2023-2024学年内蒙古通辽市科左中旗联盟校九年级（上）期末物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年内蒙古通辽市科左中旗联盟校九年级（上）期末物理试卷（含解析），共22页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1.下列现象与分子热运动有关的是( )
A. 春天，百花争艳B. 夏天，波光粼粼C. 秋天，丹桂飘香D. 冬天，大雪纷飞
2.下列关于功、内能、热量的描述正确的是( )
A. 机械能为零的物体，内能也一定为零
B. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
C. 做功和热传递都能改变物体的内能
D. 物体的内能增大，温度一定升高
3.如图所示常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的，若其中任一方式解锁失败后，锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能，S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能，若用灯泡L发光模拟手机解锁成功，则符合要求的模拟电路是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示，将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中，闭合开关后，发现灯L1较暗，灯L2较亮，其原因是( )
A. 灯L2的电流较大B. 灯L2的电阻较小
C. 灯L2额定功率较小D. 灯L2的额定功率较大
5.家用电器中，如每天正常工作接近一小时(一个月按照30天计算)，一个月耗电最接近30kW⋅ℎ的是( )
A. 电扇B. 台灯C. 电热水器D. 电视机
6.如图所示的电路中，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.2A，电流表A2的示数为 0.8A，此时，电阻R1和R2消耗的功率之比是( )
A. 1：3
B. 3：1
C. 1：4
D. 4：1
7.如图所示，两个相同透明容器中密封着等量的空气。用该装置探究电流产生的热量与哪些因素有关时，下列说法正确的是( )
A. U形管中液高度差越小反映电流产生热量的越多
B. 通电后可探究电流产生的热量与电流大小的关系
C. 通电后可探究电流产生的热量与电阻大小的关系
D. 通电一段时间后，左侧U形管中液面高度差较大
8.如图是电阻甲和乙的U−I图像，由图像可知下列判断正确的是( )
A. 甲、乙都是定值电阻
B. 当乙两端电压为0V，其电阻值为0Ω
C. 将甲和乙串联，若甲的电流为0.4A时，电路的总功率为0.8W
D. 将甲和乙并联，若干路上的电流为0.6A，则乙10s内电流做功4J
9.如图所示电路，闭合开关，灯泡L正常发光，当滑片P向上移动的过程中，下列说法中正确的是( )
A. 灯泡L变亮，电流表A1示数变大
B. 电压表示数不变，电流表A2示数变大
C. 电流表A1与A2的示数之差变大
D. 电压表与电流表A2的示数之比变大
10.小灯泡L上标有“2.5V”字样，它的电阻随它两端电压变化的图象如图甲所示。将小灯泡L和电阻R0接入图乙所示的电路中，电源电压为6V，且保持不变。当开关S闭合时，小灯泡L恰好能正常发光。下列说法正确的是( )
A. 开关S断开时，小灯泡L的电阻为0Ω
B. 开关S闭合时，通过小灯泡L的电流为0.025A
C. 小灯泡L的额定功率为6.25W
D. 电阻R0的阻值为14Ω
11.为了研究热敏电阻对电路的影响，小李设计了如图所示的电路。电源电压保持不变，R为定值电阻，R1为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。闭合开关后，小李在热敏电阻R1上擦了一些酒精，用扇子对着它扇风时，下列说法中正确的是
( )
A. 电流表示数变小B. 电压表示数变大
C. 电压表与电流表示数之比变小D. 电路的总功率变小
12.如图所示，电源电压不变，定值电阻R0=15Ω，小灯泡标有“6V 3W”字样(灯丝电阻不变)，电流表量程为0～3A。当只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从阻值最大处移动到某一位置时，滑动变阻器连入电路中的阻值减小了12Ω，电流表示数变化了0.1A，此时小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是( )
A. 滑动变阻器的最大阻值为48Ω
B. 电源电压为12V
C. 所有开关闭合后，滑动变阻器的最大功率为33.6W
D. 电路消耗的最小功率为9.6W
二、非选择题
13.已知灯泡的规格为“12V 6W”，灯泡正常发光时的电流是______A，灯泡的电阻是______Ω。
14.某电灯泡上标着6V 3W这盏灯正常工作180s，消耗电能______kW⋅ℎ。如果这盏灯接在3V的电路中，实际功率是______W。(灯泡电阻不变)
