九年级下学科物理期初考试试题
一、选择题（共10题，共40分）
1. 关于温度、比热容、热量、内能，以下说法正确的是 （ ）
A. 物体吸收热量，温度一定升高
B. 物体温度越高，含有热量越多
C. 物体吸收热量，内能增加，但温度不一定升高
D. 一个物体吸收了热量，如果质量、温度不变，说明它的比热容增大了
2. 下列物质属于晶体的一组是（ ）
A. 海波 玻璃 B. 沥青 蜂蜡 C. 玻璃 松香 D. 冰 海波
3. 如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图冲程活塞运动时，燃气内能变大
B. 乙图冲程能获得动力
C. 丙图冲程存在化学能转化为内能的过程
D. 丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程
4. 如图甲所示电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R的最大阻值为5Ω。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表与电压表示数变化关系如图乙所示。已知小灯泡L正常发光时滑片位于a端，下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为4V
B. 电路消耗的最小电功率为1.2W
C. 小灯泡L正常发光时电阻为2.5Ω
D. 滑片在b端时L与R两端电压之比为2∶1
5. 标有“6V 3.6W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压的变化关系如图所示，若把这种规格的两只灯泡串联接在6V的电源两端，每一只灯泡的实际电阻和实际功率分别为（ ）
A. 10Ω 0.9W B. 6Ω 0.9W C. 10Ω 1.8W D. 6Ω 1.5W
6. 下列描述正确的是（ ）
A. 图甲：若电能表的转盘在30s内转了25转，则这段时间内用电器消耗的电能为1kW·h
B. 图乙：闭合开关，小磁针静止时N极指向右侧
C. 图丙：软木塞飞出，管内水蒸气的内能减小，内能转化为机械能
D. 图丁：通电线圈abcd在磁场中受力而转动，发电机是根据这一原理制成的
7. 某机器的能量流向如图所示，据此推理该机器可能是（ ）
A. 热机 B. 电动机 C. 发电机 D. 电热水器
8. 如图是停落在裸露电线上的两只小鸟，下列有关它们的说法中错误的是（ ）
A. 若灯泡断路两只小鸟都触电
B. 闭合开关乙小鸟会触电
C 若小灯泡短路两只小鸟都不会触电
D. 若甲小鸟两爪间的电线断了，两只小鸟都会触电
9. 我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器，如图，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内导体通以强电流时，即可受到强大的推力，下列实验中，与电磁弹射器原理一致的是（ ）
A. B.
C. D.
10. 固态、液态和气态是物质常见的三种状态，某物质通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物态之间转化，如图所示，下列说法正确的是
A. 甲为固态，由甲到乙是升华过程
B. 乙为液态，由乙到丙是凝固过程
C. 丙为液态，由乙到丙是液化过程
D. 丙为固态，由丙到甲是熔化过程
二、填空题（共7题，共20分）
11. 如图所示是某同学设计的压力计电路原理图。当闭合开关S，A板受到向下的压力增大时，接入电路的阻值___________（填“增大”或“减小”），为实现压力增大，电表示数增大，应把___________表改装为压力计。
12. 甲、乙两个电阻的U-I图线如图所示，当仅将甲、乙两电阻串联在电路中时，电路中的电流为0.4A，则甲的电阻值R甲=______Ω，电源电压为______V；当仅将甲、乙两电阻改为并联接在相同的电路中时，则干路中的电流为______A。
13. 如图甲所示的电路，电源电压为8.5V，小灯泡L的额定电压为4V，图乙是小灯泡L的电流I随其电压U的变化的图像。当S闭合，将滑片P移到滑动变阻器R的中点时，小灯泡L恰好正常发光，则滑动变阻器R的最大阻值为______Ω。移动滑片P，当小灯泡L的功率为1W时，滑动变阻器R接入的阻值为______Ω。
14. 如图甲是家用电吹风的工作原理图，电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风．
