2023-2024学年天津市西青区九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2023-2024学年天津市西青区九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共22页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。

1.如图所示，盛夏时节，百花绽放，四溢的花香引来了长喙天蛾悬浮在空中吸食花蜜。从分子动理论的角度分析，四溢的花香主要说明( )
A. 分子间存在引力B. 分子间存在斥力
C. 物质是由分子、原子构成D. 分子不停地做无规则运动
2.生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成损害。主要是因为水的( )
A. 质量较小B. 凝固点较低C. 沸点较高D. 比热容较大
3.秋天天气干燥，用塑料梳子梳头，头发会随着梳子飘起来，而且头发会变得蓬松，下列分析正确的是( )
A. 梳头后，梳子带电而头发不带电
B. 头发会随着梳子飘起来，是因为头发和梳子带同种电荷
C. 梳子与头发摩擦的过程中，创造了电荷
D. 梳头后变得蓬松，是因为头发带上了同种电荷
4.垃圾分类既提高垃圾资源利用水平，又可减少垃圾处置量。小明设计了一款自动感应垃圾桶，扔垃圾时只需手伸到“可回收”或“不可回收”的感应区上方，开关自动闭合，对应的桶盖缓缓打开；手离开数秒后桶盖闭合，然后感应开关自动断开，两个桶盖由电动机分别提供动力。下列电路中符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
5.下列选项中都是导体的一组是( )
A. 铁、陶瓷、塑料B. 石墨、油、大地
C. 塑料、干木材、橡胶D. 铁、人体、大地
6.如图所示，把铜片、铁片插入菠萝中，制成一个水果电池，用电压表测量它的电压，则( )
A. 电压表能提供电压B. 水果电池的电压为0.5V
C. 铜片是水果电池的正极D. 铁片是水果电池的正极
7.如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图，当滑片P向左滑动时，连入电路的电阻变小的是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示，电路元件及导线连接均完好，当开关S1、S2闭合后，下列分析正确的是( )
A. 两灯都亮
B. 只有灯L1亮
C. 只有灯L2亮
D. 两灯都不亮
9.如图所示的家庭电路，其中电器元件连接正确的是( )
A. 带保险丝的二孔插座和三孔插座B. 阐刀开关和带保险丝的二孔插座
C. 带开关的灯泡和三孔插座D. 带开关的灯泡和闸刀开关
10.将标有“220V 100W”字样的电视机、电风扇、电热水袋都接入家庭电路中，正常工作相同时间，则( )
A. 电视机产生的热量最多B. 电风扇产生的热量最多
C. 电热水袋产生的热量最多D. 三者产生的热量一样多
二、多选题：本大题共3小题，共9分。
11.下列对实验过程的分析，正确的是( )
A. 图甲：厚玻璃筒内空气被压缩时，空气温度升高，内能增大
B. 图乙：向瓶内打气后，空气推动塞子做功，空气温度会升高
C. 图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，内能转化为机械能
D. 图丁：是汽油机工作过程中的做功冲程，可以对外提供动力
12.如图所示的电路，电源电压保持不变，滑动变阻器的滑片P置于中点位置。闭合开关后，电压表V示数为U，电流表A1、A2示数分别为I1、I2，且灯丝电阻不变。下列分析正确的是( )
A. 滑片P向右移动过程中，灯L亮度不变
B. 滑片P向右移动过程中，电压表V示数仍为U
C. 滑片P向右移动过程中，UI2的值变小
D. 滑片P移到最右端时，电路的总电阻最小
13.如图所示，电源电压恒为5V，灯泡L标有“3V1.5W”字样，滑动变阻器R的规格为“30Ω1A”，定值电阻R0=10Ω，电压表量程为0∼3V，电流表量程为0∼0.6A。在电路安全的情况下，下列判断正确的是(不计温度对灯丝电阻的影响)( )
A. 灯泡L正常发光时的电阻为6Ω
B. 闭合开关S、S1，断开开关S2时，滑动变阻器R允许接入电路的阻值范围是4∼9Ω
C. 闭合开关S、S2，断开开关S1时，该电路消耗的最大功率是0.625W
D. 闭合开关S、S2，断开开关S1时，1min定值电阻R0消耗的电能最多是150J
三、填空题：本大题共6小题，共12分。
14.火箭橇是在专用的轨道上，利用火箭发动机作动力，推动火箭滑车高速前进。火箭工作时，把内能转化为______能，它以液态氢为燃料，是因为液态氢的热值______。
15.电流是电荷______形成的，如图所示，闪电时，电流的方向是______(填写“由云层到避雷针”或“由避雷针到云层”)。
16.一段导体两端的电压是3V，导体中的电流是0.2A，则此导体的电阻为______Ω；若将该导体两端的电压增大到6V，则该导体的电阻为______Ω。
