2022-2023学年海南省临高县九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2022-2023学年海南省临高县九年级（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，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.根据生活经验，你认为下列数据符合实际情况的是( )
A. 家用天然气灶的燃料利用率可以达到100%
B. 教室里一盏日光灯正常发光的电流约为10A
C. 电压力锅煮饭时的功率约为100W
D. 大量事实表明：不高于36V的电压对人体是安全的
2.额定功率为1.5kW的家用电器可能是下列中的( )
A. 空调机B. 照明灯C. 电冰箱D. 电风扇
3.关于电功和电功率的说法，正确的是( )
A. 电功率越大，消耗的电能越多
B. 电流越大，电流做的功越多
C. 用电时间越短，电功率越大
D. 时间与这段时间内电流做的功之比可以用来定义电功率
4.关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是( )
A. 所有家用电器的外壳都需要接地
B. 家庭电路中各个用电器都是串联的
C. 使用试电笔判断哪条导线是火线时，手不要按住笔尾金属体
D. 若空气开关“跳闸”，可能是电路中出现了短路
5.在如图所示的物理学家中，以其名字命名为电流单位的是( )
A. 伽利略B. 安培
C. 瓦特D. 牛顿
6.超导材料具有零电阻、抗磁性等特殊的物理性质，应用领域非常广泛，近年来，我国积极推进常温超导及其应用领域的研究。常温下的超导体，最适合运用于( )
A. 制作家用保险丝B. 制作白炽灯泡的灯丝
C. 制作电炉的电阻丝D. 远距离输电
7.根据欧姆定律I=UR，下列说法中正确的是( )
A. 电阻一定时，导体两端的电压越大，通过它的电流就越大
B. 导体中的电流与导体的电阻成反比
C. 导体的电阻越大，它两端的电压越大
D. 一段导体的电阻与加在它两端的电压成正比
8.如图所示的电路，闭合开关，灯L1、L2均发光，灯L1、L2的电阻值分别为R1、R2，通过灯L1、L2的电流分别为I1、I2，灯L1、L2两端的电压分别为U1、U2.已知R1>R2，则下列判断正确的是( )
A. I1=I2B. I19.如图是一电子测力计的电路示意图，M、N均为金属板，N固定不动，a、b、c、d是四个接线柱，ab、cd两位置可接入“定值电阻”“电流表”或“电压表”，若力F增大时，要求仪表(“电流表”或“电压表”)的示数也增大，则接线柱a、b之间应接入_____，接线柱c、d之间应接入______，下列选项中能符合题意要求的是( )
A. 电压表、电流表B. 定值电阻、电流表C. 电压表、定值电阻D. 电流表、定值电阻
10.为保障安全，现在很多室内公共场所安装有烟雾报警装置，如图所示是烟雾报警的简化原理图。电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数变小，电压表的示数不变B. 电流表的示数变小，电压表的示数变大
C. 电流表的示数不变，电压表的示数变大D. 电流表的示数不变，电压表的示数不变
二、填空题：本大题共7小题，共28分。
11.许多城市道路两旁都安装有如图所示的太阳能LED照明路灯。它主要由太阳能电池板、LED灯头等部件构成。LED是一种发光二极管，是由______ (选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”)材料制成，太阳能电池板在白天充电时是把太阳能转化为______ 能储存起来。
12.标有“220V 10W”字样的节能灯正常工作时的电阻为______ Ω，1kW⋅h的电能可供它正常工作______ h。
13.如今的很多家用电器都有待机功能，比如，电视可以用遥控器关机而不必断开电源。这一功能虽然给人们带来了方便，但用电器在待机状态下仍有能耗。如表是小明家两台用电器的数据统计。这两台用电器每天待机共耗电______ 度，若能及时断开电源，他家每月可以节约电费______ 元。(电价为0.5元/度，每月按30天计算)
14.某段导体两端电压为3V时通过的电流为0.3A，则该导体的电阻为______ Ω，若电路断开，则该导体的电阻为______ Ω。
15.电阻R1为3Ω，R2为1Ω，如果将电阻R1与R2串联在电路中且闭合开关接通电路后，通过电阻R1、R2的电流之比为______ ，电阻R1和R2消耗的电功率之比为______ 。
16.仅将一把电热水壶接入图示电能表所在的电路，正常工作10min，电能表的转盘转过了600r，则电热水壶消耗的电能为______kW⋅h，电功率为______ kW。
17.小灯泡L标有“6V 3W”字样，现有一电压为10V的电源来为其供电，若要使小灯泡正常发光，需要______ (选填“串联”或“并联”)一个阻值为______ Ω的电阻。
三、作图题：本大题共3小题，共14分。