（l）要让电吹风工作时吹出热风，它开关应置于图甲中_____（选填“1”“2”或“3”）位置，此时电风扇与电热丝的连接方式是_____．
（2）某次用该电吹风将头发吹干过程中，电吹风的功率随时间的变化关系如图乙所示，则在该次吹干头发过程中电吹风消耗的总电能是_____J；
（3）电热丝在工作时的电阻值是_____Ω
（4）使用几年后，发现电热丝变细，它的实际功率将变_____．
15. 截至2019年4月14日，泸州云龙机场已开通31条航线．从云龙机场飞往北京的某航班在水平跑道上加速的初始阶段，牵引力沿水平方向，大小为9.2×104N，经过的路程为1000m，则牵引力所做的功为__J；若飞机发动机的效率为25%，在此过程中，消耗的汽油为______kg，这些汽油的体积为___m3．（取汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3，汽油的热值q=4.6×107J/kg）
16. 如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图象．当只闭合S1、S2时，电压表示数为2V；当只闭合S2、S3时，电压表示数为4V．则电源电压U=_____V，R2=_____Ω．
17. 如图所示，两个密闭容器中接入电热丝R1、R2，右边容器上方接入电热丝R3，在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。本实验是根据 ______ （选填“气体”“液体”）的热胀冷缩来反映电流产生的热量多少，已知R1=10Ω，R3=6Ω，为了研究电流产生的热量与电流的关系，则R2= ______ Ω。若将R3和R2并联接入右边密闭容器中，则可研究电流产生的热量与 ______ 的关系。
三、作图题（共2题，共4分）
18. 将如图所示的电磁铁的电路连接完整要求:（1）根据小磁针静止时N极指向，在括号中标出电磁铁左端的极性（用“N”或“S”表示）（2）在虚线框内画出电池符号；（3）开关闭合后，变阻器的滑片只有向右移动时，电磁铁的磁性才会变强（连接时导线不能交叉）。
19. 请在图的两个虚线框内，选填“电源”和“小灯泡”的符号连入电路，并满足只有闭合开关时灯才会工作且并联。
四、实验，探究题（共2题，每空2分共22分）
20. 在探究“电流与电阻的关系”实验中，小明设计了如图甲所示电路图，选用器材如下：2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。
请回答下列问题：
（1）连接电路时，开关应处于_____状态；
（2）实验过程中小明发现电压表示数接近3V，电流表几乎无示数，造成此故障的原因可能是_____；
（3）排除故障后，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，小明控制定值电阻两端的电压为_____V；
电阻R/Ω 5 10 20
电流I/A 04 0.2
（4）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。
21. 在“测小灯泡额定电功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为4.5V的电源，额定电压为2.5V的待测小灯泡，电阻约为8Ω，电流表（0~0.6A，0~3A），电压表（0~3V，0~15V），开关和导线若干，另有标有“30Ω，2A”的滑动变阻器R1和标有“5Ω，1A”的滑动变阻器R2；
（1）小明检查仪器时，发现电流表指针如图甲所示，接下来应进行的操作：___________；
（2）若小明设计的电路如图乙所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线将图乙的实物图连接完整___________；
（3）本实验选择的滑动变阻器是___________（选填“R1”或“R2”）；
（4）小明把滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压，为了排除故障，小明接下来的操作合理的是___________（选填字母符号）；
A.拧紧小灯泡和它两端的接线柱
B.拧紧开关两端的接线柱
C.检查滑动变阻器是否短路
（5）小明根据实验数据绘制出I-U图像，如图丙所示，图中阴影部分面积的物理含义是___________；
（6）老师说：虽然电压表的内阻很大，但电路接通后仍有微小电流流过电压表；虽然电流表的内阻很小，但是电路接通后电流表的两端仍有微小的电压，请你根据这一事实并结合电路图分析判断，该电路引起测量的小灯泡电功率偏___________（选填“大”或“小”）；
