广东省深圳市2022-2023学年九年级上学期期末学情调研物理试卷

这是一份广东省深圳市2022-2023学年九年级上学期期末学情调研物理试卷，共20页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，作图题，实验题，计算题，综合能力题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（共7小题，每小题只有一个正确答案，每小题2分，共14分）
1. 下列用电器中，工作时能量转化的主要形式与其它三件不同的是( )
A. 电水壶B. 电炉C. 电熨斗D. 电风扇
2. 如图所示，对于下列实验中的物理过程，说法正确的( )
A. 图甲，墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明分子做无规则运动剧烈程度与温度有关
B. 图乙，厚玻璃管中放少量硝化棉，把活塞迅速压下去时，管内空气的内能减少
C. 图丙，抽去玻璃隔板两瓶中气体逐渐混合均匀，这是因为空气比二氧化氮的密度大
D. 图丁，将两个铅柱紧紧压在一起，下面可吊一重物，这是因为分子在不停地运动
3. 下面是小里同学“物理学习笔记”中的摘录，其中错误的是( )
A. 正在熔化的冰，内能增大
B. 具有机械能的物体一定具有内能
C. 温度越高的物体含有的热量越多
D. 某物体的温度升高时，内能一定增加，但不一定吸收了热量
4. 如图所示的四个电路中，电流表或电压表连接正确的是( )
A. B. C. D.
5. 如图所示，拿一根丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器A，使A带电，然后用一根有绝缘柄的金属棒把验电器A和不带电的验电器B连接起来，下列说法正确的是( )
A. A上的部分质子转移到B上
B. 在连接的瞬间，电流的方向由A至B
C. 这时B将带负电
D. 丝绸摩擦玻璃棒的过程中，丝绸失去电子带负电
6. 如图所示是电阻甲和乙的I-U图象，下列说法正确的是( )
A. 电阻乙为定值电阻，它的阻值为20Ω
B. 电阻甲和乙的阻值不可能相等
C. 当电阻甲和乙串联接在6V电源上时，乙的电阻为20Ω
D. 当电阻甲和乙并联接在6V电源上时，干路电流为0.6A
7. 标有“6V 6W”、“3V 3W”的灯L1和L2(假设灯丝电阻不变)，若将它们并联接在某电源上，两灯都发光，下列说法正确的是( )
A. 电源电压为9V时，灯L1、L2都正常发光灯
B. 灯L1、L2的实际功率之比为2：1
C. 电源电压为3V时，通过灯L2的电流比L1大
D. L1比灯L2亮
二、填空题（共4小题，每空1分，共11分）
8. 我国沿海地区的昼夜温差比新疆沙漠地带要______(选填“大”或“小”)得多，这主要是因为水的比热容比较______的缘故；对于相同质量的水和沙石，吸收相同的热量后，______的温度变化较小。
9. 一节新干电池两端的电压为______ V。某同学连接的电路如图所示，他所用的电源是全新的三节干电池串联组成的电池组，开关S闭合后，若电压表的示数为2.5V，则灯L1两端的电压为______ V，其中L1和L2两灯中较亮的是灯______。
10. 某家庭单独使用电饭锅，用时20min，电能表的示数由图甲示数变成图乙示数，则该电饭锅在这段时间内消耗电能约为______kW⋅h，电饭锅的电功率为______ W。
11. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P向左移动，则在此过程中，电流表A的示数______；电压表V1的示数______；电压表V2的示数与电流表A的示数的比值将______(以上三空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
三、作图题（第（1）题2分，第（2）题3分，共5分）
