北京市东城区第二中学2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题

这是一份北京市东城区第二中学2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题，共24页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验探究题，简答题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.法国物理学家安培由于在电学方面做出的巨大贡献，被后人称为“电学中的牛顿“。下列物理量用安培作为单位的是( )
A. 电流B. 电压C. 电阻D. 电荷量
2.下列做法符合安全用电原则的是( )
A. 有金属外壳的家用电器把外壳接地B. 若家用电器着火，立刻用水灭
C. 空气开关跳闸后，立即合上开关D. 用湿抹布擦拭正在工作的台灯
3.随着科学技术的发展，越来越多的用电器进入了我们的家庭。下列用电器主要利用电流热效应工作的是( )
A. 油烟机B. 电熨斗
C. 平板电脑D. CPU上的散热风扇
4.如图所示为四冲程汽油机工作过程中某冲程的示意图，此冲程的名称及能量转化是( )
A. 此冲程为吸气冲程，内能转化为机械能B. 此冲程为压缩冲程，机械能转化为内能
C. 此冲程为做功冲程，内能转化为机械能D. 此冲程为排气冲程，机械能转化为内能
5.“金陵金箔”是国家级非物质文化遗产，手工打造的金箔轻薄柔软。如图甲所示，把羽毛靠近金箔，金箔静止在工作台上；接着手持羽毛轻轻摩擦纸垫，如图乙所示；再次将羽毛靠近金箔，羽毛即可将金箔吸起，如图丙所示。下列说法正确的是( )
A. 摩擦使羽毛带电，说明摩擦创造了电荷
B. 摩擦使羽毛和纸垫带上同种电荷
C. 与纸垫摩擦后，羽毛带正电，是因为羽毛得到了正电荷
D. 丙图中，羽毛能吸引金箔，是因为羽毛带了电，带电体可以吸引轻小物体
6.如图甲所示是控制某电铃的开关，其内部结构简图如图乙所示。按住塑料按钮①后，②、③元件接触，电铃响；松开按钮①后，②、③元件分开，电铃不响。下列说法正确的是( )
A. ①、②都是导体B. ②、③都是导体
C. ①、②都是绝缘体D. ②、③都是绝缘体
7.古诗《扬子江》中，有诗句“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”，下列关于诗中所说的“磁针石”说法正确的是( )
A. 磁针石只有一个磁极B. 磁针石静止时，其S极指向地理北极附近
C. 磁针石周围客观存在磁感线D. 磁针石“指南方”是受到地磁场的作用
8.唐宋时期，蜀地工匠发明了独具特色的省油灯，如图所示。南宋诗人陆游在《老学庵笔记》说：“蜀中有夹瓷盏，注水于唇窍中，可省油之半。”使用此灯时往上方容器中注油，往下方夹层中注水，“省油”的主要原因是减少燃油的蒸发。下列说法正确的是( )
A. 灯点燃后，油的温度升高，含有的热量逐渐增大
B. 灯点燃后，水吸收热量，其内能一定比油的内能大
C. 灯点燃后，水的内能是通过热传递的方式增大的
D. 水的比热容较大，使油的温度升高较快
9.如图所示为汽车驾驶室内的遮阳板和镜灯。遮阳板和镜子移门相当于开关S1和S2。下翻遮阳板并打开镜子移门，镜灯亮；关闭镜子移门或向上折遮阳板，镜灯灭。以下电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
10.下面的表格是两种家用电器的铭牌，根据铭牌上提供的信息可以判断，正常工作时( )
A. 煮蛋器耗电比电冰箱多B. 电冰箱工作12h消耗电能600J
C. 正常工作时通过冰箱的电流大D. 1度电可供电冰箱工作时间更长
11.在两个相同的烧杯中分别装有两种液体A、B，其质量mAP乙，它们均正常工作。液体A、B的温度随加热时间变化的关系如图所示。不考虑热量损失，下列说法正确的是( )
A. 液体A的沸点等于液体B的沸点
B. 电加热器甲的电阻丝阻值大于乙的电阻丝阻值
C. 相同时间内液体A吸收的热量等于液体B吸收的热量
D. 液体A的比热容大于液体B的比热容
12.图甲电路中电源电压恒定，R1是定值电阻，R2是最大值为20Ω的滑动变阻器，灯泡L的额定电压为6V，其电流与电压I−U的图像如图乙所示．闭合开关S后，将R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡正常发光，此过程中，两电压表V1、V2(电压表V2未画出)示数分别对应的U1、U2图像如图丙所示，下列说法正确的是( )
