2023-2024学年四川省雅安市九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2023-2024学年四川省雅安市九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共22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.下列事例中，能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A. 春天，柳絮纷飞B. 夏天，槐花飘香C. 秋天，落叶飘零D. 冬天，雪花飘飘
2.下列物品中，在通常情况下属于绝缘体的是( )
A. 塑料尺B. 硬币C. 金属勺D. 铅笔芯
3.下列家用电器中，主要利用电流热效应工作的是
A. 电冰箱B. 电风扇C. 电饭锅D. 洗衣机
4.关于分子热运动及热现象，下列说法正确的是( )
A. 扩散现象只能发生在气体与液体中B. 物体吸收热量，温度一定升高
C. 固体很难被压缩，说明分子间存在斥力D. 0℃的冰块内没有内能
5.如图所示，对于图片中描述的物理过程，下列分析中正确的是( )
A. 甲图中筒内空气被压缩，筒内空气的内能减少
B. 乙图中瓶内空气推动塞子跳起，瓶内空气的内能增大
C. 丙图中试管内的水蒸气推动塞子冲出，机械能转化为内能
D. 丁图中高温高压气体推动活塞向下运动，内能转化为机械能
6.为了严格控制外来车辆出入小区，很多小区装备了门禁系统，车辆被自动识别通过后开关S1闭合，电动机启动将门打开；若车辆不能识别通过，需要门卫人员按动按钮S2才能将门打开。如图所示四种简化电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
7.如图所示，甲、乙是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，把它们并联在同一电路中，通电后，下列说法正确的是( )
A. 甲两端的电压大
B. 通过乙的电流大
C. 甲的电阻小于乙的电阻
D. 甲、乙并联后的总电阻大于甲的电阻
8.如图所示电路，闭合开关，发现L1亮，L2不亮，则下列判断正确的是( )
A. L1断路
B. L2短路
C. 电流表无示数
D. 电压表有示数
9.如图所示，甲为可调亮度台灯，乙为电位器的结构图，A、B、C为电位器的三个接线柱，转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析错误的是( )
A. 将A、C接入电路，顺时针旋转滑片，灯泡变亮
B. 将A、B接入电路，逆时针旋转滑片，灯泡变亮
C. 将B、C接入电路，顺时针旋转滑片，灯泡变亮
D. 该电位器通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度
10.家用电饭煲有加热和保温两挡，其原理如图所示，其中R与R0为发热电阻丝。下列说法中正确的是( )
A. 开关S接1时，只有电阻丝R0工作，为加热挡
B. 开关S接1时，只有电阻丝R工作，为保温挡
C. 开关S接2时，电阻丝R与R0同时工作，为加热挡
D. 开关S接2时，电阻丝R与R0同时工作，为保温挡
11.现有“6V，2W”的灯泡L1和“6V，3W”的灯泡L2，在保证电路安全的前提下，将它们接入电路中，下列说法正确的是( )
A. 并联时，灯L1较亮B. 串联时，灯L2较亮
C. 并联时，两灯有可能都正常发光D. 串联时，两灯有可能都正常发光
12.如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，电流表的量程为0∼0.6A，电压表的量程为0∼15V，滑动变阻器的规格为“200Ω1A”。在滑动变阻器的滑片移动的过程中，电压表的示数与变阻器接入电路的电阻的关系如图乙所示。若要求两只电表的示数均不能超过所选量程，则下列结论错误的是( )
A. 电源电压是18V
B. R1的阻值是20Ω
C. 电流表示数的变化范围是0.075A∼0.6A
D. R1的电功率变化范围是0.45W∼7.2W
二、填空题：本大题共6小题，共26分。
13.如图甲中电阻箱的示数为______Ω，乙中电能表的示数为______kW⋅h。
14.如图是“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。两个相同的烧杯中分别装有初温和______(选填“质量”或“体积”)相同的水和食用油，选用两个相同规格的电加热器加热的目的是使水和食用油在相等时间内______(选填“升高相同温度”或“吸收相同热量”)，该实验是通过______的方法改变液体的内能。
15.一充电宝，其输出电压和输入电压都是5V，容量为1000mA⋅h，当充电宝充满电时，充电宝大约储存了______ J的电能；当用充电宝给手机充电时，充电宝是______(选填“电源”或“用电器”)。