12(1).如图为某兴趣小组设计的电子秤简易电路图，Rx是压敏电阻，阻值随所受压力的增大而减小，R0是定值电阻。测量时，电压表Ⓥ的示数随所称量物体对压敏电阻的压力增大而增大。请根据以上信息，在虚线框内将电路图补充完整。
12(2).小明同学在实验室连接了如图甲的实验电路，请在图乙的虚线框中画出其对应的电路图。
四、实验题（3小题，每空1分，共15分）
13. 为了探究并联电路的电流规律，小业设计了如甲图所示的电路进行实验。
①在连接电路时，开关应处于______状态；
②小业连接了如图乙的实物连接图，此时，电流表测的是通过______(选填“L1”、“L2”、“干路”)的电流。
③小业分别测量了灯泡L1、灯泡L2和干路中的电流，把数据记录在表格中，并得出结论：并联电路中，干路中的电流等于______。
④为了验证结论的普遍性，小业采用了更换不同电源的方法进行验证，你还可以采用的方法是：______。
14. 某同学在做“比较不同液体吸热能力强弱”的实验时。
(1)如图所示可选用相同的______(选填“电热器”或“酒精灯”)给液体甲和乙加热。
(2)分析表格中第1、4次实验数据，某同学认为：加热相同的时间时，乙升高的温度高一些，这说明乙吸收的热量多一些．这位同学的判断是否正确？______，请说明理由：______。
(3)分析表格中第1、2次实验数据，可以得出的初步结论是：______相同的同种物质，升高的温度越大时，吸收的热量就越______。
(4)如果甲、乙两种液体，分别是水和食用油，通过比较表格中第2、4次实验数据可知，______液体是水，它的吸热能力更______。
15. 现有下列器材：学生电源(6V)，电流表(0∼0.6A,0∼3A)、电压表(0∼3V,0∼15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。
(1)闭合开关，发现电流表有示数，电压表示数为零，此现象的原因可能是电阻R发生______；
(2)检查电路无误后闭合开关，发现电流表和电压表的指针都有偏转但示数很小，接下来应进行的操作是______(选填序号)；
A.更换定值电阻
B.检查开关是否接触不良
C.向右移动滑动变阻器滑片
D.向左移动滑动变阻器滑片
(3)实验中依次接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数，利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。由图象可以得出结论：______；
(4)为完成整个实验，应该选取下列哪种规格的滑动变阻器______(选填序号)；
A.50Ω，1.0A
B.30Ω，1.0A
C.20Ω，1.0A
D.10Ω，2.0A
(5)本实验采用定值电阻，而不采用小灯泡，原因是______。
五、计算题（2小题，16题5分，17题8分，共13分）
16. 如图所示，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V，3W”的字样(灯丝的电阻不随温度变化而变化)。当只闭合开关S1时，小灯泡恰好正常发光；当同时闭合S1和S2时，电流表的示数为0.8A。
求：(1)只闭合S1时，电流表的示数；
(2)R0的阻值。
17. 一款电热水壶工作时有两挡，分别是加热挡和保温挡。其工作原理如图所示(虚线框内为电热水壶的发热部位)，已知R1=44Ω，R2=2156Ω，外界气压为一个标准大气压，求：
(1)当开关S置于______(选填“1”或“2”)时电热水壶处于加热挡，它的功率是多大？
(2)保温状态下电路中的电流是多大？
(3)若将质量为1kg，初温为34℃的水烧开需要7分钟，求电水壶的加热效率。
六、综合能力题（2小题，每小题6分，共12分）
