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2022-2023学年山东省德州市庆云县九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）
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这是一份2022-2023学年山东省德州市庆云县九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共26页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.如图所示的四个热现象实验，下列说法正确的是( )
A. 图甲：抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合均匀，说明分子在不停地运动
B. 图乙：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的温度升高，内能不变
C. 图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，机械能转化为内能
D. 图丁：向上拉浸没在水中的玻璃板直至脱离水面的过程，弹簧测力计示数保持不变
2.糖油粑粑是具有长沙特色的美食，它色泽金黄，外脆里嫩，香而不腻。在糖油粑粑的制作过程中，以下说法错误的是( )
A. 刚出锅的糖油粑粑烫嘴是由于油炸过程中通过热传递增大了其内能
B. 木柴燃烧时将化学能转化为内能
C. 锅里飘出大量白气，说明分子在不停地做无规则运动
D. 锅盖不断被水蒸气顶起而发生“跳动”，此时水蒸气的内能转化为锅盖的机械能
3.电路分析是解决电学问题的第一步，在如图所示的电路图中，说法正确的是( )
A. 同时闭合S1和S3，断开S2，则灯L1和L2组成串联电路
B. 同时闭合S2和S3，断开S1，只有灯L2亮
C. 同时闭合S1、S2、S3时，则灯L1和L2组成并联电路
D. 只闭合S3，断开S1和S2，灯L1和L2都亮
4.如图所示的电冰箱压缩机和冰箱内照明灯泡的连接电路示意图。压缩机用的电动机，受温控开关控制，电冰箱内的照明灯泡，受门控开关控制，电动机和照明灯泡既能各自单独工作又能同时工作，其中符合上述要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示，将A、B两种不同的金属片分别插入土豆，制成“土豆电池”。闭合开关S，二极管发光，电压表有示数。以下关于电路的理解，说法正确的是( )
A. 金属片B是“土豆电池”的正极
B. 电压表与二极管串联连接
C. “土豆电池”外部电流从金属片B流出，金属片A流入
D. 若断开开关，电压表无示数，A、B两金属片间仍有电压
6.关于电流、电压和电阻的关系，下列说法正确的是( )
A. 电路中有电流就一定有电压B. 电路中有电压就一定有电流
C. 由R=UI可知，电阻与电压成正比D. 由U=IR可知，电压与电流成正比
7.如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R是定值电阻，Rt是由半导体材料制成的热敏电阻，其阻值随温度变化的曲线如图乙所示。闭合开关S后，当半导体材料温度升高时，下列说法中正确的是( )
A. 电流表的示数会减小B. 电压表的示数会增大
C. 电压表与电流表的比值变小D. 电路消耗的总功率保持不变
8.如图甲，当开关S从2转到1时，根据电流表和电压表对应的示数，U−I坐标系中描绘了相对应的点，如图乙，有关判断正确的是( )
A. 电源电压为8VB. R1的阻值为20Ω
C. R2的阻值为20ΩD. S接2时通过R2的电流为0.4A
9.如图所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U−I”关系图像如图所示，则下列判断正确的是( )
A. 电源电压为8V
B. 定值电阻R1的阻值为20Ω
C. 滑动变阻器R2的阻值变化范围为0∼10Ω
D. 此电路的最小总功率为1.2W
10.如图甲所示，电源电压恒为4.5V。图乙是通过小灯泡L的电流I与其两端电压U的关系图象。闭合开关S后，电流表示数为0.2A，下列说法正确的是( )
A. 通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比B. 定值电阻R的阻值为15Ω
C. 此时小灯泡L的电功率为0.9WD. 通电10s整个电路消耗的电能为90J
11.如图所示，下列说法正确的是( )
A. 甲图中靠近的两个磁极都是S极
B. 乙图装置揭示的原理可制成电动机，它是将机械能转化为内能
C. 丙图中当水位升高到B时，红灯会发光报警
D. 丁图中模型的原理是通电导体在磁场中受力
12.如图所示，R0为已知阻值的定值电阻，电源电压未知，不能测出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A. B.
C. D.
二、填空题：本大题共5小题，共14分。
13.新课程标准要求中小学生要学会做饭。小明在炒菜时闻到了菜的香味，这是______现象。炒菜过程中，煤气燃烧越充分，其热值______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
14.如图所示是一款卡通发光暖手充电宝，它兼具照明、暖手和充电功能，照明的LED灯是用______材料制成的；人体的安全电压是______。
15.如图表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表，其中R是滑动变阻器。金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油量表指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度。
(1)油量表是______ 表改装的；
(2)当油箱油面下降时，滑动变阻器R阻值变______ ，油量表的示数将变______ ；
(3)此油量表若用电压表改装应该并联在______ (填R或R0)两端更合理。
16.如图所示是电子式电能表表盘，小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了160次，则该家用电器消耗电能为______ J，家用电器的额定功率是______ W，该家用电器可能是______ (电水壶/台灯/电视机)。
17.将小灯泡L和电阻R接入如图甲所示的电路中，电源电压不变，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W，图乙是小灯泡L和电阻R的I−U图像，则电源电压为______ V，只闭合开关S1时小灯泡L的电阻为______Ω；再闭合开关S2后，电路的总功率为______。
三、作图题：本大题共1小题，共2分。
18.完成下列要求作图。小坤家购买了一种可以遥控的LED夜灯，利用无线接收模块来控制LED夜灯，请将可遥控的LED夜灯(小圆孔为接线柱)和三孔插座接入到如图所示的家庭电路中。
四、实验探究题：本大题共3小题，共22分。
19.如图所示，为比较a、b两种液体的比热容及1、2两种燃料的热值，甲、乙、丙三图中的装置相同，燃料的质量均为10g，烧杯内的液体初温相同，当燃料燃尽时，立即读取相应温度计的读数，分别为t甲、t乙、t丙，且有t甲>t乙>t丙。
(1)在实验中，三个烧杯中a、b液体的______ 必须相同；
(2)比较a、b两种液体的比热容，应选择______ 两图进行实验，实验中物质吸热的多少是通过______ (液体升高的温度/加热时间)来反映的，液体a的比热容c1与液体b的比热容c2相比，c1______ c2(大于/等于/小于)；
(3)比较1、2两种燃料的热值，应选择______ 两图进行实验，实验中燃料放热的多少是通过______ 来反映的，燃料1的热值q1与燃料2的热值q2相比，q1______ q2(大于/等于/小于)。
20.在“测定小灯泡的电功率”的实验中，已知待测小灯泡的额定电压为2.5V，实验中滑动变阻器的规格为“20Ω1A”，电流表(0∼0.6A)，电压表(0∼3V)，电源电压3V，导线若干。
(1)在图甲中，请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整(要求：滑动变阻器的滑片向左移时电压表示数变小)；
(2)如果闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数。任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变(示数不为零)且小于3V，具体原因是______ ；
(3)问题排除后，移动滑片P，此时眼睛应注意观察______ ；当滑片位于某一位置时，电流表的示数如图乙，其读数为______ A，结合图丙，为使小灯泡正常发光，应该将滑片向______ 调节(选填“A”或“B”)；某一时刻电流表示数突然变为零，电压表示数接近3V，则电路故障可能是______ 或______ ；
(4)排除故障后，图丙是小楚根据实验数据绘成的I−U图像，由图可知小灯泡的额定功率是______ W，在多次测量中，细心的小楚发现：当电流表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)；
(5)测完小灯泡的功率后，意犹未尽的小楚还想继续探究电流与电阻的关系，她将电流表的量程仍选为0∼0.6A，只将图中的小灯泡换为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的四个定值电阻，其余的器材均不变，若她想让这四个定值电阻都能进行实验，则定值电阻两端电压值最小不得小于______ V。
21.如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
(1)利用甲装置可探究电流产生的热量与______ 的关系，通电一段时间后，______ (选填“左”或“右”)侧容器相连的U形管中液面的高度差较大；
(2)乙装置中的电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流______ (选填“相等”或“不相等”)，为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成______ (选填“更大的”或“更小的”)；
(3)通过观察乙装置，______ (选填“左”或“右”)容器中导体产生的热量较多。
五、计算题：本大题共4小题，共26分。
22.如图所示，根据小磁针静止时N极的指向，标出通电螺线管的N极和电源的正极．
23.小华家的太阳能热水器，水箱容积是150L。小华进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱加满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为60℃。请你求解下列问题：[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
(1)水箱中水的质量；
(2)水吸收的热量；
(3)如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为42%，求至少需要燃烧多少m3的煤气？(q煤气=4.0×107J/m3)
24.LED灯发光的颜色与两端的电压之间的关系如表所示。小科用一个150Ω的电阻与LED灯串联，接在电压为6V的电源上，成功的让LED灯发出了蓝光，如图所示。