15.如图为某同学家电能表的表盘，现在他要用该电能表测量家里电饭煲的实际功率，让该电饭煲单独工作30min，消耗的电能是0.5kW⋅ℎ，则电能表转盘转______圈，这段时间电饭煲消耗的实际功率是______W。
16.电热器是利用电流的______效应来工作的。某发热元件两端的电压为20V，通过的电流为500mA，则通电10min产生的热量是______J。
17.如图甲所示的电路，电源电压为8.5V，小灯泡L的额定电压为4V，图乙是小灯泡L的电流I随其电压U的变化的图像。当S闭合，将滑片P移到滑动变阻器R的中点时，小灯泡L恰好正常发光，则滑动变阻器R的最大阻值为______Ω。移动滑片P，当小灯泡L的功率为1W时，滑动变阻器R接入的阻值为______Ω。
18.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。
19.在测定“小灯泡额定电功率”的实验中，小红所在的实验小组用的电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω，所用滑动变阻器R(20Ω 1A).他们所设计的实验电路如图甲所示
(1)请你用笔画线代替导线，将实物电路甲补充完整。(导线不能交叉)
(2)电路甲正确连接后，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于______(选填“左”或“右”)端。
(3)小红同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示为______V；若她想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向______(选填“左”或“右”)端移动，使电压表的示数为2.5V。
(4)小红同学移动滑片多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I−U图象，根据图象信息，计算出小灯泡的额定功率是______W。
20.圆圆同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置．请仔细观察甲、乙两图．
(1)实验总通过观察两个U形管中______的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少．
(2)你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与______的关系．
(3)由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的______越大，电阻产生的热量越多．
(4)该实验采取的探究方法是______．
21.小明在“探究电流与电阻关系”的实验中，准备了如下实验器材：干电池，标有“15Ω 1A”字样的滑动变阻器，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻。
(1)小明连接了下面的电路，其中有一条导线连接有误，请将连接错误的导线打“×”并画出正确连线。
(2)排除故障后，小明将5Ω定值电阻连入电路，将滑动变阻器的滑片移动到______(选填a”或“b”)端，再闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为某一定值，此时电流表的示数如图乙，示数为______A。
(3)接下来断开开关，取下5Ω的定值电阻，分别把它换成10Ω、20Ω的定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器，控制______(选填“电流表”或“电压表”)示数不变，分别读取相应的电流表示数，记录在表中：
(4)由数据可知：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______。
(5)小明想用一块电流表和一个定值电阻R0测未知电阻Rx的阻值，于是他和同组同学设计了如图丙所示的电路图，并进行如下实验操作：
①闭合S、S1，此时电流表的示数为I；
②闭合S、断开S1，此时电流表的示数为I1；
③求未知电阻Rx的表达式为：Rx=______。(用R0、I、I1表示)
22.某家庭用的燃气热水器，将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)，煤气的热值为4×107J/m3.试求：
(1)煤气完全燃烧放出的热量是多少？
(2)水吸收的热量是多少？
(3)该热水器烧水的效率是多少？
23.如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯L标有“12V 12W”的字样，R2=12Ω，当S1、S2都闭合时。电流表示数为1.2A.这时灯L正常发光(忽略温度对灯丝电阻的影响)，求：
(1)电源电压；
(2)电阻R1的阻值；
(3)若将开关S1、S2都断开。此时灯L实际消耗的功率是多少？
24.如图甲为常用的电热饮水机，其电路原理如图乙所示，该饮水机的额定电压为220V，加热电功率为1100W，保温电功率为44W，R1、R2均为电热丝(R1、R2的电阻不随温度变化)。请问：
