重庆市西南大学附中2021—2022学年九年级上学期期末考试物理试题

这是一份重庆市西南大学附中2021—2022学年九年级上学期期末考试物理试题，共23页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，作图题，计算题等内容，欢迎下载使用。

重庆市西南大学附中2021—2022学年九年级上学期期末考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．学习电学之后，你对下列电学知识的认识中，与实际最接近的是（　　）
A．人体的安全电压是36V
B．教室空调正常工作时的电流可以达到10A
C．人体从头到脚的电阻大约是20Ω
D．教室里一盏日光灯正常工作一天消耗的电能约为10kW·h
2．用一段细铁丝做一个支架作为转动轴，把一根中间戳有小孔（没有戳穿）的饮料吸管放在转动轴上，吸管能在水平面内自由转动（如图所示）．用餐巾纸摩擦吸管使其带电，将带负电的橡胶棒靠近带电吸管的一端时，发现吸管被推开，下列说法正确的是（  ）

A．吸管和橡胶棒带异种电荷
B．吸管和餐巾纸摩擦后，两者带同种电荷
C．吸管和餐巾纸摩擦时，吸管得电子带负电
D．吸管和餐巾纸摩擦时，吸管失电子带负电
3．下列说法正确的是（　　）
A．导体中的电流越大，导体的电阻就越小
B．同一导体，两端电压越大，通过电流也越大
C．当通过导体的电流改变时，电压与电流的比值也随着改变
D．用不同的导体研究电流和电压的关系，得到的结论不一样
4．LED灯是一种新型的环保节能灯，它的核心元件是发光二极管。小明妈妈为他买了一款LED护眼灯，此款灯额定电压为24V，额定功率为8W，它正常发光时与“PZ220-60”的白炽灯正常发光时的亮度相当。有关这款灯下列说法正确的是（　　）
A．二极管的组成材料是超导体
B．该灯工作时主要将电能转化为内能
C．该灯正常工作时的电流为3A
D．1度电可供该灯正常工作125h
5．下列说法中正确的是（　　）
A．磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时南极所指的方向相反
B．磁体周围的磁感线从磁体的 S 极出来，回到磁体的 N 极，构成闭合曲线
C．磁感线是磁场中真实存在的一些曲线，还可以通过实验来模拟
D．磁感线分布越密的地方，其磁场越弱
6．超载是道路交通中的重要危害之一，高速公路入口都有测量超载的装置：地磅。地磅工作时，重物越重，电表的示数就越大。下列的四幅电路图中，R＇是滑动变阻器，R是定值电阻，其中符合地磅工作原理的是（　　）
A． B． C． D．
7．如图,R1>R2,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向左滑动,电压表V1示数变化量的绝对值为△U1,电压表V2示数变化量的绝对值为△U2,滑动变阻器R两端电压变化量的绝对值为△U3,下列说法正确的是

A．V1示数变小,V2示数变大
B．V1示数变大,△U1<△U2
C．V2示数不变,△U1=△U3
D．V2示数变大,△U1<△U3
8．甲灯标有“220V 60W”，乙灯标有“220V 40W”，当把两灯串联在220V的电路中，假设灯丝电阻保持不变，则下列分析正确的是（　　）
A．两盏灯的总功率等于100W B．甲灯两端电压大于乙灯两端电压
C．两盏灯的总功率小于40W D．甲灯消耗的功率大于乙灯消耗的功率
9．如图甲是非接触式红外线测温枪，图乙是它的工作原理图。R0是定值电阻，R是红外线热敏电阻，其阻值随人体温度变化的图像如图丙。对该电路分析错误的是（ ）

A．图乙中的电表是电压表
B．体温越高，总电阻越小
C．体温越高，电表示数越小
D．R0有保护电路的作用
10．如图所示，电源电压不变，电流表的最大量程0~3A，灯泡L标有“6V 3W”（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。当开关S闭合，S1、S2断开，滑片P从b端滑到某一位置时，变阻器的电阻减小4Ω，电流表的示数变化0.1A，灯泡恰好正常发光；保持滑片P位置不变，闭合S1、S2，电流表的示数又变化了1.7A,开关S闭合，下列说法中正确的是（　　）

A．电源电压为10V
B．R0阻值为8Ω
C．当S1、S2都断开时，调节滑片P，电路消耗的总功率最大为24W
D．当S1、S2都闭合时，调节滑片P，电路消耗的总功率最小为9.6W

