2022-2023学年内蒙古包头市九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2022-2023学年内蒙古包头市九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共19页。试卷主要包含了单选题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.下列说法正确的是( )
A. 我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为热气腾腾的汤含有的热量较多
B. 在热水中加热牛奶，热水将温度传递给牛奶，使牛奶的温度升高
C. 汽车启动时，小明闻到汽油味说明分子在不停地做无规则运动
D. 尽量增加热机的工作时间可以显著提升热机效率
2.为了保护环境，很多城市都已禁放烟花爆竹，“礼花筒”便成为一些喜庆场合烘托气氛的必备用品。如图所示，“礼花筒”利用的是筒内的高压空气膨胀，将彩带喷向空中。则对该过程的分析正确的是( )
A. 高压气体膨胀对外做功，其内能增加
B. 高压气体通过热传递方式改变其内能
C. 高压空气膨胀对外做功过程中，其分子热运动加剧
D. 该过程能量转化方式与汽油机做功冲程相同
3.小华同学想设计一个测量握力的电路，他利用压敏电阻装在握力计手把处，测试时压敏电阻会受到压力。压敏电阻Rt的阻值是随所受压力的增大而减小的，要求压力增大时电表示数增大，以下图所示的电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
4.对如图所示的情景，解释正确的是( )
A. 如图甲为了明显反映空气内能的变化，瓶子内应保持干燥
B. 如图乙为台灯的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，若只将a、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮
C. 如图丙为自制的柠檬电池，灯泡发光时，导线中电子由电池负极经灯泡到电池正极做定向移动
D. 如图丁为部分电路简化图，正常情况下，用试电笔分别检测a、b两根线，试电笔都发光
5.为测量额定电流为0.4A的小灯泡正常发光时的电阻，小明同学找来两个阻值范围均为(0∼999.9Ω)的电阻箱、两只开关，一只电流表、电压未知的电源及导线若干，设计成如图所示的实验电路。下列方案中，不能完成测量的是( )
A. 将R1换成导线
B. 将R2换成导线
C. 在实验操作时，先闭合的开关是S1
D. 在实验操作时，先闭合的开关是S2
6.随着我国经济的发展，我国出现了越来越多的潜水爱好者。为了保障潜水员潜水时的安全，潜水时会配戴如图甲所示的水压表和深度表。如图乙是一款深度表的简化电路图。电源电压U=6V且恒定不变，定值电阻R0=10Ω，Rp是压敏电阻，图丙是Rp的阻值随海水深度变化的图像，Rp允许通过的最大电流为0.24A。深度表由电压表(量程0∼3V)改装。下列说法正确的是( )
A. 潜水员下潜的深度越深，电压表的示数越小
B. 深度表在海面上时，电路中的电流为0.15A
C. 电压表示数为1.5V时，潜水员下潜的深度为10m
D. 在电路安全的情况下，该深度表能测量的最大深度为60m
7.在图甲电路中，电源电压恒定，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。开关闭合后，将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中，变阻器的电功率P随其阻值R1的变化关系如图乙所示。下列对电路的表述中，正确的是( )
A. R2的阻值为5ΩB. 电源电压为6V
C. 滑动变阻器的最大功率为9WD. 电流表示数的变化范围为0.75∼1.5A
二、实验探究题：本大题共4小题，共21分。
8.某小组探究固体熔化时温度变化规律。取两个相同的试管，在试管中分别放入初温相同的A、B两种物质，烧杯中装入适量的水，用如图甲所示的装置进行加热。
(1)开始实验后，用搅拌棒搅拌A、B两种物质，某一时刻B物质中温度计的示数如图甲所示，温度为______℃。
(2)已知两种物质固态时的比热容关系为：cA”、“=”或“<”)
(3)从第6min到第10min，A物质分子无规则运动的剧烈程度将______(选填“不变”、“增加”或“减弱”)。
9.某实验小组用如图所示的装置粗略测量蜡的热值q，图中A桶内装有水，B为下部开了许多通气孔的罩子。
(1)要完成本实验，还需要的测量工具是______和______；
(2)罩子B的主要作用是______；
