安徽省六安市第九中学2022-2023学年九年级上学期期末检测物理试题.

这是一份安徽省六安市第九中学2022-2023学年九年级上学期期末检测物理试题.，共27页。试卷主要包含了选择题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

九年级物理上册期末检测试卷
一、选择题(本大题10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意)
1. 如图所示的家用电器中，利用电能主要转化为机械能的用电器是（ ）
A. 电饭煲 B. 电烙铁
C. 电热水壶 D. 电风扇
2. 茶道是品赏茶的美感之道，客人能闻到茶杯中茶香说明（ ）
A. 分子间有引力 B. 分子间有斥力
C. 分子间有间隙 D. 分子在做无规则运动
3. “可燃冰”作为新型能源，有巨大的开发潜力．同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，这表示“可燃冰”的（　　）
A. 热量很大 B. 温度很高 C. 热值很大 D. 比热容很大
4. 下列说法正确的是（　　）
A. 汽油机在做功冲程中将机械能转化成内能
B. 物体温度越低，内能越小，所以0℃物体没有内能
C. 汽车发动机用水冷却，主要原因是水的比热容较大
D. 发生热传递时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
5. 如图甲中闭合开关灯泡发光,乙中用带绝缘柄的金属棒刚刚把两个验电器连接起来(验电器A的带电情况与毛皮摩擦的橡胶棒相同).根据图中信息可以判断出（ ）

A. 金属棒中电流方向是由A向B B. 金属棒中自由电子定向移动方向是由B向A
C. 开关中电流的方向是由A向B D. 开关中自由电子定向移动方向是由A向B
6. 图为甲、乙两个电阻的电流随电压变化的图像，下列说法正确的是（ ）

A. 甲电阻的阻值比乙电阻的阻值大
B. 将甲、乙串联在电路中，甲两端的电压大
C. 将甲、乙串联在电路中，通过甲的电流大
D. 将甲、乙并联在电路中，通过甲的电流大
7. 某自动售货机，它可通过手机扫码（闭合S1）或通过投币（闭合S2），启动电动机完成自动售货；在光线较暗时光控开关S3自动闭合，接通灯泡照明。符合上述情况的电路设计是下图中的（　　）
A. B.
C. D.
8. 某实验小组利用酒精灯对500g冰均匀加热，他们每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。如图是他们根据记录的数据绘制的“温度-时间”图像，已知，由图像可知（　　）

A. 水升温比冰慢，说明水的比热容比冰小
B. 冰在熔化过程中温度保持不变，内能不变
C. 冰在熔化前内能增加4.2×104J
D. 在CD段，水吸收热量是4.2×104J
9. 如图是小浩设计的温度测量仪的电路，R1是定值电阻，R2是阻值随环境温度升高而减小的热敏电阻，当环境温度降低时（　　）

A. 电压表V1的示数增大 B. 电压表V2的示数增大
C. 电流表的示数增大 D. 电路的总功率增大
10. 在公园有一种测量瞬间打击力的游戏机，其原理如图(a)所示。游人手戴拳击手套，击打A装置，A通过压杆与压力传感器接触，电压表的示数可反映出打击力的大小。已知电阻R0=120Ω，压力传感器的电阻值随所受压力变化的图像如图(b)所示。若在某次游戏过程中，游人用2000 N的力击中装置A，此时电压表的示数为1.5 V。设电源电压恒定不变，则下列说法不正确的是（　　）

A. 游人打击力越大，电压表示数越大
B. 当装置A不受打击力时，电压表的示数是1V
C. 电源电压是6V
D. 当装置A不受打击力时，R的电功率是0.05W
二、填空题(本大题6个小题，每空2分，共26分）
11. 为了纪念物理学家的杰出贡献，常以他们的名字命名物理量的单位。如以欧姆来命名______的单位，以______来命名电流的单位。
12. 如图甲，是一块合金导体，其前后、左右、上下面的距离比例为4∶2∶1，可将该导体接入如图乙所示电路的a、b两点之间，其中电阻最小的接法是将导体的 _____ 两个接线柱接入电路，电阻最大的接法是将导体的 _____ 两个接线柱接入电路（选填：“前后”、“左右”或“上下”）。 　　