16.将一段导体接入电压为3V的电路中，通过导体的电流为0.2A，则该导体的电阻为______Ω，当导体两端的电压为0时，导体的电阻为______Ω。
17.如图是“探究电流通过导体产生的热量与______(选填“电阻”或“电流”)的关系”的实验装置。若通过左侧密闭容器中电阻的电流为0.6A，通电5min，左侧电阻产生的热量为______ J。
18.如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则电源电压为______V，R2的最大阻值为______Ω。
三、作图题：本大题共2小题，共6分。
19.在虚线框内画出如图所示实物电路的电路图。
20.一种身高测量仪的电路如图所示，当无人测量时，滑片位于变阻器的最下方；当有人测量且身高越高，电表的示数越大。请在电流表、电压表和定值电阻中选择两个元件填入虚线框中组成符合题目要求的电路(在虚线框中填入所选元件符号)。
四、实验探究题：本大题共2小题，共24分。
21.小明所在兴趣小组利用图甲所示电路探究“串联电路的电压规律”，实验中电源电压保持不变。
(1)实验时，应选择多只规格______(选填“相同”或“不同”)的小灯泡进行多次实验，这样做的目的主要是______(填符号)；
A.避免偶然性，寻找普遍规律
B.取平均值，减小实验误差
(2)某次实验时，闭合开关后发现电压表的指针如图乙所示，出现这种情况的原因可能是电压表的量程______；
(3)实验中，在正确测量L1两端的电压后，小明认为电压表右边的接线不动，只需将电压表左边与M点的接线断开改接到N点即可测出灯L2的电压，小明的方法是______(选填“可行”或“不可行”)的；
(4)实验中测得的数据如下表所示，分析表中数据可得出结论：在串联电路中，______(可用U1、U2、U3表示)。
(5)小明将图甲电路中的N点处断开再接入灯泡L3，测得L1两端的电压为1V，L2两端的电压为2V，则L3两端的电压为______ V。
22.在“探究电流与电压关系”的实验中，图甲是某实验小组设计的电路，电源电压保持3V不变。
(1)请用笔画线代替导线，在图甲中完成电路连接，要求滑片P向B端滑动时，电流表的示数变大；
(2)连接电路时，开关要______。正确连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近3 V，移动滑片P，两电表示数均无变化，则电路故障可能是______；
(3)排除故障后，实验中测得五组数据，并绘制出定值电阻R的I−U图象如图乙所示。由图象可得，该实验结论为______；
(4)完成上述实验后，小明继续利用该定值电阻R，设计了如图丙所示的电路来测量标有“1.5V”字样的小灯泡的额定功率。实验步骤如下：
①闭合开关S1，将开关S2置于位置2，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为______ V；
②保持滑动变阻器位置不动，将开关S2置于位置1，小明读出电压表的示数恰为2V；
③根据实验数据，可求得小灯泡额定功率为______ W。
五、计算题：本大题共3小题，共28分。
23.小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。他将6kg、初温为20℃的水烧开，记录天然气用量为0.1m3。已知天然气的热值为3.2×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)，设当地大气压为标准大气压。求：
(1)水吸收的热量；
(2)0.1m3天然气完全燃烧放出的热量；
(3)此次利用天然气灶烧水的效率。
24.图甲是小灯泡L中的电流随它两端电压变化的图象。将小灯泡L接入图乙所示的电路中，电源两端电压为4V且不变，电阻R的阻值为40Ω。求：
(1)闭合开关S1，断开开关S2，小灯泡L消耗的电功率；
(2)闭合开关S1和S2，电流表的示数及此时整个电路工作1min消耗的电能。
25.如图所示，已知电源电压为9V且保持不变，定值电阻R1阻值为20Ω，灯L标有“6V，3W”字样，滑动变阻器R2上标有“18Ω，1A”，电流表量程为0∼3A，不考虑灯泡灯丝的电阻随温度变化。求：
(1)灯泡L的电阻；
(2)闭合S1，断开S2、S3，要使灯泡L正常发光，滑动变阻器接入电路中的阻值；
(3)保证电路安全的前提下，电路总功率的最大值和最小值。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：“春天，柳絮纷飞”“秋天，落叶飘零”“冬天，雪花飘飘”这三句所描述的“柳絮”“落叶”“雪花”这些都是物体的运动，都是机械运动，槐花飘香是花香分子运动的结果．故A、C、D不符合题意．
故选B.
