还剩22页未读，
继续阅读
成套系列资料，整套一键下载
2023-2024学年广东省揭阳市榕城区九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）
展开
这是一份2023-2024学年广东省揭阳市榕城区九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共25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，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.如图所示电路，V1、V2是相同的电压表，都有两个量程0∼3V和0∼15V。如果闭合开关后，两只电表的指针偏转角度相同，那么电阻R1、R2阻值可能是( )
A. 6Ω、20Ω
B. 10Ω、40Ω
C. 50Ω、10Ω
D. 30Ω、20Ω
2.在物理实验中，对物理量进行多次测量，有的是为了通过多次测量减小误差，有的是为了通过多次测量寻找规律，下面四个实验中，通过多次测量减小误差的是( )
①在探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系时，测量多组对应的干路电流和各支路电流
②在用刻度尺测量物理课本的长度时，测量多组长度值
③在探究电流与电压的关系时，测量同一段导体对应的多组电压和电流
④在测量定值电阻的阻值时，测量多组对应的电流和电压
A. 只有①③正确B. 只有②③正确C. 只有①④正确D. 只有②④正确
3.如图所示的电路中，闭合开关S后L1较暗L2较亮，下列说法正确的是( )
A. 若L1短路，L2仍能发光
B. 电流先流过L2所以L2较亮
C. 若L1灯丝烧断，L2仍能发光
D. 通过L2的电流大于L1的电流
4.关于能的转化，下列说法正确的是( )
A. 对手机充电时是将其他形式的能转化为电能
B. 电风扇工作时将电能转化为内能
C. 太阳能热水器将光能转化为内能
D. 内燃机的做功冲程将机械能转化为内能
5.下列情景中，符合安全用电要求的是( )
A. 用专用充电桩给电动车充电B. 使用导线绝缘皮破损的插线板
C. 在高压线附近的空地放风筝D. 用湿布擦洗正在工作的用电器
6.如图所示是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是( )
A. 电冰箱连入三孔插座后，电灯与电冰箱并联
B. 闭合S灯不亮，说明没电，可以直接维修
C. 零线和地线之间的电压为220V
D. 保险丝改接到零线上更安全
7.“珍爱生命，安全用电”是我们必备的用电常识。下列各图中符合安全用电原则的是( )
A. 电水壶接三孔插座
B. 湿手按开关
C. 电线上晾衣物
D. 用手指触碰插座插孔
二、填空题：本大题共8小题，共26分。
8.如图所示，电源电压恒为6V，开关S闭合后电压表示数为2V，则灯泡L2两端的电压为______ V；灯L2的电阻为10Ω，则通过灯L2的电流为______ A；若断开开关，电压表示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
9.如图表示一种自动测定油箱内油面高度的装置。R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端。从油量表(由______表改装而成)指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度。当油箱向外输油时，R接入电路的电阻______；油量表的示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
10.2023年2月，土耳其发生强烈地震，中国救援队。携带照明无人机前往救援。无人机在加速上升过程中，电动机将______能转化为______能。如图所示，无人机悬停并提供照明时，电池可释放电能0.5kW⋅h，动力和照明系统的电功率分别为150W和100W，此状态下无人机至多持续工作______ h，需要更换电池。
11.有一种亮度可以调节的小台灯，其电路图如图甲所示，电源电压为15V，通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示，灯泡L的额定电压为12V。则灯泡L的额定功率为______ W。调节滑动变阻器R，使灯泡L的功率为3.6W，此时滑动变阻器R接入电路的阻值为______Ω，小灯泡的亮度与正常发光时相比______。(选填“变亮”“变暗”或“不变”)
12.小华和同学去郊游，提前给保温瓶灌热水，家里烧水的电水壶功率为2000W，烧水时她关闭家中其它用电器，观察到家里电能表表盘如图所示，表盘上的1000r/kW⋅h表示______，烧开一壶水需要6分钟，电能表的转盘将转过______ r，家庭电路中电能表要安装在总开关的______(选填“前面”或“后面”)。
13.甲、乙两只灯泡，其I−U关系图像如图所示。将甲、乙两灯并联在电路中，当干路的电流为1A时，乙灯的电阻为______Ω，此时电路中的总功率是______ W；将甲、乙两灯串联在电源电压为5V的电路中，此时电路中的总功率是______ W。
14.如图所示电路，电源电压为3V不变，L1标有“3V3W”，L2标有“3V1.5W”，若使L1、L2都正常发光，需闭合开关______，此时电路的总功率为______ W；若只闭合开关S3时，则灯______(选填“L1”或“L2”)更亮一些(不考虑灯丝电阻随温度的变化)。
15.随着经济的发展，汽车已成为人们常用的交通工具。某物理小组的同学在社会实践活动中，通过实际调查和网上查询，绘制了一辆某种型号汽车在额定功率下行驶时单位时间的能量流向图，如图所示，请你参与讨论下列有关问题。
(1)汽车刹车时，为防止刹车片过热造成刹车失灵，要向刹车片喷水，请问在刹车时中，这是通过______方式改变刹车片的内能。
(2)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将______(选填“升高”“不变”或“降低”)。
(3)汽油机是汽车的“心脏”，一台四冲程汽油机工作时曲轴转速是1800r/min，此汽油机每秒钟完成______个做功冲程，靠飞轮惯性完成______个冲程。
(4)若将机器转化有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“能量转化效率”，由图中提供的数据可得，该汽车的能量转化效率为______。
三、作图题：本大题共3小题，共7分。
16.电位器实质是一种变阻器，如图A、B、C是电位器的接线柱。要求当滑片向A端旋转时，灯泡变暗，请将下面的图连接完成。
17.如图所示，是小明同学利用电压表设计的一个简易电子秤示意图。其中C是金属弹簧。请你帮小明完成电路图的连接，当所称质量越大时电压表示数越大。
18.把电池组、电流表，电压表三个元件的符号填入图所示的电路中，使得电路接通后，电流方向如图中箭头I所示，且移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡L变亮时，电压表的示数变小。
四、实验探究题：本大题共2小题，共13分。
19.小明用以下实验器材测家用手电筒的灯泡正常工作时的电阻：电源(电压4.5V)、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为2.5V的待测手电筒灯泡(电阻约为8Ω)，滑动变阻器R1“5Ω，1A”、滑动变阻器R2“20Ω，0.2A”、滑动变阻器R3“50Ω，5A”。
(1)实验应选用滑动变阻器______，该实验的原理是______；
(2)连接完电路后闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表示数均很小，无论怎样移动滑片都不起作用，可能的故障是______；
(3)排除故障后闭合开关，移动滑片至某一位置，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端电压为______ V；
(4)图丙是根据实验数据画出的小灯泡的电压与通过它的电流的关系图像，则小灯泡正常工作时的电阻是______Ω。
(5)取下小灯泡，将阻值为10Ω、20Ω、30Ω三个定值电阻分别接入电路中原灯泡位置，可利用该电路探究“电压一定时，电流与电阻的关系”，控制电压一定时，不可以选取的电压值是______(选填序号)。
B.2V
20.在测量小灯泡电功率的实验中，如图甲所示，电源电压恒为4.5V，小灯泡标有“2.5V”字样，电流表、电压表、滑动变阻器开关各一个，导线若干。
(1)电路有一根导线连接错误，将连接错误的导线打“×”，并画出正确的连线；
(2)正确连接后，闭合开关移动滑片，发现灯泡不亮，电压表示数较大，故障原因是：______；
(3)排除故障后，逐渐移动滑片，电压表示数如图乙，应向______(填“左”或“右”)端移动滑片P，图丙为灯泡的U−I图象，可知灯泡的额定功率为______ W，此时滑动变阻器连入电路的阻值为______Ω；
(4)另一小组电压表有故障，设计如图丁所示的电路图，测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，定值电阻阻值为R2，请将实验步骤补充完整：
①闭合开关S、S2，断开开关S1，移动滑动变阻器滑片，使电流表A的示数为______(用字母表示)；
②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，记录此时电流表A的示数为I；
③小灯泡的额定功率的表达式为P额=______(用已知R2、I、U额表示)。
五、计算题：本大题共3小题，共20分。
21.在如图所示的路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω，闭合开关S，两电流表的示数分别为0.8A和0.3A。
(1)求电源电压U.；
(2)求电阻R2的阻值。
22.如图甲为一款养生壶，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V，R1、R2均是发热电阻，其中R2=506Ω。养生壶正常工作时，开关置于“1”为加热挡，电路中电流为5A；开关置于“2”为保温挡。求：、
(1)当开关置于“1”时，R1的阻值及R1消耗的电功率；
(2)当开关置于“2”时，养生壶1min消耗的电能；
(3)将壶内500g的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
23.图甲是一台储水式电热水器外观，图乙是热水器剖面图。热水器的内胆是密封的，里面有两个通到外部的水管，a是热水出水管，b是冷水进水管。c和d是两个外层包有绝缘材料的电加热管，利用它对水箱中的水进行加热。长时间使用热水器可能导致绝缘部分破损，使热水器中的外壳和水带电，从而造成触电事故。所以国家规定电热水器须采用接地、漏电保护器、防电墙等多重保护措施。
(1)热水器加热管里电阻丝的电阻要大、熔点要______(选填“高”或“低”)；
(2)若电热水器水箱容量为50L，额定功率1500W，正常工作时，将水从20℃加热至50℃至少需要的时间为______ s；[c水=4.2×103J/(kg⋅℃),ρ水=1.0×103kg/m3]
