2024-2025学年辽宁省沈阳市浑南五中九年级（上）期末物理试卷(含详细答案解析)

这是一份2024-2025学年辽宁省沈阳市浑南五中九年级（上）期末物理试卷(含详细答案解析)，共35页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．温度越高的物体内能越大
B．分子运动越剧烈，物体的温度越高
C．气体很容易被压缩是因为气体分子间的引力大于斥力
D．“烤火取暖”和“钻木取火”是通过相同的方式改变物体内能的
2．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．燃料燃烧的越充分，它的热值越大
B．内燃机的功率越大，效率越高
C．使用的燃料的热值越大，内燃机的效率越高
D．汽油机在工作过程中，汽油燃烧的越充分，汽油机的效率越高
3．（2分）如图所示，小王用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，发现验电器的金属箔片由闭合变为张开，下列说法正确的是（ ）
A．毛皮摩擦过的橡胶棒带正电
B．验电器的工作原理是：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引
C．此过程中，产生瞬间电流的方向是从金属箔片到橡胶棒
D．此过程中，金属箔片上产生了负电荷
4．（2分）关于电流、电压和电阻，下列说法正确的是（ ）
A．只要电荷移动就能形成电流
B．用电器两端有电压，就一定有电流流过用电器
C．通过导体的电流越大，导体的电阻一定越小
D．电阻器的阻值与加在它两端的电压无关
5．（2分）如图所示，电路中各元件完好，当开关S闭合，甲、乙两表是电压表时，指针指在同一位置，当开关S断开，甲、乙两表都是电流表时，则两表的示数之比为（ ）
A．4：5B．1：4C．4：1D．1：5
6．（2分）如图甲是小王制作的利用电位器调节亮度的台灯。电位器的内部结构如图乙所示，a、b、c是三个接线柱，当旋钮带着滑片顺时针旋转时，他发现灯逐渐变暗，此时电位器的连接方式是（ ）
A．选择a、b接线柱且与灯泡串联
B．选择b、c接线柱且与灯泡串联
C．选择a、b接线柱且与灯泡并联
D．选择b、c接线柱且与灯泡并联
（多选）7．（2分）我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将高分十四号02星发射升空，如图所示为火箭发射时的场景。在火箭加速升空阶段，若不计火箭的质量变化，下列说法中正确的是（ ）
A．火箭加速上升过程中，将内能转化为机械能
B．火箭加速上升过程中，能量是守恒的
C．燃料燃烧时，将内能转化为化学能
D．火箭加速上升过程中，以火箭为参照物，发射台是运动的
（多选）8．（2分）如图是“探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关”的实验装置。R1、R2、R3的阻值均为10Ω，两个容器中密封着等量的空气。下列说法正确的是（ ）
A．图中实验是为了探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
B．该实验是通过U形管中液面高度的变化反映产生的热量的多少
C．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
D．按图中方式连接能够保证通过R1、R2的电流及通电时间相同
（多选）9．（2分）如图甲所示，电源电压不变，灯泡L的额定电流为0.3A，其I﹣U图象如图乙所示，R1的电阻为5Ω，滑动变阻器标有“20Ω，0.5A”字样，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～3V。当开关都闭合时，灯泡L恰好正常发光，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡L正常发光时灯丝电阻为15Ω
B．只闭合开关S1，在电路安全的情况下R1电功率的变化范围为0.45W～1.25W
C．只闭合开关S1，滑动变阻器连入电路的最大阻值为4Ω
D．开关都闭合时，电路20s内消耗的电能为108J
二、填空题：本题共6小题，每空1分，共12分。
10．（2分）刚装修完的房屋，我们会闻到一种刺鼻的气味，这是 现象，这些气味主要来自装修材料胶粘剂中的甲醛和苯，用胶粘剂可以把装修板材粘在一起，说明 。
11．（2分）图甲是运动员在2022年北京冬奥会自由式滑雪大跳台训练的情景。运动员从60m高的跳台上的A点自由滑下，从B点冲出，如图乙所示。运动员在空中 （选填“能”或“不能”）达到与A点高度相同的C点，这是因为 。
12．（2分）如图所示，为了解决手机充电问题，市面上出现了多个品牌的“共享充电宝”，当人们将充电宝送回来时，机器会自动给充电宝充电，此时充电宝相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”），各充电宝之间是 联。
13．（2分）取口香糖锡纸，中间剪掉一些（如图甲所示），将锡纸条带锡的两端分别按在电池的正、负极上，很快发现锡纸条开始冒烟、着火，如图乙所示，此过程电能转化为 能，通过锡纸条的电流Iab Ibc（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
14．（2分）如图所示的电路中，电源电压不变，R2的阻值为10Ω，闭合开关后电流表A1、A2、A3的示数分别为0.8A、0.5A、1A，则通过R1的电流为 A，电源电压为 V。
15．（2分）滑动变阻器R1为“10Ω，0.6A”定值电阻R2为“5Ω，1A”，将它们串联到电路中，为了保证电路安全，电路最大总功率为 W；若将它们并联到电路中，为了保证电路安全，电路最大总功率为 W。
三、作图题：本题共2小题，每小题2分，共4分。
16．（2分）如图甲展示的是一种具有报警功能的文物展示台。假设该展示台的结构如图乙所示，由木板、弹簧、金属片A、B、C，照明灯、电铃、电源、开关等组成，文物放置在金属片B上。当文物被拿走时就会铃响报警。请你根据实际应用将电路连接完整。
17．（2分）根据如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线把图乙中的实物图连接完整（通过两灯泡的电流均为0.3A），要求导线不能交叉。
四、实验题：本题共4小题，共24分。
18．（6分）在“比较不同物质吸热情况”的实验中，将等质量的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热，实验装置如图所示。
（1）要完成该实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有秒表和 。
（2）物质吸收热量的多少无法用测量工具测出来，本实验是通过 来反映的。
（3）小王记录的数据如上表，分析表格可知：质量相同的甲、乙液体，使它们升高相同的温度，它们吸收的热量 。为了表示不同物质这种性质上的差别，我们引入了一个物理量叫 。
（4）分析数据，相等时间内，甲、乙两种液体升高温度的关系为Δt甲 Δt乙（填“＞”、“＜”或“＝”），由此也可以看出 的吸热能力强。
19．（6分）在探究串联电路中电流、电压的特点时，设计实验如图，器材有两节干电池、开关、灯泡、导线、电流表及电压表。
探究一：串联电路中电流的特点：
（1）当连好最后一根线时灯就亮了，产生这一现象的原因是 。
（2）当用开关试触时，发现电流表指针指向零刻度左侧的原因是 。
（3）实验数据记录如表，多次实验的目的是 。分析数据可得：串联电路中电流 。（用文字表述）
探究二：串联电路中电压的特点：
（4）闭合开关后发现两灯泡都不亮，接下来应进行的操作最合理的是 。
A．更换灯泡
B．更换电池
C．检查电路是否有接触不良