(3)实验收集的数据为：A桶中水的质量为m水，水的初温为t1，末温为t2，蜡烛燃烧前的质量为m1，燃烧后的质量为m2。则蜡的热值q=______[不计热损失，水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)]；
(4)实验测出的热值会比真实值偏小，造成这一偏差的原因可能是______(至少有一个选项正确，将正确选项的字母填在横线上)。
A.蜡烛没有完全燃烧
B.桶A中水的质量太多
C.桶A吸收了部分热量
D.蜡烛燃烧放出的热量一部分散失到空气中
10.小青和小东要测定额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻。小青连接了如图甲所示的电路(电源电压6V保持不变，电路元件完好，接线柱接线牢固。滑动变阻器标有“50Ω，1A”字样，电压表两个量程分别为：0−3V、0−15V，电流表两个量程分别为：0−0.6A、0−3A)
(1)如图甲所示，小青在未检查电路连接是否正确的情况下，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电压表的示数将______(选填“变化”或“不变”)。
(2)检查电路，小东发现导线“a”、“b”、“c”、“d”有一根连接错误，请在连接错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(3)排除故障后，闭合开关，当滑片P移到某处，电压表示数为2V时，要使小灯泡正常发光，应向将滑动变阻器滑片向______(选填“左”或“右”)移动。
(4)小青继续实验，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制了如图乙所示的I−U图像。由图像可知：小灯泡的电阻是变化的，小青和小东认真分析后得知小灯泡电阻变化的原因是______；某次实验时电流表示数如图丙所示，此时小灯泡的电阻是______Ω。
(5)小青和小东用定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)替换小灯泡，其它器材保持不变，继续探究电流与电阻的关系。
①进行多次实验后，小青绘制出I−R图像如图丁；
②为了使得结论更具普遍性，两位同学继续使用50Ω的定值电阻进行该实验，结果发现无论怎么调节滑动变阻器，无法完成实验。通过尝试后，小东提出可以将预设电压调整为______ V，恰好可以将六个定值电阻全部用上顺利完成实验。进一步分析后，两位同学指出：为了保护各个元件(电流表和电压表的两个量程均可以使用)，预设电压不能超过______ V。
11.在“测量小灯泡的电功率”和“测量阻值5Ω左右的未知电阻Rx”的实验中，电源电压有4V、6V、8V、10V、12V可选，待测小灯泡标有“6V”字样。按图甲连接电路，再将电压表接入电路(电压表未画出)。
(1)将实物图按照如图甲所示连好，按实验规范操作，应将滑动变阻器R1的滑片置于______(选填“A”或“B”)端：闭合开关S，发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数，则电路故障可能是小灯泡______；
(2)排除故障后，闭合开关S，将电压表和电流表示数记录在如表的序号1中，接着，先后将滑片P移到R1中间某处及另一端，将相应的电压表和电流表示数分别记录在如表序号2、3中；
某同学发现这样无法测定小灯泡的额定功率，于是将电源电压调至8V，但由于忘记调换电流表量程，导致电流表被烧坏。经思考，他又找来了一个滑动变阻器R2和两个开关，重新设计实验方案如图乙所示，操作如下：
a.将电源电压调至12V；
b.将R1、R2滑片置于阻值最大处，闭合开关S、S1，断开S2，移动R2滑片，使电压表示数为______ V时，小灯泡正常发光；
c.保持R1、R2滑片位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，此时电压表示数为5V；则小灯泡的额定功率为______ W；
(3)测完小灯泡额定功率后，在保持乙图中电源电压不变的情况下，小华想测待测电阻Rx的阻值，他将滑动变阻器R2换成测待测电阻Rx接入电路，操作如下，请帮他把实验步骤填写完整：
a.闭合开关S、S1，断开S2，______；
b.闭合开关S、S2，断开S1，______；
c.Rx阻值的表达式为Rx=______。
三、计算题：本大题共2小题，共18分。
12.如表是某款两挡位电火锅的有关参数，如图甲是其简化电路图，R1和R2为阻值不变的电热丝，单刀双掷开关S可接1或2，实现不同挡位的切换。
(1)求R1电热丝的阻值。
(2)电火锅正常工作时，用低温挡将2kg的水从60℃加热到70℃，求此过程中水吸收的热量。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
