新疆阿克苏地区阿克苏三中2023-2024学年九年级上学期期末物理模拟试卷

这是一份新疆阿克苏地区阿克苏三中2023-2024学年九年级上学期期末物理模拟试卷，共25页。
1．（2分）下列用电器正常工作时在5h内，消耗了0.05kW•h的电能，则有可能的电器是下列（ ）
A．空调B．电暖器C．电饭锅D．节能灯
2．（2分）下列现象中，能说明分子间存在空隙的是（ ）
A．酒精放置在空气中会减少
B．花店周围有较浓的花香
C．湿衣服在太阳下很快变干
D．用力挤压封口的塑料袋使袋由胀变瘪
3．（2分）关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（ ）
A．物体吸收热量，温度一定升高
B．热量总是从高温物体向低温物体传递
C．物体内能增大一定从外界吸收热量
D．高温物体含有的热量比低温物体多
4．（2分）在生产和生活中，常见到应用“水的比热容大”这一特性的情景，图中的事例与这特性无关的是（ ）
A．沿海地区昼夜温差较小
B．供暖系统用热水循环供暖
C．晚间向春播秧田灌水保温
D．夏日在地上洒水感到凉快
5．（2分）如图所示，电路中的电源由两节新干电池串联组成，下列说法正确的是（ ）
A．灯L1、L2并联
B．电压表测量灯L1两端的电压
C．闭合开关S，电路正常工作，若灯L1短路，电压表的示数变大
D．闭合开关S，电路正常工作，若灯L2开路，则电压表示数变大
6．（2分）如图所示，这是一种显示汽车油箱油量的装置图，其中滑杆相当于滑动变阻器R的滑片，若油箱中的油量增加，下列说法错误的是（ ）
A．R接入电路的电阻变小
B．电流表读数增大
C．电阻R0的功率减小
D．滑动变阻器R两端的电压减小
7．（2分）LED灯已成为家庭照明的主要选择，如图所示，一个18W的LED灯照明亮度和一个40W的白炽灯是相等的，两个灯泡均正常工作时，以下说法正确的是（ ）
A．LED灯每秒消耗40J电能
B．LED灯每秒产生的内能大于白炽灯
C．两个灯泡正常工作时的电功率相同
D．LED灯将电能转化为光能的效率较高
8．（2分）为加强疫情防控、学校在校门口设立了红外人脸识别测温系统。若人脸识别通过，开关S1闭合；若红外测温数值在正常范围内，开关S2闭合。只有两个条件都满足时，系统才会启动电动机打开闸门放行。如图中电路设计符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
9．（2分）下列做法中，符合安全用电要求的是（ ）
A．电灯的开关装在火线上
B．用湿布擦正亮着的台灯灯泡
C．在电线上晾晒湿衣服
D．触电时，用手直接去拉触电的人
10．（2分）在图中，通过电阻R1的电流跟它两端电压的关系如图甲所示，通过电阻R2的电流跟它两端电压的关系如图乙所示。根据图象信息可判断下列说法中正确的是（ ）
A．电阻R2的阻值随电压的增大而减小
B．当R1和R2串联时，它们两端的电压一定不等
C．R1和R2并联在电源电压为4V的电路中，总电流为0.5A
D．R1和R2串联在电源电压为9V的电路中，它们的总功率为4.5W
11．（2分）现有甲、乙两灯泡，甲标有“6V 6W”字样，乙标有“10V 5W”字样，不考虑温度对灯泡电阻的影响，为保证电路安全，下列说法中正确的是（ ）
A．若将两灯串联，电路两端允许加的最大电压是16V
B．若将两灯串联，则该串联电路允许的最大功率是8W
C．若将两灯并联，电路两端允许加的最大电压是6.5V
D．若将两灯并联，则该并联电路允许的最大功率是7.8W
12．（2分）如图甲所示电路，电源电压恒定，电流表量程为0～0.6A，小灯泡L的额定电压为2.5V，其I﹣U图象如图乙所示。闭合所有开关，滑片P位于变阻器R2的最右端时，R2消耗的电功率为P1；只闭合开关S1时，电流表示数为0.2A；只闭合开关S2，移动滑片P，当电路中电流最大时，变阻器R2的滑片P恰好位于中点，此时R2消耗的电功率为P2。若P1：P2＝2：1，则下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为6V
B．电阻R1的阻值为10Ω
C．变阻器R2的最大阻值为40Ω
D．电路允许消耗的最大功率为3W
二．填空题（共10小题，满分22分）
13．（2分）2022年5月20日，我国使用长征二号丙运载火箭同时将3颗试验卫星发射成功。火箭从地面向上发射过程中，其外壳与大气摩擦后温度升高，这是通过 的方式改变内能。
14．（2分）如图是武汉江滩公园安装的一款太阳能LED路灯。LED灯泡是由多个 制成的，白天太阳能电池板将 能转化为 能，夜晚LED灯发光将 能转化为 能。
15．（2分）如图所示为小军家上周一早上6点电能表的示数，从上周一早上6点到这周一早上6点电能表表盘共转过60000r，这周一早上6点电能表的示数为 kW•h，若小军家所在区域的电费为0.49元/度，这一个星期应该交电费 元。
