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江西省吉安市吉安县县立中学2022-2023学年九年级下学期第一次培优物理试卷（含答案）
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这是一份江西省吉安市吉安县县立中学2022-2023学年九年级下学期第一次培优物理试卷（含答案），共48页。试卷主要包含了填空题，选择题，简答与计算题，实验与探究题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年江西省吉安市吉安县县立中学九年级（下）第一次培优物理试卷
一、填空题（每空1分，共20分）
1．（2分）2020年12月17日，“嫦娥五号”探测器的返回器携带月球样品返同地球，在内蒙古着陆。在返回器进入大气层后，加速下落，返回器温度升高，内能 （选填“增大”或“减少”），这是通过 的方式改变内能的。
2．（2分）某单缸四冲程内燃机的其中一个冲程剖面图如图所示。由图可知，该内燃机是 （填“汽油机”或“柴油机”）。若该内燃机一个工作循环对外做功30J，则燃料完全燃烧所放出的热量一定 （填“大于”、“等于”或“小于”）30J。
3．（2分）如图，是一种静电喷涂枪，通电后，它可以使涂料微粒带上负电荷，当涂料喷出后，会形成分散的雾状，并均匀分布到被喷涂的金属球上，喷出后的涂料之所以会更分散的原因是 ，金属支架中会形成瞬时电流，其电流方向是 （填“向上”或“向下”）。
4．（2分）如图，电源电压保持不变，①②同为电压表或电流表。若开关S1、S2闭合后，两灯都能发光，且表①、表②的示数之比为2：3，那么L1、L2是 联（选填“串”或“并”）；只闭合开关S1时，两灯仍能发光，则表①、表②的示数之比为 。（不计温度对灯丝电阻的影响）。
5．（2分）图为长方体电阻，将其按 （选填“AB”“CD”或“EF”）方向接入电路，电流最大：若将分别标有“8V 8W”和“8V 4W”的甲、乙两个灯泡串联在电路中。保证电路安全的情况下，较亮的是 灯。
6．（2分）电阻R与灯泡L的I﹣U图像如图所示。当他们串联在电压为1.5V的电源上时，电路的总电阻是 Ω；若将它们并联连接到电压为1.5V的电源上，则干路的电流是 。
7．（2分）如图所示，电源电压不变，R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝4Ω．只闭合S，电流表A1、A2示数之比为 ，再闭合S1、S2，电流表A1、A2示数之比为 。
8．（2分）小青同学想在家里安装一盏照明灯，如图所示是他设计的电路。图中虚线框1和2应连入开关和电灯；则开关应装在 虚线框中（选填“1”或“2”）。安装完毕后，用一只额定电压为220V的灯泡L0（检验灯泡）取代保险丝来检查新安装的照明灯是否正常，闭合开关后，发现灯泡L0发光呈暗红色，则说明安装的照明灯 （选填“正常”“断路”或“短路”）
9．（2分）如图，A、B弹簧下方分别吊着软铁棒和条形磁铁，闭合开关，将滑动变阻器的滑片逐渐向左移动时，A弹簧的长度将 ，B弹簧的长度将 （选填“伸长”、“缩短”或“不变”）。
10．（2分）如图所示，电源电压保持不变，L1、L2、L3是电阻保持不变的灯泡，L2、L3完全相同。第一次开关S、S1、S2都闭合时，L1电功率为25W：第二次只闭合开关S时，L1的电功率为16W．此时L3的电功率为 W．当S，S1，S2都闭合时，总功率为 W。
二、选择题（共26分，第11～16小题，每小题只有一个正确选项，每小题3分；第17、18小题为不定项选择，每小题有一个或几个正确选项，每小题3分，全部选择正确得4分，选择正确但不全是1分，不选、多选或错选得0分）
11．（3分）关于内能，有以下四个观点，你认为正确的是（ ）
①物体温度越低，内能越小，0℃的物体没有内能
②改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式
③两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
④一切物体都具有内能，而不一定具有机械能
A．只有①③ B．只有②③ C．只有①④ D．只有②④
12．（3分）如图a为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是（ ）
A．图a中气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力
B．气缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小
C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图A所示的原理相似
D．汽油机一个工作循环的正确顺序是ABCD
13．（3分）如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片P缓慢向b端移动，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．L与R是串联关系，A1测得是滑动变阻器R的电流
B．电压表测电源电压，灯泡逐渐变暗
C．电压表示数与电流表A2和A1示数差的比值不变
D．电压表示数与电流表示数A2示数的乘积变小
14．（3分）要测量一个阻值约为600Ω的电阻Rx，提供的器材有：新干电池两节、学生用电压表、300Ω的定值电阻R0、电阻箱R1（0﹣9999Ω 5A）和滑动变阻器（200Ω 2A）各一个，开关三个，导线若干。下列设计的四种方案中，能测出Rx的阻值且最合理的是（ ）
A．甲和乙 B．甲和丙 C．乙、丙和丁 D．丙和丁
15．（3分）如图所示，甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水，先后将两个电阻R1和R2以并联和串联的方式分别放入甲、乙、丙、丁容器中，其中R1＞R2，若通电相同时间，则这四个容器中的水温从低到高的顺序是（ ）
A．甲、乙、丙、丁 B．丁、丙、甲、乙
C．丙、丁、乙、甲 D．甲、乙、丁、丙
16．（3分）关于下列四幅图，说法正确的是（ ）
A．甲图是发电机的模型图，扬声器的原理与之相同
B．乙图是电动机的原理图，麦克风的原理与之相同
C．丙图说明磁能生电
D．丁图是发电机的模型图，其它条件不变，只将磁体南北极对调，流过灯泡的电流方向将改变
（多选）17．（4分）如图所示电路，已知L1、L2中有一盏灯开路，以下说法正确的是（ ）
A．电流表A的示数一定为零，若电压表V1有示数则L2开路
B．电流表A的示数一定为零，若电压表V2有示数则L2开路
C．电压表V1的示数可能为零，若电压表V2有示数则L2开路
D．电压表V2的示数可能为零，若电压表V1有示数则L2开路
（多选）18．（4分）如图所示是某同学在做“用滑动变阻器调节灯泡亮度”的实验电路图，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，电流表的量程“0～0.6A”，滑动变阻器规格“20Ω lA”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化），在不损坏电路各个元件的情况下，下列判断正确的是（ ）
A．灯泡的最小功率是0.162W
B．该电路的最大功率是2.25W
C．电压表的示数变化范围是2V～3V
D．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω
三、简答与计算题（共32分，第19小题6分，第20小题7分，第21小题9分，第22小题10分）
19．（6分）如图是一款劣质墙壁插座，由于插头与插座接触不牢，导致插头与插座连接处比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。请从物理学角度分析：
（1）连接处接触不牢电阻会如何变化？
（2）相同时间内连接处比插头导线更热的原因是什么？
20．（7分）如图所示四缸发动机工作原理，内燃机通过连杆把四个气缸的活塞连在一根曲轴上，并使各气缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个气缸在做功，其他三个气缸分别在做吸气、压缩和排气工作。次四缸发动机的主要技术指标如下表所示，其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单排量，它取决于活塞的面积与活塞上下运动的距离，当发动机以最大功率工作时，曲轴转速为5500r/min，汽油的热值为4.6×107J/kg，求：
排量
1.6L
最大功率
66kW
（1）这辆车发动机的单缸排量V0为多少？
（2）在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，当发动机以最大功率工作时，在每一个做功冲程里，燃气对活塞所做的功W1为多少？
（3）试求这两汽车的发动机以最大功率工作时，做功冲程中燃气对活塞的平均压强？
21．（9分）如图甲的电路中，电源电压保持不变。灯泡L的电流随电压U的变化关系如图乙。定值电阻R1＝60Ω，R2为标有“90Ω 1A”的滑动变阻器。
（1）滑动变阻器的滑片在中点时，只闭合开关S2，电流表的示数为0.2A，求电源电压；
（2）若将滑动变阻器的滑片移至a端，只闭合开关S2、S3后，求电流表的示数；
（3）只闭合开关S1，若灯泡两端电压不能超过6V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，为了保护电路的安全，求滑动变阻器R2的取值范围。
22．（10分）如图所示，电源两端电压保持不变。小灯泡L标有“6V 3W”字样，当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，电流表示数为0.2A；当开关S1断开、S2闭合时，小灯泡正常发光，电压表V2的示数为8V．假设小灯泡阻值不变，在电路安全工作的情况下：
（1）求电源电压、R1阻值和滑动变阻器的最大阻值；
（2）当开关S1断开、S2闭合时，求电路中在10s内产生的热量；
（3）当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器消耗的功率为4W，求滑动变阻器连入电路的电阻。
四、实验与探究题（共32分，每小题8分）
23．（8分）盈盈同学设计一组实验（如图），请同学们一齐观察实验并完成填空：
（1）如图1所示，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满，封闭管口，并将玻璃管反复翻转，观察液面的位置，发现液体总体积变小，说明分子间存在 。
（2）如图2所示的装置，其中一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一个装有空气，则演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在 （选填“上”或“下”）方。
（3）根据 瓶（填“上”或“下”）内的气体颜色会变红现象可知气体发生了扩散。
（4）若实验温度分别为①0℃，②4℃，③20℃，④30℃，则在 （选填序号）温度下气体扩散最快。
（5）如图3所示，盈盈同学把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面，在离开水面时，观察到弹簧测力计示数 ，离开水面后 （均选填“变大”、“变小”或“不变”），说明了 。
24．（8分）【提出问题】水和空气哪种物质的导热性能好？
【猜想与假设】小明进行了如下猜想：
猜想一：水的导热性能好；
猜想二：空气的导热性能好。
【设计与进行实验】
小明用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，另一个放在空气中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，放在同一个桌面上，如上图所示，实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如下表：
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
甲的示数/℃
70
60
53
47
42
39
37
35
34
33
乙的示数/℃
70
66
61
58
55
52
50
48
46
44
【实验结论】
（1）分析表中数据，可得出结论： 。
【评估与交流】
（2）对甲、乙两个瓶中的牛奶，除了要控制它们的初温相同外，还要控制它们的 相同。
（3）热牛奶放在水中温度下降是通过 方式来 （选填“增加”或“减少”）内能。
（4）进一步分析表中甲的示数，小明又发现，在冷却过程中，牛奶冷却的快慢前后并不一致，是越来越 的。
【实验拓展】
（5）如果有一天，你要喝一杯奶茶，下列两种冷却方法中，效果较好的是
A．将滚烫的热茶冷却5分钟，然后加适量冷牛奶
B．先将适量的冷牛奶加进滚烫的热茶中，然后冷却5min
（6）物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢，若小明用“冷却速度”来表示物体冷却快慢，则“冷却速度”可定义为：质量为1千克的物体， 叫做冷却速度。
25．（8分）小北利用如图甲的电路探究“电流与电压、电阻的关系”。已知电源电压为4.5V且保持不变，实验用到的定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω，滑动变阻器的规格为“0～50Ω”。
（1）用笔画线代替导线按图甲所示电路图将图乙中实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动，电路中电流变大，导线不得交叉）。
（2）闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，小北利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；接在a、c之间，电压表无示数，如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是 。
（3）问题解决后，他们接入阻值为10Ω的电阻进行实验，并得出如表中的数据，对数据进行分析后得出实验初步结论是：电阻一定时，通过电阻的电流与它两端的电压成 。
电压U/V
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.1
0.15
0.2
0.25
（4）接下来他们再次对电流与电阻关系进行探究，为了用题目中提供的所有的定值电阻正确完成五次实验，应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持 V不变。完成第一组实验 ，改接另一个定值电阻后，继续操作有以下四步：①闭合开关；②将滑动变阻器的滑片移到最右端；③记录电流表示数；④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑，正确的顺序是 。
（5）小北同学每次随机选取一个定值电阻，进行了五次实验，根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图丙，且实验中各电路元件完好，读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定，根据图丙中的数据分析，阻值为 Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片，这次实验之前的那一次实验，小北选取的是阻值为 Ω的定值电阻。
26．（8分）在“测量小灯泡的功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）如图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图（不完整）。请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整。
（2）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 （填“A”或“B”）端。其目的是： 。
（3）连接好电路后，闭合开关，小明发现移动滑动变阻器滑片P，小灯泡不发光，电压表的示数为零。进一步观察并检查电路，发现电压表、电流表、导线及其连接均完好。针对电路中出现的小灯泡不发光的故障现象，他提出了如下猜想，①小灯泡短路；②小灯泡的灯丝断了；③滑动变阻器断路。根据故障现象，猜想 （填序号，下同）是错误的。如果观察到电流表有示数，则猜想 是正确的。
（4）排除故障，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示，为测量小灯泡的额定功率，此时应将滑片P向 （填“A”或“B”）端移动合适位置，再读出电流表示数如图丙所示，算出小灯泡的额定功率是 W。
（5）小明打算增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过图中操作（开关S接“a”、“b”各一次）来测量小灯泡的额定功率。图丁、戊是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是 （填字母）。
A.两种方案都能
B.两种方案都不能
C.丁方案能，戊方案不能
D.丁方案不能，戊方案能
2022-2023学年江西省吉安市吉安县县立中学九年级（下）月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（每空1分，共20分）
1．（2分）2020年12月17日，“嫦娥五号”探测器的返回器携带月球样品返同地球，在内蒙古着陆。在返回器进入大气层后，加速下落，返回器温度升高，内能 增大 （选填“增大”或“减少”），这是通过 做功 的方式改变内能的。
【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
【解答】解：
嫦娥五号返回器返回时，返回器进入大气层后与大气剧烈摩擦温度升高，内能增加，机械能转化为内能，这是通过做功的方式改变物体内能。
故答案为：增大；做功。
【点评】本题主要考查学生对改变物体内能的方式的理解和掌握，属于基础知识的考查。
2．（2分）某单缸四冲程内燃机的其中一个冲程剖面图如图所示。由图可知，该内燃机是 汽油机 （填“汽油机”或“柴油机”）。若该内燃机一个工作循环对外做功30J，则燃料完全燃烧所放出的热量一定 大于 （填“大于”、“等于”或“小于”）30J。
【分析】（1）柴油机和汽油机在构造上的主要区别是：柴油机的顶端是喷油嘴，而汽油机的顶端是火花塞；判断冲程可以看气阀门的开关情况和活塞运动情况；
（2）热机在工作过程中存在热量损失，据此进行分析。
【解答】解：（1）由图可知，内燃机的顶端是火花塞，所以该内燃机是汽油机；图中内燃机的两气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；
（2）热机在工作过程中，排放废气等会带走大量的热量，所以内燃机一个工作循环对外做功30J，则燃料完全燃烧所放出的热量一定大于30J。
故答案为：汽油机；大于。
【点评】本题是关于内燃机的综合题目，能否知道汽油机和柴油机的区别、四个冲程的特点及压缩和做功冲程的特点是解决此类问题的关键。
3．（2分）如图，是一种静电喷涂枪，通电后，它可以使涂料微粒带上负电荷，当涂料喷出后，会形成分散的雾状，并均匀分布到被喷涂的金属球上，喷出后的涂料之所以会更分散的原因是 同种电荷相互排斥 ，金属支架中会形成瞬时电流，其电流方向是 向上 （填“向上”或“向下”）。
【分析】（1）电荷间的作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