A. 电源电压为18V
B. 定值电阻R1的阻值是5Ω
C. 当灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路阻值为3Ω
D. 当滑动变阻器的滑片处于最右端时，定值电阻与灯泡的功率之比为2:3
二、多选题：本大题共3小题，共9分。
13.下图所示是研究电磁现象的四个实验装置，下列说法正确的是( )
A. 甲图中导体棒ab上下运动时灵敏电流计指针会发生偏转
B. 乙图中开关闭合，磁场中的导体棒会受力运动
C. 丙图证明了通电导线周围存在磁场，这个现象是奥斯特首先发现的
D. 用丁图可以探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
14.如图所示为电阻R1和R2的I−U图像，由图可知( )
A. R1的阻值为10Ω
B. R1的阻值小于R2的阻值
C. R1、R2串联时R1两端电压大于R2两端的电压
D. R1、R2并联时通过R1的电流大于通过R2的电流
15.把标有“6V 3W”的小灯泡与最大阻值为50Ω的滑动变阻器连接在电源电压恒为6V的电路中，电路的连接如图所示，电压表使用的量程为0∼3V，电流表使用的量程为0∼0.6A。要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定值(设灯丝电阻不变)。下列说法正确的是( )
A. 滑动变阻器接入电路的电阻允许调节的范围是0Ω∼50Ω
B. 小灯泡的电功率最小值为0.75W
C. 电路总功率的最大值为3.6W
D. 滑动变阻器滑片移动的过程中，电流表示数变化范围为0.25A∼0.5A
三、填空题：本大题共1小题，共2分。
16.某研究小组在学习有关磁体知识的过程中，将一块磁体吸附在水平的铁棒上，如图甲所示；然后用蜡烛对磁体加热，如图乙所示；加热一段时间后，磁体掉落，如图丙所示。请根据以上现象，提出一个可探究的科学问题：___________________________
四、实验探究题：本大题共7小题，共42分。
17.
(1)如图1所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时，验电器的两片金属箔张开。这是因为同种电荷互相__________；
(2)通电螺线管中的电流方向如图2所示，由此可以判断出通电螺线管的左端是__________极(选填“N”或“S”)；
(3)如图3所示，给试管内的水加热一段时间，橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出去，在这个过程中水蒸气的内能转化为橡胶塞的__________能。
18.为了比较A、B两种液体的吸热能力，小红用两个相同的烧杯分别装入A、B两种液体，用两个相同的电加热器分别对两种液体加热，实验装置如图甲所示。实验过程中，A、B两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示。请回答下列问题：
(1)实验中在两个相同的烧杯内分别装入___________(选填“质量”或“体积”)、初温都相同的A、B两种液体；
(2)实验中选择相同的电加热器，可以通过比较__________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来比较A、B两种液体吸收热量的多少；
(3)根据实验数据绘制的图像如图乙所示，可知__________(选填“A”或“B”)液体吸热能力更强。
19.小海在探究影响导体电阻大小的因素时，将不同的电阻丝分别连入如图所示电路的M、N之间，实验中的部分数据如表所示。请回答下列问题：
(1)实验中导体的电阻大小用__________来反映；
(2)小海所做的__________两组实验是要探究导体电阻大小与导体材料是否有关；
(3)小海所做的A、B、C三组实验中，电流表的示数逐渐变大，由此可得结论：__________。
20.同学们在“探究串联电路电压特点”的实验中，连接好的实物电路如图甲所示：
(1)小芳测量时，电压表示数如图乙所示，此时灯L1两端的电压为__________V；
(2)小明测量时，改变电压表的测量位置进行了多次实验，得到如下数据：