13. 如图所示，小明在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃，在快速下压活塞的过程中筒内气体内能_______（选填“增大”或“减小”），此过程的能量转化方式与柴油机的_______冲程相同；小明参加了一次长跑，身体消耗的能量约为8.4×106J，这些能量相当于完全燃烧_______m3的天然气。（q天然气=4×107J/m3）

14. 如图1所示电路中，当只闭合开关S1时，电压表的示数如图2中甲所示，当S1和S2都闭合时，电压表的示数如图2中乙所示，当只闭合开关S1时，R2两端的电压为_______，R1和R2的比值为_______。

15. 如图为某电脑的CPU，它的额定功率为100W，其中发热功率占8%，它由铜质散热器（一种由铜制成的散热元件）进行散热，已知铜质散热器的质量是0.8kg。该电脑CPU正常工作0.5h，CPU消耗电能 ___________J。假设这段时间内CPU产生的热量全部被铜质散热器吸收，则可使散热器温度升高 ___________℃。[铜的比热容为0.39×103J/（kg•℃），结果保留整数]。

16. 兴趣小组设计如图甲所示的电路进行实验探究，电源为电压可调的学生电源，小灯泡L标有“6V 1.2W”字样，小组根据记录的电流表和电压表的示数，绘出如图乙所示的关系图。当电压表的示数为6V时，通过R的电流为_______A；调节电源电压，当电路消耗的总功率为1.35W时，小灯泡的实际功率为______。

三、实验探究题(本大题3个小题，每空2分，共30分)
17. 小明设计了图甲所示的电路“探究电流与电压的关系”，部分实验器材如下：电源电压恒为4.5 V，滑动变阻器（20Ω 1A），滑动变阻器乙（50 Ω 1A），通过实验记录了如表所示的数据。

实验次数
1
2
3
4
5
电压表示数U/A
1
1.4
2
2.5
2.8
电流表示数I/A
0.10
0.14
0.20
0.26
0.28
（1）图甲的电路图中，a为________表；
（2）根据表中数据在图乙中画出电阻RI-U关系图像______；
（3）实验中，所选用的滑动变阻器应该是______（选填“甲”或“乙”）。原因是如果选用另一滑动变阻器，上面表格中的第__________两次实验数据将无法得到；
（4）小明认为该实验也可以用小灯泡代替定值电阻进行，你认为他的想法正确吗？_______，原因是______。
18. 小明在“探究影响电阻大小的因素”实验中，有a、b、c、d四根不同的电阻丝，b、c、d与a相比，分别只有一个因素不同：b 与a长度不同；c与a横截面积不同；d与a材料不同。现将电阻丝a、b、c、d串联在如图所示电路中，用电压表分别测出每根电阻丝两端的电压。

（1）电压表的示数越大，表示被测电阻丝的阻值越______；
（2）小明选择______两根电阻丝，可以探究电阻大小与材料的关系；
（3）闭合开关后，小明发现c两端的电压比a两端的电压示数小，说明：在其他条件相同时，______，电阻丝的电阻越小；
（4）此实验除了用到转换法，还用到了______法。
19. 小明选用图甲器材来“测定小灯泡的额定功率”。电源由3节新干电池串联而成，小灯泡和滑动变阻器上分别标有“2.5 V”和“25Ω 1A”字样（小灯泡额定动率小于1W）。 实验步骤：第一步，连好电路闭合开关后，无论怎样移动滑片P，灯泡几乎不发光，两电表均有较小示数且保持不变；第二步，排除故障后，移动滑动变阻器的滑片P到某处时，电压表示数为2V；第三步，适当调节滑片使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示。