（7）当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率P实___________ P额（选填“>”、“<”或“=”）；
五、计算题（共2题，共16分）
22. 某品牌电热水壶铭牌中部分参数如图所示，现将其接入220V电路中，向壶内盛人1.5L水，在标准大气压下将水从20℃加热至沸腾，求：
额定电压 220W
额定功率 1000W
容量 1.5L
（1）此过程中壶内水吸收了多少热量；
（2）该电热水壶正常工作时电阻是多大；
（3）若烧水实际耗时为10min，求此过程电热水壶的热效率是多少。
23. 有一款新型智能电热水壶，有高、中、低三档，并可以手动调节，它的等效电路图如图所示，其中R1=R2=88Ω，均为电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b．
（1）开关S1、S2处于什么状态时，电热水壶处于低温档？
（2）电热水壶处于中温档时的电流是多大？
（3）用高温档加热时，电功率是多大？把1kg水从20℃加热到100℃需要多长时间？[已知c水=4.2×103J/（kg ℃），不计热量损失，时间计算结果保留整数即可]．九年级下学科物理期初考试试题
一、选择题（共10题，共40分）
1. 关于温度、比热容、热量、内能，以下说法正确的是 （ ）
A. 物体吸收热量，温度一定升高
B. 物体温度越高，含有热量越多
C. 物体吸收热量，内能增加，但温度不一定升高
D. 一个物体吸收了热量，如果质量、温度不变，说明它的比热容增大了
【答案】C
【解析】
【详解】A．晶体熔化时吸收热量，但温度是不变的，故A错误；
B．热量是过程量，不能说含有，故B错误；
C． 晶体熔化时吸收热量，温度不变，但内能增加，故C正确；
D．比热容是物质的属性，与物质种类和状态有关，与是否吸收热量无关，故D错误；
故选C。
2. 下列物质属于晶体的一组是（ ）
A. 海波 玻璃 B. 沥青 蜂蜡 C. 玻璃 松香 D. 冰 海波
【答案】D
【解析】
【详解】晶体是有固定熔化温度的物体，常见的晶体：金属、冰、海波、盐等；非晶体是没有固定熔化温度的物体，常见的非晶体：玻璃、沥青、石蜡、塑料、橡胶等。
故选D。
3. 如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图冲程活塞运动时，燃气内能变大
B. 乙图冲程能获得动力
C. 丙图冲程存在化学能转化为内能的过程
D. 丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程
【答案】D
【解析】
【详解】A．甲图中两个气阀都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，此冲程将燃气的内能转化为机械能，故燃气的内能减小，故A错误；
B．乙图中进气门打开，活塞向下运行，汽缸容积增大，是吸气冲程，而获得动力的是做功冲程，故B错误；
C．丙图中排气门打开，活塞向上运动，汽缸容积减小，是排气冲程，而做功冲程存在化学能转化为内能的过程，故C错误；
D．丁图中两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是机械能转化为内能，故D正确。
故选D。
4. 如图甲所示电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R的最大阻值为5Ω。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表与电压表示数变化关系如图乙所示。已知小灯泡L正常发光时滑片位于a端，下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为4V
B. 电路消耗的最小电功率为1.2W
C. 小灯泡L正常发光时电阻为2.5Ω
D. 滑片在b端时L与R两端电压之比为2∶1
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，小灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测量小灯泡两端的电压；闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P在a端时，电路中只有小灯泡L工作，此时电路中的电流最大为I最大＝0.6A，由图乙可知，电压表示数为3V，即电源电压为3V，故A错误；