18.某科技小组为某次活动设计抢答电路，在选手抢答时，闭合面前开关S1或S2主持人就能及时看到对应的灯L1或L2亮，同时听到电铃响起。请用笔画线代替导线在图中连接符合设计要求的电路图。
19.请用笔画线代替导线，将图中的电灯和开关正确的接入家庭电路中。
20.小莉同学利用四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、规格为“15Ω1A”的滑动变阻器、电压为4.5V的电源、电压表、电流表、导线和开关等器材，进行“探究电流与电阻关系”的实验。
(1)小莉同学选择10Ω的定值电阻，连接如图甲所示电路，检查发现电路中有一根导线连接错误，请你在接错的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)更正连线后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，记录电流表示数如图乙所示，此时电压表示数应为______ V。
(3)小莉同学利用以上器材继续实验，发现无法完成探究，应更换滑动变阻器规格为______ ；(填序号)
A.“20Ω1A”
B.“30Ω0.5A”
C.“50Ω0.3A”
(4)更换器材后，多次测量，根据实验数据，作出I−R图像如图丙所示，分析图像得出的结论是：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成______ 。
(5)小莉同学更换电源后，利用器材进行了如图丁所示的实验，闭合开关，滑片P滑动过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图戊所示。则他更换后的电源电压为______ V。
四、实验探究题：本大题共1小题，共8分。
21.小莉同学利用如图甲所示电路测量灯泡L的电阻，灯泡的额定电压是2.5V，请回答以下问题：
(1)开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应放置在______ 端；(选填“A”或“B”)
(2)闭合开关S后，发现灯泡L不发光，电流表指针不动，电压表指针有明显偏转，则电路的故障原因可能是______ ；
(3)排除故障后进行实验，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P至某位置，观察到电压表示数为2.5V，电流表示数如图乙所示，则灯泡L的阻值为______ Ω；
(4)此实验电路还可以测量灯泡L的电功率，由以上数据可计算出灯泡L的额定功率为______ W。
五、计算题：本大题共2小题，共20分。
22.如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻。将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I间的关系图象如图乙所示。定值电阻R0的阻值是10Ω。
求：
(1)电源电压；
(2)电阻R的最大值。
23.感恩是中华民族的传统美德。感恩节时小莉同学将自己积攒的零用钱给奶奶买了一款足浴盆。这款足浴盆工作时的简化电路如图，它有加热功能和按摩功能。电动机线圈电阻为5Ω，加热电阻正常工作时电阻为48.4Ω，电源电压220V稳定不变。
(1)启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为0.1A，按摩15min，电动机线圈产生的热量是多少？
(2)加热电阻正常工作时的功率是多少？
(3)在足浴盆中加入质量为4kg、初温为25℃的水，加热升高至40℃，水吸收的热量为多少？若加热时间为315s，它的电加热效率为多少？[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A.家用天然气灶是以天然气为燃料，燃料不能完全燃烧且有热量散失，利用率不可能达到100%，故A不符合实际；
B.教室内日光灯正常发光的电流约为0.2A，故B不符合实际；
C.电压力锅煮饭时的功率约为1000W，故C不符合实际；
D.不高于36V的电压对人体是安全的，符合实际，故D符合实际。
故选：D。
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可。
2.【答案】A
【解析】解：A.空调机的功率约为1.5kW；故A符合题意；
B.照明灯的功率在20W左右；故B不符合题意；
C.电冰箱的功率在200W左右，故C不符合题意；
D.电风扇的功率约为70W；故D不符合题意；
故选：A。
根据对常用家用电器功率的了解，逐一分析各选项，然后做出选择。
本题考查了常见用电器的功率的大小，这些知识需要对家的用电器的功率有所了解，才能正确解答。
3.【答案】D
【解析】解：在不确定做功时间的情况下，电功率越大，消耗的电能不一定越多，故A错误；
B.在不确定做功时间的情况下，电功率越大，电流做的功不一定越多，故B错误；
C.在不确定做功多少的情况下，电流做功的时间越短，电功率不一定越大，故C错误；