16．（2分）在如图所示的电路中，A点连接是 （选填“零线”或“火线”），开关S接通后，电灯L不亮，若用测电笔在A、B、C、D各点检查后，发现AB、C、D点氖管均发光，则可以断定线路故障是 （选填“保险丝”、“灯丝”、“进户线零线”）断路了。
17．（3分）使用清洁能源天然气有助于国家提出的2060年前实现碳中和的目标。小明利用家中的天然气灶将初温为20℃，质量为1.8kg的水加热升温至70℃，则水吸收的热量为 J；若这些热量是由热效率为20%的普通煤炉提供，则至少需要消耗 kg的煤炭。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q煤炭＝3.0×107J/m3]
18．（2分）如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是滑动变阻器，它的金属滑片连在滑杆的右端，从电流表指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度。当油面上升时，电流表的示数 ，定值电阻R0两端的电压 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
19．（2分）如U﹣I图象所示，两个电阻R1和R2的大小关系是R1 R2（选填“大于”、“小于”或“等于”）；如电路图所示，当开关S、S1同时闭合时，1min电流通过电阻产生的总热量为Q1，当开关S闭合、S1断开时，1min电流通过电阻产生的总热量为Q2，则Q1 Q2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
20．（2分）如图所示电路，开关闭合后，滑动变阻器的滑片P在a端时电压表示数与P在b端时电压表示数之比为5：3，则电阻R与滑动变阻器最大阻值之比为 ；P在a端时电流表示数与P在b端时电流表示数之比分别为 。
21．（3分）若加在导体两端的电压为9V，通过导体的电流为0.3A，则该导体的电阻为 Ω，当该导体两端的电压减小到0V时，它的电阻是 Ω.
22．（2分）如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6V 3W”（灯泡电阻不变），开关S闭合。当S1、S2断开，滑片P从b端滑到某一位置时，变阻器的电阻减小6Ω，电流表的示数变化0.1A，灯泡恰好正常发光，此时电路的电流为 A；保持滑片P位置不变，闭合S1、S2，电流表的示数又变化了1.5A．当S1、S2都闭合时，调节滑片P，电路消耗的最小功率为 W，R0的阻值是 Ω。
三．作图题（共3小题，满分6分，每小题2分）
23．（2分）在如图所示的电路中，两灯泡L1、L2的连接方式未知。开关闭合后两灯泡均发光；若把L1取下，L2仍发光，电流表的读数减小。在方框内画出L1取下前实物电路的电路图。
24．（2分）如图所示，电源电压为3V，R的阻值大约10Ω，要求滑动变阻器滑片P向右滑动时，两块表的示数都变小，请将图所示的电路连接完整。
25．（2分）如图所示，用笔画线代替导线将电灯、开关、三孔插座接到家庭电路中。
四．实验探究题（共4小题，满分28分，每小题7分）
26．（7分）如图所示是“探究不同物质吸热的情况”的实验。将质量相等的水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，然后用两个相同的酒精灯加热并不断搅拌，每隔2min记录一次温度。实验记录如表：
（1）煤油在第6min的内能 第2min的内能（选填“大于”、“等于”、“小于”）。
（2）用玻璃棒搅拌在实验中的作用是使水或煤油 。
（3）由实验数据可知：比热容较大的物质是 （选填“煤油”或“水”）
27．（5分）在探究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中，某实验小组在实验中所用的导体的相关物理量的记录如表：
（1）要探究导体电阻大小与长度是否有关，应选用 两根导体；（填导体编号）
（2）由A、C可知：同种材料相同长度的导体的电阻与 有关。
（3）影响导体电阻大小的因素除了长度与横截面积，还与 和温度有关。
28．（8分）某组同学在做“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验，已知电源电压为4V保持不变
（1）电路图1中A是 表，B是 表；根据电路图把图2实物电路连接好。
（2）连接电路时，开关应 。按如图电路，闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片P应位于 （选填“A”或“B”）端。
（3）小军总结了同学们在实验中出现的故障，请你帮同学们找出故障的原因。
①现象：电流表示数为0，电压表示数近似电源电压，产生原因： 。
②现象：电流表示数不为0，电压表示数为0，产生原因： 。
③现象：电流表和电压表都有较大的示数，移动滑片两电表示数不变，产生原因： 。
④现象：电流表和电压表都有很小的示数，移动滑片两电表示数不变，产生原因： 。
⑤现象：电表指针向左侧无刻度处偏转，产生原因： 。
