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2021-2022学年天津市和平区九年级（上）期末物理试卷（含答案解析）
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这是一份2021-2022学年天津市和平区九年级（上）期末物理试卷（含答案解析），共26页。试卷主要包含了1所示；等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年天津市和平区九年级（上）期末物理试卷
1. 关于分子和物体内能，下列说法正确的是( )
A. 固体间能扩散，表明固体物质分子是运动的
B. 杯子里的水可以任意倒出，说明水分子间没有引力
C. 把 0℃的冰块加热熔化成 0℃的水，其内能不变
D. 用力搓手，手发热表明手的热量增加了手的内能
2. 如图所示，甲、乙是两个演示实验的示意图，丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。下列说法正确的是( )
A. 丙图所示的是做功冲程，其工作原理如甲图所示的实验
B. 丙图所示的是压缩冲程，其工作原理如乙图所示的实验
C. 丁图所示的是压缩冲程，其工作原理如甲图所示的实验
D. 丁图所示的是做功冲程，其工作原理如乙图所示的实验
3. 如图所示，取两个相同的验电器A和B，用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A，使A带电，B不带电，再用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的是( )
A. A 中正电荷通过金属棒流向 B，金属棒中瞬间电流方向从A 到 B
B. B 中负电荷通过金属棒流向 A，金属棒中瞬间电流方向从 A 到 B
C. A 中负电荷通过金属棒流向 B，金属棒中瞬间电流方向从 B 到 A
D. B 中正电荷通过金属棒流向 A，金属棒中瞬间电流方向从 B 到 A
4. 某同学按照下面的电路把图中的元件连成电路，他所选择的电路图是图中的( )
A. B. C. D.
5. 如图所示是小勇连接的实验电路，他检查导线连接无误后，闭合开关，发现灯泡L1、L2均不发光，于是他用一根导线来排查故障。当导线连接L1两端时两灯仍不发光，连接L2两端时L1发光、L2不发光。由此判断电路的故障是( )
A. L1断路 B. L2断路 C. L1短路 D. L2短路
6. 根据你对生活中物理量的认识，下列数据最符合实际的是( )
A. 对人体的安全电压为不高于220 V
B. 学生做实验用的一根铜导线电阻约为500Ω
C. 教室里一盏日光灯的额定电流约为180 mA
D. 智能手机正常使用时的功率约为500 W
7. 图甲所示是一款雾霾浓度检测仪，其检测原理如图乙所示，R0是定值电阻，传感器R1的电阻随雾霾浓度的增大而减小。当雾霾浓度增大时，下列说法正确的是( )
A. 电压表示数变大，电流表示数变小 B. 电压表示数变小，电流表示数变大
C. 电压表示数变大，电流表示数变大 D. 电压表示数变小，电流表示数变小
8. 某型号动车组在到站前可以利用减速发电，原理是高速行驶的列车关闭电源后会继续向前运行，车上的电动机线圈随车轮一起转动，产生感应电流，并自动输入电网。这既减少了机械磨损又保护了环境。如图中与此工作原理相同的是( )
A. 司南 B. 电磁起重机
C. 扬声器 D. 话筒
9. 如图甲所示，高层建筑的墙体中有三根绞在一起的电线，小明设计了如图乙所示的“测量仪”把它们区分开。判断时两人合作，小华将A、B连在一起，小明将“测量仪”连接X、Z两端时，灯泡发光；小华将A、C连在一起，小明将“测量仪”连在Y、Z两端时，灯泡发光。则
( )
A. A 和 Z 是同一根电线，C 和 Y 是同一根电线
B. B 和 Z 是同一根电线，C 和 Y 是同一根电线
C. A 和 Y 是同一根电线，B 和 X 是同一根电线
D. C 和 Y 是同一根电线，B 和 Z 是同一根电线
10. 在如图所示的电器中，电源电压保持不变，R1、R2均为定值电阻。当①、②都是电压表时，闭合开关S1和S2，①表的示数与②表的示数的比值为m；当①、②都是电流表时，闭合开关S1，断开开关S2，①表的示数与②表的示数的比值为n；下列关于m、n的关系说法正确的是( )
A. m=1+1n B. m=1−1n C. m=11+n D. m=11−n
11. 如图所示，甲、乙、丙、丁是四幅实验图，下列说法正确的是( )
A. 甲实验说明利用电流可以产生磁场 B. 乙实验说明电能可以转化为机械能
C. 根据图丙的实验原理，制成了电动机 D. 丁实验说明磁体周围存在着磁场
12. 如图所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的U−I关系图象如图所示。则下列判断正确的是( )
A. 电路消耗的最大功率是3.6W
B. 滑动变阻器R2的阻值变化范围为0∼10Ω
C. 电压表V2示数随电流变化的图线对应的是图线乙
D. 定值电阻R1通电1分钟放出的热量是24J
13. 仅将灯L1、L2连接在电压为U0且保持不变的电源上，此时两灯均发光；已知测得通过灯L1的电流为I0，L2电阻为R0，灯L1和L2电阻不随温度变化，则下列判断正确的是( )
A. L1的电阻可能为U0−I0R0I0
B. L1和L2的电阻之比可能为U0I0R0
C. L1和L2两端的电压之比可能为I0R0U0−I0R0
D. 通过L1和L2中的电流之比可能为I0R0U0
14. 如图甲乙所示是判断零线与火线时，手拿测电笔方法的示意图，其中正确的是______图；如图丙所示是三孔的电源插座，a孔与零线相连，b孔与火线相连，c孔与______相连．
15. 如图所示，当闭合开关时，电流表A1和A的指针偏转均如图所示。当开关闭合时，流过干路中的电流是______，流过L2的电流是______。
16. 如图所示，将A、B两个金属片插入柠檬制成的“水果电池”，用电压表测量“水果电池”的电压，则该电池的正极是______(选填“A”或“B”)；若想获得3.6V的电压，需要把______节这样的“水果电池”______(选填“并联”或“串联”)起来。
17. 实验桌上有如图所示的实验器材，小云同学在导线夹M、N间连入不同的电阻丝探究“导体电阻大小与横截面积是否有关”，并将实验数据记录在下面的表格中。本实验中电源电压保持不变。
导线代号
A
B
C
D
E
F
G
长度L/m
0.5
0.5
1.5
1.0
0.5
1.5
1.5
横截面积S/mm2
1.2
1.8
1.8
1.2
0.8
1.2
1.2
材料
锰铜
钨
镍铬
锰铜
钨
锰铜
康铜
电流I/A
0.6
0.5
0.2
0.3
0.4
0.2
0.2
电阻的大小
很小
小
很大
大
较小
很大
很大
她应选择代号为______的两根电阻丝来研究问题；选用导线 A、D和F的数据可以得出结论是______。
18. 如图，甲、乙为两只相同电表，当闭合S1、S2时，甲、乙两表示数之比为5：3，两电阻大小之比R1：R2为______，电路总功率为P1；同时更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时电路总功率为P2，则P1：P2为______。
19. 如图所示，某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S，一个冲程中活塞在气缸中移动的距离是L.满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为p，t时间内曲轴转动N圈、消耗汽油的体积为V，已知汽油的密度为ρ，汽油的热值为q，不考虑大气压对计算的影响，不计摩擦损失．满负荷工作时，这种汽油机t时间内做功的次数是______，汽油机把内能转化为机械能的效率是______%。
20. 为预防新冠病毒的危害，某医院用全自动消毒柜对医疗用品进行高温、高压、湿热灭菌消毒，部分参数如下表。消毒柜中电磁继电器控制电加热器实现加热、保温自动切换的原理图如图18所示，R为热敏电阻，其电阻值随消毒柜内温度的升高而减小。消毒柜利用20kg、20℃的水正常工作50min可完成一次消毒。已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)。
额定加热功率
10kW
水箱容量
100L
工作温度
130℃
限压
300kPa
(1)求每次消毒时水温从20℃上升到工作温度水吸收的热量；
(2)电加热器正常工作时，将水从20℃加热到工作温度的时间为16min。求电加热器加热的效率；
(3)保温电阻是图中的______。
21. 如图，用笔画线代替导线将图中实物连接起来。要求：闭合开关后，使电磁铁的右端为N极，并且当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电磁铁的磁性增强。
22. 请你完成图中家庭电路图虚线框内的电路连接，注意导线不能交叉。
23. 小明用两个单刀双掷开关、一个LED灯和若干导线，设计一个楼梯灯电路，无论是楼上或楼下都可以任意开灯、灭灯，既可以在楼下开灯到楼上灭灯，又可以在楼上开灯到楼下灭灯，请你根据小明设计的意图，用笔画线代替导线完成如图的电路。
24. 如图所示电路中，小灯泡L标有“6V3W”字样，R2为3Ω，当S1、S2都闭合时，电流表示数为0.7A，这时小灯泡L正常发光。灯的电阻不变，求：
(1)电源电压U；
(2)电阻R1的阻值；
(3)当S1、S2都断开时，小灯泡L消耗的功率。
25. 小虎利用如图甲所示的电路，探究通过“导体的电流跟电阻的关系”。
实验器材：两节新干电池，电流表、电压表各一只，一个开关，定值电阻R(分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)，滑动变阻器，导线若干。
(1)用笔画线代替导线完成图甲电路的连接；
(2)实验中小虎发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，两电表的指针始终处于图乙所示的状态，则电路故障可能是______；
(3)请你设计记录实验数据的表格；
(4)小虎利用实验数据做出了图象如图丙所示。在做实验过程中，小虎先用5Ω的电阻做完实验后，断开开关，接着将10Ω的电阻接入电路，闭合开关发现电压表的示数______，他接下来的操作应该是______。
26. 小明在“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“5Ω，1A”的滑动变阻器R1和标有“30Ω，2A”的滑动变阻器R2。
小明做完分组实验后，增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，电源换成电压恒为9V的电源，选用合适的器材，只利用一只电表，来测量小灯泡的额定功率。请你帮助小明：
(1)设计出实验电路图；
(2)写出实验步骤；
(3)写出小灯泡额定功率的表达式(用已知量和测量量的字母表示)。
27. 如图甲所示，已知电源电压U恒定不变，R0为定值电阻。闭合开关S，在滑动变阻器滑片P从a移向b的过程中，
(1)请你在如图坐标系中，分别画出定值电阻R0的功率、电路的总功率与电流的关系的图象。
(2)请你推导出滑动变阻器的功率与电流的关系式，并在图坐标系中，画出滑动变阻器的功率与电流的关系的图象；若电路中的最大电流为1A，此时电路的最大功率是6W；当滑动变阻器的功率为1.44W时对应的滑片位置有两处，求滑片位于这两处时电流表的示数之和。
温馨提示：推导过程中需要的物理量可以提前设定。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A、固体间能扩散，表明固体物质分子在不停地做无规则运动，故A正确；
B、杯子里的水可以任意倒出，说明水具有流动性，不能说明分子间没有引力，故B错误；
C、把 0℃的冰块加热熔化成 0℃的水，该过程中冰吸收热量，其内能会增加，故C错误；