（2）规定正电荷定向移动的方向是电流的方向，自由电子的定向移动方向与电流方向相反。
【解答】解：使涂料微粒带上负电荷，当涂料喷出后，会形成分散的雾状，并均匀分布到被喷涂的金属球上，喷出后的涂料之所以会更分散的原因是同种电荷相互排斥，金属支架中会形成瞬时电流，是自由电子从金属球转移到大地，所以其电流方向是从大地到金属球，即向上。
故答案为：同种电荷相互排斥；向上。
【点评】了解电荷间的作用规律和电流方向的规定，可解答此题。
4．（2分）如图，电源电压保持不变，①②同为电压表或电流表。若开关S1、S2闭合后，两灯都能发光，且表①、表②的示数之比为2：3，那么L1、L2是 串 联（选填“串”或“并”）；只闭合开关S1时，两灯仍能发光，则表①、表②的示数之比为 3：1 。（不计温度对灯丝电阻的影响）。
【分析】（1）开关S1、S2闭合后，灯L1、L2都能发光，则①②电表均为电压表，此时两灯泡串联，电压表①测L2两端的电压，电压表②测电源的电压，根据串联电路的电压特点求出两灯泡两端的电压之比，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两灯泡的电阻之比；
（2）只闭合开关S1时，两灯仍能正常发光，则两灯泡并联，电流表①测干路电流，电流表②测L2支路的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两支路的电流之比，根据并联电路的电流特点求出两电流表的示数之比。
【解答】解：
（1）开关S1、S2闭合后，灯L1、L2都能发光，则①②电表均为电压表，此时两灯泡串联，电压表①测L2两端的电压，电压表②测电源的电压；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且U①：U②＝2：3，
所以，两灯泡两端的电压之比：＝＝＝，
因串联电路中各处的电流相等，所以两灯泡的阻值之比：R1：R2＝U1：U2＝1：2
（2）只闭合开关S1时，两灯仍能正常发光，则两表均为电流表，并且两灯泡并联，①电流表测干路电流，②电流表测L2支路的电流；
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过两灯泡的电流之比：＝＝，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，两电流表的示数之比：＝＝＝。
故答案为：串；3：1。
【点评】本题通过改变开关的连接方式和电表的更换，改变了电路的连接方法，电路先串联后并联，通过电阻的不变量来沟通两个过程。
5．（2分）图为长方体电阻，将其按 EF （选填“AB”“CD”或“EF”）方向接入电路，电流最大：若将分别标有“8V 8W”和“8V 4W”的甲、乙两个灯泡串联在电路中。保证电路安全的情况下，较亮的是 乙 灯。
【分析】影响电阻的大小因素有长度、材料、横截面积以及温度，当材料一定时，电阻与长度成正比，与横截面积成反比，根据欧姆定律可知电阻最小时，通过电路的电流最大；
知道两灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI求出两灯泡允许通过的最大电流，根据串联电路的电流特点可知能正常工作的灯泡为两者允许通过最大电流中较小的，根据欧姆定律求出两灯泡的阻值，进一步计算非正常发光的小灯泡的实际功率。
【解答】解：导体的电阻取决于导体的长度、材料、横截面积以及温度，在温度相同，材料相同的情况下，导体越长、横截面积越小，导体的电阻越大，由图示可知，沿EF方向接入电路时，长度最短，横截面积最大，因此电阻最小，
沿AB方向接入电路时，长度介于EF，CD之间，横截面积介于EF、CD之间，
沿CD方向接入电路时，长度最长，横截面积最小，电阻最大，
由I＝可得电阻最小时，通过电路的电流最大，所以应将其按EF方向接入电路；
由P＝UI可得，两灯泡允许通过的最大电流分别为：
I甲＝＝＝1A，I乙＝＝＝0.5A，
由I＝可得，两灯泡的阻值分别为：
R甲＝＝＝8Ω，R乙＝＝＝16Ω，
因串联电路中各处的电流相等，所以，保证电路安全的情况下，灯泡乙正常工作，电路中的电流I＝I乙＝0.5A，
灯泡乙的实际功率等于额定功率即P乙实际＝P乙额定＝4W，
灯泡甲的实际功率P甲实际＝I2R甲＝（0.5A）2×8Ω＝2W，
所以P甲实际＜P乙实际，也就是灯泡乙亮。
故答案为：EF；乙。
【点评】本题考查导体的电阻与哪些因素有关、串联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的灵活运用。
6．（2分）电阻R与灯泡L的I﹣U图像如图所示。当他们串联在电压为1.5V的电源上时，电路的总电阻是 15 Ω；若将它们并联连接到电压为1.5V的电源上，则干路的电流是 0.45A 。
【分析】当他们串联在电压为1.5V的电源上时，读图可知电路中的电流为0.1A，根据欧姆定律可计算电路的总电阻；将它们并联连接到电压为1.5V的电源上，根据并联电路电流特点，读图可得干路的电流。
【解答】解：当他们串联在电压为1.5V的电源上时，通过电阻和灯泡的电流相等，读图可知电路中的电流为0.1A，
由I＝可得R＝＝＝15Ω；
将它们并联连接到电压为1.5V的电源上，并联电路各并联支路两端电压相等，干路电流等于各支路电流之和，
所以干路电流I′＝IR+IL＝0.3A+0.15＝0.45A。
故答案为：15；0.45A。
【点评】本题考查了并联电路的特点、串联电路特点、欧姆定律的应用，从图像中获取有用的信息是关键。
7．（2分）如图所示，电源电压不变，R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝4Ω．只闭合S，电流表A1、A2示数之比为 3：5 ，再闭合S1、S2，电流表A1、A2示数之比为 3：5 。
【分析】（1）由电路图可知，只闭合S时，R1、R2并联后再与R3串联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流，根据电阻的串并联求出电路中的总电阻，利用欧姆定律求出电路中的总电流和并联部分的电压，再根据欧姆定律求出通过R1支路的电流，然后得出答案；
（2）闭合S、S1、S2时，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流，根据并联电路的电压特点求出两支路的电流之比，根据并联电路的电流特点求出两电流表的示数之比。
【解答】解：（1）由电路图可知，只闭合S时，R1、R2并联后再与R3串联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，并联部分的总电阻：
R并＝＝＝1.2Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路的总电流即A2的示数：
IA2＝＝＝＝，
并联部分的电压：
U并＝IA2R并＝×1.2Ω＝，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过R1的电流即电流表A1的示数：
IA1＝＝＝，
则电流表A1、A2示数之比：
IA1：IA2＝：＝3：5；
（2）闭合S、S1、S2时，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过两电阻的电流之比：
＝＝＝＝，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，电流表A1、A2示数之比：
＝＝＝。
故答案为：3：5； 3：5。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，分清开关闭合、断开时电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
8．（2分）小青同学想在家里安装一盏照明灯，如图所示是他设计的电路。图中虚线框1和2应连入开关和电灯；则开关应装在 2 虚线框中（选填“1”或“2”）。安装完毕后，用一只额定电压为220V的灯泡L0（检验灯泡）取代保险丝来检查新安装的照明灯是否正常，闭合开关后，发现灯泡L0发光呈暗红色，则说明安装的照明灯 正常 （选填“正常”“断路”或“短路”）
【分析】（1）为了用电的安全，开关应接在火线与电灯之间。
（2）检验灯安在保险丝处后，当开关闭合时若电灯正常，则检验灯与电灯串联，得到的电压小于200V，实际功率小于额定功率，发暗红色光，若电灯短路，则检验灯得到额定电压，正常发光，若电灯断路，则检验灯不亮。
【解答】解：
（1）为了用电的安全，开关应接在火线与电灯之间，因此开关应装在2处；
（2）若保险丝处用一只额定电压为220V的灯泡L0替换，此时两灯泡串联；闭合开关后，发现灯泡L0发光呈暗红色，说明检验灯L0分得的电压小于220V，也说明新安装的照明灯分得一部分电压，则安装的照明灯是正常的。
故答案为：2；正常。
【点评】本题考查电灯与开关的接法和用检验灯检查电路的故障。应根据检验灯的三种状态来分析。
9．（2分）如图，A、B弹簧下方分别吊着软铁棒和条形磁铁，闭合开关，将滑动变阻器的滑片逐渐向左移动时，A弹簧的长度将 缩短 ，B弹簧的长度将 伸长 （选填“伸长”、“缩短”或“不变”）。
【分析】本题抓住影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小，线圈的匝数。滑动变阻器滑片移动，如何引起电流的变化，如何影响电磁铁的磁性强弱，根据安培定则判断通电螺线管的极性。
【解答】解：
开关闭合，通电螺线管具有磁性，将软铁棒A吸引；将滑动变阻器的滑片逐渐向左移动时，变阻器接入电路中的电阻增大，则电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，对软铁棒A的吸引力减小，故A弹簧的长度将缩短；
开关闭合，根据安培定则可知，通电螺线管的上端为S极，同名磁极相互排斥，弹簧长度会缩短；将变阻器的滑片逐渐向左移动时，电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，条形磁铁B受到的排斥力减小，所以弹簧长度会伸长。
故答案为：缩短；伸长。
【点评】本题考查了影响电磁铁磁性强弱的因素和根据安培定则判断通电螺线管的极性，难易程度适中。
10．（2分）如图所示，电源电压保持不变，L1、L2、L3是电阻保持不变的灯泡，L2、L3完全相同。第一次开关S、S1、S2都闭合时，L1电功率为25W：第二次只闭合开关S时，L1的电功率为16W．此时L3的电功率为 4 W．当S，S1，S2都闭合时，总功率为 125 W。
【分析】（1）开关S、S1、S2都闭合时，L1、L2并联；只闭合开关S时，L1、L3串联，由电路特点和P＝表示出两次L1的电功率，由此可得的L1、L3电压、电阻关系；由P＝I2R计算只闭合S时，L1和L3的功率之比，求出L3的电功率；
（2）根据P＝求出L1和L2的功率之比，求出L2的电功率，两电阻并联的总功率等于各电阻功率之和。
【解答】解：（1）由图知，开关S、S1、S2都闭合时，L1、L2并联，
由并联电路特点和P＝可得此时L1的电功率：P1＝＝25W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
由图知，只闭合开关S时，L1、L3串联，
由P＝可得，此时L1的电功率：P1′＝＝16W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①÷②可得：＝，
由串联电路的电压特点可得，L1、L3的电压之比：＝＝＝，
由串联电路的分压原理可知：＝＝，
L2、L3是完全相同，则L1、L2的电阻之比：＝＝，
只闭合开关S时，L1、L3串联，两灯的电流相等，
所以L1、L3的电功率之比：＝＝＝，
因为P1＝16W，所以L3的电功率：
P3＝P1＝×16W＝4W；
（2）开关S、S1、S2都闭合时，L1、L2并联，
两灯的电功率之比：＝＝＝，
所以L2的电功率：P2＝4P1＝4×25W＝100W，
此时的总功率：P＝P1+P2＝25W+100W＝125W。
故答案为：4；125。
【点评】本题考查了串联和并联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的应用，解题的关键是正确判断开关在不同状态下电路的结构，熟练运用公式找到电阻关系是关键。
二、选择题（共26分，第11～16小题，每小题只有一个正确选项，每小题3分；第17、18小题为不定项选择，每小题有一个或几个正确选项，每小题3分，全部选择正确得4分，选择正确但不全是1分，不选、多选或错选得0分）
11．（3分）关于内能，有以下四个观点，你认为正确的是（ ）
①物体温度越低，内能越小，0℃的物体没有内能
②改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式
③两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
④一切物体都具有内能，而不一定具有机械能
A．只有①③ B．只有②③ C．只有①④ D．只有②④
【分析】（1）内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，一切物体都有内能，内能的大小跟温度、质量、状态有关；
（2）做功与热传递在改变物体的内能的效果上是等效的，但从能的转化观点来看它们的区别在于：做功是其他形式的能转化为内能，能量的形式没有变化；热传递则是内能在物体间发生转移；
（3）热传递的条件是物体之间有温度差，高温物体将能量向低温物体传递，直至各物体温度相同；
（4）内能的概念：所有分子的分子动能和分子势能的总和，一切物体都具有内能，内能与是质量、温度、状态有关；
物体由于运动具有的能量叫做动能，物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能，物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能，重力势能和弹性势能统称势能，动能和势能统称机械能。
【解答】解：
①一切物体在任何温度下都具有内能，所以0℃的物体仍具有内能，故①错误；
②改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式，它们在改变内能能达到相同的效果，故②正确；
③发生热传递的条件是：有温度差，所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体，故③错误；
④一切物体都具有内能，而不一定具有机械能，故④正确。
故选：D。
【点评】本题是一道热学综合题，主要考查学生对内能、热传递的条件及改变物体内能方法的理解，是中考的热点，热学的重点。
12．（3分）如图a为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是（ ）
A．图a中气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力
B．气缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小
C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图A所示的原理相似
D．汽油机一个工作循环的正确顺序是ABCD
【分析】（1）四冲程汽油机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，在做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能，在压缩冲程中的能量转化是转化机械能为内能；
（2）做功冲程中，气缸内的燃气对外界做功，燃气的内能减小，温度降低。
【解答】解：A是吸气冲程、B是压缩冲程、C是做功冲程、D是排气冲程，蒸汽弹射装置是内能转化为机械能，与C图做功冲程相似；
AB、a图中，气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，其内能减小，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，该过程中内能转化为机械能，燃气的内能减小，故AB正确；
C、蒸汽弹射装置工作时内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程相似，而图A中汽油机的进气门打开，排气门关闭，活塞向下移动，是汽油机的吸气冲程，与蒸汽弹射装置工作时的原理不同，故C错误；
D、四冲程汽油机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，所以汽油机一个工作循环的正确顺序是ABCD，故D正确。
故选：C。
【点评】此题主要考查了汽油机四个冲程中的能量转化情况，知道压缩冲程与做功冲程发生了能量的转化情况正好相反。
13．（3分）如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片P缓慢向b端移动，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．L与R是串联关系，A1测得是滑动变阻器R的电流
B．电压表测电源电压，灯泡逐渐变暗
C．电压表示数与电流表A2和A1示数差的比值不变
D．电压表示数与电流表示数A2示数的乘积变小
【分析】根据电流流向法分析电流的路径，只有一条路径的为串联，否则为并联，要注意电流表与被测电路元件串联、电压表与被测电路元件并联；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电流和实际功率的变化，进一步判断灯泡亮暗的变化，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变阻器的电流变化，根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化，进一步得出电压表示数与电流表示数A2示数的乘积变化，结合通过R的电流判断电压表示数与电流表A2和A1示数差的比值变化。
【解答】解：
由电路图可知，开关S闭合后，电流从电源的正极出发，经开关后分支，一支经电流表A1、灯泡L，另一支经变阻器R后汇合经电流表A2回到电源的负极，电压表并联在电源两端，
所以L与R并联，电流表A1测L支路电流，电流表A2测干路电流，电压表测电源两端的电压，故A错误；
因电源电压保持不变，
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L的电流和L的实际功率不变，灯泡的亮暗不变，故B错误；
将滑动变阻器R的滑片P缓慢向b端移动，接入电路中的电阻变大，
由I＝可知，通过R的电流变小，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以干路电流变小，
则电压表示数与电流表示数A2示数的乘积变小，故D正确；
因电流表A2和A1示数差等于通过R的电流，
所以，电压表示数与电流表A2和A1示数差的比值变大，故C错误。
故选：D。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串并联的辨别和并联电路特点以及欧姆定律的应用，正确的判断电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
14．（3分）要测量一个阻值约为600Ω的电阻Rx，提供的器材有：新干电池两节、学生用电压表、300Ω的定值电阻R0、电阻箱R1（0﹣9999Ω 5A）和滑动变阻器（200Ω 2A）各一个，开关三个，导线若干。下列设计的四种方案中，能测出Rx的阻值且最合理的是（ ）
A．甲和乙 B．甲和丙 C．乙、丙和丁 D．丙和丁
【分析】测量电阻的原理是：R＝，根据测电阻的原理可知，要测量未知电阻的阻值，需要测量测未知电阻两端电压和通过的电流，根据各选项的电路逐个分析判断。
【解答】解：