(3)考虑到用电安全，电热水器应使用______(选填“两孔”或“三孔”)插座，且进、出水管口都装有防电墙。防电墙的内部结构如图丙所示，流经其中的水沿着内部隔片螺旋流动。已知粗细均匀水柱的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比。所以与普通水管里的水柱相比，防电墙内的水柱更细更长，从而使防电墙内水的电阻______(选填“变大”、“变小”或“不变”)；
(4)若丁图中人体的电阻为2kΩ，防电墙电阻为468kΩ，当丁图所示地线失效时(地线上已画上“×”)，此防电墙______(选填“能”或“不能”)保证该人的安全；
(5)电热水器面板上有两个控制开关。S1、S2，两个电加热管分别用R1、R2表示，要求S1单独控制R1，S2单独控制R2，两个开关同时闭合时R1与R2同时加热。请你在图戊中用笔画线代替导线，补全开关控制电加热管的电路，且符合安全用电原则。
六、综合题：本大题共2小题，共13分。
24.(1)在家庭电路中，为了防止触电，必须把用电器的开关装在______(选填“火”、“零”或“地”)线与用电器之间，同时使用过多的大功率用电器往往会引起空气开关“跳闸”，其原因是______。
(2)安装额定功率为1500W的电热水器时，需加装一个开关便于控制热水器的工作。现有两种开关S1(250V,6A)、S2(250V,16A)，为了安全和实用。应选用开关______(填“S1”或“S2”)和图1中______(填“甲”或“乙”)插座。
(3)家庭电路用电器漏电时，通过火线与零线的电流不相等，漏电保护器中检测装置(在图中虚线框内，未画出)检测到这一差异后，便切断电源，起到保护作用。漏电保护器中另有试验电路，由开关S与电阻R组成，如图2，电路正常时用电器两端的电压为______ V，当开关S ______(填“断开”或“闭合“)时就能模拟用电器漏电，此时通过 A、B两处的电流IA______IB(填”>”“=“或“<”)
25.阅读材料，回答问题：
超级镜子发电站我国用熔盐和12万块镜子，建成亚洲第一发电站——甘肃敦煌100MW熔盐塔式太阳能光热电站如图甲所示，读发电站通过电脑控制镜子的反射方向，持续地将太阳光聚集在塔顶的吸热器上，加热其中的熔盐，使其温度升高。高温熔盐向下流入温度为565℃的高温熔盐罐，热泵将它打入蒸汽发生器，与其中的冷水进行热交换，产生高温高压的水蒸气，水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。经过蒸汽发生器后的熔盐，降温回到低温熔盐罐，从而循环下去。该电站的两个熔盐罐中共存储3万吨熔盐(熔点为210℃)，白天高温熔盐罐把能量储存起来，夜晚再把罐中的高温熔盐释放出来发电，可以实现24小时稳定电力输出。
请回答：
(1)高温熔盐罐利用熔盐储存______能，高温熔盐进入蒸汽发生器，通过______(选填“做功”或“热传递”)方式使冷水变成高温高压水蒸气，推动汽轮机带动发电机发电，将汽轮机的______能转化为电能；
(2)低温熔盐罐的温度应______(选填“高于”或“低于”)210℃；
(3)该发电站正常工作24h，可发电______度；
(4)从图乙中可以看出，镜子大致以吸热塔为中心依次排列，吸热塔南面的镜子较少，北面的较多。请你结合图丙情形分析，在南面和北面同样的镜子a和b，______反射到吸热塔的光能更多。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：由电路图可知，电阻R1、R2串联，电压表V2测电源的电压，电压表V1测R1两端的电压；
因为串联电路总电压等于各分电压之和，且两只电表的指针偏转角度相同，所以，V2的量程为0∼15V，V1的量程为0∼3V，
因为大量程是小量程示数的5倍，所以U=5U1，则U2=4U1，
因为串联电路各处的电流相等，所以，由欧姆定律可得：U1U2=IR1IR2=R1R2=14；
A、R1R2=6Ω20Ω=310，故A错误；
B、R1R2=10Ω40Ω=14，故B正确；
C、R1R2=50Ω10Ω=51，故C错误；
D、R1R2=30Ω20Ω=32，故D错误。
故选：B。
由电路图可知，电压表V2测电源的电压，电压表V1测R1两端的电压，根据串联电路的电压特点和两只电表的指针偏转角度相同确定两电压表的量程，再根据大量程是小量程示数的五倍得出两电阻两端的电压关系，利用串联电路各处的电流相等和欧姆定律求出两电阻的阻值之比结合选项即可得出答案。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是电压表量程的选择和知道指针偏转角度相同时电压表大量程的示数为小量程示数的五倍。
2.【答案】D
【解析】解：①在探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系时，测量多组对应的干路电流和各支路电流，是为了寻找普遍规律，避免偶然性；
②在用刻度尺测量物理课本的长度时，测量多组长度值，是为了取平均值，减小误差；
③在探究电流与电压的关系时，测量同一段导体对应的多组电压和电流，是为了寻找普遍规律，避免偶然性；
④在测量定值电阻的阻值时，测量多组对应的电流和电压，是为了取平均值，减小误差。
故通过多次测量减小误差的是②④。
故选：D。
解决此题要知道初中物理实验进行多次测量目的是什么，一是为了求平均值，提高准确度，减小误差；二是为了寻找普遍规律，结合对常见实验的了解可作出解答。
物理实验中，以“测量”二字开头的课题一般是减小误差；以“探究”二字开头的课题，多次测量的目的一般是发现规律。
3.【答案】A
【解析】解：A、若L1灯短路，因为灯泡串联，L2灯仍能发光，故A正确；
BD、串联电路的电流处处相等，通过L1灯的电流等于L2灯的电流，故BD错误；
C、若L1灯丝烧断，电路变成断路，L2灯不能发光，故C错误。
故选：A。
(1)串联电路的电流处处相等。
(2)短路是指电流不经过用电器的电路，在实际电路中，如果用导线将用电器的两端直接连接，则会造成短路；电路有通路、断路、短路三种状态，小灯泡只有在通路的电路中才会发光。
本题考查了识别串并联电路的能力，关键是会区分电路的三种状态，常见题目。
4.【答案】C
【解析】解：A.对手机充电时消耗电能，以化学能的形式储存在电池内能，主要是将电能转化为化学能，故A错误；
B.电风扇工作时消耗电能，消耗了电能，将电能转化为机械能，故B错误；
C.太阳能热水器吸收太阳能，对水加热，水吸收热量，将光能转化为内能，故C正确；
D.内燃机的做功冲程高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故D错误。
故选：C。
判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量。
本题考查了能量的转化过程，应学会分析生活中的能量转化现象，难度不大，属于基础知识的考查。
5.【答案】A
【解析】解：A、专业的充电桩申请了专用线路，且配置了漏电保护、过流保护和防雷等电气防护设备，为用户提供基本的安全保障，所以用专用充电桩给电动车充电符合安全用电要求，故A符合题意；
B、使用导线绝缘皮破损的插线板如果在潮湿环境容易触电，如果身体触及裸露电线，且在通电状态下碰到，容易触电，甚至有可能危及生命，所以不符合安全用电的要求，故B不符合题意；
C、靠近高压带电体时有安全隐患，所以不能在高压线附近放风筝，故不符合安全用电要求，故C不符合题意；
D、用湿布擦洗正在工作的用电器时，由于湿布是导体，所以容易发生触电事故，故D不符合题意。
故选：A。
根据生活中一些安全用电的知识和做法分析判断。
本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识。只要同学们牢记安全用电常识，并正确规范操作，避免危险发生。
6.【答案】A
【解析】解：A、电冰箱接入三孔插座后，电灯与电冰箱互不影响，能独立工作，是并联的，故A正确；
B、闭合S灯不亮，说明没电，应该首先要确定电路故障的原因，然后再维修，故B错误；
C、零线和地线之间的电压为0V，故C错误；
D、为了安全，保险丝应该接到火线上，保险丝熔断时，整个电路与火线之间是断开的，故D错误。
故选：A。
(1)家用电器是并联的；
(2)灯泡不发光，应该首先检测电路故障的原因；
(3)零线和地线之间的电压为0V；
(4)家庭电路中，为了安全，保险丝要接在火线上。
本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识，难度不大。
7.【答案】A
【解析】解：
A、电水壶的金属外壳必须接地，应采用三脚插头及三孔插座，可以防止外壳漏电时发生触电事故，故A符合安全用电原则；
B、用湿手触摸开关时，生活用水属于导体，有可能使电流通过水传到人体上，使人体触电，十分危险，故B不符合安全用电原则；
C、生活用水是导体，电线上晾衣服，易发生触电事故，故C不符合安全用电原则；
D、插座的两个插孔分别接触火线和零线，手指触碰会发生触电事故，故D不符合安全用电原则。
故选：A。
(1)家用电器如电冰箱、电冰柜、洗衣机、电水壶、电饭锅等，应按产品使用要求，装有接地线的插座；
(2)生活用水属于导体，有可能使电流通过生活用水传到人体上，使人体触电；
(3)插座的两个插孔分别接触火线和零线。
本题是对安全用电常识的考查，要求能运用物理知识解决实际问题。
8.【答案】20.2变大
【解析】解：电路图可知，开关闭合时，两灯泡串联，电压表测量灯泡L2两端电压，而电压表的示数为2V，因此灯泡L2两端电压为2V，通过灯L2的电流：
I=U2R2=2V10Ω=0.2A；
当开关断路时，整个电路断路，电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电压表的示数等于电源电压，故电压表的示数变大。
故答案为：2；0.2；变大。
由电路图可知，开关闭合时，两灯泡串联，电压表测量灯泡L2两端电压，据此可知灯L2两端电压，由欧姆定律算出通过灯L2的电流；
开关断开时，电路为开路，根据电压表的正负接线柱能否与电源两极相连确定电压表示数的变化。
本题考查了欧姆定律的应用、串联电路的电压特点，分析清楚电路结构、明确各电路元件的连接方式是正确解题的前提。
9.【答案】电流 变大 变小
【解析】解：由图可知，滑动变阻器和定值电阻串联，油量表串联在电路中，所以该油量表是由电流表改装而成的；
由图知，当油箱向外输油时，油面下降，浮标下降，则杠杆的左端下降，其右端上升，所以滑动变阻器R连入电路的电阻变大，串联电路的总电阻变大；
根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，即电流表(油量表)示数变小。
故答案为：电流；变大；变小。
根据“电压表应与被测电路并联、电流表应与被测电路串联”判断图中油量表的类型；
当油箱向外输油时，油面下降，浮标下降，根据图示可知杠杆的偏转情况，从而确定滑动变阻器R接入电路的电阻变化，再利用电阻的串联和欧姆定律进行分析判断。
本题考查了欧姆定律的简单应用，关键是根据杠杆的偏转情况判断滑动变阻器接入电路的电阻变化。
10.【答案】电 机械 2
【解析】解：无人机在加速上升过程中，电动机对外做功，将电能转化为机械能；
P总=P动+P照=150W+100W=250W=0.25kW；
由公式P=Wt得：t=WP=0.5kW⋅h0.25kW=2h
故答案为：电；机械；2。
电流做功的过程是电能转化为其它形式的能的过程；根据公式P=Wt计算时间。
本题考查了能量的转化和电功率计算公式的应用，属于基础题。
11.【答案】9.615变暗
【解析】解：(1)由图乙可知，灯泡两端的电压为12V时，通过灯泡的电流I额=0.8A，
则灯泡的额定功率：
P额=U额I额=12V×0.8A=9.6W；
(2)由图乙可知，当灯泡两端的电压为6V，通过的电流为0.6A时，灯泡的实际功率为3.6W，
