2021-2022学年天津八中九年级（上）期末物理试卷（含答案解析）

这是一份2021-2022学年天津八中九年级（上）期末物理试卷（含答案解析），共21页。试卷主要包含了5V，7VD，2×103J/，求，3A，【答案】A，【答案】D等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年天津八中九年级（上）期末物理试卷

1. 杜甫的《绝句》用自然流畅的语言写出了一派生意盎然的春色，格调清新，意境明丽，表达了诗人热爱大自然的愉快心情。诗句中描述的情景能用“分子动理论”解释的一句是(    )
A. 迟日江山丽 B. 春风花草香 C. 泥融飞燕子 D. 沙暖睡鸳鸯
2. 2021年10月16日，中国在酒泉卫星发射中心升空的神舟十三号载人飞船将翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员送入太空，发射取得圆满成功，下列说法正确的是(    )
A. 火箭点火加速升空时，将机械能转化为内能
B. 燃料的质量越大，热值越大
C. 火箭选用液态氢作燃料是因为氢的热值大
D. 火箭发动机的效率可以达到100%

3. 下列实例中，改变物体内能的方式与其它三个不同的是(    )
A. 用力搓手，手会发热 B. 用炉灶烧水，水温升高
C. 气缸内气体被压缩，温度升高 D. 用锯条锯木头，锯条温度升高
4. 下列生活中常见的电压值不正确的是(    )
A. 家庭照明电路的电压为36V B. 一节新干电池的电压为1.5V
C. 手机电池的电压约为3.7V D. 闪电时云层间电压可达106V
5. 如图所示是一个简化了的玩具警车电路图。若只让电动机M工作，应(    )
A. 只闭合S1
B. 只闭合S2
C. S1、S2都闭合
D. S1、S2都断开
6. 如图所示电路，在a、b两点间接一滑动变阻器，闭合开关后灯泡能发光。现要使滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中，灯泡亮度变亮，则图所示的接法中正确的是(    )

A. B.
C. D.
7. 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。关于地碰场，下列说法正确的是(    )


A. 可以通过小磁针静止时N极的指向来确定该点的地磁场方向
B. 地磁场的S极在地理的南极附近
C. 地磁场的南、北极与地理南、北极完全重合
D. 地球周围真实存在着很多条疏密不同的磁感线
8. “珍爱生命，安全用电”。下列做法符合安全用电要求的是(    )
A. 在高压线下面钓鱼 B. 用湿布擦拭正在发光的电灯
C. 用铜丝代替保险丝 D. 把电冰箱的金属外壳接地线
9. 如图所示电路，闭合开关后，小灯泡L1和L2均不发光，电流表指针几乎不动，电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障，则可能是(    )


A. L1短路 B. L1断路 C. L2短路 D. L2断路
10. 在家庭电路中：从进户开始要顺次安装下列元器件再接用电器，其先后次序正确的是(    )
A. 电能表、保险装置、总开关 B. 电能表、总开关、保险装置
C. 保险装置、电能表、总开关 D. 总开关、电能表、保险装置
11. 如图四幅图都是有关电与磁的知识，其中描述正确的是(    )
A. 奥斯特实验说明通电导线的周围存在着磁场
B. 闭合开关通电螺线管右端为S极
C. 闭合开关电路接通，导体棒ab受磁场力的作用而运动
D. 导体棒ab竖直向上运动时，电流表指针将会摆动
12. 如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，下列说法不正确的是(    )

A. 两个电流表的示数都变大
B. 两个电流表的示数都变小
C. 电流表A1示数不变，电流表A2示数变大
D. 电流表A1示数不变，电流表A2示数变小
13. 如图所示的电路，电源电压恒为12V，灯泡L1标有“6V 3W”字样。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P位于某一位置时，L1正常发光；将L1换成“4V 2W”的灯泡L2，滑片P位于另一位置时，L2也正常发光。先后两种情况下(    )
A. L1、L2电阻之比为3：2
B. 电流表示数之比为1：1
C. 电压表示数之比为4：3
D. 变阻器功率之比为3：4
14. 有下列六种材料：①盐水②石墨③橡胶④汽油⑤陶瓷⑥铜丝，其中属于导体的是______；毛皮摩擦过的橡胶棒因为______电子而带负电。
15. 4月29日11时23分，我国空间站“天和核心舱”在海南文昌发射场成功发射，“天和核心舱”具备交会对接、转位与停泊、乘组长期驻留、航天员出舱、保障空间科学实验等能力。其太阳能电池帆板是直接将太阳能转化为______能，太阳能来自内部的氢原子核发生______(选填“裂变”“聚变”)而释放的能量；航天员将在“天和核心舱中通过______(选填“超声波”、“次声波”、“电磁波”)将信息传回地面的。

