2023-2024学年江西省九江市永修县湖东片区九年级（上）期末物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年江西省九江市永修县湖东片区九年级（上）期末物理试卷（含解析），共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题：本大题共3小题，共6分。
1.观察身边的物理现象，下列估测最接近实际的是( )
A. 电吹风正常工作电流约0.5A
B. 普通电饭锅的功率约为800W
C. 手机锂电池的电压约为6V
D. 学生用台灯工作1小时消耗的电能约为1kW⋅ℎ
2.如图所示的四个电路图中，所有开关都闭合后，只有一个灯泡发光的是( )
A. B. C. D.
3.图中有关电现象的四幅图的说法，正确的是( )
A. 甲图中，玻璃棒和丝绸摩擦时，玻璃棒带负电
B. 乙图中，验电器的金属箔片张开，是因为异种电荷相互排斥
C. 丙图中，两个小灯泡属于同一条电路，是串联关系
D. 丁图中，在闭合电路中电源的外部电流总是从电源正极流向负极
二、多选题：本大题共2小题，共6分。
4.如图所示，电源电压不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法正确的是( )
A. 电压表V示数变大
B. 电流表A1示数变小
C. 电流表A1示数与电流表A2示数之差不变
D. 电压表V的示数与电流表A1示数的比值变大
5.如图所示，工人用恒为F的拉力将重为G的建筑材料提升ℎ，用时t，下列说法正确的是( )
A. 上端的两个滑轮是定滑轮，使用时可以省力
B. 工人做功的功率为2Fℎt
C. 滑轮组的机械效率为G2F
D. 减小提升建筑材料的重G，滑轮组的机械效率增大
三、填空题：本大题共8小题，共16分。
6.给充电宝充电时，充电宝相当于用______；冰箱压缩机和照明灯可以单独工作，他们是______联的。
7.我国古药物学家常用布摩擦过的琥珀能否吸引干草屑来辨别琥珀的真假。摩擦后的琥珀能吸引干草屑，说明琥珀带了______。吸管和纸巾摩擦后，吸管带负电，说明摩擦过程中______(填“吸管”或“纸巾”)失去电子。
8.已知小灯泡L的额定电压为2.5V，通过灯丝的电流与其两端的电压关系如图所示，则灯泡正常发光时的电阻为______Ω。把此灯泡与15Ω的定值电阻并联在电源电压为1.5V的电路中，则并联电路的总电流是______A。
9.如图所示，R1的电阻为20Ω，当开关S闭合后电流表A的示数为2.7A，电流表A1的示数为1.8A。电源的电压是______；电阻R2的阻值是______。
10.一起重机将重为1.2×104N的钢材2秒内竖直匀速提升3m后，又用了4秒沿水平方向匀速移动5m，在整个运动过程中起重机对钢材做的功为______，功率______W。
11.把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去。铁锁从最高点摆到最低点的过程中______能转化为______能。
12.云南地处亚欧板块与印度洋板块交界处，地壳运动活跃，地热资源丰富。某温泉泡池3000kg温泉水从60℃降到20℃能放出______J的热量[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]。地暖常用水作为取暖介质，应用了水的______较大的特性。
13.据如图所示的两盏白炽灯铭牌，请你对甲、乙两灯进行比较并得出相应的判断：正常发光时______的电阻大；串联时______更亮一些。
四、实验探究题：本大题共4小题，共28分。
14.某班同学利用图甲所示的实验装置分组探究水和煤油的吸热能力。

(1)在图甲中除了所给的实验器材外，还需要的测量工具有秒表和______。加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过______来判断的。
(2)实验中第1、2两个小组记录的实验数据如下表：
通过分析第1组的实验数据，能够得出初步结论：质量和升高的温度相同时，水的吸收的热量比煤油的______(选填“多”或“少”)。
(3)图乙是小明根据第1组实验绘制的“温度−时间”图象，A、B两条图线对应的被加热液体分别为______、______。
(4)对比两组实验，在其他条件相同情况下，正确的判断是______。
A.第1组酒精灯火焰大于第2组
B.第1组酒精灯火焰小于第2组
(5)实验结束后，某同学觉得实验加热时间过长，为了缩短加热时间，可以采取的办法是：______。