（5）如图乙，用电压表正确测量灯泡L1两端的电压之后，要测L1和L2两端的总电压，在断开开关后， （选填“能”或“不能”）直接将电压表右侧接B点的线改接C点。
20．（6分）小王利用四个阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻、“30Ω，0.6A”的滑动变阻器，电压为6V的电源、电压表、电流表、导线和开关等器材，进行了“探究电流与电压、电阻关系”的实验。
（1）如图甲是小王在探究电流与电压关系时所连接的电路，电路中有一根导线连接错误，请在图中连接错误的那根导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
（2）改正错误后，闭合开关，调节滑片至某一位置，电流表指针位置如图乙所示，其示数为 A，读出此时电压表示数，多次改变滑片的位置，记录电压、电流值填入表格，并绘制图象如图丙，可得出实验结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压 。
（3）小王还想用上述器材探究“电流与电阻关系”，他先将5Ω的定值电阻连入电路，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，记录电流表示数；接下来用10Ω替代5Ω的定值电阻接入电路，若不移动滑片直接闭合开关，则电压表的示数将 ，为保持定值电阻两端电压不变，需使滑动变阻器接入电路中的电阻变 ；如果想利用已有的四个电阻完成实验，定值电阻两端电压应不小于 V。
21．（6分）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所选小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）如图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。正确连接电路，闭合开关后，电压表和电流表都没有示数，电路故障可能是 。
A．滑动变阻器短路
B．电流表断路
C．电压表断路
（2）排除故障后，实验中，电压表的示数为2V，小王为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 移动，直至 。此时电流表的示数为0.3A，则小灯泡额定功率为 W。
（3）小王的电流表坏了，老师给他一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻R1、电压保持不变的电源、若干开关和导线，小王重新设计了如图乙所示的电路图，按电路图连接电路，并正确测出小灯泡的额定功率P额。具体实验步骤如下：
①断开开关S2，闭合开关S1和S3，调节滑动变阻器的滑片P至a端，电压表的示数为U1；再将滑片P调至b端，电压表示数为U2，则R1＝ ；（用U1、U2和R0表示）
②断开开关S1和S3，闭合开关S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U1﹣U额；（U额为已知量，表示小灯泡的额定电压）
③不改变滑动变阻器的滑片P的位置，断开开关S2和S3，闭合开关S1，电压表示数为U3，则P额＝ 。（用U额、U1、U2、U3和R0表示）
五、综合应用题：本题共3小题，共22分。
22．（8分）如图甲是小王家的燃气热水器，自来水管的冷水经过热水器后被加热成热水。图乙是连接在热水器上的水龙头，热水器的热水和自来水管的冷水分别从A管和B管进入该水头龙，混合后从水龙头出水口流出温水。小王把热水器的流出热水的温度设定为48℃，水龙头出水温度设定为40℃。测量1min从A管流进的热水的质量为5kg。检查燃气表，发现热水器工作这1min消耗燃气为0.02m3。
（已知：自来水的温度为20℃，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），燃气的热值为4×107J/m3），求：
（1）0.02m3的燃气完全燃烧放出的热量；
（2）该燃气热水器的加热效率；
（3）这1min内A管的热水经过水龙头与冷水混合时，热水放出的热量；
（4）若不计热量损失，这1min从B管流进水龙头的冷水的质量。
23．（8分）如图所示的电路，R1＝20Ω，灯L的规格为“3V，0.75W”（不考虑温度对灯丝电阻的影响），电源电压保持不变。当S1、S2都断开时，灯正常发光；当S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.6A。求：
（1）灯L的电阻；
（2）电源电压；
（3）R2的阻值；
（4）当S1、S2都闭合时，10min电路消耗的电能。
24．（6分）灯光自动控制系统是一种可以自动感知环境的光照强度，自动调整开、关状态和灯光亮度的智能化系统，这种系统环保节能，逐渐走入我们的生活。某小组开展了“设计灯光自动控制”项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助他们完成下列内容：
【项目分解】
（1）设计光自动控制灯的开、关状态
（2）设计光自动控制灯的亮度
【项目实施】
（3）设计光自动控制灯的开、关状态
小组同学利用光敏开关，设计了如图甲所示的电路图，根据照明需要，在 （选填“有光”或“无光”）时，光敏开关闭合，灯泡发光，反之灯泡熄灭。
（4）设计光自动控制灯的亮度经过大家讨论，为实现光自动控制灯的亮度，需要阻值随光照强度变化的光敏电阻，查阅资料后获得某光敏电阻的阻值与光照强度的关系如表格所示（其中E是表示光照强度的物理量，单位为cd），小兰设计了如图乙所示的电路图。小明分析表格数据，发现随着光照强度的增加，光敏电阻的阻值 ，据此小明认为小兰的设计虽然能达到光控亮度的目的，但实际并不合理，不合理之处是 。
经过查阅资料大家发现实际生活中的光控灯电路结构复杂得多，还有很多我们没有学到的知识，进而激发了大家进一步学习的兴趣，对未来充满期待。
【项目拓展】地铁中均安装了烟雾报警器，一旦有烟雾产生，烟雾报警系统就会报警，地铁随即自动减速甚至停车。“烟雾报警器”的简化原理图如图丙所示，烟雾报警器有一个外部光无法进入的烟室，其中装有激光发射器和带有光敏电阻的电路，电路中电源电压为18V，R0为定值电阻，R为光敏电阻（阻值与光照强度的关系与上表相同）。
（5）开关闭合后，当烟雾进入烟室后，遮挡射向R的激光，当光照强度为5cd时，电压表示数为12V；当烟雾浓度达到一定程度，光照强度降低到2cd时，就会触发报警系统，此时电压表示数为 V，定值电阻R0为 Ω。
（6）烟雾报警器触发报警系统的电压保持一定，若减小定值电阻的R0阻值，烟雾报警器会在烟雾浓度更 （选填“大”或“小”）时报警。
2024-2025学年辽宁省沈阳市浑南五中九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共6小题）
二．多选题（共3小题）
一、选择题：本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7～9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
1．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．温度越高的物体内能越大
B．分子运动越剧烈，物体的温度越高
C．气体很容易被压缩是因为气体分子间的引力大于斥力
D．“烤火取暖”和“钻木取火”是通过相同的方式改变物体内能的
【分析】（1）影响物体内能大小的因素有质量、温度、状态等；
（2）物体内能与温度有关，温度升高，分子无规则运动加剧，内能增加；温度降低，分子无规则运动减缓，内能减少；
（3）分子间存在相互作用的引力和斥力；当分子间距离超过一定范围后，分子间的作用力会因距离过大而导致变得十分微弱；
（4）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。
