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北京市中国人民大学附属中学朝阳学校2025-2026学年九年级上学期统练十一物理试题
一、单项选择题（下列每题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意。共24分，每题2分）
1．下列物品中，通常情况下属于导体的是（　　）
A．陶瓷碗 B．橡胶手套 C．钢尺 D．塑料笔杆
【答案】C
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】解：陶瓷碗、橡胶手套、塑料笔杆都属于绝缘体；钢尺属于导体．
故选：C．
【分析】根据常见的导体和绝缘体进行判断．
常见的导体包括：人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等．
常见的绝缘体包括：塑料、陶瓷、橡胶、空气、玻璃等．
2．如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】A、电脑工作时主要将电能转化为光能和少量热能，并非主要利用电流热效应，因此选项A错误。B、电饭锅工作时将电能完全转化为内能，是典型的利用电流热效应工作的电器，故选项B正确。
C、电视机工作时主要将电能转化为光能和声能，热效应是次要的，因此选项C错误。
D、电风扇依靠通电线圈在磁场中受力转动，主要将电能转化为机械能，不属于利用电流热效应，故选项D错误。
综上所述，正确答案为B。
【分析】电流流过导体时，导体要发热，这种现象是电流的热效应，常见的电器有电饭煲、电热水器等。
3．下列实例中，通过做功的方式改变物体内能的是（　　）
A．用锯条锯木头，锯条温度升高
B．向饮料中加冰块，饮料温度降低
C．寒冬，用热水袋暖手，手感到温暖
D．盛夏，阳光曝晒路面，路面温度升高
【答案】A
【知识点】做功改变物体内能
【解析】【解答】A中锯木头时，是通过做功的方法改变物体内能的，A符合题意；而BCD都是通过热传递的方法改变物体内能的。
故答案为：A
【分析】改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的.物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大.物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大；物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小.
4．小宁用四盏灯、两个开关，设计了教室的照明电路，要求每个开关都能独立控制两盏灯。如图所示的电路图中，符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据题目描述，教室照明电路的额定电压均为220V，要确保四盏灯都能正常发光，它们必须采用并联连接方式。同时要求每个开关能独立控制两盏灯，说明开关应位于所控制的两盏灯的干路上。
A．四盏灯串联连接，不符合并联要求，故A错误；
B．四盏灯并联，且每个开关分别控制两盏灯，完全符合题意，故B正确；
C．四盏灯并联，但只用一个总开关控制所有灯，不符合独立控制要求，故C错误；
D．四盏灯并联，但两个开关仅控制其中两盏灯，另两盏灯无开关控制，不符合控制要求，故D错误。
正确答案为B。
【分析】电路的串并联：串联：电路元件首位相连，用电器相互干扰，并联：电路元件首首相连，用电器互不干扰，开关在干路上控制整个电路的通断，开关在支路上控制单个支路的通断；家庭、公共场所的电路为并联电路。
5．我国法律规定，驾驶员醉驾要负刑事责任。为了判断驾驶员是否酒后驾车，交警需要用酒精测试仪对驾驶员进行检测。小林设计了一种酒精测试仪的电路，如图所示。图中R为定值电阻；Q为酒精气敏元件，它在电路中的作用相当于一个可变电阻，其阻值随被测的酒精气体浓度的增大而增大。电源两端的电压不变，闭合开关S，当气敏元件所测酒精气体的浓度增大时，则下列判断中正确的是（　　）
A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电压表示数变大，电流表示数变大
C．电压表示数变小，电流表示数变小
D．电压表示数变小，电流表示数变大
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】根据电路结构分析，电阻R与气敏元件串联连接，电压表并联在电阻R两端测量其电压，电流表串联在电路中测量总电流。当环境中酒精气体浓度升高时，气敏元件的电阻值会随之增大，使得整个电路的总电阻增加。由于电源电压恒定不变，根据欧姆定律公式可推导出电路电流将减小，因此电流表的示数会减小。对于固定阻值的电阻R，根据电压公式可知，在电流减小时其两端电压也会降低，故电压表示数同步减小。由此判断，题目中的选项ABD均不正确，只有选项C符合实际情况。
故选C。
【分析】1、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
2、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
6．下列说法中正确的是（　　）
A．电饭锅工作时，将内能转化为电能
B．电风扇工作时，将机械能转化为电能
C．干电池给灯泡供电时，将电能转化为化学能
D．在阳光照射时，太阳能电池将太阳能转化为电能
【答案】D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：A、电饭锅主要是用来发热的，因此，电饭锅工作时，主要将电能转化成为内能，故A错误；
B、电风扇工作时，消耗电能，使电风扇转动，得到的是机械能，故B错误；
C、干电池给灯泡供电时，将化学能转化为电能，再提供给灯泡，故C错误；
D、在阳光照射时，太阳能电池将太阳能转化为电能，故D正确．
故选D．
【分析】不同的能量之间可以进行相互的转化，根据选项中描述的物体或现象，分析其消耗了哪种能量，又得到了哪种能量，从而做出判断．
7．通常情况下，关于一段粗细均匀的镍铬合金丝的电阻，下列说法中正确的是（　　）
A．合金丝的电阻跟该合金丝的长度有关
B．合金丝的电阻跟合金丝的横截面积无关
C．合金丝两端的电压越大，合金丝的电阻越小
D．通过合金丝的电流越小，合金丝的电阻越大
【答案】A
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】解：A、粗细均匀的镍铬合金丝，其电阻跟该合金丝的长度有关，故A正确；
B、电阻大小与导体的长度、材料、横截面积和温度有关，因此合金丝的电阻跟合金丝的横截面积有关，故B错误；
CD、电阻是导体本身的一种属性，其大小与电压和电流的大小无关，故CD错误．
故选A．
【分析】电阻大小与导体的长度、材料、横截面积和温度有关，因此在分析电阻的大小时应使用控制变量法，逐个因素进行比较．
8．图所示为两个相同的验电器甲和乙．甲带电，金属箔张开；乙不带电，金属箔闭合．下列说法正确的是（　　）
A．验电器甲的两片金属箔由于带异种电荷而张开
B．验电器甲的两片金属箔一定是由于都带正电荷而张开
C．用手指接触验电器甲的金属球时，甲的金属箔张开角度不变
D．用带绝缘柄的金属棒把甲、乙的金属球连接起来，乙的金属箔片张开一定角度
【答案】D
【知识点】验电器的原理及使用
【解析】【解答】AB. 验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，而非 “异种电荷”。甲的金属箔张开，是因为两片金属箔带同种电荷（正电或负电），相互排斥导致张开。 故AB错误；
C． 用手指接触甲的金属球时，人体是导体，会将甲上的电荷导走（电荷转移到大地），导致甲的金属箔所带电荷量减少，张开角度变小（甚至闭合），而非 “不变”，故C错误；
D． 甲带电，乙不带电。用带绝缘柄的金属棒连接甲、乙的金属球后，甲上的电荷会通过金属棒转移到乙上，使乙的金属箔带上同种电荷（与甲相同）。根据 “同种电荷相互排斥”，乙的金属箔会张开一定角度 ，故D正确。
故选D。
【分析】（1）验电器是检验物体是否带电的仪器，其制作原理是：同种电荷相互排斥；
（2）容易导电的物质叫导体；不容易导电的物质叫绝缘体；正负电荷可以通过导体相互抵消。
9．小明用三个电流表和两个小灯泡做实验，检验并联电路干路电流是否等于各支路电流之和，其连接的电路如图所示，这个电路中只有一根导线接错了，接错的这根导线是（　　）
A．导线AB B．导线CD C．导线EF D．导线CG
【答案】B
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】ABCD、由题可知，要探究 并联电路干路电流与支路电流的关系，两灯泡应为并联，三个电流表分别连接在干路和两条支路中，分别测出干路电流和两条支路电流；由图可知，该电路F和G两个电流表串联在灯泡L1所在支路中，且G电流表电流从负接线柱流入，从正接线柱流出，故应将电源负极与灯泡L2相连的导线改接左下方电流表的负接线柱，即导线CD接错了，故ACD错误，B正确。
故选B。
【分析】要探究并联电路的电流关系，需要使两灯泡并联，分别测出干路和支路的电流。
10．某同学分别按图甲、乙两种方式将定值电阻R1、R2连接在电源电压均为U并保持不变的电路中，电阻阻值，下列说法正确的是（　　）
A．甲图中通过的电流大于通过的电流
B．乙图中通过的电流小于通过的电流
C．甲图中的总电阻等于乙图中的总电阻
D．甲图中的总功率小于乙图中的总功率
【答案】D
【知识点】串联电路的电流规律；电阻的并联；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】A．在甲图中，电阻R1和R2串联，根据串联电路的特性，流过R1的电流与流过R2的电流相等，因此选项A的说法是错误的。
B．在乙图中，电阻R1和R2并联，两端电压相同。由于R1的阻值小于R2的阻值（R1 < R2），根据欧姆定律，通过R1的电流大于通过R2的电流，因此选项B的说法是错误的。
C．甲图中的总电阻是R1和R2的串联电阻，其值大于R2的阻值；而乙图中的总电阻是R1和R2的并联电阻，其值小于R1的阻值。因此选项C的说法是错误的。
D．甲图和乙图中的电源电压相同，但甲图的总电阻大于乙图的总电阻。根据功率公式，甲图的总功率小于乙图的总功率，因此选项D的说法是正确的。
综上所述，正确答案是D。
【分析】1、并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流，电阻规律；
2、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
3、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压；
4、电功率的计算：公式为。
11．如图所示电路中电源电压不变，灯泡标有“”，灯泡标有“”，灯丝电阻不随温度变化。闭合开关S，其中一个灯泡能正常发光，另一个灯泡的亮度比其正常发光时暗。下列说法正确的是（　　）
A．正常发光
B．电路总功率为
C．电源电压为
D．的实际功率比的实际功率大
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】A．计算灯泡L1、L2的额定电流：；，在串联电路中，电流相等，为确保安全，最大电流取0.5A。此时L1正常发光，L2亮度低于正常值。因此选项A错误。
B．计算两灯泡的电阻：、，电源电压计算：，电路总功率计算：
因此选项B错误，选项C正确。
D．根据功率公式P=I2R，两灯泡电流和电阻相同，实际功率相等，故选项D错误。
正确答案是C。
【分析】1、电功率的计算：公式为P=UI=I2R；
2、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
3、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
