2022-2023学年山东省德州市平原县九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（本大题包括12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1．（3分）某水电站的年设计发电量在8亿千瓦时以上，“千瓦时”是下列哪一个物理量的单位（ ）
A．时间 B．电流 C．电功 D．电功率
2．（3分）在物理学习过程中，经常要进行估测，以下估测合理的是（ ）
A．家用冰箱的功率为1000W
B．1度电可以使教室内一盏日光灯工作约25h
C．智能手机工作电压约为220V
D．一台柜式空调正常工作时的电流约为2A
3．（3分）下列说法错误的是（ ）
A．沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小，原因之一是水的比热容比沙石的比热容大
B．冬天双手互搓，手的温度升高，是通过热传递的方式改变手的内能
C．长时间紧压在一起的铅片和金片互相渗入，是由于发生了扩散现象
D．汽油机的做功冲程中，燃气对外做功，将内能转化为机械能
4．（3分）如图所示的电路中，电阻阻值R1＜R2。开关S闭合后，R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过R1、R2的电流分别为I1、I2。下列判断正确的是（ ）
A．U1＞U2 B．U1＜U2 C．I1＞I2 D．I1＝I2
5．（3分）如图所示的实验电路，闭合开关S后，电流表A的示数为0.5A1的示数为0.3A。则通过小灯泡L1、L2的电流分别是（ ）
A．0.3A 0.2A B．0.2A 0.3A
C．0.5A 0.3A D．0.5A 0.2A
6．（3分）疫情防控期间，很多学校门口新增加了人脸识别测温系统。若人脸识别通过，则控制电路会闭合开关S1；若体温测量值在正常范围内，则会闭合开关S2，只有人脸识别通过且体温在正常范围内，系统才会启动电动机打开闸门。下列有关该控制电路的设计能实现上述功能的是（ ）
A． B．
C． D．
7．（3分）小明在做电学实验时，连接电路如图所示。闭合开关，灯L1不发光，L2发光，电流表有示数，电压表无示数。电路故障可能是（ ）
A．电流表断路 B．电压表短路 C．灯L1断路 D．灯L2短路
8．（3分）如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S后（不考虑灯丝的电阻受温度的影响），下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数逐渐变小
B．电压表示数逐渐变大
C．滑动变阻器两端的电压逐渐变大
D．小灯泡的亮度逐渐变暗
9．（3分）在如图所示的照明电路中，闭合开关S后，发现灯泡L不亮，氖管都发光。若电路中只有一处故障，则可能是（ ）
A．开关S断路 B．灯泡断路 C．灯泡短路 D．cd段断路
10．（3分）如图为探究“焦耳定律”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1＜R2。下列说法正确的是（ ）
A．该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系”
B．闭合开关后，通过R1的电流大于R2的电流
C．闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢
D．闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向左移动
11．（3分）如图所示的串联电路中，定值电阻R1＝2R2，开关闭合后，电阻R1、R2两端电压分别为U1、U2，通过的电流分别为I1、I2，电功率分别为P1、P2，相同时间内做的功为W1、W2，以下比值正确的是（ ）
A．I1：I2＝2：1 B．U1：U2＝1：1 C．P1：P2＝2：1 D．W1：W2＝1：2
12．（3分）如图甲所示，电源电压不变，闭合开关S2的滑片P从b端滑到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。则下列选项正确的是（ ）
A．R1的阻值为20Ω
B．电源电压为4V
C．R2的最大阻值为20Ω
D．电流表示数为0.2A时，R2的接入的阻值为10Ω
二、填空题（本大题包括7小题，每空1分，共15分）
13．（2分）塑料胶带属于 （填“绝缘体”或“导体”）。把贴在桌面的两条塑料胶带迅速撕开后让其靠近时，发现它们互相排斥，说明它们带 电荷（填“同种”或“异种”）。
14．（3分）汽车发动机常用循环流动的水来冷却，这是利用了 方式减小了发动机的内能。一台单缸四冲程汽油机，只有第三个冲程中燃气对外做功，其他冲程是靠飞轮的 来完成的；若飞轮的转速为1200r/min，则该汽油机每秒钟做功 次。