分子是比较小的，是纳米尺度内的，我们用肉眼是看不到的；
我们能够看到的不是分子，是固体的小颗粒．
解答本题我们一定要区分开分子的运动和固体小颗粒的运动．
2.【答案】A
【解析】解：通常情况下，硬币、金属勺、铅笔芯是导体，塑料尺是绝缘体；
故选：A。
容易导电的物体是导体，不容易导电的物体是绝缘体。
本题考查了导体与绝缘体的判断，是一道基础题。
3.【答案】C
【解析】A、电冰箱利用电动机带动工作，利用了电流的磁效应。故A错误；
B、电风扇利用电动机带动工作，利用了电流的磁效应，故B错误；
C、电饭锅是利用了电流的热效应，来给食物加热的，故C正确。
D、洗衣机利用电动机带动工作，利用了电流的磁效应。故D错误；
(1)当电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应。一方面，利用电流的热效应可以为人类的生产和生活服务；另一方面，电流的热效应也有一些不利因素。
(2)任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，称为电流的磁效应。
主要考查电流的热效应、电流的磁效应和电流的化学效应在生活中的应用实例，只有认真把握它们的定义，才能真正区分它们利用的是哪一个效应。体现了物理来源于生活，又服务于社会的理念。
4.【答案】C
【解析】解：
A、一切气体、液体和固体都能发生扩散现象，故A错误；
B、物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体在熔化过程中，吸热但温度保持不变，故B错误；
C、固体很难被压缩，说明分子间存在斥力，故C正确；
D、一切物体在任何情况下都有内能，所以0℃的冰块也有内能，故D错误。
故选：C。
(1)一切气体、液体和固体都能发生扩散现象；
(2)晶体熔化过程中，吸热但温度不变；
(3)分子间存在相互的引力和斥力；
(4)一切物体在任何情况下都有内能。
此题考查了分子间斥力的理解、发生扩散的条件、晶体熔化的特点和物体具有内能的条件，是一道综合题。
5.【答案】D
【解析】解：
A、图甲中，当把活塞迅速压下去后，活塞压缩气体做功，气体的内能增加，故A错误；
B、乙图中，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能转化为塞子的机械能，空气的内能减小，故B错误；
C、丙图中，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，机械能转化为内能，故C错误；
D、丁图中，汽缸内的气体推动活塞向下运动时(即做功冲程)，内能转化为机械能，故D正确。
故选：D。
(1)压缩空气做功机械能转化为内能；硝化棉容易燃烧；
(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。
本题考查改变内能方法的应用，难度不大。
6.【答案】B
【解析】解：小区内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开，外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开，若将门禁系统看做一个自动开关，按钮看做一个手动开关，则两个开关单独都能打开大门，即两开关并联后再与电动机串联，故B正确。
故选：B。
根据题意确定两开关的连接方式；开关控制电动机时，应与电动机串联。
本题结合生活实际考查根据要求设计电路图，关键是确定两开关的连接。
7.【答案】C
【解析】解：C、由图可知，导体甲、乙，且S甲>S乙，
因导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关，且材料和长度都相同时，横截面积越大电阻越小，反之越大，
所以，材料和长度相同两导体的电阻关系为R甲R2；
A、两灯泡并联时，灯泡两端的电压相等，由P=U2R可知，L1比L2的实际功率小，灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，因此灯L1比L2暗，故A错误；
B、两灯串联时电流相等，根据P=I2R可知，灯L1的实际功率较大，灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，因此L1较亮，故B错误；
C、两灯泡并联时，灯泡两端的电压相等，若并联在6V的电压下，则两灯都正常发光，故C正确；
D、由灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压相同，额定功率不同，由P=UI的变形I=PU可知，两灯泡正常发光时的电流不同，而串联电路中各处的电流都相等，因此两灯泡串联时不可能都正常发光，故D错误。
故选：C。
(1)两灯并联时，根据并联电路电流特点可知两灯泡通过的电流关系，根据并联电路电压特点可知两灯泡实际功率之间的关系，进而判断两灯的发光情况；