D、用力搓手，由于需要克服摩擦力做功，所以手发热是通过做功的方式增加手的内能，而不是增加手的热量，故D错误。
故选：A。
①分子间存在着相互作用的引力和斥力；
②物质分子在不停地做无规则运动；
③热量是指热传递过程中传递能量的多少，是过程量，可以说放出或吸收多少热量，但不能说含有(具有)多少热量。
本题主要考查分子动理论和改变内能的方式，属于基础题目，难度不大。
2.【答案】D
【解析】
【分析】
此题是通过内燃机的工作原理和课本中的实验来验证做功改变物体内能的方法，是一道比较简单的实验题，掌握热机的工作原理，学会变通。
【解答】
由图甲，用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，是将机械能转化为内能的过程。
由图乙，对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能。
由图丙，气门都关闭，活塞向上运动，所以是汽油机的压缩冲程，机械能转化为内能；
由图丁，气门都关闭，活塞向下运动，所以是汽油机的做功冲程，内能转化为机械能。
综上所述，丙图所示的是压缩冲程，其工作原理如图甲所示的实验；丁图所示的是做功冲程，其工作原理如乙图所示的实验。只有选项D说法正确。
故选：D。
3.【答案】B
【解析】解：丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，缺少电子，当玻璃棒与验电器A接触后，验电器A带正电，而B不带电，用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来，B上的部分负电荷(自由电子)会转移到A上，因此验电器B的金属箔由于带正电会张开；电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，因此电流方向是由A到B，金属中正电荷不能移动，故ACD错误，B正确。
故选：B。
(1)物理学规定电流方向与正电荷定向移动的方向相同；
(2)验电器使用时是让金属杆上的金属箔带上同种电荷，然后同种电荷会相互排斥从而验证物体是否带电的。
本题的目的是考查对验电器使用原理、电流方向的掌握情况，在金属导体中，能够自由移动的电荷是负电荷(自由电子)，所以在金属导体中，电流的方向始终与自由电荷的运动方向相反。
4.【答案】D
【解析】解：由实物图知，两灯并联，一个开关在干路上，一个开关在左边灯泡的支路上。
A、图中两灯以及两个开关串联，与实物图不相符；
B、图中两灯并联，只有一个开关在干路上，与实物图不相符；
C、图中两灯并联，两灯支路上各有一个开关，与实物图不相符；
D、图中两灯并联，干路和其中一个灯泡支路上各有一个开关，与实物图相符。
故选：D。
先分析实物图中两灯的连接情况以及开关的位置，再分析各选项从而找出与实物图相符的电路图。
本题考查根据实物图画电路图，关键是正确分析电路的连接方式以及开关的位置。
5.【答案】B
【解析】解：由图可知：L1与L2是串联电路，闭合开关，发现灯泡L1、L2均不发光，这说明电路出现了断路现象；
当导线连接L1两端时两灯仍不发光，这说明故障出现在除L1以外的部分；连接L2两端时L1发光、L2不发光，这说明电路是通路，所以故障是L2断路。
故选：B。
用电器短路是指用一根导线将某个用电器的两端连接起来，被短路的用电器中无电流通过。但与导线串联的其它用电器若能工作，说明除被导线并联的部分电路外电路是导通的。
本题考查了学生在实验操作中用导线判断电路故障的方法。
6.【答案】C
【解析】解：A、经验证明，只有不高于36V的电压对人体才是安全的，故A不符合实际；
B、实验室所用铜导线的电阻非常小，甚至可以忽略不计，故B不符合实际；
C、教室中一盏日光灯的额定电流约为0.18A=180mA，故C符合实际；
D、智能手机正常使用时的功率约为5W，故D不符合实际。
故选：C。
不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。
本题主要考查对电学中一些物理量的估测，注意观察与积累，并能运用相关公式进行简单的推算，是解答的关键。
7.【答案】C
【解析】解：由电路图可知，开关闭合，定值电阻R0与传感器R1串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
因传感器R1的电阻随雾霾浓度的增大而减小，所以，当雾霾浓度增大时，传感器R1的电阻变小，串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以电路的总电阻变小，由I=UR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R0两端的电压变大，即电压表的示数变大；
综上所述，C正确。
故选：C。
由电路图可知，开关闭合，定值电阻R0与传感器R1串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。根据“传感器R1的电阻随雾霾浓度的增大而减小”可知当雾霾浓度增大时传感器R1的电阻变化，从而得出电路的总电阻变化，根据欧姆定律可知电路中的电流变化和定值电阻R0两端的电压变化。
本题考查了电路的动态分析，涉及到欧姆定律的应用，利用好“传感器R1的电阻随雾霾浓度的增大而减小”是关键。
8.【答案】D
【解析】解：
A、司南是一个磁体，它受地磁场的作用，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引来工作的，故A错误。
B、电磁起重机主要部分是电磁铁，电视起重机是根据电流磁效应来工作的，故B错误。
C、扬声器和电动机的原理相同，都是通电导体在磁场中受力而运动，故C错误。
D、话筒和发电机的工作原理相同，原理是电磁感应，对着话筒说话时，膜片振动带动闭合电路的一部分线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，故D正确。
故选：D。
闭合电路的一部分线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，叫电磁感应现象，找出下列各种器件的工作原理比较即可。
电磁联系包括三方面内容：电流磁效应、电磁感应、通电导体在磁场中受力而运动，要明确通电螺线管、发电机、电动机、动圈式话筒、电磁起重机、司南、扬声器等工作原理。
9.【答案】A
【解析】解：第一次：小华将A、B连在一起，小明将“测量仪”连接X、Z两端时，灯泡发光，说明A、B、X、Z与测量仪构成了通路；
第二次：小华将A、C连在一起，小明将“测量仪”连在Y、Z两端时，灯泡发光，说明A、C、Y、Z与测量仪构成了通路；
两次对比，其共同使用的接线柱为A、Z，说明AZ必为同一根电线，结合第一次连接电路，BX为同一根电线；结合第二次，CY为同一根电线，故A正确，BCD错误；
故选：A。
利用两次测量同用了A、Z两个接线柱时小灯泡发光，说明AZ是同一根线，进而判断另外一根线。
本题考查电路及其应用的知识，电路的三种状态是：通路、断路和短路，小灯泡发光时构成通路。
10.【答案】B
【解析】解：当两表均为电压表，且两开关均闭合时，两电阻串联，通过两电阻的电流相等，表1测总电压，表2测R2两端的电压，
欧姆定律可得：电压表1示数U1=I(R1+R2)，电压表2示数U2=IR2，
则U1U2=I(R1+R2)IR2=R1+R2R2=m……①；
当两表均为电流表且闭合开关S1，断开开关S2时，两电阻并联，表1测流过R2的电流，表2测干路电流，
由欧姆定律可得：电流表1示数I1=UR2，电流表2示数I2=UR1+UR2，
则I1I2=UR2UR1+UR2=R1R1+R2=n……②；
分析①②可知，1m+n=1R1+R2R2+R1R1+R2=1，
化简得：m=1−1n。
故选：B。
当两表均为电压表时，两开关均闭合，两电阻串联，表1测总电压，表2测R2两端的电压，由欧姆定律可得结合串联电路的电流、电阻规律可得两表示数之比与电阻的关系；当两表均为电流表，闭合开关S1，断开开关S2时，两电阻并联，表1测流过R2的电流，表2测干路电流，由欧姆定律结合并联电路的电流、电压规律可得两表示数之比与电阻的关系；联立两式则可解m，n之间的关系。
本题考查串并联电路的特点和欧姆定律的应用，对学生要求较高，首先要能正确分析电路，其次要对物理规律有准确把握，最后还要有一定的数学解题能力。。
11.【答案】ABD
【解析】解：A.导线通电后，放在其周围的小磁针会发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，故A正确；
B.导体棒与电源相连，当通以电流时由于受磁场力的作用，导体棒会发生运动，故说明通电导体在磁场中受磁场力的作用，是电能转化为机械能，故B正确；
C.导体与灵敏电流计相连，闭合电路时，当导体在磁场中做切割磁感线的运动时，灵敏电流计发生偏转，说明电路中产生了电流，这是电磁感应现象，利用该原理制成了发电机，故C错误；
D.磁体吸引铁屑，说明磁体周围存在磁场，故D正确。
故选：ABD。
(1)1820年，丹麦物理学家奥斯特用实验证实，通电导线周围存着磁场；
(2)磁场对电流的作用实验，说明通电导体在磁场中受到力的作用，是电能转化为机械能，根据这个原理制成了电动机；
(3)利用电磁感应现象原理制成了发电机；
(4)磁体吸引铁屑，说明磁体周围存在磁场。
物理一门实验学科，故理解和掌握实验是学好物理的基础。在学习实验时应明确实验的原理、步骤、实验装置及数据的分析。
12.【答案】A
【解析】解：(1)闭合开关，两电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电压表V1测电阻R1两端的电压，电压表V2测滑动变阻器R2两端的电压，
从“U−I”关系图象可以看出，甲为滑动变阻器的关系图象，因为最后电压变为0，此时滑动变阻器的电阻为0，乙为电阻R1的图象，故C错误；
(2)串联电路总电阻等于各分电阻之和，当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可知通过电路的电流最大，根据P=UI可知电路消耗的电功率最大，由图可知通过电路的最大电流为0.6A，此时定值电阻两端的电压即电源电压，所以电路消耗的最大功率：P=UI=6V×0.6A=3.6W，故A正确；
(3)根据欧姆定律可得，定值电阻R1的阻值：R1=UI=6V0.6A=10Ω，
当滑动变阻器的阻值最大时，根据欧姆定律可知此时电路中的电流最小；
由图可知，此时电路中的电流I′=0.2A，滑动变阻器两端的电压U2=4V；
滑动变阻器的阻值最大为：R2=U2I′=4V0.2A=20Ω，
即滑动变阻器R2的阻值变化范围为0∼20Ω，故B错误；
(4)因未明确通过电路的电流，根据Q=I2Rt可知无法计算定值电阻R1通电1分钟放出的热量，故D错误。
故选：A。
(1)从“U−I”关系图象可以看出，甲为滑动变阻器的关系图象，因为最后电压变为0，此时滑动变阻器的电阻为0，乙为电阻R1的图象；
(2)根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，通过电路的电流最大，当滑动变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，根据图象读出电表的示数可知电源的电压，根据P=UI计算电路消耗的最大功率；
(3)利用欧姆定律求出电阻R1的电阻，根据欧姆定律计算滑动变阻器的最大阻值，进一步明确滑动变阻器的变阻范围；
(4)根据Q=I2Rt可知无法计算定值电阻R1通电1分钟放出的热量。
本题考查串联电路电流和电压的规律以及滑动变阻器的使用，关键是欧姆定律的应用，要明白电路各个用电器的连接情况，还要会看“U−I”关系图象。在电学中，有些题目的信息是通过图象给出的，所以要会读电路图中的信息和U−I图象中的信息。
13.【答案】AD
【解析】解：(1)若两灯串联：
根据串联电路各处的电流都相等，可知通过L1和L2中的电流之比为1：1；
由欧姆定律可知，灯L2两端的电压为U2=I0R0，
根据串联电路电压规律可知，灯L1两端的电压为：U1=U0−I0R0，