对实验数据分析，得到结论：串联电路用电器两端的电压相等，且总电压等于各用电器两端电压之和。她得出了错误的实验结论，主要原因是__________；
(3)小明仅通过一组实验数据就得出结论，这样做的不足之处是：__________。
21.某同学想用图甲所示实验电路测量额定电压为2.5V小灯泡L正常发光时的电阻。请完成下列问题：
(1)如图甲所示，当滑片P向右滑动时，灯泡变亮，应连接滑动变阻器的__________(选填“A”“B”或“C”)接线柱；
(2)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录多组小灯泡两端的电压及对应的电流值，根据这些数据在坐标纸上绘制出了小灯泡的电流随其两端的电压变化的关系图像，如图乙所示。分析图像可知，小灯泡正常工作时灯丝的电阻为__________Ω；
(3)分析图乙还可以看出，通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，出现这一现象的原因是__________。
22.在“探究电流与电阻关系”的实验中，某实验小组选用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω六个电阻，电压恒为6V的电源，“45Ω，1A”的滑动变阻器等器材，设计了如图的实验电路。
(1)闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路存在的故障可能是__________。
(2)排除故障后，小组同学继续按照图乙电路，将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω这六个电阻单独接入电路，探究电流与电阻的关系。实验中控制电阻两端的电压为2V不变。当她用5Ω的电阻完成实验后，保持滑动变阻器的滑片位置不动，断开开关换上另一个10Ω电阻，为了使电阻两端的电压恢复到2V，此时应将滑动变阻器的阻值适当调__________(选填“大”或“小”)；
(3)小红思考：定值电阻两端的电压应控制为多少合适呢？在不改变实验器材和电路连接的前提下，实验小组分别提出了2.2V、2.4V和2.6V三个电压值，为使实验顺利进行，你认为这三个电压值中不能选择的是__________V。
23.小海想要探究“当通过电阻的电流保持不变时，电阻消耗的电功率与该电阻的阻值是否成正比”，现有如下实验器材：符合要求的两端电压恒定的电源一个，已调零的电流表和电压表各一只，滑动变阻器一个，开关一个，阻值已知且不同的定值电阻6个，导线若干，请帮助小海完成实验设计。
(1)画出实验电路图；
(2)请你补充实验步骤：
①断开开关S，按照电路图连接电路，调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值最大；
②闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，用电压表和电流表分别测出R两端的电压U和通过R的电流I，将R、U、I的数据记录在表格中，断开开关S；
③__________；
④仿照步骤③再进行四次实验，将各次实验中R、U、I的数据记录在表格中；
⑤利用公式__________分别计算出各电阻R消耗的功率P，将数据记录在表格中。
(3)请你设计实验数据记录表格。
五、简答题：本大题共1小题，共5分。
24.小红学习焦耳定律时观察到，家里的电炉子炉丝热得发红，但与其串联的导线却不热，于是她分析是由于导线的电阻比电炉丝的电阻小很多造成的。于是她得出结论：纯电阻电路中，阻值小的电阻接入电路时产生的热量一定小。请你运用所学知识举例分析论证小红的观点是错的(举例可不限于图中情境所用的器材)。
六、计算题：本大题共1小题，共8分。
25.如图甲所示为某小灯泡的I−U图像，将它与定值电阻R并联在稳压电源两端，如图乙所示。闭合开关S1，电流表的示数为0.5A；再闭合开关S2，电流表示数变为0.8A。求：
(1)电源电压是多少？
(2)R的阻值是多少？
(3)1min内小灯泡消耗多少电能？
七、综合题：本大题共2小题，共20分。
26.阅读文章，回答下列问题
《燃气热水器》