【解答】解：A、温度是影响内能的一个因素，温度高的物体，内能不一定大，故A错误；
B、分子运动越剧烈，物体温度越高，内能越大，故B正确；
C、气体容易被压缩，因为气体分子间距离较大，分子间作用力较小，故C错误；
D、“烤火取暖”是热传递改变物体内能；“钻木取火”是做功改变物体内能，故D错误。故选：B。
【点评】正确理解分子动理论内容，温度、热量与内能的关系以及改变内能的方式，难度不大。
2．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．燃料燃烧的越充分，它的热值越大
B．内燃机的功率越大，效率越高
C．使用的燃料的热值越大，内燃机的效率越高
D．汽油机在工作过程中，汽油燃烧的越充分，汽油机的效率越高
【分析】（1）热值是燃料的一种特性，与燃料的质量、燃料是否充分燃烧等因素无关；
（2）功率是表示做功快慢的物理量，热机效率是用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比；
（3）使用的燃料的热值越大，完全燃烧相同燃料放出的热量越多，但用来做有用功的能量不一定多，由此进行分析；
（4）气缸内汽油燃烧越充分，汽油机的效率越高。
【解答】解：A．热值是燃料的一种特性，与燃烧情况无关，所以燃料燃烧的越充分，它的热值不变，故A错误；
B．功率是表示做功快慢的物理量，热机效率是用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，二者没有必然关系，故B错误；
C．使用的燃料的热值越大，完全燃烧相同燃料放出的热量越多，但用来做有用功的能量不一定多，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值不一定大，所以热机效率不一定越高，故C错误；
D．汽油机在工作过程中，汽油燃烧的越充分，燃料的利用率越高，汽油机的效率越高，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查热值的影响因素、热机效率的概念等知识点，难度不大。
3．（2分）如图所示，小王用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，发现验电器的金属箔片由闭合变为张开，下列说法正确的是（ ）
A．毛皮摩擦过的橡胶棒带正电
B．验电器的工作原理是：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引
C．此过程中，产生瞬间电流的方向是从金属箔片到橡胶棒
D．此过程中，金属箔片上产生了负电荷
【分析】（1）与毛皮摩擦后，橡胶棒带负电；
（2）验电器的工作原理是：同种电荷互相排斥；
（3）电流的移动方向与电子定向移动相反；
（4）摩擦起电的实质是电子的转移。
【解答】解：A、毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，故A错误；
B、验电器的工作原理是同种电荷互相排斥，当带电体接触验电器的金属球时，验电器的两片金属箔会带上同种电荷，由于同种电荷互相排斥，所以金属箔会张开，故B错误；
C、当带负电的橡胶棒接触验电器的金属球时，是橡胶棒上的电子转移到了金属箔上，产生瞬间电流的方向是从金属箔片到橡胶棒，故C正确；
D、摩擦起电的实质是电子的转移，不是产生电荷，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了电流的方向与验电器的工作原理等，属于基础题。
4．（2分）关于电流、电压和电阻，下列说法正确的是（ ）
A．只要电荷移动就能形成电流
B．用电器两端有电压，就一定有电流流过用电器
C．通过导体的电流越大，导体的电阻一定越小
D．电阻器的阻值与加在它两端的电压无关
【分析】（1）电荷的定向移动形成电流；
（2）有电压不一定有电流；
（3）导体的电阻和电流的电压及电流无关。
【解答】解：A、电荷的定向移动形成电流，故A错误；
B、用电器两端有电压，但不一定有电流流过用电器，故B错误；
C、导体的电阻和电流无关，故C错误；
D、电阻器的阻值与加在它两端的电压无关，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了有关电阻的知识，属于基础题。
5．（2分）如图所示，电路中各元件完好，当开关S闭合，甲、乙两表是电压表时，指针指在同一位置，当开关S断开，甲、乙两表都是电流表时，则两表的示数之比为（ ）
A．4：5B．1：4C．4：1D．1：5
【分析】（1）当开关S闭合，甲、乙两表是电压表时，R1、R2串联，甲电压表测电源电压U，乙电压表测R2两端的电压U2，两表指针指在同一位置，可得出两电阻之比；
（2）当开关S断开，甲、乙两表都是电流表时，R1、R2并联，甲电流表测R2支路的电流，乙电流表测干路电流，由此计算两表示数之比。
【解答】解：当开关S闭合，甲、乙两表是电压表时，R1、R2串联，甲电压表测电源电压U，乙电压表测R2两端的电压U2，两表指针指在同一位置，所以U：U2＝5：1。
串联电路中，电流处处相等，由欧姆定律可知，甲电压表示数为U＝IR1+IR2，乙电压表示数为U2＝IR2，
所以，，化简得，；
当开关S断开，甲、乙两表都是电流表时，R1、R2并联，甲电流表测R2支路的电流，乙电流表测干路电流。
并联电路中，支路电压相等，由欧姆定律可知，甲电流表示数为I甲，乙电流表示数为I乙，
两表的示数之比为
故选：A。
【点评】本题考查了串并联电路的特点，分清电表更换时电路的连接方法和电表的测量对象是解答的关键。
6．（2分）如图甲是小王制作的利用电位器调节亮度的台灯。电位器的内部结构如图乙所示，a、b、c是三个接线柱，当旋钮带着滑片顺时针旋转时，他发现灯逐渐变暗，此时电位器的连接方式是（ ）
A．选择a、b接线柱且与灯泡串联
B．选择b、c接线柱且与灯泡串联
C．选择a、b接线柱且与灯泡并联
D．选择b、c接线柱且与灯泡并联
【分析】电位器的实质是滑动变阻器，滑动变阻器依靠改变电阻丝接入电路中的长度来改变电阻大小。
【解答】解：灯泡亮度变暗时，说明电路中的电流变小，由I可知，电源的电压一定时，电路的总电阻应变大，电位器接入电路中的电阻应变大，由图可知，应将b和a接线柱串联接入电路后，顺时针旋转旋钮时，电阻丝连入电路中的长度变长，其阻值变大，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题考查了变阻器的连接方法，是一道较为简单的应用题。
（多选）7．（2分）我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将高分十四号02星发射升空，如图所示为火箭发射时的场景。在火箭加速升空阶段，若不计火箭的质量变化，下列说法中正确的是（ ）
A．火箭加速上升过程中，将内能转化为机械能
B．火箭加速上升过程中，能量是守恒的
C．燃料燃烧时，将内能转化为化学能
D．火箭加速上升过程中，以火箭为参照物，发射台是运动的
【分析】（1）燃料燃烧将化学能转化为内能，内能转化为机械能，为火箭升空提供动力。
（2）能量守恒定律的内容是：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其它形式，或从一个物体转移到另一个物体，而能量的总量保持不变。
（3）燃料燃烧将过程是将化学能转化为内能。
（4）在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止。
【解答】解：A、火箭加速上升过程中，将燃料燃烧转化来的内能转化为火箭的机械能，故A正确。
B、火箭加速上升过程中，机械能增大，但根据能量守恒定律可知，总的能量是守恒的，故B正确。
C、燃料燃烧时，将化学能转化为内能，故C错误。