17.如图甲所示的电路，当开关闭合后，电压表V1、V2的指针偏转均如图乙所示，则L1两端电压为______ V，灯泡L1和L2的电阻之比是______。
18.如图所示的电能表的读数是______kW⋅h；若该电能表的表盘转了360转，则此时的用电器消耗了______kW⋅h的电能。
19.如图所示是探究电流通过导体产生热量大小关系的实验装置，实验中用U形管内液面的______反映导体产生热量的多少。通电一段时间后，容器______(选填“甲”或“乙”)内电阻丝产生的热量较多。
四、实验探究题：本大题共3小题，共18分。
20.在探究影响导体电阻大小的因素时，小明做出了如下猜想：
①导体的电阻与导体的长度有关；
②导体的电阻与导体的横截面积有关；
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如图甲，实验电路如图乙所示。
(1)为了验证上述猜想①，应该选用编号为______两根电阻丝进行实验；如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想______(填序号)。
(2)分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：导体的电阻与______有关。
(3)有同学认为，可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况。老师指出：此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡亮度变化______(选填“明显”或“不明显”)。
(4)在最近几年，我国城乡许多地区进行了输电线路的改造，将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样就______了输电线的电阻，从而可以______输电线上的电能损失(选填“增大”或“减小”)。
21.在“测量小灯泡的电功率”的实验中，老师给同学们提供的器材有：电压恒为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡(灯丝电阻约为10Ω)，电流表、电压表、开关各一个，导线若干，三种规格的滑动变阻器R1(10Ω,0.5A)、R2(50Ω,0.5A)、R3(200Ω,0.2A)可供选择。
(1)通过估算，滑动变阻器应选择______(选填“R1”“R2”或“R3”)。选择合适变阻器后，请用笔画线表示导线将电路连接完整。要求：变阻器的滑片P向B端移动时，灯泡变暗。
(2)滑片P置于阻值最大处，闭合开关试触时，发现电压表示数很大，电流表几乎无示数，出现的电路故障原因可能是______。
(3)排除故障后，闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示为______ V；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向______(选填“A”或“B”)端移动。根据图丙图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是______ W。
22.实验台上有一个阻值约为100Ω的未知电阻Rx，小明想知道这个电阻Rx的具体阻值，现有一节旧电池，一个定值电阻R0=150Ω，两个开关S1S2，导线若干。另外，可供选用的器材如下：
一块电流表A(量程0∼0.6A，分度值0.02A)
一块电压表V(量程0∼3V，分度值0.1V)
请你合理选择器材，设计一个实验精确地测出未知电阻阻值Rx.要求：
(1)画出实验电路图(实验测量过程中不可拆接电路)：
(2)写出实验步骤及所需测量的物理量：
(3)写出未知电阻Rx的表达式(用已知量和测量量表示)。
五、计算题：本大题共2小题，共16分。
23.小红家额定功率为2000W的电热水器，装满30kg水后连续正常加热35min，水的温度由30℃升高到60℃。已知c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，求：
(1)加热过程中水吸收的热量；
(2)此过程电热淋浴器的热效率。
24.如图所示电路中，R1的阻值为20Ω，R2的阻值为30Ω，当开关S1闭合、S2断开时，电流表读数为0.3A。求：
(1)电源电压；
(2)当开关S1、S2都闭合时电流表示数。
六、综合题：本大题共1小题，共10分。
25.如图甲为一款陶瓷电煎药壶，其简化的工作电路如图乙所示，R1和R2均为电加热丝。它在开始工作时，先武火挡快速加热，当药液的温度达到98℃时，自动跳到文火挡慢熬，药液熬制一段时间后自动跳到保温挡防止药液烧干。电煎药壶正常工作时，武火快速加热功率为500W，文火慢熬功率为100W，某次煎药时药液的温度与电煎药壶工作时间的关系图像如图丙所示。
(1)分析图像可知，电煎药壶武火加热前半段时间的加热效率______后半段时间的加热效率；(选填“大于”、“等于”或“小于”)