甲：由电路图可知，只闭合S和S1时，电阻Rx与定值电阻R0串联，电压表测量电源电压，只闭合S和S2时，电阻Rx与定值电阻R0仍串联，电压表测量Rx两端的电压，根据串联电路特点可知定值电阻R0两端的电压，已知定值电阻R0两端的电压和电阻，根据欧姆定律即可求出电路中的电流，最后利用R＝即可求出被测电阻，但不能多次测量求平均值，减小误差，故甲不符合题意；
乙：由电路图可知，只闭合S和S1时，电阻Rx与电阻箱R1串联，电压表测量电源电压，只闭合S和S2时，电阻Rx与电阻箱R1仍串联，电压表测量Rx两端的电压，根据串联电路特点可知电阻箱R1两端的电压，已知电阻箱的阻值和两端电压，根据欧姆定律即可求出电路中的电流，最后利用R＝即可求出被测电阻，由于电阻箱的阻值变化范围比较大，可以改变电阻箱的位置，多次测量求平均值，减小误差，故乙符合题意；
丙：由电路图可知，闭合开关S和S1时，未知电阻Rx与滑动变阻器串联，电压表测量Rx两端电压，读出电压表示数Ux；只闭合S和S2时，滑动变阻器与定值电阻R0串联，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表的示数为U1，此时电路的电流为I＝，
将滑动变阻器的滑片移到最左边，电压表测量电源电压，示数为U，则只闭合S和S2，保持滑动变阻器的滑片不动时，滑动变阻器两端的电压为U﹣U1，电路的电流为I＝，则滑动变阻器的阻值为R滑＝＝＝，则未知电阻Rx＝＝＝＝，移动滑动变阻器可以实现多次测量求平均值，减小误差，故丙符合题意；
丁：由电路图可知，电阻箱与被测电阻Rx并联后再与滑动变阻器串联，闭合开关S和S1时，未知电阻Rx与滑动变阻器串联，电压表测量Rx两端电压，读出电压表示数；只闭合S和S2时，滑动变阻器与电阻箱R1串联，保持滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱R1的阻值，使电压表示数与原来的示数相同，读出电阻箱R1值，即为Rx的阻值，移动滑动变阻器可以多次测量求平均值，减小误差，故丁符合题意；
综合分析乙丁符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查了电阻测量电路的设计，不仅会设计正确的方案，同时还要注意合理性。
15．（3分）如图所示，甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水，先后将两个电阻R1和R2以并联和串联的方式分别放入甲、乙、丙、丁容器中，其中R1＞R2，若通电相同时间，则这四个容器中的水温从低到高的顺序是（ ）
A．甲、乙、丙、丁 B．丁、丙、甲、乙
C．丙、丁、乙、甲 D．甲、乙、丁、丙
【分析】四个相同容器里装有质量和初温相同的水，吸收的热量越多，温度升高的越高。水吸收的热量来自于电阻通电产生的热量，根据焦耳定律结合图示电路，分别判断四个容器中电阻产生热量的大小关系即可解题。
【解答】解：左图中，R1与R2并联，根据并联电路特点和焦耳定律公式的变形式Q＝t可知，在电压和通电时间相同的情况下，电阻小的产生的热量多。而R1＞R2，所以Q甲＜Q乙；
右图中，R1与R2串联，根据串联电路特点和焦耳定律Q＝I2Rt可知，在电流和通电时间相同的情况下，电阻大的产生的热量多。而R1＞R2，所以Q丙＞Q丁；
左图中，通过R1的电流是：I1＝，
右图中，通过R1的电流是：I1′＝，
I1＞I1′，由Q＝I2Rt知，Q甲＞Q丙，
所以这四个容器中电阻产生的热量关系是：Q乙＞Q甲＞Q丙＞Q丁，
四个容器中的水温从低到高的顺序是：丁、丙、甲、乙。
故选：B。
【点评】本题综合性比较强，不仅考查了焦耳定律、欧姆定律，还包括串并联电路的特点。做这类比较题时一定要用控制变量法去分析。
16．（3分）关于下列四幅图，说法正确的是（ ）
A．甲图是发电机的模型图，扬声器的原理与之相同
B．乙图是电动机的原理图，麦克风的原理与之相同
C．丙图说明磁能生电
D．丁图是发电机的模型图，其它条件不变，只将磁体南北极对调，流过灯泡的电流方向将改变
【分析】（1）电流的磁效应：通电导线周围存在磁场；
（2）电动机工作原理：通电导体在磁场中受力的作用；
（3）发电机工作原理：电磁感应现象。
【解答】解：A、甲图属于通电导体在磁场中受力的作用，是电动机的模型图，电能转化为机械能，扬声器原理与之相同，故A错误；
B、乙图属于通电导体在磁场中受力的作用，是电动机的实物连接图，电能转化为机械能，麦克风是把声信号转换成电信号，即把机械能转化为电能，故B错误；
C、丙图是奥斯特发现了电流的磁效应的实验原理图，不能说明磁生电，故C错误；
D、丁图是发电机的模型图，发电机电流方向与磁场方向和导体运动方向有关，其它条件不变，只将磁体南北极对调，磁场方向改变，流过灯泡的电流方向将改变，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查的是电流的磁效应、电动机和发电机的原理图，要求同学们能深刻理解原理，注意原理图的相同点和不同点。
（多选）17．（4分）如图所示电路，已知L1、L2中有一盏灯开路，以下说法正确的是（ ）
A．电流表A的示数一定为零，若电压表V1有示数则L2开路
B．电流表A的示数一定为零，若电压表V2有示数则L2开路
C．电压表V1的示数可能为零，若电压表V2有示数则L2开路
D．电压表V2的示数可能为零，若电压表V1有示数则L2开路
【分析】根据串联电路的特点可知有一盏灯开路，则电路中没有电流，电流表的示数一定为零；然后根据电压表使用特点，对每一种现象进行分析即可。
【解答】解：已知L1、L2中有一盏灯开路，根据串联电路的特点，如果某处有断路，则整个电路就会不通，所以串联在电路的电流表示数一定为零；
若出现开路的是灯泡L1，则与L2并联的电压表V2的正负接线柱无法与电源的正负两极相连通，所以电压表V2示数为零，而与L1并联的电压表V1的正负接线柱能通过L2与电源的正负两极相连通，所以电压表V1有示数；
若出现开路的是灯泡L2，则L1与并联的电压表V1的正负接线柱无法与电源的正负两极相连通，所以示数为零，而L2与并联的电压表V2的正负接线柱能通过L1与电源的正负两极相连通，所以电压表V2有示数；
由上分析可知：电流表A的示数一定为零，若电压表V2有示数则L2开路；同时若电压表V2有示数则电压表V1一定没有示数；同样，若电压表V1有示数则电压表V2一定没有示数。故选项BC正确。
故选：BC。
【点评】此题考查了电路故障的判断以及电表的使用，掌握电压表有无示数的判断和开路对电路的产生的影响是解答本题的关键。
（多选）18．（4分）如图所示是某同学在做“用滑动变阻器调节灯泡亮度”的实验电路图，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，电流表的量程“0～0.6A”，滑动变阻器规格“20Ω lA”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化），在不损坏电路各个元件的情况下，下列判断正确的是（ ）
A．灯泡的最小功率是0.162W
B．该电路的最大功率是2.25W
C．电压表的示数变化范围是2V～3V
D．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω
【分析】由电路图可知，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。
（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出电压表的示数为3V时灯泡两端的电压，确定灯泡是否可以正常发光；根据串联电路的电流特点可知电路中的最大电流为灯泡额的电流和滑动变阻器允许通过最大电流中较小的一个，根据P＝UI求出电路中的最大电功率，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；
（2）当电压表的示数为3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，据此判断出电压表的范围；利用欧姆定律求出灯泡的电阻，利用串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，利用欧姆定律求出电路中的电流，利用P＝I2R求出灯泡的最小功率，利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值即可得出滑动变阻器阻值变化的范围。
【解答】解：由电路图可知，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。
（1）灯泡正常发光时的电压为2.5V，功率为1.25W，
根据P＝UI可得，灯泡正常发光时电路中的电流：
I＝IL＝＝＝0.5A，
因为串联电路总电压等于各分电压之和，
所以灯泡正常发光时电压表的最小示数为：U滑小＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V，
因为2V＜3V，没有超出电压表的量程，
所以灯泡两端的电压可以达到2.5V，
因为串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的量程“0～0.6A”，灯泡的额定电流为0.5A，
所以电路中的最大电流Imax＝IL＝0.5A，
电路的最大电功率：
Pmax＝UImax＝4.5V×0.5A＝2.25W，故B正确；
此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，最小为：
R滑min＝＝＝4Ω；
（2）当电压表的示数最大为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，
所以电压表的示数变化范围是2V～3V，故C正确；
灯泡的电阻：
RL＝＝＝5Ω，
灯泡两端的电压：
UL′＝U﹣U滑max＝4.5V﹣3V＝1.5V，
电路中的最小电流：
Imin＝＝＝0.3A，
灯泡的最小功率：
PL′＝（Imin）2RL＝（0.3A）2×5Ω＝0.45W，故A错误；
滑动变阻器接入电路中的最大阻值：
R滑max＝＝＝10Ω，
所以滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω～10Ω，故D错误。
故选：BC。
【点评】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，关键是根据灯泡的额定电流确定电路中的最大电流和电压表的最大示数确定电路中的最小电流，并且要知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
三、简答与计算题（共32分，第19小题6分，第20小题7分，第21小题9分，第22小题10分）
19．（6分）如图是一款劣质墙壁插座，由于插头与插座接触不牢，导致插头与插座连接处比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。请从物理学角度分析：
（1）连接处接触不牢电阻会如何变化？
（2）相同时间内连接处比插头导线更热的原因是什么？
【分析】由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比。导线相互连接处因为接触不良，易造成电阻变大，因为导线连接处与其他导线串联在电路中，通电时间是相同的，由焦耳定律可知电阻大的产生的热量越多，据此分析。
【解答】解：
（1）在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大；
（2）由于导线连接处与导线串联在电路中，通过的电流相等、通电时间相等，
根据Q＝I2Rt，连接处产生的热量较多，往往比别处更容易发热，加速导线老化，甚至引起火灾。
故答案为：（1）连接处接触不牢电阻变大；（2）电流和通电时间相等时，接触处电阻大，产生热量多，所以容易发生火灾。
【点评】本题主要考查对焦耳定律及应用的了解和掌握，知道导线和导线的连接处为串联（电流相等）是本题的关键。
20．（7分）如图所示四缸发动机工作原理，内燃机通过连杆把四个气缸的活塞连在一根曲轴上，并使各气缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个气缸在做功，其他三个气缸分别在做吸气、压缩和排气工作。次四缸发动机的主要技术指标如下表所示，其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单排量，它取决于活塞的面积与活塞上下运动的距离，当发动机以最大功率工作时，曲轴转速为5500r/min，汽油的热值为4.6×107J/kg，求：
排量
1.6L
最大功率
66kW
（1）这辆车发动机的单缸排量V0为多少？
（2）在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，当发动机以最大功率工作时，在每一个做功冲程里，燃气对活塞所做的功W1为多少？
（3）试求这两汽车的发动机以最大功率工作时，做功冲程中燃气对活塞的平均压强？
【分析】（1）知道四个缸总排量，可以求单缸排量；
（2）知道发动机的输出功率，利用功率公式P＝计算发动机在1s内做功；因为有四个缸同时工作，所以可以求出每个缸1s内做功多少，又知道转速（每分钟曲轴或飞轮所转的周数）为5500r/min，而四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次，可以求每个做功冲程里发动机做功多少；
（3）上面求出了在每个做功冲程里，燃气对活塞所做的功的大小，又知道单缸排量V0，利用W＝pV0求燃气对活塞的压强。
【解答】解：
（1）因为四缸总排量为1.6L，
单缸排量：
V0＝×1.6L＝0.4L；
（2）曲轴转速为5500r/min，即每秒做功次，则做一次功所需时间为s；
又因为转速为5500r/min＝r/s，该内燃机在飞轮转动的每半周里，都有一个气缸在做功，则曲轴每转一周，做功两次，即每秒对外做功次，则做一次功所需时间为s，
在一个总共冲程，燃气对活塞做功：W1＝Pt＝66×103W×s＝360J；
（3）因为W′＝Fs＝pSs＝pV，V＝0.4L＝0.4×10﹣3m3，
所以燃气对活塞的压强：p＝＝＝9×105Pa；
答：
（1）这辆车发动机的单杠排量为0.4L；
（2）在每一个做功冲程里，燃气对活塞所做的功为360J；
（3）做功冲程中燃气对活塞的平均压强为9×105Pa。
【点评】本题综合考查了功的计算、功率的计算、压强的计算、热量的计算、机械效率的计算，计算到每一个冲程，需要细心，属于难题。
21．（9分）如图甲的电路中，电源电压保持不变。灯泡L的电流随电压U的变化关系如图乙。定值电阻R1＝60Ω，R2为标有“90Ω 1A”的滑动变阻器。
（1）滑动变阻器的滑片在中点时，只闭合开关S2，电流表的示数为0.2A，求电源电压；
（2）若将滑动变阻器的滑片移至a端，只闭合开关S2、S3后，求电流表的示数；
（3）只闭合开关S1，若灯泡两端电压不能超过6V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，为了保护电路的安全，求滑动变阻器R2的取值范围。
【分析】（1）滑动变阻器的滑片在中点时，只闭合开关S2时，电路为R2的简单电路，电流表测电路中的电流，根据电压表内阻的特点可知此时变阻器接入电路中的电阻最大，根据欧姆定律求出电源的电压；
（2）若将滑动变阻器的滑片移至a端，只闭合开关S2、S3后，R1与R2并联，电流表测干路电流，根据并联电路的特点和欧姆定律求出干路电流表的示数；
（3）只闭合开关S1时，灯泡L与变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，根据图乙读出灯泡两端的电压为6V时通过的电流，然后与电流表的量程相比较确定电路中的最大电流，
此时R2接入电路中的电阻最小，根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，利用欧姆定律求出R2接入电路中的最小电阻；
当电压表的示数最大时，灯泡两端的电压最小，电路中的电流最小，变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出此时灯泡两端的电压，
根据图乙读出通过灯泡的电流即电路中的电流，根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的最大阻值，然后得出滑动变阻器R2的取值范围。
【解答】解：（1）滑动变阻器的滑片在中点时，只闭合开关S2时，电路为R2的简单电路，电流表测电路中的电流，
因电压表的内阻很大，在电路中相当于断路，
所以，此时变阻器接入电路中的电阻最大，
由I＝可得，电源的电压：
U＝IR2＝0.2A×90Ω＝18V。
（2）若将滑动变阻器的滑片移至a端，只闭合开关S2、S3后，R1与R2并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流表的示数：
I′＝+＝+＝0.5A。
（3）只闭合开关S1时，灯泡L与变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，
由图乙可知，灯泡两端的电压为6V时，通过的电流为0.5A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，
所以，电路中的最大电流I大＝0.5A，此时R2接入电路中的电阻最小，
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：
U2＝U﹣UL＝18V﹣6V＝12V，
则R2接入电路中的最小电阻：
R2小＝＝＝24Ω，
当电压表的示数U2大＝15V时，灯泡两端的电压最小，电路中的电流最小，变阻器接入电路中的电阻最大，
此时灯泡两端的电压：
UL′＝U﹣U2大＝18V﹣15V＝3V，
由图乙可知，通过灯泡的电流为0.3A，即电路中的电流I小＝0.3A，
变阻器接入电路中的最大阻值：
R2大＝＝＝50Ω，
所以，滑动变阻器R2的取值范围为24Ω～50Ω。
答：（1）电源电压为18V；
（2）若将滑动变阻器的滑片移至a端，只闭合开关S2、S3后，电流表的示数为0.5A；
（3）滑动变阻器R2的取值范围为24Ω～50Ω。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式是关键，要注意灯泡的电阻是变化的。
22．（10分）如图所示，电源两端电压保持不变。小灯泡L标有“6V 3W”字样，当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，电流表示数为0.2A；当开关S1断开、S2闭合时，小灯泡正常发光，电压表V2的示数为8V．假设小灯泡阻值不变，在电路安全工作的情况下：
（1）求电源电压、R1阻值和滑动变阻器的最大阻值；
（2）当开关S1断开、S2闭合时，求电路中在10s内产生的热量；
（3）当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器消耗的功率为4W，求滑动变阻器连入电路的电阻。
【分析】（1）当开关S1断开、S2闭合时，R1与灯泡L串联，电压表V2测R1两端的电压，此时灯泡正常发光，其两端的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，根据串联电路的电流特点和P＝UI求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出R1阻值；当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，灯泡L与滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻和灯泡的电阻，根据电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值；
