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2021-2022学年辽宁省沈阳市大东区九年级上学期物理期末试题及答案
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这是一份2021-2022学年辽宁省沈阳市大东区九年级上学期物理期末试题及答案，共20页。试卷主要包含了选择题注意，填空题，计算题，实验，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
1. 用相同的加热装置对a、b两种物体加热时，它们的温度随时间变化的图象如图所示，下列说法正确的是( )
A. 如果a、b是同种物质，则a的质量更大
B. 如果a、b质量相等，则b的吸热能力更强
C. 在加热过程中，利用做功的方式改变了a、b的内能
D. 温度从T1升高到T2时，a、b吸收的热量Qa>Qb
【答案】B
【解析】
【详解】A．如果a、b是同种物质，加热相同时间即吸收相同的热量时a物体升高温度更高，所以a的质量更小。故A错误；
B．如果a、b质量相等，加热相同时间即吸收相同的热量时b 物体升高温度较慢，所以b的吸热能力更强。故B正确；
C．用相同的加热装置对a、b两种物体加热时是利用热传递的方式改变了a、b的内能。故C错误；
D．升高相同的温度时，a所用加热时间比b所用加热时间短，即a吸收的热量小于b吸收的热量。故D错误。
2. 用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，验电器的金属箔片张开，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 摩擦过程使丝绸和玻璃棒上产生了电荷
B. 丝绸的原子核束缚电子的能力比玻璃棒更强
C. 验电器箔片张开是因为两箔片带了异种电荷
D. 金属箔的张角越大说明验电器所带的电荷量越少
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．摩擦起电现象是通过摩擦方式使电荷发生了转移，而不是产生了电荷，故A错误；
B．丝绸和玻璃棒摩擦的过程中，玻璃棒原子核束缚电子的能力弱，故B正确；
C．验电器箔片张开是因为带了同种电荷，同种电荷相互排斥，故C错误；
D．玻璃棒接触验电器的金属球时，验电器的金属箔片张开的角度越大，表明此时验电器所带的电荷越多，带点的物体所带的电荷量就越大，故D错误。
故选B。
3. 如图所示的四个电路，要求闭合开关S，灯泡L1与灯泡L2并联，电流表A2只测量通过灯泡L2电流的是下列的哪个电路（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图知，开关闭合后，两灯并联，电流表A2测量干路中电流，故A不符合题意；
B．由图知，开关闭合后，两灯串联，故B不符合题意；
C．由图知，开关闭合后，灯L1被电流表A2短路，虽然电流表A2只测量通过灯泡L2电流，但电路中只有L2，故C不符合题意；
D．由图知，开关闭合后，两灯并联，电流表A1串联在干路上，电流表A2串联在灯L2支路上，测量灯泡L2中电流，故D符合题意。
故选D。
4. 如图所示，已知电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑片P由图示位置向下滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表A1的示数变小B. 电流表A2的示数变大
C. 电压表的示数变大D. 灯泡L的亮度不变
【答案】D
【解析】
【详解】如图所示，闭合开关S，滑动变阻器和灯泡并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测灯泡电流，电压表测电源电压，滑片向下滑动的过程，滑动变阻器接入电路阻值变小；
A．滑动变阻器接入电路阻值变小，干路电流增大，，故A错误；
B．电流表A2测灯泡电流，调节滑片P位置不影响灯泡电流，故B错误；
C．电压表测电源电压，保持不变，故C错误；
D．滑动变阻器和灯泡并联，互不影响，故D正确。
故选D。
5. 如图所示是现在一般标准住宅户内配电系统方框图。下列说法正确的是
A. 电能表用来计量家中所有用电器总功率
B. 空调正常工作时，吊灯一定发光
C. 如果插座被短路，“漏电保护器”就会切断电流
D. 空气开关“跳闸”，可能是电路发生短路引起的
【答案】D
【解析】
【详解】A．电能表是用来计量家中所有用电器消耗的电能的，A错误；
B．空调和吊灯属于并联，他们并不影响互相的工作，B错误；
C．漏电保护器与插座是串联的，插座处发生漏电或有人触电时才会切断电源；如果插座被短路，空气开关就会切断电流，故C错误；
D．电路发生短路，电路中的电流非常大，这时空气开关就会“跳闸”，D正确。
故选D。
6. 小明利用电能表测量某个家用电器的电功率，当电路中只有这个电器连续工作时，测得在lh内，消耗的电能为1.2kW•h，那么这个电器是（ ）
A 液晶电视机B. 笔记本电脑C. 家用空调D. 电冰箱
【答案】C
【解析】
【详解】用电器在t＝1h内消耗的电能为W＝1.2kW•h，用电器的电功率
A．液晶电视机的电功率约为100W，故A不符合题意；
B．笔记本电脑的电功率约为70W，故B不符合题意；
C．空调的电功率约为1000W，故C符合题意；
D．电冰箱的功率约为100W，故D不符合题意。
故选C。
7. 下列说法正确的是（ ）
A. 一切物体无论温度高低，都具有内能
B. 物体温度升高，内能会增大
C. 铜块很难被压缩，是因为分子间存在着引力
D. 组成物质的分子之间，引力和斥力同时存在
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．一切物体的分子在不停地做无规则运动，所以一切物体在任何情况下都具有内能。故A正确；
B．同一物体，温度越高，物体内分子运动越剧烈，分子动能越大，内能也会越大，故B正确；
C．铜块很难被压缩，说明分子间存在斥力。故C错误；
D．分子间存在着相互作用的引力和斥力，并且引力和斥力是同时存在的，当分子间的距离变小时，斥力大于引力，表现为斥力，当分子间的距离变大时，引力大于斥力，表现为引力。故D正确。
故选ABD。
8. 如图甲所示是小灯泡L和电阻R的I-U图像。现将小灯泡L和电阻R接入如图乙所示电路，只闭合开关S1时，电流表的示数为0.5A。电源电压恒定不变，下列说法中正确的是（ ）
A. 电源电压为4V
B. 只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为2Ω
C. 先闭合开关S1再闭合开关S2后，电流表的示数增加0.5A
D. 先闭合开关S1再闭合开关S2后，在1min内电阻R产生的热量为48J
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由电路图知，只闭合开关S1时，电路为灯泡L的简单电路，由图像可知，当IL＝0.5A时，UL＝4V，即电源电压为4V，故A正确；
B．由可知，此时灯泡的阻值为
故B错误；
C．再闭合开关S2时，灯泡L与R并联，电流表测干路电流，因为并联电路中各支路两端的电压相等，即
UR＝UL＝U＝4V
由甲图R的I-U图像可知，此时通过R的电流IR＝0.2A，因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且各支路间互不影响，故通过灯泡的电流不变，因此电流表的示数增加0.2A，故C错误；
