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2021-2022学年天津市河北区九年级（上）期末物理试卷（开学）（含答案解析）
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这是一份2021-2022学年天津市河北区九年级（上）期末物理试卷（开学）（含答案解析），共20页。试卷主要包含了05ΩD，2×103J/]，【答案】D，【答案】A，【答案】B，【答案】C等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年天津市河北区九年级（上）期末物理试卷（开学）
1. 下列实例属于做功改变内能的是( )
A. 喝冷饮解暑 B. 用热水袋取暖
C. 烈日下的沙子烫脚 D. 汽车内燃机的压缩冲程
2. 下列物体中，通常情况下属于导体的是( )
A. 大地 B. 运动鞋的橡胶底 C. 玻璃杯 D. 塑料直尺
3. 下列四个图中，磁感线方向标注错误的是( )
A. B.
C. D.
4. 我国在新能源开发与利用方面走在了世界前列，为全球环境保护做出了较大贡献。下面所列举的项目中，不属于开发新能源措施的是( )
A. 太阳能发电 B. 风力发电 C. 和平利用核能 D. 燃煤发电
5. 2021年5月15日7时18分中国天问一号火星探测器成功着陆火星，并及时传回大量火星表面的图片资料信息。探测器将火星相关信息及时发送回来是利用( )
A. 光缆 B. 次声波 C. 超声波 D. 电磁波
6. 如图是有关电与磁实验的装置图，其中用来探究磁场对电流作用的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示，将电灯、开关和插座接入家庭电路中，接线正确的是( )
A. B.
C. D.
8. 下列有关电流、电压、电阻、电功率的数值与实际不相符的是( )
A. 半导体收音机的工作电流约为50mA B. 我国的家庭电路的电压为220V
C. 手电筒小灯泡灯丝的电阻约为0.05Ω D. 家用空调的电功率约为1000W
9. 如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法错误的是( )
A. U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故
B. 通电后透明容器中气体的内能增大是通过做功的方式改变的
C. 图甲中，通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是1：2
D. 图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系
10. 灯L1和灯L2连接在电压为6V的电源上(电路中无其他用电器，且电源电压保持不变，L1和L2电阻不随温度变化)，L1的电阻为20Ω，两灯均发光时，测得L2中的电流为0.2A，则下列判断正确的是( )
①L1和L2两端的电压之比可能是1：1②L1和L2的电阻之比可能是2：3
③L1和L2的电阻之比可能是2：1④L1和L2中的电流之比可能是1：1。
A. 只有①和② B. 只有③和④ C. 只有①②③ D. ①②③④均正确
11. 下列有关电和磁的说法中错误的是( )
A. 信鸽的飞翔是依靠地磁场进行定向 B. 物理学家安培首次揭开电与磁的关系
C. 磁感线是真实存在的 D. 电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
12. 如图所示的电路板，正面只有一个开关和两个灯泡，电源及导线均在电路板背面。闭合开关，看见L1发光，L2不发光。用灯泡L3替换L1，发现L2和L3同时发光，忽略温度对灯丝的影响。下列判断错误的是( )
A. L3和L2是并联的 B. L2不发光的原因是灯丝断了
C. L1的电阻大于L3的电阻 D. L3替换L1后，电路的总功率变小
13. 如图甲所示，电源电压U恒定不变，R0为定值电阻，R为电阻箱。闭合开关S，改变电阻箱的阻值，记录多组电流表和电阻箱的示数分别为I和R，然后输入计算机绘制出1I与R的关系图象，如图乙所示。已知图象的函数表达式为1I=kR+b(式中k和b均为已知量)。当电阻箱阻值为R1时，电压表示数为U1，电流表示数为I1，电阻箱消耗的功率为P1；当电阻箱阻值为R2时，电压表示数为U2，电流表示数为I2，电阻箱消耗的功率为P2，下列说法中正确的是( )
A. R0=U2−U1I2−I1 B. bU=R0
C. b=kR0 D. P2−P1=(U1+U2)(I2−I1)
14. 家庭电路中，电视机和电冰箱______ 联，用测电笔辨别火线与零线时，能使测电笔发光的是______ 线。
15. 丝绸摩擦过的玻璃棒带正电是因为玻璃棒______(选填“得到”或“失去”)电子；用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器，验电器金属箔张开，如图所示。接触瞬间______(选填序号即可：①“有正电荷从玻璃棒转移到验电器”、②“有电子从验电器转移到玻璃棒”或③“没有电荷转移”)。
16. 小明学习了电能表的知识后，回到家里观察电能表的示数是，过一段时间后，小明家电能表的示数如图所示，则小明家这段时间消耗的电能是______kW⋅h；若小明只让家中一个用电器工作，观察到1min电能表的转盘转了30转，则该用电器的功率是______kW。
17. 现把一个电阻为44Ω的电炉接入电压为220V的电路中，通电60s产生的热量为______J；我们连接家庭电路时，要注意检查线路连接处的情况。若接触不良，电流通过时会产生更多的热量而引发火灾，这是因为连接处的电阻比接触良好时______(选填“更大”或“更小”)。
18. 小科利用器材探究通过M、N之间导体的电流与电压的关系，部分电路如图所示。
(1)图中M、N之间应连入______ (填“定值电阻”或“小灯泡”)；
(2)图中M、N之间若接入定值电阻，闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器两端的电压______ (填变化情况)。
19. 电源电压为3V，分别将标有“6V 6W”和“3V 3W”的甲、乙两只灯泡串联接在该电源两端，______ 灯实际功率大；若并联在该电源两端，两灯消耗的功率之比P甲：P乙=______ 。(忽略温度对灯丝电阻的影响)
20. 小明给爷爷网购了一台额定电压为220V的双挡位电热足浴器。足浴器某次正常工作加热时的控制面板显示如图所示。(不计热量损失)求：
(1)足浴器加入质量为5kg，初温为20℃的水，当水温达到控制面板上显示的温度时，水吸收的热量是多少？
(2)加热所用时间是多长？[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
21. 亲爱的同学们，请你完成以下问题。
(1)如图1所示，是利用被磁化的缝衣针制成的简易指南针。若静止时针尖指地理位置的北方，则针尖是简易指南针的______极。此时，将指南针底座逆时针旋转90∘，针尖静止时将指向地理位置的______方。
(2)如图2所示，当导体ab向右运动时，观察到电流表指针向左偏转，这是______现象，生活中的______(选填“电动机”或“发电机”)就应用了此原理。如果对调N、S极，ab向左运动时，电流表指针的偏转方向______(选填“改变”或“不改变”)。
(3)如图3所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃量较少时，光源发出来的光被挡板挡住了。当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光电阻上，光敏电阻的阻值______，电路中的电流增大，电磁铁的磁性______，在衔铁的作用下，开启自动除尘模式。若图中a、b一个是除尘器，一个是指示灯，则______是除尘器。
22. 图示电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω.当开关S1闭合、S2断开时，电流表示数为0.3A；当开关S1、S2均闭合时，电流表示数变为0.5A.求：
(1)电源电压；
(2)电阻R2的阻值；
(3)当开关S1、S2均闭合时，电路消耗的总功率．
23. 小程在做“测量小灯泡电功率”的实验时，所用器材有：一个电压为6V的电源，一个额定电压为2.5V的小灯泡(电阻约为10Ω)，电流表、电压表、开关各一个，两个规格分别为“10Ω1A”和“30Ω0.5A”的滑动变阻器R1、R2，导线若干。电路图如图所示。请你完成下列内容。
(1)为了顺利完成实验，他应选用的滑动变阻器规格为______。(选填“R1”或“R2”)
(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到______端。(选填“a”或“b”)
(3)他连好电路闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，其故障原因可能是______.(选填字母)
A.小灯泡短路了
B.小灯泡与灯座接触不良
C.滑动变阻器与导线接触不良
(4)他调整电路后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测得小灯泡的额定功率，应将滑片P向______(选填“a”或“b”)端滑动。
(5)他通过移动滑片P，分别记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成了如图所示的U−I图象，小灯泡的额定功率为______ W。
(6)进一步分析图象，他发现小灯泡的电阻不断变化，这是因为灯丝的电阻与______有关。
24. 现要测量阻值约为500Ω的电阻Rx的具体阻值，提供的器材如下：待测电阻，两节旧干电池(不计电池内阻)，两个开关S1、S2，导线若干。另外，还有可供选择的以下器材：
A.电流表A(量程：0∼0.6A)
B.电压表V(量程：0∼3V)
C.定值电阻R1(阻值：50Ω)
D.定值电阻R2(阻值：300Ω)
E.定值电阻R3(阻值：5Ω)
为进行较准确的测量，请你从A、B、C、D、E五个实验器材中再选择两个器材，并根据要求解答下列问题：
