2021-2022学年天津市河西区九年级（上）期末物理试卷（含答案解析）

这是一份2021-2022学年天津市河西区九年级（上）期末物理试卷（含答案解析），共19页。试卷主要包含了8×106J，6×106J，4×106J，2×106J，若U1，【答案】A，【答案】C，【答案】D等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年天津市河西区九年级（上）期末物理试卷

1. 下列现象中，属于扩散现象的是(    )
A. 春天，柳絮飞扬 B. 夏天，荷花飘香 C. 秋天，树叶飘落 D. 冬天，雪花纷飞
2. 一位电视台记者在讲到某工厂上半年节电5000kW⋅h的时候，手举一只理发用的电吹风说：“这只电吹风是500W的，也就是0.5kW，这个厂节省的电力可以开动10000个这样的电吹风。”这位记者弄混了两个重要的电学概念，这两个概念是(    )
A. 电能和电流 B. 电流和电压 C. 电压和电阻 D. 电能和电功率
3. 如图中用电器的工作原理与电热水壶相同的是(    )
A. 电风扇 B.  电视机
C. 电饭煲 D. 洗衣机
4. 如图所示，甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极，弧线是部分未标方向的磁感线.根据图中小磁针静止时的指向，下列判断正确的是(    )
A. 甲、乙都是S极
B. 甲、乙都是N极
C. 甲是N极，乙是S极
D. 甲是S极，乙是N极
5. 某电能表的表盘如图所示，用电时电能表的铝盘每转过3000转，接在该电能表上的用电器消耗的电能是(    )
A. 1.8×106J
B. 3.6×106J
C. 5.4×106J
D. 7.2×106J
6. 如图所示，通电螺线管周围放着能够自由转动的小磁针a、b、c，这三根磁针静止时，图中所标的磁极正确的是(    )

A. 小磁针a B. 小磁针b C. 小磁针c D. 小磁针b、c
7. 如图是一种温度自动报警器的工作原理图，其中热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。当温度升高到某一设定值时，下列说法正确的是(    )
A. 仅电铃响
B. 仅报示灯亮
C. 指示灯亮同时电钤响
D. 无法判断
8. 如图所示，现代武器中的新型电磁炮是利用电磁技术制成的，具有速度大、命中率高的特点，其原理是磁场对通电导体有力的作用。图中与此原理相同的是(    )


A. 发电机 B. 电磁起重机
C. 磁悬浮列车 D. 自制电动机
9. 如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，不是靠飞轮惯性完成的冲程是(    )
A. B. C. D.
10. 如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S，灯L1和L2均发光，一段时间后，一盏灯突然熄灭，而电流表和电压表的示数都不变，出现这一现象的原因可能是(    )

A. 灯L1断路 B. 灯L2断路 C. 灯L1短路 D. 灯L2短路
11. 如图所示，关于家庭电路及安全用电，下列说法中正确的是(    )
A. 甲图：不要在高压线下钓鱼
B. 乙图：更换灯泡时应先断开电源开关
C. 丙图，多个大功率用电器可以接在一个插线板上同时使用
D. 丁图：人站在绝缘凳上，一只手接触火钱，同时另一只手接触零线，人会触电
12. 如图是小虹设计的一种“身高测量仪”，其中滑片P将电阻丝分成上、下两部分，身高数据可通过电压表的示数来反映.测量时，身高越高(    )
A. 电压表示数越小
B. 电压表示数越大
C. 电流表示数越大
D. 电流表示数不变
13. 如图所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，当滑片P从一端移动到另一端时，电压表示数变化范围为U0∼2U0，定值电阻R1消耗电功率的变化量为P0。下列说法正确的是(    )
A. 电源电压为2U0
B. 电阻R1的阻值为U02P0
C. 滑动变阻器R2的最大阻值为3U02P0
D. 电路消耗的最小功率为13P0
14. 如图所示，是一款磁吸式数据线，线体可以和不同型号的磁性充电头吸附对接，达到一线多头的使用效果。线体和充电头磁性吸附的原理是______名磁极相互吸引；指南针能够指南北，是因为指南针受到了______的作用。