15．（2分）某定值电阻两端加上10V的电压时，测得通过它的电流为2A，则其阻值为 Ω，若电压为0，则它的阻值为 Ω。
16．（3分）周末小红在家长陪同下进行“综合实践活动”：小红利用如图所示电能表测量家中电水壶的实际功率。①电水壶接入电路必须使用 （选填“两孔”或“三孔”）插座防止因金属外壳带电而发生触电。②小红将其它用电器全部关闭后，把电水壶接入电路，观察到电能表指示灯在2min内闪烁80次 kW h，实际功率为 W。
17．（2分）教室的灯管正常发光时两端电压为 V；多开一盏灯，干路上的电流大小会 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
18．（2分）小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则水在16min内吸收的热量为 J，另一种液体的比热容为 J/（kg ℃）。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
19．（1分）在如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R2的阻值为20Ω。闭合开关S，两电流表的示数分别为0.5A和0.2A，则电阻R1的阻值为 Ω，电阻R1的功率为 W。
三、作图实验与探究题（本大题包括7小题，共28分）
20．（3分）如图所示是未完成连接的实物电路，请用笔画线代替导线完成该电路连接。
要求：两灯并联，开关S同时控制两灯，电流表测量干路电流
21．（3分）如图甲是宾馆床头柜上开关示意图，图乙是其控制的电路，其中S1为旋钮开关，单独控制台灯的通断和亮度，S2为单独控制电视插座的开关。在图乙中将电路图连接完整，要求符合安全用电原则。
22．（5分）为了比较两种不同液体A和B的比热容大小，小明用图甲所示的器材进行了实验。实验数据记录如表：
物质 质量/g 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃
液体A 200 18 6 38
液体B 200 18 6
（1）图甲中两个电加热器的规格应该是 （选填“相同”或“不同”）的。
（2）本实验液体吸收热量的多少通过 （选填“加热时间”或“液体升高的温度”）来比较。
（3）实验中，加热到6min时液体B的温度如图乙所示，该温度为 ℃。
（4）由实验数据可知，液体A的比热容与液体B的比热容之比为 。
（5）停止加热后，液体 温度下降得快。
23．（3分）小明和小华在“探究并联电路中电流的规律”的实验中：实验电路图如图所示。
实验次数 1 2 3
电流表A1的示数/A 0.18 0.2
电流表A2的示数/A 0.18 0.2
电流表A的示数/A 0.36 0.4
（1）在实验过程中，L2突然熄灭，L1亮度不变，电路可能出现的故障是L2 路。
（2）排除故障后，用电流表测出通过L1、L2和干路的电流，记录数据如表格所示，小明分析实验数据后得出结论：并联电路干路电流等于各支路电流之和，为了验证这个结论是否正确，他们应该更换规格 （选填“相同”或“不同”）的灯泡再次实验。
（3）本实验要进行多次实验的目的是 。
24．（4分）探究电流与电压的关系。
【提出问题】电流与电压有怎样的关系呢？
【猜想与假设】依据电压是形成电流的原因，猜想：通过导体的电流随着导体两端的电压增大而 。
【设计实验】如图甲所示，是该实验的电路图。请判断虚线框内的电表，其中虚线框内乙电表的符号是： 。
【进行实验】按电路图甲连接电路，闭合开关，保持电阻R＝5Ω不变，测得的几组数据如表格所示。
实验序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
【分析与论证】请在图乙的坐标轴上制定标度：把上表中的实验数据在坐标系中描点，并绘出图像。
【结论】在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成 。
25．（8分）某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻Rx阻值，实验电路如图甲所示（电源电压3V）。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整，导线不得交叉，应将滑动变阻器滑片移到最 端（选填“左”或“右”）。
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且示数接近3V 。
（3）排除故障后，当滑片移到某一位置时，电压表示数为1.6V，其读数为 A，则未知电阻Rx＝ Ω。接下来测量多组实验数据算出Rx平均值，这是为了减小测量带来的 。