D、火箭加速上升过程中，以火箭为参照物，发射台相对于火箭的位置发生了变化，是运动的，故D正确。
故选：ABD。
【点评】本题以火箭发射为背景考查能量的转化和转移、能量守恒定律，以及运动和静止的相对性，重点考查了学生应用物理知识解决实际问题的能力。注重了物理和生活的联系，是一道好题。
（多选）8．（2分）如图是“探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关”的实验装置。R1、R2、R3的阻值均为10Ω，两个容器中密封着等量的空气。下列说法正确的是（ ）
A．图中实验是为了探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
B．该实验是通过U形管中液面高度的变化反映产生的热量的多少
C．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
D．按图中方式连接能够保证通过R1、R2的电流及通电时间相同
【分析】电流通过导体产生的热量用导体产生的热量来加热容器内的空气，容器中空气会由于热胀冷缩而使U形管液面出现高度差
电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关：
（1）探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；
（2）探究电流产生热量跟通电时间关系时，控制电流和电阻不变；
（3）探究电流产生的热量跟电流大小和电阻大小关系时运用了控制变量法。
【解答】解：AD、两个容器内的电阻阻值相同，右侧容器内的电阻R2和另一电阻并联，通过R2的电流为支路电流，通过R1的电流为干路电流，由并联电路中干路电流等于各支路的电流之和可知，通过R1的电流大于通过R2的电流，通电时间相同，所以，该实验是为了探究电流产生的热量与电流的关系，故AD错误；
B、电流通过导体产生的热量用导体产生的热量来加热容器内的空气，容器中空气会由于热胀冷缩而使U形管液面出现高度差，这种研究方法叫转换法，故B正确；
C、装置中两个10Ω的电阻并联后再与一个10Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，即I右＝I左，两个10Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右＝I1+I2，两电阻的阻值相等，则支路中电流相等，即I1＝I2，所以右边容器中通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系；由Q＝I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快；因此通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差更大，故C正确。
故选：BC。
【点评】本题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与什么因素有关的”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用，同时考查了学生对焦耳定律变形公式的理解和掌握。
（多选）9．（2分）如图甲所示，电源电压不变，灯泡L的额定电流为0.3A，其I﹣U图象如图乙所示，R1的电阻为5Ω，滑动变阻器标有“20Ω，0.5A”字样，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～3V。当开关都闭合时，灯泡L恰好正常发光，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡L正常发光时灯丝电阻为15Ω
B．只闭合开关S1，在电路安全的情况下R1电功率的变化范围为0.45W～1.25W
C．只闭合开关S1，滑动变阻器连入电路的最大阻值为4Ω
D．开关都闭合时，电路20s内消耗的电能为108J
【分析】当开关都闭合时，滑动变阻器被短路，R1和灯泡并联，在并联电路中，各个支路电压都相等，且等于电源电压；并联电路中干路电流等于各个支路电流之和；
只闭合开关S1，R1和滑动变阻器串联，串联电路中，总电压等于各个支路电压之和；串联电路中，电流处处相等。
电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
【解答】解：A、已知灯泡L的额定电流为0.3A，由图乙可知，灯泡正常发光时，灯泡的电压为4.5V，所以灯泡L正常发光时灯丝的电阻为：RL15Ω，当开关都闭合时，灯泡L和R1并联，此时各个支路电压都相等，且等于电源电压，所以电源电压U＝4.5V，故A正确；
BC、只闭合开关S1，R1和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器的电压，电路中允许通过的最大电流为0.5A，此时R1的功率最大，即P大＝I大2R1＝（0.5A）2×5Ω＝1.25W，
由于电压表的量程为0﹣3V，所以滑动变阻器两端最大电压为3V，由于电源电压为4.5V，此时R1两端的电压为：4.5V﹣3V＝1.5V，此时电路中的电流最小，即I小0.3A，此时R1的功率最小，即P小＝I小2R1＝（0.3A）2×5Ω＝0.45W，此时滑动变阻器接入的阻值为：R2'10Ω，所以在电路安全的情况下，R1电功率的变化范围为0.45W﹣1.25W，滑动变阻器连入电路的最大阻值为10Ω，故B正确，C错误；
D、当开关都闭合时，灯泡L和R1并联，此时通过灯泡的电流为0.3A，通过R1的电流为：0.9A，干路电流为：I＝0.3A+0.9A＝1.2A，电路20s内消耗的电能为：W＝UIt＝4.5V×1.2A×20s＝108J，故D正确。
故选：ABD。
【点评】本题考查了电路图分析和欧姆定律以及电功率的应用，题目有一定的难度，我们要认真分析。
二、填空题：本题共6小题，每空1分，共12分。
10．（2分）刚装修完的房屋，我们会闻到一种刺鼻的气味，这是 扩散 现象，这些气味主要来自装修材料胶粘剂中的甲醛和苯，用胶粘剂可以把装修板材粘在一起，说明 引力 。
【分析】不同物质互相接触时，分子彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动；
分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解：刚装修完的房屋，我们会闻到一种刺鼻的气味，这是“气味”分子在不停地做无规则运动的结果，属于扩散现象；
因为分子间存在引力，所以用胶粘剂可以把装修板材粘在一起。
故答案为：扩散；引力。
【点评】此题考查扩散现象、分子间的作用力，属于热学基础题目。
11．（2分）图甲是运动员在2022年北京冬奥会自由式滑雪大跳台训练的情景。运动员从60m高的跳台上的A点自由滑下，从B点冲出，如图乙所示。运动员在空中 不能 （选填“能”或“不能”）达到与A点高度相同的C点，这是因为 运动员在空中运动的过程中，需要克服阻力做功，一部分机械能转化为内能，机械能变小 。
【分析】考虑空气和摩擦阻力时，一部分机械能会转化为内能，机械能总和会减少。
【解答】解：滑雪跳台训练中，因为存在阻力，运动员在空中运动的过程中，需要克服阻力做功，一部分机械能转化为内能，机械能变小，所以不能达到和A点等高的C处。
故答案为：不能；运动员在空中运动的过程中，需要克服阻力做功，一部分机械能转化为内能，机械能变小。
【点评】本题考查了机械能的相关知识点，题目难度不大，我们要认真分析。
12．（2分）如图所示，为了解决手机充电问题，市面上出现了多个品牌的“共享充电宝”，当人们将充电宝送回来时，机器会自动给充电宝充电，此时充电宝相当于电路中的 用电器 （选填“电源”或“用电器”），各充电宝之间是 并 联。
【分析】（1）电源是提供电能的装置，用电器是消耗电能的装置；