15. 从物体内能改变的方式看，“炙手可热”是通过______方式来改变物体内能；“钻木取火”是通过______方式来改变物体内能(选填“做功”或“热传递”)。
16. 如图所示，将导体ab和灵敏电流表用导线连接并将导体ab置于磁极间。当导体ab水平向右快速运动时，电流表指针向左偏转；现将磁极对调后，导体ab仍水平向右快速运动，电流表指针将向______(选填“左”或“右”)偏转，在该运动过程中，主要将机械能转化为______能.
17. 如图所示，是一种简易点火装置，将一张锡纸剪成中间窄、两端宽的形状，再将锡纸两端分别与干电池的正负极连接。过一会儿，看到锡纸中间部分燃烧起来，这是因为短路时通过锡纸的电流______(选填“大”或“小”)、中间狭窄的地方电阻______(选填“较大”或“较小”)，短时间内锡纸狭窄处会产生较多热量造成的。


18. 如图1所示是正确连接的家庭电路的一部分，根据电路图可判断：a导线是______(选填“火”或“零”)线；如图2是家庭电路常见的三孔插座，当电路正常时，试电笔接触孔______(选填图中的序号)时氖管会发光。

19. 如图所示，灯泡L上标有“6V9W”字样，闭合开关S后，灯泡L正常发光，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2.若U1：U2=2：3，则电源电压是______ V；电阻R消耗的电功率是______ W。


20. 如图是一款额定电压为220V的迷你电热杯.电热杯内部有一电热丝，电阻为121Ω；该杯子正常工作时，使杯内0.5kg的水从20℃升高到100℃，所用时间为525s.已知c水=4.2×103J(kg⋅℃)，求：
(1)水吸收的热量；
(2)电热杯的热效率。


21. 为了探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”，老师设计了如图所示的甲、乙两组实验装置，将a、b、c、d四段电阻丝分别密封在完全相同的透明容器中，容器中封闭等量的空气，并与装有相同液体的U形管相连通。容器外电阻丝e与乙装置中电阻丝d并联，五段电阻丝中b的电阻为10Ω，其余均为5Ω。请你完成下列内容：

(1)图中，利用装置______(选填“甲”或“乙”)可直接探究电流产生的热量与电阻的关系。
(2)如图，乙装置外部电阻丝e的作用是使通过左、右两容器中电阻丝的电流______。(选填“相等”或“不相等”)
(3)如图，通过观察乙装置，______(选填“左”或“右”)容器中导体产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越______，导体产生的热量越多。该装置______(选填“能”或“不能”)解释“电炉丝热得发红，而连接它的导线却几乎不发热”。
(4)如图，让乙装置冷却到初始状态，把右侧并联的两根电阻丝e、d都放入容器中，接通电源一段时间后，电阻丝产生的热量______多。(选填“左容器”、“右容器”或“两容器一样”)
22. 九年三班的同学们在“探究灯泡的电功率跟哪些因素有关”时，提出了两种猜想。
猜想一：电功率跟电流有关，电流越大，电功率越大。
猜想二：电功率跟电压有关，电压越大，电功率越大。
(1)小欢同学就猜想一进行了如下探究：
①按照如图所示的电路图连好实物电路；
②更换不同规格的灯泡，移动滑动变阻器的滑片，分别记下电流表的读数和灯泡的亮度，实验结果如表一。
表一
实验次数
所用灯泡
电流表示数I/A
灯泡亮度
1
灯泡1
0.1
很暗
2
灯泡2
0.2
较暗
3
灯泡3
0.3
较亮
4
灯泡4
0.4
很亮
小欢由此得出：电功率跟电流有关，电流越大，电功率越大。
小乐对小欢的实验过程进行评估，认为该实验有不合理的地方，不合理之处是：实验中未控制______不变。
(2)小欢为了验证猜想二，他可将不同规格的小灯泡______(选填“串”或“并”)联起来进行实验。
(3)探究出电功率跟电压和电流的关系后，爱动脑筋的小宋猜想：“电功率跟电阻之间也可能有一定的关系”。于是，他向老师借了一些定值电阻和其它相关器材进行实验，实验数据如表二、表三所示。
①分析表二中的数据得到的结论是：______一定时，电功率与电阻成______比。
②分析表三中的数据得到的结论是：______。
表二
实验次数
电阻R/Ω
电流I/A
电功率P/W
1
5
0.2
0.2
2
10
0.2
0.4
3
15
0.2
0.6
4
20
0.2
0.8
表三
实验次数
电阻R/Ω
电压U/V
电功率P/W
1
5
6
7.2
2
10
6
3.6
3
15
6
2.4
4
20
6
1.8

