河北省石家庄外国语学校2022-2023九年级下学期开学物理试卷（Word含答案）

2022-2023学年河北省石家庄外国语学校九年级（下）开学物理试卷
一、选择题（本题共16小题，每小题3分，共48分。1-12为单选题，13-16为多选题，少选得2分，错选不得分。）
1．（3分）下列数据符合生活实际的是（　　）
A．一节干电池电压约为3V
B．家用空调正常工作时的电流约为5A
C．洗衣机的功率大约为50W
D．通过技术革新，热机的效率可以达到100%
2．（3分）水具有比热容大的性质，下列现象中与此性质无关的是（　　）
A．冬天，暖气设备用热水供暖
B．用水冷却汽车发动机
C．空调房间里放盆水可以增加湿度
D．沿海地区昼夜温差小，内陆地区昼夜温差大
3．（3分）如图所示，电线杆上常见一串串的东西，叫绝缘子，起到绝缘、防止产生火花等作用，这种绝缘子制造材料可能是（　　）
A．铜 B．石墨 C．铝 D．陶瓷
4．（3分）2022年4月16日，神舟十三号载人返回舱成功着陆，返回舱与大气摩擦温度升高，内能增加。下列事例中物体内能改变方式与它相同的是（　　）
A．汤勺放在热汤中温度升高
B．烧水时水温升高
C．压缩空气温度升高
D．取暖器旁的物体温度升高
5．（3分）如图所示，将用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球后，发现验电器的金属箔片张开了一定的角度。下列说法正确的是（　　）
A．验电器的两个金属箔片都带上了负电荷
B．此过程金属杆中瞬间电流的方向是从金属箔到金属球
C．验电器的工作原理是同种电荷相互排斥
D．玻璃棒中部分质子转移到了金属球
6．（3分）现代智能手机通常支持多种解锁方式，解锁时可任选一种方式。图示电路中，S1表示数字解锁开关，S2表示图案解锁开关，S3表示指纹解锁开关，灯泡L发光表示手机解锁成功，则下列电路中符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
7．（3分）下列有关电与磁，说法不正确的是（　　）
A．如图甲实验说明通电导体周围存在磁场
B．如图乙闭合开关，当导体在磁场中沿竖直方向上下运动时，电流表指针发生偏转
C．如图丙是电动机的工作原理图
D．如图丁中，滑动变阻器向右移动，弹簧长度会变长
8．（3分）如图所示电源电压恒定的电路中，闭合开关，下列说法正确的是（　　）
A．电流表测总电流
B．两灯泡是串联的
C．开关只能控制L2
D．若灯泡L2断路，则电流表示数保持不变
9．（3分）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关，滑动变阻器的滑片向左移动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电压表V1示数变大、电流表示数变小
B．电压表V2示数不变、电流表示数变大
C．电压表V2示数和电流表示数的比值不变
D．电路的总功率变大
10．（3分）小灯泡的I﹣U图像如图甲所示，将它与定值电阻R并联，如图乙所示，闭合开关S1，电流表的示数为0.1A；再闭合开关S2，电流表的示数增加了0.25A。则（　　）
A．定值电阻阻值为20Ω B．灯泡功率为0.15W
C．电源电压为3V D．电路总功率为0.5W
11．（3分）下列有关能源和信息，说法正确的是（　　）
A．太阳能、风能、石油都是可再生能源
B．用手机上网是利用电磁波传递信息的
C．核电站是利用原子核发生聚变时释放的能量来发电的
D．能量是守恒的，所以自然界的能源取之不尽用之不竭，不需要节约
12．（3分）如图所示是家庭电路的一部分，下列说法中正确的是（　　）
A．若保险丝熔断了，可以用铜丝代替
B．灯泡与开关的连接符合安全用电原则
C．断开开关S时，用试电笔接触A、B两点，试电笔氖管均不会发光
D．电冰箱的插头插入三孔插座时，能使电冰箱的金属外壳与地线相连
（多选）13．（3分）下列关于温度、热量和内能说法，正确的是（　　）
A．高温物体具有的热量一定比低温物体多
B．热量总是从高温物体传递给低温物体
C．物体从外界吸收了热量，温度不一定升高
D．物体的内能增加，则一定是从外界吸收了热量
（多选）14．（3分）图甲是探究“电压一定时，通过导体的电流与电阻关系”的电路图，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器标有“50Ω 1A”，电流表量程为0～0.6A，另有5个不同阻值的定值电阻，图乙是依据五次实验的数据描点绘制的I﹣R图像。以下说法正确的是（　　）
A．本次实验控制了定值电阻两端电压为3V不变
B．当R由10Ω换为15Ω时，需将滑动变阻器接 入电路的阻值调得小一些
C．分析图像可得结论：电压一定时，电流与电阻成反比
D．若要探究在其他电压值一定下的规律，那么预设电压值范围是2～3V
（多选）15．（3分）某型号电饭煲有加热和保温功能，如图甲所示为其内部电路原理图，如图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像，有关该电饭煲，下列说法正确的是（　　）
A．当开关S接触点2时，该电饭煲处于加热状态
B．电饭煲处于保温状态时的功率为800W
C．电阻R2大小为423.5Ω
D．加热状态下，电饭煲工作10分钟消耗的电能为4.8×105J
（多选）16．（3分）如图所示，电源电压不变，a为电流表或电压表，任意闭合开关时，电路都是安全的。滑动变阻器的最大阻值与R1的阻值均为R，当只有开关S1闭合时，电路中电流为I0。则下列说法正确的是（　　）
A．a是电压表
B．只闭合开关S2，当P从中点向左滑动，电表a的示数与电流表A示数的比值不变
C．闭合开关S1、S3，滑片P处于最左端时，整个电路的电功率为2I02R
D．闭合开关S1、S2、S3，P向左滑动，灯泡的电功率变小
二、填空及简答题（本大题共5个小题；每空1分，共16分）
17．（2分）进入刚装修完的房屋，我们常常会闻到一种刺鼻的气味，这气味主要来自装修材料中的甲醛，这种对人体有害的化学物质。这说明甲醛分子在不停地做 　 　运动，这种运动会随气温的升高而 　 　（选填：“加剧”或“减缓”）。
18．（5分）在我们身边，有很多“器材”可以完成物理实验。例如：
（1）借助塑料吸管和一枚图书钉，组成如图甲所示的简易装置，将用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近可自由转动的塑料吸管一端，两者相互靠近，则塑料吸管 　 　（选填“一定”或“可能”）带电；
（2）如图乙，把一块玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，观察到弹簧测力计示数 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”），说明了分子间存在相互作用的 　 　。
（3）如图丙，把两根缝衣针磁化后，放在底座的钉尖上，就制作成了一个如图所示的指南针。指南针能指南北说明地球周围存在 　 　。该指南针静止后，针尖指南方，则针尖是指南针的 　 　（选填“N”或“S”）极。