(3)电火锅正常工作时，分别用低温挡和高温挡将质量为2kg的水加热，绘制的水温随时间变化的图象如图乙所示。请通过计算比较使用高温挡还是低温挡更节能。
13.疫情防控期间学校利用过氧乙酸对教室内的空气进行熏蒸消毒。某学习小组为了测量教室空气中过氧乙酸气体的浓度，设计了如图甲所示的检测仪。已知电源电压为6V，定值电阻R0标有“2.5Ω0.4A”字样，过氧乙酸气体传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体浓度ρ的变化关系如图乙所示。电压表的量程为0∼3V，电压表不同的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度，请通过计算说明：
(1)按要求，ρ>0.1g/m3才能达到消毒要求。当电压表的示数为0.75V时，教室内过氧乙酸气体的浓度是否达到消毒要求；
(2)若该检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作了500s，R0消耗的电能；
(3)若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.3g/m3，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，则需重新选用哪种规格的定值电阻。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：A、我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为热汤的温度高；热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故A错误；
B、在热水中加热牛奶，热水将热量传递给牛奶，使牛奶的温度升高，故B错误；
C、小明闻到汽油味，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故C正确；
D、燃料充分燃烧、减少能量损失，所以可以提高热机效率，热机效率与工作时间无关，故D错误。
故选：C。
(1)热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分的现象，叫做热传递：热传递过程中，传递的是热量；只能说某物体吸收了多少热量，放出了多少热量，而不能说含有多少热量；
(2)一切物质的分子都在不停地做无规则运动；
(3)热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，比值越大，效率越高，减少能量的损失和提高燃料利用率都可以提高热机效率；热机效率与工作时间、热值大小或功率大小无关。
本题考查了热传递、热机效率以及分子动理论的知识，属于基础题，要求学生熟练掌握。
2.【答案】D
【解析】解：A.礼花筒内的高压空气膨胀对外做功，其自身的内能是减小的，故A错误；
B.礼花筒内的高压空气膨胀对外做功，其自身的内能减小，内能转化为机械能，是做功改变内能，故B错误；
C.由于礼花筒内的高压空气膨胀对外做功，其自身的内能减小、温度降低，所以分子热运动变慢，故C错误；
D.汽油机在做功冲程将内能转化为机械能，与礼花筒内的高压空气膨胀对外做功的能量转化形式相同，故D正确。
故选：D。
(1)改变物体内能的方法有做功和热传递，做功属于能量的转化，热传递属于能量的转移。
(2)内燃机的做功冲程，内能转化为机械能；压缩冲程，机械能转为内能。
本题考查内能及改变内能的两种方式，同时要知道内能与机械能的转化以及对分子热运动的影响等。
3.【答案】B
【解析】解：
A.两电阻并联，电流表测定值电阻支路的电流，当压力增大时，电表示数不变，故A错误；
B.两电阻串联，电流表测电路中电流，当压力增大时，压敏电阻阻值变小，则电路中的总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中的电流增大，电表示数变大，故B正确；
C.两电阻串联，电压表测压敏电阻两端的电压，当压力增大时，压敏电阻变小，所分电压减小，电压表示数变小，故C错误；
D.两电阻串联，电压表测电源电压，所以无论压力怎么变，电压表示数不变，故D错误。
故选：B。
①并联电路中各支路独立工作、互不影响，根据题意可知压力变化时压敏电阻阻值的变化，根据并联电路的电压特点和欧姆定律可知两支路电流的变化；
②在串联电路中，用电器两端电压与其阻值成正比。
本题考查的是电路设计问题，难度不大。
4.【答案】C
【解析】解：A、甲图中，可以通过出现的“白气”来判断空气内能的变化，“白气”是水蒸气液化产生的，如果瓶子内保持干燥，则现象将不明显，故A错误；
B、图乙中，若只将a、c接入电路，相当于将电阻丝全部接入电路，转动旋钮时灯泡亮度不变，故B错误；