12．如图甲所示，电源电压恒定，电压表V1量程为0~15V，电压表V2量程为0~3V，电流表A量程为0~0.6A，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。在保证电路元件安全的前提下，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，某一电压表示数与电流表示数关系图像如图乙所示。则下列说法正确的有（　　）
A．电源电压为3.5V
B．定值电阻R1的阻值为2.5Ω
C．定值电阻R1的最小电功率为0.45W
D．滑动变阻器的调节范围2.5-20Ω
【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律；电阻的串联；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】分析电路可知，、首尾依次相连，属于串联，电流表测电路电流，电压表并联在电源两端，测电源电压，电压表并联在R2两端，测电压。电源电压恒定，所以电压表示数不变，所以图乙是电压表示数与电流表示数关系图像。
AB．由图乙可知，当电路电流为0.3A时，此时的电压为3V，根据欧姆定律以及串联电路电压规律计算可知电源电压为；电流为0.6A时，电压为1.5V，同理计算可知电源电压为 ；联立解得电源电压，。故AB错误；
CD．电路中最大电流为0.6A，变阻器阻值最小为，根据串联分压原理，电压表示数最大为3V时，变阻器阻值最大，根据串联电路电压规律计算可知此时电压最小为，结合欧姆定律计算可知电路中电流最小为，此时变阻器阻值最大为，所以滑动变阻器的调节范围2.5-10Ω，则定值电阻R1的最小电功率为
故C正确，D错误。
故选C。
【分析】1、电功率的计算：公式为P=UI；
2、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
3、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
二、多项选择题（下列每题均有四个选项，其中符合题意的选项均多于一个。共6分，每题2分。每题选项全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分）
13．下列说法中正确的是（　　）
A．液体吸收热量，温度一定升高
B．液体的沸点随液面上方的气压增大而降低
C．组成物质的分子之间的引力和斥力是同时存在的
D．组成物质的大量分子无规则运动的剧烈程度与温度有关
【答案】C,D
【知识点】温度、热量与内能的关系；沸点及沸点与气压的关系；分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】A．液体吸收热量时，温度不一定升高。例如在沸腾过程中，液体持续吸热但温度保持不变，因此选项A是错误的。
B．液体的沸点会随着外界气压的增大而升高，所以"液体的沸点随液面上方的气压的增大而增大"的说法是错误的。
C．分子间同时存在引力和斥力，这是物质的基本性质，因此选项C是正确的。
D．分子始终在做无规则的热运动，且温度越高，分子的无规则运动越剧烈，因此选项D是正确的。
正确答案是CD。
【分析】1、内能和物体的质量、温度和状态有关，一切物体都具有内能。温度、内能、热量的关系中只有温度的改变会引起内能改变。
2、沸点和气压的关系：沸点随着气压的增加而增加，沸点随着气压的减小而减小；
3、微观粒子的构成特点：分子之间存在间隙，分子间的相互作用力包括引力和斥力；
4、分子热运动的特点：分子无规则运动，肉眼无法观察，常见例子有：气体颜色的改变，味道的扩散；且温度越高，分子热运动速度越快。
14．下列说法中正确的是（　　）
A．风力发电机可以将机械能转化为电能
B．太阳能电池可以将太阳能转化为电能
C．电暖气正常工作时，主要是将电能转化为机械能
D．电风扇正常工作时，主要是将电能转化为机械能
【答案】A,B,D
【知识点】电源及其能量转化
【解析】【解答】解：A、风力发电机是利用电磁感应现象工作的，工作时将机械能转化为电能，A符合题意；
B、使用太阳能电池的目的是将太阳能转化为电能，储存起来再加以利用，B符合题意；
C、电暖气是利用电流的热效应工作的，是将电能转化为内能，C不符合题意；
D、电风扇工作时，主要是将电能转化为机械能，使风扇转动，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量.
15．图甲所示的是恒温式热线风速仪的结构示意图，将一根细金属丝置于圆柱形通道内，设定其工作温度为。使用时接通电路，金属丝升温到，风流过通道时，会带走部分热量，风速仪通过改变流过金属丝的电流维持金属丝的温度不变，此时单位时间内金属丝产生的热量与风带走的热量相等，风速仪通过测量金属丝两端的电压、风进入通道时风的温度，从而实现对风速的测量。已知风速越大、金属丝和风的温度差越大，单位时间内风带走的热量越多；当风速一定时，单位时间内风带走的热量与金属丝和风的温度差成正比。金属丝电阻R随温度t变化的关系如图乙所示。假设空气密度始终不变，下列说法正确的是（　　）
A．金属丝升温到的过程中阻值不变
B．流入风速仪的风的温度不变时，所测风速增大，金属丝两端的电压增大
C．若风速仪测得的电压越大，流入风速仪的风的温度越高，则风速越大
D．若，风速仪测得温度为0℃与30℃的风速相同，则金属丝两端的电压之比为
【答案】B,C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；焦耳定律的应用
【解析】【解答】A选项分析：根据图乙显示，当金属丝温度升至时，其电阻值呈现上升趋势，因此A选项的结论是错误的。
B选项分析：当流入风速仪的气流温度保持恒定时，风速增加会导致气流带走更多热量。为维持金属丝温度恒定，必须增大电流。图中可知，金属丝随着温度的增加而增加，所以温度不变电阻不变，根据欧姆定律U=IR，金属丝两端电压必然增大，故B选项正确。
C选项分析：风速仪显示的电压升高，根据Q=UIt分析可知说明单位时间内产生的焦耳热增加。若气流温度升高，金属丝与气流的温差减小，导致热交换效率降低。为保持恒温状态，需要相应提高风速，因此C选项正确。
D选项分析：在固定风速下，单位时间热交换量与温差成正比。当测得气温为0℃时，温差ΔT1=150℃-0℃=150℃；当测得气温为30℃时，温差ΔT2=150℃-30℃=120℃，热量比值为：， 恒温时，单位时间内金属丝产生的热量与风带走的热量相等 ，根据焦耳定律推导电压比： 与选项表述不符，故D选项错误。
综上所述，正确答案为B、C选项。
【分析】1、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压；
2、焦耳定律：公式为Q=UIt，所以电压增加，导体产生热量增加。
3、根据题目分析，当温度升高，热敏电阻增加，进而分析题目所给选项。
三、实验探究题（16．17每空2分，23题3分，其他每空1分）
16．小岩利用电压表和电流表测量小灯泡的电功率。实验过程中，与小灯泡并联的电压表的示数如图甲所示，与小灯泡串联的电流表的示数如图乙所示，则电压表的示数为　 　V，电流表的示数为　 　A，此时所测量的小灯泡的电功率为　 　W。
【答案】2；0.3；0.6
【知识点】电流的测量及电流表的使用；电压的测量及电压表的使用；电功率的测量
【解析】【解答】 电压表选择0~3V量程，最小刻度为0.1V，因此读数为2V。
电流表使用0~0.6A量程，分度值为0.02A，测得电流为0.3A。
根据电功率计算公式可得灯泡功率：P=UI=2V×0.3A=0.6W
【分析】电流表、电压表的连接：电流表与待测原件串联；电压表的与待测原件并联，连接过程需要电流正极流入负极流出，同时选择合适的量程。
电功率的计算：公式为P=UI。
17．有甲、乙两种不同品牌的保温杯，为了比较这两种品牌的保温杯盛水时的保温效果，小明按照科学探究的程序，明确了具体的探究问题，选择了适当的器材，在控制变量的前提下，在室内进行了实验，得到了一段时间内，甲、乙两种保温杯内水的温度的实验数据，根据数据绘制的图像如图所示。请你根据图像所提供的信息回答以下问题：
⑴小明探究的问题的自变量是　 　。（选填选项前的字母）
A．保温杯的品牌 B．水冷却的时间 C．水的温度
⑵请比较甲、乙两种保温杯的保温效果：　 　。（选填选项前的字母）
A．甲保温杯的保温效果好
B．乙保温杯的保温效果好
C．甲、乙两种保温杯的保温效果一样好
⑶请估计实验过程中第5小时的室温：　 　℃。
【答案】B；B；20
【知识点】控制变量法与探究性实验方案；热传递的概念与方式
【解析】【解答】(1)要比较两种品牌保温杯的保温效果，实质是比较两种保温杯中水温随时间变化的规律。因此，本实验的自变量是水冷却的时间，正确答案应选择B。
(2)根据实验数据图示可以观察到，甲保温杯中水温随时间下降速度明显快于乙保温杯，这表明乙保温杯的保温性能更优，故正确答案选择B。
(3)实验数据显示，甲保温杯中的水温在第4小时后稳定维持在20℃不再变化，由此可以确定第5小时时的环境室温为20℃。
【分析】探究保温效果，无法直接观察，可以将相同温度的水冷却相同的温度的时间作为观察指标；冷却至相同温度的时间少，即冷却速度快，则保温效果差，在实验过程中，会发现温度会逐渐收敛到室温不变。
18．如图是小乔和小丽在做“探究电流与电压和电阻的关系”的实验电路图。
（1）在探究“电流与电压的关系”时，选择的研究对象是定值电阻R而不是小灯泡，理由是：　 　；
（2）在探究“电流与电阻的关系”时，所选定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、和20Ω，并按下列步骤进行实验：
①将5Ω的电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为3V，记下电流表的示数I，断开开关S；
②用10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路，闭合闭合开关S，　 　，记下电流表的示数I，断开开关S；
③用20Ω的电阻替换10Ω的电阻接入电路，闭合闭合开关S，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电压表的示数大于3V，实验无法进行下去．请写出一种解决问题的方法：　 　。
【答案】定值电阻的阻值不变，而灯泡的电阻与温度有关；调节滑动变阻器，使电压表示数仍为3V；换用最大阻值较大的滑动变阻器（或换用电压较低的电源）
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】在探究“电流与电压的关系”实验中，需要保持电阻不变。由于小灯泡的电阻会随温度变化而变化，因此实验研究对象应选择定值电阻R，以确保电阻值恒定。
当使用5Ω电阻时电压表示数为3V。更换为10Ω电阻后，闭合开关S，应调节滑动变阻器使电压表示数保持3V不变，记录此时电流表的示数I，然后断开开关S。
当更换为20Ω电阻时，发现电压表示数超过3V。可能原因包括：滑动变阻器最大阻值不足导致分压太小、设定的控制电压过低或电源电压过高。解决方案建议：更换更大阻值的滑动变阻器或改用较低电压的电源。
【分析】探究“电流与电压的关系”实验，变量为电压，保持电阻不变，探究“电流与电阻的关系”时，变量为电阻，保持电压不变，
串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比，待测电阻的电压无法降低，表明电源电压过大或者变阻器电阻较小分压过少导致。
19．如图甲和乙是探究电流通过导体时产生热量与哪些因素有关的实验装置，装置中完全相同的透明容器中密封着初温、质量相同的空气，容器中都有一段电阻丝，U型管内各有一段水柱，初始时U型管内各液面均在同一水平面上。
（1）把甲装置接入电路中，可探究电流产生的热量与　 　的关系；
（2）把乙装置接入电路中，通电一段时间后两U型管内液面的位置如图中所示，则可说明　 　（选填“左”或“右”）容器中电阻丝产生的热量较多；
（3）科学探究中有些物理量不易直接测量或观察，通常利用测量或观察其他量的方法来代替需要观测的物理量。例如本实验中，利用比较U型管两侧液面高度差的大小来比较两根电阻丝中产生热量的多少。请你至少列举一例，说明此种方法在其他实验中的应用。应用举例：　 　。