燃气热水器是一种方便、快捷且不受天气影响的洗浴设备。图甲和图乙为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。使用热水器时，先通电，绿色指示灯亮，再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀，之后打开热水阀时，电子点火器点火，燃气在燃烧器内燃烧，产生1700 ∘C的高温烟气，此时红色指示灯亮，同时风工作，高温烟气上升，流经热交换器，将从A点处流入热交换器的冷水加热，产生的热水从B点处源源不断流出热交换器，低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时，热水器停止加热。研究发现：热交换器中，烟气与水之间单位时间传递的热量随交换器内水管表面积的增大而增大。
该燃气热水器的技术参数如表，其中“额定耗气量”的含义是：热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。
(1)热水器由家庭电路直接供电，正常工作时两端电压为220V；两个指示灯是二极管灯泡，它们应__________联在电路中；
(2)某次洗浴，热水器正常工作用时15min。请根据技术参数表计算，若该过程燃气完全燃烧，放出的热量为__________J；
(3)现实中，燃气完全燃烧产生热量有如图几种流向，请补充完整：__________；
(4)下列措施中能提高热水器加热效率的是___________(单选，且填字母代号)。
A.使水管中的进水量减小 B.提高进水口冷水的初温
C.加长热交换器中水管长度 D.提高排出的低温烟气的温度
27.直饮机的电路图如图所示，电热丝R1、R0绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过改变“温、开水选择开关”的状态，可以选择出温水或开水。该直饮机的额定电压是220V，开水加热电功率是2200W，温水加热电功率是550W。
(1)温、开水选择开关处于__________(“断开”或“闭合”)状态时饮水机处于加热状态；
(2)饮水机正常工作，出开水时电热丝中的电流是多少？
(3)电热丝R1的电阻是多少？
(4)现想缩短将水烧开所用的时间，需对直饮机的电路进行改造，请你仅用现有器材设计新的电路图。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】为了纪念安培，在物理学中，用他的名字作为电流的单位，而电荷量的单位为库伦，电压的单位为伏特，电阻的单位为欧姆，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
2.【答案】A
【解析】A.有金属外壳的家用电器要把外壳接地，若金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，避免造成触电事故，故A符合题意；
B.生活用水是导体，电路起火，迅速用水浇灭，容易造成触电，故B不符合题意；
C.空气开关跳闸是电流过大的表现，电流过大的原因有两种可能：用电器的总电功率过大、短路，要先检修再合开关，故C不符合题意；
D.因为水是导体，用湿抹布擦去发光灯泡上的灰尘可能使人触电，故D不符合题意。
故选A。
3.【答案】B
【解析】电热器是利用电流热效应工作的，将电能主要转化为内能，油烟机、CPU上的散热风扇主要将电能转化为机械能；电熨斗将电能转化为内能；平板电脑主要将电能转化为光能和声能，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
4.【答案】B
【解析】由图可知，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内气体，对其做功，因此是压缩冲程；压缩冲程将机械能转化为内能。
故选B。
5.【答案】D
【解析】A.摩擦使羽毛带电，是电荷发生了转移，没有创造电荷，故A错误；
B.摩擦时电荷发生转移，一个物体失去电荷，另一个物体得到电荷，使羽毛和纸垫带上异种电荷，故B错误；
C.与纸垫摩擦后，羽毛带正电，是因为羽毛失去了带负电荷的电子，故C错误；
D.丙图中，羽毛能吸引金箔，是因为羽毛通过摩擦带了电，带电体具有吸引轻小物体的性质，可以吸引轻小的金箔，故D正确。
故选D。
6.【答案】B
【解析】如图乙所示，①是塑料按钮是绝缘体，②、③元件接触，电铃响，说明电路中有电流通过，电路是通路，所以，②、③都是导体，故ACD错误，B正确。
