2022-2023学年山东省济宁市曲阜市九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2022-2023学年山东省济宁市曲阜市九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共18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.关于内能、温度和热量，下列说法正确的是( )
A. 物体的温度越高，所含热量越多
B. 不同燃料燃烧时，放出热量越多的热值越大
C. 质量和初温相同的水和煤油，放出相同热量时煤油温度降低得多
D. 内能总是从内能多的物体向内能少的物体传递
2.南极的最低气温可达−90℃，科考队员要测量南极的气温，应选用( )
A. 体温计B. 水银温度计C. 酒精温度计D. 煤油温度计
3.汽油机工作时的热损失情况是：汽缸散热损失30%，废气带走35%.机械摩擦损耗10%，则完全燃烧2g汽油(热值为4.6×107J/kg)获得的机械能是( )
A. 2.76×104JB. 3.22×104JC. 0.92×104JD. 2.3×104 J
4.将两根电阻丝R1、R2分别插入甲、乙两瓶等量煤油中，串联接入电路，R1：R2=2：3，通电一段时间后，R1、R2产生的热量之比为( )
A. 4：9
B. 9：4
C. 2：3
D. 3：2
5.利用如图电路探究串联电路的规律，下列做法不正确的是( )
A. 分别把开关改接到 a、b、c 处，可以探究开关位置的改变对用电器控制作用的影响
B. 分别将电压表串联在 a、b、c 处，可以探究电路中各用电器两端电压与电源两端电压的关系
C. 分别将电流表串联在 a、b、c 处，可以探究电路中各处电流的关系
D. 为使探究结论更具普遍性，可更换不同的用电器或改变电源电压进行多次实验
6.下列各选项中，有错误的一组是( )
A.
B.
C.
D.
7.电源电压3V保持不变，把标有“3V3W“的灯L1和标有“3V1.5W”的灯L2按如图的方式连接，当开关S闭合后，则下列说法中正确的是( )
A. 灯L1消耗的实际功率是3WB. 电压表测L2两端的电压
C. 两灯消耗的总功率是1WD. 电压表的示数与电源电压之比是1：2
8.汽车上的物理知识：以下说法正确的是( )
A. 汽车上的左右转向灯连接方式是串联
B. 发动机外装有水箱，用循环流动的水帮助发动机散热——水的密度大
C. 小汽车的后窗玻璃板中嵌有一道道的电热丝——天冷时它可以防止车外的水蒸气液化成小水珠附着于玻璃上
D. 油罐车的尾部通常要挂一条铁链直达路面，这样做有利于使运输过程中因摩擦而产生的电荷迅速传到大地上，避免因静电放电而引起火灾
9.如图所示的电路，电源电压不变。当开关S由断开到闭合，电路中( )
A. 电流表示数不变，电阻R2两端电压减小
B. 电流表示数变大，电阻R2的功率变大
C. 电流表示数变小，总功率变大
D. 电流表示数变大，总电阻变小
10.如图所示，阻值为R的电阻丝，用四种方法分别接在电压为U或2U的电源上。闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题：本大题共7小题，共10分。
11.磨菜刀时要不断浇水，是因为克服菜刀与石头摩擦时做功而产生热量使刀的内能增加，温度升高，刀口硬度变小，对刀口不利；浇水是利用______方式使菜刀的温度降低。
12.夏天自来水管壁大量“出汗”，常是下雨的征兆。自来水管“出汗”并不是管内的水渗漏，而是自来水管大都埋在地下，水的温度较低，空气中的水蒸气接触水管，就会______(填物态变化的名称)成小水滴附在外壁上。如果管壁大量“出汗”，说明空气中水蒸气含量较高，湿度较大，这正是下雨的前兆。
13.油炸食物时，溅入水滴会听到“叭、叭”的响声，并溅出油来。这是因为水的______比油低，水的密度比油大，溅到油中的水滴沉到油底迅速升温沸腾，产生的气泡上升到油面破裂而发出响声。
14.如图所示是一种调节收音机音量的调节器，若要顺时针旋转滑片P，使音量减小应该连接______两点。
15.电学实验中使用的电流表和电压表都是由小量程电流表(表头)改装而成的，从电路的角度看，表头就是一个电阻，同样遵从欧姆定律。电流表
的电阻Rg叫作电流表内阻，指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫作满偏电流，加在它两端的电压Ug叫作满偏电压。如图所示，有一个电流表
，内阻为30Ω，满偏电流为1mA，并联一个电阻R后，就将它改装成了一个量程为0.6A的电流表A。请解答：电流表的满偏电压是______ V；改装后的电流表A的内阻是______Ω。
16.固态、液态和气态是物质常见的三种状态，某物质通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物态之间转化，如图所示，其中甲为______态，由甲到乙发生的物态变化是______。