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：
U滑=U−U=15V−6V=9V，
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I=IL=0.6A，
由I=UR可得，滑动变阻器R连入电路的阻值：
R滑=U滑I=9V0.6A=15Ω；
(3)灯泡的实际功率3.6W小于灯泡正常发光时的功率9.6W，
所以，小灯泡的亮度与正常发光时相比变暗。
故答案为：9.6；15；变暗。
(1)灯泡在额定电压下灯泡正常发光，根据图乙读出对应的电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率；
(2)由图可知找出灯泡的实际功率为3.6W时灯泡两端的电压和电流，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，再根据欧姆定律求出滑动变阻器R连入电路的阻值；
(3)灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，与灯泡正常发光时的功率比较即可判断。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是根据图乙得出灯泡实际功率为3.6W时灯泡两端的电压和通过的电流。
12.【答案】电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转1000转 200 前面
【解析】解：1000r/kW⋅h表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转1000转；
家里烧水的电水壶功率为2000W，烧开一壶水需要6分钟，消耗电能：W=Pt=2000W×6×60s=7.2×105J=0.2kW⋅h，
电能表的转盘将转过的圈数：n=0.2kW⋅h×1000r/kW⋅h=200r；
进户线进入家庭后，先连接电能表，再连接总开关，即电能表要连接在总开关的前面。
故答案为：消耗1kW⋅h的电能，电能表转1000转；200；前面。
1000r/kW⋅h表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转1000转；
根据W=Pt计算家里烧水的电水壶功率为2000W，烧开一壶水需要6分钟消耗的电能，进一步计算电能表的转盘将转过的圈数；
进户线进入家庭后，先连接电能表，再连接总开关，即电能表要连接在总开关的前面。
本题考查电功的计算以及学生对电能表和家庭电路的了解，掌握电能表相关参数的意义是关键。
13.【答案】7.532
【解析】解：(1)由题意可知，将甲、乙两灯并联在电路中，当干路的电流为1A时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，
所以，由图象可知，当U=3V、I甲=0.6A、I乙=0.4A时符合，
由I=UR可得，乙的电阻为：
R乙=UI乙=3V0.4A=7.5Ω，
此时电路中的总功率是：
P=UI=3V×1A=3W；
(2)将甲、乙两灯串联在电源电压为5V电路中时，
因串联电路中各处的电流相等，且两灯泡两端的电压等于电源的电压，
所以，由图象可知，当电路中的电流I′=0.4A，两灯泡两端电压分别为U甲=2V、U乙=3V时符合，
所以，通过甲灯的电流是0.4A，乙灯两端电压是3V，
则两灯消耗的总功率：
P=U′I′=5V×0.4A=2W。
故答案为：7.5；3；2。
由题意可知，将甲、乙两灯并联在电路中，当干路的电流为1A时，根据并联电路的特点结合图象读出符合要求的电流与电压，根据欧姆定律求出乙的电阻，利用P=UI求出此时电路中消耗的总功率；
将甲、乙两灯串联在电源电压为5V电路中时，通过它们的电流相等，且电路的总电压等于电源的电压，根据图象读出符合题意的电流和电压，根据P=UI求出两灯消耗的总功率。
本题考查了串、并联电路的特点和电功率公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键。
14.【答案】S1、S2 4.5L2
【解析】解：(1)由题知，两灯泡的额定电压相等，且等于电源电压，所以，要使两灯同时正常发光，需要将两灯泡并联，由图知，应只闭合开关S1、S2；此时电路的总功率P=P1+P2=3W+1.5W=4.5W；
(2)由P=U2R可知，两灯的额大功率相等，灯L1额定功率较大，所以电阻较小，即R1故答案为：S1、S2；4.5；L2。
(1)两灯泡的额定电压等于电源电压，若使两灯都正常发光，需将两灯并联，据此判断开关闭合情况；根据P=P1+P2得出此时电路的总功率；
(2)只闭合S3时，两灯串联，电流相等；由P=U2R可比较正常发光时的电阻大小，再根据P=I2R判断两灯的亮度。
本题主要考查对串联、并联电路的了解以及功率的计算，关键是确定灯泡的连接方式。
15.【答案】热传递 降低 154512.5%
【解析】解：(1)防止刹车片过热造成刹车失灵，要向刹车片和轮胎喷水，利用水的汽化吸热，来降低刹车片的温度，这是通过热传递的方式改变刹车片的内能；
(2)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，说明汽油燃烧不充分，在消耗相同的燃料时，转化的有用功将会减少，则发动机的热机效率会降低；
(3)一台四冲程汽油机工作时曲轴转速是1800r/min=30r/s；
曲轴每转两圈对外做一次功，则该汽油机每秒对外做功次数为15次；
每秒靠飞轮惯性完成15×4−15=45个冲程；
(4)汽车的能量转化效率为：
\(η=\dfrac{W_{\text{有}}}{W_{\text{输入}}}×100％=\dfrac{1×10^{4}J}{8\times 10^{4}J}×100％=12.5％\。\)
故答案为：(1)热传递；(2)降低；(3)15；45；(4)12.5%。
(1)改变物体的内能有做功和热传递两种方式，做功是能量的转化过程，热传递是能量的转移过程，二者改变内能是等效的；
(2)热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的总能量的比值；
(3)在四冲程内燃机的一个工作循环中，曲轴转两圈，完成4个冲程，对外做功1次；内燃机的做功冲程不靠飞轮惯性完成，其余三个冲程靠飞轮惯性完成；
(4)机器转化有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“能量转化效率”，根据定义和图解计算出能量转化率。
本题考查了能量转化、能量转化效率以及热机效率和节能环保等方面的相关问题，要结合相关知识点进行分析解答，是中考的难点。
16.【答案】解：当滑片向A端旋转时，灯泡变暗，说明电路中的电流变小，由欧姆定律可知电路的总电阻应变大，电位器(滑动变阻器)接入电路中的电阻应变大，将B和C两接线柱接入电路后，滑片向A端旋转时，电阻丝连入电路中的长度变长，其阻值变大，如图所示：
【解析】电位器的实质是滑动变阻器，滑动变阻器依靠改变电阻线的长度来改变电阻大小。
本题考查了变阻器的连接方法、变阻器的原理，是一道较为简单的应用题。
17.【答案】解：由图可知：由于金属板和弹簧与滑片的连接使滑动变阻器滑片上部分电阻连入电路，则所称质量越大时滑片下移，滑动变阻器连入电路的电阻变大，根据串联电路的分压特点可知滑动变阻器两端的电压越大，R0两端的电压变小，所以，电压表并联在滑动变阻器的两端，电路设计如下图所示：
。
【解析】电压表是测量电压的仪器，根据串联电路的特点和欧姆定律判断电阻R0与滑动变阻器两端的电压变化，根据所称质量越大时电压表示数越大即可判断电压表并联的用电器。
本题以电子秤为情景考查对串联电路的理解和欧姆定律的应用，关键知道滑片移动时不改变电路中电流。
18.【答案】解：
因滑动变阻器能改变灯泡的亮度，所以滑动变阻器和灯泡应串联；
灯泡变亮时，说明通过灯泡的电流变大，由U=IR可知灯泡两端电压变大，而题中要求电压表示数变小，说明电压表和滑动变阻器并联，则电压表填在中间的虚线框内；
电流表和滑动变阻器串联，应填在最右端的虚线框内；而电源应在最左端的虚线框内，且上端为负极、下端为正极，这样才满足电流方向如图所示；如下图所示：
。
【解析】因滑动变阻器能改变灯泡的亮度，所以滑动变阻器和灯泡串联；灯泡变亮时其两端电压变大，而已知电压表示数变小，说明电压表和滑动变阻器并联，电流表串联在电路中，结合电流的方向判断电源的正负极，据此在虚线框中填入元件的符号。
此类题目要求对电路中各元件的作用及使用方法要非常明确，然后根据串并联电路的特点正确填入电路元件的符号。
19.【答案】R3 R=UI 将变阻器的下面两个接线柱连入了电路 2.310A
【解析】解：(1)该实验的原理是R=UI；
电源电压4.5V，额定电压为2.5V的灯泡，电阻约为8Ω，正常发光时的电流大小约为：
I=UR=2.5V8Ω=0.3125A小于0.5A，而大于0.2A，
根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑=U源−U=4.5V−2.5V=2V，
根据欧姆定律的变形公式，变阻器连入电路中的电阻：
R滑=U滑I额=2V0.3125A=6.4Ω>5Ω，
为了移动方便，故选用“50Ω0.5A”的R3变阻器；
(2)该组同学连接完电路后，闭合开关，电流表、电压表示数均很小，发现灯泡不亮，说明电路为通路且灯的电压和通过的电流很小，电路中的电阻较大，怎样移动滑片都不起作用，导致该故障的原因是：将变阻器的下面两个接线柱连入了电路；
(3)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，若某时刻电压表的示数如图乙所示，图中电压表选用小量程，分度值为0.1V，此时小灯泡两端电压为2.3V；
(4)根据记录的实验数据画出的小灯泡两端的电压与通过其的电流的关系图像可知，灯的电压为2.5V时，通过的电流为0.25A，小灯泡正常工作时小灯泡的电阻：
RL=ULIL=Ω。
(5)由串联电路的规律及分压原理可得，U−UVUV=R滑R定，
方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入电路的电阻最大时，对应的定值电阻应最大，此时，电阻的电压最小，
即4.5V−UVUV=50Ω30Ω，
电阻两端控制的最小电压为：UV=1.687V，故控制电压一定时，不可以选取的电压值是1.5V，故选A。
故答案为：(1)R3；R=UI；(2)将变阻器的下面两个接线柱连入了电路；(3)2.3；(4)10；(5)A。
(1)根据欧姆定律求出灯的额定电流，根据串联电路电压的规律和欧姆定律求出变阻器连入电路中的电阻，确定变阻器的规格，该实验的原理是R=UI；
(2)闭合开关，电流表、电压表示数均很小，发现灯泡不亮，说明电路为通路且灯的电压和通过的电流很小，电路中的电阻较大，怎样移动滑片都不起作用，据此分析导致该故障的原因；
(3)根据图中电压表选用的量程读数；
(4)由小灯泡两端的电压与通过其的电流的关系图像，找到额定电压下的电流，根据欧姆定律求电阻大小；
(5)由串联电路的规律及分压原理得出电阻两端控制的最小电压。
本题灯泡正常工作时的电阻，考查实验原理、器材的选择、电路的连接、反常现象的分析、操作过程、电阻计算及欧姆定律的应用。
20.【答案】小灯泡断路 左 15U额R2 U额×(I−U额R2)
【解析】解：(1)图甲电路中电压表串联在电路中，电流表并联在电路中，应该将电压表与小灯泡并联，电流表与小灯泡串联，如下图所示：