⑥现象：电表指针向右侧偏转超出刻度处范围，产生原因： 。
⑦现象：电表指针向右侧偏转角度较小，最大示数仍小于较小的量程，产生原因： 。
（4）探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”的实验数据记录如表（一）。
①第1次实验的电流表示数如图3所示，为 A；
②如表所示，请根据表（一）中数据在图4中进行描点连线。
③根据表中的数据，可得出结论： 。
④为了使上述实验结论更具有普遍性，你认为还应进行下列的哪一项操作？答： 。（选填字母）
A.换用电压不同的电源重复实验
B.换用阻值不同的电阻重复实验
⑤滑动变阻器在实验中的作用是保护电路和 。
⑥根据表中的数据可知，该电阻的阻值为 Ω。
⑦此实验中，不能用小灯泡代替定值电阻进行探究，理由是 。
表（一）
表（二）
（5）实验小组继续探究电流与电阻的关系，将电阻R先后更换为5Ω和20的电阻进行实验，得到的数据如表（二）所示。
①通过分析表中的数据可知，实验小组在操作过程中存在的错误是：
②滑动变阻器在实验中的作用是保护电路和 。
③完成表（二）中数据后，将电阻换为5Ω的电阻，闭合开关后，发现电阻两端的电压 （选填“大于”“小于”或“等于”）2V，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，直至 。
④正确操作后，记录实验数据可得表（三）。
根据表中的数据，可得出结论： 。
表（三）
⑤小红把5Ω的电阻换成20Ω的电阻后，无论怎样调节滑片都无法使电压表示数调到控制值，说明她选择的滑动变阻器 。
（6）在许多实验中都需要进行多次测量，其目的有以下两种：A，从不同情况中找到普遍规律：B.求平均值以减小误差。你认为在本实验中测量多组数据的目的是 （选填“A”或“B”）。
（7）某同学在“探究电流与电阻的关系”实验中，使用的电源电压恒为4.5V，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，可供选择的定值电阻的阻值为5Ω、10Ω、15Ω，20Ω、25Ω、30Ω，实验中保持定值电阻两端的电压为2V，该同学还想多测几组数据，但他不能选用的定值电阻是 ，他若要求所有定值电阻都能完成实验，滑动变阻器的最大阻值要不小于 Ω。
29．（8分）小明想要测量额定电压为2.5V（阻值约为8Ω）的小灯泡的额定电功率。可供选用的器材如下：电源为三节新干电池、规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干。设计并连接了如图甲所示的电路图。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移动到最 （选填“左”或“右”）端，这样做的目的是 。
（2）闭合开关后，他发现电路中出现问题，立即断开了开关，原因是他观察灯泡不发光，且 。
（3）经检查，发现电路中有一处导线连接错误，请你在错误的导线上打“×”，并补画上正确的连线。
（4）实验中，小明调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数从1.5V变化到3V，记录下相关数据，绘制了如图乙所示的小灯泡U﹣I图象，则该图象的横坐标应为 （选填“U”或“I”）。
（5）当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 W。
（6）取下小灯泡后，将阻值为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻分别接入原电路中小灯泡的位置，探究“电压一定时，电流与电阻的关系”。无法选取的电压值是 。
五．计算题（共2小题，满分10分，每小题5分）
30．（5分）某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），无烟煤的热值是3.4×107J/kg。求：
（1）锅炉内的水吸收的热量是多少？
（2）6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？
（3）此锅炉的效率是多少？
31．（5分）如图甲所示为一款多功能烘干机，该机有干衣、烘物、取暖等功能，图乙为主机内部简化电路图，R1、R2为电热丝，R1＞R2，其主要参数如表丙所示，
（1）烘干机能迅速除去潮气，提高水分的温度及加快空气流速从而加快水的 （填写一种物态变化名称），当S2拨至 时（选填“1、2”或“2、3”或“3、4”），该烘干机处于高热挡。
（2）烘干机处于高热挡时，求通过R1的电流和电阻R2的阻值。（结果保留一位小数）
（3）某次家中只有该烘干机单独工作时，10min内电能表（图丁）的转盘正好转过600圈，则它使用的是哪个挡位？该烘干机工作的这10min内，电热丝产生的热量是多少？
2023-2024学年新疆阿克苏地区阿克苏三中九年级（上）期末物理模拟试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共12小题，满分24分，每小题2分）
