山东省济宁市邹城市2023-2024学年九年级（上）期末物理模拟试卷

这是一份山东省济宁市邹城市2023-2024学年九年级（上）期末物理模拟试卷，共18页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（共10小题，满分20分，每小题2分）
1．如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图像，下列说法正确的是（ ）
A．在t＝15min时，该物质处于固态
B．在45℃，该物质一定处于固液共存态
C．该物质熔化过程持续了6min
D．在DE段，该物质为固态，是降温放热过程
2．关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．温度越高的物体所含的热量越多
B．物体的温度不变，内能一定不变
C．温度相同的两个物体间不会发生热传递
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
3．下列有关电现象的说法中，正确的是（ ）
A． 带电体能吸引轻小的物体是因为两者之间一个带正电，另一个带负电
B． 电荷的定向移动形成电流，定向移动的只可能是负电荷
C． 根据欧姆定律，由于导线电阻很小，短路时电流非常大，容易烧坏灯泡
D． 电视机后盖和机壳有很多孔，是为了散发由于电流的热效应而产生的大量热量
4．在“探究串、并联电路中电流的规律”实验中，闭合开关S后，电流表A的示数为0.5A，电流表A1的示数为0.3A，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．灯L1与L2串联
B．电流表A测量的是灯L1的电流
C．灯L2中电流方向从a到b
D．灯L1、L2中的电流分别是0.3A、0.2A
5．如图是小明家的部分电路，他将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热水壶突然停止工作，但电灯仍正常发光，拔出电饭煲的插头，电热水壶仍不能工作，用试电笔分别测试插座的左、右孔，氖管均发光，若电路中只有一处故障，则（ ）
A．电热水壶与b点或c点相连接的导线间断路
B．电路的a、b间导线断路
C．故障发生后，人不小心接触到a位置金属体，小明家空气开关会立即断开
D．故障发生后，人不小心接触到插座右孔，小明家漏电保护器会立即断开
6．如图所示，小明同学放学回到家中，闭合开关后灯泡不亮，于是他用测电笔检测插座的两孔，发现氖管都发光；用测电笔检测A点氖管发光，检测B点氖管也发光，发生这一现象的原因可能是（ ）
A．插座短路B．灯泡断路
C．进户线零线断路D．进户线火线断路
7．额定电压均为U的甲、乙两盏白炽灯，假设灯丝电阻不变，甲灯的额定功率大于乙灯的额定功率，如果将它们串联接入电压为U的电路中，下列叙述正确的是（ ）
A．甲灯的实际功率小于乙灯的实际功率
B．至少有一盏灯能够正常发光
C．通过甲灯的电流大于通过乙灯的电流
D．甲灯的电阻大于乙灯的电阻
8．如图所示的电动平衡车是一种新型交通工具，它利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器来检测车体姿态的变化。并利用伺服控制系统，精确地驱动电动机进行相应的调整。以保持系统的平衡。下列四个选项中与电动平衡车内电动机的工作原理相同的是（ ）
A．B．
C．D．
9．如图所示，L为带动线圈转动的摇把，图中表示指针可来回摆动的电流表，关于此工作原理图，下列说法正确的是（ ）
A．这是电动机的工作原理图
B．用该原理制成的机器正常工作时，电能转化为机械能
C．用该原理可制成手摇发电机，转动摇把L让线圈转起来，灵敏电流表的指针会来回摆动
D．用该原理可制成手摇发电机，如果只拿掉电流表，其他电路连接不变，转动摇把L让线圈转动，线圈中仍会产生电流
10．某同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻。在不拆改电路的情况下，能够测出未知电阻Rx阻值的电路是（ ）
A．只有①B．只有②③
C．只有①②③D．①②③④都可以
二、填空题（共6小题，满分12分，每小题2分）