B．当滑动变阻器的滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中的总电阻最大，根据欧姆定律可知，电路中的电流最小，由图乙可知，最小电流I最小＝0.4A，电路消耗的最小电功率为
P最小＝UI最小＝3V×0.4A＝1.2W
故B正确；
C．小灯泡L正常发光时滑片位于a端，此时通过小灯泡的电流为
IL＝I大＝0.6A
小灯泡两端的电压
UL＝U＝3V
根据欧姆定律可知，小灯泡L正常发光时电阻为
故C错误；
D．当滑动变阻器的滑片P在b端时，电路中的电流最小，由图乙可知，小灯泡两端的电压，根据串联电压的特点可知，R两端的电压为
所以，滑片在b端时灯L与R两端电压之比为
故D错误。
故选B。
5. 标有“6V 3.6W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压的变化关系如图所示，若把这种规格的两只灯泡串联接在6V的电源两端，每一只灯泡的实际电阻和实际功率分别为（ ）
A. 10Ω 0.9W B. 6Ω 0.9W C. 10Ω 1.8W D. 6Ω 1.5W
【答案】D
【解析】
【详解】两只相同规格的灯泡串联在6V电路中，由串联分压可知每个灯泡分得的电压为3V，根据图像，当灯泡电压为3V时，电流为0.5A，此时的电阻为
电功率为
P=UI=3V×0.5A=1.5W
故选D。
6. 下列描述正确的是（ ）
A. 图甲：若电能表的转盘在30s内转了25转，则这段时间内用电器消耗的电能为1kW·h
B. 图乙：闭合开关，小磁针静止时N极指向右侧
C. 图丙：软木塞飞出，管内水蒸气的内能减小，内能转化为机械能
D. 图丁：通电线圈abcd在磁场中受力而转动，发电机是根据这一原理制成的
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．这段时间内用电器消耗的电能
W=kW·h≈0.008 kW·h
故A错误；
B．根据安培定则可知，螺线管左端为N极，异名磁极相互吸引，所以小磁针的右端应该为N极，左端为S极，故B错误；
C．软木塞飞出时，管内水蒸气的内能减小，软木塞的动能增加，是内能转化为机械能，故C正确；
D．电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，通电线圈abcd在磁场中受力而转动，电动机是根据这一原理制成的，故D错误。
故选C。
7. 某机器的能量流向如图所示，据此推理该机器可能是（ ）
A. 热机 B. 电动机 C. 发电机 D. 电热水器
【答案】B
【解析】
【详解】由图示可以看出，这个机器把电能主要转化成的机械能，还有一部分转化成了内能。
A．热机主要是将内能转化为机械能的机器，故A错；
B．电动机在工作时，主要将电能转化为机械能，还有一少部分电能转化为内能，故B正确；
C．发电机是将机械能转化为电能的机器，故C错；
D．电热水器主要是将电能转化为内能，故D错。
应选B。
8. 如图是停落在裸露电线上的两只小鸟，下列有关它们的说法中错误的是（ ）
A. 若灯泡断路两只小鸟都触电
B. 闭合开关乙小鸟会触电
C. 若小灯泡短路两只小鸟都不会触电
D. 若甲小鸟两爪间的电线断了，两只小鸟都会触电
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查触电原因，结合电路分析，电流是否经过小鸟，从而判断小鸟是否触电。
【详解】A．若灯泡断路，乙小鸟串联在电路中，有电流通过，故会触电，而甲小鸟的两脚在同一根电线上，两点之间没有电压，没有电流流过，故A错误，故A项符合题意；
B．闭合开关，乙小鸟的两脚分别接触了电灯的两端（并联），有一定的电压，有电流流过小鸟身上，则会触电，故B正确，故B项不符合题意；
C．若小灯泡短路两只小鸟都不会触电，两只小鸟两爪之间不存在电压，没有电流通过，不会触电，故C正确，故C项不符合题意；
D．若甲小鸟两爪间的电线断了，甲会串联在电路中，乙小鸟的两脚分别接触了电灯的两端（并联），有一定的电压，有电流流过小鸟身上，故两只小鸟都会触电，故D正确，故D项不符合题意。
故选A。
9. 我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器，如图，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内导体通以强电流时，即可受到强大的推力，下列实验中，与电磁弹射器原理一致的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A．图中是奥斯特实验，说明了电流周围存在磁场，与电磁弹射器工作原理不一致，故A不符合题意；
