2019-2020学年山东省德州市武城县九年级（上）期末物理试卷

这是一份2019-2020学年山东省德州市武城县九年级（上）期末物理试卷，共23页。试卷主要包含了R2，下列情况下阻值最大的是等内容，欢迎下载使用。

2019-2020学年山东省德州市武城县九年级（上）期末物理试卷

1. 下列事例中，属于机械能转化为内能的是( )
A. 用打气筒给自行车打气，打气筒壁发热
B. 冬大对着手哈气，手会变热
C. 内燃机做功冲程中，燃气对外做功
D. 太阳能热水器中的水变热
2. 有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察和用鼻子闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果。在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断正确的是( )
A. 尾气的温度越高，柴油机越节能
B. 尾气的温度越低，柴油机越节能
C. 尾气的柴油味越浓，柴油机越节能
D. 尾气的颜色越黑，柴油机越节能
3. 某同学在做“用滑动变阻器改变电流”的实验时，连接如图所示的电路，将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处，闭合电键S，发现小灯不亮。接下来的操作，在以下步骤中最合理的是( )
A. 断开电键S，更换额定功率大一点的灯泡重新实验
B. 断开电键S，增加电池的节数重新实验
C. 断开电键S，拆掉导线重新连接电路
D. 观察电流表的示数是否为零，判断电路是否断路
4. 如图所示，与实物一致的电路图是( )

A. B.
C. D.
5. 如图所示，闭合开关S后，L1和L2两盏电灯都不亮，电流表指针几乎没有偏转，电压表指针明显偏转，该电路的故障可能是( )


A. L1灯丝断了 B. L2灯丝断了 C. 电流表断路 D. L2灯处短路
6. 两个电阻R1、R2(R1>R2)，下列情况下阻值最大的是(如图)( )
A. B.
C. D.
7. 两段长短、粗细和材料都不相同的导体分别接在电压相同的电路中，则下列判断正确的是( )
A. 长导体中的电流一定大些
B. 短导体中的电流一定大些
C. 无论哪段导体被拉长后，通过的电流都一定变小
D. 无论哪段导体被冷却后，通过的电流都一定变小
8. 将规格分别为“6V 6W”和“6V 3W”的甲、乙两只小灯泡串联后接到电压为6V的电源上，两灯均发光，忽略灯丝电阻的变化，则下列说法中正确的是( )
A. 甲灯两端电压较大 B. 通过乙灯的电流较大
C. 甲灯较亮 D. 乙灯较亮
9. 关于“8V 4W”的灯L1和“4V 2W”的灯L2，下列说法中错误的是( )
A. L1的电阻大于L2的电阻
B. 两灯均正常工作时，L1较亮
C. 两灯串联在12V电源两端时都能正常发光
D. 两灯并联时，两端最大可加8V电压
10. 下列说法中正确的是( )
A. 家庭电路中的熔丝熔断，一定是发生了短路
B. 有金属外壳的家用电器，一定要插在三孔插座上
C. 家用电能表上的示数显示了家庭用电的总功率
D. 电扇工作时，消耗的电能全部转化为机械能
11. 如图是新安装的照明电路，已知两个并联灯泡的灯头接线存在一处故障。小明学电工的检修方法，在保险丝处接入一个“220V、40W”的灯泡。当只闭合S、S1时L0和L1都呈暗红色；当只闭合S、S2时，L0正常发光，L2不发光。由此可以确定( )
A. L1灯头断路 B. L1灯头短路 C. L2灯头短路 D. L2灯头断路
12. 图甲是身高、体重测量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示，电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，压敏电阻R的阻值随压力增大而增大，滑片P随身高增高而上滑。下列分析正确的是( )
A. 身高越高电压表示数越大 B. 身高越高通过R0的电流越小
C. 体重越大电流表示数越大 D. 体重越大电路消耗总功率越大
13. 如图所示的电路里，在圆圈a，b，c上连接适当电表，使灯L1和L2并联且能发光，那么a应是______；b是______；c是______。