18. (1)如图1所示，电炉工作时，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的导线却发热不明显。这是因为通过电炉丝与导线的电流______，而电炉丝的电阻比导线的电阻______；比较图3中的______两个液柱高度可说明这种情况。
(2)如图2所示，若在同一插座上同时接上几个大功率的用电器，会引起连接插座的导线发热而起火。这是因为：在同一插座上同时接上大功率的用电器越多，通过插座导线的电流越______，一段时间内产生热量越______；通过比较图3中的______两个液柱的高度可说明这种情况。
19. 半导体元件有广泛的应用，热敏电阻就是其中之一，热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。如图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路，电源电压恒为5V，电路中电流表的量程为0∼0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω，0.3A”字样。Rt为热敏电阻。某阻值随环境温度变化关系如图乙所示。求：
(1)写出Rt随温度t变化的函数关系：______；(不用带单位)
(2)将此电路放入温度为20℃的环境中，闭合开关，调节滑片P至某一位置，此时电流表的读数为0.01A，则滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω，热敏电阻接入电路的阻值为______Ω；若滑片位置不动，则该电路能测量的最高环境温度为______℃；
(3)若想提高电路所测最高温度，则应将滑片向______移(选填“左”或“右”)，测量的最高环境温度能提高到______℃。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：电水壶、电炉、电熨斗工作时，电能转化为内能；电风扇工作时电能主要转化为机械能。
故选：D。
电能通过用电器后，可以转化为其他形式的能量。需要从每个用电器的能量转化来分别进行分析。
本题考查学生对每种用电器中能量转换现象的理解能力，相对比较简单，属于基础题。
2.【答案】A
【解析】解：A、墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明分子做无规则运动剧烈程度与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，故A正确；
B、厚玻璃管中放少量硝化棉，把活塞迅速压下去时，管内空气的内能增大、温度升高，故B错误；
C、抽去玻璃隔板两瓶中气体逐渐混合均匀，这是分子规则运动的结果，图中二氧化氮的密度大，放在下面的瓶中，故C错误；
D、将两个铅柱紧紧压在一起，下面可吊一重物，这是因为分子间存在相互作用的引力，故D错误。
故选：A。
(1)分子做无规则运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈；
(2)压缩气体做功，可使气体的内能增大、温度升高；
(3)扩散现象是分子规则运动的结果；
(4)分子之间存在相互作用的吸力和斥力。
本题通过实验考查了分子动理论的基本观点及其应用，属基础题，难度不大。
3.【答案】B
【解析】解：
A、正在熔化的冰吸收热量，温度不变，内能增加，故A错误；
B、一切物体都具有内能，具有机械能的物体一定具有内能，故B正确；
C、热量是过程量，描述它的术语是“吸收”和“放出”，不能用含有，故C错误；
D、物体的内能增加，可能是外界对物体做功，也可能是从外界吸收了热量，故D错误。
故选：B。
(1)晶体熔化过程中，吸收热量，温度不变，内能增加；
(2)一切物体都具有内能；
(3)热量是过程量，就是说，热量只存在于热传递或热交换过程中，只能说吸收或放出热量，热量传递等；热量不是状态量，不能说含有或者具有热量；
(4)改变物体的内能有做功和热传递两种方式。