19．（3分）小林家4月底电能表读数为2708kW h，5月底电能表读数如图所示，那么5月份他家消耗了 　 　kW h的电能。他家中有一个电热水壶，铭牌标有“220V 1210W”，电热水壶是利用 　 　效应工作的；如果他只让电热水壶工作，发现在10分钟内该电能表转盘转过了500转，则电水壶的实际电功率为 　 　W。
20．（3分）某型号汽车在车型测试中，在一段平直的公路上以80km/h的速度匀速行驶了6km，消耗汽油1kg。假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为40%，则汽油完全燃烧放出的热量为 　 　J，以此速度行驶的过程中，受到的阻力是 　 　N。汽油机是利用燃料燃烧生成的 　 　能转化成机械能来获得动力的。（汽油的热值q汽油＝4.5×107J/kg）
21．（3分）在探究电和磁之间的关系时，小明用磁体、铜棒ab、电流表、导线组成如图所示的实验装置，实验中发现，铜棒ab左右运动时，电流表指针也来回摆动，这种现象叫 　 　现象，此过程中 　 　能转化为电能。利用此原理工作的装置有 　 　（选填“电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”）。
三、实验探究题（本大题共2个小题；每空2分，图2分，共26分）
22．（14分）如图甲、乙为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
（1）甲、乙实验中，通过观察 　 　来反映电阻产生热量的多少；
（2）探究“电流通过导体时产生的热量与电流的关系”时，应选择 　 　（选填“甲”或“乙”）图装置进行实验；通过观察实验现象，可以得到的实验结论是：当电阻和通电时间相同时，电流越 　 　（选填“大”或“小”），电流通过导体时产生的热量越多。
（3）连接好电路后闭合开关，通电一段时间后图甲的容器中电阻产生热量的比值为Q左：Q右＝　 　；
（4）完成上述实验后，小明同学又设计了如图丙所示实验装置，探究“比较不同物质的吸热能力”的实验，其中A、B两个电阻丝的电阻应该是 　 　（选填“相同”或“不同”）的；两个烧瓶中分别加入初温相同、　 　（选填“质量”或“体积”）相等的水和煤油，通电一段时间后，煤油的温度更高，说明 　 　（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。
23．（12分）实验室现有电源（电源电压有2伏、4伏、6伏和8伏四挡可选）、电流表、电压表（只有0～3伏挡完好）、开关各一个，两个滑动变阻器（分别标有“10Ω 2A”和“20Ω 1A”）、以及导线若干。晓燕同学想测量一个标有“2.5V”字样且额定功率小于1W的小灯泡电功率。
（1）请根据甲图所示的电路图，帮助晓燕找出图乙中接错的一根导线，在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的连接。
（2）连接电路后闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，灯泡不亮，移动滑片时电压表和电流表仍然没有示数，灯泡不亮。电路的故障可能是 　 　（填序号）；
A.灯泡短路
B.滑动变阻器短路
C.灯泡断路
D.滑动变阻器断路
（3）电路故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图丙所示，现要测定小灯泡的额定功率，应将滑片适当地向 　 　（选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图丙所示，那么灯泡的额定功率是 　 　W；
【拓展】小明同学要用电压表和电流表测量未知阻值Rx的电阻大小，他选用某一挡位电源电压后，设计电路并选用实验室器材连接电路，他先将滑片移到最大阻值处，闭合开关时读出电压表电流表数据如表格序号1所示，移动滑片P，发现电流表示数变大，电压表示数超出了量程。经过思考后，仅更换了滑动变阻器，继续进行实验，实验数据如序号2、3所示。则：待测电阻Rx的阻值为 　 　Ω（结果保留一位小数）；小明同学实验所用电源电压的挡位为 　 　V。
序号 电流表（A） 电压表（V）
1 0.3 3
2 0.24 2.5
3 0.18 1.8
四、计算应用题（本大题共2个小题；共10分，24小题4分，25小题6分；解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）
24．（4分）如图所示，烧瓶中装有0.3kg煤油，电阻丝的阻值为10Ω，闭合开关。调节滑动变阻器滑片，当电流表的示数为2A时通电5min，煤油的温度由20℃升高到30℃．[c煤油＝2.1×103J/（kg ℃）]
求：（1）煤油吸收的热量；
（2）电阻丝加热煤油的效率。
25．（6分）如图所示，图甲是小明同学研究调光灯的实验电路图，电源电压保持不变，滑动变阻器规格为“50Ω 0.4A”，小灯泡规格是“6V 3W”，灯泡的I﹣U图像如图乙所示。闭合开关S，当滑动变阻器滑片P在A点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R1，电压表的示数为3V；当滑动变阻器滑片P在B点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R2，电压表的示数为IV，且R2＝3R1。
求：（1）灯泡正常发光时的电阻；
（2）在保证电路安全的情况下，该灯泡的最大功率。
2022-2023学年河北省石家庄外国语学校九年级（下）开学物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共16小题，每小题3分，共48分。1-12为单选题，13-16为多选题，少选得2分，错选不得分。）
1．（3分）下列数据符合生活实际的是（　　）
A．一节干电池电压约为3V
B．家用空调正常工作时的电流约为5A
C．洗衣机的功率大约为50W
D．通过技术革新，热机的效率可以达到100%
【分析】结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项。
【解答】解：A、一节干电池电压约为1.5V，故A不符合实际；
B、家用空调正常工作时的电流约为5A，故B不符合实际；
C、洗衣机的功率大约为100W，故C不符合实际；
D、热机的效率不可能达到100%，故D不符合实际。
故选：B。
【点评】对物体长度、质量、温度、重力、压力、压强等进行估测，是初中物理的一项基本要求，平时结合所学知识对身边的现象多观察多思考，必要时做出正确判断。
2．（3分）水具有比热容大的性质，下列现象中与此性质无关的是（　　）
A．冬天，暖气设备用热水供暖
B．用水冷却汽车发动机
C．空调房间里放盆水可以增加湿度
D．沿海地区昼夜温差小，内陆地区昼夜温差大
【分析】水的比热容大，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，据此分析判断。