14. LED灯是一种新型的高效节能光源，它的核心元件是发光二极管，二极管是由______材料制成的。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用______材料，就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
15. 如图所示，电阻Rl=R2=4Ω，电源电压保持不变。当S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.75A，此时电路是______联电路，电路的总电阻是______Ω，当S1闭合、S2断开时，电路的总电阻是______Ω，电流表的示数是______A。
16. 客厅有三组六盏相同的白炽灯，由一个开关控制，其中有一盏不亮，另五盏正常发光(如图所示)。已知家庭电路电压为220V，每只灯工作时电阻为1100Ω，则此时通过开关的电流为______A，不亮的那一盏灯______(选填：断路、被短接)了。


17. 用试电笔可辨别火线和零线，使氖管发光的是______。如图所示的电路，闭合开关后，发现电灯不亮，用试电笔测试图中的a、b、c、d四点，只有a点不发光，可能发生的故障是______。
18. 在一次风暴中，甲、乙两地之间的两根输电线在某处发生了短路，如图所示，为了确定短路的具体位置，电力工人在甲地把这两根输电线的接头接到电压为3V的电池两端，测出了这时输电线中的电流为30mA.已知输电线每米长度的电阻为0.01欧，则发生短路处离甲地______m.测出的电流越大，说明短路处离甲地越______。
19. 请你拆去一根导线(在图上用“╳”表示拆去)，再补上一根导线(用虚线表示)使开关闭合后，规格相同的3个灯泡同时发光且亮度相同。








20. 如图甲所示是生活中常用的一个插线板，开关断开时指示灯不发光，插孔不能提供工作电压；开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供工作电压；若指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。请在图乙中画出开关、指示灯、插孔的连接方式，并把接线板与电源线接通。









21. 某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中，现有器材：电源(电压恒为6V)、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为3.8V的待测小灯泡(电阻约为12Ω)，滑动变阻器两个(A：“5Ω2A“；B：“20Ω0.5A”)。
(1)该实验的实验原理是______；实验中，应选用的滑动变阻器是______(选填“A”或“B”)。
(2)如图甲所示是小田同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出这根错接的导线，只改接一根导线使电路成为正确的电路(不能与其他导线交叉)。
(3)小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是______。
(4)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为______W。
(5)该组的另一同学接着实验时，发现电压表0∼15V量程已经损坏，0∼3V量程还可以正常使用，在不添加器材的情况下，为了测出该小灯泡的额定功率，请你在丙图中的虚线框内画出正确的电路图______。
(6)由图乙推知：小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1，小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2，则P1______P2(选填“大于”、“小于或“等于”)。


22. 小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。两瓶煤油中温度计可以显示煤油的温度。
(1)根据______法的研究思想，应该使这两个烧瓶中煤油的质量相等。
2)小红问小明：“打开水龙头就可以得到水，干嘛不用水代替煤油？”对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为最合理的是______。
A.因为煤油有颜色便于观察B.因为煤油有比较大的热值
C.因为煤油有比较小的密度D.因为煤油有比较小的比热容
(3)实验中，小明和小红发现烧瓶B中温度计的示数升高的快。这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越______，产生的热量越多。
23. 某居民家安装了一台电热水器，其铭牌标示如下表所示。加满20℃的水后加热至70℃，已知水的比热容，干木材的热值q=1.2×107J/kg。
(1)水需要吸收多少热量？
(2)电热水器正常工作时至少需要多长时间？
(3)如果用干木材替代电热水器烧水，效率为14%，需要多少干木材？
××型电热水器
额定加热功率
2400W
加热方式
电加热器
额定电压
220V
安全等级
防触电保护一类
温度设定范围
20℃∼90℃
净重
20kg
容量
40L
整机外形尺寸
530mm×400mm×400mm
出厂日期
2019年5月15日








24. 如图所示，灯泡L标有“6V 3W”，R1的电阻为5Ω，变阻器标有“20Ω1A”的字样，电流表的量程为0∼3A，电压表的量程为0∼3V.当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L恰好正常发光。(设灯泡电阻不随温度而改变)求：
(1)灯泡L的电阻和电源电压；
(2)开关S1、S2、S3都闭合时，电流表和电压表的示数；
(3)开关S1闭合，S2、S3断开时，在保证电路中各元件安全工作的情况下，电阻R1消耗的最小电功率。