15.贵贵为研究动能大小与哪些因素有关，设计了如图所示的实验，让小球静止从斜面上滚下后与固定在右端的弹簧碰撞，斜面底端和水平面平滑相接，请结合实验回答下列问题：
(L0为弹簧原长，L3(1)实验中通过______反映小球动能的大小；实验中小球压缩弹簧后被弹簧弹回至弹簧恢复到原长时是______能转化为______能；
(2)为了研究动能大小是否和物体质量有关，应该让不同质量的小球从斜面上相同的高度滚下，这样做的目的是______；
(3)比较实验2和实验3，可以探究小球的动能与______的关系；
(4)贵贵在实验基础上进行推理，接触面越光滑小球被弹回的越高，如果接触面光滑到没有摩擦，那么小球将______；
A.沿着斜面匀速直线运动
B.不能上升到初始高度，最终静止在平面上
C.上升到初始高度后静止
D.能上升到初始高度，并在斜面和弹簧之间往复运动
(5)在(4)中用到一种科学方法，与下列哪个定律或原理的得出用到的方法相同______。
A.阿基米德原理
B.杠杆原理
C.牛顿第一定律
16.在探究“电流与电阻的关系”实验中，小明同学设计了如图甲所示电路图，选用器材如下：
两节新干电池、阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻、滑动变阻器(20Ω 1A)、电压表、电流表、开关及导线若干。

(1)连接电路时，开关应处于______状态；
(2)小明更换定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，将实验数据填入表中。当更换20Ω的定值电阻进行实验时，电流表的示数如图乙所示，则通过定值电阻的电流为______A，由此可知，定值电阻两端的电压为______V；根据表格中的数据分析得出实验结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______比。
(3)由两节新干电池构成电源，电源电压是______V。滑动变阻器(20Ω 1A)说明该变阻器的最大阻值是______Ω，允许通过的最大电流是______A，分析实验数据可知，在实验过程中，滑动变阻器接入电路的最大阻值为______Ω；
(4)小明同学又找到一个标有“2.5V”字样的小灯泡，用它来替换图中的定值电阻R，并测量小灯泡的额定功率，某时刻电压表的读数为2V，要测量小灯泡的额定功率，应该将滑片向______(选填“左”或“右”)调节，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为______W。
17.景萱用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压保持6V不变，滑动变阻器规格为“30Ω 1A”。

(1)经检查发现有根导线连接错误，请在图甲中错误导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确。
(2)连接好电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则电路中存在的故障可能是______。
(3)排除故障后，移动滑片P至某一点时，电压表示数如图乙所示为______V，要想让小灯泡正常发光，则应将滑片向______(选填“左”或“右”)移动一些；小灯泡正常发光时，电流表示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为______W。
(4)完成上述实验后，景萱还想测另一只额定电压为U1的小灯泡的额定功率，但发现电流表损坏。景萱利用阻值已知的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路，操作如下：
①依据电路图连接好实物电路，只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为U1；
②保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关______，读出电压表示数为U2；
③小灯泡的额定功率P额= ______(用U1、U2和R0表示)。
五、计算题：本大题共3小题，共22分。
18.振兴乡村，牢记“绿水青山就是金山银山”，为了减少环境污染，成都市的大部分农村地区都用上了天然气。完全燃烧0.5m3的天然气可以让质量为20kg、初温为20℃的水温度升高到100℃，已知天然气的热值为q=4×107J/m3，水的比热容为c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，求：