B．图中探究电磁铁磁性与线圈匝数的关系，故B不符合题意；
C．图中通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电磁弹射器工作原理相同，故C符合题意；
D．图中是闭合电路部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，是电磁感应现象，与电磁弹射器工作原理不一致，故D不符合题意。
故选C。
10. 固态、液态和气态是物质常见的三种状态，某物质通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物态之间转化，如图所示，下列说法正确的是
A. 甲为固态，由甲到乙是升华过程
B. 乙为液态，由乙到丙是凝固过程
C. 丙为液态，由乙到丙是液化过程
D. 丙为固态，由丙到甲是熔化过程
【答案】D
【解析】
【详解】由图像可知，丙吸热变为甲，甲吸热变为乙，故甲是液态、乙是气态、丙是固态，所以甲到乙是汽化，乙到丙是凝华，丙到甲是熔化，故ABC错误，D正确．
二、填空题（共7题，共20分）
11. 如图所示是某同学设计的压力计电路原理图。当闭合开关S，A板受到向下的压力增大时，接入电路的阻值___________（填“增大”或“减小”），为实现压力增大，电表示数增大，应把___________表改装为压力计。
【答案】 ①. 增大 ②. 电压
【解析】
【分析】
【详解】[1]如图可知，当压力增大时，滑片P向下移动，则接入电路的阻值增大。
[2]当压力增大时，R2阻值增大，则由欧姆定律可知，电路电流变小，电流表示数变小，由串联分压可知，滑动变阻器两端电压变大，电压表测滑动变阻器，示数变大，则实现压力增大，电表示数增大，应把电压表改装为压力计。
12. 甲、乙两个电阻的U-I图线如图所示，当仅将甲、乙两电阻串联在电路中时，电路中的电流为0.4A，则甲的电阻值R甲=______Ω，电源电压为______V；当仅将甲、乙两电阻改为并联接在相同的电路中时，则干路中的电流为______A。
【答案】 ①. 10 ②. 6 ③. 1.8
【解析】
【详解】[1]由图像可知，通过两电阻的电流与两端的电压成正比即两电阻是定值电阻，当时，，，根据可得，两电阻的阻值分别为
[2]由得，电源电压为
[3]当仅将甲、乙两电阻改为并联接在相同的电路中时，即电源电压仍为6V，甲的电流为
乙的电流为
根据并联电路电流的规律知，干路中的电流为
13. 如图甲所示的电路，电源电压为8.5V，小灯泡L的额定电压为4V，图乙是小灯泡L的电流I随其电压U的变化的图像。当S闭合，将滑片P移到滑动变阻器R的中点时，小灯泡L恰好正常发光，则滑动变阻器R的最大阻值为______Ω。移动滑片P，当小灯泡L的功率为1W时，滑动变阻器R接入的阻值为______Ω。
【答案】 ①. 18 ②. 15
【解析】
【详解】[1]如图乙所示，当小灯泡正常发光时，小灯泡两端的电压为4V，电路中的电流为0.5A，则滑动变阻器两端的电压为
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
则滑动变阻器R的最大阻值为
[2]如图乙所示，当灯泡两端的电压2.5V时，电路中的电流为0.4A，此时灯泡的电功率为
此时滑动变阻器两端的电压为
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
14. 如图甲是家用电吹风的工作原理图，电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风．
（l）要让电吹风工作时吹出热风，它的开关应置于图甲中_____（选填“1”“2”或“3”）位置，此时电风扇与电热丝的连接方式是_____．
（2）某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间的变化关系如图乙所示，则在该次吹干头发过程中电吹风消耗的总电能是_____J；
（3）电热丝在工作时的电阻值是_____Ω
（4）使用几年后，发现电热丝变细，它的实际功率将变_____．
【答案】 ①. 1 ②. 并联 ③. 6292 ④. 200 ⑤. 小
【解析】
【分析】（l）当电吹风机送出来的是热风时，说明电动机和电热丝同时工作．
（2）由图象知道，吹热风和吹凉风时的功率和时间，然后根据W=Pt分别计算出电吹风工作时吹热风和吹凉风时消耗的电能，求其和即可；