答案和解析

1.【答案】A

【解析】解：A、用打气筒打气时，压缩空气做功，将机械能转化为内能，符合题意；
B、冬天对手哈气，手吸热温度升高，属于能量的转移，不是能量的转化，不符合题意；
C、内燃机做功冲程中，燃气对外做功，将燃气的内能转化为活塞的机械能，不符合题意；
D、太阳能热水器中的水变热，是通过热传递的方式，改变物体的内能，不符合题意．
故选A.
解决本题需掌握：改变物体内能的方式：做功和热传递；对物体做功，机械能转化为内能；物体对外做功，将内能转化为机械能．
本题考查改变物体内能的两种方式，相对比较简单，属于基础题．

2.【答案】B

【解析】解：尾气的温度高，说明散失的热量多，柴油机的效率低，反之，柴油机的效率高，即节能。
尾气的柴油味浓、颜色黑都说明柴油没有充分燃烧，浪费了燃料，这样柴油机的效率会低。
故选：B。
热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。燃烧相同的燃料，有效利用的能量越多，效率越高。
此题考查柴油机的节能情况，实际是考查热机的效率问题。四个选项分别从不同方面考查了影响热机效率的因素，是一道好题。

3.【答案】D

【解析】解：AB、当电路发生断路故障时，换用更大功率的灯泡或增加电池数量，灯泡同样不发光，故AB选项错误；
C、如果灯丝断了或导线发生断路，拆掉导线重新连接电路，灯泡仍然不亮，故C选项错误。
D、该电路为串联电路，闭合开关，灯泡不亮时，先观察电流表是否有示数，如果无示数，说明电路出现断路现象，然后检测出断路的位置，并进行处理；
故选：D。
电路中各元件串联连接，当滑动变阻器阻值最大时，灯泡不亮；可以先根据电流表有无示数检测电路的故障，然后根据故障问题进行处理。
本题主要考查用电流表检测电路故障，会根据电流示数判断电路的故障，并能够对故障进行处理。

4.【答案】B

【解析】解：分析实物图可知，电流从正极出发，经电流表、灯泡L1、开关、灯泡L2回负极，电压表并联在L1两端。B图与实物图符合；
A图两灯泡并联，与实物图不符合，
C图电压表并联在L2两端了，与实物图不符合；
D图电压表并联在电源两端了，与实物图不符合。
故选：B。
本题考查根据实物图画电路图，关键是分析出实物图中各用电器的连接情况，这是本题的重点也是难点，再就是考查对电路图正确画法的判断。

5.【答案】B

【解析】
【分析】
闭合开关灯泡不亮，原因有二：断路或短路。具体原因从电流表、电压表示数是否正常分析。
电路故障是电学实验经常出现的问题，也是中考物理试题考查的热点，分析的一般方法是“排除法”。将每个选项逐一代入题目，检验此选项是否符合题意，最终确定正确答案。

【解答】
A.如果L1灯丝断了，整个电路断路，电压表、电流表示数都为零，此选项不符合题意；
B.如果L2灯丝断了，L2处断路，所以电流表示数接近为零，电压表测量电源电压，指针明显偏转，此选项符合题意；
C.如果电流表断路，整个电路断路，电流表示数为零，电压表示数为零，此选项不符合题意；
D.如果L2处短路，电路电阻减小，电源电压不变，电流表示数增大，电压表示数为零，此选项不符合题意。
故选：B。  
6.【答案】B

【解析】解：A、两个电阻并联，总阻值最小，不符合题意；
B、两个电阻串联，阻值最大，符合题意；
C、单个电阻阻值不是最大，不符合题意；
D、单个电阻阻值不是最大，不符合题意；
故选：B。
串联电路的总阻值等于各阻值之和，大于任何一个电阻的阻值，并联电路的总阻值小于任并联电路中的任何一个阻值，根据四个选项的连接情况进行分析判断。
串联电路相当于增加了电阻的长度，所以阻值增大；并联电路相当于增加了电阻的横截面积，所以阻值减小。