【解答】解：A、因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以冬天暖气设备用热水供暖，故A不符合题意；
B、因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水冷却汽车发动机，故B不符合题意；
C、空调房间放盆水增加湿度，是利用水的蒸发，增加水蒸气的含量，故C符合题意；
D、相同质量的海水和沙石、泥土，白天吸收的热量相同，由于水的比热容大于沙石、泥土的比热容，所以海水的升高的温度小；晚上放出相同的热量，海水降低的温度小，即海水温度变化比沙石、泥土的温度变化要小；所以沿海地区昼夜温差小，而内陆地区昼夜温差大，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】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。
3．（3分）如图所示，电线杆上常见一串串的东西，叫绝缘子，起到绝缘、防止产生火花等作用，这种绝缘子制造材料可能是（　　）
A．铜 B．石墨 C．铝 D．陶瓷
【分析】（1）容易导电的物体叫做导体，常见的导体有各种金属、人体、大地、石墨、酸碱盐的水溶液等；
（2）不容易导电的物体叫做绝缘体，常见的绝缘体有橡胶、陶瓷、石蜡、沥青等。
【解答】解：根据材料的导电性判断，在通常情况下，铜、石墨和铝是容易导电的物体，是导体；而陶瓷是不容易导电的物体，是绝缘体。而题中说明了绝缘子是起到绝缘的作用，故其可能是陶瓷。
故选：D。
【点评】本题考查了导体和绝缘体的区分，属于基础知识的考查，难度较小。
4．（3分）2022年4月16日，神舟十三号载人返回舱成功着陆，返回舱与大气摩擦温度升高，内能增加。下列事例中物体内能改变方式与它相同的是（　　）
A．汤勺放在热汤中温度升高
B．烧水时水温升高
C．压缩空气温度升高
D．取暖器旁的物体温度升高
【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能，做功是能量的转化，热传递是能量的转移；对物体做功，物体的内能会增加，物体对外做功，其内能会减小。
【解答】解：神舟十三号载人返回舱与大气摩擦温度升高，内能增加，是通过克服摩擦做功来改变内能的。
A、汤勺放在热汤中温度升高，是通过热传递来改变物体内能的，故A不合题意；
B、烧水时水温升高，是通过热传递来改变物体内能的，故B不合题意；
C、压缩空气温度升高，是活塞对空气做功，使空气的内能增大、温度升高，故C符合题意；
D、取暖器旁的物体温度升高，是通过热传递来改变物体内能的，故D不合题意。
故选：C。
【点评】本题通过生活中的实例，考查了做功和热传递改变物体内能的分析，属热学基础题。
5．（3分）如图所示，将用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球后，发现验电器的金属箔片张开了一定的角度。下列说法正确的是（　　）
A．验电器的两个金属箔片都带上了负电荷
B．此过程金属杆中瞬间电流的方向是从金属箔到金属球
C．验电器的工作原理是同种电荷相互排斥
D．玻璃棒中部分质子转移到了金属球
【分析】丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，验电器的工作原理是同种电荷相互排斥；金属导体中能够自由移动的是带负电荷的自由电子；人们把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，所以负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。
【解答】解：ACD、丝绸摩擦后的玻璃棒带正电，与验电器的金属球接触后，金属箔片上的电子转移到玻璃棒上来，使金属箔片失去电子而带正电，同种电荷相互排斥，故验电器的金属箔会张开，故A错误，C正确，D错误；
B、带正电的玻璃棒与验电器接触的瞬间，金属箔片上的电子转移到玻璃棒上来，因为电流方向与电子定向移动的方向相反，故瞬间电流的方向从金属球到验电器的金属箔片，所以故B错误；
故选：C。
【点评】本题考查电荷间的相互作用规律、电子转移情况，属于基础知识，比较简单。
6．（3分）现代智能手机通常支持多种解锁方式，解锁时可任选一种方式。图示电路中，S1表示数字解锁开关，S2表示图案解锁开关，S3表示指纹解锁开关，灯泡L发光表示手机解锁成功，则下列电路中符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】由题意可知，S1表示数字解锁开关，S2表示图案解锁开关，S3表示指纹解锁开关，任选一种方式，都可以解锁，说明三个开关可以独立工作，互不影响，即为并联，据此进行解答。
【解答】解：
A．由图可知，开关S1、S2、S3串联，需要同时闭合时，灯泡L才会发光从而表示解锁手机成功，故A错误；
B．由图可知，开关S1、S2、S3并联，任意一个闭合时，灯泡L就会发光从而表示解锁手机成功，故B正确；
C．由图可知，开关S2、S3并联后再与S1串联，此时只有当S1闭合，S2、S3至少闭合一个时，灯泡L才会发光从而表示解锁手机成功。故C错误；
D．由图可知，开关S2、S3串联后再与S1并联，此时S1闭合或S2、S3同时闭合时，灯泡L才会发光从而表示解锁手机成功。故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查电路的设计，掌握好串联和并联电路特点，正确分析开关的连接方式是关键。
7．（3分）下列有关电与磁，说法不正确的是（　　）
A．如图甲实验说明通电导体周围存在磁场
B．如图乙闭合开关，当导体在磁场中沿竖直方向上下运动时，电流表指针发生偏转
C．如图丙是电动机的工作原理图
D．如图丁中，滑动变阻器向右移动，弹簧长度会变长
【分析】（1）奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场。
（2）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象，发电机就是利用该原理制成的。
（3）通电导体在磁场中会受到力的作用，电动机就是利用该原理制成的。
（4）电磁铁的磁性强弱与电流的大小有关。在匝数一定时，电流越大，磁性越强。
【解答】解：A、甲图是奥斯特实验，奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场，故A正确；
B、如图乙闭合开关，当导体在磁场中沿竖直方向上下运动时，此时导体不切割磁感线，不会产生感应电流，电流表指针不会发生偏转，故B错误；
C、图丙展示的是通电导体在磁场中会受到力的作用，电动机就是利用该原理制成的，故C正确；
D、图丁中，滑动变阻器向右移，滑动变阻器的有效电阻变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，根据安培定则，通电螺线管的上端是S极，同名磁极互相排斥的力减小，所以弹簧伸长，弹簧的长度会变长，故D正确。
故选B。
【点评】知道电流的磁效应、磁场对电流的作用、电磁感应现象以及它们的应用；会根据安培定则判断电磁铁的磁极；知道影响电磁铁磁性强弱的因素是解答此类题目的关键。