（3）根据功率随时间图象计算电热丝的功率，然后利用R=，求出电阻
（4）导体的长度、材料相同时，横截面积越大，电阻越小，由分析出电热丝实际功率的变化．
【详解】（1）要让电吹风工作时吹出热风，则说明电动机和电热丝是同时工作，所以，开关应置于图甲中的1位置，使电风扇与电热丝是并联连接在电路中；
（2）根据功率随时间的变化关系图象知道，某次用该电吹风将头发吹干的过程中，热风挡的功率是：P热=290.4W，时间是：t热=20s，凉风挡的功率是：P凉=48.4W，时间是：t凉=30s-20s=10s，由知道，此过程中电吹风消耗的总电能是：W总=W热+W冷=P热 t热+P凉t凉 =290.4W×20s+48.4W×10s=6292J；
（3）由于吹热风时电动机和电热丝同时工作，吹冷风时只有电动机工作，所以，电热丝的功率是：P=P热-P凉 =290.4W-48.4W=242W；
由可知，电热丝的电阻是：；
（4）使用几年后，发现电热丝变细，即横截面积变小了，所以导致电热丝的电阻变大；由知道，电热丝的实际功率将会变小．
15. 截至2019年4月14日，泸州云龙机场已开通31条航线．从云龙机场飞往北京的某航班在水平跑道上加速的初始阶段，牵引力沿水平方向，大小为9.2×104N，经过的路程为1000m，则牵引力所做的功为__J；若飞机发动机的效率为25%，在此过程中，消耗的汽油为______kg，这些汽油的体积为___m3．（取汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3，汽油的热值q=4.6×107J/kg）
【答案】 ①. 9.2×107 ②. 8 ③. 0.01142
【解析】
【详解】小汽车行驶1000m，牵引力做的功为：W=Fs=9.2×104N×1000m=9.2×107J；
因为η=，所以发动机做的功为W总=3.68×108J；
汽油完全燃烧放出的热量为Q=W总=3.68×108J，因为Q=mq，所以消耗的汽油质量为：
m==8kg；
由ρ=可得，这些汽油的体积V=≈1.142m3．
16. 如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图象．当只闭合S1、S2时，电压表示数为2V；当只闭合S2、S3时，电压表示数为4V．则电源电压U=_____V，R2=_____Ω．
【答案】 ①. 8 ②. 5
【解析】
【详解】（1）由图象知，R1的电流为0.2A时，电压为2V，所以R1的阻值为：
；
根据电路图，当只闭合S1、S2时，R1与L串联，电压表测灯泡两端电压．
由图象知，灯泡两端电压为2V时的电流为0.6A，串联电路中电流处处相等，即通过R1的电流也为0.6A，所以R1两端的电压为：
所以电源电压为：
；
（2）当只闭合S2、S3时，R2与L串联，电压表仍测灯泡两端电压；
灯泡两端电压为4V，由图象知，此时通过灯泡的电流为0.8A，
串联电路电流处处相等，所以，
R2两端的电压为：
根据得R2的阻值为：
．
点睛：重点是欧姆定律的应用，要能根据图象获得有用信息是关键，再利用串联电路电流和电压的规律可解答电源电压，以及R2的阻值．
17. 如图所示，两个密闭容器中接入电热丝R1、R2，右边容器上方接入电热丝R3，在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。本实验是根据 ______ （选填“气体”“液体”）的热胀冷缩来反映电流产生的热量多少，已知R1=10Ω，R3=6Ω，为了研究电流产生的热量与电流的关系，则R2= ______ Ω。若将R3和R2并联接入右边密闭容器中，则可研究电流产生的热量与 ______ 的关系。
【答案】 ①. 气体 ②. 10 ③. 电阻
【解析】
【详解】[1]单位时间内电流通过导体时产生的热量越多，空气的温度升高的越快，内外的气压差越大，U形管中液面的高度差越大，利用气体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少。
[2]研究电流产生的热量与电流的关系，应控制通电时间相同，两个密闭容器中电阻相等，故
R2=R1=10Ω
R2的阻值为10Ω。
[3]R3和R2并联后总电阻
R并==3.7Ω
将R3和R2并联接入右边密闭容器中，左右两个密闭容器中电阻不同，通电时间相同，电流相同，故可研究电流产生的热量与电阻的关系。
三、作图题（共2题，共4分）
18. 将如图所示的电磁铁的电路连接完整要求:（1）根据小磁针静止时N极指向，在括号中标出电磁铁左端的极性（用“N”或“S”表示）（2）在虚线框内画出电池符号；（3）开关闭合后，变阻器的滑片只有向右移动时，电磁铁的磁性才会变强（连接时导线不能交叉）。
