人教版九年级物理全一册（期末）仿真期末高分必刷卷（培优）（人教版）

这是一份人教版九年级物理全一册（期末）仿真期末高分必刷卷（培优）（人教版），共5页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。

1．春秋战国时期，在华夏大地上就出现了有关吸铁磁石的记载。我国古代把“磁石”写作“慈石”，意思就是“石，铁之母也。以有慈石，故能引其子”关于电磁现象，下列说法中正确的是（ ）
A．磁场是由磁感线组成的
B．磁体间的相互作用不都是通过磁场发生的
C．发电机是利用电磁感应现象制成的，它可将电能转化为机械能
D．电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的
2．下列关于热现象的说法中正确的是（ ）
A．0℃的水变成0℃的冰，温度不变，内能不变
B．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能
C．汽车发动机用水作为冷却物质，是因为水的比热容较大
D．火箭使用液态氢作燃料，是因为它含有的热量多
3．电工维修电路有时需要带电操作，如图所示．以下操作不会发生触电事故的是（ ）
A．甲站在绝缘凳上同时接触火线和零线B．乙站在绝缘凳上仅接触火线
C．丙站在地上仅接触火线D．丁站在地上同时接触火线和零线
4．小刚用图示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”实验过程中，当R的阻值由5Ω更换为10Ω后，为了完成探究，他应该采取的措施是（ ）
A．记录电流表和电压表的示数B．将滑动变阻器滑片向右移动
C．更换阻值更大的滑动变阻器D．适当增加电池的节数
5．如图是一款单轮平衡车，它是依靠电力驱动及人体平衡能力控制的代步工具。该平衡车电路部分安装有两个开关——电源开关S1和压力开关S2；当手动闭合开关S1时，指示灯亮起；此时骑行者再站立于平衡车踏板上，开关S2自动闭合，电动机正常启动，平衡车运动。开关S1未闭合，即使骑行者站立于路板上，电动机也无法启动。图中的电路设计符合上述要求的是（ ）
A．B．C．D．
6．如图所示电路，电源电压不变，当开关S2闭合、S1断开时，电流表示数为0.4A，电压表示数为8V；若将两表互换位置，并同时闭合S1和S2时，电流表示数为1.6A，该状态下，下列说法中错误的是（ ）
A．电压表示数仍为8VB．R1的阻值为5Ω
C．R2的阻值为15ΩD．R2消耗的功率为12.8W
7．如图甲所示的电路中，电源电压恒定，灯泡L的电阻随温度变化而变化，R0为定值电阻，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 2.5A”，闭合开关S，电压表V1的示数为U1、电压表V2的示数为U2，移动滑动变阻器的滑片P从A端至B端，U2与U1的关系如图乙所示，当滑片P滑到B端时，灯L恰好正常发光。下列结果中正确的是（ ）
A．灯L正常发光时的电阻为10Ω
B．定值电阻R0的阻值为10Ω
C．电路中最小电流为1A
D．灯L的额定功率为5W
二、填空题
8．如图所示是某晶体熔化时温度随时间变化的图像，根据图像可以判断：物体在t2时的内能______在t3时的内能（小于/等于/大于），理由是______。物理中将晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热，用字母λ表示。已知冰的熔化热λ冰为3.36×106J/kg，若以一个酒精炉为热源，将50g初温为0℃的冰全部熔化为0℃的水，共燃烧了14g酒精，酒精的热值为3×107J/kg。则这些冰熔化时所吸收的热量为______J，此酒精炉熔冰的效率为______。
9．如图所示，a、b、c是三个电表，且电路连接没有错误，两个灯泡均正常发光，已知a、b、c三个电表读得的数值依次为1.5、1.2、2.5（单位是A或V）。则电源电压为_____V；通过L1的电流是____A。
10．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键S，发现只有两个电表的指针发生偏转，已知电阻R1、滑动变阻器R2中仅有一个出现了故障．
①电路中的故障可能是__________；
②接着，移动变阻器R2的滑片P，只观察到一个电表的示数发生了改变，则故障一定是__________．
11．如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃量较少时，光源发出来的光被挡板挡住了。当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上，光敏电阻变小，电路中的电流增大，电磁铁的磁性________，在衔铁的作用下，开启自动除尘模式。若图中a、b一个是除尘器，一个是指示灯，则________是除尘器。
12．（1）世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”，在我国酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运 载火箭成功发射升空．火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料 _________的特性，火箭 加速上升过程中重力势能 ______（选填“增大”、“减小”或“不变”，下同），机械能 ______．
（2）2017 年 5 月 18 日，我国实现全球首次海域可燃冰试采成功．1 m3可燃冰可以释放出175 m3的天然气，这些天然气完全燃烧释放出的热量是 ____J；若这些热量有 50%被质量为1×104kg的水吸收，水的温度能够上升 ______℃.[q 天然气＝3.6×107J/m3，c 水＝4.2×103J/(kg·℃)]
