不符合要求。
故选：C。
7．（3分）小明利用表格中的几种导体探究影响导体电阻大小的因素。下列说法正确的是（　　）
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
①
1.0
0.2
锰铜
②
1.0
0.4
锰铜
③
0.5
0.4
锰铜
④
1.0
0.4
镍铬合金
A．为验证“导体电阻跟导体长度有关”的猜想，应选用导体③与④
B．为验证“导体电阻跟导体长度有关”的猜想，应选用导体①与③
C．为验证“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想，应选用导体①与④
D．为验证“导体电阻跟导体材料有关”的猜想，应选用导体②与④
【解答】解：为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想，需要控制材料和横截面积相同，改变长度，分析电阻阻值的变化，应选②③；
为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想，需要控制材料和长度相同，改变导体横截面积，分析电阻阻值的变化，应选①②；
为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想，需要控制长度和横截面积相同，改变导体材料，分析电阻阻值的变化，应选②④；
所以A、B、C错误，D正确；
故选：D。
8．（3分）如图所示，电源电压恒为3V，灯泡L1标有“3V 0.75W”，L2标有“4V 1W”的字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，闭合开关S1、S2时，下列说法正确的是（　　）

A．两灯都不能正常发光
B．电压表不能测量电源电压
C．电流表示数等于通过两灯电流大小之和
D．若电流表无示数，但L2发光且电压表有示数，则可能是L1断路
【解答】解：由电路图可知，闭合开关S1、S2时，两灯泡并联，电流表测通过灯泡L1的电流，电压表测灯泡L2两端的电压；
A、灯泡的实际电压等于额定电压时小灯泡正常发光，由并联电路的电压特点可知，两灯泡两端的电压均为3V，因此灯泡L1正常发光，灯泡L2不能正常发光，故A错误；
B、由电路图可知，闭合开关S1、S2时，两灯泡并联，电压表并联在电源两端，因此电压表能测量电源电压，故B错误；
C、电流表串联在L1的支路上，因此电流表只测通过灯泡L1的电流，故C错误；
D、L2发光且电压表有示数，所以电源和灯泡L2是正常的，电流表无示数，说明电流表所在的支路断路，因此故障可能是L1开路，故D正确。
故选：D。
9．（3分）关于如图所示的电能表，下列说法正确的是（　　）

A．电能表是测量家中用电器电功率的仪表
B．电能表此时的读数为200kW•h
C．只将一盏标有“220V 100W”的电灯接在电路中，正常工作1h，转盘转72圈
D．该电能表允许接入的家用电器最大总功率为2000W
【解答】解：A、电能表是测量家中用电器消耗电能的仪表，不是测量电功率的仪表，故A错误；
B、电能表显示数字中最后一位是小数，单位为kW•h，图中电能表示数为20.0kW•h，表示它所测量的电路消耗了20.0kW•h的电能，故B错误；
C、电灯正常工作的电功率P＝100W＝0.1kW，灯正常工作1h消耗的电能W＝Pt＝0.1kW×1h＝0.1kW•h；
“720r/（kW•h）”表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转过720圈，消耗0.1kW•h转动的圈数是0.1kW•h×720r/（kW•h）＝72r，所以，只将一盏标有“220V，100W”的电灯接在电路中，正常工作1h，转盘转72圈，故C正确；
D、“10A”表示电能表允许通过的最大电流为10A，该电能表允许接入的家用电器最大总功率P＝UI＝220V×10A＝2200W，故D错误。
故选：C。
10．（3分）甲醛对人体的危害非常严重，因此装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要。“创新”小组的同学们设计了甲醛监测设备，原理如图甲所示。电源电压恒为3V，R0为10Ω的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，污染指数在50以下为轻度污染，50～100间为中度污染，100以上为重度污染，以下分析正确的是（　　）
A．污染指数越小，电压表示数越大
B．电压表示数为1V时，属于重度污染
C．污染指数越大，电路中消耗的总功率越小
D．污染指数为50时，电压表示数为2.5V
【解答】解：（1）由图象可知，污染指数越小，可变电阻的阻值越大，根据串联电路的分压特点可知，可变电阻分担的电压越大，则定值电阻分担的电压越小，即电压表示数越小，故A错误；
（2）电路中电流I＝＝＝0.1A，
可变电阻两端电压UR＝U﹣U0＝3V﹣1V＝2V，
根据欧姆定律可得：
可变电阻连入电路中的阻值R＝＝＝20Ω，
由图象可知，电阻为20Ω时，污染指数为150，属于重度污染，故B正确；
（3）由图象可知，污染指数越大，可变电阻的阻值越小，电路总电阻越小，根据P＝可知，电源电压不变，总电阻越小，总功率越大，故C错误；
（4）由图象可知，污染指数为50时，可变电阻连入电路中的阻值为50Ω，根据串联电路的分压特点：＝，即＝，
解得：R0两端电压U0＝0.5V，即电压表示数为0.5V，故D错误。
故选：B。
二、实验探究（本大题共5个小题，11小题4分，12小题6分，13小题6分，14小题4分，15小题4分，共24分）
11．（4分）如图是小明做“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验情景，通电一段时间后的现象如图甲、乙所示。请你解答：