C、在电源外部，电流从电源的正极流向负极，自由电子定向移动方向与电流方向相反，故导线中电子由电池负极经灯泡到电池正极做定向移动，故C正确；
D、图丁中，a为火线，b为零线，正常情况下，用试电笔检测a处氖管发光，检测b处，氖管不发光，故D错误。
故选：C。
(1)物质由气态变为液态的过程叫液化，“白气”通常就是水蒸气遇冷液化产生的；
(2)电位器的实质是滑动变阻器，通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的大小，从而改变电路中的电流；
(3)在电源外部，电流从正极流向负极，自由电子定向移动方向与电流方向相反；
(4)试电笔接触火线时氖管发光，接触零线时氖管不发光。
本题考查了对内能的改变与液化现象的了解，对滑动变阻器的应用，对电流方向的判断，对家庭电路的认识等，综合性强，但难度不大。
5.【答案】B
【解析】解：A、R1与小灯泡并联，互不影响，所以将R1换成导线，可以通过电流表和R2的阻值计算电压，所以不影响小灯泡电阻的测量，故A错误；
B、R2与小灯泡串联，实验时通过调整R2的阻值，改变小灯泡两端的电压，将R2换成导线不能完成实验，故B正确；
CD、实验时，闭合两开关，通过R1所在电路计算小灯泡两端的电压，通过R2所在电路计算流过小灯泡的电流，闭合开关的先后顺序对实验没有影响，故CD错误。
故选：B。
(1)R1与小灯泡并联，互不影响；
(2)R2与小灯泡串联，实验时通过调整R2的阻值，改变小灯泡两端的电压；
(3)(4)闭合开关的先后顺序对实验没有影响。
本题考查测量小灯泡的电阻，难度不大。
6.【答案】C
【解析】解：由电路图可知，开关闭合时，RP与R0串联，电压表测R0两端的电压。
A.由图丙可知，潜水员下潜的深度越深，压敏电阻RP的阻值越小，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则电路的总电阻越小，由欧姆定律可知电路中的电流越大，根据U=IR可知R0两端的电压越大，即电压表的示数越大，故A错误；
B.由图丙可知，深度表在海面上时，压敏电阻的阻值RP=40Ω，根据串联电路电阻规律和欧姆定律可得电路中的电流I=UR0+RP=6V10Ω+40Ω=0.12A，故B错误；
C.因串联电路中各处的电流相等，所以电压表示数为1.5V时电路中的电流I′=U0R0=1.5V10Ω=0.15A，
根据欧姆定律可得此时电路的总电阻R=UI′=6V0.15A=40Ω，
根据串联电路电阻规律可知此时压敏电阻的阻值RP′=R−R0=40Ω−10Ω=30Ω，由图丙可知，潜水员下潜的深度为10m，故C正确；
D.当通过电路的电路最大时，压敏电阻接入电路的阻值最小，该深度表能测量的深度最大，
Rp允许通过的最大电流为0.24A，此时定值电阻两端的电压：U0′=I′′R0=0.24A×10Ω=2.4V，
则压敏电阻两端的电压：UP=U−U0′=6V−2.4V=3.6V，
此时压敏电阻接入电路的阻值：RP′′=UPI″=Ω，由图丙可知，该深度表能测量的最大深度为40m，故D错误。
故选：C。
电路图可知，开关闭合时，RP与R0串联，电压表测R0两端的电压。
A.由图丙可知，潜水员下潜的深度越深，压敏电阻RP的阻值越小，根据串联电路电阻规律可知电路的总电阻越小，由欧姆定律可知电路中的电流的变化，根据U=IR可知R0两端的电压的变化；
B.由图丙可知，深度表在海面上时，压敏电阻的阻值RP=40Ω，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得电路中的电流；
C.根据串联电路电流特点结合欧姆定律就是电压表示数为1.5V时电路中的电流，根据欧姆定律计算此时电路的总电阻，根据串联电路电阻规律计算此时压敏电阻的阻值，由图丙可知潜水员下潜的深度；
D.当通过电路的电路最大时，压敏电阻接入电路的阻值最小，该深度表能测量的深度最大，
Rp允许通过的最大电流为0.24A，根据U=IR计算此时定值电阻两端的电压，根据串联电路电压规律计算压敏电阻两端的电压，根据欧姆定律计算此时压敏电阻接入电路的阻值，由图丙可知，该深度表能测量的最大深度。
本题考查串联电路特点、欧姆定律的灵活运用，正确读取图中信息是解题的关键。
7.【答案】B
【解析】解：由电路图可知，R1、R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；
(1)由图乙可知，当R1接入电路的阻值为2Ω时，变阻器的电功率为2W，
由P=UI=I2R可知，此时电路中的电流：I1= P1R1= 2W2Ω=1A，
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电源电压：U=I1(R1+R2)=1A×(2Ω+R2)-----①