(2)画出电煎药壶处于文火挡的等效电路图；
(3)求电煎药壶处于保温挡时的功率。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：四溢的花香引来了长喙天蛾采蜜，它们能闻到阵阵的花香，是由于花香分子在不停地做无规则运动，扩散到空气之中；故从分子动理论的角度说明分子不停地做无规则运动。
故选：D。
从分子的基本性质入手，分子是构成物质的一种粒子，它的体积很小，分子在不断运动，分子间有一定的间隔，分子间有引力和斥力。当我们嗅到香味，主要是因为分子运动。
本题考查分子动理论的基本观点，属于基础题。
2.【答案】D
【解析】解：生物体内水的比例很高，在外界环境温度升高时，生物体即使吸收较多的热量，由于水的比热容较大，体温不会升的过高；同理在在外界环境温度降低时，由于水的比热容较大，即使放出较多的热量，体温也不会过低，所以生物体内的水分有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成损害。
故选：D。
对水的比热容大的理解：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
此题考查水比热容比较大在生活中的应用，物理知识就是应用于生活的，我们要学会利用物理知识改变我们的生活、解释我们生活中的物理现象，这也是中考的一个出题方向。
3.【答案】D
【解析】解：
AC、用塑料梳子梳头发时，塑料梳子与头发相互摩擦，发生了电荷的转移，从而使梳子和头发分别带上异种电荷而互相吸引，所以随着梳子飘起来，不是创造了电荷，故AC错误；
BD、头发带上同种电荷而互相排斥，所以头发越梳越蓬松，故B错误、D正确。
故选：D。
(1)摩擦起电的实质是电子在物体之间的转移，失去电子的带正电，得到电子的带负电；
(2)电荷间的相互作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
本题考查了摩擦起电现象、摩擦起电的实质，同时还考查了电荷间的相互作用规律，属于基础性题目。
4.【答案】B
【解析】解：扔垃圾时只需将手伸到“可回收”或“不可回收”相应感应区上方一定距离内，感应开关自动闭合，动力装置工作，对应的垃圾桶盖缓缓打开，这说明到“可回收”或“不可回收”的感应开关是并联的，工作是互不影响，且每个开关在支路中控制一个电动机，故B图正确。
故选：B。
根据题意分析两个感应开关、电动机的连接方式，根据选项得出正确的电路图。
本题考查了电路的设计，能判定出电路的连接方式是解题的关键。
5.【答案】D
【解析】解：A、铁容易导电，属于导体；陶瓷、塑料不容易导电，属于绝缘体，故A不符合题意；
B、石墨、大地容易导电，属于导体；油不容易导电，属于绝缘体，故B不符合题意；
C、塑料、干木材、橡胶都不容易导电，属于绝缘体，故C不符合题意；
D、铁、人体、大地都容易导电，都属于导体，故D符合题意。
故选：D。
容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；常见的导体包括：人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体有陶瓷、塑料、玻璃、橡胶、油等；导体和绝缘体没有绝对的界限。
此题考查了导体与绝缘体的概念以及生活中常见的实例；生活中哪些物体为导体，哪些物体为绝缘体，属于识记的内容，比较简单。
6.【答案】C
【解析】解：A、能提供电压的装置叫电源，电压表测量电压的大小，电压表不能提供电压，故A错误；
B、电压表选用的是小量程，分度值为0.1V，水果电池的电压为0.1V，故B错误；
CD、电压表指针正向偏转，铜片连接了电压表的正接线柱，所以铜片是水果电池的正极，则铁片是水果电池的负极，故C正确、D错误。
故选：C。
(1)电源为电路提供电压。
(2)根据电压表的量程和分度值，可读出电压值。
(3)电压表在测量电源电压时，电压表正接线柱接正极，负接线柱接负极。
知道电源的作用，准确读取电压值，知道电压表的使用规则，可解答此题。
7.【答案】A
【解析】解：
A、图中滑片向左移动时，电阻丝接入部分变短，连入的阻值变小，符合题意；
B、同时接入上方两接线柱，相当于接入一导线，滑片移动，接入电阻不变，不合题意；
C、同时接入下方两接线柱，相当于接入一定值电阻，滑片移动，接入的电阻值不变，不合题意；
D、滑片向左移动时，电阻丝接入部分变长，接入电路中的电阻变大，不合题意。
故选：A。
滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小的。滑动变阻器要起到改变电阻的作用应一上一下接入电路中，由此分析解答。
本题考查了滑动变阻器的接法。要使滑动变阻器的电阻变大或变小，关键是要看下边的接线柱接哪个。
8.【答案】B
【解析】解：闭合开关S1、S2，电路为L1的基本电路，L2被短路，故L1能发光，L2不能发光。
故选：B。
根据电路图，结合电流流向法可做出判断。注意辨别通路、断路和短路的组成特点。