【答案】电阻；左；见解析
【知识点】焦耳定律；电流的热效应
【解析】【解答】在甲装置中，电阻丝串联连接至电源，保持电流I和通电时间t相同，通过改变电阻值来研究导体发热量与电阻的关系。根据图乙显示，左侧U形管液面高度差较大，表明左侧电阻丝产生的热量更多。
该实验采用转换法，通过观察U形管两侧液面高度差间接反映电阻丝发热量。类似方法也应用于动能实验中，通过测量木块被撞击后的运动距离来评估动能大小。
【分析】探究电流的热效应：原理为焦耳定律Q=I2Rt，所以产热量和电阻成正比，和电流的平方成正比，实验中通过液面高度差的变化作为观察指标转化为电流的产热量。
转换法：在物理实验中，某些物理量（内能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如本题中热能的大小难以直接测量，所以需要通过 液面高度差的变化进行测量；控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如电流的热效应的影响因素有：电阻和电流。在探究某个单一变量对物理量的影响时，需要控制其余变量相同，如探究 导体的发热量可能与导体的电阻的关系时，需要电流相同，故选择串联电路。
20．如图所示，实验桌上有两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等，初温相同的煤油，完全相同的温度计，烧瓶内还分别装有阻值为10Ω的电阻丝R1和阻值为5Ω的电阻丝R2。实验桌上还有满足实验要求的电源、电阻箱和开关各一个，电流表和停表各一块，导线若干。小新利用上述实验器材证明“电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关”。
小新的主要实验过程如下：
①将电阻箱、电流表及图所示的装置甲等电路元件串联接入电路中，将电阻箱的阻值调为5Ω；
②闭合开关，同时按下停表开始计时，记录电流表的示数为0.3A，通电时间为2min时，停止计时，记录此时温度计的示数40℃，断开开关；
③用图所示的装置乙替换电路中的装置甲，将电阻箱的阻值调为10Ω，闭合开关，同时按下停表开始计时，观察电流表示数仍为0.3A，当温度计示数为40℃时，停止计时，读出通电时间5min，记录数据，断开开关；
于是小新认为“电流表通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关”。
请根据以上叙述回答下列问题：
（1）小新实验过程中存在的问题：　 　；
（2）请你针对小新实验过程汇总存在的问题，写出改进措施：　 　。
【答案】没有控制时间一定；加热相同的时间，观察温度计示数变化
【知识点】焦耳定律；电流的热效应
【解析】【解答】根据焦耳定律可知：电阻产生的热量与电流平方、电阻值及通电时间成正比。要研究热量与电阻的关系，必须控制和相同。原实验的错误在于电流恒定时未控制时间相同。
改进方案：保持加热时间相同，通过温度计示数变化来比较热量差异。
【分析】探究电流的热效应：原理为焦耳定律Q=I2Rt，所以产热量和电阻成正比，和电流的平方成正比，实验中通过液面高度差的变化作为观察指标转化为电流的产热量。
研究热量与电阻的关系，变量为电阻。
21．小英在做用滑动变阻器改变灯泡亮度的实验时，连接了如图16所示的电路。她闭合开关S后，发现灯泡L不亮，她将滑动变阻器的滑片P从右端滑动到左端，再滑动到右端的过程中，灯泡L始终不发光。为了排除电路故障，小英用量程为0~3V的电压表进行检查判断。她将电压表的负接线柱与A接线柱连接，电压表正接线柱依次与其他接线柱连接，对应出现的电压表示数如下表所示。
电压表正接线拄与其他接线柱连接情况 电压表示数/V
与B接线柱连接 3
与C接线柱连接 3
与D接线柱连接 3
与E接线柱连接 3
与F接线柱连接 0
根据以上信息，可判断段电路一定出现了故障。
【答案】EF
【知识点】电路故障的判断；滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】当电压表负接线柱接A点，正接线柱接B点时，电压表显示读数，这表明电源工作正常。将电压表正接线柱改接C点后仍有示数，说明BC段电路导通良好。
继续将正接线柱移至D点仍显示读数，证明BD段电路连接正常。
正接线柱接E点时电压表仍有示数，说明BE段电路完好。
但当正接线柱接F点时电压表无示数，这表明BF段电路存在断路故障。
综合以上测试结果，由于AE段电路已被证实完好，而BF段出现断路，因此故障点必定位于EF之间，最可能的原因是灯泡发生了断路故障。
【分析】当电压表并联在电源两端，可以测量电源电压，电压表并联在AC两端测量AC两端电压，只要电压表有示数，说明电路属于通路，当电压表无示数时，说明电路中存在断路，据此判断断路位置。
22．小阳同学利用滑动变阻器RP、电阻箱R、电压表、电压恒定的电源、开关等器材设计了测量电阻的实验电路，如图所示。
（1）请补充主要实验步骤：
①按电路图连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大端；
②闭合S1，　 　，记录电压表的示数U；
③闭合S1，　 　，使电压表的示数　 　；
④记录电阻箱的阻值R0；
（2）待测电阻的阻值Rx=　 　。（用测量量表示）
【答案】（1）接2；接1，调节电阻箱R；仍为U
（2）R0
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】（1）实验步骤如下：①首先按照电路图连接电路，并将滑动变阻器的阻值调整至最大值；②闭合开关S1，将开关S2接至2位置，此时待测电阻Rx与滑动变阻器RP串联，电压表测量滑动变阻器RP两端的电压，记录电压表示数U；③保持S1闭合，将S2切换至1位置，此时电阻箱R与滑动变阻器RP串联，电压表仍测量RP两端电压，调节电阻箱R的阻值，使电压表示数恢复为U；④记录此时电阻箱的阻值R0。
（2）原理分析：在步骤②和③中，滑动变阻器RP的分压相同，说明待测电阻Rx和电阻箱R的分压也相同。根据等效替代原理，待测电阻的阻值满足关系式：。
【分析】使用等效代替法测量定值电阻，本题目中，使用待测电阻和电阻箱分别和变阻器串联，电压表测量变阻器，当电阻箱和待测电阻电阻相同时，电压表示数相同，据此计算待测电阻。
（1）[1][2][3]①按电路图连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大端；
②闭合S1，接2，和滑动变阻器RP串联，电压表测滑动变阻器RP电压，记录电压表的示数U；
③闭合S1，接1，电阻箱R和滑动变阻器RP串联，电压表测滑动变阻器RP电压，调节电阻箱R，使电压表的示数仍为U；
④记录电阻箱的阻值R0。
（2）步骤②和③中，滑动变阻器RP分压相同，则和电阻箱R分压相同，根据等效替代法可知，待测电阻的阻值。
23．小京在复习时，用两端电压不变的电源及其他器材再次做了如图所示的实验。她将电阻丝R1、R2先后分别接入电路中的a、b两端，闭合开关后，观察到接入R2时，小灯泡的亮度更亮，电流表的示数更大。已知灯泡亮度变亮时，灯丝电阻变大。请分析并判断R1与R2阻值的大小关系。（可画电路图辅助说明）
【答案】R1、R2接入电路中可得如下等效电路
由题目信息“接入R2时，小灯泡的亮度更亮，电流表的示数更大”可知I1RL。
总电压不变，由欧姆定律可得UL=I1RL、UL'=I2RL'，由此可得UL根据串联电路电压规律可得U1>U2
根据欧姆定律得R1>R2
故R1与R2阻值的大小关系为R1>R2
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】分别将R1、R2接入电路中，等效电路如图甲、乙所示：
电源电压U不变，接入R2时，小灯泡的亮度更亮，电流表的示数更大，则电流I1【分析】在串联电路中，电流较大，电阻较小，可以判断电阻的大小。
四、科普阅读题（共4分）
24．请阅读《特高压输电》并回答问题。
特高压输电
特高压输电是指800千伏及以上直流输电电压和1000千伏及以上交流输电电压等级。之所以采用特高压输电的方式是因为在相同输电功率的情况下，电压越高电流就越小，这样就能减少输电时的电流，从而降低因电流产生的热损耗和降低远距离输电的材料成本。特高压输电输送容量大、送电距离长、线路损耗低、占用土地少。100万伏特高压输电线路输送电能的能力（技术上叫输送容量）是50万伏超高压输电线路的5倍。所以有人这样比喻，特高压输电是“电力高速公路”。
在电力工程技术上有一个名词叫“经济输送距离”，是指某一电压等级输电线路最经济的输送距离。因为输电线路在输送电能的同时本身也有损耗，线路太长，损耗太大，经济上不合算。50万伏超高压输电线路的经济输送距离一般为600~800公里，而100万伏特高压输电线路因为电压提高了，能达到1000~1500公里甚至更长，这样就能解决把西部能源搬到中东部地区使用的问题。
特高压直流输电技术解决了国内的电力输送问题，为全球能源互联提供了“中国方案”，推动我国能源领域高新技术强势“走出去”。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）有人将特高压输电比喻为“电力高速公路”，是由于　 　；
（2）不同电压等级的输电线路有不同的“经济输送距离”，其原因是___________；
A．输电线路是导体
B．输电线路中有电流通过
C．输电线路的长度越长电阻越大
（3）请你分析通过提高电压从而降低电流产生的热损耗的原因，并写出依据的公式。
【答案】（1）特高压输电输送容量大、送电距离长、线路损耗低、占用土地少；
（2）C
（3）输电时，根据P损耗=I2R得到，电线电阻相同时，电流越小，热损耗越少。一般输送功率不变，则根据P输=UI得，则可看出，提高电压会使电流减小，会降低电流产生的热损耗。依据的公式为P=UI和P=I2R。
【知识点】电功率的计算；物理学方法
【解析】【解答】（1）文章第二段，第三句指出，特高压输电输送容量大、送电距离长、线路损耗低、占用土地少。
（2）文章第三段，第二句指出，因为输电线路在输送电能的同时本身也有损耗，线路太长，损耗太大，经济上不合算。在材料和横截面积相同时，电阻越长，电阻越大，故选：C。
（3）输电时，根据P损耗=I2R得到，电线电阻相同时，I越小，热损耗越少。一般输送功率不变，则根据P输=UI得，，则可看出，提高电压会使电流减小，会降低电流产生的热损耗。
故答案为：（1）特高压输电输送容量大、送电距离长、线路损耗低、占用土地少；（2）C；（3）输电时，根据P损耗=I2R得到，电线电阻相同时，电流越小，热损耗越少。一般输送功率不变，则根据P输=UI得，则可看出，提高电压会使电流减小，会降低电流产生的热损耗。依据的公式为P=UI和P=I2R。【分析】（1）阅读文章第二段，回答该问题。
（2）阅读文章第三段，找到答案。
（3）根据P损耗=I2R和P输=UI两个公式分析。
（1）根据短文知道，“特高压输电输送容量大、送电距离长、线路损耗低、占用土地少。100万伏特高压输电线路输送电能的能力（技术上叫输送容量）是50万伏超高压输电线路的5倍。”所以，有人将特高压输电比喻为“电力高速公路”。
（2）根据短文知道“因为输电线路在输送电能的同时本身也有损耗，线路太长，损耗太大，经济上不合算。”即输电线路的长度越长电阻越大。
故选C。
（3）因为在相同输电功率的情况下，由知道，电压越高，则电流越小；输电导线上产生的电热功率为，由于输电线的电阻不变，电流减小，因此在输电线上的热损失减小。
五、计算题（共8分，每题4分）
25．如图甲是通过小灯泡RL的电流随电压变化的图像。将它与定值电阻R接入如图乙所示的电路中，电源电压是6V保持不变。闭合开关S，电流表的示数为0.4A。
（1）小灯泡的实际功率是多少；
（2）经过10s电路消耗的电能为多少。
【答案】（1）解：由图乙可知，小灯泡RL与定值电阻R串联，电流表测量电路中的电流，电压表测灯泡电压。电流表的示数为0.4A，根据串联电路的电流特点，通过小灯泡的电流为0.4A，由图甲的I-U图像可知，此时小灯泡两端的电压UL = 4V。则小灯泡的实际功率为。