11．冰箱能制冷的原因是蒸发器中制冷物质发生 吸热，达到制冷的效果，小花同学将刚包好的饺子放入冰箱的冷冻室，过一会儿发现饺子被粘住了，这是因为饺子里的水分发生 。（均填物态变化名称）
12．如图1所示，烧瓶内盛少量的水，给瓶内打气，在瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能 （选填“增大”“减小”或“不变”）；继续打气，当瓶塞跳起时，可以看到瓶内出现白雾，此过程中能量转化与图2中 （选填“甲”或“乙”）图相同。
13．在如图所示电路中，电源电压为U0且保持不变，灯L和电阻R的阻值均为R0。闭合开关S，灯L不发光，再闭合开关S1并观察电表示数的变化情况，发现两电表示数均不发生变化，判断出电路中仅有一处出现断路故障，且只发生在灯L、电阻R上。请根据以上信息，写出电表示数的具体变化情况及对应的故障。 。
14．如图是安装了漏电保护器的家庭电路。当漏电保护器检测到通过图中A和 （选填“B”或“C”）两处的电流不相等时，会迅速切断电路，从而起到保护作用。当家电维修人员在图中C处不慎触电时，漏电保护器 （填“会”或“不会”）切断电路。若人体电阻为5kΩ，触电时通过人体的电流为 mA。
15．小磁针静止时能指南北，是因为受到了 的作用。把小磁针靠近一根悬吊着的小铁片时，发现二者相互吸引，则这个铁片 （选填“一定”或“可能”）具有磁性。
16．“地球一小时”活动是提倡在每年三月最后一个周六晚上，家庭及商户关上不必要的电灯及耗电产品一小时。根据电功与电功率知识可知，这个活动既能减少通电 又能减少电路中用电器的 ，从而减少电能消耗。
三、解答题（共5小题，满分18分）
17．请你按照图甲所示的电路，用笔画线代替导线，将图乙中的元件连成电路。
18．如图所示，小磁针禁止在通电螺线管的正右方，请根据磁感线方向，在图中标出小磁针的N、S极和电源的正、负极．
19．小华同学为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲的实验电路，她在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为3V的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为10Ω，20Ω，50Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样，导线若干。
（1）小华先把10Ω的电阻接入电路，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片时，使电压表示数为2V，读出电流表示数；断开开关，她直接拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图乙所示，其示数是 V，要完成这次实验，接下来她应将变阻器滑片向 端（选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为 V。
（2）当小华改用50Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是____
A．电源电压太小B．电压表量程选小了
C．滑动变阻器的阻值太小D．滑动变阻器烧坏了
（3）小华解决了上述问题后，完成了实验。作出了如图丙所示的I﹣R关系图象，则电流与电阻的关系是：当电压一定时， 。
20．晨晨用如图所示的器材探究“电流通过导体产生的热量与什么因素有关”，两个相同透明容器中密封着等量的空气，电源电压不变。
（1）实验中通过观察U形管中左右液面的 来比较电阻产生热量的多少。
（2）分析可知，本实验是在探究电流产生的热量与 的关系。
（3）实验中用到的实验方法主要有转换法和 法。
21．小阳用如图所示的实验装置进行实验，闭合开关，使金属棒AB向右运动，观察灵敏电流计指针偏转的方向；将蹄形磁铁的N、S极对调，仍使金属棒AB向右运动，观察灵敏电流计指针偏转的方向。
（1）小阳探究的问题是：感应电流的方向与 是否有关。
（2）实验中，灵敏电流计的作用是 。
（3）实验中金属棒AB向右运动产生感应电流的过程中能量转化与 （选填：“电动机”或“发电机”）工作时相同。
四、计算题（共2小题，满分10分）
22．如表所示为一款电饭锅的铭牌，其简化电路如图所示，其中R1、R2为电热丝。使该电饭锅在加热挡工作，250s内可以将1.1kg的粥从20℃加热到80℃。粥的比热容取4.0×103J/（kg•℃）。求：