（2）串联电路中，电流只有一条路径，各元件相互影响，其中一元件出现断路，其它元件都不能工作；并联电路中，电流有多条路径，各元件互不影响，其中一元件出现断路，其它元件能继续正常工作。
【解答】解：（1）机器给充电宝充电，充电宝消耗电能，相当于电路中的用电器；
（2）各充电宝之间能独立工作，互不影响，是并联的。
故答案为：用电器；并。
【点评】本题考查了电路元件的识别、串并联电路的辨析，属基础题。
13．（2分）取口香糖锡纸，中间剪掉一些（如图甲所示），将锡纸条带锡的两端分别按在电池的正、负极上，很快发现锡纸条开始冒烟、着火，如图乙所示，此过程电能转化为 内 能，通过锡纸条的电流Iab ＝ Ibc（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
【分析】（1）电流通过锡纸条做功，使锡纸条温度升高达到着火点，从而冒烟、着火，由此分析能量的转化；
（2）串联电路中电流处处相等，由此分析通过锡纸条的电流Iab、Ibc的大小。
【解答】解：将锡纸条带锡的两端分别按在电池的正、负极上，锡纸条着火，说明电流通过锡纸条做功，将电能转化为内能，使锡纸条温度升高达到着火点，从而冒烟、着火；
由图可知，ab、bc、cd三段锡纸条串联，因为串联电路中电流处处相等，所以通过锡纸条的电流Iab＝Ibc。
故答案为：内；＝。
【点评】本题考查电流做功的实质、串联电路的电流规律等知识点，难度不大。
14．（2分）如图所示的电路中，电源电压不变，R2的阻值为10Ω，闭合开关后电流表A1、A2、A3的示数分别为0.8A、0.5A、1A，则通过R1的电流为 0.2 A，电源电压为 3 V。
【分析】由电路图可知，三电阻并联，电压表测电源的电压，电流表A3测干路电流，电流表A2测R1、R2支路的电流之和，电流表A1测R2、R3支路的电流之和，根据并联电路的电流特点求出通过三电阻的电流，利用欧姆定律求出R2的电压，等于电源电压。
【解答】解：由电路图可知，三电阻并联，电压表测电源的电压，电流表A3测干路电流，电流表A2测R1、R2支路的电流之和，电流表A1测R2、R3支路的电流之和，
I1+I2＝0.5A；
I3+I2＝0.8A；
I1+I2+I3＝1A；
解得I2＝0.3A；I1＝0.2A；I3＝0.5A；
电源电压U＝U2＝I2R2＝0.3A×10Ω＝3V。
故答案为：0.2；3。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，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。
15．（2分）滑动变阻器R1为“10Ω，0.6A”定值电阻R2为“5Ω，1A”，将它们串联到电路中，为了保证电路安全，电路最大总功率为 5.4 W；若将它们并联到电路中，为了保证电路安全，电路最大总功率为 7.5 W。
【分析】（1）两个电阻串联时，根据串联电路的电流规律确定电路中的最大电流，根据电阻的串联规律和欧姆定律计算电路两端允许加的最大电压，由P＝UI可得电路最大总功率；
（2）根据欧姆定律计算出两个电阻各自允许加的最大电压；它们并联时，根据并联电路的电压规律确定电路两端的最大电压，根据欧姆定律求通过R1的电流，根据并联电路的电流规律计算出干路中允许通过的最大电流，由P＝UI可得电路最大总功率。
【解答】解：两个电阻串联时，因为串联电路中各处的电流相等，所以电路中允许通过的最大电流为：I串＝I1＝0.6A，
串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，根据欧姆定律可得，
电源的最大电压：U串＝I串R串＝I串（R1+R2）＝0.6A×（10Ω+5Ω）＝9V，
此时电路最大总功率：P＝U串×I串＝9V×0.6A＝5.4W；
根据欧姆定律可得，两个电阻两端允许的最大电压分别为：
U1＝I1R1＝0.6A×10Ω＝6V，
U2＝I2R2＝1A×5Ω＝5V，
它们并联时，因为并联电路各支路两端的电压相等，
所以电路两端允许加的最大电压为：U并＝U2＝5V，
此时通过R1的电流为：I′10.5A，
通过R2的电流为：I2＝1A，
因为并联电路干路中的电流等于各支路电流之和，
所以干路最大电流为：I并＝I′1+I2＝0.5A+1A＝1.5A，
此时电路最大总功率：P′＝U并×I并＝5V×1.5A＝7.5W。
故答案为：5.4；7.5。
【点评】本题主要考查电功率和欧姆定律在串、并联电路中的应用，关键是根据串联电路的电流规律、并联电路的电压规律确定串联电路中的最大电流、并联电路两端的最大电压，难度较大。
三、作图题：本题共2小题，每小题2分，共4分。
16．（2分）如图甲展示的是一种具有报警功能的文物展示台。假设该展示台的结构如图乙所示，由木板、弹簧、金属片A、B、C，照明灯、电铃、电源、开关等组成，文物放置在金属片B上。当文物被拿走时就会铃响报警。请你根据实际应用将电路连接完整。
【分析】闭合开关，当文物放置在金属片上时，指示灯亮、电铃不响，说明金属片把电铃短路了；当文物从金属片上取走时，金属片在弹力作用断开电路，灯泡和电铃串联，此时灯亮铃响，电铃响从而实现防盗报警功能，据此判断出电路的连接。
【解答】解：闭合开关，当文物放置在金属片上时，指示灯亮、电铃不响，说明金属片把电铃短路了；当文物从金属片上取走时，金属片在弹力作用断开电路，灯泡和电铃串联，此时灯亮铃响，电铃响从而实现防盗报警功能，如下图所示：
。
【点评】本题考查了电路设计，有一定的难度。
17．（2分）根据如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线把图乙中的实物图连接完整（通过两灯泡的电流均为0.3A），要求导线不能交叉。
【分析】分析电路的连接及开关的作用和电流表测量的电流，根据电路图连接实物图，注意电流从电流表正接线柱流入，从负接线柱流出，各元件顺序与电路图一一对应。
【解答】解：原电路中，两灯并联，因通过两灯泡的电流均为0.3A，由并联电路电流的规律可知干路电流等于0.6A；电流表A1选用小量程与灯L1串联，电流表A2选用小量程串联在干路上，测干路的电流，S控制整个电路，根据电路图连接实物图，如下所示：
【点评】本题考查根据电路图连接实物图，关键是分清电路连接关系，注意各元件顺序与电路图一一对应。
四、实验题：本题共4小题，共24分。
18．（6分）在“比较不同物质吸热情况”的实验中，将等质量的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热，实验装置如图所示。
（1）要完成该实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有秒表和 天平 。
（2）物质吸收热量的多少无法用测量工具测出来，本实验是通过 加热时间 来反映的。
（3）小王记录的数据如上表，分析表格可知：质量相同的甲、乙液体，使它们升高相同的温度，它们吸收的热量 不同 。为了表示不同物质这种性质上的差别，我们引入了一个物理量叫 比热容 。
（4）分析数据，相等时间内，甲、乙两种液体升高温度的关系为Δt甲 ＜ Δt乙（填“＞”、“＜”或“＝”），由此也可以看出 甲 的吸热能力强。
【分析】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；
比较物质吸热能力的2种方法，实验过程运用了控制变量法：
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。
【解答】解：（1）实验中需要测量物质的质量与加热时间，要完成该探究实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和秒表。
（2）实验中用相同的电加热器加热，加热时间相同时，液体吸收热量相同、加热时间不同；液体吸收热量不同，则不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的。