根据分压原理可知，L1和L2电阻之比等于两端的电压之比为：R1R2=U1U2=U0−I0R0I0R0；
根据欧姆定律可知L1的电阻R1=U1I0=U0−I0R0I0，故A正确；
(2)若两灯并联，根据并联电路电压的规律可知L1和L2两端的电压之比是1：1；
根据欧姆定律可知L1的电阻R1=U0I0，
则L1和L2的电阻之比为：R1R2=U0I0R0=U0R0I0；
根据欧姆定律可知通过L2的电流I2=U0R0，
通过L1和L2中的电流之比为：I1I2=I0U0R0=I0R0U0，故D正确；
综上可知，L1的电阻可能为U0−I0R0I0，通过L1和L2中的电流之比可能为I0R0U0，
故AD正确。
故选：AD。
题中没有说明两灯的连接方式，分串联和并联两种情况，结合欧姆定律和串联、并联电路的特点分别得出两种情况下电流比、电压比和电阻比，并与题目中的选项比较，得出正确答案。
(1)若两灯串联：根据串联电路各处的电流都相等，据此得出通过L1和L2中的电流之比；
由欧姆定律得出灯L2两端的电压，根据串联电路电压特点得出灯L1两端的电压，据此得出L1和L2两端的电压之比，根据分压原理得出L1和L2电阻之比；根据欧姆定律可知L1的电阻；
(2)若两灯并联：根据并联电路电压的规律可知L1和L2两端的电压之比；
根据欧姆定律可知L1的电阻，进而得出L1和L2的电阻之比；
根据欧姆定律可知通过L2的电流，进而得出通过L1和L2中的电流之比。
本题考查串并联电路的特点和欧姆定律的应用，有一定难度。
14.【答案】乙 地线
【解析】解：(1)由于测电笔在使用时手应该接触笔尾的金属体，故乙图是正确的。
(2)三孔插座正确的接法“左零右火中接地”，所以c孔与地线相连。
故答案为：乙；地线。
(1)测电笔是用来辨别火线和零线的工具，在使用时手应该接触笔尾的金属体，笔尖接触火线或零线；
(2)从安全用电的角度出发，三孔插座的最上面的孔应该接地线。
该题考查了测电笔的使用和三孔插座的连接，是一道基础题。
15.【答案】2A1.6A
【解析】解：由电路图可知，两灯泡并联，电流表A测干路电流，电流表A1测L1支路电流，
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两个电流表的指针在同一个位置，
所以，干路电流表A的量程为0∼3A，分度值为0.1A，示数I=2A，
L1支路电流表A1的量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，示数I1=0.4A，
则灯L2中的电流：
I2=I−I1=2A−0.4A=1.6A。
故答案为：2A；1.6A。
由电路图可知，两灯泡并联，电流表A测干路电流，电流表A1测L1支路电流，根据并联电路的电流特点和两个电流表的指针在同一个位置确定两表量程，根据分度值读出示数，进一步求出灯L2中的电流。
本题考查了并联电路的电流特点和电流表的读数，确定两电流表的量程是关键。
16.【答案】B 3 串联
【解析】解：
(1)电压表在连接时，电流必须从正接线柱流入、从负接线柱流出，此时指针向右偏转；图中电压表的指针向右偏转，说明与电压表正接线柱相连的B金属片是该电池的正极；
(2)由图知，电压表选择的是小量程，分度值是0.1V，此时的示数是1.2V；
因串联电路中各部分电压之和等于总电压，所以，如果想获得3.6V的电压，需要把3节这样的“水果电池”串联起来。
故答案为：B；3； 串联。
(1)据电压表的正确使用规则可知，电流必须从正接线柱流入、从负接线柱流出，故我们可以根据指针的偏转情况和所连的接线柱来判断电池的正负极。
(2)先判断电压表的量程，而后据分度值读出此时的示数，据串联电路电压的规律分析即可判断。
本题考查了水果电池的制作和正负极的判断及串联电路电压的规律，是一道实验探究题，中等难度，故同学们应细心处理。
17.【答案】B、E 导体的横截面积和材料相同时，长度越大，电阻越大
【解析】解：要探究导体电阻大小与导体横截面积的关系，根据控制变量法的思路，应该选择材料和长度都相同的两根电阻丝。从表格中可知，代号B、E的材料、长度都相同，所以应选择代号B、E的两根电阻丝来研究；
选用导线A、D和F的数据，由图可知，导线的材料、横截面积相同，长度不同，长度越长，电流越小，电阻越大，故可以得出结论：导体的横截面积和材料相同时，长度越大，电阻越大。
故答案为：B、E；导体的横截面积和材料相同时，长度越大，电阻越大。
要探究导体电阻大小与导体横截面积的关系，应该选择除了横截面积以外其余的因素都相同的两根电阻丝；
要探究电阻与长度的关系，根据控制变量法，应选取材料、横截面积都相同，而长度不同的两根导线。
此题是探究影响电阻大小的实验，考查了影响因素及控制变量法的应用，常见题目。
18.【答案】2：3 6：25
【解析】解：(1)甲、乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，甲、乙两表示数之比为5：3，若量表均为电流表，则甲表会将电源短路，故两表均为电压表。
(2)当闭合S1，S2时，两电阻串联，电压表甲测量电源电压，电压表乙测量R2两端的电压，甲、乙两表示数之比为5：3，
由I=UR可得：U1U2=IR1IR2=R1R2，因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以U1U2=U甲−U乙U乙=5−33=23，即R1R2=23，
(3)设电源电压为U，当两表都为电压表时，闭合S1，S2，两电阻串联，
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路总功率：P1=U2R1+R2；
同时更换两电表种类，即两表都为电流表时，闭合开关S1，两电阻并联，电流表甲测量通过R2的电流，电流表乙测量总电流，则电路总功率：P2=U2R1+U2R2，
则P1：P2=U2R1+R2：(U2R1+U2R2)=R1R2：(R1+R2)2=2×3：(2+3)2=6：25。
故答案为：2：3；6：25。
(1)甲、乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，甲、乙两表示数之比为5：3，若量表均为电流表，则甲表会将电源短路，据此分析两表的类型；
(2)当闭合S1，S2时，两电阻串联，电压表甲测量电源电压，电压表乙测量R2两端的电压，根据欧姆定律求出两电阻两端电压之比与电阻间的关系，再结合串联电路电压规律求出两电阻之比；
(3)设电源电压为U，当两表都为电压表时，闭合两开关，根据P=UI=U2R得出电路总功率P1，
同时更换两电表种类，即两表都为电流表时，闭合开关S1，两电阻并联，根据P=UI=U2R得出此时电路总功率P2，进而得出P1：P2的大小
本题考查电压表、电流表的使用方法、等效电路分析、串并联电路的特点和电功率的计算等知识，综合性较强，难度适中。
19.【答案】N2 NpSL2ρVq×100
【解析】解：(1)t时间内曲轴转动N圈，转两圈做一次功，所以做功的次数为n=N2；
(2)由p=FS得燃气对活塞的平均压力：F=pS；
t时间内做的总功：
W总=N2×F×L=N2×pS×L=NpSL2；
汽油燃烧放出的热量：
Q=mq=ρVq，
汽油机把内能转化为机械能的效率：
η=W总Q×100%=NpSL2ρVq×100%=NpSL2ρVq×100%。
故答案为：N2；NpSL2ρVq×100。
(1)曲轴每转2圈对外做功一次，求出时间t内做功的次数；
(2)由p=FS表示出燃气对活塞的平均压力，由W总=N2×F×L=N2×pS×L=NpSL2算出t时间内做的总功；
根据Q=mq=ρVq表示出汽油燃烧放出的热量；
根据η=W总Q×100%=NpSL2ρVq×100%=NpSL2ρVq×100%表示出汽油机把内能转化为机械能的效率。
此题主要考查的是学生对压强、功、热值、密度、热机效率计算公式的理解和掌握，基础性题目。
20.【答案】R2
【解析】解：
(1)每次消毒时20kg水温从20℃上升到工作温度水吸收的热量：Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×20kg×(130℃−20℃)=9.24×106J；
(2)电加热器正常工作时的功率为10kW，电加热器正常工作时16min，消毒柜消耗的电能：W=Pt=10×103W×16×60s=9.6×106J；
电加热器加热的效率是：η=Q吸W×100%=9.24×106J9.6×106J×100%=96.25%；
(3)R为热敏电阻，因其电阻值随消毒柜内温度的升高(当升高到130℃时进入保温状态)而减小，由串联电阻的规律可知，控制电路的电阻变小，由欧姆定律可知，电路的电流大，电磁铁磁性变强，衔铁被吸下，工作电路中R2连入电路中，故保温电阻是图中的R2。
故答案为：(1)每次消毒时水温从20℃上升到工作温度水吸收的热量为9.24×106J；
(2)电加热器加热的效率为96.25%；
(3)R2。
(1)根据Q吸=cmΔt求出20kg水温从20℃上升到工作温度水吸收的热量；
(2)已知电加热器的额定功率，根据W=Pt得出电加热器消耗的电能，根据η=Q吸W×100%求出电加热器的电加热效率；
(3)根据题意，当热敏电阻升高到130℃时进入保温状态。由已知条件，根据串联电阻的规律分析控制电路的电阻变化，由欧姆定律确定电路中的电流变化，从而确定电磁铁磁性变化，确定工作电路的工作状态，据此回答。
本题为电热综合题，考查吸热公式、电功公式及效率公式的运用和串联电路的规律及欧姆定律与影响电磁铁磁性强弱的因素。关键是从题中获取有效的信息。
21.【答案】解：闭合开关后，使电磁铁的右端为N极，电流从通过螺线管的右端流入，左端流出，根据安培定则画出螺线管的绕线；
因滑动变阻器的滑片P向右移动时，电磁铁的磁性增强，说明电路中的电流增大，则此时滑动变阻器接入电路的阻值减小，故应将电源的正极与变阻器下端的右接线柱相连，螺线管右端与滑动变阻器上端的一个接线柱相连，如图所示：
【解析】使电磁铁的右端为N极，由安培定则确定线圈中的电流方向；改变电磁铁的磁性强弱，就要从改变电磁铁的线圈匝数或者改变通过电磁铁的电流大小入手；当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电磁铁的磁性增强，说明电路中的电流变大，滑动变阻器接入电路的电阻变小。
本题考查了安培定则的应用、影响电磁铁磁性强弱的因素以及滑动变阻器的接法，确定滑动变阻器的接法是本题的关键。
22.【答案】解：由图可知，从电能表出来的上面的线为火线，下面的线为零线；为了用电的安全，火线和零线分别接入总开关中的保险丝后，再成为入户线，如图所示：
【解析】在家庭电路中，火线和零线同时进入电能表，出来后同时接入总开关，根据电能表和总开关的连线方式连接火线和零线。
本题考查了家庭电路中从电能表到总开关的连接，要注意入户前和入户后火线与零线的对应性。
23.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了实物电路图的连接和电路图的设计，在由两个开关控制一盏灯时，开关和灯泡的连接方法是串联。两个开关的连接方法只有两种方法--串联或并联，可以画出电路后，看是否符合题意。
【解答】
开关接在LED灯和火线之间，无论是楼上或楼下都可以任意开灯、灭灯，既可以在楼下开灯到楼上灭灯，又可以在楼上开灯到楼下灭灯，具体作图所示：
24.【答案】解：(1)当S1、S2都闭合时，R1与L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，且灯泡正常发光，
所以，电源的电压U=UL=6V；
(2)由P=UI可得，灯泡正常发光时通过灯泡的电流：IL=PLUL=3W6V=0.5A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R1的电流：I1=I−IL=0.7A−0.5A=0.2A，
由I=UR可得，电阻R1和灯泡L的阻值分别为：R1=UI1=6V0.2A=30Ω，RL=UIL=6V0.5A=12Ω；
(3)当S1、S2都断开时，L与R2串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：I′=URL+R2=6V12Ω+3Ω=0.4A，