(2)串联电路中各处的电流都相等，根据P=I2R可知两灯泡实际功率之间的关系，进而判断两灯的发光情况；
(3)并联电路中各支路两端的电压相等，据此分析；
(4)灯泡正常发光时的实际功率和额定功率相等，根据P=UI的变形I=PU可判断两灯泡的额定电流是否相等，从而判断两灯泡串联时是否可以同时正常发光。
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，要注意两灯泡正常发光时的电流不同时，它们串联时不可能同时正常发光。
12.【答案】C
【解析】解：AB、设电源电压为U，则U=U1+U2，
从图中看出，电压表测量滑动变阻器的电压，
当滑动变阻器的阻值为40Ω时，电压表示数为12V，此时电流为；I=UR2R2=12V40Ω=0.3A，
此时可得：U=0.3A×R1+12V…①
当滑动变阻器的阻值为70Ω时，电压表示数为14V，此时电流为：I′=UR2′R2′=14V70Ω=0.2A，
此时可得：U=0.2A×R1+14V…②
由①②可得：U=18V，R1=20Ω，故AB正确；
C、当电压表的示数最大为15V，此时电路中总电阻最大，电流最小，为：I小=UR1R1=18V−15V20Ω=0.15A，
电流表的量程为0∼0.6A，故电路中的最大电流为：I大=0.6A，
故电流表示数的变化范围是：0.15A∼0.6A，故C错误；
D、R1的电功率的最小值为：P小=I小2R1=(0.15A)2×20Ω=0.45W，
R1的电功率的最大值为：P大=I大2R1=(0.6A)2×20Ω=7.2W，
则R1的电功率变化范围是0.45W∼7.2W，故D正确。
故选：C。
(1)先根据图乙的两组数据，用I=UR求出对应的电流值，再根据U=IR1得到两个时刻电阻R1的电压，根据串联电路总电压等于各部分电压之和，即U=U1+U2，可得到两组电源电压相同的表达式，联立即可得到电源电压和R1的值；
(2)当电压表的示数最大时，此时电路中总电阻最大，电流最小，当电流表的示数最大时，电流最大；
(3)根据电流的范围：分别用P=UI计算电功率。
本题考查电功率的计算及欧姆定律的应用等知识，有一定难度。
13.【答案】2010971.6
【解析】解：由图可知电能表的示数为971.6kW⋅h；电阻箱的示数：R=2×1000Ω+0×100Ω+1×10Ω+0×1Ω=2010Ω。
故答案为：2010；971.6。
(1)用各指针所指的示数乘以下面的倍数，然后将所有的数值相加，即为该电阻箱的读数；
(2)电能表读数时，注意最后一位是小数，单位kW⋅h。
本题考查了电阻箱的读数方法、电能表的读数方法，属于比较基础的内容，掌握读数的要领是解题的关键。
14.【答案】质量 吸收相同热量 热传递
【解析】解：比较不同物质吸热的情况时采用的是控制变量法，需要使两个相同的烧杯中分别装有初温和质量相同的水和食用油。
选用两个相同规格的电加热器加热，根据转换法，目的是使水和食用油在相等时间内吸收的热量相同。
该实验是通过热传递的方式改变液体内能的。
故答案为：质量；吸收相同热量；热传递。
(1)根据Q=cmΔt，由控制变量法，研究不同物质吸热的情况，要控制质量和升高的温度相同；我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。
(2)改变内能的方法：热传递和做功。
本题比较不同物质吸热的情况，考查控制变量法、转换法的应用，为热学中的重要实验。
15.【答案】18000 电源
【解析】解：当用充电宝给手机充电时，充电宝提供电能，所以此时充电宝是电源。
电池容量为1000mAh=1A×3600s，充电宝输入电压是5V，电池容量为1000mAh，当充电宝充满电时，储存的电能为W=UIt=5V×1A×3600s=18000J。
故答案为：18000；电源。
在电路中，电源提供电能，用电器消耗电能。
知道输入电压和电池容量，根据W=UIt，求出电池储存的电能。
本题考查了电路的组成和电能的计算，难度不大。
16.【答案】15 15
【解析】解：由I=UR可得，导体的电阻：
R=UI=3V0.2A=15Ω；
因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，所以，当导体两端电压变为0时，导体的电阻仍为15Ω不变。
故答案为：15；15。
(1)知道导体两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律求出导体的电阻；
(2)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，与两端的电压和通过的电流无关。
本题考查了欧姆定律的简单应用，关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关。
17.【答案】电流 540
【解析】解：由图可知，左、右两侧密闭容器中的电阻阻值和通电时间一定，左侧电阻在干路中，通过的电流大一些，产生热量多，所以此时该装置是探究导体产生的热量多少跟电流的关系；