本题考查了电路的三种状态，会根据电流流向法判断电路的组成是解答的关键，是一道基础题。
9.【答案】B
【解析】解：ACD、两孔插座，与其他用电器并联，接线左零右火，连接正确，三孔插座与其他用电器并联，接线左零右火上地线，而图中零线与地线连接错误；
开关接在火线和接在零线上都能控制灯泡，但是接在火线上，当开关断开时，能切断火线；开关接在零线上，开关断开时，灯泡连接着火线，不安全，由图可知，电路中明显的错误是开关接在零线上了，故ACD错误；
B、闸刀开关应连接在用电器前面，控制整个电路的火线和零线，图中闸刀开关连接正确，两孔插座左孔接零线、右孔接火线。当插座上接入大功率的用电器时，还要在火线上串联一根保险丝。这样在电流过大时，能自动切断电源，起到保险作用，图中连接正确，故B正确。
故选：B。
(1)闸刀开关应连接在用电器前面，控制整个电路的火线和零线。
(2)开关控制灯泡的正确连接方法：火线首先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接进入灯泡的螺旋套。
(3)两孔插座的连接方法：左孔接零线，右孔接火线。当插座上进入大功率的用电器时，还要在火线上串联一根保险丝。
(4)三孔插座的连接方法：三孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
掌握家庭电路中灯泡、开关、保险丝、两孔插座、三孔插座的接法，属于基础知识考查。
10.【答案】C
【解析】解：
家中的电视机、电风扇和电热水袋三种电器，它们上都标有“220V 100W”的字样，
它们都接入家庭电路中，正常工作相同时间，根据W=Pt可知，三种电器消耗的电能相同，但电视机主要是把电能转化为声能和光能；电风扇主要是把电能转化为机械能；电热水袋把电能全转化为内能，所以电热水袋产生的热量最多。
故选：C。
电流流过导体时会产生一些现象，分为电流的热效应、化学效应、磁效应；所以在不同的用电器上如：电视机、电热水袋和电风扇，电流产生的效应不同，电能转化成的能的形式也不同。在额定电压和额定功率都相同的条件下，都正常工作，工作相同时间后消耗相同的电能，产生的热量有多少之分。
本题主要考查学生对：电流的热效应，以及电能转化成的是哪一种形式的能，是一道基础题。
11.【答案】ACD
【解析】【分析】
本题考查做功改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。
(1)做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小；
(2)内燃机做功冲程，燃气推动活塞做功，燃气内能转化为机械能。
【解答】
A、图甲中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，筒内空气温度升高，空气的内能增加，故A正确；
B、图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，内能转化为机械能，空气的内能减小，温度降低，故B错误；
C、图丙中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减少，故C正确；
D、图丁中，两气门关闭，活塞向下运动，是汽油机的做功冲程，燃气内能转化为机械能，可以对外提供动力，故D正确。
故答案为：ACD。
12.【答案】AB
【解析】解：由电路图可知，闭合开关后，灯泡L与滑动变阻器R并联，电压表V测电源两端的电压，电流表A1测L支路的电流，电流表A2测干路电流。
因电源电压保持不变，
所以，滑片移动时，电压表V的示数不变，即滑片P向右移动过程中，电压表V示数仍为U，故B正确；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，滑片移动时，通过灯泡L的电流和其实际功率均不变，则滑片P向右移动过程中，灯泡的亮暗不变，故A正确；
滑片P向右移动过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，
由I=UR可知，通过滑动变阻器的电流变小，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流变小，即电流表A2的示数I2变小，
由电压表V的示数U不变、电流表A2的示数I2变小可知，UI2的比值变大，故C错误；
当滑片P移到最右端时，干路电流最小，由R=UI可知，电路的总电阻最大，故D错误。
故选：AB。
由电路图可知，闭合开关后，灯泡L与滑动变阻器R并联，电压表V测电源两端的电压，电流表A1测L支路的电流，电流表A2测干路电流。根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过灯泡L的电流和其实际功率的变化，从而得出灯泡的亮暗变化，根据滑片的移动可知变阻器接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过滑动变阻器的电流变化，利用并联电路的电流特点可知干路电流的变化，从而得出UI2的比值变化；根据以上解答可知当滑片P移到最右端时干路电流最小，根据欧姆定律可知电路的总电阻最大。