小灯泡L消耗的功率：PL=(I′)2RL=(0.4A)2×12Ω=1.92W。
答：(1)电源电压为6V；
(2)电阻R1为30Ω；
(3)当S1、S2都断开时，小灯泡L消耗的功率为1.92W。
【解析】(1)当S1、S2都闭合时，R1与L并联，电流表测干路电流，根据额定电压下灯泡正常发光和并联电路的电压特点求出电源的电压；
(2)根据P=UI求出通过灯泡的电流，根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流，利用欧姆定律求出电阻R1和灯泡L的阻值；
(3)当S1、S2都断开时，L与R2串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，根据P=I2R求出小灯泡L消耗的功率。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，关键是开关闭合、断开时电路连接方式的判断和知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
25.【答案】定值电阻断路 大于2.5V向左调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V
【解析】解：(1)滑动变阻器选用“一上一下”两个接线柱串联使用，可将滑动变阻器的左上接线柱与定值电阻串联，并将定值电阻的另一个接线柱与电流表的“-”接线柱串联；电源为两节新干电池，电源电压为3V，故电压表选用小量程并联在定值电阻两端。如图：
(2)乙图中，左表为电压表，示数满偏，说明电压表与电源连通；右边为电流表，示数为0，说明电路断路或总电阻很大，由此可知，与电压表并联的定值电阻断路了；
(3)实验中应记录定值电阻两端的电压、定值电阻的阻值和对应的电流值，并记录各数据的单位，如表格所示：
电压U/V
电阻R/Ω
电流I/A
(4)实验中应控制定值电阻两端的电压不变，根据图中数据，结合欧姆定律可知定值电阻两端的电压U=IR=0.5A×5Ω=0.1A×25Ω=2.5V，先用5Ω的电阻做完实验后，断开开关，接着将10Ω的电阻接入电路，根据串联分压特点可知定值电阻两端的电压大于2.5V，为使定值电阻两端的电压不变，应让滑动变阻器两端的电压变大，根据串联分压特点可知，应让滑动变阻器接入电路的阻值变大，应向左调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V。
故答案为：
(1)如图；
(2)定值电阻断路；
(3)如表；
(4)大于2.5V；向左调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V。
(1)滑动变阻器选用“一上一下”两个接线柱串联使用，可将滑动变阻器的左上接线柱与定值电阻串联，并将定值电阻的另一个接线柱与电流表的“-”接线柱串联；电源为两节新干电池，电源电压为3V，故电压表选用小量程并联在定值电阻两端；
(2)左表为电压表，示数满偏，说明电压表与电源连通；右边为电流表示数为0，说明电路断路或总电阻很大，据此判断故障所在；
(3)实验中应记录定值电阻两端的电压、定值电阻的阻值和对应的电流值，并记录各数据的单位；
(4)实验中应控制定值电阻两端的电压不变，根据图中数据，结合欧姆定律可知定值电阻两端的电压；先用5Ω的电阻做完实验后，断开开关，接着将10Ω的电阻接入电路，根据串联分压特点可知定值电阻两端的电压会变大，为使定值电阻两端的电压不变，应让滑动变阻器两端的电压变大，根据串联分压特点可知，应让滑动变阻器接入电路的阻值变大。
本题为探究通过“导体的电流跟电阻的关系”的实验，考查电路连接、故障分析、实验数据的记录及操作过程等知识。
26.【答案】解：(1)需要只用一个电压表和定值电阻测量小灯泡的额定电压，首先用电压表测量小灯泡两端的电压，移动滑动变阻器的滑片，让小灯泡正常发光，再保持滑动变阻器的滑片位置不同，利用电压表和定值电阻测量额定电流，这样就可以测量小灯泡的额定功率了，故电路图如图所示：
(2)实验步骤：①断开开关，按电路图连接电路，电压表接0∼3V的量程，将滑动变阻器的阻值调到最大值；
②只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V；
③断开开关，电压表改接0∼15V量程，保持滑片的位置不动，只闭合开关S和S2，读出电压表的示数为U1；
(3)只闭合开关S和S1，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时灯泡正常发光；
断开开关，电压表改接0∼15V量程，保持滑片的位置不动，只闭合开关S和S2，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡和定值电阻两端的电压，读出电压表的示数为U1；根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知通过灯泡的电流为I额=I电阻=U电阻R=U2−2.5VR0，
根据P=UI可知小灯泡的额定功率为P=U额I额=2.5V×U2−2.5VR0。
故答案为：
(1)如图；
(2)实验步骤：①断开开关，按电路图连接电路，电压表接0∼3V的量程，将滑动变阻器的阻值调到最大值；
②只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V；
③断开开关，电压表改接0∼15V量程，保持滑片的位置不动，只闭合开关S和S2，读出电压表的示数为U1；
(3)小灯泡额定功率的表达式为P=2.5V×U2−2.5VR0。
【解析】(1)(2)需要只用一个电压表和定值电阻测量小灯泡的额定电压，首先用电压表测量小灯泡两端的电压，移动滑动变阻器的滑片，让小灯泡正常发光，再保持滑动变阻器的滑片位置不同，利用电压表和定值电阻测量额定电流，这样就可以测量小灯泡的额定功率了，据此设计电路图和实验步骤。
(3)只闭合开关S和S1，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时灯泡正常发光；
断开开关，电压表改接0∼15V量程，保持滑片的位置不动，只闭合开关S和S2，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡和定值电阻两端的电压，根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知通过灯泡的电流，根据P=UI可知小灯泡的额定功率。
本题为“测小灯泡额定电功率”的实验，考查实验电路图设计，实验步骤和电阻计算，难度较大。
27.【答案】解：设滑动变阻器的电阻为R，由图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流。
(1)电源电压U恒定不变，当滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，电路为R0的简单电路，电路中总电阻最小，由欧姆定律可知，电路中的电流最大，最大电流为：I大=UR0，
由P=UI=I2R可知，电路中的总功率最大，最大总功率为：P大=P0大=UI大=U×UR0=U2R0，
滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大为R大，电路中的电流最小，最小电流为：I小=UR大+R0，
由P=UI可知，电源电压U恒定不变，电路的总功率与电流成正比；由P0=I2R0可知，定值电阻R0的功率与电流的关系是二次函数的关系，分别画出电路的总功率、定值电阻R0的功率与电流的关系的图象如下图图线1和图线2所示：
；
(2)设滑动变阻器的电阻为R，由I=UR和P=I2R可得，滑动变阻器与定值电阻R0串联时，滑动变阻器的功率可表示为：PR=I2R=(UR+R0)2R=U2(R+R0)2R=U2(R−R0)2R+4R0，
由上式可知，当R=R0时，滑动变阻器的功率最大，最大值为：PR大=U24R0，此时电路中的电流为：I=UR+R0=U2R0，
由P=UI=I2R可得，滑动变阻器的功率与电流的关系可表示为：PR=P−P0=UI−I2R0=−I2R0+UI……①，
由上式可知，滑动变阻器的功率与电流的关系为二次函数关系，画出滑动变阻器的功率与电流的关系的图象如下图图线3所示：
；
电路中的电流最大为I=1A时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，电路为R0的简单电路，电路的最大功率即P0=6W，
由P=I2R可得，R0的阻值为：R0=P0I2=6W(1A)2=6Ω，
电路的电源电压为：U=IR0=1A×6Ω=6V，
将滑动变阻器的功率的功率PR=1.44W代入①式可得：6I2−6I+1.44=0，解得：I1=0.4A，I2=0.6A，
则滑片位于这两处时电流表的示数之和为：I=I1+I2=0.4A+0.6A=1A。
答：(1)定值电阻R0的功率、电路的总功率与电流的关系的图象分别如上图(1)图线2、1所示；
(2)如上图(2)图线3所示；滑片位于这两处时电流表的示数之和为1A。
【解析】由图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流。
(1)当滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，电路为R0的简单电路，电路中总电阻最小，根据欧姆定律表示出电路中的最大电流，由P=UI可得电路的最大总功率，同时由P=UI可知，电源电压恒定不变，电路的总功率与电流成正比，据此画出电路消耗的总功率与电流的关系的图象；由P0=I2R0可知，定值电阻R0的功率与电流是二次函数的关系，据此画出定值电阻R0的功率与电流的关系的图象；
(2)根据I=UR和P=UI=I2R，结合串联电路的电阻特点表示出滑动变阻器的功率表达式，并分析其最大值，画出滑动变阻器的功率与电流的关系的图象；
电路中的电流最大时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，电路为R0的简单电路，由P=I2R可求得R0的阻值，将滑动变阻器的功率值代入其表达式可得滑片位于某两处时电路中的电流大小，从而求得两次电流表的示数之和。
本题考查欧姆定律的应用和电功率的应用计算，关键是根据公式列出电功率与电流的关系表达式，难点是电功率最大值的确定，难度很大。
2021-2022学年天津市和平区九年级（上）期末物理试卷
1. 关于分子和物体内能，下列说法正确的是( )
A. 固体间能扩散，表明固体物质分子是运动的
B. 杯子里的水可以任意倒出，说明水分子间没有引力
C. 把 0℃的冰块加热熔化成 0℃的水，其内能不变
D. 用力搓手，手发热表明手的热量增加了手的内能
2. 如图所示，甲、乙是两个演示实验的示意图，丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。下列说法正确的是( )
A. 丙图所示的是做功冲程，其工作原理如甲图所示的实验
B. 丙图所示的是压缩冲程，其工作原理如乙图所示的实验
C. 丁图所示的是压缩冲程，其工作原理如甲图所示的实验
D. 丁图所示的是做功冲程，其工作原理如乙图所示的实验
3. 如图所示，取两个相同的验电器A和B，用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A，使A带电，B不带电，再用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的是( )
A. A 中正电荷通过金属棒流向 B，金属棒中瞬间电流方向从A 到 B
B. B 中负电荷通过金属棒流向 A，金属棒中瞬间电流方向从 A 到 B
C. A 中负电荷通过金属棒流向 B，金属棒中瞬间电流方向从 B 到 A
D. B 中正电荷通过金属棒流向 A，金属棒中瞬间电流方向从 B 到 A
4. 某同学按照下面的电路把图中的元件连成电路，他所选择的电路图是图中的( )