（1）用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整______，闭合开关前，滑片P应置于______（选填“A”或“B”）端 ；
（2）在第一步中出现的故障可能是_______；
（3）从第二步到第三步的过程中，将滑片P向_______（选填“A”或“B”）端移动，才能使小灯泡正常发光，额定功率为______W。
四、计算题(本大题2个小题，第20题6分，第21题8分，共14分)
20. 如图是一种常见的封闭电热水袋，其性能参数如表所示。在正常工作时，将袋内20℃的水加热到自动断电。已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃）求：
（1）袋内水吸收的热量；
（2）若此过程中电热水袋的加热效率为70% ，需要的加热时间。
额定电压
220V
额定加热功率
100W
袋内充水质量
1.0kg
自动断电温度
60℃

21. 如图所示，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，不考虑灯丝电阻的变化，滑动变阻器标有“40Ω 1A”字样。电源电压保持不变，R0的阻值为16 Ω，电流表的量程为0~3A，当S闭合，S1、S2断开，滑片P滑到中点时，小灯泡恰好正常发光。求∶
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）电源电压；
（3）在保证电路安全前提下，电路消耗总功率的最大值。

九年级物理上册期末检测试卷
一、选择题(本大题10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意)
1. 如图所示的家用电器中，利用电能主要转化为机械能的用电器是
A. 电饭煲
B. 电烙铁
C. 电热水壶
D. 电风扇
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．电热水壶、电饭煲、电烙铁主要把电能转化为内能，故ABC不符合题意；
D．电风扇主要把电能转化为机械能，故D符合题意．
2. 茶道是品赏茶的美感之道，客人能闻到茶杯中茶香说明（ ）
A. 分子间有引力 B. 分子间有斥力
C. 分子间有间隙 D. 分子在做无规则运动
【答案】D
【解析】
【详解】客人闻到茶杯中的茶香，这属于扩散现象，是茶香分子不停地做规则运动的结果，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
3. “可燃冰”作为新型能源，有巨大的开发潜力．同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，这表示“可燃冰”的（　　）
A. 热量很大 B. 温度很高 C. 热值很大 D. 比热容很大
【答案】C
【解析】
【详解】同等条件下，也就是质量相等，两者都完全燃烧．“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值大于煤气的热值，即“可燃冰”的热值很大。
4. 下列说法正确的是（　　）
A. 汽油机在做功冲程中将机械能转化成内能
B. 物体温度越低，内能越小，所以0℃的物体没有内能
C. 汽车发动机用水冷却，主要原因是水的比热容较大
D. 发生热传递时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
【答案】C
【解析】
【详解】A．汽油机在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能，故A错误；
B．一切物体都具有内能，所以0℃的物体也有内能，故B错误；
C．因为水的比热容大，相对于其它物质来说，吸收相同的热量，水的温度升高的小，所以汽车发动机用水冷却，故C正确；
D．发生热传递的条件是有温度差，内能大的物体温度不一定高，所以热量是从温度高的物体转移到温度低的物体，故D错误。
故选C。
5. 如图甲中闭合开关灯泡发光,乙中用带绝缘柄的金属棒刚刚把两个验电器连接起来(验电器A的带电情况与毛皮摩擦的橡胶棒相同).根据图中信息可以判断出

A. 金属棒中电流方向是由A向B B. 金属棒中自由电子定向移动方向是由B向A
C. 开关中电流的方向是由A向B D. 开关中自由电子定向移动方向是由A向B
【答案】D
【解析】
【详解】AB、在乙图中，定向移动的是负电荷，由图可知，形成的电流方向是由B向A，故A B错误；C、在电源外部电流由电源正极出发，经过用电器回到负极，故在图甲电路的开关中电流由B向A，故C错误；D、开关导体为金属，定向移动的是自由电子（负电荷），故电荷定向移动方向为A向B，故D正确．故选D．
【点睛】电荷的定向移动形成电流，物理学中规定正电荷定向移动方向为电流方向，负电荷定向移动方向与电流方向相反．据此分析解答．
6. 图为甲、乙两个电阻的电流随电压变化的图像，下列说法正确的是