（2）解：经过10s电路消耗的电能为。
【知识点】电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）由图乙可知，小灯泡RL与定值电阻R首尾依次相连，属于串联，电流表测量电路中的电流，电压表并联在灯泡两端，测灯泡电压。通过小灯泡的电流为0.4A，由图甲的I-U图像可知，此时小灯泡两端的电压UL 。根据P=UI计算可知小灯泡的实际功率；
（2）根据W=UIt计算可知经过10s电路消耗的电能。
（1）由图乙可知，小灯泡RL与定值电阻R串联，电流表测量电路中的电流，电压表测灯泡电压。电流表的示数为0.4A，根据串联电路的电流特点，通过小灯泡的电流为0.4A，由图甲的I-U图像可知，此时小灯泡两端的电压UL = 4V。则小灯泡的实际功率为
（2）经过10s电路消耗的电能为
26．如图所示的是某款两挡电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝，R1=550Ω，R2=44Ω。该电热器接入电压为220V的电路中。求：
（1）请画出高、低温挡所对应的等效电路图。
（2）低温挡时电路中的电流。
（3）高温挡时电热器的电功率
【答案】（1） 解：当开关、均闭合时，与并联接入电路，此时总电阻、；当开关闭合，开关断开时，只有接入电路，此时电路中总电阻为。由可知，当电压一定时，电阻越小，功率越大，为高温档；电阻越大，功率越小，为低温档。因为，
所以当开关、均闭合时，电路处于高温挡，等效电路图为：；当开关闭合，开关断开时，电路处于低温档，等效电路图为：。
（2）解：由第（1）小问分析可知，低温档时，开关闭合，开关断开，只有接入电路，低温档时电路中的电流。
（3）解：由第（1）小问分析可知，高温档时，开关、均闭合，与并联接入电路，的电功率为，的电功率为，高温档时电热器的电功率。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【分析】（1）当开关、均闭合时，与并联，此时总电阻、；由可知，此时处于高温档；当开关闭合，开关断开时，只有接入电路，根据电功率公式可知，此时属于低温档。所以当开关、均闭合时，电路处于高温挡，等效电路图为：；当开关闭合，开关断开时，电路处于低温档，等效电路图为：
（2）由第（1）小问分析可知，低温档时，只有接入电路，根据欧姆定律计算可知低温档时电路中的电流；
（3）由第（1）小问分析可知，高温档时，与并联接入电路，的电功率为，的电功率为，所以高温档时电热器的电功率。
（1）当开关、均闭合时，与并联接入电路，此时总电阻、；当开关闭合，开关断开时，只有接入电路，此时电路中总电阻为。由可知，当电压一定时，电阻越小，功率越大，为高温档；电阻越大，功率越小，为低温档。因为，
所以当开关、均闭合时，电路处于高温挡，等效电路图为：；
当开关闭合，开关断开时，电路处于低温档，等效电路图为：
（2）由第（1）小问分析可知，低温档时，开关闭合，开关断开，只有接入电路，低温档时电路中的电流
（3）由第（1）小问分析可知，高温档时，开关、均闭合，与并联接入电路，的电功率为
的电功率为
高温档时电热器的电功率
六、附加：（自主挑战，单独找老师讨论）
27．实验桌上有三个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等的煤油、型号相同的温度计和阻值相等且不变的电阻丝R，如图所示．另外，还有满足实验要求的电源、滑动变阻器和开关各一个，电流表和停表各一块，导线若干．请利用上述实验器材，设计一个实验证明：“保持电阻阻值不变，在相同时间内通过电阻的电流越大，电流通过电阻产生的热量越多”．实验设计中可用煤油升高的温度Δt的大小表示电流通过电阻丝R产生热量的多少．请画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表格．
【答案】解：首先进行电流表调零操作，观察各温度计读数，确保三瓶液体的初始温度相同，记为。按照图示方式连接电路，断开开关S，将滑动变阻器调至最大阻值位置：
闭合开关S，调节滑片P使电流表示数达到，同时启动计时器。经过固定时间T后，记录此时温度计读数，将和填入数据表格。
断开开关S，拆除烧瓶甲，将烧瓶乙接入电路，并将滑动变阻器重新调至最大阻值。再次闭合开关S，调节滑片P使电流表示数为，同时启动计时器。经过相同时间T后，记录温度读数，填入表格。重复上述操作：拆除烧瓶乙，接入烧瓶丙，记录电流值和温度。
计算温升值：，，，并将结果填入数据表格。
T/s 　 　 　
I/A 　 　 　
Δt/℃ 　 　 　
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】首先进行电流表调零操作，观察各温度计读数，确保三瓶液体的初始温度相同，记为。按照图示方式连接电路，断开开关S，将滑动变阻器调至最大阻值位置：
闭合开关S，调节滑片P使电流表示数达到，同时启动计时器。经过固定时间T后，记录此时温度计读数，将和填入数据表格。
断开开关S，拆除烧瓶甲，将烧瓶乙接入电路，并将滑动变阻器重新调至最大阻值。再次闭合开关S，调节滑片P使电流表示数为，同时启动计时器。经过相同时间T后，记录温度读数，填入表格。重复上述操作：拆除烧瓶乙，接入烧瓶丙，记录电流值和温度。
计算温升值：，，，并将结果填入数据表格。
T/s 　 　 　
I/A 　 　 　
Δt/℃ 　 　 　
【分析】探究电流的热效应：原理为焦耳定律Q=I2Rt，所以产热量和电阻成正比，和电流的平方成正比，实验中通过液面高度差的变化作为观察指标转化为电流的产热量。
转换法：在物理实验中，某些物理量（内能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如本题中热能的大小难以直接测量，所以需要通过 液面高度差的变化进行测量；控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如电流的热效应的影响因素有：电阻和电流。在探究某个单一变量对物理量的影响时，需要控制其余变量相同，如探究 导体的发热量可能与导体的电阻的关系时，需要电流相同，故选择串联电路。
28．冬季，养鸡场为了提高产蛋量，夜间需要在鸡舍里用电热器加热并用灯泡照明；白天只需要在鸡舍里用电热器加热，不需要用灯泡照明。小阳根据上述要求设计了一种加热照明装置，这个装置的电路图如图所示，电阻R1和R2是两个用来加热且阻值不变的电阻丝，灯L是标有“220V 160W”的照明灯泡，开关S1、S2的通断只有两种状态，一种是同时断开，另一种是同时闭合。该装置从早晨7∶00至17∶00处于白天工作状态，连续正常工作10h，这段时间内电流表的示数为5.5A，电阻R1的电功率为P1，电阻R2的电功率为P2，电路的总电功率为P；该装置从17∶00至第二天早晨7∶00处于夜间工作状态，连续正常工作14h。已知：电源两端的电压U恒为220V，。求：
（1）总电功率P；
（2）电阻R2的阻值；
（3）从早晨7∶00到第二天早晨7∶00的24h内，该加热照明装置共消耗电能多少千瓦时。
【答案】解：(1)电路白天工作时，开关S1、S2同时断开，两电热丝串联，电流表测电路中的电流，则电路的总功率P=UI=220V×5.5A=1210W
(2)电路白天工作时，两电热丝串联，因串联电路中各处的电流相等，且P1∶P2=1∶3；所以，由P=I2R可得，R1与R2的阻值之比=
即R2=3R1，由I=可得，电路中的总电阻R=40Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以R=R1+R2=R1+3R1=4R1=40Ω
解得：R1=10Ω，R2=30Ω。
(3)电路夜间工作时，开关S1、S2同时闭合，灯泡L与R1并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，R1的电功率P1'4840W；电路的总功率P'=P1'+PL=4840W+160W=5000W；由P=可得，该加热照明装置24h消耗的电能W=P1t1+P2t2=1.21kW×10h+5kW×14h=82.1kW h。
答：(1)总电功率为1210W；
(2)电阻R2的阻值为30Ω；
(3)从早晨7∶00到第二天早晨7∶00的24h内，该加热照明装置共消耗电能为82.1kW h。
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】(1)电路白天工作时，开关S1、S2同时断开，两电热丝串联，电流表测电路中的电流，根据P=UI计算电路的总功率；
(2)电路白天工作时，两电热丝串联，P1∶P2=1∶3，I1∶I2=1∶1；由P=I2R可得，R1与R2的阻值之比=，由I=可得，电路中的总电阻R=40Ω，根据电阻的串联可知R=R1+R2；据此求解R1，R2。
(3)电路夜间工作时，开关S1、S2同时闭合，灯泡L与R1并联，R1的电功率P1'；电路的总功率P'=P1'+PL；根据W=Pt计算可知该加热照明装置24h消耗的电能。
1 / 1北京市中国人民大学附属中学朝阳学校2025-2026学年九年级上学期统练十一物理试题
一、单项选择题（下列每题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意。共24分，每题2分）
1．下列物品中，通常情况下属于导体的是（　　）
A．陶瓷碗 B．橡胶手套 C．钢尺 D．塑料笔杆
2．如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
A． B．
C． D．
3．下列实例中，通过做功的方式改变物体内能的是（　　）
A．用锯条锯木头，锯条温度升高
B．向饮料中加冰块，饮料温度降低
C．寒冬，用热水袋暖手，手感到温暖
D．盛夏，阳光曝晒路面，路面温度升高
4．小宁用四盏灯、两个开关，设计了教室的照明电路，要求每个开关都能独立控制两盏灯。如图所示的电路图中，符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
5．我国法律规定，驾驶员醉驾要负刑事责任。为了判断驾驶员是否酒后驾车，交警需要用酒精测试仪对驾驶员进行检测。小林设计了一种酒精测试仪的电路，如图所示。图中R为定值电阻；Q为酒精气敏元件，它在电路中的作用相当于一个可变电阻，其阻值随被测的酒精气体浓度的增大而增大。电源两端的电压不变，闭合开关S，当气敏元件所测酒精气体的浓度增大时，则下列判断中正确的是（　　）
A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电压表示数变大，电流表示数变大
C．电压表示数变小，电流表示数变小
D．电压表示数变小，电流表示数变大
6．下列说法中正确的是（　　）
A．电饭锅工作时，将内能转化为电能
B．电风扇工作时，将机械能转化为电能
C．干电池给灯泡供电时，将电能转化为化学能
D．在阳光照射时，太阳能电池将太阳能转化为电能
7．通常情况下，关于一段粗细均匀的镍铬合金丝的电阻，下列说法中正确的是（　　）
A．合金丝的电阻跟该合金丝的长度有关
B．合金丝的电阻跟合金丝的横截面积无关
C．合金丝两端的电压越大，合金丝的电阻越小
D．通过合金丝的电流越小，合金丝的电阻越大
8．图所示为两个相同的验电器甲和乙．甲带电，金属箔张开；乙不带电，金属箔闭合．下列说法正确的是（　　）
A．验电器甲的两片金属箔由于带异种电荷而张开
B．验电器甲的两片金属箔一定是由于都带正电荷而张开
C．用手指接触验电器甲的金属球时，甲的金属箔张开角度不变
D．用带绝缘柄的金属棒把甲、乙的金属球连接起来，乙的金属箔片张开一定角度
9．小明用三个电流表和两个小灯泡做实验，检验并联电路干路电流是否等于各支路电流之和，其连接的电路如图所示，这个电路中只有一根导线接错了，接错的这根导线是（　　）
A．导线AB B．导线CD C．导线EF D．导线CG
10．某同学分别按图甲、乙两种方式将定值电阻R1、R2连接在电源电压均为U并保持不变的电路中，电阻阻值，下列说法正确的是（　　）
A．甲图中通过的电流大于通过的电流
B．乙图中通过的电流小于通过的电流