(1)定值电阻R1两端的电压是多少？
(2)通过定值电阻R1的电流是多少？
(3)小科通过电阻与LED灯串联，实现了LED灯发蓝光。现有6V的电源、开关、同规格的LED灯若干、导线若干，请你设计一个让LED灯发出蓝光的方法。(画出电路图即可)
(4)若LED灯使用过程中电阻值始终不变，如要使LED灯发红光，应再串联一个多大阻值的电阻？
25.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，小灯泡L的I−U图象如图乙所示。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。只闭合开关S、S2和S3，移动滑动变阻器R1的滑片P至最右端时，电流表示数为0.45A时，R2消耗的电功率为1.25W。求：
(1)灯泡正常发光时的电阻；
(2)滑动变阻器R1的最大阻值；
(3)只闭合开关S和S1，在保持各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许接入电路的取值范围是多少？
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A、图甲中抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故A正确；
B、图乙中厚玻璃筒内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故B错误；
C、图丙中试管中的水沸腾后，水蒸气将软塞子推出，即水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化机械能，故C错误；
D、因为玻璃分子和水分子之间存在引力，所以向上拉浸没在水中的玻璃板直至脱离水面的过程，测力计示数将变大，故D错误。
故选：A。
(1)扩散现象说明分子在不停地做无规则运动；
(2)做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小；
(3)对物体做功时，机械能转化为物体的内能，物体的内能增大；物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小。并据此可判断能量的转化形式；
(4)分子间同时存在着引力和斥力，当分子距离较近时表现为斥力，当分子间距离较远时表现为引力，玻璃板和水分子之间存在引力。
本题考查做功改变物体的内能，扩散现象、分子间的作用力等，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析。
2.【答案】C
【解析】解：A、油炸食物的过程中，内能发生了转移，是通过热传递增大了食物的内能，故A正确；
B、燃料燃烧的过程中，将化学能转化为内能，故B正确；
C、锅里飘出大量“白气”，是水蒸气液化形成的小水滴，不是分子在不停地做无规则运动，故C错误；
D、锅盖不断被水蒸气顶起而发生“跳动”，此时水蒸气对锅盖做功，将自身的内能转化为锅盖的机械能，故D正确。
故选：C。
(1)改变物体内能方式有两种：做功和热传递，做功的实质是能量的转化，热传递的实质是能量的转移；
(2)燃料燃烧时将化学能转化为内能；
(3)生活中“白气”的产生往往是水蒸气液化形成的小水滴；
(4)做功可以改变物体的内能。
本题考查了内能的改变、能量的转化与转移、液化现象等，属基础题。
3.【答案】B
【解析】解：A、同时闭合S1和S3，断开S2，灯L1和L2组成并联电路，故A错误；
B、同时闭合S2和S3，断开S1，灯L1被短路，只有灯L2亮，故B正确；
C、同时闭合S1、S2、S3时，会造成电源短路，两个灯泡都不会发光，故C错误；
D、只闭合S3，断开S1和S2，只有灯L2接入电路，只有灯L2亮，故D错误。
故选：B。
电路的基本连接形式有两种：一种是串联，在串联电路中电流只有一条路径，各用电器之间相互影响；另一种是并联，在并联电路中电流有多条流通路径，各个用电器之间互不影响，独立工作。
本题考查了学生利用电路的三种状态和开关的通断分析电路图的能力，这也是分析分析电路图的基本能力，要求学生应熟练掌握。
4.【答案】D
【解析】解：电动机和照明灯泡既能各自单独工作又能同时工作，则它们是并联的，温控开关S1控制压缩机M，门控开关S2控制灯泡L；
A、压缩机M与灯泡L串联，不符合要求，故A错误；
B、开关S1闭合时，压缩机M被短路，没有控制压缩机M，故B错误；
C、图中温控开关S1接在干路中，控制整个电路，灯泡L不能独立工作，故C错误；
D、由电路图可知，压缩机M与灯L并联，温控开关S1控制压缩机M，门控开关S2控制灯泡L，满足要求，故D正确。
故选：D。
串联电路中用电器工作时相互影响，并联电路中用电器工作时互不影响；根据串、并联电路的特点分析确定各电路元件的连接方式，然后选择电路图。
本题考查了电路图设计，根据压缩机与灯泡间的关系确定各电路元件的连接方式是正确解题的关键。
5.【答案】D
【解析】解：
AB、闭合开关S，电压表与二极管并联接入电路中，二极管发光，电压表有示数，说明电压表正负接线柱的连接是正确的(即电流“正进负出”)；则由图可知，金属片A为电源的正极，金属片B为电源的负极，故AB错误；
C、在电源外部，电流总是从电源的正极流向负极；则由图可知，“土豆电池”外部电流从金属片A流出，金属片B流入，故C错误；
D、电源的两端是存在电压的，与外部电路的通断情况无关，故D正确。
故选：D。
(1)电压表需要并联接入电路中，电流从电压表的正接线柱流入，从负接线柱流出；
(2)在电源外部，电流总是从电源的正极流向负极；
(3)电源两端存在电压。
本题主要考查了电压表的使用，能根据电压表的接法判断电源的正负极是本题的关键。
6.【答案】A
【解析】解：A、电路中有电流，则电路两端就一定有电压，故A正确；
B、电路中有电压，若电路是断开的，则电路中无电流，故B错误；
C、电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体中的电流、导体两端的电压大小无关，故C错误；
D、根据欧姆定律可知，在电阻一定的情况下，通过导体的电流与电压成正比，故D错误。
故选：A。
(1)(2)电路中有持续电流的条件：有电源、电路是通路；电源提供电压，电压使电路中形成的电流。
(3)导体的电阻是导体本身的一种性质，其大小由导体材料、长度、横截面积决定，与导体的电压、电流无关；
(4)在电阻一定的情况下，通过导体的电流与电压成正比。
本题考查了有持续电流的条件、影响电阻大小的因素、欧姆定律的应用，是一道电学基础题目。
7.【答案】C
【解析】解：
ABC.根据电路图可知，定值电阻R与热敏电阻是串联的，电压表测Rt的电压；根据图乙可知，热敏电阻阻值随温度的升高而变小，当温度升高时，Rt变小，根据欧姆定律，电源电压不变，电路中电流变大，电流表示数变大，根据串联电路分压的规律，Rt分得的电压减小，电压表示数减小，根据R=UI可知，电压表与电流表的比值为Rt的阻值，所以其比值会变小，故AB错误，C正确；
D.根据P=UI，电源电压不变，电流变大，总功率变大，故D错误。
故选：C。
由电路图可知定值电阻R与热敏电阻Rt串联，电压表测Rt两端的电压，电流表测电路中的电流。
根据图乙可知环境温度升高时Rt阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和Rt两端的电压变化，从而可得两电表示数变化。
根据R=UI分析电压表与电流表示数比值的变化；根据P=UI分析总功率的变化。
本题考查了电路的动态分析、欧姆定律的应用、电功率公式的应用，难度不大。
8.【答案】C
【解析】解：(1)由电路图可知，当S接1时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流；
由图乙可知，电源的电压U=6V，故A错误；
(2)当S接2时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测串联电路的电流；
由图乙可知U1=2V，电路中的电流I=0.2A，故D错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压：U2=U−U1=6V−2V=4V，
由欧姆定律可得电阻R1和R2的阻值：
R1=U1I=2V0.2A=10Ω，R2=U2I=4V0.2A=20Ω，故B错误，C正确。
故选：C。
(1)由电路图可知，当S接1时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，由图乙可知对应的电压和电流；
(2)当S接2时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测串联电路的电流；由图乙得出对应的电流和电压，根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，根据欧姆定律求出两电阻的阻值。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是开关处于不同位置时电表示数和对应电路连接方式的判断。
9.【答案】D
【解析】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
ABC、当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，R1两端的电压最大，R2两端的电压为0，
由图像可知，甲为滑动变阻器R2的U−I关系图像，乙为电阻R1的U−I图像，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
由U−I图像可知，电路中的最小电流I=0.2A，此时R1两端的电压U1=2V，R2两端的电压U2=4V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源电压：U=U1+U2=2V+4V=6V，故A错误；
由I=UR可得，定值电阻R1的阻值：
R1=U1I=2V0.2A=10Ω，故B错误；
滑动变阻器的最大阻值：
R2=U2I=4V0.2A=20Ω，即滑动变阻器R2的阻值变化范围为0∼20Ω，故C错误；
D、因电源电压不变，则电路中的电流最小时总电功率最小，为：P=UI=6V×0.2A=1.2W，故D正确。
故选：D。
由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
(1)根据电压变化的范围进行判断即定值电阻两端电压不会等于零，据此判断两个电阻的“U−I”关系图像，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，根据图像读出电路中的最小电流和两电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，根据欧姆定律求出R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值；
(2)电路中的电流最小时总电功率最小，根据P=UI求出电路消耗的最小总功率。
本题考查串联电路电流和电压的规律以及滑动变阻器的使用，关键是欧姆定律的应用，要明白电路各个用电器的连接情况，还要会看“U−I”关系图像。
10.【答案】B
【解析】解：由电路图可知，L与R串联，电流表测电路中的电流；
A、由图像可知，灯泡的电流与其两端电压的关系图线是一条曲线，所以通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，故A错误；
B、由图象可知，电流表的示数为0.2A时，灯泡两端的电压UL=1.5V，
