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苏科版初中物理九年级下册期中测试卷（标准难度）（含答案解析）
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这是一份苏科版初中物理九年级下册期中测试卷（标准难度）（含答案解析），共25页。试卷主要包含了0分），2W，6W，【答案】B等内容，欢迎下载使用。
苏科版初中物理九年级下册期中测试卷
考试范围：第十五.十六章；考试时间：75分钟；总分80分
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
1. 在物理实践活动中，小明设计了四种电热丝的连接方法，如图所示，已知电热丝的电阻R2
2. 阻值为R的电阻接入电压为U的电路中，每分钟产生的热量为Q，那么当两个阻值均为R的电阻并联后接入电压仍为U的电路中，则每分钟电路总共产生的热量是 ( )
A. 4Q B. 2Q C. 12Q D. 14Q
3. 如图甲所示，电源电压恒定不变，R为定值电阻，滑动变阻器的最大电阻为9Ω，电流表的量程为0−3A，电压表的量程为0−3V。闭合开关S，在滑动变阳器滑片P从a端移向b端的过程中，电路的总功率、定值电阻的功率及滑动变阻器的功率与电流的关系图线如图乙所示，下列说法中正确的是( )
A. 图乙中曲线1是定值电阻R的P−I图象
B. 滑片移动过程中，电压表示数的变化范围为1−3V
C. 滑动变阻器的滑片P处于最大电阻时，电路的功率为3W
D. 当滑动变阻器功率为0.72W时，其滑片所处的位置有两处
4. 如图甲所示是某户住宅配电系统方框图，图乙所示是其使用的电能表.下列说法正确的是( )
A. 该户用电器的总功率不能超过2200W
B. 空气开关①跳闸时，电路中一定发生了短路
C. 更换电灯的灯泡时，应断开空气开关③
D. 空调电流过大时，漏电保护器会迅速切断电流
5. LED灯带在装饰材料中被广泛应用．芳芳同学在探究其内部结构时发现，灯带中的LED灯串联后经电源适配器接入照明电路，如图所示．她取下一只LED灯接在电池两端，灯不亮，对调电池正负极后灯亮了，但用手触摸，发现其几乎不发热以下推断符合上述事实的是( )
A. 一只LED灯正常工作时的电压是220V
B. 灯带中一只LED灯断路后其他灯还亮
C. LED灯工作时主要是将电能转化为内能
D. LED灯具有单向导电性
6. 下列说法错误的是( )
A. 针筒里吹出的高速气流可以把管子里的水“吸”上来并喷出
B. 闭合开关，磁体不动，ab棒运动，指针一定偏转
C. 离手的排球继续飞行是因为排球具有惯性
D. 使用测电笔时手必须接触笔尾金属体
7. 如图所示是研究电与磁关系的示意图，ab为一根电阻不可忽略且能自由移动的导体棒，其中单刀双掷开关S的c、d两点为触点，则下列说法正确的是( )
A. 当单刀双掷开关S的触片P置于c点，该装置相当于发电机的工作原理
B. 当单刀双掷开关S的触片P置于d点，该装置相当于电动机的工作原理
C. 撤走蹄形磁铁，在Q点放置一小磁针，同时将单刀双掷开关S的触片置于c点，该装置可验证奥斯特实验
D. 撤走蹄形磁铁，在Q点放置一小磁针，同时将单刀双掷开关S的触片置于d点，该装置可验证奥斯特实验
8. 下列关于电与磁的说法，错误的是( )
A. 通过电流越大的线圈磁性一定越强 B. 任何磁体都有N、S两极
C. 导体中负电荷的定向移动会产生磁场 D. 发电机是利用电磁感应的原理工作的
9. 利用“磁生电”来工作的是( )
A. 电饭锅
B. 动圈式话筒
C. 电磁起重机
D. 扬声器
10. 如图所示的是电磁学的两个实验。如图甲，线圈abcd逆时针转动，在如图甲所示位置，灵敏电流计的指针向左偏转。下列说法中正确的是( )
A. 图甲是电动机的工作原理图，图乙是发电机的工作原理图
B. 在图甲中，线圈的ab边和cd边中电流的方向是相同的
C. 线圈abcd由图甲所示位置转过180°时，灵敏电流计的指针仍向左偏转
D. 在图乙中，线圈的ab边和cd边受力的方向是相反的
11. 如图所示，电路中电源两端电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R3，将滑动变阻器的滑片P置于A端，只闭合开关S1时，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2；将滑动变阻器的滑片P置于B端，仍只闭合开关S1时，电压表V1的示数为U1′，电压表V2的示数为U2′，R1消耗的电功率为0.72W.己知U1:U1′=4:7，U2:U2′=2:1，R2=12Ω。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为10V
B. R3的最大阻值为24Ω
C. 当滑动变阻器的滑片P置于B端时，闭合开关S1、S2、S3，电路消耗的总功率为37.2W
D. 当滑动变阻器的滑片P置于B端时，闭合开关S1、S2、S3，电流表的示数为1.5A
12. 如甲图所示的电路中，电源电压为16V恒定不变。R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图象信息可知，下列判断错误的是( )
A. R0的阻值是10Ω B. 电路的最大总功率是25.6W
C. R0的最小功率是3.2W D. 滑动变阻器的最大阻值是70Ω
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
13. 如图甲所示的电路中，已知定值电阻R1=20 Ω，开关闭合后，两个完全相同的电流表A1、A2指针均指在同一位置，如图乙所示，则此时通过R1的电流为 A，在10 s内R2产生的热量为 J.
14. 如图所示，阻值为R的电阻丝，用四种方法分别接在电压为U或2U的电源上．闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是( )
15. 如图所示，是电铃的工作原理示意图．当电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为________极．当小锤击打铃碗时，电磁铁________(填“仍具有”或“没有”)磁性．
16. 如图所示，用细线悬挂的磁体AB，磁极未知，当闭合电路开关S后，磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥，则B端是磁体的 极，断开开关S，磁体静止时，B端会指向地理的 (选填“北方”或“南方”)。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
17. 在图中相应的括号中，标出永磁体的“N”或“S”极和电源的“+”或“−”极。
18. 如图所示是家庭电路的一部分，电位器是调节台灯(螺口灯泡)亮度的装置，a、b、c是它的三个接线柱，旋钮带动滑片转动。插座的一部分已正确接入家庭电路，请将其他部分也正确接入家庭电路。(要求顺时针旋转旋钮时灯泡的亮度变亮)
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
19. 小明用图1所示的两个小灯泡与其他器材连接了如图2所示的实物图。
(1)在虚线框中画出与图2对应的电路图。
(2)闭合开关，L1、L2发光，电压表的示数为2.0V，电流表A1的示数为0.2A，电流表A2的示数为0.06A。则：干路电流为______；L1的阻值为______；L2的功率为______；L2在此状态下持续工作100s消耗的电能为______；将L2换成白光LED小灯泡，再次闭合开关，L1亮，白光LED小灯泡不亮，小明根据L1亮判断白光LED小灯泡不可能断路，他的想法正确吗？______，请写出判断依据：______。
20. 图甲是一款消防应急照明灯，它有两个相同的额定功率为3W的灯泡，铭牌上标有“电池：6V 2500mAh”字样(表示应急照明时供电电压为6V，电池充满电后，以2500mA电流可持续放电1小时)。当外部电路有电时应急灯不亮，停电时应急灯正常发光。
(1)小朱同学将应急灯中的任一个灯泡断开，发现另一个灯泡仍发光，则应急灯的两个灯泡是______(填“串”或“并”)联的。
(2)应急灯的电池充满电后，可以让两个灯持续正常发光______小时。
(3)小未用电磁继电器设计了一个应急灯电路图(以一个灯为例)，设计时丢了一根导线，如图乙所示，C点应该和触点______(填“A”或“B”)相连。
五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）
21. 为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器(电磁铁线圈电阻不计)制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器，其电路图如图甲所示。控制电路中，电压U1=3V，定值电阻R0=50Ω，热敏电阻R阻值随温度变化的图象如图乙所示；工作电路中，电压U2=220V，R1=836Ω，R2=44Ω。已知恒温调奶器容量为2kg，水温达到80℃时衔铁会跳起。[水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)]
(1)请结合此电路，简要说明电磁继电器的工作原理。
(2)求衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流。
(3)求工作电路在保温状态下的电功率。
(4)当调奶器加满温度为25℃的水，加热元件工作500s后衔铁跳起，求此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率。
22. 小明利用气敏电阻、电磁继电器等设计了如图甲所示的家用燃气报警器电路，其中R1为定值电阻，气敏电阻R2的阻值与燃气浓度的关系如图乙所示，预设当燃气浓度达到4%时报警，控制电路的电源电压为3V且保持恒定，经测试，当控制电路中的电流为0.03A时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，工作电路中的红灯亮而报警(电磁铁线圈的阻值忽略不计)。
(1)工作电路中______是红灯。为了使报警作用更好，小明想在工作电路中加接蜂鸣器，蜂鸣器应该与灯______并联。