16. 入冬以来，各地因为不安全用电引起的火灾事故明显有上升趋势。在家庭电路中除了发生______ 和过载(用电器总功率过大)会造成电流过大引发安全事故外，线路连接处因为接触不良，也容易造成该处电阻______ (选填“变大”或“变小”)，造成局部过热，从而加速导线老化，引起火灾。
17. 如图所示的水位报警器的工作原理图，当水位上升至探头A的位置时，电磁铁______ (选填“失去”或“有了”)磁性，灯泡______ 开始工作，发出报警信号。

18. 某电能表表盘如图所示，家里允许同时使用用电器的总功率应不大于______ W。用电时电能表的铝盘每转过7200转，接在该电能表上的用电器消耗的电能是______ J。


19. 电阻R1、R2的U−I图象如图1所示，则R1：R2=______ 。将R1、R2接入电源电压不变的电路中，如图2所示。当只闭合S时，电路消耗的总功率为P1；当S和S1都闭合时，电路消耗的总功率为P2，则P1：P2=______ 。

20. 某电热水壶铭牌的部分信息如下表所示。该电热水壶正常工作时，把1kg水从20℃加热到100℃用时7min，已知c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，求：
(1)水吸收的热量；
(2)电热水壶的热效率。
型号
xx
额定电压
220V
额定功率
1000W
频率
50Hz

21. 如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1、R2分别为20Ω和30Ω，只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A。求：
(1)电源电压；
(2)S1、S2均闭合时，电流表的示数。


22. 在“探究影响导体电阻大小的因素”时，某实验小组想利用图所示的电路
分别对导体电阻跟它的长度、橫截面积、材料有关的猜想进行实验验证：
(1)为验证“导体电阻跟长度有关”，下表中可选用的三种导体是______(填导体代号)；
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
A
1.0
0.2
锰铜
B
1.0
0.4
锰铜
C
1.0
0.6
锰铜
D
0.5
0.4
锰铜
E
1.5
0.4
锰铜
F
1.0
0.6
镍铬合金
G
1.0
0.6
铁
(2)若实验中将电路中的电流表更换为小灯泡，通过观察______也可以判断导体电阻大小，但不足之处是______。

23. 小红所在的小组在“探究电流与电压关系”实验过程中，采用如图1所示的电路图：
(1)请用笔画线代替导线，帮助小红按图1将图2中实物电路连接完整。
(2)小红连完电路，将滑片调至______(选填“A”或“B”)端，闭合开关，发现两只电表的指针总在晃动。请分析造成这一现象的原因：电路存在______。
(3)电路改正后，小红通过实验得到的数据如表，其中第5次实验时，调节电压表示数如图3所示，请将电压表的读数填在表格横线处。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
______
电流I/A
0.08
0.16
0.24
0.32
0.40
(4)请你在图4的方格中作出电流随电压变化的图象。分析归纳所测得数据及作出的图象，写出你的发现：______。
(5)小红继续用图2的实物电路探究“电流与电阻的关系”时，她先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，记下电流值；再将5Ω电阻换成10Ω阻，她下一步操作是：将滑动变阻器的滑片继续向______(选填“A”或“B”)端移动，使______的示数保持不变。