13．如图所示的电路中，电源电压恒定不变，已知R1＝3R2，当S和S1闭合、S2断开时，电压表和电流表的示数分别为U1和I1；当S1断开、S和S2闭合时，电压表和电流表的示数分别为U2和I2，则U1：U2为_________；I1：I2为__________。
14．图甲所示电路中，电源电压恒定。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置，电压表示数与两电压表示数的关系图象如图乙所示，A、B两点的电功率PA：PB=1：7.图乙中的______（选填“①”或“②”）是电压表V1的图象，小灯泡的额定功率是____W；在滑片移动的过程时，滑动变阻器的功率_____（选填“逐渐变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）。
三、作图题
15．如甲图是电吹风的电路图，乙图是电路元件实物图，选择开关绕O点转动，可分别置于OAB、OBC、OCD三个位置，使电吹风分别处于“热风档”、“冷风档”、“停止”三个状态．请根据甲图的电路图将乙图的实物电路图补画完整．
16．如图甲所示是一个常用的插线板。插线板上的指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压；开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。根据上述说明要求，如图乙中已经连好了部分连线，请完成剩余的开关、指示灯、插孔与电源线的连接方式。
17．如图所示是简单的火警自动报警装置所需的电路元件．其中温控开关在温度升高到某数值时自动闭合，常温时自动断开要求：当发生火灾时红灯亮、电铃响，发出报警信号；正常情况下绿灯亮．请按上述要求．将图中元件连成一个火警报警器电路（a、b、c为三个接线柱，连线时不要交叉）．
四、实验题
18．如下图伏安法测小灯泡电阻实验中。
(1)实验原理______；
(2)连接电路时开关要处于______（选填“断开”或“闭合”）状态。闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于______端；（选填A或B）
(3) 闭合开关，发现电压表和电流表均无示数。小明利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；接在a、c之间，电压表无示数。如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是______；
(4) 小明做了多次实验，得到数据如上表：通过数据计算比较，小明得出在不同的电压下得到的电阻______（选填“相同”或“不同”），造成这种现象的原因是______；如下图所示的实验电路图，不能够测量出定值电阻Rx阻值的电路是______。
A．B．C．
19．(1)为比较水和煤油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图甲所示的实验。
①两个相同的烧杯中应加入初温相同、_____相同的水和煤油，实验选用相同电加热器的目的是使水和煤油在相等的时间内_____。
②根据图甲可判断出b物质是_____（选填“水”或“煤油”），水和煤油温度随时间变化如图乙所示，根据图乙可判断出水的吸热能力较_____（选填“强”或“弱”）。
(2)小明比较完水和煤油的吸热能力后，想要比较煤油和酒精的热值，设计了如上图丙所示的实验，用两个相同的烧杯装相等质量的水，取质量_____（选填“相等”或“不相等”）的煤油和酒精，分别放入两个燃烧皿中，点燃分别给烧杯加热，直到煤油和酒精片完全燃烧完，通过比较_____（选填“加热时间”或“液体升高的温度”）来确定煤油和酒精热值的大小。
20．小洁同学在探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置。
(1)实验中通过观察两个U形管中______的变化来反映密闭空气温度的变化，从而反映电流产生热量的多少；
(2)为探究电流通过导体产生热量与电流的关系，乙装置中R必须选用阻值为______（选填“5Ω”、“10Ω”或“15Ω”）的电阻丝。通电后______侧液面上升的速度较快；
(3)接下来把右侧5Ω的电阻放入右侧的空气盒中，目的是探究通电导体产生热量与______的关系。通电后左侧U形管高度差变化速度与之前相比______（选填“更快”、“更慢”或“不变”）；
21．在“测量小灯泡的功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）按照图甲正确连好电路，闭合开关，小灯泡不亮，两表指针均有偏转，造成该现象的原因不可能的是（______）（选填字母）。
A．小灯泡断路 B．小灯泡两端电压太小
C．滑动变阻器阻值太大 D．电源电压太小
（2）移动滑片，当电压表的示数为_________V时，小灯泡正常工作，读出此时电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为_______W。
（3）根据实验测得的数据画出小灯泡I-U关系图像如图乙（坐标轴上的数值已被擦除），分析图像可知，当小灯泡两端电压减小时，小灯泡的电阻________（选填“增大”、“减小”或“不变” ）
（4）当小灯泡两端电压为2V时，其实际功率___________0.48W （选填“大于”、“小于”或“等于”）。