本题考查温度、热量、内能之间的关系以及改变物体内能的方式，难度不大。
4.【答案】D
【解析】A、图中电流表与电阻并联，连接错误，电压表与电阻并联，正负接线柱连接错误，故A错误；
B、图中电流表与电阻串联，正负接线柱连接正确，电压表与电阻并联，但正负接线柱连接错误，故B错误；
C、图中电压表与灯泡串联，电流表与电阻并联，所以连接错误，故C错误；
D、图中电流表与灯泡串联，电压表与用电器并联，且接线柱正进负出，故D正确。
故选：D。
根据电压表与被测用电器并联，电流必须从电压表的正接线柱流入，负接线柱流出进行判断电压表的连接是否正确；
根据电流表与被测用电器串联，电流必须从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出进行分析电流表的连接是否正确。
本题考查电压表和电流表的正确使用方法，本类题的关键是熟记电压表和电流表的正确使用方法。
5.【答案】B
【解析】解：A、丝绸摩擦过的玻璃棒因失去电子带正电，接触不带电的验电器A后A带正电，用一根有绝缘柄的金属棒把验电器A和不带电的验电器B连接起来，B上的部分电子转移到A上，故A错误；
B、在连接的瞬间，B上的部分电子转移到A上，电流的方向与电子的定向移动方向相反，由A至B，故B正确；
C、因为B上的部分电子转移到A上，所以B因失去部分电子而带正电，故C错误；
D、丝绸摩擦玻璃棒的过程中，丝绸得到电子带负电，故D错误。
故选：B。
(1)摩擦起电并不是创造了电荷，而是发生了电荷的转移，使正负电荷分开；
(2)物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，电流方向与负电荷定向移动的方向相反；
(3)摩擦起电现象中，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电。
此题考查了摩擦起电的实质、电流的方向，属基础题目。
6.【答案】D
【解析】解：
A、由图可知，甲对应的电流和电压成正比，则甲为定值电阻，而乙对应的电流和电压不成正比，所以乙不是定值电阻，故A错误；
B、由图像可知，当电阻甲和乙两端的电压都为6V时，通过的电流都为0.3A，根据R=UI可知此时甲、乙的阻值相等，即电阻甲和乙的阻值可能相等，故B错误；
C、当电阻甲和乙串联接在6V电源上时，因串联电路中各处电流相等，则由图像可知，当电路中的电流为0.2A时，R甲两端的电压为4V，R乙两端的电压为2V，则总电压为U'=U甲+U乙=4V+2V=6V，符合题意，
根据欧姆定律可得此时乙的电阻为R乙=U乙I=2V0.2A=10Ω，故C错误；
D、当电阻甲和乙并联接在6V电源上时，因并联电路各支路两端电压相等，则由图像可知，通过R甲、R乙的电流都为0.3A，由并联电路的电流特点可知干路电流为I=I甲+I乙=0.3A+0.3A=0.6A，故D正确。
故选：D。
(1)通过定值电阻的电流和电压成正比，其I-U图像是经过原点的直线；
(2)由图可知，甲、乙两端的电压都为6V时，通过甲和乙的电流都为0.3A，根据R=UI可知此时甲、乙的电阻相，根据并联电路电压特点、并联电路电流规律计算电阻甲和乙并联接在6V电源上时的干路电流；
(3)根据串联电路电流特点结合图像可知电阻甲和乙串联接在6V电源上时乙两端的电压和通过电路的电流，根据欧姆定律计算乙的电阻。
本题考查串并联电路的特点、欧姆定律的灵活运用，正确读取图中信息是解题的关键。
7.【答案】C
【解析】解：
A、两灯并联时，根据并联电路的电压特点，两灯电压U1=U1=U=9V，所以两灯不能正常发光，故A错误；
BD、根据P=U2R，R1=U12P1=(6V)26W=6Ω，R2=U22P2=(3V)23W=3Ω，
根据P=U2R可知，P1：P2=R2：R1=3Ω：6Ω=1：2；
因为L2实际功率大，所以L2比灯L1亮，故BD不正确；
C、电源电压为3V时，两灯泡两端的电压均为3V，根据I=UR，因为R1>R2，所以I1故选C.