23. 近年冬天，越来越多的人们在使用电热桌垫，如图1，好奇的小东同学很想知道它的发热原理，查看说明书后发现：该电热桌垫由12V电源供电，发热部分由两根电热丝R1、R2组成，设计低温、高温两挡，内部简化电路图如图2所示，旋钮开关S可置于“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱，已知R1的阻值为6Ω，R2的阻值为4Ω。求：

(1)低温挡加热的电流；
(2)高温挡加热的功率。
24. 物理课上，老师让同学们测出一个未知电阻Rx的阻值(阻值约为5Ω)，可供选用的器材如下：一个电源(电压约为8V)；一个阻值为5Ω的定值电阻R0，一个量程为0∼0.6A的电流表，一个量程为0∼15V的电压表，两个开关及若干导线。请你合理选择器材设计一个实验方案，测出未知电阻Rx的阻值。要求：
(1)在虚线框内画出你所设计的实验电路图；
(2)根据你所设计的电路，写出主要实验步骤和需测量的物理量；
(3)写出待测电阻Rx的数学表达式。(用已知量和测量量表示)
25. 如图1所示，电源电压不变，R0为定值电阻，闭合开关移动滑动变阻器的滑片P，滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系图象如图2所示。图2中的a′、b′两点分别与图1中滑动变阻器滑片P在a、b两位置(图中未标出)相对应。请你解答如下问题：
(1)图1中，滑动变阻器滑片P的位置a在位置b的______(选填“左”或“右”)侧；
(2)求电源电压及R0的阻值。


答案和解析

1.【答案】B 
【解析】解：A、春天，柳絮飞扬，是柳絮的机械运动，不是分子运动，故该选项不符合题意；
B、夏天，荷花飘香，是气体分子在运动，属于扩散现象，故该选项符合题意；
C、秋天，树叶飘落，是树叶的机械运动，不是分子运动，故该选项不符合题意；
D、冬天，雪花纷飞，是雪花的机械运动，不是分子运动，故该选项不符合题意．
故选B.
不同的物质互相接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散，扩散现象说明了一切物质的分子都在不停地做无规则运动．
注意分子运动和物质运动的区别，分子是看不见的，小颗粒物质的运动是看得见的．

2.【答案】D 
【解析】解：某工厂上半年共节电5000kW⋅h，即节省的电能是5000kW⋅h；这只电吹风是500W的，500W是指电吹风的电功率，10000个这样的吹风机总功率为5000kW，二者不能直接划等号，根据t=WP可知，正确说法是这个厂节省的电能可以使10000个这样的吹风机工作1小时。
故选：D。
电流做功的过程就是消耗电能的过程，电流做功越多，表示消耗的电能越多；
电功率是指电流在单位时间内做功的多少，它是表示电流做功快慢的物理量。
本题考查电功和电功率的意义，电功是消耗电能的多少，电功率是消耗电能的快慢，二者不能放在一起比较，它们是两个不同的物理量。

3.【答案】C 
【解析】解：电热水壶是利用电流的热效应工作的，将电能转化为内能。
A、电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，与电热水壶的工作原理不同，故A错误；
B、电视机工作时，主要将电能转化为光能和声能，与电热水壶的工作原理不同，故B错误；
C、电饭煲工作时，主要将电能转化为内能，与电热水壶的工作原理相同，故C正确；
D、洗衣机工作时，主要将电能转化为机械能，与电热水壶的工作原理不同，故D错误。
故选：C。
电流的热效应：电流通过导体要发热，这叫做电流的热效应，这一过程将电能转化为内能。
本题主要考查了对电能的利用，尤其是对电流的热效应以及用电器能量转化的理解，难度不大。