24. 在测定“小灯泡额定功率”的实验中，实验室提供了如下器材：小灯泡(额定电压为2.5V)，电压约为8V的电源(电源电压不变)，一个电流表，一个“20Ω、2A”的滑动变阻器，一个阻值为10Ω的定值电阻R0，开关及导线若干。请你帮他设计一个测量小灯泡额定功率的实验方案。要求：
(1)画出实验电路图；
(2)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量；
(3)写出小灯泡额定电功率的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
25. “建模”思想引领科学思维，指导科学方法。“懂理团队”运用这种思维方法解决了远距离输电过程中，方便快捷确定短路位置的问题。如甲图所示，他们用两条足够长的电阻丝模拟输电线(如图中L、N导线，每条电阻丝每米阻值为0.5Ω)，把一个电压不变的电源、一个保护电阻R、一块电压表和一块电流表用导线连接起来装入盒内，制成检测装置盒，并与模拟导线相连构成回路。他们用导线连接，模拟短路，如图甲中所示，通过读取盒内电压表、电流表示数，计算得知短路处到检测处的距离。请回答以下问题：
(1)在小李同学设计的检测电路中，若电压表示数为3V，电流表示数为0.5A，则短路处距离检测处多少米；
(2)若保护电阻的阻值为4Ω，根据(1)中数据，求电源电压；
(3)不用电流表，且其它元件不变的情况下，仍要达到上述检测目的，请在乙图的虚线框内画出你设计的检测电路图，并推导出短路处到检测处距离L与电压表示数的关系式。


答案和解析

1.【答案】B 
【解析】解：诗句中描述的情景能用“分子动理论”解释的一句是春风花草香，说明花香分子在不停地做无规则运动。
故ACD错误，B正确。
故选：B。
构成物质的分子总在不停地做无规则运动，从而产生扩散现象。
深入理解分子动理论的内容，可解答此题。

2.【答案】C 
【解析】解：A、火箭点火加速升空时，是通过喷气发动机将内能转化为机械能，故A错误；
B、燃料的热值是燃料本身的一种特性，与燃料的质量无关，故B错误；
C、火箭选用液态氢作燃料是因为氢的热值大，故C正确；
D、发动机在工作过程中总是会有能量的损失，所以火箭发动机的效率永远小于100%，故D错误。
故选：C。
(1)火箭的喷气式发动机属于热机，热机是将内能转化为机械能的机器，据此判断；
(2)燃料的热值是燃料本身的一种特性，热值的大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关；
(3)液氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液氢和其他燃料，液氢可以释放更多的热量；
(4)发动机在工作过程中总是会有能量的损失，所以火箭发动机的效率永远小于100%。
本题考查了能量的转化、热值的定义、热机效率等的理解，知识点较多，但题目比较基础。

3.【答案】B 
【解析】解：
A、用力搓手，手会发热，这是通过做功的方式增加内能的；
B、用炉灶烧水，水温升高，这是通过热传递的方式增加内能的；
C、气缸内气体被压缩，压缩空气做功，空气的温度升高；
D、锯木头时锯条发烫，摩擦生热，属于做功改变物体内能。
ACD都是通过做功的方式改变内能的，B是通过热传递的方式改变内能的，故选B。

改变物体内能有两种方式：做功和热传递。做功主要有摩擦生热和压缩气体做功，做功实质是能量的转化，热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体，或者是从一个物体的高温部分传到低温部分，其实质是能的转移。
本题考查了改变物体内能有两种方式，结合生活实际解决问题。

4.【答案】A 
【解析】解：A、在我国，家庭照明电路的电压为220V，故A错误；
B、一节新干电池的电压为1.5V，故B正确；
C、手机电池的电压约为3.7V，故C正确；
D、闪电时云层间电压非常高，可达106V，故D正确。
故选：A。
根据对物理学中常见电压值的了解可逐一做出判断。
此题考查对生活中常见的电压值的了解，结合对生活的了解和对物理量的认识可做出判断。

5.【答案】A 
【解析】解：AB、据图可知，开关S1控制电动机，开关S2控制小灯泡，若只让电动机M工作，应只闭合S1，故A正确、B错误；
CD、开关均闭合时，电动机与小灯泡有两条电流路径，所以电动机和小灯泡并联，电动机M工作，灯泡也亮；开关均断开时，电动机M、灯L都不能工作，故CD错误。
故选：A。
根据电路图可知，电动机与小灯泡有两条电流路径，电动机和小灯泡并联，开关S2控制小灯泡，开关S1控制电动机；根据开关所在并联电路中的位置判断其作用。
本题考查并联电路的特点和开关的作用等内容，属于基础题目。