(2)正确连接导线过后，闭合开关，发现灯泡不亮，电路中有断路发生，电压表示数较大，说明电压表两接线柱到电源间是通路，所以，故障只能是小灯泡断路。
(3)灯泡正常发光时电压等于其额定电压2.5V，由图乙知，电压表使用0∼3V量程，分度值0.1V，示数为2.2V，所以灯泡两端电压为2.2V<2.5V，由串联电路的分压原理可知，应将滑片向左端移动，使灯泡两端电压达到2.5V；
由图像读出灯泡正常发时的电流0.4A，所以灯泡的额定功率P额=U额I=2.5V×0.4A=1W；
由串联电路特点和欧姆定律可得此时变阻器连入电路的阻值：
R=URI=4.5V−Ω；
(4)实验步骤：
①闭合开关S、S2，断开开关S1，R2和L并联之后，与滑动变阻器串联，电流表测量通过灯泡的电流，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表示数U额R2，此时灯泡正常发光；
②闭合开关S、S1，断开S2，R2和L并联之后，与滑动变阻器串联，电流表测量干路电流，记下此时电流表的示数为I；
在步骤②中，R2和L并联之后，与滑动变阻器串联，电流表测量干路电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路的电流特点可知通过小灯泡的电流为：I额=I−U额R2，
则小灯泡的额定功率的表达式为：P额=U额I额=U额×(I−U额R2)。
故答案为：(1)见解答图；(2)小灯泡断路；(3)左；1；5；(4)U额R2；U额×(I−U额R2)。
(1)根据电流表和电压表的使用规则分析解答；
(2)电流表没有示数，说明电路中出现了断路，再根据电压表示数较大分析故障的可能原因；
(3)灯泡正常发光时电压等于其额定电压，由图乙读出灯泡两端电压，由串联电路的分压原理分析滑片的移动方向；由图像读出灯泡正常发时的电流，由P=UI计算其额定功率；由电路特点和欧姆定律计算此时变阻器连入电路的阻值；
(4)①闭合开关S、S2，断开开关S1，R2和L并联之后，与滑动变阻器串联，电流表测量通过灯泡的电流，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表示数U额R2；
②闭合开关S、S1，断开S2，R2和L并联之后，与滑动变阻器串联，电流表测量干路电流，记下此时电流表的示数为I；
③根据并联电路的电流特点可知通过小灯泡L的电流，根据P=UI可知小灯泡的额定功率的表达式。
本题考查了“测定小灯泡的电功率”的实验，考查了实物电路图的连接、根据实物图画电路图、电路故障的判断、电表的读数、电功率公式和欧姆定律的应用，综合性强。
21.【答案】解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测电阻R1支路的电流。
(1)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I=0.8A，通过电阻R1的电流I1=0.3A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I=UR可得，电源的电压：
U=I1R1=0.3A×20Ω=6V；
(2)通过R2的电流：
I2=I−I1=0.8A−0.3A=0.5A，
电阻R2的阻值：
R2=UI2=6V0.5A=12Ω。
答：(1)电源的电压为6V；
(2)电阻R2的阻值为12Ω。
【解析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测电阻R1支路的电流。
(1)根据并联电路的电流特点确定两电流表的示数，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压；
(2)根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流，利用欧姆定律求出电阻R2的阻值。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道较为简单的应用题。
22.【答案】解：(1)开关置于“1”为加热挡，由图乙可知，此时电路中只有R1工作，
由I=UR可知，R1的阻值：R1=UI=220V5A=44Ω；
R1消耗的电功率：P1=UI=220V×5A=1100W；
(2)由图乙可知，当开关置于“2”时，R1、R2串联，
根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻：R=R1+R2=44Ω+506Ω=550Ω，
养生壶1min消耗的电能：W=U2Rt=(220V)2550Ω×1×60s=5280J；
(3)水吸收的热量：Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×500×10−3kg×(100℃−20℃)=1.68×105J。
答：(1)当开关置于“1”时，R1的阻值为44Ω；R1消耗的电功率为1100W；
(2)当开关置于“2”时，养生壶1min消耗的电能为5280J；
(3)将壶内500g的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量为1.68×105J。
【解析】(1)开关置于“1”为加热挡，由图乙可知，此时电路中只有R1工作，根据欧姆定律求出R1的阻值；根据P=UI求出R1消耗的电功率；
(2)由图乙可知，当开关置于“2”时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点求出此时电路中的总电阻，根据W=U2Rt求出养生壶1min消耗的电能；
(3)根据Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量。
本题考查串联电路的特点、电功公式、电功率公式以及吸热公式的应用，是一道电热综合题，难度不大。
23.【答案】高 4200 三孔 变大 能
【解析】解：(1)热水器加热管里电阻丝的电阻要大、熔点要高；
(2)水的体积V=50L=50dm3=0.05m3，
水的质量：m=ρ水V=1×103kg/m3×0.05m3=50kg，
水吸收的热量：Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×50kg×(50℃−20℃)=6.3×106J，
不考虑热量损失，消耗的电能W=Q吸=6.3×106J，
由P=Wt可知，需要加热的时间：t′=WP=6.3×106J1500W=4200s；
(3)电热水器有金属外壳，为了用电的安全，防止因用电器漏电而发生触电事故，其外壳必须要接地，故应使用三孔插座；
导体的电阻与导体的材料、横截面积、长度和温度有关；流经防电墙中的水必须沿着内部隔片螺旋流动，与普通水管相比其中的水柱变得更细更长，使水的横截面积变小，长度变大，从而使水的电阻变大；
(4)防电墙与人的电阻串联，由串联分压特点可知，U1U2=R1R2=468kΩ2kΩ=2341……①，
由串联电路电压的规律可知：U1+U2=220V……②，
由①和②得到人体的电压：U2≈0.9V，
因为0.9V<36V，所以此防电墙能保证人的安全；
(5)由题意可知R1与R2并联，两个开关分别控制两个电阻，为了用电安全，必须把开关与火线相连，如下图所示：
故答案为：(1)高；(2)4200；(3)三孔；变大；(4)能；(5)图见解答。
(1)热水器加热管里电阻丝的电阻要大、熔点要高；
(2)利用密度公式求出水的质量，利用Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量；不计热量损失，消耗的电能等于水吸收的热量，利用P=Wt求出需要的时间；
(3)为了防止因用电器漏电而发生触电事故，有金属外壳的用电器要使用三孔插座；
导体的电阻与导体的材料、横截面积、长度和温度有关；
(4)防电墙与人体串联在电路中，根据串联分压特点可知防电墙与人体的电阻之比；根据串联电路的电压特点可知防电墙与人体两端的电压之和等于电源电压；据此可求出人体两端的电压，与安全电压值相比可知是否能保证人体安全；
(5)家庭电路中的用电器是并联的，开关接在火线与用电器之间。
本题是电热综合题，主要考查密度公式、吸热公式、电功率公式、安全用电、串联电路的特点和导体电阻的影响因素，题目综合性强，难度较大。
24.【答案】火 总功率过大 S2 甲 220 闭合 <
【解析】解：
(1)用电器的开关装在火线上，这样可以在断开开关时切断火线，防止接触用电器发生触电事故；同时使用过多的大功率用电器往往会引起空气开关“跳闸”，原因是总功率过大；
(2)电热水器正常工作时的功率P=P额=1500W，正常工作时的电流：I=PU=1500W220V≈6.8A，所以应选用规格为“250V，16A“的开关S2；
因为电热水器的外壳是金属外壳，为了防止其外壳带电时而发生触电事故，所以应选三孔插座甲；
(3)家庭电路的电压是220V，据题意可知，家庭电路用电器漏电时，通过火线与零线的电流不相等，漏电保护器中检测装置(在图中虚线框内，未画出)检测到这一差异后，便切断电源，起到保护作用；故当开关S闭合时能模拟用电器的漏电情况，即此时A、B两处电流是不相等的，A处电流小于B处电流(B处在干路中)，相当于漏了电。
故答案为：(1)火；总功率过大；(2)S2；甲；(3)220；闭合；<。
(1)开关控制用电器时，开关接在用电器和火线之间，开关能控制用电器，而且断开开关能切断火线，使用用电器更安全；
(2)根据公式P=UI计算电热水器正常工作时的电流，与开关允许通过的最大电流进行比较，从而选择合适的开关；
电热水器带有金属外壳，要使用三孔插座；
(3)家庭电路的电压是220V，据题目中漏电保护器的原理分析即可判断。
本题考查了家庭电路的电器连、开关的连接，都是和学生生活联系比较密切的问题，要特别注意，做到学以致用。
25.【答案】内 热传递 机械 高于 2.4×106 b
【解析】解：(1)该发电站通过电脑控制镜子的反射方向，持续地将太阳光聚集在塔顶的吸热器上，加热其中的熔盐，高温熔盐罐利用熔盐储存内能。高温熔盐进入蒸汽发生器，通过热传递方式使冷水变成高温高压水蒸气，推动汽轮机工作将内能转化为机械能，然后带动发电机发电；
(2)低温熔盐罐中的盐要保持液态才能流动，温度应高于210℃；
(3)该发电站正常工作24h，可发电：W=Pt=100×103kW×24h=2.4×106kW⋅h=2.4×106度；
(4)从图丙中可以看出，镜子大致以吸热塔为中心依次排列，吸热塔南面的镜子较少，北面的较多。太阳光是由南向北斜射的，在南面和北面同样的镜子a和b，根据正对阳光的面积知，北面的镜子b反射到吸热塔的光能更多。
故答案为：(1)内；热传递；机械；(2)高于；(3)2.4×106；(4)b。
(1)改变物体内能的两种方式：做功和热传递；物质由液态变为气态的过程叫汽化，汽化吸热；物体对外做功内能减少；
(2)晶体温度低于熔点是固态，高于熔点低于沸点是液态；
(3)根据公式W=Pt可计算出该发电站正常工作24h的发电量；
(4)根据光反射时，反射角等于入射角，因太阳光从吸热塔南面射来，要使反射光线射到吸热器上，若镜子在吸热塔南面，太阳光射到镜面的入射角较大，则反射角也较大，这就使反射光线不容易射到吸热器上，据此分析。
本题考查光、电、热的有关知识，综合性较强，有一定难度。
1.如图所示电路，V1、V2是相同的电压表，都有两个量程0∼3V和0∼15V。如果闭合开关后，两只电表的指针偏转角度相同，那么电阻R1、R2阻值可能是( )
A. 6Ω、20Ω
B. 10Ω、40Ω
C. 50Ω、10Ω
D. 30Ω、20Ω
2.在物理实验中，对物理量进行多次测量，有的是为了通过多次测量减小误差，有的是为了通过多次测量寻找规律，下面四个实验中，通过多次测量减小误差的是( )