8．（3分）如图所示电源电压恒定的电路中，闭合开关，下列说法正确的是（　　）
A．电流表测总电流
B．两灯泡是串联的
C．开关只能控制L2
D．若灯泡L2断路，则电流表示数保持不变
【分析】根据电流流向法，先判断出电路的串并联特点，再确定电流表的测量对象，最后对照选项进行判断。
【解答】解：读图可知，两只灯泡组成并联电路，电流表与灯泡L1串联，所以电流表测量灯泡L1的电流，开关在干路中，控制整个电路；
当L2断路时，根据并联电路各支路互不影响可知，电流表示数不变；
综上所述，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了对电路的基本连接情况的认识，能准确判断电路的串并联，并能确定开关、电流表等在电路中的作用是解答此题的关键。
9．（3分）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关，滑动变阻器的滑片向左移动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电压表V1示数变大、电流表示数变小
B．电压表V2示数不变、电流表示数变大
C．电压表V2示数和电流表示数的比值不变
D．电路的总功率变大
【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。根据电源的电压可知滑片移动时电压表V1示数的变化，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电压表V2示数的变化，进一步可知电压表V2示数和电流表的比值变化，根据P＝UI可知电路消耗的总功率的变化。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表V1的示数不变；
滑动变阻器的滑片向左移动的过程中，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；
由U＝IR可知，定值电阻R1两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器R2两端的电压变小，即电压表V2的示数变小；
由电压表V2示数变小、电流表示数变大可知，电压表V2示数和电流表的比值变小；
由P＝UI可知，电路消耗的总功率变大；
综上所述，D正确。
故选：D。
【点评】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、电功率公式的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
10．（3分）小灯泡的I﹣U图像如图甲所示，将它与定值电阻R并联，如图乙所示，闭合开关S1，电流表的示数为0.1A；再闭合开关S2，电流表的示数增加了0.25A。则（　　）
A．定值电阻阻值为20Ω B．灯泡功率为0.15W
C．电源电压为3V D．电路总功率为0.5W
【分析】闭合开关S1，为R的简单电路，电流表测R的电流，
再闭合开关S2，灯与R并联，电流表测总电流，根据并联电路各支路互不影响，可知通过灯的电流，
由图甲知灯两端的电压，根据并联电路的电压特点可知R两端的电压和电源电压；
已知R两端的电压和电流，根据欧姆定律计算R的电阻；
用电功率公式计算灯泡和电路的功率。
【解答】解：ABC．如图乙所示，闭合开关S1，此时电路为只有R的简单电路，电流表的示数为0.1A；再闭合开关S2，此时电路为R与小灯泡的并联电路，电流表测总电流。
由并联电路电流特点可知，电流表的示数增加了0.25A，则通过小灯泡的电流为0.25A，由图甲可知，此时小灯泡两端的电压为2V，根据并联电路的电压特点可知，电源电压为2V，定值电阻两端的电压为2V；
由欧姆定律可知，定值电阻的阻值为：，
灯泡的功率为：PL＝ULIL＝2V×0.25A＝0.5W，
故A正确、BC错误；
D．当开关都闭合时，该电路的总电流为：I总＝IR+IL＝0.1A+0.25A＝0.35A
电路总功率为：P总＝UI总＝2V×0.35A＝0.7W
故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查欧姆定律的应用、并联电路的特点和电功率的应用，有一定综合性。
11．（3分）下列有关能源和信息，说法正确的是（　　）
A．太阳能、风能、石油都是可再生能源
B．用手机上网是利用电磁波传递信息的
C．核电站是利用原子核发生聚变时释放的能量来发电的
D．能量是守恒的，所以自然界的能源取之不尽用之不竭，不需要节约
【分析】（1）人类开发利用后，在现阶段不可能再生的能源，属于不可再生能源；指在自然界中可以不断再生、连续利用的一次能源，属于可再生能源。
（2）手机是利用电磁波来传递信息的；
（3）核裂变和核聚变都能释放能量，核裂变是可控的，如核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的，核聚变过程不可控。
（4）能量是守恒的，但是能量的转化和转移是有方向性的。
【解答】解：A、太阳能、风能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源；石油属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故A错误；
B、手机上网是利用电磁波来传递信息的，故B正确；
C、原子核裂变、聚变都能释放出惊人的能量，核裂变是可控的，核电站是利用原子核发生裂变时释放的能量来发电的，故C错误；
D、能量是守恒的，但是能量的转化和转移是有方向性的，能源的利用是有条件的，我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源，故D错误。
故选B。
【点评】本题考查的知识点较多，是一道学科综合题，但难度不大，要熟记这些知识。
12．（3分）如图所示是家庭电路的一部分，下列说法中正确的是（　　）
A．若保险丝熔断了，可以用铜丝代替
B．灯泡与开关的连接符合安全用电原则
C．断开开关S时，用试电笔接触A、B两点，试电笔氖管均不会发光
D．电冰箱的插头插入三孔插座时，能使电冰箱的金属外壳与地线相连
【分析】（1）保险丝是用电阻率大熔点低的铅锑合金制成的，当电流过大时会熔断而保护电路；
（2）开关要接在用电器和火线之间；
（3）使用试电笔时，应让手与笔尾的金属体接触，才是正确的，当氖管发光时，说明是接触的是火线；
（4）家庭电路中，金属外壳的用电器都采用三脚插头，当金属外壳的用电器插入三孔插座时，金属外壳接地，防止金属外壳的用电器漏电发生触电事故。
【解答】解：
A、保险丝是用熔点低的材料制成的，而铜的熔点高，不能及时熔断，故A错误；
B、在家庭电路中，开关应接在灯泡与火线之间，且螺口灯泡的中央接线柱接火线，故B错误；
C、断开开关S时，用试电笔接触A两点，试电笔氖管均会发光，故C错误；