本题考查了电路的动态分析，涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
13.【答案】ABD
【解析】解：
A、由R=U2P可知，灯泡正常发光时的电阻RL=UL2PL=(3V)21.5W=6Ω，故A正确；
B、闭合开关S、S1，断开开关S2时，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
灯泡正常发光时的电流：IL=ULRL=3V6Ω=0.5A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为0∼0.6A，
所以电路中的最大电流I大=0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路的总电阻R总=UI大=5V0.5A=10Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，变阻器接入电路中的最小阻值R小=R总−RL=10Ω−6Ω=4Ω，
当电压表的示数UR=3V时，电路中的电流最小，变阻器接入电路中的电阻最大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以此时灯泡两端电压UL′=U−UR=5V−3V=2V，
此时电路中的电流I小=UL′RL=URR大，即2V6Ω=3VR大，解得R大=9Ω，
所以，滑动变阻器的取值范围是4Ω∼9Ω，故B正确；
C、闭合开关S、S2，断开开关S1时，滑动变阻器R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
滑动变阻器的滑片移到最左端时，电路中的功率最大，最大功率为P大=U2R0=(5V)210Ω=2.5W，故C错误；
D、由C可知，定值电阻R0的最大功率是2.5W，1min定值电阻R0消耗的电能最多是W0大=P大t=2.5W×60s=150J，故D正确。
故选：ABD。
(1)由R=U2P可求出灯泡正常发光时的电阻。
(2)闭合开关S、S1，断开开关S2时，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；先根据欧姆定律求出灯泡的额定电流，然后根据欧姆定律的应用求出电路的总电阻，并根据电阻的串联求出变阻器接入电路的最小阻值；当电压表示数为3V时，变阻器接入电路的阻值最大，根据串联电路电压特点和欧姆定律求出变阻器接入电路的最大阻值。
(3)闭合开关S、S2，断开开关S1时，滑动变阻器R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；根据P=U2R求出电路消耗的最大功率。
(4)根据W=Pt求出1min定值电阻R0消耗的电能。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电热公式的应用，关键是根据灯泡的额定电压和电流表的量程确定电路中的最大电流、根据电压表量程确定变阻器接入电路阻值最大阻值。
14.【答案】机械 大
【解析】解：由题意可知，火箭橇是利用火箭发动机作动力，推动火箭滑车高速前进，该过程将内能转化为机械能；
液态氢具有较大的热值，与其它燃料相比，燃烧质量相同时，液态氢能放出更多的热量，通常用于助推燃料。
故答案为：机械；大。
根据“火箭橇利用火箭发动机作动力，推动火箭滑车高速前进”可知其能量转化过程，液态氢具有热值高的特点。
本题考查燃料的热值，掌握火箭的发射原理是解答本题的关键。
15.【答案】定向移动 由云层到避雷针
【解析】解：电荷的定向移动形成电流；
避雷针工作时，尖端聚集了大量正电荷，避雷针与云层之间的空气被击穿，使带电云层通过空气与避雷针、导线和大地相连形成通路，此时空气是导体，云层与大地之间的电压很大，云层带正电，大地中的负电荷(电子)转移到带云层上，则电流的方向是由云层到避雷针。
故答案为：定向移动；云层到避雷针。
(1)电荷的定向移动形成电流；物理学中规定正电荷定向移动的方向是电流的方向，电子的定向移动方向与电流方向相反；
(2)闪电是云层的放电现象，云层在运动过程中与空气摩擦失去电子，云层带正电。
本题考查了电流的形成和电流的方向，属于基础题。
16.【答案】15 15
【解析】解：由I=UR可得，导体的电阻：
R=UI=3V0.2A=15Ω，
因电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，
所以，当该导体两端电压增大到6V时，导体的电阻仍为15Ω不变。
故答案为：15；15。
(1)已知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，再根据欧姆定律求出该导体两端电压增大到6V时通过的电流。
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。