(2)控制电路中的定值电阻R1的阻值为多大？
(3)在报警器不报警的情况下，控制电路每小时消耗的电能最多不超过多大？
(4)使用较长一段时间后，控制电路的电压减小，请你分析该电路报警时的燃气浓度是否还是4%。
23. 我校师生自制一台电烘箱而设计的简化电路图如图及技术参数如下，R1和R2均为电热丝且电阻值恒定。根据师生们的设计，求：
(1)电热丝R1、R2的阻值。
(2)电烘箱在低温档时正常工作时，R2的功率。
(3)在用电高峰期电烘箱在高温档时的实际功率为891W，求实际电压
24. 标有“6V 3W”的小灯泡L与额定功率为4W的电阻器R按图电路连接，闭合开关S时，灯L正常发光，且电流表示数为0.8A。
求：(1)小灯泡的电阻和正常工作时的电流；
(2)电阻器R的阻值；
(3)此时小灯泡和电阻R消耗的总功率。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】略
2.【答案】B
【解析】略
3.【答案】D
【解析】解：由电路图可知，闭合开关S，滑动变阻器与定值电阻R串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
A、当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，此时滑动变阻器的电功率为零，由图乙可知，3是滑动变阻器的功率与电流的关系图线；
由P=UI可知，电源电压不变时，电路的总功率与电流成正比，由图乙可知，1是电路的总功率与电流的关系图线；
由P=UI=I2R可知，定值电阻R的功率与电流图像为二次函数图像，则2是定值电阻R的功率与电流的关系图线，故A错误；
B、由图乙可知，当电流表示数为1A时，电路的总功率、定值电阻R的功率均为3W，
由P=UI可知，电源的电压：U=PI=3W1A=3V，
由I=UR可得，定值电阻的阻值：R=UI=3V1A=3Ω，
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，定值电阻R两端的电压最小，
此时电路中的总电阻：R总=R+R滑大=3Ω+9Ω=12Ω，
则电路中的电流：I小=UR总=3V12Ω=0.25A，
电阻R两端的电压：U小=I小R=0.25A×3Ω=0.75V，
因此滑片移动过程中，电压表示数的变化范围为0.75V−3V，故B错误；
C、由B可知，滑动变阻器的滑片P处于最大电阻时，电路的总电阻：R总=12Ω，
则此时电路中的功率：P=U2R总=(3V)212Ω=0.75W，故C错误；
D、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=UR总=UR+R滑=3V3Ω+R滑，
当滑动变阻器功率为0.72W时，根据P滑=U滑I滑=I滑2R滑可得：0.72W=(3V3Ω+R滑)2R滑，
整理可得：2R滑2−13Ω×R滑+18Ω2=0，
解得：R滑1=2Ω，R滑2=4.5Ω，
由于R滑1<9Ω，R滑2<9Ω，所以当滑动变阻器功率为0.72W时，其滑片所处的位置有两处，故D正确。
故选：D。
由电路图可知，闭合开关S，滑动变阻器与定值电阻R串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，此时滑动变阻器的电功率为零，据此结合图乙得出滑动变阻器的功率与电流的关系图线；根据P=UI可知，电源电压不变时，电路的总功率与电流成正比，据此结合图乙得出电路的总功率与电流的关系图线；然后根据P=UI=I2R得出定值电阻的功率与电流的关系图线；
(2)根据图乙读出电流表示数为1A时电路的总功率、定值电阻R的功率，根据P=UI求出电源的电压，根据欧姆定律求出定值电阻的阻值，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出滑片移动过程中，电压表示数的变化范围；
(3)根据串联电路的电阻特点求出滑动变阻器的滑片P处于最大电阻时电路中的总电阻，根据P=UI=U2R求出电路的功率；
(4)利用串联电路的电阻特点和欧姆定律表示出电路中的电流，然后根据P=UI=I2R结合滑动变阻器功率为0.72W得出等式，然后求出滑动变阻器接入电路中的电阻，进一步得出对应电路中的电流，再与电路中的最大电流相比较进行判断。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，能从图象中判断电路中的最大电流以及最大功率是本题的突破口。
4.【答案】C
【解析】解：A、20A为平时工作允许通过的最大电流，该家庭同时工作的用电器的最大总功率：P=UI=220V×20A=4400W，故A错误；
B、空气开关“跳闸”的原因是干路中的电流过大，可能是电路发生短路引起的，也可能是总功率过大引起的，故B错误；
C、更换灯泡时，应先断开控制灯泡的空气开关③，防止发生触电事故，故C正确；
D、漏电保护器一般是在电路发生对地漏电现象时才会自动跳闸，而电路中电流过大不会跳闸，故D错误。
故选：C。
(1)电能表上的10A(20A)，其中10A为标定电流，20A为平时允许通过电能表的最大电流，利用P=UI求该家庭同时工作的用电器的最大总功率；
(2)家庭电路电流过大的原因：短路；总功率过大；
(3)根据更换灯泡时，应先断开开关，防止发生意外判断；
(4)漏电保护器：漏电保护器俗称漏电开关，是用于在电路或电器绝缘受损发生对地短路时防人身触电和电气火灾的保护电器，一般安装于每户配电箱的插座回路上和全楼总配电箱的电源进线上，后者专用于防电气火灾。
本题考查了学生对家庭电路组成、电能表相关参数的理解、电能表的读数以及空气开关的作用，了解空气开关、漏电保护器的作用是关键，易错题！
5.【答案】D
【解析】将一只LED灯正确接在电池正负极后灯亮了，可知一只LED灯正常工作时的电压只有几伏，远小于220V，A项错误；
灯带中的LED灯是串联接入电路的，故灯带中的一只LED灯断路后，其他灯不会发光，B项错误；
LED灯正常工作时几乎不发热，可见LED灯正常工作时，主要将电能转化为光能，很少一部分转化为内能，电能利用率较高，C项错误；
将LED灯连接到直流电源上时，正负极接反，LED灯不发光，对调正负极后可正常发光，说明LED灯具有单向导电性，D项正确
6.【答案】B
【解析】解：A.对着吸管上方吹气，吸管上方空气比烧杯中水面上方空气流速快，压强小，大气压把烧杯中的水压入细管中并从细管口喷出，故A正确；
B.闭合开关，磁体不动，ab棒左右运动时，切割磁感线，闭合电路中产生感应电流，所以电流计指针偏转；ab棒上下运动时，不切割磁感线，闭合电路中不能产生感应电流，所以电流计指针不偏转；故B错误；
C.排球离开手后能继续飞行，是因为排球具有惯性(物体本身具有的保持运动状态不变的特性)，故C正确；
D.测电笔的构造：笔尖、氖管、大电阻、弹簧、笔尾金属体；使用测电笔时，要求火线、测电笔、人体、大地形成回路，测电笔中的氖管才会发光，所以手必须要接触笔尾金属体，并且手决不允许直接接触笔尖(如果直接接触笔尖，电流将不经过大电阻，导致电流过大，发生触电事故)，故D正确。
故选：B。
(1)流体的压强与流速的关系：流体在流速大的地方压强小、在流速小的地方压强大。
(2)产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
(3)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
(4)使用试电笔时，笔尖接触要检测的导线，手接触笔尾金属体。
本题考查了电磁感应、试电笔的使用、惯性、流体压强和流速的关系等，具有一定的综合性，但属于常考题目，难度不大，要掌握。
7.【答案】C
【解析】解：A、当单刀双掷开关S的触片P置于c点，电源、开关、导体、导线组成了闭合回路，有电源，该装置相当于电动机的工作原理，故A错误；
B、单刀双掷开关S的触片P置于d点时，没有电源，没有电流，该装置是发电机的工作原理，故B错误；
C、撤走蹄形磁铁，当单刀双掷开关S的触片P置于c点，电源、开关、导体、导线组成了闭合回路，有电源，即导线是通电导体，在Q点放置一小磁针，可验证通电导线周围存在磁场，即可验证奥斯特实验，故C正确；
D、撤走蹄形磁铁，单刀双掷开关S的触片P置于d点时，没有电源，没有电流，不可验证通电导线周围存在磁场，即不可验证奥斯特实验，故D项错误。
故选：C。
(1)发电机是利用电磁感应原理工作的；
(2)电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的；
(3)奥斯特实验：通电导线周围存在磁场。
本题主要考查磁场对电流的作用、电动机的工作原理。
8.【答案】A
【解析】解：A、电磁铁磁性强弱与通过电磁铁线圈的电流大小和匝数有关，所以通过电流越大的线圈磁性不一定越强，故A错误；
B、任何磁体都有两个磁极，即N极和S极，故B正确；
C、正、负电荷的定向移动都能形成电流，电流的周围存在磁场，故C正确；
D、发电机是利用电磁感应原理工作的，故D正确。
故选：A。
(1)电磁铁磁性强弱与通电线圈的电流大小和匝数有关；
(2)任何磁体都有两个磁极，即N极和S极；
(3)电荷的定向移动形成电流；电流的周围存在磁场；
(4)发电机是根据电磁感应原理制成的，将机械能转化为电能。
本题考查范围比较广，包括影响电磁铁磁性强弱的因素、电磁感应、磁场等多个知识点，是一道综合性较强的题目。
9.【答案】B
【解析】解：
A、电饭锅是利用电流的热效应工作的，故A错误；
B、发电机是利用闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流，是电磁感应现象，故B正确；
C、电磁起重机是利用电流的磁效应工作的，故C错误；
D、扬声器是利用通电导体受到磁场力的作用工作的，故D错误。
故选：B。
从题意中知道，“磁生电”来工作即是利用电磁感应原理工作的。
本题主要考查了电磁现象中几个实验的掌握情况，知道电磁感应原理的原理是解题的关键。
10.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了电磁感应现象、通电导体在磁场中受力运动的两个实验，两者最显著的区别是电路中有无电源。
(1)根据电路中有无电源进行判断。通电导体在磁场中受到力运动，所以探究磁场对电流的作用实验中，有电源；闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这是电磁感应现象，所以探究电磁感应现象实验中，无电源；