（1）实验中通过观察 　U形管中液面的高度差　来比较电流通过导体产生热量的多少。
（2）利用图甲中的装置，可以探究电流通过导体产生的热量与 　电阻　的关系。
（3）如图乙中左侧装置出现的故障可能是 　装置漏气　。
（4）英国物理学家 　焦耳　最先精确地确定本实验的定量关系。
【解答】解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但产生热量的多少可以通过液面高度的变化来反映，这种研究方法叫转换法；
（2）如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系；
（3）图乙中左侧装置U形管液面高度无变化，可能是装置气密性不好；
（4）英国物理学家焦耳最先精确地确定本实验的定量关系。
故答案为：（1）U形管液面的高度差；（2）电阻；（3）装置漏气；（4）焦耳。
12．（6分）学习小组在做“测量小灯泡的电阻”的实验，其中电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲实物图连接完整。要求：滑动变阻器的滑片P向右移，电流表示数变大。
（2）连接完成后，闭合开关，发现电流表指针明显偏转，电压表指针几乎不动，则电路故障原因可能是灯泡 　短路　（选填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，移动滑片至某一位置，电压表示数如图乙所示，此时应将滑片向 　右　（选填“左”或“右”）移，直至小灯泡正常发光。
（4）小明同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图像，根据图像信息，小灯泡正常发光时的电阻是 　12.5　Ω。
（5）小组还想继续测量此小灯泡的电功率，利用已有数据，同组小亮算出了灯泡在各电压下的平均功率。你认为这样处理数据是 　错误　（选填“正确”或“错误”）的，理由是 　在不同电压下小灯泡的实际功率不同，取平均值没有意义　。
【解答】解：（1）滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数变大，说明变阻器接入电路的电阻变大，故应将变阻器的右下接线柱连入电路中，电源电压为3V，电压表选择小量程，如下图所示：