(1)当S闭合时，饮水机处于______(选填“加热”或“保温”)状态，此时电路中的电流是多大？
(2)电热丝R1的电阻是多大？
(3)饮水机加热工作时，将0.5千克初温为20℃的水加热到97℃，需要多长时间？(假设电能全部转化为水的内能)
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：A、春天百花争艳，花朵的颜色是由它反射的光决定的，不属于分子热运动；
B、夏天波光粼粼，是光的反射现象，不属于分子热运动；
C、秋天丹桂飘香，是气体分子运动的结果，属于分子热运动；
D、冬天大雪纷飞，是宏观物体的运动，不是分子的运动。
故选：C。
分子运动是肉眼看不见分子的运动，机械运动是宏观物体的运动。分子运动，即扩散现象是肉眼看不见的，在不知不觉中发生的。
本题主要考查学生对宏观物体的运动和分子运动的区别、理解和掌握，是一道基础题。
2.【答案】C
【解析】解：A、一切物体都有内能，因此机械能为零的物体，其内能一定不为零；故A错误；
B、热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递；而不是从内能大的物体向内能小的物体传递，故B错误；
C、改变物体内能的两种方式：做功和热传递；改变物体内能的两种方式是等效的；故C正确；
D、物体吸热，内能一定增大，但温度不一定升高，例如，晶体在熔化过程中吸收热量，内能增加，但温度不变；故D错误。
故选：C。
(1)一切物体都具有内能，内能的大小跟质量、温度、状态有关。
(2)热传递的条件(温度差)和热传递的方向(从高温到低温)。
(3)改变物体内能的两种方式：做功和热传递。
(4)物体吸热，内能一定增大，但温度不一定升高。
要正确理解温度、热量与内能的关系，改变物体内能的两种方法是等效的，以及热传递的条件和热传递的方向。注意：物体吸热，内能一定增大，但温度不一定升高。
3.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了串并联电路的设计，根据题意得出三个开关的位置和连接方式是关键。
由题意可知，指纹开关S1或密码开关S2均可以解锁说明两开关可以独立工作、互不影响即为并联，锁定开关S3断开时暂停手机解锁功能，说明锁定开关S3位于干路，然后与灯泡、电源组成电路，据此进行解答。
【解答】
由题意可知，指纹开关S1或密码开关S2均可以解锁，锁定开关S3断开时暂停手机解锁功能，
则指纹开关S1和密码开关S2可以独立工作、互不影响即为并联，且锁定开关S3位于干路，
然后与灯泡、电源组成电路，结合选项电路图可知，选项B符合。
故选：B。
4.【答案】C
【解析】解：
A、由于两个灯泡串联，则通过它们的电流相等，故A错误；
B、由P=I2R可知，两灯串联电流相等，L2较亮实际功率较大，其电阻较大，故B错误；
CD、两灯泡的额定电压相等，根据P=U2R可知，灯L2电阻较大，所以额定功率较小，故C正确，D错误。
故选：C。
两灯泡串联时通过它们的电流相等，根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知它们实际功率之间的关系，根据P=I2R可知两灯泡电阻之间的关系，两灯泡的额定电压相等，根据P=U2R可知两灯泡额定功率之间的关系。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
5.【答案】C
【解析】解：每天正常工作接近一小时(一个月按照30天计算)，一个月耗电最接近30kW⋅ℎ，则用电器的电功率：P=Wt=30kW⋅ℎ30×1ℎ=1kW，四个选项中额定功率接近1kW的用电器是电热水器。
故选：C。
根据公式P=Wt，求出正常工作一小时消耗电能最接近1kW⋅ℎ的用电器的功率，看哪个用电器的额定功率接近即可。
本题考查的是电功率的计算公式及其对常见电器功率的认识，生活中要注意多观察。
6.【答案】B
【解析】
本题考查电流、电压、电功率的计算，关键是明白并联电路电流和电压的规律。
由电路图可知，闭合开关S时，两电阻并联，电流表A1测量通过电阻R2的电流，电流表A2测量通过电路的总电流；根据并联电路电流的特点可求通过电阻R1的电流，根据并联电路的电压特点和P=UI可求电阻R1和R2消耗的功率之比。
解：等效电路图如下图所示：
∵两电阻并联，且I=0.8A，I2=0.2A，
∴I1=I−I2=0.8A−0.2A=0.6A；
∵并联电路各支路两端的电压相等，且P=UI，
∴P1：P2=I1：I2=0.6A：0.2A=3：1。
故选：B。
7.【答案】C
【解析】解：A、该装置可以通过观察U形管中液面的高度差变化来反映电流产生热量的多少，U形管中液高度差越大反映电流产生热量的越多，故A错误；
BC、图中串联电路，电流和通电时间相同，电阻不同，能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，故B错误，C正确；
D、右侧电阻与左侧电阻串联，根据串联电路的电流特点可知：通过左侧透明容器中的电阻的电流等于通过右侧透明容器中的电阻的电流，电流和通电时间相同，根据焦耳定律Q=I2Rt可知通电一段时间后，右侧U形管中液面高度变化更明显，故D错误。