(2)线圈的ab边和cd边中电流的方向是相反的；
(3)感应电流的方向与磁场的方向、线圈的转动方向有关；
(4)通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关。
【解答】
解：
A、图甲是电磁感应实验，根据此原理可以制成发电机，图乙是磁场对电流的作用实验，通电后通电导体在磁场中受到力的作用而运动，把电能转化为机械能，根据这个原理制成了电动机，故A错误；
B、在图甲中，线圈的ab边和cd边中电流的方向是相反的，故B错误；
C、线圈abcd由图甲所示位置转过180°时，导体运动的方向与初始反向相反，电流的的方向相反，灵敏电流计的指针仍向右偏转，故C错误；
D、线圈的ab边和cd边所处磁场方向相同，电流方向不同，所以受力的方向是相反的，故D正确。
11.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用、电功率的计算，分析开关通、断时电路的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。
(1)只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P置于A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；将滑动变阻器的滑片P移至B端时，只闭合开关S1,三个电阻将串联，电压表V1测量电阻R1和滑动变阻器两端的电压，电压表V2还是测量电阻R2两端的电压；根据欧姆定律表示出电压表V2的示数之比即可求出R1、R3的阻值关系，根据电压电压表的示数之比求出R1与R3的阻值；三电阻串联的电流通过I=I1=P1R1求出，再根据欧姆定律和串联电阻关系求出电源电压；
(2)当开关都闭合，滑动变阻器的滑片P置于B端时，三电阻并联，电流表A测R2与R3支路的电流之和，根据欧姆定律和并联电路的电压特点求出三支路的电流，求出电流表的示数；通过并联电路电流关系得到总电流，利用P=UI求出当滑动变阻器的滑片P置于B端时，闭合开关S1、S2、S3，电路消耗的总功率。
【解答】
设电源电压为U，
(1)当只闭合开关S1，滑片处于A端时，电阻R1与R2串联，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量R2两端的电压，则U1=R1R1+R2U，U2=R2R1+R2U；
(2)当只闭合开关S1，滑片处于A端时，电阻R1、R2、R3串联，电压表V1测量R1和R3两端的电压，电压表V2测量R2两端的电压，
则U’1=R1+R3R1+R2+R3U，U’2=R2R1+R2+R3U；
由U1︰U1′=4︰7，U2：U2′=2︰1，R2=12Ω，代入解得：R1=8Ω，R3=20Ω，所以B选项错误；
由题意可知，(2)中电路中的电流为：I=I1=P1R1=0.72W8Ω=0.3A，则电源电压为：U=I(R1+R2+R3)=0.3A×(8Ω+12Ω+20Ω)=12V，所以A错误；
(3)由电路图可知，当滑动变阻器的滑片P置于B端时，闭合开关S1、S2、S3时，三个电阻并联，电流表测量通过电阻R1和R3的电流，此时通过电阻R1的电流为：I1=UR1=12V8Ω=1.5A，通过电阻R2的电流为：I2=UR2=12V12Ω=1A，通过电阻R3的电流为I3=UR3=12V20Ω=0.6A，电路消耗的总功率为P=UI=12V×(1.5A+1A+0.6A)=37.2W，所以C正确；电流表的示数为I’=I1+I3=1.5A+0.6A=2.1A，所以D错误。
故选C。
12.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是滑动变阻器最大电功率的判断，有一定的难度。
(1)当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，根据乙图读出此时的电流，根据欧姆定律表示出电源的电压；当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，根据图象读出此时电路中的电流和R两端的最大电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出R0的阻值，进一步求出电源的电压；
(2)根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，根据P=UI求出电路最大的总电功率，进一步得出R0的阻值消耗电功率的最小值。
【解答】
(1)当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为R0的简单电路，
由乙图可知，电路中的最大电流I大=1.6A，
由I=UR0可得，电源电压：
U=I大R0=1.6A×R0，
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，
由乙图可知，电路中的最小电流I最小=0.2A，R两端的电压UR=14V，
则滑动变阻器的最大阻值：
R=URI最小=14V0.2A=70Ω，故D正确，不符合题意；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U=I最小R0+UR=0.2A×R0+14V，
因电源的电压不变，
所以，1.6A×R0=0.2A×R0+14V，
解得：R0=10Ω，故A正确，不符合题意；
电源的电压U=I大R0=1.6A×10Ω=16V；
(2)电路的最大总功率是：P最大=UI最大=16V×1.6A=25.6W，故B正确，不符合题意；
R0的最小功率：P最小=I最小2R0=(0.2A)2×10Ω=0.4W，故C错误，符合题意。
13.【答案】1.2
72
【解析】解：由题图甲可知，电阻R1、R2并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量通过R2的电流．并联电路中干路电流等于各支路电流之和，故电流表A1的示数I等于电流表A2的示数I2和通过R1的电流I1之和，即I=I1+I2，可知I>I2，故电流表A1接0～3 A量程，I=1.5 A，电流表A2接0～0.6 A量程，I2=0.3 A，所以通过R1的电流I1=1.5 A−0.3 A=1.2 A．R1两端的电压U1=I1R1=1.2 A×20 Ω=24 V，因为并联电路各支路电压都等于电源电压，所以R2两端电压U2=U1=24 V，则R2=U2I2=24V0.3A=80Ω，
10 s内R2产生的热量Q2=I22R2t=(0.3A)2×80Ω×10s=72J．
14.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了焦耳定律的灵活应用，关键是根据电阻的串并联判断选项中总电阻之间的关系。
根据电阻的串并联比较各选项中电阻的大小，根据焦耳定律得出它们在相同的时间内放出热量的关系。
【解答】
因为串联电路中电阻等于各分电阻之和，并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以两电阻串联时电路中的总电阻最大，两电阻并联时电路中的总电阻最小，因为Q放=W=U2 Rt，所以在相同的时间内放出的热量最多的是D选项。
故答案为：D。
15.【答案】N；没有
【解析】
【分析】
本题考查了电磁铁的应用，难度不大。
(1)根据安培定则判定电磁铁的极性；
(2)电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性；
【解答】
闭合开关后，根据电流的流向和安培定则可知，电磁铁的A端是N极；
通电时，电磁铁有电流通过，电磁铁具有了磁性，衔铁被吸引过来，使小锤打击铃碗发出声音，同时衔铁与螺钉分离，电路断开，电路中没有电流，电磁铁没有磁性。
16.【答案】N
北方
【解析】 当闭合电路开关S后，电流从螺线管右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管左端为N极，右端为S极，由于磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥，根据同名磁极相互排斥可知，B端是磁体的N极；地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近，由于受地磁场的影响，磁体静止时，B端(N极)会指向地理的北方。
17.【答案】解：由图知，磁感线从左向右，所以永磁体的右端为N极，电磁铁的左端为S极，右端是N极；
根据安培定则，用右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极，则四指所指的方向为电流的方向，则电流从电磁铁的右端流入，从左端流出，所以电源的右端为正极。如图所示：
【解析】根据磁体周围的磁感线从N极出来回到S极，判断永磁体和电磁铁的极性；由电磁铁的磁极，根据安培定则判断电流方向，从而判断电源的正负极。
本题考查磁感线以及安培定则的应用，安培定则中共涉及三个方向：电流方向、线圈绕向、磁场方向，告诉其中的两个可以确定第三个。
18.【答案】解：三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，据此可知上面为零线，中间为火线；
开关控制灯泡时，火线先接入开关，然后进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套上；
顺时针旋转旋钮时灯泡变亮，说明通过灯泡的电流变大，则变阻器接入电路的电阻是变小的；故应解bc接线柱如图所示：
【解析】三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。据此确定火线和零线；
家庭电路中，开关控制灯泡时，火线首先过开关，然后进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套。这样连接的电路，不但开关控制灯泡，而且断开开关，切断火线，更换灯泡时，更安全；
若只将b、c接入电路，滑片右边的电阻丝接入电路；顺时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，灯泡变亮，
本题考查了家庭电路的连接，关键是确定导线的名称以及开关和灯泡的接法。