4.【答案】A 
【解析】解：由磁感线分布可知两磁极相互排斥，两磁极为同名磁极，小磁针静止时N极指向乙磁极，根据磁极间相互作用规律可知乙磁极为S极，故两磁极均为S极。
故选：A。
由磁感线的分布可知两磁极极性的关系，由磁极间相互作用规律可知磁极的极性。
常见磁铁的磁感线的形状应牢记：如条形磁铁、蹄形磁铁、通电螺线管等。

5.【答案】B 
【解析】解：3000revs/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h电能，电能表的铝盘转过3000转，
则电能表的铝盘每转过3000转，用电器消耗的电能：W=3000revs3000revs/(kW⋅h)=1kW⋅h=3.6×106J。
故选：B。
3000revs/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h电能，电能表的铝盘转过3000转，据此可求出电能表的铝盘每转过3000转，用电器消耗的电能。
本题考查对电能表参数的理解和掌握，知道3000revs/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h电能，电能表的铝盘转过3000转是解题的关键。

6.【答案】C 
【解析】解：电流由左侧流入，则由右手螺旋定则可得，用右手握住螺线管，四指沿电流方向，则大拇指指向左，故螺线管左端为N极，右端为S极；
根据异名磁极相互吸引可知，a点小磁针N极应指向左端；b点小磁针N极指向右端；c点小磁针N极应指向左端，故小磁针C的指向正确。
故选：C。
由图可知电流方向，则由右手螺旋定则可得出螺线管的磁极，根据磁极间的相互作用规律可知小磁针N极的指向。
本题考查了安培定则的应用、磁极间相互作用规律的应用，属于基础题。

7.【答案】A 
【解析】解：当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流增大，电磁铁的磁性增强，将衔铁吸下来，指示灯熄灭，电铃工作，发出报警信号，故A正确，BCD错误。
故选：A。
根据温度的变化分析热敏电阻阻值的变化，根据电磁铁磁性的变化分析衔铁位置的变化，得出工作电路的工作方式。
此题主要考查了电磁继电器的工作原理；电磁继电器的实质相当于工作电路中的开关，解决此类题目的关键是了解电磁继电器的构造，并搞清各部分的作用，同时要搞清控制电路和工作电路。

8.【答案】D 
【解析】解：
A、发电机的工作原理是电磁感应现象，故A不符合题意；
B、电磁起重机的主要部件是电磁铁，其原理是电流的磁效应，故B不符合题意；
C、磁悬浮列车应用的是磁极间的相互作用规律的原理，故C不符合题意；
D、电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，故D符合题意。
故选：D。
明确通电导体在磁场中受力的作用这一原理，主要应用于电动机。对选项中各电器的工作原理进行分析，最后做出判断。
磁场对通电导体有力的作用，人类根据这一原理制造了电动机，而电动机在生活中应用广泛。注意与其它电器元件的区分。

9.【答案】B 
【解析】解：在汽油机的四个冲程中只有做功冲程对外做功，其他三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的。
A图：排气门打开，活塞向上运动，汽缸容积减小，是排气冲程，不符合题意；
B图：两气门都关闭，活塞向下运行，火花塞点火，汽缸容积增大，是做功冲程，符合题意；
C图：两气门都关闭，活塞向上运行，汽缸容积减小，是压缩冲程，不符合题意；
D图：进气门打开，活塞向下运行，汽缸容积增大，是吸气冲程，不符合题意。
故选：B。
汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气；做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；
在四个冲程中只有做功冲程对外做功，其他三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的。
此题主要考查了内燃机的四个冲程及能量转化情况，是一道基础性题目。

10.【答案】A 
【解析】解：由图可知，电路为并联电路，电压表测量电源电压，电流表测量通过灯L2的电流；因为两灯并联，并且并联电路中各支路互不影响，当一盏灯突然熄灭，而电压表和电流表示数均不变，说明电流表所在的支路完好，故电路故障为L1断路。
故选：A。
根据电路图可知，两灯泡并联，电流表测量的是灯L2中电流，电压表测量并联电路两端电压，即电源电压；若一盏灯突然熄灭，电压表示数和电流表示数均不变，说明电流表所在的支路完好，另一条支路发生断路。
在判断故障时，会根据电压表的示数的变化判断：若电压表有示数，说明电压表与电源能相通，电压表两接线柱之间有开路；若电压表无示数，说明电压表被短路或与电源不能相通。