故选：C。
(1)通过观察U形管中液面的高度变化来反映电流产生热量的多少，这是转换法；
(2)(3)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关；实验中应采用控制变量法；
(4)根据焦耳定律Q=I2Rt分析。
本题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与什么因素有关的”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用。
8.【答案】D
【解析】解：
A、由图象可知，通过甲的电流与两端电压成正比，通过乙的电流与乙两端电压不是正比关系，因此甲为定值电阻，乙的电阻是变化的，不是定值电阻，故A错误；
B、电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，故乙两端电压为0V时，其电阻值不为零，故B错误；
C、因串联电路中各处电流相等，所以当电流为0.4A时，由图像可知，甲、乙两端电压分别为2V和1V，
因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，所以电路的两端的总电压：U=U甲′+U乙′=2V+1V=3V，电路的总功率为：P=UI=3V×0.4A=1.2W，故C错误；
D、因并联电路中各支路两端电压相等，所以当电路两端的电压为1V时，通过甲导体的电流为0.2A，乙导体的电流为0.4A，由于干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流I=I甲+I乙=0.2A+0.4A=0.6A符合题意；
乙10s内电流做功为：
W乙=UI乙t=1V×0.4A×10s=4J，故D正确。
故选：D。
(1)根据欧姆定律可知，电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，据此分析图象甲、乙电阻的变化；
(2)电阻是导体本身的一种属性，其大小与其两端电压及通过的电流无关；
(3)根据串联电路电流规律读出当电路电流为0.4A时甲、乙两端电压，再根据串联电路电压规律求出电路的两端的总电压，根据P=UI算出电路的总功率；
(4)根据并联电路电压和电流的规律判断出若干路上的电流为0.6A时甲、乙两端的电压和通过甲、乙的电流，根据W=UIt算出乙10s内电流做的功。
本题考查了串并联电路特点、欧姆定律的应用，关键是能从图象中获取有用的信息。
9.【答案】D
【解析】解：
由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测变阻器R支路的电流，电压表测电源两端的电压，
因电源的电压不变，
所以，滑片移动时，电压表的示数不变，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，滑片移动时，通过灯泡的电流变化不变，灯泡的亮暗不变，故A错误；
当滑片P向上移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，
由I=UR可知，通过R的电流变小，即电流表A2的示数变小，故B错误；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两电流表示数的差值等于通过L的电流，
所以，电流表A1与A2的示数之差不变，故C错误；
由电压表的示数不变和电流表A2的示数变小可知，电压表与电流表A2的示数之比变大，故D正确。
故选：D。
由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R支路的电流，电压表测电源两端的电压，根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过灯泡的电流变化和灯泡亮暗的变化，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过R的电流变化，根据并联电路的电流特点结合通过灯泡的电流判断电流表A1与A2的示数之差的变化，再电压表和电流表A2示数变化判断电压表与电流表A2的示数之比变化。
本题考查了电路的动态分析，涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
10.【答案】D
【解析】解：A、当S断开时，灯泡两端的电压为0，由图甲可知，当电压为0时，对应的电阻为2Ω，故A错误；
B、当S闭合时，小灯泡正常发光，此时灯泡两端的电压等于2.5V，由图甲可知，当电压为2.5V时，对应的电阻为10Ω，由公式I=UR=2.5V10Ω=0.25A，故B错误；
C、灯泡的额定功率：P=U2R=(2.5V)210Ω=0.625W，故C正确；
D、灯泡正常发光时，电路中的电流I=UR=2.5V10Ω=0.25A，R两端的电压：U0=6V−2.5V=3.5V
R的电阻：R0=U0I=Ω，故D正确。
故选：D。
由电路图可知，灯泡与电阻R串联，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等；