（2）连接完成后，闭合开关，电流表示数不为零，电路为通路，发现小灯泡不发光，电压表示数为零，则故障可能是由于小灯泡短路引起的；
（3）排除故障后移动滑片到某位置，电压表示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，故应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故此时应将滑片向右端滑动，直至小灯泡正常发光；
（4）小灯泡额定电压为2.5V，由图丙可知，当电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.2A，则小灯泡正常发光时的电阻是：
R＝＝＝12.5Ω；
（5）灯泡在额定电压下的功率是额定功率，对灯泡的电功率求出平均值的做法是错误的；理由是实验数据反映了小灯泡在不同实际电压下的实际功率，求平均值没有意义。
故答案为：（1）见解答图；（2）短路；（3）右；（4）12.5；（5）错误；在不同电压下小灯泡的实际功率不同，取平均值没有意义。
13．（6分）小明同学利用如图甲所示的电路“测量小灯泡的电功率”，已知小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）如图甲所示，连接的电路有一处错误。请你在错误的线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的连线。
（2）电路正确连接后，闭合开关发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来首先进行的操作是 　移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光　。
（3）解决问题后，移动滑动变阻器，使小灯泡发光，此时电压表的示数如图乙所示，若想测量小灯泡的额定功率，则应移动滑动变阻器滑片直至 　电压表示数为2.5V　，此时小灯泡正常发光。
（4）小明重新移动滑动变阻器，多次测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，画出了通过小灯泡的电流随它两端电压变化的图像，如图丙所示，根据图像可得出结论：　灯丝电阻随温度的升高而增大　。
（5）同组的小亮同学在实验过程中发现灯泡及电流表损坏，他更换一个额定电压仍为2.5V的不同规格灯泡L，并增加一个阻值已知的定值电阻R0继续实验，他设计了如图丁所示电路图，请你帮他将步骤补充完整。
①只闭合S、S2，移动滑片P，使电压表的示数为 　2.5　V；
②只闭合S、S1，保持滑片P不动，读出电压表的示数为U；
③小灯泡的额定功率的表达式为P＝　2.5V×　。
【解答】解：（1）开关、电流表、滑动变阻器、灯泡应串联，电压表与灯泡应并联，正确的电路连接如下图所示：
；
（2）电路正确连接后，电流表和电压表均有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，说明灯泡实际功率过小，电路的电流过小，故接下来首先进行的操作是移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光；
（3）解决上述问题后继续实验，当电压表的示数如图乙所示时，电压表选用量程为“0～3V”，分度值0.1V，其示数为1.6V；灯在额定电压下正常发光，额定电压下的功率为额定功率，故应移动滑动变阻器的滑片直至电压表示数为2.5V，此时小灯泡正常发光；
（4）由图丙可知电压和电流的比值是变化的，随着电压增大，由R＝可知，灯泡的电阻也增大，由P＝UI可知灯泡的电功率增大，灯泡的温度升高，所以可得出结论：小灯泡的电阻随温度的升高而增大；
（5）实验步骤：
①只闭合S、S2，移动滑片P，使电压表的示数为2.5V；
②只闭合S、S1，保持滑片P不动，读出电压表的示数为U；
③在步骤①中，灯泡、R0和变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，移动滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时灯泡正常发光；
在步骤②中，灯泡、R0和变阻器仍串联，电压表测灯泡和变阻器两端的总电压，因此时电路连接方式不变，各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，定值电阻R0两端的电压为U0＝U﹣2.5V，根据串联电路电流特点和欧姆定律，灯的额定电流为：
I额＝I0＝＝，
小灯泡的额定功率的表达式P额＝U额I额＝2.5V×。
故答案为：（1）见解答图；（2）移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光；（3）电压表示数为2.5V；（4）灯丝电阻随温度的升高而增大；（5）①2.5；③2.5V×。
14．（4分）科学探究：苹果电池的电压大小U与电极插入苹果的深度h的关系。
在苹果中插入铜片和锌片就能成为一个苹果电池，如图1所示，铜片是电池的正电极，锌片是负电极。那么苹果电池的电压大小与电极插入苹果的深度有怎样的关系呢？某实验小组用如图所示的实验器材对该问题进行探究。
（1）实验时，应保持其他条件不变，只改变 　电极插入苹果的深度h　。
（2）小组同学测得的实验数据如表，当深度为5cm时，电压表示数如图2所示，请将电压值填入表里。
电极插入的深度h/cm
1
2
3
4
5
6
苹果电池电压U/V
0.12
0.18
0.22
0.27
　0.30　
0.34
（3）分析表格中的数据，你能得到的实验结论是 　在其它条件相同时，电极插入苹果的深度越深，苹果电池的电压越高　。
（4）如果实验前不知道苹果电池的正负极，可以使用电压表来判断，你认为还可以使用 　电流表　（填写一种实验器材）来判断。

【解答】解：（1）实验时，应保持其它条件不变，只改变电极插入苹果的深度h；
（2）由电路图知，电压表量程是3V，由图示电压表知，电压表最小分度值是0.1V，电压表示数是0.3V；
（3）由表中实验数据可知，随电极插入深度的增加，电池电压增加；
（4）如果实验前不知道苹果电池的正负极，可以使用电压表来判断，还可以使用：电流表（或发光二极管、小磁针等）来判断。
故答案为：（1）电极插入苹果的深度h；（2）0.30；（3）在其它条件相同时，电极插入苹果的深度越深，苹果电池的电压越高；（4）电流表。
15．（4分）我国的标准化考试中，计算机只能识读2B铅笔笔迹，笔迹过浓或过淡都会造成计算机识读的失败或错误。某一兴趣小组的同学想要探究铅笔芯的电阻与温度的关系，请你帮他们设计一个实验方案。（已知器材：电源、开关、导线）
（1）还需要选择的实验器材：　一个2B铅笔芯、酒精灯、火柴、电流表　。
（2）简述实验步骤及所要测量的物理量（用字母表示）：　将铅笔芯、电流表及其它电路元件组成串联电路，闭合开关观察此时电流表的示数，记为I1：在铅笔芯下面放一个点燃的酒精灯，给铅笔芯加热，观察电流表的示数，并记为I2：比较两次电流大小，并多进行几次实验测量，得出铅笔芯的电阻与温度的关系。　。
【解答】解：（1）根据欧姆定律可知，电压一定时，电阻越大，电流越小；将电流表与铅笔芯串联接入电路中，电流表示数可以反映铅笔芯电阻大小，因此，除了电源、开关、导线外，还需要选择的实验器材，一个2B铅笔芯、酒精灯、火柴、电流表。
（2）实验步骤：将铅笔芯、电流表及其它电路元件组成串联电路，闭合开关观察此时电流表的示数，记为I1：在铅笔芯下面放一个点燃的酒精灯，给铅笔芯加热，观察电流表的示数，并记为I2：比较两次电流大小，并多进行几次实验测量，得出铅笔芯的电阻与温度的关系。
故答案为：（1）一个2B铅笔芯、酒精灯、火柴、电流表；（2）见解析。
三、综合应用（本大题共8个小题，16、17、18小题各2分，19小题4分，20小题4分，21小题2分，22小题4分，23小题6分，共26分）
16．（2分）热熔胶是一种在常温下为固态的粘合剂，使用时先用热熔胶枪加热使其熔化，再凝固来粘合物体。用如图所示的一款热熔胶枪给热熔胶加热时，会闻到熔胶的气味，这是　扩散　现象。热熔胶被胶枪挤出，并“粘”在物体本上，说明分子间存在　引　力。