11.【答案】ABD 
【解析】解：A、安全用电的原则是：不接触低压带电体，不靠近高压带电体；所以不可以在高压线下钓鱼，故A正确；
B、在断开电源开关的情况下更换灯泡，灯泡处不带电，这样才安全，故B正确；
C、家庭电路中各用电器是并联的，一个插座上同时使用多个大功率用电器，会造成干路电流过大，容易引起火灾，故C错误；
D、由于人体是导体，所以人站在绝缘凳上，一只手接触火线，一只手接触零线，此时会有电流通过人体，会发生触电事故，故D正确。
故选：ABD。
(1)安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电；
(2)在更换灯泡时，应先断开开关；
(3)家庭电路中各用电器是并联的，一个插座上同时使用多个大功率用电器，会造成干路电流过大，引起火灾；
(4)触电分为单线触电和双线触电。
本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握，平时学习时多了解、积累，加强安全意识，学好电、用好电！

12.【答案】BD 
【解析】解：由图可知：滑动变阻器全部电阻连入电路，滑片P的移动不改变电路中的电阻，根据欧姆定律可知电路中电流不变，故C错误，D正确；
由于电压表测量滑动变阻器下部分R2两端的电压，当被测者的身高越高时，滑片P向上移动，滑动变阻器下部分R2的阻值变大，由U=IR可知R2两端的电压变大，即电压表示数变大，故A错误，B正确。
故选：BD。
由电路图可知，滑动变阻器全部电阻连入电路，滑片P的移动不改变电路中的电阻，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，由于电压表测量滑动变阻器下部分R2两端的电压，根据被测者的身高的变化判断滑动变阻器下部分R2阻值的变化，根据欧姆定律判断电压表示数的变化情况。
本题通过身高测量仪考查了电压表的使用、欧姆定律的应用，关键是正确分析电路。

13.【答案】AC 
【解析】解：A、闭合开关S，当滑片P置于左端时，R2接入电路的阻值为0，电路为R1的简单电路，电压表测R1两端的电压，R2两端的电压为电源电压，电压表示数最大为2U0，所以电源电压为：U=U1=2U0，故A正确；
BC、闭合开关S，当滑片P置于右端时，R2接入电路的阻值最大，电压表示数为U0，则此时R1两端的电压为U0，所以R2两端的电压为：U2′=U−U1′=2U0−U0=U0，
通过R1的电流：I1′=U1′R1=U0R1，
通过R2的电流：I2′=U2′R2=U0R2，
由串联电路电流的规律可知，通过R1、R2的电流相等，
所以有U0R1=U0R2，
因此R1=R2，
由P=U2R可知，
定值电阻R1消耗电功率的变化量为：
P0=P1−P1′=U12R1−U1′2R1=(2U0)2R1−U02R1=3U02R1，
解得电阻R1的阻值：R1=3U02P0，
则滑动变阻器R2的最大阻值：R1=R2=3U02P0，
故B错误、C正确；
D、当滑动变阻器接入最大电阻时，电路消耗的最小功率为：
P小=U2R=(2U0)2R1+R2=2U02R1=2U023U02P0=23P0，故D错误。
故选：AC。
(1)闭合开关S，当滑片P置于左端时，R2接入电路的阻值为0，电路为R1的简单电路，电压表测R1两端的电压，即电源电压；
(2)闭合开关S，当滑片P置于右端时，R2接入电路的阻值最大，R1、R2串联，电压表测R1两端的电压，根据串联电路的电压特点求R2两端的电压，根据欧姆定律表示出通过R1、R2的电流，再根据串联电路的电流特点求解R1、R2的关系，根据P=U2R求电阻R1的阻值，进而得出滑动变阻器R2的最大阻值；
(3)当滑动变阻器接入最大电阻时，电路消耗的最小功率，根据P=U2R求电路消耗的最小功率。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，是一道综合题，有一定的难度。