D、三孔插座已接地，当电冰箱的插头插入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接地，这样能防止金属外壳的用电器漏电发生触电事故，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握，平时学习时多了解、多积累，加强安全意识。
（多选）13．（3分）下列关于温度、热量和内能说法，正确的是（　　）
A．高温物体具有的热量一定比低温物体多
B．热量总是从高温物体传递给低温物体
C．物体从外界吸收了热量，温度不一定升高
D．物体的内能增加，则一定是从外界吸收了热量
【分析】（1）热量是一个过程量，不能说含有多少热量；
（2）发生热传递的条件是存在温度差；
（3）晶体熔化的过程中，吸收热量，但温度不变；
（4）改变内能的方法有两个：做功和热传递。
【解答】解：A、只有在热传递过程中才能提到热量，不能说物体具有多少热量，故A错误；
B、热量总是从高温物体传给低温物体，或者从高温部分传向低温部分，故B正确；
C、物体吸收热量，温度不一定会升高，比如晶体熔化过程，虽然吸收热量，但温度不变，故C正确；
D、物体内能增加，可能是外界对物体做功，也有可能是发生了热传递，故D错误。
故选：BC。
【点评】本题考查温度、热量、内能的区别，以及热传递和改变内能的方法，是一道综合题。
（多选）14．（3分）图甲是探究“电压一定时，通过导体的电流与电阻关系”的电路图，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器标有“50Ω 1A”，电流表量程为0～0.6A，另有5个不同阻值的定值电阻，图乙是依据五次实验的数据描点绘制的I﹣R图像。以下说法正确的是（　　）
A．本次实验控制了定值电阻两端电压为3V不变
B．当R由10Ω换为15Ω时，需将滑动变阻器接 入电路的阻值调得小一些
C．分析图像可得结论：电压一定时，电流与电阻成反比
D．若要探究在其他电压值一定下的规律，那么预设电压值范围是2～3V
【分析】（1）由图求出电阻两端的电压为一定值，据此分析；
（2）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理分析；
（3）电压表示数为UV，根据串联电路的规律及分压原理有：＝，分析回答。
【解答】解：AC、探究“电压一定时，通过导体的电流与电阻关系”的实验，应控制导体两端的电压不变，从图中可知，电阻两端的电压始终保持：
UV＝IR＝0.2A×15Ω＝﹣﹣﹣﹣＝0.6A×5Ω＝3V﹣﹣﹣﹣﹣①，为一定值，故本次实验控制了定值电阻两端电压为3V不变，且电压一定时，电流与电阻成反比，故AC正确；
B、根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成15Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，需将滑动变阻器接入电路的阻值调得更大，故B错误；
D、电压表示数为UV，根据串联电路的规律及分压原理有：＝，
即＝﹣﹣﹣﹣﹣②，故最小电压为UV＝2V，
电流表量程为0～0.6A，当接入最小的定值电阻（阻值5Ω），且电流最大为0.6A时，由欧姆定律U＝IR可得控制的最大电压为3V，故利用五个电阻均能完成探究，定值电阻控制电压范围应为 2V～3V，故D正确。
故选：ACD。
【点评】本题探究“通过导体的电流与电阻关系，考查串联电路的规律、欧姆定律的运用、控制变量法和数据分析的能力，有一定难度。
（多选）15．（3分）某型号电饭煲有加热和保温功能，如图甲所示为其内部电路原理图，如图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像，有关该电饭煲，下列说法正确的是（　　）
A．当开关S接触点2时，该电饭煲处于加热状态
B．电饭煲处于保温状态时的功率为800W
C．电阻R2大小为423.5Ω
D．加热状态下，电饭煲工作10分钟消耗的电能为4.8×105J
【分析】（1）由图甲可知，当开关S接触点1时，只有R1工作；当开关S接触点2时，R1、R2串联；根据串联电路的电阻特点和P＝可知加热状态和保温状态的电路连接情况；
（2）由图乙可知电饭煲处于保温状态时的功率；
（3）由图乙可知加热状态的功率和保温状态的功率，根据P＝和加热功率可求出R1的阻值；根据P＝和保温功率求出R1、R2串联时的总电阻，根据串联电路的电阻特点求出R2的阻值。
（4）由图乙可知加热状态的功率和工作时间，利用W＝Pt求出加热状态下消耗的电能。
【解答】解：A、由图甲可知，当开关S接触点1时，只有R1工作；当开关S接触点2时，R1、R2串联；
根据串联电路的电阻特点可知，串联总电阻大于任一分电阻，
所以当开关S接触点2时，R1、R2串联，电路中的总电阻最大，根据P＝可知，电路中总功率最小，电饭煲处于保温状态，故A错误；
B、由图乙可知，电饭煲的加热功率P加热＝0.8kW＝800W，保温功率P保温＝0.1kW＝100W，故B错误；
C、结合A项解答可知，当开关S接触点1时，只有R1工作，电饭煲处于加热状态，
由P＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝60.5Ω，
当开关S接触点2时，R1、R2串联，电饭煲处于保温状态，则串联电路的总电阻：R＝＝＝484Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，R2＝R﹣R1＝484Ω﹣60.5Ω＝423..5Ω，故C正确；
D、加热状态下，电饭煲工作10分钟消耗的电能：W＝P加热t＝800W×10×60s＝4.8×105J，故D正确。
故选：CD。
【点评】本题考查了串联电路的特点、电功率公式以及电功公式的应用，能正确分析不同状态下的电路连接方式是解题的关键。
（多选）16．（3分）如图所示，电源电压不变，a为电流表或电压表，任意闭合开关时，电路都是安全的。滑动变阻器的最大阻值与R1的阻值均为R，当只有开关S1闭合时，电路中电流为I0。则下列说法正确的是（　　）
A．a是电压表
B．只闭合开关S2，当P从中点向左滑动，电表a的示数与电流表A示数的比值不变
C．闭合开关S1、S3，滑片P处于最左端时，整个电路的电功率为2I02R
D．闭合开关S1、S2、S3，P向左滑动，灯泡的电功率变小
【分析】（1）电流表应串联接入电路中，电压表应并联接入电路中；
（2）只闭合开关S2，定值电阻、滑动变阻器、灯泡串联接入电路中，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流；根据R＝分析电压表与电流表示数的比值的变化；
（3）闭合开关S1、S3，定值电阻与滑动变阻器并联接入电路中，根据P＝I2R分析整个电路的总功率；
（4）闭合开关S1、S2、S3，R1、R2与灯泡并联接入电路中，根据并联电路的特点分析灯泡功率的变化。
【解答】解：
A、根据题意可知，任意闭合开关时，电路都是安全的，当开关S1闭合时，a与R1并联接入电路中，为电压表，故A正确；
B、只闭合开关S2，定值电阻、滑动变阻器、灯泡串联接入电路中，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流，根据R＝可知，电压表与电流表示数的比值为R1的阻值，所以电压表与电流表示数的比值不变，故B正确；