19.【答案】0.26A 10Ω 0.12W 12J 不正确 并联电路各支路互不影响
【解析】解：(1)由图可知，两灯泡并联接入电路，电流表A1测通过灯泡L1的电流，电流表A2测通过灯泡L2的电流，开关同时控制两个灯泡，电压表并联在灯泡L1的两端，如图：
；
(2)并联电路干路电流等于各支路电流之和，则干路电流：I=I1+I2=0.2A+0.06A=0.26A；
并联电路各支路两端电压相等，根据欧姆定律可得：L1的阻值为：R1=UI1=2V0.2A=10Ω；
由P=UI可得L2的功率为：P2=UI2=2V×0.06A=0.12W；
L2在此状态下持续工作100s消耗的电能为：W=P2t=0.12W×100s=12J；
将L2换成白光LED小灯泡，再次闭合开关，L1亮，白光LED小灯泡不亮，若白光LED灯短路，则会电源短路，L1不亮，即LED灯不可能短路；由于并联电路各支路互不影响，所以白光LED灯断路时，L1亮，LED灯不亮，即根据并联电路各支路互不影响可知小明的判断不正确。
故答案为：(1)如图；(2)0.26；10；0.12；12；不正确；并联电路各支路互不影响。
(1)由图可知，两灯泡并联接入电路，电流表A1测通过灯泡L1的电流，电流表A2测通过灯泡L2的电流，开关同时控制两个灯泡，电压表并联在灯泡L1的两端，据此画出电路图；
(2)根据并联电路电流规律计算干路电流，根据欧姆定律计算L1的阻值；
根据P=UI计算L2的功率；根据W=Pt计算L2在此状态下持续工作100s消耗的电能；
根据并联电路互不影响的特点判断小明的判断是否正确。
本题考查电路图的画法、并联电路特点、欧姆定律、电功率公式、电功公式的灵活运用。
20.【答案】并 2.5 B
【解析】解：(1)将应急灯中的任一个灯泡断开，另一个灯泡仍然发光，两灯泡互不影响，所以是并联的；
(2)每个灯泡的额定电压U=6V，额定功率P=3W，则根据P=UI可得：
每盏灯的电流I=PU=3W6V=0.5A，
两灯泡并联，总电流I总=2I=2×0.5A=1A，电池充满电后总电量Q=2500mAh=2.5Ah，
应急灯能持续发光的时间为t=QI总=2.5Ah1A=2.5h；
(4)由图可见，内部电路缺少开关，电磁继电器相当于一个开关；当外部电路有电时，电磁铁有磁性把衔铁吸下来，BA接通，应急灯不亮，停电时电磁铁无磁性，触点BC接通，应急灯正常发光，所以C点应该和触点B相连。
故答案为：(1)并；(2)2.5；(3)B。
(1)串联电路电流只有一条路径，各用电器相互影响；并联电路电流有多条路径，各用电器互不影响；
(2)已知灯泡的额定电压U和额定功率P，根据I=PU可以计算出电流，两灯泡并联，根据并联电流特点计算出总电流，结合“2500mAh”的意义进行相关计算；
(3)电磁继电器的本质是一个开关，结合电磁继电器的工作过程，根据停电时应急灯才发光的特点连接合适的触点。
本题以应急灯入手考查电路连接、电流的计算、电磁继电器工作原理的内容，综合性比较强，学生需要掌握的知识点也比较多，是一道考查能力的好题。
21.【答案】解：(1)水温达到80℃前，电磁铁把衔铁吸下，使衔铁与b触点接通，R2接入工作电路，处于加热状态；水温达到80℃时，衔铁被弹簧拉起，使衔铁与a触点接通，R1和R2串联接入工作电路，处于保温状态；
(2)由图可知当温度为80℃时，热敏电阻的阻值为100Ω，串联电路总电阻等于各分电阻之和，
控制电路的总电阻为：R控=R+R0=100Ω+50Ω=150Ω，
衔铁刚弹起时，通过电磁铁线圈的电流：I=U1R控=3V150Ω=0.02A，
(3)R1和R2串联接入工作电路，处于保温状态，
保温功率为：P=U2R1+R2=(220V)2836Ω+44Ω=55W；
(4)水吸收的热量为：Q=c水m△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(80℃−25℃)=4.62×105J，
恒温调奶器加热状态小的电功率：P=U2R2=(220V)244Ω=1100W；
500s内消耗的电能：W=Pt=1100W×500s=5.5×105J，
恒温调奶器的加热效率：η=QW×100%=4.62×105J5.5×105J×100%=84%。
答：(1)水温达到80℃前，电磁铁把衔铁吸下，使衔铁与b触点接通，R2接入工作电路，处于加热状态；水温达到80℃时，衔铁被弹簧拉起，使衔铁与a触点接通，R1和R2串联接入工作电路，处于保温状态；
(2)衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流为0.02A；
(3)工作电路在保温状态下的电功率为55W；
(4)此过程中水吸收的热量为4.62×105J，恒温调奶器的加热效率为84%。
【解析】本题考查电磁继电器的工作原理、串联电路特点、欧姆定律、电功率公式、效率公式等的灵活运用，综合性强。
22.【答案】L2 L2
【解析】解：(1)报警器报警时，电磁铁恰好能将衔铁B、吸下，由电路图可知L2灯亮，所以工作电路中L2是红灯。为了使报警作用更好，小明想在工作电路中加接蜂鸣器，蜂鸣器应该与灯L2并联；
(2)闭合开关，左侧控制电路两电阻串联接入，当燃气浓度达到4%时，根据图乙可知，气敏电阻的阻值为40Ω，
由欧姆定律可知，此时电路的总电阻：R=UI=3V0.03A=100Ω，
因串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以定值电阻的阻值：R1=R−R2=100Ω−40Ω=60Ω；
(3)在报警器不报警的情况下，通过电路的电流小于0.03A，控制电路每小时消耗的电能最多不超过：W=UIt=3V×0.03A×3600s=324J；
(4)保证报警时电路电流仍为0.03A，控制电路的电压减小，根据欧姆定律可知电路总电阻变小，根据串联电路电阻规律可知气敏电阻的阻值变小，由乙图可知气敏电阻的阻值随燃气浓度的增大而减小，所以该电路报警时的燃气浓度会大于4%。
答：(1)L2；并联；
(2)控制电路中的定值电阻R1的阻值为60Ω；
(3)在报警器不报警的情况下，控制电路每小时消耗的电能最多不超过324J；
(4)该电路报警时的燃气浓度会大于4%。
(1)报警器报警时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，由图甲可知发光的灯泡，蜂鸣器和发光的灯泡并联接入电路；
(2)由甲电路图可知，控制电路中R1、R2串联，当燃气浓度达到4%时，根据图乙可知读出气敏电阻的阻值，再根据欧姆定律的应用求出电路的总电阻，根据串联电路电阻特点求出定值电阻R1的阻值；
(3)根据电功公式计算在报警器不报警的情况下，控制电路每小时消耗的电能最多不超过多大；
(4)保证报警时电路电流仍为0.03A，控制电路的电压减小，根据欧姆定律可知电路总电阻变化，根据串联电路电阻规律可知气敏电阻的阻值变化，由乙图可知气敏电阻的阻值随燃气浓度的增大而减小，据此判断该电路报警时的燃气浓度变化。
本题考查了电磁继电器的使用和串联电路的特点、欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息以及明白报警器的工作特点是关键。
23.【答案】解：
(1)开关S1、S2闭合时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，根据P=U2R可知此时总功率最大，电烘箱处于高温档，
由I=UR可知，R1的阻值：
R1=UI高=220V5A=44Ω；
开关S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，总功率最小，电烘箱处于低温档，
此时电路的总电阻：
R=UI低=220V2A=110Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R2的阻值：
R2=R−R1=110Ω−44Ω=66Ω；
(2)电烘箱在低温档时正常工作时，R2的功率：
P2=I低2R2=(2A)2×66Ω=264W；
(3)在用电高峰期电烘箱在高温档时的实际功率为891W，
由P=UI=U2R可得，实际电压：
U实=P实R1=891W×44Ω=198V。
答：(1)电热丝R1的阻值为44Ω、R2的阻值为66Ω；
(2)电烘箱在低温档时正常工作时，R2的功率为264W；
(3)在用电高峰期电烘箱在高温档时的实际功率为891W，实际电压为198V。
【解析】(1)开关S1、S2闭合时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，电烘箱处于高温档，根据欧姆定律求出R1的阻值；开关S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，总功率最小，电烘箱处于低温档，根据欧姆定律求出总电阻，利用电阻的串联求出R2的阻值；
(2)电烘箱在低温档时正常工作时，根据P=UI=I2R求出R2的功率；
(3)在用电高峰期电烘箱在高温档时的实际功率为891W，根据P=UI=U2R求出实际电压。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清电烘箱处于不同档位时电路的连接方式是关键。
24.【答案】解：由电路图可知，小灯泡L与定值电阻R并联，电流表测干路电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯L正常发光，
所以，电源的电压U=UL=6V，
由P=UI可得，小灯泡正常发光时的电流：
IL=PLUL=3W6V=0.5A，
由I=UR可得，小灯泡的电阻：
RL=ULIL=6V0.5A=12Ω；
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R的电流：
IR=I−IL=0.8A−0.5A=0.3A，
则电阻器R的阻值：
R=UIR=6V0.3A=20Ω；
(3)此时小灯泡和电阻R消耗的总功率：
P=UI=6V×0.8A=4.8W。
答：(1)小灯泡的电阻为12Ω，正常工作时的电流为0.5A；
(2)电阻器R的阻值为20Ω；
(3)此时消耗总功率为4.8W。
【解析】由电路图可知，小灯泡L与定值电阻R并联，电流表测干路电流。
(1)根据并联电路的电压特点结合额定电压下灯泡正常发光可知电源的电压，根据P=UI求出小灯泡正常发光时的电流，根据欧姆定律求出小灯泡的电阻；
(2)根据并联电路的电流特点求出通过R的电流，利用欧姆定律求出电阻器R的阻值；