7.【答案】C

【解析】解：A、两段导体的长度、粗细和材料都不同，故无法判断电阻的大小，也就无法判断电流的大小，故A错误；
B、两段导体的长度、粗细和材料都不同，故无法判断电阻的大小，也就无法判断电流的大小，故B错误；
C、导体被拉长后，根据影响电阻大小的因素可知，导体的电阻变大，在电压一定时，通过的电流都一定变小，故C正确；
D、导体被冷却后，根据影响电阻大小的因素可知，导体的电阻变小，在电压一定时，通过的电流都一定变大，故D错误；
故选：C。
(1)电阻指的就是导体对电流的阻碍作用；
(2)要得出电阻和电流的关系就要采用控制变量法控制电压一定；要得出电阻和电压的关系就要采用控制变量法就要控制电流一定；
(3)影响电阻大小的因素有：导体材料、长度、横截面积，以及温度。
本题的关键是如何利用控制变量法分析定量与变量的关系，分析时，我们应该注意是否是在条件相同下比较变量间的关系，以免得出错误的结论。

8.【答案】D

【解析】解：
由灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压相等，甲的额定功率大于乙的额定功率，
由P=U2R可知，甲灯泡的电阻较小，乙灯泡的电阻较大，
两灯泡串联后接到6V的电源上时，串联电路中各处的电流相等，所以通过两灯电流相等，故B错误；
由U=IR可知，乙灯两端电压大，故A错误；
小灯泡的亮暗程度是由灯泡的实际功率决定的，由P=I2R可知，乙灯泡的实际功率较大，乙灯泡较亮，故C错误，D正确。
故选：D。
两灯泡的额定电压相等，根据P=U2R比较两灯泡电阻之间的关系，两灯泡串联时通过它们的电流相等，根据U=IR比较两灯电压关系，根据P=I2R比较两灯泡实际功率之间的关系，从而确定灯泡的亮度关系。
本题考查了串联电路的电流特点和欧姆定律以及电功率公式的灵活运用，要注意灯泡的亮暗取决于灯泡实际功率的大小。

9.【答案】D

【解析】解：A、因为R1=U12P1=(8V)24W=16Ω，R2=U22P2=(4V)22W=8Ω，所以R1>R2，所以A选项正确，不符合题意；
B、因为L1的额定功率大于L2的额定功率，所以L1比较亮，故B选项正确，不符合题意；
C、因为I1=U1R1=8V16Ω=0.5A，I2=U2R2=4V8Ω=0.5A，即I1=I2，所以两灯串联后都能够正常发光，且电压为8V+4V=12V；故C选项正确，不符合题意；
D、因为并联电路两端电压都相等，为了确保每个灯泡都不会烧坏，所以并联电路两端的电压为额定电压较小的，即4V，故D选项错误，符合题意。
故选：D。
已知两灯额定电压和额定功率，根据R=U2P分别计算出灯的电阻，然后比较出大小即可；灯泡的实际功率决定灯泡的亮度；根据串联电路处处电流相等和并联电路两端的电压相等分析电源的最大电压。
本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点，以及电功率公式的灵活应用；会根据欧姆定律判断串联电路的最大电流和并联电路两端最大电压是解决本题的关键。

10.【答案】B

【解析】解：A、根据I=PU，家庭电路电压一定，电路中总功率过大，会造成电流过大；短路时电阻几乎为零，根据I=UR，家庭电路电压一定，电阻很小，也会造成电流过大．熔丝在电流过大时，能自动切断电源，起到保护作用．不符合题意．
B、如果金属外壳的用电器不接地时，金属外壳的用电器漏电时，当人接触，会发生触电事故．防止触电事故的发生，金属外壳的用电器一定使用三脚插头插入三孔插座．符合题意．
C、电能表是测量消耗电能多少的仪器．不符合题意．
D、电流流过导体时都要发热，消耗电能的时候一定有电能转化为一部分的内能．电扇工作时，电动机转动，电能又转化为机械能．所以，电扇工作时，电能转化为机械能和内能．不符合题意．
故选B.
熔丝熔断是因为电路中电流过大，电流过大的原因有两个：短路、电路总功率变大．
有金属外壳的用电器使用三脚插头，当插入三孔插座时，能使金属外壳接地，防止漏电时发生触电事故．
电能表测量是家庭电路消耗电能的多少．
电扇工作是消耗电能，大部分的电能转化为机械能，还有一部分转化为内能．
掌握家庭电路中各元件的作用和安全用电原则，在使用过程中，电给人类提供了方便，更要注意使用的安全性．