A. B. C. D.
5. 如图所示是小勇连接的实验电路，他检查导线连接无误后，闭合开关，发现灯泡L1、L2均不发光，于是他用一根导线来排查故障。当导线连接L1两端时两灯仍不发光，连接L2两端时L1发光、L2不发光。由此判断电路的故障是( )
A. L1断路 B. L2断路 C. L1短路 D. L2短路
6. 根据你对生活中物理量的认识，下列数据最符合实际的是( )
A. 对人体的安全电压为不高于220 V
B. 学生做实验用的一根铜导线电阻约为500Ω
C. 教室里一盏日光灯的额定电流约为180 mA
D. 智能手机正常使用时的功率约为500 W
7. 图甲所示是一款雾霾浓度检测仪，其检测原理如图乙所示，R0是定值电阻，传感器R1的电阻随雾霾浓度的增大而减小。当雾霾浓度增大时，下列说法正确的是( )
A. 电压表示数变大，电流表示数变小 B. 电压表示数变小，电流表示数变大
C. 电压表示数变大，电流表示数变大 D. 电压表示数变小，电流表示数变小
8. 某型号动车组在到站前可以利用减速发电，原理是高速行驶的列车关闭电源后会继续向前运行，车上的电动机线圈随车轮一起转动，产生感应电流，并自动输入电网。这既减少了机械磨损又保护了环境。如图中与此工作原理相同的是( )
A. 司南 B. 电磁起重机
C. 扬声器 D. 话筒
9. 如图甲所示，高层建筑的墙体中有三根绞在一起的电线，小明设计了如图乙所示的“测量仪”把它们区分开。判断时两人合作，小华将A、B连在一起，小明将“测量仪”连接X、Z两端时，灯泡发光；小华将A、C连在一起，小明将“测量仪”连在Y、Z两端时，灯泡发光。则
( )
A. A 和 Z 是同一根电线，C 和 Y 是同一根电线
B. B 和 Z 是同一根电线，C 和 Y 是同一根电线
C. A 和 Y 是同一根电线，B 和 X 是同一根电线
D. C 和 Y 是同一根电线，B 和 Z 是同一根电线
10. 在如图所示的电器中，电源电压保持不变，R1、R2均为定值电阻。当①、②都是电压表时，闭合开关S1和S2，①表的示数与②表的示数的比值为m；当①、②都是电流表时，闭合开关S1，断开开关S2，①表的示数与②表的示数的比值为n；下列关于m、n的关系说法正确的是( )
A. m=1+1n B. m=1−1n C. m=11+n D. m=11−n
11. 如图所示，甲、乙、丙、丁是四幅实验图，下列说法正确的是( )
A. 甲实验说明利用电流可以产生磁场 B. 乙实验说明电能可以转化为机械能
C. 根据图丙的实验原理，制成了电动机 D. 丁实验说明磁体周围存在着磁场
12. 如图所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的U−I关系图象如图所示。则下列判断正确的是( )
A. 电路消耗的最大功率是3.6W
B. 滑动变阻器R2的阻值变化范围为0∼10Ω
C. 电压表V2示数随电流变化的图线对应的是图线乙
D. 定值电阻R1通电1分钟放出的热量是24J
13. 仅将灯L1、L2连接在电压为U0且保持不变的电源上，此时两灯均发光；已知测得通过灯L1的电流为I0，L2电阻为R0，灯L1和L2电阻不随温度变化，则下列判断正确的是( )
A. L1的电阻可能为U0−I0R0I0
B. L1和L2的电阻之比可能为U0I0R0
C. L1和L2两端的电压之比可能为I0R0U0−I0R0
D. 通过L1和L2中的电流之比可能为I0R0U0
14. 如图甲乙所示是判断零线与火线时，手拿测电笔方法的示意图，其中正确的是______图；如图丙所示是三孔的电源插座，a孔与零线相连，b孔与火线相连，c孔与______相连．
15. 如图所示，当闭合开关时，电流表A1和A的指针偏转均如图所示。当开关闭合时，流过干路中的电流是______，流过L2的电流是______。
16. 如图所示，将A、B两个金属片插入柠檬制成的“水果电池”，用电压表测量“水果电池”的电压，则该电池的正极是______(选填“A”或“B”)；若想获得3.6V的电压，需要把______节这样的“水果电池”______(选填“并联”或“串联”)起来。
17. 实验桌上有如图所示的实验器材，小云同学在导线夹M、N间连入不同的电阻丝探究“导体电阻大小与横截面积是否有关”，并将实验数据记录在下面的表格中。本实验中电源电压保持不变。
导线代号
A
B
C
D
E
F
G
长度L/m
0.5
0.5
1.5
1.0
0.5
1.5
1.5
横截面积S/mm2
1.2
1.8
1.8
1.2
0.8
1.2
1.2
材料
锰铜
钨
镍铬
锰铜
钨
锰铜
康铜
电流I/A
0.6
0.5
0.2
0.3
0.4
0.2
0.2
电阻的大小
很小
小
很大
大
较小
很大
很大
她应选择代号为______的两根电阻丝来研究问题；选用导线 A、D和F的数据可以得出结论是______。
18. 如图，甲、乙为两只相同电表，当闭合S1、S2时，甲、乙两表示数之比为5：3，两电阻大小之比R1：R2为______，电路总功率为P1；同时更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时电路总功率为P2，则P1：P2为______。
19. 如图所示，某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S，一个冲程中活塞在气缸中移动的距离是L.满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为p，t时间内曲轴转动N圈、消耗汽油的体积为V，已知汽油的密度为ρ，汽油的热值为q，不考虑大气压对计算的影响，不计摩擦损失．满负荷工作时，这种汽油机t时间内做功的次数是______，汽油机把内能转化为机械能的效率是______%。
20. 为预防新冠病毒的危害，某医院用全自动消毒柜对医疗用品进行高温、高压、湿热灭菌消毒，部分参数如下表。消毒柜中电磁继电器控制电加热器实现加热、保温自动切换的原理图如图18所示，R为热敏电阻，其电阻值随消毒柜内温度的升高而减小。消毒柜利用20kg、20℃的水正常工作50min可完成一次消毒。已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)。
额定加热功率
10kW
水箱容量
100L
工作温度
130℃
限压
300kPa
(1)求每次消毒时水温从20℃上升到工作温度水吸收的热量；
(2)电加热器正常工作时，将水从20℃加热到工作温度的时间为16min。求电加热器加热的效率；
(3)保温电阻是图中的______。
21. 如图，用笔画线代替导线将图中实物连接起来。要求：闭合开关后，使电磁铁的右端为N极，并且当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电磁铁的磁性增强。
22. 请你完成图中家庭电路图虚线框内的电路连接，注意导线不能交叉。
23. 小明用两个单刀双掷开关、一个LED灯和若干导线，设计一个楼梯灯电路，无论是楼上或楼下都可以任意开灯、灭灯，既可以在楼下开灯到楼上灭灯，又可以在楼上开灯到楼下灭灯，请你根据小明设计的意图，用笔画线代替导线完成如图的电路。
24. 如图所示电路中，小灯泡L标有“6V3W”字样，R2为3Ω，当S1、S2都闭合时，电流表示数为0.7A，这时小灯泡L正常发光。灯的电阻不变，求：
(1)电源电压U；
(2)电阻R1的阻值；
(3)当S1、S2都断开时，小灯泡L消耗的功率。
25. 小虎利用如图甲所示的电路，探究通过“导体的电流跟电阻的关系”。
实验器材：两节新干电池，电流表、电压表各一只，一个开关，定值电阻R(分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)，滑动变阻器，导线若干。
(1)用笔画线代替导线完成图甲电路的连接；
(2)实验中小虎发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，两电表的指针始终处于图乙所示的状态，则电路故障可能是______；
(3)请你设计记录实验数据的表格；
(4)小虎利用实验数据做出了图象如图丙所示。在做实验过程中，小虎先用5Ω的电阻做完实验后，断开开关，接着将10Ω的电阻接入电路，闭合开关发现电压表的示数______，他接下来的操作应该是______。
26. 小明在“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“5Ω，1A”的滑动变阻器R1和标有“30Ω，2A”的滑动变阻器R2。
小明做完分组实验后，增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，电源换成电压恒为9V的电源，选用合适的器材，只利用一只电表，来测量小灯泡的额定功率。请你帮助小明：
(1)设计出实验电路图；
(2)写出实验步骤；
(3)写出小灯泡额定功率的表达式(用已知量和测量量的字母表示)。
27. 如图甲所示，已知电源电压U恒定不变，R0为定值电阻。闭合开关S，在滑动变阻器滑片P从a移向b的过程中，
(1)请你在如图坐标系中，分别画出定值电阻R0的功率、电路的总功率与电流的关系的图象。
(2)请你推导出滑动变阻器的功率与电流的关系式，并在图坐标系中，画出滑动变阻器的功率与电流的关系的图象；若电路中的最大电流为1A，此时电路的最大功率是6W；当滑动变阻器的功率为1.44W时对应的滑片位置有两处，求滑片位于这两处时电流表的示数之和。
温馨提示：推导过程中需要的物理量可以提前设定。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A、固体间能扩散，表明固体物质分子在不停地做无规则运动，故A正确；
B、杯子里的水可以任意倒出，说明水具有流动性，不能说明分子间没有引力，故B错误；
C、把 0℃的冰块加热熔化成 0℃的水，该过程中冰吸收热量，其内能会增加，故C错误；
D、用力搓手，由于需要克服摩擦力做功，所以手发热是通过做功的方式增加手的内能，而不是增加手的热量，故D错误。
故选：A。
①分子间存在着相互作用的引力和斥力；
②物质分子在不停地做无规则运动；
③热量是指热传递过程中传递能量的多少，是过程量，可以说放出或吸收多少热量，但不能说含有(具有)多少热量。
本题主要考查分子动理论和改变内能的方式，属于基础题目，难度不大。
2.【答案】D
【解析】
【分析】
此题是通过内燃机的工作原理和课本中的实验来验证做功改变物体内能的方法，是一道比较简单的实验题，掌握热机的工作原理，学会变通。
【解答】
由图甲，用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，是将机械能转化为内能的过程。
由图乙，对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能。
由图丙，气门都关闭，活塞向上运动，所以是汽油机的压缩冲程，机械能转化为内能；
由图丁，气门都关闭，活塞向下运动，所以是汽油机的做功冲程，内能转化为机械能。
综上所述，丙图所示的是压缩冲程，其工作原理如图甲所示的实验；丁图所示的是做功冲程，其工作原理如乙图所示的实验。只有选项D说法正确。
故选：D。