6.【答案】D 
【解析】解：滑动变阻器使用时接一上一下两个接线柱，滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中，灯泡亮度变亮，这表明电路中的电流变大，电路的总电阻变小，则滑动变阻器接入电阻减小，则接入电路的必须为左侧部分，故滑动变阻器应接入左下的接线柱；因上面的两个接线柱都接在同一个导线上，故上面接线柱接哪一个均可，故D正确。
故选：D。
当滑动变阻器接一上一下两个接线柱时，接入电路的为滑片与下接线柱之间的部分；则由题意可知滑动变阻器的接法。
滑动变阻器是通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻的，应熟练掌握其接线方法。

7.【答案】A 
【解析】解：A、根据磁场方向的规定可知，磁场中某点，小磁针静止时北极所指的方向为该点的磁场方向，故A正确
BC、地球周围存在地磁场，地磁场的N极在地球的地理南极附近，地磁场的S极在地球的地理北极附近，所以地理南、北极与地磁场的南、北极并不完全重合，故BC错误；
D、磁感线并不存在，只是为了便于研究磁场而引入的物理模型，故C错误。
故选：A。
地球相当于一个巨大的磁体，地磁场的N极在地球的地理南极附近，地磁场的S极在地球的地理北极附近；
地球的周围存在磁场，地球上某点的磁场方向与该点的磁感线的方向是相同的，磁感线并不存在，只是为了便于研究磁场而引入的物理模型。
本题考查地磁场有关内容，解答的关键是了解地磁场N极在地理的南极附近，地磁场的S极在地理的北极附近这个特点。

8.【答案】D 
【解析】解：A、因为高压输电线上是高压，在高压线下面钓鱼时可能会发生高压电弧触电或跨步电压触电，故A错误；
 B、生活用水是电的导体，用湿抹布擦正在发光的电灯时，可能会因湿抹布导电而发生触电事故，故B错误；
C、保险丝是用熔点低的材料制成的，而铜的熔点高，不能及时熔断，故C错误；
D、电冰箱的金属外壳必须接地，这样可防止因漏电而造成的触电事故，故D正确。
故选：D。
本题考查了日常生活中的一些安全用电常识。只要同学们牢记安全用电常识，并正确规范操作，就不会有危险发生。

9.【答案】D 
【解析】解：闭合开关后，两灯均不发光，电流表几乎不动，说明故障类型为断路，电压表明显偏转，说明电压表到电源为通路，故故障为L2断路。
故选：D。
首先判断电路连接方式为串联，电压表测L2两端电压；
根据有无电流判断故障类型，结合电压表判断故障对象；
本题考查串联电路故障分析，解题技巧是先根据有无电流判断故障类型，再根据电压表判断故障对象。

10.【答案】B 
【解析】
【分析】
本题考查家庭电路的组成与连接，掌握家庭电路的各元件的作用和安装位置，使各元件正常使用，并且保证使用的安全性。
电能表是测量家庭消耗电能多少的仪表，也防止一些人偷电，一定安装在家庭电路的最前端，并且在总开关的前面；
检修电路时要断开开关，在电能表的后面要接入总开关；
保险丝能在电路电流过大时，能自动切断电源，为了方便更换保险丝，保险盒一定要安装在总开关的后面。
【解答】
电能表的测量整个家庭消耗电能的多少，一定安装在最前面；
总开关控制整个电路，为了检修电路比较方便，要安装在电能表的后面；
为了保护电路，防止电路中电流过大，需安装保险丝，为了更换保险丝比较方便，保险盒安装在总开关的后面。故B正确，ACD错误。
故选B。  
11.【答案】AC 
【解析】解：A、奥斯特实验说明通电导线的周围存在着磁场，故A正确；
B、根据图中电源的正极在右侧，可知螺线管中电流方向是由右侧进入左侧流出，故利用安培定则可知通电螺线管的右端为N极，故B错误；
C、闭合开关电路接通，通电导体ab会在磁场中受到力的作用而运动，故C正确；
D、图中是电磁感应现象，导体棒ab竖直向上运动时，没有切割磁感线运动，导体中不会产生感应电流，电流表指针不会摆动，故D错误。
故选：AC。
(1)通电导线的周围存在磁场，但磁场看不见、摸不着，可以通过小磁针的偏转说明磁场的存在；
(2)安培定则：用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极；
(3)通电导体在磁场中受到力的作用；
(4)电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。
本题考查了电与磁现象中的重要实验的识别。解题的关键是牢记一些重要实验装置图，记清实验装置和实验原理。