C．甲图中的总电阻等于乙图中的总电阻
D．甲图中的总功率小于乙图中的总功率
11．如图所示电路中电源电压不变，灯泡标有“”，灯泡标有“”，灯丝电阻不随温度变化。闭合开关S，其中一个灯泡能正常发光，另一个灯泡的亮度比其正常发光时暗。下列说法正确的是（　　）
A．正常发光
B．电路总功率为
C．电源电压为
D．的实际功率比的实际功率大
12．如图甲所示，电源电压恒定，电压表V1量程为0~15V，电压表V2量程为0~3V，电流表A量程为0~0.6A，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。在保证电路元件安全的前提下，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，某一电压表示数与电流表示数关系图像如图乙所示。则下列说法正确的有（　　）
A．电源电压为3.5V
B．定值电阻R1的阻值为2.5Ω
C．定值电阻R1的最小电功率为0.45W
D．滑动变阻器的调节范围2.5-20Ω
二、多项选择题（下列每题均有四个选项，其中符合题意的选项均多于一个。共6分，每题2分。每题选项全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分）
13．下列说法中正确的是（　　）
A．液体吸收热量，温度一定升高
B．液体的沸点随液面上方的气压增大而降低
C．组成物质的分子之间的引力和斥力是同时存在的
D．组成物质的大量分子无规则运动的剧烈程度与温度有关
14．下列说法中正确的是（　　）
A．风力发电机可以将机械能转化为电能
B．太阳能电池可以将太阳能转化为电能
C．电暖气正常工作时，主要是将电能转化为机械能
D．电风扇正常工作时，主要是将电能转化为机械能
15．图甲所示的是恒温式热线风速仪的结构示意图，将一根细金属丝置于圆柱形通道内，设定其工作温度为。使用时接通电路，金属丝升温到，风流过通道时，会带走部分热量，风速仪通过改变流过金属丝的电流维持金属丝的温度不变，此时单位时间内金属丝产生的热量与风带走的热量相等，风速仪通过测量金属丝两端的电压、风进入通道时风的温度，从而实现对风速的测量。已知风速越大、金属丝和风的温度差越大，单位时间内风带走的热量越多；当风速一定时，单位时间内风带走的热量与金属丝和风的温度差成正比。金属丝电阻R随温度t变化的关系如图乙所示。假设空气密度始终不变，下列说法正确的是（　　）
A．金属丝升温到的过程中阻值不变
B．流入风速仪的风的温度不变时，所测风速增大，金属丝两端的电压增大
C．若风速仪测得的电压越大，流入风速仪的风的温度越高，则风速越大
D．若，风速仪测得温度为0℃与30℃的风速相同，则金属丝两端的电压之比为
三、实验探究题（16．17每空2分，23题3分，其他每空1分）
16．小岩利用电压表和电流表测量小灯泡的电功率。实验过程中，与小灯泡并联的电压表的示数如图甲所示，与小灯泡串联的电流表的示数如图乙所示，则电压表的示数为　 　V，电流表的示数为　 　A，此时所测量的小灯泡的电功率为　 　W。
17．有甲、乙两种不同品牌的保温杯，为了比较这两种品牌的保温杯盛水时的保温效果，小明按照科学探究的程序，明确了具体的探究问题，选择了适当的器材，在控制变量的前提下，在室内进行了实验，得到了一段时间内，甲、乙两种保温杯内水的温度的实验数据，根据数据绘制的图像如图所示。请你根据图像所提供的信息回答以下问题：
⑴小明探究的问题的自变量是　 　。（选填选项前的字母）
A．保温杯的品牌 B．水冷却的时间 C．水的温度
⑵请比较甲、乙两种保温杯的保温效果：　 　。（选填选项前的字母）
A．甲保温杯的保温效果好
B．乙保温杯的保温效果好
C．甲、乙两种保温杯的保温效果一样好
⑶请估计实验过程中第5小时的室温：　 　℃。
18．如图是小乔和小丽在做“探究电流与电压和电阻的关系”的实验电路图。
（1）在探究“电流与电压的关系”时，选择的研究对象是定值电阻R而不是小灯泡，理由是：　 　；
（2）在探究“电流与电阻的关系”时，所选定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、和20Ω，并按下列步骤进行实验：
①将5Ω的电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为3V，记下电流表的示数I，断开开关S；
②用10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路，闭合闭合开关S，　 　，记下电流表的示数I，断开开关S；
③用20Ω的电阻替换10Ω的电阻接入电路，闭合闭合开关S，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电压表的示数大于3V，实验无法进行下去．请写出一种解决问题的方法：　 　。
19．如图甲和乙是探究电流通过导体时产生热量与哪些因素有关的实验装置，装置中完全相同的透明容器中密封着初温、质量相同的空气，容器中都有一段电阻丝，U型管内各有一段水柱，初始时U型管内各液面均在同一水平面上。
（1）把甲装置接入电路中，可探究电流产生的热量与　 　的关系；
（2）把乙装置接入电路中，通电一段时间后两U型管内液面的位置如图中所示，则可说明　 　（选填“左”或“右”）容器中电阻丝产生的热量较多；
（3）科学探究中有些物理量不易直接测量或观察，通常利用测量或观察其他量的方法来代替需要观测的物理量。例如本实验中，利用比较U型管两侧液面高度差的大小来比较两根电阻丝中产生热量的多少。请你至少列举一例，说明此种方法在其他实验中的应用。应用举例：　 　。
20．如图所示，实验桌上有两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等，初温相同的煤油，完全相同的温度计，烧瓶内还分别装有阻值为10Ω的电阻丝R1和阻值为5Ω的电阻丝R2。实验桌上还有满足实验要求的电源、电阻箱和开关各一个，电流表和停表各一块，导线若干。小新利用上述实验器材证明“电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关”。
小新的主要实验过程如下：
①将电阻箱、电流表及图所示的装置甲等电路元件串联接入电路中，将电阻箱的阻值调为5Ω；
②闭合开关，同时按下停表开始计时，记录电流表的示数为0.3A，通电时间为2min时，停止计时，记录此时温度计的示数40℃，断开开关；
③用图所示的装置乙替换电路中的装置甲，将电阻箱的阻值调为10Ω，闭合开关，同时按下停表开始计时，观察电流表示数仍为0.3A，当温度计示数为40℃时，停止计时，读出通电时间5min，记录数据，断开开关；
于是小新认为“电流表通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关”。
请根据以上叙述回答下列问题：
（1）小新实验过程中存在的问题：　 　；
（2）请你针对小新实验过程汇总存在的问题，写出改进措施：　 　。
21．小英在做用滑动变阻器改变灯泡亮度的实验时，连接了如图16所示的电路。她闭合开关S后，发现灯泡L不亮，她将滑动变阻器的滑片P从右端滑动到左端，再滑动到右端的过程中，灯泡L始终不发光。为了排除电路故障，小英用量程为0~3V的电压表进行检查判断。她将电压表的负接线柱与A接线柱连接，电压表正接线柱依次与其他接线柱连接，对应出现的电压表示数如下表所示。
电压表正接线拄与其他接线柱连接情况 电压表示数/V
与B接线柱连接 3
与C接线柱连接 3
与D接线柱连接 3
与E接线柱连接 3
与F接线柱连接 0
根据以上信息，可判断段电路一定出现了故障。
22．小阳同学利用滑动变阻器RP、电阻箱R、电压表、电压恒定的电源、开关等器材设计了测量电阻的实验电路，如图所示。
（1）请补充主要实验步骤：
①按电路图连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大端；
②闭合S1，　 　，记录电压表的示数U；
③闭合S1，　 　，使电压表的示数　 　；
④记录电阻箱的阻值R0；
（2）待测电阻的阻值Rx=　 　。（用测量量表示）
23．小京在复习时，用两端电压不变的电源及其他器材再次做了如图所示的实验。她将电阻丝R1、R2先后分别接入电路中的a、b两端，闭合开关后，观察到接入R2时，小灯泡的亮度更亮，电流表的示数更大。已知灯泡亮度变亮时，灯丝电阻变大。请分析并判断R1与R2阻值的大小关系。（可画电路图辅助说明）
四、科普阅读题（共4分）
24．请阅读《特高压输电》并回答问题。
特高压输电
特高压输电是指800千伏及以上直流输电电压和1000千伏及以上交流输电电压等级。之所以采用特高压输电的方式是因为在相同输电功率的情况下，电压越高电流就越小，这样就能减少输电时的电流，从而降低因电流产生的热损耗和降低远距离输电的材料成本。特高压输电输送容量大、送电距离长、线路损耗低、占用土地少。100万伏特高压输电线路输送电能的能力（技术上叫输送容量）是50万伏超高压输电线路的5倍。所以有人这样比喻，特高压输电是“电力高速公路”。
在电力工程技术上有一个名词叫“经济输送距离”，是指某一电压等级输电线路最经济的输送距离。因为输电线路在输送电能的同时本身也有损耗，线路太长，损耗太大，经济上不合算。50万伏超高压输电线路的经济输送距离一般为600~800公里，而100万伏特高压输电线路因为电压提高了，能达到1000~1500公里甚至更长，这样就能解决把西部能源搬到中东部地区使用的问题。
特高压直流输电技术解决了国内的电力输送问题，为全球能源互联提供了“中国方案”，推动我国能源领域高新技术强势“走出去”。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）有人将特高压输电比喻为“电力高速公路”，是由于　 　；
（2）不同电压等级的输电线路有不同的“经济输送距离”，其原因是___________；
A．输电线路是导体
B．输电线路中有电流通过
C．输电线路的长度越长电阻越大
（3）请你分析通过提高电压从而降低电流产生的热损耗的原因，并写出依据的公式。
五、计算题（共8分，每题4分）
25．如图甲是通过小灯泡RL的电流随电压变化的图像。将它与定值电阻R接入如图乙所示的电路中，电源电压是6V保持不变。闭合开关S，电流表的示数为0.4A。
（1）小灯泡的实际功率是多少；
（2）经过10s电路消耗的电能为多少。
26．如图所示的是某款两挡电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝，R1=550Ω，R2=44Ω。该电热器接入电压为220V的电路中。求：
（1）请画出高、低温挡所对应的等效电路图。
（2）低温挡时电路中的电流。
（3）高温挡时电热器的电功率
六、附加：（自主挑战，单独找老师讨论）
27．实验桌上有三个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等的煤油、型号相同的温度计和阻值相等且不变的电阻丝R，如图所示．另外，还有满足实验要求的电源、滑动变阻器和开关各一个，电流表和停表各一块，导线若干．请利用上述实验器材，设计一个实验证明：“保持电阻阻值不变，在相同时间内通过电阻的电流越大，电流通过电阻产生的热量越多”．实验设计中可用煤油升高的温度Δt的大小表示电流通过电阻丝R产生热量的多少．请画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表格．
28．冬季，养鸡场为了提高产蛋量，夜间需要在鸡舍里用电热器加热并用灯泡照明；白天只需要在鸡舍里用电热器加热，不需要用灯泡照明。小阳根据上述要求设计了一种加热照明装置，这个装置的电路图如图所示，电阻R1和R2是两个用来加热且阻值不变的电阻丝，灯L是标有“220V 160W”的照明灯泡，开关S1、S2的通断只有两种状态，一种是同时断开，另一种是同时闭合。该装置从早晨7∶00至17∶00处于白天工作状态，连续正常工作10h，这段时间内电流表的示数为5.5A，电阻R1的电功率为P1，电阻R2的电功率为P2，电路的总电功率为P；该装置从17∶00至第二天早晨7∶00处于夜间工作状态，连续正常工作14h。已知：电源两端的电压U恒为220V，。求：