17.图甲是通过灯泡L的电流跟其两端电压关系的图象。现将L与阻值为10Ω的电阻R连入图乙所示电路。闭合开关S，L的实际功率为1.8W.则电源电压是______V，此时通过R的电流是______A。
三、作图题：本大题共1小题，共3分。
18.一间教室要安装2盏“220V 40W”的电灯和一个插座，要求开关S控制两盏灯，且每盏灯都能正常发光，电路连接要符合安全用电的要求。请按以上要求将图中元件用笔画线代替导线连接起来；同时标出火线和零线。
四、实验探究题：本大题共2小题，共16分。
19.为了探究做功与物体内能变化的关系某小组同学利用气压式喷雾器(壶的内部没有水)、数字式温度计、小叶轮等进行实验。实验步骤一：他们先测出壶内空气的温度(如图中a图所示)；步骤二：接着手压活塞快速打气，并测出喷雾器内部的气体温度(如图中b图所示)；步骤三：然后打开喷嘴处的阀门，迅速放出壶内的气体吹动小叶轮旋转，并测出喷雾器内部的气体温度(如图中c图所示)。
请仔细观察图中的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论。
(1)比较(a)和(b)两图可知：______；
(2)比较(b)和(c)两图可知：______。
20.如图1为测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的实验电路，电源电压恒为3V不变。
(1)请用笔画线代替导线，将图1中的实物图连接完整，连接导线后滑动变阻器的滑片位于阻值最大处。
(2)小玲同学连好电路后，闭合开关，发现电流表、电压表均有示数，但小灯泡不亮。接下来应进行的操作是______。
A.检查电路是否出现断路
B.检查电路是否出现短路
C.断开开关，更换小灯泡
D.移动滑动变阻器的滑片继续观察
(3)问题解决后，继续进行实验，某时刻，小玲发现电压表的示数如图2中a图所示，要测量小灯泡的额定功率，她应将滑动变阻器的滑片向______(选填“A”或“B”)端移动，当小灯泡正常发光时电流表的示数如图2中b图所示所示，则小灯泡的额定功率为______ W。若将小灯泡换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是______(选填“A”或“B”)。
A.探究电流与电阻的关系
B.探究电流与电压的关系
(4)小玲同学实验过程中发现电压表已损坏，她找到一只阻值为5Ω的定值电阻，测量出了小灯泡的额定功率，设计方案如图3所示，实验中调节滑动变阻器滑片，使电流表A2的示数为______ A后，再读电流表A1的示数，从而算出小灯泡的额定功率。
五、计算题：本大题共2小题，共11分。
21.为预防新型冠状病毒交叉感染，某医院将医疗器械置于消毒柜内，通过对水加热，达到设定压强和工作温度，产生高压饱和蒸汽，从而对医疗器械进行消毒处理。某型号的全自动高压消毒柜部分参数如表，某次消毒，将满箱温度是20℃的水加热到工作温度，需正常工作50min，水的比热容是4.2×103J/(kg⋅℃)
(1)消毒一次，水箱中的水吸收的热量是多少？
(2)消毒一次，消毒柜消耗的电能是多少？
(3)该消毒柜的电加热效率是多少？
22.一种电饭锅有高温挡和低温挡，如图所示是电饭锅的内部简化电路图。两个电热丝的阻值相同，开关S处于闭合状态，当再闭合S1时，电流表的示数变化了0.2A，电路的总功率变化了1.6W。
(1)题目中第一个“变化了”是指电路中电流______0.2A，第二个“变化了”是指电路的总功率______1.6W。(选填“增大”或“减小”)
(2)请分别计算出电源电压和电热丝的阻值。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：
A、热量不是状态量，不能说含有或者具有热量，故A错误；
B、燃料的热值是燃料本身的一种性质，与燃料的种类有关，与放热的多少无关，故B错误；
C、质量相同、初温相同的水和煤油，放出相同的热量；因为水的比热容较大，所以水的温度变化小，煤油的温度变化大，故煤油的末温比水的末温降低的多，故C正确；
D、热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，和物体的内能多少没有关系，故D错误。
故选：C。
(1)热量是过程量，只存在于热传递中，只能说吸收或放出热量；热量不是状态量，不能说含有热量；
(2)热值是燃料本身的一种性质，与燃料的质量、是否完全燃烧、放出热量多少等没有关系；
(3)因为水的比热容较大：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；
(4)在热传递过程中，传递的是热量，不是内能。发生热传递的条件是有温度差。
此题考查学生对热值的理解、热量的理解、比热容的理解以及热传递现象等知识，是一道综合题。
2.【答案】C
【解析】解：由于水银的凝固点是−39℃，所以体温计和水银温度计不可以测出南极的温度；
煤油的凝固点也高于−90℃，所以不能使用；
酒精的凝固点是−117℃，低于南极的最低温度，所以可以使用；
故选C.
