2020-2021学年江苏省泰州市海陵区九年级上学期物理期末考试题及答案

这是一份2020-2021学年江苏省泰州市海陵区九年级上学期物理期末考试题及答案，共15页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1. 最早总结出杠杆平衡条件的科学家是（ ）
A. 欧姆B. 焦耳C. 奥斯特D. 阿基米德
【答案】D
【解析】
【详解】A．欧姆主要贡献为欧姆定律，即电流、电压、电阻三者间的关系，故A不符合题意；
B．焦耳发现了电流的热效应；故B不符合题意；
C．奥斯特发现了电流的磁效应，故C不符合题意；
D．古希腊学者阿基米德最早总结得出了杠杆平衡条件，也叫杠杆原理；他有一句著名的豪言壮语：“给我一个支点，我就能撬动地球”；故D符合题意。
故选D。
2. 下列数据符合实际的是（ ）
A. 将一本物理书从地面举过头顶做功约为5J
B. 一名中学生正常上楼时的功率约为1.5W
C. 对人体来说，安全电压一般36V
D. 家用电冰箱每天消耗的电能约为100kW·h
【答案】A
【解析】
【详解】A．一本物理课本的质量约为
m=200g=0.2kg
其重力为
G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
地面到头顶的距离约为2.5m，对课本做功约
W=Gh=2N×2.5m=5J
故A符合题意；
B．中学生的体重约500N，一层楼高约3m，所用时间约10s，中学生上楼的功率为
故B不符合题意；
C．人体的安全电压是不超过36V，比如6V也是人体的安全电压，故C不符合题意；
D．用电冰箱每天消耗电能约为1kW·h，不可能达到100kW·h，故D不符合题意。
故选A。
3. 在使用滑轮组提升重物时，说法正确的是（ ）
A. 人做功越多，功率越大B. 人做功越多，机械效率越大
C. 人做功的功率越大，做功越快D. 人做功的功率越大，机械效率越大
【答案】C
【解析】
【详解】A．功率是指物体在单位时间内所做的功，人做的功多，但时间不确定，功率不一定大，故A错误；
B．所做的总功相同时，做的有用功越多，机械效率就越大，故B错误；
C．功率是指物体在单位时间内所做的功，人做功的功率越大，做功越快，故C正确；
D．人做功的功率越大，做功越快，机械效率是有用功与总功的比值，与做功快慢无关，故D错误。
故选C。
4. 下列关于磁现象的判断正确的是（ ）
A. 磁体能吸引所有金属B. 任何一个磁体都有2个磁极
C. 磁体周围的磁场没有方向D. 磁感线是客观存在的
【答案】B
【解析】
【详解】A．磁体能吸引铁、钴、镍等金属，并不能吸引所有的金属，故A错误；
B．任何一个磁体都有2个磁极：N极和S极，故B正确；
C．磁体周围的磁场是有方向的，磁场中小磁针静止时N极的指向就是该点的磁场方向，故C错误；
D．磁场是客观存在的物质，而磁感线不是磁场中真实存在的曲线，而是人为假设的，它可以形象地描述磁场，故D错误。
故选B。
5. 以下符合安全用电常识的是（ ）
A. 用潮湿的手拔通电的插头
B. 电热毯使用时发生火灾应立即用水扑灭
C. 更换墙壁插座前应断开总开关
D. 用电器的金属外壳可以不接地
【答案】C
【解析】
【详解】A．生活中的水是导体，用潮湿的手拔通电插头，容易发生触电事故，故A不符合题意；
B．生活中水是导体，电热毯使用时发生火灾不能用水扑灭，故B不符合题意；
C．更换墙壁插座前先断开总开关，与火线断开，避免发生触电事故，故C符合题意；
D．电器金属外壳未接地，漏电时容易发生触电事故，故D不符合题意。
故选C。
6. 下列关于温度、热量、内能和热值的说法中，正确的是（ ）
A. 温度越高的物体，含有的热量越多
B. 热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体
C. 物体的内能跟物体的速度、温度和状态都有关系
D. 不同燃料完全燃烧时，放出热量越多的热值越大
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A. 物体的内能跟温度的高低、体积大小都有关系，热量指热传递过程中内能的改变量，只能是吸收或者释放热量，不能用含有，故A错误；
B. 热量指热传递过程中内能的改变量，从温度高的物体传递到温度低的物体，因此热量可以从温度高的物体传递给温度低的物体，热传递的发生主要取决于有无温度差，而内能低传递到内能高的物体是有可能的，故B正确；