（4）利用图甲实验器材还能完成下列探究实验 。（选填“A”或“B”）
A.探究电流与电压的关系
B.探究电流与电阻的关系
（5）实验中电流表突然损坏，小组同学经过讨论设计了一种实验方案，也可测出Rx阻值。电路如图丙所示，电源电压未知且恒定不变，a、b为滑动变阻器左右两个端点max，请你把以下测量步骤补充完整。
①闭合开关S，滑片P移到a端时，读出电压表示数为U1；
②闭合开关S， ，读出电压表示数为U2；
③待测电阻Rx＝ 。（用已知和测量出的物理量符号表示）
26．（2分）学习小组开展“测量小灯泡的功率”实验，实验电路如图甲，绘制出小灯泡的I﹣U关系曲线如图乙，电源电压恒为6V。回答下列问题：
（1）闭合开关后移动变阻器的滑片，当电压表示数为 V时，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率；
（2）实验时，变阻器的滑片向左移动过程中，电流表与电压表示数的比值将 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
四、计算题（本大题包括3小题，共21分）
27．（4分）小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华在水壶中加入4L水，水的初温是20℃，他观察天然气表发现此次烧水用了0.1m3天然气，天然气的热值为3.2×107J/m3，水的比热容c＝4.2×103J/（kg ℃），当地大气压为标准大气压。求：
（1）水吸收的热量Q吸（不计水的热量损失）；
（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放；
（3）天然气灶的效率η。
28．（9分）如图所示，电源电压恒定，R0是定值电阻，小灯泡L标有“6V 3W”，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω。三个开关均闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为1.5A。
（1）求小灯泡的额定电流；
（2）求电阻R0的阻值；
（3）闭合S，断开S1和S2，移动变阻器的滑片P，求电路总功率的最小值和最大值。
29．（8分）寒假某物理实践小组的同学到养老院看望老人时，了解到由于气温低老人坐在马桶上时感觉不太舒适，实践小组的同学返回后在学校和家长的支持下，计划通过“众筹”项目向厂家定制生产，其电路如图所示1和R2表示电热丝，R2的阻值为3300Ω，有高温挡和低温挡两种加热功能，低温挡功率为11W，请求出：
（1）低温挡加热时的电流；S1接a、b哪个端点时为低温挡？
（2）R1的阻值及加热器高温挡时的功率；
（3）高温挡工作10min，最多可使马桶圈温度升高多少℃？[设电热丝放出热量70%被马桶圈吸收，马桶圈的质量为1kg3J/（kg ℃）]
2022-2023学年山东省德州市平原县九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题包括12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1．（3分）某水电站的年设计发电量在8亿千瓦时以上，“千瓦时”是下列哪一个物理量的单位（ ）
A．时间 B．电流 C．电功 D．电功率
【解答】解：1kW h＝1kW×8h＝1000W×3600s＝3.6×106J，J是电能的单位，
而电功率的单位为W，电流的单位为A，故C正确。
故选：C。
2．（3分）在物理学习过程中，经常要进行估测，以下估测合理的是（ ）
A．家用冰箱的功率为1000W
B．1度电可以使教室内一盏日光灯工作约25h
C．智能手机工作电压约为220V
D．一台柜式空调正常工作时的电流约为2A
【解答】解：A、家用冰箱的功率约为200W；
B、教空里一盏日光灯的功率为40W，一度电可以使教室里一盏日光灯使用时间：
t＝＝＝25h；
C、智能手机工作电压约为2.7V；
D、一台柜式空调正常工作时的电流约为10A。
故选：B。
3．（3分）下列说法错误的是（ ）
A．沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小，原因之一是水的比热容比沙石的比热容大
B．冬天双手互搓，手的温度升高，是通过热传递的方式改变手的内能
C．长时间紧压在一起的铅片和金片互相渗入，是由于发生了扩散现象
D．汽油机的做功冲程中，燃气对外做功，将内能转化为机械能
【解答】解：A、沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小，内陆地区多砂石，同样受冷和受热时温度变化小；
B、冬天双手互搓，机械能转化为内能，这是用做功的方式改变内能；