(1)额定电压是指灯泡正常发光时的电压；
(2)根据P=U2R计算两灯电阻．
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率的应用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等以及灯泡的亮暗取决于实际功率的大小．
8.【答案】小 大 水
【解析】解：我国沿海地区的昼夜温差比新疆沙漠地带要小得多，这主要是因为水的比热容比较大；相同质量的水和砂石，吸收相同的热量后，水的温度升高得少，砂石的温度升高得多。
故答案为：小；大；水。
水的比热容较大，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。
本题主要考查了学生对水的比热容大的特点及应用的了解和掌握，属于基础题。
9.【答案】1.52L2
【解析】解：一节新干电池两端的电压为1.5V；他所用的电源是三节新干电池串联组成的电池组，串联电池组的总电压等于各节电池的电压之和，可知电源电压：U=3×1.5V=4.5V；
当开关闭合后，两灯泡串联，电压表测量L2两端的电压，电压表的示数为2.5V，则L2两端的电压为2.5V，
根据串联电路的电压特点可知L1两端的电压：U1=U-U2=4.5V-2.5V=2V；
灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，两灯泡串联，通过的电流相等，由前面解答可知L2两端的电压较大，根据P=UI可知L2的实际功率较大，所以，L1和L2两灯中较亮的是灯L2。
故答案为：1.5；2；L2。
一节新干电池两端的电压为1.5V；他所用的电源是三节新干电池串联组成的电池组，串联电池组的总电压等于各节电池的电压之和，据此可知电源电压；
当他将开关闭合后，两灯泡串联，电压表测量L2两端的电压，电压表的示数为2.5V，则L2两端的电压为2.5V，根据串联电路的电压特点可知L1两端的电压。灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，根据P=UI比较两灯的实际功率，即可判断哪盏灯更亮。
本题考查了串联电路的电压规律和对实际功率的理解，是一道基础题。
10.【答案】0.41200
【解析】解：(1)图甲中电能表的示数为7624.8kW⋅h，图乙中电能表的示数为7625.2kW⋅h，
所以，该电饭锅在这段时间内消耗电能为7625.2kW⋅h-7624.8kW⋅h=0.4kW⋅h，
电饭锅的功率P=Wt=0.4kW⋅h2060h=1.2kW=1200W。
故答案为：0.4；1200。
(1)电能表是测量电能的仪表，末时间的示数减去初时间的示数即为用电器在这段时间内消耗的电能，注意电能表表盘上最后一位是小数且单位为kW⋅h；
(2)已知工作时间，可利用公式P=Wt计算电功率。
本题考查电能和电功率的计算，是一道简单的计算题。
11.【答案】变小 变小 变大
【解析】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，
将滑动变阻器R2的滑片P向左移动，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变小，由I=UR可知，电路中的电流变小，电流表示数变小；
由U=IR可知，R1两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，
由R=UI可知，电压表V2与电流表A示数的比值等于R2的阻值，所以，电压表V2与电流表A示数的比值变大。
故答案为：变小；变小；变大。
由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化，根据欧姆定律结合R2的阻值可知电压表V2与电流表A示数的比值变化。
本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是电路连接方式的辨别和电表所测电路元件的判断。
12(1).【答案】
【解析】由图可知，压敏电阻Rx与定值电阻R0串联，要组成电路需要与电源、开关串联；
当所称量物体对压敏电阻的压力增大时，因压敏电阻Rx的阻值随所受压力的增大而减小，所以电路的总电阻减小；
由I=UR可知，电路中的电流增大，R0两端的电压增大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，Rx两端的电压减小，