（1）加热挡工作250s消耗的电能；
（2）本次加热过程粥吸收的热量；
（3）本次加热的效率。
23．如图所示，电源电压保持不变，灯泡L上标有“6V 3W”字样，电阻R2的阻值为20Ω，只闭合开关S、S1、S2时，电流表示数为0.6A，只闭合开关S、S3时，小灯泡恰好正常发光。求：
（1）电源电压；
（2）电阻R1的阻值；
（3）开关均闭合时，电路消耗的总功率。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象
【解析】【解答】ABC、如图，有一段时间吸热温度不变，所以该物质是晶体，从3min开始熔化，到6min结束，熔化时间为3min；如图，从12min到15min，放热但温度不变，故EF段为凝固过程，由图像可知C、E点物质为液态，B、F点物质在固态，BC、EF段为固液共存态，在t=15min时，该物质在F点，处于固态，在45℃，该物质可能处于固态、固液共存态、液态，故A正确，BC错误。
D、在DE段，该物质处于液态，不断放热，但温度降低，故D错误。
故选项为：A。
【分析】(1)熔化图像的横坐标表示时间，纵坐标表示温度，而图中BC段温度不变的阶段就是熔化过程。
(2)晶体在熔化或凝固时的温度是熔点或凝固点。晶体在熔化过程或凝固过程中处于固液共存态。从开始熔化到完全熔化完所用时间就是物态变化经历的时间。
2．【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的关系；做功改变物体内能；热传递改变物体内能
【解析】【解答】解：A、热量是过程量，描述它的术语只能用“吸收”和“放出”，不能用“含有”，故A错误．
B、物体的温度不变，内能可能改变，例如晶体物质的熔化过程不断吸热，内能增加，但是温度不变．故B错误；
C、温度相同的两个物体间不存在温度差，不会发生热传递，故C正确．
D、传递的条件是：有温度差；热传递的特点是：高温物体放出热量，低温物体吸收热量，热量从高温物体传给低温物体，但内能小的物体温度可能比内能大的物体温度高，因此热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体．故D错误．
故选C．
【分析】（1）热量指的是物体在热传递过程传递的内能的多少，只能说“吸收”或“放出”热量，不能用“含有”、“拥有”等字眼．（2）热传递的条件是物体间存在着温度差异，内能从高温物体传给低温物体．（3）晶体物质的熔化过程不断吸热，内能增加，但是温度不变．
3．【答案】D
【知识点】两种电荷；电荷间的相互作用规律；电流的形成；欧姆定律及其应用；电流的热效应
【解析】【解答】A．带电体具有能吸引轻小物体的性质（这里的轻小物体不带电），不一定是因为两者之间一个带正电，另一个带负电，A不符合题意；
B．电荷的定向移动形成电流，定向移动的可能是正电荷，也可能是负电荷，还有可能是正负电荷同时向相反的方向运动，B不符合题意；
C．电源电压一定，导线电阻很小，根据 I=UR 可知，短路时电流非常大，会烧坏导线，造成火灾；但灯泡短路时没有电流通过灯泡，所以灯泡不会烧坏，C不符合题意；
D．电流通过导体时会发热，电视机后盖和机壳有很多孔，是为了散发由于电流的热效应而产生的大量热量，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】带电体可以吸引轻小物体；电荷的定向移动形成电流；用电器短路时，没有电流经过用电器；电流的热效应有害时，要及时散热。
4．【答案】D
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】ABD、由电路图可知，电流从电源正极流出分成两支，一支通过L2，另一支通过A1、L1，经电流表A后流经开关回到电源负极，所以两灯是并联的，电流表A1，测L1支路的电流，电流表A测干路电流，所以干路电流为0.5A，L1的电流为0.3A；由于并联电路电流规律：I=I1+I2，故通过灯L2的电流：I₂=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A，故AB错误，D正确；
C、电路中的电流方向是从电源正极出发经用电器流回负极，灯L2中电流方向从b到a，故C错误。