要使温度计能测量较低的温度，那么内部物质的凝固点得小于当地的温度，结合各物质的凝固点进行分析．
此题灵活的考查了液体的熔点和凝固点，要结合温度计的原理进行分析．
3.【答案】D
【解析】解：
(1)汽油机的效率：η=100%−35%−30%−10%=25%；
(2)2g汽油完全燃烧产生的热量：
Q=mq=2×10−3kg×4.6×107J/kg=9.2×104J；
(3)根据η=WQ可知获得的机械能：
W=ηQ=25%×9.2×104J=2.3×104J。
故选：D。
(1)燃料产生的总能量是100%，减去所有消耗的(废气带走的能量占总能量的35%、气缸向周围散热损失的能量占总能量的30%、克服机械运行的摩擦损失的能量占总能量的10%)，就是做有用功的了，也就是所求的机械效率；
(2)知道汽油的质量和热值，利用燃料完全放热公式Q放=qm求汽油完全燃烧产生的热量(总能量)；
(3)知道汽油机的效率，利用效率公式求有用机械能。
此题主要考查的是有关热机效率和燃料热值的计算，也是一道生活中的物理题，有其实用价值，对公式的把握和运用是基础，只要读好题，总体来说本题难度不大，体现了物理来源于生活，服务于社会的新课程理念。
4.【答案】C
【解析】解：
由图知，电阻丝R1、R2串联，所以通过两电阻丝的电流和通电时间相等，根据公式Q=I2Rt可得，R1、R2产生的热量之比：
Q1Q2=I2R1tI2R2t=R1R2=23。
故选：C。
由图知两电阻丝串联，根据串联电路特点和Q=I2Rt可得通电一段时间后，R1、R2产生的热量之比。
本题考查串联电路特点和焦耳定律公式的应用，属于一道基础题。
5.【答案】B
【解析】解：
A、分别把开关改接到a、b、c处，开关的位置不同，通过开关的通断，可以探究开关位置的改变对用电器控制作用的影响，故A正确；
B、电压表要并联在用电器两端；若分别将电压表串联在a、b、c处，相当于断路，不能探究电路中各用电器两端电压与电源两端电压的关系，故B错误；
C、分别将电流表串联在a、b、c处，电流表测不同位置的电流，可以探究电路中各处电流的关系，故C正确；
D、本实验是探究串联电路的规律(主要是电流、电压的规律)，为使探究结论更具普遍性，可更换不同的用电器或改变电源电压进行多次实险，故D正确；
故选：B。
(1)在串联电路中，一个开关可以控制所有用电器，开关位置改变时，控制作用不变；
(2)电压表电阻很大，要并联在用电器两端；
(3)串联电路中电流处处相等；
(4)通过实验获得结论，一般都要多做几次实验，多做几次实验，就可以多获几组数据，从而可以对数据进行归纳分析，以此获得结论。
本题是一道实验题，做此题时要围绕串联电路的电压规律去分析解答，需要注意的是，在串联电路中一个开关就可以控制所有用电器。
6.【答案】C
【解析】解：A、灯丝用钨做成利用了钨的熔点高，用电器外壳接地是防止漏电事故的发生，积雪的路面上撒盐防止道路结冰，降低了冰的熔点，故A全对，不符合题意；
B、由W=UIt可知，电功的单位与所给单位相符，电功率的单位也与所给单位相符，电阻的单位与所给单位相符，故B全对，不符合题意；
C、夏天打开冰箱门冒白气是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，而不是冰箱里冒出白气，夏天人说话时不冒白气是因为空气干燥，冬天人说话时冒白气是空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠，故C不全对，符合题意；
D、用电压表和电流表可以测量电阻和电功率，用电压表和电阻可以测量电流，用电能表和秒表可以测量电功率，故D全对，不符合题意；
故选：C。
(1)灯丝是由金属钨做成的，用电器使用时通常外壳接地，积雪路面撒盐防止道路结冰；
(2)电功、电功率的单位是导出单位，为了纪念科学家欧姆，把他的名字作为电阻的单位；
(3)白气是由于空气中的水蒸气遇冷液化形成的；
(4)伏安法测电阻和电功率，再由电功率的定义可间接测量。
本题属于电学和热学知识的综合题目，属于基础题。
7.【答案】C