A、当S断开时，灯泡两端的电压为0，由图甲可知电压为0时的电阻；
B、当S闭合时，小灯泡正常发光，则小灯泡两端电压等于小灯泡的额定电压，从甲图中读出灯泡正常发光时对应的电阻即可；
C、已知灯泡的额定电压和正常发光时电阻，因此由功率公式即求出灯泡的额定功率；
D、根据灯泡正常发光时的电压和电阻求出电路中电流，然后再根据串联电路电压规律算出电阻R0两端的电压，最后根据电阻公式求出电阻R0的阻值。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算，能从图象中得出小灯泡正常发光时的电阻是解题关键。
11.【答案】AD
【解析】【分析】
本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点、欧姆定律的应用和电功率的计算，关键是根据题意判断出热敏电阻电阻阻值的变化。
由电路图可知，R1与R串联，电压表测R两端的电压，由于在热敏电阻R1上擦了一些酒精，用扇子对着它扇风时R1的温度降低，根据题意可知R1的温度降低时R1的阻值变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R两端的电压变化，根据P=UI可知功率的变化。
【解答】
由电路图可知，R1与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测量电路中的电流；
A.在热敏电阻R1上擦了一些酒精，用扇子对着它扇风时，由于酒精的蒸发，使热敏电阻R1的温度降低，因R1的阻值随温度的升高而减小，所以热敏电阻R1的阻值变大，电路中的总电阻变大；由I=UR可知，电路中的电流变小，即电流表示数变小；故A正确；
B.因串联电路中各处的电流相等，所以，则通过电阻R的电流变小；由U=IR可知，R两端的电压变小，即电压表的示数变小；故B错误；
C.由I=UR可知电压表与电流表示数之比为定值电阻R的阻值，由于定值电阻R的阻值不变，所以电压表与电流表示数之比不变，故C错误；
D.根据P=UI可知电路的总功率变小，故D正确。
故选AD。
12.【答案】AD
【解析】解：AB当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P在b端时，灯泡L和滑动变阻器最大阻值串联，电流表测电路中的电流，设此时通过电路的电流为I1；
滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了12Ω，串联电路中总电阻减少，电流增大，所以电流表示数增大了0.1A，即电路中的电流增大0.1A，此时小灯泡恰好正常发光，
则此时通过电路的电流I2=IL=PLUL=3W6V=0.5A，
所以可知滑动变阻器的滑片P在b端时电路的电流：I1=I2−ΔI=0.5A−0.1A=0.4A，
小灯泡L标有“6V3W”字样，且灯泡正常发光时的电流为0.5A，则灯泡的电阻：RL=ULIL=6V0.5A=12Ω，
因串联电路总电阻等于各分电阻之和，
则由欧姆定律可知，滑动变阻器的滑片P在b端时电源电压：U=I1(R滑+RL)=0.4A×(R滑+12Ω)------①，
滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时电源电压：U=I2(R滑′+RL)=0.5A×(R滑−12Ω+12Ω)------②，
联立①②两式解得：R滑=48Ω，U=24V，故A正确，B错误；
C、当开关S、S1、S2都闭合时，灯泡被短路，滑动变阻器和定值电阻并联接入电路，此时电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
则通过定值电阻R0的电流：IR1=UR0=24V20Ω=1.2A，
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且此时电流表测干路电流，电流表量程为0～3A，则当电流表示数达到最大时，通过滑动变阻器的电流最大，则通过滑动变阻器的最大电流：I滑大=I总大−IR1=3A−1.2A=1.8A，
所以滑动变阻器的最大功率为：P滑大=UI滑大=24V×1.8A=43.2W，故C错误；
D、当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P在b端时，灯泡L和滑动变阻器最大阻值串联，此时通过电路的电流最小，则由题意和前面解答可知最小电流为I小=I1=0.4A，
所以电路消耗的总功率最小值为：P小=UI小=24V×0.4A=9.6W，故D正确。
故选：AD。
(1)当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P在b端时，灯泡L和滑动变阻器最大阻值串联，电流表测电路中的电流，设此时通过电路的电流为I1；
滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了12Ω，串联电路中总电阻减少，电流增大，所以电流表示数增大了0.1A，此时小灯泡恰好正常发光，根据P=UI的变形公式计算此时电路中的电流I2，进一步计算滑动变阻器的滑片P在b端时通过电路的电流；根据欧姆定律计算灯泡的电阻，根据串联电路的电阻规律结合欧姆定律表示电源电压，列出方程组可得电源电压和R的最大阻值；