由串联电路的电压特点可知，电阻R两端的电压：UR=U−UL=4.5V−1.5V=3V，
则电阻R的阻值：R=URI =3V0.2A=15Ω，故B正确；
C、此时小灯泡L的电功率：PL=ULI=1.5V×0.2A=0.3W，故C错误；
D、通电10s整个电路消耗的电能：W=UIt=4.5V×0.2A×10s=9J，故D错误。
故选：B。
由电路图可知，L与R串联，电流表测电路中的电流；
(1)分析图像可得灯泡的电流与其两端的电压的关系；
(2)根据图象读出电流表的示数为0.2A时灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点求出R两端的电压，根据欧姆定律求出R的阻值；
(3)根据P=UI求出小灯泡的实际功率；
(4)根据W=UIt求出通电10s整个电路消耗的电能。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键。
11.【答案】C
【解析】解：A、甲图中磁感线是从左侧回到右侧，因为在磁体外部磁感线从N极出来回到S极，所以两个磁极为异名磁极，左端为N极，右端的为S极，故A错误；
B、乙图中有电源，是通电导体在磁场中受力运动的实验，电动机是根据此原理制成的，将电能转化为机械能，故B错误；
C、读图可知，左侧控制电路不工作时，右侧的绿灯始终是亮着的；当水位升高至B时，控制电路连通，电磁铁获得磁性，吸引衔铁，使其与上触点断开，与下触点连通，此时绿灯灭，红灯会发光报警，故C正确；
D、丁图中没有电源，闭合开关后，当线圈做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，这是电磁感应现象，故D错误。
故选：C。
(1)在磁体外部磁感线从N极出来回到S极；
(2)通电导体在磁场中受力而运动，根据此原理制造了电动机，实现了电能转化为机械能；
(3)通过读图，明确左侧为控制电路，右侧为工作电路，再从水位变化开始分析，明确左侧电路接通与否对右侧产生了怎样的影响，最终确定两灯的明与灭；
(4)发电机是利用电磁感应现象的原理制成的。
此题考查的知识较多，需要把握课本中的实验以及原理加以分析。
12.【答案】D
【解析】解：A、开关S闭合时，R0短路，电压表测量电源电压U，开关S断开时，电压表测量Rx两端的电压UX；
根据串联电路总电压等于各分电压之和，可求出R0两端的电压U0=U−UX，
根据I=UR求出通过R0的电流I0=U0R0=U−UXR0；
根据串联电路电流处处相等，通过Rx电流等于通过定值电阻电流，即Ix=I0=U−UXR0；
根据Rx=UXIX=UXU−UXR0=UXU−UX⋅R0可求出Rx电阻，故A不符合题意；
B、由电路图可知，当S断开时，电路为R0的简单电路，电流表测R0的电流I0，根据欧姆定律可求电源的电压U=I0R0；
当开关S闭合时R0、Rx并联，电流表测总电流I，R0的电压始终为电源电压保持不变，由并联电路电流特点可求得通过Rx的电流IX=I−I0，Rx两端电压等于电源电压即UX=U=I0R0，
根据Rx=UXIX=I0R0I−I0可求出Rx阻值，故B不符合题意；
C、由电路图可知，当开关S闭合时，电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流I，根据欧姆定律求出电源的电压U=IR0；
当开关S断开时两电阻串联，电流表测串联电路的电流I′，根据欧姆定律求出电路的总电阻R=UI′=IR0I′，再根据串联电路的电阻特点可以求出Rx=R−R0=IR0I′−R0=I−I′I′⋅R0，故C不符合题意；
D、开关S闭合时，Rx短路，电压表测量电源电压；开关S断开时，电压表测量电源电压；所以无法得到电路中电流，所以不能计算出Rx的值，故D符合题意。
故选：D。
串联电路的电流处处相等，并联电路各支路电压相等，用电压表和电流表，直接或间接测量电压和电流，根据欧姆定律求得Rx电阻。
利用电压表或电流表测未知电阻的阻值，就是根据串联电路的电流特点或并联电路的电压特点想办法得出未知电阻两端的电压和电流，然后根据欧姆定律求出未知电阻的阻值。
13.【答案】扩散 不变
【解析】解：(1)炒菜过程中能闻到香味，是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动；
(2)热值是燃料的一种特性，只与燃料种类有关，与是否完全燃烧无关，所以炒菜过程中，煤气燃烧越充分，其热值不变。
故答案为：扩散；不变。
(1)不同物质接触时，分子彼此进入对方的现象叫扩散；
(2)热值是燃料的一种特性，只与燃料种类有关，与燃料的质量、放热多少和燃烧情况无关。
本题考查了对扩散现象的认识、对热值特性的理解，属于基础题目。
14.【答案】半导体 不高于36V
【解析】解：照明的LED灯是用半导体材料制成的；人体的安全电压是不高于36V。
故答案为：半导体；不高于36V。
据物理学中关于半导体材料和电压的常识进行填写。
此题考查了半导体材料、电压，属基础题目。
15.【答案】电流 大 小 R0
【解析】解：(1)根据图可知，油量表串联接入电路中，为电流表，即为电流表改装而来。
(2)当油箱油面下降时，滑片会向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，油量表示数变小。
(3)当油面下降时，滑片P向上运动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路中的电流将变小；根据公式U=IR，可以确定定值电阻R0两端的电压随着电流的减小而减小；电源电压不变，由于定值电阻两端电压的减小会导致滑动变阻器两端的电压增大，所以要将电压表与定值电阻并联，才能出现当油面下降时，电压表的示数也减小的情况。
故答案为：(1)电流；(2)大；小；(3)R0。
(1)根据电压表使用时并联、电流表使用时串联判断油量表的类型；
(2)根据滑片的移动确定当油箱中的浮标向上运动时R电阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化，再根据串联电路的电压特点确定R两端的电压变化；
(3)根据串联电路分压特点分析。
本题是利用所学知识解释油量表的原理，是一道力学和电学的综合题，学以致用，符合新课标的要求。
16.【答案】1.8×105 1000 电水壶
【解析】解：3200imp/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，
指示灯闪烁160次，则该家用电器消耗的电能：
W=1603200kW⋅h=0.05kW⋅h=1.8×105J，
工作时间t=3min=0.05h，
该用电器的功率：
P=Wt=0.05kW⋅h0.05h=1kW=1000W，
因为该该用电器正常工作，所以用电器的额定功率等于1000W；
由物理常识可知，电水壶的功率在1000W左右，台灯的功率一般小于40W，电视机的功率在200W左右，
所以这个家用电器可能是电水壶。
故答案为：1.8×105；1000；电水壶。
3200imp/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，据此求电能表指示灯闪烁了160次时家用电器消耗的电能，再利用P=Wt求出该家用电器正常工作的电功率(额定功率)，再结合物理常识判断可能是哪种用电器。
本题考查了电能、电功率的计算，正确理解电能表相关参数的物理意义是关键。
17.【答案】241.4W
【解析】解：观察图像可知，当小灯泡的电功率为1W时，根据公式P=UI可知，小灯泡两端的电压为2V，通过的电流为0.5A，只闭合开关S1时，电路中只有小灯泡L，两端电压等于电源电压，故可知该电路中电源电压为2V。
由欧姆定律可知，小灯泡的电阻RL=UIL=2V0.5A=4Ω；
开关S1和S2都闭合时，由图像可知，通过定值电阻的电流IR=0.2A，则电路中的总电流I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A，
故电路总功率P=UI=2V×0.7A=1.4W。
故答案为：2；4；1.4W。
观察图像可知，当小灯泡的电功率为1W时，根据公式P=UI可知，小灯泡两端的电压为2V，通过的电流为0.5A，只闭合开关S1时，电路中只有小灯泡L，两端电压等于电源电压，故可知该电路中电源电压。
由欧姆定律可知，小灯泡的电阻；
开关S1和S2都闭合时，由图像可知，通过定值电阻的电流IR=0.2A，根据并联电路的电流特点可知电路中的总电流，根据P=UI得出电路总功率。
本题考查并联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的应用，关键是能从图上找出有用的信息。
18.【答案】解：
LED夜灯与三孔插座应并联。
利用无线接收模块来控制LED夜灯，无线接收模块要接在火线与LED灯之间；
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：
。
故答案为：见上图。
【解析】(1)三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
(2)无线模块相当于开关，控制LED灯，且无线模块先火线。
在家庭电路中灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、电能表、保险丝的接法是我们经常遇到的问题，应熟练掌握其要求。
19.【答案】质量 甲、丙 加热时间 小于 甲、乙 升高的温度 大于
【解析】解：
(1)根据控制变量法的要求，在实验中，三个烧杯中a、b液体的质量必须相同；
(2)为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲、丙两图进行实验；甲、丙所示实验中所用燃料种类与质量相同，则燃料燃烧释放的热量相等，即Q甲=Q丙，
相同的燃料在相同的时间内释放的热量相同，故实验中液体吸热的多少是通过加热时间的长短来反映，这用到了转换法，
燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则Qa=Qb，
甲、丙两实验烧杯中液体的初温相等，末温T甲>T丙，则Δt甲>Δt丙，即Δta>Δtb，
因为Qa=Qb，m相等，Δta>Δtb，Q=cmΔt，
所以由c=QmΔt可知，c1(3)为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲、乙两图进行实验；由题意得，甲、乙两实验烧杯中液体的初温相等，末温T甲>T乙，则Δt甲>Δt乙，
燃料释放的热量被液体吸收，液体温度升高，故可以通过温度的变化判断燃料放热的多少，进而判断热值大小，
由图甲、乙所示实验可知，两烧杯中的液体种类即比热容c、质量m都相等，由热量公式Q=cmΔt可知，
Q甲>Q乙，燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则燃料释放的热量Q1>Q2，
由于甲、乙两实验所使用的燃料质量m相同而种类不同，由Q=mq可知，q1>q2。
故答案为：(1)质量；(2)甲、丙；加热时间；小于；(3)甲、乙；温度的变化；大于。
(1)根据控制变量法的要求，根据所探究的问题，确定需要控制的变量；
(2)相同的燃料在相同的时间内释放的热量相同，故实验中液体吸热的多少是通过加热时间的长短来反映，这用到了转换法；
为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系；
(3)燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小。
本题考查了学生对热值概念、比热容概念的了解与掌握，分析时用好控制变量法是本题的关键。