故选项为：D。
【分析】（1）由电路图可知，两灯泡并联，电流表A1测L1支路的电流，电流表A测干路电流，由此可知L1的电流和干路电流，根据并联电路的电流特点求出通过灯L2，的电流；
（2）电路中的电流方向是从电源正极出发经用电器流回负极。
5．【答案】D
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】AB、由题意可知，他将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热水壶突然停止工作， 但电灯仍正常发光，拔出电饭煲的插头，电热水壶仍不能工作， 故可知电路发生了断路，且a电灯到零线电路正常， 断路位置应该在bd之间，又用试电笔分别测试插座的左、右孔，氖管均发光， 即bc之间没有发生断路，故断路位置应该在cd部分线路，故AB错误；
CD、 故障发生后，人不小心接触到a位置金属体， 人间接接触到了火线，属于漏电现象，漏电保护器会立即断开，空气开关只有电流过大时，才会断开，故C错误，D正确。
故选项为：D。
【分析】（1）家庭电路各用电器均为并联，如果发生短路故障，空气开关会立即断开，故排除短路故障，再根据试电笔测试插座的左右插孔，均发光，说明左空通过电热水壶与火线相连接完好，故可确定具体断路位置；
（2）人触电属于漏电现象，漏电保护器会立即断开，空气开关只有在电路中电流过大时才会断开。
6．【答案】C
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】A、若插座短路，则整个电路短路，火线上的保险丝熔断或空气开关跳闸，氖管不会发光，故A错误；
B、若灯泡断路，B点、两孔插座的左孔与零线相连，则氖管不会发光，A点、两孔插座的右孔与火线相连，氖管会发光，故B错误；
C、若零线断路，插座的右孔与火线相连，左孔通过灯泡与火线相连，所以插座两孔、A、B点的氖管会发光，故C正确；
D、若火线断路，氖管都不会发光，故D错误。
故选项为：C.
【分析】（1）短路会造成电流过大，保险丝会熔断；
（2）测电笔在使用时，应将笔尖接触导线，手接触笔尾的金属体，这样就可以形成回路，如果是火线，氖管会发光；
（3）电路中灯泡开关闭合，插座接零线的插孔因为进户零线断路可以通过灯泡与火线相接触，故试电笔氖管也会发光
（4）试电笔只有和火线与大地相连接氖管才会发光，故火线断路试电笔是不会发光的。
7．【答案】A
【知识点】串联电路的电流规律；电功率的计算；额定电压；额定功率；实际电压；实际功率
【解析】【解答】ACD、由题意可知，甲、乙两盏白炽灯的额定电压相等，甲灯的额定功率大于乙灯的额定功率，
由P=UI=U2R的变形式R=U2P，可知，甲灯的电阻小于乙灯的电阻，将它们串联接入电压为U的电路中，因串联电路中各处的电流相等，所以通过两灯泡的电流相等，由P=I2R可知，电阻大的实际功率大，故甲灯的 实际功小于乙灯的实际功率 ，故A正确，CD错误；
B、如果将它们串联接入电压为U的电路中，由串联电路的分压特点可知，两灯泡两端的电压均小于额定电压，则两灯泡均不能正常发光，故B错误；
故选项为：A.
【分析】(1)由题意可知，甲、乙两盏白炽灯的额定电压相等，甲灯的额定功率大于乙灯的额定功率，根据P=UI=U2R比较两灯泡的电阻关系；串联电路电流处处相等；串联电路两灯实际功率由P=I2R比较；
(2)如果将它们串联接入电压为U的电路中，根据串联电路的分压特点可知两灯泡两端的电压和额定电压之间的关系，然后判断两灯泡是否能正常发光。
8．【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】电动平衡车内电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动；
A、图中是奥斯特实验，说明了电流周围存在磁场，与电动机的工作原理不同，故A不符合题意；
B、图中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，这是电磁感应现象，与电动机的工作原理不同，故B不符合题意；
C、图中是通电导体在磁场中受力运动，电能转化为机械能，与电动机的工作原理相同，故C符合题意；
D、图中装置图探究的是影响电磁铁磁性强弱的因素，故D不符合题意。
故选项为：C.