(3)根据P=UI求出此时小灯泡和电阻R消耗的总功率。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
苏科版初中物理九年级下册期中测试卷
考试范围：第十五.十六章；考试时间：75分钟；总分80分
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
1. 在物理实践活动中，小明设计了四种电热丝的连接方法，如图所示，已知电热丝的电阻R2
2. 阻值为R的电阻接入电压为U的电路中，每分钟产生的热量为Q，那么当两个阻值均为R的电阻并联后接入电压仍为U的电路中，则每分钟电路总共产生的热量是 ( )
A. 4Q B. 2Q C. 12Q D. 14Q
3. 如图甲所示，电源电压恒定不变，R为定值电阻，滑动变阻器的最大电阻为9Ω，电流表的量程为0−3A，电压表的量程为0−3V。闭合开关S，在滑动变阳器滑片P从a端移向b端的过程中，电路的总功率、定值电阻的功率及滑动变阻器的功率与电流的关系图线如图乙所示，下列说法中正确的是( )
A. 图乙中曲线1是定值电阻R的P−I图象
B. 滑片移动过程中，电压表示数的变化范围为1−3V
C. 滑动变阻器的滑片P处于最大电阻时，电路的功率为3W
D. 当滑动变阻器功率为0.72W时，其滑片所处的位置有两处
4. 如图甲所示是某户住宅配电系统方框图，图乙所示是其使用的电能表.下列说法正确的是( )
A. 该户用电器的总功率不能超过2200W
B. 空气开关①跳闸时，电路中一定发生了短路
C. 更换电灯的灯泡时，应断开空气开关③
D. 空调电流过大时，漏电保护器会迅速切断电流
5. LED灯带在装饰材料中被广泛应用．芳芳同学在探究其内部结构时发现，灯带中的LED灯串联后经电源适配器接入照明电路，如图所示．她取下一只LED灯接在电池两端，灯不亮，对调电池正负极后灯亮了，但用手触摸，发现其几乎不发热以下推断符合上述事实的是( )
A. 一只LED灯正常工作时的电压是220V
B. 灯带中一只LED灯断路后其他灯还亮
C. LED灯工作时主要是将电能转化为内能
D. LED灯具有单向导电性
6. 下列说法错误的是( )
A. 针筒里吹出的高速气流可以把管子里的水“吸”上来并喷出
B. 闭合开关，磁体不动，ab棒运动，指针一定偏转
C. 离手的排球继续飞行是因为排球具有惯性
D. 使用测电笔时手必须接触笔尾金属体
7. 如图所示是研究电与磁关系的示意图，ab为一根电阻不可忽略且能自由移动的导体棒，其中单刀双掷开关S的c、d两点为触点，则下列说法正确的是( )
A. 当单刀双掷开关S的触片P置于c点，该装置相当于发电机的工作原理
B. 当单刀双掷开关S的触片P置于d点，该装置相当于电动机的工作原理
C. 撤走蹄形磁铁，在Q点放置一小磁针，同时将单刀双掷开关S的触片置于c点，该装置可验证奥斯特实验
D. 撤走蹄形磁铁，在Q点放置一小磁针，同时将单刀双掷开关S的触片置于d点，该装置可验证奥斯特实验
8. 下列关于电与磁的说法，错误的是( )
A. 通过电流越大的线圈磁性一定越强 B. 任何磁体都有N、S两极
C. 导体中负电荷的定向移动会产生磁场 D. 发电机是利用电磁感应的原理工作的
9. 利用“磁生电”来工作的是( )
A. 电饭锅
B. 动圈式话筒
C. 电磁起重机
D. 扬声器
10. 如图所示的是电磁学的两个实验。如图甲，线圈abcd逆时针转动，在如图甲所示位置，灵敏电流计的指针向左偏转。下列说法中正确的是( )
A. 图甲是电动机的工作原理图，图乙是发电机的工作原理图
B. 在图甲中，线圈的ab边和cd边中电流的方向是相同的
C. 线圈abcd由图甲所示位置转过180°时，灵敏电流计的指针仍向左偏转
D. 在图乙中，线圈的ab边和cd边受力的方向是相反的
11. 如图所示，电路中电源两端电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R3，将滑动变阻器的滑片P置于A端，只闭合开关S1时，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2；将滑动变阻器的滑片P置于B端，仍只闭合开关S1时，电压表V1的示数为U1′，电压表V2的示数为U2′，R1消耗的电功率为0.72W.己知U1:U1′=4:7，U2:U2′=2:1，R2=12Ω。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为10V
B. R3的最大阻值为24Ω
C. 当滑动变阻器的滑片P置于B端时，闭合开关S1、S2、S3，电路消耗的总功率为37.2W
D. 当滑动变阻器的滑片P置于B端时，闭合开关S1、S2、S3，电流表的示数为1.5A
12. 如甲图所示的电路中，电源电压为16V恒定不变。R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图象信息可知，下列判断错误的是( )
A. R0的阻值是10Ω B. 电路的最大总功率是25.6W
C. R0的最小功率是3.2W D. 滑动变阻器的最大阻值是70Ω
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
13. 如图甲所示的电路中，已知定值电阻R1=20 Ω，开关闭合后，两个完全相同的电流表A1、A2指针均指在同一位置，如图乙所示，则此时通过R1的电流为 A，在10 s内R2产生的热量为 J.
14. 如图所示，阻值为R的电阻丝，用四种方法分别接在电压为U或2U的电源上．闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是( )
15. 如图所示，是电铃的工作原理示意图．当电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为________极．当小锤击打铃碗时，电磁铁________(填“仍具有”或“没有”)磁性．
16. 如图所示，用细线悬挂的磁体AB，磁极未知，当闭合电路开关S后，磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥，则B端是磁体的 极，断开开关S，磁体静止时，B端会指向地理的 (选填“北方”或“南方”)。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
17. 在图中相应的括号中，标出永磁体的“N”或“S”极和电源的“+”或“−”极。
18. 如图所示是家庭电路的一部分，电位器是调节台灯(螺口灯泡)亮度的装置，a、b、c是它的三个接线柱，旋钮带动滑片转动。插座的一部分已正确接入家庭电路，请将其他部分也正确接入家庭电路。(要求顺时针旋转旋钮时灯泡的亮度变亮)
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
19. 小明用图1所示的两个小灯泡与其他器材连接了如图2所示的实物图。
(1)在虚线框中画出与图2对应的电路图。
(2)闭合开关，L1、L2发光，电压表的示数为2.0V，电流表A1的示数为0.2A，电流表A2的示数为0.06A。则：干路电流为______；L1的阻值为______；L2的功率为______；L2在此状态下持续工作100s消耗的电能为______；将L2换成白光LED小灯泡，再次闭合开关，L1亮，白光LED小灯泡不亮，小明根据L1亮判断白光LED小灯泡不可能断路，他的想法正确吗？______，请写出判断依据：______。
20. 图甲是一款消防应急照明灯，它有两个相同的额定功率为3W的灯泡，铭牌上标有“电池：6V 2500mAh”字样(表示应急照明时供电电压为6V，电池充满电后，以2500mA电流可持续放电1小时)。当外部电路有电时应急灯不亮，停电时应急灯正常发光。
(1)小朱同学将应急灯中的任一个灯泡断开，发现另一个灯泡仍发光，则应急灯的两个灯泡是______(填“串”或“并”)联的。
(2)应急灯的电池充满电后，可以让两个灯持续正常发光______小时。
(3)小未用电磁继电器设计了一个应急灯电路图(以一个灯为例)，设计时丢了一根导线，如图乙所示，C点应该和触点______(填“A”或“B”)相连。
五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）
21. 为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器(电磁铁线圈电阻不计)制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器，其电路图如图甲所示。控制电路中，电压U1=3V，定值电阻R0=50Ω，热敏电阻R阻值随温度变化的图象如图乙所示；工作电路中，电压U2=220V，R1=836Ω，R2=44Ω。已知恒温调奶器容量为2kg，水温达到80℃时衔铁会跳起。[水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)]
(1)请结合此电路，简要说明电磁继电器的工作原理。
(2)求衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流。
(3)求工作电路在保温状态下的电功率。
(4)当调奶器加满温度为25℃的水，加热元件工作500s后衔铁跳起，求此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率。
22. 小明利用气敏电阻、电磁继电器等设计了如图甲所示的家用燃气报警器电路，其中R1为定值电阻，气敏电阻R2的阻值与燃气浓度的关系如图乙所示，预设当燃气浓度达到4%时报警，控制电路的电源电压为3V且保持恒定，经测试，当控制电路中的电流为0.03A时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，工作电路中的红灯亮而报警(电磁铁线圈的阻值忽略不计)。
(1)工作电路中______是红灯。为了使报警作用更好，小明想在工作电路中加接蜂鸣器，蜂鸣器应该与灯______并联。
(2)控制电路中的定值电阻R1的阻值为多大？
(3)在报警器不报警的情况下，控制电路每小时消耗的电能最多不超过多大？
(4)使用较长一段时间后，控制电路的电压减小，请你分析该电路报警时的燃气浓度是否还是4%。