【解析】解：(1)由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I1=P1U1=3W3V=1A，I2=P2U2=1.5W3V=0.5A，
由I=UR可得，两灯泡的电阻分别为：
R1=U1I1=3V1A=3Ω，R2=U2I2=3V0.5A=6Ω；
(2)由电路图可知，开关S闭合后，L1与L2串联，电压表测L1两端的电压，故B错误；
此时电路中的电流：
I=UR1+R2=3V3Ω+6Ω=13A，
灯L1消耗的实际功率：
P1′=I2R1=(13A)2×3Ω=13W，故A错误；
灯L2消耗的实际功率：
P2′=I2R2=(13A)2×6Ω=23W，
则两灯消耗的总功率：
P=P1′+P2′=13W+23W=1W，故C正确。
因串联电路中各处的电流相等，且总电阻等于各分电阻之和，
所以，电压表的示数与电源电压之比：U1U=IR1I(R1+R2)=R1R1+R2=3Ω3Ω+6Ω=13，故D错误。
故选：C。
(1)知道两灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出两灯泡的额定电流，根据欧姆定律求出两灯泡的电阻；
(2)由电路图可知，开关S闭合后，L1与L2串联，电压表测L1两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流，根据P=I2R求出两灯泡消耗的实际功率，进一步求出两灯消耗的总功率，根据欧姆定律电阻的串联和欧姆定律求出电压表的示数与电源电压之比。
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，要注意本题中两灯泡的电阻是不变的。
8.【答案】D
【解析】解：
A、汽车上的左右转向灯可以独立工作，连接方式是并联，故A错误；
B、因为水的比热容大，与同质量的其他物质相比，在吸收相同的热量的时候，温度升高慢。所以汽车的发动机外有一个水套，利用循环流动的水冷却发动机，故B错误；
C、小汽车的后窗玻璃板中嵌有一道道的电热丝，它可以防止车内形成的水蒸气液化成水滴附着于玻璃上，故C错误；
D、油罐车的尾部通常要挂一条铁链直达路面，这样做有利于使运输过程中因颠簸而产生的电荷迅速传到大地上，避免因静电放电而引起火灾，故D正确。
故选：D。
(1)并联电路中电流有多条通路，各支路上的用电器工作时互不影响，支路开关只控制本条支路，干路上的开关可控制整个电路；
(2)水的比热容大，与同质量的其他物质相比，在吸收和放出相同热量，温度变化小；
(3)水蒸气遇冷会发生液化现象；
(4)摩擦可以使车体带上电荷，车体带电容易发生静电放电现象，据此分析铁链的作用。
本题考查了电路的辨别、水的比热容大的应用、液化现象、导体的性质，属于基础题。
9.【答案】D
【解析】解：由电路图可知，开关S断开时，电路为R2的简单电路，电流表A测通过R2的电流，开关S闭合时，两电阻并联，电流表A测干路电流，电流表示数变大；
A、电源电压不变，开关由断开到闭合过程中，电阻R2两端电压不变，电流表示数变大，故A错误；
B、电阻R2阻值不变，电阻两端电压U不变，由P=U2R2可知，电阻R2的功率不变，故B错误；
C、电源电压U不变，电路电流I变大，电流表示数变大，由P=UI可知，总功率变大，故C错误；
D、开关闭合后两电阻并联，干路电流变大，电流表示数变大，由并联电路特点可知，两并联电阻小于任何一个电阻阻值，电路总电阻变小，故D正确；
故选：D。
由电路图可知，开关S断开时，电路为R2的简单电路，电流表A测R2支路的电流；
开关S闭合时，两电阻并联，电流表A测干路电流；
应用并联电路特点、电功率公式分析答题。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的灵活运用，关键是开关断开、闭合时电路变化的分析和电表所测电路元件的判断。
10.【答案】D
【解析】解：因为串联电路中电阻等于各分电阻之和，并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以两电阻串联时电路中的总电阻最大，两电阻并联时电路中的总电阻最小，