【分析】 本题需要了解电动平衡车是根据什么原理制成的；图中选项几个实验的名称及探究的实验原理，据此解答。
9．【答案】C
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【解答】AC、转动摇把时，线圈做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流，所以电流表指针来回摆动，这是电磁感应现象，是发电机的原理；电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的，故A错误，C正确；
B、发电机在工作的过程中，将机械能转化为电能，故B错误；
D、用该原理可制作手摇发电机，如果只拿掉电流表，其他电路连接不变，转动摇把L让线圈转动，由于电路处于断路状态，所以线圈中不会产生电流，故D错误。
故选项为：C。
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这就是电磁感应现象；发电机是利用电磁感应原理来工作的，将机械能转化为电能；发电机线圈中产生的是交流电。
10．【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】ABCD、①由图知，只闭合S1时，电路是只有R0的简单电路，电流表测量通过R0的电流I0；再闭合S2，两电阻并联，电流表测量干路电流I，根据电源电压不变列式可得I0R0=(I-I0) Rx，可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值；
②只闭合S2，时，两电阻串联，电流表测电路中的电流I；两开关都闭合时，只有R0接入电路中，电流表测此时电路中的电流I0，根据电源电压不变列式可得I( R0+Rx) =I0R0，可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值；
③闭合开关S、S2时，两电阻串联，电压表测量电源电压为U；只闭合开关S、S1时，两电阻仍然串联，电压表测电阻R0两端电压U0，根据串联电路电流相等列式有：UR0+Rx=U0R0
可求出Rx，的阻值，故能测出Rx阻值；
④由图知，电压表始终测量电源电压，但不知流过Rx的电流，故不能测出Rx 阻值；
综上可知，只有①②③能测出Rx阻值，故ABD错误，C正确。
故选项为：C。
【分析】要测量电阻的阻值，需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流，然后应用欧姆定律求出电阻的阻值；分析图示电路图，应用串并联电路特点与欧姆定律分析答题。
11．【答案】汽化；凝固
【知识点】凝固与凝固放热特点；汽化及汽化吸热的特点
【解析】【解答】冰箱能制冷的原因是蒸发器中制冷物质由液态变为气态，发生汽化现象，汽化吸热，所以达到制冷的效果。饺子被粘住了，这是因为饺子里的水分由液态变为了固态，发生了凝固现象。
【分析】液体变为气体，是汽化现象；液体变为固体是凝固现象。
12．【答案】增大；甲
【知识点】做功改变物体内能；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】（1）给瓶内打气，对气体做功，在瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能增大；
（2）图2中甲两气门关闭，火花塞点火，活塞下行，是做功冲程，内能转化为机械能；图2中乙两气门关闭，活塞上行，是压缩冲程，机械能转化为内能；所以，瓶塞跳起时的能量转化情况与图2中的甲图相同。
【分析】改变物体内能的两种方法：对物体做功、热传递；对物体做功物体的内能增加，物体对外做功，物体的内能减少；物体吸收热量内能增加，物体放出热量内能减少。
热机的压缩冲程中机械能转化成内能，做功冲程中内能转化为机械能。
13．【答案】若电压表示数为U0，电流表的示数为0，故障为R断路。
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】根据电路图可知，闭合开关S，灯L和电阻R串联，电压表测量电阻R两端的电压，电流表测量电路中的电流；再闭合开关S1，灯泡L被短路，电路为电阻R的简单电路，电压表测量电源的电压，电流表测量电路中的电流；灯泡不发光，说明电路出现了断路故障；
①若R断路，闭合开关S时，灯泡不会发光，此时电压表串联在电路中测电源电压，示数为U，电流表的示数为0；再闭合开关S，电压表测量的是电源电压，其示数为Ug，电流表的示数仍然为0，即电流表和电压表示数都不改变，符合题意；