故选B。
7.【答案】D
【解析】A.磁针石具有磁性，具有两个磁极，故A错误；
B.磁针石静止时，其S极指向地磁北极，地磁北极在地理南极附近，故B错误；
C.磁感线是为了描述磁场而引入的，不是真实存在的，故C错误；
D.地球周围存在的磁场，磁针石受到地磁场的作用，静止时磁针石“指南方”，故D正确。
故选D。
8.【答案】C
【解析】A.热量是过程量，不能说含有热量，故A错误；
B.灯点燃后，水吸收热量，水的内能增大，但物体的内能大小与温度、质量、状态等多个因素有关，因此水的内能不一定比油的大，故B错误；
C.灯点燃后，水吸收热量，内能增大，水的内能是通过热传递的方式增大的，故C正确；
D.水的比热容较大，相同质量的水和油吸收相同的热量，水升高的温度少，使油的温度升高较慢，故D错误。
故选C。
9.【答案】A
【解析】根据题意可知，两个开关同时闭合，灯所在电路才能闭合，使灯发光；其中一个开关断开，灯所在电路即断开，使灯熄灭；所以，两个开关应该串联后与灯串联接在电路中，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10.【答案】D
【解析】A.根据W=Pt可知，在不知道用电时间的情况下，无法判断煮蛋器和电冰箱消耗的电能大小关系，故A不符合题意；
B.由铭牌数据可知，电冰箱工作12h消耗的电能为0.6kW·h=2.16×106J
故B不符合题意；
C.电冰箱的额定功率 P=Wt=0.6kW⋅h12h=0.05kW=50W
煮蛋器的额定功率是600W，正常工作时电冰箱的功率比煮蛋器的功率小，由P=UI可知，电压一定，通过冰箱的电流比煮蛋器的小，故C不符合题意；
D.电冰箱的功率比煮蛋器的功率小，由 P=Wt 可知，1度电可供电冰箱工作时间更长，故D符合题意。
故选D。
11.【答案】D
【解析】A.液体达到沸点时开始沸腾，沸腾时温度不变，继续吸热，由图可知，A的沸点大于B的沸点，故A错误；
B.由题意可知，两个加热器的额定电压相同，额定功率 P甲>P乙 ，由 R=U2P 可知， R甲P乙 加热相同的时间，由
Q=W=Pt
可知，相同时间内甲加热器释放的热量多，则相同时间内液体A吸收的热量大于液体B吸收的热量，故C错误；
D.由图像可知，AB均未沸腾前，加热相同的时间，温度升高的快慢相同，即 ΔtA=ΔtB ，但是由于 P甲>P乙 ，因此加热相同的时间， ，由题意可知 mAcB 。故D正确。
故选D。
12.【答案】C
【解析】由电路图可知，闭合开关S后，定值电阻R1与灯泡L、变阻器R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；
B.将R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡正常发光的过程中，变阻器R2接入电路中的电阻变小，由串联电路的电压特点可知，R2两端分得的电压变小，灯泡L和R1两端的电压均变大；由图丙可知，电压表V1的示数变大时，电压表V2的示数变大，当U2=12V时灯泡正常发光，此时灯泡L两端的电压为6V，R1两端的电压也是6V，所以，电压表V2并联在灯泡L和R1两端测两者电压之和；当灯泡L正常发光时，灯泡两端的电压UL=6V，此时两电压表的示数最大，由图乙可知，此时电路中的电流
I=IL=1A
由丙可知此时R1两端电压为U1=6V，则R1的电阻为
R1=U1I=6V1A=6Ω
故B错误；
A.当R2的滑片P位于最右端时，两电压表的示数最小，由图丙可知，电压表V1的示数为3V，电压表V2的示数为5V。因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流
I′=U1′R1=3V6Ω=0.5A
此时滑动变阻器两端的电压
U2′=I′R2大=0.5A×20Ω=10V
则电源电压为
U=5V+10V=15V
故A错误；
C.由前在分析可知，当灯泡正常发光时，电路中的电流为1A，滑动变阻器R2两端的电压为
U滑=15V−12V=3V
滑动变阻器接入电路中的电阻为
R滑=U滑I=3V1A=3Ω
故C正确；
D.结合前面分析可知，当滑片在最右端时，定值电阻R1两端电压为3V，灯和定值电阻的总电压为5V，则灯两端的电压为2V。又灯和定值电阻串联，通过它们的电流相等，所以定值电阻和灯消耗的功率之比为
P1PL=U1′I′UL′I′=3V2V=32
故D错误。
故选C。