(1)请将实验电路图画在虚线框中，并标明所选用定值电阻的符号；
(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；
(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. 如图所示，小灯泡L上标有“6V3W”字样，电流表量程为0−0.6A，电压表量程为0−15V，变阻器R的最大电阻为120Ω.只闭合S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra，且Ra：R0=6：5，灯L正常发光，电流表示数为Ia.只闭合S2，移动滑片，当滑片置于b点时，电流表示数为Ib.此时电压表示数与滑片置于a点时相等，Ia：Ib=5：3.(灯丝电阻不随温度变化)求：
(1)小灯泡的电阻；
(2)定值电阻R0和电源电压U；
(3)在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，变阻器连入电路的最小电阻为多少？在电表的示数不超过量程，只闭合S2时，电路消耗的最小功率为多少？
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A、喝冷饮解暑，属于热传递改变物体内能，故A错误；
B、热水袋取暖，属于热传递改变物体内能，故B错误；
C、烈日下的沙子烫脚，属于热传递改变物体的内能，故C错误；
D、汽车内燃机的压缩冲程，活塞压缩气缸内气体做功，使气体的内能增大，属于做功改变物体内能，故D正确。
故选：D。
做功与热传递是改变物体内能的两种方式，做功过程是能量的转化过程，热传递是能量的转移过程。
本题考查了改变物体内能方式的判断，知道内能改变过程中发生的是能量的转化还是能量的转移是正确解题的关键。
2.【答案】A
【解析】解：运动鞋的橡胶底、玻璃杯、塑料直尺都属于绝缘体，大地能够导电，属于导体，故A符合题意，BCD不合题意。
故选：A。
根据导电性的不同，材料可分为导体，半导体，绝缘体三大类，容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体。
本题考查了导体和绝缘体的概念。对于常见的导体和绝缘体可以联系它们在日常生活和工业生产中的应用来记忆，不要死记硬背。
3.【答案】A
【解析】解：A、根据安培定则可知，图中的左端为N极，右端为S极，磁感线在磁体内部由S极出发回到N极，故A错误；
B、图中的左端为N极，右端为S极，磁感线由N极出发回到S极，故B正确；
C、图中的磁感线从N极出发，故C正确；
D、地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极，磁感线该从N极出发，回到磁铁的S极，故D正确；
故选：A。
解决此题要知道磁感线是闭合曲线，磁铁外部的磁感线是从北极出来，回到磁铁的南极，内部是从南极到北极。
解决此题要结合磁感线及其特点进行分析解答，应属基础性题目。
4.【答案】D
【解析】解：新能源又称非常规能源．是指传统能源之外的各种能源形式．指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
故ABC都属于新能源开发措施，D中燃煤发电会产生废物、废气污染环境，与节能环保，低碳生活不相符，不属于开发新能源措施。
故选：D。
新能源又称非常规能源．是指传统能源之外的各种能源形式．指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
本题考查新能源的有关知识，属于对基础知识的考查，难度不大。
5.【答案】D
【解析】解：电磁波可以在真空中传播，探测器将火星相关信息及时发送回来是利用电磁波。
故选：D。
电磁波可以传递信息。
本题考查了电磁波的应用，属于基础题。
6.【答案】B
【解析】解：
A、导体AB在磁场中水平运动时，做切割磁感线运动，可以在电路中产生电流，故研究的是电磁感应，故A错误；
B、放入磁场的导体通电后，在磁场的作用下产生运动，说明电流在磁场中受磁场力的作用，故B正确；
C、两电磁铁串联，通过的电流相同、线圈匝数不同，研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，故C错误；
D、当通电导体放在小磁针上方时，小磁针会产生偏转，研究的是电流的磁效应，故D错误。
故选：B。
看清各图物理情景，根据各实验原理逐一分析判断。
看清题干图片所示物理情景，熟知各实验的原理、现象，是解题的关键。
7.【答案】D
【解析】
【分析】
(1)灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
(2)三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
【解答】
开关和电灯要串联在电路中，火线首先过开关，然后再进入螺口灯泡顶端的金属点，最后螺口灯泡的螺旋套要接在零线上；三孔插座的接法是上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，且三孔插座与电灯要并联，故D正确。选D。
8.【答案】C
【解析】解：A、半导体收音机的工作电流很小，在50mA左右，故A与实际相符；
B、我国的家庭电路的电压为220V，故B与实际相符；
C、手电筒灯丝的电阻在10Ω左右，故C与实际不相符；
D、家用空调属于大功率用电器，功率在1000W左右，故D与实际相符。
故选：C。
(1)半导体收音机的工作电流很小，远小于1A；
(2)我国的家庭电路的电压为220V；
(3)对手电筒灯丝的电阻作出估测；
(4)家用空调属于大功率用电器，在1000W左右。
本题主要考查了对一些电学物理量的估测能力，对于电流、电阻、电功率的估测有一定难度，应多注意积累。
9.【答案】B
【解析】解：A.电流通过导体产生的热量不能直接显示出来，容器中空气会由于热胀冷缩而出现高度差，由此反映出产生的热量多少，故选项A说法正确；
B.容器中气体的内能增大是通过电阻丝将热量传递给气体的，故气体内能增大是通过热传递的方式改变的，故选项B说法错误；
C.甲图中电阻之比为：R1：R2=5Ω：10Ω=1：2；串联电路中电流相等，故电流之比为：I1：I2=1：1；图甲中电阻产生热量之比为：Q1Q2=I12R1tI22R2t=R1R2=12；
D.图乙中容器中电阻相等，根据串并联电路关系可知，他们的电流不等，并联电阻支路中电流为干路电流的一半，两边容器中电阻的电流不同，可以用来探究产生热量与电流大小的关系，故选项D说法正确。
故选：B。
本题主要考察探究电流通过导体时产生热量的多少与那些因素有关的实验。
10.【答案】D
【解析】解：①若两灯串联，
通过两灯的电流：I1=I2=0.2A，I1：I2=1：1；
∵U1=I1R1=0.2A×20Ω=4V，
U2=U−U1=6V−4V=2V，
∴U1：U2=4V：2V=2：1，
R1：R2=U1：U2=2：1；
②若两灯并联，
则U1=U2=6V，U1：U2=1：1；
R2=U2I2=6V0.2A=30Ω，
R1：R2=20Ω：30Ω=2：3，
I1：I2=R2：R1=30Ω：20Ω=3：2；
由上分析可知①②③④都有可能。
故选：D。
两灯由两种连接方式：
①若两灯串联，则通过两灯的电流相等，知道通过L2的电流，即L1的电流，利用欧姆定律可求加在L1两端的电压，再利用串联电路的分压关系求加在L2两端的电压，进而得出两灯的电阻关系；
②若两灯并联，则L1、L2两端的电压相等，知道通过L2的电流，利用欧姆定律可求L2的电阻，再利用并联电路的分流关系求两灯的电阻关系。
本题考查了学生对欧姆定律、串联电路的特点、并联电路的特点的掌握和运用，确定两灯有两种连接方式是本题的关键。
11.【答案】BCD
【解析】解：A、信鸽通过辨别地磁场的强弱变化来定向的，故A正确；
B、物理学家奥斯特首次揭开电与磁的关系，故B错误；
C、为了形象地描述磁场的性质，物理学中引入了磁感线，但磁感线不是真实存在的，故C错误；
D、电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈的匝数和有无铁芯都有关，故D错误。
故选：BCD。
(1)地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场；
(2)奥斯特实验通过小磁针偏转说明了通电导体周围存在磁场，首次揭开电与磁的关系；
(3)为了形象地描述磁场的性质，物理学中引入了磁感线；
(4)影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小、线圈的匝数和有无铁芯。
此题考查了电和磁中的各种现象，在学习过程中，一定要掌握各实验的现象及结论，并且要找出其不同进行区分。
12.【答案】C
【解析】解：
AB、闭合开关，看见L1发光，L2不发光；用灯泡L3替换L1，发现L2和L3同时发光，因为替换的是发光的灯泡，替换后原来不发光的灯泡L2也发光了，说明灯泡L2的灯丝没有断；
若原来L1和L2并联，用灯泡L3替换L1后，根据并联电路中各支路互不影响的特点可知，对L2支路无影响，L2应该仍然不发光，而替换后发现L2和L3同时发光，所以两灯泡不是并联，即原来L1和L2是串联的，则替换后L2和L3是串联的，原来L2不发光是因为L2的实际功率太小造成的，故AB错误；
CD、替换前后的电路图如图所示，
原来L2不发光是因为L2的实际功率太小，现在L2发光，说明L2的实际功率增大了，L2的阻值不变，则由P=I2R可知，替换后电路中电流增大了，电源电压不变，根据P=UI可知，电路的总功率变大，故D错误。
原来的总电阻R=R1+R2，现在的总电阻R′=R2+R3，
因替换后电路中电流增大了，根据欧姆定律可知电路的总电阻减小了，
所以由前后两次总电阻的表达式可知R3
AB、闭合开关，看见L1发光，L2不发光；用灯泡L3替换L1，发现L2和L3同时发光，因为替换的是发光的灯泡，替换后原来不发光的灯泡L2也发光了，据此可知灯泡L2的灯丝有没有断了的可能性；
原来L1和L2并联，用灯泡L3替换L1后，根据并联电路中各支路互不影响的特点可知，对L2支路无影响，L2应该仍然不发光，而替换后发现L2和L3同时发光，所以两灯泡不是并联，则L1和L2是串联的，从而判断此时L2和L3的连接方式；