17.【答案】6 4：1
【解析】解：根据图甲可知，两灯泡L1和L2串联，电压表V1测的是灯L2两端的电压，电压表V2测的是L1和L2两端的总电压，则电压表V2的示数大于V1的示数；
电压表V1、V2的指针偏转均在如图乙的同一位置，故电压表V2连接的是大量程，分度值为0.5V，其示数为U=7.5V；
电压表V1连接的是小量程，分度值为0.1V，示数为U2=1.5V，所以L1两端的电压为：U1=U−U2=7.5V−1.5V=6V；
因为两灯泡L1和L2串联，根据串联电路的分压特点可知，灯泡L1和L2的电阻之比是：R1R2=U1U2=6V1.5V=41。
故答案为：6；4：1。
先分析电路的连接方式，然后根据电压表与被测用电器并联连接进行分析，再由图示电压表确定其量程与分度值，读出其示数，再根据串联电路电压规律即可求出两灯泡两端电压之比。
本题考查了电压表的示数、串联电路分压特点，解题关键是分清仪表测量的对象。
18.【答案】201.80.6
【解析】解：电能表的示数：201.8kW⋅h；
用电器消耗的电能：W=360600kW⋅h=0.6kW⋅h。
故答案为：201.8；0.6。
(1)电能表读数时，注意最后一位是小数；单位kW⋅h。
(2)600r/kW⋅h表示的是电路中每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转600r，据此求出表盘转360转消耗的电能。
本题考查了电能表的读数以及电能表参数的含义，读数时，要注意电能表的最后一位是小数。
19.【答案】高度差 甲
【解析】解：(1)电流通过导体发热后，对容器内空气热传递，使空气温度升高压强增大，从而使U形管两边液面出现高度差。导体发热越多，容器内空气温度越高，气体压强越大，U形管两边出现高度差越大。
(2)因为并联分流，所以乙瓶中电阻的电流小于甲瓶电阻电流。根据焦耳定律Q=I2Rt；在电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大发热越多。
故答案为：高度差；甲。
(1)电流通过导体发热后，对容器内空气热传递，使空气温度升高压强增大，从而使U形管两边液面出现高度差。
(2)根据焦耳定律Q=I2Rt，在电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大发热越多。
本题利用了控制变量法来研究电流产生的电热的影响因素，只需紧扣焦耳定律即可解决。同时由于电流产生的热量不容易观察，故将发热多少转换为U形管两边液面的高度差
20.【答案】A、B；②；导体的材料；不明显；减小；减小
【解析】解：
(1)要验证猜想①，即导体的电阻与导体的长度有关，应控制材料和横截面积相同，长度不同，符合此要求的有A、B两根电阻丝；
如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验，A、C两根电阻丝的材料和长度相同，只有横截面积不同，因此研究的是导体的电阻与导体的横截面积的关系；
(2)A、D两根电阻丝长度与横截面积相同而材料不同，分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：长度和横截面积相同时，导体的电阻与导体的材料有关；
(3)电源电压一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡的亮度变化不明显，因此不能根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝的变化情况。
(4)细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，导线的横截面积增大了，电阻值减小了，导线上消耗损失的电能也就减小了，从而起到节能的效果。
故答案为：(1)A、B；②；(2)导体的材料；(3)不明显；(4)减小；减小。
(1)(2)影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度和横截面积，在研究电阻与其中某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想，要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系，需要保持其它量不变；
(3)如果电路中的电流变化比较明显时，灯泡的亮度变化也会比较明显；但电流变化较小时，灯泡的亮度变化不容易观察出来；
(4)影响电阻大小的因素有材料、长度和横截面积，当材料和长度都一定时，导线的横截面积越大，导线的电阻值就会越小。
探究影响电阻大小的因素采用了控制变量法的思想，电阻大小的变化是通过电流表的示数变化体现的，这里采用了转换法的思想。
21.【答案】R2 灯泡断路 2.2A0.5
【解析】解：(1)灯泡正常发光时的电压UL=2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：