【答案】
【解析】
【分析】
【详解】由磁极间的相互规律可知，电磁铁的左端为N极，由安培定则可确定，电流要从电磁铁的右上端流入，左下端流出，电源左端为正极，右端为负极；滑片P向右移动，电阻减小，就要选取滑动变阻器右下的接线柱，如图
19. 请在图的两个虚线框内，选填“电源”和“小灯泡”的符号连入电路，并满足只有闭合开关时灯才会工作且并联。
【答案】见解析
【解析】
【详解】要求只有闭合开关时灯才会工作且并联，因此下面虚线框只能为电源，则上面虚线框就为灯泡，当开关闭合后，两灯泡并联，且都发光，如图所示：
四、实验，探究题（共2题，每空2分共22分）
20. 在探究“电流与电阻的关系”实验中，小明设计了如图甲所示电路图，选用器材如下：2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。
请回答下列问题：
（1）连接电路时，开关应处于_____状态；
（2）实验过程中小明发现电压表示数接近3V，电流表几乎无示数，造成此故障的原因可能是_____；
（3）排除故障后，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，小明控制定值电阻两端的电压为_____V；
电阻R/Ω 5 10 20
电流I/A 0.4 0.2
（4）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。
【答案】 ①. 断开 ②. 定值电阻R断路 ③. 0.1 ④. 2 ⑤. 10
【解析】
【详解】（1）[1]连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态。
（2）[2]实验过程中小明发现电流表几乎无示数，说明电路发生断路，电压表示数接近3V，说明电源、开关、滑动变阻器、电流表与电压表形成通路，因此造成此故障的原因可能是定值电阻R断路。
（3）[3][4]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
（4）[5]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为
21. 在“测小灯泡额定电功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为4.5V的电源，额定电压为2.5V的待测小灯泡，电阻约为8Ω，电流表（0~0.6A，0~3A），电压表（0~3V，0~15V），开关和导线若干，另有标有“30Ω，2A”的滑动变阻器R1和标有“5Ω，1A”的滑动变阻器R2；
（1）小明检查仪器时，发现电流表指针如图甲所示，接下来应进行的操作：___________；
（2）若小明设计的电路如图乙所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线将图乙的实物图连接完整___________；
（3）本实验选择的滑动变阻器是___________（选填“R1”或“R2”）；
（4）小明把滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表示数接近电源电压，为了排除故障，小明接下来的操作合理的是___________（选填字母符号）；
A.拧紧小灯泡和它两端的接线柱
B.拧紧开关两端的接线柱
C.检查滑动变阻器是否短路
（5）小明根据实验数据绘制出I-U图像，如图丙所示，图中阴影部分面积的物理含义是___________；
（6）老师说：虽然电压表的内阻很大，但电路接通后仍有微小电流流过电压表；虽然电流表的内阻很小，但是电路接通后电流表的两端仍有微小的电压，请你根据这一事实并结合电路图分析判断，该电路引起测量的小灯泡电功率偏___________（选填“大”或“小”）；
（7）当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率P实___________ P额（选填“>”、“<”或“=”）；
【答案】 ①. 电流表进行调零 ②. ③. R 1 ④. A ⑤. 电压为 1V ，电流为 0.1A 时小灯泡的电功率 ⑥. 大 ⑦. >
【解析】
【详解】（1）[1] 小明检查仪器时，发现电流表指针如图甲所示，指针在零刻度线左边，说明电流表未进行调零，接下来的操作是电流表进行调零。
（2）[2] 额定电压为2.5V的待测小灯泡，电阻约为8Ω，所以小灯泡处于额定电压时的电流为