C、铅片与金片紧压在一起，是扩散现象形成的；
D、汽油机在做功冲程里、高压的燃气膨胀推动活塞做功，故D正确。
故选：B。
4．（3分）如图所示的电路中，电阻阻值R1＜R2。开关S闭合后，R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过R1、R2的电流分别为I1、I2。下列判断正确的是（ ）
A．U1＞U2 B．U1＜U2 C．I1＞I2 D．I1＝I2
【解答】解：AB、由并联电路的电压特点可知，R1、R2两端的电压都等于电源电压，即U5＝U2＝U，故AB错误；
CD、由欧姆定律可知，电阻越大，因为电阻阻值R1＜R8，所以通过R1的电流I1大于通过R2的电流I2，即I1＞I2，故C正确、D错误。
故选：C。
5．（3分）如图所示的实验电路，闭合开关S后，电流表A的示数为0.5A1的示数为0.3A。则通过小灯泡L1、L2的电流分别是（ ）
A．0.3A 0.2A B．0.2A 0.3A
C．0.5A 0.3A D．0.5A 0.2A
【解答】解：因为两灯泡并联，电流表A测干路的电流1测灯L1的电流，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以流过灯泡L4的电流：I2＝IA﹣IA1＝7.5A﹣0.5A＝0.2A。
故通过灯泡L8的电流是0.3A；通过灯泡L3的电流是0.2A；
故选：A。
6．（3分）疫情防控期间，很多学校门口新增加了人脸识别测温系统。若人脸识别通过，则控制电路会闭合开关S1；若体温测量值在正常范围内，则会闭合开关S2，只有人脸识别通过且体温在正常范围内，系统才会启动电动机打开闸门。下列有关该控制电路的设计能实现上述功能的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时，当人脸识别不通过或体温不正常时，这说明两个开关是相互影响的，由选项可知B正确。
故选：B。
7．（3分）小明在做电学实验时，连接电路如图所示。闭合开关，灯L1不发光，L2发光，电流表有示数，电压表无示数。电路故障可能是（ ）
A．电流表断路 B．电压表短路 C．灯L1断路 D．灯L2短路
【解答】解：由图可知，灯泡L1、L2串联，电压表测量L4两端的电压，电流表测量电路中的电流；
闭合开关后，L2发光，电流表有示数2完好，故ACD错误；
灯L6不发光，且电压表无示数则可能是灯泡L1短路或电压表短路，故B正确。
故选：B。
8．（3分）如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S后（不考虑灯丝的电阻受温度的影响），下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数逐渐变小
B．电压表示数逐渐变大
C．滑动变阻器两端的电压逐渐变大
D．小灯泡的亮度逐渐变暗
【解答】解：
由电路图可知，灯泡L与变阻器R串联，电流表测电路中的电流。
滑动变阻器滑片P向左移动的过程中，接入电路中的电阻变小，
由I＝可知，即电流表的示数逐渐变大；
由U＝IR可知，灯泡L两端的电压变大，故B正确；
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P＝UI可知，小灯泡的亮度逐渐变亮；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压逐渐变小。
故选：B。
9．（3分）在如图所示的照明电路中，闭合开关S后，发现灯泡L不亮，氖管都发光。若电路中只有一处故障，则可能是（ ）
A．开关S断路 B．灯泡断路 C．灯泡短路 D．cd段断路
【解答】解：用测电笔分别测试b、c两点氖管均发光、b两点都与火线相通；故障是c到进户线的零线断路了，故D正确。
故选：D。
10．（3分）如图为探究“焦耳定律”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1＜R2。下列说法正确的是（ ）
A．该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系”
B．闭合开关后，通过R1的电流大于R2的电流
C．闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢
D．闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向左移动
【解答】解：A、图中两电阻串联，而电阻不同，AB错误；
C、根据Q＝I2Rt，因R1＜R6．故右边容器中电阻丝产生的热量多，由转换法，C正确；
D、闭合开关后，由欧姆定律，故应将滑动变阻器滑片P向右移动。
故选：C。