14.【答案】异  地磁场 
【解析】解：线体和充电头磁性吸附的原理是异名磁极相互吸引；指南针能够指南北，是因为指南针受到了地磁场的作用。
故答案为：异；地磁场。
同名磁极之间相互排斥，异名磁极之间相互吸引；
地球本身是一个大磁体，地磁南(S)极在地理北极附近，地磁北(N)极在地理南极附近，由于地磁场的作用，指南针静止时，它的南(S)极指向地理南方，它的北(N)极指向地理北方。
本题考查了磁极间的相互作用和指南针的原理，属于基础题。

15.【答案】热传递  做功 
【解析】解：
“炙手可热”其实就是在火上烤手，是热量的传递，因此是通过热传递的方式来增加手的内能；
“钻木取火”是利用物体与木头相互摩擦做功，机械能转化为木头的内能，是通过做功的方式来改变物体的内能。
故答案为：热传递；做功。
改变物体内能有两种方式：做功和热传递，做功的实质是能量的转化，热传递的实质是能量的转移。
此题结合实际情况考查对改变物体内能方式的理解与应用情况。

16.【答案】右  电 
【解析】解：
对调磁体的磁极，ab向右运动；导体的运动方向不变，但磁场的方向都发生了改变，所以感应电流的方向改变，故电流表的指针仍向右偏转。
电磁感应现象中，将机械能转化为电能。
故答案为：右；机械。
(1)产生感应电流的条件：闭合的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流产生。
(2)感应电流的方向跟导体切割磁感线方向、磁场方向有关。
本题通过产生感应电流的条件和感应电流的方向的影响因素来推导出实验现象，是学以致用的典型题目。

17.【答案】大  较大 
【解析】解：锡纸属于金属，具有导电性，且锡纸的电阻很小，将锡纸两端分别与干电池的正负极连接，会造成电源短路，此时电路中的电流较大；
锡纸中间狭窄的地方与两端宽的地方相比，狭窄处横截面积小、电阻大，而通过狭窄处和宽大处的电流相等(二者串联)，根据焦耳定律的公式Q=I2Rt可知，短时间内锡纸狭窄处会产生较多的热量，使锡纸中间部分温度升高，达到锡纸的着火点而使之燃烧。
故答案为：大；较大。
锡纸具有导电性，且锡纸的电阻很小，将锡纸两端分别与干电池的正负极连接，会造成电源短路，此时电路中的电流较大；根据影响电阻大小的因素、串联电路电流的特点和焦耳定律的公式Q=I2Rt分析锡纸狭窄处产生热量的多少。
本题考查了焦耳定律的公式、影响电阻大小的因素和串联电路电流的特点，注重了物理和生活的联系，属于基础知识的考查，相对比较简单。

18.【答案】火  3 
【解析】解：开关和灯泡串联连接，为了用电的安全，开关应接在火线与灯泡之间，所以a是火线；
家庭电路中常见的三孔插座，由图可知，1连接的是地线、2连接的是零线，3连接的是火线，在电路正常时测电笔接触火线会发光，所以接触图中3孔氖管会发光。
故答案为：火；3。
在家庭电路中，为了用电的安全，开关应接在用电器和火线之间；
三孔插座在连接时要遵循“左零、右火、上接地”的原则，如果测电笔中氖管发光，则所测的是火线，不发光的是零线。
本题考查了测电笔的使用、开关与控制的用电器的连接方式，属于基础题。

19.【答案】1513.5 
【解析】解：灯泡正常发光时的电压U1=6V，
由题意可知，U1：U2=2：3，则R两端的电压：
U2=32U1=32×6V=9V，
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=U1+U2=6V+9V=15V；
由P=UI可得，两者的功率之比：
P1P2=U1IU2I=U1U2=6V9V=23，
则电阻R消耗的功率：
P2=32P1=32×9W=13.5W。
故答案为：15；13.5。
由电路图可知，L与R串联，电压表V1测L两端的电压，电压表V2测R两端的电压；
灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据电压之比求出R两端的电压，进一步求出电源的电压；根据P=UI求出两者的功率之比，然后得出电阻R消耗的功率。
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，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。