1．【解答】解：用电器在测得在t＝5h内，消耗的电能为W＝0.05kW•h，
用电器的电功率P=Wt=0.05kW⋅ℎ5ℎ=0.01kW＝10W；
空调的电功率约约为1000W；电暖器的电功率约为800W，电饭锅的电功率约为300～900W；节能灯的电功率约为10W，所以这个用电器最可能是节能灯。
故选：D。
2．【解答】解：ABC、酒精放置在空气中会减少、酒精放置在空气中会减少、湿衣服在太阳下很快变干，说明分子在不停地运动，故ABC错误；
D、用力挤压封口的塑料袋使袋由胀变瘪，能说明分子间存在空隙，故D正确。
故选：D。
3．【解答】解：
A、物体吸收热量，内能变大，温度不一定升高，例如，晶体熔化吸热，但温度不变，故A错误；
B、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，故B正确；
C、物体的内能增加，可能是吸收热量，也可以是外界对物体做功，故C错误；
D、热量是物体通过热传递方式改变的内能，是一个过程量，要用“吸收”或“放出”来表达，而不能用“具有”或“含有”来修饰，故D错误。
故选：B。
4．【解答】解：
A、因为水的比热容大于砂石的比热容，相同质量的水和砂石吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度少，所以沿海地区昼夜温差比内陆地区小，故A不符合题意；
B、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以让流动的热水流过散热器取暖，故B不符合题意；
C、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度时，水放出的热量多，所以秧苗不会被冻坏，故C不符合题意；
D、夏天在房间内洒水降温，利用的是蒸发吸热，不是利用水的比热容大的特点，故D符合题意。
故选：D。
5．【解答】解：AB、由图可知，闭合开关，该电路中电流的路径只有一条，为串联电路；电流表测量电路中的电流，电压表测量的是灯泡L1两端的电压，故A错误、B正确；
C、闭合开关S，电路正常工作，若灯L1短路，电压表被短路，电压表的示数变小为0，故C错误；
D、闭合开关S，电路正常工作，若灯L2开路，电压表与电源之间是断开的，示数减小为0，故D错误。
故选：B。
6．【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流；
若油箱中的油量增加，浮子向上移动，滑片向下移动，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表示数变大；
根据U＝IR可知，定值电阻两端的电压变大，根据串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端的电压变小；
通过定值电阻的电流变大，根据P＝I2R可知，电阻R0的功率变大；
综上所述，C错误。
故选：C。
7．【解答】解：A、根据P=Wt得，节能灯每秒消耗的电能为：W＝Pt＝18W×1s＝18J，故A错误；
BCD、根据灯的铭牌可知两个灯正常工作所需电压相同，LED灯的功率小于白炽灯功率，发光亮度相同，说明LED灯将电能转化为光能的效率较高，LED灯每秒产生的内能小于白炽灯，故BC错误，D正确。
故选：D。
8．【解答】解：只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时，系统才会启动电动机打开闸门，当人脸识别不通过或体温不正常时，闸门就不会打开，这说明两个开关是相互影响的，所以两个开关是串联的，由选项可知C正确。
故选：C。
9．【解答】解：A、电灯的开关装在火线与灯泡之间，故A正确；
B、水容易导电，用湿布擦正亮着的台灯灯泡，会造成漏电或触电，故B错误；
C、水容易导电，在电线上晾晒湿衣服，会造成漏电或触电，故C错误；
D、由于人是导体，用手直接去拉触电的人，这样做会使救的人也触电，故D错误。
故选：A。
10．【解答】解：A、根据图乙可知，电阻R2的阻值随电压的增大而增大的，故A错误；
B、当R1和R2串联，并且R1＝R2时，R1和R2分得的电压相等，故B错误；
C、根据图乙可知，当R1和R2两端电压均为4V时通过的电流分别为0.4A和0.5A，而干路电流等于各支路电流之和，所以总电流：I＝0.4A+0.5A＝0.9A，故C错误；
D、根据图示可知，当电路电流为0.5A时，R1和R2两端电压分别为4V和5V，即电源电压为9V，则它们的总功率：P＝UI＝9V×0.5A＝4.5W，故D正确。
故选：D。
11．【解答】解：由P＝UI=U2R可知，两灯泡的电阻分别为：
R甲=U2P甲=(6V)26W=6Ω，
R乙=U2P乙=(10V)25W=20Ω；
由P＝UI可知，两灯泡的额定电流分别为：
I甲=P甲U甲=6W6V=1A，
I乙=P乙U乙=5W10V=0.5A；