(1)完全燃烧0.5m3的天然气放出的热量。
(2)此过程中，水吸收的热量。
19.如图甲所示，已知定值电阻R1=10Ω，闭合开关后，两个电压表的指针位置相同，如图乙所示。求：
(1)定值电阻R1两端电压。
(2)通过定值电阻R1的电流。
(3)电阻R2的阻值。
20.如图所示，图甲是“10V 10W”的灯泡L和电阻R1的电流随电压变化图像，将它们按图乙所示接入电路中，滑动变阻器上标有“20Ω 2.5A”字样，电源电压恒定。只闭合开关S1，滑片P位于a端，此时电流表的示数为0.5A。
(1)灯泡L正常发光的电阻；
(2)电源电压；
(3)同时闭合开关S1和S2，灯泡L正常工作状态下，求整个电路的功率？此时滑动变阻器接入电路的电阻？
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、电吹风的功率约为500W，由I=PU=500W220V≈2.3A，故A错误；
B、普通电饭锅的功率约为800W，故B正确；
C、手机锂电池的电压约为3.7V，故C错误；
D、教室里的一盏日光灯正常发光的功率约为40W，1小时所消耗的电能约0.04kW×1ℎ=0.04kW⋅ℎ，故D错误。
故选：B。
新课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量。例如：长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等。解答估测选择题的方法：利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据，进行单位换算，有时要利用基本公式求未知物理量。
本题考查了对电流、电功率、电压、电能的估测，注重理论与实际差异的应变能力的培养，体现新课程的基本理念。
2.【答案】B
【解析】解：
A、闭合开关，两只灯泡串联都有电流通过，灯泡都能发光．不符合题意；
B、两只开关都闭合，灯泡L2短路无电流通过，只有L1有电流通过，能够发光．符合题意；
C、三只开关都闭合，两只灯泡并联都有电流通过，两只灯泡都能发光．不符合题意；
D、三只开关都闭合，两只灯泡并联都有电流通过，两只灯泡都能发光．不符合题意．
故选B．
开关闭合时，只有一只小灯泡能发光，说明电流只从此灯泡中通过．
注意判断电路是否符合要求，一要观察电路的基本元件是否齐全；二要分析开关闭合后是否短路或断路．
3.【答案】D
【解析】解：A、物理学中规定，玻璃棒与丝绸摩擦时，玻璃棒所带的电荷为正电荷，即玻璃棒和丝绸摩擦时，玻璃棒带正电，故A不正确；
B、电荷间的相互作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。验电器的工作原理为：同种电荷相互排斥，所以验电器的金属箔片张开，是因为金属箔片带同种电荷相互排斥的结果，故B不正确；
C、串联是指各用电器首尾相连，依次连入电路的电路连接方式；并联是指各用电器首首、尾尾相连，并列连入电路的连接方式。如图丙所示电路，闭合开关时，两灯并列连接，是并联的关系，故C不正确；
D、闭合电路中，电源外部的电流总是从电源的正极出发，经过用电器、开关等，流回负极，故D正确。
故选：D。
A、玻璃棒与丝绸摩擦时，玻璃棒所带的电荷为正电荷，据此分析作答；
B、电荷间的相互作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。验电器的工作原理为：同种电荷相互排斥，据此分析作答；
C、串联是指各用电器首尾相连，依次连入电路的电路连接方式；并联是指各用电器首首、尾尾相连，并列连入电路的连接方式。如图丙所示电路，闭合开关时，两灯并列连接，据此分析作答；
D、闭合电路中，电源外部的电流总是从电源的正极出发，经过用电器、开关等，流回负极，据此分析作答。
本题综合考查正、负电荷及电荷间相互作用规律的应用、简单电路的辨别及电流方向的判断，难度不大。
4.【答案】BCD
【解析】解：
AB、由电路图可知，R1和R2并联，电流表A2测量通过R2电流，电流表A1测量干路电流，电压表测量电源电压。
当滑动变阻器的滑片P向右移动时，变阻器R2连入阻值变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小，电流表A2示数变小；
由于并联电路各支路互不影响，所以通过R1的电流不变；根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流变小，电流表A1示数变小；
因为电源电压保持不变，电压表测量并联支路电压或电源电压，所以电压表V的示数不变，故A错误，B正确；