(2)当开关S、S1、S2都闭合时，灯泡被短路，滑动变阻器和定值电阻并联接入电路，此时电流表测干路电流；根据并联电路的电压特点和欧姆定律计算通过定值电阻的电流，根据并联电路的电流规律计算电流表示数最大时通过滑动变阻器的电流，此时通过滑动变阻器的电流最大，根据电功率公式计算滑动变阻器R的最大功率；
(3)当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P在b端时，灯泡L和滑动变阻器最大阻值串联，此时通过电路的电流最小，根据P=UI算出电路消耗的总功率最小值。
本题考查了串并联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用，有一定的综合性，难度较大。
13.【答案】0.5 24
【解析】解：根据P=UI可得，小灯泡正常发光时的电流：I=PU=6W12V=0.5A；
根据欧姆定律可得，小灯泡的电阻：R=UI=12V0.5A=24Ω。
故答案为：0.5；24。
已知小灯泡的铭牌数据，根据P=UI求出小灯泡正常发光时的电流，利用欧姆定律求出小灯泡的电阻。
本题考查了欧姆定律计算公式、电功率计算公式的应用，属于基础题。
14.【答案】1.5×10−4 0.75
【解析】解：灯泡正常发光时的功率P=3W=0.003kW；
由P=Wt可得，这盏灯正常工作180s消耗的电能：
W=Pt=0.003kW×180s=0.003kW×0.05ℎ=1.5×10−4kW⋅ℎ；
由P=UI=U2R可得，灯泡的电阻：
R=U2P=(6V)23W=12Ω；
这盏灯接在3V的电路中的实际功率：
P实=U实2R=(3V)212Ω=0.75W。
故答案为：1.5×10−4；0.75。
灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据W=Pt求出正常工作180s消耗的电能，根据P=UI=U2R的变形式R=U2P求出灯泡的电阻，再根据P=UI=U2R求出这盏灯接在3V的电路中的实际功率。
本题考查了电能公式和电功率公式的灵活应用，是一道较为简单的应用题。
15.【答案】1500 1000
【解析】解：
3000r/(kW⋅ℎ)表示的是电路中用电器每消耗1kW⋅ℎ的电能，电能表的转盘转3000r，
则消耗0.5kW⋅ℎ的电能，电能表转盘的转数：
n=3000r/(kW⋅ℎ)×0.5kW⋅ℎ=1500r；
电饭煲消耗的实际功率：
P=Wt=0.5kW⋅ℎ3060ℎ=1kW=1000W。
故答案为：1500；1000。
3000r/(kW⋅ℎ)表示的是电路中用电器每消耗1kW⋅ℎ的电能，电能表的转盘转3000r，据此求消耗0.5kW⋅ℎ的电能电能表转盘的转数；再利用P=Wt求出电饭煲的功率。
本题考查电功率的计算，关键是理解电能表相关参数的物理意义。
16.【答案】热 6000
【解析】解：电热器通电时把电能转化为内能，所以电热器是利用电流的热效应来工作的；
通电10min导体产生的热量：Q=W=UIt=20V×500×10−3A×10×60s=6000J。
故答案为：热；6000。
(1)当电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应；
(2)利用焦耳定律Q=I2Rt求出通电1min导体产生的热量。
本题考查电热器的工作原理以及焦耳定律的应用，是一道基础题。
17.【答案】18 15
【解析】解：(1)由图甲可知，闭合开关S，小灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量小灯泡两端的电压；
当滑片P移到滑动变阻器R的中点时，小灯泡L恰好正常发光，根据图乙可知，灯泡正常发光时，其两端电压为：UL=4V，此时通过灯泡的电流为：IL=0.5A，
根据串联电路的电压规律可得，滑动变阻器两端的电压为：U滑=U−UL=8.5V−4V=4.5V，
根据串联电路的电流规律可知，通过滑动变阻器的电流为：I滑=IL=0.5A，
滑动变阻器接入电路的阻值为：R滑中=U滑I滑=Ω
滑动变阻器的最大阻值为：R=2R滑中=2×9Ω=18Ω；
(2)当小灯泡L的功率为1W时，由图乙结合P=UI可知，灯泡两端的实际电压为：UL′=2.5V，此时通过灯泡的电流为：IL′=0.4A，滑动变阻器两端的电压为：U滑′IL′=U−UL′=8.5V−2.5V=6V，此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑=U滑′IL′=6V0.4A=15Ω。
故答案为：18；15。
(1)由图甲可知，闭合开关S，小灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量小灯泡两端的电压。当滑片P移到滑动变阻器R的中点时，小灯泡L恰好正常发光，已知灯泡的额定电压，根据图乙可知，灯泡正常发光时通过灯泡的电流，已知电源电压，根据串联电路的电压规律可得滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电流规律和欧姆定律可求得滑动变阻器接入电路的阻值，从而求得其最大阻值；