13.【答案】BCD
【解析】A.甲图中导体棒 ab 上下运动时，没有在做切割磁感线运动，电路中没有感应电流产生，所以灵敏电流计指针不会发生偏转，故A错误；
B.乙图中开关闭合，此时电路为通路，电路中有电流经过，电流具有磁效应，从而产生磁力，磁场中的导体棒会受力运动，故B正确；
C.放置在通电直导线周围的小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，是奥斯特首先发现的，故C正确；
D.图中电路为串联电路，电路中电流相同，两个电磁铁的线圈匝数不同，可以用于探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，故D正确。
故选BCD。
14.【答案】AC
【解析】AB.由图像可知，当I=0.2A时，U1=2.0V，U2=1.0V，根据欧姆定律可知， R1=U1I1=Ω ， R2=U2I2=Ω ，R1的阻值大于R2的阻值，故A符合题意，B不符合题意；
C.将R1、R2串联接入电路，串联电路的电流处处相等，且R1>R2，根据U=IR可知通电后R1两端的电压大于R2两端的电压，故C符合题意；
D.将R1、R2并联接入电路，根据并联电路的电压特点可知R1、R2两端的电压相等，且R1>R2，根据 I=UR 可知通过R1的电流小于通过R2的电流，故D不符合题意。
故选AC。
15.【答案】BD
【解析】分析实物图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；
AD.小灯泡的额定电流为
I额=P额U额=3W6V=0.5A
小灯泡的电阻为
RL=U额I额=6V0.5A=12Ω
电流表使用的量程为 0∼0.6A ，所以电路中的电流最大为 Imax=0.5A ，根据欧姆定律 I=UR ，此时电路总电阻最小，则滑动变阻器阻值最小。此时电路总电阻为
R总=UImax=6V0.5A=12Ω
所以滑动变阻器的最小阻值为
R滑min=R总−RL=12Ω−12Ω=0Ω
根据串联电路的分压规律可知，当电压表示数为3V时，滑动变阻器阻值最大。此时灯泡的电压为
6V−3V=3V
灯泡和滑动变阻器分压相同，则电阻相同，所以滑动变阻器最大阻值为 12Ω ，此时电路中电流最小，最小电流为
Imin=U L′RL=3V12Ω=0.25A
所以电流表示数变化范围为 0.25A∼0.5A ，滑动变阻器接入电路的电阻允许调节的范围是 0Ω∼12Ω 。故A错误，D正确；
B.根据 P=I2R ，小灯泡的电功率最小值为
PLmin=I min2RL=0.25A2×12Ω=0.75W
故B正确；
C.根据 P=UI ，电路总功率的最大值为
Pmax=UImax=6V×0.5A=3W
故C错误。
故选BD。
16.【答案】磁体磁性强弱与温度的关系
【解析】用蜡烛对磁体加热，使磁体温度升高，然后磁体掉落，说明磁体的磁性大小发生了变化，所以可以探究磁体磁性强弱与温度的关系。
17.【答案】(1)排斥
(2)S
(3)机械

【解析】(1)用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，当橡胶棒接触验电器的金属球时，负电荷转移到验电器的两片金属箔上，两片金属箔带上同种电荷，由于同种电荷相互排斥，所以金属箔张开一定角度。
(2)因为电流从螺线管的左侧向上，根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指方向就是螺线管的N极，因此螺线管的右端为N极，左侧为S极。
(3)用酒精灯给试管加热，酒精燃烧将化学能转化为内能，使试管内水的温度升高直至沸腾，试管内的水蒸气把软木塞崩出，将内能转化为机械能。
18.【答案】(1)质量
(2)加热时间
(3)A

【解析】(1)根据控制变量法可知，比较A、B两种液体的吸热能力时，应保证两种液体的质量与初温都相同。
(2)由题意可知，A、B两种液体吸收热量的多少与电加热器放出热量的多少有关，而两个电加热器相同，所以它们释放热量的多少与加热时间有关，所以可以通过比较加热时间来比较A、B两种液体吸收热量的多少。
(3)由图乙可知，当A、B两种液体升高的温度相同时，A液体需要的加热时间更长，吸收的热量更多，所以，A液体的吸热能力更强。
19.【答案】(1)电流表的示数
(2)C与F
(3)导体的材料、长度相同时，导体的横截面积越大电阻越小