CD、原来L2不发光是因为L2的实际功率太小，现在L2发光，说明L2的实际功率增大了，L2的阻值不变，则由P=I2R可知替换后电路中电流的变化，根据P=UI可知总功率的变化；
根据替换后电路中电流的变化，由欧姆定律可知电路中总电阻的变化，结合串联电路电阻的规律分析L1的电阻与L3的电阻的大小关系。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用，注意灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定。
13.【答案】BC
【解析】解：由电路图可知，闭合开关S，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。
A.因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由I=UR可得，电压表示数的变化量U2−U1=(U−I2R0)−(U−I1R0)=(I1−I2)R0，
则R0=U2−U1I1−I2，故A错误；
BC.因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压U=I(R+R0)，整理可得：1I=1UR+R0U，
由1I=kR+b可得：k=1U，b=R0U，
则bU=R0，b=R0U=1UR0=kR0，故BC正确；
D.电阻箱消耗的功率变化量：P2−P1=U2I2−U1I1≠(U1+U2)(I2−I1)，故D错误。
故选：BC。
由电路图可知，闭合开关S，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。
(1)根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电压表示数的变化量，从而求出R0的阻值；
(2)根据电阻的串联和欧姆定律表示出1I和R的关系式，然后结合1I=kR+b得出k、b的值；
(3)利用P=UI求出电阻箱消耗的功率变化量。
本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，正确得出1I=kR+b中k、b的值是关键。
14.【答案】并 火
【解析】解：(1)家庭电路中，电视机和电冰箱可以互不影响，又能独立正常工作，所以两者的连接方式是并联；
(2)用测电笔辨别火线与零线时，使测电笔发光的是火线，不发光的是零线。
故答案为：并；火。
(1)家庭电路中的火线与零线之间的电压为220V，电视机和电冰箱正常工作时的电压也为220V，且能独立工作、互不影响，据此进行解答；
(2)辨别火线和零线用试电笔，试电笔接触火线时氖管发光的是火线，氖管不发光的是零线。
本题考查了家庭电路的连接和测电笔的作用，属于识记内容，比较简单。
15.【答案】失去 ②
【解析】(1)与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为玻璃棒失去负电子；
(2)丝绸摩擦过的玻璃棒接触金属球时，是箔片上的电子转移到玻璃棒上，所以②正确。
故答案为：失去；②。
(1)物理学中把丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷规定为正电荷；
(2)用电器检验物体是否带电时，带电体与金属球接触时，是电子发生转移。
明确摩擦起电的实质验电器的原理，是解答此题的关键。
16.【答案】18.21.2
【解析】解：(1)开始时电能表的读数为300.3kW⋅h，现在电能表的读数为318.5kW⋅h，
小明家这段时间消耗的电能W=318.5kW⋅h−300.3kW⋅h=18.2kW⋅h；
(2)电能表的转盘转了30r消耗的电能：
W=301500kW⋅h=0.02kW⋅h，
她家所有用电器的总功率：
P=Wt=0.02kW⋅h160h=1.2kW。
故答案为：18.2；1.2。
(1)电能表显示的数字中最后一位是小数，单位为kW⋅h，两次示数之差即为小明家这段时间消耗的电能；
(2)1500r/(kW⋅h)表示的含义是：每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转1500转，据此求出电能表的转盘转过30r消耗的电能，根据P=Wt求出该用电器的功率。
本题考查了电能表的读数和电功率的计算，明确电能表参数的含义是关键。
17.【答案】6.6×104 更大
【解析】解：电炉通电60s产生的热量：
Q=W=U2Rt=(220V)244Ω×60s=6.6×104J；
线路连接处接触不良时，电流通过时受到的阻碍作用增大，即该处的电阻增大，而导线连接处与其他导线串联在电路中，通过的电流和通电时间都是相同的，由焦耳定律可知线路连接处产生的热量多而容易引发火灾。
故答案为：6.6×104；更大。
知道电炉的电阻和电压以及通电时间，根据Q=W=U2Rt求出产生的热量；
由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比；因为导线连接处与其他导线串联在电路中，通过的电流和通电时间都是相同的，由焦耳定律可知电阻大的产生的热量越多，据此分析。
本题考查了电热公式和焦耳定律的灵活应用，关键要知道线路连接处接触不良时电阻增大。
18.【答案】定值电阻 变小
【解析】解：(1)电流与电压和电阻都有关系。研究电流与电压的关系，需要保持电阻一定。而小灯泡灯丝电阻随温度变化而变化。所以在M、N之间需要连入定值电阻；
(2)图中M、N之间若接入定值电阻，闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路电阻减小。因为串联电路中用电器两端电压与其阻值成正比，所以滑动变阻器两端电压变小。
故答案为：(1)定值电阻；(2)变小。
(1)探究电流与电压关系，需要保持电阻一定；灯丝电阻与温度有关，随温度的升高而增大；
(2)在串联电路中，用电器两端电压与其阻值成正比。
此题考查了影响电阻的因素、探究电流与电压关系实验过程及串联电路的特点，涉及到的知识点较多，难度不大。
19.【答案】甲 1：2
【解析】解：(1)由P=UI=U2R可得，两灯的电阻分别为：
R甲=U甲2P额甲=(6V)26W=6Ω，R乙=U乙2P额乙=(3V)23W=3Ω，
若两灯串联，因串联电路中电流处处相等，R甲>R乙，由P=I2R可得P甲实>P乙实；
(2)若并联接在该电源两端，并联电路中各支路两端电压相等，即U并甲=U并乙，
由P=UI=U2R可得，两灯消耗的功率之比：
P并甲：P并乙=U并甲2R甲：U并乙2R乙=R乙R甲=3Ω6Ω=12。
故答案为：甲；1：2。
(1)由灯泡铭牌计算灯泡电阻，灯泡的明暗是由其实际功率决定的，据此计算；
(2)根据并联电路的特点，由P=UI=U2R进行计算。
本题考查串并联电路特点的综合运用，要熟练运用串并联电路的规律，掌握用电器正常工作时的特点。
20.【答案】解：(1)由图知，水的末温为42℃，水吸收的热量：
Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×5kg×(42℃−20℃)=4.62×105J；
(2)因为不计热量损失，所以足浴器消耗的电能：
W=Q吸=4.62×105J，
由图知，足浴器的加热功率为880W，
由P=Wt可知，加热所用时间：
t=WP=4.62×105J880W=525s。
答：(1)足浴器加入质量为5kg，初温为20℃的水，当水温达到控制面板上显示的温度时，水吸收的热量是4.62×105J；
(2)加热所用时间是525s。
【解析】(1)由图知，水的末温，根据Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量；
(2)由图知，足浴器的加热功率，不计热量损失，根据W=Q吸求足浴器消耗的电能，根据P=Wt计算加热时间。
本题以足浴器为情景考查了吸热公式和电功率公式的灵活应用，难度适中。
21.【答案】N 北 电磁感应 发电机 不改变 减小 增强 b
【解析】解：
(1)若静止时针尖指向地理位置的北方，说明指向地磁南极附近，则针尖是简易指南针的N极。无论如何转动底座，磁针静止时N极指向是不变的，所以针尖N极还是指向地理北方。
(2)如图2所示，当导体ab向右运动时，ab做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流，会观察到的现象是电流表指针偏转，这是磁生电现象，即电磁感应现象，工农业生产中的发电机就应用了此原理；
感应电流的方向与导体运动的方向、磁场方向有关，对调N、S极，ab向左运动时，感应电流的方向不变，则电流表指针的偏转方向不改变。
(3)当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上时，电路中的电流增大，根据欧姆定律可知光敏电阻的阻值减小；
当电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁，使动触点和下面的静触点接触，开启自动除尘模式，所以下面的b是除尘器，上面的a是指示灯。
故答案为：
(1)N；北。(2)电磁感应；发电机；不改变。(3)减小；增强；b。
(1)地球是个巨大的磁体，地磁南极的地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。
(2)产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动；发电机的制作原理就是电磁感应现象。感应电流的方向与导体运动的方向、磁场方向有关。
(3)电磁继电器就是一个自动控制电路通断的开关，根据电磁继电器的工作原理来分析解答。
本题考查的是学生对地理南北极和地磁南北极区分，电磁感应现象、电磁继电器工作原理的理解和掌握，基础性题目。
22.【答案】解：(1)当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，
电源的电压U=I1R1=0.3A×20Ω=6V；
(2)当开关S1、S2均闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电流规律可知，通过电阻R2的电流
I2=I−I1=0.5A−0.3A=0.2A，
R2=UI2=6V0.2A=30Ω；
(3)当开关S1、S2均闭合时，电路消耗的总功率，
P=UI=6V×0.5A=3W.
