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2023-2024学年湖南省衡阳八中教育集团九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）
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这是一份2023-2024学年湖南省衡阳八中教育集团九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.在物理学习中，对数据的估测是一种非常重要的能力。以下为小王同学所进行的估测，符合实际是( )
A. 手电筒中电流约为5AB. 家用电饭煲的电功率约为1000W
C. 实验室中一段铜导线的电阻约为200ΩD. 我国家庭电路的电压是380V
2.关于温度、内能和热量，下列说法正确的是( )
A. 温度越高的物体所含的热量越多
B. 物体温度升高，物体一定吸收了热量
C. 煮酸辣粉时，通过热传递改变了酸辣粉的内能
D. 冰熔化成水，质量不变，温度不变，内能不变
3.A、B两物体的温度相同，A的质量是B的3倍，A的比热容是B的12，它们吸收相等的热量后再接触，则( )
A. A和B的末温相同B. 热量从B传递给A
C. 热量从A传递给BD. A和B之间不会发生热传递
4.光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图，密闭气室中N2O4在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，无光条件下发生逆反应，控制光照即可实现活塞往复运动。活塞右移过程相当于汽油机的( )
A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程
5.两个相同的验电器A和B，A带正电，B不带电，用金属棒把A、B连接起来后如图，则( )
A. 棒中有持续电流从A流向B，使B张角增大
B. 棒中有持续电流从B流向A，使A张角增大
C. A中负电荷通过棒流向B，A不带电荷
D. B中负电荷通过棒流向A，B带正电荷
6.如图所示电路中，开关闭合，〇中可能是电流表或电灯，电灯能正常工作，下列说法正确的是( )
A. A和B为电流表，C为电灯
B. B和C为电灯，A为电流表
C. A和C为电灯，B为电流表
D. 以上答案均有可能
7.在测未知电阻Rx时，电源电压保持不变，并且电压未知，如果缺少电流表或电压表，可以通过增加一个阻值已知的定值电阻R1和开关来解决，下面的四种方案中正确的是( )
A. 只有①②③B. 只有②③④C. 只有②③D. ①②③④都可以
8.如图所示，当开关S1、S2闭合时，两灯都能正常发光，当开关S2断开时( )
A. 电压表示数变小
B. 电压表示数变大
C. 电流表示数变小
D. 电流表示数变大
9.老王的手机正常使用时功率为2W，手机电池的铭牌上标有“5V4000mA⋅h”的字样。如果他在电池电量剩余30%时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是( )
A. 0.5hB. 0.47hC. 0.4hD. 0.52h
10.如图所示，R1：R2=5：3，当开关S闭合后，电流表A1与A2的示数之比为( )
A. 3：5
B. 5：3
C. 3：8
D. 8：3
11.关于家庭电路及安全用电的理解，下列说法正确的是( )
A. 控制灯具的开关都应该安装在零线上
B. 用电器的三脚插头中标有“E”的插头连接的是用电器的金属外壳
C. 空气开关跳闸一定是发生了短路现象
D. 使用验电笔辨别零线和火线时，手应该和笔尖金属体接触
12.大山上次查看家中电能表示数为
本次查看时电能表示数如图所示。则下列说法正确的是( )
A. 家庭电路中电能表一般安装在总开关之后
B. 电能表是测量电功率的仪表
C. 他家在这段时间内消耗的电能为903kW⋅h
D. 若只让一个标有“220V，1000W”的电热水器正常工作40min，则电能表的转盘转2400转
二、多选题：本大题共3小题，共9分。
13.关于电流、电压和电阻，下列说法正确的是( )
A. 导体两端电压越小，通过该导体的电流就越小
B. 有电流通过的小灯泡，其两端一定有电压
C. 导体中通过的电流越小，它的电阻越大
D. 只要将导体连入电路，电路中就有电流
14.如图示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水，并用不同加热器加热，不计热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图，下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为9：4
B. 甲杯水中每分钟吸收的热量为1.2×105J
C. 加热相同的时间，甲、乙两杯水升高的温度之比为3：4
D. 将甲、乙两容器中的液体从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为2：3
15.如图所示的电路中，电源电压U保持不变，定值电阻R2=3Ω，将滑动变阻器的滑片P移至最右端，只闭合开关S1，电压表V1示数为U1，电压表V2的示数为U2，电流表的示数I1为0.4A；再将滑动变阻器的滑片P置于最左端时，电压表V1示数为U1′，电压表V2示数为U2′，电流表的示数为I2。已知U1：U1′=2：1，U2：U2′=1：3。以下说法正确的是( )
A. R1=10Ω
B. U=6V
C. I2=1.2A
D. 当开关都闭合，电流表的最小示数为5.4A
三、填空题：本大题共3小题，共12分。
16.通电螺线管周围的磁感线如图所示。电源的A端是______极，小磁针的 B端是______极。
17.探究电流通过导体产生的热量与电阻关系的实验中，实验中通过比较如图装置中______来比较导体产生热量的多少，应控制______和通电时间相同。
18.涡轮增压是目前汽车发动机中采用的一项新技术，它利用发动机排出的废气带动涡轮旋转，将新鲜空气压缩后再送入内燃机的进气口，使燃料燃烧更充分，从而______(选填“提高”或“降低”)内燃机的效率，在内燃机的四个冲程中，给汽车提供动力的是______冲程。
四、实验探究题：本大题共2小题，共22分。
19.小明为比较“不同物质的吸热升温现象”设计了如下实验方案：将质量和初温相同的水和煤油分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时给水和煤油加热，实验装置如图甲、乙所示，实验时每隔一段时间记录水和煤油的温度。
(1)除了甲、乙两图给的实验器材外，还需要的测量工具有天平(或量筒)和______；小明根据实验记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图丙所示______的比热容较大。
(2)小华也用相同的装置进行了实验，但粗心的小华向容器中分别装入的是体积相同、初温都是20℃的沙子和水，4min时，测得沙子的温度为28℃，沙子的密度为1.5×103kg/m3，请你进行推理和计算，假如小华实验时控制沙子与她刚才所用的水的质量相等，那么4min时沙子的温度应该为______ ℃。
(3)为了通过实验比较出煤油和酒精的热值的不同。
①你认为研究不同燃料的放热能力应选用______(甲、乙、丁)两个装置，进行实验即可得出结论。
②实验中，待两种燃料燃烧相同的时间后，小明发现丁图烧杯中煤油升高的温度较高，据此______(能/不能)说明煤油的热值较大。
20.在“伏安法测电阻”的实验中，电源为两节新干电池，滑动变阻器标有“20Ω，1A”的字样。
(1)请用笔画线表示导线将图甲的实物连接成完整电路；正确连接电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至______端(选填“A”或“B”)；
(2)闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无明显偏转，则故障可能是定值电阻Rx______(选填“短路”或“断路”)；
(3)实验结束进行交流时，某同学提出调节变阻器时，电压表示数始终无法调到0.5V，请你提出一个。解决的办法：______；
(4)图丙是能用等效替代法巧测R2阻值的实验电路图。图中R为电阻箱，R0为定值电阻(阻值未知)。要求仅利用电阻箱读数表达R2的阻值。请在空白处填上适当内容；
①将开关接a，调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置，记下电阻箱示数Ra和电流表示数I；
②将开关接b，让滑动变阻器滑片P的位置______(选填：“左移”或“不动”或“右移”)，调节电阻箱，让电流表的示数为I，并记下电阻箱示数Rb；则R2=______(用题中已知的物理量字母表示)。
五、计算题：本大题共2小题，共21分。
21.网络的飞速发展使网购成为人们日常的主要消费方式，促使快递、物流运输行业也越来越普遍。如图是一辆物流运输车，运输车在平直公路上匀速行驶10km，用时500s，车受到的阻力是6400N。
(1)运输车在平直公路上匀速行驶速度。
(2)若该运输车载重后的质量为4.2t，运输车静止在水平地面上时，对地面的压强是7×104Pa，它与地面的接触面积是多少？(g取10N/kg)
(3)这个过程中，发动机燃烧汽油释放了1.6×108J的热量，运输车发动机的效率为多少？
22.如图所示的电路。电源电压恒定，电流表量程为0∼0.6A，滑动变阻器允许通过最大电流为1A。小灯泡L标有“2.5V，0.25A”字样，其I−U图像如图乙所示。只闭合S1时，电流表的示数为I=0.2A，电阻R1消耗的功率为P1；变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，电流表的示数为I=0.5A，电阻R1消耗的功率为P1′且P1：P1′=16；25。