D．根据欧姆定律可知，电阻的阻值为
在1min内电阻R产生的热量为
Q＝IR2Rt＝(0.2A)2×20Ω×60s＝48J
故D正确。
故选AD。
9. 如图所示电路，电源电压恒定不变，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P由中点向b端移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表的示数变大
B. 电阻R1的电功率变小
C. 电压表示数与电流表示数的比值变小
D. 定值电阻R1两端电压变化量等于滑动变阻器R两端的电压变化量
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．由电路图可知，R1与R串联，电压表V测R两端的电压，电流表测电路中的电流，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P由中点向b端移动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，由于串联电路的总电阻等于各分电阻的阻值之和，所以电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，即电流表的示数变大，故A正确；
B．由电路图可知，R1与R串联，电压表V测R两端的电压，电流表测电路中的电流，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P由中点向b端移动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，由于串联电路的总电阻等于各分电阻的阻值之和，所以电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，即电流表的示数变大，由
可知，电阻R1的电功率变大，故B错误；
C．由欧姆定律可知，电压表示数与电流表示数的比值等于滑动变阻器接入电路的阻值，而滑动变阻器接入电路的阻值减小，故电压表示数和电流表示数的比值变小，故C正确；
D．因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，所以定值电阻R1两端的电压变化量等于滑动变阻器R两端的电压变化量，故D正确。
故选ACD。
二、填空题（每空1分，共18分）
10. 如图所示是道路维修时常用的路面钻机（俗称“啄木鸟”），该机械利用压缩气体推动活塞将钻头打入路面。气体推动活塞时是将________ 能转化为________ 能。
【答案】 ①. 气体内 ②. 机械
【解析】
【详解】[1][2]压缩气体推动活塞对活塞做功，气体内能减少，转化为钻头的机械能。
11. 如图所示,电源电压不变,R1=10 Ω,R2=15 Ω．当S1、S2都闭合时,甲、乙都是电压表,则U甲∶U乙=____;当S1闭合,S2断开时,甲、乙都是电流表,则I甲∶I乙=____．
【答案】 ①. 3∶5 ②. 5∶2
【解析】
【详解】两个电阻串联，电压之比是和电阻是成正比的，所以两个电阻两端的电压之比是2：3，当S1、S2都闭合时．甲、乙都是电压表，则U甲：U乙=3：5；当S1闭合，S2断开时，甲、乙都是电流表，两个电阻是并联的，电流之比和电阻是反比的，则I甲：I乙=5:2．
12. 在如图（a）的电路中，电源电压保持不变，闭合开关 S，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电路中电流变化的图像如图（b）。根据图像的信息可知，_____图是电压表V2 示数变化的图像；电源电压为____伏。
【答案】 ①. 乙 ②. 6
【解析】
【详解】[1] V1测R1两端电压，V2测滑动变阻器两端电压；R1是定值电阻，电流与电压成正比，故甲是V1的示数变化图像，乙是V2的示数变化图像。
[2]由图像可知，电路中电流最大时，即I=0.3A，V1的示数为6V，为电源电压。
13. 如图所示电路，L1标有“3V 3W”字样，L2标有“3V 1.5W”字样，电源电压恒为3V。若L2灯丝电阻保持不变，要使两灯同时正常发光，则开关S1_____、开关S2_____、开关S3_____（以上三空均选填“闭合”或“断开”），此时两灯中灯泡 _____更亮些；若开关的开闭情况与前面相反，则灯泡 _____更亮一些。（后两空均选填“L1”或“L2”）
【答案】 ①. 闭合 ②. 断开 ③. 闭合 ④. L1 ⑤. L2
【解析】
【详解】[1][2][3]由题知，两灯泡的额定电压相等，且等于电源电压，所以，要使两灯同时正常发光，需要将两灯泡并联，由电路图可知，应闭合开关S1、S3；断开开关S2。
[4]因为L1的额定功率大于L2的额定功率，由于此时两灯都正常发光，所以L1的实际功率大于L2的实际功率，则灯泡L1更亮些。
[5]两灯的额定电压相等，灯L1额定功率较大，由可得，电阻较小，即R1＜R2；若开关的开闭情况与前面相反，即断开开关S1、S3，闭合开关S2，则两灯串联，串联电路中电流处处相等，根据P＝I2R可知，L2的电阻较大，其实际功率较大，则发光更亮，即L2比L1亮。
14. 如图是现在家庭常用的电子式电能表表盘，表盘上标有3200imp/（kW•h），表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次。小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min，电能表指示灯闪烁了320次。该家用电器消耗的电能______J，该家用电器的额定功率是______W，则这个家用电器可能是______（选填“电热水壶”、“台灯”或“电视机”）。
【答案】 ①. 3.6×105 ②. 1000 ③. 电热水壶
【解析】
【详解】[1]因为3200imp/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，当指示灯闪烁3200次时，指示灯闪烁320次，该家用电器消耗的电能
[2]工作时间
t=6min=0.1h
该用电器的功率
因为用电器正常工作，所以用电器的额定功率等于1000W。
[3]电热水壶的功率在1000W左右，台灯的功率一般小于40W，电视机的功率在200W左右，所以这个家用电器可能是电热水壶。
15. 标有“12V 60W”的汽车灯泡正常工作时的电阻是 _____Ω，若用电压表测得其两端实际电压如图所示，则该灯泡的实际功率 _____（选填“大于”、“小于”或“等于”）60W。（若灯丝的电阻保持不变）
【答案】 ①. 2.4 ②. 小于
【解析】
【详解】[1]由可得，汽车灯泡正常工作时的电阻为
[2]由图示电压表可知，其量程为0~15V，分度值为0.5V，由图可知，电压表读数为11V，即灯泡的实际电压为11V；已知汽车灯泡的额定电压为12V，因为实际电压小于额定电压，所以灯泡的实际功率小于额定功率60W。
16. 小明想在家里安装一盏照明灯，他设计的电路如图所示.图中虚线框A和B两个位置应该接开关和电灯，那么开关应接在_____(填“A”或“B”)处.小明请电工师傅正确安装完毕，闭合开关，电灯不亮.电工师傅用试电笔分别测试电灯两接线处和插座的两孔时，试电笔的氖管都发光，则可能是电路的_____段发生____(填“断路”或“短路”)故障.