（3）分析表格可知：质量相同的甲、乙液体，使它们升高相同的温度，它们吸收的热量不同。为了表示不同物质的这种性质差别，物理学中引入了比热容这个物理量。
（4）由表中数据知，加热4分钟，甲升高16℃，乙升高48℃，所以甲、乙升高的温度的关系为Δt甲＜Δt乙；
加热相同时，吸收相同时的热量，乙升高的温度较高，由比较吸热能力的方法，物质甲的吸热能力强。
故答案为：（1）天平；（2）加热时间；（3）不同；比热容；（4）＜；甲。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法及水的比热容大的运用，为热学中的重要实验。
19．（6分）在探究串联电路中电流、电压的特点时，设计实验如图，器材有两节干电池、开关、灯泡、导线、电流表及电压表。
探究一：串联电路中电流的特点：
（1）当连好最后一根线时灯就亮了，产生这一现象的原因是 连接电路时，开关没有断开 。
（2）当用开关试触时，发现电流表指针指向零刻度左侧的原因是 电流表正负接线柱接反了 。
（3）实验数据记录如表，多次实验的目的是 得出普遍性的规律 。分析数据可得：串联电路中电流 各处的电流都相等 。（用文字表述）
探究二：串联电路中电压的特点：
（4）闭合开关后发现两灯泡都不亮，接下来应进行的操作最合理的是 C 。
A．更换灯泡
B．更换电池
C．检查电路是否有接触不良
（5）如图乙，用电压表正确测量灯泡L1两端的电压之后，要测L1和L2两端的总电压，在断开开关后， 能 （选填“能”或“不能”）直接将电压表右侧接B点的线改接C点。
【分析】（1）为保护电路，连接电路时，开关要断开。
（2）（5）用电流（压）表测量电压时，电流从电流（压）表正接线柱流入，从负接线柱流出，否则，指针反向偏转；当用开关试触时，发现电流表指针指向零刻度左侧，原因是电流表正负接线柱接反了。
（3））用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件：一是样本要有代表性，二是样本数量足够多；分析数据得出结论。
（4）闭合开关后发现两灯泡都不亮，电路可能断路，据此分析。
【解答】解：（1）当连好最后一根线时灯就亮了，电路为通路，产生这一现象的原因是连接电路时，开关没有断开。
（2）当用开关试触时，发现电流表指针指向零刻度左侧，原因是电流表正负接线柱接反了。
（3）实验数据记录如表，由归纳法的要求，多次实验的目的是得出普遍性的规律。分析数据可得：串联电路中电流各处的电流都相等。
（4）闭合开关后发现两灯泡都不亮，电路可能断路，故接下来应进行的操作最合理的是检查电路是否有接触不良，故选：C。
（5）用电压表正确测量灯泡L1两端的电压之后，与B相连的为电压表正接线柱，与A相连的为电压表的负接线柱，要测L1和L2两端的总电压，在断开开关后，能直接将电压表右侧接B点的线改接C点。
故答案为：（1）连接电路时，开关没有断开；
（2）电流表正负接线柱接反了；
（3）得出普遍性的规律；各处的电流都相等；
（4）C；
（5）能。
【点评】本题探究串联电路中电流、电压的特点，考查电流表的使用、注意事项、故障分析及归纳法和分析数据归纳结论的能力。
20．（6分）小王利用四个阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻、“30Ω，0.6A”的滑动变阻器，电压为6V的电源、电压表、电流表、导线和开关等器材，进行了“探究电流与电压、电阻关系”的实验。
（1）如图甲是小王在探究电流与电压关系时所连接的电路，电路中有一根导线连接错误，请在图中连接错误的那根导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
（2）改正错误后，闭合开关，调节滑片至某一位置，电流表指针位置如图乙所示，其示数为 0.2 A，读出此时电压表示数，多次改变滑片的位置，记录电压、电流值填入表格，并绘制图象如图丙，可得出实验结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压 成正比 。
（3）小王还想用上述器材探究“电流与电阻关系”，他先将5Ω的定值电阻连入电路，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，记录电流表示数；接下来用10Ω替代5Ω的定值电阻接入电路，若不移动滑片直接闭合开关，则电压表的示数将 变大 ，为保持定值电阻两端电压不变，需使滑动变阻器接入电路中的电阻变 大 ；如果想利用已有的四个电阻完成实验，定值电阻两端电压应不小于 2.4 V。
【分析】（1）图甲中，电压表和电流表串联接入电路，电流表无示数，电流表应与待测电阻串联接入电路；
（2）电流表接入电路的是小量程，根据分度值可得其示数；
图丙中I﹣U图线是过原点的倾斜直线，I与U是正比例关系；
（3）将10Ω定值电阻替代5Ω的电阻，不移动滑片直接闭合开关，定值电阻阻值变大，根据串联分压原理可知，电压表示数变大；
为保持定值电阻两端电压不变，需增大滑动变阻器接入电路的阻值；根据定值电阻的最大阻值和滑动变阻器的最大阻值，由串联电路电流处处相等列出关于定值电阻两端电压值的函数式，可得其最大值。
【解答】解：（1）如图甲是小明连接的实验电路，电压表和电流表串联接入电路，电流表无示数，电流表应与待测电阻串联接入电路，如图所示：
（2）电流表接入电路的是小量程，分度值为0.02A，其示数为0.2A；
图丙中I﹣U图线是过原点的倾斜直线，I与U是正比例关系，即可得出实验结论为：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（3）将10Ω定值电阻替代5Ω的电阻，不移动滑片直接闭合开关，定值电阻阻值变大，根据串联分压原理可知，电压表示数变大；
为保持定值电阻两端电压不变，需增大滑动变阻器接入电路的阻值；定值电阻的最大阻值为R＝20Ω，滑动变阻器的最大阻值为R滑＝30Ω，
由串联电路电流处处相等得IR＝I滑，即，也就是，代入数据得，解之得UR＝2.4V，
所以如果想完成四组实验，定值电阻两端电压应不小于2.4V。
故答案为：（1）图见解析；（2）0.2；成正比；（3）变大；大；2.4。
【点评】本题是探究电流与电压、电阻的关系实验，考查了注意事项、电路连接、数据分析等知识。
21．（6分）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所选小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）如图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。正确连接电路，闭合开关后，电压表和电流表都没有示数，电路故障可能是 B 。
A．滑动变阻器短路
B．电流表断路
C．电压表断路
（2）排除故障后，实验中，电压表的示数为2V，小王为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 左 移动，直至 电压表示数为2.5V 。此时电流表的示数为0.3A，则小灯泡额定功率为 0.75 W。
（3）小王的电流表坏了，老师给他一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻R1、电压保持不变的电源、若干开关和导线，小王重新设计了如图乙所示的电路图，按电路图连接电路，并正确测出小灯泡的额定功率P额。具体实验步骤如下：
①断开开关S2，闭合开关S1和S3，调节滑动变阻器的滑片P至a端，电压表的示数为U1；再将滑片P调至b端，电压表示数为U2，则R1＝ R0 ；（用U1、U2和R0表示）
②断开开关S1和S3，闭合开关S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U1﹣U额；（U额为已知量，表示小灯泡的额定电压）