20.【答案】滑动变阻器使用的是下方两个接线柱 电压表 0.3A灯丝断路 灯的接线柱接触不良 0.625变大 1.8
【解析】解：(1)滑动变阻器的滑片向左移时电压表示数变小，可知变阻器的电压变大，由分压原理，变阻器连入电路的电阻变大，故变阻器右下接线柱连入电路中，如下所示：
(2)如果闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数，电路为通路，电路的电流较小，任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变，可知变阻器没有变阻的作用，具体原因是滑动变阻器使用的是下方两个接线柱；
(3)灯在额定电压下正常发光，问题排除后，移动滑片P，此时眼睛应注意观察电压表；当滑片位于某一位置时，电流表的示数如图乙，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其读数为0.3A；由图丙可知，灯在额定电压下的电流为0.25A，结合图丙，为使小灯泡正常发光，应减小电路的电流，增大电路的电阻，故该将滑片向A调节；某一时刻电流表示数突然变为零，电路可能断路，电压表示数接近3V，电压表与电源连通，则电路故障可能是灯泡断路或灯的接线柱接触不良；
(4)根据实验数据绘成的I−U图像可知小灯泡额定电压下的电流为0.25A，灯的额定功率是
P=ULI=2.5V×0.25A=0.625W；
在多次测量中，当电流表的示数增大时，灯的电压也变大，灯的功率变大，灯的温度升高，灯的电阻变大，由欧姆定律可知，电压表与电流表的示数之比即灯的电阻变大；
(5)由串联电路电压的规律及分压原理有：
U−U′U′=R滑R定；
即3V−U′U′=20Ω30Ω
U′=1.8V，即他想让这四个定值电阻都能进行实验，则定值电阻两端电压值最小不得小于1.8V。
故答案为：(1)；(2)滑动变阻器使用的是下方两个接线柱；(3)电压表；0.3；A；灯丝断路；灯的接线柱接触不良；(4)0.625；变大；(5)1.8。
(1)根据滑动变阻器的滑片向左移时电压表示数变小，可知变阻器的电压变大，由分压原理，变阻器连入电路的电阻变大，据此确定变阻器右下接线柱连入电路中；
(2)如果闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数，电路的电流较小，任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变，可知变阻器没有变阻的作用，据此分析；
(3)灯在额定电压下正常发光；根据电流表选用小量程确定分度值读数；由图丙可知，灯在额定电压下的电流为0.25A，应减小电路的电流，结合欧姆定律分析；某一时刻电流表示数突然变为零，电路可能断路，电压表示数接近3V，可知电压表与电源连通，据此分析；
(4)根据实验数据绘成的I−U图像可知小灯泡额定电压下的电流为0.25A，根据P=UI求出灯的额定功率
当电流表的示数增大时，灯的电压也变大，根据P=UI可知灯的功率变大，灯的温度升高，结合欧姆定律回答；
(5)灯的电压不能小于U′，由串联电路电压的规律及分压原理得出定值电阻两端电压值最小不得小于多少。
本题测定小灯泡的电功率的实验，考查电路连接、反常现象的分析、操作过程及故障分析等知识。
21.【答案】(1)电阻；右；(2)不相等；更小的；(3)左
【解析】解：
(1)在甲装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过它们的电流与通电时间相同，探究导体产生的热量与电阻的关系；甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q=I2Rt可知，右侧电阻丝产生热量多；则右侧容器内空气吸收的热量多，右侧容器中U形管中液面的高度差大；
(2)图乙的装置在实验中，右侧容器的外部，将一个完全相同的电阻和这个容器内的电阻并联，再接入原电路，使通过左边容器中电阻的电流与通过右边容器中电阻的电流不同，可以探究电流产生的热量与通过导体的电流大小的关系；为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成更小的，这样分流更多，R1和R2发热多少对比更明显；
(3)图乙的装置在实验中，容器内电阻相同，左侧电流大，通电时间相等，由焦耳定律Q=I2Rt可知，左容器中导体产生的热量较多。
故答案为：(1)电阻；右；(2)不相等；更小的；(3)左。
(1)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究时运用了控制变量法；
(2)探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；R3的作用是分流。
本题考查了对焦耳定律的认识和理解，要注意转换法和控制变量法的应用。
22.【答案】解：由小磁针的指向，根据磁极间的相互作用规律得出通电螺线管的上端为S极，下端为N极，再根据右手螺旋定则得出电源的上端为正极，下端为负极．
【解析】先根据小磁针静止时N极的指向判定出通电螺线管的N、S极，然后根据安培定则判定出螺线管中的电流方向，最后根据电流方向判定出电源的正、负极．
本题考查了磁极间的相互作用规律和右手螺旋定则．利用右手螺旋定则既可由电流的方向判定磁极磁性，也能由磁极极性判断电流的方向和线圈的绕法．
23.【答案】解：(1)水的体积：V=150L=100dm3=0.15m3，
根据ρ=mV可得，水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.15m3=150kg；
(2)水吸收的热量：Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×150kg×(60℃−20℃)=2.52×107J；
(3)由题知，煤气完全燃烧释放热量：Q放=Q吸42%=2.52×107J42%=6×107J，
由Q放=Vq可得，需要煤气的体积：V=Q放q=6×107J4.0×107J/m3=1.5m3。
答：(1)水箱中水的质量150kg；
(2)水吸收的热量2.52×107J；
(3)至少需要燃烧1.5m3的煤气。
【解析】(1)水箱装满水时水的体积和水箱的容积相等，根据密度公式求出水的质量；
(2)知道水的质量和水的初温、末温以及水的比热容，根据Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量；
(3)知道煤气灶的效率，利用效率公式求出煤气完全燃烧放出的热量，再利用Q=Vq求出需要煤气的体积。
本题考查了密度公式和吸热公式、效率公式和燃料完全燃烧释放热量公式的应用，重点考查了学生的综合应用能力及应用物理知识解决实际问题的能力，体现了物理与生活相联系的思想。
24.【答案】解：(1)已知电源电压U=6V，由表中数据可知，让LED灯发出了蓝光时ULED=3V，
根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可知，定值电阻R1两端的电压：U1=U−ULED=6V−3V=3V；
(2)由欧姆定律可得，定值电阻R1的电流：I1=U1R1=3V150Ω=0.02A；
(3)LED灯发出蓝光的电压为3V；电源电压为6V，根据串联电路的电压特点，可以用两个LED灯串联起来，此时每个LED两端的电压为ULED=12U=12×6V=3V，可以实现LED灯发蓝光，如图所示：
(4)由欧姆定律可得，LED灯的阻值：RLED=ULEDI1=3V0.02A=150Ω；
由图表可知，让LED灯发出了红光时，ULED′=2V，
由串联电路的电流特点可知，此时电路中的电流为：I=ILED=ULED′RLED=2V150Ω=175A，
由欧姆定律可得，此时电路的总电阻为：R总=UI=6V175A=450Ω，
根据电阻的串联可得，应再串联电阻的阻值：R=R总−RLED−R1=450Ω−150Ω−150Ω=150Ω。
答：(1)定值电阻R1两端的电压是3V；
(2)通过定值电阻R1的电流是0.02A；
(3)电路图如下：
(4)若LED灯使用过程中电阻值始终不变，如要使LED灯发红光，应再串联一个150Ω的电阻。
【解析】(1)根据表格可知LED灯发出了蓝光时灯两端的电压，根据串联电路的电压特点求出定值电阻R1两端的电压；
(2)根据欧姆定律求出通过定值电阻R1的电流；
(3)根据串联电路的电压特点分析两灯的连接方式，并画出电路图；
(4)首先由欧姆定律求出LED灯的阻值；根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出使LED灯发红光时电路中的电流，利用欧姆定律求出此时的总电阻，最后根据串联电路的电阻特点求出串联电阻R的阻值。
本题主要考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道综合题。
25.【答案】解：(1)小灯泡L标有“4V，1.6W”字样，根据P=UI=U2R可得，灯泡正常工作时的电阻；
RL=U额2P额=(4V)21.6W=10Ω；
(2)只闭合开关S、S2和S3，移动滑动变阻器R1的滑片P至最右端时，灯泡被短路，此时滑动变阻器R1的最大阻值和R2并联，电流表测总电流，即I总=0.45A；
因并联电路各支路两端的电压相等且等于电源电压，
所以根据P=U2R可得电源电压：
U= P2R2= 1.25W×20Ω=5V；
此时通过R2的电流：
I2=UR2=5V20Ω=0.25A；
由并联电路电流的规律可得，通过滑动变阻器R1的电流：
I1=I总−I2=0.45A−0.25A=0.2A，
由I=UR可得滑动变阻器R1的最大阻值：
R1=UI1=5V0.2A=25Ω；
(3)只闭合开关S和S1，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路中的电流，
根据P=UI可得，灯正常工作时的电流：
IL=P额U额=1.6W4V=0.4A，
电流表量程为0∼0.6A，灯正常工作时的电流为0.4A，
根据串联电路电流的规律，电路中的最大电流为I最大=0.4A，此时灯正常发光，此时连入电路中的阻值最小；
由串联电路的特点和欧姆定律可得，滑动变阻器R1的最小阻值：
R滑小=UI大−RL=5V0.4A−10Ω=2.5Ω；
因电压表的量程为0∼3V，由串联分压的规律可知，电压表的示数最大为U滑大=3V时，变阻器连入电路中的电阻最大，
因串联电路两端的电压等于各电阻两端的电压之和，
灯泡两端的最小电压：UL最小=U−U滑大=5V−3V=2V，
由图乙可知，此时通过灯的电流为电路中的最小电流，则I最小=0.25A，
由欧姆定律和串联电路电流的规律，变阻器连入电路中的最大电阻：
R滑大=U最大I最小=3V0.25A=12Ω，
故滑动变阻器R1允许的取值范围是2.5Ω∼12Ω。
答：(1)灯泡正常发光时的电阻为10Ω；
(2)滑动变阻器R1的最大阻值为25Ω；
(3)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2.5Ω∼12Ω。
【解析】(1)由小灯泡L标有“4V，1.6W”字样，根据P=U2R求灯的电阻；
(2)只闭合开关S、S2和S3，移动滑动变阻器R1的滑片P至最右端时，灯泡被短路，此时滑动变阻器R1的最大阻值和R2并联，电流表测总电流，已知R2消耗的电功率，由并联电路的电压特点和P=U2R求出电源电压；
根据欧姆定律求出通过R2的电流，由并联电路电流的规律得出通过滑动变阻器R1的电流，根据并联电路电压的规律和欧姆定律求滑动变阻器R1的最大阻值；
(3)由小灯泡L标有“4V，1.6W”字样，根据P=UI求灯的额定电流；
根据串联电路电流的规律确定电路中最大电流，根据欧姆定律和串联的规律求出变阻器连入电路中的最小电阻；