答：(1)电源电压为6V；
(2)电阻R2的阻值为30Ω；
(3)当开关S1、S2均闭合时，电路消耗的总功率为3W.
【解析】(1)当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；
(2)当开关S1、S2均闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流；根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流，根据欧姆定律求出电阻R2的阻值；
(3)根据P=UI求出当开关S1、S2均闭合时，电路消耗的总功率．
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，关键是开关闭合前后电路连接的判断，是一道难度不大的计算题．
23.【答案】R2 bBa0.5温度
【解析】解：(1)额定电压为2.5的小灯泡(电阻约为10Ω)，由欧姆定律，灯的额定电流约为：
I=ULRL=2.5V10Ω=0.25A；
根据串联电路的规律及欧姆定律I=UR，灯正常发光时变阻器连入电路的电阻：
R滑=U−ULI=6V−2.5V0.25A=14Ω>10Ω，故选用“30Ω0.5A”的滑动变阻器R2；
(2)为了保护电路闭合开关前滑片在阻值最大处，即b端；
(3)灯泡不亮，故障可能是电路断路，也可能是灯泡短路；
电流表无示数，说明电路断路；
电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连；因此故障为灯泡断路或小灯泡与灯座接触不良，故B符合题意，AC不符合题意；
(3)若要测量小灯泡的额定功率，应该使灯泡两端的电压由2.2V增大到2.5V，则电路中的电流也要相应地增大，此时滑动变阻器接入的电阻应减小，因此滑片应向a端移动；
(4)由图知，当灯泡正常发光时的电流为0.2A，
则灯泡的额定功率：P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W；
(5)灯泡两端电压增大时，灯泡的实际功率也增大，灯丝的温度升高，电阻变大，所以，造成小灯泡灯丝电阻大小的变化的原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大(或灯泡的电阻受温度的影响)。
故答案为：(1)R2；(2)b；(3)B；(4)a；(5)0.5；(6)温度。
(1)根据小灯泡额定电压为2.5V(电阻约为10Ω)，由欧姆定律得出灯的额定电流，根据串联电路的规律及欧姆定律得出灯正常发光时变阻器连入电路的电阻，据此确定选用的滑动变阻器；
(2)为了保护电路闭合开关前滑片在阻值最大处；
(3)电流表没有示数，说明电路为断路；电压表有示数，说明小灯泡断路；
(4)若要想测量灯泡的额定功率，灯泡两端的电压要增大到2.5V，则灯泡电流要增大，电路电阻要变小，从而确定滑片移动的方向；
(5)由图读出小灯泡在额定电压下的电流，由电功率公式P=UI求出灯泡的功率；
(6)灯丝的电阻随温度的变化而变化不是一个定值。
本题测量小灯泡电功率，考查器材的选择、常见故障的分析、电功率的计算、影响电阻大小的因素等知识，是一道中考常见题。
24.【答案】解：2节旧干电池，电源电压小于3V，故选用电压表V1(0∼3V)，测量时要求电表示数必须超过量程的一半，因待测电阻约为500Ω，根据串联电路的分压原理，故选用电压表V1(0∼3V)与较小的电阻R2并联；为测量出电源电压，将开关S1与待测电阻并联，故选用的器材是B、D；
(1)待测电阻与R2串联，开关S1与待测电阻并联，开关S2控制整个电路，电压表与待测电阻并联，如下图所示：
；
(2)①闭合S1、S2，记下电压表示数U；②再断开S1，记下电压表示数U2；
(3)闭合S1、S2，待测电阻短路，故电源电压为U；再断开S1，两电阻串联，根据欧姆定律可得电路中的电流为：I=U2R2，
根据串联电路的规律和欧姆定律可得待测电阻为：Rx=UxI=U−U2U2R2=U−U2U2×300Ω；
故答案为：(1)如上图所示；(2)①闭合S1、S2，记下电压表示数U；②再断开S1，记下电压表示数U2；(3)Rx=U−U2U2×300Ω。
【解析】(1)待选器材中选用电压表和已知电阻起到电流表的测量作用，将待测电阻和已知电阻串联，画出电路图；
(2)先测量出电源电压，再测量出两电阻串联时定值电阻的电压；
(3)根据串联电路的规律和欧姆定律得出待测电阻Rx的字母表达式。
本题考查了伏安法测量电阻的实验，主要考查电路的连接和实验步骤、欧姆定律的计算等知识，电路设计是难点。
25.【答案】解：
(1)已知U额=6V，P额=3W，根据P=U2R可得灯泡的电阻：
RL=U额2P额=(6V)23W=12Ω。
(2)只闭合S2时，滑动变阻器R和定值电阻R0串联，当滑片置于b点时，设电压表示数为Ub，此时变阻器接入电路的阻值为Rb，
根据欧姆定律可得，此时电路中电流(即电流表示数)为Ib=UbRb，
则根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得电源电压：
U=Ib(Rb+R0)=UbRb(Rb+R0)-----------①
只闭合S1时，滑动变阻器R和灯泡L串联，当滑片置于a点时，设电压表示数为Ua，此时变阻器接入电路的阻值为Ra，此时电路中电流(即电流表示数)为Ia=UaRa，
由题意可知Ia：Ib=5：3，
即：UaRa：UbRb=5：3，
已知滑片置于a、b点时电压表示数相等，即Ua=Ub，
所以，5Ra=3Rb，已知Ra：R0=6：5，
则Ra=65R0-------------②
所以，Rb=2R0----------③
根据串联电路的电阻特点和欧姆定律得：
U=Ia(Ra+RL)=53Ib(Ra+RL)=53×UbRb×(Ra+12Ω)---------④
联立①②③④解得：R0=20Ω，U=18V；
(3)只闭合S1时，滑动变阻器R和灯泡L串联，
电流表量程为0−0.6A，灯泡的额定电流I额=U额RL=6V12Ω=0.5A，
则电流表的最大示数大于灯泡的额定电流，所以电路中的最大电流应等于灯泡的额定电流0.5A，
根据欧姆定律可得，最小总电阻：R总小=UI最大=18V0.5A=36Ω，
因为串联电路的总电阻等于各电阻之和，
所以变阻器连入电路的最小电阻为：R滑小=R总小−RL=36Ω−12Ω=24Ω；
只闭合S2时，滑动变阻器和定值电阻R0串联，要使电路消耗的功率最小，则滑动变阻器连入电路的阻值最大，设变阻器连入电阻的最大值为R最大，此时变阻器两端的电压可以达到电压表的最大量程15V，
根据串联电路的电流特点和欧姆定律得：U−U最大R0=U最大R最大，
即：18V−15V20Ω=15VR最大，
解得R最大=100Ω，
而变阻器R的最大电阻为120Ω，即滑动变阻器连入电路的阻值可以最大达到100Ω；
则电路中的电流最小为：I最小=U最大R最大=15V100Ω=0.15A，
电路消耗的最小功率：P最小=UI最小=18V×0.15A=2.7W。
答：(1)小灯泡的电阻为12Ω；
(2)定值电阻R0为20Ω，电源电压为18V；
(3)只闭合S1时，变阻器连入电路的最小电阻为24Ω；只闭合S2时，电路消耗的最小功率为2.7W。
【解析】(1)根据小灯泡的额定电压和额定功率利用P=U2R即可求灯泡的电阻；
(2)根据滑片在a、b处时变阻器的电压和电阻，根据欧姆定律求出电流Ia和Ib，根据滑片置于a、b点时电压表示数相等、Ia：Ib=5：3和Ra：R0=6：5求出Ra、Rb与R0的关系式；
根据串联电路的电压特点和电源电压不变列出关于Ra、Rb、R0的等式，结合Ra、Rb与R0的关系式解方程即可。
(3)只闭合S1时，在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，得出电路中的最大电流，利用欧姆定律和串联电路的电阻特点即可求变阻器连入电路的最小电阻；
只闭合S2时，滑动变阻器和定值电阻R0串联，则滑动变阻器两端的电压可以达到电压表的最大量程15V，由此可求出滑动变阻器需要连入的最大阻值，与变阻器R的最大电阻为120Ω比较，判断出滑动变阻器能连入的最大阻值，然后即可求出电流，利用P=UI求消耗的最小功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，关键是分析比较在电表的示数不超过量程和灯泡两端的电压不超过额定值的条件，知道二者如何才能满足这个条件。
2021-2022学年天津市河北区九年级（上）期末物理试卷（开学）
1. 下列实例属于做功改变内能的是( )
A. 喝冷饮解暑 B. 用热水袋取暖
C. 烈日下的沙子烫脚 D. 汽车内燃机的压缩冲程
2. 下列物体中，通常情况下属于导体的是( )
A. 大地 B. 运动鞋的橡胶底 C. 玻璃杯 D. 塑料直尺
3. 下列四个图中，磁感线方向标注错误的是( )