11.【答案】C

【解析】解：当只闭合S、S1时L0和L1都呈暗红色，是因为L1与该灯串联接入电路，所分电压低于220V，所以L1正常；
当只闭合S、S2时，L0正常发光，L2不发光，是因为L2被短路，使L0直接接在电源上，正常发光。
故选：C。
将“220V、40W”的电灯按表格中提供的接法接入电路，是把此灯串联接入电路。
若电灯恰能正常发光，说明开关闭合的那条支路短路，使该灯直接接在电源上；
若电灯比正常发光暗，说明开关闭合的那条支路的灯与该灯串联接入电路，所分电压低于220V，这条支路正常；
若电灯不发光，说明开关闭合的那条支路有开路。
据此分析判断。
明确当把检测灯串联接在保险丝处时，出现三种现象(检测灯正常发光、发光暗、不发光)的原因是本题的关键。

12.【答案】A

【解析】解：由电路图可知，R与R0并联，电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压，电流表测压敏电阻R支路的电流，
因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，
所以，人的身高变化即滑片移动时，R0接入电路中的电阻不变，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且各支路独立工作、互不影响，
所以，由I=UR可知，通过R0的电流不变，故B错误；
当身高越高时，滑片上移，滑片P下方电阻丝的阻值变大，
由U=IR可知，滑片P下方电阻丝两端的电压变大，即电压表的示数变大，故A正确；
当体重越大时，压敏电阻受到的压力越大，
由压敏电阻R的阻值随压力增大而增大可知，R的阻值越大，
由I=UR可知，通过R的电流越小，即电流表的示数越小，故C错误；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，体重越大时电路的总电流越小，
由P=UI可知，电路消耗总功率越小，故D错误。
故选：A。
由电路图可知，R与R0并联，电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压，电流表测R支路的电流，根据电压表的内阻很大、在电路中相当于断路可知滑片移动时接入电路中的电阻不变，根据欧姆定律可知通过R0的电流变化，当身高越高时滑片上移，滑片P下方电阻丝的阻值变大，根据欧姆定律可知滑片P下方电阻丝两端的电压变化；当体重越大时，压敏电阻受到的压力越大，根据压敏电阻R的阻值随压力增大而增大可知R的阻值越大，根据欧姆定律可知通过R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，利用P=UI可知电路消耗总功率的变化。
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、电功率公式的应用，根据电压表内阻的特点判断出滑片移动时接入电路中的电阻不变、但电压表并联部分电阻变化是关键。

13.【答案】电流表  电压表  电流表

【解析】
【分析】
本题考查了电流表、电压表的使用和并联的连接。电灯并联时，电灯的两端都应能够接到电源的两极上。
两个电灯都能发光，且是并联，则两个电灯中都应有电流通过，且都能接到电源两极上。
【解答】
由于两个电灯中间已经接在一起，L1的左端与电源正极相连了，则两个电灯中间应通过电流表接到电源的负极，故c表为电流表，L2的右端应接到电源的正极，故a表应是电流表，则b表只能是电压表了。
故本题答案为：电流表；电压表；电流表。  
14.【答案】半导体  超导