因为Q放=W=U2Rt，所以在相同的时间内放出的热量最多的是D选项。
故选：D。
根据电阻的串并联比较各选项中电阻的大小，根据Q放=U2Rt得出它们在相同的时间内放出热量的关系。
本题考查了焦耳定律的灵活应用，关键是根据电阻的串并联判断选项中总电阻之间的关系。
11.【答案】热传递
【解析】解：向菜刀浇水，是为了让水吸收热量，使菜刀温度降低，这是利用热传递的方式使菜刀的温度降低。
故答案为：热传递。
改变物体内能的方式：做功和热传递。
解决此类问题要知道改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
12.【答案】液化
【解析】解：自来水管“出汗”并不是管内的水渗漏，而是自来水管大都埋在地下，水的温度较低，空气中的水蒸气接触水管，遇冷液化形成小水滴。
故答案为：液化。
物质从气态变为液态的过程叫做液化。
生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态；另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
13.【答案】沸点
【解析】解：水的密度比油大，水滴入高温的油中，会迅速沉入底部，因水的沸点比热油的温度低，会立即沸腾，汽化产生的水蒸气被上面的油盖住，气泡炸开而引起“叭、叭”的响声，并溅出油来。
故答案为：沸点。
知道水的密度比油大，所以水在油中会沉入水底；水的沸点比热油的温度低，所以会发生沸腾现象。
解决此题要结合沸腾及沸腾的条件，以及水和油密度的关系等进行分析解答。
14.【答案】AB
【解析】解：调节收音机音量的调节器的实质是一个滑动变阻器，它是通过改变接入电路电阻线的长度来改变其连入电路电阻大小的；
若要顺时针旋转滑片P，使音量减小，则电路中的电流减小，调节器电阻丝接入电路的电阻变大，接入的长度变大，则应连接AB两点。
故答案为：AB。
收音机电位器相当于一个滑动变阻器，其在电路中的作用是通过改变电路中电阻线的长度来改变电阻的大小，从而改变电路中电流的大小，进一步调节收音机的音量大小。
本题的解题关键是了解滑动变阻器的使用原理，并能进一步进行类比分析。
15.【答案】
【解析】解：由图可知：改装后的电流表A，由小量程电流表(表头)与电阻R并联；
已知满偏电流为Ig=1mA=0.001A，由I=UR可得，电流表的满偏电压：Ug=IgRg=0.001A×30Ω=0.03V；
根据并联电路各支路两端的电压相等和I=UR可得，改装后的电流表A的内阻：
RA=URI=Ω。
故答案为：0.03；0.05。
由图可知：改装后的电流表A，由小量程电流表(表头)与电阻R并联；
知道小量程电流表的满偏电流和内阻，根据欧姆定律求出满偏电压；已知电流表的量程，根据并联电路的特点和欧姆定律求出改装后的电流表A的内阻。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，从题干中获取有效的信息是解题的关键。
16.【答案】液 汽化
【解析】解：由图知，丙到甲吸热，甲到乙吸热，所以丙为固态，甲为液态，则乙为气态；
甲到乙是液态变成气态的过程，所以是汽化。
故答案为：液；汽化。
(1)自然界中常见的物质因其存在的形式不同，可以分为三种状态：固态、液态和气态；
(2)物质由固态变为液态的过程叫熔化；物质由液态变为固态的过程叫凝固；物质由液态变为气态的过程叫汽化；物质由气态变为液态的过程叫液化；物质由固态变为气态的过程叫做升华；物质由气态变为固态的过程叫做凝华。
(3)熔化、汽化、升华吸热，凝固、液化、凝华是放热的。
此题考查了物态变化的推断，确定丙的状态是解答此题的关键。
17.【答案】60.6
【解析】解：由图乙可知：灯泡L与电阻R并联，
根据P=UI，从图象上可以看出，当L的实际功率为1.8W时，对应的实际电压为6V，实际电流为0.3A，
则电源电压U=U实=6V，
通过R的电流IR=UR=6V10Ω=0.6A。
故答案为：6；0.6。
从图象上可以看出，当L的实际功率为1.8W时，对应的实际电压为6V，实际电流为0.3A，据此可知电源电压，利用欧姆定律可算出通过R的电流。