【答案】 ①. B ②. gf ③. 断路
【解析】
【详解】保险丝接在火线上，故a为火线．开关应接在灯与火线之间．因此开关应接在B处．当测电笔分别测试电灯两接线处和插座的两孔时，测电笔的氖管都发光，说明火线上有电，而零线处不该亮，但也亮了，说明通过电灯、开关与火线相通了，故零线断路．
故答案为(1). B (2). gf (3). 断路
【点睛】本题考查了用测电笔检测电路的故障和电灯与开关的接法．在正常情况下，测电笔测火线应亮，测零线应不亮．
三、计算题（共18分。要求写出必要的文字说明、公式、主要运算过程、数值和单位）
17. 图甲为一种电加热饮水机，图乙为其简化电路图，其中R1和R2均为电热丝，S是手动开关，S1是自动温控开关。当水的温度低于设定值时，通过开关S1的控制，饮水机处于高温档加热状态；水沸腾后，再通过开关S1的控制，饮水机处于低温档保温状态，从而实现智能化地控制水的温度。已知饮水机高温档加热功率为484W，低温档保温功率为44W。
(1)请写出饮水机在低温档时S、S1两个开关的通断状态；
(2)求饮水机处于高温档加热状态工作40s所消耗的电能；
(3)求电热丝R2的阻值。
【答案】(1)S闭合、S1断开；(2)19360J；(3)
【解析】
【详解】解：(1)由可知，电源电压一定，电路中总电阻大时总功率小，为低温档，电路中总电阻小时总功率大，为高温档。当两开关均闭合时，两电阻并联，此时电路中总电阻小，为高温档。当S闭合、S1断开时电路为R1的简单电路，此时电路中电阻大，为低温档。
(2)饮水机处于高温档加热状态工作40s所消耗的电能是
(3)当饮水机处于高温档时，两电阻同时工作，此时R2的功率是
电热丝R2的阻值是
答：(1)当S闭合、S1断开时为低温档；
(2)饮水机处于高温档加热状态工作40s所消耗的电能是；
(3)电热丝R2的阻值是。
18. 如图所示，电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V 3.6W“字样且灯丝电阻保持不变，当只闭合S、S1时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最右端时，电流表A的示数是1.8A．求：
（1）定值电阻R1的阻值；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值；
（3）小灯泡通电时消耗的最小电功率．
【答案】（1）10Ω（2）20Ω（3）1.6W
【解析】
【详解】（1）由图可知，只闭合S、S1时，L与R1串联，
小灯泡正常发光，由串联电路电流特点和P＝UI可得电路中电流：
，
由串联电路的电压特点知，R1两端电压：
，
所以R1的阻值：；
（2）由图可知，当所有开关都闭合时，R1和R2并联，电流表测干路电流，滑片在最右端，其连入阻值最大，
通过R1的电流：，
通过R2的电流： ，
所以R2的最大阻值：；
（3）串联电路有分压的特点，且R1＜R2，所以当S、S2闭合且滑片在右端时，灯泡和变阻器R2的最大阻值串联，此时灯泡分得电压最小，灯泡消耗的电功率最小，
灯泡的电阻：，
电路中的最小电流：，
所以灯泡通电消耗的最小电功率：
．
四、实验、作图题（共22分）
19. 如图所示的实验，是我们在学习分子热运动时做过的一些实验：
图A：蓝色硫酸铜溶液与无色的清水开始界面十分明显，静放几天之后，两种液体界面逐渐变得模糊不清了；
图B：玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，发现拉力示数大于玻璃板的重力；
图C：将红墨水滴入水中，可以看到它在水中扩散开来；
图D：将两个铅柱底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两个铅柱就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开。
（1）图A和图___________两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：___________；
（2）图B和图___________两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：___________。
【答案】 ①. C ②. 分子在永不停息地做无规则运动 ③. D ④. 分子之间存在引力
【解析】
【详解】（1）[1][2]图A：浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰，几天之后，两种液体混合均匀了，说明分子在永不停息地做无规则运动；图C：将红墨水滴入水中，可以看到它在水中扩散开来，说明分子在永不停息地做无规则运动；所以图A和图C两个实验表明：分子在永不停息地做无规则运动。
（2）[3][4]图B：玻璃板的下表面接触水面，发现拉力大于玻璃板的重力，说明分子之间总存在相互作用的引力；图D：将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开，说明分子之间总存在相互作用的引力，所以，图B和图D两个实验表明：分子之间存在引力。
20. 用如图所示的装置做“探究电流相同时，通过导体产生的热量与电阻大小的关系”的实验．(甲、乙是两完全相同的密闭容器．闭合开关前，A、B两U形管内液面相平)
(1)由于电流产生热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中液面的________来显示甲、乙两容器内空气温度的变化，这里采用了________的探究方法。
(2)通过对比观察，________(选填“甲”或“乙”)容器中的电阻产生的热量较多。由此可知，在电流和通电时间相同时，电阻越________，导体产生的热量越多。
【答案】 ①. 高度差 ②. 转换 ③. 乙 ④. 大
【解析】
【详解】(1)[1]实验中是通过观察“U”形管中液面的高度差来显示甲、乙容器内空气温度的变化。
[2]像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫转换法；
(2)[3][4]由图知,电流相同,时间相同,乙中的电阻大,根据公式Q＝I2Rt可知，乙产生的热量多；由此可知：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多。
21. 小明设计了如图甲所示的电路图。
（1）小明想“探究通过定值电阻的电流与其两端电压的关系”。
①连接好电路，开始实验。实验过程中，小明调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为1V，记录此时电流表的示数为0.2A；接着他向 _____（选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数增大为2V，记录此时电流表的示数为0.4A；他继续移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为3V，记录此时电流表的示数为0.6A，并将三次实验的数据填写在表中。
小明分析表中数据，得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 _____（选填“正比”或“反比”）；
②此实验中多次测量的目的与下面的 _____（选填“A”或“B”）实验中多次测量的目的相同。
A．探究串联电路的电压规律
B．测量定值电阻的阻值
（2）如图乙所示，小明将定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡，探究通过小灯泡的电流与其两端电压的关系。