D.电功率是表示电流做功快慢的物理量，定义是单位时间内电流做功的多少，故D正确。
故选：D。
电功是用电器中电流所做的功，消耗多少电能就做多少功；
电功率是表示电流做功快慢的物理量，定义是单位时间内电流做功的多少。
电流做功的多少和电流做功的快慢不要混淆，掌握电功和电功率的概念是解决本题的关键。
4.【答案】D
【解析】解：
A、有些电器的外壳是金属的，为了防止漏电，需把金属外壳接地，但并不是所有用电器的外壳都要接地，故A错误；
B、家庭电路中各个用电器之间互不影响，并且能正常工作，所以各家用电器之间是并联的；故B错误；
C、使用试电笔时，笔尖应该接触被测导线，手指要按住笔尾金属体，故C错误；
D、空气开关“跳闸”，是由于电路中的电流过大造成的，可能是电路中出现了短路，也可能是电路中的总功率过大，故D正确。
故选：D。
(1)带有金属外壳的用电器，其外壳一定要接地；
(2)我国照明电路电压是220V，家用电器的额定电压是220V，各家用电器之间并联时，各家用电器都能正常工作，并且互不影响；
(3)使用测电笔时，手指接触笔尾金属体；输电线进户后应先接电能表；
(4)空气开关“跳闸”，是由于电路中的电流过大，可能是短路，也可能是电路中的总功率过大。
安全用电的原则是：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。本题来源于日常生活的常见现象和行为，在考查安全用电的原则中，实现安全用电知识的宣传和教育作用。
5.【答案】B
【解析】解：物理学中，将法国物理学家安培的名字命名为电流单位。故ACD错误，B正确。
故选：B。
物理学上没有把伽利略命名为单位；将安培的名字命名为电流单位；将瓦特命名为功率单位；将牛顿命名为力的单位。
此题考查了电流的单位，属基础题目。
6.【答案】D
【解析】解：A、保险丝是利用电流的热效应，当电流过大时，自动熔断来保护电路的。电阻为零无法将电能转化为内能，无法熔断，故A不符合题意；
B、灯丝必须在白炽状态下才能正常发光，电阻为零无法将电能转化为内能，无法放热，故B不符合题意；
C、电炉丝需要将电能转化为内能，电阻为零无法将电能转化为内能，故C不符合题意；
D、根据焦耳定律Q=I2Rt，可知，远距离输电，当电阻为零时，可使导线损耗为零，便可提高传输效率，故D符合题意。
故选：D。
解答本题的关键是超导体是零电阻，所有利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作。
本题主要考查学生对超导现象及超导材料的特点的认识和了解，是一道基础题。
7.【答案】A
【解析】解：A、由欧姆定律可知：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比，则导体两端电压越大时通过这段导体的电流越大，故A正确；
B、在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，故B错误；
C、由公式U=IR可知，在电流一定时，导体的电阻越大，它两端的电压越大，故C错误；
D、电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，故D错误。
故选：A。
(1)电阻是导体本身的一种属性，与材料、长度、横截面积、温度有关，与导体两端的电压和通过的电流无关；
(2)欧姆定律的内容：一段导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。
知道影响电阻大小的因素，并且知道导体的电阻与导体两端的电压和通过的电流无关，但可以根据欧姆定律计算电阻的大小。
8.【答案】A
【解析】解：(1)由图可知，两灯泡串联，串联电路中的电流是处处相等的，故通过灯L1的电流等于灯L2的电流，即I1=I2，故A正确，B错误；
(2)已知R1>R2，由U=IR可得，U1>U2，故CD错误。
故选：A。
首先明确电路的连接方式，串联电路只有一条电流路径，并联电路有多条电流路径；然后根据串联电路中电流处处相等即可判断AB，再利用欧姆定律判断CD选项。
此题考查了串并联电路的判断、串联电路电流的特点和欧姆定律的应用等知识点，难度不大，属于基础题目。
9.【答案】C
【解析】解：(1)c、d之间不可能是电压表，否则电路断路；
(2)若c、d之间为电流表，
①当a、b之间为电压表时，电路为R的简单电路，电压表测电源电压示数不变，电流表测电路中的电流，
当握力增大时，滑片右移，变阻器接入电路中的电阻变大，由I=UR可知电流表的示数减小，这与电表的示数增大不符；
②a、b之间为定值电阻时，R与定值电阻并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，滑片移动时通过定值电阻的电流不变，
当握力增大时，滑片右移，变阻器接入电路中的电阻变大，I=UR可知该支路的电流减小，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流表示数减小，这与电表的示数增大不符；