A. B.
C. D.
4. 我国在新能源开发与利用方面走在了世界前列，为全球环境保护做出了较大贡献。下面所列举的项目中，不属于开发新能源措施的是( )
A. 太阳能发电 B. 风力发电 C. 和平利用核能 D. 燃煤发电
5. 2021年5月15日7时18分中国天问一号火星探测器成功着陆火星，并及时传回大量火星表面的图片资料信息。探测器将火星相关信息及时发送回来是利用( )
A. 光缆 B. 次声波 C. 超声波 D. 电磁波
6. 如图是有关电与磁实验的装置图，其中用来探究磁场对电流作用的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示，将电灯、开关和插座接入家庭电路中，接线正确的是( )
A. B.
C. D.
8. 下列有关电流、电压、电阻、电功率的数值与实际不相符的是( )
A. 半导体收音机的工作电流约为50mA B. 我国的家庭电路的电压为220V
C. 手电筒小灯泡灯丝的电阻约为0.05Ω D. 家用空调的电功率约为1000W
9. 如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法错误的是( )
A. U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故
B. 通电后透明容器中气体的内能增大是通过做功的方式改变的
C. 图甲中，通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是1：2
D. 图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系
10. 灯L1和灯L2连接在电压为6V的电源上(电路中无其他用电器，且电源电压保持不变，L1和L2电阻不随温度变化)，L1的电阻为20Ω，两灯均发光时，测得L2中的电流为0.2A，则下列判断正确的是( )
①L1和L2两端的电压之比可能是1：1②L1和L2的电阻之比可能是2：3
③L1和L2的电阻之比可能是2：1④L1和L2中的电流之比可能是1：1。
A. 只有①和② B. 只有③和④ C. 只有①②③ D. ①②③④均正确
11. 下列有关电和磁的说法中错误的是( )
A. 信鸽的飞翔是依靠地磁场进行定向 B. 物理学家安培首次揭开电与磁的关系
C. 磁感线是真实存在的 D. 电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
12. 如图所示的电路板，正面只有一个开关和两个灯泡，电源及导线均在电路板背面。闭合开关，看见L1发光，L2不发光。用灯泡L3替换L1，发现L2和L3同时发光，忽略温度对灯丝的影响。下列判断错误的是( )
A. L3和L2是并联的 B. L2不发光的原因是灯丝断了
C. L1的电阻大于L3的电阻 D. L3替换L1后，电路的总功率变小
13. 如图甲所示，电源电压U恒定不变，R0为定值电阻，R为电阻箱。闭合开关S，改变电阻箱的阻值，记录多组电流表和电阻箱的示数分别为I和R，然后输入计算机绘制出1I与R的关系图象，如图乙所示。已知图象的函数表达式为1I=kR+b(式中k和b均为已知量)。当电阻箱阻值为R1时，电压表示数为U1，电流表示数为I1，电阻箱消耗的功率为P1；当电阻箱阻值为R2时，电压表示数为U2，电流表示数为I2，电阻箱消耗的功率为P2，下列说法中正确的是( )
A. R0=U2−U1I2−I1 B. bU=R0
C. b=kR0 D. P2−P1=(U1+U2)(I2−I1)
14. 家庭电路中，电视机和电冰箱______ 联，用测电笔辨别火线与零线时，能使测电笔发光的是______ 线。
15. 丝绸摩擦过的玻璃棒带正电是因为玻璃棒______(选填“得到”或“失去”)电子；用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器，验电器金属箔张开，如图所示。接触瞬间______(选填序号即可：①“有正电荷从玻璃棒转移到验电器”、②“有电子从验电器转移到玻璃棒”或③“没有电荷转移”)。
16. 小明学习了电能表的知识后，回到家里观察电能表的示数是，过一段时间后，小明家电能表的示数如图所示，则小明家这段时间消耗的电能是______kW⋅h；若小明只让家中一个用电器工作，观察到1min电能表的转盘转了30转，则该用电器的功率是______kW。
17. 现把一个电阻为44Ω的电炉接入电压为220V的电路中，通电60s产生的热量为______J；我们连接家庭电路时，要注意检查线路连接处的情况。若接触不良，电流通过时会产生更多的热量而引发火灾，这是因为连接处的电阻比接触良好时______(选填“更大”或“更小”)。
18. 小科利用器材探究通过M、N之间导体的电流与电压的关系，部分电路如图所示。
(1)图中M、N之间应连入______ (填“定值电阻”或“小灯泡”)；
(2)图中M、N之间若接入定值电阻，闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器两端的电压______ (填变化情况)。
19. 电源电压为3V，分别将标有“6V 6W”和“3V 3W”的甲、乙两只灯泡串联接在该电源两端，______ 灯实际功率大；若并联在该电源两端，两灯消耗的功率之比P甲：P乙=______ 。(忽略温度对灯丝电阻的影响)
20. 小明给爷爷网购了一台额定电压为220V的双挡位电热足浴器。足浴器某次正常工作加热时的控制面板显示如图所示。(不计热量损失)求：
(1)足浴器加入质量为5kg，初温为20℃的水，当水温达到控制面板上显示的温度时，水吸收的热量是多少？
(2)加热所用时间是多长？[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
21. 亲爱的同学们，请你完成以下问题。
(1)如图1所示，是利用被磁化的缝衣针制成的简易指南针。若静止时针尖指地理位置的北方，则针尖是简易指南针的______极。此时，将指南针底座逆时针旋转90∘，针尖静止时将指向地理位置的______方。
(2)如图2所示，当导体ab向右运动时，观察到电流表指针向左偏转，这是______现象，生活中的______(选填“电动机”或“发电机”)就应用了此原理。如果对调N、S极，ab向左运动时，电流表指针的偏转方向______(选填“改变”或“不改变”)。
(3)如图3所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃量较少时，光源发出来的光被挡板挡住了。当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光电阻上，光敏电阻的阻值______，电路中的电流增大，电磁铁的磁性______，在衔铁的作用下，开启自动除尘模式。若图中a、b一个是除尘器，一个是指示灯，则______是除尘器。
22. 图示电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω.当开关S1闭合、S2断开时，电流表示数为0.3A；当开关S1、S2均闭合时，电流表示数变为0.5A.求：
(1)电源电压；
(2)电阻R2的阻值；
(3)当开关S1、S2均闭合时，电路消耗的总功率．
23. 小程在做“测量小灯泡电功率”的实验时，所用器材有：一个电压为6V的电源，一个额定电压为2.5V的小灯泡(电阻约为10Ω)，电流表、电压表、开关各一个，两个规格分别为“10Ω1A”和“30Ω0.5A”的滑动变阻器R1、R2，导线若干。电路图如图所示。请你完成下列内容。
(1)为了顺利完成实验，他应选用的滑动变阻器规格为______。(选填“R1”或“R2”)
(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到______端。(选填“a”或“b”)
(3)他连好电路闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，其故障原因可能是______.(选填字母)
A.小灯泡短路了
B.小灯泡与灯座接触不良
C.滑动变阻器与导线接触不良
(4)他调整电路后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测得小灯泡的额定功率，应将滑片P向______(选填“a”或“b”)端滑动。
(5)他通过移动滑片P，分别记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成了如图所示的U−I图象，小灯泡的额定功率为______ W。
(6)进一步分析图象，他发现小灯泡的电阻不断变化，这是因为灯丝的电阻与______有关。
24. 现要测量阻值约为500Ω的电阻Rx的具体阻值，提供的器材如下：待测电阻，两节旧干电池(不计电池内阻)，两个开关S1、S2，导线若干。另外，还有可供选择的以下器材：
A.电流表A(量程：0∼0.6A)
B.电压表V(量程：0∼3V)
C.定值电阻R1(阻值：50Ω)
D.定值电阻R2(阻值：300Ω)
E.定值电阻R3(阻值：5Ω)
为进行较准确的测量，请你从A、B、C、D、E五个实验器材中再选择两个器材，并根据要求解答下列问题：
(1)请将实验电路图画在虚线框中，并标明所选用定值电阻的符号；
(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；
(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. 如图所示，小灯泡L上标有“6V3W”字样，电流表量程为0−0.6A，电压表量程为0−15V，变阻器R的最大电阻为120Ω.只闭合S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra，且Ra：R0=6：5，灯L正常发光，电流表示数为Ia.只闭合S2，移动滑片，当滑片置于b点时，电流表示数为Ib.此时电压表示数与滑片置于a点时相等，Ia：Ib=5：3.(灯丝电阻不随温度变化)求：