【解析】解：二极管由半导体材料制成；根据焦耳定律，超导材料由于电阻为零，所以不产生电热，用作输电导线没有电能损耗。
故答案为：半导体；超导
(1)导电能力介于导体和绝缘体之间的材料叫半导体，半导体是制作二极管、三极管的材料，常用在电子元件上；
(2)在低温时电阻可以变成零的材料叫超导材料，电阻为零不产生电热，应用在电动机、导线等人们不需要电热的地方。
半导体和超导体是了解性内容，常从以下方向出题：
(1)什么元件应用了半导体材料：有二极管、在极管、集成电路的电子线路板；
(2)超导材料应用在什么领域：电动机、输电导线等不需要电热的地方。

15.【答案】并  240.75

【解析】解：当开关都闭合时，两个电阻并联，此时电路的总电阻：1R=1R1+1R2
即1R=14Ω+14Ω
R=2Ω；
电源电压：U=IR1=0.75A×4Ω=3V。
当S1闭合、S2断开时，为R1的基本电路；此时电路的总电阻：R′=R1=4Ω；
电流表的示数：I′=UR1=3V4Ω=0.75A。
故答案为并，2，4，0.75。
当开关都闭合时，两个灯泡并列连接，即两个灯泡连接方式为并联；然后根据并联电路总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和求出总电阻；
已知Rl的电阻和通过Rl的电流，先根据U=IR求出Rl两端的电压，即为电源电压。
当S1闭合、S2断开时，为R1的基本电路，电路的总电阻为R1的阻值；已知电源电压和R1的阻值，根据欧姆定律求出电路中的电流，即电流表的示数。
会识别串并联电路，并且会根据电阻的并联以及欧姆定律进行相应的计算，识别电路是做题的关键。

16.【答案】1；断路

【解析】
【分析】
本题考查并联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是根据并联电路互不影响的特点得出灯泡的连接分式，具有较强的实用性。
根据并联电路用电器工作时互不影响的特点即可判断灯泡的连接分式；
干路电流根据欧姆定律和并联电路的电流特点即可求出。
【解答】
解：家庭电路中，由于另五盏正常发光，说明六盏白炽灯工作时互不影响，故六盏白炽灯并联连接；
由一个开关控制，则开关串联在干路上，
由于六盏白炽灯相同，且五盏正常发光，则：
干路电流I=5I1=5×URL=5×220V1100Ω=1A；
由于不亮的灯泡对其它灯泡没有产生影响，故这盏灯泡是发生开路现象。
故答案为：1；断路。  
17.【答案】火线  ， ab之间断路

【解析】解：试电笔可以区分火线和零线，可以使氖管发光的是火线；
用试电笔测试b、c、d三点，氖管都发光，这说明从火线到b点之间的电路都是完好的，没有断路；而试电笔测试a点时，氖管不发光，这说明b点到a点之间的导线出现断路，由此可以判断出是a、b之间某处断路。
故答案为：火线；ab之间断路。
本题考查了家庭电路故障的判断、测电笔的使用，反映同学学以致用的能力。

18.【答案】5000 近

【解析】
【分析】
本题考查了学生对欧姆定律的掌握和运用，知道出短路的地点离甲地的距离为导线总长度的12是本题的关键。
【解答】
根据欧姆定律可得，导线总电阻：
R=UI=3V30×10−3A=100Ω，
∵输电线每米长度的电阻为0.01欧，
∴导线总长度：
L=100Ω0.01Ω/m=10000m，
出短路的地点离甲地的距离：
s=12L=5000m；
根据欧姆定律可得，测出的电流越大，电路中的电阻越小，短路处离甲地越近。
故答案为：5000；近。  
19.【答案】解：
分析电路，从电源正极流出的电流，不能依次进入3个灯泡，其中L2和电流表被短路，则应让电流分别进入3个灯泡。故应将L2所在的支路也并联在L1两端，由于电流表在L2支路上，所以，可以将电流表与L1相连的导线改接在L1的右端。如图。


【解析】3个灯泡同时发光且亮度相同。由于3个灯泡规格相同的，则通过3个灯泡的电流应相等，所以，3个灯泡应串联或并联连接均可；
沿电流方向分析电路，电流经过开关后，应依次进入或分别进入3个灯泡。这样灯泡才发光且亮度相同。
本题考查了串并联电路的特点，注意规格相同的灯泡同时发光且亮度相同，串并联都能达到这一要求。