C、电流表A1示数与电流表A2示数之差等于通过R1的电流，所以电流表A1示数与电流表A2示数之差不变，故C正确；
D、电压表示数不变，电流表A1示数变小，所以电压表示数与电流表A1示数的比值变大，故D正确。
故选：BCD。
由电路图知，R1和R2并联，电流表A2测量通过R2电流，电流表A1测量干路电流，电压表测量电源电压。当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器连入电阻变大，电源电压保持不变，根据欧姆定律和并联电路特点判断电流表A1示数的变化情况、电压表V与电流表A1示数的比值的变化；
电流表A1与A2示数之差等于通过R1的电流，由此可知该差值的变化。
本题考查了并联电路的特点、欧姆定律的应用和滑动变阻器的使用，分析电路图确定电路连接方式和电流表的作用是关键。
5.【答案】BC
【解析】解：A、由图可知，上端的两个滑轮的轴固定不动，为定滑轮，而定滑轮只能改变力的方向，不能省力，故A错误；
B、由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=2，则绳子自由端移动的距离s=nℎ=2ℎ，
工人所做的总功W总=Fs=F×2ℎ=2Fℎ，
工人做功的功率P=W总t=2Fℎt，故B正确；
C.工人所做的有用功W有=Gℎ，滑轮组的机械效率η=W有W总=Gℎ2Fℎ=G2F，故C正确；
D.由W有=Gℎ可知，减小提升建筑材料的重，有用功减小，而额外功几乎不变，所以有用功在总功中所占的比例减小，则滑轮组的机械效率减小，故D错误。
故选：BC。
(1)定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向；
(2)由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nℎ求出绳子自由端移动的距离，利用W=Fs求出工人所做的总功，根据P=Wt求出工人做功的功率；
(3)利用W=Gℎ求出工人所做的有用功，利用η=W有W总×100%求出滑轮组的机械效率；
(4)由W有=Gℎ可知减小提升建筑材料的重时有用功减少，而额外功几乎不变，则有用功在总功中所占的比例减小，据此分析滑轮组的机械效率的变化。
本题考查定滑轮的特点、做功公式、功率公式和滑轮组机械效率公式的应用等，关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
6.【答案】用电器 并
【解析】解：给充电宝充电时，充电宝消耗了电能，充电宝相当于用电器。
冰箱压缩机和照明灯可以单独工作，互不影响，他们是并联的。
故答案为：用电器；并。
电路是由提供电能的电源、消耗电能的用电器、控制电路通断的开关和输送电能的导线四部分组成；并联电路各支路互不影响。
本题考查了并联电路和电路的组成，属于基础题。
7.【答案】电 纸巾
【解析】解：摩擦后的琥珀能吸引干草屑，说明琥珀带了电，或者说带了电荷；吸管和纸巾摩擦后，吸管带负电，则纸巾带正电，说明摩擦过程中纸巾失去电子。
故答案为：电；纸巾。
不同物质在相互摩擦的过程中，束缚电子本领强的得电子带负电，束缚电子本领弱的失电子带正电，这就是摩擦起电的过程；带电体的基本性质是能吸引轻小物体。
本题考查了摩擦起电的实质、带电体的性质，属于基础题。
8.【答案】10 0.3
【解析】解：(1)由题知灯泡的额定电压为2.5V，由图像读出灯泡正常发光时的电流为0.25A，
由I=UR得，灯泡正常发光时的电阻为：
RL=U额I额=Ω；
(2)并联电路中各个支路两端的电压均等于电源电压，把此灯泡与15Ω的定值电阻并联在电源电压为1.5V的电路中时，由图可知，此时通过灯泡的电流为：IL′=0.2A，
通过定值电阻的电流为：IR=UR=1.5V15Ω=0.1A，
由并联电路的电流特点可知并联电路的总电流为：I=IL′+IR=0.2A+0.1A=0.3A。
故答案为：10；0.3。
(1)由图像读出灯泡正常发光时的电流，由I=UR计算灯泡正常发光时的电阻值；
(2)并联电路中各个支路两端的电压均等于电源电压，把此灯泡与15Ω的定值电阻并联在电源电压为1.5V的电路中，由图像读出通过灯泡的电流，根据欧姆定律计算出通过定值电阻的电流，并联电路中的总电流等于各个支路的电流之和，据此求出电路总电流。
本题考查了并联电路的特点以及欧姆定律的应用，熟练掌握并联电路的电流和电压特点，并从图象中读取相关信息是解题的关键。
9.【答案】36V 40Ω