由电压表Ⓥ的示数随所称量物体对压敏电阻的压力增大而增大可知，电压表应并联在R0两端。
本题考查了根据题意连接实物电路图，根据题意判断出电压表并联的位置是关键。
12(2).【答案】解：由实物图知，开关、滑动变阻器、灯泡、电流表依次串联在电源两极上，电压表并联在灯泡两端，电路图如图所示：
。
【解析】根据实物图分析电路的连接情况，再画出对应的电路图。
本题考查根据实物图画电路图，正确分析电路的连接方式是关键。
13.【答案】断开 干路 各支路电流之和 换用不同规格的灯泡多次实验
【解析】解：(1)在连接电路时，为了保护电路防止连线错误造成短路而烧坏电路元件，开关应该断开；
(2)若观察图乙中电流表串联在干路中，则其测量的是干路电流；
(3)分析表中数据得出：并联电路干路的总电流等于各支路电流之和；
(4)为了使实验结论具有普遍性，小业还可以换用不同规格的灯泡多次实验。
故答案为：(1)断开；(2)干路；(3)各支路电流之和；(4)换用不同规格的灯泡多次实验。
(1)在连接电路时，为保护电路，开关应该断开；
(2)观察图乙中电流表连接的位置，作出判断；
(3)分析表中数据得出结论；
(4)为了使实验结论具有普遍性，换用不同规格的灯泡多次实验。
探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系，考查电路连接的注意事项、电流表的使用和数据分析及归纳法的运用，难度较小。
14.【答案】电热器 不正确 用相同的加热器加热，加热时间相同，吸收的热量相同 质量 多 甲 强
【解析】解：(1)实验中采用相同的电热器给甲、乙两溶液加热，其原因是电加热器热损失少，酒精灯热损失多，不易控制火力相同；
(2)实验中用相同的加热器加热，加热时间相同，甲和乙吸收的热量是相同的，所以该同学的判断是错误的；
(3)通过比较第1、2次实验数据可知，相同质量的同种物质升高不同的温度，升高的温度越大，加热时间越长，吸收的热量越多；
(4)通过比较第2、4次实验数据可知，相同质量的不同物质升高相同的温度，甲的加热时间更长，甲吸收的热量更多，甲的吸热能力强，所以甲为水。
故答案为：(1)电热器；(2)不正确；用相同的加热器加热，加热时间相同，吸收的热量相同；(3)质量；多；(4)甲；强。
我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；电热器在加热过程中更稳定，热损失少；
比较物质吸热能力的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。
本题主要考查探究不同物质的吸热能力的实验，正确理解用相同的加热器加热相同时间表示物质吸收的热量相等是解题的关键。
15.【答案】短路 C 在电压一定时，电流和电阻成反比 A 本实验中应保持电阻的阻值不变，小灯泡的电阻随温度的升高而增大，故不能选用小灯泡
【解析】解：(1)闭合开关，发现电流表有示数，则电路可能接通，电压表示数为零，则电压表所测量的元件短路，此现象的原因可能是电阻R发生短路；
(2)检查电路无误后闭合开关，发现电流表和电压表的指针都有偏转但示数很小，接下来应进行的操作是调节滑动变阻器的滑片，使变阻器接入电路的阻值变小，故应向右移动滑动变阻器滑片，故选C；
(3)由图象数据可知，U=IR=0.4A×5Ω=，可以得出结论：在电压一定时，电流和电阻成反比；
(4)从图中可知，电路中的电流最小值为0.1A，此时电路总电阻R=UI3=6V0.1A=60Ω，根据电阻串联的特点可知滑动变阻器接入电路的阻值R滑=R-R3=60Ω-20Ω=40Ω，故应该选取“50Ω，1.0A”规格的滑动变阻器，故选A；
(5)本实验中应保持电阻的阻值不变，小灯泡的电阻随温度的升高而增大，故不能选用小灯泡。
故答案为：(1)短路；(2)C；(3)在电压一定时，电流和电阻成反比；(4)A；(5)本实验中应保持电阻的阻值不变，小灯泡的电阻随温度的升高而增大，故不能选用小灯泡。
(1)闭合开关，发现电流表有示数，则电路可能接通，电压表示数为零，则电压表所测量的元件短路，据此分析；
(2)检查电路无误后闭合开关，发现电流表和电压表的指针都有偏转但示数很小，接下来应进行的操作是调节滑动变阻器的滑片，使变阻器接入电路的阻值变小据此选择；
(3)由图象数据，结合U=IR=0.4A×5Ω=，可以得出结论；
(4)从图中可知，电路中的电流最小值为0.1A，根据欧姆定律得出此时电路总电阻，根据电阻串联的特点可知滑动变阻器接入电路的阻值，据此选择；