IL=ULR=2.5V10Ω=0.25A>0.2A；
电源电压恒为6V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯正常发光时，滑动变阻器两端的电压：U滑=U−UL=6V−2.5V=3.5V，
由欧姆定律I=UR，灯正常发光时，变阻器连入电路的电阻为：R滑=U滑IL=Ω>10Ω，考虑到电流因素，则滑动变阻器选R2；
滑动变阻器按“一上一下”的方式串联接入电路，滑片向右移动，灯泡变暗，表明电路中的电流减小，电路的总电阻变大，滑动变阻器电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下图所示：
(2)闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路出现了断路现象，电压表有示数，说明电压表与电源之间是接通的，出现故障的原因可能是灯泡断路；
(3)P到图甲中某一位置时，电压表示数(如图乙所示)，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2.2V，因2.2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A端移动，直到电压表示数为额定电压；
根据图丙信息，灯在额定电压下的电流为0.2A，可计算出小灯泡的额定功率是：
P=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W。
故答案为：(1)R2；见解答；(2)灯泡断路；(3)2.2；A；0.5。
(1)已知灯泡正常发光时的电压和正常发光时灯丝电阻，由欧姆定律得出灯的额定电流；电源电压恒为6V，根据串联电路电压的规律得出灯正常发光时滑动变阻器两端的电压，由欧姆定律I=UR求出灯正常发光时变阻器连入电路的电阻，考虑到电流因素，确定选用的滑动变阻器的规格选择；根据滑片向右移动，电压表的示数变小，根据串联电路的分压作用确定出滑动变阻器的下接线柱；
(2)闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，而电压表无示数，出现故障的原因可能是小灯泡断路；
(3)根据电压表选用小量程确定分度值读数；
灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向；
根据图丙可知灯在额定电压下的电流，根据P=UI得出小灯泡的额定功率。
本题测量小灯泡额定功率，考查电路的连接、故障分析、操作过程、功率公式的运用、欧姆定律的运用，综合性强，难度较大。
22.【答案】解：(1)根据分析部分可知，应将定值电阻和待测电阻串联，电压表选用小量程与定值电阻并联，一个开关与待测电阻并联，另一个开关控制整个电路，如下图所示：
(2)主要实验步骤及所需测量的量：
①按电路图连接电路；
②闭合开关S1、S2，记下此时电压表的读数为U1；
③只断开关开关S2，记下此时电压表的读数为U2；
(3)在步骤①中，电路为定值电阻的简单电路，电压表示数即为电源电压；
在步骤②中，两电阻串联，由串联电路的规律有：
U1−U2RX=U2R0.，
故待测电阻：RX=U1−U2U2R0。
故答案为：(1)如上图所示；
(2)①按电路图连接电路；
②两开关都闭合，记下电压表的示数U1；
③再断开S2，记下电压表的示数U2；
(3)RX=U1−U2U2R0。
【解析】一节旧干电池，电压小于1.5V，每个电阻大小为一百多欧姆，由欧姆定律可知，当单独接入一个电阻时，电路中的电流小于电流表的分度值，电流表不可用，
故可将两电阻串联，通过开关的转换，用电压表小量程分别测出电源电压和定值电阻的电压，根据串联电路的规律和欧姆定律求出待测电阻。
本题考查设计实验方测电阻的能力，关键是根据电表的量程和已知条件确定所用的器材，实验设计题对学生来说，难度较大。
23.【答案】解：(1)水吸收的热量：
Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×30kg×(60℃−30℃)=3.78×106J；
(2)电热淋浴器产生的热量：
Q=W=Pt=2000W×35×60s=4.2×106J，
此过程电热淋浴器的热效率：
η=Q吸W×100%=3.78×106J4.2×106J×100%=90%。
答：(1)加热过程中水吸收的热量3.78×106J；
(2)此过程电热淋浴器的热效率为90%。
【解析】(1)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量；
(2)根据W=Pt求出消耗的电能，利用η=Q吸W×100%求出此过程电热淋浴器的热效率。
本题是一道电学与热学的综合计算题，考查了热量的计算、电功的计算、电热淋浴器的效率的计算，要注意区分哪些是有用能量(被水吸收的)、哪些是总能量(消耗的电能)。
24.【答案】解：(1)由图可知，当开关S1闭合、S2断开时，只有电阻R1接入电路，电流表测量通过R1的电流，