20.【答案】解：插线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电，说明开关同时控制灯泡和插座，灯泡和插座之间可能是串联，也可能是并联，如果两者并联，开关应该在干路上；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电，说明灯泡和插座之间是并联的，开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全；三孔插座是左零线、右火线，上接地，如图所示：


【解析】干路开关控制所有的用电器。并联电路各用电器之间互不影响，串联电路的用电器互相影响。
根据用电器之间是否相互影响是判断用电器串联和并联的方法之一；家庭电路中，开关控制用电器，开关一定接在用电器和火线之间，既能控制用电器，又能保证使用安全。

21.【答案】P=UIB与灯泡并联的电路断路了  1.14  大于

【解析】解：(1)该实验的实验原理是P=UI；
实验中，额定电压为3.8V的待测小灯泡，电阻约为12Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：
I=UR=3.8V12Ω≈0.32A，根据串联电路电压的规律和欧姆定律，当灯正常发光时，变阻器连入电路中的电阻：
，从电流和电阻大小考虑，故应选用的滑动变阻器是B；
(2)原电路中，电压表串联在电路中、电流表与变阻器串联是错误的，电流表应与变阻器串联，电压表与灯泡并联，改正后如下图1所示：

(3)经分析，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是与灯泡并联的电路断路了；
(4)根据制出了小灯泡的电流随电压变化的图象知，灯的额定电压下的电流为0.3A，则该小灯泡的额定功率为：P=ULIL=3.8V×0.3A=1.14W；
(5)根据串联电路的规律，当变阻器的电压为：6V−3.8V=2.2V时，灯正常发光，故可将电压表使用小量程与变阻器并联，移动变阻器的滑片，当电压表示数为2.2V时，记下电流表的示数。如下图2所示：

(6)由图3知，小灯泡的实际电压是额定电压一半(1.9V)时的电流约为0.21A，电功率为：
P1=1.9V×0.22A=0.40W；
小灯泡的实际电流是额定电流一半时(0.15A)对应的电压约为1V，灯的实际电功率为：
P2=1V×0.15A=0.15W，则P1大于P2。

故答案为：(1)P=UI；B；(2)如图1所示；(3)与灯泡并联的电路断路了；(4)1.14；(5)如图2所示；(6)大于。
(1)该实验的实验原理是P=UI；
小灯泡额定电压为3.8V，灯丝电阻约为12Ω，由欧姆定律求灯的额定电流；根据串联电路的规律及欧姆定律求灯正常发光时，变阻器连入电路中的电阻，确定选用的滑动变阻器；
(2)电流表应与变阻器串联，电压表应与灯泡并联；
(3)灯不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了；
(4)由绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象找出灯的额定电压下的电流，根据P=UI求该小灯泡的额定功率；
(5)根据串联电路电压的规律，求灯正常发光时变阻器的电压，设计电路图；
(6)由图乙知，分别找出小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电流大小和小灯泡的实际电流是额定电流一半时对应的电压大小，根据P=UI比较灯的实际电功率P1与P2大小。
本题测量小灯泡的额定功率，考查实验原理、注意事项、电路的连接、故障分析、额定功率的计算及实验方案的设计和电功率大小的比较。