【解析】(1)由电路图可知，电流表串联在电路中，导体的电阻越大，电路的电流越小，即电流表的示数越小，因此根据转换法，导体的电阻大小用电流表的示数来反映。
(2)要探究导体的电阻大小与导体的材料有关，则需要电阻丝材料不同而横截面积、长度相同；由题图表可知，电阻丝C与F的材料不同而横截面积、长度相同，这两组实验可以探究导体的电阻大小与导体的材料有关。
(3)由题图表可知，A、B、C三根电阻丝材料、长度相同，而横截面积不同，导体的横截面积越大，电流表的示数越大，说明导体的电阻越小，因此可得结论：导体的材料、长度相同时，导体的横截面积越大电阻越小。
20.【答案】(1)1.9
(2)两个灯泡的规格相同
(3)实验结论具有偶然性

【解析】(1)图乙中电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.9V，故此时灯L1两端的电压为1.9V。
(2)“串联电路用电器两端的电压相等”的结论是错误的，得出错误结论的主要原因是选用的灯泡规格相同，器材太特殊。
(3)小明仅通过一组实验数据就得出结论，这样做的不足之处是：得出的结论有偶然性，为得出普遍性的结论，要换用不同规格的灯泡多次测量。
21.【答案】(1)B
(2)10
(3)小灯泡的电阻受温度的影响

【解析】(1)由题意知，当滑片P向右滑动时，灯泡变亮，说明电路中的电流增大，则电阻减小，因此滑动变阻器的阻值减小，所以应连接滑动变阻器的B接线柱。
(2)由图像可知，小灯泡额定电压2.5V下正常工作时的电流为0.25A，此时灯丝的电阻为
R=UI=Ω
(3)因为小灯泡的电阻受温度的影响，所以小灯泡的I−U图像是一条曲线，即不成正比。
22.【答案】(1)电阻R短路
(2)大
(3)2.2

【解析】(1)闭合开关后，发现电流表有示数，说明电路是通路，而电压表与电阻R并联，电压表无示数，说明电路的故障可能是电阻R短路，此时因为电压表与其并联，也被短路，所以电压表没有示数。
(2)由电路图可知，当5Ω的电阻换为10Ω电阻后，因为滑动变阻器的滑片位置不动，则电路中的总电阻变大，由欧姆定律可知，电流变小，则滑动变阻器两端电压变小，而电源电压不变，根据串联电路的电压规律可知，定值电阻两端电压变大，为了使其电压减小为2V，则应当调节滑动变阻器使电路中的电流减小，所以应当将滑动变阻器的阻值适当调大。
(3)当实验用的定值电阻阻值越来越大时，为保持其两端电压不变，根据串联电路的分压原理，滑动变阻器接入电路中的阻值也变得越来越大，当采用30Ω的电阻进行实验时，若滑动变阻器以最大阻值接入电路时也能使定值电阻两端的电压调到需要的数值，那么实验一定可以顺利进行，此时定值电阻两端电压为能够达到的最小值，如果低于这个值，滑动变阻器需要分得更多电压即滑动变阻器接入电路中的阻值需要比45Ω大才能使定值电阻两端电压达到要求的值，根据串联电路的分压原理可知此时的电压为 UR=RR+R滑U=30Ω30Ω+45Ω×6V=2.4V
即定值电阻两端的电压不能低于2.4V，所以可知这三个电压值中不能选择的是2.2V。
23.【答案】(1)
(2) 见解析 P=UI
(3)

【解析】(1)根据P=UI设计实验电路，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测通过的电流，用变阻器保持电路中电流不变，实验电路图如图所示：
(2)[1][2]①断开开关S，按照电路图连接电路，调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值最大；②闭合开关S、调节滑动变阻器的滑片至适当位置，用电压表和电流表分别测出R两端的电压U和通过R的电流I，将R、U、I的数据记录在表格中，断开开关S；③更换另一阻值定值电阻R2，再闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电流表A的示数仍为I，读出电压表的示数U2，将R2、U2和I记录在实验数据记录表中；④仿照步骤③再进行四次实验，将各次实验中R、U、I的数据记录在表格中；⑤利用公式P=UI分别计算出各电阻R消耗的功率P，将数据记录在表格中。
(3)实验数据记录表
24.【答案】用两个电阻R1=100Ω，R2=200Ω，将它们分别接入电压恒为220V的电路中，通电时间10s，R1产生的热量 Q1=U2R1t=(220V)2100Ω×10s=4840J