当R1接入电路的阻值为8Ω时，变阻器的电功率为2W，
此时电路中的电流：I2= P1′R1′= 2W8Ω=0.5A，
电源电压：U=I2(R1′+R2)=0.5A×(8Ω+R2)-----②
联立①②解得：R2=4Ω，U=6V，故A错误、B正确；
(2)由图乙可知，变阻器的最大阻值为8Ω，
滑动变阻器消耗的电功率：P=I2R1=(UR2+R1)2R1=U2(R2+R1)2R1=U2(R2−R1)2+4R2R1R1=U2(R2−R1)2R1+4R2，
所以，当R1=R2=4Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大；
则滑动变阻器消耗电功率的最大值：P最大=U24R2=(6V)24×4Ω=2.25W，故C错误；
(3)当变阻器接入电路的电阻为零时，电路中的电流最大，
由欧姆定律可知，电路中的最大电流：I最大=U R2=6V4Ω=1.5A，
当变阻器接入电路的电阻最大为8Ω时，电路中的电流最小，由(1)可知，最小电流：I最小=I2=0.5A，
因此电流表示数的变化范围为0.5A∼1.5A，故D错误。
故选：B。
由电路图可知，R1、R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；
(1)由图乙可知，R1接入电路的阻值分别为2Ω、8Ω时变阻器的电功率，根据P=UI=I2R求出两次电路中的电流，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律表示出电源电压，解方程求出R2的阻值和电源电压；
(2)根据P=I2R1=(UR2+R1)2R1表示出滑动变阻器消耗的电功率，利用数学知识求出滑动变阻器的最大功率；
(3)根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中电流的变化范围，即为电流表示数的变化范围。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路中的电流最大。
8.【答案】36>增加
【解析】解：(1)如图温度计分度值为1℃，液面示数在第36格，所以温度为36℃；
(2)依据题意可知，同一热源在相同时间内放出的热量相同，物质吸收的热量也相同；结合Q吸=cmΔt可知，AB吸收相同的热量时，升高的温度不同，升高的温度与液体的质量和比热容有关；又cAmB；
(3)由图象可知，A物质在第6min到第10min的过程中，吸收热量温度升高，分子运动的剧烈程度增加。
故答案为：(1)36；(2)>；(3)增加。
(1)温度计读数要看清分度值，确定液面位置，读数即可；
(2)同一热源在相同时间内放出的热量相同，物质吸收的热量也相同，利用比热容的定义即可判断；
(3)分子在永不停息地做无规则的热运动，温度越高，分子运动越剧烈。
本题考查固体熔化时温度变化的规律，掌握晶体和非晶体的区别、比热容的概念及其应用是解答本题的关键。
9.【答案】温度计 天平 减少热量的损失 4.2×103m水(t2−t1)m1−m2 ACD
【解析】解：(1)要完成本实验，需要测量水的温度与水和蜡烛的质量，因此还需要温度计与天平；
(2)罩子B可以减少热量的损失；
(3)这支蜡烛的热值q=Q放m蜡烛=Q水吸m1−m2=c水m水(t2−t1)m1−m2=4.2水m水(t2−t1)m1−m2=4.2×103m水(t2−t1)m1−m2；
(4)实验过程中蜡烛没有完全燃烧、桶A吸收了部分热量或蜡烛燃烧产生的热量有部分散失于空气中，蜡烛燃烧放出的热量没有全部被水吸收，因此实验测出的热值比真实值小，故ACD正确。
故答案为：(1)温度计；天平；(2)减少热量的损失；(3)4.2×103m水(t2−t1)m1−m2；(4)ACD。
(1)实验过程中需要测水的温度、水的质量、蜡烛的质量，据此选择实验器材。
(2)罩子B可以减少热量的损失；
(3)蜡烛释放的热量等于水所吸收的热量，由热量公式与燃烧值公式可以求出蜡烛的燃烧值；
(4)蜡烛燃烧释放的热量没有被水完全吸收，蜡烛可能没有完全燃烧，据此分析燃烧值的测量值与真实值间的关系。
本题粗略测量蜡的热值q，分析清楚图示情景，确定实验原理与实验目的即可正确解题。
10.【答案】不变 左 灯泡的电阻受温度的影响 10 3 5
【解析】解：(1)由图甲可知电压表并联在灯泡和滑动变阻器两端，测灯泡和滑动变阻器的总电压，所以调节滑动变阻器滑片，电压表的示数将不变；
(2)在测小灯泡正常发光时电阻的实验中，电压表应并联在灯泡的两端，如图：
；
(3)闭合开关，当滑片P移到某处，电压表示数为2V，灯泡的额定电压为3.8V，要使小灯泡正常发光，应增大灯泡两端的电压，减小变阻器分得的电压，根据串联分压原理可知应减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以应将滑动变阻器的滑片向左移动；