A. 甲电阻的阻值比乙电阻的阻值大
B. 将甲、乙串联在电路中，甲两端的电压大
C. 将甲、乙串联在电路中，通过甲的电流大
D. 将甲、乙并联在电路中，通过甲的电流大
【答案】D
【解析】
【分析】（1）由图像，选择电压相同时，比较通过两电阻的电流，从而比较它们电阻的关系；
（2）由串联电路特点可知通过两电阻的电流关系，由U＝IR比较串联时两电阻的电压关系；
【详解】A. 由图可知,甲乙在电压相同时，通过甲的电流较大，由欧姆定律可知，甲电阻的阻值比乙电阻的阻值小，故A错误；B. 将甲、乙串联在电路中，串联电路中电流处处相等,由图象可知, 电流相等时，乙两端的电压大，故B不正确； C. 串联电路中电流处处相等，因此当甲、乙串联电路中时，通过甲的电流等于通过乙的电流，故C不正确．D. 将甲、乙并联后接电路中时，因并联电路中各支路两端的电压相等，由图象可知, 甲乙在电压相同时，通过甲的电流较大，故D正确．故选D.
7. 某自动售货机，它可通过手机扫码（闭合S1）或通过投币（闭合S2），启动电动机完成自动售货；在光线较暗时光控开关S3自动闭合，接通灯泡照明。符合上述情况的电路设计是下图中的（　　）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知，通过手机扫码使开关S1闭合或通过投币使开关S2闭合都能启动电动机完成自动售货，由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知，开关S1和开关S2应并联共同控制电动机；由题知，在光线较暗时光控开关S3自动闭合，接通灯泡照明，则灯泡与电动机并联能独立工作，且只由光控开关S3控制，综上结合选项可知，只有C图符合题意。
故选C。
8. 某实验小组利用酒精灯对500g冰均匀加热，他们每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。如图是他们根据记录的数据绘制的“温度-时间”图像，已知，由图像可知（　　）

A. 水升温比冰慢，说明水的比热容比冰小
B. 冰在熔化过程中温度保持不变，内能不变
C. 冰在熔化前内能增加4.2×104J
D. 在CD段，水吸收的热量是4.2×104J
【答案】D
【解析】
【详解】A．由题意可知，实验小组利用酒精灯对500ɡ冰均匀加热，即物质在相同时间内吸收的热量相同，由图可知，冰在5min内升高了20℃，水在10min内升高了20℃，由于冰熔化为水后，质量不变，根据可得，水的比热容比冰大，故A不符合题意；
B．冰在熔化过程中，吸收热量，温度保持不变，但内能增加，故B不符合题意；
C．由A可知，冰和水在相同时间内吸收的热量相同，且
m水=m冰=500g=0.5kg
由图可知，冰在熔化前加热了5min，所以冰增加的内能等于水在5min内吸收的热量，根据可得，冰在熔化前，增加的内能为
Q冰=Q水1=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg·℃）×0.5kg×（10℃-0℃）=2.1×104J
故C不符合题意；
D．由图可知，在CD段，水的温度从0℃升高到20℃，所以水吸收的热量为
Q水2=c水m（t1-t0）=4.2×103J/（kg·℃）×0.5kg×（20℃-0℃）=4.2×104J
故D符合题意。
故选D。
9. 如图是小浩设计的温度测量仪的电路，R1是定值电阻，R2是阻值随环境温度升高而减小的热敏电阻，当环境温度降低时（　　）