(1)求小灯泡L正常发光时的电功率；
(2)求电阻R1；
(3)若只闭合S2，且电压表的量程为0∼3V。在保证电路元件都安全的情况下，求变阻器接入电路的阻值变化范围。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、手电筒工作时的电流约为0.2A，故A错误；
B、家用电饭煲的额定功率约为1000W，故B正确；
C、实验室中一段铜导线的电阻很小，几乎可以忽略不计，故C错误；
D、我国家庭电路的电压是220V，故D错误。
故选：B。
本题考查对常见的一些量要有数据、数量级的认识，估测是一种科学的近似计算，它不仅是一种常用的解题方法和思维方法，而且是一种重要的科学研究方法，在生产和生活中也有着重要作用。
估测法是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法
2.【答案】C
【解析】解：
A、热量是过程量，不可以说具有含有，故A错误；
B、物体温度升高，内能增大，可能是物体吸收了热量，也可能是对物体做功了，故B错误；
C.煮酸辣粉时需要加热，通过热传递改变了酸辣粉的内能，故C正确；
D.冰熔化成水，质量不变，温度不变，但要吸收热量，其内能变大，故D错误。
故选：C。
(1)热量是过程量，不可以说具有含有；
(2)改变物体内能的方法有两种：一是做功，二是热传递，二者在改变内能方面是等效的。
热传递的条件是：物体之间存在着温度差；
(3)内能与物体的质量、温度以及状态有关；熔化吸热。
本题考查了内能、热量和温度的关系，注意内能与物体的质量、温度和状态有关，属于基础题。
3.【答案】B
【解析】解：因为mA=3mB，cA=12cB，QA=QB，
所以由Δt=Qcm得：ΔtAΔtB=QAcAmAQBcBmB=QAcBmBQBcAmA=cBmB12cB×3mB=23，
所以A物体温度升高的幅度比B物体温度升高的幅度小，又因为A、B两物体的初温相同，所以A物体的末温比B物体的末温低，所以热量从B传递给A，故B正确、ACD错误。
故选：B。
可利用公式Δt=Qcm计算物体的温度变化之比，再比较两物体的末温，最后判断热量从高温物体传给低温物体。
本题考查学生对热量公式的掌握和运用，以及发生热传递的条件，是中等难度题目
4.【答案】C
【解析】解：当太阳光照射时，反应室内发生化学反应，导致室内气压增大，这时将化学能转化为机械能，从而推动活塞移动，相当于汽油机的做功冲程。
故选：C。
分析光发动机的能量转化，然后与汽油机的能量转化进行比较即可。
本题考查了汽油机四冲程的特点，确定其中的能量转化情况是关键。
5.【答案】D
【解析】解：当金属棒把验电器A、B两金属球相连时，金属内部有大量的自由电子，金属导电靠的是自由电子，由于验电器A带正电，根据异种电荷相互吸引可知，B验电器上的电子从B移动到A，带有绝缘柄的金属棒是导体，A带正电少电子，B不带电，那B上的一部分电子会通过金属棒转移到A上，A带的正电荷会减少从而张角变小，且棒中产生的是瞬间电流，不能形成持续电流，故ABC错误、D正确。
故选：D。
(1)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；
(2)金属导电靠的是自由电子；
(3)验电器A带正电，少电子，用带有绝缘柄的金属棒将AB连接起来，B上的一部分电子会通过金属棒转移到A，使验电器A的箔片张角减小。
本题考查了电流的方向，要明确电流的形成与电流方向的区别：电荷的定向移动形成电流，发生定向移动形成电流的可能是正电荷，也可能是负电荷，还可能是正、负电荷同时向相反方向发生定向移动；而电流方向是人们规定的，把正电荷定向移动的方向规定为电流方向。
6.【答案】C
【解析】解：A、A和B为电流表，C为电灯，则C灯不亮，电路被短路，电源会被烧坏，故A错误。
B、B和C为电灯，A为电流表，两个开关闭合后电流经过B流向A，灯泡C被短路，不能发光，故B错误。
C、A和C为电灯，B为电流表，两个开关闭合后，两灯并联，电流表测量干路电流，故C正确。
D、C正确，故D错误。
故选：C。
电流变内阻非常小，接入电路后，相当于导线，电流变与被测用电器串联。
本题考查了电流表的使用，是基础题目。
7.【答案】A
【解析】解：①当开关S1、S2闭合时，R1被短路，电压表的示数等于电源电压；
再断开开关S2时，电压表测量Rx两端的电压，则可计算出R1两端的电压，即可计算出电路中的电流，从而可计算出被测电阻的阻值，①能测出，故①正确；
②只闭合S2可测出通过被测电阻的电流，只闭合S1可测出通过R1的电流，由U=IR可得R1两端的电压，根据并联电路各支路两端电压相等的关系可得被测电阻两端的电压，从而计算出待测电阻的阻值，②能测出，故②正确；
③当S1闭合，S2断开时，电流表测出通过R1的电流，由U=IR可计算出电源电压；
当两开关都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，则可根据并联电路的电流规律计算出通过Rx的电流，从而计算出Rx的阻值，③能测出，故③正确；
④电压表串联在电路中，其示数始终等于电源电压，不可知被测电阻的电压和电流，不能测出其阻值，故④错误。
故选：A。
根据欧姆定律及串并联电路的电压、电流规律，分析是否能够得出电阻两端的电压及通过电阻的电流，便可得出结论。
本题考查了测量电阻的特殊方法分析，关键分析能够根据开关的开合得出电阻两端的电压及通过电阻的电流。
8.【答案】C
【解析】解：由电路图可知，当开关S1、S2闭合时，两灯泡并联，开关S1控制干路，开关S2控制L2支路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的总电流，
因电源的电压不变，所以，开关S1闭合，S2断开后，电压表的示数不变；
开关S1闭合，S2由闭合到断开时，通过L1的电流不变，通过L2的电流变为零，根据并联电路的电流关系可知，电流表的示数变小，故C正确，ABD错误。
故选：C。
由电路图可知，两灯泡并联，开关S1控制干路，开关S2控制L2支路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的总电流，根据电源的电压可知，开关S2断开时电压表示数的变化，根据并联电路的电流关系分析干路电流的变化。
本题考查了电路的动态分析，明确电表所测的电路元件和并联电路的电流关系是关键。
9.【答案】A
【解析】解：手机充满电储存的电能为：W=UIt=5V×4000×10−3A×1h=20W⋅h，
需要充的电能W−30%W=W充−W用=P1t−P2t，
充满需要的时间t=W−30%WP1−P2=20W⋅h−30%×20W⋅h30W−2W=0.5h。
故选：A。
根据公式W=UIt求得手机充满电储存的电能，由公式P=UI求得手机的充电功率，结合剩余电量可得充电时间。
本题考查电能和电功率的计算，综合性强，难度适中。
10.【答案】C
【解析】解：由电路图可知，R1、R2并联，电流表A2测通过R2的电流，A1测干路电流，
因为R1：R2=5：3，可设R1=5R，R2=3R，
由并联电路的电压和电流特点以及欧姆定律可知，电流表A1与A2的示数之比：IA1IA2=I1I1+I2=UR1UR1+UR2=R1R2R1(R1+R2)=5R×3R5R×(5R+3R)=38。
故选：C。
由电路图可知，R1、R2并联，电流表A1测通过R1的电流，A2测干路电流；根据并联电路的电流特点和欧姆定律求出电流表A1与A2的示数之比。
本题考查并联电路的电压、电流特点和欧姆定律的应用，难度不大。
11.【答案】B
【解析】解：A、家庭电路中，控制各个灯具的开关都应安装火线上，断开开关，保证用电安全，故A错误；
B、用电器的三脚插头中标有“E”的插头连接的是用电器的金属外壳，故B正确；
C、空气开关跳闸是电路中电流过大，其原因有两个：一是短路；二是家中使用用电器的总功率过大，故C错误；
D、使用验电笔时，手要接触笔尾的金属体，不能接触笔尖的金属体，故D错误。
故选：B。
(1)为保证用电安全，控制家用电器的开关应该控制火线，开关断开时，切断电源，用电器不带电；
(2)三孔插座的接地线一定要接入地下，以防外壳带电危及人身安全；
(3)电路中电流过大的原因有两个：一是短路；二是家中使用用电器的总功率过大；
(4)使用验电笔时，手要接触笔尾金属体，才能形成回路。
本题考查了家庭电路中的用电常识。要掌握家庭电路中的电路连接，同时注意安全用电的知识。
12.【答案】D
【解析】解：AB、电能表是测量电功的仪表，要安装在总开关的前面，故AB错误；
C、大山家这段时间消耗的电能为：8633.5kW⋅h−8543.2kW⋅h=90.3kW⋅h，故C错误；
D、3600r/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表的铝盘转动3600r；
电热水器正常工作的电功率P=P额=1000W=1kW，
40min消耗的电能：
W=Pt=1kW×4060h=23kW⋅h，
电能表的转盘转数：
n=3600r/kW⋅h×23kW⋅h=2400r，故D正确。
故选：D。
(1)电能表是测量消耗电能(电功)的仪表，要安装在总开关的前面；
(2)电能表读数时，注意：电能表的最后一位数是小数，单位是kW⋅h；大山家这段时间内消耗的电能等于前后电能表的示数之差；
(2)知道电能表的工作电压和电能表平时工作允许通过的最大电流，利用P=UI求小明家电路允许使用的最大电功率；
(3)3600r/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表的铝盘转动3600r；利用W=Pt求消耗的电能，进而求出电能表转数。
本题考查电能表的作用、连接、读数，以及消耗电能的计算，明确电能表相关参数的含义本题的关键。
13.【答案】AB
【解析】解：A、由欧姆定律I=UR可知，定值电阻两端的电压越小，通过该电阻的电流就越小，故A正确；