②若L断路，闭合开关S时，灯泡不会发光，电压表和电流表的示数都为0；再闭合开关S，灯泡仍不会发光，此时电路是通路，电流表和电压表都有示数，即电流表和电压表的示数发生改变，不符合题意；
【分析】根据电路图和开关的闭合情况分析电路的连接方式；电路的故障有两种：断路和短路；根据可能出现的故障分析电流表和电压表示数的变化。
14．【答案】B；会；44
【知识点】熔断器的作用及保险丝的选择
【解析】【解答】(1)当漏电保护器检测到通过图中A和B两处的电流不相等时，会迅速切断电路，从而起到保护作用；
（2）当家电维修人员在图中C处不慎触电时，电流就会从C处通过人体流向大地，导致通过B处的电流比A处的小，因此漏电保护器会切断电路；
(3)家庭电路的电压U=220V，人体电阻R=5kΩ=5000Ω，因此通过人体的电流：I=UR=220V5000Ω=0.044A=44mA。
【分析】(1)判断漏电保护器会不会切断电路，就是分析A、B两处的电流是否相等，如果相等就不会切断电路，如果不相等就会切断电路；
（2）人接触火线触电时，电流会流向大地，满足漏电保护器切断电路的条件，故漏电保护器会切断电路；
(2)根据家庭电路的电压和人体的电阻，利用欧姆定律就可以求出通过人体的电流。
15．【答案】地磁场；可能
【知识点】物体是否具有磁性的判断方法
【解析】【解答】(1)能在水平面内自由转动的小磁针静止后总是指向南北方向，是因为受到地磁场的作用；
(2)小磁针靠近小铁片，即使小铁片没有磁性，小磁针也会吸引小铁片。所以不能确定小铁片是否具有磁性。
【分析】(1)地球是一个巨大的磁场，周围存在着地磁场；
(2)磁铁具有了吸引铁、钴、镍等磁性物质的性质。
16．【答案】时间；功率
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】（1）根据所学的物理公式W=Pt可知，“地球一小时”活动是通过关灯的方式减少通电时间来减少电能消耗的；
（2）生活中还能通过减小用电器的功率来减少电能消耗。
【分析】根据W=Pt可知减小电能的消耗可以通过减少时间和减小电功率来实现，据此进行解答。
17．【答案】
【知识点】实物的电路连接；串、并联电路的设计
【解析】【解答】从正极开始分支，一支经上面灯泡，另一支经下边灯泡和下边开关后，两支路汇合一起经另一开关回到负极，如下图所示：
。
【分析】由电路图可知，两灯泡并联，一开关与下边灯泡串联，另一开关位于干路，根据电路图完成实物电路的连接。
18．【答案】解：因外部磁感线总是由N极指向S极，故螺线管左侧为N极，右侧为S极；则小磁针所在处的磁感线向左，故小磁针左侧为N极，右端为S极；再根据右手螺旋定则可知电流由右侧流入；故电源右侧为正极，左侧为负极；
答案如图所示：
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】由磁感线的方向根据外部磁感线的特点可知螺线管的磁极，由磁感线的特点可知小磁针的N极的指向，则由右手螺旋定则可知电流方向及电源的正负极．
19．【答案】（1）2.4；右；2
（2）C
（3）电压一定时，导体中的电流与电阻成反比。
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）第1空，由图可知，电压 表选择量程为0-3V，分度值为0.1V，由指针所指的刻度可知示数为2.4V；
第2空，将10Ω的电阻改换成阻值为20Ω的电阻，定值电阻两端电压变大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，第3空，使电压表的示数为2V不变；
（2）改用50Ω的电阻时，电路中的电流I=UR=2V50Ω=0.04A，
滑动变阻器的阻值为：R滑=U滑I=3V−2V0.04A=25Ω>20Ω，因此无法使电压表的示数达到实验要求的值，可能由于滑动变阻器的最大阻值太小，故选C。
（3）分析图像可知，电流与电阻成反比，故可得到结论：当电压一定时，电压一定时，导体中的电流与电阻成反比。
【分析】(1)根据图像利用欧姆定律求出定值电阻两端所控制的电压；根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，当换上大电阻时，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
(2)根据滑动变阻器的最大阻值与定值电阻阻值间的关系，由串联电路的分压原理分析电压表不能达到要求的原因；