11．（3分）如图所示的串联电路中，定值电阻R1＝2R2，开关闭合后，电阻R1、R2两端电压分别为U1、U2，通过的电流分别为I1、I2，电功率分别为P1、P2，相同时间内做的功为W1、W2，以下比值正确的是（ ）
A．I1：I2＝2：1 B．U1：U2＝1：1 C．P1：P2＝2：1 D．W1：W2＝1：2
【解答】解：A、由图可知，电阻R1、R2串联，因串联电路中电流处处相等4＝I2，故A错误；
B、根据欧姆定律可知1、R2两端电压之比：U1：U2＝I8R1：I2R6＝R1：R2＝8R2：R2＝3：1，故B错误；
C、根据P＝UI可知1、R4的电功率之比：P1：P2＝U3I1：U2I7＝U1：U2＝8：1，故C正确；
D、由P＝，电阻R1、R2在相同时间内做的功之比：W1：W2＝P4t：P2t＝P 1：P3＝2：1，故D错误。
故选：C。
12．（3分）如图甲所示，电源电压不变，闭合开关S2的滑片P从b端滑到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。则下列选项正确的是（ ）
A．R1的阻值为20Ω
B．电源电压为4V
C．R2的最大阻值为20Ω
D．电流表示数为0.2A时，R2的接入的阻值为10Ω
【解答】解：由甲电路图可知，R1与R2串联，电压表测R5两端的电压，电流表测电路中的电流。
AB、当滑片位于a端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源两端的电压，
由图乙可知，电压表的最大示数为3V；
此时电路中的电流I2＝0.3A，
由I＝可得R5的阻值：
R1＝＝＝10Ω；
C、当滑片位于b端时，电路中的电流最小，
由图乙可知，电压表的示数U8＝1V，电路中的电流I最小＝0.3A，
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：
U2＝U﹣U4＝3V﹣1V＝2V，
则变阻器R2的最大阻值：
R2＝＝＝20Ω；
D、由图乙可知，U1′＝2V，
则R7两端的电压U2′＝U﹣U1′＝2V﹣2V＝1V，
R5的接入的阻值R2′＝＝＝2Ω。
故选：C。
二、填空题（本大题包括7小题，每空1分，共15分）
13．（2分）塑料胶带属于 绝缘体 （填“绝缘体”或“导体”）。把贴在桌面的两条塑料胶带迅速撕开后让其靠近时，发现它们互相排斥，说明它们带 同种 电荷（填“同种”或“异种”）。
【解答】解：（1）塑料胶带不容易导电属于绝缘体；
（2）两条塑料胶带靠近时，发现它们互相排斥，说明它们带同种电荷。
故答案为：绝缘体；同种。
14．（3分）汽车发动机常用循环流动的水来冷却，这是利用了 热传递 方式减小了发动机的内能。一台单缸四冲程汽油机，只有第三个冲程中燃气对外做功，其他冲程是靠飞轮的 惯性 来完成的；若飞轮的转速为1200r/min，则该汽油机每秒钟做功 10 次。
【解答】解：汽车发动机常用循环流动的水来冷却，水吸收热量，这是利用了热传递方式减小了发动机的内能；
四冲程内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩；在内燃机工作的四个冲程中，其它冲程是靠飞轮的惯性来工作的；
四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，则该飞轮每秒钟转20圈，完成四个工作冲程，所以，活塞往复运动20次，做功10次。
故答案为：热传递；惯性。
15．（2分）某定值电阻两端加上10V的电压时，测得通过它的电流为2A，则其阻值为 5 Ω，若电压为0，则它的阻值为 5 Ω。
【解答】解：
由I＝得定值电阻的阻值：R＝＝；
由于电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，它的阻值仍为5Ω。
故答案为：2；5。
16．（3分）周末小红在家长陪同下进行“综合实践活动”：小红利用如图所示电能表测量家中电水壶的实际功率。①电水壶接入电路必须使用 三孔 （选填“两孔”或“三孔”）插座防止因金属外壳带电而发生触电。②小红将其它用电器全部关闭后，把电水壶接入电路，观察到电能表指示灯在2min内闪烁80次 0.025 kW h，实际功率为 750 W。
【解答】解：
（1）电水壶的外壳是金属，为了用电安全，应使用三孔插座；
（2）3200imp/kW h表示电路中用电器每消耗1kW h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，
电能表的指示灯闪烁80次时，电水壶消耗的电能：
W＝kW h＝0.025kW h，
电水壶的功率：
P＝＝＝0.75kW＝750W。
故答案为：三孔；3.025。
17．（2分）教室的灯管正常发光时两端电压为 220 V；多开一盏灯，干路上的电流大小会 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【解答】解：我国家庭电路的供电电压是220V；