（1）若将两灯串联，因为串联电路中电流处处相等，所以为了电路的安全，电路中允许通过的最大电流I串最大＝I乙＝0.5A，
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，此时电路两端允许加的最大电压：U串最大＝I串最大（R甲+R乙）＝0.5A×（6Ω+20Ω）＝13V，故A错误；
该串联电路允许的最大功率：P串最大＝U串最大I串最大＝13V×0.5A＝6.5W，故B错误；
（2）若将两灯并联，因为并联电路各支路两端的电压相等，所以为了电路的安全，电路两端允许加的最大电压U并最大＝U甲＝6V，故C错误；
此时通过乙灯泡的电流：I并乙=U并最大R乙=6V20Ω=0.3A，
则干路电流：I并最大＝I甲+I并乙＝1A+0.3A＝1.3A，
该并联电路允许的最大功率：P并最大＝U并最大I并最大＝6V×1.3A＝7.8W，故D正确。
故选：D。
12．【解答】解：（1）当所有开关都闭合，滑片P位于变阻器R2的最右端时，定值电阻R1与滑动变阻器的最大阻值并联，
则R2消耗的电功率：P1=U2R2；
只闭合开关S2时，滑动变阻器R2与小灯泡L串联，
电流表的量程为0～0.6A，小灯泡的额定电流为0.25A，根据串联电路的电流特点，在保证电路元件都安全的情况下，电路中最大电流为I大＝0.25A，此时小灯泡两端的电压为2.5V，
由于此时变阻器R2的滑片P恰好位于中点，则R2消耗的电功率：P2=U22R2中=U2212R2=2U22R2，
由题意可知，P1：P2＝2：1，
则：U2R2：2U22R2=2：1，
所以，U2=12U，
由串联电路的电压特点可知，电源电压：
U＝UL+U2＝2.5V+12U，
所以，U＝5V，故A错误；
此时滑动变阻器R2两端的电压：
U2=12U=12×5V＝2.5V，
由欧姆定律可知，变阻器R2连入电路的阻值：
R2中=U2I大=Ω，
则滑动变阻器R2的最大阻值：R2＝2R2中＝2×10Ω＝20Ω，故C错误；
（2）只闭合开关S1时，定值电阻R1与小灯泡L串联，电流表测电路中的电流，R1两端的电压为U1′，电流表示数为0.2A，
由串联电路的电流特点可知，此时通过小灯泡L的电流I1'＝0.2A，由图乙可知，小灯泡L两端的电压UL'＝1V，
由串联电路的电压特点，此时定值电阻R1两端的电压：
U1′＝U﹣UL'＝5V﹣1V＝4V，
由欧姆定律可知，定值电阻R1的阻值：
R1=U1′I1′=4V0.2A=20Ω，故B错误；
（3）所有开关都闭合，电流表测量干路电流，则根据电流表的量程可知：当干路电流为0.6A时电路中的总功率最大，为：P总大＝UI＝5V×0.6A＝3W，故D正确。
故选：D。
二．填空题（共10小题，满分22分）
13．【解答】解：火箭在升空过程中，火箭外壳与空气摩擦，使火箭外壳温度升高，内能增大，火箭的机械能转化为内能，这是通过做功的方式改变内能。
故答案为：做功。
14．【解答】解：
LED灯能发光主要使用的材料是半导体，LED灯泡是由多个发光二极管制成的；
太阳能电池板可以把太阳能直接转化为电能并储存起来；夜晚LED灯发光时，将电能转化为光能。
故答案为：二极管；太阳；电；电；光。
15．【解答】解：电能表的转盘转过60000r转消耗的电能：
W=60000r3000rkW•h＝20kW•h，
则该电能表显示用户共消耗的电能为20kW•h＝20度，
所以应该交电费为0.49元/度×20度＝9.8元。
故答案为：20；9.8。
16．【解答】解：在家庭电路中，保险丝接在火线上；由图可知，A处有保险丝，所以A点连接的是火线；
开关S接通后，电灯L不亮，说明电路中可能存在断路；用测电笔测试A、B、C、D点时，氖管都发光，说明这四点都与火线相连，而灯泡不发光说明进户的零线断了。
故答案为：火线；进户线零线。
17．【解答】解：（1）水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1.8kg×（70℃﹣20℃）＝3.78×105J；
（2）由η=Q吸Q放×100%＝20%可得，煤气完全燃烧放出的热量：
Q放=Q吸η=3.78×105J20%=1.89×106J，
由Q放＝mq可得，需要消耗煤气的质量：
m′=Q放q=1.89×106J3.0×107J/kg=0.063kg。
故答案为：3.78×105；0.063。
18．【解答】解：由电路图可知，R与R0串联，电流表测电路中的电流，
当油面上升时，浮子上移，指针下移，R的阻值变小，电路中的总电阻变小，
由I=UR可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，
由U＝IR可知，定值电阻R0两端的电压变大。
故答案为：变大；变大。
19．【解答】解：（1）由图象知，R1和R2两端电压都为6V时，通过R1的电流为1A，通过R2的电流为2A，由R=UI可知，R1大于R2；
（2）由电路图知，开关S、S1同时闭合时，R2被短路，只有R1连入电路中；开关S闭合、S1断开时，两电阻串联，由串联电路的电阻规律知，此时电路中的总电阻较大，