C、当只有开关S1闭合时，电路中电流为I0；闭合开关S1、S3，定值电阻与滑动变阻器并联接入电路中，根据并联电路各支路互不影响可知，通过R1的电流为I0，R1的功率为P1＝I02R1＝I02R；
滑动变阻器的最大阻值与R1的阻值均为R，并联电路各支路两端的电压相同，根据I＝可知，通过滑动变阻器的电流与通过R1的电流相同，则R2的功率为P2＝I02R2＝I02R；整个电路的电功率为P＝P1+P2＝I02R+I02R＝2I02R，故C正确；
D、闭合开关S1、S2、S3，R1、R2与灯泡并联接入电路中，P向左滑动，由于并联电路各支路互不影响，所以通过灯泡的电流不变，灯泡的实际功率不变，故D错误。
故选：ABC。
【点评】本题考查电流表和电压表的使用、等效电路分析、欧姆定律的应用、电功率的计算等问题，难度较大。
二、填空及简答题（本大题共5个小题；每空1分，共16分）
17．（2分）进入刚装修完的房屋，我们常常会闻到一种刺鼻的气味，这气味主要来自装修材料中的甲醛，这种对人体有害的化学物质。这说明甲醛分子在不停地做 　永不停息的做无规则　运动，这种运动会随气温的升高而 　加剧　（选填：“加剧”或“减缓”）。
【分析】要解答本题需掌握：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，即扩散，温度越高，分子运动越剧烈。
【解答】解：因为一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，故进入刚装修的房间，就会闻到甲醒的气味，这种运动会随气温的升高而加剧，所以要选用环保材料装饰房间。
故答案为：永不停息的做无规则；加剧。
【点评】本题主要考查学生对：扩散现象的了解和掌握，要知道温度越高，分子运动越剧烈，相对比较简单，是一道基础题。
18．（5分）在我们身边，有很多“器材”可以完成物理实验。例如：
（1）借助塑料吸管和一枚图书钉，组成如图甲所示的简易装置，将用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近可自由转动的塑料吸管一端，两者相互靠近，则塑料吸管 　可能　（选填“一定”或“可能”）带电；
（2）如图乙，把一块玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，观察到弹簧测力计示数 　变大　（选填“变大”、“变小”或“不变”），说明了分子间存在相互作用的 　引力　。
（3）如图丙，把两根缝衣针磁化后，放在底座的钉尖上，就制作成了一个如图所示的指南针。指南针能指南北说明地球周围存在 　磁场　。该指南针静止后，针尖指南方，则针尖是指南针的 　S　（选填“N”或“S”）极。
【分析】（1）丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。带电体可以吸引轻小物体。（2）分子之间存在相互作用的引力和斥力。（3）地球是一个巨大的磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场。地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近。
【解答】解：（1）借助塑料吸管和一枚图书钉，组成如图甲所示的简易装置，将用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近可自由转动的塑料吸管一端，两者相互靠近，塑料管可能不带电，带电体可以吸引轻小物体，塑料管也可能带负电，异种电荷相互吸引，则塑料吸管可能带电。（2）如图乙，把一块玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，观察到弹簧测力计示数变大，说明分子间存在相互作用的引力。（3）如图丙，把两根缝衣针磁化后，放在底座的钉尖上，就制作成了一个如图所示的指南针。指南针能指南北说明地球周围存在磁场。该指南针静止后，针尖指南方，则针尖是指南针的S极。故答案为：（1）可能；（2）变大；引力；（3）磁场；S。
【点评】知道电荷间的相互作用规律；知道分子间存在引力；知道地磁场的方向。
19．（3分）小林家4月底电能表读数为2708kW h，5月底电能表读数如图所示，那么5月份他家消耗了 　110.7　kW h的电能。他家中有一个电热水壶，铭牌标有“220V 1210W”，电热水壶是利用 　电流的热　效应工作的；如果他只让电热水壶工作，发现在10分钟内该电能表转盘转过了500转，则电水壶的实际电功率为 　1000　W。
【分析】（1）电能表显示的数字中最后一位是小数，单位为kW h，5月底电能表读数减去4月底电能表读数即为5月份他家消耗的电能；
（2）电热器是利用电流的热效应工作的；
（3）3000r/kW h表示每消耗1kW h的电能，表盘转过3000圈，据此求出转盘转过了500圈电流做的功，根据P＝求出电热水壶的功率。
【解答】解：（1）5月底电能表读数为2818.7kW h，
5月份他家消耗的电能：W＝2818.7kW h﹣2708kW h＝110.7kW h；
（2）电水壶属于电热器，电热器是利用电流的热效应工作的；
（3）在测量电热水壶的实际功率时，要关闭其他的用电器，使电热水壶单独工作；
电能表上标有3000r/kW h，它表示每消耗1kW h的电能，表盘转过3000圈，
则转盘转过500圈时电流做的功：
W＝kW h＝kW h，
电水壶的工作时间t＝10min＝h；
电热水壶的实际功率：
P＝＝＝1kW＝1000W。
故答案为：110.7；电流的热；1000。
【点评】本题考查了消耗电能和电功率的计算以及电功率的了解，明白电能表参数的含义是解题的关键。
20．（3分）某型号汽车在车型测试中，在一段平直的公路上以80km/h的速度匀速行驶了6km，消耗汽油1kg。假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为40%，则汽油完全燃烧放出的热量为 　4.5×107　J，以此速度行驶的过程中，受到的阻力是 　3×103　N。汽油机是利用燃料燃烧生成的 　内　能转化成机械能来获得动力的。（汽油的热值q汽油＝4.5×107J/kg）
【分析】（1）知道消耗汽油的质量和汽油的热值，利用Q放＝mq求汽油完全燃烧放出的热量；
（2）利用效率公式η＝的变形公式W＝ηQ放可求出牵引力做的功。知道前进的距离，利用公式W＝Fs求出汽车的牵引力。知道汽车做匀速直线运动，受到的牵引力等于阻力，可求阻力；
（3）汽油机是将内能转化为机械能的机械。
【解答】解：（1）汽油完全燃烧放出热量为：
Q放＝mq汽油＝1kg×4.5×107J/kg＝4.5×107J；
（2）由效率公式η＝可得，牵引力做的功为：
W＝ηQ放＝40%×4.5×107J＝1.8×107J。
由功的公式W＝Fs可得，汽车的牵引力为：
F＝＝＝3×103N，
因为汽车做匀速直线运动，
所以受到的阻力f＝F＝3×103N。
汽车发动机把燃料燃烧放出的内能转化为机械能。
故答案为：4.5×107；3×103；内。