(4)小灯泡电阻变化的原因是灯泡电阻受温度的影响；
由图丙可知电流表接入电路的量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，示数为0.18A，由乙图可知此时灯泡两端的电压为1.8V，
根据欧姆定律可得此时灯泡的电阻：R=UI=Ω；
(5)探究电流与电阻的关系时，需控制电阻两端的电压不变，根据U=IR结合丁图数据可知电阻两端的预设电压为2.5V；
使用50Ω的定值电阻进行该实验，若定值电阻的电压为2.5V不变，根据串联电路电压规律可知滑动变阻器的电压为：U滑=U−U′=6V−2.5V=3.5V，
根据串联电路分压原理可知U′U滑=R′R滑，即ΩR滑，解得：R滑=70Ω，
实验器材中的滑动变阻器标有“50Ω1A”字样，此时变阻器接入电路的电阻大于实验器材中滑动变阻器的最大阻值，所以无法完成实验。
为了将六个定值电阻全部用上顺利完成实验，可将预设电压调整为U′′，此时滑动变阻器的电压为6V−U′′，
由串联分压的规律可知，当所用定值电阻的阻值最大时，变阻器接入电路的电阻最大，同理可得U′′6V−U″=50Ω50Ω，解得：U′′=3V；
为了保护各个元件(电流表和电压表的两个量程均可以使用)，根据滑动变阻器的规格可知，电路中的电流最大为1A，此时总电阻最小，故此时定值电阻的阻值最小为5Ω，则预设电压不能超过：U大=I大R小=1A×5Ω=5V。
故答案为：(1)不变；(2)如上图所示；(3)左；(4)灯泡电阻受温度的影响；10；(5)3；5。
(1)由图甲可知电压表并联在灯泡和滑动变阻器两端，测灯泡和滑动变阻器的总电压，所以调节滑动变阻器滑片，电压表的示数将不变；
(2)在测小灯泡正常发光时电阻的实验中，电压表应并联在灯泡的两端；
(3)闭合开关，当滑片P移到某处，电压表示数为2V，灯泡的额定电压为3.8V，要使小灯泡正常发光，根据串联分压原理可知应减小滑动变阻器接入电路的电阻，据此判断滑动变阻器的滑片移动的方向；
(4)灯泡电阻受温度的影响，且灯泡电阻随温度升高而增大；
根据丙图读取电流表示数，由乙图可知此时灯泡两端的电压，根据欧姆定律计算灯泡的电阻；
(5)①探究电流与电阻的关系，要保证定值电阻两端电压不变，根据图像信息可知，当电阻为5Ω时，电流为0.5A，当电阻为25Ω时，电流为0.1A，根据欧姆定律计算预设电压；
根据图像，可得出结论：在电压一定时，通过导体的电流和导体的电阻成反比；
②使用50Ω的定值进行该实验，已知滑动变阻器最大阻值为50Ω，根据串联电路分压原理得出此时的预设电压；
为了保护各个元件(电流表和电压表的两个量程均可以使用)，根据滑动变阻器的规格可知，电路中的电流最大为1A，此时总电阻最小，故此时定值电阻的阻值为5Ω，根据U=IR计算预设电压的最大值。
本题是测量小灯泡电阻的实验，重点考查了实物图连接、电路故障分析及串联分压原理的灵活运用，有一定难度。
11.【答案】A 短路 63.75调节变阻器R1的滑片，使电压表示数为6V(或将滑动变阻器R1调至阻值最大，读出电压表示数U1)读出电压表示数U1(或读出电压表示数U2)6V−U10.625A(或(U1−U2)×8ΩU2)
【解析】解：(1)为了保护电路，按实验规范操作，应将滑动变阻器R1的滑片置于阻值最大处，即A端；
闭合开关S，发现小灯泡不发光，电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的支路短路或电压表短路，则电路故障可能是小灯泡短路；
(2)b.将电源电压调至12V；将R1、R2滑片置于阻值最大处，闭合开关S、S1，断开S2，此时滑动变阻器R1、滑动变阻器R2和小灯泡串联在电源上，电压表并联在滑动变阻器R1和滑动变阻器R2两端；移动R2滑片使小灯泡两端电压为6V正常发光时，根据串联电路电压规律，故电压表示数为UV=U−UL=12V−6V=6V；
c.如图丙，小灯泡和滑动变阻器R1串联在电路中，电压表测量小灯泡两端的电压，序号1是滑动变阻器R1阻值最大时电压表和电流表示数，故电源电压：
U=U1+UL=0.30A×R1+1.6V，
序号3是滑动变阻器R1阻值为零时电压表和电流表示数，故电源电压：
U=4V，
根据电源电压保持不变，故0.30A×R1+1.6V=4V，
解得滑动变阻器R1的阻值为：R1=8Ω；
保持R1、R2滑片位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，滑动变阻器R1、滑动变阻器R2和小灯泡串联在电源上，电压表测R1两端的电压，R1滑片置于阻值最大处，此时电压表示数为5V，则电路中的电流为：
I=I1=U1R1=5V8Ω=0.625A，
故小灯泡的额定功率：P=U额I=6V×0.625A=3.75W；
(3)方法一：实验步骤：