电源电压不变，通电时间相同，由Q＝W=U2Rt可知，Q1大于Q2。
故答案为：大于；大于。
20．【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器的滑片P在a端时，电路为定值电阻的简单电路，电压表测电源电压，即U＝Ua，电流表测电路中的电流Ia；
P在b端时，滑动变阻器的最大阻值和定值电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压，即UR＝Ub，电流表测电路中的电流Ib；
根据题意可知UaUb=53；所以，URU=35；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电阻R与滑动变阻器总阻两端的电压之比：URU滑=URU−UR=35−3=32，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I=UR可得，电阻R与滑动变阻器最大阻值之比：RR滑=URIbU滑Ib=URU滑=32；
P在a端时电路中的电阻为R，P在b端时电路中的电阻为R+R滑，
因电源电压不变，且总电压一定时电流与总电阻成反比，
所以，P在a端时电流表示数与P在b端时电流表示数之比：IaIb=R+R滑R=3+23=53。
故答案为：3：2；5：3。
21．【解答】解：根据I=UR可得导体的电阻：
R=UI=9V0.3A=30Ω；
因电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，
所以，当该导体两端的电压减小到0V时，导体的电阻仍为30Ω不变。
故答案为：30；30。
22．【解答】解：开关S闭合：
当S1、S2断开，滑片P在b端时，等效电路图如图1所示；
滑片滑到某一位置时，等效电路图如图2所示；
保持滑片P位置不变，闭合S1、S2，等效电路图如图3所示。
（1）图2中：
∵串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，
∴根据P＝UI可得，电路中的电流：
I2＝IL=PLUL=3W6V=0.5A，
（2）∵变阻器的电阻减小6Ω后电路中的电流为I2，
∴图1中的电流I1＝I2﹣0.1A＝0.5A﹣0.1A＝0.4A，
图3中电流表的示数I3＝I2+1.5A＝0.5A+1.5A＝2A，
根据欧姆定律可得，灯泡的电阻：
RL=ULIL=6V0.5A=12Ω，
∵电源的电压不变，
∴U＝I1（RL+Rab）＝I（RL+Rab﹣6Ω），即0.4A×（12Ω+Rab）＝0.5A×（12Ω+Rab﹣6Ω）
解得：Rab＝18Ω，
电源的电压U＝0.4A×（12Ω+Rab）＝0.4A×（12Ω+18Ω）＝12V；
图3中：
∵并联电路中各支路两端的电压相等，
∴通过滑动变阻器的电流：
I滑=URab−6Ω=12V18Ω−6Ω=1A，
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
∴通过R0的电流：
I0＝I3﹣I滑＝2A﹣1A＝1A，
R0=UI0=12V1A=12Ω，
当三个开关S、S1、S2都闭合且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路消耗的电功率最小，
电路消耗总功率的最小值：
Pmin=U2Rab+U2R0=(12V)218Ω+(12V)212Ω=20W。
故答案为：0.5；20；12。
三．作图题（共3小题，满分6分，每小题2分）
23．【解答】解：由若把L1取下，L2仍发光，电流表的读数减小，由此可知，两灯泡并联，电流表测干路上的电流，如图所示。
24．【解答】解：因为电源电压为3V，定值电阻的阻值大约10Ω，电路中的最大电流为：I=UR=3V10Ω=0.3A，所以电流表的量程可以选择0.6A，电压表的量程选择3V。
滑动变阻器滑片P向右滑动时，两块表的示数都变小，这说明滑动变阻器的电阻变大，故下端接A接线柱；根据U＝IR可知，电阻两端的电压减小，故将电压表并联在定值电阻的两端，并选择3V的量程；连接好的电路图如下图所示：
25．【解答】解：首先辨别上面三根线地线、火线、零线。
（1）灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套；
（2）安装三孔插座的方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。如图所示：
四．实验探究题（共4小题，满分28分，每小题7分）
26．【解答】解：
（1）煤油从第2min到第6min的过程中，吸热，内能变大，所以煤油在第6min的内能大于第2min的内能；
（2）实验中不断地用搅拌器搅拌，目的是使水或煤油均匀受热；
（3）由图可知，质量相同的水和煤油，加热相同时间，吸收相同的热量，水的温度变化慢，则水的比热容大。
故答案为：（1）大于；（2）均匀受热；（3）水。