C. 物体运动速度与物体内分子的动能是两个不同的概念，不能混为一谈，物体运动速度是宏观的物体的机械能，而微观内的分子运动速度大小与物体运动的速度无关；物体的温度不同，分子的运动速度不同，分子动能不同；物体状态的不同，分子间的势能不同，而物体内能包括分子动能和分子势能，因此物体的内能跟温度和状态都有关系，故C错误；
D. 燃料的热值是指1kg的某种物质完全燃烧释放的热量，需要质量都是1kg，故D错误。
故选B。
7. 2020年12月1日，嫦娥五号着陆器和上升器组合体从距月球表面约15km处开始实施动力下降，7500牛变推力发动机开机，将组合体从相对月球速度约1.7km/h逐步降为零，在此过程中组合体的（ ）
A. 机械能不变B. 机械能变小
C. 势能变大D. 动能变大
【答案】B
【解析】
【详解】嫦娥五号着陆器和上升器组合体向月球降落的过程中，质量不变，速度变小，动能变小；质量不变，高度减小，势能变小，所以机械能变小；故B正确，ACD错误。
故选B。
8. 奥斯特实验装置如图所示，下列操作及判断正确的是（ ）
A. 将直导线与小磁针垂直放置，通电后实验效果最好
B. 移去小磁针，通电直导线周围不会存在磁场
C. 将小磁针移至直导线上方，通电后小磁针不会偏转
D. 改变通电直导线中的电流方向，小磁针的偏转方向将发生改变
【答案】D
【解析】
【详解】A．为了避免地磁场对该实验的影响，实验中导线与小磁针平行放置效果最好，故A错误；
B．奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场，小磁针受到磁场的作用发生偏转，将小磁针移走，磁场仍然存在，不因小磁针的消失而消失，故B错误；
C．将小磁针移至直导线上方，通电后小磁针会发生偏转，故C错误；
D．改变导线中的电流方向，通电导线周围的磁场方向改变，小磁针的偏转方向也会改变，故D正确。
故选D。
9. 图示电路中，电源电压保持不变。开关S闭合后，三只电表示数均未发生变化。若故障只发生在电阻R1或R2处，判断正确的是（ ）
A. R1一定断路B. R2一定断路
C. R1一定短路D. R2一定短路
【答案】B
【解析】
【详解】A．若电阻R1存在断路故障，S断开时电路是断路，电流表A1、A2的示数都为0，但电压表与电流表A2串联在电源上，则电压表测电源电压；闭合开关后，只有R2连入电路中，A1的示数仍然为0，电压表仍然测电源电压，但电流表A2测R2的电流，则A2的示数不为0，即其示数变大，故A错误；
B．若电阻R2存在断路故障，S断开时只有R1连入电路中，两个电流表都测R1的电流，电压表测电源电压；S闭合后对电路没有影响，则三个电表的示数都不变，故B正确；
C．若电阻R1短路，则由图可知S断开时电源被短路，会烧坏两个电流表，故C不正确；
D．若电阻R2短路，则由图可知S闭合后电源被短路，会烧坏电流表A2，故D不正确。
故选B。
10. 一盏“220V 9W”LED灯和一盏“220V 60W”的白炽灯正常发光时亮度相当。现用LED灯替代家庭生活中的白炽灯工作，可以节约的电能为（ ）
A. 10%B. 15%C. 85%D. 90%
【答案】C
【解析】
【详解】设两种灯泡正常发光的时间为t，则LED消耗的电能
W节=P节t
白炽灯消耗的电能
W白=P白t
在达到相同亮度的条件下，LED灯可以节约电能的百分比
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
11. 以下四个电路设计中，要求在一定范围内，秤盘内所放重物越重，电表示数越大，符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB．由电路图可知，R1与R串联，选项A中电压表测aP部分电阻丝两端的电压，选项B中电压表测Pb部分电阻丝两端的电压，因电压表的内阻很大，在电路中相当于断路，所以滑片移动时，R接入电路中的电阻不变，电路中的总电阻不变，由欧姆定律可知，电路中的电流不变，当秤盘内所放重物越重时，滑片下移，aP部分电阻丝的阻值变大，Pb部分电阻丝的阻值变小，由U＝IR可知，aP部分电阻丝两端的电压变大，Pb部分电阻丝两端的电压变小，则选项A中电压表的示数变大，选项B中电压表的示数变小，故A符合题意、B不符合题意；