(3)若c、d之间为定值电阻，
①a、b之间不可能为电流表，否则滑动变阻器被短路；
②a、b之间为电压表时，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，
当握力增大时，滑片右移，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
I=UR可知电流表的示数减小，
由U=IR可知，定值电阻两端的电压减小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压增大，即电压表的示数增大。
故选：C。
电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，据此可知c、d之间不可能是电压表，否则电路断路；根据串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律分别判断c、d之间为定值电阻、电流表时电表示数的变化，然后得出符合题意的答案。
本题考查了电路的动态分析，要注意各种情况的讨论，可以按c、d之间依次为电压表、电流表、定值电阻时各种情况的组合进行讨论，防止遗漏。
10.【答案】B
【解析】解：由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
因光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，
所以，当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，光照强度减弱，R的阻值增大，电路中的总电阻增大，
由I=UR可知，电路中的电流减小，即电流表的示数变小，故CD错误；
由U=IR可知，R0两端电压变小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R两端的电压变大，即电压表示数变大，故A错误、B正确。
故选：B。
由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流，根据题意得出当有烟雾遮挡射向R的激光时R的阻值变化，根据欧姆定律可知电路中电流变化和R0两端的电压变化，利用串联电路的电压特点可知R两端的电压变化。
本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用，从题干中获取有用的信息是关键。
11.【答案】半导体 化学
【解析】解：LED是一种发光二极管，是由半导体制成的；
白天太阳能电池板向蓄电池充电时，将太阳能转化为电能，再转化为化学能储存起来。
故答案为：半导体；化学。
(1)LED是一种发光二极管是由半导体制成的；
(2)蓄电池充电时，将电能转化为化学能储存起来。
本题考查了半导体及能源分类，知道。
12.【答案】4840 100
【解析】解：(1)由P=U2R可得，该节能灯正常发光时电阻R=U2P=(220V)210W=4840Ω；
(2)电能W=1kW⋅h，这些电能可供一只“220V 10W”的白炽灯正常工作时间为：
t=WP=1kW⋅h10×10−3kW=100h。
故答案为：4840；100。
(1)由P=U2R公式变形可求得该节能灯正常发光时电阻；
(2)根据P=Wt的变形公式求出这些电能可供一只“220V 10W”的白炽灯正常工作多长时间。
本题考查了电功率公式和电功公式的灵活应用，关键是知道用电器正常工作时的功率和额定功率相等，是一道较为简单的计算题。
13.【答案】0.46
【解析】解：彩色电视每天消耗的电能为：
W1=P1t1=0.008kW×20h=0.16kW⋅h，
DCD每天消耗的电能为：
W2=P2t2=0.012kW×20h=0.24kW⋅h，
两台电器每天待机共消耗的电能为：
W=W1+W2=0.16kW⋅h+0.24kW⋅h=0.4kW⋅h=0.4度，
每月可以节约的电费为：30×0.4度×0.5元/度=6元。
故答案填：0.4；6。
根据W=Pt算出两台电器每天待机消耗的电能，进一步得出每月消耗的电能和节约的电费。
本题考查了电能的计算，属于基本公式的考查。
14.【答案】10 10
【解析】解：由欧姆定律公式I=UR得，该导体的电阻为
R=UI=3V0.3A=10Ω
导体的电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与是否有电流通过无关，因此电路断开时，该导体的电阻是10Ω。
故答案为：10；10。
(1)知道导体两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律求出导体的电阻；(2)电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关。
本题考查了欧姆定律的简单应用，关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关，是一道基础题目。
15.【答案】1：1 3：1