根据电压表量程确定变阻器的最大电压，由串联电路电压的规律求出灯的电压，由图象可知此时通过灯的电流，由欧姆定律和串联电路电流的规律，求出变阻器连入电路中的最大电阻。
本题考查串联、并联电路的规律和欧姆定律及电功率公式的运用，关键是正确识别电路，从图象中获取有效的信息。灯两端电压(V)
2
2.4
3
发光的颜色
红
绿
蓝
1.如图所示的四个热现象实验，下列说法正确的是( )
A. 图甲：抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合均匀，说明分子在不停地运动
B. 图乙：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的温度升高，内能不变
C. 图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，机械能转化为内能
D. 图丁：向上拉浸没在水中的玻璃板直至脱离水面的过程，弹簧测力计示数保持不变
2.糖油粑粑是具有长沙特色的美食，它色泽金黄，外脆里嫩，香而不腻。在糖油粑粑的制作过程中，以下说法错误的是( )
A. 刚出锅的糖油粑粑烫嘴是由于油炸过程中通过热传递增大了其内能
B. 木柴燃烧时将化学能转化为内能
C. 锅里飘出大量白气，说明分子在不停地做无规则运动
D. 锅盖不断被水蒸气顶起而发生“跳动”，此时水蒸气的内能转化为锅盖的机械能
3.电路分析是解决电学问题的第一步，在如图所示的电路图中，说法正确的是( )
A. 同时闭合S1和S3，断开S2，则灯L1和L2组成串联电路
B. 同时闭合S2和S3，断开S1，只有灯L2亮
C. 同时闭合S1、S2、S3时，则灯L1和L2组成并联电路
D. 只闭合S3，断开S1和S2，灯L1和L2都亮
4.如图所示的电冰箱压缩机和冰箱内照明灯泡的连接电路示意图。压缩机用的电动机，受温控开关控制，电冰箱内的照明灯泡，受门控开关控制，电动机和照明灯泡既能各自单独工作又能同时工作，其中符合上述要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示，将A、B两种不同的金属片分别插入土豆，制成“土豆电池”。闭合开关S，二极管发光，电压表有示数。以下关于电路的理解，说法正确的是( )
A. 金属片B是“土豆电池”的正极
B. 电压表与二极管串联连接
C. “土豆电池”外部电流从金属片B流出，金属片A流入
D. 若断开开关，电压表无示数，A、B两金属片间仍有电压
6.关于电流、电压和电阻的关系，下列说法正确的是( )
A. 电路中有电流就一定有电压B. 电路中有电压就一定有电流
C. 由R=UI可知，电阻与电压成正比D. 由U=IR可知，电压与电流成正比
7.如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R是定值电阻，Rt是由半导体材料制成的热敏电阻，其阻值随温度变化的曲线如图乙所示。闭合开关S后，当半导体材料温度升高时，下列说法中正确的是( )
A. 电流表的示数会减小B. 电压表的示数会增大
C. 电压表与电流表的比值变小D. 电路消耗的总功率保持不变
8.如图甲，当开关S从2转到1时，根据电流表和电压表对应的示数，U−I坐标系中描绘了相对应的点，如图乙，有关判断正确的是( )
A. 电源电压为8VB. R1的阻值为20Ω
C. R2的阻值为20ΩD. S接2时通过R2的电流为0.4A
9.如图所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U−I”关系图像如图所示，则下列判断正确的是( )
A. 电源电压为8V
B. 定值电阻R1的阻值为20Ω
C. 滑动变阻器R2的阻值变化范围为0∼10Ω
D. 此电路的最小总功率为1.2W
10.如图甲所示，电源电压恒为4.5V。图乙是通过小灯泡L的电流I与其两端电压U的关系图象。闭合开关S后，电流表示数为0.2A，下列说法正确的是( )
A. 通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比B. 定值电阻R的阻值为15Ω
C. 此时小灯泡L的电功率为0.9WD. 通电10s整个电路消耗的电能为90J
11.如图所示，下列说法正确的是( )
A. 甲图中靠近的两个磁极都是S极
B. 乙图装置揭示的原理可制成电动机，它是将机械能转化为内能
C. 丙图中当水位升高到B时，红灯会发光报警
D. 丁图中模型的原理是通电导体在磁场中受力
12.如图所示，R0为已知阻值的定值电阻，电源电压未知，不能测出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A. B.
C. D.
二、填空题：本大题共5小题，共14分。
13.新课程标准要求中小学生要学会做饭。小明在炒菜时闻到了菜的香味，这是______现象。炒菜过程中，煤气燃烧越充分，其热值______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
14.如图所示是一款卡通发光暖手充电宝，它兼具照明、暖手和充电功能，照明的LED灯是用______材料制成的；人体的安全电压是______。
15.如图表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表，其中R是滑动变阻器。金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油量表指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度。
(1)油量表是______ 表改装的；
(2)当油箱油面下降时，滑动变阻器R阻值变______ ，油量表的示数将变______ ；
(3)此油量表若用电压表改装应该并联在______ (填R或R0)两端更合理。
16.如图所示是电子式电能表表盘，小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了160次，则该家用电器消耗电能为______ J，家用电器的额定功率是______ W，该家用电器可能是______ (电水壶/台灯/电视机)。
17.将小灯泡L和电阻R接入如图甲所示的电路中，电源电压不变，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W，图乙是小灯泡L和电阻R的I−U图像，则电源电压为______ V，只闭合开关S1时小灯泡L的电阻为______Ω；再闭合开关S2后，电路的总功率为______。
三、作图题：本大题共1小题，共2分。
18.完成下列要求作图。小坤家购买了一种可以遥控的LED夜灯，利用无线接收模块来控制LED夜灯，请将可遥控的LED夜灯(小圆孔为接线柱)和三孔插座接入到如图所示的家庭电路中。
四、实验探究题：本大题共3小题，共22分。
19.如图所示，为比较a、b两种液体的比热容及1、2两种燃料的热值，甲、乙、丙三图中的装置相同，燃料的质量均为10g，烧杯内的液体初温相同，当燃料燃尽时，立即读取相应温度计的读数，分别为t甲、t乙、t丙，且有t甲>t乙>t丙。
(1)在实验中，三个烧杯中a、b液体的______ 必须相同；
(2)比较a、b两种液体的比热容，应选择______ 两图进行实验，实验中物质吸热的多少是通过______ (液体升高的温度/加热时间)来反映的，液体a的比热容c1与液体b的比热容c2相比，c1______ c2(大于/等于/小于)；
(3)比较1、2两种燃料的热值，应选择______ 两图进行实验，实验中燃料放热的多少是通过______ 来反映的，燃料1的热值q1与燃料2的热值q2相比，q1______ q2(大于/等于/小于)。
20.在“测定小灯泡的电功率”的实验中，已知待测小灯泡的额定电压为2.5V，实验中滑动变阻器的规格为“20Ω1A”，电流表(0∼0.6A)，电压表(0∼3V)，电源电压3V，导线若干。
(1)在图甲中，请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整(要求：滑动变阻器的滑片向左移时电压表示数变小)；
(2)如果闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数。任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变(示数不为零)且小于3V，具体原因是______ ；
(3)问题排除后，移动滑片P，此时眼睛应注意观察______ ；当滑片位于某一位置时，电流表的示数如图乙，其读数为______ A，结合图丙，为使小灯泡正常发光，应该将滑片向______ 调节(选填“A”或“B”)；某一时刻电流表示数突然变为零，电压表示数接近3V，则电路故障可能是______ 或______ ；
(4)排除故障后，图丙是小楚根据实验数据绘成的I−U图像，由图可知小灯泡的额定功率是______ W，在多次测量中，细心的小楚发现：当电流表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)；
(5)测完小灯泡的功率后，意犹未尽的小楚还想继续探究电流与电阻的关系，她将电流表的量程仍选为0∼0.6A，只将图中的小灯泡换为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的四个定值电阻，其余的器材均不变，若她想让这四个定值电阻都能进行实验，则定值电阻两端电压值最小不得小于______ V。
21.如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
(1)利用甲装置可探究电流产生的热量与______ 的关系，通电一段时间后，______ (选填“左”或“右”)侧容器相连的U形管中液面的高度差较大；
(2)乙装置中的电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流______ (选填“相等”或“不相等”)，为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成______ (选填“更大的”或“更小的”)；
(3)通过观察乙装置，______ (选填“左”或“右”)容器中导体产生的热量较多。
五、计算题：本大题共4小题，共26分。
22.如图所示，根据小磁针静止时N极的指向，标出通电螺线管的N极和电源的正极．
23.小华家的太阳能热水器，水箱容积是150L。小华进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱加满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为60℃。请你求解下列问题：[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
(1)水箱中水的质量；
(2)水吸收的热量；
(3)如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为42%，求至少需要燃烧多少m3的煤气？(q煤气=4.0×107J/m3)
24.LED灯发光的颜色与两端的电压之间的关系如表所示。小科用一个150Ω的电阻与LED灯串联，接在电压为6V的电源上，成功的让LED灯发出了蓝光，如图所示。
(1)定值电阻R1两端的电压是多少？
(2)通过定值电阻R1的电流是多少？
(3)小科通过电阻与LED灯串联，实现了LED灯发蓝光。现有6V的电源、开关、同规格的LED灯若干、导线若干，请你设计一个让LED灯发出蓝光的方法。(画出电路图即可)