23. 我校师生自制一台电烘箱而设计的简化电路图如图及技术参数如下，R1和R2均为电热丝且电阻值恒定。根据师生们的设计，求：
(1)电热丝R1、R2的阻值。
(2)电烘箱在低温档时正常工作时，R2的功率。
(3)在用电高峰期电烘箱在高温档时的实际功率为891W，求实际电压
24. 标有“6V 3W”的小灯泡L与额定功率为4W的电阻器R按图电路连接，闭合开关S时，灯L正常发光，且电流表示数为0.8A。
求：(1)小灯泡的电阻和正常工作时的电流；
(2)电阻器R的阻值；
(3)此时小灯泡和电阻R消耗的总功率。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】略
2.【答案】B
【解析】略
3.【答案】D
【解析】解：由电路图可知，闭合开关S，滑动变阻器与定值电阻R串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
A、当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，此时滑动变阻器的电功率为零，由图乙可知，3是滑动变阻器的功率与电流的关系图线；
由P=UI可知，电源电压不变时，电路的总功率与电流成正比，由图乙可知，1是电路的总功率与电流的关系图线；
由P=UI=I2R可知，定值电阻R的功率与电流图像为二次函数图像，则2是定值电阻R的功率与电流的关系图线，故A错误；
B、由图乙可知，当电流表示数为1A时，电路的总功率、定值电阻R的功率均为3W，
由P=UI可知，电源的电压：U=PI=3W1A=3V，
由I=UR可得，定值电阻的阻值：R=UI=3V1A=3Ω，
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，定值电阻R两端的电压最小，
此时电路中的总电阻：R总=R+R滑大=3Ω+9Ω=12Ω，
则电路中的电流：I小=UR总=3V12Ω=0.25A，
电阻R两端的电压：U小=I小R=0.25A×3Ω=0.75V，
因此滑片移动过程中，电压表示数的变化范围为0.75V−3V，故B错误；
C、由B可知，滑动变阻器的滑片P处于最大电阻时，电路的总电阻：R总=12Ω，
则此时电路中的功率：P=U2R总=(3V)212Ω=0.75W，故C错误；
D、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=UR总=UR+R滑=3V3Ω+R滑，
当滑动变阻器功率为0.72W时，根据P滑=U滑I滑=I滑2R滑可得：0.72W=(3V3Ω+R滑)2R滑，
整理可得：2R滑2−13Ω×R滑+18Ω2=0，
解得：R滑1=2Ω，R滑2=4.5Ω，
由于R滑1<9Ω，R滑2<9Ω，所以当滑动变阻器功率为0.72W时，其滑片所处的位置有两处，故D正确。
故选：D。
由电路图可知，闭合开关S，滑动变阻器与定值电阻R串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，此时滑动变阻器的电功率为零，据此结合图乙得出滑动变阻器的功率与电流的关系图线；根据P=UI可知，电源电压不变时，电路的总功率与电流成正比，据此结合图乙得出电路的总功率与电流的关系图线；然后根据P=UI=I2R得出定值电阻的功率与电流的关系图线；
(2)根据图乙读出电流表示数为1A时电路的总功率、定值电阻R的功率，根据P=UI求出电源的电压，根据欧姆定律求出定值电阻的阻值，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出滑片移动过程中，电压表示数的变化范围；
(3)根据串联电路的电阻特点求出滑动变阻器的滑片P处于最大电阻时电路中的总电阻，根据P=UI=U2R求出电路的功率；
(4)利用串联电路的电阻特点和欧姆定律表示出电路中的电流，然后根据P=UI=I2R结合滑动变阻器功率为0.72W得出等式，然后求出滑动变阻器接入电路中的电阻，进一步得出对应电路中的电流，再与电路中的最大电流相比较进行判断。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，能从图象中判断电路中的最大电流以及最大功率是本题的突破口。
4.【答案】C
【解析】解：A、20A为平时工作允许通过的最大电流，该家庭同时工作的用电器的最大总功率：P=UI=220V×20A=4400W，故A错误；
B、空气开关“跳闸”的原因是干路中的电流过大，可能是电路发生短路引起的，也可能是总功率过大引起的，故B错误；
C、更换灯泡时，应先断开控制灯泡的空气开关③，防止发生触电事故，故C正确；
D、漏电保护器一般是在电路发生对地漏电现象时才会自动跳闸，而电路中电流过大不会跳闸，故D错误。
故选：C。
(1)电能表上的10A(20A)，其中10A为标定电流，20A为平时允许通过电能表的最大电流，利用P=UI求该家庭同时工作的用电器的最大总功率；
(2)家庭电路电流过大的原因：短路；总功率过大；
(3)根据更换灯泡时，应先断开开关，防止发生意外判断；
(4)漏电保护器：漏电保护器俗称漏电开关，是用于在电路或电器绝缘受损发生对地短路时防人身触电和电气火灾的保护电器，一般安装于每户配电箱的插座回路上和全楼总配电箱的电源进线上，后者专用于防电气火灾。
本题考查了学生对家庭电路组成、电能表相关参数的理解、电能表的读数以及空气开关的作用，了解空气开关、漏电保护器的作用是关键，易错题！
5.【答案】D
【解析】将一只LED灯正确接在电池正负极后灯亮了，可知一只LED灯正常工作时的电压只有几伏，远小于220V，A项错误；
灯带中的LED灯是串联接入电路的，故灯带中的一只LED灯断路后，其他灯不会发光，B项错误；
LED灯正常工作时几乎不发热，可见LED灯正常工作时，主要将电能转化为光能，很少一部分转化为内能，电能利用率较高，C项错误；
将LED灯连接到直流电源上时，正负极接反，LED灯不发光，对调正负极后可正常发光，说明LED灯具有单向导电性，D项正确
6.【答案】B
【解析】解：A.对着吸管上方吹气，吸管上方空气比烧杯中水面上方空气流速快，压强小，大气压把烧杯中的水压入细管中并从细管口喷出，故A正确；
B.闭合开关，磁体不动，ab棒左右运动时，切割磁感线，闭合电路中产生感应电流，所以电流计指针偏转；ab棒上下运动时，不切割磁感线，闭合电路中不能产生感应电流，所以电流计指针不偏转；故B错误；
C.排球离开手后能继续飞行，是因为排球具有惯性(物体本身具有的保持运动状态不变的特性)，故C正确；
D.测电笔的构造：笔尖、氖管、大电阻、弹簧、笔尾金属体；使用测电笔时，要求火线、测电笔、人体、大地形成回路，测电笔中的氖管才会发光，所以手必须要接触笔尾金属体，并且手决不允许直接接触笔尖(如果直接接触笔尖，电流将不经过大电阻，导致电流过大，发生触电事故)，故D正确。
故选：B。
(1)流体的压强与流速的关系：流体在流速大的地方压强小、在流速小的地方压强大。
(2)产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
(3)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
(4)使用试电笔时，笔尖接触要检测的导线，手接触笔尾金属体。
本题考查了电磁感应、试电笔的使用、惯性、流体压强和流速的关系等，具有一定的综合性，但属于常考题目，难度不大，要掌握。
7.【答案】C
【解析】解：A、当单刀双掷开关S的触片P置于c点，电源、开关、导体、导线组成了闭合回路，有电源，该装置相当于电动机的工作原理，故A错误；
B、单刀双掷开关S的触片P置于d点时，没有电源，没有电流，该装置是发电机的工作原理，故B错误；
C、撤走蹄形磁铁，当单刀双掷开关S的触片P置于c点，电源、开关、导体、导线组成了闭合回路，有电源，即导线是通电导体，在Q点放置一小磁针，可验证通电导线周围存在磁场，即可验证奥斯特实验，故C正确；
D、撤走蹄形磁铁，单刀双掷开关S的触片P置于d点时，没有电源，没有电流，不可验证通电导线周围存在磁场，即不可验证奥斯特实验，故D项错误。
故选：C。
(1)发电机是利用电磁感应原理工作的；
(2)电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的；
(3)奥斯特实验：通电导线周围存在磁场。
本题主要考查磁场对电流的作用、电动机的工作原理。
8.【答案】A
【解析】解：A、电磁铁磁性强弱与通过电磁铁线圈的电流大小和匝数有关，所以通过电流越大的线圈磁性不一定越强，故A错误；
B、任何磁体都有两个磁极，即N极和S极，故B正确；
C、正、负电荷的定向移动都能形成电流，电流的周围存在磁场，故C正确；
D、发电机是利用电磁感应原理工作的，故D正确。
故选：A。
(1)电磁铁磁性强弱与通电线圈的电流大小和匝数有关；
(2)任何磁体都有两个磁极，即N极和S极；
(3)电荷的定向移动形成电流；电流的周围存在磁场；
(4)发电机是根据电磁感应原理制成的，将机械能转化为电能。
本题考查范围比较广，包括影响电磁铁磁性强弱的因素、电磁感应、磁场等多个知识点，是一道综合性较强的题目。
9.【答案】B
【解析】解：
A、电饭锅是利用电流的热效应工作的，故A错误；
B、发电机是利用闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流，是电磁感应现象，故B正确；
C、电磁起重机是利用电流的磁效应工作的，故C错误；
D、扬声器是利用通电导体受到磁场力的作用工作的，故D错误。
故选：B。
从题意中知道，“磁生电”来工作即是利用电磁感应原理工作的。
本题主要考查了电磁现象中几个实验的掌握情况，知道电磁感应原理的原理是解题的关键。
10.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了电磁感应现象、通电导体在磁场中受力运动的两个实验，两者最显著的区别是电路中有无电源。
(1)根据电路中有无电源进行判断。通电导体在磁场中受到力运动，所以探究磁场对电流的作用实验中，有电源；闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这是电磁感应现象，所以探究电磁感应现象实验中，无电源；
(2)线圈的ab边和cd边中电流的方向是相反的；
(3)感应电流的方向与磁场的方向、线圈的转动方向有关；
(4)通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关。
【解答】
解：