①在探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系时，测量多组对应的干路电流和各支路电流
②在用刻度尺测量物理课本的长度时，测量多组长度值
③在探究电流与电压的关系时，测量同一段导体对应的多组电压和电流
④在测量定值电阻的阻值时，测量多组对应的电流和电压
A. 只有①③正确B. 只有②③正确C. 只有①④正确D. 只有②④正确
3.如图所示的电路中，闭合开关S后L1较暗L2较亮，下列说法正确的是( )
A. 若L1短路，L2仍能发光
B. 电流先流过L2所以L2较亮
C. 若L1灯丝烧断，L2仍能发光
D. 通过L2的电流大于L1的电流
4.关于能的转化，下列说法正确的是( )
A. 对手机充电时是将其他形式的能转化为电能
B. 电风扇工作时将电能转化为内能
C. 太阳能热水器将光能转化为内能
D. 内燃机的做功冲程将机械能转化为内能
5.下列情景中，符合安全用电要求的是( )
A. 用专用充电桩给电动车充电B. 使用导线绝缘皮破损的插线板
C. 在高压线附近的空地放风筝D. 用湿布擦洗正在工作的用电器
6.如图所示是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是( )
A. 电冰箱连入三孔插座后，电灯与电冰箱并联
B. 闭合S灯不亮，说明没电，可以直接维修
C. 零线和地线之间的电压为220V
D. 保险丝改接到零线上更安全
7.“珍爱生命，安全用电”是我们必备的用电常识。下列各图中符合安全用电原则的是( )
A. 电水壶接三孔插座
B. 湿手按开关
C. 电线上晾衣物
D. 用手指触碰插座插孔
二、填空题：本大题共8小题，共26分。
8.如图所示，电源电压恒为6V，开关S闭合后电压表示数为2V，则灯泡L2两端的电压为______ V；灯L2的电阻为10Ω，则通过灯L2的电流为______ A；若断开开关，电压表示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
9.如图表示一种自动测定油箱内油面高度的装置。R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端。从油量表(由______表改装而成)指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度。当油箱向外输油时，R接入电路的电阻______；油量表的示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
10.2023年2月，土耳其发生强烈地震，中国救援队。携带照明无人机前往救援。无人机在加速上升过程中，电动机将______能转化为______能。如图所示，无人机悬停并提供照明时，电池可释放电能0.5kW⋅h，动力和照明系统的电功率分别为150W和100W，此状态下无人机至多持续工作______ h，需要更换电池。
11.有一种亮度可以调节的小台灯，其电路图如图甲所示，电源电压为15V，通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示，灯泡L的额定电压为12V。则灯泡L的额定功率为______ W。调节滑动变阻器R，使灯泡L的功率为3.6W，此时滑动变阻器R接入电路的阻值为______Ω，小灯泡的亮度与正常发光时相比______。(选填“变亮”“变暗”或“不变”)
12.小华和同学去郊游，提前给保温瓶灌热水，家里烧水的电水壶功率为2000W，烧水时她关闭家中其它用电器，观察到家里电能表表盘如图所示，表盘上的1000r/kW⋅h表示______，烧开一壶水需要6分钟，电能表的转盘将转过______ r，家庭电路中电能表要安装在总开关的______(选填“前面”或“后面”)。
13.甲、乙两只灯泡，其I−U关系图像如图所示。将甲、乙两灯并联在电路中，当干路的电流为1A时，乙灯的电阻为______Ω，此时电路中的总功率是______ W；将甲、乙两灯串联在电源电压为5V的电路中，此时电路中的总功率是______ W。
14.如图所示电路，电源电压为3V不变，L1标有“3V3W”，L2标有“3V1.5W”，若使L1、L2都正常发光，需闭合开关______，此时电路的总功率为______ W；若只闭合开关S3时，则灯______(选填“L1”或“L2”)更亮一些(不考虑灯丝电阻随温度的变化)。
15.随着经济的发展，汽车已成为人们常用的交通工具。某物理小组的同学在社会实践活动中，通过实际调查和网上查询，绘制了一辆某种型号汽车在额定功率下行驶时单位时间的能量流向图，如图所示，请你参与讨论下列有关问题。
(1)汽车刹车时，为防止刹车片过热造成刹车失灵，要向刹车片喷水，请问在刹车时中，这是通过______方式改变刹车片的内能。
(2)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将______(选填“升高”“不变”或“降低”)。
(3)汽油机是汽车的“心脏”，一台四冲程汽油机工作时曲轴转速是1800r/min，此汽油机每秒钟完成______个做功冲程，靠飞轮惯性完成______个冲程。
(4)若将机器转化有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“能量转化效率”，由图中提供的数据可得，该汽车的能量转化效率为______。
三、作图题：本大题共3小题，共7分。
16.电位器实质是一种变阻器，如图A、B、C是电位器的接线柱。要求当滑片向A端旋转时，灯泡变暗，请将下面的图连接完成。
17.如图所示，是小明同学利用电压表设计的一个简易电子秤示意图。其中C是金属弹簧。请你帮小明完成电路图的连接，当所称质量越大时电压表示数越大。
18.把电池组、电流表，电压表三个元件的符号填入图所示的电路中，使得电路接通后，电流方向如图中箭头I所示，且移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡L变亮时，电压表的示数变小。
四、实验探究题：本大题共2小题，共13分。
19.小明用以下实验器材测家用手电筒的灯泡正常工作时的电阻：电源(电压4.5V)、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为2.5V的待测手电筒灯泡(电阻约为8Ω)，滑动变阻器R1“5Ω，1A”、滑动变阻器R2“20Ω，0.2A”、滑动变阻器R3“50Ω，5A”。
(1)实验应选用滑动变阻器______，该实验的原理是______；
(2)连接完电路后闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表示数均很小，无论怎样移动滑片都不起作用，可能的故障是______；
(3)排除故障后闭合开关，移动滑片至某一位置，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端电压为______ V；
(4)图丙是根据实验数据画出的小灯泡的电压与通过它的电流的关系图像，则小灯泡正常工作时的电阻是______Ω。
(5)取下小灯泡，将阻值为10Ω、20Ω、30Ω三个定值电阻分别接入电路中原灯泡位置，可利用该电路探究“电压一定时，电流与电阻的关系”，控制电压一定时，不可以选取的电压值是______(选填序号)。
B.2V
20.在测量小灯泡电功率的实验中，如图甲所示，电源电压恒为4.5V，小灯泡标有“2.5V”字样，电流表、电压表、滑动变阻器开关各一个，导线若干。
(1)电路有一根导线连接错误，将连接错误的导线打“×”，并画出正确的连线；
(2)正确连接后，闭合开关移动滑片，发现灯泡不亮，电压表示数较大，故障原因是：______；
(3)排除故障后，逐渐移动滑片，电压表示数如图乙，应向______(填“左”或“右”)端移动滑片P，图丙为灯泡的U−I图象，可知灯泡的额定功率为______ W，此时滑动变阻器连入电路的阻值为______Ω；
(4)另一小组电压表有故障，设计如图丁所示的电路图，测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，定值电阻阻值为R2，请将实验步骤补充完整：
①闭合开关S、S2，断开开关S1，移动滑动变阻器滑片，使电流表A的示数为______(用字母表示)；
②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，记录此时电流表A的示数为I；
③小灯泡的额定功率的表达式为P额=______(用已知R2、I、U额表示)。
五、计算题：本大题共3小题，共20分。
21.在如图所示的路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω，闭合开关S，两电流表的示数分别为0.8A和0.3A。
(1)求电源电压U.；
(2)求电阻R2的阻值。
22.如图甲为一款养生壶，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V，R1、R2均是发热电阻，其中R2=506Ω。养生壶正常工作时，开关置于“1”为加热挡，电路中电流为5A；开关置于“2”为保温挡。求：、
(1)当开关置于“1”时，R1的阻值及R1消耗的电功率；
(2)当开关置于“2”时，养生壶1min消耗的电能；
(3)将壶内500g的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
23.图甲是一台储水式电热水器外观，图乙是热水器剖面图。热水器的内胆是密封的，里面有两个通到外部的水管，a是热水出水管，b是冷水进水管。c和d是两个外层包有绝缘材料的电加热管，利用它对水箱中的水进行加热。长时间使用热水器可能导致绝缘部分破损，使热水器中的外壳和水带电，从而造成触电事故。所以国家规定电热水器须采用接地、漏电保护器、防电墙等多重保护措施。
(1)热水器加热管里电阻丝的电阻要大、熔点要______(选填“高”或“低”)；
(2)若电热水器水箱容量为50L，额定功率1500W，正常工作时，将水从20℃加热至50℃至少需要的时间为______ s；[c水=4.2×103J/(kg⋅℃),ρ水=1.0×103kg/m3]
(3)考虑到用电安全，电热水器应使用______(选填“两孔”或“三孔”)插座，且进、出水管口都装有防电墙。防电墙的内部结构如图丙所示，流经其中的水沿着内部隔片螺旋流动。已知粗细均匀水柱的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比。所以与普通水管里的水柱相比，防电墙内的水柱更细更长，从而使防电墙内水的电阻______(选填“变大”、“变小”或“不变”)；
(4)若丁图中人体的电阻为2kΩ，防电墙电阻为468kΩ，当丁图所示地线失效时(地线上已画上“×”)，此防电墙______(选填“能”或“不能”)保证该人的安全；
(5)电热水器面板上有两个控制开关。S1、S2，两个电加热管分别用R1、R2表示，要求S1单独控制R1，S2单独控制R2，两个开关同时闭合时R1与R2同时加热。请你在图戊中用笔画线代替导线，补全开关控制电加热管的电路，且符合安全用电原则。
六、综合题：本大题共2小题，共13分。
24.(1)在家庭电路中，为了防止触电，必须把用电器的开关装在______(选填“火”、“零”或“地”)线与用电器之间，同时使用过多的大功率用电器往往会引起空气开关“跳闸”，其原因是______。