【解析】解：在串联电路中，电流处处相等，通过R1与R2的电流之比为1：1；
在串联电路中，电流相等，根据P=I2R可知R1与R2消耗的电功率与电阻成正比，R1与R2消耗的电功率之比P1：P2=R1：R2=3Ω：1Ω=3：1。
故答案为：1：1；3：1。
串联电路各处电流相等，据此可知通过电阻R1、R2的电流之比；根据P=I2R计算电阻R1和R2消耗的电功率之比。
本题考查串联电路特点和电功率公式的灵活运用。
16.【答案】0.21.2
【解析】解：3000r/kW⋅h表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表转盘转3000r，
电热水壶正常工作10min消耗的电能：
W=6003000kW⋅h=0.2kW⋅h，
电热水壶的电功率：
P=Wt=0.2kW⋅h1060h=1.2kW。
故答案为：0.2；1.2。
电能表所标“3000r/(kW⋅h)”表示电路中每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转3000r，据此求电热水壶正常工作10min消耗的电能，再利用P=Wt求电热水壶的电功率。
本题考查了消耗电能和电功率的计算，明白电能表相关参数的含义是关键。
17.【答案】串联 8
【解析】解：灯泡的额定电压小于电源电压，由于串联电阻有分压作用，所以要使灯泡正常发光，应串联一个电阻；
根据P=UI，可知灯泡正常发光时的电流：
I=PUL=3W6V=0.5A，
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以串联电阻两端的电压UR=U−UL=10V−6V=4V，
根据欧姆定律可知串联电阻的阻值：
R=URI=4V0.5A=8Ω。
故答案为：串联；8。
灯泡的额定电压小于电源电压，要使灯泡正常发光，应串联一个分压电阻；由P=UI求出灯泡正常发光时的电流，根据串联电路特点及欧姆定律求出电阻阻值。
解决此类问题时要知道串联电路的特点、欧姆定律和电功率计算公式的应用，关键是串联电路中的电流处处相等，串联起分压作用。
18.【答案】解：经分析可知，灯L1和L2并联，且开关S1和S2分别位于两支路上，电铃位于干路，干路上的开关S控制整个电路，电路图的连接如下图所示：

【解析】由题意可知，在选手抢答时，闭合面前开关S1或S2主持人就能及时看到对应的灯L1或L2亮，同时听到电铃响起，说明两灯泡可以独立工作、互不影响即为并联，且各有一个开关控制各自的支路，电铃位于干路，干路上串联一个总开关可以控制整个电路，据此进行解答。
本题考查了串并联电路的设计，根据题意得出各电路元件的连接方式和位置是关键。
19.【答案】解：灯泡的接法：火线直接进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接进入灯泡的螺旋套，如图所示：

【解析】灯泡的接法：火线直接进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接进入灯泡的螺旋套。
掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
20.【答案】2 B 反比 6
【解析】解：(1)原电路中，电阻与电压表被短路了，电流表应与电阻串联，电压表应与电阻并联，如下所示：
(2)排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片到适当位置，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.2A，由图丙可知，当I=0.2A时，R=10Ω，根据欧姆定律求得此时电压U=IR=0.2A×10Ω=2V，此时电压表示数应为2V；
(3)实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑=U−UV=4.5V−2V=2.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的2.5V2V=1.25倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑=1.25×20Ω=25Ω>20Ω；当定值电阻最小时，电路中的电流最大为：I最大=UVR最小=2V5Ω=0.4A>0.3A，故选B；
(4)由图丙图像可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比；
(5)由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
由图戊可知，当滑动变阻器的电阻为5Ω时，其两端的电压为3V，通过电路的电流为：I1=U1R1=3V5Ω=0.6A，
则电源电压为：U=U1+I1R0=3V+0.6A×R0-------①；
滑动变阻器的电阻为10Ω时，其两端的电压为4V，通过电路的电流为：I2=U2R2=4V10Ω=0.4A，
则电源电压为：U=U2+I2R0=4V+0.4A×R0-------②；