C．由电路图可知，R1与R串联，电流表被短路，无示数，所以，秤盘内所放重物越重时，电流表始终无示数，故C不符合题意；
D．由电路图可知，R1与R串联，电流表测电路中的电流，当秤盘内所放重物越重时，滑片下移，R接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故D不符合题意。
故选A。
12. 如图所示电路中，电源电压不变，R1阻值为15Ω，滑动变阻器R2标有“5Ω，1A”字样。只闭合S和S1，滑片P移至b端时，电流表的示数为0.3A。只闭合S和S2，滑片P移至b端时，电压表的示数为3V。同时闭合S、S1和S2，滑片P移至a端时，小灯泡正常发光，电流表示数为1.2A。下列判断正确的是（ ）
A. 电源电压为4.5VB. 小灯泡的额定电压为3V
C. 小灯泡正常发光时的电阻为5ΩD. 小灯泡的额定功率为4.8W
【答案】D
【解析】
【详解】A．只闭合S和S1，滑片P移至b端时，R1与R2的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以由欧姆定律可得，电源的电压为
故A错误；
B．同时闭合S、S1和S2，滑片P移至a端时，R1与灯泡L并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，所以灯泡两端的电压
故B错误；
C．根据并联电路中各支路两端的电压相等和欧姆定律可知通过R1的电流
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知：通过灯泡的电流
由欧姆定律可得，灯泡正常发光时的电阻为
故C错误；
D．灯泡的额定功率
故D正确。
故选D。
二、填空题（本题有9小题.每空1分，共26分）
13. 寒冷冬天可将两手摩擦使手变暖，这是通过______的方式增加手的内能；也可用暖水袋捂使手变暖，这是通过______的方式增加手的内能，其实质是内能的______。
【答案】 ①. 做功 ②. 热传递 ③. 转移
【解析】
【详解】[1][2]双手互搓时克服摩擦做功，机械能转化为手的内能，此过程是通过做功的方式改变手的内能。手捧暖水袋，热量可以通过热传递的方式转移到手上，从而改变了手的内能，使手变暖；其实质是内能的转移。
14. 为便于剪断树枝，人手应握住图示修枝剪刀______（选填“AB”或“CD”）两把手位置效果最佳，这样握目的是为了______，剪断树枝过程中，弹簧的弹性势能将______。
【答案】 ①. AB ②. 省力 ③. 增大
【解析】
【详解】[1][2]由杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小，使用剪刀修剪树木时，将双手握在手柄AB处时动力臂大于将双手握在手柄CD处时动力臂，所以将双手握在手柄AB处时更加省力。
[3]剪断树枝过程中，弹簧的形变量增大，故弹簧的弹性势能将增大。
15. 重50N的物体在100N水平推力作用下，10s内在水平地面上匀速直线运动了2m。在此过程中，重力对物体做的功是______J，推力做的功是______J，推力的功率是______W。
【答案】 ①. 0 ②. 200 ③. 20
【解析】
【详解】[1]物体在水平地面上移动，没有在重力的方向上移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0J。
[2][3]推力做的功为
推力做功功率为
16. 在图示空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥棉花，将活塞缓慢压下，______（选填“能”或“不能”）看到棉絮燃烧，这时筒内气体温度______（选填“会”或“不会”）升高。如用力快速将活塞压下，将会看到棉絮燃烧，这个过程与四冲程汽油机______冲程的能量转化相同。某汽油机飞轮转速为1800r/min，则1s内完成______个冲程。
【答案】 ①. 不能 ②. 会 ③. 压缩 ④. 60
【解析】
【详解】[1]在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花，将活塞缓慢压下，不能看到棉絮燃烧；这时活塞压缩空气做功，筒内气体温度会升高，但温度没有达到棉花的燃点。