(2)当小灯泡L的功率为1W时，由图乙可知灯泡两端的实际电压和通过它的实际电流，根据串联电路的电流规律和欧姆定律可求得滑动变阻器接入电路的阻值。
本题考查欧姆定律在串联电路中的应用，根据图像得到相关信息是解题的关键。
18.【答案】6 0.6
【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。
19.【答案】左 2 右 0.5
【解析】解：(1)灯的额定电压为2.5V小于3V，故电压表选用小量程，将电压表并联在灯的两端，如图所示：
(2)在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大的位置，因滑片以右电阻丝连入电路，故滑片应位于左端；
(3)电压表使用小量程，分度值为0.1V，示数为2V，因额定电压为2.5V，故要增大灯的电压，根据串联电路电压的特点，要减小变阻器的电压，根据分压的原理，减小变阻器连入电路中的电阻即可，所以，应将图甲中滑片P向右端移动，使电压表的示数为2.5V；
(4)小灯泡的额定电压为2.5V，由图知对应的电流为0.2A，所以灯的额定功率P额=U额I=2.5V×0.2A=0.50W。
故答案为：(1)如上图所示；
(2)左；
(3)2； 右；
(4)0.5。
(1)由灯的额定电压确定电压表的量程，将电压表与灯并联；
(2)为保护电路，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大的位置；
(3)由串联电路电压的特点，根据分压原理确定滑片移动的方向；
(4)根据图中数据，由P额=U额I计算灯的额定功率。
本题测小灯泡额定电功率，考查电路的连接、实验的操作过程，识图读图的能力、功率的计算等知识，难度中等。
20.【答案】液面高度 电阻 电流 控制变量法和转换法
【解析】解：(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转化法；
(2)如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系；
(3)图乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，
根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右=I左，
两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右=I内+I外，
所以，I左>I内，烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电流的关系；
(4)实验中采用的是控制变量法和转换法．
故答案为：(1)液面高度；(2)电阻；(3)电流；(4)控制变量法和转换法．
(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转化法；
(2)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．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)探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间相同；
(4)实验中采用的是控制变量法、转换法．
本题考查了学生利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少和各影响因素之间的关系的实验．
21.【答案】(1)；
(2)b；0.4；
(3)电压表；
(4)反比；
(5)③(I−I1)R0/I1。
【解析】解：(1)电压表与定值电阻并联且正进负出，如图所示：
(2)为保护电路，变阻器连入电路中电阻最大即b端，小明同学首先将5Ω定值电阻接入电路，将滑片P滑到b端，再闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数0.4A；
(3)研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数不变，由欧姆定律的变形公式，电压表示数U=IR=0.4A×5Ω=2V
，小明同学应该断开开关，并且将滑动变阻器阻值调到最大，然后将5Ω的电阻替换为10Ω.闭合开关，调节滑片P，使电压表示数为2V，将电流表示数记录在表格中。
(4)由表格中数据发现：电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一，故在电压一定时，电流与电阻成反比。
(5)②闭合S、断开S1，此时为只有Rx工作的电路，电流表测量Rx的电流，示数为I1，可测出电源电压U=I1Rx，
①闭合S、S1，此时两电阻并联，电流表测量干路电流，示数为I，
根据并联电路电流的规律知，R0的电流：I0=I−I1，则电源电压为U=(I−I1)R0
根据电源电压相等知：U=U=I1Rx=(I−I1)R0
未知电阻Rx的表达式为：Rx=(I−I1)R0/I1。
故答案为：(1)如上所示；(2)b；0.4；(3)电压表；(4)反比；
(5)③(I−I1)R0/I1。