（1）总电功率P；
（2）电阻R2的阻值；
（3）从早晨7∶00到第二天早晨7∶00的24h内，该加热照明装置共消耗电能多少千瓦时。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】解：陶瓷碗、橡胶手套、塑料笔杆都属于绝缘体；钢尺属于导体．
故选：C．
【分析】根据常见的导体和绝缘体进行判断．
常见的导体包括：人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等．
常见的绝缘体包括：塑料、陶瓷、橡胶、空气、玻璃等．
2．【答案】B
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】A、电脑工作时主要将电能转化为光能和少量热能，并非主要利用电流热效应，因此选项A错误。B、电饭锅工作时将电能完全转化为内能，是典型的利用电流热效应工作的电器，故选项B正确。
C、电视机工作时主要将电能转化为光能和声能，热效应是次要的，因此选项C错误。
D、电风扇依靠通电线圈在磁场中受力转动，主要将电能转化为机械能，不属于利用电流热效应，故选项D错误。
综上所述，正确答案为B。
【分析】电流流过导体时，导体要发热，这种现象是电流的热效应，常见的电器有电饭煲、电热水器等。
3．【答案】A
【知识点】做功改变物体内能
【解析】【解答】A中锯木头时，是通过做功的方法改变物体内能的，A符合题意；而BCD都是通过热传递的方法改变物体内能的。
故答案为：A
【分析】改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的.物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大.物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大；物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小.
4．【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据题目描述，教室照明电路的额定电压均为220V，要确保四盏灯都能正常发光，它们必须采用并联连接方式。同时要求每个开关能独立控制两盏灯，说明开关应位于所控制的两盏灯的干路上。
A．四盏灯串联连接，不符合并联要求，故A错误；
B．四盏灯并联，且每个开关分别控制两盏灯，完全符合题意，故B正确；
C．四盏灯并联，但只用一个总开关控制所有灯，不符合独立控制要求，故C错误；
D．四盏灯并联，但两个开关仅控制其中两盏灯，另两盏灯无开关控制，不符合控制要求，故D错误。
正确答案为B。
【分析】电路的串并联：串联：电路元件首位相连，用电器相互干扰，并联：电路元件首首相连，用电器互不干扰，开关在干路上控制整个电路的通断，开关在支路上控制单个支路的通断；家庭、公共场所的电路为并联电路。
5．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】根据电路结构分析，电阻R与气敏元件串联连接，电压表并联在电阻R两端测量其电压，电流表串联在电路中测量总电流。当环境中酒精气体浓度升高时，气敏元件的电阻值会随之增大，使得整个电路的总电阻增加。由于电源电压恒定不变，根据欧姆定律公式可推导出电路电流将减小，因此电流表的示数会减小。对于固定阻值的电阻R，根据电压公式可知，在电流减小时其两端电压也会降低，故电压表示数同步减小。由此判断，题目中的选项ABD均不正确，只有选项C符合实际情况。
故选C。
【分析】1、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
2、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
6．【答案】D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：A、电饭锅主要是用来发热的，因此，电饭锅工作时，主要将电能转化成为内能，故A错误；
B、电风扇工作时，消耗电能，使电风扇转动，得到的是机械能，故B错误；
C、干电池给灯泡供电时，将化学能转化为电能，再提供给灯泡，故C错误；
D、在阳光照射时，太阳能电池将太阳能转化为电能，故D正确．
故选D．
【分析】不同的能量之间可以进行相互的转化，根据选项中描述的物体或现象，分析其消耗了哪种能量，又得到了哪种能量，从而做出判断．
7．【答案】A
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】解：A、粗细均匀的镍铬合金丝，其电阻跟该合金丝的长度有关，故A正确；
B、电阻大小与导体的长度、材料、横截面积和温度有关，因此合金丝的电阻跟合金丝的横截面积有关，故B错误；
CD、电阻是导体本身的一种属性，其大小与电压和电流的大小无关，故CD错误．
故选A．
【分析】电阻大小与导体的长度、材料、横截面积和温度有关，因此在分析电阻的大小时应使用控制变量法，逐个因素进行比较．
8．【答案】D
【知识点】验电器的原理及使用
【解析】【解答】AB. 验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，而非 “异种电荷”。甲的金属箔张开，是因为两片金属箔带同种电荷（正电或负电），相互排斥导致张开。 故AB错误；
C． 用手指接触甲的金属球时，人体是导体，会将甲上的电荷导走（电荷转移到大地），导致甲的金属箔所带电荷量减少，张开角度变小（甚至闭合），而非 “不变”，故C错误；
D． 甲带电，乙不带电。用带绝缘柄的金属棒连接甲、乙的金属球后，甲上的电荷会通过金属棒转移到乙上，使乙的金属箔带上同种电荷（与甲相同）。根据 “同种电荷相互排斥”，乙的金属箔会张开一定角度 ，故D正确。
故选D。
【分析】（1）验电器是检验物体是否带电的仪器，其制作原理是：同种电荷相互排斥；
（2）容易导电的物质叫导体；不容易导电的物质叫绝缘体；正负电荷可以通过导体相互抵消。
9．【答案】B
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】ABCD、由题可知，要探究 并联电路干路电流与支路电流的关系，两灯泡应为并联，三个电流表分别连接在干路和两条支路中，分别测出干路电流和两条支路电流；由图可知，该电路F和G两个电流表串联在灯泡L1所在支路中，且G电流表电流从负接线柱流入，从正接线柱流出，故应将电源负极与灯泡L2相连的导线改接左下方电流表的负接线柱，即导线CD接错了，故ACD错误，B正确。
故选B。
【分析】要探究并联电路的电流关系，需要使两灯泡并联，分别测出干路和支路的电流。
10．【答案】D
【知识点】串联电路的电流规律；电阻的并联；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】A．在甲图中，电阻R1和R2串联，根据串联电路的特性，流过R1的电流与流过R2的电流相等，因此选项A的说法是错误的。
B．在乙图中，电阻R1和R2并联，两端电压相同。由于R1的阻值小于R2的阻值（R1 < R2），根据欧姆定律，通过R1的电流大于通过R2的电流，因此选项B的说法是错误的。
C．甲图中的总电阻是R1和R2的串联电阻，其值大于R2的阻值；而乙图中的总电阻是R1和R2的并联电阻，其值小于R1的阻值。因此选项C的说法是错误的。
D．甲图和乙图中的电源电压相同，但甲图的总电阻大于乙图的总电阻。根据功率公式，甲图的总功率小于乙图的总功率，因此选项D的说法是正确的。
综上所述，正确答案是D。
【分析】1、并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流，电阻规律；
2、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
3、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压；
4、电功率的计算：公式为。
11．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】A．计算灯泡L1、L2的额定电流：；，在串联电路中，电流相等，为确保安全，最大电流取0.5A。此时L1正常发光，L2亮度低于正常值。因此选项A错误。
B．计算两灯泡的电阻：、，电源电压计算：，电路总功率计算：
因此选项B错误，选项C正确。
D．根据功率公式P=I2R，两灯泡电流和电阻相同，实际功率相等，故选项D错误。
正确答案是C。
【分析】1、电功率的计算：公式为P=UI=I2R；
2、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
3、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
12．【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律；电阻的串联；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】分析电路可知，、首尾依次相连，属于串联，电流表测电路电流，电压表并联在电源两端，测电源电压，电压表并联在R2两端，测电压。电源电压恒定，所以电压表示数不变，所以图乙是电压表示数与电流表示数关系图像。
AB．由图乙可知，当电路电流为0.3A时，此时的电压为3V，根据欧姆定律以及串联电路电压规律计算可知电源电压为；电流为0.6A时，电压为1.5V，同理计算可知电源电压为 ；联立解得电源电压，。故AB错误；
CD．电路中最大电流为0.6A，变阻器阻值最小为，根据串联分压原理，电压表示数最大为3V时，变阻器阻值最大，根据串联电路电压规律计算可知此时电压最小为，结合欧姆定律计算可知电路中电流最小为，此时变阻器阻值最大为，所以滑动变阻器的调节范围2.5-10Ω，则定值电阻R1的最小电功率为
故C正确，D错误。
故选C。
【分析】1、电功率的计算：公式为P=UI；
2、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
3、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
13．【答案】C,D
【知识点】温度、热量与内能的关系；沸点及沸点与气压的关系；分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】A．液体吸收热量时，温度不一定升高。例如在沸腾过程中，液体持续吸热但温度保持不变，因此选项A是错误的。
B．液体的沸点会随着外界气压的增大而升高，所以"液体的沸点随液面上方的气压的增大而增大"的说法是错误的。
C．分子间同时存在引力和斥力，这是物质的基本性质，因此选项C是正确的。
D．分子始终在做无规则的热运动，且温度越高，分子的无规则运动越剧烈，因此选项D是正确的。
正确答案是CD。
【分析】1、内能和物体的质量、温度和状态有关，一切物体都具有内能。温度、内能、热量的关系中只有温度的改变会引起内能改变。
2、沸点和气压的关系：沸点随着气压的增加而增加，沸点随着气压的减小而减小；
3、微观粒子的构成特点：分子之间存在间隙，分子间的相互作用力包括引力和斥力；
4、分子热运动的特点：分子无规则运动，肉眼无法观察，常见例子有：气体颜色的改变，味道的扩散；且温度越高，分子热运动速度越快。
14．【答案】A,B,D
【知识点】电源及其能量转化
【解析】【解答】解：A、风力发电机是利用电磁感应现象工作的，工作时将机械能转化为电能，A符合题意；
B、使用太阳能电池的目的是将太阳能转化为电能，储存起来再加以利用，B符合题意；
C、电暖气是利用电流的热效应工作的，是将电能转化为内能，C不符合题意；
D、电风扇工作时，主要是将电能转化为机械能，使风扇转动，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量.