（拓展）若实验中电压表坏了，为了测出小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流I额和电源电压U，小组同学们设计了如图丙所示的电路和如下实验方案：
①只闭合S1，移动滑片P，使电流表示数为I额；
②保持滑片P位置不变，再闭合S2，记下电流表示数为I；
③则滑动变阻器连入电路的阻值为________；
小灯泡的额定功率P额=_____________（以上两空均用字母表示）。
五、计算题
22．太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息
其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能．
求：（1）水在10h内吸收的热量；
（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m3的天然气；（天然气的热值为8.4×l07J／m3，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）
（3）该太阳能热水器的能量转化效率．
23．如图甲所示的电路，电源电压保持不变．小灯泡L标有“4V，1.6W”字样，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，定值电阻R2=20Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．请画出该题的各个等效电路图．求：
（1）小灯泡正工作时的电阻是多少？
（2）只闭合开关S、S2和S3，移动滑动变阻器R1的滑片P使电流表示数为0.5A时，R2消耗的电功率为1.25W．此时滑动变阻器R1接入电路中的阻值是多少？
（3）只闭合开关S和S1，移动滑动变阻器R1的滑片P，小灯泡L的I﹣U图象如图乙所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围是多少？
六、综合题
24．大力开发新能源和节能减排已成为世界各国重点关注的战略问题。
(1)达坂城风力发电是将风的______能转化为电能,风能属于_______(选填“可”或“不可”）再生能源；我国现有的核电站是利用核_______（选填“裂变”或“聚变”）释放核能的,核能属于______次能源。
(2)近几年电动汽车的研发和推广得到了快速发展。
①电动汽车是_______（选填“零”或“高”）排放的环保车，当通过家庭电路对电动汽车充电时，为了安全起见，应使用_______线插头，若充电电流为10A，则充电功率为______W。若充电8h，消耗的电能为_______kW·h。
②某款电动汽车在平直公路上匀速行驶时，每百公里耗电16kW·h，若不计能量损失,则该电动汽车匀速行驶时受到的阻力为________N。若质量和外观与该电动汽车相同的燃油汽车，它的能量转化效率为25%，在相同的路面上匀速行驶时，每百公里耗油______kg。（汽油的热值是4.6×107J/kg）
25．小亮设计了一个水位监测报警装置，其电路如图所示，报警器（电阻不计）中通过的电流达到或超过10mA时会报警。监测头是一个放置于水底的压敏电阻R，受力面积为2cm2，其阻值R随压力F的变化规律如图所示。将滑动变阻器R0接入电路电阻设置为220Ω，该装置在压敏电阻受到的压力达到22N时开始报警。（ρ水=1.0×103kg/m3）
(1)制作监测头的压敏电阻主要材料是___________（选填“超导体”或“半导体”）。
(2)电源电压是多少？（_______）
(3)若报警器允许通过的最大电流为12.5mA，则该装置能监测的最大水深是多少？（_______）
(4)若向右移动滑动变阻器的滑片P，则该装置能监测的最大水深将___________（选填“增大”或“减小”）。
26．如图所示，电源电压恒定为24V，灯泡L上标有“12V 9.6W”的字样，灯泡L的电阻值恒定，滑动变阻器R1的最大阻值为100Ω，电压表量程为0～15V，电流表量程为0～0.6A，图中虚线框内接有一只30Ω的定值电阻R2（未画出）．已知：①闭合S1和S3，断开S2时，调节R1，使其接入电路的阻值为10Ω，此时电路的总功率为14.4W；②闭合S1和S2，断开S3，调节R1，当电压表示数为15V时，电流表读数为0.2A．
（1）请根据题意计算推理，画出R2在虚线框内连接的完整电路．
（______）
（2）闭合S1和S2，断开S3，移动滑动变阻器的滑片P的过程中，小灯泡的最小功率是_____W．
（3）计算：当闭合所有开关时，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围是多少？_______
27．阅读短文，回答问题
空气能热泵热水器
空调热水器，又名空气能热泵热水器.其工作原理示意图如图所示。工作过程中空调热 水器通过一种工作媒质在蒸发器里迅速变成气态，在经过压缩机（消耗少量电能）将其压缩成 高温高压的气体，然后在冷凝器中重新变成液态，达到给水加热的目的，空调热水器具有 高效节能的特点，产生相同的热水量，比传统的电热水器和燃气热水器的能效更高。
“热水产出率”和“能效比”是衡量空调热水器性能的两个重要指标。热水产出率是指 该热水器当进水温度为20℃，出水温度为50℃时，每小时可出热水的体积数，能效比是指加 热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值.下表为两种型号“空调热水器”在进水温度20℃时测定的部分参数。
（1）在压缩机中，压缩制冷剂蒸气过程中，电能转化成______________能。
（2）空调热水器工作时产生的热量_________________（大于/等于/小于）它所消耗的电能.