（2）当开关S1断开、S2闭合时，根据Q＝W＝UIt求出电路中在10s内产生的热量；
（3）当开关S1闭合、S2断开时，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，根据P＝I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率，解方程得出两个可能的值，再根据电路中的电流和灯泡正常发光时的电流相比较确定滑动变阻器接入电路中的电阻。
【解答】解：（1）当开关S1断开、S2闭合时，R1与灯泡L串联，电压表V2测R1两端的电压，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光，
所以，电源的电压：
U＝UL+U1＝6V+8V＝14V；
因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，
所以，电路中的电流：
I＝IL＝＝＝0.5A，
由I＝可得，R1的阻值：
R1＝＝＝16Ω；
灯泡的电阻为：
RL＝＝＝12Ω，
当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，灯泡L与滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，
此时电路中的总电阻：
R总＝＝＝70Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器的最大阻值：
R2大＝R总﹣RL＝70Ω﹣12Ω＝58Ω；
（2）当开关S1断开、S2闭合时，电路中的电流I＝0.5A，
则电路中在10s内产生的热量：
Q＝W＝UIt＝14V×0.5A×10s＝70J；
（3）当开关S1闭合、S2断开时，灯泡L与滑动变阻器R2串联，
电路中的电流：
I″＝＝，
滑动变阻器消耗的电功率：
P2＝（I″）2R2＝（）2R2＝4W，
整理可得：R22﹣25R2+144Ω2＝0，
解得：R2＝9Ω，或R2＝16Ω，
当R2＝9Ω时，电路中的电流I″＝＝＝A＞0.5A（即电流超过了灯泡的额定电流），此种情况不允许；
当R2＝16Ω时，电路中的电流I″＝＝＝0.5A，此种情况允许，
所以，滑动变阻器消耗的功率为4W时，滑动变阻器连入电路的电阻为16Ω。
答：（1）电源电压为14V、R1阻值为16Ω、滑动变阻器的最大阻值为58Ω；
（2）当开关S1断开、S2闭合时，电路中在10s内产生的热量为70J；
（3）当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器消耗的功率为4W，滑动变阻器连入电路的电阻为16Ω。
【点评】本题考查了串联电路特点和欧姆定律、电功率公式、电热公式的应用，分清电路的连接方式和正确的判断最后一问滑动变阻器接入电路中的电阻是关键。
四、实验与探究题（共32分，每小题8分）
23．（8分）盈盈同学设计一组实验（如图），请同学们一齐观察实验并完成填空：
（1）如图1所示，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满，封闭管口，并将玻璃管反复翻转，观察液面的位置，发现液体总体积变小，说明分子间存在 间隙 。
（2）如图2所示的装置，其中一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一个装有空气，则演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在 下 （选填“上”或“下”）方。
（3）根据 上 瓶（填“上”或“下”）内的气体颜色会变红现象可知气体发生了扩散。
（4）若实验温度分别为①0℃，②4℃，③20℃，④30℃，则在 ④ （选填序号）温度下气体扩散最快。
（5）如图3所示，盈盈同学把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面，在离开水面时，观察到弹簧测力计示数 变大 ，离开水面后 变小 （均选填“变大”、“变小”或“不变”），说明了 分子间存在引力 。
【分析】（1）物质由分子组成，组成物质的分子间存在间隙；
（2）二氧化氮气体的颜色是红棕色的，而且比空气的密度大；
（3）分子是在永不停息地做无规则运动；
（4）分子的无规则运动与温度有关，温度越高运动越剧烈；
（5）分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解：（1）因为分子间存在着空隙，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小了；
（2）二氧化氮气体的颜色是红棕色的，而且比空气的密度大，因此必须放在下面的瓶子中，避免由于重力使气体向下落，分不清是重力还是扩散；
（3）二氧化氮气体的颜色是红棕色的，而且比空气的密度大，因此必须放在下面的瓶子中。将两个瓶口对在一起，二氧化氮气体分子会向空气中运动，所扩散现象说明了气体分子在不停地做无规则运动；
（4）温度越高，运动速度越快，所以④的气体扩散最快；
（5）因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数将变大。
故答案为：（1）间隙（或空隙）；（2）下；（3）上；（4）④；（5）变大；变小；分子间存在引力。
【点评】本题考查分子动理论的基本知识，注重物理规律在生产生活中的应用，要求学生能准确的用所学理论解释相关现象。
24．（8分）【提出问题】水和空气哪种物质的导热性能好？
【猜想与假设】小明进行了如下猜想：
猜想一：水的导热性能好；
猜想二：空气的导热性能好。
【设计与进行实验】
小明用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，另一个放在空气中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，放在同一个桌面上，如上图所示，实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如下表：
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
甲的示数/℃
70
60
53
47
42
39
37
35
34
33
乙的示数/℃
70
66
61
58
55
52
50
48
46
44
【实验结论】
（1）分析表中数据，可得出结论： 在水中冷却比在空气中冷却效果要好 。
【评估与交流】
（2）对甲、乙两个瓶中的牛奶，除了要控制它们的初温相同外，还要控制它们的 质量 相同。
（3）热牛奶放在水中温度下降是通过 热传递 方式来 减少 （选填“增加”或“减少”）内能。
（4）进一步分析表中甲的示数，小明又发现，在冷却过程中，牛奶冷却的快慢前后并不一致，是越来越 慢 的。
【实验拓展】
（5）如果有一天，你要喝一杯奶茶，下列两种冷却方法中，效果较好的是 A
A．将滚烫的热茶冷却5分钟，然后加适量冷牛奶
B．先将适量的冷牛奶加进滚烫的热茶中，然后冷却5min
（6）物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢，若小明用“冷却速度”来表示物体冷却快慢，则“冷却速度”可定义为：质量为1千克的物体， 单位时间内降低的温度 叫做冷却速度。
【分析】（1）根据表格数据，如果温度计温度越低，说明冷却效果越好；
（2）控制变量法是让某一个相关因素发生变化，观察其对结果的影响。影响牛奶降低温度的因素很多，比如牛奶的质量、初温等等；
（3）做功和热传递改变物体的内能的特点：热传递改变物体的内能是能量的转移，做功改变物体的内能是能量的转化；
（4）通过在相同的时间内比较温度下降的多少来比较牛奶冷却快慢的程度；
（5）根据水在自然冷却的过程中温度变化的规律来判断；
（6）结合学过的概念给冷却速度进行定义。
【解答】解：
（1）通过实验数据发现，相同时间内，水中浸泡的牛奶温度较低，说明放在水中冷却比在空气中冷却效果要好；
（2）影响牛奶降温的因素很多，但只能保证其中一个发生改变，所以对甲、乙两个牛奶瓶中的牛奶，除了要控制它们的初温相同外，还要控制它们的质量相同；
（3）热牛奶放在水中温度下降时，内能减少，是通过热传递的方式改变牛奶的内能；
（4）当实验时间较长时，相同时间内牛奶降温的速度逐渐变慢，就是指冷却速率变慢；
（5）水在自然冷却的过程中温度在降低，而且开始时温度降低很快，后来温度降低很慢，所以采用第A种办法效果更好；
（6）“冷却速度”可定义为：质量为1千克的物体，单位时间内降低的温度叫做冷却速度。
故答案为：（1）在水中冷却比在空气中冷却效果要好；（2）质量；（3）热传递；减少；（4）慢；（5）A；（6）单位时间内降低的温度。
【点评】解决此类问题要结合影响导热性能的因素利用控制变量法进行分析解答。同时也要结合物理知识，要求对所给装置进行具体分析。
25．（8分）小北利用如图甲的电路探究“电流与电压、电阻的关系”。已知电源电压为4.5V且保持不变，实验用到的定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω，滑动变阻器的规格为“0～50Ω”。
（1）用笔画线代替导线按图甲所示电路图将图乙中实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动，电路中电流变大，导线不得交叉）。
（2）闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，小北利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；接在a、c之间，电压表无示数，如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是 滑动变阻器断路 。
（3）问题解决后，他们接入阻值为10Ω的电阻进行实验，并得出如表中的数据，对数据进行分析后得出实验初步结论是：电阻一定时，通过电阻的电流与它两端的电压成 正比 。
电压U/V
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.1
0.15
0.2
0.25
（4）接下来他们再次对电流与电阻关系进行探究，为了用题目中提供的所有的定值电阻正确完成五次实验，应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持 1.5 V不变。完成第一组实验 断开开关 ，改接另一个定值电阻后，继续操作有以下四步：①闭合开关；②将滑动变阻器的滑片移到最右端；③记录电流表示数；④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑，正确的顺序是 ②①④③ 。
（5）小北同学每次随机选取一个定值电阻，进行了五次实验，根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图丙，且实验中各电路元件完好，读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定，根据图丙中的数据分析，阻值为 20 Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片，这次实验之前的那一次实验，小北选取的是阻值为 5 Ω的定值电阻。
【分析】（1）由甲电路图可知，定值电阻Rx与滑动变阻器串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，为了准确读数，电压表和电流均选小量程，滑动变阻器的滑片P向左移动，电路中电流变大，说明变阻器的左下方接线柱与任何上方接线柱串联在电路中；
（2）由题意可知，电路连接完好，只有一个元件有故障，当电压表和电流表均无示数时电路不可能是短路，只能是断路，利用一支电压表检测电路故障时，电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路，若电压表无示数说明电压表两接线柱与电源之间断路；
（3）根据题意可知定值电阻的阻值不变，分析表格数据得出通过定值电阻电流与其两端电压的变化倍数关系，然后利用控制变量法得出结论；
（4）设出控制定值电阻两端保持的最少电压，根据串联电路的规律和分压原理得出等式，根据表达式可知定值电阻最大时，对应的变阻器连入电路最大，电压表示数最小，据此得出答案；实验过程中，更换定值电阻时，应先断开开关，然后滑动变阻器的滑片调至最大阻值处，改接另一个定值电阻，再闭合开关，滑片移到适当位置，记录电流表的示数；
（5）根据如图丙画出的电流与电阻关系的图像知，除定值电阻为20Ω外，电流与电阻之积为一定值，由串联电路的规律和欧姆定律结合分压原理分析这次实验之前的那一次实验所选取的定值电阻。
【解答】解：（1）由甲电路图可知，定值电阻Rx与滑动变阻器串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，
为了准确读数，电压表和电流均选小量程，滑动变阻器的左下方接线柱与任何上方接线柱串联在电路中时，滑片P向左移动，电路中电流变大，如下图所示：
（2）闭合开关，电压表和电流表均无示数，说明电路断路；
把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数，说明cab部分是通路，
接在a、c之间，电压表无示数，说明bc之间断路，
如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是滑动变阻器断路；
（3）由题意可知，定值电阻的阻值为10Ω，分析表格数据可知，通过定值电阻电流的变化倍数等于其两端电压的变化倍数，
故可得结论：电阻一定时，通过电阻的电流与它两端的电压成正比；
（4）设控制定值电阻两端的电压至少保持UV，由串联电路的规律和分压原理有＝，
当定值电阻最大时，对应的变阻器连入电路最大，电压表示数最小，即＝，故UV＝1.5V；
断开开关，改接另一个定值电阻后，从安全和规范角度考虑，应先把滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，然后闭合开关，滑片移到适当位置，记录电流表的示数，故正确的顺序为②①④③；
（5）由图丙画出的电流与电阻关系图像可知，除定值电阻为20Ω外，电流与电阻之积为均为3V不变，所以阻值为20Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片；
由串联电路的规律和欧姆定律可得，变阻器接入电路中的电阻R滑＝﹣20Ω＝﹣20Ω＝2.5Ω，
根据分压原理，定值电阻的电压为变阻器的2倍，定值电阻为2×2.5Ω＝5Ω，这次实验之前的那一次实验，小北选取的是阻值为5Ω的定值电阻。
故答案为：（1）如上图所示；（2）滑动变阻器断路；（3）正比；（4）1.5；断开开关；②①④③；（5）20；5。
【点评】本题考查了探究“电流与电压、电阻的关系”的实验，涉及到实物图的连接、电路故障的判断、分析实验数据得出结论、串联电路的特点和欧姆定律的应用等，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度。
26．（8分）在“测量小灯泡的功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）如图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图（不完整）。请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整。
（2）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 B （填“A”或“B”）端。其目的是： 保护电路 。
（3）连接好电路后，闭合开关，小明发现移动滑动变阻器滑片P，小灯泡不发光，电压表的示数为零。进一步观察并检查电路，发现电压表、电流表、导线及其连接均完好。针对电路中出现的小灯泡不发光的故障现象，他提出了如下猜想，①小灯泡短路；②小灯泡的灯丝断了；③滑动变阻器断路。根据故障现象，猜想 ② （填序号，下同）是错误的。如果观察到电流表有示数，则猜想 ① 是正确的。
（4）排除故障，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示，为测量小灯泡的额定功率，此时应将滑片P向 A （填“A”或“B”）端移动合适位置，再读出电流表示数如图丙所示，算出小灯泡的额定功率是 0.8 W。
（5）小明打算增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过图中操作（开关S接“a”、“b”各一次）来测量小灯泡的额定功率。图丁、戊是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是 D （填字母）。
A.两种方案都能
B.两种方案都不能
C.丁方案能，戊方案不能
D.丁方案不能，戊方案能
【分析】（1）将灯与变阻器串联在电路中，电压表与灯并联，
（2）滑动变阻器滑片应置于阻值最大的位置；
（3）对每个猜想所出现的现象逐一分析，确定与题目条件不符合与相符合的猜想；
（4）认清电压表小量程的分度值读数；灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向；
（5）开关S接“a”、“b”各一次，根据电路图，确定能否使小灯泡正常发光，若不能，则无法测量小灯泡的额定电功率。
【解答】解：（1）将灯与变阻器串联在电路中，电压表与灯并联，如下所示：
（2）由图知，滑动变阻器的左下接线柱连入电路，为保护电路，在闭合开关之前，应将滑片移至最右端即B端，使其阻值最大；
（3）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，小灯泡不发光，电压表示数为零：
①如果小灯泡短路，小灯泡不发光，相当于一根导线，电压表示数为0，电流表有示数，符合题意；
②如果小灯泡的灯丝断了，则电压表与电路中其它元件串联，因电压表内阻很大，根据欧姆定律，电流表示数接近0，电压表示数接近电源电压，小灯泡分得的电压很小，不发光，不符合题意；
③如果滑动变阻器断路，整个电路断路，则电压表、电流表均无示数，小灯泡不发光，符合题意；
故猜想②是错误的，如果观察到电流表有示数，则猜想①是正确的；
（4）灯在额定电压下正常发光，由图乙知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为1.4V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A端移动，直到电压表示数为额定电压；再读出电流表示数如图丙所示，图丙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流大小为0.32A，小灯泡的额定功率是：
P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W；
（5）图丁中，无论S接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光，丁方案不能测定小灯泡的额定电功率；
戊方案中，R0、小灯泡、变阻器三者串联，S接a时，电压表测定灯泡两端的电压，可调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V，此时灯泡正常发光；然后保持滑片的位置不动，当S接b时电压表测灯和定值电阻的总电压U总，因电路的连接关系没有改变，各电阻大小不变，灯与各电阻的电压不变，根据串联电路电压的规律，定值电阻两端的电压：U定＝U总﹣2.5V，由欧姆定律I＝可计算出通过R0的电流，根据串联电路电流的规律，即灯的额定电流，所以，戊方案能测出小灯泡的额定功率。
故选D。