【解答】解：热熔胶枪给热熔胶加热时，会闻到熔胶的气味，这是熔胶的气味分子做无规则运动的结果，属于扩散现象；
热熔胶被胶枪挤出，并“粘”在物体本上，说明分子间存在引力；
故答案为：扩散；引。
17．（2分）如图所示，验电器的金属箔片因带负电荷张开一定角度，现用手接触验电器的金属球后，金属箔片闭合，这说明人体是　导体　（选填“导体”或“绝缘体”），产生的瞬间电流方向从　人体到验电器　（选填“人体到验电器”或“验电器到人体”）。

【解答】解：用手接触验电器的金属球后金属箔片闭合，即人将电荷导入大地了，故该现象说明人体是导体。
验电器上带有负电荷，也就是多余自由电子，人接触验电器的金属球时，自由电子从验电器到人体；负电荷（自由电子）定向移动的方向与电流的方向相反，因此瞬间电流的方向从人体到验电器。
故答案为：导体；人体到验电器。
18．（2分）如图是一台电冰箱的铭牌。如果按照额定功率70W和工作24h计算，则消耗的电能是 　1.68　kW•h，这个计算结果与冰箱铭牌上提供的“耗电量0.60kW•h/24h”这一参数差异较大，是由于冰箱具有 　不连续　（选填“不连续”或“连续”）工作的特点而造成的。
电冰箱BG﹣65B
额定电压220V
工作频率50Hz
额定功率70W
耗电量0.60kW•h/24h
【解答】解：由P＝可知，电冰箱按照额定功率70W和工作24h消耗的电能：W＝Pt＝70×10﹣3kW×24h＝1.68kW•h；
电冰箱具有不连续工作的特点，即每天实际工作时间不足24h，
所以计算结果与冰箱铭牌上提供的相关参数差异较大。
故答案为：1.68；不连续。
19．（4分）阅读短文，回答问题。
电热服是将电源、控温装置、安全保护装置、发热元件等通过导线连接组成电路，利用电源控制服装内部的电热元件产生热量的一类服装的总称。电热服一开始主要是为在寒冷环境中的士兵、工人、户外运动者所研发的，能在极寒的环境中保暖御寒，减少冻伤，确保人在舒适的温度下更好地工作或锻炼。
电热服通过移动电源提供能量，发热元件（柔软发热片）为身体提供热量，保暖身体，抵御严寒。移动电源在家庭电路中直接充电，非常方便。电热服的温度可以通过控温装置调控，用户可以根据环境温度和自身情况调整为自己最适宜最舒服的温度。电热服中有过热保护装置，温度较高时自动跳转至低挡位，进行恒温保暖；检测到用户停止使用时，能自动断电，不用担心忘记关掉电源。目前，设计者通过过压保护、过流保护、短路保护等多重保护手段，使它变得更加安全。
（1）电热服的移动电源在充电时，在电路中的“身份”是 　用电器　（选填“电源”或“用电器”）。
（2）发热元件（柔软发热片）的工作原理是利用了电流的 　热　效应。
（3）电热服温度过高时，过热保护装置会在电源电压一定的条件下将电路的总电阻 　调高　（选填“调高”或“调低”）。
（4）除过热保护装置，电热服中还有的保护措施是 　过压保护　。（写出一条即可）
【解答】解：（1）电热服的移动电源在充电时，电热服消耗电能，在电路中相当于用电器；
（2）发热元件（柔软发热片）的工作原理是利用了电流的热效应；
（3）电热服温度过高时，电流中的电流过大，根据I＝可知，过热保护装置会在电源电压一定的条件下将电路的总电阻调高；
（4）设计者通过过压保护、过流保护、短路保护等多重保护手段，使它变得更加安全。
故答案为：（1）用电器；（2）热；（3）调高；（4）过压保护。
20．（4分）“华为”公司在手机及其他通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机“超级快充”技术为例，配套的快充充电器以较强的电流不到半小时就能使电池充达一半以上，极大方便了人们的使用。但观察发现，“超级快充”的充电线比普通手机充电线要粗一些，请你从线路安全的角度来分析这样设计的好处。
【解答】答：
“超级快充”的充电线比普通手机充电线要粗一些，是在其它条件相同时，充电线越粗，即电线的横截面积越大，电阻越小，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，当电流和时间相同时，粗的充电线产生的热量较少，更安全一些。
21．（2分）请同学们将图连成符合安全用电原则的照明电路。