(2)安装额定功率为1500W的电热水器时，需加装一个开关便于控制热水器的工作。现有两种开关S1(250V,6A)、S2(250V,16A)，为了安全和实用。应选用开关______(填“S1”或“S2”)和图1中______(填“甲”或“乙”)插座。
(3)家庭电路用电器漏电时，通过火线与零线的电流不相等，漏电保护器中检测装置(在图中虚线框内，未画出)检测到这一差异后，便切断电源，起到保护作用。漏电保护器中另有试验电路，由开关S与电阻R组成，如图2，电路正常时用电器两端的电压为______ V，当开关S ______(填“断开”或“闭合“)时就能模拟用电器漏电，此时通过 A、B两处的电流IA______IB(填”>”“=“或“<”)
25.阅读材料，回答问题：
超级镜子发电站我国用熔盐和12万块镜子，建成亚洲第一发电站——甘肃敦煌100MW熔盐塔式太阳能光热电站如图甲所示，读发电站通过电脑控制镜子的反射方向，持续地将太阳光聚集在塔顶的吸热器上，加热其中的熔盐，使其温度升高。高温熔盐向下流入温度为565℃的高温熔盐罐，热泵将它打入蒸汽发生器，与其中的冷水进行热交换，产生高温高压的水蒸气，水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。经过蒸汽发生器后的熔盐，降温回到低温熔盐罐，从而循环下去。该电站的两个熔盐罐中共存储3万吨熔盐(熔点为210℃)，白天高温熔盐罐把能量储存起来，夜晚再把罐中的高温熔盐释放出来发电，可以实现24小时稳定电力输出。
请回答：
(1)高温熔盐罐利用熔盐储存______能，高温熔盐进入蒸汽发生器，通过______(选填“做功”或“热传递”)方式使冷水变成高温高压水蒸气，推动汽轮机带动发电机发电，将汽轮机的______能转化为电能；
(2)低温熔盐罐的温度应______(选填“高于”或“低于”)210℃；
(3)该发电站正常工作24h，可发电______度；
(4)从图乙中可以看出，镜子大致以吸热塔为中心依次排列，吸热塔南面的镜子较少，北面的较多。请你结合图丙情形分析，在南面和北面同样的镜子a和b，______反射到吸热塔的光能更多。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：由电路图可知，电阻R1、R2串联，电压表V2测电源的电压，电压表V1测R1两端的电压；
因为串联电路总电压等于各分电压之和，且两只电表的指针偏转角度相同，所以，V2的量程为0∼15V，V1的量程为0∼3V，
因为大量程是小量程示数的5倍，所以U=5U1，则U2=4U1，
因为串联电路各处的电流相等，所以，由欧姆定律可得：U1U2=IR1IR2=R1R2=14；
A、R1R2=6Ω20Ω=310，故A错误；
B、R1R2=10Ω40Ω=14，故B正确；
C、R1R2=50Ω10Ω=51，故C错误；
D、R1R2=30Ω20Ω=32，故D错误。
故选：B。
由电路图可知，电压表V2测电源的电压，电压表V1测R1两端的电压，根据串联电路的电压特点和两只电表的指针偏转角度相同确定两电压表的量程，再根据大量程是小量程示数的五倍得出两电阻两端的电压关系，利用串联电路各处的电流相等和欧姆定律求出两电阻的阻值之比结合选项即可得出答案。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是电压表量程的选择和知道指针偏转角度相同时电压表大量程的示数为小量程示数的五倍。
2.【答案】D
【解析】解：①在探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系时，测量多组对应的干路电流和各支路电流，是为了寻找普遍规律，避免偶然性；
②在用刻度尺测量物理课本的长度时，测量多组长度值，是为了取平均值，减小误差；
③在探究电流与电压的关系时，测量同一段导体对应的多组电压和电流，是为了寻找普遍规律，避免偶然性；
④在测量定值电阻的阻值时，测量多组对应的电流和电压，是为了取平均值，减小误差。
故通过多次测量减小误差的是②④。
故选：D。
解决此题要知道初中物理实验进行多次测量目的是什么，一是为了求平均值，提高准确度，减小误差；二是为了寻找普遍规律，结合对常见实验的了解可作出解答。
物理实验中，以“测量”二字开头的课题一般是减小误差；以“探究”二字开头的课题，多次测量的目的一般是发现规律。
3.【答案】A
【解析】解：A、若L1灯短路，因为灯泡串联，L2灯仍能发光，故A正确；
BD、串联电路的电流处处相等，通过L1灯的电流等于L2灯的电流，故BD错误；
C、若L1灯丝烧断，电路变成断路，L2灯不能发光，故C错误。
故选：A。
(1)串联电路的电流处处相等。
(2)短路是指电流不经过用电器的电路，在实际电路中，如果用导线将用电器的两端直接连接，则会造成短路；电路有通路、断路、短路三种状态，小灯泡只有在通路的电路中才会发光。
本题考查了识别串并联电路的能力，关键是会区分电路的三种状态，常见题目。
4.【答案】C
【解析】解：A.对手机充电时消耗电能，以化学能的形式储存在电池内能，主要是将电能转化为化学能，故A错误；
B.电风扇工作时消耗电能，消耗了电能，将电能转化为机械能，故B错误；
C.太阳能热水器吸收太阳能，对水加热，水吸收热量，将光能转化为内能，故C正确；
D.内燃机的做功冲程高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故D错误。
故选：C。
判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量。
本题考查了能量的转化过程，应学会分析生活中的能量转化现象，难度不大，属于基础知识的考查。
5.【答案】A
【解析】解：A、专业的充电桩申请了专用线路，且配置了漏电保护、过流保护和防雷等电气防护设备，为用户提供基本的安全保障，所以用专用充电桩给电动车充电符合安全用电要求，故A符合题意；
B、使用导线绝缘皮破损的插线板如果在潮湿环境容易触电，如果身体触及裸露电线，且在通电状态下碰到，容易触电，甚至有可能危及生命，所以不符合安全用电的要求，故B不符合题意；
C、靠近高压带电体时有安全隐患，所以不能在高压线附近放风筝，故不符合安全用电要求，故C不符合题意；
D、用湿布擦洗正在工作的用电器时，由于湿布是导体，所以容易发生触电事故，故D不符合题意。
故选：A。
根据生活中一些安全用电的知识和做法分析判断。
本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识。只要同学们牢记安全用电常识，并正确规范操作，避免危险发生。
6.【答案】A
【解析】解：A、电冰箱接入三孔插座后，电灯与电冰箱互不影响，能独立工作，是并联的，故A正确；
B、闭合S灯不亮，说明没电，应该首先要确定电路故障的原因，然后再维修，故B错误；
C、零线和地线之间的电压为0V，故C错误；
D、为了安全，保险丝应该接到火线上，保险丝熔断时，整个电路与火线之间是断开的，故D错误。
故选：A。
(1)家用电器是并联的；
(2)灯泡不发光，应该首先检测电路故障的原因；
(3)零线和地线之间的电压为0V；
(4)家庭电路中，为了安全，保险丝要接在火线上。
本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识，难度不大。
7.【答案】A
【解析】解：
A、电水壶的金属外壳必须接地，应采用三脚插头及三孔插座，可以防止外壳漏电时发生触电事故，故A符合安全用电原则；
B、用湿手触摸开关时，生活用水属于导体，有可能使电流通过水传到人体上，使人体触电，十分危险，故B不符合安全用电原则；
C、生活用水是导体，电线上晾衣服，易发生触电事故，故C不符合安全用电原则；
D、插座的两个插孔分别接触火线和零线，手指触碰会发生触电事故，故D不符合安全用电原则。
故选：A。
(1)家用电器如电冰箱、电冰柜、洗衣机、电水壶、电饭锅等，应按产品使用要求，装有接地线的插座；
(2)生活用水属于导体，有可能使电流通过生活用水传到人体上，使人体触电；
(3)插座的两个插孔分别接触火线和零线。
本题是对安全用电常识的考查，要求能运用物理知识解决实际问题。
8.【答案】20.2变大
【解析】解：电路图可知，开关闭合时，两灯泡串联，电压表测量灯泡L2两端电压，而电压表的示数为2V，因此灯泡L2两端电压为2V，通过灯L2的电流：
I=U2R2=2V10Ω=0.2A；
当开关断路时，整个电路断路，电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电压表的示数等于电源电压，故电压表的示数变大。
故答案为：2；0.2；变大。
由电路图可知，开关闭合时，两灯泡串联，电压表测量灯泡L2两端电压，据此可知灯L2两端电压，由欧姆定律算出通过灯L2的电流；
开关断开时，电路为开路，根据电压表的正负接线柱能否与电源两极相连确定电压表示数的变化。
本题考查了欧姆定律的应用、串联电路的电压特点，分析清楚电路结构、明确各电路元件的连接方式是正确解题的前提。
9.【答案】电流 变大 变小
【解析】解：由图可知，滑动变阻器和定值电阻串联，油量表串联在电路中，所以该油量表是由电流表改装而成的；
由图知，当油箱向外输油时，油面下降，浮标下降，则杠杆的左端下降，其右端上升，所以滑动变阻器R连入电路的电阻变大，串联电路的总电阻变大；
根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，即电流表(油量表)示数变小。
故答案为：电流；变大；变小。
根据“电压表应与被测电路并联、电流表应与被测电路串联”判断图中油量表的类型；
当油箱向外输油时，油面下降，浮标下降，根据图示可知杠杆的偏转情况，从而确定滑动变阻器R接入电路的电阻变化，再利用电阻的串联和欧姆定律进行分析判断。
本题考查了欧姆定律的简单应用，关键是根据杠杆的偏转情况判断滑动变阻器接入电路的电阻变化。
10.【答案】电 机械 2
【解析】解：无人机在加速上升过程中，电动机对外做功，将电能转化为机械能；
P总=P动+P照=150W+100W=250W=0.25kW；
由公式P=Wt得：t=WP=0.5kW⋅h0.25kW=2h
故答案为：电；机械；2。
电流做功的过程是电能转化为其它形式的能的过程；根据公式P=Wt计算时间。
本题考查了能量的转化和电功率计算公式的应用，属于基础题。
11.【答案】9.615变暗
【解析】解：(1)由图乙可知，灯泡两端的电压为12V时，通过灯泡的电流I额=0.8A，
则灯泡的额定功率：
P额=U额I额=12V×0.8A=9.6W；
(2)由图乙可知，当灯泡两端的电压为6V，通过的电流为0.6A时，灯泡的实际功率为3.6W，
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：
U滑=U−U=15V−6V=9V，
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I=IL=0.6A，
由I=UR可得，滑动变阻器R连入电路的阻值：
R滑=U滑I=9V0.6A=15Ω；
(3)灯泡的实际功率3.6W小于灯泡正常发光时的功率9.6W，
所以，小灯泡的亮度与正常发光时相比变暗。
故答案为：9.6；15；变暗。
(1)灯泡在额定电压下灯泡正常发光，根据图乙读出对应的电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率；
(2)由图可知找出灯泡的实际功率为3.6W时灯泡两端的电压和电流，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，再根据欧姆定律求出滑动变阻器R连入电路的阻值；