二、填空题
11．英国物理学家______，在电学、磁学、热学等方面都作出了突出贡献，为了纪念他，我们用他的名字命名“能量”和“功”的单位。电流通过导体时，导体会发热，这种现象我们称为电流的______效应。
12．如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管，闭合开关，待弹簧测力计示数稳定后，将滑动变阻器滑片缓慢向右移动过程中，电流表示数 ______ （选填“变大”、“不变” 或“变小”），弹力测力计的示数 ______ （选填“变大”、“不变”或“变小”）。

13．小明利用标有“6V 6W”的灯泡L1和“6V 3W”的灯泡L2进行实验。如图甲所示：OA和OB分别为通过灯泡L1和L2中的电流随两端电压变化关系的曲线。现将两灯连入图乙所示的电路中，要使其中一个灯泡正常发光，则电路消耗的总功率为______W；若将灯泡L1和L2串联接入电路中，要使其中一只灯泡正常发光，则电路的电源电压是______V。

14．如图所示的电路中，电源电压和灯丝电阻保持不变，灯泡L上标有“12V W”，电流表量程为0~3A，电压表量程为0~3V。只闭合开关S、S3，滑片置于最左端时，电压表示数为2V，电流表示数为0.5A，电路的总功率为P1；再闭合开关S2，移动滑片使滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值的，此时电路的总功率为 P2，且P1∶P2=1∶ 2。则R1= ______ Ω；通过调节滑片位置及开关状态，该电路安全工作时的最大功率和最小功率的比值为7∶1， 则灯泡的额定功率为 ______ W。


三、实验题
15．将两片不同的金属片A、B浸在盐水中，这就是一个电池，该电池对外供电时，将______能转化为电能，把金属片A、B分别用导线连接到电压表接线柱上，电压表的指针发生如图所示的偏转，则金属片A是_____(选填“正”或“负”)极．

16．小贾在复习“探究导体的电阻与哪些因素有关”的实验时，产生了一些疑惑：实验中为什么选择不常见的镍铬合金丝作为研究的导体，而不选用常见的铜丝？难道选用铜丝会不利于探究？带着这些思考，小贾决定进行实验验证，如图：

（1）为了能够更好地反映出电阻的变化，小贾可以在如图甲所示电路中接入______表；
（2）连接电路时，开关必须处于______状态；
（3）图甲中，导线的A端接有一根鳄鱼夹，可以在金属丝上划动并接触良好，这主要是为了方便改变______；
（4）分别用铜丝、镍铬合金丝进行实验，记录实验结果于下表，分析此实验记录，发现用铜丝作为研究导体，实验现象不明显，不明显之处是：______；
研究导体
铜丝
镍铬合金丝
长度/cm
100
80
50
100
100
80
50
100
直径/mm
0.5
0.5
0.5
0.7
0.5
0.5
0.5
0.7
灯泡亮度
很亮
很亮
很亮
很亮
较亮
较亮
亮
亮
电流/A
0.42
0.42
0.43
0.43
0.24
0.26
0.31
0.30

（5）通过实验，小贾解开了心中的疑惑，并进一步理解了滑动变阻器的原理及其在电学实验中的作用。在如图乙所示的“探究电流与电阻的关系”实验中，将电阻R由5Ω换成10Ω后，滑动变阻器的滑片应该向______（选填“上”或“下”）端移动，以起到使电阻R两端电压______的作用。
17．如图，小郑指导某物理小组用“伏安法”测未知电阻的阻值。
　　
（1）小云先把滑动变阻器的滑片P移至图中______（选填“A”或“B”）处，然后再闭合开关，发现电流表示数为零，但电压表有示数，故障可能是待测电阻Rx______（选填“短路”或“开路”）；
（2）小云排除故障后，用滑动变阻器调节接入电路中的电阻，对应每次变化各测一次电流值和相应的电压值并记录到表格中。有一次测量电流表的指针如图乙所示，其示数为______A；另一次测量电压表的指针如图丙所示，其示数为______V。小云根据几组实验数据计算出Rx的值，为了进一步减小误差，绘制了Rx的U-I图象；
（3）另一组的小彬用相同的器材进行实验，并根据自己所记录的实验数据绘制了如图丁所示的U-I图象，小云发现小彬绘制的U-I图象和自己绘制的U－I图象不同，你认为其原因是小彬______，小云根据小彬的U-I图象也可以计算出待测电阻Rx=______Ω（实验过程中电源电压保持不变）。
18．欢欢用图中甲电路测量额定电压为2.5V小灯泡L1的额定功率，电源电压调节为4.5V不变（提示：电源电压可调），规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器。