27．【解答】解：（1）要研究导体的电阻与长度的关系，就要选取材料、横截面积都相同，而长度不同的两根导线作为实验器材。故选用AD。
（2）分析AC两个电阻丝，材料和长度相同，但横街面积不同，所以该实验是研究导体的电阻与横截面积的关系。
（3）AB的长度和横截面积相同，材料不同，探究电阻大小与材料的关系，可得导体的长度和横截面积相同，其电阻与材料有关。
故答案为：（1）AD；（2）横截面积；（3）材料。
28．【解答】解：（1）由电路图可知，电表A串联在电路中应为电流表，电表B与定值电阻并联应为电压表；
从电源的正极出发，依次串联开关、滑动变阻器、电流表、定值电阻回到电源的负极，然后把电压表并联在定值电阻两端，
由表格数据可知，电流表的量程应选0～0.6A，电压表的量程应选0～3V，如下图所示：
（2）为保护电路，连接电路时，开关应断开；闭合开关前，图2中滑动变阻器的滑片P应位于最大阻值处的B端；
（3）①由电流表示数为0可知电路断路，由电压表示数近似电源电压可知电压表与电源之间是通路，则产生原因是电压表并联部分的定值电阻断路；
②由电流表示数不为0可知电路为通路，由电压表示数为0可知电压表并联部分短路，即产生原因是定值电阻短路；
③移动滑片两电表示数不变说明变阻器没有了变阻的作用，由电流表和电压表都有较大的示数可知，滑动变阻器的两个上方接线柱接入电路中；
④移动滑片两电表示数不变说明变阻器没有了变阻的作用，由电流表和电压表都有很小的示数可知，滑动变阻器的两个下方接线柱接入电路中；
⑤由电表指针向左侧无刻度处偏转即指针反偏可知，电表的正负接线柱接反了；
⑥由电表指针向右侧偏转超出刻度处范围可知，电表选择的量程太小了；
⑦由“电表指针向右侧偏转角度较小，最大示数仍小于较小的量程”可知，电表选择的量程太大了；
（4）①由图3可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则第1次实验的电流表示数为0.1A；
②由表中数据，在坐标系中找出对应的点连线，如下图所示：
③由表格数据可知，电流的变化倍数和电压的变化倍数相等，故可得结论：电阻一定时，电流与电压成正比；
④探究电流与电压的关系时，要控制电阻不变，为得出普遍性的规律，要换用阻值不同的电阻重复实验，故选B；
⑤探究电流与电压的关系该实验中，为得出普遍性的规律，要多次测量，故滑动变阻器的主要作用是保护电路和改变电阻的电压和电流；
⑥由I=UR的变形式R=UI结合表中的数据可知，3组数据求出电阻的阻值均为10Ω，则该电阻的阻值为10Ω；
⑦要探究电流与电压的关系，应保持导体的电阻不变，而灯泡电阻随温度的变化而变化，不是定值，所以不能用小灯泡代替定值电阻进行探究；
（5）①由表（二）数据可知，更换电阻后，电阻两端的电压不同，没有控制电阻两端的电压不变，
所以，实验小组在操作过程中存在的错误是：没有移动滑动变阻器的滑片，使电阻两端的电压不变；
②探究电流与电阻的关系时，需通过调节滑动变阻器来控制定值电阻两端的电压不变，
所以，滑动变阻器在实验中的作用是保护电路和保持定值电阻两端的电压不变；
③由表（二）数据可知，完成第④组数据后，将电阻换为5Ω的电阻，电阻两端的电压由2.0V变为1.5V可知，阻值为5Ω电阻两端的电压小于2V，要使电阻两端的电压增大，应增大电路中的电流，减小滑动变阻器接入电路中的电阻，所以应将滑动变阻器的滑片向A端移动，直至电压表示数为2V为止；
④由表（三）数据可知，电压不变时，电流与电阻的乘积不变，故可得结论：电压一定时，电流与电阻成反比；
⑤小红把5Ω的电阻换成20Ω的电阻后，定值电阻两端分得的电压变大，大于2V，要使电阻两端的电压保持2V不变，应增大变阻器接入电路中的电阻，减小电路中的电流，发现无论怎样调节滑片都无法使电压表示数调到控制值，说明她选择的滑动变阻器的最大阻值太小了；
（6）探究电流与电阻的关系的实验中多次测量的目的是得出普遍性的规律，故选A；
（7）由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，定值电阻两端的电压为2V时，变阻器两端的电压U变＝U﹣U定＝4.5V﹣2V＝2.5V，
由串联电路的分压原理可得，定值电阻的阻值和滑动变阻器的阻值关系为R定=U定U滑R滑=2V2.5VR滑＝0.8R滑，
当滑动变阻器的阻值最大时，定值电阻的阻值最大，则R定大＝0.8×20Ω＝16Ω，
所以，他不能选用的定值电阻是20Ω、25Ω和30Ω；
若要求所有定值电阻都能完成实验，则有R定≤0.8R滑，即30Ω≤0.8R滑，解得：R滑≥37.5Ω，即滑动变阻器的最大阻值要不小于37.5Ω。
故答案为：（1）电流；电压；；（2）断开；B；（3）①定值电阻断路；②定值电阻短路；③滑动变阻器的两个上方接线柱接入电路中；④滑动变阻器的两个下方接线柱接入电路中；⑤电表的正负接线柱接反了；⑥电表选择的量程太小了；⑦电源的电压太大了；（4）①0.1；②；③电阻一定时，电流与电压成正比；④B；⑤改变定值电阻两端的电压；⑥10；⑦灯泡的电阻随温度的变化而变化，不是定值电阻；（5）①没有移动滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端的电压不变；②保持定值电阻两端的电压不变；③小于；A；电压表示数为2V为止；④电压一定时，电流与电阻成反比；⑤最大阻值太小了；（6）A；（7）20Ω、25Ω、30Ω；37.5。