(3)灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，与灯泡正常发光时的功率比较即可判断。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是根据图乙得出灯泡实际功率为3.6W时灯泡两端的电压和通过的电流。
12.【答案】电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转1000转 200 前面
【解析】解：1000r/kW⋅h表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转1000转；
家里烧水的电水壶功率为2000W，烧开一壶水需要6分钟，消耗电能：W=Pt=2000W×6×60s=7.2×105J=0.2kW⋅h，
电能表的转盘将转过的圈数：n=0.2kW⋅h×1000r/kW⋅h=200r；
进户线进入家庭后，先连接电能表，再连接总开关，即电能表要连接在总开关的前面。
故答案为：消耗1kW⋅h的电能，电能表转1000转；200；前面。
1000r/kW⋅h表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转1000转；
根据W=Pt计算家里烧水的电水壶功率为2000W，烧开一壶水需要6分钟消耗的电能，进一步计算电能表的转盘将转过的圈数；
进户线进入家庭后，先连接电能表，再连接总开关，即电能表要连接在总开关的前面。
本题考查电功的计算以及学生对电能表和家庭电路的了解，掌握电能表相关参数的意义是关键。
13.【答案】7.532
【解析】解：(1)由题意可知，将甲、乙两灯并联在电路中，当干路的电流为1A时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，
所以，由图象可知，当U=3V、I甲=0.6A、I乙=0.4A时符合，
由I=UR可得，乙的电阻为：
R乙=UI乙=3V0.4A=7.5Ω，
此时电路中的总功率是：
P=UI=3V×1A=3W；
(2)将甲、乙两灯串联在电源电压为5V电路中时，
因串联电路中各处的电流相等，且两灯泡两端的电压等于电源的电压，
所以，由图象可知，当电路中的电流I′=0.4A，两灯泡两端电压分别为U甲=2V、U乙=3V时符合，
所以，通过甲灯的电流是0.4A，乙灯两端电压是3V，
则两灯消耗的总功率：
P=U′I′=5V×0.4A=2W。
故答案为：7.5；3；2。
由题意可知，将甲、乙两灯并联在电路中，当干路的电流为1A时，根据并联电路的特点结合图象读出符合要求的电流与电压，根据欧姆定律求出乙的电阻，利用P=UI求出此时电路中消耗的总功率；
将甲、乙两灯串联在电源电压为5V电路中时，通过它们的电流相等，且电路的总电压等于电源的电压，根据图象读出符合题意的电流和电压，根据P=UI求出两灯消耗的总功率。
本题考查了串、并联电路的特点和电功率公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键。
14.【答案】S1、S2 4.5L2
【解析】解：(1)由题知，两灯泡的额定电压相等，且等于电源电压，所以，要使两灯同时正常发光，需要将两灯泡并联，由图知，应只闭合开关S1、S2；此时电路的总功率P=P1+P2=3W+1.5W=4.5W；
(2)由P=U2R可知，两灯的额大功率相等，灯L1额定功率较大，所以电阻较小，即R1
(1)两灯泡的额定电压等于电源电压，若使两灯都正常发光，需将两灯并联，据此判断开关闭合情况；根据P=P1+P2得出此时电路的总功率；
(2)只闭合S3时，两灯串联，电流相等；由P=U2R可比较正常发光时的电阻大小，再根据P=I2R判断两灯的亮度。
本题主要考查对串联、并联电路的了解以及功率的计算，关键是确定灯泡的连接方式。
15.【答案】热传递 降低 154512.5%
【解析】解：(1)防止刹车片过热造成刹车失灵，要向刹车片和轮胎喷水，利用水的汽化吸热，来降低刹车片的温度，这是通过热传递的方式改变刹车片的内能；
(2)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，说明汽油燃烧不充分，在消耗相同的燃料时，转化的有用功将会减少，则发动机的热机效率会降低；
(3)一台四冲程汽油机工作时曲轴转速是1800r/min=30r/s；
曲轴每转两圈对外做一次功，则该汽油机每秒对外做功次数为15次；
每秒靠飞轮惯性完成15×4−15=45个冲程；
(4)汽车的能量转化效率为：
\(η=\dfrac{W_{\text{有}}}{W_{\text{输入}}}×100％=\dfrac{1×10^{4}J}{8\times 10^{4}J}×100％=12.5％\。\)
故答案为：(1)热传递；(2)降低；(3)15；45；(4)12.5%。
(1)改变物体的内能有做功和热传递两种方式，做功是能量的转化过程，热传递是能量的转移过程，二者改变内能是等效的；
(2)热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的总能量的比值；
(3)在四冲程内燃机的一个工作循环中，曲轴转两圈，完成4个冲程，对外做功1次；内燃机的做功冲程不靠飞轮惯性完成，其余三个冲程靠飞轮惯性完成；
(4)机器转化有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“能量转化效率”，根据定义和图解计算出能量转化率。
本题考查了能量转化、能量转化效率以及热机效率和节能环保等方面的相关问题，要结合相关知识点进行分析解答，是中考的难点。
16.【答案】解：当滑片向A端旋转时，灯泡变暗，说明电路中的电流变小，由欧姆定律可知电路的总电阻应变大，电位器(滑动变阻器)接入电路中的电阻应变大，将B和C两接线柱接入电路后，滑片向A端旋转时，电阻丝连入电路中的长度变长，其阻值变大，如图所示：
【解析】电位器的实质是滑动变阻器，滑动变阻器依靠改变电阻线的长度来改变电阻大小。
本题考查了变阻器的连接方法、变阻器的原理，是一道较为简单的应用题。
17.【答案】解：由图可知：由于金属板和弹簧与滑片的连接使滑动变阻器滑片上部分电阻连入电路，则所称质量越大时滑片下移，滑动变阻器连入电路的电阻变大，根据串联电路的分压特点可知滑动变阻器两端的电压越大，R0两端的电压变小，所以，电压表并联在滑动变阻器的两端，电路设计如下图所示：
。
【解析】电压表是测量电压的仪器，根据串联电路的特点和欧姆定律判断电阻R0与滑动变阻器两端的电压变化，根据所称质量越大时电压表示数越大即可判断电压表并联的用电器。
本题以电子秤为情景考查对串联电路的理解和欧姆定律的应用，关键知道滑片移动时不改变电路中电流。
18.【答案】解：
因滑动变阻器能改变灯泡的亮度，所以滑动变阻器和灯泡应串联；
灯泡变亮时，说明通过灯泡的电流变大，由U=IR可知灯泡两端电压变大，而题中要求电压表示数变小，说明电压表和滑动变阻器并联，则电压表填在中间的虚线框内；
电流表和滑动变阻器串联，应填在最右端的虚线框内；而电源应在最左端的虚线框内，且上端为负极、下端为正极，这样才满足电流方向如图所示；如下图所示：
。
【解析】因滑动变阻器能改变灯泡的亮度，所以滑动变阻器和灯泡串联；灯泡变亮时其两端电压变大，而已知电压表示数变小，说明电压表和滑动变阻器并联，电流表串联在电路中，结合电流的方向判断电源的正负极，据此在虚线框中填入元件的符号。
此类题目要求对电路中各元件的作用及使用方法要非常明确，然后根据串并联电路的特点正确填入电路元件的符号。
19.【答案】R3 R=UI 将变阻器的下面两个接线柱连入了电路 2.310A
【解析】解：(1)该实验的原理是R=UI；
电源电压4.5V，额定电压为2.5V的灯泡，电阻约为8Ω，正常发光时的电流大小约为：
I=UR=2.5V8Ω=0.3125A小于0.5A，而大于0.2A，
根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑=U源−U=4.5V−2.5V=2V，
根据欧姆定律的变形公式，变阻器连入电路中的电阻：
R滑=U滑I额=2V0.3125A=6.4Ω>5Ω，
为了移动方便，故选用“50Ω0.5A”的R3变阻器；
(2)该组同学连接完电路后，闭合开关，电流表、电压表示数均很小，发现灯泡不亮，说明电路为通路且灯的电压和通过的电流很小，电路中的电阻较大，怎样移动滑片都不起作用，导致该故障的原因是：将变阻器的下面两个接线柱连入了电路；
(3)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，若某时刻电压表的示数如图乙所示，图中电压表选用小量程，分度值为0.1V，此时小灯泡两端电压为2.3V；
(4)根据记录的实验数据画出的小灯泡两端的电压与通过其的电流的关系图像可知，灯的电压为2.5V时，通过的电流为0.25A，小灯泡正常工作时小灯泡的电阻：
RL=ULIL=Ω。
(5)由串联电路的规律及分压原理可得，U−UVUV=R滑R定，
方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入电路的电阻最大时，对应的定值电阻应最大，此时，电阻的电压最小，
即4.5V−UVUV=50Ω30Ω，
电阻两端控制的最小电压为：UV=1.687V，故控制电压一定时，不可以选取的电压值是1.5V，故选A。
故答案为：(1)R3；R=UI；(2)将变阻器的下面两个接线柱连入了电路；(3)2.3；(4)10；(5)A。
(1)根据欧姆定律求出灯的额定电流，根据串联电路电压的规律和欧姆定律求出变阻器连入电路中的电阻，确定变阻器的规格，该实验的原理是R=UI；
(2)闭合开关，电流表、电压表示数均很小，发现灯泡不亮，说明电路为通路且灯的电压和通过的电流很小，电路中的电阻较大，怎样移动滑片都不起作用，据此分析导致该故障的原因；
(3)根据图中电压表选用的量程读数；
(4)由小灯泡两端的电压与通过其的电流的关系图像，找到额定电压下的电流，根据欧姆定律求电阻大小；
(5)由串联电路的规律及分压原理得出电阻两端控制的最小电压。
本题灯泡正常工作时的电阻，考查实验原理、器材的选择、电路的连接、反常现象的分析、操作过程、电阻计算及欧姆定律的应用。
20.【答案】小灯泡断路 左 15U额R2 U额×(I−U额R2)
【解析】解：(1)图甲电路中电压表串联在电路中，电流表并联在电路中，应该将电压表与小灯泡并联，电流表与小灯泡串联，如下图所示：
(2)正确连接导线过后，闭合开关，发现灯泡不亮，电路中有断路发生，电压表示数较大，说明电压表两接线柱到电源间是通路，所以，故障只能是小灯泡断路。
(3)灯泡正常发光时电压等于其额定电压2.5V，由图乙知，电压表使用0∼3V量程，分度值0.1V，示数为2.2V，所以灯泡两端电压为2.2V<2.5V，由串联电路的分压原理可知，应将滑片向左端移动，使灯泡两端电压达到2.5V；
由图像读出灯泡正常发时的电流0.4A，所以灯泡的额定功率P额=U额I=2.5V×0.4A=1W；
由串联电路特点和欧姆定律可得此时变阻器连入电路的阻值：
R=URI=4.5V−Ω；
(4)实验步骤：
①闭合开关S、S2，断开开关S1，R2和L并联之后，与滑动变阻器串联，电流表测量通过灯泡的电流，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表示数U额R2，此时灯泡正常发光；
②闭合开关S、S1，断开S2，R2和L并联之后，与滑动变阻器串联，电流表测量干路电流，记下此时电流表的示数为I；
在步骤②中，R2和L并联之后，与滑动变阻器串联，电流表测量干路电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路的电流特点可知通过小灯泡的电流为：I额=I−U额R2，