(1)小灯泡的电阻；
(2)定值电阻R0和电源电压U；
(3)在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，变阻器连入电路的最小电阻为多少？在电表的示数不超过量程，只闭合S2时，电路消耗的最小功率为多少？
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A、喝冷饮解暑，属于热传递改变物体内能，故A错误；
B、热水袋取暖，属于热传递改变物体内能，故B错误；
C、烈日下的沙子烫脚，属于热传递改变物体的内能，故C错误；
D、汽车内燃机的压缩冲程，活塞压缩气缸内气体做功，使气体的内能增大，属于做功改变物体内能，故D正确。
故选：D。
做功与热传递是改变物体内能的两种方式，做功过程是能量的转化过程，热传递是能量的转移过程。
本题考查了改变物体内能方式的判断，知道内能改变过程中发生的是能量的转化还是能量的转移是正确解题的关键。
2.【答案】A
【解析】解：运动鞋的橡胶底、玻璃杯、塑料直尺都属于绝缘体，大地能够导电，属于导体，故A符合题意，BCD不合题意。
故选：A。
根据导电性的不同，材料可分为导体，半导体，绝缘体三大类，容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体。
本题考查了导体和绝缘体的概念。对于常见的导体和绝缘体可以联系它们在日常生活和工业生产中的应用来记忆，不要死记硬背。
3.【答案】A
【解析】解：A、根据安培定则可知，图中的左端为N极，右端为S极，磁感线在磁体内部由S极出发回到N极，故A错误；
B、图中的左端为N极，右端为S极，磁感线由N极出发回到S极，故B正确；
C、图中的磁感线从N极出发，故C正确；
D、地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极，磁感线该从N极出发，回到磁铁的S极，故D正确；
故选：A。
解决此题要知道磁感线是闭合曲线，磁铁外部的磁感线是从北极出来，回到磁铁的南极，内部是从南极到北极。
解决此题要结合磁感线及其特点进行分析解答，应属基础性题目。
4.【答案】D
【解析】解：新能源又称非常规能源．是指传统能源之外的各种能源形式．指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
故ABC都属于新能源开发措施，D中燃煤发电会产生废物、废气污染环境，与节能环保，低碳生活不相符，不属于开发新能源措施。
故选：D。
新能源又称非常规能源．是指传统能源之外的各种能源形式．指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
本题考查新能源的有关知识，属于对基础知识的考查，难度不大。
5.【答案】D
【解析】解：电磁波可以在真空中传播，探测器将火星相关信息及时发送回来是利用电磁波。
故选：D。
电磁波可以传递信息。
本题考查了电磁波的应用，属于基础题。
6.【答案】B
【解析】解：
A、导体AB在磁场中水平运动时，做切割磁感线运动，可以在电路中产生电流，故研究的是电磁感应，故A错误；
B、放入磁场的导体通电后，在磁场的作用下产生运动，说明电流在磁场中受磁场力的作用，故B正确；
C、两电磁铁串联，通过的电流相同、线圈匝数不同，研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，故C错误；
D、当通电导体放在小磁针上方时，小磁针会产生偏转，研究的是电流的磁效应，故D错误。
故选：B。
看清各图物理情景，根据各实验原理逐一分析判断。
看清题干图片所示物理情景，熟知各实验的原理、现象，是解题的关键。
7.【答案】D
【解析】
【分析】
(1)灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
(2)三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
【解答】
开关和电灯要串联在电路中，火线首先过开关，然后再进入螺口灯泡顶端的金属点，最后螺口灯泡的螺旋套要接在零线上；三孔插座的接法是上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，且三孔插座与电灯要并联，故D正确。选D。
8.【答案】C
【解析】解：A、半导体收音机的工作电流很小，在50mA左右，故A与实际相符；
B、我国的家庭电路的电压为220V，故B与实际相符；
C、手电筒灯丝的电阻在10Ω左右，故C与实际不相符；
D、家用空调属于大功率用电器，功率在1000W左右，故D与实际相符。
故选：C。
(1)半导体收音机的工作电流很小，远小于1A；
(2)我国的家庭电路的电压为220V；
(3)对手电筒灯丝的电阻作出估测；
(4)家用空调属于大功率用电器，在1000W左右。
本题主要考查了对一些电学物理量的估测能力，对于电流、电阻、电功率的估测有一定难度，应多注意积累。
9.【答案】B
【解析】解：A.电流通过导体产生的热量不能直接显示出来，容器中空气会由于热胀冷缩而出现高度差，由此反映出产生的热量多少，故选项A说法正确；
B.容器中气体的内能增大是通过电阻丝将热量传递给气体的，故气体内能增大是通过热传递的方式改变的，故选项B说法错误；
C.甲图中电阻之比为：R1：R2=5Ω：10Ω=1：2；串联电路中电流相等，故电流之比为：I1：I2=1：1；图甲中电阻产生热量之比为：Q1Q2=I12R1tI22R2t=R1R2=12；
D.图乙中容器中电阻相等，根据串并联电路关系可知，他们的电流不等，并联电阻支路中电流为干路电流的一半，两边容器中电阻的电流不同，可以用来探究产生热量与电流大小的关系，故选项D说法正确。
故选：B。
本题主要考察探究电流通过导体时产生热量的多少与那些因素有关的实验。
10.【答案】D
【解析】解：①若两灯串联，
通过两灯的电流：I1=I2=0.2A，I1：I2=1：1；
∵U1=I1R1=0.2A×20Ω=4V，
U2=U−U1=6V−4V=2V，
∴U1：U2=4V：2V=2：1，
R1：R2=U1：U2=2：1；
②若两灯并联，
则U1=U2=6V，U1：U2=1：1；
R2=U2I2=6V0.2A=30Ω，
R1：R2=20Ω：30Ω=2：3，
I1：I2=R2：R1=30Ω：20Ω=3：2；
由上分析可知①②③④都有可能。
故选：D。
两灯由两种连接方式：
①若两灯串联，则通过两灯的电流相等，知道通过L2的电流，即L1的电流，利用欧姆定律可求加在L1两端的电压，再利用串联电路的分压关系求加在L2两端的电压，进而得出两灯的电阻关系；
②若两灯并联，则L1、L2两端的电压相等，知道通过L2的电流，利用欧姆定律可求L2的电阻，再利用并联电路的分流关系求两灯的电阻关系。
本题考查了学生对欧姆定律、串联电路的特点、并联电路的特点的掌握和运用，确定两灯有两种连接方式是本题的关键。
11.【答案】BCD
【解析】解：A、信鸽通过辨别地磁场的强弱变化来定向的，故A正确；
B、物理学家奥斯特首次揭开电与磁的关系，故B错误；
C、为了形象地描述磁场的性质，物理学中引入了磁感线，但磁感线不是真实存在的，故C错误；
D、电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈的匝数和有无铁芯都有关，故D错误。
故选：BCD。
(1)地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场；
(2)奥斯特实验通过小磁针偏转说明了通电导体周围存在磁场，首次揭开电与磁的关系；
(3)为了形象地描述磁场的性质，物理学中引入了磁感线；
(4)影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小、线圈的匝数和有无铁芯。
此题考查了电和磁中的各种现象，在学习过程中，一定要掌握各实验的现象及结论，并且要找出其不同进行区分。
12.【答案】C
【解析】解：
AB、闭合开关，看见L1发光，L2不发光；用灯泡L3替换L1，发现L2和L3同时发光，因为替换的是发光的灯泡，替换后原来不发光的灯泡L2也发光了，说明灯泡L2的灯丝没有断；
若原来L1和L2并联，用灯泡L3替换L1后，根据并联电路中各支路互不影响的特点可知，对L2支路无影响，L2应该仍然不发光，而替换后发现L2和L3同时发光，所以两灯泡不是并联，即原来L1和L2是串联的，则替换后L2和L3是串联的，原来L2不发光是因为L2的实际功率太小造成的，故AB错误；
CD、替换前后的电路图如图所示，
原来L2不发光是因为L2的实际功率太小，现在L2发光，说明L2的实际功率增大了，L2的阻值不变，则由P=I2R可知，替换后电路中电流增大了，电源电压不变，根据P=UI可知，电路的总功率变大，故D错误。
原来的总电阻R=R1+R2，现在的总电阻R′=R2+R3，
因替换后电路中电流增大了，根据欧姆定律可知电路的总电阻减小了，
所以由前后两次总电阻的表达式可知R3
AB、闭合开关，看见L1发光，L2不发光；用灯泡L3替换L1，发现L2和L3同时发光，因为替换的是发光的灯泡，替换后原来不发光的灯泡L2也发光了，据此可知灯泡L2的灯丝有没有断了的可能性；
原来L1和L2并联，用灯泡L3替换L1后，根据并联电路中各支路互不影响的特点可知，对L2支路无影响，L2应该仍然不发光，而替换后发现L2和L3同时发光，所以两灯泡不是并联，则L1和L2是串联的，从而判断此时L2和L3的连接方式；
CD、原来L2不发光是因为L2的实际功率太小，现在L2发光，说明L2的实际功率增大了，L2的阻值不变，则由P=I2R可知替换后电路中电流的变化，根据P=UI可知总功率的变化；
根据替换后电路中电流的变化，由欧姆定律可知电路中总电阻的变化，结合串联电路电阻的规律分析L1的电阻与L3的电阻的大小关系。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用，注意灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定。