22.【答案】控制变量  D 大

【解析】解：(1)通电后电流通过电阻丝做功，产生热量使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，
为准确反应电流产生的热量的多少，应控制变量使两个烧瓶中所盛煤油的质量应该相等，应用了控制变量的思想；
(2)因为煤油的比热容比水的小，相同质量的煤油和水比较，吸收相同的热量，煤油温度升高的多，用煤油做实验效果更明显；故选D；
(3)将铜丝和镍铬合金丝串联的目的是控制电流和通电时间相同；由焦耳定律Q=I2Rt可知，在电流和通电时间相同的情况下，B瓶中的镍铬合金丝的电阻较大，放出的热量多，所以B烧瓶中温度计的示数升高的快；表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多。
故答案为：(1)控制变量；(2)D；(3)大。
(1)实验时，电流通过电阻丝做功，消耗电能转化为内能，产生的热量，被煤油吸收，煤油吸收热量温度升高；通过温度计的示数变化反应电流产生的热量多少，为准确反应电流产生的热量的多少，两个烧瓶中所盛煤油的质量要相等；
(2)因为煤油的比热容比水小，相同质量的煤油和水比较，吸收或放出相同的热量，煤油的温度变化大，据此分析；
(3)B烧瓶中温度计的示数升高的快说明B烧瓶中的煤油吸收的热量多，而AB两个烧瓶中的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，根据焦耳定律Q=I2Rt分析判断。
本题考查了学生对焦耳定律、比热容的探究实验、串联电路的电流关系的了解和掌握，因为物理量多，在分析时要用好控制变量法。

23.【答案】解：
(1)由ρ=mV可得水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×40×10−3m3=40kg，
20℃的水加热至70℃，则水吸收的热量：
，
(2)电热水器正常工作时至少需要消耗的电能：，
由P=Wt可得，电热水器正常工作时至少需要的时间：
；
(3)根据可知，干木材完全燃烧放出的热量为：
；
根据可知，需要干木柴的质量为：
。
答：(1)水需要吸收8.4×106J热量；
(2)电热水器正常工作时至少需要3500s时间；
(3)如果用干木材替代电热水器烧水，效率为14%，需要5kg干木材。

【解析】(1)已知水的体积可求得其质量，知道初末温度，由热量公式可以求出水吸收的热量。
(2)由P=Wt可求得电热水器正常工作时至少需要多长时间；
(3)如果用干木材替代电热水器烧水，效率为14%，由可求得干木材燃烧放出的热量，再利用可求得需要多少干木材。
本题综合考查了水吸收热量的计算和燃料燃烧放出热量的计算，利用好是关键，因条件已给出，难度不大。

24.【答案】解：(1)由P=UI可得，灯泡L正常工作时的电流：
IL=PLUL=3W6V=0.5A，
由I=UR可得，灯泡的电阻：
RL=ULIL=6V0.5A=12Ω；
由图知，当S1、S2、S3均闭合时，R1与L并联，灯泡L恰好正常发光，
由并联电路电压特点知电源电压：U=U1=UL=6V；
(2)当S1、S2、S3均闭合时，R1与L并联，电流表测干路电流，R2被短路，所以电压表示数为0V，
灯泡正常发光，通过灯泡的电流IL=0.5A，
由I=UR可得通过R1的电流：
I1=U1R1=6V5Ω=1.2A，
由并联电路电流特点可得电流表的示数：
I=I1+IL=1.2A+0.5A=1.7A；
(3)当闭合S1，断开S2、S3时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，
电压表的量程为0∼3V，所以当电压表的示数U2=3V时，变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，R1功率最小，
此时R1两端的电压：
U1′=U−U2=6V−3V=3V，
由串联电路特点和欧姆定律可得，此时电路中的最小电流：
I′=U1′R1=3V5Ω=0.6A，
由P=UI可得，R1的最小总功率：
P1=U1′I′=3V×0.6A=1.8W。
答：(1)灯泡L的电阻为12Ω，电源电压为6V；
(2)开关S1、S2、S3都闭合时，电流表为1.7A，电压表的示数为0V；
(3)开关S1闭合，S2、S3断开时，在保证电路中各元件安全工作的情况下，电阻R1消耗的最小电功率1.8W。

【解析】(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P=UI求出通过灯泡的电流，再根据欧姆定律求出灯泡的电阻；
开关S1、S2、S3都闭合时，R1与L并联，灯泡L恰好正常发光，由此可得电源电压；
(2)当S1、S2、S3均闭合时，R1与L并联，电流表测干路电流，电压表测导线电压，由此根据电路特点和欧姆定律计算电流表示数；
(3)当闭合S1，断开S2、S3时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，当电压表的示数最大时电路中的电流最小，R1消耗功率最小，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，利用P=UI求出R1的最小总功率。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清开关闭合、断开时电路的连接方式是关键。