①小明闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡发光，但是电压表的示数始终为0V。经检查后发现是电路中的一根导线断路了，则发生断路的导线是a、b、c、d中的 _____（选填导线字母）；
②更换导线后，排除故障，小明进行多次实验测量，根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的I-U图像如图丙所示，则造成小灯泡在不同电压下电阻不同的原因是 _____。
【答案】 ①. B ②. 正比 ③. A ④. c ⑤. 小灯泡的电阻随温度的升高而增大
【解析】
【详解】（1）①[1][2]电源电压不变，为使使电压表的示数增大为2V，应让滑动变阻器两端的电压变小，根据串联分压特点可知，应让滑动变阻器接入电路的阻值变小，应向B端移动滑动变阻器的滑片P；根据表格数据，结合欧姆定律可知
得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
②[3]探究串联电路的电压规律的实验中，多次测量的目的是得出普遍规律，测量定值电阻的阻值的实验中，多次测量的目的是减小误差；此实验中多次测量的目的是得出普遍规律，与下面的A实验中多次测量的目的相同。
（2）①[4]闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡发光，则电路接通，经检查后发现是电路中的一根导线断路了，且电压表的示数始终为0V，则与电压表相连的导线断路，所以发生断路的导线是c。
②[5]造成小灯泡在不同电压下电阻不同的原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
22. 小明用如图甲所示的电路来测量定值电阻的阻值，已知电源电压恒为3V；
（1）连接电路，进行实验；
（2）实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，两电表指针始终处于如图乙所示位置，若电路只有一处故障，则故障可能是_____；
（3）故障排除后，某次实验中电压表和电流表示数如图丙和丁所示，则此时被测电阻两端的电压为_____V，该定值电阻的阻值为_____Ω。
【答案】 ①. 定值电阻断路 ②. 1.2 ③. 6
【解析】
【详解】（2）[1]由甲图知，电源由两节干电池组成，即电源电压为3V；由图乙知，电流表示数为0，电路有断路发生，电压表示数为3V等于电源电压，说明电压表串联接入电路，即与电压表并联部分电路断路，所以故障是定值电阻断路。
（3）[2]由丙图可知电压表接入电路的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为1.2V。
[3]电流表接入电路的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A，由欧姆定律可得定值电阻的阻值
23. 某实验小组利用如图甲所示装置做“测量小灯泡的电功率”实验，所用小灯泡L的额定电压为2.5V。
（1）小明连接了如图甲所示的电路，同组的其他同学发现电路中有一根导线接错了，请你在接错的导线上打一个“×”，并帮助小明画出正确的连线；_________
（2）小明将错误的线路改正后，连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移动到 _____（选填“C”或“D”）端位置。闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡L的额定功率为 _____W；
（3）小明完成上述实验后，还设计了如图丙所示的电路图，用来测量另一个额定电压为U额的小灯泡L1的额定功率，图丙中R0=5Ω。闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，使电流表 _____（选填“A1”或“A2”的示数）为 _____时，再读出另一只电流表的示数为I，即可计算小灯泡L1的额定功率为 _____。（后两空均用已知量和测量量表示）
【答案】 ①. ②. D ③. 0.9 ④. A2 ⑤. ⑥. U额I
【解析】
【详解】（1）[1]电路中电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，错误导线及正确连接如图所示：
（2）[2]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片位于最大阻值处，滑动变阻器的滑片应移到D端位置。
[3]如图乙所示，电流表的量程为00.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.36A，此时电压为2.5V，由得灯泡的额定功率为
（3）[4][5][6]如图丙所示的电路图中，电阻R0和灯泡L并联，电流表A1测量小灯泡的电流，电流表A2测量定值电阻R0的电流，根据并联电路中电压规律可知：UR0=UL；测量小灯泡额定功率，需要电阻R0两端的电压为U额，根据欧姆定律可得通过电阻R0的电流为
即通过调节滑动变阻器的阻值，使电流表A2的示数为时，再读出电流表A1的示数I，即可计算小灯泡L1的额定功率为。
五、综合应用题（共6分）
24. 半导体是一种重要的材料，它的导电性能介于绝缘体和导体之间，半导体材料在生活中得到广泛应用，它有一些奇妙的特性。如图甲所示是由某些半导体材料制成的二极管。它有两根引线，分别为正极（+）和负极（﹣），它只允许电流从它的正极流向负极，它不允许电流从负极（﹣）流向正极（+）：
（1）如图乙所示电路，闭合开关S，电路处于_____（选填“通路”、“断路”或“短路”）状态；
（2）发光二极管又称LED，如图丙所示是其实物与电路符号。它与二极管一样也具有单向导电性，当给LED加上合适的正向电压后，不同型号的LED能发出不同颜色的光，如果加上反向电压，则不能发光。如图丁所示电路中要使绿光LED发光，关于开关的状态，下列说法正确的是_____（选填正确选项前的字母）。
A.S1、S4闭合，S2、S3断开
B.S2、S3闭合，S1、S4断开
C.S1、S2闭合，S3、S4断开
D.S3、S4闭合，S1、S2断开
【答案】 ①. 通路 ②. A
【解析】
【详解】（1）[1]由图乙所示电路可知，闭合开关S，电源外部电流方向从电源正极流出经二极管“+”流入，“﹣”流出，所以电路为通路。
（2）[2]A．由电路图可知，S1、S4闭合，S2、S3断开，电流从绿灯二极管“+”流入回到负极，形成通路，故A正确；
B．由电路图可知，S2、S3闭合，S1、S4断开，电流从红灯二极管“+”流入回到负极，形成通路，因此红灯亮，绿灯不亮，故B错误；
C．由电路图可知，S1、S2闭合，S3、S4断开，电路处断开状态，故C错误；
D．由电路图可知，S3、S4闭合，S1、S2断开，电路处断开状态，故D错误。
故选A。
25. PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主成分，渗入多种物质后加工而成。目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻值随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大。如图甲所示，在3D打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间后，即可挤出热熔的塑料，塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态。