故答案为：（1）如上所示；（2）B；保护电路；（3）②；①；（4）A；0.8；（5）D。
【点评】本题测小灯泡的功率，涉及电路的连接、常见故障的分析判断、实验的过程等，考查特殊情况下测额定功率方案设计，综合性强，难度较大。
2022-2023学年江西省吉安市吉安县县立中学九年级（下）第一次培优物理试卷
一、填空题（每空1分，共20分）
1．（2分）2020年12月17日，“嫦娥五号”探测器的返回器携带月球样品返同地球，在内蒙古着陆。在返回器进入大气层后，加速下落，返回器温度升高，内能 （选填“增大”或“减少”），这是通过 的方式改变内能的。
2．（2分）某单缸四冲程内燃机的其中一个冲程剖面图如图所示。由图可知，该内燃机是 （填“汽油机”或“柴油机”）。若该内燃机一个工作循环对外做功30J，则燃料完全燃烧所放出的热量一定 （填“大于”、“等于”或“小于”）30J。
3．（2分）如图，是一种静电喷涂枪，通电后，它可以使涂料微粒带上负电荷，当涂料喷出后，会形成分散的雾状，并均匀分布到被喷涂的金属球上，喷出后的涂料之所以会更分散的原因是 ，金属支架中会形成瞬时电流，其电流方向是 （填“向上”或“向下”）。
4．（2分）如图，电源电压保持不变，①②同为电压表或电流表。若开关S1、S2闭合后，两灯都能发光，且表①、表②的示数之比为2：3，那么L1、L2是 联（选填“串”或“并”）；只闭合开关S1时，两灯仍能发光，则表①、表②的示数之比为 。（不计温度对灯丝电阻的影响）。
5．（2分）图为长方体电阻，将其按 （选填“AB”“CD”或“EF”）方向接入电路，电流最大：若将分别标有“8V 8W”和“8V 4W”的甲、乙两个灯泡串联在电路中。保证电路安全的情况下，较亮的是 灯。
6．（2分）电阻R与灯泡L的I﹣U图像如图所示。当他们串联在电压为1.5V的电源上时，电路的总电阻是 Ω；若将它们并联连接到电压为1.5V的电源上，则干路的电流是 。
7．（2分）如图所示，电源电压不变，R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝4Ω．只闭合S，电流表A1、A2示数之比为 ，再闭合S1、S2，电流表A1、A2示数之比为 。
8．（2分）小青同学想在家里安装一盏照明灯，如图所示是他设计的电路。图中虚线框1和2应连入开关和电灯；则开关应装在 虚线框中（选填“1”或“2”）。安装完毕后，用一只额定电压为220V的灯泡L0（检验灯泡）取代保险丝来检查新安装的照明灯是否正常，闭合开关后，发现灯泡L0发光呈暗红色，则说明安装的照明灯 （选填“正常”“断路”或“短路”）
9．（2分）如图，A、B弹簧下方分别吊着软铁棒和条形磁铁，闭合开关，将滑动变阻器的滑片逐渐向左移动时，A弹簧的长度将 ，B弹簧的长度将 （选填“伸长”、“缩短”或“不变”）。
10．（2分）如图所示，电源电压保持不变，L1、L2、L3是电阻保持不变的灯泡，L2、L3完全相同。第一次开关S、S1、S2都闭合时，L1电功率为25W：第二次只闭合开关S时，L1的电功率为16W．此时L3的电功率为 W．当S，S1，S2都闭合时，总功率为 W。
二、选择题（共26分，第11～16小题，每小题只有一个正确选项，每小题3分；第17、18小题为不定项选择，每小题有一个或几个正确选项，每小题3分，全部选择正确得4分，选择正确但不全是1分，不选、多选或错选得0分）
11．（3分）关于内能，有以下四个观点，你认为正确的是（ ）
①物体温度越低，内能越小，0℃的物体没有内能
②改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式
③两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
④一切物体都具有内能，而不一定具有机械能
A．只有①③ B．只有②③ C．只有①④ D．只有②④
12．（3分）如图a为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是（ ）
A．图a中气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力
B．气缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小
C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图A所示的原理相似
D．汽油机一个工作循环的正确顺序是ABCD
13．（3分）如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片P缓慢向b端移动，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．L与R是串联关系，A1测得是滑动变阻器R的电流
B．电压表测电源电压，灯泡逐渐变暗
C．电压表示数与电流表A2和A1示数差的比值不变
D．电压表示数与电流表示数A2示数的乘积变小
14．（3分）要测量一个阻值约为600Ω的电阻Rx，提供的器材有：新干电池两节、学生用电压表、300Ω的定值电阻R0、电阻箱R1（0﹣9999Ω 5A）和滑动变阻器（200Ω 2A）各一个，开关三个，导线若干。下列设计的四种方案中，能测出Rx的阻值且最合理的是（ ）
A．甲和乙 B．甲和丙 C．乙、丙和丁 D．丙和丁
15．（3分）如图所示，甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水，先后将两个电阻R1和R2以并联和串联的方式分别放入甲、乙、丙、丁容器中，其中R1＞R2，若通电相同时间，则这四个容器中的水温从低到高的顺序是（ ）
A．甲、乙、丙、丁 B．丁、丙、甲、乙
C．丙、丁、乙、甲 D．甲、乙、丁、丙
16．（3分）关于下列四幅图，说法正确的是（ ）
A．甲图是发电机的模型图，扬声器的原理与之相同
B．乙图是电动机的原理图，麦克风的原理与之相同
C．丙图说明磁能生电
D．丁图是发电机的模型图，其它条件不变，只将磁体南北极对调，流过灯泡的电流方向将改变
（多选）17．（4分）如图所示电路，已知L1、L2中有一盏灯开路，以下说法正确的是（ ）
A．电流表A的示数一定为零，若电压表V1有示数则L2开路
B．电流表A的示数一定为零，若电压表V2有示数则L2开路
C．电压表V1的示数可能为零，若电压表V2有示数则L2开路
D．电压表V2的示数可能为零，若电压表V1有示数则L2开路
（多选）18．（4分）如图所示是某同学在做“用滑动变阻器调节灯泡亮度”的实验电路图，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，电流表的量程“0～0.6A”，滑动变阻器规格“20Ω lA”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化），在不损坏电路各个元件的情况下，下列判断正确的是（ ）
A．灯泡的最小功率是0.162W
B．该电路的最大功率是2.25W
C．电压表的示数变化范围是2V～3V
D．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω
三、简答与计算题（共32分，第19小题6分，第20小题7分，第21小题9分，第22小题10分）
19．（6分）如图是一款劣质墙壁插座，由于插头与插座接触不牢，导致插头与插座连接处比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。请从物理学角度分析：
（1）连接处接触不牢电阻会如何变化？
（2）相同时间内连接处比插头导线更热的原因是什么？
20．（7分）如图所示四缸发动机工作原理，内燃机通过连杆把四个气缸的活塞连在一根曲轴上，并使各气缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个气缸在做功，其他三个气缸分别在做吸气、压缩和排气工作。次四缸发动机的主要技术指标如下表所示，其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单排量，它取决于活塞的面积与活塞上下运动的距离，当发动机以最大功率工作时，曲轴转速为5500r/min，汽油的热值为4.6×107J/kg，求：
排量
1.6L
最大功率
66kW
（1）这辆车发动机的单缸排量V0为多少？
（2）在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，当发动机以最大功率工作时，在每一个做功冲程里，燃气对活塞所做的功W1为多少？
（3）试求这两汽车的发动机以最大功率工作时，做功冲程中燃气对活塞的平均压强？
21．（9分）如图甲的电路中，电源电压保持不变。灯泡L的电流随电压U的变化关系如图乙。定值电阻R1＝60Ω，R2为标有“90Ω 1A”的滑动变阻器。
（1）滑动变阻器的滑片在中点时，只闭合开关S2，电流表的示数为0.2A，求电源电压；
（2）若将滑动变阻器的滑片移至a端，只闭合开关S2、S3后，求电流表的示数；
（3）只闭合开关S1，若灯泡两端电压不能超过6V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，为了保护电路的安全，求滑动变阻器R2的取值范围。
22．（10分）如图所示，电源两端电压保持不变。小灯泡L标有“6V 3W”字样，当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，电流表示数为0.2A；当开关S1断开、S2闭合时，小灯泡正常发光，电压表V2的示数为8V．假设小灯泡阻值不变，在电路安全工作的情况下：
（1）求电源电压、R1阻值和滑动变阻器的最大阻值；
（2）当开关S1断开、S2闭合时，求电路中在10s内产生的热量；
（3）当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器消耗的功率为4W，求滑动变阻器连入电路的电阻。
四、实验与探究题（共32分，每小题8分）
23．（8分）盈盈同学设计一组实验（如图），请同学们一齐观察实验并完成填空：
（1）如图1所示，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满，封闭管口，并将玻璃管反复翻转，观察液面的位置，发现液体总体积变小，说明分子间存在 。
（2）如图2所示的装置，其中一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一个装有空气，则演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在 （选填“上”或“下”）方。
（3）根据 瓶（填“上”或“下”）内的气体颜色会变红现象可知气体发生了扩散。
（4）若实验温度分别为①0℃，②4℃，③20℃，④30℃，则在 （选填序号）温度下气体扩散最快。
（5）如图3所示，盈盈同学把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面，在离开水面时，观察到弹簧测力计示数 ，离开水面后 （均选填“变大”、“变小”或“不变”），说明了 。
24．（8分）【提出问题】水和空气哪种物质的导热性能好？
【猜想与假设】小明进行了如下猜想：
猜想一：水的导热性能好；
猜想二：空气的导热性能好。
【设计与进行实验】
小明用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，另一个放在空气中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，放在同一个桌面上，如上图所示，实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如下表：
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
甲的示数/℃
70
60
53
47
42
39
37
35
34
33
乙的示数/℃
70
66
61
58
55
52
50
48
46
44
【实验结论】
（1）分析表中数据，可得出结论： 。
【评估与交流】
（2）对甲、乙两个瓶中的牛奶，除了要控制它们的初温相同外，还要控制它们的 相同。
（3）热牛奶放在水中温度下降是通过 方式来 （选填“增加”或“减少”）内能。
（4）进一步分析表中甲的示数，小明又发现，在冷却过程中，牛奶冷却的快慢前后并不一致，是越来越 的。
【实验拓展】
（5）如果有一天，你要喝一杯奶茶，下列两种冷却方法中，效果较好的是
A．将滚烫的热茶冷却5分钟，然后加适量冷牛奶
B．先将适量的冷牛奶加进滚烫的热茶中，然后冷却5min
（6）物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢，若小明用“冷却速度”来表示物体冷却快慢，则“冷却速度”可定义为：质量为1千克的物体， 叫做冷却速度。
25．（8分）小北利用如图甲的电路探究“电流与电压、电阻的关系”。已知电源电压为4.5V且保持不变，实验用到的定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω，滑动变阻器的规格为“0～50Ω”。
（1）用笔画线代替导线按图甲所示电路图将图乙中实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动，电路中电流变大，导线不得交叉）。
（2）闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，小北利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；接在a、c之间，电压表无示数，如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是 。
（3）问题解决后，他们接入阻值为10Ω的电阻进行实验，并得出如表中的数据，对数据进行分析后得出实验初步结论是：电阻一定时，通过电阻的电流与它两端的电压成 。
电压U/V
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.1
0.15
0.2
0.25
（4）接下来他们再次对电流与电阻关系进行探究，为了用题目中提供的所有的定值电阻正确完成五次实验，应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持 V不变。完成第一组实验 ，改接另一个定值电阻后，继续操作有以下四步：①闭合开关；②将滑动变阻器的滑片移到最右端；③记录电流表示数；④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑，正确的顺序是 。
（5）小北同学每次随机选取一个定值电阻，进行了五次实验，根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图丙，且实验中各电路元件完好，读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定，根据图丙中的数据分析，阻值为 Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片，这次实验之前的那一次实验，小北选取的是阻值为 Ω的定值电阻。
26．（8分）在“测量小灯泡的功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）如图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图（不完整）。请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整。
（2）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 （填“A”或“B”）端。其目的是： 。
（3）连接好电路后，闭合开关，小明发现移动滑动变阻器滑片P，小灯泡不发光，电压表的示数为零。进一步观察并检查电路，发现电压表、电流表、导线及其连接均完好。针对电路中出现的小灯泡不发光的故障现象，他提出了如下猜想，①小灯泡短路；②小灯泡的灯丝断了；③滑动变阻器断路。根据故障现象，猜想 （填序号，下同）是错误的。如果观察到电流表有示数，则猜想 是正确的。
（4）排除故障，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示，为测量小灯泡的额定功率，此时应将滑片P向 （填“A”或“B”）端移动合适位置，再读出电流表示数如图丙所示，算出小灯泡的额定功率是 W。
（5）小明打算增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过图中操作（开关S接“a”、“b”各一次）来测量小灯泡的额定功率。图丁、戊是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是 （填字母）。
A.两种方案都能
B.两种方案都不能
C.丁方案能，戊方案不能
D.丁方案不能，戊方案能
2022-2023学年江西省吉安市吉安县县立中学九年级（下）月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（每空1分，共20分）
1．（2分）2020年12月17日，“嫦娥五号”探测器的返回器携带月球样品返同地球，在内蒙古着陆。在返回器进入大气层后，加速下落，返回器温度升高，内能 增大 （选填“增大”或“减少”），这是通过 做功 的方式改变内能的。
【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
【解答】解：
嫦娥五号返回器返回时，返回器进入大气层后与大气剧烈摩擦温度升高，内能增加，机械能转化为内能，这是通过做功的方式改变物体内能。
故答案为：增大；做功。
【点评】本题主要考查学生对改变物体内能的方式的理解和掌握，属于基础知识的考查。
2．（2分）某单缸四冲程内燃机的其中一个冲程剖面图如图所示。由图可知，该内燃机是 汽油机 （填“汽油机”或“柴油机”）。若该内燃机一个工作循环对外做功30J，则燃料完全燃烧所放出的热量一定 大于 （填“大于”、“等于”或“小于”）30J。
【分析】（1）柴油机和汽油机在构造上的主要区别是：柴油机的顶端是喷油嘴，而汽油机的顶端是火花塞；判断冲程可以看气阀门的开关情况和活塞运动情况；
（2）热机在工作过程中存在热量损失，据此进行分析。
【解答】解：（1）由图可知，内燃机的顶端是火花塞，所以该内燃机是汽油机；图中内燃机的两气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；
（2）热机在工作过程中，排放废气等会带走大量的热量，所以内燃机一个工作循环对外做功30J，则燃料完全燃烧所放出的热量一定大于30J。
故答案为：汽油机；大于。
【点评】本题是关于内燃机的综合题目，能否知道汽油机和柴油机的区别、四个冲程的特点及压缩和做功冲程的特点是解决此类问题的关键。
3．（2分）如图，是一种静电喷涂枪，通电后，它可以使涂料微粒带上负电荷，当涂料喷出后，会形成分散的雾状，并均匀分布到被喷涂的金属球上，喷出后的涂料之所以会更分散的原因是 同种电荷相互排斥 ，金属支架中会形成瞬时电流，其电流方向是 向上 （填“向上”或“向下”）。
【分析】（1）电荷间的作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
（2）规定正电荷定向移动的方向是电流的方向，自由电子的定向移动方向与电流方向相反。
【解答】解：使涂料微粒带上负电荷，当涂料喷出后，会形成分散的雾状，并均匀分布到被喷涂的金属球上，喷出后的涂料之所以会更分散的原因是同种电荷相互排斥，金属支架中会形成瞬时电流，是自由电子从金属球转移到大地，所以其电流方向是从大地到金属球，即向上。