12.【答案】ABC 
【解析】解：(1)由图知，两电阻并联，电流表A1测R1的电流，A2测总电流：
因为并联电路各支路独立工作、互不影响，所以滑片移动时通过定值电阻R1的电流不变，即电流表A1示数不变，故AB错误；
(2)当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，变阻器连入电路中的电阻变大，由欧姆定律可知，通过变阻器的电流变小，因通过R1的电流不变，根据并联电路的电流规律可知，总电流变小，即电流表A2示数变小，故D正确，C错误。
故选：ABC。
(1)两电阻并联，电流表A1测R1的电流，A2测总电流；
并联电路各支路独立工作、互不影响，故电流表A1示数不变；
(2)当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，变阻器连入电路中的电阻变大，由欧姆定律分析通过其的电流变化，因通过R1的电流不变，根据并联电路电流的规律，分析电流表A2示数变化。
本题考查并联电路的规律及欧姆定律的运用，难度中等。

13.【答案】ABD 
【解析】解：闭合开关S，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，
L1正常发光时，通过电路的电流：I1=P1U1=3W6V=0.5A，灯泡的电阻：R1=U1I1=6V0.5A=12Ω，
串联电路总电压等于各部分电压之和，则滑动变阻器两端的电压为：UR1=U−U1=12V−6V=6V，
滑动变阻器的功率为：PR1=I1UR1=0.5A×6V=3W；
L2正常发光时，通过电路的电流：I2=P2U2=2W4V=0.5A，灯泡的电阻：R2=U2I2=4V0.5A=8Ω，
串联电路总电压等于各部分电压之和，则滑动变阻器两端的电压为：UR2=U−U2=12V−4V=8V，
滑动变阻器的功率为：PR2=I2UR2=0.5A×8V=4W；
A、L1、L2电阻之比为12Ω：8Ω=3：2，故A正确；
B、电流表示数之比为0.5A：0.5A=1：1，故B正确；
C、电压表示数之比为6V：8V=3：4，故C错误；
D、变阻器功率之比为3W：4W=3：4，故D正确。
故选：ABD。
闭合开关S，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，根据电功率公式计算灯泡正常发光时通过电路的电流，利用欧姆定律计算灯泡的电阻，根据串联电路电压规律计算滑动变阻器两端的电压，根据电功率公式计算滑动变阻器的电功率，进一步计算两次电路的灯泡的电阻、电流表示数、电压表示数、滑动变阻器的电功率之比。
本题考查串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用，题目难度不大。

14.【答案】①②⑥  得到 
【解析】解：①盐水②石墨③橡胶④汽油⑤陶瓷⑥铜丝，其中属于导体的是①②⑥，盐水属于溶液易导电，石墨的成分是碳，易导电，铜丝属于金属，易导电；毛皮摩擦过的橡胶棒，因为橡胶棒的原子核束缚电子的能力强，得到电子而带负电。
故答案为：①②⑥；得到。
(1)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。
(2)摩擦起电的实质是电荷的转移，当用毛皮摩擦橡胶棒时，毛皮上的电子转移到橡胶棒上，橡胶棒上就有多余的电子，从而使橡胶棒带上负电。
知道生活中常见物体的导电情况，理解摩擦起电的原因和实质，可解答此题。

15.【答案】电  聚变  电磁波 
【解析】解：太阳能电池板可以把太阳直接转化成电能；
太阳能是太阳内部氢原子在超高温下发生聚变而释放出的能量；
由于太空中没有空气，声音无法传播，所以航天员进入空间站后利用电磁波与地面指挥中心传递信息。
故答案为：电；聚变；电磁波。
(1)太阳能电池板是把太阳转化成电能的装置；
(2)广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的；
(3)太阳内部的能量是由于氢原子核发生聚变释放出来的。
本题考查了能量的转化、电磁波的应用以及对核聚变的了解，难度不大。