3.【答案】B
【解析】解：丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，缺少电子，当玻璃棒与验电器A接触后，验电器A带正电，而B不带电，用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来，B上的部分负电荷(自由电子)会转移到A上，因此验电器B的金属箔由于带正电会张开；电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，因此电流方向是由A到B，金属中正电荷不能移动，故ACD错误，B正确。
故选：B。
(1)物理学规定电流方向与正电荷定向移动的方向相同；
(2)验电器使用时是让金属杆上的金属箔带上同种电荷，然后同种电荷会相互排斥从而验证物体是否带电的。
本题的目的是考查对验电器使用原理、电流方向的掌握情况，在金属导体中，能够自由移动的电荷是负电荷(自由电子)，所以在金属导体中，电流的方向始终与自由电荷的运动方向相反。
4.【答案】D
【解析】解：由实物图知，两灯并联，一个开关在干路上，一个开关在左边灯泡的支路上。
A、图中两灯以及两个开关串联，与实物图不相符；
B、图中两灯并联，只有一个开关在干路上，与实物图不相符；
C、图中两灯并联，两灯支路上各有一个开关，与实物图不相符；
D、图中两灯并联，干路和其中一个灯泡支路上各有一个开关，与实物图相符。
故选：D。
先分析实物图中两灯的连接情况以及开关的位置，再分析各选项从而找出与实物图相符的电路图。
本题考查根据实物图画电路图，关键是正确分析电路的连接方式以及开关的位置。
5.【答案】B
【解析】解：由图可知：L1与L2是串联电路，闭合开关，发现灯泡L1、L2均不发光，这说明电路出现了断路现象；
当导线连接L1两端时两灯仍不发光，这说明故障出现在除L1以外的部分；连接L2两端时L1发光、L2不发光，这说明电路是通路，所以故障是L2断路。
故选：B。
用电器短路是指用一根导线将某个用电器的两端连接起来，被短路的用电器中无电流通过。但与导线串联的其它用电器若能工作，说明除被导线并联的部分电路外电路是导通的。
本题考查了学生在实验操作中用导线判断电路故障的方法。
6.【答案】C
【解析】解：A、经验证明，只有不高于36V的电压对人体才是安全的，故A不符合实际；
B、实验室所用铜导线的电阻非常小，甚至可以忽略不计，故B不符合实际；
C、教室中一盏日光灯的额定电流约为0.18A=180mA，故C符合实际；
D、智能手机正常使用时的功率约为5W，故D不符合实际。
故选：C。
不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。
本题主要考查对电学中一些物理量的估测，注意观察与积累，并能运用相关公式进行简单的推算，是解答的关键。
7.【答案】C
【解析】解：由电路图可知，开关闭合，定值电阻R0与传感器R1串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
因传感器R1的电阻随雾霾浓度的增大而减小，所以，当雾霾浓度增大时，传感器R1的电阻变小，串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以电路的总电阻变小，由I=UR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R0两端的电压变大，即电压表的示数变大；
综上所述，C正确。
故选：C。
由电路图可知，开关闭合，定值电阻R0与传感器R1串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。根据“传感器R1的电阻随雾霾浓度的增大而减小”可知当雾霾浓度增大时传感器R1的电阻变化，从而得出电路的总电阻变化，根据欧姆定律可知电路中的电流变化和定值电阻R0两端的电压变化。
本题考查了电路的动态分析，涉及到欧姆定律的应用，利用好“传感器R1的电阻随雾霾浓度的增大而减小”是关键。
8.【答案】D
【解析】解：
A、司南是一个磁体，它受地磁场的作用，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引来工作的，故A错误。
B、电磁起重机主要部分是电磁铁，电视起重机是根据电流磁效应来工作的，故B错误。
C、扬声器和电动机的原理相同，都是通电导体在磁场中受力而运动，故C错误。
D、话筒和发电机的工作原理相同，原理是电磁感应，对着话筒说话时，膜片振动带动闭合电路的一部分线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，故D正确。
故选：D。
闭合电路的一部分线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，叫电磁感应现象，找出下列各种器件的工作原理比较即可。
电磁联系包括三方面内容：电流磁效应、电磁感应、通电导体在磁场中受力而运动，要明确通电螺线管、发电机、电动机、动圈式话筒、电磁起重机、司南、扬声器等工作原理。
9.【答案】A
【解析】解：第一次：小华将A、B连在一起，小明将“测量仪”连接X、Z两端时，灯泡发光，说明A、B、X、Z与测量仪构成了通路；
第二次：小华将A、C连在一起，小明将“测量仪”连在Y、Z两端时，灯泡发光，说明A、C、Y、Z与测量仪构成了通路；
两次对比，其共同使用的接线柱为A、Z，说明AZ必为同一根电线，结合第一次连接电路，BX为同一根电线；结合第二次，CY为同一根电线，故A正确，BCD错误；
故选：A。
利用两次测量同用了A、Z两个接线柱时小灯泡发光，说明AZ是同一根线，进而判断另外一根线。
本题考查电路及其应用的知识，电路的三种状态是：通路、断路和短路，小灯泡发光时构成通路。
10.【答案】B
【解析】解：当两表均为电压表，且两开关均闭合时，两电阻串联，通过两电阻的电流相等，表1测总电压，表2测R2两端的电压，
欧姆定律可得：电压表1示数U1=I(R1+R2)，电压表2示数U2=IR2，
则U1U2=I(R1+R2)IR2=R1+R2R2=m……①；
当两表均为电流表且闭合开关S1，断开开关S2时，两电阻并联，表1测流过R2的电流，表2测干路电流，
由欧姆定律可得：电流表1示数I1=UR2，电流表2示数I2=UR1+UR2，
则I1I2=UR2UR1+UR2=R1R1+R2=n……②；
分析①②可知，1m+n=1R1+R2R2+R1R1+R2=1，
化简得：m=1−1n。
故选：B。
当两表均为电压表时，两开关均闭合，两电阻串联，表1测总电压，表2测R2两端的电压，由欧姆定律可得结合串联电路的电流、电阻规律可得两表示数之比与电阻的关系；当两表均为电流表，闭合开关S1，断开开关S2时，两电阻并联，表1测流过R2的电流，表2测干路电流，由欧姆定律结合并联电路的电流、电压规律可得两表示数之比与电阻的关系；联立两式则可解m，n之间的关系。
本题考查串并联电路的特点和欧姆定律的应用，对学生要求较高，首先要能正确分析电路，其次要对物理规律有准确把握，最后还要有一定的数学解题能力。。
11.【答案】ABD
【解析】解：A.导线通电后，放在其周围的小磁针会发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，故A正确；
B.导体棒与电源相连，当通以电流时由于受磁场力的作用，导体棒会发生运动，故说明通电导体在磁场中受磁场力的作用，是电能转化为机械能，故B正确；
C.导体与灵敏电流计相连，闭合电路时，当导体在磁场中做切割磁感线的运动时，灵敏电流计发生偏转，说明电路中产生了电流，这是电磁感应现象，利用该原理制成了发电机，故C错误；
D.磁体吸引铁屑，说明磁体周围存在磁场，故D正确。
故选：ABD。
(1)1820年，丹麦物理学家奥斯特用实验证实，通电导线周围存着磁场；
(2)磁场对电流的作用实验，说明通电导体在磁场中受到力的作用，是电能转化为机械能，根据这个原理制成了电动机；
(3)利用电磁感应现象原理制成了发电机；
(4)磁体吸引铁屑，说明磁体周围存在磁场。
物理一门实验学科，故理解和掌握实验是学好物理的基础。在学习实验时应明确实验的原理、步骤、实验装置及数据的分析。
12.【答案】A
【解析】解：(1)闭合开关，两电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电压表V1测电阻R1两端的电压，电压表V2测滑动变阻器R2两端的电压，
从“U−I”关系图象可以看出，甲为滑动变阻器的关系图象，因为最后电压变为0，此时滑动变阻器的电阻为0，乙为电阻R1的图象，故C错误；
(2)串联电路总电阻等于各分电阻之和，当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可知通过电路的电流最大，根据P=UI可知电路消耗的电功率最大，由图可知通过电路的最大电流为0.6A，此时定值电阻两端的电压即电源电压，所以电路消耗的最大功率：P=UI=6V×0.6A=3.6W，故A正确；
(3)根据欧姆定律可得，定值电阻R1的阻值：R1=UI=6V0.6A=10Ω，
当滑动变阻器的阻值最大时，根据欧姆定律可知此时电路中的电流最小；
由图可知，此时电路中的电流I′=0.2A，滑动变阻器两端的电压U2=4V；
滑动变阻器的阻值最大为：R2=U2I′=4V0.2A=20Ω，
即滑动变阻器R2的阻值变化范围为0∼20Ω，故B错误；
(4)因未明确通过电路的电流，根据Q=I2Rt可知无法计算定值电阻R1通电1分钟放出的热量，故D错误。
故选：A。
(1)从“U−I”关系图象可以看出，甲为滑动变阻器的关系图象，因为最后电压变为0，此时滑动变阻器的电阻为0，乙为电阻R1的图象；
(2)根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，通过电路的电流最大，当滑动变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，根据图象读出电表的示数可知电源的电压，根据P=UI计算电路消耗的最大功率；
(3)利用欧姆定律求出电阻R1的电阻，根据欧姆定律计算滑动变阻器的最大阻值，进一步明确滑动变阻器的变阻范围；
(4)根据Q=I2Rt可知无法计算定值电阻R1通电1分钟放出的热量。
本题考查串联电路电流和电压的规律以及滑动变阻器的使用，关键是欧姆定律的应用，要明白电路各个用电器的连接情况，还要会看“U−I”关系图象。在电学中，有些题目的信息是通过图象给出的，所以要会读电路图中的信息和U−I图象中的信息。
13.【答案】AD
【解析】解：(1)若两灯串联：
根据串联电路各处的电流都相等，可知通过L1和L2中的电流之比为1：1；
由欧姆定律可知，灯L2两端的电压为U2=I0R0，
根据串联电路电压规律可知，灯L1两端的电压为：U1=U0−I0R0，
根据分压原理可知，L1和L2电阻之比等于两端的电压之比为：R1R2=U1U2=U0−I0R0I0R0；
根据欧姆定律可知L1的电阻R1=U1I0=U0−I0R0I0，故A正确；
(2)若两灯并联，根据并联电路电压的规律可知L1和L2两端的电压之比是1：1；
根据欧姆定律可知L1的电阻R1=U0I0，