B、电压是使电路形成电流的原因，有电流通过的小灯泡，其两端一定有电压，故B正确；
C、导体中通过的电流越小，它的电阻不变，因为电阻与电流大小无关，故C错误；
D、将导体连入电路，电路不一定有电流，电路中必须有电压且是通路，故D错误。
故选：AB。
(1)根据欧姆定律进行解答；
(2)电阻是导体本身的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；电阻大小只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与导体中的电流、导体两端的电压大小无关；
(3)电压是使电路形成电流的原因；电路中有电压且电路是通路，电路中才有电流。
本题考查了学生对欧姆定律内容的掌握和理解，深入理解电压与电流之间的关系、电阻概念，可解答此题。
14.【答案】AD
【解析】解：
B、由图丙的甲图线可知，加热 2min时，甲容器中水升高的温度：Δt=40℃−20℃=20℃；
由图象还可知，水的温度变化随时间的增加而均匀升高，
所以，加热1min时，甲容器中水升高的温度：
Δt′=12Δt=12×20℃=10℃；
此时甲容器中的水吸收的热量：
Q吸1=cm1Δt=4.2×103J/(kg⋅℃)×3kg×10℃=1.26×105J，故B错误；
A、由图丙可知，水的温度从20℃升高到40℃时，乙的加热时间为3min；此时乙容器中的水吸收的热量：
Q乙吸=cm2Δt=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(40℃−20℃)=1.68×105J，
乙容器中的水每分钟吸收热量为：
Q吸2=13×Q乙吸=13×1.68×105J=5.6×104J；
由于忽略散热损失，所以两加热器每分钟放出的热量与水每分钟吸收的热量相同，则：
加热器每分钟放出的热量之比为：Q甲放/min：Q放2/min=1.26×105J：5.6×104J=9：4，故A正确；
C、根据B可知相同时间内，加热器放出的热量之比为9：4，则相同时间内，两杯水吸收的热量之比为9：4，根据Δt=Q吸cm可得两杯水升高的温度之比为：
Δt1：Δt2=Q吸1cm1：Q吸2cm2=Q吸1m2Q吸2m1=9×2kg4×3kg=32=3：2，故C错误。
D、根据Q吸=cm(t−t0)可得甲、乙两容器中的水从 20℃加热至沸腾所需热量之比：
Q甲吸：Q乙吸=cm1(t−t0)cm2(t−t0)=3kg2kg=32=：2，
根据时间t=Q吸Q放/min得所用时间之比为：Q甲吸Q甲放/min：Q乙吸Q乙放/min=Q甲吸Q乙吸×Q乙放/minQ甲放/min=32×49=23=2：3，故D正确。
故选：AD。
(1)加热 2min时，由图丙的甲图线可知甲容器中水升高的温度；而水的温度变化随时间的增加而均匀升高，据此判断加热 1min时甲容器中水升高的温度，已知水的质量和比热容，利用Q吸=cmΔt计算此时甲容器中的水吸收热量；
(2)由图丙可知，水的温度从20℃升高到40℃时，甲的加热时间为2min，乙的加热时间为3min；
已知两容器中水的质量和升高的温度(均升高20℃)，由于忽略散热损失，由Q放=Q吸和Q吸=cmΔt即可求出每分钟放出的热量之比；
(3)根据每分钟放出的热量之比可知加热相同的时间时水吸收的热量之比，然后根据Δt=Q吸cm可得两杯水升高的温度之比。
(4)根据Q吸=cm(t−t0)可得甲、乙两容器中的水从 20℃加热至沸腾所需热量之比；然后根据所用时间t=Q吸Q放/min可求出所用时间之比。
本题考查了吸热公式的灵活运用，本题需要注意是利用的不同加热器，则相同的时间产生的热量不同，解题的关键是从图象中获取有用信息。
15.【答案】BC
【解析】解：将滑动变阻器的滑片P移至右端，只闭合开关S1时，R1、R2和滑动变阻器的最大阻值串联，电压表V1测量电阻R1和滑动变阻器两端的电压，电压表V2测量电阻R2两端的电压，电流表A测量串联电路的电流；将滑动变阻器的滑片P置于左端时，电路中电阻R1、R2串联，电压表V1测量电阻R1两端的电压，电压表V2测量电阻R2两端的电压，电流表A测量串联电路的电流。
因为U2：U2′=1：3，电阻R2=3Ω不变，所以两次通过的电流之比为：
I1I2=U2R2U2′R2=U2U2′=13，
因I1=0.4A，则I2=3I1=3×0.4A=1.2A，
又因为U1：U1′=2：1，
则U1U1′=I1(R1+R)I2R1=13×R+R1R1=21，
解得：R=5R1，
因电源电压不变，电流与总电阻成反比，
则I1I2=R1+R2R1+R2+R=R1+3Ω6R1+3Ω=13，
解得：R1=2Ω，R=10Ω；
当变阻器的滑片P移至最右端，只闭合开关S1时，电源电压为U=I(R1+R2+R)=0.4A×(2Ω+3Ω+10Ω)=6V，
当三个开关都闭合时，三个电阻并联；当变阻器电阻最大时电路总电阻最大，总电流最小，则各支路电流分别为
I1′=UR1=6V2Ω=3A，I2′=UR2=6V3Ω=2A，I3′=UR3=6V10Ω=0.6A，
则电路最小总电流为I′=I1′+I2′+I3′=3A+2A+0.6A=5.6A，
综上可知：
A、因为R1=2Ω，故A错误；
B、电源电压为U=6V，故B正确；
C、因为I2=1.2A，故C正确；
D、当开关都闭合，电流表的最小示数为5.6A，故D错误。
故选：BC。
(1)将滑动变阻器的滑片P移至右端，只闭合开关S1时，R1、R2和滑动变阻器的最大阻值串联，电压表V1测量电阻R1和滑动变阻器两端的电压，电压表V2测量电阻R2两端的电压，电流表A测量串联电路的电流；将滑动变阻器的滑片P置于左端时，电路中电阻R1、R2串联，电压表V1测量电阻R1两端的电压，电压表V2测量电阻R2两端的电压，电流表A测量串联电路的电流；根据欧姆定律表示出电阻R2两端的电压之比即可求出两电路的电流之比，再根据欧姆定律表示出电压表V2的示数之比即可求出R1、R的阻值关系，根据电压一定时电流与电阻成反比求出R1与R的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；
(2)当开关都闭合，滑动变阻器的滑片P置于右端时，三个电阻并联，且电路的总电阻最大，据此求得最小电流。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律公式的应用，分析电路结构是正确解题的前提，熟练应用串并联电路的特点及欧姆定律是正确解题的关键。
16.【答案】负 N
【解析】解：由图可知，磁感线从通电螺线管的右侧出来，回到通电螺线管的左侧，则通电螺线管左侧为S极，右侧为N极，根据安培定则可知，螺线管中电流从左后侧流入，从右前侧流出，即电源的A端为负极；
异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端为S极，右端为N极。
故答案为：负；N。
在磁体外部，磁感线从磁体N极出发，回到S极；
利用安培定则可以确定螺线管中电流方向，进而可以确定电源的正负极；
结合磁极间的作用规律，可以确定小磁针的N、S极。
此题考查了磁感线及其特点、安培定则、磁极间的相互作用规律，难度不大，属基础题目。
17.【答案】U形管液面的高度差 电流
【解析】解：电流通过导体产生热量的多少通过U形管液面的高度差来反映，这是转换法；
电流产生的热量与电阻、电流和通电时间有关，要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，需要控制电流和通电时间相同，改变电阻。
故答案为：U形管液面的高度差；电流。
(1)电流通过导体产生热量的多少通过U形管液面的高度差来反映，这是转换法；
(2)电流产生的热量与电阻、电流和通电时间有关，根据控制变量法分析解答。
本题探究探究电流通过电阻产生热量跟什么因素有关，考查控制变量法和转换法的运用。
18.【答案】提高 做功
【解析】解：在热机的能量损失中，废气带走了大部分的热量，所以“蜗轮增压”利用热机排出的废气带动蜗轮旋转，充分利用了废气带走的热量，提高了热机的效率；
在内燃机的四个冲程中，给汽车提供动力的是做功冲程，其它三个冲程靠惯性来完成。
故答案为：提高；做功。
(1)热机效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比；减少能量的损失可以提高热机的效率；
(2)热机的四个冲程中，只有做功冲程为热机提供动力，其它三个冲程靠惯性来完成。
本题考查对热机效率概念的理解、热机的工作原理，是一道基础题。
19.【答案】秒表 水 12 乙 不能
【解析】解：(1)根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故除了图甲、乙中所示的器材外，还需要的测量工具有秒表和天平；分析图像可知：对于质量相等的水和煤油两种液体，升温较快的是煤油；据此推理，若使两者升高相同的温度，则水加热时间长，水吸收的热量较多，水的比热容大；
(2)小华也用相同的装置进行了实验，但粗心的小华向容器中分别装入的是体积相同、初温都是20℃的沙子和水，4min时，测得沙子的温度为28℃，升高的温度为28℃−20℃=8℃；
沙子的密度为1.5×103kg/m3，是水的密度的1.5倍，水和沙子的体积相等，说明沙子的质量是水的1.5倍，若控制质量相等，则沙子的质量应该为现在的11.5=23；根据Q=cmΔt知，热量和比热容一定，质量为23，温度应该为32倍，假如小华实验时控制沙子与她刚才所用的水的质量相等，那么4min时沙子的温度应该为32×8℃=12℃；
(3)利用上述装置探究不同燃料燃烧时放出的热量与燃料种类的关系。根据控制变量法可知要控制燃料的质量相等然后比较放出的热量的多少，由于燃烧时放出的热量是通过比较容器里的液体吸收的热量的多少判断的，所以图丁的相同装置中，向容器内倒入的液体种类、质量都相同，所以，由于图丁的相同装置的容器内倒入的液体是煤油，所以与其比较的装置中的液体种类相同、质量相等，所以，燃烧相同质量的燃料后应与图乙所示的实验相比较；