（1）打印笔内部电路如图乙所示，其R1、R2是相同的PTC发热电阻，单个PTC的电阻与温度的关系如图丙所示。打印笔工作有快、慢两挡，快挡打印时，开关S1闭合，同时开关S2应处于 _____（选填“闭合”或“断开”）状态，若此时温度为250℃，打印笔的电功率是 _____W。
（2）打印笔工作时，PTC电阻发热，塑料受热会逐渐变软、变稀，此时 _____能转化为内能。
【答案】 ①. 闭合 ②. 80 ③. 电
【解析】
【详解】（1）[1]由电路图可知，当开关S1闭合、开关S2断开时，电路只有R1工作，电阻较大，根据可知，此时电路消耗的功率较小，为慢挡；当开关S1、S2都闭合时，两电阻并联，总电阻最小，根据可知，此时总功率较大，为快挡。
[2]由图丙可知，温度为250℃时，一个电阻为1210Ω，则一个发热体的功率
因为R1、R2是相同的PTC发热电阻，并且此时两电阻是并联在电路中的，所以打印笔的电功率为
P总=2P=2×40W=80W
（2）[3]打印笔工作时，消耗了电能，PTC电阻发热，塑料受热会逐渐变软、变稀，内能增大，因此该过程将电能转化为了内能。次数
电压UV
电流IA
1
1
0.2
2
2
0.4
3
3
0.6
1. 用相同的加热装置对a、b两种物体加热时，它们的温度随时间变化的图象如图所示，下列说法正确的是( )
A. 如果a、b是同种物质，则a的质量更大
B. 如果a、b质量相等，则b的吸热能力更强
C. 在加热过程中，利用做功的方式改变了a、b的内能
D. 温度从T1升高到T2时，a、b吸收的热量Qa>Qb
【答案】B
【解析】
【详解】A．如果a、b是同种物质，加热相同时间即吸收相同的热量时a物体升高温度更高，所以a的质量更小。故A错误；
B．如果a、b质量相等，加热相同时间即吸收相同的热量时b 物体升高温度较慢，所以b的吸热能力更强。故B正确；
C．用相同的加热装置对a、b两种物体加热时是利用热传递的方式改变了a、b的内能。故C错误；
D．升高相同的温度时，a所用加热时间比b所用加热时间短，即a吸收的热量小于b吸收的热量。故D错误。
2. 用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，验电器的金属箔片张开，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 摩擦过程使丝绸和玻璃棒上产生了电荷
B. 丝绸的原子核束缚电子的能力比玻璃棒更强
C. 验电器箔片张开是因为两箔片带了异种电荷
D. 金属箔的张角越大说明验电器所带的电荷量越少
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．摩擦起电现象是通过摩擦方式使电荷发生了转移，而不是产生了电荷，故A错误；
B．丝绸和玻璃棒摩擦的过程中，玻璃棒原子核束缚电子的能力弱，故B正确；
C．验电器箔片张开是因为带了同种电荷，同种电荷相互排斥，故C错误；
D．玻璃棒接触验电器的金属球时，验电器的金属箔片张开的角度越大，表明此时验电器所带的电荷越多，带点的物体所带的电荷量就越大，故D错误。
故选B。
3. 如图所示的四个电路，要求闭合开关S，灯泡L1与灯泡L2并联，电流表A2只测量通过灯泡L2电流的是下列的哪个电路（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图知，开关闭合后，两灯并联，电流表A2测量干路中电流，故A不符合题意；
B．由图知，开关闭合后，两灯串联，故B不符合题意；
C．由图知，开关闭合后，灯L1被电流表A2短路，虽然电流表A2只测量通过灯泡L2电流，但电路中只有L2，故C不符合题意；
D．由图知，开关闭合后，两灯并联，电流表A1串联在干路上，电流表A2串联在灯L2支路上，测量灯泡L2中电流，故D符合题意。
故选D。
4. 如图所示，已知电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑片P由图示位置向下滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表A1的示数变小B. 电流表A2的示数变大
C. 电压表的示数变大D. 灯泡L的亮度不变
【答案】D
【解析】
【详解】如图所示，闭合开关S，滑动变阻器和灯泡并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测灯泡电流，电压表测电源电压，滑片向下滑动的过程，滑动变阻器接入电路阻值变小；
A．滑动变阻器接入电路阻值变小，干路电流增大，，故A错误；
B．电流表A2测灯泡电流，调节滑片P位置不影响灯泡电流，故B错误；
C．电压表测电源电压，保持不变，故C错误；
D．滑动变阻器和灯泡并联，互不影响，故D正确。
故选D。
5. 如图所示是现在一般标准住宅户内配电系统方框图。下列说法正确的是
A. 电能表用来计量家中所有用电器总功率
B. 空调正常工作时，吊灯一定发光
C. 如果插座被短路，“漏电保护器”就会切断电流
D. 空气开关“跳闸”，可能是电路发生短路引起的
【答案】D
【解析】
【详解】A．电能表是用来计量家中所有用电器消耗的电能的，A错误；
B．空调和吊灯属于并联，他们并不影响互相的工作，B错误；
C．漏电保护器与插座是串联的，插座处发生漏电或有人触电时才会切断电源；如果插座被短路，空气开关就会切断电流，故C错误；
D．电路发生短路，电路中的电流非常大，这时空气开关就会“跳闸”，D正确。
故选D。
6. 小明利用电能表测量某个家用电器的电功率，当电路中只有这个电器连续工作时，测得在lh内，消耗的电能为1.2kW•h，那么这个电器是（ ）
A 液晶电视机B. 笔记本电脑C. 家用空调D. 电冰箱
【答案】C
【解析】
【详解】用电器在t＝1h内消耗的电能为W＝1.2kW•h，用电器的电功率
A．液晶电视机的电功率约为100W，故A不符合题意；
B．笔记本电脑的电功率约为70W，故B不符合题意；
C．空调的电功率约为1000W，故C符合题意；
D．电冰箱的功率约为100W，故D不符合题意。
故选C。
7. 下列说法正确的是（ ）
A. 一切物体无论温度高低，都具有内能
B. 物体温度升高，内能会增大
C. 铜块很难被压缩，是因为分子间存在着引力
D. 组成物质的分子之间，引力和斥力同时存在
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．一切物体的分子在不停地做无规则运动，所以一切物体在任何情况下都具有内能。故A正确；
B．同一物体，温度越高，物体内分子运动越剧烈，分子动能越大，内能也会越大，故B正确；
C．铜块很难被压缩，说明分子间存在斥力。故C错误；
D．分子间存在着相互作用的引力和斥力，并且引力和斥力是同时存在的，当分子间的距离变小时，斥力大于引力，表现为斥力，当分子间的距离变大时，引力大于斥力，表现为引力。故D正确。
故选ABD。
8. 如图甲所示是小灯泡L和电阻R的I-U图像。现将小灯泡L和电阻R接入如图乙所示电路，只闭合开关S1时，电流表的示数为0.5A。电源电压恒定不变，下列说法中正确的是（ ）
A. 电源电压为4V
B. 只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为2Ω
C. 先闭合开关S1再闭合开关S2后，电流表的示数增加0.5A
D. 先闭合开关S1再闭合开关S2后，在1min内电阻R产生的热量为48J
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由电路图知，只闭合开关S1时，电路为灯泡L的简单电路，由图像可知，当IL＝0.5A时，UL＝4V，即电源电压为4V，故A正确；
B．由可知，此时灯泡的阻值为
故B错误；