20.【答案】解：(1)水升高的温度是：
Δt=100℃−20℃=80℃；
水所吸收的热量：
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.5kg×80℃=1.68×105J；
(2)电热杯消耗的电能：
W=UIt=U2Rt=(220V)2121Ω×525s=2.1×105J，
则电热杯的热效率：
η=Q吸W×100%=1.68×104J2.1×105J×100%=80%。
答：(1)水吸收的热量为1.68×105J；
(2)电热杯的热效率为80%。 
【解析】(1)利用Q吸=cmΔt可以计算出水吸收的热量；
(2)根据W=UIt=U2Rt求电热杯消耗的电能，根据η=Q吸W×100%求电热杯的热效率。
本题考查吸热公式、电功公式和热效率公式的应用，属于电热综合题，有一定难度。

21.【答案】甲  不相等  左  大  不能  左容器 
【解析】解：(1)根据Q=I2Rt可知，串联电路中I、t相同，则Q与R有关，甲装置中容器内的电阻不同，所以图甲可直接研究电热与电阻的关系；
(2)电阻丝e的作用是分流，则图乙中c、d两个电阻中的电流不相等；
(3)电阻丝e的分流使Ic>Id，根据Q=I2Rt可知左侧容器产生的电热多；由此可知，在电阻和通电时间相同的情况下，电流越大，产生的电热越多；
电炉丝、导线是较大电阻和较小电阻的串联关系，应该用图甲装置解释，所以装置乙不能解释；
(4)依据题意，右侧两个电阻并联后的电阻是左侧电阻的一半，由Q=I2Rt可知，在I、t相同时，R大Q大，所以左侧容器电阻丝产生的电热多。
故答案为：(1)甲；(2)不相等；(3)左；大；不能；(4)左容器。
(1)根据串联电路中I、t相同，则Q与R有关解答；
(2)e的作用是分流；
(3)电阻R相同、通电时间相同，由Q=I2Rt可知，I越大，Q越大；电炉丝、导线是较大电阻和较小电阻的串联关系，应该用图甲装置解释；
(4)右侧两个电阻并联后的电阻是左侧电阻的一半，在I、t相同时，R大Q大，据此解答。
本题考查探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”实验，理解焦耳定律的内容是解答本题的关键。

22.【答案】电压  串  电流  正  电压一定时，电功率与电阻成反比 
【解析】解：(1)探究电功率与电流的关系，应控制电压相等而电流不同，即控制小灯泡两端的电压相同，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，由串联分压原理和实验步骤可知，实验没有控制灯泡两端电压相等，因此他的实验不合理；
(2)为了验证猜想二，需控制通过灯泡的电流相等，串联电路各处电流相等，所以需把不同规格的小灯泡串联起来进行实验；
(3)分析表中的数据，结合控制变量法的思想：
①表一中电流一定，电阻越大，功率越大，即电流一定时，电功率与电阻成正比；
②表二中电压一定，电阻越大，功率越小，即电压一定时，电功率与电阻成反比。
故答案为：(1)电压；(2)串；(3)①电流，正；②电压一定时，电功率与电阻成反比。
(1)(2)灯泡的电功率跟灯泡的电压和电流都有关系，在研究影响电功率的因素时要采用控制变量法的思想，探究电功率与电流的关系，应控制灯泡电压不变，探究电功率与电压的关系，应控制通过灯泡的电流不变；
(3)这两组实验都是采用了控制变量法，表一电流不变，研究电功率和电阻的关系；表二控制了电压不变，研究电功率和电阻的关系。
本题考查了探究影响功率的因素实验，探究多变量因素实验要应用控制变量法，应用控制变量法是正确解题的关键。