则L1和L2的电阻之比为：R1R2=U0I0R0=U0R0I0；
根据欧姆定律可知通过L2的电流I2=U0R0，
通过L1和L2中的电流之比为：I1I2=I0U0R0=I0R0U0，故D正确；
综上可知，L1的电阻可能为U0−I0R0I0，通过L1和L2中的电流之比可能为I0R0U0，
故AD正确。
故选：AD。
题中没有说明两灯的连接方式，分串联和并联两种情况，结合欧姆定律和串联、并联电路的特点分别得出两种情况下电流比、电压比和电阻比，并与题目中的选项比较，得出正确答案。
(1)若两灯串联：根据串联电路各处的电流都相等，据此得出通过L1和L2中的电流之比；
由欧姆定律得出灯L2两端的电压，根据串联电路电压特点得出灯L1两端的电压，据此得出L1和L2两端的电压之比，根据分压原理得出L1和L2电阻之比；根据欧姆定律可知L1的电阻；
(2)若两灯并联：根据并联电路电压的规律可知L1和L2两端的电压之比；
根据欧姆定律可知L1的电阻，进而得出L1和L2的电阻之比；
根据欧姆定律可知通过L2的电流，进而得出通过L1和L2中的电流之比。
本题考查串并联电路的特点和欧姆定律的应用，有一定难度。
14.【答案】乙 地线
【解析】解：(1)由于测电笔在使用时手应该接触笔尾的金属体，故乙图是正确的。
(2)三孔插座正确的接法“左零右火中接地”，所以c孔与地线相连。
故答案为：乙；地线。
(1)测电笔是用来辨别火线和零线的工具，在使用时手应该接触笔尾的金属体，笔尖接触火线或零线；
(2)从安全用电的角度出发，三孔插座的最上面的孔应该接地线。
该题考查了测电笔的使用和三孔插座的连接，是一道基础题。
15.【答案】2A1.6A
【解析】解：由电路图可知，两灯泡并联，电流表A测干路电流，电流表A1测L1支路电流，
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两个电流表的指针在同一个位置，
所以，干路电流表A的量程为0∼3A，分度值为0.1A，示数I=2A，
L1支路电流表A1的量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，示数I1=0.4A，
则灯L2中的电流：
I2=I−I1=2A−0.4A=1.6A。
故答案为：2A；1.6A。
由电路图可知，两灯泡并联，电流表A测干路电流，电流表A1测L1支路电流，根据并联电路的电流特点和两个电流表的指针在同一个位置确定两表量程，根据分度值读出示数，进一步求出灯L2中的电流。
本题考查了并联电路的电流特点和电流表的读数，确定两电流表的量程是关键。
16.【答案】B 3 串联
【解析】解：
(1)电压表在连接时，电流必须从正接线柱流入、从负接线柱流出，此时指针向右偏转；图中电压表的指针向右偏转，说明与电压表正接线柱相连的B金属片是该电池的正极；
(2)由图知，电压表选择的是小量程，分度值是0.1V，此时的示数是1.2V；
因串联电路中各部分电压之和等于总电压，所以，如果想获得3.6V的电压，需要把3节这样的“水果电池”串联起来。
故答案为：B；3； 串联。
(1)据电压表的正确使用规则可知，电流必须从正接线柱流入、从负接线柱流出，故我们可以根据指针的偏转情况和所连的接线柱来判断电池的正负极。
(2)先判断电压表的量程，而后据分度值读出此时的示数，据串联电路电压的规律分析即可判断。
本题考查了水果电池的制作和正负极的判断及串联电路电压的规律，是一道实验探究题，中等难度，故同学们应细心处理。
17.【答案】B、E 导体的横截面积和材料相同时，长度越大，电阻越大
【解析】解：要探究导体电阻大小与导体横截面积的关系，根据控制变量法的思路，应该选择材料和长度都相同的两根电阻丝。从表格中可知，代号B、E的材料、长度都相同，所以应选择代号B、E的两根电阻丝来研究；
选用导线A、D和F的数据，由图可知，导线的材料、横截面积相同，长度不同，长度越长，电流越小，电阻越大，故可以得出结论：导体的横截面积和材料相同时，长度越大，电阻越大。
故答案为：B、E；导体的横截面积和材料相同时，长度越大，电阻越大。
要探究导体电阻大小与导体横截面积的关系，应该选择除了横截面积以外其余的因素都相同的两根电阻丝；
要探究电阻与长度的关系，根据控制变量法，应选取材料、横截面积都相同，而长度不同的两根导线。
此题是探究影响电阻大小的实验，考查了影响因素及控制变量法的应用，常见题目。
18.【答案】2：3 6：25
【解析】解：(1)甲、乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，甲、乙两表示数之比为5：3，若量表均为电流表，则甲表会将电源短路，故两表均为电压表。
(2)当闭合S1，S2时，两电阻串联，电压表甲测量电源电压，电压表乙测量R2两端的电压，甲、乙两表示数之比为5：3，
由I=UR可得：U1U2=IR1IR2=R1R2，因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以U1U2=U甲−U乙U乙=5−33=23，即R1R2=23，
(3)设电源电压为U，当两表都为电压表时，闭合S1，S2，两电阻串联，
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路总功率：P1=U2R1+R2；
同时更换两电表种类，即两表都为电流表时，闭合开关S1，两电阻并联，电流表甲测量通过R2的电流，电流表乙测量总电流，则电路总功率：P2=U2R1+U2R2，
则P1：P2=U2R1+R2：(U2R1+U2R2)=R1R2：(R1+R2)2=2×3：(2+3)2=6：25。
故答案为：2：3；6：25。
(1)甲、乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，甲、乙两表示数之比为5：3，若量表均为电流表，则甲表会将电源短路，据此分析两表的类型；
(2)当闭合S1，S2时，两电阻串联，电压表甲测量电源电压，电压表乙测量R2两端的电压，根据欧姆定律求出两电阻两端电压之比与电阻间的关系，再结合串联电路电压规律求出两电阻之比；
(3)设电源电压为U，当两表都为电压表时，闭合两开关，根据P=UI=U2R得出电路总功率P1，
同时更换两电表种类，即两表都为电流表时，闭合开关S1，两电阻并联，根据P=UI=U2R得出此时电路总功率P2，进而得出P1：P2的大小
本题考查电压表、电流表的使用方法、等效电路分析、串并联电路的特点和电功率的计算等知识，综合性较强，难度适中。
19.【答案】N2 NpSL2ρVq×100
【解析】解：(1)t时间内曲轴转动N圈，转两圈做一次功，所以做功的次数为n=N2；
(2)由p=FS得燃气对活塞的平均压力：F=pS；
t时间内做的总功：
W总=N2×F×L=N2×pS×L=NpSL2；
汽油燃烧放出的热量：
Q=mq=ρVq，
汽油机把内能转化为机械能的效率：
η=W总Q×100%=NpSL2ρVq×100%=NpSL2ρVq×100%。
故答案为：N2；NpSL2ρVq×100。
(1)曲轴每转2圈对外做功一次，求出时间t内做功的次数；
(2)由p=FS表示出燃气对活塞的平均压力，由W总=N2×F×L=N2×pS×L=NpSL2算出t时间内做的总功；
根据Q=mq=ρVq表示出汽油燃烧放出的热量；
根据η=W总Q×100%=NpSL2ρVq×100%=NpSL2ρVq×100%表示出汽油机把内能转化为机械能的效率。
此题主要考查的是学生对压强、功、热值、密度、热机效率计算公式的理解和掌握，基础性题目。
20.【答案】R2
【解析】解：
(1)每次消毒时20kg水温从20℃上升到工作温度水吸收的热量：Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×20kg×(130℃−20℃)=9.24×106J；
(2)电加热器正常工作时的功率为10kW，电加热器正常工作时16min，消毒柜消耗的电能：W=Pt=10×103W×16×60s=9.6×106J；
电加热器加热的效率是：η=Q吸W×100%=9.24×106J9.6×106J×100%=96.25%；
(3)R为热敏电阻，因其电阻值随消毒柜内温度的升高(当升高到130℃时进入保温状态)而减小，由串联电阻的规律可知，控制电路的电阻变小，由欧姆定律可知，电路的电流大，电磁铁磁性变强，衔铁被吸下，工作电路中R2连入电路中，故保温电阻是图中的R2。
故答案为：(1)每次消毒时水温从20℃上升到工作温度水吸收的热量为9.24×106J；
(2)电加热器加热的效率为96.25%；
(3)R2。
(1)根据Q吸=cmΔt求出20kg水温从20℃上升到工作温度水吸收的热量；
(2)已知电加热器的额定功率，根据W=Pt得出电加热器消耗的电能，根据η=Q吸W×100%求出电加热器的电加热效率；
(3)根据题意，当热敏电阻升高到130℃时进入保温状态。由已知条件，根据串联电阻的规律分析控制电路的电阻变化，由欧姆定律确定电路中的电流变化，从而确定电磁铁磁性变化，确定工作电路的工作状态，据此回答。
本题为电热综合题，考查吸热公式、电功公式及效率公式的运用和串联电路的规律及欧姆定律与影响电磁铁磁性强弱的因素。关键是从题中获取有效的信息。
21.【答案】解：闭合开关后，使电磁铁的右端为N极，电流从通过螺线管的右端流入，左端流出，根据安培定则画出螺线管的绕线；
因滑动变阻器的滑片P向右移动时，电磁铁的磁性增强，说明电路中的电流增大，则此时滑动变阻器接入电路的阻值减小，故应将电源的正极与变阻器下端的右接线柱相连，螺线管右端与滑动变阻器上端的一个接线柱相连，如图所示：
【解析】使电磁铁的右端为N极，由安培定则确定线圈中的电流方向；改变电磁铁的磁性强弱，就要从改变电磁铁的线圈匝数或者改变通过电磁铁的电流大小入手；当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电磁铁的磁性增强，说明电路中的电流变大，滑动变阻器接入电路的电阻变小。
本题考查了安培定则的应用、影响电磁铁磁性强弱的因素以及滑动变阻器的接法，确定滑动变阻器的接法是本题的关键。
22.【答案】解：由图可知，从电能表出来的上面的线为火线，下面的线为零线；为了用电的安全，火线和零线分别接入总开关中的保险丝后，再成为入户线，如图所示：
【解析】在家庭电路中，火线和零线同时进入电能表，出来后同时接入总开关，根据电能表和总开关的连线方式连接火线和零线。
本题考查了家庭电路中从电能表到总开关的连接，要注意入户前和入户后火线与零线的对应性。
23.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了实物电路图的连接和电路图的设计，在由两个开关控制一盏灯时，开关和灯泡的连接方法是串联。两个开关的连接方法只有两种方法--串联或并联，可以画出电路后，看是否符合题意。
【解答】
开关接在LED灯和火线之间，无论是楼上或楼下都可以任意开灯、灭灯，既可以在楼下开灯到楼上灭灯，又可以在楼上开灯到楼下灭灯，具体作图所示：
24.【答案】解：(1)当S1、S2都闭合时，R1与L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，且灯泡正常发光，
所以，电源的电压U=UL=6V；