【解析】解：由电路图可知，两电阻并联，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路的电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由I=UR可得，电源的电压：U=I1R1=1.8A×20Ω=36V；
(2)因并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R2的电流：I2=I−I1=2.7A−1.8A=0.9A，
则R2的阻值：R2=UI2=36V0.9A=40Ω。
故答案为：36V；40Ω。
由电路图可知，两电阻并联，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路的电流。
(1)根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压；
(2)根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流，利用欧姆定律求出R2的阻值．
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的灵活运用，是一道基础题目。
10.【答案】3.6×104J 6000
【解析】解：由题意可知，起重机提着重物沿水平方向匀速移动5m的过程，起重机向上的拉力没有对重物做功；起重机对钢材做的功：
W=Fs=1.2×104N×3m=3.6×104J；
做功的功率：
P=Wt=3.6×104J2s+4s=6000W。
故答案为：3.6×104J；6000。
根据功的定义可知，起重机提着重物沿水平方向匀速移动5m的过程，起重机向上的拉力没有对重物做功；根据功和功率的公式计算即可。
本题有两处容易出错：一是物体在水平方向上运动的过程中，向上的拉力没有对物体做功；二是整个过程中做功的功率应为平均功率，即时间应为物体竖直上升和水平移动的时间之和。
11.【答案】重力势 动
【解析】解：铁锁从最高点摆到最低点的过程中，铁锁的质量不变，高度变小，重力势能变小；质量不变，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能。
故答案为：重力势；动。
影响动能大小的因素有物体的质量和速度；影响重力势能大小的因素有物体的质量和高度。
本题考查了学生对动能、重力势能的了解与掌握，属于基础题目。
12.【答案】5.04×108 比热容
【解析】解：水放出的热量：Q放水=c水mΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×3000kg×(60℃−20℃)=5.04×108J；
因为水的比热容比较大，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，所以地暖采用水来作为采暖介质。
故答案为：5.04×108；比热容。
知道水的质量、水温的降低值、水的比热容，利用放热公式Q放=cmΔt求水放出的热量；
相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
本题考查热量的计算和水的比热容较大的应用，属于基础题。
13.【答案】乙 乙
【解析】解：两灯泡正常发光时，由P=U2R可知两电阻的电阻关系R甲两盏灯串联在家庭电路中时通过它们的电流相等，由P=I2R可知乙灯泡的实际功率大，则乙灯更亮一些。
故答案为：乙；乙。
(1)两灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P=UI=U2R分析两灯泡的电阻关系；
(2)灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，由P=I2R分析串联时两灯的实际功率即可得出结论。
本题考查了学生对用电器铭牌参数含义和电功率公式的理解与掌握，要注意各用电器只有在额定电压下才能够正常工作。
14.【答案】天平 加热时间的长短 多 煤油 水 A 增大酒精灯的火焰、减小液体的质量
【解析】解：(1)探究水和煤油的吸热能力强弱时，根据控制变量法可知，实验中需要控制两种液体的质量相同，所以需要用到天平；根据转换法，水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间的长短来比较；
(2)通过分析第1组的实验数据可知，在质量和升高的温度相同时，水的加热时间长，说明水吸收的热量比煤油多；
(3)根据图乙可知，升高相同的温度时，B的加热时间长，说明B吸收的热量多，B的吸热能力强，所以B为水、A为煤油；