流过小灯泡的电流是0.3125A，即电路的电流是0.3125A，故电流表选择的量程为0~0.6A即可，电压表的电压不会超过2.5V，电压表选择的量程为0~3V即可，电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，均采用“正进负出”的连接方式，连接电路如图所示
（3）[3] 电源电压恒为4.5V，额定电压为2.5V的待测小灯泡，根据串联电路的电压规律可得滑动变阻器两端的电压为2V，再根据串联电路的分压原理可得
UR=2V，UL=2.5V，RL=8Ω，代入上式可得
解得R=6.4Ω，即此时滑动变阻器接入电路的电阻R=6.4Ω，所以滑动变阻器的最大电阻必须大于6.4Ω，滑动变阻器R1的最大电阻是30Ω，滑动变阻器R2的最大电阻是5Ω，故选择最大电阻是30Ω的R1滑动变阻器。
（4）[4] 把滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压，电路故障为小灯泡断路，电压表串联在电路中，此时应拧紧小灯泡和它两端的接线柱，确保小灯泡与灯座接触良好，它两端的接线柱与导线接触良好，那么电路的故障，就是小灯泡断路了，不是小灯泡之外的其他问题了，故BC不符合题意，A符合题意。
故选A。
（5）[5] 如图丙所示，图中阴影部分是横轴示数为1V，纵轴示数为0.1A的长方形面积，其大小是1V乘以0.1A的积，即UI，而
所以该面积的物理含义是电压为1V，电流为0.1A时小灯泡的电功率
（6）[6] 测量功率时，应该测量电阻两端的实际电压和通过电阻的实际电流，而电流表实际测量的是通过待测电阻和电压表的总电流，即电流偏大，而电压表是与电阻并联连接，测量的电压是准确的，根据电功率公式
可知灯泡额定功率的测量值大于真实值，故灯泡额定功率的测量值偏大。
（7）[7]当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，根据公式
可知，若灯泡电阻不变，则灯泡的实际功率
但是随着功率减小，灯泡电阻随温度的降低而减小，故灯泡的实际功率
五、计算题（共2题，共16分）
22. 某品牌电热水壶铭牌中部分参数如图所示，现将其接入220V电路中，向壶内盛人1.5L的水，在标准大气压下将水从20℃加热至沸腾，求：
额定电压 220W
额定功率 1000W
容量 1.5L
（1）此过程中壶内水吸收了多少热量；
（2）该电热水壶正常工作时电阻是多大；
（3）若烧水实际耗时为10min，求此过程电热水壶的热效率是多少。
【答案】（1）5.04×105J；（2）48.4；（3）84%
【解析】
【详解】解：（1）此过程中壶内水的质量为
此过程中壶内水吸收的热量为
（2）该电热水壶正常工作时电阻是
（3）电热水壶的消耗的电能为
电热水壶的热效率是
答：（1）吸收了5.04×105J热量；
（2）电热水壶正常工作时电阻48.4；
（3）电热水壶的热效率是84%。
23. 有一款新型智能电热水壶，有高、中、低三档，并可以手动调节，它的等效电路图如图所示，其中R1=R2=88Ω，均为电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b．
（1）开关S1、S2处于什么状态时，电热水壶处于低温档？
（2）电热水壶处于中温档时的电流是多大？
（3）用高温档加热时，电功率是多大？把1kg水从20℃加热到100℃需要多长时间？[已知c水=4.2×103J/（kg ℃），不计热量损失，时间计算结果保留整数即可]．
【答案】（1）当S1断开，S2接b时，电热水壶处于低温档；（2）2.5A；（3）1100W； 305s。
【解析】
【详解】（1）由电路图知，当S1断开，S2接b时，R1、R2串联，电路总电阻最大，电源电压U一定，由P=可知，此时总功率小，电热水壶处于低温挡。
（2）由电路图知，当S1闭合，S2接b时，只有R1连入电路，电路中电阻较大，不是最大，电源电压U一定，由P=可知，此时总功率较小，电热水壶处于中温挡；则处于中温档时的电流
I==2.5A
（3）当当S1闭合，S2接a时，R1、R2并联，总电阻最小，由P=可知，总功率最大，电热水壶处于高温挡，R1、R2并联时，总电阻
R并==44Ω
高温档加热时，电路消耗的功率
P高==1100W
把1kg水从20℃加热到100℃吸收的热量
Q=cm△t=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J
不计热量损失
W=Q=3.36×105J
由P=可得，所需时间
t==≈305s