左侧电阻产生的热量为：Q=I2Rt=(0.6A)2×5Ω×5×60s=540J。
故答案为：电流；540。
当探究导体产生的热量多少跟电流大小的关系时，要使电阻和通电时间一定，电流大小不同；当电阻和通电时间一定，电流越大，产生热量越多；
根据Q=I2Rt计算左侧电阻产生的热量。
本题主要考查焦耳定律的应用，要求学生掌握控制变量法，属于电学中档题。
18.【答案】3； 10 。
【解析】【分析】
由甲图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。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，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，由图象读出电流和电压，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出电源电压。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，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。
【解答】
由甲图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电阻最小，电流最大，由图乙可知I1=0.6A，
根据欧姆定律可得，电源的电压：
U=I1R1=0.6A×R1，
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，由乙图可知，I2=0.2A，U2=2V，
滑动变阻器的最大阻值：
R2=U2I2=2V0.2A=10Ω；
串联电路中总电压等于各分电压之和，
电源的电压：U=I2R1+U2=0.2A×R1+2V，
电源的电压不变，
0.6A×R1=0.2A×R1+2V，
解得：R1=5Ω，
电源的电压U=0.6A×R1=0.6A×5Ω=3V。
故答案为：3；10。
19.【答案】解：由实物图知，两灯并联，开关S在干路上，电压表并联在灯L1两端，电路图如图所示：
。
【解析】分析实物图，得出两灯的连接方式，以及开关、电压表的位置，据此画出对应的电路图。
本题考查根据实物图画电路图，正确分析电路的连接方式是关键。
20.【答案】解：
(1)电压表的内阻很大，在电路中相当于断路，则横方框内不可能是电压表，否则电路断路；
(2)若横方框内部为电流表，
①当竖方框内为电压表时，电路为R的简单电路，电压表测电源电压示数不变，电流表测电路中的电流；
当被测人身高变高时，滑片上移，变阻器接入电路中的电阻变大，由欧姆定律可知电流表的示数减小，这与电表的示数增大不符；
②当竖方框内为定值电阻时，R与定值电阻并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，滑片移动时通过定值电阻的电流不变，
当被测人身高变高时，滑片上移，变阻器接入电路中的电阻变大，由欧姆定律可知该支路的电流减小，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流表示数减小，这与电表的示数增大不符；
(3)若横方框内部为定值电阻，
①竖方框内不可能为电流表，否则滑动变阻器被短路；
②竖方框内为电压表时，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，
当被测人身高变高时，滑片上移，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
由欧姆定律可知电流表的示数减小，
由U=IR可知，定值电阻两端的电压减小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压增大，即电压表的示数增大，符合题意。
故横方框内填定值电阻的符号；竖方框内填电压表的符号。如图所示：
。
【解析】电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，据此可知横方框内不可能是电压表，否则电路断路；根据串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律分别判断横框内为定值电阻、电流表时电表示数的变化，然后得出符合题意的答案。
本题考查了欧姆定律的应用，特别是对串联电路的分压规律的考查，属于常考题。
21.【答案】不同 A 偏小 不可行 串联电路中各用电器两端的电压之和等于电源两端电压(或U3=U1+U2)1.5
【解析】解：
(1)为得出普遍性的结论，他们应该要再选用几组规格不同的小灯泡，进行多次测量后，再进行分析论证，这样做可以避免偶然性，故选A。
(2)电压表的接线柱是正进负出，电压表向右端没有刻度的方向偏转，出现这种情况的原因是电压表量程接小了；