故答案为：同种电荷相互排斥；向上。
【点评】了解电荷间的作用规律和电流方向的规定，可解答此题。
4．（2分）如图，电源电压保持不变，①②同为电压表或电流表。若开关S1、S2闭合后，两灯都能发光，且表①、表②的示数之比为2：3，那么L1、L2是 串 联（选填“串”或“并”）；只闭合开关S1时，两灯仍能发光，则表①、表②的示数之比为 3：1 。（不计温度对灯丝电阻的影响）。
【分析】（1）开关S1、S2闭合后，灯L1、L2都能发光，则①②电表均为电压表，此时两灯泡串联，电压表①测L2两端的电压，电压表②测电源的电压，根据串联电路的电压特点求出两灯泡两端的电压之比，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两灯泡的电阻之比；
（2）只闭合开关S1时，两灯仍能正常发光，则两灯泡并联，电流表①测干路电流，电流表②测L2支路的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两支路的电流之比，根据并联电路的电流特点求出两电流表的示数之比。
【解答】解：
（1）开关S1、S2闭合后，灯L1、L2都能发光，则①②电表均为电压表，此时两灯泡串联，电压表①测L2两端的电压，电压表②测电源的电压；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且U①：U②＝2：3，
所以，两灯泡两端的电压之比：＝＝＝，
因串联电路中各处的电流相等，所以两灯泡的阻值之比：R1：R2＝U1：U2＝1：2
（2）只闭合开关S1时，两灯仍能正常发光，则两表均为电流表，并且两灯泡并联，①电流表测干路电流，②电流表测L2支路的电流；
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过两灯泡的电流之比：＝＝，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，两电流表的示数之比：＝＝＝。
故答案为：串；3：1。
【点评】本题通过改变开关的连接方式和电表的更换，改变了电路的连接方法，电路先串联后并联，通过电阻的不变量来沟通两个过程。
5．（2分）图为长方体电阻，将其按 EF （选填“AB”“CD”或“EF”）方向接入电路，电流最大：若将分别标有“8V 8W”和“8V 4W”的甲、乙两个灯泡串联在电路中。保证电路安全的情况下，较亮的是 乙 灯。
【分析】影响电阻的大小因素有长度、材料、横截面积以及温度，当材料一定时，电阻与长度成正比，与横截面积成反比，根据欧姆定律可知电阻最小时，通过电路的电流最大；
知道两灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI求出两灯泡允许通过的最大电流，根据串联电路的电流特点可知能正常工作的灯泡为两者允许通过最大电流中较小的，根据欧姆定律求出两灯泡的阻值，进一步计算非正常发光的小灯泡的实际功率。
【解答】解：导体的电阻取决于导体的长度、材料、横截面积以及温度，在温度相同，材料相同的情况下，导体越长、横截面积越小，导体的电阻越大，由图示可知，沿EF方向接入电路时，长度最短，横截面积最大，因此电阻最小，
沿AB方向接入电路时，长度介于EF，CD之间，横截面积介于EF、CD之间，
沿CD方向接入电路时，长度最长，横截面积最小，电阻最大，
由I＝可得电阻最小时，通过电路的电流最大，所以应将其按EF方向接入电路；
由P＝UI可得，两灯泡允许通过的最大电流分别为：
I甲＝＝＝1A，I乙＝＝＝0.5A，
由I＝可得，两灯泡的阻值分别为：
R甲＝＝＝8Ω，R乙＝＝＝16Ω，
因串联电路中各处的电流相等，所以，保证电路安全的情况下，灯泡乙正常工作，电路中的电流I＝I乙＝0.5A，
灯泡乙的实际功率等于额定功率即P乙实际＝P乙额定＝4W，
灯泡甲的实际功率P甲实际＝I2R甲＝（0.5A）2×8Ω＝2W，
所以P甲实际＜P乙实际，也就是灯泡乙亮。
故答案为：EF；乙。
【点评】本题考查导体的电阻与哪些因素有关、串联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的灵活运用。
6．（2分）电阻R与灯泡L的I﹣U图像如图所示。当他们串联在电压为1.5V的电源上时，电路的总电阻是 15 Ω；若将它们并联连接到电压为1.5V的电源上，则干路的电流是 0.45A 。
【分析】当他们串联在电压为1.5V的电源上时，读图可知电路中的电流为0.1A，根据欧姆定律可计算电路的总电阻；将它们并联连接到电压为1.5V的电源上，根据并联电路电流特点，读图可得干路的电流。
【解答】解：当他们串联在电压为1.5V的电源上时，通过电阻和灯泡的电流相等，读图可知电路中的电流为0.1A，
由I＝可得R＝＝＝15Ω；
将它们并联连接到电压为1.5V的电源上，并联电路各并联支路两端电压相等，干路电流等于各支路电流之和，
所以干路电流I′＝IR+IL＝0.3A+0.15＝0.45A。
故答案为：15；0.45A。
【点评】本题考查了并联电路的特点、串联电路特点、欧姆定律的应用，从图像中获取有用的信息是关键。
7．（2分）如图所示，电源电压不变，R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝4Ω．只闭合S，电流表A1、A2示数之比为 3：5 ，再闭合S1、S2，电流表A1、A2示数之比为 3：5 。
【分析】（1）由电路图可知，只闭合S时，R1、R2并联后再与R3串联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流，根据电阻的串并联求出电路中的总电阻，利用欧姆定律求出电路中的总电流和并联部分的电压，再根据欧姆定律求出通过R1支路的电流，然后得出答案；
（2）闭合S、S1、S2时，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流，根据并联电路的电压特点求出两支路的电流之比，根据并联电路的电流特点求出两电流表的示数之比。
【解答】解：（1）由电路图可知，只闭合S时，R1、R2并联后再与R3串联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，并联部分的总电阻：
R并＝＝＝1.2Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路的总电流即A2的示数：
IA2＝＝＝＝，
并联部分的电压：
U并＝IA2R并＝×1.2Ω＝，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过R1的电流即电流表A1的示数：
IA1＝＝＝，
则电流表A1、A2示数之比：
IA1：IA2＝：＝3：5；
（2）闭合S、S1、S2时，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过两电阻的电流之比：
＝＝＝＝，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，电流表A1、A2示数之比：
＝＝＝。
故答案为：3：5； 3：5。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，分清开关闭合、断开时电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
8．（2分）小青同学想在家里安装一盏照明灯，如图所示是他设计的电路。图中虚线框1和2应连入开关和电灯；则开关应装在 2 虚线框中（选填“1”或“2”）。安装完毕后，用一只额定电压为220V的灯泡L0（检验灯泡）取代保险丝来检查新安装的照明灯是否正常，闭合开关后，发现灯泡L0发光呈暗红色，则说明安装的照明灯 正常 （选填“正常”“断路”或“短路”）
【分析】（1）为了用电的安全，开关应接在火线与电灯之间。
（2）检验灯安在保险丝处后，当开关闭合时若电灯正常，则检验灯与电灯串联，得到的电压小于200V，实际功率小于额定功率，发暗红色光，若电灯短路，则检验灯得到额定电压，正常发光，若电灯断路，则检验灯不亮。
【解答】解：
（1）为了用电的安全，开关应接在火线与电灯之间，因此开关应装在2处；
（2）若保险丝处用一只额定电压为220V的灯泡L0替换，此时两灯泡串联；闭合开关后，发现灯泡L0发光呈暗红色，说明检验灯L0分得的电压小于220V，也说明新安装的照明灯分得一部分电压，则安装的照明灯是正常的。
故答案为：2；正常。
【点评】本题考查电灯与开关的接法和用检验灯检查电路的故障。应根据检验灯的三种状态来分析。
9．（2分）如图，A、B弹簧下方分别吊着软铁棒和条形磁铁，闭合开关，将滑动变阻器的滑片逐渐向左移动时，A弹簧的长度将 缩短 ，B弹簧的长度将 伸长 （选填“伸长”、“缩短”或“不变”）。
【分析】本题抓住影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小，线圈的匝数。滑动变阻器滑片移动，如何引起电流的变化，如何影响电磁铁的磁性强弱，根据安培定则判断通电螺线管的极性。
【解答】解：
开关闭合，通电螺线管具有磁性，将软铁棒A吸引；将滑动变阻器的滑片逐渐向左移动时，变阻器接入电路中的电阻增大，则电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，对软铁棒A的吸引力减小，故A弹簧的长度将缩短；
开关闭合，根据安培定则可知，通电螺线管的上端为S极，同名磁极相互排斥，弹簧长度会缩短；将变阻器的滑片逐渐向左移动时，电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，条形磁铁B受到的排斥力减小，所以弹簧长度会伸长。
故答案为：缩短；伸长。
【点评】本题考查了影响电磁铁磁性强弱的因素和根据安培定则判断通电螺线管的极性，难易程度适中。
10．（2分）如图所示，电源电压保持不变，L1、L2、L3是电阻保持不变的灯泡，L2、L3完全相同。第一次开关S、S1、S2都闭合时，L1电功率为25W：第二次只闭合开关S时，L1的电功率为16W．此时L3的电功率为 4 W．当S，S1，S2都闭合时，总功率为 125 W。
【分析】（1）开关S、S1、S2都闭合时，L1、L2并联；只闭合开关S时，L1、L3串联，由电路特点和P＝表示出两次L1的电功率，由此可得的L1、L3电压、电阻关系；由P＝I2R计算只闭合S时，L1和L3的功率之比，求出L3的电功率；
（2）根据P＝求出L1和L2的功率之比，求出L2的电功率，两电阻并联的总功率等于各电阻功率之和。
【解答】解：（1）由图知，开关S、S1、S2都闭合时，L1、L2并联，
由并联电路特点和P＝可得此时L1的电功率：P1＝＝25W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
由图知，只闭合开关S时，L1、L3串联，
由P＝可得，此时L1的电功率：P1′＝＝16W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①÷②可得：＝，
由串联电路的电压特点可得，L1、L3的电压之比：＝＝＝，
由串联电路的分压原理可知：＝＝，
L2、L3是完全相同，则L1、L2的电阻之比：＝＝，
只闭合开关S时，L1、L3串联，两灯的电流相等，
所以L1、L3的电功率之比：＝＝＝，
因为P1＝16W，所以L3的电功率：
P3＝P1＝×16W＝4W；
（2）开关S、S1、S2都闭合时，L1、L2并联，
两灯的电功率之比：＝＝＝，
所以L2的电功率：P2＝4P1＝4×25W＝100W，
此时的总功率：P＝P1+P2＝25W+100W＝125W。
故答案为：4；125。
【点评】本题考查了串联和并联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的应用，解题的关键是正确判断开关在不同状态下电路的结构，熟练运用公式找到电阻关系是关键。
二、选择题（共26分，第11～16小题，每小题只有一个正确选项，每小题3分；第17、18小题为不定项选择，每小题有一个或几个正确选项，每小题3分，全部选择正确得4分，选择正确但不全是1分，不选、多选或错选得0分）
11．（3分）关于内能，有以下四个观点，你认为正确的是（ ）
①物体温度越低，内能越小，0℃的物体没有内能
②改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式
③两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
④一切物体都具有内能，而不一定具有机械能
A．只有①③ B．只有②③ C．只有①④ D．只有②④
【分析】（1）内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，一切物体都有内能，内能的大小跟温度、质量、状态有关；
（2）做功与热传递在改变物体的内能的效果上是等效的，但从能的转化观点来看它们的区别在于：做功是其他形式的能转化为内能，能量的形式没有变化；热传递则是内能在物体间发生转移；
（3）热传递的条件是物体之间有温度差，高温物体将能量向低温物体传递，直至各物体温度相同；
（4）内能的概念：所有分子的分子动能和分子势能的总和，一切物体都具有内能，内能与是质量、温度、状态有关；
物体由于运动具有的能量叫做动能，物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能，物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能，重力势能和弹性势能统称势能，动能和势能统称机械能。
【解答】解：
①一切物体在任何温度下都具有内能，所以0℃的物体仍具有内能，故①错误；
②改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式，它们在改变内能能达到相同的效果，故②正确；
③发生热传递的条件是：有温度差，所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体，故③错误；
④一切物体都具有内能，而不一定具有机械能，故④正确。
故选：D。
【点评】本题是一道热学综合题，主要考查学生对内能、热传递的条件及改变物体内能方法的理解，是中考的热点，热学的重点。
12．（3分）如图a为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是（ ）
A．图a中气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力
B．气缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小
C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图A所示的原理相似
D．汽油机一个工作循环的正确顺序是ABCD
【分析】（1）四冲程汽油机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，在做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能，在压缩冲程中的能量转化是转化机械能为内能；
（2）做功冲程中，气缸内的燃气对外界做功，燃气的内能减小，温度降低。
【解答】解：A是吸气冲程、B是压缩冲程、C是做功冲程、D是排气冲程，蒸汽弹射装置是内能转化为机械能，与C图做功冲程相似；
AB、a图中，气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，其内能减小，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，该过程中内能转化为机械能，燃气的内能减小，故AB正确；
C、蒸汽弹射装置工作时内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程相似，而图A中汽油机的进气门打开，排气门关闭，活塞向下移动，是汽油机的吸气冲程，与蒸汽弹射装置工作时的原理不同，故C错误；
D、四冲程汽油机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，所以汽油机一个工作循环的正确顺序是ABCD，故D正确。
故选：C。
【点评】此题主要考查了汽油机四个冲程中的能量转化情况，知道压缩冲程与做功冲程发生了能量的转化情况正好相反。
13．（3分）如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片P缓慢向b端移动，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．L与R是串联关系，A1测得是滑动变阻器R的电流
B．电压表测电源电压，灯泡逐渐变暗
C．电压表示数与电流表A2和A1示数差的比值不变
D．电压表示数与电流表示数A2示数的乘积变小
【分析】根据电流流向法分析电流的路径，只有一条路径的为串联，否则为并联，要注意电流表与被测电路元件串联、电压表与被测电路元件并联；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电流和实际功率的变化，进一步判断灯泡亮暗的变化，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变阻器的电流变化，根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化，进一步得出电压表示数与电流表示数A2示数的乘积变化，结合通过R的电流判断电压表示数与电流表A2和A1示数差的比值变化。
【解答】解：
由电路图可知，开关S闭合后，电流从电源的正极出发，经开关后分支，一支经电流表A1、灯泡L，另一支经变阻器R后汇合经电流表A2回到电源的负极，电压表并联在电源两端，
所以L与R并联，电流表A1测L支路电流，电流表A2测干路电流，电压表测电源两端的电压，故A错误；
因电源电压保持不变，
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L的电流和L的实际功率不变，灯泡的亮暗不变，故B错误；
将滑动变阻器R的滑片P缓慢向b端移动，接入电路中的电阻变大，
由I＝可知，通过R的电流变小，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以干路电流变小，
则电压表示数与电流表示数A2示数的乘积变小，故D正确；
因电流表A2和A1示数差等于通过R的电流，
所以，电压表示数与电流表A2和A1示数差的比值变大，故C错误。
故选：D。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串并联的辨别和并联电路特点以及欧姆定律的应用，正确的判断电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
14．（3分）要测量一个阻值约为600Ω的电阻Rx，提供的器材有：新干电池两节、学生用电压表、300Ω的定值电阻R0、电阻箱R1（0﹣9999Ω 5A）和滑动变阻器（200Ω 2A）各一个，开关三个，导线若干。下列设计的四种方案中，能测出Rx的阻值且最合理的是（ ）
A．甲和乙 B．甲和丙 C．乙、丙和丁 D．丙和丁
【分析】测量电阻的原理是：R＝，根据测电阻的原理可知，要测量未知电阻的阻值，需要测量测未知电阻两端电压和通过的电流，根据各选项的电路逐个分析判断。
【解答】解：
甲：由电路图可知，只闭合S和S1时，电阻Rx与定值电阻R0串联，电压表测量电源电压，只闭合S和S2时，电阻Rx与定值电阻R0仍串联，电压表测量Rx两端的电压，根据串联电路特点可知定值电阻R0两端的电压，已知定值电阻R0两端的电压和电阻，根据欧姆定律即可求出电路中的电流，最后利用R＝即可求出被测电阻，但不能多次测量求平均值，减小误差，故甲不符合题意；