（1）检查电路，欢欢发现一根导线连接错误，请将图中连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确______；
（2）欢欢改正电路连接后，用开关试触时，看到小灯泡发出明亮的光，则她在操作中存在的不当之处是______；
（3）改正所有问题并正确完成了实验，她根据实验数据绘制了小灯泡的I-U图像（如图乙）；欢欢发现图像是曲线，原因是小灯泡灯丝的电阻随______的变化而变化，小灯泡的额定功率是______W；
（4）欢欢将电路中小灯泡分别改接5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，探究电流与电阻的关系；
①设定电源电压为4.5V不变，控制电阻两端的电压保持2V不变，则滑动变阻器连入电路中电阻的阻值与定值电阻的阻值之比为______即可完成实验；
②电源电压可调，实验时若控制定值电阻两端电压保持2V不变，为使三个电阻单独接入电路都能完成实验，电源电压应不高于______V；
（5）完成上述实验后，欢欢设计了如图丙所示电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。方案如下（电源电压未知但保持不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R0，滑动变阻器R2最大阻值未知）。步骤：
①按电路图连接实物电路；
②只闭合开关S、S2，调节变阻器R1的滑片，使电流表的示数为______，灯泡正常发光；
③只闭合开关S、S1，保持R1滑片的位置不变，调节变阻器R2的滑片，使电流表的示数为I额（根据等效替代的关系，此时R2电压即为灯泡的额定电压）；
④保持R2滑片的位置不变，只闭合开关S、S1，将R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I2；
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额＝______（用I额，I1，I2，R0表示）。

四、作图题
19．（1）如图甲所示，请用笔画线代替导线，将图中元件接入家庭电路中，使灯泡正常工作，要求开关控制灯泡；

（2）如图乙所示，根据小磁针的指向，在括号中标出电源的“＋”“－”极。


五、计算题
20．如图所示，某品牌新能源汽车，该车以蓄电池为车上的电动机供电，电动机为汽车提供动力，当汽车在水平路面以15m/s的速度匀速行驶时。求：
(1)汽车通过某桥面所用的时间为60s，则该桥面长度为多少m；
(2)行驶时电动机的输出功率为45kW，行驶30min电动机消耗的电能为多少kW·h。

21．寒潮来袭，为抵抗寒冷，小敏购买了HF牌电热水壶，其工作电路原理如图乙所示，R1、R2为电阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S2为旋转开关，实现低档、高档的转换，其高档时的额定功率为1000W，使用时，旋转到低档位时保温，高档位时加热。（不计热量损失，c水=4.2×103J/（kg· ））求：
(1)求发热电阻R1的阻值。
(2)将水壶内2kg、20的水加热到100需要的最短时间是多少?
(3)在高档位下，若电路正常工作10min，则电路消耗的电能能使如图丙所示的电能表表盘转多少r

22．如图为小明设计的可调节多档位加热器电路．电源电压恒为18V，R1、R2为规格相同且阻值恒定的加热电阻，R3为阻值可调的限流电阻．求：

（1）当S、S1和S2都闭合时，电路处于快热档，此时电流表A1的示数为3.6A，求快热档的功率为多少瓦；（2）当S闭合，S1、S2都断开时，处于调温档，移动滑动变阻器滑片就可以自主调节加热电阻的发热功率．若滑片在距右端2/3处时，加热电阻发热的功率为3.6W，求滑动变阻器的最大阻值为多少欧？
（3）若电流表A2的量程为0-3A，电压表V的量程为0-15V，在所有元件安全的前提下，加热电阻的最高功率和最低功率的比值是多少？

参考答案：
1．B
【详解】A．对人体的安全电压是不高于36V，故A不符合题意；
B．教室内空调功率可达2200W，其工作电流可达到

故B符合题意；
C．人体接触电压为220V时，人体电阻的平均值为1900Ω；接触电压为380V时，人体电阻降为12002；经过对大量实验数据的分析研究确定，人体电阻的平均值一般为2000Ω左右，故C不符合题意；
D．一盏日光灯的功率约40W=0.04kW，正常工作一天消耗的电能约