(3)测出L1两端的电压后，小明认为电压表右边的接线不动，只需将电压表左边与M点的接线断开改接到N点即可测出灯L2的电压，这样做是不可以的，因为根据电路图分析可以看出，直接改接一端连线，会造成电压表正负接线柱接反了；
(4)根据实验数据有：
3.2V+1.3V=4.5V；
2.0V+2.5V=4.5V；
1.5V+3.0V=4.5V；
分析实验数据可以得出：串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和，即U3=U1+U2；
(5)小明将图甲电路中的N点处断开再接入灯泡L3，L1、L2、L3三个小灯泡串联，L1两端的电压为1V，L2两端的电压为2V，串联电路两端的电压等于各部分电压之和，则L3两端的电压为：U3=U−U1−U2=4.5V−1V−2V=1.5V。
故答案为：(1)不同；A；(2)偏小；(3)不可行；(4)串联电路中各用电器两端的电压之和等于电源两端电压(或U3=U1+U2)；(5)1.5。
(1)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件：一是样本要有代表性，二是样本数量足够多。
(2)从电压表的正确使用方法进行分析，即测量的电压不能超过电压表的最大量程，电流从电压表的正极流入，负极流出；
(3)根据电路图分析可以看出，直接改接一端连线，会造成电压表正负接线柱接反了；
(4)根据表格中的数据分析即可判断；
(5)根据串联电路的电压特点分析解答。
本题“探究串联电路电压的特点”，考查注意事项、电压表的使用、归纳法的运用及数据分析归纳结论的能力。
22.【答案】断开 定值电阻处断路 在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【解析】解：(1)完成电路连接，要求滑片P向B端滑动时，电流表的示数变大，因此应该用导线将开关右接线柱与滑动变阻器D接线柱相连，如图所示：
(2)连接电路时，为保证安全及保护电路，开关要断开。正确连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，说明电路可能有断路，电压表示数接近电源电压3V，说明电压表与电源连通测电源电压，则导致这种现象可能的原因是定值电阻处断路，这样电压表被串联入电路中，所以移动滑片P，两表示数无变化；
(3)分析图像及数据可知，电阻两端的电压增大几倍，通过电阻的电流也增大几倍，电压与电流的比值为定值，即在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
(4)完成上述实验后，小明继续利用该定值电阻R，设计了如图丙所示的电路来测量标有“1.5V”字样的小灯泡的额定功率。实验步骤如下：
①闭合开关S1，将开关S2置于位置2，此时小灯泡与定值电阻R及滑动变阻器串联，电压表测小灯泡两端的电压，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为1.5V；
②保持滑动变阻器位置不动，将开关S2置于位置1，此时小灯泡与定值电阻R及滑动变阻器串联，电压表测小灯泡与定值电阻两端的电压和，小明读出电压表的示数恰为2V，则此时定值电阻两端的电压为U=U总−U灯=2V−1.5V=0.5V；
③由图乙根据欧姆定律可得，实验中所用定值电阻R的阻值为R=UI=Ω；则此时电路电流为I′=UR=0.5V5Ω=0.1A；
根据实验数据，可求得小灯泡额定功率为P灯=U灯I′=1.5V×0.1A=0.15W。
故答案为：(1)见解答图；
(2)断开；定值电阻处断路；
(3)在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
(4)1.5；0.15。
(1)滑片P向B端滑动时，电流表的示数变大，即电阻变小，所以开关右侧接线柱应接在滑动变阻器D接线柱上；
(2)为保证安全及保护电路，连接电路时，开关应该断开；闭合开关发现电流表几乎无示数，说明电路可能断路发生，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
(3)分析图像及数据可知，电阻两端的电压增大几倍，通过电阻的电流也增大几倍，电压与电流的比值为定值，据此得出结论；
(4)完成上述实验后，小明继续利用该定值电阻R，设计了如图丙所示的电路来测量标有“1.5V”字样的小灯泡的额定功率。实验步骤如下：
①闭合开关S1，将开关S2置于位置2，此时小灯泡与定值电阻R及滑动变阻器串联，电压表测小灯泡两端的电压，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定功率；
②保持滑动变阻器位置不动，将开关S2置于位置1，此时小灯泡与定值电阻R及滑动变阻器串联，电压表测小灯泡与定值电阻两端的电压和，小明读出电压表的示数恰为2V，根据串联电路的规律求出此时定值电阻两端的电压；