16.【答案】短路  变大 
【解析】解：(1)引起家庭电路中电流过大的原因是：一是短路，二是过载，即用电器总功率过大。这些可能造成电流过大引发安全事故；
(2)在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，导线连接处与导线串联在电路中，通过的电流相等、通电时间相等，由Q=I2Rt可知，连接处电流产生的热量较多，往往比别处更容易发热，加速导线老化，甚至引起火灾。
故答案为：短路；变大。
(1)家庭电路中电流过大的原因有两种，一是用电器短路，二是用电器总功率过大。
(2)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。导线相互连接处因为接触不良，易造成电阻变大，因为导线连接处与其他导线串联在电路中，通电时间是相同的，由焦耳定律可知电阻大的电流产生的热量越多，据此分析。
本题主要考查家庭电路中电流过大的原因，以及对焦耳定律及应用的了解和掌握，知道导线和导线的连接处为串联(电流相等)是本题的关键。

17.【答案】有了  L2 
【解析】解：当水位没有到达A时，电磁铁所在电路闭合、有磁性，衔铁被吸下，则L2被接入电路中，L2发光，发出报警信号。
故答案为：有了；L2。
首先应弄清图中所示的自动报警器工作原理：当水位到达A时，由于一般的水是导体，那么电磁铁所在电路被接通，吸引衔铁向下，从而接通控制电路。
本题考查了电磁铁在电磁继电器上的应用，电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关；在解答此类题目时，要从电磁铁通电有磁性，断电无磁性的原理进行分析。

18.【答案】22003.6×107 
【解析】解：(1)10A表示电能表平时工作允许通过的最大电流，
电能表允许接的用电器的最大总功率：P=UI=220V×10A=2200W；
(2)电能表表盘中“720r/kW⋅h”，表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转720转，
则电能表转盘转7200r时，接在该电能表上的用电器消耗的电能：
W′=7200720kW⋅h=10kW⋅h=10×3.6×106J=3.6×107J。
故答案为：2200；3.6×107。
(1)220V说明电能表要在220V的电路中使用；10A表示电能表平时工作允许通过的最大电流；利用P=UI计算家里允许同时使用用电器的最大总功率。
(2)电能表表盘中“720r/kW⋅h”，表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转720转，据此求电能表转盘转7200r时，接在该电能表上的用电器消耗的电能。
本题考查了消耗电能、电功率的计算，明确电能表相关参数的意义是关键。

19.【答案】2：1 2：3 
【解析】解：从图1可知，当电压为6V时，通过R1的电流为1A，根据欧姆定律可知R1=U1I1=6V1A=6Ω，
当电压为6V时，通过R2的电流为2A，根据欧姆定律可知R2=U2I2=6V2A=3Ω，
则R1：R2=6Ω3Ω=2：1；
将R1、R2接入电源电压不变的电路中，设电源电压为U，当只闭合S时，两电阻串联，电路消耗的总功率为P1=U2R总=U26Ω+3Ω=U29Ω，
当S和S1都闭合时，电路为R1的简单电路，电路消耗的总功率为P2=U2R1=U26Ω，
故P1：P2=U29ΩU26Ω=9Ω6Ω=3：2。
故答案为：2：1；3：2。
从图1可知，当电压为6V时，通过R1的电流为1A，根据欧姆定律可知R1的阻值，
当电压为6V时，通过R2的电流为2A，根据欧姆定律可知R2的阻值，
据此得出R1：R2；
将R1、R2接入电源电压不变的电路中，设电源电压为U，当只闭合S时，两电阻串联，根据P=UI=U2R得出电路消耗的总功率为P1，
当S和S1都闭合时，电路为R1的简单电路，根据P=UI=U2R得出电路消耗的总功率为P2，进而得出P1：P。
本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算，关键是从图中得出有用信息。

20.【答案】解：(1)水吸收的热量：
Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(100℃−20℃)=3.36×105J。
(2)工作时间t=7min=420s，
电热水壶正常工作7min消耗的电能：
W=Pt=1000W×420s=4.2×105J，
则电热水壶的热效率：
η=Q吸W×100%=3.36×105J4.2×105J×100%=80%。
答：(1)水吸收的热量为3.36×105J；
(2)电热水壶的热效率为80%。 
【解析】(1)知道水的比热容、质量、初温和末温，根据Q吸=cm(t−t0)求出水所吸收的热量；
(2)电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等，根据W=Pt求出消耗的电能，再根据η=Q吸W×100%求出该电热水壶的热效率。
本题考查了学生对吸热公式、电功公式、效率公式的理解与掌握，知道电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等较关键。