C．再闭合开关S2时，灯泡L与R并联，电流表测干路电流，因为并联电路中各支路两端的电压相等，即
UR＝UL＝U＝4V
由甲图R的I-U图像可知，此时通过R的电流IR＝0.2A，因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且各支路间互不影响，故通过灯泡的电流不变，因此电流表的示数增加0.2A，故C错误；
D．根据欧姆定律可知，电阻的阻值为
在1min内电阻R产生的热量为
Q＝IR2Rt＝(0.2A)2×20Ω×60s＝48J
故D正确。
故选AD。
9. 如图所示电路，电源电压恒定不变，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P由中点向b端移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表的示数变大
B. 电阻R1的电功率变小
C. 电压表示数与电流表示数的比值变小
D. 定值电阻R1两端电压变化量等于滑动变阻器R两端的电压变化量
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．由电路图可知，R1与R串联，电压表V测R两端的电压，电流表测电路中的电流，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P由中点向b端移动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，由于串联电路的总电阻等于各分电阻的阻值之和，所以电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，即电流表的示数变大，故A正确；
B．由电路图可知，R1与R串联，电压表V测R两端的电压，电流表测电路中的电流，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P由中点向b端移动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，由于串联电路的总电阻等于各分电阻的阻值之和，所以电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，即电流表的示数变大，由
可知，电阻R1的电功率变大，故B错误；
C．由欧姆定律可知，电压表示数与电流表示数的比值等于滑动变阻器接入电路的阻值，而滑动变阻器接入电路的阻值减小，故电压表示数和电流表示数的比值变小，故C正确；
D．因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，所以定值电阻R1两端的电压变化量等于滑动变阻器R两端的电压变化量，故D正确。
故选ACD。
二、填空题（每空1分，共18分）
10. 如图所示是道路维修时常用的路面钻机（俗称“啄木鸟”），该机械利用压缩气体推动活塞将钻头打入路面。气体推动活塞时是将________ 能转化为________ 能。
【答案】 ①. 气体内 ②. 机械
【解析】
【详解】[1][2]压缩气体推动活塞对活塞做功，气体内能减少，转化为钻头的机械能。
11. 如图所示,电源电压不变,R1=10 Ω,R2=15 Ω．当S1、S2都闭合时,甲、乙都是电压表,则U甲∶U乙=____;当S1闭合,S2断开时,甲、乙都是电流表,则I甲∶I乙=____．
【答案】 ①. 3∶5 ②. 5∶2
【解析】
【详解】两个电阻串联，电压之比是和电阻是成正比的，所以两个电阻两端的电压之比是2：3，当S1、S2都闭合时．甲、乙都是电压表，则U甲：U乙=3：5；当S1闭合，S2断开时，甲、乙都是电流表，两个电阻是并联的，电流之比和电阻是反比的，则I甲：I乙=5:2．
12. 在如图（a）的电路中，电源电压保持不变，闭合开关 S，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电路中电流变化的图像如图（b）。根据图像的信息可知，_____图是电压表V2 示数变化的图像；电源电压为____伏。
【答案】 ①. 乙 ②. 6
【解析】
【详解】[1] V1测R1两端电压，V2测滑动变阻器两端电压；R1是定值电阻，电流与电压成正比，故甲是V1的示数变化图像，乙是V2的示数变化图像。
[2]由图像可知，电路中电流最大时，即I=0.3A，V1的示数为6V，为电源电压。
13. 如图所示电路，L1标有“3V 3W”字样，L2标有“3V 1.5W”字样，电源电压恒为3V。若L2灯丝电阻保持不变，要使两灯同时正常发光，则开关S1_____、开关S2_____、开关S3_____（以上三空均选填“闭合”或“断开”），此时两灯中灯泡 _____更亮些；若开关的开闭情况与前面相反，则灯泡 _____更亮一些。（后两空均选填“L1”或“L2”）
【答案】 ①. 闭合 ②. 断开 ③. 闭合 ④. L1 ⑤. L2
【解析】
【详解】[1][2][3]由题知，两灯泡的额定电压相等，且等于电源电压，所以，要使两灯同时正常发光，需要将两灯泡并联，由电路图可知，应闭合开关S1、S3；断开开关S2。
[4]因为L1的额定功率大于L2的额定功率，由于此时两灯都正常发光，所以L1的实际功率大于L2的实际功率，则灯泡L1更亮些。
[5]两灯的额定电压相等，灯L1额定功率较大，由可得，电阻较小，即R1＜R2；若开关的开闭情况与前面相反，即断开开关S1、S3，闭合开关S2，则两灯串联，串联电路中电流处处相等，根据P＝I2R可知，L2的电阻较大，其实际功率较大，则发光更亮，即L2比L1亮。
14. 如图是现在家庭常用的电子式电能表表盘，表盘上标有3200imp/（kW•h），表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次。小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min，电能表指示灯闪烁了320次。该家用电器消耗的电能______J，该家用电器的额定功率是______W，则这个家用电器可能是______（选填“电热水壶”、“台灯”或“电视机”）。
【答案】 ①. 3.6×105 ②. 1000 ③. 电热水壶
【解析】
【详解】[1]因为3200imp/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，当指示灯闪烁3200次时，指示灯闪烁320次，该家用电器消耗的电能
[2]工作时间
t=6min=0.1h
该用电器的功率
因为用电器正常工作，所以用电器的额定功率等于1000W。
[3]电热水壶的功率在1000W左右，台灯的功率一般小于40W，电视机的功率在200W左右，所以这个家用电器可能是电热水壶。
15. 标有“12V 60W”的汽车灯泡正常工作时的电阻是 _____Ω，若用电压表测得其两端实际电压如图所示，则该灯泡的实际功率 _____（选填“大于”、“小于”或“等于”）60W。（若灯丝的电阻保持不变）
【答案】 ①. 2.4 ②. 小于
【解析】
【详解】[1]由可得，汽车灯泡正常工作时的电阻为
[2]由图示电压表可知，其量程为0~15V，分度值为0.5V，由图可知，电压表读数为11V，即灯泡的实际电压为11V；已知汽车灯泡的额定电压为12V，因为实际电压小于额定电压，所以灯泡的实际功率小于额定功率60W。
16. 小明想在家里安装一盏照明灯，他设计的电路如图所示.图中虚线框A和B两个位置应该接开关和电灯，那么开关应接在_____(填“A”或“B”)处.小明请电工师傅正确安装完毕，闭合开关，电灯不亮.电工师傅用试电笔分别测试电灯两接线处和插座的两孔时，试电笔的氖管都发光，则可能是电路的_____段发生____(填“断路”或“短路”)故障.