A. 电压表V1的示数增大 B. 电压表V2的示数增大
C. 电流表的示数增大 D. 电路的总功率增大
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】AC．由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。因热敏电阻R2的阻值随温度升高而减小，所以，当R2的温度随环境温度降低时，R2的阻值变大，电路的总电阻变大，由I=可知，电路中的电流变小，即电流表的示数减小，由U=IR可知，定值电阻R1两端的电压变小，即电压表V1的示数减小，故AC错误；
B．因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压变大，即电压表V2的示数增大，故B正确；
D．根据P=UI可知，电源电压不变，电流减小，则总功率减小，故D错误。
故选B。
10. 在公园有一种测量瞬间打击力的游戏机，其原理如图(a)所示。游人手戴拳击手套，击打A装置，A通过压杆与压力传感器接触，电压表的示数可反映出打击力的大小。已知电阻R0=120Ω，压力传感器的电阻值随所受压力变化的图像如图(b)所示。若在某次游戏过程中，游人用2000 N的力击中装置A，此时电压表的示数为1.5 V。设电源电压恒定不变，则下列说法不正确的是（　　）

A. 游人打击力越大，电压表示数越大
B. 当装置A不受打击力时，电压表的示数是1V
C. 电源电压是6V
D. 当装置A不受打击力时，R电功率是0.05W
【答案】D
【解析】
【详解】A．游人打击力越大，R的阻值越小，它分得的电压也越小，R0分得的电压越大，所以电压表的示数越大，故A正确，不符合题意；
BC．由题目可知游人用2000 N的力击中装置A，电压表的示数为1.5 V，此时，根据串联分压公式得

解得

则电源电压

由b图可知，当装置A不受打击力时，，再根据串联分压公式得

又因为

解得
，
故BC正确，不符合题意；
D．此时R的电功率

故D错误，符合题意。
故选D。
二、填空题(本大题6个小题，每空2分，共26分）
11. 为了纪念物理学家的杰出贡献，常以他们的名字命名物理量的单位。如以欧姆来命名______的单位，以______来命名电流的单位。
【答案】 ①. 电阻 ②. 安培
【解析】
【详解】[1][2]在物理学中，为了纪念物理学家的杰出贡献，常以他们的名字命名物理量的单位，电阻的单位欧姆，是为了纪念伟大的物理学家欧姆的；电流的单位安培，是为了纪念伟大的物理学家安培的。
12. 如图甲，是一块合金导体，其前后、左右、上下面的距离比例为4∶2∶1，可将该导体接入如图乙所示电路的a、b两点之间，其中电阻最小的接法是将导体的 _____ 两个接线柱接入电路，电阻最大的接法是将导体的 _____ 两个接线柱接入电路（选填：“前后”、“左右”或“上下”）。 　　

【答案】 ①. 上下 ②. 前后
【解析】
【详解】[1]将导体按照甲图中不同的方式连入电路，当上下接时，导体的横截面积最大且长度最短，根据电阻与横截面积成反比，与长度成正比可知，此时接入电路的电阻最小，即电阻最小的接法是上下的接法。
[2]当前后接时，导体的长度最大且横截面积最小，根据电阻与横截面积成反比，与长度成正比可知，此时接入电路的电阻最大，即电阻最大的接法是前后的接法。
13. 如图所示，小明在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃，在快速下压活塞的过程中筒内气体内能_______（选填“增大”或“减小”），此过程的能量转化方式与柴油机的_______冲程相同；小明参加了一次长跑，身体消耗的能量约为8.4×106J，这些能量相当于完全燃烧_______m3的天然气。（q天然气=4×107J/m3）

【答案】 ① 增大 ②. 压缩 ③. 0.21
【解析】
【详解】[1][2]在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速下压，机械能转化为内能，筒内气体内能增大，温度升高，棉花被点燃，根据热机工作过程中的能量转化可知，压缩冲程也是将机械能转化为内能。
[3]由题意可知，天然气完全燃烧放出的热量等于身体消耗的能量，根据Q放=qV可得，需要的天然气体积为

14. 如图1所示电路中，当只闭合开关S1时，电压表的示数如图2中甲所示，当S1和S2都闭合时，电压表的示数如图2中乙所示，当只闭合开关S1时，R2两端的电压为_______，R1和R2的比值为_______。