21.【答案】解：(1)只闭合开关S1，电路为电阻R1的简单电路，由欧姆定律可得电源电压：U=IR1=0.3A×20Ω=6V；
(2)S1、S2均闭合时，两电阻并联接入电路，电流表测干路电流，
并联电路各并联支路两端电压相等，由欧姆定律可得通过电阻R2的电流：I2=UR2=6V30Ω=0.2A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以电流表的示数：I=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A。
答：(1)电源电压为6V；
(2)S1、S2均闭合时，电流表的示数为0.5A。 
【解析】(1)只闭合开关S1，电路为电阻R1的简单电路，由欧姆定律可得电源电压；
(2)S1、S2均闭合时，两电阻并联接入电路，电流表测干路电流，根据并联电路电压特点结合欧姆定律计算通过电阻R2的电流，根据并联电路电流规律计算电流表的示数。
本题考查并联电路特点、欧姆定律的灵活运用，题目难度不大。

22.【答案】B、D、E 灯泡的亮度  当电路中电阻变化不大时，只凭灯泡的亮暗不易区分 
【解析】解：
(1)为了研究导体电阻与导体长度的关系，则需使导体的材料和横截面积相同，长度不同，应选用的三种导体是B、D、E；
(2)实验中可通过通过观察灯泡亮度来判断电阻的大小，但是当电路中电阻变化不大时，只凭灯泡的亮暗不易区分，所以不科学。
故答案为：(1)B、D、E；(2)灯泡的亮度；当电路中电阻变化不大时，只凭灯泡的亮暗不易区分。
(1)影响电阻大小的因素是：材料、长度、横截面积、温度，在探究过程中需用到控制变量法；
(2)在电源电压一定的情况下，导体电阻越大，电路电流越小，灯泡越暗；导体电阻越小，电路电流越大，灯泡越亮；因此可以通过观察灯泡的亮度来判断电阻的大小，应用了转换法；但当电路中电阻变化不大时，只凭灯泡的亮暗不易区分。
本题考查探究电阻大小的影响因素，实验时注意使用控制变量法，控制变量法在物体学研究中经常用到。

23.【答案】B 接触不良  1.5在电阻不变时，导体中的电流与导体两端的电压成正比  B 电压表 
【解析】解：(1)根据电路图连接实物图，由于电源为两节干电池，电源电压为3V，所以电压表选用0−3V的量程且与电阻并联，由表格数据知电流表选用0−0.6A的量程与电阻串联，滑动变阻器一上一下的串联在电路中，如下图所示：

(2)为了保护电路，闭合开关前滑片在阻值最大处，即B端；
闭合开关后，发现两只电表的指针总在晃动，说明电路时通时断路，造成这一现象的原因是：电路存在接触不良；
(3)由图3所示电路图可知，电压表量程是0∼3V，电压表分度值是0.1V，示数为1.5V；
(4)根据表格数据，描点画出图像，如下图：

根据图像知在电阻不变时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；
(5)根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向B端移动，使电压表的示数为2V。
故答案为：(1)见上图；(2)B；接触不良；(3)1.5；(4)见上图；在电阻不变时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；(5)B；电压表。
(1)根据电路图连接实物图，注意电压表和电流表的量程以及正负接线柱的接法；
(2)为了保护电路，闭合开关前滑片在阻值最大处；闭合开关后，发现两只电表的指针总在晃动，电路时通时断路；
(3)根据图2所示电压表确定电压表分度值，读出电压表示数；
(4)根据表格数据，描点画出图像；
根据图像得出结论；
(5)根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向。
本题考查了探究电流与电压关系的实验，主要考查了电路图的连接、注意事项、故障分析、电压表读数、求电阻、图像的画法、实验数据分析等问题，考查的问题较多，是实验的常考问题。