(4)根据表格中1和3两次实验(或2和4两次实验)的数据可知，使液体升高相同的温度时，第一组的液体质量为第二组液体质量的2倍，但加热时间小于第二组加热时间的2倍，这说明第1组酒精灯火焰大于第2组，故A正确；
(5)为了缩短加热时间，可以采取的办法是：增大酒精灯的火焰、减小液体的质量。
故答案为：(1)天平；加热时间的长短；(2)多；(3)煤油；水；(4)A；(5)增大酒精灯的火焰、减小液体的质量。
(1)(2)(3)我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热的多少，这种方法叫转换法。
比较物质吸热能力强弱的2种方法：
①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量(即比较加热时间)，吸收热量多的吸热能力强；
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间)，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
(4)根据表中信息分析两小组中酒精灯火焰的大小；
(5)在物质种类一定时，物质升高温度的快慢与热源、物质的质量等因素有关。
本题是探究水和煤油吸热能力强弱的实验，考查了控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力强弱的方法，为热学中的重要实验。
15.【答案】弹簧被压缩的程度 弹性势 动 使小球到达水平面的初速度相同 速度 D C
【解析】(1)实验中通过弹簧被压缩的程度反映小球动能的大小，这是转换法；实验中小球压缩弹簧后被弹簧弹回至弹簧恢复到原长时是弹性势能转化为动能；
(2)为了研究动能大小是否和物体质量有关，应该让不同质量的小球从斜面上相同的高度滚下，这样做的目的是使小球到达水平面的速度相同；
(3)比较实验2和实验3，小球的质量相同，下落的高度不同，到达水平面的速度不同，可以探究小球的动能与速度的关系；
(4)(5)贵贵在实验基础上进行推理，接触面越光滑小球被弹回的越高，如果接触面光滑到没有摩擦，小球运动过程中没有能量损耗，那么小球将能上升到初始高度，并在斜面和弹簧之间往复运动，这是推理法，故选D；
牛顿第一定律无法通过实验证明，也是通过推理法得到的，故选C。
故答案为：(1)弹簧的压缩程度；弹性势；动；(2)使小球水平面的初速度相同；(3)速度；(4)D；(5)C。
(1)实验中通过弹簧被压缩的程度反映小球动能的大小；实验中小球压缩弹簧后被弹簧弹回至弹簧恢复到原长时是弹性势能转化为动能；
(2)小球到达水平面的速度由小球下落的高度决定，根据控制变量法分析即可；
(3)比较实验2和实验3，小球的质量相同，下落的高度不同，到达水平面的速度不同，根据控制变量法分析即可；
(4)(5)如果接触面光滑到没有摩擦，小球运动过程中没有能量损耗，那么小球将能上升到初始高度，并在斜面和弹簧之间往复运动，这是推理法，
牛顿第一定律无法通过实验证明，也是通过推理法得到的。
研究动能大小与哪些因素有关考查控制变量法和转换法在实验中的运用。
16.【答案】断开 0.1 2 反 3 20 1 10 左 0.75
【解析】解：(1)连接电路时，开关应处于断开状态；
(2)图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.1A，串联电路中各处电流相等，则通过定值电阻的电流为0.1A。由欧姆定律，电阻的电压为：U=IR=0.1A×20Ω=2V。
通过实验数据，三组的电流与电阻的乘积相等，可以分析出：当导体两端电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比；
(3)一节干电池电压1.5V，由两节新干电池构成电源，电源电压是3V。滑动变阻器(20Ω 1A)说明该变阻器的最大阻值是20Ω，允许通过的最大电流是1A，
探究“电流与电阻的实验”中应控制电压不变，即应保持定值电阻两端的电压2V不变，根据串联电路电压的规律可知：当定值电阻的阻值增大，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑动变阻器接入电路的最大阻值时，定值电阻的阻值也最大，此时电压表的示数仍为2V。根据串联电路的特点及欧姆定律知，滑动变阻器此时的接入电路的最大阻值：R最大=U滑I=U−UVI=3V−2V0.1A=10Ω。
(4)某时刻电压表的读数为2V，小于灯泡额定电压2.5V，要测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应该将滑片向左调节，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，则小灯泡额定功率为：