15．【答案】B,C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；焦耳定律的应用
【解析】【解答】A选项分析：根据图乙显示，当金属丝温度升至时，其电阻值呈现上升趋势，因此A选项的结论是错误的。
B选项分析：当流入风速仪的气流温度保持恒定时，风速增加会导致气流带走更多热量。为维持金属丝温度恒定，必须增大电流。图中可知，金属丝随着温度的增加而增加，所以温度不变电阻不变，根据欧姆定律U=IR，金属丝两端电压必然增大，故B选项正确。
C选项分析：风速仪显示的电压升高，根据Q=UIt分析可知说明单位时间内产生的焦耳热增加。若气流温度升高，金属丝与气流的温差减小，导致热交换效率降低。为保持恒温状态，需要相应提高风速，因此C选项正确。
D选项分析：在固定风速下，单位时间热交换量与温差成正比。当测得气温为0℃时，温差ΔT1=150℃-0℃=150℃；当测得气温为30℃时，温差ΔT2=150℃-30℃=120℃，热量比值为：， 恒温时，单位时间内金属丝产生的热量与风带走的热量相等 ，根据焦耳定律推导电压比： 与选项表述不符，故D选项错误。
综上所述，正确答案为B、C选项。
【分析】1、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压；
2、焦耳定律：公式为Q=UIt，所以电压增加，导体产生热量增加。
3、根据题目分析，当温度升高，热敏电阻增加，进而分析题目所给选项。
16．【答案】2；0.3；0.6
【知识点】电流的测量及电流表的使用；电压的测量及电压表的使用；电功率的测量
【解析】【解答】 电压表选择0~3V量程，最小刻度为0.1V，因此读数为2V。
电流表使用0~0.6A量程，分度值为0.02A，测得电流为0.3A。
根据电功率计算公式可得灯泡功率：P=UI=2V×0.3A=0.6W
【分析】电流表、电压表的连接：电流表与待测原件串联；电压表的与待测原件并联，连接过程需要电流正极流入负极流出，同时选择合适的量程。
电功率的计算：公式为P=UI。
17．【答案】B；B；20
【知识点】控制变量法与探究性实验方案；热传递的概念与方式
【解析】【解答】(1)要比较两种品牌保温杯的保温效果，实质是比较两种保温杯中水温随时间变化的规律。因此，本实验的自变量是水冷却的时间，正确答案应选择B。
(2)根据实验数据图示可以观察到，甲保温杯中水温随时间下降速度明显快于乙保温杯，这表明乙保温杯的保温性能更优，故正确答案选择B。
(3)实验数据显示，甲保温杯中的水温在第4小时后稳定维持在20℃不再变化，由此可以确定第5小时时的环境室温为20℃。
【分析】探究保温效果，无法直接观察，可以将相同温度的水冷却相同的温度的时间作为观察指标；冷却至相同温度的时间少，即冷却速度快，则保温效果差，在实验过程中，会发现温度会逐渐收敛到室温不变。
18．【答案】定值电阻的阻值不变，而灯泡的电阻与温度有关；调节滑动变阻器，使电压表示数仍为3V；换用最大阻值较大的滑动变阻器（或换用电压较低的电源）
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】在探究“电流与电压的关系”实验中，需要保持电阻不变。由于小灯泡的电阻会随温度变化而变化，因此实验研究对象应选择定值电阻R，以确保电阻值恒定。
当使用5Ω电阻时电压表示数为3V。更换为10Ω电阻后，闭合开关S，应调节滑动变阻器使电压表示数保持3V不变，记录此时电流表的示数I，然后断开开关S。
当更换为20Ω电阻时，发现电压表示数超过3V。可能原因包括：滑动变阻器最大阻值不足导致分压太小、设定的控制电压过低或电源电压过高。解决方案建议：更换更大阻值的滑动变阻器或改用较低电压的电源。
【分析】探究“电流与电压的关系”实验，变量为电压，保持电阻不变，探究“电流与电阻的关系”时，变量为电阻，保持电压不变，
串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比，待测电阻的电压无法降低，表明电源电压过大或者变阻器电阻较小分压过少导致。
19．【答案】电阻；左；见解析
【知识点】焦耳定律；电流的热效应
【解析】【解答】在甲装置中，电阻丝串联连接至电源，保持电流I和通电时间t相同，通过改变电阻值来研究导体发热量与电阻的关系。根据图乙显示，左侧U形管液面高度差较大，表明左侧电阻丝产生的热量更多。
该实验采用转换法，通过观察U形管两侧液面高度差间接反映电阻丝发热量。类似方法也应用于动能实验中，通过测量木块被撞击后的运动距离来评估动能大小。
【分析】探究电流的热效应：原理为焦耳定律Q=I2Rt，所以产热量和电阻成正比，和电流的平方成正比，实验中通过液面高度差的变化作为观察指标转化为电流的产热量。
转换法：在物理实验中，某些物理量（内能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如本题中热能的大小难以直接测量，所以需要通过 液面高度差的变化进行测量；控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如电流的热效应的影响因素有：电阻和电流。在探究某个单一变量对物理量的影响时，需要控制其余变量相同，如探究 导体的发热量可能与导体的电阻的关系时，需要电流相同，故选择串联电路。
20．【答案】没有控制时间一定；加热相同的时间，观察温度计示数变化
【知识点】焦耳定律；电流的热效应
【解析】【解答】根据焦耳定律可知：电阻产生的热量与电流平方、电阻值及通电时间成正比。要研究热量与电阻的关系，必须控制和相同。原实验的错误在于电流恒定时未控制时间相同。
改进方案：保持加热时间相同，通过温度计示数变化来比较热量差异。
【分析】探究电流的热效应：原理为焦耳定律Q=I2Rt，所以产热量和电阻成正比，和电流的平方成正比，实验中通过液面高度差的变化作为观察指标转化为电流的产热量。
研究热量与电阻的关系，变量为电阻。
21．【答案】EF
【知识点】电路故障的判断；滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】当电压表负接线柱接A点，正接线柱接B点时，电压表显示读数，这表明电源工作正常。将电压表正接线柱改接C点后仍有示数，说明BC段电路导通良好。
继续将正接线柱移至D点仍显示读数，证明BD段电路连接正常。
正接线柱接E点时电压表仍有示数，说明BE段电路完好。
但当正接线柱接F点时电压表无示数，这表明BF段电路存在断路故障。
综合以上测试结果，由于AE段电路已被证实完好，而BF段出现断路，因此故障点必定位于EF之间，最可能的原因是灯泡发生了断路故障。
【分析】当电压表并联在电源两端，可以测量电源电压，电压表并联在AC两端测量AC两端电压，只要电压表有示数，说明电路属于通路，当电压表无示数时，说明电路中存在断路，据此判断断路位置。
22．【答案】（1）接2；接1，调节电阻箱R；仍为U
（2）R0
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】（1）实验步骤如下：①首先按照电路图连接电路，并将滑动变阻器的阻值调整至最大值；②闭合开关S1，将开关S2接至2位置，此时待测电阻Rx与滑动变阻器RP串联，电压表测量滑动变阻器RP两端的电压，记录电压表示数U；③保持S1闭合，将S2切换至1位置，此时电阻箱R与滑动变阻器RP串联，电压表仍测量RP两端电压，调节电阻箱R的阻值，使电压表示数恢复为U；④记录此时电阻箱的阻值R0。
（2）原理分析：在步骤②和③中，滑动变阻器RP的分压相同，说明待测电阻Rx和电阻箱R的分压也相同。根据等效替代原理，待测电阻的阻值满足关系式：。
【分析】使用等效代替法测量定值电阻，本题目中，使用待测电阻和电阻箱分别和变阻器串联，电压表测量变阻器，当电阻箱和待测电阻电阻相同时，电压表示数相同，据此计算待测电阻。
（1）[1][2][3]①按电路图连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大端；
②闭合S1，接2，和滑动变阻器RP串联，电压表测滑动变阻器RP电压，记录电压表的示数U；
③闭合S1，接1，电阻箱R和滑动变阻器RP串联，电压表测滑动变阻器RP电压，调节电阻箱R，使电压表的示数仍为U；
④记录电阻箱的阻值R0。
（2）步骤②和③中，滑动变阻器RP分压相同，则和电阻箱R分压相同，根据等效替代法可知，待测电阻的阻值。
23．【答案】R1、R2接入电路中可得如下等效电路
由题目信息“接入R2时，小灯泡的亮度更亮，电流表的示数更大”可知I1RL。
总电压不变，由欧姆定律可得UL=I1RL、UL'=I2RL'，由此可得UL根据串联电路电压规律可得U1>U2
根据欧姆定律得R1>R2
故R1与R2阻值的大小关系为R1>R2
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】分别将R1、R2接入电路中，等效电路如图甲、乙所示：
电源电压U不变，接入R2时，小灯泡的亮度更亮，电流表的示数更大，则电流I1【分析】在串联电路中，电流较大，电阻较小，可以判断电阻的大小。
24．【答案】（1）特高压输电输送容量大、送电距离长、线路损耗低、占用土地少；
（2）C