A、图甲是电磁感应实验，根据此原理可以制成发电机，图乙是磁场对电流的作用实验，通电后通电导体在磁场中受到力的作用而运动，把电能转化为机械能，根据这个原理制成了电动机，故A错误；
B、在图甲中，线圈的ab边和cd边中电流的方向是相反的，故B错误；
C、线圈abcd由图甲所示位置转过180°时，导体运动的方向与初始反向相反，电流的的方向相反，灵敏电流计的指针仍向右偏转，故C错误；
D、线圈的ab边和cd边所处磁场方向相同，电流方向不同，所以受力的方向是相反的，故D正确。
11.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用、电功率的计算，分析开关通、断时电路的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。
(1)只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P置于A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；将滑动变阻器的滑片P移至B端时，只闭合开关S1,三个电阻将串联，电压表V1测量电阻R1和滑动变阻器两端的电压，电压表V2还是测量电阻R2两端的电压；根据欧姆定律表示出电压表V2的示数之比即可求出R1、R3的阻值关系，根据电压电压表的示数之比求出R1与R3的阻值；三电阻串联的电流通过I=I1=P1R1求出，再根据欧姆定律和串联电阻关系求出电源电压；
(2)当开关都闭合，滑动变阻器的滑片P置于B端时，三电阻并联，电流表A测R2与R3支路的电流之和，根据欧姆定律和并联电路的电压特点求出三支路的电流，求出电流表的示数；通过并联电路电流关系得到总电流，利用P=UI求出当滑动变阻器的滑片P置于B端时，闭合开关S1、S2、S3，电路消耗的总功率。
【解答】
设电源电压为U，
(1)当只闭合开关S1，滑片处于A端时，电阻R1与R2串联，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量R2两端的电压，则U1=R1R1+R2U，U2=R2R1+R2U；
(2)当只闭合开关S1，滑片处于A端时，电阻R1、R2、R3串联，电压表V1测量R1和R3两端的电压，电压表V2测量R2两端的电压，
则U’1=R1+R3R1+R2+R3U，U’2=R2R1+R2+R3U；
由U1︰U1′=4︰7，U2：U2′=2︰1，R2=12Ω，代入解得：R1=8Ω，R3=20Ω，所以B选项错误；
由题意可知，(2)中电路中的电流为：I=I1=P1R1=0.72W8Ω=0.3A，则电源电压为：U=I(R1+R2+R3)=0.3A×(8Ω+12Ω+20Ω)=12V，所以A错误；
(3)由电路图可知，当滑动变阻器的滑片P置于B端时，闭合开关S1、S2、S3时，三个电阻并联，电流表测量通过电阻R1和R3的电流，此时通过电阻R1的电流为：I1=UR1=12V8Ω=1.5A，通过电阻R2的电流为：I2=UR2=12V12Ω=1A，通过电阻R3的电流为I3=UR3=12V20Ω=0.6A，电路消耗的总功率为P=UI=12V×(1.5A+1A+0.6A)=37.2W，所以C正确；电流表的示数为I’=I1+I3=1.5A+0.6A=2.1A，所以D错误。
故选C。
12.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是滑动变阻器最大电功率的判断，有一定的难度。
(1)当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，根据乙图读出此时的电流，根据欧姆定律表示出电源的电压；当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，根据图象读出此时电路中的电流和R两端的最大电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出R0的阻值，进一步求出电源的电压；
(2)根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，根据P=UI求出电路最大的总电功率，进一步得出R0的阻值消耗电功率的最小值。
【解答】
(1)当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为R0的简单电路，
由乙图可知，电路中的最大电流I大=1.6A，
由I=UR0可得，电源电压：
U=I大R0=1.6A×R0，
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，
由乙图可知，电路中的最小电流I最小=0.2A，R两端的电压UR=14V，
则滑动变阻器的最大阻值：
R=URI最小=14V0.2A=70Ω，故D正确，不符合题意；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U=I最小R0+UR=0.2A×R0+14V，
因电源的电压不变，
所以，1.6A×R0=0.2A×R0+14V，
解得：R0=10Ω，故A正确，不符合题意；
电源的电压U=I大R0=1.6A×10Ω=16V；
(2)电路的最大总功率是：P最大=UI最大=16V×1.6A=25.6W，故B正确，不符合题意；
R0的最小功率：P最小=I最小2R0=(0.2A)2×10Ω=0.4W，故C错误，符合题意。
13.【答案】1.2
72
【解析】解：由题图甲可知，电阻R1、R2并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量通过R2的电流．并联电路中干路电流等于各支路电流之和，故电流表A1的示数I等于电流表A2的示数I2和通过R1的电流I1之和，即I=I1+I2，可知I>I2，故电流表A1接0～3 A量程，I=1.5 A，电流表A2接0～0.6 A量程，I2=0.3 A，所以通过R1的电流I1=1.5 A−0.3 A=1.2 A．R1两端的电压U1=I1R1=1.2 A×20 Ω=24 V，因为并联电路各支路电压都等于电源电压，所以R2两端电压U2=U1=24 V，则R2=U2I2=24V0.3A=80Ω，
10 s内R2产生的热量Q2=I22R2t=(0.3A)2×80Ω×10s=72J．
14.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了焦耳定律的灵活应用，关键是根据电阻的串并联判断选项中总电阻之间的关系。
根据电阻的串并联比较各选项中电阻的大小，根据焦耳定律得出它们在相同的时间内放出热量的关系。
【解答】
因为串联电路中电阻等于各分电阻之和，并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以两电阻串联时电路中的总电阻最大，两电阻并联时电路中的总电阻最小，因为Q放=W=U2 Rt，所以在相同的时间内放出的热量最多的是D选项。
故答案为：D。
15.【答案】N；没有
【解析】
【分析】
本题考查了电磁铁的应用，难度不大。
(1)根据安培定则判定电磁铁的极性；
(2)电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性；
【解答】
闭合开关后，根据电流的流向和安培定则可知，电磁铁的A端是N极；
通电时，电磁铁有电流通过，电磁铁具有了磁性，衔铁被吸引过来，使小锤打击铃碗发出声音，同时衔铁与螺钉分离，电路断开，电路中没有电流，电磁铁没有磁性。
16.【答案】N
北方
【解析】 当闭合电路开关S后，电流从螺线管右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管左端为N极，右端为S极，由于磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥，根据同名磁极相互排斥可知，B端是磁体的N极；地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近，由于受地磁场的影响，磁体静止时，B端(N极)会指向地理的北方。
17.【答案】解：由图知，磁感线从左向右，所以永磁体的右端为N极，电磁铁的左端为S极，右端是N极；
根据安培定则，用右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极，则四指所指的方向为电流的方向，则电流从电磁铁的右端流入，从左端流出，所以电源的右端为正极。如图所示：
【解析】根据磁体周围的磁感线从N极出来回到S极，判断永磁体和电磁铁的极性；由电磁铁的磁极，根据安培定则判断电流方向，从而判断电源的正负极。
本题考查磁感线以及安培定则的应用，安培定则中共涉及三个方向：电流方向、线圈绕向、磁场方向，告诉其中的两个可以确定第三个。
18.【答案】解：三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，据此可知上面为零线，中间为火线；
开关控制灯泡时，火线先接入开关，然后进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套上；
顺时针旋转旋钮时灯泡变亮，说明通过灯泡的电流变大，则变阻器接入电路的电阻是变小的；故应解bc接线柱如图所示：
【解析】三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。据此确定火线和零线；
家庭电路中，开关控制灯泡时，火线首先过开关，然后进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套。这样连接的电路，不但开关控制灯泡，而且断开开关，切断火线，更换灯泡时，更安全；
若只将b、c接入电路，滑片右边的电阻丝接入电路；顺时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，灯泡变亮，
本题考查了家庭电路的连接，关键是确定导线的名称以及开关和灯泡的接法。
19.【答案】0.26A 10Ω 0.12W 12J 不正确 并联电路各支路互不影响
【解析】解：(1)由图可知，两灯泡并联接入电路，电流表A1测通过灯泡L1的电流，电流表A2测通过灯泡L2的电流，开关同时控制两个灯泡，电压表并联在灯泡L1的两端，如图：
；