③不改变滑动变阻器的滑片P的位置，断开开关S2和S3，闭合开关S1，电压表示数为U3，则P额＝ 。（用U额、U1、U2、U3和R0表示）
【分析】（1）分析电路连接及电表测量的对象：
A、若滑动变阻器短路，电路为通路，两表都有示数；
B、若电流表断路，则整个电路断路，据此分析；
C、若电压表断路，但电路为通路，电流表有示数；
（2）灯在额定电压下正常发光，比较电压表示数与灯泡额定电压的大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定变阻器滑片移动方向；根据P＝UI算出灯泡的额定功率；
（3）由乙图可知，没有电流表的情况下，利用定值电阻R1和电压表代替电流表与灯泡串联；首先利用开关的断开和闭合得到电源电压，然后调节已知最大阻值为R0的滑动变阻器，根据串联电路电压规律和欧姆定律求出定值电阻R1的阻值；利用开关的断开和闭合，让灯泡L、R1、R0串联接入电路，电压表测R1和R0的总电压，调节变阻器使电压表示数为U1﹣U额，此时灯泡正常发光；保持变阻器滑片不动，灯泡L、R1、R0仍串联接入电路，电压表测R1两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流，根据P＝UI计算出灯泡的额定电功率。
【解答】解：（1）如图所示，L与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测L两端的电压；闭合开关后，
A、若滑动变阻器短路，电压表测电源电压，电压表有示数，电流表有示数，故A不符合题意；
B、若电流表断路，则整个电路断路，电流表和电压表都没有示数，故B符合题意；
C、若电压表断路，电源、滑动变阻器、灯泡、电流表、开关构成通路，电流表有示数，故C不符合题意；故选B；
（2）灯在额定电压下正常发光，电压表的示数为2V，小于灯泡的额定电压2.5V，为了测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路中的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向左移动，直至电压表示数为2.5V，此时电流表的示数为0.3A，则灯泡的额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（3）①断开开关S2，闭合开关S1和S3，调节滑动变阻器的滑片P至a端时，灯泡L被短路，此时只有R1接入的简单电路，电压表测电源电压，即电源电压为U＝U1；
再将滑片P调至b端，此时R1与R0串联接入电路，电压表测R1两端的电压为U2，则滑动变阻器R0两端的电压为：
U0＝U﹣U2＝U1﹣U2
则电路中的电流为：
I＝I0，
所以R1的阻值为：
R1R0；
②断开开关S1和S3，闭合开关S2时，灯泡L、R1、R0串联接入电路，电压表测R1和R0的总电压，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U1﹣U额，恰好等于电源电压减灯泡的额定电压，说明此时灯泡正常发光；
③不改变滑动变阻器的滑片P的位置，断开开关S2和S3，闭合开关S1时，灯泡L、R1、R0仍串联接入电路，电压表测R1两端的电压为U3；由于电路结构不变，电路中电阻不变，电流不变，此时灯泡仍正常发光，电路中的电流为：
I'，
则灯泡的额定功率为：
P额＝U额I'＝U额。
故答案为：（1）B；（2）左；电压表示数为2.5V；0.75；（3）①R0；③。
【点评】本题测量小灯泡电功率的实验，考查了电路故障、实验操作、功率的计算和设计实验方案测功率的能力。
五、综合应用题：本题共3小题，共22分。
22．（8分）如图甲是小王家的燃气热水器，自来水管的冷水经过热水器后被加热成热水。图乙是连接在热水器上的水龙头，热水器的热水和自来水管的冷水分别从A管和B管进入该水头龙，混合后从水龙头出水口流出温水。小王把热水器的流出热水的温度设定为48℃，水龙头出水温度设定为40℃。测量1min从A管流进的热水的质量为5kg。检查燃气表，发现热水器工作这1min消耗燃气为0.02m3。
（已知：自来水的温度为20℃，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），燃气的热值为4×107J/m3），求：
（1）0.02m3的燃气完全燃烧放出的热量；
（2）该燃气热水器的加热效率；
（3）这1min内A管的热水经过水龙头与冷水混合时，热水放出的热量；
（4）若不计热量损失，这1min从B管流进水龙头的冷水的质量。
【分析】（1）根据Q放＝qV求出0.02m3的燃气完全燃烧放出的热量；
（2）根据Q吸＝c水m水（t﹣t0）求出1min内水吸收的热量，利用η求出该燃气热水器的加热效率；
（3）根据Q放＝c水m水（t'0﹣t'）求出这1min内A管的热水经过水龙头与冷水混合时，热水放出的热量；
（4）若不计热量损失，即Q'吸＝Q放，根据Q'吸＝c水m'水（t'﹣t0）求出冷水的质量。
【解答】解：（1）0.02m3的燃气完全燃烧放出的热量为：
Q放＝qV＝4×107J/m3×0.02m3＝8×105J；
（2）1min该燃气热水器中水吸收的热量为：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（48℃﹣20℃）＝5.88×105J，
该燃气热水器的加热效率为：
η100%＝73.5%；
（3）这1min内A管的热水经过水龙头与冷水混合时，热水放出的热量为：
Q放＝c水m水（t'0﹣t'）＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（48℃﹣40℃）＝1.68×105J；
（4）若不计热量损失，即Q'吸＝Q放＝1.68×105J，则冷水的质量为：
m'水2kg。
答：（1）0.02m3的燃气完全燃烧放出的热量为8×105J；
（2）该燃气热水器的加热效率为73.5%；
（3）这1min内A管的热水经过水龙头与冷水混合时，热水放出的热量为1.68×105J；
（4）若不计热量损失，这1min从B管流进水龙头的冷水的质量为2kg。
【点评】本题考查热量的计算，主要有吸热公式、燃料完全燃烧放热公式以及热效率公式的应用。
23．（8分）如图所示的电路，R1＝20Ω，灯L的规格为“3V，0.75W”（不考虑温度对灯丝电阻的影响），电源电压保持不变。当S1、S2都断开时，灯正常发光；当S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.6A。求：
（1）灯L的电阻；
（2）电源电压；
（3）R2的阻值；
（4）当S1、S2都闭合时，10min电路消耗的电能。
【分析】（1）小灯泡L的规格为“3V 0.75W”，表示灯的额定电压为3V，额定功率为0.75W，由P＝UI算出小灯泡的额定电流，由欧姆定律得出灯的电阻；
（2）当S1、S2都断开时，R1与灯串联，根据小灯泡L恰好正常发光知灯的电压和电路中的电流，由欧姆定律和串联电路电阻的规律求出电源电压；
（3）当S1，S2都闭合时，灯短路，两电阻并联，由欧姆定律求出通过R1的电流，根据并联电路电流的规律得出通过R2的电流，由欧姆定律得出R2大小；
（4）当S1，S2都闭合时，灯短路，两电阻并联，由W＝UIt可求得10min电路消耗的电能。
【解答】解：（1）小灯泡L的规格为“3V 0.75W”，表示灯的额定电压为3V，额定功率为0.75W，由P＝UI得小灯泡的额定电流为：
I0.25A，
由I得灯的电阻为：
RL12Ω；
（2）当S1，S2都断开时，R1与灯串联，小灯泡L恰好正常发光，灯的电压为3V，电路中的电流为0.25A，
由串联电路电阻的规律和欧姆定律可得电源电压：
U＝I（R1+RL）＝0.25A×（20Ω+12Ω）＝8V；