（3）分析图像为反比例函数图象，结合题意可得出相应结论。
20．【答案】（1）高度差
（2）电阻
（3）控制变量法
【知识点】焦耳定律；电流的热效应
【解析】【解答】(1)实验中通过观察U形管中左右液面的高度差来比较电阻产生热量的多少，这是转换法；
(2)闭合开关，两电阻串联接入电路，通过两电阻的电流相同，通电时间相同，两电阻的阻值不同，根据控制变量法可知本实验是在探究电流产生的热量与电阻的关系；
(3)实验中用到的实验方法主要有转换法和控制变量法。
【分析】(1)实验中通过观察U形管中左右液面的高度差来比较电阻产生热量的多少；
(2)探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间不变；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；
(3)实验中用到的实验方法主要有转换法和控制变量法。
21．【答案】（1）磁场方向
（2）显示感应电流的大小和方向
（3）发电机
【知识点】电磁感应；产生感应电流的条件
【解析】【解答】(1)闭合开关，金属棒AB向右移动时，灵敏电流计指针发生偏转；将蹄形磁铁的N、S极对调，仍使金属棒AB向右运动，观察灵敏电流计偏转方向发生了改变，说明感应电流的方向与磁场方向有关，所以探究的问题是：感应电流的方向与磁场方向是否有关；
(2)在“探究电磁感应现象”的实验中，灵敏电流计的作用是显示感应电流的大小和方向；
(3)在实验过程中，金属棒AB向右运动产生感应电流的过程中能量的转化情况是机械能转化为电能，发电机工作时也是将机械能转化为电能。
【分析】(1)感应电流的方向与导体切割磁感线的方向和磁场的方向有关；
(2)灵敏电流计是实验检查直流电路中微弱的电流用的，它是一种高灵敏度的磁电式仪表；
(3)电磁感应是机械能转化为电能。
22．【答案】（1）由P=Wt可知，加热挡工作250s消耗的电能：W＝P加t＝1320W×250s＝3.3×105J
（2）粥吸收的热量：Q吸＝cm（t1﹣t0）＝4.0×103J/（kg•℃）×1.1kg×（80℃﹣20℃）＝2.64×105J
（3）本次加热的效率：η=Q吸W×100%=2.64×105J3.3×105J×100%＝80%
【知识点】热量的计算；热机的效率；电功计算公式的应用；电功率的计算
【解析】【解答】
【分析】(1)根据表格数据可知加热挡功率，利用W=Pt求出加热挡工作250s消耗的电能；
(2)知道粥的质量、比热容、初温和末温，利用Q吸=cm(t-t0)求出粥吸收的热量；
(3)利用效率公式求出本次加热的效率。
23．【答案】（1）只闭合开关S、S1、S2时，电路为电阻R2的简单电路，
由欧姆定律可知，R2两端的电压：U＝IR2＝0.6A×20Ω＝12V，
则电源电压为12V；
（2）只闭合开关S、S3时，电阻R1与灯泡L串联，
由P＝UI可知，灯泡L正常发光时的电流：IL=P额U额=3W6V=0.5A，
由串联电路的电流特点可知，通过R1的电流：I1＝IL＝0.5A，
由串联电路的电压特点可知，R1两端的电压：U1＝U﹣UL＝12V﹣6V＝6V，
由欧姆定律可知，电阻R1的阻值：R1=U1I1=6V0.5A=12Ω；
（3）开关均闭合时，R1、R2并联，
此时通过R1的电流：I1'=UR1=12V12Ω=1A，
通过R2的电流：I2'=UR2=12V20Ω=0.6A，
由并联电路的电流特点可知，干路的电流：I'＝I1'+I2'＝1A+0.6A＝1.6A，
此时电路消耗的总功率：P＝UI'＝12V×1.6A＝19.2W。
【知识点】并联电路的电流规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】
【分析】(1) 只闭合开关S、S1、S2时， 电路为电阻R2的简单电路，根据欧姆定律求出R2两端的电压，即为电源电压；
(2)只闭合开关S、S3时，电阻R1与灯泡L串联， 根据P=UI求出灯泡L正常发光时的电流，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据欧姆定律求出电阻R1的阻值；
(3)开关均闭合时， R1、R2并联， 根据欧姆定律分别求出通过两电阻的电流，根据并联电路的电流特点求出干路的电流，根据P=UI求出电路消耗的总功率。全智能电饭煲
额定电压
220V
产品型号
**
额定频率
50Hz
保温挡
440W
额定容积
5.0L
加热挡
1320W