联立①②得，R0=5Ω，U=3V+0.6A×5Ω=6V。
故答案为：
(1)；
(2)2；
(3)B；
(4)反比；
(5)6。
(1)原电路中，电阻与电压表被短路了，电流表应与电阻串联，电压表应与电阻并联；
(2)根据电流表选用小量程，确定分度值，读数，由图丙可求得此时电压表示数；
(3)根据串联电路电压的规律和分压原理确定变阻器连入电路中的最大阻值，从而确定变阻器的规格；
(4)根据图丙图像中电流与电阻之积为一定值分析得出结论；
(5)读出图中滑动变阻器的电阻和其两端的电压，根据欧姆定律算出其电阻，根据电源电压相等列等式算出定值电阻的阻值，进而求出电源电压。
本题探究电流与电阻关系，考查电路连接、电流表读数、欧姆定律的运用、器材的选择、数据分析及电路的动态分析。
21.【答案】B 小灯泡断路 51.25
【解析】解：(1)为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片在阻值最大处的B端；
(2)闭合开关，发现小灯泡不亮、电流表指针不动，则电路断路，电压表指针有明显的偏转，则电压表、电流表滑动变阻器、开关与电源接通，所以电路故障原因可能是小灯泡断路；
(3)由图乙知电流表选择小量程，分度值为0.02A，示数为0.5A，
灯泡L的阻值为：
RL=UI=Ω；
(4)灯泡L的额定功率为：
P=UI=2.5V×0.5A=1.25W。
故答案为：(1)B；(2)小灯泡断路；(3)5；(4)1.25。
(1)为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片在阻值最大处；
(2)闭合开关，发现小灯泡不亮、电流表指针不动，则电路断路，电压表指针有明显的偏转，则电压表、电流表滑动变阻器、开关与电源接通，据此分析；
(3)由图知电流表选择小量程，分度值为0.02A，据此得出读数，根据欧姆定律可知小灯泡正常发光时的电阻；
(4)根据P=UI算出灯泡L的额定功率。
本题测定小灯泡的电阻，考查实电路的连接、注意事项、故障分析、电阻计算以及电功率的计算等知识，综合性强。
22.【答案】解：由图甲可知，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压；
(1)当滑片位于b端时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最大，
由图乙可知，电路中的最大电流I大=1.2A，
则电源的电压：U=I大R0=1.2A×10Ω=12V；
(2)当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最小，
由图乙可知，电路中的电流I小=0.3A，UR=9.0V，
由欧姆定律可知，滑动变阻器的最大阻值：R=URI小=9V0.3A=30Ω。
答：(1)电源电压为12V；
(2)电阻R的最大值为30Ω。
【解析】由图甲可知，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压；
(1)当滑片位于b端时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，由欧姆定律可知，电路中的电流最大，根据图乙读出电路中的最大电流，根据欧姆定律表示出电源的电压；
(2)当滑片位于a端时，变阻器接入电路中的电阻最大，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最小，根据图乙得出此时电压表和电流表的示数，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律公式的应用，关键是根据图象读出相关的信息。
23.【答案】解：(1)线圈产生的热量：Q=I2RMt=(0.1A)2×5Ω×15×60s=45J；
(2)由电功率公式P=U2R可知加热电阻正常工作时的功率P=U2R=(220V)248.4Ω=1000W；
(3)水吸收的热量为Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×4kg×(40℃−25℃)=2.52×105J，
加热电阻所消耗的电能W电=Pt=1000W×315s=3.15×105J，
则足浴盆的加热效率η=Q吸W电×100%=2.52×105J3.15×105J×100%=80%。
答：(1)电动机线圈产生的热量是45J；
(2)加热电阻正常工作时的功率是1000W；
(3)它的电加热效率为80%。
【解析】(1)由焦耳定律Q=I2RMt可求得线圈产生热量；
(2)由电功率公式P=U2R可知加热电阻正常工作时的功率；
(3)根据Q吸=c水mΔt得出水吸收的热量，根据W电=Pt得出加热电阻所消耗的电能，根据η=Q吸W电得出足浴盆的加热效率。
本题以足浴盆为情景，考查了电功率公式、电热公式、吸热公式的应用，是中考出现频率很高的题型，需考生熟练掌握。家用电器
待机功率P/W
每天平均待机时间t/h
彩色电视
8
20
DVD
12
20