（3） A型热水器正常加热过程中，每小时流经冷凝器中的水吸收的热量为___________________ J。
（4）若B型热水器的能效比为4.2，则它的热水产出率为______________L/h。
（5）如图乙所示的电磁继电器电路是空调热水器的温控系统原理图.当停止用水且冷凝器中 的水温达到50℃时，水中的热敏电阻RT的阻值将变_________________（大/小），从而使电磁铁动作，立即切断压缩机工作电路。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2.5
3.0
电流I/A
0.22
0.25
0.27
太阳照射时间／h
装水量 ／kg
吸热板面积／m2
水升高的温度／℃
水的比热容／J(kg·℃)-1
太阳辐射功率／J·(m2 ·h)-1
10
100
2.5
50
4.2×103
1. 68×106
参考答案
1．D
A．磁场是存在于磁体周围的一种物质，磁感线是一种理想化的物理模型，实际上不存在，因此磁场不是由磁感线组成的，故A错误；
B．磁体间的相互作用都是通过磁场发生的，故B错误；
C．发电机是利用电磁感应现象制成的，它是将机械能转化为电能，故C错误；
D．电动机是将电能转化为机械能，是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，故D正确。
2．C
A．0℃的水变成0℃的冰，温度不变，但要对外放热，所以内能减小，故A不正确；
B．在汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能，故B不正确；
C．汽车发动机用水作为冷却物质，是因为水的比热容较大，与相同质量的其它物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量较多，故C正确；