（3）当S1，S2都闭合时，灯被短路，两电阻并联，
由欧姆定律可得，通过R1的电流：
I10.4Ω，
根据并联电路电流的规律，通过R2的电流为：
I2＝I﹣I1＝0.6A﹣0.4A＝0.2A，
由欧姆定律可得R2的阻值：
R240Ω；
（4）当S1、S2都闭合时，10min电路消耗的电能：
W＝UIt＝8V×0.6A×10×60s＝2880J。
答：（1）灯L的电阻为12Ω；
（2）电源电压为8V；
（3）R2的阻值为40Ω；
（4）当S1、S2都闭合时，10min电路消耗的电能为2880J。
【点评】本题考查串联、并联电路的规律及欧姆定律的运用，关键是电路的分析。
24．（6分）灯光自动控制系统是一种可以自动感知环境的光照强度，自动调整开、关状态和灯光亮度的智能化系统，这种系统环保节能，逐渐走入我们的生活。某小组开展了“设计灯光自动控制”项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助他们完成下列内容：
【项目分解】
（1）设计光自动控制灯的开、关状态
（2）设计光自动控制灯的亮度
【项目实施】
（3）设计光自动控制灯的开、关状态
小组同学利用光敏开关，设计了如图甲所示的电路图，根据照明需要，在 无光 （选填“有光”或“无光”）时，光敏开关闭合，灯泡发光，反之灯泡熄灭。
（4）设计光自动控制灯的亮度经过大家讨论，为实现光自动控制灯的亮度，需要阻值随光照强度变化的光敏电阻，查阅资料后获得某光敏电阻的阻值与光照强度的关系如表格所示（其中E是表示光照强度的物理量，单位为cd），小兰设计了如图乙所示的电路图。小明分析表格数据，发现随着光照强度的增加，光敏电阻的阻值 减小 ，据此小明认为小兰的设计虽然能达到光控亮度的目的，但实际并不合理，不合理之处是 光照强度增加，灯变亮 。
经过查阅资料大家发现实际生活中的光控灯电路结构复杂得多，还有很多我们没有学到的知识，进而激发了大家进一步学习的兴趣，对未来充满期待。
【项目拓展】地铁中均安装了烟雾报警器，一旦有烟雾产生，烟雾报警系统就会报警，地铁随即自动减速甚至停车。“烟雾报警器”的简化原理图如图丙所示，烟雾报警器有一个外部光无法进入的烟室，其中装有激光发射器和带有光敏电阻的电路，电路中电源电压为18V，R0为定值电阻，R为光敏电阻（阻值与光照强度的关系与上表相同）。
（5）开关闭合后，当烟雾进入烟室后，遮挡射向R的激光，当光照强度为5cd时，电压表示数为12V；当烟雾浓度达到一定程度，光照强度降低到2cd时，就会触发报警系统，此时电压表示数为 15 V，定值电阻R0为 10 Ω。
（6）烟雾报警器触发报警系统的电压保持一定，若减小定值电阻的R0阻值，烟雾报警器会在烟雾浓度更 大 （选填“大”或“小”）时报警。
【分析】（3）光敏开关是由半导体材料制成的开关；根据照明需要，在无光时，光敏开关闭合，灯泡发光，反之灯泡熄灭；
（4）分析表格数据可知随着光照强度的增加时光敏电阻的阻值如何变化；
乙图中灯泡和光敏电阻串联接入电路，根据串联电力电子规律结合欧姆定律可知光照强度增加时通过电路的电流变化，进一步判断灯泡亮度变化；
（5）图示电路是R与R0的串联电路，电压表测量光敏电阻R两端的电压；
由表格可知光照强度为5cd时的光敏电阻R的阻值，根据串联电路电压规律计算此时定值电阻两端的电压，根据欧姆定律计算此时通过电路的电流，进一步计算定值电阻的阻值，
由表格可知光照强度降低到2cd时的光敏电阻R的阻值，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算此时通过电路的电流，根据U＝IR计算此时的电压表示数；
（6）若将定值电阻R阻值升高，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流变化，烟雾报警器触发报警系统的电压保持一定，进一步判断此时光敏电阻接入电路的阻值变化可知烟雾报警器报警时烟雾浓度的变化。
【解答】解：（3）光敏开关，这是一种由半导体材料制成的开关；
根据照明需要，在无光时，光敏开关闭合，灯泡发光，反之灯泡熄灭；
（4）分析表格数据可知随着光照强度的增加，光敏电阻的阻值减小；
乙图中灯泡和光敏电阻串联接入电路，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可知光照强度增加，通过电路的电流变大，灯变亮；
（5）图示电路是R与R0的串联电路，电压表测量光敏电阻R两端的电压；
光照强度为5cd时的光敏电阻R的阻值为20Ω，此时定值电阻两端的电压：U0＝U﹣UR＝18V﹣12V＝6V，
此时通过电路的电流：I0.6A，
定值电阻的阻值：R010Ω，
光照强度降低到2cd时的光敏电阻R的阻值为50Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I′0.3A，
此时的电压表示数：UR′＝I′R′＝0.3A×50Ω＝15V；
（6）若将定值电阻R阻值升高，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流变小，烟雾报警器触发报警系统的电压保持一定，此时光敏电阻接入电路的阻值较大，对应的光照度更小，即烟雾报警器会在烟雾浓度更大时报警。
故答案为：（3）无光；（4）减小；光照强度增加，灯变亮；
（5）10；15；（6）大。
【点评】本题考查串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律的灵活运用。
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1
2
3
4
5
6
甲的温度/℃
18
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34
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乙的温度/℃
18
30
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实验序号
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.18
0.18
0.18
2
0.32
0.32
0.32
3
0.50
0.50
0.50
光照强度E/cd
1
2
3
4
5
6
光敏电阻R/Ω
80
50
30
24
20
18
题号
1
2
3
4
5
6
答案
B
D
C
D
A
A
题号
7
8
9
答案
ABD
BC
ABD
加热时间/min
0
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5
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甲的温度/℃
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30
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乙的温度/℃
18
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实验序号
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.18
0.18
0.18
2
0.32
0.32
0.32
3
0.50
0.50
0.50
光照强度E/cd
1
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光敏电阻R/Ω
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30
24
20
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