【点评】本题考查了学生对功的公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，明确哪些是有用能量、哪些是总能量是本题的关键，要求灵活运用所学公式。
21．（3分）在探究电和磁之间的关系时，小明用磁体、铜棒ab、电流表、导线组成如图所示的实验装置，实验中发现，铜棒ab左右运动时，电流表指针也来回摆动，这种现象叫 　电磁感应　现象，此过程中 　机械　能转化为电能。利用此原理工作的装置有 　动圈式话筒　（选填“电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”）。
【分析】（1）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫电磁感应。
（2）在电磁感应现象中，机械能转化为电能。
（3）发电机和动圈式话筒是利用电磁感应来工作的。
（4）电铃、电磁起重机是利用电流的磁效应来工作的。
（5）扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的。
【解答】解：在探究电和磁之间的关系时，小明用磁体、铜棒ab、电流表、导线组成如图所示的实验装置，实验中发现，铜棒ab左右运动时，电流表指针也来回摆动，这种现象叫电磁感应现象，此过程中机械能转化为电能。利用此原理工作的装置有动圈式话筒，将声信号转化为电信号。
故答案为：电磁感应；机械；动圈式话筒。
【点评】知道电磁感应现象及其应用；知道电磁感应中的能量转化；知道电流的磁效应、磁场对电流的作用及其应用。
三、实验探究题（本大题共2个小题；每空2分，图2分，共26分）
22．（14分）如图甲、乙为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
（1）甲、乙实验中，通过观察 　U形管液面高度差　来反映电阻产生热量的多少；
（2）探究“电流通过导体时产生的热量与电流的关系”时，应选择 　乙　（选填“甲”或“乙”）图装置进行实验；通过观察实验现象，可以得到的实验结论是：当电阻和通电时间相同时，电流越 　大　（选填“大”或“小”），电流通过导体时产生的热量越多。
（3）连接好电路后闭合开关，通电一段时间后图甲的容器中电阻产生热量的比值为Q左：Q右＝　1：2　；
（4）完成上述实验后，小明同学又设计了如图丙所示实验装置，探究“比较不同物质的吸热能力”的实验，其中A、B两个电阻丝的电阻应该是 　相同　（选填“相同”或“不同”）的；两个烧瓶中分别加入初温相同、　质量　（选填“质量”或“体积”）相等的水和煤油，通电一段时间后，煤油的温度更高，说明 　水　（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。
【分析】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但空气盒内温度的变化可以通过U形管液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；
（2）图乙中所研究的两电阻阻值相同，通电时间相同，但电流不同；
（3）根据串联电路的特点和Q＝I2Rt可计算左、右两侧容器中电阻产生热量之比；
（4）要比较不同物质吸热能力的强弱，若通过比较不同物质温度的变化来比较它们的吸热能力，需要保证不同物质吸收热量相同，即需要保证电阻丝产生的热量相等，由Q＝I2Rt可知，需要控制：甲、乙电阻丝的阻值相等、通过的电流与通电时间相等；根据质量相等的水和煤油吸收相同的热量，煤油升温快分析其比热容的大小。
【解答】解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但空气盒内温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映；
（2）图乙中所研究的两电阻阻值相同，通电时间相同，但电流不同，可探究电流通过导体产生的热量与电流的关系；左侧液柱更高，可以得到的实验结论是：当电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过导体时产生的热量越多；
（3）图乙甲中两电阻串联，通过电阻的电流相同，通电时间相同，电阻大小相同，由Q＝I2Rt可知；左、右两侧容器中电阻产生热量之比为Q左：Q右＝R左：R右＝5：10＝1：2；
（4）为保证不同物质能吸收相同的热量，甲、乙两个电阻丝的阻值必须相等；通电一段时间后，煤油的温度更高，因此升高相同的温度，水的加热时间长，说明水的吸热能力更强。
故答案为：（1）U形管液面高度差；（2）乙；大；（3）1：2；（4）相同；质量；水。
【点评】本题研究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”，考查控制变量法和转换法的运用。
23．（12分）实验室现有电源（电源电压有2伏、4伏、6伏和8伏四挡可选）、电流表、电压表（只有0～3伏挡完好）、开关各一个，两个滑动变阻器（分别标有“10Ω 2A”和“20Ω 1A”）、以及导线若干。晓燕同学想测量一个标有“2.5V”字样且额定功率小于1W的小灯泡电功率。
（1）请根据甲图所示的电路图，帮助晓燕找出图乙中接错的一根导线，在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的连接。
（2）连接电路后闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，灯泡不亮，移动滑片时电压表和电流表仍然没有示数，灯泡不亮。电路的故障可能是 　D　（填序号）；
A.灯泡短路
B.滑动变阻器短路
C.灯泡断路
D.滑动变阻器断路
（3）电路故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图丙所示，现要测定小灯泡的额定功率，应将滑片适当地向 　左　（选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图丙所示，那么灯泡的额定功率是 　0.75　W；
【拓展】小明同学要用电压表和电流表测量未知阻值Rx的电阻大小，他选用某一挡位电源电压后，设计电路并选用实验室器材连接电路，他先将滑片移到最大阻值处，闭合开关时读出电压表电流表数据如表格序号1所示，移动滑片P，发现电流表示数变大，电压表示数超出了量程。经过思考后，仅更换了滑动变阻器，继续进行实验，实验数据如序号2、3所示。则：待测电阻Rx的阻值为 　10.1　Ω（结果保留一位小数）；小明同学实验所用电源电压的挡位为 　6　V。
序号 电流表（A） 电压表（V）
1 0.3 3
2 0.24 2.5
3 0.18 1.8
【分析】（1）“测定小灯泡电功率”的实验中，电压表应与小灯泡并联，电流表、小灯泡、滑动变阻器三者应串联。电流应从电表正接线柱流入，负接线柱流出。
（2）逐项分析各选项故障会导致的现象，找出与题干现象符合的即可。
（3）根据电压表所选量程确定分度值读出电压表示数，即灯泡两端电压；