29．【解答】解：
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑动到阻值最大处的最右端，这样做的目的是保护电路；
（2）电源为三节新干电池串联，电源电压为4.5V；原电路中，电压表串联在电路中，电流表将灯短路，电路中几乎没有电流，电压表（量程为0﹣3V）测电源电压，故他闭合开关后，又立即断开了开关，否则会损坏电压表；
（3）电流表应串联在电路中，电压表应与灯并联，改正后如图所示：
（4）实验中，他调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数从1.5V变化到3V，画出了如图乙所示的图象，由于灯丝的电阻随温度的升高，由U＝IR可知，灯泡电压的变化量大于电流的变化量，如下图所示，所以可以判断图象的横坐标为电压U；
（5）当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，电流选用小量程，大小为0.28A，则小灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W；
（6）探究电流与电阻的关系，应控制电阻两端的电压一定（即电压表示数不变），
设电压表示数为U′，根据串联电路电压的规律可知，变阻器的电压为一定值，
由串联分压原理有：U滑U′=R滑R−−−−−−①，
①式中左边为一定值，当定值电阻最大时，变阻器的最大电阻连入电路中，
即4.5V−U′U′=20Ω15Ω，
解得最小电压为：U′≈1.93V，则不可以选取的电压值是1.5V，故选A。
故答案为：（1）右；保护电路；（2）电压表示数超过量程；（3）如上图所示；（4）U；（5）0.7；（6）A。
五．计算题（共2小题，满分10分，每小题5分）
30．【解答】解：（1）锅炉内的水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×200kg×（100℃﹣25℃）＝6.3×107J；
（2）6kg无烟煤完全燃烧放出的热量：Q放＝m煤q＝6kg×3.4×107J/kg＝2.04×108J；
（3）此锅炉的效率：η=Q吸Q放×100%=6.3×107J2.04×108J×100%≈30.9%。
答：（1）锅炉内的水吸收的热量是6.3×107J；
（2）6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是2.04×108J；
（3）此锅炉的效率是30.9%。
31．【解答】解：（1）汽化有蒸发和沸腾两种方式，烘干机能迅速除去潮气，提高水分的温度及加快空气流速从而加快水的蒸发，即加快水的汽化；
当S2拨至3、4时，两电热丝并联，电路总电阻最小，根据P=U2R可知，此时电路总功率最大，处于高热挡；
（2）当S2拨至2、3时，只有R1连入电路，处于低热挡，
R1的功率：P1＝P低热﹣P冷风＝700W﹣35W＝665W，
根据P＝UI可知，通过R1的电流：
I1=P1U=665W220V≈3.0A；
R2的功率：P2＝P高热﹣P低热＝1200W﹣700W＝500W，
由P=U2R得，电阻R2的阻值：
R2=U2P2=(220V)2500W=96.8Ω；
（3）10min消耗的电能W=13000kW•h×600＝0.2kW•h，
此时的功率P=Wt=0.2kW⋅ℎ16ℎ=1.2kW＝1200W，所以他使用的是高热挡；
此时两电热丝的功率P′＝P高热﹣P冷风＝1200W﹣35W＝1165W，
该烘干机工作的这10min内，电热丝产生的热量：
Q＝W′＝P′t＝1165W×10×60s＝6.99×105J。
答：（1）汽化；3、4；
（2）通过R1的电流3.0A；电阻R2的阻值96.8Ω；
（3）他使用的是高热挡；电热丝产生的热量是6.99×105J。加热时间/min
0
2
4
6
8
温度/℃
煤油
20
22
24
26
28
水
20
21
22
23
24
导体编号
A
B
C
D
长度（m）
1.0
1.0
1.0
0.5
横截面积（mm2）
1.2
1.2
2.4
1.2
材料
镍铬丝
锰铜丝
镍铬丝
镍铬丝
实验序号
1
2
3
电阻R/Ω
R
R
R
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.15
0.2
实验序号
4
5
6
电阻R/Ω
R
5
20
电压U/V
2.0
1.5
2.5
电流I/A
0.20
0.30
0.13
实验序号
4
5
6
电阻R/Ω
R
5
20
电压U/V
2.0
2.0
2.0
电流I/A
0.20
0.40
0.10