由Q放=mq可知，燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，而在实验中燃烧相同时间无法控制燃烧燃料的质量相同，故据此不能说明图丁的热值较大；
故答案为：(1)秒表；水；(2)12；(3)①乙；②不能。
(1)我们使用相同的酒精灯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：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；或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；
(2)根据体积相等，确定质量关系，结合Q=cmΔt分析质量相等时的温度变化；
(3)探究不同燃料燃烧时放出的热量与燃料种类的关系，在设计实验时应使用控制变量法进行设计实验；
比较燃料燃烧值的大小，应控制燃烧燃料的质量相等；让相同质量的燃料完全燃烧，根据水升高的温度比较燃料的热值大小；
本题是比较不同物质的吸热能力实验与热值比较，考查器材的选择、注意事项、控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法，为热学中的重要实验。
20.【答案】B 短路 换用最大阻值更大的滑动变阻器 不动 Ra−Rb
【解析】解：(1)由图乙知，电流表选用小量程，将电流表与滑动变阻器、电阻、串联接入电路，如图所示：
；
连接电路时，为保护电路，开关应该处于断开状态，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移到阻值最大处，即B端；
(2)闭合开关后，发现电流表有示数，电路为通路，电压表无明显偏转，则电路存在的故障可能是定值电阻短路；
(3)由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，根据串联电路的分压原理知，可以换用最大阻值更大的滑动变阻器，增大滑动变阻器的最大分压；
(4)②将开关接a，调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置，记下电流表的示数I和电阻箱的阻值Ra；②将开关接b，让滑动变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱，保持电流表示数I不变，记下电阻箱R的阻值Rb；根据等效替代法，则Ra=R2+Rb，故R2=Ra−Rb。
故答案为：(1)见解答图；B；(2)短路；(3)换用最大阻值更大的滑动变阻器；(4)②不动；Ra−Rb。
(1)由图乙知，电流表选用小量程，将电流表与滑动变阻器、电阻、串联接入电路；
为保护电路，在连接电路时，开关应断开，滑动变阻器应调至最大阻值处；
(2)闭合开关后，发现电流表有示数，电路为通路，根据电压表无明显偏转分析；
(3)由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，根据串联电路的分压原理分析电压表示数始终无法达到0.5V的原因，并提出改进措施；
(4)根据等效替代法分析回答。
本题测量定值电阻的阻值，主要考查了电路的连接、操作过程的注意事项特殊方法测电阻等。
21.【答案】解：(1)运输车在平直公路上匀速行驶10km，用时500s，则运输车在平直公路上匀速行驶的速度为：
v=st=10×103m500s=20m/s；
(2)运输车的总重力：G=mg=4.2×1000kg×10N/kg=4.2×104N，
运输车静止在水平地面上时，对地面的压力：F=G=4.2×104N，
由p=FS可知，运输车与地面的接触面积：
S=Fp=4.2×104N7×104Pa=0.6m2；
(3)运输车在平直公路上匀速行驶时，运输车的牵引力：F牵=f=6400N，
发动机牵引力做的功：
W=F牵s=6400N×10×1000m=6.4×107J，
则运输车发动机的效率为：
η=WQ放×100%=6.4×107J1.6×108J×100%=40%。
答：(1)运输车在平直公路上匀速行驶速度为20m/s；
(2)若该运输车载重后的质量为4.2t，运输车静止在水平地面上时，对地面的压强是7×104Pa，它与地面的接触面积是0.6m2；
(3)这个过程中，发动机燃烧汽油释放了1.6×108J的热量，运输车发动机的效率为40%。
【解析】(1)根据速度公式求出运输车在平直公路上匀速行驶的速度；
(2)根据G=mg求出运输车的总重力，运输车静止在水平地面上时，对地面的压力等于运输车的总重力，根据p=FS求出运输车与地面的接触面积；
(3)运输车在平直公路上匀速行驶时，运输车的牵引力等于受到的阻力，根据W=Fs求出发动机牵引力做的功；利用η=WQ放×100%求出运输车发动机的效率。
本题考查重力公式、功的公式、效率公式以及压强公式的应用，是一道力热综合题，有一定的难度。
22.【答案】解：(1)小灯泡L正常发光时其两端的电压UL=2.5V，通过的电流IL=0.25A，
小灯泡L正常发光时的电功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
(2)只闭合S1时，灯泡L与定值电阻R1串联，电流表测电路中的电流，即I=0.2A，
由图乙可知，灯泡两端的电压UL′=1V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R1两端的电压：U1=U−UL′=U−1V，
电阻R1消耗的功率：P1=U12R1=(U−1V)2R1，
变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，电阻R1与R2的最大阻值并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，电阻R1消耗的功率：P1′=U2R1，
则P1P1′=(U−1V)2R1U2R1=(U−1V)2U2=1625，
解得：U=5V；
只闭合S1时，R1两端的电压：U1=U−UL′=5V−1V=4V，
则电阻R1的阻值：R1=U1I=4V0.2A=20Ω；
(3)变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，通过R1的电流：I1=UR1=5V20Ω=0.25A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过滑动变阻器的电流：I2=I′−I1=0.5A−0.25A=0.25A，
则滑动变阻器的最大阻值：R2=UI2=5V0.25A=20Ω，
只闭合S2时，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，
当灯泡正常发光时，灯泡两端的电压UL=2.5V，电路中的电流I3=IL=0.25A<0.6A，电路安全，
此时滑动变阻器两端的电压即电压表的示数：U2=U−UL=5V−2.5V=2.5V<3V，电路安全，
此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，则R2小=U2I3=Ω；
假设电压表的示数U2′=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
此时灯泡两端的电压：UL′′=U−U2′=5V−3V=2V，
由图乙可知，电路中的电流I4=IL′=0.24A，
则滑动变阻器接入电路中的电阻：R2′=U2′I4=3V0.24A=12.5Ω<20Ω，故假设正确，
所以，变阻器接入电路的阻值变化范围为10Ω∼12.5Ω。
答：(1)小灯泡L正常发光时的电功率为0.625W；
(2)R1的阻值为20Ω；
(3)变阻器接入电路的阻值变化范围为10Ω∼12.5Ω。
【解析】(1)小灯泡L正常发光时的电压和额定电压相等，通过的电流和额定电流相等，利用P=UI求得额定功率；
(2)只闭合S1时，灯泡L与定值电阻R1串联，电流表测电路中的电流，根据图乙读出灯泡两端的电压，利用串联电路的电压特点表示出R1两端的电压，利用P=UI=U2R表示出电阻R1消耗的功率；变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，电阻R1与R2的最大阻值并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和P=UI=U2R表示出电阻R1消耗的功率，根据两种情况下电阻R1消耗的功率之比得出等式即可求出电源的电压；先求出只闭合S1时R1两端的电压，利用欧姆定律求出电阻R1的阻值；
(3)变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，根据欧姆定律求出通过R1的电流，利用并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流，再利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；只闭合S2时，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，当灯泡正常发光时电路安全，利用串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压即电压表的示数并判断出电路安全，根据欧姆定律求出此时滑动变阻器接入电路中的最小电阻；假设电压表的示数为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出此时灯泡两端的电压，根据图乙读出电路中的电流，利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻，进一步判断出假设正确，从而得出变阻器接入电路的阻值变化范围。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的综合应用，正确判断出最后一问中滑动变阻器接入电路中最大和最小阻值时电路的状态是关键。