D．火箭使用液态氢作燃料，是因为它具有较高的热值，故D不正确。
3．B
A. 甲站在绝缘凳上同时接触火线和零线属于双线触电，A不符合题意.
B. 乙站在绝缘凳上仅接触火线时没有电流流过人体，不会触电，B符合题意.
C. 丙站在地上仅接触火线时，人与大地形成通路，由电流流过人体，会发生触电，C不符合题意.
D. 丁站在地上同时接触火线和零线属于双线触电，D不符合题意.
4．B
ABC．当R的阻值由5Ω更换为10Ω后，电路中的总电阻变大，由可知，电路中的电流变小，由U=IR可知，滑片不动时，变阻器两端电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，定值电阻两端的电压变大，电压表的示数会变大，因探究“一段电路中电流跟电阻的关系”时，应控制电阻两端电压不变，由串联分压可知应调节滑动变阻器的滑片增大接入电路中的电阻，减小电路中的电流，即将变阻器滑片适当向右移动，故B正确，AC错误；
D．当R的阻值由5Ω更换为10Ω后，电压表的示数已经增大了，若适当的加电池的节数，滑片不动时，增加电池的节数，会使电阻两端的电压更大，故D错误。
5．A
由题意可知，指示灯和电动机并联，S1控制干路，开关S2控制电动机；
A．图中指示灯和电动机并联，S1控制干路，开关S2控制电动机，故A符合题意；
B．图中指示灯和电动机串联，故B不符合题意；
C．图中S1和开关S2分别控制支路，故C不符合题意；
D．图中指示灯和电动机串联，故D不符合题意。
6．D
当开关S2闭合，断开S1时，等效电路图如图1所示；当将两表互换位置，并同时闭合S1和S2时，等效电路图如图2所示：
A．由图1可知，当开关S2闭合，断开S1时，R1、R2串联，电流表测电路中电流，电压表测R1、R2两端总电压，即电源电压，电源电压为U=8V；当将两表互换位置，并同时闭合S1和S2时，R1、R2并联，电流表测R1支路电流，电压表仍测电源电压，故其示数仍为8V，故A正确，不符合题意；
B．由图2电路得，R1电阻为
故B正确，不符合题意；
C．由图1电路可得，两电阻串联时总电阻
R2的阻值
故C正确，不符合题意；
D．将两表互换位置，并同时闭合S1和S2时，R2消耗的电功率为
故D错误，符合题意。
7．C
由图知，灯泡L、定值电阻R0、滑动变阻器串联，电压表V1测量定值电阻R0两端的电压，电压表V2测量灯泡L和定值电阻R0两端的总电压，当滑片P滑到B端时，此时电路的总电阻最小，总电流最大，两电压表的示数都达到了最大，即两电压表的示数为36V和24V。
当滑动变阻器的滑片P在A端时，总电阻最大，电路中的总电流最小，两电压表的示数为16V和12V。
当滑片在B端时，电压表V2的示数为36V，则电源电压为36V，此时灯L恰好正常发光；当滑动变阻器的滑片P在A端时，滑动变阻器的电阻最大，电路中的总电流最小，此时滑动变阻器两端的电压为
则此时电路的电流为
故C正确；
由欧姆定律得，定值电阻R0的阻值
故B错误；
当滑片在B端时，滑动变阻器的电阻为零，电路的电流最大，此时灯L恰好正常发光，定值电阻两端的电压为24V，此时电路的最大电流为
灯泡两端的额定电压为
灯L正常发光时的电阻为
故A错误；
灯泡L的额定功率为
故D错误。
8．小于 熔化要吸热 1.68×105 40%
[1][2]从图中可以看到，t3时刻在t2时刻后面，而这两个时刻晶体在熔化，随着时间的流去，t3时刻晶体的内能大于t2时刻晶体的内能，理由是熔化要吸热；
[3]由题意可知，这些冰熔化时所吸收的热量为
[4]酒精的质量是
燃烧这些酒精放出的热量是
可知此酒精炉熔冰的效率为
9．2.5 0.3
[1]因两灯正常工作，则两灯和电源之间必定是通路，即a、b应为电流表；而c若为电流表，则电源被短路，故c只能为电压表；此时两灯并联。
a测量干路的电流，则
I=1.5A
b测量L2的电流，则
I2＝1.2A
c测量电源电压，故电源电压是2.5V。
[2]由于并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，故通过灯L1的电流
I1＝I−I2＝1.5A−1.2A=0.3A
10．①R1开路或R1短路 ②R1短路
（1）由图示可知，当闭合电键S时，两电阻串联，电压表V测电源电压，电流表测电路中的电流，电压表V1测定值电阻两端的电压；如果R1断路，则两电压表有示数，电流表无示数，符合题意；如果R1短路，则电压表V和电流表有示数，电压表V1无示数，符合题意；如果R2断路，则只有电压表V有示数，不符合题意；如果是R2短路，则三个电表都有示数，不符合题意；所以故障只能是R1断路或R1短路；
（2）如果是R1短路，移动滑片时，只有电流表示数变化，符合题意；如果是R1断路，移动滑片时，所有的电表示数都不变，不符合题意；所以故障一定是R1短路．
11．增强 b
[1]在其他情况一定时，电流越大，电磁铁的磁性就越强，所以该电路电流增大，电磁铁的磁性增强。