(2)由P=UI可得，灯泡正常发光时通过灯泡的电流：IL=PLUL=3W6V=0.5A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R1的电流：I1=I−IL=0.7A−0.5A=0.2A，
由I=UR可得，电阻R1和灯泡L的阻值分别为：R1=UI1=6V0.2A=30Ω，RL=UIL=6V0.5A=12Ω；
(3)当S1、S2都断开时，L与R2串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：I′=URL+R2=6V12Ω+3Ω=0.4A，
小灯泡L消耗的功率：PL=(I′)2RL=(0.4A)2×12Ω=1.92W。
答：(1)电源电压为6V；
(2)电阻R1为30Ω；
(3)当S1、S2都断开时，小灯泡L消耗的功率为1.92W。
【解析】(1)当S1、S2都闭合时，R1与L并联，电流表测干路电流，根据额定电压下灯泡正常发光和并联电路的电压特点求出电源的电压；
(2)根据P=UI求出通过灯泡的电流，根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流，利用欧姆定律求出电阻R1和灯泡L的阻值；
(3)当S1、S2都断开时，L与R2串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，根据P=I2R求出小灯泡L消耗的功率。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，关键是开关闭合、断开时电路连接方式的判断和知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
25.【答案】定值电阻断路 大于2.5V向左调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V
【解析】解：(1)滑动变阻器选用“一上一下”两个接线柱串联使用，可将滑动变阻器的左上接线柱与定值电阻串联，并将定值电阻的另一个接线柱与电流表的“-”接线柱串联；电源为两节新干电池，电源电压为3V，故电压表选用小量程并联在定值电阻两端。如图：
(2)乙图中，左表为电压表，示数满偏，说明电压表与电源连通；右边为电流表，示数为0，说明电路断路或总电阻很大，由此可知，与电压表并联的定值电阻断路了；
(3)实验中应记录定值电阻两端的电压、定值电阻的阻值和对应的电流值，并记录各数据的单位，如表格所示：
电压U/V
电阻R/Ω
电流I/A
(4)实验中应控制定值电阻两端的电压不变，根据图中数据，结合欧姆定律可知定值电阻两端的电压U=IR=0.5A×5Ω=0.1A×25Ω=2.5V，先用5Ω的电阻做完实验后，断开开关，接着将10Ω的电阻接入电路，根据串联分压特点可知定值电阻两端的电压大于2.5V，为使定值电阻两端的电压不变，应让滑动变阻器两端的电压变大，根据串联分压特点可知，应让滑动变阻器接入电路的阻值变大，应向左调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V。
故答案为：
(1)如图；
(2)定值电阻断路；
(3)如表；
(4)大于2.5V；向左调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V。
(1)滑动变阻器选用“一上一下”两个接线柱串联使用，可将滑动变阻器的左上接线柱与定值电阻串联，并将定值电阻的另一个接线柱与电流表的“-”接线柱串联；电源为两节新干电池，电源电压为3V，故电压表选用小量程并联在定值电阻两端；
(2)左表为电压表，示数满偏，说明电压表与电源连通；右边为电流表示数为0，说明电路断路或总电阻很大，据此判断故障所在；
(3)实验中应记录定值电阻两端的电压、定值电阻的阻值和对应的电流值，并记录各数据的单位；
(4)实验中应控制定值电阻两端的电压不变，根据图中数据，结合欧姆定律可知定值电阻两端的电压；先用5Ω的电阻做完实验后，断开开关，接着将10Ω的电阻接入电路，根据串联分压特点可知定值电阻两端的电压会变大，为使定值电阻两端的电压不变，应让滑动变阻器两端的电压变大，根据串联分压特点可知，应让滑动变阻器接入电路的阻值变大。
本题为探究通过“导体的电流跟电阻的关系”的实验，考查电路连接、故障分析、实验数据的记录及操作过程等知识。
26.【答案】解：(1)需要只用一个电压表和定值电阻测量小灯泡的额定电压，首先用电压表测量小灯泡两端的电压，移动滑动变阻器的滑片，让小灯泡正常发光，再保持滑动变阻器的滑片位置不同，利用电压表和定值电阻测量额定电流，这样就可以测量小灯泡的额定功率了，故电路图如图所示：
(2)实验步骤：①断开开关，按电路图连接电路，电压表接0∼3V的量程，将滑动变阻器的阻值调到最大值；
②只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V；
③断开开关，电压表改接0∼15V量程，保持滑片的位置不动，只闭合开关S和S2，读出电压表的示数为U1；
(3)只闭合开关S和S1，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时灯泡正常发光；
断开开关，电压表改接0∼15V量程，保持滑片的位置不动，只闭合开关S和S2，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡和定值电阻两端的电压，读出电压表的示数为U1；根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知通过灯泡的电流为I额=I电阻=U电阻R=U2−2.5VR0，
根据P=UI可知小灯泡的额定功率为P=U额I额=2.5V×U2−2.5VR0。
故答案为：
(1)如图；
(2)实验步骤：①断开开关，按电路图连接电路，电压表接0∼3V的量程，将滑动变阻器的阻值调到最大值；
②只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V；
③断开开关，电压表改接0∼15V量程，保持滑片的位置不动，只闭合开关S和S2，读出电压表的示数为U1；
(3)小灯泡额定功率的表达式为P=2.5V×U2−2.5VR0。
【解析】(1)(2)需要只用一个电压表和定值电阻测量小灯泡的额定电压，首先用电压表测量小灯泡两端的电压，移动滑动变阻器的滑片，让小灯泡正常发光，再保持滑动变阻器的滑片位置不同，利用电压表和定值电阻测量额定电流，这样就可以测量小灯泡的额定功率了，据此设计电路图和实验步骤。
(3)只闭合开关S和S1，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时灯泡正常发光；
断开开关，电压表改接0∼15V量程，保持滑片的位置不动，只闭合开关S和S2，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡和定值电阻两端的电压，根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知通过灯泡的电流，根据P=UI可知小灯泡的额定功率。
本题为“测小灯泡额定电功率”的实验，考查实验电路图设计，实验步骤和电阻计算，难度较大。
27.【答案】解：设滑动变阻器的电阻为R，由图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流。
(1)电源电压U恒定不变，当滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，电路为R0的简单电路，电路中总电阻最小，由欧姆定律可知，电路中的电流最大，最大电流为：I大=UR0，
由P=UI=I2R可知，电路中的总功率最大，最大总功率为：P大=P0大=UI大=U×UR0=U2R0，
滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大为R大，电路中的电流最小，最小电流为：I小=UR大+R0，
由P=UI可知，电源电压U恒定不变，电路的总功率与电流成正比；由P0=I2R0可知，定值电阻R0的功率与电流的关系是二次函数的关系，分别画出电路的总功率、定值电阻R0的功率与电流的关系的图象如下图图线1和图线2所示：
；
(2)设滑动变阻器的电阻为R，由I=UR和P=I2R可得，滑动变阻器与定值电阻R0串联时，滑动变阻器的功率可表示为：PR=I2R=(UR+R0)2R=U2(R+R0)2R=U2(R−R0)2R+4R0，
由上式可知，当R=R0时，滑动变阻器的功率最大，最大值为：PR大=U24R0，此时电路中的电流为：I=UR+R0=U2R0，
由P=UI=I2R可得，滑动变阻器的功率与电流的关系可表示为：PR=P−P0=UI−I2R0=−I2R0+UI……①，
由上式可知，滑动变阻器的功率与电流的关系为二次函数关系，画出滑动变阻器的功率与电流的关系的图象如下图图线3所示：
；
电路中的电流最大为I=1A时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，电路为R0的简单电路，电路的最大功率即P0=6W，
由P=I2R可得，R0的阻值为：R0=P0I2=6W(1A)2=6Ω，
电路的电源电压为：U=IR0=1A×6Ω=6V，
将滑动变阻器的功率的功率PR=1.44W代入①式可得：6I2−6I+1.44=0，解得：I1=0.4A，I2=0.6A，
则滑片位于这两处时电流表的示数之和为：I=I1+I2=0.4A+0.6A=1A。
答：(1)定值电阻R0的功率、电路的总功率与电流的关系的图象分别如上图(1)图线2、1所示；
(2)如上图(2)图线3所示；滑片位于这两处时电流表的示数之和为1A。
【解析】由图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流。
(1)当滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，电路为R0的简单电路，电路中总电阻最小，根据欧姆定律表示出电路中的最大电流，由P=UI可得电路的最大总功率，同时由P=UI可知，电源电压恒定不变，电路的总功率与电流成正比，据此画出电路消耗的总功率与电流的关系的图象；由P0=I2R0可知，定值电阻R0的功率与电流是二次函数的关系，据此画出定值电阻R0的功率与电流的关系的图象；
(2)根据I=UR和P=UI=I2R，结合串联电路的电阻特点表示出滑动变阻器的功率表达式，并分析其最大值，画出滑动变阻器的功率与电流的关系的图象；
电路中的电流最大时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，电路为R0的简单电路，由P=I2R可求得R0的阻值，将滑动变阻器的功率值代入其表达式可得滑片位于某两处时电路中的电流大小，从而求得两次电流表的示数之和。
本题考查欧姆定律的应用和电功率的应用计算，关键是根据公式列出电功率与电流的关系表达式，难点是电功率最大值的确定，难度很大。
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