电源电压U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V；
(2)由图可知，当开关S1、S2都闭合时，电阻R1、R2并联接入电路，电流表测量干路中的电流，
根据并联电路电阻规律1R总=1R1+1R2可得，电路的总电阻R总=R1R2R1+R2=20Ω×30Ω20Ω+30Ω=12Ω，
电路中的电流I总=UR总=6V12Ω=0.5A，即电流表的示数为0.5A。
答：(1)电源电压为6V；
(2)当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.5A。
【解析】(1)由图可知，当开关S1闭合、S2断开时，只有电阻R1接入电路，电流表测量通过R1的电流，根据U=IR可求出电源电压；
(2)由图可知，当开关S1、S2都闭合时，电阻R1、R2并联接入电路，电流表测量干路中的电流，根据并联电路电阻规律可求出电路的总电阻，利用欧姆定律可求出电路中的电流，即电流表的示数。
本题主要考查并联电路电流、电压、电阻规律的应用，欧姆定律的应用，其中分析清楚电路的连接是解题的关键，属于简单的动态电路计算题，难度不大。
25.【答案】解：(1)由图丙可知，电煎药壶武火加热前半段时间药液温度变化量△t1=48℃−18℃=30℃，后半段时间药液温度变化量△t2=98℃−48℃=40℃，
由Q吸=cm△t可知，电煎药壶武火加热时药液后半段时间吸收的热量多，
由P=Wt的变形式W=Pt可知，电煎药壶武火加热时前后半段时间内消耗的电能相等，
由η=Q吸W×100%可知，电煎药壶武火加热前半段时间的加热效率小于后半段时间的加热效率；
(2)由电路图可知，当开关S1接1、S2断开时R1与R2串联，
如图所示：
当开关S1接2、S2断开时电路为R2的简单电路，
如图所示：
当开关S1接2、S2闭合时R1与R2并联，
如图所示：
因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，
所以，当开关S1接2、S2闭合时电路的总电阻最小，当开关S1接1、S2断开时电路的总电阻最大，
电源的电压一定时，由P=UI=U2R可知，当开关S1接2、S2闭合时，电路的总功率最大，电煎药壶处于武火挡；
同理可知，当开关S1接1、S2断开时，电煎药壶处于保温挡，
则当开关S1接2、S2断开时，电煎药壶处于文火挡，等效电路图如下图所示：
(3)当开关S1接2、S2断开时，电路为R2的简单电路，电煎药壶处于文火挡，
则电加热丝R2的阻值：R2=U2P文火=(220V)2100W=484Ω，
当开关S1接2、S2闭合时，R1与R2并联，电煎药壶处于武火挡，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，且电路的总功率等于各用电器功率之和，
所以，电加热丝R1的电功率：P1=P武火−P文火=500W−100W=400W，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，电加热丝R1的阻值：R1=U2P1=(220V)2400W=121Ω，
当开关S1接1、S2断开时，R1与R2串联，电煎药壶处于保温挡，
电煎药壶处于保温挡时的功率：P保温=U2R总=U2R1+R2=(220V)2121Ω+484Ω=80W。
答：(1)小于；
(2)电煎药壶处于文火挡的等效电路图；
(3)电煎药壶处于保温挡时的功率为80W。
【解析】本题考查了吸热公式和电功公式、效率公式、串并联电路的特点以及电功率公式的综合应用等，正确得出电煎药壶处于不同加热状态时电路的连接方式是关键。
(1)根据图丙读出电煎药壶武火加热前半段时间和后半段时间药液温度的变化量，根据Q吸=cm△t比较两种情况下吸收的热量关系，根据W=Pt比较两种情况下消耗的电能关系，利用η=Q吸W×100%比较两种情况下加热效率的关系；
(2)由电路图可知，当开关S1接1、S2断开时R1与R2串联，当开关S1接2、S2断开时电路为R2的简单电路，当开关S1接2、S2闭合时R1与R2并联，根据电阻的串联特点和电阻的并联特点比较总电阻关系，电源的电压一定时，根据P=UI=U2R可知，电路的总电阻最小时，总功率最大，电煎药壶处于武火挡，反之处于保温挡，从而得出文火挡，进一步画出文火挡的等效电路图；
(3)当开关S1接2、S2断开时，电路为R2的简单电路，电煎药壶处于文火挡，根据P=UI=U2R求出电加热丝R2的阻值；当开关S1接2、S2闭合时，R1与R2并联，电煎药壶处于武火挡，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响和电路的总功率等于各用电器功率之和可知，电加热丝R1的电功率等于武火挡减去文火挡，根据并联电路的电压特点和P=UI=U2R求出电加热丝R1的阻值；当开关S1接1、S2断开时，R1与R2串联，电煎药壶处于保温挡，根据电阻的串联和P=UI=U2R求出电煎药壶处于保温挡时的功率。编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5