[2]用力将活塞迅速向下压，棉花燃烧起来；说明压缩筒内空气做功，使空气的内能增加，筒内气体的温度升高，达到了棉花的燃点。
[3]空气压缩引火仪实验中，活塞的机械能转化为空气的内能，与汽油机的压缩冲程能量转化相同。
[4]因为1800r/min＝30r/s，并且汽油机在一个工作循环中，飞轮转动两圈，完成4个冲程，故可得每秒完成60个冲程。
17. 家庭电路中的电线燃烧起来，图甲产生的原因是______，图乙产生的原因是______。
【答案】 ①. 短路 ②. 用电器总功率过大
【解析】
【详解】[1]由甲图可知：导线和用电器并联，发生短路，导致干路电流过大，使导线燃烧。
[2]由乙图可知：并联的用电器太多，故电路中的总功率过大，根据P=UI，U一定时，P越大，I越大，当电流过大时，根据焦耳定律Q=I2Rt，在电阻和通电时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多，故导致导线燃烧。
18. 如图所示电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S后，滑片P从最右端移动到A点过程中，电流表A的示数将______，电压表V1的示数将______，电压表V2示数的变化量与电流表A示数的变化量之比将______（以上均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 变大 ②. 变大 ③. 不变
【解析】
【详解】[1][2][3]由图知，闭合开关，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表V1测定值电阻R1的电压，V2测滑动变阻器两端R2的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器的滑片P从最右端移动到A点过程中，滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路总电阻变小，电源电压不变，由知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；电阻R1的阻值不变，通过的电流增大，由U＝IR知，R1两端电压增大，即电压表V1示数变大；设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2，则
滑片移动前后电压表V2示数的变化量为
即
故电压表V2示数的变化量与电流表A示数的变化量之比不变。
19. 某家庭电路电能表的技术参数如图所示，则同时工作的用电器总功率不能超过___________W；为测量该家庭微波炉的实际功率，应先___________，直至电能表的转盘不转动，再只让微波炉单独工作，测量出2min内电能表的转盘转了30圈，则微波炉的实际功率为___________W。
【答案】 ①. 4400 ②. 关闭所有的用电器 ③. 1500
【解析】
【详解】[1]由图可知，额定电压为220V，额定最大电流为20A，该家庭用电器的最大总功率为
[2][3]为测量该家庭微波炉的实际功率，应先关闭所有的用电器，再只让微波炉单独工作；电能表转盘转30圈消耗的电能为
工作时间为
该用电器的实际功率为
20. 以氢气作为燃料的汽车正被推广使用，已知氢气的热值是1.4×108J/kg，某氢燃料汽车的储氢罐内装有20kg的氢气，若完全燃烧掉一半，放出的热量是______J，剩余氢气的热值是______J/kg。
【答案】 ①. 1.4×109 ②. 1.4×108
【解析】
【详解】[1]完全燃烧掉一半，则完全燃烧氢气的质量为
10kg氢气完全燃烧可放出的热量为
Q＝mq＝10kg×1.4×108J/kg＝1.4×109J
[2]因为热值是燃料的一种性质，只与燃料的种类和状态有关，与质量、体积、是否完全燃烧无关。故一罐氢气用去了一半，则剩余氢气种类不变，热值不变，所以剩余氢气热值为1.4×108J/kg。
21. 甲、乙两灯的额定电压均为9V，两灯电流与电压变化的关系如图所示，乙灯的额定功率是______W。当把两灯并联接在4V的电源上时，甲灯的电阻是______Ω，电路消耗的总功率为______W。
【答案】 ①. 4.5 ②. 8 ③. 3.2
【解析】