13.【答案】BC
【解析】解：由电路图可知，闭合开关S，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。
A.因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由I=UR可得，电压表示数的变化量U2−U1=(U−I2R0)−(U−I1R0)=(I1−I2)R0，
则R0=U2−U1I1−I2，故A错误；
BC.因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压U=I(R+R0)，整理可得：1I=1UR+R0U，
由1I=kR+b可得：k=1U，b=R0U，
则bU=R0，b=R0U=1UR0=kR0，故BC正确；
D.电阻箱消耗的功率变化量：P2−P1=U2I2−U1I1≠(U1+U2)(I2−I1)，故D错误。
故选：BC。
由电路图可知，闭合开关S，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。
(1)根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电压表示数的变化量，从而求出R0的阻值；
(2)根据电阻的串联和欧姆定律表示出1I和R的关系式，然后结合1I=kR+b得出k、b的值；
(3)利用P=UI求出电阻箱消耗的功率变化量。
本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，正确得出1I=kR+b中k、b的值是关键。
14.【答案】并 火
【解析】解：(1)家庭电路中，电视机和电冰箱可以互不影响，又能独立正常工作，所以两者的连接方式是并联；
(2)用测电笔辨别火线与零线时，使测电笔发光的是火线，不发光的是零线。
故答案为：并；火。
(1)家庭电路中的火线与零线之间的电压为220V，电视机和电冰箱正常工作时的电压也为220V，且能独立工作、互不影响，据此进行解答；
(2)辨别火线和零线用试电笔，试电笔接触火线时氖管发光的是火线，氖管不发光的是零线。
本题考查了家庭电路的连接和测电笔的作用，属于识记内容，比较简单。
15.【答案】失去 ②
【解析】(1)与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为玻璃棒失去负电子；
(2)丝绸摩擦过的玻璃棒接触金属球时，是箔片上的电子转移到玻璃棒上，所以②正确。
故答案为：失去；②。
(1)物理学中把丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷规定为正电荷；
(2)用电器检验物体是否带电时，带电体与金属球接触时，是电子发生转移。
明确摩擦起电的实质验电器的原理，是解答此题的关键。
16.【答案】18.21.2
【解析】解：(1)开始时电能表的读数为300.3kW⋅h，现在电能表的读数为318.5kW⋅h，
小明家这段时间消耗的电能W=318.5kW⋅h−300.3kW⋅h=18.2kW⋅h；
(2)电能表的转盘转了30r消耗的电能：
W=301500kW⋅h=0.02kW⋅h，
她家所有用电器的总功率：
P=Wt=0.02kW⋅h160h=1.2kW。
故答案为：18.2；1.2。
(1)电能表显示的数字中最后一位是小数，单位为kW⋅h，两次示数之差即为小明家这段时间消耗的电能；
(2)1500r/(kW⋅h)表示的含义是：每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转1500转，据此求出电能表的转盘转过30r消耗的电能，根据P=Wt求出该用电器的功率。
本题考查了电能表的读数和电功率的计算，明确电能表参数的含义是关键。
17.【答案】6.6×104 更大
【解析】解：电炉通电60s产生的热量：
Q=W=U2Rt=(220V)244Ω×60s=6.6×104J；
线路连接处接触不良时，电流通过时受到的阻碍作用增大，即该处的电阻增大，而导线连接处与其他导线串联在电路中，通过的电流和通电时间都是相同的，由焦耳定律可知线路连接处产生的热量多而容易引发火灾。
故答案为：6.6×104；更大。
知道电炉的电阻和电压以及通电时间，根据Q=W=U2Rt求出产生的热量；
由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比；因为导线连接处与其他导线串联在电路中，通过的电流和通电时间都是相同的，由焦耳定律可知电阻大的产生的热量越多，据此分析。
本题考查了电热公式和焦耳定律的灵活应用，关键要知道线路连接处接触不良时电阻增大。
18.【答案】定值电阻 变小
【解析】解：(1)电流与电压和电阻都有关系。研究电流与电压的关系，需要保持电阻一定。而小灯泡灯丝电阻随温度变化而变化。所以在M、N之间需要连入定值电阻；
(2)图中M、N之间若接入定值电阻，闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路电阻减小。因为串联电路中用电器两端电压与其阻值成正比，所以滑动变阻器两端电压变小。
故答案为：(1)定值电阻；(2)变小。
(1)探究电流与电压关系，需要保持电阻一定；灯丝电阻与温度有关，随温度的升高而增大；
(2)在串联电路中，用电器两端电压与其阻值成正比。
此题考查了影响电阻的因素、探究电流与电压关系实验过程及串联电路的特点，涉及到的知识点较多，难度不大。
19.【答案】甲 1：2
【解析】解：(1)由P=UI=U2R可得，两灯的电阻分别为：
R甲=U甲2P额甲=(6V)26W=6Ω，R乙=U乙2P额乙=(3V)23W=3Ω，
若两灯串联，因串联电路中电流处处相等，R甲>R乙，由P=I2R可得P甲实>P乙实；
(2)若并联接在该电源两端，并联电路中各支路两端电压相等，即U并甲=U并乙，
由P=UI=U2R可得，两灯消耗的功率之比：
P并甲：P并乙=U并甲2R甲：U并乙2R乙=R乙R甲=3Ω6Ω=12。
故答案为：甲；1：2。
(1)由灯泡铭牌计算灯泡电阻，灯泡的明暗是由其实际功率决定的，据此计算；
(2)根据并联电路的特点，由P=UI=U2R进行计算。
本题考查串并联电路特点的综合运用，要熟练运用串并联电路的规律，掌握用电器正常工作时的特点。
20.【答案】解：(1)由图知，水的末温为42℃，水吸收的热量：
Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×5kg×(42℃−20℃)=4.62×105J；
(2)因为不计热量损失，所以足浴器消耗的电能：
W=Q吸=4.62×105J，
由图知，足浴器的加热功率为880W，
由P=Wt可知，加热所用时间：
t=WP=4.62×105J880W=525s。
答：(1)足浴器加入质量为5kg，初温为20℃的水，当水温达到控制面板上显示的温度时，水吸收的热量是4.62×105J；
(2)加热所用时间是525s。
【解析】(1)由图知，水的末温，根据Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量；
(2)由图知，足浴器的加热功率，不计热量损失，根据W=Q吸求足浴器消耗的电能，根据P=Wt计算加热时间。
本题以足浴器为情景考查了吸热公式和电功率公式的灵活应用，难度适中。
21.【答案】N 北 电磁感应 发电机 不改变 减小 增强 b
【解析】解：
(1)若静止时针尖指向地理位置的北方，说明指向地磁南极附近，则针尖是简易指南针的N极。无论如何转动底座，磁针静止时N极指向是不变的，所以针尖N极还是指向地理北方。
(2)如图2所示，当导体ab向右运动时，ab做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流，会观察到的现象是电流表指针偏转，这是磁生电现象，即电磁感应现象，工农业生产中的发电机就应用了此原理；
感应电流的方向与导体运动的方向、磁场方向有关，对调N、S极，ab向左运动时，感应电流的方向不变，则电流表指针的偏转方向不改变。
(3)当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上时，电路中的电流增大，根据欧姆定律可知光敏电阻的阻值减小；
当电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁，使动触点和下面的静触点接触，开启自动除尘模式，所以下面的b是除尘器，上面的a是指示灯。
故答案为：
(1)N；北。(2)电磁感应；发电机；不改变。(3)减小；增强；b。
(1)地球是个巨大的磁体，地磁南极的地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。
(2)产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动；发电机的制作原理就是电磁感应现象。感应电流的方向与导体运动的方向、磁场方向有关。
(3)电磁继电器就是一个自动控制电路通断的开关，根据电磁继电器的工作原理来分析解答。
本题考查的是学生对地理南北极和地磁南北极区分，电磁感应现象、电磁继电器工作原理的理解和掌握，基础性题目。
22.【答案】解：(1)当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，
电源的电压U=I1R1=0.3A×20Ω=6V；
(2)当开关S1、S2均闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电流规律可知，通过电阻R2的电流
I2=I−I1=0.5A−0.3A=0.2A，
R2=UI2=6V0.2A=30Ω；
(3)当开关S1、S2均闭合时，电路消耗的总功率，
P=UI=6V×0.5A=3W.