[2]衔铁会被吸下来，从图中可以看到，b有电流流过，这时开启自动除尘模式，则b是除尘器。
12．热值大 增大 增大 6.3×109 75
运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量；火箭在加速上升过程中，速度增大、动能增大，高度变大，重力势能变大，使得机械能增大；1m3的“可燃冰”相当于的天然气的体积为：
，这些天然气完全燃烧产生热量：水吸收的热量：由得加热后水上升的温度：
故答案为： (1). 热值大 (2). 增大 (3). 增大 (4). 6.3×109 (5). 75
13．1：1 4：3
[1][2]当S和S1闭合、S2断开时电阻R1和R2并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流，此时电流表的示数为
当S1断开、S和S2闭合时，电阻R1和R2并联，电压表测电源电压，电流表测R2的电流，因为电源电压不变，所以两次电压表示数相等，故电压表示数之比为1：1，此时电流表的示数为
则两次电流表示数之比为
14．② 3.6 先变大后变小
[1]将电压表去掉，发现此时灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测小灯泡的电压，电压表V2测量滑动变阻器的电压，调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置，电阻变小，电流变大，故灯泡越变亮，功率变大，故②是电压表V1。
[2]从图乙可知，电灯泡的额定电流为0.6A，①是电压表V2，当电流为0.6A时，此时滑动变阻器的电压为2V。
当电流为0.2A时，A点的电压为1V，由于滑动变阻器和电灯泡串联，故电流相等，故A、B两点的电功率之比即为电压之比，由于 A点的电压为1V，那么B点的电压为7V，那么电源电压为
故当电流为0.6A时，滑动变阻器的电压为2V，电源电压不变，那么电灯泡的电压为
那么小灯泡的额定功率为
故小灯泡的额定功率为3.6W。
[3] ①是电压表V2，即测量滑动变阻器的电压，根据图像可知，在滑片移动的过程时，滑动变阻器的功率电流在变小，但是电压在变大，当滑动变阻器和灯泡的电阻相同时，电功率最大，故电功率是先变大，后变小。
15．如图所示
根据电路图可知，将A接线柱与电热丝的下方接线柱相连，B接线柱与电动机的一个接线柱相连，并将电动机的另一接线柱与电热丝的上方接线柱相连，如下图所示：
16．
线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电，说明开关同时控制灯泡和插座，指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电，说明灯泡和插座之间是并联的，开关接在灯泡、插座和火线之间，使用更安全。如图所示
17．
当温控开关断开时，绿灯亮；当温度升高时,温控开关会闭合,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合，红灯亮，警报响；电路图如图所示：
18． 断开 B 滑动变阻器断路 不同 小灯泡的温度影响了小灯泡的电阻 B
(1)[1]用伏安法测小灯泡的电阻，需要用电压表测出小灯泡的电压、用电流表测出小灯泡的电流，而其电阻可根据求出。
(2)[2][3]连接电路时，开关要处于断开状态，滑动变阻器的滑片应处于B端，即电阻最大端，这样可避免连接电路时，出现短路路损坏电源，起到保护电路的作用。
(3)[4]由电路图知，小灯泡与变阻器串联，闭合开关后，电流表无示数，则电路出现了断路，用另一个完好的电压表进行检测，分别接在a、b之间，和b、c之间，电压表有示数，接在a、c之间，电压表无示数，则说明变阻器出现了断路。
(4)[5]从表格中知，第一次实验得出的电阻
同理，第二、三次实验得出的电阻分别为10Ω、11.1Ω。则实验中，在不同电压下，电阻不同。
[6]造成这种情况的原因是：电压变化，小灯泡灯丝的温度也随之变化，电阻也因此而变化。
[7]A．如图A中，电路是串联连接，电压表测电源电压，电路表测电路中的电流，而定值电阻的阻值已知，结合串联电路的特点及欧姆定律，可求出电阻R两端的电压，从而求出定值电阻RX两端的电压，那么其电阻可求，故A不符合题意；
B．图B中，电阻R与定值电阻RX并联，电压表测电源两端的电压，即定值电阻RX两端的电压已知，电流表测R这一支路的电流，但通过RX的电流无法求出，于是其电阻也不能求出，故B符合题意；
C．如图C中，电阻R与定值电阻RX并联，其中一个电流表测干路电流，另一电流表测R这一支路的电流，而R的阻值已知，据欧姆定律可求，可求R两端的电压，即定值电阻RX两端的电压可求，通过RX的电流等于干路电流减去R这一支路的电流，那么定值电阻RX的阻值可求。所以选项B中定值电阻RX的阻值不可求，故C不符合题意。
19．质量 吸收相同的热量 煤油 强 相等 液体升高的温度
(1)①[1]为了控制变量，应该加入初温相同、质量相同的水和煤油。