1.在物理学习中，对数据的估测是一种非常重要的能力。以下为小王同学所进行的估测，符合实际是( )
A. 手电筒中电流约为5AB. 家用电饭煲的电功率约为1000W
C. 实验室中一段铜导线的电阻约为200ΩD. 我国家庭电路的电压是380V
2.关于温度、内能和热量，下列说法正确的是( )
A. 温度越高的物体所含的热量越多
B. 物体温度升高，物体一定吸收了热量
C. 煮酸辣粉时，通过热传递改变了酸辣粉的内能
D. 冰熔化成水，质量不变，温度不变，内能不变
3.A、B两物体的温度相同，A的质量是B的3倍，A的比热容是B的12，它们吸收相等的热量后再接触，则( )
A. A和B的末温相同B. 热量从B传递给A
C. 热量从A传递给BD. A和B之间不会发生热传递
4.光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图，密闭气室中N2O4在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，无光条件下发生逆反应，控制光照即可实现活塞往复运动。活塞右移过程相当于汽油机的( )
A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程
5.两个相同的验电器A和B，A带正电，B不带电，用金属棒把A、B连接起来后如图，则( )
A. 棒中有持续电流从A流向B，使B张角增大
B. 棒中有持续电流从B流向A，使A张角增大
C. A中负电荷通过棒流向B，A不带电荷
D. B中负电荷通过棒流向A，B带正电荷
6.如图所示电路中，开关闭合，〇中可能是电流表或电灯，电灯能正常工作，下列说法正确的是( )
A. A和B为电流表，C为电灯
B. B和C为电灯，A为电流表
C. A和C为电灯，B为电流表
D. 以上答案均有可能
7.在测未知电阻Rx时，电源电压保持不变，并且电压未知，如果缺少电流表或电压表，可以通过增加一个阻值已知的定值电阻R1和开关来解决，下面的四种方案中正确的是( )
A. 只有①②③B. 只有②③④C. 只有②③D. ①②③④都可以
8.如图所示，当开关S1、S2闭合时，两灯都能正常发光，当开关S2断开时( )
A. 电压表示数变小
B. 电压表示数变大
C. 电流表示数变小
D. 电流表示数变大
9.老王的手机正常使用时功率为2W，手机电池的铭牌上标有“5V4000mA⋅h”的字样。如果他在电池电量剩余30%时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是( )
A. 0.5hB. 0.47hC. 0.4hD. 0.52h
10.如图所示，R1：R2=5：3，当开关S闭合后，电流表A1与A2的示数之比为( )
A. 3：5
B. 5：3
C. 3：8
D. 8：3
11.关于家庭电路及安全用电的理解，下列说法正确的是( )
A. 控制灯具的开关都应该安装在零线上
B. 用电器的三脚插头中标有“E”的插头连接的是用电器的金属外壳
C. 空气开关跳闸一定是发生了短路现象
D. 使用验电笔辨别零线和火线时，手应该和笔尖金属体接触
12.大山上次查看家中电能表示数为
本次查看时电能表示数如图所示。则下列说法正确的是( )
A. 家庭电路中电能表一般安装在总开关之后
B. 电能表是测量电功率的仪表
C. 他家在这段时间内消耗的电能为903kW⋅h
D. 若只让一个标有“220V，1000W”的电热水器正常工作40min，则电能表的转盘转2400转
二、多选题：本大题共3小题，共9分。
13.关于电流、电压和电阻，下列说法正确的是( )
A. 导体两端电压越小，通过该导体的电流就越小
B. 有电流通过的小灯泡，其两端一定有电压
C. 导体中通过的电流越小，它的电阻越大
D. 只要将导体连入电路，电路中就有电流
14.如图示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水，并用不同加热器加热，不计热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图，下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为9：4
B. 甲杯水中每分钟吸收的热量为1.2×105J
C. 加热相同的时间，甲、乙两杯水升高的温度之比为3：4
D. 将甲、乙两容器中的液体从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为2：3
15.如图所示的电路中，电源电压U保持不变，定值电阻R2=3Ω，将滑动变阻器的滑片P移至最右端，只闭合开关S1，电压表V1示数为U1，电压表V2的示数为U2，电流表的示数I1为0.4A；再将滑动变阻器的滑片P置于最左端时，电压表V1示数为U1′，电压表V2示数为U2′，电流表的示数为I2。已知U1：U1′=2：1，U2：U2′=1：3。以下说法正确的是( )
A. R1=10Ω
B. U=6V
C. I2=1.2A
D. 当开关都闭合，电流表的最小示数为5.4A
三、填空题：本大题共3小题，共12分。
16.通电螺线管周围的磁感线如图所示。电源的A端是______极，小磁针的 B端是______极。
17.探究电流通过导体产生的热量与电阻关系的实验中，实验中通过比较如图装置中______来比较导体产生热量的多少，应控制______和通电时间相同。
18.涡轮增压是目前汽车发动机中采用的一项新技术，它利用发动机排出的废气带动涡轮旋转，将新鲜空气压缩后再送入内燃机的进气口，使燃料燃烧更充分，从而______(选填“提高”或“降低”)内燃机的效率，在内燃机的四个冲程中，给汽车提供动力的是______冲程。
四、实验探究题：本大题共2小题，共22分。
19.小明为比较“不同物质的吸热升温现象”设计了如下实验方案：将质量和初温相同的水和煤油分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时给水和煤油加热，实验装置如图甲、乙所示，实验时每隔一段时间记录水和煤油的温度。
(1)除了甲、乙两图给的实验器材外，还需要的测量工具有天平(或量筒)和______；小明根据实验记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图丙所示______的比热容较大。
(2)小华也用相同的装置进行了实验，但粗心的小华向容器中分别装入的是体积相同、初温都是20℃的沙子和水，4min时，测得沙子的温度为28℃，沙子的密度为1.5×103kg/m3，请你进行推理和计算，假如小华实验时控制沙子与她刚才所用的水的质量相等，那么4min时沙子的温度应该为______ ℃。
(3)为了通过实验比较出煤油和酒精的热值的不同。
①你认为研究不同燃料的放热能力应选用______(甲、乙、丁)两个装置，进行实验即可得出结论。
②实验中，待两种燃料燃烧相同的时间后，小明发现丁图烧杯中煤油升高的温度较高，据此______(能/不能)说明煤油的热值较大。
20.在“伏安法测电阻”的实验中，电源为两节新干电池，滑动变阻器标有“20Ω，1A”的字样。
(1)请用笔画线表示导线将图甲的实物连接成完整电路；正确连接电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至______端(选填“A”或“B”)；
(2)闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无明显偏转，则故障可能是定值电阻Rx______(选填“短路”或“断路”)；
(3)实验结束进行交流时，某同学提出调节变阻器时，电压表示数始终无法调到0.5V，请你提出一个。解决的办法：______；
(4)图丙是能用等效替代法巧测R2阻值的实验电路图。图中R为电阻箱，R0为定值电阻(阻值未知)。要求仅利用电阻箱读数表达R2的阻值。请在空白处填上适当内容；
①将开关接a，调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置，记下电阻箱示数Ra和电流表示数I；
②将开关接b，让滑动变阻器滑片P的位置______(选填：“左移”或“不动”或“右移”)，调节电阻箱，让电流表的示数为I，并记下电阻箱示数Rb；则R2=______(用题中已知的物理量字母表示)。
五、计算题：本大题共2小题，共21分。
21.网络的飞速发展使网购成为人们日常的主要消费方式，促使快递、物流运输行业也越来越普遍。如图是一辆物流运输车，运输车在平直公路上匀速行驶10km，用时500s，车受到的阻力是6400N。
(1)运输车在平直公路上匀速行驶速度。
(2)若该运输车载重后的质量为4.2t，运输车静止在水平地面上时，对地面的压强是7×104Pa，它与地面的接触面积是多少？(g取10N/kg)
(3)这个过程中，发动机燃烧汽油释放了1.6×108J的热量，运输车发动机的效率为多少？
22.如图所示的电路。电源电压恒定，电流表量程为0∼0.6A，滑动变阻器允许通过最大电流为1A。小灯泡L标有“2.5V，0.25A”字样，其I−U图像如图乙所示。只闭合S1时，电流表的示数为I=0.2A，电阻R1消耗的功率为P1；变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，电流表的示数为I=0.5A，电阻R1消耗的功率为P1′且P1：P1′=16；25。
(1)求小灯泡L正常发光时的电功率；
(2)求电阻R1；
(3)若只闭合S2，且电压表的量程为0∼3V。在保证电路元件都安全的情况下，求变阻器接入电路的阻值变化范围。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、手电筒工作时的电流约为0.2A，故A错误；