a.闭合开关S、S1，断开S2，调节变阻器R1的滑片，使电压表示数为6V；
b.闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表示数U1；
c.在a中，滑动变阻器R1、Rx和小灯泡串联在电源上，电压表并联在滑动变阻器R1和Rx两端；调节变阻器R1的滑片，使电压表示数为6V，根据(2)中b可知，此时灯泡正常发光，通过灯泡的电流为0.625A；
在b中，滑动变阻器R1、Rx和小灯泡仍串联在电源上，电压表并联在滑动变阻器R1两端，其示数为U1，由于电路连接没有变化，电路中电阻、电压和电流没有变化，此时电路中的电流为I=0.625A；根据串联电路电压规律，Rx两端电压为Ux=6V−U1，Rx阻值的表达式为Rx=UxI=6V−U10.625A；
方法二：实验步骤：
a.闭合开关S、S1，断开S2，将滑动变阻器R1调至阻值最大，读出电压表示数U1；
b.闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表示数U2；
c.在a中，滑动变阻器R1、Rx和小灯泡串联在电源上，电压表并联在滑动变阻器R1和Rx两端；将滑动变阻器R1调至阻值最大，其阻值为8Ω，读出电压表示数U1；
在b中，滑动变阻器R1、Rx和小灯泡仍串联在电源上，电压表并联在滑动变阻器R1两端，其示数为U2，由于电路连接没有变化，电路中电阻、电压和电流没有变化，根据串联电路电压规律，Rx两端电压为Ux=U1−U2，根据分压原理有：
U2R1=UxRx，即U28Ω=U1−U2Rx，
解得Rx=(U1−U2)×8ΩU2。
故答案为：(1)A；短路；(2)6；3.75；(3)a.调节变阻器R1的滑片，使电压表示数为6V(或将滑动变阻器R1调至阻值最大，读出电压表示数U1)；b.读出电压表示数U1(或读出电压表示数U2)；c.6V−U10.625A(或(U1−U2)×8ΩU2)。
(1)为了保护电路，按实验规范操作，应将滑动变阻器R1的滑片置于阻值最大处；闭合开关S，发现小灯泡不发光，电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的支路短路或电压表短路；
(2)b.根据串联电路电压规律得出电压表示数；
c.根据表格数据，当滑动变阻器R1全部接入电路和没有接入电路时电压表和电流表的示数，根据电源电压保持不变，求出滑动变阻器R1的最大电阻；根据欧姆定律算出串联电路电流；根据P=UI算出小灯泡的额定功率；
(3)方法一：闭合开关S、S1，断开S2，调节变阻器R1的滑片，让灯泡正常发光；闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表示数U1，根据串联电路电压规律求出待测电阻Rx两端的电压，根据R=UI求出Rx阻值的表达式；
方法二：闭合开关S、S1，断开S2，将滑动变阻器R1调至阻值最大，读出电压表示数U1；闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表示数U2，根据串联电路电压规律和分压原理求出Rx阻值的表达式。
本题和常规伏安法测量小灯泡的额定功率不同，出题形式新颖，尤其是小灯泡额定功率的计算和设计实验测电阻的能力，是一道很好的电学实验题。
12.【答案】解：(1)由电路图可知，当S接到1时，R1和R2串联；开关S接2时，R2断路，电路为R1的简单电路；
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=U2R可知，R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，电火锅处于低温挡；电路为R1的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，电火锅处于高温挡；
因此当S接到2时，电火锅处于高温挡，此时只有R1在工作，由P=UI=U2R可知，
R1的阻值：R1=U2P高=(220V)2880W=55Ω；
(2)水吸收的热量：Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(70℃−60℃)=8.4×104J；
(3)由图象可知，分别用低温挡和高温挡将质量为2kg的水由60℃加热到70℃，
高温挡的加热时间为2min，低温挡的加热时间为8min，
则加热高温挡工作时消耗的电能：W高=P高t高=880W×2×60s=1.056×105J，
低温挡工作时消耗的电能：W低=P低t低=250W×8×60s=1.2×105J，
因W高答：(1)R1电热丝的阻值为55Ω。
(2)此过程中水吸收的热量为8.4×104J；
(3)使用高温挡更节能。