【详解】[1]由题可知，乙灯的额定电压是9V，由图可知，当电压为9V时，通过乙灯泡的电流是0.5A，那么乙灯的额定功率是
P额乙=U额乙I额乙=9V×0.5A=4.5W
[2][3]当把两灯并联在4V电源上时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两灯泡两端的电压均为4V，由图像可知，通过两灯泡的电流分别为I甲=0.5A，I乙=0.3A，根据欧姆定律可知，甲灯的电阻为
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
I=I甲+I乙=0.5A+0.3A=0.8A
电路消耗的总功率
P=UI=4V×0.8A=3.2W
三、解答题（本题有8小题，共50分.解答43、44题时应写出解题过程）
22. 根据要求作图。请在图中作出动滑轮的动力臂l1和阻力臂l2。
【答案】
【解析】
【详解】动滑轮的支点在绳与轮最左边的接触点；F为动力，支点到动力作用线的垂直距离为动力臂l1；物体对滑轮的拉力为阻力，支点到阻力作用线的垂直距离为阻力臂l2；如图所示：
23. 按安全用电要求，将图电路中的电灯和插座连接完整。
【答案】
【解析】
【详解】火线进入开关，再接入灯泡，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故，既能控制灯泡，又能更安全；三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线如下图所示：
24. 小磁针静止时的指向如图所示，在图中标出通电螺线管的N极和电源正极。
【答案】
【解析】
【详解】小磁针静止时N极向左，由异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的右端为S极，其左端为N极；由右手螺旋定则可知，通电螺线管中正面的电流方向向上；故电流由电源右侧流出，左侧流入；则电源右侧为正极；如图所示：
25. 如图所示，人静止站在地面上用200N的力向下拉绳子，将物体匀速向上提升1m，滑轮组的机械效率为80%。求：
（1）人拉绳端向下移动的距离；
（2）人拉绳子所做的功；
（3）物体的重力。
【答案】（1）2m；（2）400J；（3）320N
【解析】
【详解】解：（1）由图可知，滑轮组有2段绳子吊着动滑轮，即n=2，将物体匀速向上提升1m，人拉绳端向下移动的距离为
s=nh=2×1m=2m
（2）已知人拉绳子的力为F=200N，那么人拉绳子所做的功为
W总=Fs=200N×2m=400J
（3）滑轮组的机械效率为
所以物体的重力为
G=ηnF=80%×2×200N=320N
答：（1）人拉绳端向下移动的距离为2m；
（2）人拉绳子所做的功为400J；
（3）物体的重力为320N。
26. 某品牌电加热座椅垫内部电路如图所示，接触“2”或“3”触点时，可实现“低温”或“高温”挡位调节，已知低温挡功率为，高温挡功率为。求：
（1）在“高温”挡工作时，电路中的电流；
（2）在“低温”挡工作时，电路消耗的总电能﹔
（3）R1的阻值。
【答案】（1）3A；（2）；（3）
【解析】
【分析】
【详解】解：（1）在高温挡工作时，电路中的电流
（2）在低温挡工作时，5min电路消耗的总电能
（3）由电路图知，S接触“2”时，两个电阻串联在电路中，此时电路中总电阻较大，据知，此时处于低温挡；S接触“3”时，电路中只有R1工作，此时处于高温挡，则
答：（1）在高温档工作时，电路中的电流为3 A；
（2）在低温档工作时，5min电路消耗的总电能为；
（3）R1的阻值为。
27. 在探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中：
（1）实验前应将木块B放在水平面上，按图______放置最合理；
（2）本实验研究是______（选填“小球A”或“木块B”）的动能，通过观察______，来判断它动能的大小，这种研究方法叫做______；
（3）探究“动能大小与速度”的关系时，需要改变小球到达水平面的速度，具体方法是______；
（4）探究“动能大小与质量”的关系时，将质量不同的小球从同一斜面由静止释放，实验记录数据如表；
根据表中数据分析可得出：物体的动能大小与质量无关，该结论与物理规律______（选填“相符”或“不相符”），原因是______（写出一点即可）。