(4)若LED灯使用过程中电阻值始终不变，如要使LED灯发红光，应再串联一个多大阻值的电阻？
25.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，小灯泡L的I−U图象如图乙所示。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。只闭合开关S、S2和S3，移动滑动变阻器R1的滑片P至最右端时，电流表示数为0.45A时，R2消耗的电功率为1.25W。求：
(1)灯泡正常发光时的电阻；
(2)滑动变阻器R1的最大阻值；
(3)只闭合开关S和S1，在保持各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许接入电路的取值范围是多少？
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A、图甲中抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故A正确；
B、图乙中厚玻璃筒内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故B错误；
C、图丙中试管中的水沸腾后，水蒸气将软塞子推出，即水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化机械能，故C错误；
D、因为玻璃分子和水分子之间存在引力，所以向上拉浸没在水中的玻璃板直至脱离水面的过程，测力计示数将变大，故D错误。
故选：A。
(1)扩散现象说明分子在不停地做无规则运动；
(2)做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小；
(3)对物体做功时，机械能转化为物体的内能，物体的内能增大；物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小。并据此可判断能量的转化形式；
(4)分子间同时存在着引力和斥力，当分子距离较近时表现为斥力，当分子间距离较远时表现为引力，玻璃板和水分子之间存在引力。
本题考查做功改变物体的内能，扩散现象、分子间的作用力等，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析。
2.【答案】C
【解析】解：A、油炸食物的过程中，内能发生了转移，是通过热传递增大了食物的内能，故A正确；
B、燃料燃烧的过程中，将化学能转化为内能，故B正确；
C、锅里飘出大量“白气”，是水蒸气液化形成的小水滴，不是分子在不停地做无规则运动，故C错误；
D、锅盖不断被水蒸气顶起而发生“跳动”，此时水蒸气对锅盖做功，将自身的内能转化为锅盖的机械能，故D正确。
故选：C。
(1)改变物体内能方式有两种：做功和热传递，做功的实质是能量的转化，热传递的实质是能量的转移；
(2)燃料燃烧时将化学能转化为内能；
(3)生活中“白气”的产生往往是水蒸气液化形成的小水滴；
(4)做功可以改变物体的内能。
本题考查了内能的改变、能量的转化与转移、液化现象等，属基础题。
3.【答案】B
【解析】解：A、同时闭合S1和S3，断开S2，灯L1和L2组成并联电路，故A错误；
B、同时闭合S2和S3，断开S1，灯L1被短路，只有灯L2亮，故B正确；
C、同时闭合S1、S2、S3时，会造成电源短路，两个灯泡都不会发光，故C错误；
D、只闭合S3，断开S1和S2，只有灯L2接入电路，只有灯L2亮，故D错误。
故选：B。
电路的基本连接形式有两种：一种是串联，在串联电路中电流只有一条路径，各用电器之间相互影响；另一种是并联，在并联电路中电流有多条流通路径，各个用电器之间互不影响，独立工作。
本题考查了学生利用电路的三种状态和开关的通断分析电路图的能力，这也是分析分析电路图的基本能力，要求学生应熟练掌握。
4.【答案】D
【解析】解：电动机和照明灯泡既能各自单独工作又能同时工作，则它们是并联的，温控开关S1控制压缩机M，门控开关S2控制灯泡L；
A、压缩机M与灯泡L串联，不符合要求，故A错误；
B、开关S1闭合时，压缩机M被短路，没有控制压缩机M，故B错误；
C、图中温控开关S1接在干路中，控制整个电路，灯泡L不能独立工作，故C错误；
D、由电路图可知，压缩机M与灯L并联，温控开关S1控制压缩机M，门控开关S2控制灯泡L，满足要求，故D正确。
故选：D。
串联电路中用电器工作时相互影响，并联电路中用电器工作时互不影响；根据串、并联电路的特点分析确定各电路元件的连接方式，然后选择电路图。
本题考查了电路图设计，根据压缩机与灯泡间的关系确定各电路元件的连接方式是正确解题的关键。
5.【答案】D
【解析】解：
AB、闭合开关S，电压表与二极管并联接入电路中，二极管发光，电压表有示数，说明电压表正负接线柱的连接是正确的(即电流“正进负出”)；则由图可知，金属片A为电源的正极，金属片B为电源的负极，故AB错误；
C、在电源外部，电流总是从电源的正极流向负极；则由图可知，“土豆电池”外部电流从金属片A流出，金属片B流入，故C错误；
D、电源的两端是存在电压的，与外部电路的通断情况无关，故D正确。
故选：D。
(1)电压表需要并联接入电路中，电流从电压表的正接线柱流入，从负接线柱流出；
(2)在电源外部，电流总是从电源的正极流向负极；
(3)电源两端存在电压。
本题主要考查了电压表的使用，能根据电压表的接法判断电源的正负极是本题的关键。
6.【答案】A
【解析】解：A、电路中有电流，则电路两端就一定有电压，故A正确；
B、电路中有电压，若电路是断开的，则电路中无电流，故B错误；
C、电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体中的电流、导体两端的电压大小无关，故C错误；
D、根据欧姆定律可知，在电阻一定的情况下，通过导体的电流与电压成正比，故D错误。
故选：A。
(1)(2)电路中有持续电流的条件：有电源、电路是通路；电源提供电压，电压使电路中形成的电流。
(3)导体的电阻是导体本身的一种性质，其大小由导体材料、长度、横截面积决定，与导体的电压、电流无关；
(4)在电阻一定的情况下，通过导体的电流与电压成正比。
本题考查了有持续电流的条件、影响电阻大小的因素、欧姆定律的应用，是一道电学基础题目。
7.【答案】C
【解析】解：
ABC.根据电路图可知，定值电阻R与热敏电阻是串联的，电压表测Rt的电压；根据图乙可知，热敏电阻阻值随温度的升高而变小，当温度升高时，Rt变小，根据欧姆定律，电源电压不变，电路中电流变大，电流表示数变大，根据串联电路分压的规律，Rt分得的电压减小，电压表示数减小，根据R=UI可知，电压表与电流表的比值为Rt的阻值，所以其比值会变小，故AB错误，C正确；
D.根据P=UI，电源电压不变，电流变大，总功率变大，故D错误。
故选：C。
由电路图可知定值电阻R与热敏电阻Rt串联，电压表测Rt两端的电压，电流表测电路中的电流。
根据图乙可知环境温度升高时Rt阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和Rt两端的电压变化，从而可得两电表示数变化。
根据R=UI分析电压表与电流表示数比值的变化；根据P=UI分析总功率的变化。
本题考查了电路的动态分析、欧姆定律的应用、电功率公式的应用，难度不大。
8.【答案】C
【解析】解：(1)由电路图可知，当S接1时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流；
由图乙可知，电源的电压U=6V，故A错误；
(2)当S接2时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测串联电路的电流；
由图乙可知U1=2V，电路中的电流I=0.2A，故D错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压：U2=U−U1=6V−2V=4V，
由欧姆定律可得电阻R1和R2的阻值：
R1=U1I=2V0.2A=10Ω，R2=U2I=4V0.2A=20Ω，故B错误，C正确。
故选：C。
(1)由电路图可知，当S接1时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，由图乙可知对应的电压和电流；
(2)当S接2时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测串联电路的电流；由图乙得出对应的电流和电压，根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，根据欧姆定律求出两电阻的阻值。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是开关处于不同位置时电表示数和对应电路连接方式的判断。
9.【答案】D
【解析】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
ABC、当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，R1两端的电压最大，R2两端的电压为0，
由图像可知，甲为滑动变阻器R2的U−I关系图像，乙为电阻R1的U−I图像，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
由U−I图像可知，电路中的最小电流I=0.2A，此时R1两端的电压U1=2V，R2两端的电压U2=4V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源电压：U=U1+U2=2V+4V=6V，故A错误；
由I=UR可得，定值电阻R1的阻值：
R1=U1I=2V0.2A=10Ω，故B错误；
滑动变阻器的最大阻值：
R2=U2I=4V0.2A=20Ω，即滑动变阻器R2的阻值变化范围为0∼20Ω，故C错误；
D、因电源电压不变，则电路中的电流最小时总电功率最小，为：P=UI=6V×0.2A=1.2W，故D正确。
故选：D。
由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
(1)根据电压变化的范围进行判断即定值电阻两端电压不会等于零，据此判断两个电阻的“U−I”关系图像，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，根据图像读出电路中的最小电流和两电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，根据欧姆定律求出R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值；
(2)电路中的电流最小时总电功率最小，根据P=UI求出电路消耗的最小总功率。
本题考查串联电路电流和电压的规律以及滑动变阻器的使用，关键是欧姆定律的应用，要明白电路各个用电器的连接情况，还要会看“U−I”关系图像。
10.【答案】B
【解析】解：由电路图可知，L与R串联，电流表测电路中的电流；
A、由图像可知，灯泡的电流与其两端电压的关系图线是一条曲线，所以通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，故A错误；
B、由图象可知，电流表的示数为0.2A时，灯泡两端的电压UL=1.5V，
由串联电路的电压特点可知，电阻R两端的电压：UR=U−UL=4.5V−1.5V=3V，
则电阻R的阻值：R=URI =3V0.2A=15Ω，故B正确；
C、此时小灯泡L的电功率：PL=ULI=1.5V×0.2A=0.3W，故C错误；