【解答】解：开关和灯泡的连接方法：火线首先过开关，再入灯座顶端的金属点；零线直接入灯座的螺旋套。
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。如图所示：

22．（4分）“道路千万条，安全第一条：行车不规范，亲人两行泪。”酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。甲图是酒精测试仪工作电路原理图，电源电压U＝6V；R1为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如乙图所示。气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾。使用前通过调零旋钮（即滑动变阻器R2的滑片）对测试仪进行调零，此时电压表示数为U1＝5V，调零后R2的滑片位置保持不变。
（1）当电压表示数为U1＝5V时，求R2接入电路中的阻值；
（2）某次检测中，电流表示数I1′＝0.2A，请通过计算，判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾。

【解答】解：由电路图可知，气敏电阻R1与变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）使用前通过调零旋钮（即滑动变阻器R2的滑片）对测试仪进行调零，此时电压表示数为U1＝5V，
由图乙可知，气体中酒精含量为0mg/100mL时，气敏电阻的阻值R1＝50Ω，
则通过R1的电流：I1＝＝＝0.1A；
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的总电阻：R＝＝＝＝60Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R2接入电路中的阻值：R2＝R﹣R1＝60Ω﹣50Ω＝10Ω；
（2）电流表示数I1′＝0.2A时，电路中的总电阻：
R′＝＝＝30Ω，
此时热敏电阻的阻值：R1′＝R′﹣R2＝30Ω﹣10Ω＝20Ω，
因20Ω位于10Ω到50Ω之间，
所以，由图乙可知，驾驶员呼出气体中酒精的含量大于0且小于80mg/100mL，属于酒驾。
答：（1）当电压表示数为U1＝5V时，R2接入电路中的阻值为 10Ω；
（2）此驾驶员为酒驾。
23．（6分）如图甲所示是某学校新安装的一部电热直饮水机，它不仅方便快捷，还很安全。内部带有滤芯，将水过滤到可饮用标准后，再利用内部的电热丝将水烧开，打开水龙头即可有开水饮用，同时还有保温功能。如图乙所示是它的简化电路示意图（R1、R2均为电热丝），其各项参数如表。
电热直饮水机
热水温度：100℃
保温功率：110W
热胆容积：11L
额定电压：220V
加热功率：2200W
频率：50Hz
（1）电热直饮水机处于保温状态时的工作电流是多少？
（2）电热丝R1的阻值是多少？
（3）在1个标准大气压下，直饮水机的热胆装满11kg的水，电热直饮水机在加热状态下正常工作40min，可将水由20℃加热到沸腾。则电热直饮水机的加热效率是多少？[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），g取10N/kg]

【解答】解：（1）由P＝UI可知，电热直饮水机处于保温状态时的工作电流：I＝＝＝0.5A；
（2）由图乙可知，当S、S1都闭合时，只有R1工作，当S闭合，S1断开时，R1、R2串联；
根据串联电路的电阻特点可知，串联电路的总电阻大于任一分电阻，
所以当S、S1都闭合时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，根据P＝可知，电路中的电功率最大，直饮水机处于加热状态；
根据P＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝22Ω；
（3）一个标准大气压下，水的沸点是100℃，
水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×11kg×（100℃﹣20℃）＝3.696×106J，
由P＝可知，直饮水机消耗的电能：W＝P加热t′＝2200W×40×60s＝5.28×106J，
电热直饮水机的加热效率：η＝＝＝0.7＝70%。
答：（1）电热直饮水机处于保温状态时的工作电流是0.5A；
（2）电热丝R1的阻值是22Ω；
（3）电热直饮水机的加热效率是70%。