则小灯泡的额定功率的表达式为：P额=U额I额=U额×(I−U额R2)。
故答案为：(1)见解答图；(2)小灯泡断路；(3)左；1；5；(4)U额R2；U额×(I−U额R2)。
(1)根据电流表和电压表的使用规则分析解答；
(2)电流表没有示数，说明电路中出现了断路，再根据电压表示数较大分析故障的可能原因；
(3)灯泡正常发光时电压等于其额定电压，由图乙读出灯泡两端电压，由串联电路的分压原理分析滑片的移动方向；由图像读出灯泡正常发时的电流，由P=UI计算其额定功率；由电路特点和欧姆定律计算此时变阻器连入电路的阻值；
(4)①闭合开关S、S2，断开开关S1，R2和L并联之后，与滑动变阻器串联，电流表测量通过灯泡的电流，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表示数U额R2；
②闭合开关S、S1，断开S2，R2和L并联之后，与滑动变阻器串联，电流表测量干路电流，记下此时电流表的示数为I；
③根据并联电路的电流特点可知通过小灯泡L的电流，根据P=UI可知小灯泡的额定功率的表达式。
本题考查了“测定小灯泡的电功率”的实验，考查了实物电路图的连接、根据实物图画电路图、电路故障的判断、电表的读数、电功率公式和欧姆定律的应用，综合性强。
21.【答案】解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测电阻R1支路的电流。
(1)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I=0.8A，通过电阻R1的电流I1=0.3A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I=UR可得，电源的电压：
U=I1R1=0.3A×20Ω=6V；
(2)通过R2的电流：
I2=I−I1=0.8A−0.3A=0.5A，
电阻R2的阻值：
R2=UI2=6V0.5A=12Ω。
答：(1)电源的电压为6V；
(2)电阻R2的阻值为12Ω。
【解析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测电阻R1支路的电流。
(1)根据并联电路的电流特点确定两电流表的示数，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压；
(2)根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流，利用欧姆定律求出电阻R2的阻值。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道较为简单的应用题。
22.【答案】解：(1)开关置于“1”为加热挡，由图乙可知，此时电路中只有R1工作，
由I=UR可知，R1的阻值：R1=UI=220V5A=44Ω；
R1消耗的电功率：P1=UI=220V×5A=1100W；
(2)由图乙可知，当开关置于“2”时，R1、R2串联，
根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻：R=R1+R2=44Ω+506Ω=550Ω，
养生壶1min消耗的电能：W=U2Rt=(220V)2550Ω×1×60s=5280J；
(3)水吸收的热量：Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×500×10−3kg×(100℃−20℃)=1.68×105J。
答：(1)当开关置于“1”时，R1的阻值为44Ω；R1消耗的电功率为1100W；
(2)当开关置于“2”时，养生壶1min消耗的电能为5280J；
(3)将壶内500g的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量为1.68×105J。
【解析】(1)开关置于“1”为加热挡，由图乙可知，此时电路中只有R1工作，根据欧姆定律求出R1的阻值；根据P=UI求出R1消耗的电功率；
(2)由图乙可知，当开关置于“2”时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点求出此时电路中的总电阻，根据W=U2Rt求出养生壶1min消耗的电能；
(3)根据Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量。
本题考查串联电路的特点、电功公式、电功率公式以及吸热公式的应用，是一道电热综合题，难度不大。
23.【答案】高 4200 三孔 变大 能
【解析】解：(1)热水器加热管里电阻丝的电阻要大、熔点要高；
(2)水的体积V=50L=50dm3=0.05m3，
水的质量：m=ρ水V=1×103kg/m3×0.05m3=50kg，
水吸收的热量：Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×50kg×(50℃−20℃)=6.3×106J，
不考虑热量损失，消耗的电能W=Q吸=6.3×106J，
由P=Wt可知，需要加热的时间：t′=WP=6.3×106J1500W=4200s；
(3)电热水器有金属外壳，为了用电的安全，防止因用电器漏电而发生触电事故，其外壳必须要接地，故应使用三孔插座；
导体的电阻与导体的材料、横截面积、长度和温度有关；流经防电墙中的水必须沿着内部隔片螺旋流动，与普通水管相比其中的水柱变得更细更长，使水的横截面积变小，长度变大，从而使水的电阻变大；
(4)防电墙与人的电阻串联，由串联分压特点可知，U1U2=R1R2=468kΩ2kΩ=2341……①，
由串联电路电压的规律可知：U1+U2=220V……②，
由①和②得到人体的电压：U2≈0.9V，
因为0.9V<36V，所以此防电墙能保证人的安全；
(5)由题意可知R1与R2并联，两个开关分别控制两个电阻，为了用电安全，必须把开关与火线相连，如下图所示：
故答案为：(1)高；(2)4200；(3)三孔；变大；(4)能；(5)图见解答。
(1)热水器加热管里电阻丝的电阻要大、熔点要高；
(2)利用密度公式求出水的质量，利用Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量；不计热量损失，消耗的电能等于水吸收的热量，利用P=Wt求出需要的时间；
(3)为了防止因用电器漏电而发生触电事故，有金属外壳的用电器要使用三孔插座；
导体的电阻与导体的材料、横截面积、长度和温度有关；
(4)防电墙与人体串联在电路中，根据串联分压特点可知防电墙与人体的电阻之比；根据串联电路的电压特点可知防电墙与人体两端的电压之和等于电源电压；据此可求出人体两端的电压，与安全电压值相比可知是否能保证人体安全；
(5)家庭电路中的用电器是并联的，开关接在火线与用电器之间。
本题是电热综合题，主要考查密度公式、吸热公式、电功率公式、安全用电、串联电路的特点和导体电阻的影响因素，题目综合性强，难度较大。
24.【答案】火 总功率过大 S2 甲 220 闭合 <
【解析】解：
(1)用电器的开关装在火线上，这样可以在断开开关时切断火线，防止接触用电器发生触电事故；同时使用过多的大功率用电器往往会引起空气开关“跳闸”，原因是总功率过大；
(2)电热水器正常工作时的功率P=P额=1500W，正常工作时的电流：I=PU=1500W220V≈6.8A，所以应选用规格为“250V，16A“的开关S2；
因为电热水器的外壳是金属外壳，为了防止其外壳带电时而发生触电事故，所以应选三孔插座甲；
(3)家庭电路的电压是220V，据题意可知，家庭电路用电器漏电时，通过火线与零线的电流不相等，漏电保护器中检测装置(在图中虚线框内，未画出)检测到这一差异后，便切断电源，起到保护作用；故当开关S闭合时能模拟用电器的漏电情况，即此时A、B两处电流是不相等的，A处电流小于B处电流(B处在干路中)，相当于漏了电。
故答案为：(1)火；总功率过大；(2)S2；甲；(3)220；闭合；<。
(1)开关控制用电器时，开关接在用电器和火线之间，开关能控制用电器，而且断开开关能切断火线，使用用电器更安全；
(2)根据公式P=UI计算电热水器正常工作时的电流，与开关允许通过的最大电流进行比较，从而选择合适的开关；
电热水器带有金属外壳，要使用三孔插座；
(3)家庭电路的电压是220V，据题目中漏电保护器的原理分析即可判断。
本题考查了家庭电路的电器连、开关的连接，都是和学生生活联系比较密切的问题，要特别注意，做到学以致用。
25.【答案】内 热传递 机械 高于 2.4×106 b
【解析】解：(1)该发电站通过电脑控制镜子的反射方向，持续地将太阳光聚集在塔顶的吸热器上，加热其中的熔盐，高温熔盐罐利用熔盐储存内能。高温熔盐进入蒸汽发生器，通过热传递方式使冷水变成高温高压水蒸气，推动汽轮机工作将内能转化为机械能，然后带动发电机发电；
(2)低温熔盐罐中的盐要保持液态才能流动，温度应高于210℃；
(3)该发电站正常工作24h，可发电：W=Pt=100×103kW×24h=2.4×106kW⋅h=2.4×106度；
(4)从图丙中可以看出，镜子大致以吸热塔为中心依次排列，吸热塔南面的镜子较少，北面的较多。太阳光是由南向北斜射的，在南面和北面同样的镜子a和b，根据正对阳光的面积知，北面的镜子b反射到吸热塔的光能更多。
故答案为：(1)内；热传递；机械；(2)高于；(3)2.4×106；(4)b。
(1)改变物体内能的两种方式：做功和热传递；物质由液态变为气态的过程叫汽化，汽化吸热；物体对外做功内能减少；
(2)晶体温度低于熔点是固态，高于熔点低于沸点是液态；
(3)根据公式W=Pt可计算出该发电站正常工作24h的发电量；
(4)根据光反射时，反射角等于入射角，因太阳光从吸热塔南面射来，要使反射光线射到吸热器上，若镜子在吸热塔南面，太阳光射到镜面的入射角较大，则反射角也较大，这就使反射光线不容易射到吸热器上，据此分析。
本题考查光、电、热的有关知识，综合性较强，有一定难度。
相关试卷
2023-2024学年广东省汕头市澄海区九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）： 这是一份2023-2024学年广东省汕头市澄海区九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共21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，综合题等内容，欢迎下载使用。
2023-2024学年广东省佛山市顺德区九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）： 这是一份2023-2024学年广东省佛山市顺德区九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共21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，综合题等内容，欢迎下载使用。
2023-2024学年广东省佛山市禅城区九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）： 这是一份2023-2024学年广东省佛山市禅城区九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共24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，综合题等内容，欢迎下载使用。