[2]加热装置相同的目的是保证加热时间相同时，水和煤油吸收的热量相同。
②[3]两物质质量相同，b物质体积更大，说明b物质密度更小，煤油的密度比水小，故b物质为煤油。
[4]由图可知，水和煤油从10℃升高到30℃，水需要加热6min，煤油只需要加热3min，故水升高相同温度所吸收热量更多，说明水的吸热能力更强。
(2)[5]实验中需要控制无关变量，故应取质量相等的酒精和煤油。
[6]酒精和煤油将热量释放出来被水吸收，水的质量相同，所以温度升高更多的吸收热量更多，也就说明燃料所放出的热量更多。故通过比较液体升高的温度来确定煤油和酒精热值的大小。
20．液面高度 10Ω 左 电阻 不变
(1)[1]密闭空气温度的变化是观察不了的，但是可以通过观察两个U形管中液面高度的变化来反映。
(2)[2]为探究电流通过导体产生热量与电流的关系，需要保持电阻大小和通电时间相同，从图中可以看到，左端的是10Ω，那么右端也是10Ω，所以乙装置中R必须选用阻值为10Ω的电阻丝。
[3]通电后，根据焦耳定律可知，电阻大小和通电时间相同，但是流过电阻的电流大小不同，右端的有一部分电流往上流了，所以右端产生的热量较小，左侧液面上升的速度较快。
(3)[4]接下来把右侧5Ω的电阻放入右侧的空气盒中，根据焦耳定律可知，电流大小和通电时间相同，但是右端两电阻并联，总电阻与左端不同，那么这是探究通电导体产生热量与电阻关系。
[5]把右侧5Ω的电阻放入右侧的空气盒中，这种情况下流过左侧电阻的电流大小不变，自身阻值大小不变，在相同时间内，产生的热量是相同的，那么通电后左侧U形管高度差变化速度与之前相比是不变的。
21．A 2.5 0.75 减小 大于
(1)[1]A．小灯泡断路，电流表没有示数，指针没有偏转，所以没有这种可能，符合题意；
BD．小灯泡两端电压太小或电源电压太小，灯不发光，但两表均有示数，有这种可能，不符合题意；
C．滑动变阻器阻值太大，电路中的电流过小，灯不发光，但两表均有示数，有这种可能，不符合题意；
(2)[2][3]移动滑片，当电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常工作。读出此时电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为：
；
(3)[4]据实验测得的数据画出小灯泡I-U关系图像如图乙，因当电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常工作。读出此时电流表的示数为0.3A，灯的电压不能超过为的额定电压的五分之一，灯的实际电压不能超过3V，结合图知，横坐标每大格为0.5V，如下所示：
；
由欧姆定律灯的电阻为：
，
由图知，当电压为1V时，电流为0.2A，由欧姆定律，电阻为5Ω，故当小灯泡两端电压减小时，小灯泡的电阻减小；
(4)[5]由上图知，当小灯泡两端电压为2V时，电流在0.24A＜I实，根据，其功率为0.48W＜P实；
③[6]在第②步中，电路中只有滑动变阻器，知道电压和电流了，所以滑动变阻器连入电路的阻值为 ；
[7]由以上可得：滑动变阻器两端的电压
；
灯泡两端电压
；
灯泡额定功率
。
22．（1）水在10h内吸收的热量为2.1×107J；
（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧0.25m3的天然气；
（3）该太阳能热水器的能量转化效率为50%．
（1）水吸收的热量（有用能量）：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×50℃=2.1×107J；
（2）由题知，
Q放=vq=Q吸=2.1×107J，
需要天然气的体积：
v==0.25m3；
（3）10h太阳能热水器吸收的太阳能（总能量）：
Q总=1.68×106J/（m2•h）×2.5m2×10h=4.2×107J，
η= ×100%=×100%=50%．
答：（1）水在10h内吸收的热量为2.1×107J；
（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧0.25m3的天然气；
（3）该太阳能热水器的能量转化效率为50%．
23．（1）10Ω；（2）20Ω；（3）2.5Ω～12Ω
（1）小灯泡正常发光时两端的电压UL=4V，由图乙可知通过灯泡的电流IL=0.4A，由I=U/R可得，小灯泡正工作时的电阻：
RL=UL/IL=4V/0.4A=10Ω；
（2）闭合开关S、S2和S3时，等效电路图如下图所示：
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由P=U2/R可得，电源的电压：U=5V，由I=U/R可得，电路中的总电阻：
R=U/I=5V/0.5A=10Ω，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，解得：R2=20Ω；