(2)并联电路干路电流等于各支路电流之和，则干路电流：I=I1+I2=0.2A+0.06A=0.26A；
并联电路各支路两端电压相等，根据欧姆定律可得：L1的阻值为：R1=UI1=2V0.2A=10Ω；
由P=UI可得L2的功率为：P2=UI2=2V×0.06A=0.12W；
L2在此状态下持续工作100s消耗的电能为：W=P2t=0.12W×100s=12J；
将L2换成白光LED小灯泡，再次闭合开关，L1亮，白光LED小灯泡不亮，若白光LED灯短路，则会电源短路，L1不亮，即LED灯不可能短路；由于并联电路各支路互不影响，所以白光LED灯断路时，L1亮，LED灯不亮，即根据并联电路各支路互不影响可知小明的判断不正确。
故答案为：(1)如图；(2)0.26；10；0.12；12；不正确；并联电路各支路互不影响。
(1)由图可知，两灯泡并联接入电路，电流表A1测通过灯泡L1的电流，电流表A2测通过灯泡L2的电流，开关同时控制两个灯泡，电压表并联在灯泡L1的两端，据此画出电路图；
(2)根据并联电路电流规律计算干路电流，根据欧姆定律计算L1的阻值；
根据P=UI计算L2的功率；根据W=Pt计算L2在此状态下持续工作100s消耗的电能；
根据并联电路互不影响的特点判断小明的判断是否正确。
本题考查电路图的画法、并联电路特点、欧姆定律、电功率公式、电功公式的灵活运用。
20.【答案】并 2.5 B
【解析】解：(1)将应急灯中的任一个灯泡断开，另一个灯泡仍然发光，两灯泡互不影响，所以是并联的；
(2)每个灯泡的额定电压U=6V，额定功率P=3W，则根据P=UI可得：
每盏灯的电流I=PU=3W6V=0.5A，
两灯泡并联，总电流I总=2I=2×0.5A=1A，电池充满电后总电量Q=2500mAh=2.5Ah，
应急灯能持续发光的时间为t=QI总=2.5Ah1A=2.5h；
(4)由图可见，内部电路缺少开关，电磁继电器相当于一个开关；当外部电路有电时，电磁铁有磁性把衔铁吸下来，BA接通，应急灯不亮，停电时电磁铁无磁性，触点BC接通，应急灯正常发光，所以C点应该和触点B相连。
故答案为：(1)并；(2)2.5；(3)B。
(1)串联电路电流只有一条路径，各用电器相互影响；并联电路电流有多条路径，各用电器互不影响；
(2)已知灯泡的额定电压U和额定功率P，根据I=PU可以计算出电流，两灯泡并联，根据并联电流特点计算出总电流，结合“2500mAh”的意义进行相关计算；
(3)电磁继电器的本质是一个开关，结合电磁继电器的工作过程，根据停电时应急灯才发光的特点连接合适的触点。
本题以应急灯入手考查电路连接、电流的计算、电磁继电器工作原理的内容，综合性比较强，学生需要掌握的知识点也比较多，是一道考查能力的好题。
21.【答案】解：(1)水温达到80℃前，电磁铁把衔铁吸下，使衔铁与b触点接通，R2接入工作电路，处于加热状态；水温达到80℃时，衔铁被弹簧拉起，使衔铁与a触点接通，R1和R2串联接入工作电路，处于保温状态；
(2)由图可知当温度为80℃时，热敏电阻的阻值为100Ω，串联电路总电阻等于各分电阻之和，
控制电路的总电阻为：R控=R+R0=100Ω+50Ω=150Ω，
衔铁刚弹起时，通过电磁铁线圈的电流：I=U1R控=3V150Ω=0.02A，
(3)R1和R2串联接入工作电路，处于保温状态，
保温功率为：P=U2R1+R2=(220V)2836Ω+44Ω=55W；
(4)水吸收的热量为：Q=c水m△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(80℃−25℃)=4.62×105J，
恒温调奶器加热状态小的电功率：P=U2R2=(220V)244Ω=1100W；
500s内消耗的电能：W=Pt=1100W×500s=5.5×105J，
恒温调奶器的加热效率：η=QW×100%=4.62×105J5.5×105J×100%=84%。
答：(1)水温达到80℃前，电磁铁把衔铁吸下，使衔铁与b触点接通，R2接入工作电路，处于加热状态；水温达到80℃时，衔铁被弹簧拉起，使衔铁与a触点接通，R1和R2串联接入工作电路，处于保温状态；
(2)衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流为0.02A；
(3)工作电路在保温状态下的电功率为55W；
(4)此过程中水吸收的热量为4.62×105J，恒温调奶器的加热效率为84%。
【解析】本题考查电磁继电器的工作原理、串联电路特点、欧姆定律、电功率公式、效率公式等的灵活运用，综合性强。
22.【答案】L2 L2
【解析】解：(1)报警器报警时，电磁铁恰好能将衔铁B、吸下，由电路图可知L2灯亮，所以工作电路中L2是红灯。为了使报警作用更好，小明想在工作电路中加接蜂鸣器，蜂鸣器应该与灯L2并联；
(2)闭合开关，左侧控制电路两电阻串联接入，当燃气浓度达到4%时，根据图乙可知，气敏电阻的阻值为40Ω，
由欧姆定律可知，此时电路的总电阻：R=UI=3V0.03A=100Ω，
因串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以定值电阻的阻值：R1=R−R2=100Ω−40Ω=60Ω；
(3)在报警器不报警的情况下，通过电路的电流小于0.03A，控制电路每小时消耗的电能最多不超过：W=UIt=3V×0.03A×3600s=324J；
(4)保证报警时电路电流仍为0.03A，控制电路的电压减小，根据欧姆定律可知电路总电阻变小，根据串联电路电阻规律可知气敏电阻的阻值变小，由乙图可知气敏电阻的阻值随燃气浓度的增大而减小，所以该电路报警时的燃气浓度会大于4%。
答：(1)L2；并联；
(2)控制电路中的定值电阻R1的阻值为60Ω；
(3)在报警器不报警的情况下，控制电路每小时消耗的电能最多不超过324J；
(4)该电路报警时的燃气浓度会大于4%。
(1)报警器报警时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，由图甲可知发光的灯泡，蜂鸣器和发光的灯泡并联接入电路；
(2)由甲电路图可知，控制电路中R1、R2串联，当燃气浓度达到4%时，根据图乙可知读出气敏电阻的阻值，再根据欧姆定律的应用求出电路的总电阻，根据串联电路电阻特点求出定值电阻R1的阻值；
(3)根据电功公式计算在报警器不报警的情况下，控制电路每小时消耗的电能最多不超过多大；
(4)保证报警时电路电流仍为0.03A，控制电路的电压减小，根据欧姆定律可知电路总电阻变化，根据串联电路电阻规律可知气敏电阻的阻值变化，由乙图可知气敏电阻的阻值随燃气浓度的增大而减小，据此判断该电路报警时的燃气浓度变化。
本题考查了电磁继电器的使用和串联电路的特点、欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息以及明白报警器的工作特点是关键。
23.【答案】解：
(1)开关S1、S2闭合时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，根据P=U2R可知此时总功率最大，电烘箱处于高温档，
由I=UR可知，R1的阻值：
R1=UI高=220V5A=44Ω；
开关S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，总功率最小，电烘箱处于低温档，
此时电路的总电阻：
R=UI低=220V2A=110Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R2的阻值：
R2=R−R1=110Ω−44Ω=66Ω；
(2)电烘箱在低温档时正常工作时，R2的功率：
P2=I低2R2=(2A)2×66Ω=264W；
(3)在用电高峰期电烘箱在高温档时的实际功率为891W，
由P=UI=U2R可得，实际电压：
U实=P实R1=891W×44Ω=198V。
答：(1)电热丝R1的阻值为44Ω、R2的阻值为66Ω；
(2)电烘箱在低温档时正常工作时，R2的功率为264W；
(3)在用电高峰期电烘箱在高温档时的实际功率为891W，实际电压为198V。
【解析】(1)开关S1、S2闭合时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，电烘箱处于高温档，根据欧姆定律求出R1的阻值；开关S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，总功率最小，电烘箱处于低温档，根据欧姆定律求出总电阻，利用电阻的串联求出R2的阻值；
(2)电烘箱在低温档时正常工作时，根据P=UI=I2R求出R2的功率；
(3)在用电高峰期电烘箱在高温档时的实际功率为891W，根据P=UI=U2R求出实际电压。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清电烘箱处于不同档位时电路的连接方式是关键。
24.【答案】解：由电路图可知，小灯泡L与定值电阻R并联，电流表测干路电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯L正常发光，
所以，电源的电压U=UL=6V，
由P=UI可得，小灯泡正常发光时的电流：
IL=PLUL=3W6V=0.5A，
由I=UR可得，小灯泡的电阻：
RL=ULIL=6V0.5A=12Ω；
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R的电流：
IR=I−IL=0.8A−0.5A=0.3A，
则电阻器R的阻值：
R=UIR=6V0.3A=20Ω；
(3)此时小灯泡和电阻R消耗的总功率：
P=UI=6V×0.8A=4.8W。
答：(1)小灯泡的电阻为12Ω，正常工作时的电流为0.5A；
(2)电阻器R的阻值为20Ω；
(3)此时消耗总功率为4.8W。
【解析】由电路图可知，小灯泡L与定值电阻R并联，电流表测干路电流。
(1)根据并联电路的电压特点结合额定电压下灯泡正常发光可知电源的电压，根据P=UI求出小灯泡正常发光时的电流，根据欧姆定律求出小灯泡的电阻；
(2)根据并联电路的电流特点求出通过R的电流，利用欧姆定律求出电阻器R的阻值；
(3)根据P=UI求出此时小灯泡和电阻R消耗的总功率。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
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