B、家用电饭煲的额定功率约为1000W，故B正确；
C、实验室中一段铜导线的电阻很小，几乎可以忽略不计，故C错误；
D、我国家庭电路的电压是220V，故D错误。
故选：B。
本题考查对常见的一些量要有数据、数量级的认识，估测是一种科学的近似计算，它不仅是一种常用的解题方法和思维方法，而且是一种重要的科学研究方法，在生产和生活中也有着重要作用。
估测法是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法
2.【答案】C
【解析】解：
A、热量是过程量，不可以说具有含有，故A错误；
B、物体温度升高，内能增大，可能是物体吸收了热量，也可能是对物体做功了，故B错误；
C.煮酸辣粉时需要加热，通过热传递改变了酸辣粉的内能，故C正确；
D.冰熔化成水，质量不变，温度不变，但要吸收热量，其内能变大，故D错误。
故选：C。
(1)热量是过程量，不可以说具有含有；
(2)改变物体内能的方法有两种：一是做功，二是热传递，二者在改变内能方面是等效的。
热传递的条件是：物体之间存在着温度差；
(3)内能与物体的质量、温度以及状态有关；熔化吸热。
本题考查了内能、热量和温度的关系，注意内能与物体的质量、温度和状态有关，属于基础题。
3.【答案】B
【解析】解：因为mA=3mB，cA=12cB，QA=QB，
所以由Δt=Qcm得：ΔtAΔtB=QAcAmAQBcBmB=QAcBmBQBcAmA=cBmB12cB×3mB=23，
所以A物体温度升高的幅度比B物体温度升高的幅度小，又因为A、B两物体的初温相同，所以A物体的末温比B物体的末温低，所以热量从B传递给A，故B正确、ACD错误。
故选：B。
可利用公式Δt=Qcm计算物体的温度变化之比，再比较两物体的末温，最后判断热量从高温物体传给低温物体。
本题考查学生对热量公式的掌握和运用，以及发生热传递的条件，是中等难度题目
4.【答案】C
【解析】解：当太阳光照射时，反应室内发生化学反应，导致室内气压增大，这时将化学能转化为机械能，从而推动活塞移动，相当于汽油机的做功冲程。
故选：C。
分析光发动机的能量转化，然后与汽油机的能量转化进行比较即可。
本题考查了汽油机四冲程的特点，确定其中的能量转化情况是关键。
5.【答案】D
【解析】解：当金属棒把验电器A、B两金属球相连时，金属内部有大量的自由电子，金属导电靠的是自由电子，由于验电器A带正电，根据异种电荷相互吸引可知，B验电器上的电子从B移动到A，带有绝缘柄的金属棒是导体，A带正电少电子，B不带电，那B上的一部分电子会通过金属棒转移到A上，A带的正电荷会减少从而张角变小，且棒中产生的是瞬间电流，不能形成持续电流，故ABC错误、D正确。
故选：D。
(1)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；
(2)金属导电靠的是自由电子；
(3)验电器A带正电，少电子，用带有绝缘柄的金属棒将AB连接起来，B上的一部分电子会通过金属棒转移到A，使验电器A的箔片张角减小。
本题考查了电流的方向，要明确电流的形成与电流方向的区别：电荷的定向移动形成电流，发生定向移动形成电流的可能是正电荷，也可能是负电荷，还可能是正、负电荷同时向相反方向发生定向移动；而电流方向是人们规定的，把正电荷定向移动的方向规定为电流方向。
6.【答案】C
【解析】解：A、A和B为电流表，C为电灯，则C灯不亮，电路被短路，电源会被烧坏，故A错误。
B、B和C为电灯，A为电流表，两个开关闭合后电流经过B流向A，灯泡C被短路，不能发光，故B错误。
C、A和C为电灯，B为电流表，两个开关闭合后，两灯并联，电流表测量干路电流，故C正确。
D、C正确，故D错误。
故选：C。
电流变内阻非常小，接入电路后，相当于导线，电流变与被测用电器串联。
本题考查了电流表的使用，是基础题目。
7.【答案】A
【解析】解：①当开关S1、S2闭合时，R1被短路，电压表的示数等于电源电压；
再断开开关S2时，电压表测量Rx两端的电压，则可计算出R1两端的电压，即可计算出电路中的电流，从而可计算出被测电阻的阻值，①能测出，故①正确；
②只闭合S2可测出通过被测电阻的电流，只闭合S1可测出通过R1的电流，由U=IR可得R1两端的电压，根据并联电路各支路两端电压相等的关系可得被测电阻两端的电压，从而计算出待测电阻的阻值，②能测出，故②正确；
③当S1闭合，S2断开时，电流表测出通过R1的电流，由U=IR可计算出电源电压；
当两开关都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，则可根据并联电路的电流规律计算出通过Rx的电流，从而计算出Rx的阻值，③能测出，故③正确；
④电压表串联在电路中，其示数始终等于电源电压，不可知被测电阻的电压和电流，不能测出其阻值，故④错误。
故选：A。
根据欧姆定律及串并联电路的电压、电流规律，分析是否能够得出电阻两端的电压及通过电阻的电流，便可得出结论。
本题考查了测量电阻的特殊方法分析，关键分析能够根据开关的开合得出电阻两端的电压及通过电阻的电流。
8.【答案】C
【解析】解：由电路图可知，当开关S1、S2闭合时，两灯泡并联，开关S1控制干路，开关S2控制L2支路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的总电流，
因电源的电压不变，所以，开关S1闭合，S2断开后，电压表的示数不变；
开关S1闭合，S2由闭合到断开时，通过L1的电流不变，通过L2的电流变为零，根据并联电路的电流关系可知，电流表的示数变小，故C正确，ABD错误。
故选：C。
由电路图可知，两灯泡并联，开关S1控制干路，开关S2控制L2支路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的总电流，根据电源的电压可知，开关S2断开时电压表示数的变化，根据并联电路的电流关系分析干路电流的变化。
本题考查了电路的动态分析，明确电表所测的电路元件和并联电路的电流关系是关键。
9.【答案】A
【解析】解：手机充满电储存的电能为：W=UIt=5V×4000×10−3A×1h=20W⋅h，
需要充的电能W−30%W=W充−W用=P1t−P2t，
充满需要的时间t=W−30%WP1−P2=20W⋅h−30%×20W⋅h30W−2W=0.5h。
故选：A。
根据公式W=UIt求得手机充满电储存的电能，由公式P=UI求得手机的充电功率，结合剩余电量可得充电时间。
本题考查电能和电功率的计算，综合性强，难度适中。
10.【答案】C
【解析】解：由电路图可知，R1、R2并联，电流表A2测通过R2的电流，A1测干路电流，
因为R1：R2=5：3，可设R1=5R，R2=3R，
由并联电路的电压和电流特点以及欧姆定律可知，电流表A1与A2的示数之比：IA1IA2=I1I1+I2=UR1UR1+UR2=R1R2R1(R1+R2)=5R×3R5R×(5R+3R)=38。
故选：C。
由电路图可知，R1、R2并联，电流表A1测通过R1的电流，A2测干路电流；根据并联电路的电流特点和欧姆定律求出电流表A1与A2的示数之比。
本题考查并联电路的电压、电流特点和欧姆定律的应用，难度不大。
11.【答案】B
【解析】解：A、家庭电路中，控制各个灯具的开关都应安装火线上，断开开关，保证用电安全，故A错误；
B、用电器的三脚插头中标有“E”的插头连接的是用电器的金属外壳，故B正确；
C、空气开关跳闸是电路中电流过大，其原因有两个：一是短路；二是家中使用用电器的总功率过大，故C错误；
D、使用验电笔时，手要接触笔尾的金属体，不能接触笔尖的金属体，故D错误。
故选：B。
(1)为保证用电安全，控制家用电器的开关应该控制火线，开关断开时，切断电源，用电器不带电；
(2)三孔插座的接地线一定要接入地下，以防外壳带电危及人身安全；
(3)电路中电流过大的原因有两个：一是短路；二是家中使用用电器的总功率过大；
(4)使用验电笔时，手要接触笔尾金属体，才能形成回路。
本题考查了家庭电路中的用电常识。要掌握家庭电路中的电路连接，同时注意安全用电的知识。
12.【答案】D
【解析】解：AB、电能表是测量电功的仪表，要安装在总开关的前面，故AB错误；
C、大山家这段时间消耗的电能为：8633.5kW⋅h−8543.2kW⋅h=90.3kW⋅h，故C错误；
D、3600r/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表的铝盘转动3600r；
电热水器正常工作的电功率P=P额=1000W=1kW，
40min消耗的电能：
W=Pt=1kW×4060h=23kW⋅h，
电能表的转盘转数：
n=3600r/kW⋅h×23kW⋅h=2400r，故D正确。
故选：D。
(1)电能表是测量消耗电能(电功)的仪表，要安装在总开关的前面；
(2)电能表读数时，注意：电能表的最后一位数是小数，单位是kW⋅h；大山家这段时间内消耗的电能等于前后电能表的示数之差；
(2)知道电能表的工作电压和电能表平时工作允许通过的最大电流，利用P=UI求小明家电路允许使用的最大电功率；
(3)3600r/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表的铝盘转动3600r；利用W=Pt求消耗的电能，进而求出电能表转数。
本题考查电能表的作用、连接、读数，以及消耗电能的计算，明确电能表相关参数的含义本题的关键。
13.【答案】AB
【解析】解：A、由欧姆定律I=UR可知，定值电阻两端的电压越小，通过该电阻的电流就越小，故A正确；
B、电压是使电路形成电流的原因，有电流通过的小灯泡，其两端一定有电压，故B正确；
C、导体中通过的电流越小，它的电阻不变，因为电阻与电流大小无关，故C错误；
D、将导体连入电路，电路不一定有电流，电路中必须有电压且是通路，故D错误。
故选：AB。
(1)根据欧姆定律进行解答；