【答案】 ①. 4V ②. 1∶2
【解析】
【详解】[1][2]根据电路图可知，当只闭合开关S1时，电阻R1、R2串联，电压表测量电阻R1两端的电压，当开关S1、S2都闭合时，电阻R2被短路，电路中只有电阻R1工作，此时电压表测量电路中的总电压，因为串联电路中的总电压等于各部分电路两端的电压之和，所以当只闭合开关S1时电压表的示数应小于开关S1、S2都闭合时电压表的示数，因为图甲中电压表指针偏转的角度大于图乙中电压表指针偏转的角度，所以图甲中电压表接的量程为0~3V，分度值为0.1V，示数为2V，图乙中电压表接的量程为0~15V，分度值为0.5V，示数为6V，所以电阻R1两端的电压为U1= 2V，电源电压为U=6V，所以只闭合开关S1时，电阻R2两端的电压为
U2=U-U1=6V-2V=4V
因为串联电路中电流处处相等，所以电阻R1、R2的阻值之比为

15. 如图为某电脑的CPU，它的额定功率为100W，其中发热功率占8%，它由铜质散热器（一种由铜制成的散热元件）进行散热，已知铜质散热器的质量是0.8kg。该电脑CPU正常工作0.5h，CPU消耗电能 ___________J。假设这段时间内CPU产生的热量全部被铜质散热器吸收，则可使散热器温度升高 ___________℃。[铜的比热容为0.39×103J/（kg•℃），结果保留整数]。

【答案】 ①. ②. 5
【解析】
【分析】
【详解】[1]该电脑CPU正常工作0.5h，CPU消耗电能为

[2]这段时间内CPU产生的热量全部被铜质散热器吸收，则散热器吸收的热量为

由 得，可使散热器温度升高

16. 兴趣小组设计如图甲所示的电路进行实验探究，电源为电压可调的学生电源，小灯泡L标有“6V 1.2W”字样，小组根据记录的电流表和电压表的示数，绘出如图乙所示的关系图。当电压表的示数为6V时，通过R的电流为_______A；调节电源电压，当电路消耗的总功率为1.35W时，小灯泡的实际功率为______。

【答案】 ①. 0.3 ②. 0.9W
【解析】
【详解】[1]根据电路图可知，电阻R与灯泡L并联，电压表测并联部分两端电压，电流表测干路中的电流，由题意可知，小灯泡L标有“6V 1.2W”字样，这表示小灯泡的额定电压为6V，额定功率为1.2W，根据P=UI可得，通过小灯泡的额定电流为

因为电压表的示数为6V，根据并联电路电压的规律可知，此时小灯泡正常发光，由图乙可知，干路电流表的示数I=0.5A，因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过电阻R的电流为
IR=I-IL=0.5A-0.2A=0.3A
[2]因为电阻两端电压为6V时，通过电阻R的电流为0.3A，根据可得，R的阻值为

由图乙可知，当电压表的示数为3V时，干路电流I′= 0.45A，此时电路消耗的总功率
P=U′I′= 3V×0.45A=1.35W
即当电路消耗的总功率为1.35W时，电源电压为3V，干路电流I′= 0.45A，根据可得，此时通过电阻R的电流为

根据并联电路电流的规律可知，此时通过小灯泡的电流为
I′L=I′-I′R=0.45A-0.15A=0.3A
所以此时小灯泡的实际功率为
P′L=U′I′L=3V×0.3A=0.9W
三、实验探究题(本大题3个小题，每空2分，共30分)
17. 小明设计了图甲所示的电路“探究电流与电压的关系”，部分实验器材如下：电源电压恒为4.5 V，滑动变阻器（20Ω 1A），滑动变阻器乙（50 Ω 1A），通过实验记录了如表所示的数据。