【答案】 ①. 乙 ②. 小球A ③. 木块移动的距离 ④. 转换法 ⑤. 选择同一小球，从斜面不同的高度由静止下滑 ⑥. 不相符 ⑦. 没有控制小球到达水平面时的速度相同或没有让小球从同一高度由静止滑下
【解析】
【详解】（1）[1]探究“动能的大小与哪些因素有关”时，让小球从某一高度由静止滑下，小球到达水平面后撞击木块，根据木块移动的距离判定动能的大小，故乙是最合理的。
（2）[2]该实验中斜面的作用是为了使小球达到水平面时具有一定的速度，通过比较木块移动的距离来比较小球具有动能的大小，故实验研究的是小球A的动能的大小。
[3][4]实验中不能直接测量小球A的动能的大小，而是通过观察木块被撞击后移动的距离来判断动能大小，这是转换法。
（3）[5]研究动能大小与速度的关系时，应选择同一小球，从斜面不同的高度由静止下滑，这样可以保证小球的质量相同，而速度不同。
（4）[6][7]要研究物体的动能跟质量的关系，采用控制变量法，就要改变物体的质量，同时控制速度不变，即应让不同质量的物体从同一高度由静止滑下，其到达水平面时的速度相同。而根据表中数据分析可知物体的动能大小与质量无关，该结论与物理规律不相符，其原因是没有控制小球到达水平面时的速度相同或没有让小球从同一高度由静止滑下。
28. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）实验前，杠杆静止时的位置如图甲所示，这时杠杆处于______（选填“平衡”或“不平衡”）状态。为了将杠杆调至水平位置平衡，可将左端的平衡螺母向______端调节，目的是______；
（2）如图乙所示，在杠杆左侧挂2个钩码，为方便在杠杆上直接读出力臂大小，弹簧测力计在A点应沿______方向向下拉动，直至杠杆在______位置平衡，并记录相关数据。为多次收集数据，需对相关量进行改变并测量，可采取的办法是______（选填“每次只能改变一个量进行实验”或“可随机同时改变多个量进行实验”）；
（3）该实验多次测量的目的是______。
【答案】 ①. 平衡 ②. 右 ③. 避免杠杆自重对实验的影响 ④. 竖直 ⑤. 水平 ⑥. 可随机同时改变多个量进行实验 ⑦. 获取多组实验数据归纳出物理规律，避免实验的偶然性
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]杠杆静止在如图甲的位置，静止的物体处于平衡状态，所以杠杆处于平衡状态。
[2][3]杠杆的右端上翘，说明杠杆右侧较轻，左端的平衡螺母或右端的平衡螺母都向右端移动，才能使杠杆在水平位置平衡；目的是使杠杆的重心处在杠杆中心，避免杠杆自身重力对实验的影响。
(2)[4][5]当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出，如图乙所示，在杠杆左侧挂2个钩码，为方便在杠杆上直接读出力臂的大小，弹簧测力计在A点应沿竖直方向向下拉动，直至杠杆在水平位置平衡。
[6]为多次收集数据，需对相关量进行改变并测量，为了获取多组实验数据归纳出物理规律，可采取的办法是可随机同时改变多个量进行实验。
(3)[7]通过实验得出杠杆的平衡条件时，多测量几次，是为了使结论具有普遍性，避免偶然性。
29. 小明设计如图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”，电源电压恒为6V，滑动变阻器标有“30Ω 1A”字样。R为定值电阻，规格有5Ω、10Ω、20Ω和30Ω各一个。
（1）连接电路时，开关应处于______状态，小明将5Ω的电阻连入电路，闭合开关前，滑片P应移到______（选填“A”或“B”）端，目的是______，闭合开关后发现电压表指针如图乙所示，原因是______；
（2）纠正错误后继续实验，调节滑片使电压表示数为2.4V，记下电流表示数，再将10Ω和20Ω的电阻分别接入电路，重复上述操作得到数据如丙表，分析数据可得：在电压一定时，导体中的电流与它的电阻成______比；
（3）为进一步验证上述结论，小明取下20Ω的电阻，并换成30Ω接入电路，闭合开关后发现，无论怎样移动滑片P，都不能将电压表的示数调节为2.4V，为继续完成此次实验，他对图甲电路进行适当改进，以下方案可行的是______。
①将电源电压调整为4.5V