D、通电10s整个电路消耗的电能：W=UIt=4.5V×0.2A×10s=9J，故D错误。
故选：B。
由电路图可知，L与R串联，电流表测电路中的电流；
(1)分析图像可得灯泡的电流与其两端的电压的关系；
(2)根据图象读出电流表的示数为0.2A时灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点求出R两端的电压，根据欧姆定律求出R的阻值；
(3)根据P=UI求出小灯泡的实际功率；
(4)根据W=UIt求出通电10s整个电路消耗的电能。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键。
11.【答案】C
【解析】解：A、甲图中磁感线是从左侧回到右侧，因为在磁体外部磁感线从N极出来回到S极，所以两个磁极为异名磁极，左端为N极，右端的为S极，故A错误；
B、乙图中有电源，是通电导体在磁场中受力运动的实验，电动机是根据此原理制成的，将电能转化为机械能，故B错误；
C、读图可知，左侧控制电路不工作时，右侧的绿灯始终是亮着的；当水位升高至B时，控制电路连通，电磁铁获得磁性，吸引衔铁，使其与上触点断开，与下触点连通，此时绿灯灭，红灯会发光报警，故C正确；
D、丁图中没有电源，闭合开关后，当线圈做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，这是电磁感应现象，故D错误。
故选：C。
(1)在磁体外部磁感线从N极出来回到S极；
(2)通电导体在磁场中受力而运动，根据此原理制造了电动机，实现了电能转化为机械能；
(3)通过读图，明确左侧为控制电路，右侧为工作电路，再从水位变化开始分析，明确左侧电路接通与否对右侧产生了怎样的影响，最终确定两灯的明与灭；
(4)发电机是利用电磁感应现象的原理制成的。
此题考查的知识较多，需要把握课本中的实验以及原理加以分析。
12.【答案】D
【解析】解：A、开关S闭合时，R0短路，电压表测量电源电压U，开关S断开时，电压表测量Rx两端的电压UX；
根据串联电路总电压等于各分电压之和，可求出R0两端的电压U0=U−UX，
根据I=UR求出通过R0的电流I0=U0R0=U−UXR0；
根据串联电路电流处处相等，通过Rx电流等于通过定值电阻电流，即Ix=I0=U−UXR0；
根据Rx=UXIX=UXU−UXR0=UXU−UX⋅R0可求出Rx电阻，故A不符合题意；
B、由电路图可知，当S断开时，电路为R0的简单电路，电流表测R0的电流I0，根据欧姆定律可求电源的电压U=I0R0；
当开关S闭合时R0、Rx并联，电流表测总电流I，R0的电压始终为电源电压保持不变，由并联电路电流特点可求得通过Rx的电流IX=I−I0，Rx两端电压等于电源电压即UX=U=I0R0，
根据Rx=UXIX=I0R0I−I0可求出Rx阻值，故B不符合题意；
C、由电路图可知，当开关S闭合时，电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流I，根据欧姆定律求出电源的电压U=IR0；
当开关S断开时两电阻串联，电流表测串联电路的电流I′，根据欧姆定律求出电路的总电阻R=UI′=IR0I′，再根据串联电路的电阻特点可以求出Rx=R−R0=IR0I′−R0=I−I′I′⋅R0，故C不符合题意；
D、开关S闭合时，Rx短路，电压表测量电源电压；开关S断开时，电压表测量电源电压；所以无法得到电路中电流，所以不能计算出Rx的值，故D符合题意。
故选：D。
串联电路的电流处处相等，并联电路各支路电压相等，用电压表和电流表，直接或间接测量电压和电流，根据欧姆定律求得Rx电阻。
利用电压表或电流表测未知电阻的阻值，就是根据串联电路的电流特点或并联电路的电压特点想办法得出未知电阻两端的电压和电流，然后根据欧姆定律求出未知电阻的阻值。
13.【答案】扩散 不变
【解析】解：(1)炒菜过程中能闻到香味，是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动；
(2)热值是燃料的一种特性，只与燃料种类有关，与是否完全燃烧无关，所以炒菜过程中，煤气燃烧越充分，其热值不变。
故答案为：扩散；不变。
(1)不同物质接触时，分子彼此进入对方的现象叫扩散；
(2)热值是燃料的一种特性，只与燃料种类有关，与燃料的质量、放热多少和燃烧情况无关。
本题考查了对扩散现象的认识、对热值特性的理解，属于基础题目。
14.【答案】半导体 不高于36V
【解析】解：照明的LED灯是用半导体材料制成的；人体的安全电压是不高于36V。
故答案为：半导体；不高于36V。
据物理学中关于半导体材料和电压的常识进行填写。
此题考查了半导体材料、电压，属基础题目。
15.【答案】电流 大 小 R0
【解析】解：(1)根据图可知，油量表串联接入电路中，为电流表，即为电流表改装而来。
(2)当油箱油面下降时，滑片会向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，油量表示数变小。
(3)当油面下降时，滑片P向上运动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路中的电流将变小；根据公式U=IR，可以确定定值电阻R0两端的电压随着电流的减小而减小；电源电压不变，由于定值电阻两端电压的减小会导致滑动变阻器两端的电压增大，所以要将电压表与定值电阻并联，才能出现当油面下降时，电压表的示数也减小的情况。
故答案为：(1)电流；(2)大；小；(3)R0。
(1)根据电压表使用时并联、电流表使用时串联判断油量表的类型；
(2)根据滑片的移动确定当油箱中的浮标向上运动时R电阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化，再根据串联电路的电压特点确定R两端的电压变化；
(3)根据串联电路分压特点分析。
本题是利用所学知识解释油量表的原理，是一道力学和电学的综合题，学以致用，符合新课标的要求。
16.【答案】1.8×105 1000 电水壶
【解析】解：3200imp/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，
指示灯闪烁160次，则该家用电器消耗的电能：
W=1603200kW⋅h=0.05kW⋅h=1.8×105J，
工作时间t=3min=0.05h，
该用电器的功率：
P=Wt=0.05kW⋅h0.05h=1kW=1000W，
因为该该用电器正常工作，所以用电器的额定功率等于1000W；
由物理常识可知，电水壶的功率在1000W左右，台灯的功率一般小于40W，电视机的功率在200W左右，
所以这个家用电器可能是电水壶。
故答案为：1.8×105；1000；电水壶。
3200imp/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，据此求电能表指示灯闪烁了160次时家用电器消耗的电能，再利用P=Wt求出该家用电器正常工作的电功率(额定功率)，再结合物理常识判断可能是哪种用电器。
本题考查了电能、电功率的计算，正确理解电能表相关参数的物理意义是关键。
17.【答案】241.4W
【解析】解：观察图像可知，当小灯泡的电功率为1W时，根据公式P=UI可知，小灯泡两端的电压为2V，通过的电流为0.5A，只闭合开关S1时，电路中只有小灯泡L，两端电压等于电源电压，故可知该电路中电源电压为2V。
由欧姆定律可知，小灯泡的电阻RL=UIL=2V0.5A=4Ω；
开关S1和S2都闭合时，由图像可知，通过定值电阻的电流IR=0.2A，则电路中的总电流I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A，
故电路总功率P=UI=2V×0.7A=1.4W。
故答案为：2；4；1.4W。
观察图像可知，当小灯泡的电功率为1W时，根据公式P=UI可知，小灯泡两端的电压为2V，通过的电流为0.5A，只闭合开关S1时，电路中只有小灯泡L，两端电压等于电源电压，故可知该电路中电源电压。
由欧姆定律可知，小灯泡的电阻；
开关S1和S2都闭合时，由图像可知，通过定值电阻的电流IR=0.2A，根据并联电路的电流特点可知电路中的总电流，根据P=UI得出电路总功率。
本题考查并联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的应用，关键是能从图上找出有用的信息。
18.【答案】解：
LED夜灯与三孔插座应并联。
利用无线接收模块来控制LED夜灯，无线接收模块要接在火线与LED灯之间；
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：
。
故答案为：见上图。
【解析】(1)三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
(2)无线模块相当于开关，控制LED灯，且无线模块先火线。
在家庭电路中灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、电能表、保险丝的接法是我们经常遇到的问题，应熟练掌握其要求。
19.【答案】质量 甲、丙 加热时间 小于 甲、乙 升高的温度 大于
【解析】解：
(1)根据控制变量法的要求，在实验中，三个烧杯中a、b液体的质量必须相同；
(2)为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲、丙两图进行实验；甲、丙所示实验中所用燃料种类与质量相同，则燃料燃烧释放的热量相等，即Q甲=Q丙，
相同的燃料在相同的时间内释放的热量相同，故实验中液体吸热的多少是通过加热时间的长短来反映，这用到了转换法，
燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则Qa=Qb，
甲、丙两实验烧杯中液体的初温相等，末温T甲>T丙，则Δt甲>Δt丙，即Δta>Δtb，
因为Qa=Qb，m相等，Δta>Δtb，Q=cmΔt，
所以由c=QmΔt可知，c1
燃料释放的热量被液体吸收，液体温度升高，故可以通过温度的变化判断燃料放热的多少，进而判断热值大小，
由图甲、乙所示实验可知，两烧杯中的液体种类即比热容c、质量m都相等，由热量公式Q=cmΔt可知，
Q甲>Q乙，燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则燃料释放的热量Q1>Q2，
由于甲、乙两实验所使用的燃料质量m相同而种类不同，由Q=mq可知，q1>q2。
故答案为：(1)质量；(2)甲、丙；加热时间；小于；(3)甲、乙；温度的变化；大于。
(1)根据控制变量法的要求，根据所探究的问题，确定需要控制的变量；
(2)相同的燃料在相同的时间内释放的热量相同，故实验中液体吸热的多少是通过加热时间的长短来反映，这用到了转换法；
为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系；
(3)燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小。
本题考查了学生对热值概念、比热容概念的了解与掌握，分析时用好控制变量法是本题的关键。
20.【答案】滑动变阻器使用的是下方两个接线柱 电压表 0.3A灯丝断路 灯的接线柱接触不良 0.625变大 1.8
【解析】解：(1)滑动变阻器的滑片向左移时电压表示数变小，可知变阻器的电压变大，由分压原理，变阻器连入电路的电阻变大，故变阻器右下接线柱连入电路中，如下所示：
(2)如果闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数，电路为通路，电路的电流较小，任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变，可知变阻器没有变阻的作用，具体原因是滑动变阻器使用的是下方两个接线柱；