23.【答案】解：(1)旋钮开关S可置于“2和3”接线柱时，电路为R1的简单电路，总电阻较大，电源电压不变，根据P=U2R可知，总功率较小，该电热桌垫处于低温挡，
根据欧姆定律可知低温挡加热的电流I=UR1=12V6Ω=2A；
(2)旋钮开关S可置于“3和4”接线柱时，R1、R2并联，总电阻较小，电源电压不变，根据P=U2R可知，总功率较大，该电热桌垫处于高温挡，
根据P=U2R可知高温挡加热的功率P=U2R1+U2R2=(12V)26Ω+(12V)24Ω=60W。
答：(1)低温挡加热的电流为2A；
(2)高温挡加热的功率为60W。 
【解析】(1)旋钮开关S可置于“2和3”接线柱时，电路为R1的简单电路，总电阻较大，电源电压不变，根据P=U2R可知，总功率较小，该电热桌垫处于低温挡，根据欧姆定律可知低温挡加热的电流；
(2)旋钮开关S可置于“3和4”接线柱时，R1、R2并联，总电阻较小，电源电压不变，根据P=U2R可知，总功率较大，该电热桌垫处于高温挡，根据P=U2R可知高温挡加热的功率。
本题考查等效电路分析、欧姆定律的应用和电功率的计算，综合性较强。

24.【答案】解：(1)因电源电压约为8V、一个阻值为5Ω的定值电阻R0、一块电流表(量程0∼0.6A)，若直接将待测电阻与定值电阻串联在电源上，由欧姆定律可知，电流为I=URx+R0=8V5Ω+5Ω=0.8A，超过电流表的量程，故电流表不能使用；
根据前面分析可知，定值电阻和待测电阻串联，电压表通过开关S1、S2的转换，分别测量出电源电压和待测电阻的两端电压，如下图所示：
；
(2)主要实验步骤：①按电路图连接电路，闭合开关S、S1，断开开关S2，记下电压表示数为U；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，记下电压表示数为Ux；
(3)在步骤①中，电源电压等于电压表示数，即电源电压为U，
在步骤②中，待测电阻两端电压为Ux，
根据串联电路的规律和欧姆定律可知，
UxRx=U−UxR0，
解得：Rx=UxR0U−Ux。
故答案为：(1)如上图所示；
(2)①按电路图连接电路，闭合开关S、S1，断开开关S2，记下电压表示数为U；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，记下电压表示数为Ux；
(3)Rx=UxR0U−Ux。 
【解析】因电源电压约为8V、一个阻值为5Ω的定值电阻R0、一块电流表(量程0∼0.6A)，若直接将待测电阻与定值电阻串联在电源上，由欧姆定律计算出电流大小，判断电流表是否满足要求；
可将两电阻串联，通过开关的转换，使电压表分别测量出两电阻串联时电源电压和待测电阻的两端电压，根据串联电路的规律和欧姆定律，求出待测电阻Rx的数学表达式。
本题设计实验方案测电阻的大小，关键是根据所选的器材确定电路连接。

25.【答案】右 
【解析】解：由电路图可知，闭合开关，R0与R串联。
(1)由图乙可知，当滑片在a、b两点时，电路中的电流Ia=I1、Ib=2I1，变阻器消耗的电功率均为P0，
由P=UI=I2R可得，滑片在a、b两点时对应的滑动变阻器的阻值：
Ra=P0Ia2=P0I12，Rb=P0Ib2=P0(2I1)2，比较可知Ra>Rb，所以图1中，滑动变阻器滑片P的位置a在位置b的右侧；
(2)串联电路中总电阻等于各分电阻之和，由欧姆定律可得，电源的电压U=IR总=I(R0+R)，
滑片在a、b两点时有：
U=Ia(R0+Ra)=I1×(R0+P0I12)---------①
U=Ib(R0+Rb)=2I1×(R0+P0(2I1)2)--------②
由①②可得：R0=P02I12，U=3P02I1。
答：(1)右；
(2)电源电压为3P02I1；R0的阻值为P02I12。
由电路图可知，闭合开关，R0与R串联。
(1)根据图乙读出滑片在a、b两点时电路中的电流和变阻器消耗的电功率，利用P=UI=I2R求出滑片在a、b两点时对应的滑动变阻器的阻值，比较大小可知其位置关系；
(2)根据电阻的串联和欧姆定律分别表示出滑片在a、b两点时电源的电压，然后联立等式即可求出R0的阻值和电源的电压。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的综合应用，有一定难度。