乙：由电路图可知，只闭合S和S1时，电阻Rx与电阻箱R1串联，电压表测量电源电压，只闭合S和S2时，电阻Rx与电阻箱R1仍串联，电压表测量Rx两端的电压，根据串联电路特点可知电阻箱R1两端的电压，已知电阻箱的阻值和两端电压，根据欧姆定律即可求出电路中的电流，最后利用R＝即可求出被测电阻，由于电阻箱的阻值变化范围比较大，可以改变电阻箱的位置，多次测量求平均值，减小误差，故乙符合题意；
丙：由电路图可知，闭合开关S和S1时，未知电阻Rx与滑动变阻器串联，电压表测量Rx两端电压，读出电压表示数Ux；只闭合S和S2时，滑动变阻器与定值电阻R0串联，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表的示数为U1，此时电路的电流为I＝，
将滑动变阻器的滑片移到最左边，电压表测量电源电压，示数为U，则只闭合S和S2，保持滑动变阻器的滑片不动时，滑动变阻器两端的电压为U﹣U1，电路的电流为I＝，则滑动变阻器的阻值为R滑＝＝＝，则未知电阻Rx＝＝＝＝，移动滑动变阻器可以实现多次测量求平均值，减小误差，故丙符合题意；
丁：由电路图可知，电阻箱与被测电阻Rx并联后再与滑动变阻器串联，闭合开关S和S1时，未知电阻Rx与滑动变阻器串联，电压表测量Rx两端电压，读出电压表示数；只闭合S和S2时，滑动变阻器与电阻箱R1串联，保持滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱R1的阻值，使电压表示数与原来的示数相同，读出电阻箱R1值，即为Rx的阻值，移动滑动变阻器可以多次测量求平均值，减小误差，故丁符合题意；
综合分析乙丁符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查了电阻测量电路的设计，不仅会设计正确的方案，同时还要注意合理性。
15．（3分）如图所示，甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水，先后将两个电阻R1和R2以并联和串联的方式分别放入甲、乙、丙、丁容器中，其中R1＞R2，若通电相同时间，则这四个容器中的水温从低到高的顺序是（ ）
A．甲、乙、丙、丁 B．丁、丙、甲、乙
C．丙、丁、乙、甲 D．甲、乙、丁、丙
【分析】四个相同容器里装有质量和初温相同的水，吸收的热量越多，温度升高的越高。水吸收的热量来自于电阻通电产生的热量，根据焦耳定律结合图示电路，分别判断四个容器中电阻产生热量的大小关系即可解题。
【解答】解：左图中，R1与R2并联，根据并联电路特点和焦耳定律公式的变形式Q＝t可知，在电压和通电时间相同的情况下，电阻小的产生的热量多。而R1＞R2，所以Q甲＜Q乙；
右图中，R1与R2串联，根据串联电路特点和焦耳定律Q＝I2Rt可知，在电流和通电时间相同的情况下，电阻大的产生的热量多。而R1＞R2，所以Q丙＞Q丁；
左图中，通过R1的电流是：I1＝，
右图中，通过R1的电流是：I1′＝，
I1＞I1′，由Q＝I2Rt知，Q甲＞Q丙，
所以这四个容器中电阻产生的热量关系是：Q乙＞Q甲＞Q丙＞Q丁，
四个容器中的水温从低到高的顺序是：丁、丙、甲、乙。
故选：B。
【点评】本题综合性比较强，不仅考查了焦耳定律、欧姆定律，还包括串并联电路的特点。做这类比较题时一定要用控制变量法去分析。
16．（3分）关于下列四幅图，说法正确的是（ ）
A．甲图是发电机的模型图，扬声器的原理与之相同
B．乙图是电动机的原理图，麦克风的原理与之相同
C．丙图说明磁能生电
D．丁图是发电机的模型图，其它条件不变，只将磁体南北极对调，流过灯泡的电流方向将改变
【分析】（1）电流的磁效应：通电导线周围存在磁场；
（2）电动机工作原理：通电导体在磁场中受力的作用；
（3）发电机工作原理：电磁感应现象。
【解答】解：A、甲图属于通电导体在磁场中受力的作用，是电动机的模型图，电能转化为机械能，扬声器原理与之相同，故A错误；
B、乙图属于通电导体在磁场中受力的作用，是电动机的实物连接图，电能转化为机械能，麦克风是把声信号转换成电信号，即把机械能转化为电能，故B错误；
C、丙图是奥斯特发现了电流的磁效应的实验原理图，不能说明磁生电，故C错误；
D、丁图是发电机的模型图，发电机电流方向与磁场方向和导体运动方向有关，其它条件不变，只将磁体南北极对调，磁场方向改变，流过灯泡的电流方向将改变，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查的是电流的磁效应、电动机和发电机的原理图，要求同学们能深刻理解原理，注意原理图的相同点和不同点。
（多选）17．（4分）如图所示电路，已知L1、L2中有一盏灯开路，以下说法正确的是（ ）
A．电流表A的示数一定为零，若电压表V1有示数则L2开路
B．电流表A的示数一定为零，若电压表V2有示数则L2开路
C．电压表V1的示数可能为零，若电压表V2有示数则L2开路
D．电压表V2的示数可能为零，若电压表V1有示数则L2开路
【分析】根据串联电路的特点可知有一盏灯开路，则电路中没有电流，电流表的示数一定为零；然后根据电压表使用特点，对每一种现象进行分析即可。
【解答】解：已知L1、L2中有一盏灯开路，根据串联电路的特点，如果某处有断路，则整个电路就会不通，所以串联在电路的电流表示数一定为零；
若出现开路的是灯泡L1，则与L2并联的电压表V2的正负接线柱无法与电源的正负两极相连通，所以电压表V2示数为零，而与L1并联的电压表V1的正负接线柱能通过L2与电源的正负两极相连通，所以电压表V1有示数；
若出现开路的是灯泡L2，则L1与并联的电压表V1的正负接线柱无法与电源的正负两极相连通，所以示数为零，而L2与并联的电压表V2的正负接线柱能通过L1与电源的正负两极相连通，所以电压表V2有示数；
由上分析可知：电流表A的示数一定为零，若电压表V2有示数则L2开路；同时若电压表V2有示数则电压表V1一定没有示数；同样，若电压表V1有示数则电压表V2一定没有示数。故选项BC正确。
故选：BC。
【点评】此题考查了电路故障的判断以及电表的使用，掌握电压表有无示数的判断和开路对电路的产生的影响是解答本题的关键。
（多选）18．（4分）如图所示是某同学在做“用滑动变阻器调节灯泡亮度”的实验电路图，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，电流表的量程“0～0.6A”，滑动变阻器规格“20Ω lA”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化），在不损坏电路各个元件的情况下，下列判断正确的是（ ）
A．灯泡的最小功率是0.162W
B．该电路的最大功率是2.25W
C．电压表的示数变化范围是2V～3V
D．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω
【分析】由电路图可知，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。
（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出电压表的示数为3V时灯泡两端的电压，确定灯泡是否可以正常发光；根据串联电路的电流特点可知电路中的最大电流为灯泡额的电流和滑动变阻器允许通过最大电流中较小的一个，根据P＝UI求出电路中的最大电功率，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；
（2）当电压表的示数为3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，据此判断出电压表的范围；利用欧姆定律求出灯泡的电阻，利用串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，利用欧姆定律求出电路中的电流，利用P＝I2R求出灯泡的最小功率，利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值即可得出滑动变阻器阻值变化的范围。
【解答】解：由电路图可知，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。
（1）灯泡正常发光时的电压为2.5V，功率为1.25W，
根据P＝UI可得，灯泡正常发光时电路中的电流：
I＝IL＝＝＝0.5A，
因为串联电路总电压等于各分电压之和，
所以灯泡正常发光时电压表的最小示数为：U滑小＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V，
因为2V＜3V，没有超出电压表的量程，
所以灯泡两端的电压可以达到2.5V，
因为串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的量程“0～0.6A”，灯泡的额定电流为0.5A，
所以电路中的最大电流Imax＝IL＝0.5A，
电路的最大电功率：
Pmax＝UImax＝4.5V×0.5A＝2.25W，故B正确；
此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，最小为：
R滑min＝＝＝4Ω；
（2）当电压表的示数最大为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，
所以电压表的示数变化范围是2V～3V，故C正确；
灯泡的电阻：
RL＝＝＝5Ω，
灯泡两端的电压：
UL′＝U﹣U滑max＝4.5V﹣3V＝1.5V，
电路中的最小电流：
Imin＝＝＝0.3A，
灯泡的最小功率：
PL′＝（Imin）2RL＝（0.3A）2×5Ω＝0.45W，故A错误；
滑动变阻器接入电路中的最大阻值：
R滑max＝＝＝10Ω，
所以滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω～10Ω，故D错误。
故选：BC。
【点评】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，关键是根据灯泡的额定电流确定电路中的最大电流和电压表的最大示数确定电路中的最小电流，并且要知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
三、简答与计算题（共32分，第19小题6分，第20小题7分，第21小题9分，第22小题10分）
19．（6分）如图是一款劣质墙壁插座，由于插头与插座接触不牢，导致插头与插座连接处比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。请从物理学角度分析：
（1）连接处接触不牢电阻会如何变化？
（2）相同时间内连接处比插头导线更热的原因是什么？
【分析】由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比。导线相互连接处因为接触不良，易造成电阻变大，因为导线连接处与其他导线串联在电路中，通电时间是相同的，由焦耳定律可知电阻大的产生的热量越多，据此分析。
【解答】解：
（1）在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大；
（2）由于导线连接处与导线串联在电路中，通过的电流相等、通电时间相等，
根据Q＝I2Rt，连接处产生的热量较多，往往比别处更容易发热，加速导线老化，甚至引起火灾。
故答案为：（1）连接处接触不牢电阻变大；（2）电流和通电时间相等时，接触处电阻大，产生热量多，所以容易发生火灾。
【点评】本题主要考查对焦耳定律及应用的了解和掌握，知道导线和导线的连接处为串联（电流相等）是本题的关键。
20．（7分）如图所示四缸发动机工作原理，内燃机通过连杆把四个气缸的活塞连在一根曲轴上，并使各气缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个气缸在做功，其他三个气缸分别在做吸气、压缩和排气工作。次四缸发动机的主要技术指标如下表所示，其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单排量，它取决于活塞的面积与活塞上下运动的距离，当发动机以最大功率工作时，曲轴转速为5500r/min，汽油的热值为4.6×107J/kg，求：
排量
1.6L
最大功率
66kW
（1）这辆车发动机的单缸排量V0为多少？
（2）在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，当发动机以最大功率工作时，在每一个做功冲程里，燃气对活塞所做的功W1为多少？
（3）试求这两汽车的发动机以最大功率工作时，做功冲程中燃气对活塞的平均压强？
【分析】（1）知道四个缸总排量，可以求单缸排量；
（2）知道发动机的输出功率，利用功率公式P＝计算发动机在1s内做功；因为有四个缸同时工作，所以可以求出每个缸1s内做功多少，又知道转速（每分钟曲轴或飞轮所转的周数）为5500r/min，而四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次，可以求每个做功冲程里发动机做功多少；
（3）上面求出了在每个做功冲程里，燃气对活塞所做的功的大小，又知道单缸排量V0，利用W＝pV0求燃气对活塞的压强。
【解答】解：
（1）因为四缸总排量为1.6L，
单缸排量：
V0＝×1.6L＝0.4L；
（2）曲轴转速为5500r/min，即每秒做功次，则做一次功所需时间为s；
又因为转速为5500r/min＝r/s，该内燃机在飞轮转动的每半周里，都有一个气缸在做功，则曲轴每转一周，做功两次，即每秒对外做功次，则做一次功所需时间为s，
在一个总共冲程，燃气对活塞做功：W1＝Pt＝66×103W×s＝360J；
（3）因为W′＝Fs＝pSs＝pV，V＝0.4L＝0.4×10﹣3m3，
所以燃气对活塞的压强：p＝＝＝9×105Pa；
答：
（1）这辆车发动机的单杠排量为0.4L；
（2）在每一个做功冲程里，燃气对活塞所做的功为360J；
（3）做功冲程中燃气对活塞的平均压强为9×105Pa。
【点评】本题综合考查了功的计算、功率的计算、压强的计算、热量的计算、机械效率的计算，计算到每一个冲程，需要细心，属于难题。
21．（9分）如图甲的电路中，电源电压保持不变。灯泡L的电流随电压U的变化关系如图乙。定值电阻R1＝60Ω，R2为标有“90Ω 1A”的滑动变阻器。
（1）滑动变阻器的滑片在中点时，只闭合开关S2，电流表的示数为0.2A，求电源电压；
（2）若将滑动变阻器的滑片移至a端，只闭合开关S2、S3后，求电流表的示数；
（3）只闭合开关S1，若灯泡两端电压不能超过6V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，为了保护电路的安全，求滑动变阻器R2的取值范围。
【分析】（1）滑动变阻器的滑片在中点时，只闭合开关S2时，电路为R2的简单电路，电流表测电路中的电流，根据电压表内阻的特点可知此时变阻器接入电路中的电阻最大，根据欧姆定律求出电源的电压；
（2）若将滑动变阻器的滑片移至a端，只闭合开关S2、S3后，R1与R2并联，电流表测干路电流，根据并联电路的特点和欧姆定律求出干路电流表的示数；
（3）只闭合开关S1时，灯泡L与变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，根据图乙读出灯泡两端的电压为6V时通过的电流，然后与电流表的量程相比较确定电路中的最大电流，
此时R2接入电路中的电阻最小，根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，利用欧姆定律求出R2接入电路中的最小电阻；
当电压表的示数最大时，灯泡两端的电压最小，电路中的电流最小，变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出此时灯泡两端的电压，
根据图乙读出通过灯泡的电流即电路中的电流，根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的最大阻值，然后得出滑动变阻器R2的取值范围。
【解答】解：（1）滑动变阻器的滑片在中点时，只闭合开关S2时，电路为R2的简单电路，电流表测电路中的电流，
因电压表的内阻很大，在电路中相当于断路，
所以，此时变阻器接入电路中的电阻最大，
由I＝可得，电源的电压：
U＝IR2＝0.2A×90Ω＝18V。
（2）若将滑动变阻器的滑片移至a端，只闭合开关S2、S3后，R1与R2并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流表的示数：
I′＝+＝+＝0.5A。
（3）只闭合开关S1时，灯泡L与变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，
由图乙可知，灯泡两端的电压为6V时，通过的电流为0.5A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，
所以，电路中的最大电流I大＝0.5A，此时R2接入电路中的电阻最小，
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：
U2＝U﹣UL＝18V﹣6V＝12V，
则R2接入电路中的最小电阻：
R2小＝＝＝24Ω，
当电压表的示数U2大＝15V时，灯泡两端的电压最小，电路中的电流最小，变阻器接入电路中的电阻最大，
此时灯泡两端的电压：
UL′＝U﹣U2大＝18V﹣15V＝3V，
由图乙可知，通过灯泡的电流为0.3A，即电路中的电流I小＝0.3A，
变阻器接入电路中的最大阻值：
R2大＝＝＝50Ω，
所以，滑动变阻器R2的取值范围为24Ω～50Ω。
答：（1）电源电压为18V；
（2）若将滑动变阻器的滑片移至a端，只闭合开关S2、S3后，电流表的示数为0.5A；
（3）滑动变阻器R2的取值范围为24Ω～50Ω。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式是关键，要注意灯泡的电阻是变化的。
22．（10分）如图所示，电源两端电压保持不变。小灯泡L标有“6V 3W”字样，当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，电流表示数为0.2A；当开关S1断开、S2闭合时，小灯泡正常发光，电压表V2的示数为8V．假设小灯泡阻值不变，在电路安全工作的情况下：
（1）求电源电压、R1阻值和滑动变阻器的最大阻值；
（2）当开关S1断开、S2闭合时，求电路中在10s内产生的热量；
（3）当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器消耗的功率为4W，求滑动变阻器连入电路的电阻。
【分析】（1）当开关S1断开、S2闭合时，R1与灯泡L串联，电压表V2测R1两端的电压，此时灯泡正常发光，其两端的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，根据串联电路的电流特点和P＝UI求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出R1阻值；当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，灯泡L与滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻和灯泡的电阻，根据电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值；
（2）当开关S1断开、S2闭合时，根据Q＝W＝UIt求出电路中在10s内产生的热量；
（3）当开关S1闭合、S2断开时，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，根据P＝I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率，解方程得出两个可能的值，再根据电路中的电流和灯泡正常发光时的电流相比较确定滑动变阻器接入电路中的电阻。