(5)本实验中应保持电阻的阻值不变，小灯泡的电阻随温度的升高而增大，故不能选用小灯泡。
本题为探究“电压不变时，电流与电阻的关系”，考查故障分析、实验步骤、实验结论、器材选择等知识。
16.【答案】解：
(1)当只闭合开关S1时，电路为小灯泡L的简单电路，电流表测电路中的电流，
因小灯泡恰好正常发光，所以电源的电压U=UL=6V，
由P=UI可得，电流表的示数：
I=IL=PLUL=3W6V=0.5A；
(2)当同时闭合S1和S2时，灯泡L与灯泡R0并联，电流表测干路电流，
由I=UR可得，电路的总电阻和灯泡的电阻分别为：
R=UI'=6V0.8A=7.5Ω，RL=ULIL=6V0.5A=12Ω，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，1R=1R0+1RL，即17.5Ω=1R0+112Ω，
解得：R0=20Ω。
答：(1)只闭合S1时，电流表的示数为0.5A；
(2)R0的阻值为20Ω。
【解析】(1)当只闭合开关S1时，电路为小灯泡L的简单电路，电流表测电路中的电流，根据额定电压下小灯泡正常发光可知电源的电压，根据P=UI求出电路中电流表的示数；
(2)当同时闭合S1和S2时，灯泡L与灯泡R0并联，电流表测干路电流，根据欧姆定律求出电路的总电阻和灯泡的电阻，利用电阻的并联求出R0的阻值。
本题考查了串并联电路的特点和电功率公式、欧姆定律、电热公式的综合应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
17.【答案】2
【解析】解：
(1)由电路图可知，开关S置于1时，R1与R2串联，电路的总电阻大，由P=UI=U2R可知，电路的总功率小，电热水壶处于保温挡，
开关S置于2时，电路为R1的简单电路，电路中的总电阻最小，由P=UI=U2R可知，电路的总功率最大，电热水壶处于加热挡，
则电热水壶处于加热挡时的功率：
P加=U2R1=(220V)244Ω=1100W；
(2)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，保温状态下电路中的电流：
I保=UR1+R2=220V44Ω+2156Ω=0.1A；
(3)在一个标准大气压下水的沸点是100℃，则水所需吸收热量：
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(100℃-34℃)=2.772×105J，
由P=Wt可得加热7min消耗的电能：
W=P加t'=1100W×7×60s=4.62×105J，
电水壶的加热效率：
η=Q吸W×100%=2.772×105J4.62×105J×100%=60%。
答：(1)2；电热水壶处于加热挡时的功率是1100W；
(2)保温状态下电路中的电流是0.1A；
(3)电水壶的加热效率为60%。
(1)电热水壶处于加热挡时，电路的功率最大，由P=UI=U2R知，电路中的总电阻最小，据此得出开关S的位置，然后求出其功率；
(2)根据电阻的串联和欧姆定律求出保温状态下电路中的电流；
(3)在一个标准大气压下水的沸点是100℃，根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量，利用W=Pt求出加热7min消耗的电能，利用η=Q吸W×100%求出电水壶的加热效率。
本题考查了串联电路的特点和电功率公式、欧姆定律、吸热公式、电功公式、效率公式的灵活运用，正确的判断电饭锅处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
18.【答案】相等 大 乙、丙 大 多 甲、乙
【解析】解：(1)电炉丝与导线是串联的，电流和通电时间相等，根据Q=I2Rt可知电阻越大，产生的热量越多，电炉丝的电阻远大于导线的电阻，所以在相同的时间内，电炉丝产生的热量较多，电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热；图3中乙、丙两电阻串联接入电路，通过两电阻的电流相等，两电阻的阻值不同，故可用图3中的乙、丙说明；
(2)根据Q=I2Rt可知电流越大，产生的热量越多，在同一插座上同时接上大功率的用电器越多，通过插座导线的电流越大，一段时间内产生热量越多，图3中甲容器中两电阻并联后与乙容器中的电阻串联接入电路，并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以乙容器中的电阻产生的热量多，故可用图3中的甲、乙说明。