由于教室内各个灯管能够独立工作，互不影响；
并联电路中，干路电流等于各个支路电流之和，干路上的电流将变大。
故答案为：220；变大。
18．（2分）小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则水在16min内吸收的热量为 2.52×104 J，另一种液体的比热容为 1.4×103 J/（kg ℃）。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
【解答】解：由图知，水在16min内初温t0＝10℃，末温为40℃，
16min内水吸收的热量：Q吸水＝c水m（t﹣t0）＝3.2×103J/（kg ℃）×5.2kg×（40℃﹣10℃）＝2.52×106J；
另一种液体加热8min，吸收的热量为：Q'吸＝×2.52×104J＝3.26×104J；
由Q吸＝c液m液（t液﹣t0）得：7.26×104J＝c液×0.7kg×（50℃﹣20℃），解得：c液＝1.4×107J/（kg ℃）。
故答案为：2.52×104；4.4×103。
19．（1分）在如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R2的阻值为20Ω。闭合开关S，两电流表的示数分别为0.5A和0.2A，则电阻R1的阻值为 30 Ω，电阻R1的功率为 1.2 W。
【解答】解：由图可知，R1、R2并联，电流表A7测量通过R1的电流，电流表A2测量干路电流；
根据并联电路的电流特点可知，通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝4.5A﹣0.2A＝0.3A，
由I＝可知，R6两端的电压：U2＝I2R2＝0.3A×20Ω＝5V，
根据并联电路的电压特点可知，R1两端的电压：U1＝U5＝6V，
由I＝可知1的阻值：R6＝＝＝30Ω；
电阻R8的功率：P1＝UI1＝7V×0.2A＝5.2W。
故答案为：30；1.7。
三、作图实验与探究题（本大题包括7小题，共28分）
20．（3分）如图所示是未完成连接的实物电路，请用笔画线代替导线完成该电路连接。
要求：两灯并联，开关S同时控制两灯，电流表测量干路电流
【解答】解：由题知，两灯并联；开关控制干路，电流表测量干路电流，实物连接如图所示：
21．（3分）如图甲是宾馆床头柜上开关示意图，图乙是其控制的电路，其中S1为旋钮开关，单独控制台灯的通断和亮度，S2为单独控制电视插座的开关。在图乙中将电路图连接完整，要求符合安全用电原则。
【解答】解：火线先进台灯的开关，然后变阻器与灯泡串联；开关S2应与插座串联，开关S2接在火线上，电视插座的上端直接接在零线上
22．（5分）为了比较两种不同液体A和B的比热容大小，小明用图甲所示的器材进行了实验。实验数据记录如表：
物质 质量/g 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃
液体A 200 18 6 38
液体B 200 18 6
（1）图甲中两个电加热器的规格应该是 相同 （选填“相同”或“不同”）的。
（2）本实验液体吸收热量的多少通过 加热时间 （选填“加热时间”或“液体升高的温度”）来比较。
（3）实验中，加热到6min时液体B的温度如图乙所示，该温度为 58 ℃。
（4）由实验数据可知，液体A的比热容与液体B的比热容之比为 2：1 。
（5）停止加热后，液体 B 温度下降得快。
【解答】解：（1）（2）根据转换法，图甲中两电加热器的规格应该相同，液体吸收的热量相同。
（3）实验中，某时刻液体B的温度如图乙所示，该温度为 58℃。
（4）由实验数据可知，液体的质量相同，液体吸收相同的热量，B升高的温度为58℃﹣18℃＝40℃；
根据c＝可知，即液体A的比热容与液体B的比热容之比为2：1。
（5）A的比热容大，B的比热容小，放出的热量相同，根据Δt＝，B液体温度下降得快。
故答案为：（1）相同；（2）加热时间；（4）4：1。
23．（3分）小明和小华在“探究并联电路中电流的规律”的实验中：实验电路图如图所示。
实验次数 1 2 3
电流表A1的示数/A 0.18 0.2
电流表A2的示数/A 0.18 0.2
电流表A的示数/A 0.36 0.4
（1）在实验过程中，L2突然熄灭，L1亮度不变，电路可能出现的故障是L2 断 路。
（2）排除故障后，用电流表测出通过L1、L2和干路的电流，记录数据如表格所示，小明分析实验数据后得出结论：并联电路干路电流等于各支路电流之和，为了验证这个结论是否正确，他们应该更换规格 不同 （选填“相同”或“不同”）的灯泡再次实验。
（3）本实验要进行多次实验的目的是 寻找普遍规律 。