实验次数
1
2
3
4
5
电压表示数U/A
1
1.4
2
2.5
2.8
电流表示数I/A
0.10
0.14
0.20
0.26
0.28
（1）图甲的电路图中，a为________表；
（2）根据表中数据在图乙中画出电阻R的I-U关系图像______；
（3）实验中，所选用的滑动变阻器应该是______（选填“甲”或“乙”）。原因是如果选用另一滑动变阻器，上面表格中的第__________两次实验数据将无法得到；
（4）小明认为该实验也可以用小灯泡代替定值电阻进行，你认为他的想法正确吗？_______，原因是______。
【答案】 ①. 电压 ②. ③. 乙 ④. 1、2 ⑤. 不正确 ⑥. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]由图可知，a表并联在电阻R两端，所以a表为电压表。
（2）[2]根据表格中的数据，在图乙中描点、连线即可得电阻R的I-U关系图像，如图所示：

（3）[3]由表格中的数据可知，第一次实验时，电流表的示数为0.1A，电压表的示数为1V，因为电源电压为4.5V，根据串联电路电压特点可得，滑动变阻器两端电压为
U滑=U-UR=4.5V-1V=3.5V
根据可得，此时滑动变阻器的阻值为

所以实验中，所选用的滑动变阻器应该是乙。
[4]由[3]可知，第一次实验时，需要滑动变阻器的阻值为35Ω，根据表格中的数据可知，第二次实验时，电流表的示数为0.14A，电压表的示数为1.4V，因为电源电压为4.5V，根据串联电路电压特点可得，滑动变阻器两端电压为
U滑1=U1-UR1=4.5V-1.4V=3.1V
根据可得，此时滑动变阻器阻值为

所以如果选用另一滑动变阻器，上面表格中的第1、2两次实验数据将无法得到。
（4）[5][6]不正确，因为探究电流与电压的关系时，电阻应该保持不变，而小灯泡的阻值会受到温度的影响而改变。
18. 小明在“探究影响电阻大小的因素”实验中，有a、b、c、d四根不同的电阻丝，b、c、d与a相比，分别只有一个因素不同：b 与a长度不同；c与a横截面积不同；d与a材料不同。现将电阻丝a、b、c、d串联在如图所示电路中，用电压表分别测出每根电阻丝两端的电压。

（1）电压表的示数越大，表示被测电阻丝的阻值越______；
（2）小明选择______两根电阻丝，可以探究电阻大小与材料的关系；
（3）闭合开关后，小明发现c两端的电压比a两端的电压示数小，说明：在其他条件相同时，______，电阻丝的电阻越小；
（4）此实验除了用到转换法，还用到了______法。
【答案】 ①. 大 ②. a、d ③. 横截面积越大 ④. 控制变量
【解析】
【详解】（1）[1]将电阻丝a、b、c、d串联在电路中，根据U=IR可知，电流相同时，电压表的示数越大，表示被测电阻丝的阻值越大。
（2）[2]要研究电阻大小与材料的关系，需要控制长度和横截面积不变，改变电阻丝的材料，由题意可知，a与d两根电阻丝符合条件。
（3）[3]由题意可知，c与a只有横截面积不同，闭合开关后，a与c串联在电路中，电流相同，发现c两端的电压比a两端的电压示数小，说明c的电阻小，而由题意可知，c的横截面积大，所以这说明：在其他条件相同时，横截面积越大，电阻丝的电阻越小。
（4）[4]根据（2）（3）可知，此实验除了用到转换法，还用到了控制变量法
19. 小明选用图甲的器材来“测定小灯泡的额定功率”。电源由3节新干电池串联而成，小灯泡和滑动变阻器上分别标有“2.5 V”和“25Ω 1A”字样（小灯泡额定动率小于1W）。 实验步骤：第一步，连好电路闭合开关后，无论怎样移动滑片P，灯泡几乎不发光，两电表均有较小示数且保持不变；第二步，排除故障后，移动滑动变阻器的滑片P到某处时，电压表示数为2V；第三步，适当调节滑片使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示。