本题考查并联电路的特点和实际功率与实际电压、电流的判断，难点是学会从图象中所给信息中找到有用的数据。
18.【答案】解：由图可知，试电笔接触下面的线时，氖管发光，则下面的线为火线，上面的线为零线；
要使每盏灯都能正常发光，则两灯泡要并联；灯泡接法：火线进入开关，这样在断开开关时，能切断火线与灯泡的连接，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全；
两孔插座的接法，左边接零线，右边接火线。如图所示：

【解析】根据试电笔的使用情况判定火线和零线；灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套；两孔插座的接法，左边接零线，右边接火线。
掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
19.【答案】外界对气体做功，气体内能增加 气体对外界做功，气体内能减小
【解析】解：(1)比较(a)和(b)图，手压活塞，对壶内气体做功，观察到气体温度上升，即气体内能增大，所以外界对气体做功，气体的内能增加；
(2)比较(b)和(c)图，气体被放出，使得小叶轮转动，即气体对外界做功，此时，观察到气体温度下降，即气体内能减小，所以气体对外界做功，气体内能减小。
故答案为：(1)外界对气体做功，气体内能增加；(2)气体对外界做功，气体内能减小。
做功可以改变物体的内能，外界对物体做功，物体温度升高，内能增加；物体对外做功，内能减小，温度降低。
本题考查改变物体内能的方式，要注意区分是外界对物体做功还是物体对外界做功。
20.【答案】DA0.5B0.5
【解析】解：(1)在测量小灯泡的额定功率的实验中，小灯泡、电流表、滑动变阻器、开关、电源串联，电压表并联在小灯泡两端，注意闭合开关前，滑片P应移到最大阻值端，滑片在最左端，滑动变阻器右下接线柱接入电路，连接如图所示：
；
(2)闭合开关，电流表、电压表均有示数，小灯泡不亮，是因为滑动变阻器的滑片移到最大阻端端，此时电路中的电流最小，小灯泡的实际功率太小，不足于让灯泡亮起来，只需移动滑片继续观察小灯泡的发光情况，故选D；
(3)由图2中的a 图可知，电压表所选量程为0∼3V，分度值为0.1V，此时小灯泡两端的电压为2.6V，大于小灯泡的额定电压，因此要降低小灯泡两端的电压，滑片P向最大阻值端移动，即A端移动；
当小灯泡正常发光时，电流表示数如图2中b图所示，电流表所选量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数为0.2A，小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W；
把小灯泡换成定值电阻，探究电流与电阻的关系时，应控制电压一定，改变定值电阻的阻值大小，由于只有一个定值电阻，不能改变电阻，故不能完成探究电流与电阻的关系的实验；探究电流与电压的关系时，应控制电阻一定，改变定值电阻两端的电压大小，通过移到滑动变阻器的滑片，即可改变定值电阻两端的电压，故能完成探究电流与电压的关系的实验，故选B；
(4)由图3可知，小灯泡与定值电阻R0并联，小灯泡的额定电压为2.5V，所以，当小灯泡正常发光时，定值电阻两端R0的电压U0=U额=2.5V，通过定值电阻R0的电流I0=U0R0=2.5V5Ω=0.5A，即电流表A1的示数为0.5A，再读出此时电流表A1的示数，利用P=UI可求出小灯泡的额定功率。
故答案为：(1)；(2)D；(3)A；0.5；B；(4)0.5。
(1)在测量小灯泡的额定功率的实验中，小灯泡、电流表、滑动变阻器、开关、电源串联，电压表并联在小灯泡两端，注意闭合开关前，滑片P应移到最大阻值端，由此可连接电路；
(2)闭合开关，电流表、电压表均有示数，小灯泡不亮，是因为滑动变阻器的滑片移到最大阻端端，此时电路中的电流最小，小灯泡的实际功率太小，不足于让灯泡亮起来，只需移动滑片即可，由此可得出结论；
(3)由图2中的a 图可知，电压表所选量程为0∼3V，分度值为0.1V，此时小灯泡两端的电压为2.6V，大于小灯泡的额定电压，因此要降低小灯泡两端的电压，滑片P向最大阻值端移动；