故答案为：(1)相等、大、乙、丙；(2)大；多；甲、乙。
(1)电炉丝与导线是串联的，电流和通电时间相等，根据Q=I2Rt可知电阻越大，产生的热量越多，电炉丝的电阻远大于导线的电阻，图3中乙、丙两电阻串联接入电路，通过两电阻的电流相等，两电阻的阻值不同；
(2)根据Q=I2Rt可知电流越大，产生的热量越多，在同一插座上同时接上大功率的用电器越多，通过插座导线的电流越大，一段时间内产生热量越多，图3中甲容器中两电阻并联后与乙容器中的电阻串联接入电路，并联电路干路电流等于各支路电流之和。
掌握电流产生热量多少的影响因素，利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少和各影响因素之间的关系，不仅要掌握焦耳定律，而且要学会根据其解释有关现象。
19.【答案】Rt=600-10t10040045右 50
【解析】解：(1)由图像可知热敏电阻的阻值与温度成一次函数关系，所以可设函数关系为Rt=c-kt，根据图象可知，当Rt=400Ω时，t=20℃，代入关系式可得：400Ω=c-k×20℃------①，
当Rt=300Ω时，t=30℃，代入关系式可得：300Ω=c-k×30℃------②，
联立①②可得：k=10Ω/℃，c=600Ω，
则Rt随温度t变化的函数关系：Rt=600-10t；
(2)根据图象可知，当环境温度为20℃时，热敏电阻的阻值为400Ω，由欧姆定律可得热敏电阻两端电压：Ut=IRt=0.01A×400Ω=4V，
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，则滑动变阻器两端电压：UP=U-Ut=5V-4V=1V，
则滑动变阻器接入电路的阻值：RP=UPI=1V0.01A=100Ω；
根据滑动变阻器允许的最大电流和电流表量程可知，电路最大电流为0.02A，由欧姆定律可得电路总电阻：R总=UImax=5V0.02A=250Ω，
因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，所以热敏电阻接入电路的阻值为：Rt'=R总-RP=250Ω-100Ω=150Ω，
则此时环境最高温度：t=600Ω-150Ω10Ω/℃=45℃；
(3)由于电源电压和电路最大电流不变，由欧姆定律可知，电路的总电阻不变，则要想提高电路所测最高温度，需减小热敏电阻接入电路的阻值，增大滑动变阻器接入电路的阻值，故选将滑片向右移动；
当滑动变阻器接入电路的阻值最大150Ω，热敏电阻接入电阻的阻值最小，即Rtmin=R总-R滑max=250Ω-150Ω=100Ω，
根据图象可知，测量的最高环境温度能提高到50℃。
故答案为：(1)Rt=600-10t；(2)100；400；45；(3)右；50。
(1)设函数关系为Rt=c-kt，根据图象读出两组数据，代入关系式求出c和k的值可得到关系式；
(2)根据图示读出当温度为20℃时热敏电阻的阻值，然后根据欧姆定律求出热敏电阻两端电压，再根据串联电路电压规律和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值；根据滑动变阻器允许的最大电流和电流表量程确定电路最大电流，然后根据欧姆定律求出电路的总电阻，进一步求出此时热敏电阻的阻值，最后根据Rt随温度t变化的函数关系求出环境最高温度；
(3)电源电压和电路最大电流不变，由欧姆定律可知，电路的总电阻不变，要想提高电路所测最高温度，需减小热敏电阻接入电路的阻值，增大滑动变阻器接入电路的阻值，据此判断滑片移动的方向；
当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，热敏电阻的阻值最小，据此求出热敏电阻的最小阻值，并根据图象读出最高环境温度。
本题是一道关于图象分析和利用欧姆定律进行计算的综合题，能否根据图象分析热敏电阻的变化趋势和正确判断变阻器所处状态跟正常工作的最高环境温度之间的关系是本题的解题关键所在。
支路电流
I1/A
支路电流
I2/A
干路电流
I/A
0.30
0.16
0.46
液体
次数
质量
m/kg
升高的温度Δt/℃
加热的时间t/min
甲
1
0.1
5
1
2
0.1
10
2
3
0.2
10
4
乙
4
0.1
10
1
5
0.1
20
2
6
0.2
20
4