(2)电阻是导体本身的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；电阻大小只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与导体中的电流、导体两端的电压大小无关；
(3)电压是使电路形成电流的原因；电路中有电压且电路是通路，电路中才有电流。
本题考查了学生对欧姆定律内容的掌握和理解，深入理解电压与电流之间的关系、电阻概念，可解答此题。
14.【答案】AD
【解析】解：
B、由图丙的甲图线可知，加热 2min时，甲容器中水升高的温度：Δt=40℃−20℃=20℃；
由图象还可知，水的温度变化随时间的增加而均匀升高，
所以，加热1min时，甲容器中水升高的温度：
Δt′=12Δt=12×20℃=10℃；
此时甲容器中的水吸收的热量：
Q吸1=cm1Δt=4.2×103J/(kg⋅℃)×3kg×10℃=1.26×105J，故B错误；
A、由图丙可知，水的温度从20℃升高到40℃时，乙的加热时间为3min；此时乙容器中的水吸收的热量：
Q乙吸=cm2Δt=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(40℃−20℃)=1.68×105J，
乙容器中的水每分钟吸收热量为：
Q吸2=13×Q乙吸=13×1.68×105J=5.6×104J；
由于忽略散热损失，所以两加热器每分钟放出的热量与水每分钟吸收的热量相同，则：
加热器每分钟放出的热量之比为：Q甲放/min：Q放2/min=1.26×105J：5.6×104J=9：4，故A正确；
C、根据B可知相同时间内，加热器放出的热量之比为9：4，则相同时间内，两杯水吸收的热量之比为9：4，根据Δt=Q吸cm可得两杯水升高的温度之比为：
Δt1：Δt2=Q吸1cm1：Q吸2cm2=Q吸1m2Q吸2m1=9×2kg4×3kg=32=3：2，故C错误。
D、根据Q吸=cm(t−t0)可得甲、乙两容器中的水从 20℃加热至沸腾所需热量之比：
Q甲吸：Q乙吸=cm1(t−t0)cm2(t−t0)=3kg2kg=32=：2，
根据时间t=Q吸Q放/min得所用时间之比为：Q甲吸Q甲放/min：Q乙吸Q乙放/min=Q甲吸Q乙吸×Q乙放/minQ甲放/min=32×49=23=2：3，故D正确。
故选：AD。
(1)加热 2min时，由图丙的甲图线可知甲容器中水升高的温度；而水的温度变化随时间的增加而均匀升高，据此判断加热 1min时甲容器中水升高的温度，已知水的质量和比热容，利用Q吸=cmΔt计算此时甲容器中的水吸收热量；
(2)由图丙可知，水的温度从20℃升高到40℃时，甲的加热时间为2min，乙的加热时间为3min；
已知两容器中水的质量和升高的温度(均升高20℃)，由于忽略散热损失，由Q放=Q吸和Q吸=cmΔt即可求出每分钟放出的热量之比；
(3)根据每分钟放出的热量之比可知加热相同的时间时水吸收的热量之比，然后根据Δt=Q吸cm可得两杯水升高的温度之比。
(4)根据Q吸=cm(t−t0)可得甲、乙两容器中的水从 20℃加热至沸腾所需热量之比；然后根据所用时间t=Q吸Q放/min可求出所用时间之比。
本题考查了吸热公式的灵活运用，本题需要注意是利用的不同加热器，则相同的时间产生的热量不同，解题的关键是从图象中获取有用信息。
15.【答案】BC
【解析】解：将滑动变阻器的滑片P移至右端，只闭合开关S1时，R1、R2和滑动变阻器的最大阻值串联，电压表V1测量电阻R1和滑动变阻器两端的电压，电压表V2测量电阻R2两端的电压，电流表A测量串联电路的电流；将滑动变阻器的滑片P置于左端时，电路中电阻R1、R2串联，电压表V1测量电阻R1两端的电压，电压表V2测量电阻R2两端的电压，电流表A测量串联电路的电流。
因为U2：U2′=1：3，电阻R2=3Ω不变，所以两次通过的电流之比为：
I1I2=U2R2U2′R2=U2U2′=13，
因I1=0.4A，则I2=3I1=3×0.4A=1.2A，
又因为U1：U1′=2：1，
则U1U1′=I1(R1+R)I2R1=13×R+R1R1=21，
解得：R=5R1，
因电源电压不变，电流与总电阻成反比，
则I1I2=R1+R2R1+R2+R=R1+3Ω6R1+3Ω=13，
解得：R1=2Ω，R=10Ω；
当变阻器的滑片P移至最右端，只闭合开关S1时，电源电压为U=I(R1+R2+R)=0.4A×(2Ω+3Ω+10Ω)=6V，
当三个开关都闭合时，三个电阻并联；当变阻器电阻最大时电路总电阻最大，总电流最小，则各支路电流分别为
I1′=UR1=6V2Ω=3A，I2′=UR2=6V3Ω=2A，I3′=UR3=6V10Ω=0.6A，
则电路最小总电流为I′=I1′+I2′+I3′=3A+2A+0.6A=5.6A，
综上可知：
A、因为R1=2Ω，故A错误；
B、电源电压为U=6V，故B正确；
C、因为I2=1.2A，故C正确；
D、当开关都闭合，电流表的最小示数为5.6A，故D错误。
故选：BC。
(1)将滑动变阻器的滑片P移至右端，只闭合开关S1时，R1、R2和滑动变阻器的最大阻值串联，电压表V1测量电阻R1和滑动变阻器两端的电压，电压表V2测量电阻R2两端的电压，电流表A测量串联电路的电流；将滑动变阻器的滑片P置于左端时，电路中电阻R1、R2串联，电压表V1测量电阻R1两端的电压，电压表V2测量电阻R2两端的电压，电流表A测量串联电路的电流；根据欧姆定律表示出电阻R2两端的电压之比即可求出两电路的电流之比，再根据欧姆定律表示出电压表V2的示数之比即可求出R1、R的阻值关系，根据电压一定时电流与电阻成反比求出R1与R的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；
(2)当开关都闭合，滑动变阻器的滑片P置于右端时，三个电阻并联，且电路的总电阻最大，据此求得最小电流。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律公式的应用，分析电路结构是正确解题的前提，熟练应用串并联电路的特点及欧姆定律是正确解题的关键。
16.【答案】负 N
【解析】解：由图可知，磁感线从通电螺线管的右侧出来，回到通电螺线管的左侧，则通电螺线管左侧为S极，右侧为N极，根据安培定则可知，螺线管中电流从左后侧流入，从右前侧流出，即电源的A端为负极；
异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端为S极，右端为N极。
故答案为：负；N。
在磁体外部，磁感线从磁体N极出发，回到S极；
利用安培定则可以确定螺线管中电流方向，进而可以确定电源的正负极；
结合磁极间的作用规律，可以确定小磁针的N、S极。
此题考查了磁感线及其特点、安培定则、磁极间的相互作用规律，难度不大，属基础题目。
17.【答案】U形管液面的高度差 电流
【解析】解：电流通过导体产生热量的多少通过U形管液面的高度差来反映，这是转换法；
电流产生的热量与电阻、电流和通电时间有关，要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，需要控制电流和通电时间相同，改变电阻。
故答案为：U形管液面的高度差；电流。
(1)电流通过导体产生热量的多少通过U形管液面的高度差来反映，这是转换法；
(2)电流产生的热量与电阻、电流和通电时间有关，根据控制变量法分析解答。
本题探究探究电流通过电阻产生热量跟什么因素有关，考查控制变量法和转换法的运用。
18.【答案】提高 做功
【解析】解：在热机的能量损失中，废气带走了大部分的热量，所以“蜗轮增压”利用热机排出的废气带动蜗轮旋转，充分利用了废气带走的热量，提高了热机的效率；
在内燃机的四个冲程中，给汽车提供动力的是做功冲程，其它三个冲程靠惯性来完成。
故答案为：提高；做功。
(1)热机效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比；减少能量的损失可以提高热机的效率；
(2)热机的四个冲程中，只有做功冲程为热机提供动力，其它三个冲程靠惯性来完成。
本题考查对热机效率概念的理解、热机的工作原理，是一道基础题。
19.【答案】秒表 水 12 乙 不能
【解析】解：(1)根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故除了图甲、乙中所示的器材外，还需要的测量工具有秒表和天平；分析图像可知：对于质量相等的水和煤油两种液体，升温较快的是煤油；据此推理，若使两者升高相同的温度，则水加热时间长，水吸收的热量较多，水的比热容大；
(2)小华也用相同的装置进行了实验，但粗心的小华向容器中分别装入的是体积相同、初温都是20℃的沙子和水，4min时，测得沙子的温度为28℃，升高的温度为28℃−20℃=8℃；
沙子的密度为1.5×103kg/m3，是水的密度的1.5倍，水和沙子的体积相等，说明沙子的质量是水的1.5倍，若控制质量相等，则沙子的质量应该为现在的11.5=23；根据Q=cmΔt知，热量和比热容一定，质量为23，温度应该为32倍，假如小华实验时控制沙子与她刚才所用的水的质量相等，那么4min时沙子的温度应该为32×8℃=12℃；
(3)利用上述装置探究不同燃料燃烧时放出的热量与燃料种类的关系。根据控制变量法可知要控制燃料的质量相等然后比较放出的热量的多少，由于燃烧时放出的热量是通过比较容器里的液体吸收的热量的多少判断的，所以图丁的相同装置中，向容器内倒入的液体种类、质量都相同，所以，由于图丁的相同装置的容器内倒入的液体是煤油，所以与其比较的装置中的液体种类相同、质量相等，所以，燃烧相同质量的燃料后应与图乙所示的实验相比较；
由Q放=mq可知，燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，而在实验中燃烧相同时间无法控制燃烧燃料的质量相同，故据此不能说明图丁的热值较大；