【解答】解：（1）由图甲可知灯泡L1和L2并联，在实验过程中，L2突然熄灭，L1亮度不变，所以电路可能出现的故障是L2断路，若L6短路时，L1也会同时被短路，不会发光；
（2）之所以得出：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，是因为选用两个规格相同的小灯泡；为了寻找普遍规律；
（3）本实验要进行多次实验的目的是避免偶然性，寻找普遍规律。
故答案为：（1）断；（2）不同。
24．（4分）探究电流与电压的关系。
【提出问题】电流与电压有怎样的关系呢？
【猜想与假设】依据电压是形成电流的原因，猜想：通过导体的电流随着导体两端的电压增大而 增大 。
【设计实验】如图甲所示，是该实验的电路图。请判断虚线框内的电表，其中虚线框内乙电表的符号是： 。
【进行实验】按电路图甲连接电路，闭合开关，保持电阻R＝5Ω不变，测得的几组数据如表格所示。
实验序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
【分析与论证】请在图乙的坐标轴上制定标度：把上表中的实验数据在坐标系中描点，并绘出图像。
【结论】在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成 正比 。
【解答】解：【猜想与假设】
由“电压是形成电流的原因”可以提出猜想：通过导体的电流随着导体两端的电压增大而增大；
【设计实验】
由电路图可知，甲表串联在电路中，符号为：
；
乙表并联在定值电阻两端，因此乙应该是电压表
；
【分析与论证】
根据表中数据描点画图像，如图所示：；
【结论】
根据表中数据可知：电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
故答案为：增大；；如图所示；正比。
25．（8分）某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻Rx阻值，实验电路如图甲所示（电源电压3V）。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整，导线不得交叉，应将滑动变阻器滑片移到最 右 端（选填“左”或“右”）。
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且示数接近3V 定值电阻Rx断路 。
（3）排除故障后，当滑片移到某一位置时，电压表示数为1.6V，其读数为 0.16 A，则未知电阻Rx＝ 10 Ω。接下来测量多组实验数据算出Rx平均值，这是为了减小测量带来的 误差 。
（4）利用图甲实验器材还能完成下列探究实验 A 。（选填“A”或“B”）
A.探究电流与电压的关系
B.探究电流与电阻的关系
（5）实验中电流表突然损坏，小组同学经过讨论设计了一种实验方案，也可测出Rx阻值。电路如图丙所示，电源电压未知且恒定不变，a、b为滑动变阻器左右两个端点max，请你把以下测量步骤补充完整。
①闭合开关S，滑片P移到a端时，读出电压表示数为U1；
②闭合开关S， 滑片P移到b端时 ，读出电压表示数为U2；
③待测电阻Rx＝ Rmax 。（用已知和测量出的物理量符号表示）
【解答】解：（1）由图知电源电压为3V，所以电压表选用0～8V的量程与定值电阻并联
为保护电路，实验前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处；
（2）电流表无示数可能是电路断路；电压表示数接近3V，说明电压表、滑动变阻器，所以故障为定值电阻Rx断路；
（3）由图乙可知，电流表的量程为0～7.6A，电流为0.16A，
由欧姆定律I＝得未知电阻：
Rx＝＝＝10Ω；
实验中，多次测量求平均值可以减小误差；
（4）根据控制变量法可知利用本实验器材还能完成探究电流与电压的关系，故选：A；
（5）①闭合开关S，滑片P移到a端时4；
②闭合开关S，滑片P移到b端时2；
③在①中，电压表测电源电压U1；
在②中，变阻器的最大电阻与定值电阻串联，变阻器的电压为：
U滑＝U6﹣U2，由欧姆定律，电路中的电流：
I＝＝，
根据串联电路的规律和欧姆定律得待测电阻：
Rx＝＝＝ Rmax。
故答案为：（1）见解答图；右；（2）定值电阻Rx断路；（3）3.16；误差；（5）②滑片P移到b端时；③max。
26．（2分）学习小组开展“测量小灯泡的功率”实验，实验电路如图甲，绘制出小灯泡的I﹣U关系曲线如图乙，电源电压恒为6V。回答下列问题：
（1）闭合开关后移动变阻器的滑片，当电压表示数为 3.8 V时，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率；
（2）实验时，变阻器的滑片向左移动过程中，电流表与电压表示数的比值将 变小 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为3.8V，当电压表示数为4.8V时灯泡正常工作，读出电流表示数；