（3）只闭合开关S和S1时，等效电路图下图所示：
因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光时的电流为0.4A，电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流I大=0.4A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的总电阻：
R′=U/I大=5V/0.4A=12.5Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R1小=R′﹣RL=12.5Ω﹣10Ω=2.5Ω，
当电压表的示数U1大=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡两端的电压：
UL′=U﹣U1大=5V﹣3V=2V，
由图像可知，通过灯泡的电流即电路中的电流I小=0.25A，则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：
R1大=U1大/I小=3V/0.25A=12Ω，
所以，滑动变阻器R1允许的取值范围是2.5Ω～12Ω．
24．
（1）达板城风力发电是将风的动能转化为电能，风能可以源源不断的从自然界得到补充，所以属于可再生能源；
目前人们可以和平利用的核能是核裂变，所以我国现有的核电站是利用核裂变释放核能的，核能属于一次能源。
（2）①通过家庭电路对电动汽车充电时，为了安全起见应使用三脚线插头；
充电功率为：；
充电8h，消耗的电能为：
；
②每百公里耗电16kW•h，不计能量损失，牵引力做的功是：
，
根据得，牵引力即阻力为：
；
汽油燃烧释放的总能量为；
，
故需要的汽油质量为；
。
25．半导体 3V 14m 增大
(1)[1]压敏电阻的主要材料为半导体。
(2)[2]由图二可得，压敏电阻受到的压力为22N时，压敏电阻的阻值为80Ω，则电源电压：
U=I（R+R0)=10×10-3A×（80Ω+220Ω)=3V
(3)[3]当水位最大时，电路中的电流最大，电阻最小，则最小阻值：
所以
R小=R总小-R0=240Ω-220Ω=20Ω
由图2可知，此时R受到的压力为28N，压敏电阻受到的压强：
根据p=ρgh可得，能监测的最大水深：
(4)[4]当向右移动滑动变阻器的滑片P后，滑动变阻器接入阻值变大，则当水深达到原来最大深度14m时，电流值小于10mA，报警器不会报警，当水深继续增加时，压敏电阻阻值减小，电流增大，报警器报警，则该装置能检测的最大水深增大。
26． 0.6 10～50 Ω
（1）由题知，灯泡的额定电压和额定功率，由可得灯泡电阻：
；情形①中，闭合S1和S3、断开S2时，R1与串联虚线框部分串联，由计算此时电路的总电阻：，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且R1接入电路的阻值为10Ω，所以，此时R1与R2串联；情形②中，闭合S1和S2、断开S3，虚线框部分、灯泡、R1串联，电压表测R1两端两端电压，电流表测电路中电流，此时灯泡与虚线框部分的总电压：，此时灯泡与虚线框部分接入电路的总电阻值：，由①②两种情形知，电阻R2即要在闭合S3时连入电路，又要在闭合S2时与灯串联，由此可知R2的位置如图所示：
（2）闭合S1和S2，断开S3，R2、灯泡、R1串联，当滑动变阻器两端电压最大时，电路中电阻最大，电流最小时，灯泡功率最小，此时R2两端电压：，
灯泡两端电压：，由 可得灯泡的最小功率：；
（3）由图可知，当闭合所有开关时，R2、R3连入电路中，电压表量程为0～15V，电流表量程为0～0.6A，为保证电路安全，电路中电流最大0.6A，此时滑动变阻器连入阻值最小，，当电压表示数为15V时，滑动变阻器连入阻值最大，由串联电路特点知，此时电路中的电流：
，所以滑动变阻器连入的最大值为：
，所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为：10Ω～50Ω．
27． 内 大于 1.26╳107 J 240 小
（1）在压缩机中，压缩制冷剂蒸气过程中，电能转化成内能。(2) 根据其原理可知，工作过程中需要补充部分电能，故空调热水器工作时产生的热量大于它所消耗的电能。(3)水吸收的热量为：Q＝cm△t＝4.2×103J/(kg⋅℃)×1.0×103kg/m3×0.1m3×(50℃−20℃)＝1.26×107J，(4)根据能效比可知，B型热水器的能效比为：η′＝，可得：Q′＝η′W′即c水m水(t2−t1)＝c水ρ水V′(t2−t1)＝η′P2t，B型热水器工作1h提供的热水体积为：V′＝ ＝＝0.24m3＝240L；(5)由题意可知当停止用水且冷凝器中的水温达到50℃时，水中的热敏电阻RT的阻值将变小，从而使电磁铁的N极将衔铁吸下，立即切断压缩机工作电路。