故答案为：(1)秒表；水；(2)12；(3)①乙；②不能。
(1)我们使用相同的酒精灯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：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；或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；
(2)根据体积相等，确定质量关系，结合Q=cmΔt分析质量相等时的温度变化；
(3)探究不同燃料燃烧时放出的热量与燃料种类的关系，在设计实验时应使用控制变量法进行设计实验；
比较燃料燃烧值的大小，应控制燃烧燃料的质量相等；让相同质量的燃料完全燃烧，根据水升高的温度比较燃料的热值大小；
本题是比较不同物质的吸热能力实验与热值比较，考查器材的选择、注意事项、控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法，为热学中的重要实验。
20.【答案】B 短路 换用最大阻值更大的滑动变阻器 不动 Ra−Rb
【解析】解：(1)由图乙知，电流表选用小量程，将电流表与滑动变阻器、电阻、串联接入电路，如图所示：
；
连接电路时，为保护电路，开关应该处于断开状态，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移到阻值最大处，即B端；
(2)闭合开关后，发现电流表有示数，电路为通路，电压表无明显偏转，则电路存在的故障可能是定值电阻短路；
(3)由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，根据串联电路的分压原理知，可以换用最大阻值更大的滑动变阻器，增大滑动变阻器的最大分压；
(4)②将开关接a，调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置，记下电流表的示数I和电阻箱的阻值Ra；②将开关接b，让滑动变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱，保持电流表示数I不变，记下电阻箱R的阻值Rb；根据等效替代法，则Ra=R2+Rb，故R2=Ra−Rb。
故答案为：(1)见解答图；B；(2)短路；(3)换用最大阻值更大的滑动变阻器；(4)②不动；Ra−Rb。
(1)由图乙知，电流表选用小量程，将电流表与滑动变阻器、电阻、串联接入电路；
为保护电路，在连接电路时，开关应断开，滑动变阻器应调至最大阻值处；
(2)闭合开关后，发现电流表有示数，电路为通路，根据电压表无明显偏转分析；
(3)由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，根据串联电路的分压原理分析电压表示数始终无法达到0.5V的原因，并提出改进措施；
(4)根据等效替代法分析回答。
本题测量定值电阻的阻值，主要考查了电路的连接、操作过程的注意事项特殊方法测电阻等。
21.【答案】解：(1)运输车在平直公路上匀速行驶10km，用时500s，则运输车在平直公路上匀速行驶的速度为：
v=st=10×103m500s=20m/s；
(2)运输车的总重力：G=mg=4.2×1000kg×10N/kg=4.2×104N，
运输车静止在水平地面上时，对地面的压力：F=G=4.2×104N，
由p=FS可知，运输车与地面的接触面积：
S=Fp=4.2×104N7×104Pa=0.6m2；
(3)运输车在平直公路上匀速行驶时，运输车的牵引力：F牵=f=6400N，
发动机牵引力做的功：
W=F牵s=6400N×10×1000m=6.4×107J，
则运输车发动机的效率为：
η=WQ放×100%=6.4×107J1.6×108J×100%=40%。
答：(1)运输车在平直公路上匀速行驶速度为20m/s；
(2)若该运输车载重后的质量为4.2t，运输车静止在水平地面上时，对地面的压强是7×104Pa，它与地面的接触面积是0.6m2；
(3)这个过程中，发动机燃烧汽油释放了1.6×108J的热量，运输车发动机的效率为40%。
【解析】(1)根据速度公式求出运输车在平直公路上匀速行驶的速度；
(2)根据G=mg求出运输车的总重力，运输车静止在水平地面上时，对地面的压力等于运输车的总重力，根据p=FS求出运输车与地面的接触面积；
(3)运输车在平直公路上匀速行驶时，运输车的牵引力等于受到的阻力，根据W=Fs求出发动机牵引力做的功；利用η=WQ放×100%求出运输车发动机的效率。
本题考查重力公式、功的公式、效率公式以及压强公式的应用，是一道力热综合题，有一定的难度。
22.【答案】解：(1)小灯泡L正常发光时其两端的电压UL=2.5V，通过的电流IL=0.25A，
小灯泡L正常发光时的电功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
(2)只闭合S1时，灯泡L与定值电阻R1串联，电流表测电路中的电流，即I=0.2A，
由图乙可知，灯泡两端的电压UL′=1V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R1两端的电压：U1=U−UL′=U−1V，
电阻R1消耗的功率：P1=U12R1=(U−1V)2R1，
变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，电阻R1与R2的最大阻值并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，电阻R1消耗的功率：P1′=U2R1，
则P1P1′=(U−1V)2R1U2R1=(U−1V)2U2=1625，
解得：U=5V；
只闭合S1时，R1两端的电压：U1=U−UL′=5V−1V=4V，
则电阻R1的阻值：R1=U1I=4V0.2A=20Ω；
(3)变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，通过R1的电流：I1=UR1=5V20Ω=0.25A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过滑动变阻器的电流：I2=I′−I1=0.5A−0.25A=0.25A，
则滑动变阻器的最大阻值：R2=UI2=5V0.25A=20Ω，
只闭合S2时，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，
当灯泡正常发光时，灯泡两端的电压UL=2.5V，电路中的电流I3=IL=0.25A<0.6A，电路安全，
此时滑动变阻器两端的电压即电压表的示数：U2=U−UL=5V−2.5V=2.5V<3V，电路安全，
此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，则R2小=U2I3=Ω；
假设电压表的示数U2′=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
此时灯泡两端的电压：UL′′=U−U2′=5V−3V=2V，
由图乙可知，电路中的电流I4=IL′=0.24A，
则滑动变阻器接入电路中的电阻：R2′=U2′I4=3V0.24A=12.5Ω<20Ω，故假设正确，
所以，变阻器接入电路的阻值变化范围为10Ω∼12.5Ω。
答：(1)小灯泡L正常发光时的电功率为0.625W；
(2)R1的阻值为20Ω；
(3)变阻器接入电路的阻值变化范围为10Ω∼12.5Ω。
【解析】(1)小灯泡L正常发光时的电压和额定电压相等，通过的电流和额定电流相等，利用P=UI求得额定功率；
(2)只闭合S1时，灯泡L与定值电阻R1串联，电流表测电路中的电流，根据图乙读出灯泡两端的电压，利用串联电路的电压特点表示出R1两端的电压，利用P=UI=U2R表示出电阻R1消耗的功率；变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，电阻R1与R2的最大阻值并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和P=UI=U2R表示出电阻R1消耗的功率，根据两种情况下电阻R1消耗的功率之比得出等式即可求出电源的电压；先求出只闭合S1时R1两端的电压，利用欧姆定律求出电阻R1的阻值；
(3)变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，根据欧姆定律求出通过R1的电流，利用并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流，再利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；只闭合S2时，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，当灯泡正常发光时电路安全，利用串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压即电压表的示数并判断出电路安全，根据欧姆定律求出此时滑动变阻器接入电路中的最小电阻；假设电压表的示数为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出此时灯泡两端的电压，根据图乙读出电路中的电流，利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻，进一步判断出假设正确，从而得出变阻器接入电路的阻值变化范围。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的综合应用，正确判断出最后一问中滑动变阻器接入电路中最大和最小阻值时电路的状态是关键。
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