（2）图中，电压表测灯的电压，当滑片向左滑动时，由欧姆定律，灯的电压变大，灯的功率变大，因灯丝的电阻随温度的升高而变大；
由欧姆定律R＝，电流表与电压表示数的比值即灯的电阻的倒数。
故答案为：（1）3.3；（2）变小。
四、计算题（本大题包括3小题，共21分）
27．（4分）小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华在水壶中加入4L水，水的初温是20℃，他观察天然气表发现此次烧水用了0.1m3天然气，天然气的热值为3.2×107J/m3，水的比热容c＝4.2×103J/（kg ℃），当地大气压为标准大气压。求：
（1）水吸收的热量Q吸（不计水的热量损失）；
（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放；
（3）天然气灶的效率η。
【解答】解：（1）水的体积V水＝4L＝0.004m5；
水的质量为：m＝ρV水＝1.0×108kg/m3×0.004m4＝4kg；
在1标准大气压下，水的沸点为100℃；
水吸收的热量为：Q吸＝cmΔt＝8.2×103J/（kg ℃）×5kg×（100℃﹣20℃）＝1.344×106J。
（2）天然气燃烧放出的热量为：Q放＝qV＝2.2×107J/m3×0.1m2＝3.2×105J。
（3）天然气灶的效率为：η＝＝＝42%。
答：（1）水吸收的热量为1.344×106J。
（2）天然气完全燃烧放出的热量为4.2×106J。
（3）天然气灶的效率为42%。
28．（9分）如图所示，电源电压恒定，R0是定值电阻，小灯泡L标有“6V 3W”，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω。三个开关均闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为1.5A。
（1）求小灯泡的额定电流；
（2）求电阻R0的阻值；
（3）闭合S，断开S1和S2，移动变阻器的滑片P，求电路总功率的最小值和最大值。
【解答】解：（1）根据P＝UI可知小灯泡的额定电流IL＝＝＝3.5A；
（2）三个开关均闭合时，灯泡和定值电阻并联，
根据并联电路的电压特点可知电源电压U＝UL＝6V，
电流表示数为6.5A，根据并联电路的电流特点可知通过定值电阻的电流I0＝I﹣IL＝6.5A﹣0.2A＝1A，
根据欧姆定律可知电阻R0的阻值R2＝＝＝6Ω；
（3）闭合S，断开S1和S8，定值电阻和滑动变阻器串联，滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电源电压不变可知电路的总功率最小，总电阻最小，根据P＝。
电路总功率的最小值P7＝＝≈1.4W；
电路总功率的最大值P3＝＝＝2W。
答：（1）小灯泡的额定电流为0.5A；
（2）电阻R6的阻值为6Ω；
（3）闭合S，断开S1和S8，移动变阻器的滑片P，电路总功率的最小值和最大值分别为1.4W。
29．（8分）寒假某物理实践小组的同学到养老院看望老人时，了解到由于气温低老人坐在马桶上时感觉不太舒适，实践小组的同学返回后在学校和家长的支持下，计划通过“众筹”项目向厂家定制生产，其电路如图所示1和R2表示电热丝，R2的阻值为3300Ω，有高温挡和低温挡两种加热功能，低温挡功率为11W，请求出：
（1）低温挡加热时的电流；S1接a、b哪个端点时为低温挡？
（2）R1的阻值及加热器高温挡时的功率；
（3）高温挡工作10min，最多可使马桶圈温度升高多少℃？[设电热丝放出热量70%被马桶圈吸收，马桶圈的质量为1kg3J/（kg ℃）]
【解答】解：（1）由P＝UI可知，低温挡加热时的电流I低＝＝＝0.05A；
当S闭合，S1接a时，R8、R2串联，当S闭合，S1接b时，电路中只有R4工作；
根据串联电路特点可知，串联后的总电阻大于任一分电阻，
所以，当S闭合，S1接a时，R1、R8串联，电路中的总电阻最大，根据P＝，此时电功率最小；
当S闭合，S1接b时，只有R4工作，电路中的总电阻最小，为高温挡；
（2）由欧姆定律可知，低温挡时＝＝4400Ω；
根据串联电路的电阻特点可知，R1的阻值：R4＝R﹣R2＝4400Ω﹣3300Ω＝1100Ω；
加热器高温挡时的功率：P高＝＝＝44W；
（3）由P＝可知高t＝44W×10×60s＝26400J；
由η＝可知吸＝ηQ＝70%×26400J＝18480J；
由Q吸＝cmΔt可知，最多可使马桶圈升高的温度Δt＝＝。
答：（1）低温挡加热时的电流为0.05A；S1接a时为低温挡；
（2）R6的阻值为1100Ω；加热器高温挡时的功率为44W；
（3）高温挡工作10min，最多可使马桶圈温度升高42℃。