当小灯泡正常发光时，电流表示数如图2中b图所示，电流表所选量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，由此可读出电流表的示数，再利用P=UI可求出小灯泡的额定功率；
把小灯泡换成定值电阻，探究电流与电阻的关系时，应控制电压一定，改变定值电阻的阻值大小，由于只有一个定值电阻，不能改变电阻，故不能完成探究电流与电阻的关系的实验；探究电流与电压的关系时，应控制电阻一定，改变定值电阻两端的电压大小，通过移到滑动变阻器的滑片，即可改变定值电阻两端的电压，故能完成探究电流与电压的关系的实验，由此可得出结论；
(4)由图3可知，小灯泡与定值电阻R0并联，小灯泡的额定电压为2.5V，根据并联电路电压规律可知，当小灯泡正常发光时，定值电阻两端R0的电压U0=U额=2.5V，利用欧姆定律可求出通过定值电阻R0的电流，再读出此时电流表A1的示数，利用P=UI可求出小灯泡的额定功率，由此可得出结论。
本题主要考查测量小灯泡的额定功率的实验，其中缺少电压表测量小灯泡的额定功率是本题的难点。
21.【答案】解：(1)消毒一次，水箱中的水吸收的热量：Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×120kg×(120℃−20℃)=5.04×107J；
(2)由P=Wt可知，消毒一次，消毒柜消耗的电能：W=Pt=20×103W×50×60s=6×107J；
(3)消毒柜的电加热效率：η=Q吸W×100%=5.04×107J6×107J×100%=84%。
答：(1)消毒一次，水箱中的水吸收的热量是5.04×107J；
(2)消毒一次，消毒柜消耗的电能是6×107J；
(3)该消毒柜的电加热效率是84%。
【解析】(1)知道水的比热容、质量、初温和末温，利用Q吸=cm(t−t0)计算出水吸收的热量；
(2)知道消毒柜的额定功率和通电时间，利用P=Wt的变形公式可以计算出消毒柜消耗的电能；
(3)利用效率公式计算出消毒柜的电加热效率。
本题是电热综合题，注意考查吸热公式、电功率公式的变形公式、效率公式的应用，能从表格中找到相关的有用信息是解题的关键。
22.【答案】增大 增大
【解析】解：(1)当开关S闭合，S1断开时，两电阻串联，电路中的总电阻为2R；当开关S、S1闭合时，电路为R的简单电路；
由I=UR可知，电源电压一定时，电阻减小，电流增大，故第一个“变化了”是指电路中电流增大了0.2A；
由P=UI可知，电源电压一定时，电流增大，电功率增大，故第二个“变化了”是指电路的总功率增大了1.6W；
(2)由题意可知，I2−I1=0.2A，即UR−U2R=0.2A……①
P2−P1=1.6W，即U2R−U22R=1.6W……②
由①②解得：U=8V，R=20Ω。
答：(1)增大；增大；
(2)电源电压为8V，电热丝的阻值为20Ω。
(1)当开关S闭合，S1断开时，两电阻串联；当开关S、S1闭合时，电路为R的简单电路；根据欧姆定律分析两次电流的变化；根据P=UI分析两次的总功率变化；
(2)利用欧姆定律表示出两次的电流变化的表达式，利用P=U2R表示出两次的总功率变化的表达式，解方程求解电源电压和电热丝的阻值。
本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算，难度不大。物质
水银
煤油
酒精
水
凝固点(℃)
−38.8
−30
−117
0
应用和知识
灯丝用钨材料做
钨的熔点高
用电器金属外壳接地
防止触电
向积雪的路面上撒盐
降低冰的熔点
物理量
和单位
电功
kW⋅hJVAS
电功率
WkWJ/S
电阻
ΩkΩMΩ
现象与原因
夏天把冰箱门打开时冒白气
从冰箱里冒出的冷气
夏天人说话时不冒白气
空气太干燥
寒冷的冬天人说话时冒白气
水蒸气液化成的小水珠
实验器材和测量的物理量
电压表和电流表
电阻、电功率
电压表和已知阻值R
电流
电能表和秒表
电功率
电源
AC 220V 50Hz
额定功率
20kW
水的质量
120kg
工作温度
120℃
额定压强
0.21MPa