(3)灯在额定电压下正常发光，问题排除后，移动滑片P，此时眼睛应注意观察电压表；当滑片位于某一位置时，电流表的示数如图乙，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其读数为0.3A；由图丙可知，灯在额定电压下的电流为0.25A，结合图丙，为使小灯泡正常发光，应减小电路的电流，增大电路的电阻，故该将滑片向A调节；某一时刻电流表示数突然变为零，电路可能断路，电压表示数接近3V，电压表与电源连通，则电路故障可能是灯泡断路或灯的接线柱接触不良；
(4)根据实验数据绘成的I−U图像可知小灯泡额定电压下的电流为0.25A，灯的额定功率是
P=ULI=2.5V×0.25A=0.625W；
在多次测量中，当电流表的示数增大时，灯的电压也变大，灯的功率变大，灯的温度升高，灯的电阻变大，由欧姆定律可知，电压表与电流表的示数之比即灯的电阻变大；
(5)由串联电路电压的规律及分压原理有：
U−U′U′=R滑R定；
即3V−U′U′=20Ω30Ω
U′=1.8V，即他想让这四个定值电阻都能进行实验，则定值电阻两端电压值最小不得小于1.8V。
故答案为：(1)；(2)滑动变阻器使用的是下方两个接线柱；(3)电压表；0.3；A；灯丝断路；灯的接线柱接触不良；(4)0.625；变大；(5)1.8。
(1)根据滑动变阻器的滑片向左移时电压表示数变小，可知变阻器的电压变大，由分压原理，变阻器连入电路的电阻变大，据此确定变阻器右下接线柱连入电路中；
(2)如果闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数，电路的电流较小，任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变，可知变阻器没有变阻的作用，据此分析；
(3)灯在额定电压下正常发光；根据电流表选用小量程确定分度值读数；由图丙可知，灯在额定电压下的电流为0.25A，应减小电路的电流，结合欧姆定律分析；某一时刻电流表示数突然变为零，电路可能断路，电压表示数接近3V，可知电压表与电源连通，据此分析；
(4)根据实验数据绘成的I−U图像可知小灯泡额定电压下的电流为0.25A，根据P=UI求出灯的额定功率
当电流表的示数增大时，灯的电压也变大，根据P=UI可知灯的功率变大，灯的温度升高，结合欧姆定律回答；
(5)灯的电压不能小于U′，由串联电路电压的规律及分压原理得出定值电阻两端电压值最小不得小于多少。
本题测定小灯泡的电功率的实验，考查电路连接、反常现象的分析、操作过程及故障分析等知识。
21.【答案】(1)电阻；右；(2)不相等；更小的；(3)左
【解析】解：
(1)在甲装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过它们的电流与通电时间相同，探究导体产生的热量与电阻的关系；甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q=I2Rt可知，右侧电阻丝产生热量多；则右侧容器内空气吸收的热量多，右侧容器中U形管中液面的高度差大；
(2)图乙的装置在实验中，右侧容器的外部，将一个完全相同的电阻和这个容器内的电阻并联，再接入原电路，使通过左边容器中电阻的电流与通过右边容器中电阻的电流不同，可以探究电流产生的热量与通过导体的电流大小的关系；为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成更小的，这样分流更多，R1和R2发热多少对比更明显；
(3)图乙的装置在实验中，容器内电阻相同，左侧电流大，通电时间相等，由焦耳定律Q=I2Rt可知，左容器中导体产生的热量较多。
故答案为：(1)电阻；右；(2)不相等；更小的；(3)左。
(1)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究时运用了控制变量法；
(2)探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；R3的作用是分流。
本题考查了对焦耳定律的认识和理解，要注意转换法和控制变量法的应用。
22.【答案】解：由小磁针的指向，根据磁极间的相互作用规律得出通电螺线管的上端为S极，下端为N极，再根据右手螺旋定则得出电源的上端为正极，下端为负极．
【解析】先根据小磁针静止时N极的指向判定出通电螺线管的N、S极，然后根据安培定则判定出螺线管中的电流方向，最后根据电流方向判定出电源的正、负极．
本题考查了磁极间的相互作用规律和右手螺旋定则．利用右手螺旋定则既可由电流的方向判定磁极磁性，也能由磁极极性判断电流的方向和线圈的绕法．
23.【答案】解：(1)水的体积：V=150L=100dm3=0.15m3，
根据ρ=mV可得，水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.15m3=150kg；
(2)水吸收的热量：Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×150kg×(60℃−20℃)=2.52×107J；
(3)由题知，煤气完全燃烧释放热量：Q放=Q吸42%=2.52×107J42%=6×107J，
由Q放=Vq可得，需要煤气的体积：V=Q放q=6×107J4.0×107J/m3=1.5m3。
答：(1)水箱中水的质量150kg；
(2)水吸收的热量2.52×107J；
(3)至少需要燃烧1.5m3的煤气。
【解析】(1)水箱装满水时水的体积和水箱的容积相等，根据密度公式求出水的质量；
(2)知道水的质量和水的初温、末温以及水的比热容，根据Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量；
(3)知道煤气灶的效率，利用效率公式求出煤气完全燃烧放出的热量，再利用Q=Vq求出需要煤气的体积。
本题考查了密度公式和吸热公式、效率公式和燃料完全燃烧释放热量公式的应用，重点考查了学生的综合应用能力及应用物理知识解决实际问题的能力，体现了物理与生活相联系的思想。
24.【答案】解：(1)已知电源电压U=6V，由表中数据可知，让LED灯发出了蓝光时ULED=3V，
根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可知，定值电阻R1两端的电压：U1=U−ULED=6V−3V=3V；
(2)由欧姆定律可得，定值电阻R1的电流：I1=U1R1=3V150Ω=0.02A；
(3)LED灯发出蓝光的电压为3V；电源电压为6V，根据串联电路的电压特点，可以用两个LED灯串联起来，此时每个LED两端的电压为ULED=12U=12×6V=3V，可以实现LED灯发蓝光，如图所示：
(4)由欧姆定律可得，LED灯的阻值：RLED=ULEDI1=3V0.02A=150Ω；
由图表可知，让LED灯发出了红光时，ULED′=2V，
由串联电路的电流特点可知，此时电路中的电流为：I=ILED=ULED′RLED=2V150Ω=175A，
由欧姆定律可得，此时电路的总电阻为：R总=UI=6V175A=450Ω，
根据电阻的串联可得，应再串联电阻的阻值：R=R总−RLED−R1=450Ω−150Ω−150Ω=150Ω。
答：(1)定值电阻R1两端的电压是3V；
(2)通过定值电阻R1的电流是0.02A；
(3)电路图如下：
(4)若LED灯使用过程中电阻值始终不变，如要使LED灯发红光，应再串联一个150Ω的电阻。
【解析】(1)根据表格可知LED灯发出了蓝光时灯两端的电压，根据串联电路的电压特点求出定值电阻R1两端的电压；
(2)根据欧姆定律求出通过定值电阻R1的电流；
(3)根据串联电路的电压特点分析两灯的连接方式，并画出电路图；
(4)首先由欧姆定律求出LED灯的阻值；根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出使LED灯发红光时电路中的电流，利用欧姆定律求出此时的总电阻，最后根据串联电路的电阻特点求出串联电阻R的阻值。
本题主要考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道综合题。
25.【答案】解：(1)小灯泡L标有“4V，1.6W”字样，根据P=UI=U2R可得，灯泡正常工作时的电阻；
RL=U额2P额=(4V)21.6W=10Ω；
(2)只闭合开关S、S2和S3，移动滑动变阻器R1的滑片P至最右端时，灯泡被短路，此时滑动变阻器R1的最大阻值和R2并联，电流表测总电流，即I总=0.45A；
因并联电路各支路两端的电压相等且等于电源电压，
所以根据P=U2R可得电源电压：
U= P2R2= 1.25W×20Ω=5V；
此时通过R2的电流：
I2=UR2=5V20Ω=0.25A；
由并联电路电流的规律可得，通过滑动变阻器R1的电流：
I1=I总−I2=0.45A−0.25A=0.2A，
由I=UR可得滑动变阻器R1的最大阻值：
R1=UI1=5V0.2A=25Ω；
(3)只闭合开关S和S1，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路中的电流，
根据P=UI可得，灯正常工作时的电流：
IL=P额U额=1.6W4V=0.4A，
电流表量程为0∼0.6A，灯正常工作时的电流为0.4A，
根据串联电路电流的规律，电路中的最大电流为I最大=0.4A，此时灯正常发光，此时连入电路中的阻值最小；
由串联电路的特点和欧姆定律可得，滑动变阻器R1的最小阻值：
R滑小=UI大−RL=5V0.4A−10Ω=2.5Ω；
因电压表的量程为0∼3V，由串联分压的规律可知，电压表的示数最大为U滑大=3V时，变阻器连入电路中的电阻最大，
因串联电路两端的电压等于各电阻两端的电压之和，
灯泡两端的最小电压：UL最小=U−U滑大=5V−3V=2V，
由图乙可知，此时通过灯的电流为电路中的最小电流，则I最小=0.25A，
由欧姆定律和串联电路电流的规律，变阻器连入电路中的最大电阻：
R滑大=U最大I最小=3V0.25A=12Ω，
故滑动变阻器R1允许的取值范围是2.5Ω∼12Ω。
答：(1)灯泡正常发光时的电阻为10Ω；
(2)滑动变阻器R1的最大阻值为25Ω；
(3)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2.5Ω∼12Ω。
【解析】(1)由小灯泡L标有“4V，1.6W”字样，根据P=U2R求灯的电阻；
(2)只闭合开关S、S2和S3，移动滑动变阻器R1的滑片P至最右端时，灯泡被短路，此时滑动变阻器R1的最大阻值和R2并联，电流表测总电流，已知R2消耗的电功率，由并联电路的电压特点和P=U2R求出电源电压；
根据欧姆定律求出通过R2的电流，由并联电路电流的规律得出通过滑动变阻器R1的电流，根据并联电路电压的规律和欧姆定律求滑动变阻器R1的最大阻值；
(3)由小灯泡L标有“4V，1.6W”字样，根据P=UI求灯的额定电流；
根据串联电路电流的规律确定电路中最大电流，根据欧姆定律和串联的规律求出变阻器连入电路中的最小电阻；
根据电压表量程确定变阻器的最大电压，由串联电路电压的规律求出灯的电压，由图象可知此时通过灯的电流，由欧姆定律和串联电路电流的规律，求出变阻器连入电路中的最大电阻。
本题考查串联、并联电路的规律和欧姆定律及电功率公式的运用，关键是正确识别电路，从图象中获取有效的信息。灯两端电压(V)
2
2.4
3
发光的颜色
红
绿
蓝
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