【答案】 ①. B ②. gf ③. 断路
【解析】
【详解】保险丝接在火线上，故a为火线．开关应接在灯与火线之间．因此开关应接在B处．当测电笔分别测试电灯两接线处和插座的两孔时，测电笔的氖管都发光，说明火线上有电，而零线处不该亮，但也亮了，说明通过电灯、开关与火线相通了，故零线断路．
故答案为(1). B (2). gf (3). 断路
【点睛】本题考查了用测电笔检测电路的故障和电灯与开关的接法．在正常情况下，测电笔测火线应亮，测零线应不亮．
三、计算题（共18分。要求写出必要的文字说明、公式、主要运算过程、数值和单位）
17. 图甲为一种电加热饮水机，图乙为其简化电路图，其中R1和R2均为电热丝，S是手动开关，S1是自动温控开关。当水的温度低于设定值时，通过开关S1的控制，饮水机处于高温档加热状态；水沸腾后，再通过开关S1的控制，饮水机处于低温档保温状态，从而实现智能化地控制水的温度。已知饮水机高温档加热功率为484W，低温档保温功率为44W。
(1)请写出饮水机在低温档时S、S1两个开关的通断状态；
(2)求饮水机处于高温档加热状态工作40s所消耗的电能；
(3)求电热丝R2的阻值。
【答案】(1)S闭合、S1断开；(2)19360J；(3)
【解析】
【详解】解：(1)由可知，电源电压一定，电路中总电阻大时总功率小，为低温档，电路中总电阻小时总功率大，为高温档。当两开关均闭合时，两电阻并联，此时电路中总电阻小，为高温档。当S闭合、S1断开时电路为R1的简单电路，此时电路中电阻大，为低温档。
(2)饮水机处于高温档加热状态工作40s所消耗的电能是
(3)当饮水机处于高温档时，两电阻同时工作，此时R2的功率是
电热丝R2的阻值是
答：(1)当S闭合、S1断开时为低温档；
(2)饮水机处于高温档加热状态工作40s所消耗的电能是；
(3)电热丝R2的阻值是。
18. 如图所示，电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V 3.6W“字样且灯丝电阻保持不变，当只闭合S、S1时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最右端时，电流表A的示数是1.8A．求：
（1）定值电阻R1的阻值；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值；
（3）小灯泡通电时消耗的最小电功率．
【答案】（1）10Ω（2）20Ω（3）1.6W
【解析】
【详解】（1）由图可知，只闭合S、S1时，L与R1串联，
小灯泡正常发光，由串联电路电流特点和P＝UI可得电路中电流：
，
由串联电路的电压特点知，R1两端电压：
，
所以R1的阻值：；
（2）由图可知，当所有开关都闭合时，R1和R2并联，电流表测干路电流，滑片在最右端，其连入阻值最大，
通过R1的电流：，
通过R2的电流： ，
所以R2的最大阻值：；
（3）串联电路有分压的特点，且R1＜R2，所以当S、S2闭合且滑片在右端时，灯泡和变阻器R2的最大阻值串联，此时灯泡分得电压最小，灯泡消耗的电功率最小，
灯泡的电阻：，
电路中的最小电流：，
所以灯泡通电消耗的最小电功率：
．
四、实验、作图题（共22分）
19. 如图所示的实验，是我们在学习分子热运动时做过的一些实验：
图A：蓝色硫酸铜溶液与无色的清水开始界面十分明显，静放几天之后，两种液体界面逐渐变得模糊不清了；
图B：玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，发现拉力示数大于玻璃板的重力；
图C：将红墨水滴入水中，可以看到它在水中扩散开来；
图D：将两个铅柱底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两个铅柱就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开。
（1）图A和图___________两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：___________；
（2）图B和图___________两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：___________。
【答案】 ①. C ②. 分子在永不停息地做无规则运动 ③. D ④. 分子之间存在引力
【解析】
【详解】（1）[1][2]图A：浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰，几天之后，两种液体混合均匀了，说明分子在永不停息地做无规则运动；图C：将红墨水滴入水中，可以看到它在水中扩散开来，说明分子在永不停息地做无规则运动；所以图A和图C两个实验表明：分子在永不停息地做无规则运动。
（2）[3][4]图B：玻璃板的下表面接触水面，发现拉力大于玻璃板的重力，说明分子之间总存在相互作用的引力；图D：将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开，说明分子之间总存在相互作用的引力，所以，图B和图D两个实验表明：分子之间存在引力。
20. 用如图所示的装置做“探究电流相同时，通过导体产生的热量与电阻大小的关系”的实验．(甲、乙是两完全相同的密闭容器．闭合开关前，A、B两U形管内液面相平)
(1)由于电流产生热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中液面的________来显示甲、乙两容器内空气温度的变化，这里采用了________的探究方法。
(2)通过对比观察，________(选填“甲”或“乙”)容器中的电阻产生的热量较多。由此可知，在电流和通电时间相同时，电阻越________，导体产生的热量越多。
【答案】 ①. 高度差 ②. 转换 ③. 乙 ④. 大
【解析】
【详解】(1)[1]实验中是通过观察“U”形管中液面的高度差来显示甲、乙容器内空气温度的变化。
[2]像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫转换法；
(2)[3][4]由图知,电流相同,时间相同,乙中的电阻大,根据公式Q＝I2Rt可知，乙产生的热量多；由此可知：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多。
21. 小明设计了如图甲所示的电路图。
（1）小明想“探究通过定值电阻的电流与其两端电压的关系”。
①连接好电路，开始实验。实验过程中，小明调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为1V，记录此时电流表的示数为0.2A；接着他向 _____（选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数增大为2V，记录此时电流表的示数为0.4A；他继续移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为3V，记录此时电流表的示数为0.6A，并将三次实验的数据填写在表中。
小明分析表中数据，得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 _____（选填“正比”或“反比”）；
②此实验中多次测量的目的与下面的 _____（选填“A”或“B”）实验中多次测量的目的相同。
A．探究串联电路的电压规律
B．测量定值电阻的阻值
（2）如图乙所示，小明将定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡，探究通过小灯泡的电流与其两端电压的关系。
①小明闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡发光，但是电压表的示数始终为0V。经检查后发现是电路中的一根导线断路了，则发生断路的导线是a、b、c、d中的 _____（选填导线字母）；
②更换导线后，排除故障，小明进行多次实验测量，根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的I-U图像如图丙所示，则造成小灯泡在不同电压下电阻不同的原因是 _____。
【答案】 ①. B ②. 正比 ③. A ④. c ⑤. 小灯泡的电阻随温度的升高而增大