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。
故答案为：(1)断开；(2)0.1；2；反；(3 )3；2；1；10；(4)左；0.75。
(1)为了保护电路元件安全，连接电路时，开关应处于断开状态；
(2)电流表读数，看清选用的量程及分度值，读出电流表的示数；由欧姆定律U=IR计算出电阻的电压；当导体两端电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比；
(3)一节干电池电压1.5V，根据滑动变阻器的规格分析解答；
探究“电流与电阻的实验”中应控制电压不变，即应保持定值电阻两端的电压不变，再根据串联电路的特点及欧姆定律求出滑动变阻器此时的接入电路的最大阻值。
(4)比较电压表示数与灯泡额定电压大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向；根据电流表选用量程确定分度值读数，利用P=UI求出灯泡的额定功率。
本题探究通电导体中电流与电阻的关系实验，考查了电路连接、实验操作和功率的计算等知识。
17.【答案】灯泡短路 1.8 右 0.75 S、S2 (U2−U1)U1R0
【解析】解：(1)将电压表并联在灯泡两端，电流应从电压表的正接线流入，如下图所示：
(2)正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的灯泡短路；
(3)由图乙可知，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V，想使小灯泡正常发光，需将小灯泡两端的电压增大为额定电压2.5V，根据串联分压原理可知，需减小滑动变阻器的电阻，所以应将滑片向右移动一些；灯泡的额定电压为2.5V，额定功率为：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
(4)实验步骤：
①依据电路图连接好电路，只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U1；
②保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关S、S2，读出电压表示数为U2；
③在步骤①中，灯泡、R0和R串联，电压表测灯泡两端的电压，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U1，此时灯泡正常发光；
在步骤②中，灯泡、R0和R仍串联，电压表测灯泡和R0两端的总电压，因此时电路连接方式不变，各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，
根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压为：U0=U2−U1，
根据串联电路电流特点和欧姆定律可知，灯的额定电流：IL=I0=U0R0=U2−U1R0，
灯的额定功率：P额=ULIL=(U2−U1)U1R0。
故答案为：(1)见解答；(2)灯泡短路；(3)1.8；右；0.75；(4)②S、S2；③(U2−U1)U1R0。
(1)由图甲可知，电压表正负接线柱连接错误的；
(2)正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表断路；
(3)先确定量程和分度值再读数；想使小灯泡正常发光，需将小灯泡两端的电压调为额定电压2.5V，根据串联分压原理判断滑片移动方向；灯泡的额定电压为2.5V，根据P=UI得出灯泡的额定功率；
(4)要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻两端的总电压，因此时电路连接方式不变，各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时定值电阻的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P=UI可求出灯的额定功率。
本题综合考查了测量小灯泡的电功率的实验。本质上考注意事项、故障分析、实验操作以及特殊的方法测量小灯泡的额定功率。
18.【答案】解：(1)0.5m3天然气完全燃烧放出的热量：Q放=Vq=0.5m3×4×107J/m3=2×107J。
(2)水吸收的热量：Q吸=c水m水(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×20kg×(100℃−20℃)=4.2×106J。