要测灯泡额定功率，应使灯泡在额定电压下工作，根据串联电路电压规律和分压原理分析滑动变阻器的滑片移动方向。
根据电流表的量程和分度值读出灯泡的额定电流，利用P＝UI求出额定功率。
【拓展】根据欧姆定律求待测电阻Rx的阻值，再求平均值；
根据第一次实验电压表示数刚好满偏，可知更换的滑动变阻器的最大阻值增大，据此可知第一次实验中滑动变阻器的最大阻值，根据欧姆定律可知第一次实验滑动变阻器两端电压，由串联电路的电压规律可知使用的电源电压的挡位。
【解答】解：（1）图中电压表与小灯泡串联，电流表与小灯泡并联是错误的，正确的电路如下图所示。
（2）A、若小灯泡短路，电路为通路，则电流表有示数，又因电压表并联在灯泡两端则电压表示数为零，不符合题意，故A错误；
B、若滑动变阻器短路，电路为通路，灯泡发光、电流表和电压表都有示数，不符合题意，故B错误；
C、若灯泡断路，灯泡不发光，电流表无示数，电压表测电源电压（有示数），不符合题意，故C错误；
D、若变阻器断路，整个电路断路，灯泡不发光，电流表和电压表都无示数，符合题意，故D正确。
故选D。
（3）由图可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，灯泡两端的电压为2.8V，
为测额定功率，灯两端电压应为2.5V，所以应减小灯泡两端电压，根据串联电路电压规律可知，应增大滑动变阻器两端电压，根据串联电路的分压特点可知，应增大变阻器接入电路的阻值，所以应向左移动滑片，直到电压表示数为2.5V为止。
当灯泡两端的电压为2.5V时，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，由图可知，通过灯泡的电流为0.3A，则灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W。
【拓展】
根据欧姆定律I＝可得：
第一次：R1＝＝＝10.0Ω，
第二次：R2＝＝≈10.4Ω，
第三次：R3＝＝＝10Ω，
则电阻Rx平均值：Rx＝＝≈10.1Ω；
连接电路，并将滑片移到最大阻值处，闭合开关时此时电压表的示数为3V，由于实验中移动滑片P，发现电流表示数变大，电压表示数超出了量程，则更换的滑动变阻器一定是阻值更大的，所以实验中更换滑动变阻器前使用滑动变阻器的最大阻值为10Ω，根据欧姆定律可知第一次实验滑动变阻器两端电压为U＝IR＝0.3A×10Ω＝3V，根据串联电路电压规律可知电源电压为3V+3V＝6V。
故答案为：（1）见解答图；（2）D；（3）左；0.75；【拓展】10.1；6。
【点评】本题用电流表、电压表测小灯泡电功率和定值电阻的阻值，考查串联电路的规律和欧姆定律的运用。难点是根据题中条件确定电源电压，能从题中题意挖掘隐含的条件是解题的关键，对学生的能力要求较高。
四、计算应用题（本大题共2个小题；共10分，24小题4分，25小题6分；解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）
24．（4分）如图所示，烧瓶中装有0.3kg煤油，电阻丝的阻值为10Ω，闭合开关。调节滑动变阻器滑片，当电流表的示数为2A时通电5min，煤油的温度由20℃升高到30℃．[c煤油＝2.1×103J/（kg ℃）]
求：（1）煤油吸收的热量；
（2）电阻丝加热煤油的效率。
【分析】（1）知道煤油的质量，煤油的比热容和温度变化，可利用热量公式Q吸＝cm（t﹣t0）计算出煤油吸收的热量。
（2）从图可知，电阻丝与滑动变阻器串联，电流表测量的是整个电路中的电流。知道电阻丝的阻值、通过电阻丝的电流和通电时间，可利用公式Q＝I2Rt计算出电流通过电阻丝放出的热量，再利用公式η＝计算出电阻丝加热煤油的效率。
【解答】解：
（1）∵c煤油＝2.1×103J/（kg ℃），m＝0.3kg，t0＝20℃，t＝30℃，
∴煤油吸收的热量为：Q吸＝c煤油m（t﹣t0）＝2.1×103J/（kg ℃）×0.3kg×（30℃﹣20℃）＝6300J。
（2）∵电阻丝与滑动变阻器串联，电流表测量的是整个电路中的电流，
∴通过电阻丝的电流为I＝2A，
而R＝10Ω，t＝5min＝300s，
∴电流通过电阻丝放出的热量为：Q＝I2Rt＝（2A）2×10Ω×300s＝1.2×104J，
则电阻丝加热煤油的效率为：η＝＝＝52.5%。
答：（1）煤油吸收的热量为6300J。
（2）电阻丝加热煤油的效率为52.5%。
【点评】本题考查了学生对吸热公式和焦耳定律公式的掌握和运用，以及对能量利用效率的理解和应用，是一道电学与热学的综合应用题，在计算过程中要注意单位的换算。
25．（6分）如图所示，图甲是小明同学研究调光灯的实验电路图，电源电压保持不变，滑动变阻器规格为“50Ω 0.4A”，小灯泡规格是“6V 3W”，灯泡的I﹣U图像如图乙所示。闭合开关S，当滑动变阻器滑片P在A点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R1，电压表的示数为3V；当滑动变阻器滑片P在B点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R2，电压表的示数为IV，且R2＝3R1。
求：（1）灯泡正常发光时的电阻；
（2）在保证电路安全的情况下，该灯泡的最大功率。
【分析】（1）根据P＝UI＝计算灯泡正常发光时的电阻；
（2）由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压，读出滑片P在A点、B点的电流，然后得出等式即可求出电源的电压和R1、R2的阻值；
（3）根据图乙确定灯泡允许的最大电流，结合滑动变阻器的规格，确定电路中允许的最大电流，对照图像得出灯泡的电压，根据P＝UI可求出灯泡的最大功率。
【解答】解：（1）由P＝UI＝知，
灯泡正常发光时的电阻RL＝＝12Ω；
（2）由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由I＝可得，电源的电压U＝U灯+IR滑，
当P在A点时，U灯＝3V，变阻器阻值R1，由图乙可知，电路中的电流I1＝0.4A，则U＝3V+0.4A×R1﹣﹣﹣﹣﹣①
当P在B点时，U灯′＝1V，变阻器阻值R2，由图乙可知，电路中的电流I2＝0.2A，则U＝1V+0.2A×R2﹣﹣②
由题意可知，R2＝3R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③可得：R1＝10Ω，R2＝30Ω，U＝7V＞灯泡的额定电压6V；灯泡有可能调到正常发光；
由图乙可得，当灯泡的电压为6V时，灯泡的额定电流：IL＝0.5A，
由于滑动变阻器允许的最大电流为0.4A，因此电路中的最大电流为0.4A，
当电路电流为0.4A时，灯泡两端电压为3V，灯泡的最大电功率P＝UI＝3V×0.4A＝1.2W。
答：（1）灯泡正常发光时的电阻是12Ω；
（2）在保证电路安全的情况下，该灯泡的最大功率为1.2W。
【点评】本题主要考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算，从图象中获取有用的信息和利用好电源的电压不变是关键。