【解析】
【详解】（1）①[1][2]电源电压不变，为使使电压表的示数增大为2V，应让滑动变阻器两端的电压变小，根据串联分压特点可知，应让滑动变阻器接入电路的阻值变小，应向B端移动滑动变阻器的滑片P；根据表格数据，结合欧姆定律可知
得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
②[3]探究串联电路的电压规律的实验中，多次测量的目的是得出普遍规律，测量定值电阻的阻值的实验中，多次测量的目的是减小误差；此实验中多次测量的目的是得出普遍规律，与下面的A实验中多次测量的目的相同。
（2）①[4]闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡发光，则电路接通，经检查后发现是电路中的一根导线断路了，且电压表的示数始终为0V，则与电压表相连的导线断路，所以发生断路的导线是c。
②[5]造成小灯泡在不同电压下电阻不同的原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
22. 小明用如图甲所示的电路来测量定值电阻的阻值，已知电源电压恒为3V；
（1）连接电路，进行实验；
（2）实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，两电表指针始终处于如图乙所示位置，若电路只有一处故障，则故障可能是_____；
（3）故障排除后，某次实验中电压表和电流表示数如图丙和丁所示，则此时被测电阻两端的电压为_____V，该定值电阻的阻值为_____Ω。
【答案】 ①. 定值电阻断路 ②. 1.2 ③. 6
【解析】
【详解】（2）[1]由甲图知，电源由两节干电池组成，即电源电压为3V；由图乙知，电流表示数为0，电路有断路发生，电压表示数为3V等于电源电压，说明电压表串联接入电路，即与电压表并联部分电路断路，所以故障是定值电阻断路。
（3）[2]由丙图可知电压表接入电路的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为1.2V。
[3]电流表接入电路的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A，由欧姆定律可得定值电阻的阻值
23. 某实验小组利用如图甲所示装置做“测量小灯泡的电功率”实验，所用小灯泡L的额定电压为2.5V。
（1）小明连接了如图甲所示的电路，同组的其他同学发现电路中有一根导线接错了，请你在接错的导线上打一个“×”，并帮助小明画出正确的连线；_________
（2）小明将错误的线路改正后，连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移动到 _____（选填“C”或“D”）端位置。闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡L的额定功率为 _____W；
（3）小明完成上述实验后，还设计了如图丙所示的电路图，用来测量另一个额定电压为U额的小灯泡L1的额定功率，图丙中R0=5Ω。闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，使电流表 _____（选填“A1”或“A2”的示数）为 _____时，再读出另一只电流表的示数为I，即可计算小灯泡L1的额定功率为 _____。（后两空均用已知量和测量量表示）
【答案】 ①. ②. D ③. 0.9 ④. A2 ⑤. ⑥. U额I
【解析】
【详解】（1）[1]电路中电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，错误导线及正确连接如图所示：
（2）[2]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片位于最大阻值处，滑动变阻器的滑片应移到D端位置。
[3]如图乙所示，电流表的量程为00.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.36A，此时电压为2.5V，由得灯泡的额定功率为
（3）[4][5][6]如图丙所示的电路图中，电阻R0和灯泡L并联，电流表A1测量小灯泡的电流，电流表A2测量定值电阻R0的电流，根据并联电路中电压规律可知：UR0=UL；测量小灯泡额定功率，需要电阻R0两端的电压为U额，根据欧姆定律可得通过电阻R0的电流为
即通过调节滑动变阻器的阻值，使电流表A2的示数为时，再读出电流表A1的示数I，即可计算小灯泡L1的额定功率为。
五、综合应用题（共6分）
24. 半导体是一种重要的材料，它的导电性能介于绝缘体和导体之间，半导体材料在生活中得到广泛应用，它有一些奇妙的特性。如图甲所示是由某些半导体材料制成的二极管。它有两根引线，分别为正极（+）和负极（﹣），它只允许电流从它的正极流向负极，它不允许电流从负极（﹣）流向正极（+）：
（1）如图乙所示电路，闭合开关S，电路处于_____（选填“通路”、“断路”或“短路”）状态；
（2）发光二极管又称LED，如图丙所示是其实物与电路符号。它与二极管一样也具有单向导电性，当给LED加上合适的正向电压后，不同型号的LED能发出不同颜色的光，如果加上反向电压，则不能发光。如图丁所示电路中要使绿光LED发光，关于开关的状态，下列说法正确的是_____（选填正确选项前的字母）。
A.S1、S4闭合，S2、S3断开
B.S2、S3闭合，S1、S4断开
C.S1、S2闭合，S3、S4断开
D.S3、S4闭合，S1、S2断开
【答案】 ①. 通路 ②. A
【解析】
【详解】（1）[1]由图乙所示电路可知，闭合开关S，电源外部电流方向从电源正极流出经二极管“+”流入，“﹣”流出，所以电路为通路。
（2）[2]A．由电路图可知，S1、S4闭合，S2、S3断开，电流从绿灯二极管“+”流入回到负极，形成通路，故A正确；
B．由电路图可知，S2、S3闭合，S1、S4断开，电流从红灯二极管“+”流入回到负极，形成通路，因此红灯亮，绿灯不亮，故B错误；
C．由电路图可知，S1、S2闭合，S3、S4断开，电路处断开状态，故C错误；
D．由电路图可知，S3、S4闭合，S1、S2断开，电路处断开状态，故D错误。
故选A。
25. PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主成分，渗入多种物质后加工而成。目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻值随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大。如图甲所示，在3D打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间后，即可挤出热熔的塑料，塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态。
（1）打印笔内部电路如图乙所示，其R1、R2是相同的PTC发热电阻，单个PTC的电阻与温度的关系如图丙所示。打印笔工作有快、慢两挡，快挡打印时，开关S1闭合，同时开关S2应处于 _____（选填“闭合”或“断开”）状态，若此时温度为250℃，打印笔的电功率是 _____W。
（2）打印笔工作时，PTC电阻发热，塑料受热会逐渐变软、变稀，此时 _____能转化为内能。
【答案】 ①. 闭合 ②. 80 ③. 电
【解析】
【详解】（1）[1]由电路图可知，当开关S1闭合、开关S2断开时，电路只有R1工作，电阻较大，根据可知，此时电路消耗的功率较小，为慢挡；当开关S1、S2都闭合时，两电阻并联，总电阻最小，根据可知，此时总功率较大，为快挡。
[2]由图丙可知，温度为250℃时，一个电阻为1210Ω，则一个发热体的功率
因为R1、R2是相同的PTC发热电阻，并且此时两电阻是并联在电路中的，所以打印笔的电功率为
P总=2P=2×40W=80W
（2）[3]打印笔工作时，消耗了电能，PTC电阻发热，塑料受热会逐渐变软、变稀，内能增大，因此该过程将电能转化为了内能。次数
电压UV
电流IA
1
1
0.2
2
2
0.4
3
3
0.6
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