答：(1)电源电压为6V；
(2)电阻R2的阻值为30Ω；
(3)当开关S1、S2均闭合时，电路消耗的总功率为3W.
【解析】(1)当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；
(2)当开关S1、S2均闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流；根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流，根据欧姆定律求出电阻R2的阻值；
(3)根据P=UI求出当开关S1、S2均闭合时，电路消耗的总功率．
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，关键是开关闭合前后电路连接的判断，是一道难度不大的计算题．
23.【答案】R2 bBa0.5温度
【解析】解：(1)额定电压为2.5的小灯泡(电阻约为10Ω)，由欧姆定律，灯的额定电流约为：
I=ULRL=2.5V10Ω=0.25A；
根据串联电路的规律及欧姆定律I=UR，灯正常发光时变阻器连入电路的电阻：
R滑=U−ULI=6V−2.5V0.25A=14Ω>10Ω，故选用“30Ω0.5A”的滑动变阻器R2；
(2)为了保护电路闭合开关前滑片在阻值最大处，即b端；
(3)灯泡不亮，故障可能是电路断路，也可能是灯泡短路；
电流表无示数，说明电路断路；
电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连；因此故障为灯泡断路或小灯泡与灯座接触不良，故B符合题意，AC不符合题意；
(3)若要测量小灯泡的额定功率，应该使灯泡两端的电压由2.2V增大到2.5V，则电路中的电流也要相应地增大，此时滑动变阻器接入的电阻应减小，因此滑片应向a端移动；
(4)由图知，当灯泡正常发光时的电流为0.2A，
则灯泡的额定功率：P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W；
(5)灯泡两端电压增大时，灯泡的实际功率也增大，灯丝的温度升高，电阻变大，所以，造成小灯泡灯丝电阻大小的变化的原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大(或灯泡的电阻受温度的影响)。
故答案为：(1)R2；(2)b；(3)B；(4)a；(5)0.5；(6)温度。
(1)根据小灯泡额定电压为2.5V(电阻约为10Ω)，由欧姆定律得出灯的额定电流，根据串联电路的规律及欧姆定律得出灯正常发光时变阻器连入电路的电阻，据此确定选用的滑动变阻器；
(2)为了保护电路闭合开关前滑片在阻值最大处；
(3)电流表没有示数，说明电路为断路；电压表有示数，说明小灯泡断路；
(4)若要想测量灯泡的额定功率，灯泡两端的电压要增大到2.5V，则灯泡电流要增大，电路电阻要变小，从而确定滑片移动的方向；
(5)由图读出小灯泡在额定电压下的电流，由电功率公式P=UI求出灯泡的功率；
(6)灯丝的电阻随温度的变化而变化不是一个定值。
本题测量小灯泡电功率，考查器材的选择、常见故障的分析、电功率的计算、影响电阻大小的因素等知识，是一道中考常见题。
24.【答案】解：2节旧干电池，电源电压小于3V，故选用电压表V1(0∼3V)，测量时要求电表示数必须超过量程的一半，因待测电阻约为500Ω，根据串联电路的分压原理，故选用电压表V1(0∼3V)与较小的电阻R2并联；为测量出电源电压，将开关S1与待测电阻并联，故选用的器材是B、D；
(1)待测电阻与R2串联，开关S1与待测电阻并联，开关S2控制整个电路，电压表与待测电阻并联，如下图所示：
；
(2)①闭合S1、S2，记下电压表示数U；②再断开S1，记下电压表示数U2；
(3)闭合S1、S2，待测电阻短路，故电源电压为U；再断开S1，两电阻串联，根据欧姆定律可得电路中的电流为：I=U2R2，
根据串联电路的规律和欧姆定律可得待测电阻为：Rx=UxI=U−U2U2R2=U−U2U2×300Ω；
故答案为：(1)如上图所示；(2)①闭合S1、S2，记下电压表示数U；②再断开S1，记下电压表示数U2；(3)Rx=U−U2U2×300Ω。
【解析】(1)待选器材中选用电压表和已知电阻起到电流表的测量作用，将待测电阻和已知电阻串联，画出电路图；
(2)先测量出电源电压，再测量出两电阻串联时定值电阻的电压；
(3)根据串联电路的规律和欧姆定律得出待测电阻Rx的字母表达式。
本题考查了伏安法测量电阻的实验，主要考查电路的连接和实验步骤、欧姆定律的计算等知识，电路设计是难点。
25.【答案】解：
(1)已知U额=6V，P额=3W，根据P=U2R可得灯泡的电阻：
RL=U额2P额=(6V)23W=12Ω。
(2)只闭合S2时，滑动变阻器R和定值电阻R0串联，当滑片置于b点时，设电压表示数为Ub，此时变阻器接入电路的阻值为Rb，
根据欧姆定律可得，此时电路中电流(即电流表示数)为Ib=UbRb，
则根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得电源电压：
U=Ib(Rb+R0)=UbRb(Rb+R0)-----------①
只闭合S1时，滑动变阻器R和灯泡L串联，当滑片置于a点时，设电压表示数为Ua，此时变阻器接入电路的阻值为Ra，此时电路中电流(即电流表示数)为Ia=UaRa，
由题意可知Ia：Ib=5：3，
即：UaRa：UbRb=5：3，
已知滑片置于a、b点时电压表示数相等，即Ua=Ub，
所以，5Ra=3Rb，已知Ra：R0=6：5，
则Ra=65R0-------------②
所以，Rb=2R0----------③
根据串联电路的电阻特点和欧姆定律得：
U=Ia(Ra+RL)=53Ib(Ra+RL)=53×UbRb×(Ra+12Ω)---------④
联立①②③④解得：R0=20Ω，U=18V；
(3)只闭合S1时，滑动变阻器R和灯泡L串联，
电流表量程为0−0.6A，灯泡的额定电流I额=U额RL=6V12Ω=0.5A，
则电流表的最大示数大于灯泡的额定电流，所以电路中的最大电流应等于灯泡的额定电流0.5A，
根据欧姆定律可得，最小总电阻：R总小=UI最大=18V0.5A=36Ω，
因为串联电路的总电阻等于各电阻之和，
所以变阻器连入电路的最小电阻为：R滑小=R总小−RL=36Ω−12Ω=24Ω；
只闭合S2时，滑动变阻器和定值电阻R0串联，要使电路消耗的功率最小，则滑动变阻器连入电路的阻值最大，设变阻器连入电阻的最大值为R最大，此时变阻器两端的电压可以达到电压表的最大量程15V，
根据串联电路的电流特点和欧姆定律得：U−U最大R0=U最大R最大，
即：18V−15V20Ω=15VR最大，
解得R最大=100Ω，
而变阻器R的最大电阻为120Ω，即滑动变阻器连入电路的阻值可以最大达到100Ω；
则电路中的电流最小为：I最小=U最大R最大=15V100Ω=0.15A，
电路消耗的最小功率：P最小=UI最小=18V×0.15A=2.7W。
答：(1)小灯泡的电阻为12Ω；
(2)定值电阻R0为20Ω，电源电压为18V；
(3)只闭合S1时，变阻器连入电路的最小电阻为24Ω；只闭合S2时，电路消耗的最小功率为2.7W。
【解析】(1)根据小灯泡的额定电压和额定功率利用P=U2R即可求灯泡的电阻；
(2)根据滑片在a、b处时变阻器的电压和电阻，根据欧姆定律求出电流Ia和Ib，根据滑片置于a、b点时电压表示数相等、Ia：Ib=5：3和Ra：R0=6：5求出Ra、Rb与R0的关系式；
根据串联电路的电压特点和电源电压不变列出关于Ra、Rb、R0的等式，结合Ra、Rb与R0的关系式解方程即可。
(3)只闭合S1时，在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，得出电路中的最大电流，利用欧姆定律和串联电路的电阻特点即可求变阻器连入电路的最小电阻；
只闭合S2时，滑动变阻器和定值电阻R0串联，则滑动变阻器两端的电压可以达到电压表的最大量程15V，由此可求出滑动变阻器需要连入的最大阻值，与变阻器R的最大电阻为120Ω比较，判断出滑动变阻器能连入的最大阻值，然后即可求出电流，利用P=UI求消耗的最小功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，关键是分析比较在电表的示数不超过量程和灯泡两端的电压不超过额定值的条件，知道二者如何才能满足这个条件。
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