R2产生的热量 Q2=U2R2t=(220V)2200Ω×10s=2420J
R1电阻较小，产生的热量较多，所以小红的观点是错的。

【解析】用两个电阻R1=100Ω，R2=200Ω，将它们分别接入电压恒为220V的电路中，通电时间10s，R1产生的热量 Q1=U2R1t=(220V)2100Ω×10s=4840J
R2产生的热量 Q2=U2R2t=(220V)2200Ω×10s=2420J
R1电阻较小，产生的热量较多，所以小红的观点是错的。
25.【答案】(1)6V
(2)20Ω
(3)180J

【解析】(1)闭合开关S1，电流表的示数为0.5A，此时电路中只有灯泡单独接入，灯泡两端电压即为电源电压，由甲图可知，当通过灯泡电流为0.5A时，其两端电压为6V，故电源电压是6V。
(2)闭合开关S1，电流表的示数为0.5A；再闭合开关S2，电流表示数变为0.8A，此时灯泡和电阻并联接在电路中，电流表测量干路电流为0.8A，已知灯泡电流为0.5A，则通过电阻的电流为
IR=I−IL=0.8A−0.5A=0.3A
根据欧姆定律求电阻阻值为
R=UIR=6V0.3A=20Ω
(3)通过小灯泡电流为0.5A，两端电压为6V，则1min内小灯泡消耗电能为
W=UIt=6V×0.5A×60s=180J
26.【答案】(1)并
(2)2.7×107
(3)低温烟气带走
(4)C

【解析】(1)使用热水器时，先通电，绿色指示灯亮，燃气在燃烧器内燃烧，产生高温时，红色指示灯才亮，两个指示灯是独立工作，互不影响，是并联连接。
(2)由表格数据可知，该热水器的额定耗气量为3.6m3/h，15min耗气的体积 V=3.6m3/h×1560h=0.9m3
燃气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=0.9m3×3×107J/m3=2.7×107J
(3)燃气燃烧放出的热量，只有部分被冷水吸收，其它部分都散失了，其中包括热水器设备吸收的热量，直接散失空气中的热量，还有低温烟气带走的热量。
(4)AB.热水器加热效率是水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，只与水吸收的热量和燃料完全燃烧放出的热量有关，与水管中的进水量、进水口冷水的初温等无关，故AB不符合题意；
C.热交换器中，烟气与水之间单位时间传递的热量随交换器内水管表面积的增大而增大，所以加长热交换器中水管的长度，可增加水吸收的热量，减少了热损失，能提高热效率，故C符合题意；
D.提高排出的低温烟气的温度，则热散失更多，热效率更低，故D不符合题意。
故选C。
27.【答案】(1)闭合
(2)10A
(3)66Ω
(4)

【解析】(1)当温、开水选择开关闭合时，只有电阻R0接入电路，此时电阻最小，由 P=U2R 可知，电路消耗的功率最大，此时饮水机处于加热状态；当温、开水选择开关断开时，电阻R1和R0串联接入电路，电路中电阻最大，由 P=U2R 可知，电路消耗的功率最小，此时饮水机处于保温状态。
(2)根据题意可知，P加热=2200W，U=220V，由P=UI可得，饮水机出开水时电热丝中的电流 I加热=P加热U=2200W220V=10A
(3)饮水机处于加热状态时，只有电阻R0接入电路，R0的阻值 R0=U2P加热=(220V)22200W=22Ω
饮水机处于保温状态时，两电阻串联接入电路，电热丝R1的电阻 R1=U2P保温−R0=(220V)2550W−22Ω=88Ω−22Ω=66Ω
(4)电功率越大，通电时间越短，并联电路总电阻小于任一分电阻，由 P=U2R 可知两电阻并联时电功率最大，如图所示：
××牌煮蛋器规格：0.5L额定电压：220V额定频率：50Hz额定功率：600W
××牌电冰箱额定电压：220V额定频率：50Hz冷冻能力：5kg/24h耗电量：0.6kW⋅h/l2h
导体代号
长度l/m
横截面积S/mm2
材料
A
1.0
0.2
锰铜
B
1.0
0.4
锰铜
C
1.0
0.6
锰铜
D
0.5
0.4
锰铜
E
1.5
0.4
锰铜
F
1.0
0.6
镍铬合金
UAB/V
UCD/V
UAD/V
1.5
1.5
3
适用燃气
天然气
热值q
3×107J/m3
额定耗气量
3.6m3/h
热水产出率
12L/min
电流I/A
电阻R/Ω
电压U/V
电功率P/W
电流I/A
电阻R/Ω
电压U/V
电功率P/W