②将“30Ω 1A”的滑动变阻器换成“40Ω 1A”
③将20Ω的电阻串联接入电路
【答案】 ①. 断开 ②. B ③. 保护电路 ④. 电压表的正负接线柱接反了 ⑤. 反 ⑥. ①③
【解析】
【详解】（1）[1][2][3]为了保护电路，使各电路元件安全，在连接电路时，要把开关断开，滑动变阻器滑片移到最大阻值处即B处。
[4]由图乙知，闭合开关后，电压表指针反向偏转说明电流从电压表负接线柱流入，从正接线柱流出，即电压表的正负接线柱接反了。
（2）[5]由表格数据发现电流与电阻的乘积为定值，说明在电压一定时，导体中的电流与它的电阻成反比。
（3）[6]①电源电压为4.5V，若R两端电压为2.4V时，电路中电流
变阻器连入阻值
由变阻器规格可知①可行；
②同理，电源电压为6V，若R两端电压为2.4V时，电路中电流
I=0.08A
变阻器连入阻值
所以将“30Ω 1A”的滑动变阻器换成“40Ω 1A”不可以达到目的，故②不可行；
③由②知需要滑动变阻器的最大电阻为45Ω，所以可以串联一个电阻最小阻值
R串=45Ω-30Ω=15Ω
串联一个20Ω的电阻也行，此时变阻器接入电路的阻值为25Ω，故③可行。
故选①③。
30. 为测量小灯泡的电功率，电路连接如甲图所示，电源电压恒为6V，小灯泡标有“3.8V”字样，滑动变阻器有“5Ω，1A”和“10Ω，1A”可供选择。
（1）甲图中有一根导线连接错误，请在图中用“×”标出，并只改接这根导线，使电路成为正确的电路（不能与其他导线交叉）______；
（2）该实验的原理是______；
（3）经多次收集数据，绘制出小灯泡的电流与电压的图像如图乙所示。分析图像可知：
①实验中滑动变阻器应选择______（选填“5Ω，1A”或“10Ω，1A”）；
②小灯泡的额定功率是______W，小灯泡正常发光时消耗的电功率与此时滑动变阻器消耗的电功率之比是______；
③小灯泡的电流与电压的图像不是经过原点的一条直线，原因是______。
【答案】 ①. ②. P＝UI ③. 10Ω，1A ④. 1.14 ⑤. 19∶11 ⑥. 灯的电阻随温度的变化而变化
【解析】
【详解】（1）[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，正确的电路图如下图所示：
（2）[2]测量小灯泡的电功率的实验的原理是
（3）①[3]根据绘制出小灯泡的电流与电压的图像知，灯在额定电压3.8V时的电流为0.3A，根据串联电路电压的规律，灯正常发光时，变阻器两端的电压
由欧姆定律
可知此时，变阻器连入电路的电阻为
所以实验中滑动变阻器应选择“10Ω，1A”。
②[4]小灯泡的额定功率是
[5]灯与变阻器串联，串联电路各处的电流相等，根据
可知在电流相等时，电功率与电压成正比，故小灯泡正常发光时消耗的电功率与此时滑动变阻器消耗的电功率之比是
③[6]由于灯的电阻随温度的变化而变化，导致小灯泡的电流与电压的图像不是经过原点的一条直线，而是一条曲线。
31. 为“探究影响电流热效应的因素”，设计如图所示的实验装置。甲、乙是两个完全相同的烧瓶，瓶内装有质量和初温相等的液体，电阻丝R1和R2的阻值分别为5Ω和10Ω，A、B是相同的温度计。
（1）烧瓶内的液体应选用______（选填“水”、“煤油”或“盐水”，已知c盐水>c水>c煤油），实验效果更明显；
（2）实验时将两个电阻丝串联的目的是控制______和______相同；
（3）为探究电流产生的热量与电流的关系，可将图中甲、乙两烧瓶中的电阻丝并联，通过比较甲、乙烧瓶中温度计示数的变化来进行探究，该方案______（选填“可行”或“不可行”），理由是______。
【答案】 ①. 煤油 ②. 电流 ③. 通电时间 ④. 不可行 ⑤. 没有控制电阻相同
【解析】
【详解】（1）[1]水、煤油、盐水三种物质中，煤油的比热容较小，质量相同吸收热量相同时，煤油的温度变化比较明显，应选用煤油进行实验。
（2）[2][3]两个电阻丝串联在电路中，则电流和通电时间是相同的。
（3）[4][5]探究电热与电流关系时，需要控制电阻和通电时间都相同，而两个烧瓶中电阻丝的阻值是不相等的，故该操作不可行。小球的质量m/kg
0.1
0.15
0.20
木块滑行距离s/cm
12.11
12.13
12.12
实验次序
1
2
3
R/Ω
5
10
20
I/A
0.48
0.24
0.12