(1)电压表与定值电阻并联且正进负出；
(2)为保护电路，变阻器连入电路中电阻最大；根据电流表小量程计读数；
(3)研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数不变，由欧姆定律的变形公式，求出电压表示数；
连接电路过程中，应该断开开关，并且将滑动变阻器阻值调到最大；
(4)由表中数据得出结论；
(5)在没有电压表时，使定值电阻与待测电阻并联，根据电流表和定值电阻的示数计算出电压，然后根据公式R=UI计算出其电阻。
探究电流与电阻的关系，考查电路的连接、操作过程、注意事项、控制变量法的运用的及对器材的要求。
22.【答案】解：(1)煤气完全燃烧放出的热量：
Q放=Vq=0.21m3×4×107J/m3=8.4×106J；
(2)水吸收的热量：
Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×20kg×(60℃−10℃)=4.2×106J；
(3)该热水器烧水的效率：
η=Q吸Q放×100%=4.2×106J8.4×106J×100%=50%。
答：(1)煤气完全燃烧放出的热量是8.4×106J；
(2)水吸收的热量是4.2×106J；
(3)该热水器烧水的效率是50%。
【解析】(1)知道煤气的体积和热值，根据Q放=Vq求出煤气完全燃烧放出的热量；
(2)知道水的质量、水的比热容以及初温、末温，根据Q吸=cm(t−t0)求水吸收的热量；
(3)根据η=Q吸Q放×100%求出该热水器烧水的效率。
本题考查了燃料完全燃烧释放热量公式和吸热公式、效率公式的应用，是一道较为简单的计算题。
23.【答案】解：(1)当S1、S2都闭合时，L与R1并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，
所以，电源的电压U=UL=12V；
(2)当S1、S2都闭合时，由P=UI可得，通过灯泡的电流：
IL=PLUL=12W12V=1A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R1的电流：
I1=I−IL=1.2A−1A=0.2A，
由I=UR可得，R1的阻值：
R1=UI1=12V0.2A=60Ω；
(3)灯泡的电阻：
RL=ULIL=12V1A=12Ω，
将开关S1、S2都断开时，L与R2串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I ′=URL+R2=12V12Ω+12Ω=0.5A，
则灯L实际消耗的功率：
PL=(I′)2RL=(0.5A)2×12Ω=3W。
答：(1)电源电压为12V；
(2)电阻R1的阻值为60Ω；
(3)若将开关S1、S2都断开，此时灯L实际消耗的功率是3W。
【解析】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
(1)当S1、S2都闭合时，L与R1并联，电流表测干路电流，根据并联电路中各支路两端的电压相等和额定电压下灯泡正常发光可知电源的电压；
(2)当S1、S2都闭合时，根据P=UI求出通过灯泡的电流，根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流，根据欧姆定律求出R1的阻值；
(3)根据欧姆定律求出灯泡的电阻，将开关S1、S2都断开时，L与R2串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，根据P=I2R求出此时灯L实际消耗的功率。
24.【答案】加热
【解析】解：(1)根据P=U2R可知当U一定时，R最小，P最大，因此当S闭合时，R1短路，电路中电阻最小，此时功率最大，饮水机处于加热状态；
由P=UI可得：I热=P热U=1100W220V=5A；
(2)因为当加热时只有R2工作，故R2=UI热=220V5A=44Ω；
由P=U2R可得，当饮水机处于保温状态时，R总=U2P保温=(220V)244W=1100Ω
因为串联，故R1=R总−R2=1100Ω−44Ω=1056Ω；
(3)水吸收的热量为：
Q=cm△t
=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.5kg×(97℃−20℃)
=1.617×105J；
因为电能全部转化为水的内能
故W=Q=1.617×105J
由P=Wt可得：
t=WP热=1.617×105J1100W=147s
答：(1)加热；此时电路中的电流是5A；
(2)电热丝R1的电阻是1056Ω；
(3)饮水机加热工作时，将0.5千克初温为20℃的水加热到97℃，需要147s。
(1)根据P=U2R分析解答；利用P=UI求出电流；
(2)分别求出两种状态下的电阻，结合电路连接求出分电阻；
(3)利用物质吸热公式求出水吸收的热量，结合P=Wt求出加热时间。
本题考查电功率公式以及欧姆定律的应用，关键是公式及其变形的应用，还要学会从所给信息中找到有用的数据，难点是结合电路图判断高温档位和低温档位。实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.2
0.1
【分析】
【解答】