【解析】(1)由P=UI=U2R可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，根据电路图分析电路结构，结合串联电路电阻规律和P=UI=U2R可知各挡位时电路的连接；根据表中数据可知高温挡的电功率，根据P=UI=U2R求出高温挡电路中的电阻，即为R1电热丝的阻值；
(2)根据Q吸=cmΔt求出水吸收的热量；
(3)根据图象可知，选用不同挡位加热的时间，根据W=Pt分别求出高温挡和低温挡工作时消耗的电能，进行比较可知选用哪个挡为更节能。
本题结合实际考查电功、电功率以及吸热公式的运用，关键能从表中和图象中得出有用信息。
13.【答案】解：由图甲可知，定值电阻R0与过氧乙酸气体传感器Rt串联接入电路，电压表测量定值电阻R0两端的电压，由图乙可知，当过氧乙酸气体浓度越大时，过氧乙酸气体传感器Rt的越小，根据串联电路电阻规律可知电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据U=IR可知，定值电阻R0两端的电压变大；
(1)当电压表的示数为U1=0.75V时，通过电阻R0的电流I0=U0R0=0.75V2.5Ω=0.3A，根据串联电路电流规律可知，电路中的电流I=I0=0.3A，
电路中的总电阻R=UI=6V0.3A=20Ω，
传感器的阻值Rt1=R−R0=20Ω−2.5Ω=17.5Ω，
查图乙知，此时过氧乙酸气体浓度大于0.1g/m3，故教室内达到了消毒要求。
(2)定值电阻R0规格为“2.5Ω，0.4A”，定值电阻两端的最大电压U0=I0R0=0.4A×2.5Ω=1V<3V，
所以电路中最大电流为0.4A，此时传感器Rt的阻值最小，检测仪处在所能测量的最大ρ值，此状态工作了500s，R0消耗的电能W0=U0I0t0=1V×0.4A×500s=200J；
(3)由图乙知，若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.3g/m3时，传感器Rt的阻值为10Ω，电压表的量程为0∼3V，电压表指针刚好偏转到最大刻度，即电压表示数为3V，电源的电压为6V，所以过氧乙酸气体传感器Rt两端的电压URt′=U−U0′=6V−3V=3V，此时通过过氧乙酸气体传感器Rt的电流IRt′=URt′IRt′=3V10Ω=0.3A，
通过定值电阻的电流I0′=IRt′=0.3A，定值电阻的阻值R0′=U0′I0′=3V0.3A=10Ω，此时电路中的最大电流为0.3A，
故需重新选用“10Ω0.3A”的定值电阻。
答：(1)当电压表的示数为0.75V时，教室内过氧乙酸气体的浓度能达到消毒要求；
(2)该检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作了500s，R0消耗的电能是200J；
(3)检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.3g/m3，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，则需重新选用“10Ω0.3A”的定值电阻。
【解析】由图甲可知，定值电阻R0与过氧乙酸气体传感器Rt串联接入电路，电压表测量定值电阻R0两端的电压，由图乙可知，当过氧乙酸气体浓度越大时，过氧乙酸气体传感器Rt的越小，根据串联电路电阻规律可知电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据U=IR可知，定值电阻R0两端的电压变大；
(1)当电压表的示数为0.75V时，根据欧姆定律可求出通过电阻R0的电流，根据串联电路电流规律可求出电路中的电流，根据欧姆定律可求出电路中的总电阻，根据串联电路电阻规律可求出过氧乙酸气体传感器Rt的阻值，根据图乙可确定教室内过氧乙酸气体的浓度是否达到消毒要求；
(2)根据定值电阻的规格和电压表的量程确定定值电阻两端的最大电压，根据欧姆定律可求出电路中的最大电流，根据W=UIt可求出通电500s，R0消耗的电能；
(3)由图乙可知，当过氧乙酸气体的浓度为0.3g/cm3时，过氧乙酸气体传感器Rt的阻值为10Ω，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，即电压表示数为3V，根据串联电路电压规律规律可求出过氧乙酸气体传感器Rt两端的电压，根据欧姆定律可求出电路中的电流，根据欧姆定律可求出定值电阻的阻值，由此可确定定值电阻的规格。
本题主要考查欧姆定律的应用，串联电路电流、电压、电阻规律的应用，电能公式的应用，属于电学综合题，有一定的难度。序号
电压表示数U/V
电流表示数I/A
小灯泡功率P/W
1
1.6
0.30
/
2
2.5
0.42
/
3
4.0
0.53
/
额定电压U/V
电火锅挡位
额定功率P/W
220
低温
250
高温
880