答：(1)完全燃烧0.5m3的天然气放出的热量为2×107J。
(2)此过程中，水吸收的热量为4.2×106J。
【解析】(1)知道水的质量、比热容、初温和末温，根据Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量；
(2)根据Q放=Vq求出0.5m3天然气完全燃烧放出的热量，
本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的应用，是一道较为简单的计算题。
19.【答案】解：由电路图知，两电阻串联，电压表V1测R2两端电压，V2测电源电压；
(1)因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，所以，电压表V2的示数大于电压表V1的示数；而两个电压表指针偏转角度相同，所以由图乙可知，
V1使用是小量程，分度值0.1V，示数为1.5V，即R2两端电压U2=1.5V；
V2使用是大量程，分度值0.5V，示数为7.5V，即电源电压为7.5V，
则R1两端电压U1=U−U2=7.5V−1.5V=6V；
(2)通过R1的电流：I1=U1R1=6V10Ω=0.6A；
(3)因串联电路中电流处处相等，根据I=UR可得：
R2的阻值：R2=U2I=Ω。
答：(1)定值电阻R1两端电压为6V。
(2)通过定值电阻R1的电流为0.6A。
(3)电阻R2的阻值为2.5Ω。
【解析】由电路图知，两电阻串联，电压表V1测R2两端电压，V2测电源电压，
(1)根据串联电路电压特点、再结合电表指针情况确定两电压表量程，从而得到R2两端电压和电源电压，根据并联电路的电压特点求出R1两端电压；
(2)根据欧姆定律求出R1的电流；
(3)根据串联电路特点和欧姆定律求出R2的阻值。
本题考查串联电路特点、电压表读数以及欧姆定律的应用，正确分析电路，确定两电压表的量程是关键。
20.【答案】解：(1)灯泡的额定电流I额=P额U额=10W10V=1A，
灯泡正常发光时的电阻R=U额I额=10V1A=10Ω；
(2)只闭合开关S1时，灯泡L和滑动变阻器R2串联，滑动变阻器的滑片P在a端，接入电路的阻值最大，电流表示数为0.5A，根据图甲可知灯泡两端的电压UL=2V，此时滑动变阻器两端的电压U滑动=I滑动R滑动=0.5A×20Ω=10V，
电源电压U电源=UL+U滑动=2V+10V=12V；
(3)由图甲可知电阻R1阻值R1=U1I1=2V0.2A=10Ω，
同时闭合开关S1和S2，电阻R1与灯泡L并联后，与滑动变阻器串联，
由于灯泡L正常发光时，通过灯的电流为1A，灯泡两端的电压为10V，所以R1两端的电压为10V时，通过R1的电流I2=10V10Ω=1A，
此时通过滑动变阻器的总电流I总=I额+I2=1A+1A=2A，
此时滑动变阻器两端的电压U2′=U−U并=12V−10V=2V，
则滑动变阻器接入电路中的电阻R2′=U2′I2=2V2A=1Ω，
整个电路的功率P=U电源I总=12V×2A=24W。
答：(1)灯泡L正常发光的电阻为10Ω；
(2)电源电压为12V；
(3)同时闭合开关S1和S2，灯泡L正常工作状态下，整个电路的功率为24W，此时滑动变阻器接入电路的电阻为1Ω。
【解析】(1)由灯泡的字样可以根据I额=P额U额，R=U额I额计算灯泡L正常发光时的电阻；
(2)只闭合开关S1时，灯泡L和滑动变阻器R2串联，滑动变阻器的滑片P在a端，可知滑动变阻器接入电路的电阻，由图像可知通过灯泡L的电流和灯泡两端的电压，可以计算出滑动变阻器两端的电压，从而计算出电源电压；
(3)由图甲可知电阻R1阻值，由于灯泡L正常发光时，通过灯的电流为1A，灯泡两端的电压为10V，同时闭合开关S1和S2，电阻R1与灯泡L并联后，与滑动变阻器串联，所以R1两端的电压为10V时，利用欧姆定律通过R1的电流，进一步计算即可；
本题主要考查电功率的计算，熟练掌握串联、并联电路电流、电压、电阻规律和欧姆定律，电功率的知识是解题的关键。实验组别
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
1
水
200
25
40
13.5
煤油
200
25
40
6.5
2
水
100
25
40
8.2
煤油
100
25
40
4
实验次数
小球下落高度ℎ/cm
小球质量m/g
弹簧长度
1
4
10
L1
2
4
20
L2
3
6
20
L3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.4
0.2