【解答】解：（1）当开关S1断开、S2闭合时，R1与灯泡L串联，电压表V2测R1两端的电压，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光，
所以，电源的电压：
U＝UL+U1＝6V+8V＝14V；
因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，
所以，电路中的电流：
I＝IL＝＝＝0.5A，
由I＝可得，R1的阻值：
R1＝＝＝16Ω；
灯泡的电阻为：
RL＝＝＝12Ω，
当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，灯泡L与滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，
此时电路中的总电阻：
R总＝＝＝70Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器的最大阻值：
R2大＝R总﹣RL＝70Ω﹣12Ω＝58Ω；
（2）当开关S1断开、S2闭合时，电路中的电流I＝0.5A，
则电路中在10s内产生的热量：
Q＝W＝UIt＝14V×0.5A×10s＝70J；
（3）当开关S1闭合、S2断开时，灯泡L与滑动变阻器R2串联，
电路中的电流：
I″＝＝，
滑动变阻器消耗的电功率：
P2＝（I″）2R2＝（）2R2＝4W，
整理可得：R22﹣25R2+144Ω2＝0，
解得：R2＝9Ω，或R2＝16Ω，
当R2＝9Ω时，电路中的电流I″＝＝＝A＞0.5A（即电流超过了灯泡的额定电流），此种情况不允许；
当R2＝16Ω时，电路中的电流I″＝＝＝0.5A，此种情况允许，
所以，滑动变阻器消耗的功率为4W时，滑动变阻器连入电路的电阻为16Ω。
答：（1）电源电压为14V、R1阻值为16Ω、滑动变阻器的最大阻值为58Ω；
（2）当开关S1断开、S2闭合时，电路中在10s内产生的热量为70J；
（3）当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器消耗的功率为4W，滑动变阻器连入电路的电阻为16Ω。
【点评】本题考查了串联电路特点和欧姆定律、电功率公式、电热公式的应用，分清电路的连接方式和正确的判断最后一问滑动变阻器接入电路中的电阻是关键。
四、实验与探究题（共32分，每小题8分）
23．（8分）盈盈同学设计一组实验（如图），请同学们一齐观察实验并完成填空：
（1）如图1所示，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满，封闭管口，并将玻璃管反复翻转，观察液面的位置，发现液体总体积变小，说明分子间存在 间隙 。
（2）如图2所示的装置，其中一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一个装有空气，则演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在 下 （选填“上”或“下”）方。
（3）根据 上 瓶（填“上”或“下”）内的气体颜色会变红现象可知气体发生了扩散。
（4）若实验温度分别为①0℃，②4℃，③20℃，④30℃，则在 ④ （选填序号）温度下气体扩散最快。
（5）如图3所示，盈盈同学把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面，在离开水面时，观察到弹簧测力计示数 变大 ，离开水面后 变小 （均选填“变大”、“变小”或“不变”），说明了 分子间存在引力 。
【分析】（1）物质由分子组成，组成物质的分子间存在间隙；
（2）二氧化氮气体的颜色是红棕色的，而且比空气的密度大；
（3）分子是在永不停息地做无规则运动；
（4）分子的无规则运动与温度有关，温度越高运动越剧烈；
（5）分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解：（1）因为分子间存在着空隙，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小了；
（2）二氧化氮气体的颜色是红棕色的，而且比空气的密度大，因此必须放在下面的瓶子中，避免由于重力使气体向下落，分不清是重力还是扩散；
（3）二氧化氮气体的颜色是红棕色的，而且比空气的密度大，因此必须放在下面的瓶子中。将两个瓶口对在一起，二氧化氮气体分子会向空气中运动，所扩散现象说明了气体分子在不停地做无规则运动；
（4）温度越高，运动速度越快，所以④的气体扩散最快；
（5）因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数将变大。
故答案为：（1）间隙（或空隙）；（2）下；（3）上；（4）④；（5）变大；变小；分子间存在引力。
【点评】本题考查分子动理论的基本知识，注重物理规律在生产生活中的应用，要求学生能准确的用所学理论解释相关现象。
24．（8分）【提出问题】水和空气哪种物质的导热性能好？
【猜想与假设】小明进行了如下猜想：
猜想一：水的导热性能好；
猜想二：空气的导热性能好。
【设计与进行实验】
小明用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，另一个放在空气中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，放在同一个桌面上，如上图所示，实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如下表：
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
甲的示数/℃
70
60
53
47
42
39
37
35
34
33
乙的示数/℃
70
66
61
58
55
52
50
48
46
44
【实验结论】
（1）分析表中数据，可得出结论： 在水中冷却比在空气中冷却效果要好 。
【评估与交流】
（2）对甲、乙两个瓶中的牛奶，除了要控制它们的初温相同外，还要控制它们的 质量 相同。
（3）热牛奶放在水中温度下降是通过 热传递 方式来 减少 （选填“增加”或“减少”）内能。
（4）进一步分析表中甲的示数，小明又发现，在冷却过程中，牛奶冷却的快慢前后并不一致，是越来越 慢 的。
【实验拓展】
（5）如果有一天，你要喝一杯奶茶，下列两种冷却方法中，效果较好的是 A
A．将滚烫的热茶冷却5分钟，然后加适量冷牛奶
B．先将适量的冷牛奶加进滚烫的热茶中，然后冷却5min
（6）物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢，若小明用“冷却速度”来表示物体冷却快慢，则“冷却速度”可定义为：质量为1千克的物体， 单位时间内降低的温度 叫做冷却速度。
【分析】（1）根据表格数据，如果温度计温度越低，说明冷却效果越好；
（2）控制变量法是让某一个相关因素发生变化，观察其对结果的影响。影响牛奶降低温度的因素很多，比如牛奶的质量、初温等等；
（3）做功和热传递改变物体的内能的特点：热传递改变物体的内能是能量的转移，做功改变物体的内能是能量的转化；
（4）通过在相同的时间内比较温度下降的多少来比较牛奶冷却快慢的程度；
（5）根据水在自然冷却的过程中温度变化的规律来判断；
（6）结合学过的概念给冷却速度进行定义。
【解答】解：
（1）通过实验数据发现，相同时间内，水中浸泡的牛奶温度较低，说明放在水中冷却比在空气中冷却效果要好；
（2）影响牛奶降温的因素很多，但只能保证其中一个发生改变，所以对甲、乙两个牛奶瓶中的牛奶，除了要控制它们的初温相同外，还要控制它们的质量相同；
（3）热牛奶放在水中温度下降时，内能减少，是通过热传递的方式改变牛奶的内能；
（4）当实验时间较长时，相同时间内牛奶降温的速度逐渐变慢，就是指冷却速率变慢；
（5）水在自然冷却的过程中温度在降低，而且开始时温度降低很快，后来温度降低很慢，所以采用第A种办法效果更好；
（6）“冷却速度”可定义为：质量为1千克的物体，单位时间内降低的温度叫做冷却速度。
故答案为：（1）在水中冷却比在空气中冷却效果要好；（2）质量；（3）热传递；减少；（4）慢；（5）A；（6）单位时间内降低的温度。
【点评】解决此类问题要结合影响导热性能的因素利用控制变量法进行分析解答。同时也要结合物理知识，要求对所给装置进行具体分析。
25．（8分）小北利用如图甲的电路探究“电流与电压、电阻的关系”。已知电源电压为4.5V且保持不变，实验用到的定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω，滑动变阻器的规格为“0～50Ω”。
（1）用笔画线代替导线按图甲所示电路图将图乙中实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动，电路中电流变大，导线不得交叉）。
（2）闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，小北利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；接在a、c之间，电压表无示数，如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是 滑动变阻器断路 。
（3）问题解决后，他们接入阻值为10Ω的电阻进行实验，并得出如表中的数据，对数据进行分析后得出实验初步结论是：电阻一定时，通过电阻的电流与它两端的电压成 正比 。
电压U/V
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.1
0.15
0.2
0.25
（4）接下来他们再次对电流与电阻关系进行探究，为了用题目中提供的所有的定值电阻正确完成五次实验，应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持 1.5 V不变。完成第一组实验 断开开关 ，改接另一个定值电阻后，继续操作有以下四步：①闭合开关；②将滑动变阻器的滑片移到最右端；③记录电流表示数；④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑，正确的顺序是 ②①④③ 。
（5）小北同学每次随机选取一个定值电阻，进行了五次实验，根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图丙，且实验中各电路元件完好，读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定，根据图丙中的数据分析，阻值为 20 Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片，这次实验之前的那一次实验，小北选取的是阻值为 5 Ω的定值电阻。
【分析】（1）由甲电路图可知，定值电阻Rx与滑动变阻器串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，为了准确读数，电压表和电流均选小量程，滑动变阻器的滑片P向左移动，电路中电流变大，说明变阻器的左下方接线柱与任何上方接线柱串联在电路中；
（2）由题意可知，电路连接完好，只有一个元件有故障，当电压表和电流表均无示数时电路不可能是短路，只能是断路，利用一支电压表检测电路故障时，电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路，若电压表无示数说明电压表两接线柱与电源之间断路；
（3）根据题意可知定值电阻的阻值不变，分析表格数据得出通过定值电阻电流与其两端电压的变化倍数关系，然后利用控制变量法得出结论；
（4）设出控制定值电阻两端保持的最少电压，根据串联电路的规律和分压原理得出等式，根据表达式可知定值电阻最大时，对应的变阻器连入电路最大，电压表示数最小，据此得出答案；实验过程中，更换定值电阻时，应先断开开关，然后滑动变阻器的滑片调至最大阻值处，改接另一个定值电阻，再闭合开关，滑片移到适当位置，记录电流表的示数；
（5）根据如图丙画出的电流与电阻关系的图像知，除定值电阻为20Ω外，电流与电阻之积为一定值，由串联电路的规律和欧姆定律结合分压原理分析这次实验之前的那一次实验所选取的定值电阻。
【解答】解：（1）由甲电路图可知，定值电阻Rx与滑动变阻器串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，
为了准确读数，电压表和电流均选小量程，滑动变阻器的左下方接线柱与任何上方接线柱串联在电路中时，滑片P向左移动，电路中电流变大，如下图所示：
（2）闭合开关，电压表和电流表均无示数，说明电路断路；
把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数，说明cab部分是通路，
接在a、c之间，电压表无示数，说明bc之间断路，
如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是滑动变阻器断路；
（3）由题意可知，定值电阻的阻值为10Ω，分析表格数据可知，通过定值电阻电流的变化倍数等于其两端电压的变化倍数，
故可得结论：电阻一定时，通过电阻的电流与它两端的电压成正比；
（4）设控制定值电阻两端的电压至少保持UV，由串联电路的规律和分压原理有＝，
当定值电阻最大时，对应的变阻器连入电路最大，电压表示数最小，即＝，故UV＝1.5V；
断开开关，改接另一个定值电阻后，从安全和规范角度考虑，应先把滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，然后闭合开关，滑片移到适当位置，记录电流表的示数，故正确的顺序为②①④③；
（5）由图丙画出的电流与电阻关系图像可知，除定值电阻为20Ω外，电流与电阻之积为均为3V不变，所以阻值为20Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片；
由串联电路的规律和欧姆定律可得，变阻器接入电路中的电阻R滑＝﹣20Ω＝﹣20Ω＝2.5Ω，
根据分压原理，定值电阻的电压为变阻器的2倍，定值电阻为2×2.5Ω＝5Ω，这次实验之前的那一次实验，小北选取的是阻值为5Ω的定值电阻。
故答案为：（1）如上图所示；（2）滑动变阻器断路；（3）正比；（4）1.5；断开开关；②①④③；（5）20；5。
【点评】本题考查了探究“电流与电压、电阻的关系”的实验，涉及到实物图的连接、电路故障的判断、分析实验数据得出结论、串联电路的特点和欧姆定律的应用等，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度。
26．（8分）在“测量小灯泡的功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）如图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图（不完整）。请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整。
（2）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 B （填“A”或“B”）端。其目的是： 保护电路 。
（3）连接好电路后，闭合开关，小明发现移动滑动变阻器滑片P，小灯泡不发光，电压表的示数为零。进一步观察并检查电路，发现电压表、电流表、导线及其连接均完好。针对电路中出现的小灯泡不发光的故障现象，他提出了如下猜想，①小灯泡短路；②小灯泡的灯丝断了；③滑动变阻器断路。根据故障现象，猜想 ② （填序号，下同）是错误的。如果观察到电流表有示数，则猜想 ① 是正确的。
（4）排除故障，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示，为测量小灯泡的额定功率，此时应将滑片P向 A （填“A”或“B”）端移动合适位置，再读出电流表示数如图丙所示，算出小灯泡的额定功率是 0.8 W。
（5）小明打算增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过图中操作（开关S接“a”、“b”各一次）来测量小灯泡的额定功率。图丁、戊是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是 D （填字母）。
A.两种方案都能
B.两种方案都不能
C.丁方案能，戊方案不能
D.丁方案不能，戊方案能
【分析】（1）将灯与变阻器串联在电路中，电压表与灯并联，
（2）滑动变阻器滑片应置于阻值最大的位置；
（3）对每个猜想所出现的现象逐一分析，确定与题目条件不符合与相符合的猜想；
（4）认清电压表小量程的分度值读数；灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向；
（5）开关S接“a”、“b”各一次，根据电路图，确定能否使小灯泡正常发光，若不能，则无法测量小灯泡的额定电功率。
【解答】解：（1）将灯与变阻器串联在电路中，电压表与灯并联，如下所示：
（2）由图知，滑动变阻器的左下接线柱连入电路，为保护电路，在闭合开关之前，应将滑片移至最右端即B端，使其阻值最大；
（3）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，小灯泡不发光，电压表示数为零：
①如果小灯泡短路，小灯泡不发光，相当于一根导线，电压表示数为0，电流表有示数，符合题意；
②如果小灯泡的灯丝断了，则电压表与电路中其它元件串联，因电压表内阻很大，根据欧姆定律，电流表示数接近0，电压表示数接近电源电压，小灯泡分得的电压很小，不发光，不符合题意；
③如果滑动变阻器断路，整个电路断路，则电压表、电流表均无示数，小灯泡不发光，符合题意；
故猜想②是错误的，如果观察到电流表有示数，则猜想①是正确的；
（4）灯在额定电压下正常发光，由图乙知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为1.4V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A端移动，直到电压表示数为额定电压；再读出电流表示数如图丙所示，图丙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流大小为0.32A，小灯泡的额定功率是：
P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W；
（5）图丁中，无论S接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光，丁方案不能测定小灯泡的额定电功率；
戊方案中，R0、小灯泡、变阻器三者串联，S接a时，电压表测定灯泡两端的电压，可调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V，此时灯泡正常发光；然后保持滑片的位置不动，当S接b时电压表测灯和定值电阻的总电压U总，因电路的连接关系没有改变，各电阻大小不变，灯与各电阻的电压不变，根据串联电路电压的规律，定值电阻两端的电压：U定＝U总﹣2.5V，由欧姆定律I＝可计算出通过R0的电流，根据串联电路电流的规律，即灯的额定电流，所以，戊方案能测出小灯泡的额定功率。
故选D。
故答案为：（1）如上所示；（2）B；保护电路；（3）②；①；（4）A；0.8；（5）D。
【点评】本题测小灯泡的功率，涉及电路的连接、常见故障的分析判断、实验的过程等，考查特殊情况下测额定功率方案设计，综合性强，难度较大。
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