24.【答案】解：(1)在没有电压表的情况下，电流表与定值电阻R0应起到电压表的测量作用，故将R0与电流表串联后再与灯并联，如图所示：
；
(2)主要的实验步骤：
①闭合开关S、S1，断开S2，移动滑片至某一位置，使电流表的示数为I1=U额R0=2.5V10Ω=0.25A；
②保持滑片位置不动，断开开关S1，闭合开关S、S2，记下电流表的示数I；
(3)在(2)步骤②中，电流表测定值电阻和灯的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律可知灯的额定电流为I−0.25A，
小灯泡额定功率的表达式：P=U额I额=2.5V×(I−0.25A)。
答：(1)如图所示；
(2)①闭合开关S、S1，断开S2，移动滑片至某一位置，使电流表的示数为0.25A；
②保持滑片位置不动，断开开关S1，闭合开关S、S2，记下电流表的示数I；
(3)小灯泡额定电功率的数学表达式P=2.5V×(I−0.25A)。 
【解析】要测灯的额定功率，应先使灯正常发光，在没有电压表的情况下，电流表与定值电阻R0应起到电压表的测量作用，故将R0与电流表串联后再与灯并联，通过移动变阻器的滑片使电流表示数为U额R0时，由并联电路电压的规律可知，灯的电压为额定电压，灯正常发光；
保持滑片位置不变，通过开关的转换，使电流表测灯与R0并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流，根据P=UI写出灯的额定功率的表达式。
本题测定“小灯泡额定功率”，考查在没有电压表的情况下设计实验方测灯额定功率的能力，关键是知道电流表与定值电阻R0串联起到电压表的测量作用。

25.【答案】解：当检测电路时，电压表测量输电线的电阻两端的电压，电流表测量输电线上的电流，
(1)根据I=UR可得：
输电线的电阻R线=U线I=3V0.5A=6Ω，
因电阻丝每米阻值为0.5Ω，且输电线是双股的，
所以，短路处距离检测处的距离：L=12×6Ω0.5Ω/m=12m；
(2)由图可知，检测电路时，输电线的电阻与保护电阻串联，
则总电阻R总=R线+R=6Ω+4Ω=10Ω，
根据I=UR可得电源电压：
U=IR总=0.5A×10Ω=5V；
(3)不用电流表，且其它元件不变的情况下，则将电源、一个保护电阻R和与引出到盒外的两根导线A、B串联一起，电压表可以测量外部电路AB两端的电压，也可以测量保护电阻R两端的电压：故如下图中的两种连接分式；

图1中，电压表示数UV为输电线的电阻两端的电压；
由于电源电压不变，则根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得：
保护电阻R两端的电压：UR=U−UV；
则电流：I=URR=U−UVR，
根据I=UR可得AB之间的电阻为：
R′=UVI=UVU−UVR=UVRU−UV，
所以短路处到检测处距离：L=12×R′0.5Ω/m=12×UVRU−UV0.5Ω/m=12×UV×4Ω(5V−UV)×0.5Ω/m=4UV5−UV；
图2中，电压表示数UV为保护电阻R两端的电压；
则电流：I=UVR，
由于电源电压不变，根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得：
输电线的电阻两端的电压：UAB=U−UV；
根据I=UR可得AB之间的电阻为：
R′=UABI=U−UVUVR=(U−UV)RUV，
所以短路处到检测处距离：L=12×R′0.5Ω/m=12×(U−UV)RUV0.5Ω/m=12×(5V−UV)×4ΩUV×0.5Ω/m=20UV−4。
答：(1)短路处距离检测处12m；
(2)电源电压为5V；
(3)不用电流表，且其它元件不变的情况下，仍要达到上述检测目的，检测电路图如下图：

短路处到检测处距离L与电压表示数的关系式为：
图1：L=4UV5−UV；图2：L=20UV−4。 
【解析】(1)由图可知：当检测电路时，电压表测量输电线的电阻两端的电压，电流表测量输电线上的电流，根据欧姆定律即可求出输电线的电阻，根据电阻丝每米的阻值求出输电线的长度，据此得出短路处距离检测处的距离；
(2)由图可知，检测电路时，输电线的电阻与保护电阻串联，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律即可求出电源电压；
(3)根据检测盒里的电路元件，根据串并联的特点判断他们的连接分式，据此得出连接情况的电路图；
当使用测量时，由于外部导线与检测盒里的电阻R构成串联电路；根据欧姆定律和电阻的串联特点求出AB之间的电阻；然后根据电阻与长度的关系即可得出；
本题考查了电路故障的判断和串联电路的特点以及欧姆定律的应用，要注意电阻丝的长度是AB距离的2倍。