（3）输电时，根据P损耗=I2R得到，电线电阻相同时，电流越小，热损耗越少。一般输送功率不变，则根据P输=UI得，则可看出，提高电压会使电流减小，会降低电流产生的热损耗。依据的公式为P=UI和P=I2R。
【知识点】电功率的计算；物理学方法
【解析】【解答】（1）文章第二段，第三句指出，特高压输电输送容量大、送电距离长、线路损耗低、占用土地少。
（2）文章第三段，第二句指出，因为输电线路在输送电能的同时本身也有损耗，线路太长，损耗太大，经济上不合算。在材料和横截面积相同时，电阻越长，电阻越大，故选：C。
（3）输电时，根据P损耗=I2R得到，电线电阻相同时，I越小，热损耗越少。一般输送功率不变，则根据P输=UI得，，则可看出，提高电压会使电流减小，会降低电流产生的热损耗。
故答案为：（1）特高压输电输送容量大、送电距离长、线路损耗低、占用土地少；（2）C；（3）输电时，根据P损耗=I2R得到，电线电阻相同时，电流越小，热损耗越少。一般输送功率不变，则根据P输=UI得，则可看出，提高电压会使电流减小，会降低电流产生的热损耗。依据的公式为P=UI和P=I2R。【分析】（1）阅读文章第二段，回答该问题。
（2）阅读文章第三段，找到答案。
（3）根据P损耗=I2R和P输=UI两个公式分析。
（1）根据短文知道，“特高压输电输送容量大、送电距离长、线路损耗低、占用土地少。100万伏特高压输电线路输送电能的能力（技术上叫输送容量）是50万伏超高压输电线路的5倍。”所以，有人将特高压输电比喻为“电力高速公路”。
（2）根据短文知道“因为输电线路在输送电能的同时本身也有损耗，线路太长，损耗太大，经济上不合算。”即输电线路的长度越长电阻越大。
故选C。
（3）因为在相同输电功率的情况下，由知道，电压越高，则电流越小；输电导线上产生的电热功率为，由于输电线的电阻不变，电流减小，因此在输电线上的热损失减小。
25．【答案】（1）解：由图乙可知，小灯泡RL与定值电阻R串联，电流表测量电路中的电流，电压表测灯泡电压。电流表的示数为0.4A，根据串联电路的电流特点，通过小灯泡的电流为0.4A，由图甲的I-U图像可知，此时小灯泡两端的电压UL = 4V。则小灯泡的实际功率为。
（2）解：经过10s电路消耗的电能为。
【知识点】电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）由图乙可知，小灯泡RL与定值电阻R首尾依次相连，属于串联，电流表测量电路中的电流，电压表并联在灯泡两端，测灯泡电压。通过小灯泡的电流为0.4A，由图甲的I-U图像可知，此时小灯泡两端的电压UL 。根据P=UI计算可知小灯泡的实际功率；
（2）根据W=UIt计算可知经过10s电路消耗的电能。
（1）由图乙可知，小灯泡RL与定值电阻R串联，电流表测量电路中的电流，电压表测灯泡电压。电流表的示数为0.4A，根据串联电路的电流特点，通过小灯泡的电流为0.4A，由图甲的I-U图像可知，此时小灯泡两端的电压UL = 4V。则小灯泡的实际功率为
（2）经过10s电路消耗的电能为
26．【答案】（1） 解：当开关、均闭合时，与并联接入电路，此时总电阻、；当开关闭合，开关断开时，只有接入电路，此时电路中总电阻为。由可知，当电压一定时，电阻越小，功率越大，为高温档；电阻越大，功率越小，为低温档。因为，
所以当开关、均闭合时，电路处于高温挡，等效电路图为：；当开关闭合，开关断开时，电路处于低温档，等效电路图为：。
（2）解：由第（1）小问分析可知，低温档时，开关闭合，开关断开，只有接入电路，低温档时电路中的电流。
（3）解：由第（1）小问分析可知，高温档时，开关、均闭合，与并联接入电路，的电功率为，的电功率为，高温档时电热器的电功率。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【分析】（1）当开关、均闭合时，与并联，此时总电阻、；由可知，此时处于高温档；当开关闭合，开关断开时，只有接入电路，根据电功率公式可知，此时属于低温档。所以当开关、均闭合时，电路处于高温挡，等效电路图为：；当开关闭合，开关断开时，电路处于低温档，等效电路图为：
（2）由第（1）小问分析可知，低温档时，只有接入电路，根据欧姆定律计算可知低温档时电路中的电流；
（3）由第（1）小问分析可知，高温档时，与并联接入电路，的电功率为，的电功率为，所以高温档时电热器的电功率。
（1）当开关、均闭合时，与并联接入电路，此时总电阻、；当开关闭合，开关断开时，只有接入电路，此时电路中总电阻为。由可知，当电压一定时，电阻越小，功率越大，为高温档；电阻越大，功率越小，为低温档。因为，
所以当开关、均闭合时，电路处于高温挡，等效电路图为：；
当开关闭合，开关断开时，电路处于低温档，等效电路图为：
（2）由第（1）小问分析可知，低温档时，开关闭合，开关断开，只有接入电路，低温档时电路中的电流
（3）由第（1）小问分析可知，高温档时，开关、均闭合，与并联接入电路，的电功率为
的电功率为
高温档时电热器的电功率
27．【答案】解：首先进行电流表调零操作，观察各温度计读数，确保三瓶液体的初始温度相同，记为。按照图示方式连接电路，断开开关S，将滑动变阻器调至最大阻值位置：
闭合开关S，调节滑片P使电流表示数达到，同时启动计时器。经过固定时间T后，记录此时温度计读数，将和填入数据表格。
断开开关S，拆除烧瓶甲，将烧瓶乙接入电路，并将滑动变阻器重新调至最大阻值。再次闭合开关S，调节滑片P使电流表示数为，同时启动计时器。经过相同时间T后，记录温度读数，填入表格。重复上述操作：拆除烧瓶乙，接入烧瓶丙，记录电流值和温度。
计算温升值：，，，并将结果填入数据表格。
T/s 　 　 　
I/A 　 　 　
Δt/℃ 　 　 　
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】首先进行电流表调零操作，观察各温度计读数，确保三瓶液体的初始温度相同，记为。按照图示方式连接电路，断开开关S，将滑动变阻器调至最大阻值位置：
闭合开关S，调节滑片P使电流表示数达到，同时启动计时器。经过固定时间T后，记录此时温度计读数，将和填入数据表格。
断开开关S，拆除烧瓶甲，将烧瓶乙接入电路，并将滑动变阻器重新调至最大阻值。再次闭合开关S，调节滑片P使电流表示数为，同时启动计时器。经过相同时间T后，记录温度读数，填入表格。重复上述操作：拆除烧瓶乙，接入烧瓶丙，记录电流值和温度。
计算温升值：，，，并将结果填入数据表格。
T/s 　 　 　
I/A 　 　 　
Δt/℃ 　 　 　
【分析】探究电流的热效应：原理为焦耳定律Q=I2Rt，所以产热量和电阻成正比，和电流的平方成正比，实验中通过液面高度差的变化作为观察指标转化为电流的产热量。
转换法：在物理实验中，某些物理量（内能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如本题中热能的大小难以直接测量，所以需要通过 液面高度差的变化进行测量；控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如电流的热效应的影响因素有：电阻和电流。在探究某个单一变量对物理量的影响时，需要控制其余变量相同，如探究 导体的发热量可能与导体的电阻的关系时，需要电流相同，故选择串联电路。
28．【答案】解：(1)电路白天工作时，开关S1、S2同时断开，两电热丝串联，电流表测电路中的电流，则电路的总功率P=UI=220V×5.5A=1210W
(2)电路白天工作时，两电热丝串联，因串联电路中各处的电流相等，且P1∶P2=1∶3；所以，由P=I2R可得，R1与R2的阻值之比=
即R2=3R1，由I=可得，电路中的总电阻R=40Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以R=R1+R2=R1+3R1=4R1=40Ω
解得：R1=10Ω，R2=30Ω。
(3)电路夜间工作时，开关S1、S2同时闭合，灯泡L与R1并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，R1的电功率P1'4840W；电路的总功率P'=P1'+PL=4840W+160W=5000W；由P=可得，该加热照明装置24h消耗的电能W=P1t1+P2t2=1.21kW×10h+5kW×14h=82.1kW h。
答：(1)总电功率为1210W；
(2)电阻R2的阻值为30Ω；
(3)从早晨7∶00到第二天早晨7∶00的24h内，该加热照明装置共消耗电能为82.1kW h。
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】(1)电路白天工作时，开关S1、S2同时断开，两电热丝串联，电流表测电路中的电流，根据P=UI计算电路的总功率；
(2)电路白天工作时，两电热丝串联，P1∶P2=1∶3，I1∶I2=1∶1；由P=I2R可得，R1与R2的阻值之比=，由I=可得，电路中的总电阻R=40Ω，根据电阻的串联可知R=R1+R2；据此求解R1，R2。
(3)电路夜间工作时，开关S1、S2同时闭合，灯泡L与R1并联，R1的电功率P1'；电路的总功率P'=P1'+PL；根据W=Pt计算可知该加热照明装置24h消耗的电能。
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