③由图乙根据欧姆定律可得实验中所用定值电阻R的阻值；根据I=UR求出此时电路电流；再根据实验数据，利用P=UI求得小灯泡额定功率。
本题通过探究导体的电流与电阻的关系、测量小灯泡的额定功率，考查电路连接、注意事项、故障分析、欧姆定律、串联电路特点、数据分析、电功率的计算等，体现数学知识在物理中的运用。
23.【答案】解：(1)水吸收的热量：
Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×6kg×(100℃−20℃)=2.016×106J；
(2)0.1m3天然气完全燃烧放出的热量：
Q放=Vq天然气=0.1m3×3.2×107J/m3=3.2×106J；
(3)天然气灶的效率：η=Q吸Q放×100%=2.016×106J3.2×106J×100%=63%。
答：(1)水吸收的热量为2.016×106J；
(2)0.1m3天然气完全燃烧放出的热量为3.2×106J；
(3)此次利用天然气灶烧水的效率为63%。
【解析】(1)在1标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，再运用Q吸=cmΔt可求出吸收的热量。
(2)运用Q放=qV求出天然气燃烧放出的热量。
(3)运用效率公式可求出效率。
熟练运用比热容和热值的计算公式，理解燃气灶的效率，是解答此题的关键。
24.【答案】解：(1)闭合开关S1，断开开关S2，电路为灯泡的简单电路。灯两端电压为4V，由图甲可知，此时灯中的电流为0.5A，
小灯泡L实际消耗的电功率：PL=ULIL=4V×0.5A=2W；
(2)闭合开关S1、S2，电阻R与小灯泡并联，电阻两端电压为4V，
通过R的电流：IR=URR=4V40Ω=0.1A；
通过小灯泡的电流仍为0.5A，
则此时电流表的示数：I=IL+IR=0.5A+0.1A=0.6A，
此时电路1min消耗的电能：W=UIt=4V×0.6A×60s=144J。
答：(1)闭合开关S1，断开开关S2，小灯泡L消耗的电功率为2W；
(2)闭合开关S1和S2，电流表的示数及此时整个电路工作1min消耗的电能为144J。
【解析】(1)闭合开关S1，断开开关S2，电路为灯泡的简单电路。灯两端电压为4V，由图甲可知，此时灯中的电流为0.5A，根据P=UI可知小灯泡L实际消耗的电功率；
(2)闭合开关S1、S2，电阻R与小灯泡并联，电阻两端电压为4V，
根据欧姆定律可知通过R的电流，根据并联电路的电流特点可知此时电流表的示数，根据W=UIt得出此时电路1min消耗的电能。
本题考查电功率的计算，是一道综合题。
25.【答案】解：由题意得
(1)由P=UI得
小灯泡L正常发光时的电流：
I额=P额U额=3W6V=0.5A；
RL=U额I额=6V0.5A=12Ω；
(2)闭合S1，断开S2、S3，灯L与滑动变阻器R2串联，灯正常发光时，
I额=I2=0.5A，
U2=U−U额=9V−6V=3V，
滑动变阻器接入电路的阻值：R2=U2I2=3V0.5A=6Ω；
(3)闭合S1，断开S2、S3，滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路消耗的功率最小，
此时最小功率：Pmin=U2RL+R滑=(9V)212Ω+18Ω=2.7W，
闭合S1、S2、S3，灯L短路，R1与滑动变阻器并联，且滑动变阻器通过的电流为1A时，电路的功率最大，
此时通过R1的电流为：I1=U1R1=9V20Ω=0.45A，
此时最大功率：Pmax=UI总=9V×(0.45A+1A)=13.05W。
答：(1)灯泡L电阻是12Ω；
(2)S1闭合，S2、S3都断开时，要使灯泡L正常发光，滑动变阻器接入电路中的阻值为12Ω；
(3)电路安全前提下，电路总功率的最大值和最小值分别为4.8W、19.2W。
【解析】(1)已知灯泡的额定电压和额定功率，由P=U2R计算灯泡正常工作时的电阻；
(2)S1闭合，S2、S3都断开时，灯泡与滑动变阻器串联，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出灯泡正常发光时电路中的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路的阻值；
(2)S1、S2、S3都闭合时，R0与滑动变阻器并联，电流表测总电流，根据滑动变阻器的规格和欧姆定律计算电路中的最大电流，由P=UI计算最大功率；
S1闭合，S2、S3都断开时，灯泡与滑动变阻器串联，当滑动变阻器电阻最大时，计算最小电流，得出电路消耗的最小总功率；由此判断出整个电路消耗的总功率的范围。
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，关键是开关闭合、断开时电路连接方式的判断、还要能熟练运用公式。次数
U1/V
U2/V
U3/V
1
3.2
1.3
4.5
2
2.0
2.5
4.5
3
1.5
3.0
4.5