（1）用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完整______，闭合开关前，滑片P应置于______（选填“A”或“B”）端 ；
（2）在第一步中出现的故障可能是_______；
（3）从第二步到第三步的过程中，将滑片P向_______（选填“A”或“B”）端移动，才能使小灯泡正常发光，额定功率为______W。
【答案】 ①. ②. B ③. 滑动变阻器同时接了下面的两个接线柱 ④. A ⑤. 0.6
【解析】
【详解】（1）[1]测定小灯泡的额定功率的实验中，电压表应与灯泡并联，因为灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表应使用0~3V的量程，根据P=UI可得，灯泡正常发光时电流约为

所以电流表应使用0~0.6A的量程，实物连接如图所示：

[2]为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，由图可知，滑片P应位于B端。
（2）[3]连接电路闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡几乎不发光，两电表均有较小示数且保持不变，这说明滑动变阻器起不到调节电阻的作用，两表示数较小，说明滑动变阻器阻值较大，所以故障原因是滑动变阻器同时接了下面的两个接线柱。
（3）[4][5]因为电压表示数为2V，小于小灯泡的额定电压，根据串联电路分压的规律可知，需要减小滑动变阻器两端电压，即减小滑动变阻器接入电路中的阻值，所以应该将滑片向A移动，直至电压表的示数为2.5V时停止，此时小灯泡正常发光，由图乙可知，当小灯泡正常发光时，电流表的示数为0.24A，所以其额定功率为
P=UI=2.5V×0.24A=0.6W
四、计算题(本大题2个小题，第20题6分，第21题8分，共14分)
20. 如图是一种常见的封闭电热水袋，其性能参数如表所示。在正常工作时，将袋内20℃的水加热到自动断电。已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃）求：
（1）袋内水吸收的热量；
（2）若此过程中电热水袋的加热效率为70% ，需要的加热时间。
额定电压
220V
额定加热功率
100W
袋内充水质量
1.0kg
自动断电温度
60℃

【答案】（1）1.68×105J；（2）600s
【解析】
【详解】解：（1）由题意可得，袋内水吸收的热量为
Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg·℃）×1kg×（60℃-20℃）=1.68×105J
（2）由题意可知，此过程中电热水袋的加热效率为70%，根据可得，加热过程中消耗的电能为

根据可得，需要加热时间为

答：（1）袋内水吸收热量为1.68×105J；
（2）若此过程中电热水袋的加热效率为70% ，需要的加热时间为600s。
21. 如图所示，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，不考虑灯丝电阻的变化，滑动变阻器标有“40Ω 1A”字样。电源电压保持不变，R0的阻值为16 Ω，电流表的量程为0~3A，当S闭合，S1、S2断开，滑片P滑到中点时，小灯泡恰好正常发光。求∶
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）电源电压；
（3）在保证电路安全前提下，电路消耗总功率的最大值。

【答案】（1）12Ω；（2）16V；（3）32W
【解析】
【详解】解：（1）由题意可得，根据公式P=UI可得，小灯泡正常发光时的电流为

再根据可得，灯泡正常发光时的电阻为

（2）由题意可得，当S闭合，S1、S2断开，小灯泡L与滑动变阻器串联，当小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的阻值为20Ω，而此时电路中的电流为0.5A，根据根据可得，此时滑动变阻器两端的电压为
UR=IR=0.5A×20Ω=10V
根据串联电路电压特点可得，电源电压为
U=UL+UR=6V+10V=16V
（3）由图可知，当所有开关都闭合时，灯泡L被短路，形成定值电阻R0与滑动变阻器R并联的电路，根据欧姆定律可得，此时通过R0的电流为

当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，通过其电流最大，根据P=UI可知，此时干路电流消耗的总功率最大，而滑动变阻器允许通过的最大电流为I滑=1A，此时变阻器接入电路中的最小电阻为

满足滑动变阻器的取值范围，根据并联电路电流特点可知，干路电流最大值
I大=I0+I滑=1A+1A=2A
小于电流表允许通过的最大电流，不会对电流表造成损坏，所以电路消耗总功率的最大值为
P大=UI大=16V2A=32W
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为12Ω；
（2）电源电压为16V；
（3）在保证电路安全前提下，电路消耗总功率的最大值为32W。