故D不符合题意。
故选B。
2．C
【详解】根据题意知道，用餐巾纸摩擦吸管使其带电，把毛皮摩擦过的橡胶棒放在带电吸管一端的附近，发现吸管被推开，则说明吸管和橡胶棒带的是同种电荷，又因为毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，所以，吸管带负电，又因为摩擦起电的过程中失去电子的带正电，得到电子的带负电，所以餐巾纸失去电子带正电，吸管得电子带负电，故ABD错误，C正确，故选C．
点睛：本题考查的是摩擦起电与电荷间的作用规律，解题的关键是知道电荷间的相互作用规律，难度不大．
3．B
【详解】A．电阻是导体本身的一种性质，电阻大小与导体两端的电压和通过的电流无关，故A错误；
B．由欧姆定律可知，电阻一定时，电流和电压成正比，所以同一导体，两端电压越大，通过电流也越大，故B正确；
C．电压与电流的比值等于导体的电阻，同一导体的电阻一定，所以，当通过导体的电流改变时，其电压与电流的比值不变，故C错误；
D．用不同的导体来研究电流和电压的关系，结论都是一样，即电阻一定时，电流和电压成正比，只是电压与电流的比值不同而已，故D错误。
故选B。
4．D
【详解】A．二极管由半导体材料制成，具有单向导电性，故A错误；
B．该灯工作时主要将电能转化为内能和光能，故B错误；
C．该灯正常工作时的电流为

故C错误；
D．1度电相当于，根据可知

故D正确。
故选D。
5．A
【详解】A．磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致，与南极所指的方向相反，所以A说法正确；
B．在磁体的外部，磁感线从磁体的北极出来，回到南极，所以B说法错误；
C．磁感线不是真实存在的，而是一些假想的线，所以C说法错误；
D．磁感线分布越密的地方，其磁场越强，所以D说法错误。
故选A。
6．B
【详解】A．由图知，定值电阻R和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，重物越重时，滑片向下滑动，变阻器R接入电路的电阻变大，由可知，电路中电流变小，则电流表读数变小，故A不符合题意；
B．由图知，定值电阻R和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻R两端的电压；重物越重时，滑片向下滑动，变阻器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，则定值电阻R两端电压变大，即电压表示数变大，故B符合题意；
C．由图知，电流表把滑动变阻器短路，电流不经过，所以无论重物怎么变化，电流表的读数都不变，故C不符合题意；
D．由图知，电压表串联接入电路，电压表相当于测电源电压，所以无论重物怎么变化，电压表的读数都不变，故D不符合题意；
故选B。
7．D
【详解】分析电路可知，电阻R1、R2、滑动变阻器串联，电压表V1测量R1两端电压，电压表V2测量R2两端电压,滑动变阻器滑片P向左滑动时，接入电路中的阻值变小，干路中电流变大，电阻R1、R2两端电压均增大，所以V1、V2的示数都变大；所以AC选项错误；
移动滑片过程中，电路中电流的变化量为△I,根据欧姆定律可知△U1=，△U2=，而R1>R2，所以△U1＞△U2，故B选项错误；
电源电压不变，所以滑动变阻器减小的电压与电阻R1、R2增加的电压之和相等，即△U3=△U1+△U2，则△U1<△U3，故D选项正确．
8．C
【详解】AC．串联电路中，串入的电阻越多电阻越大，即总电阻大于任何一个分电阻，所以，两盏灯串联时的总电阻大于任何一个灯泡的电阻，电源电压不变，由 可知，两盏灯串联的总功率小于任何一个灯泡的额定功率，即小于40W，故A错误，C正确；
B．两灯泡的额定电压相等，甲灯泡的额定功率大，由可知，甲灯的电阻较小，因串联电路中各处的电流相等，由U=IR可知，甲灯两端的电压较小，故B错误；
D．两灯泡串联，通过两个灯泡的电流相同，甲灯的电阻小，由可知，甲灯消耗的实际功率小，故D错误。
故选C。
9．C
【详解】A．图乙中的电表只能是电压表，如果是电流表，定值电阻R0发生短路，定值电阻在电路中不起作用，故A正确，A不符合题意；
B．由图丙可知，温度越高，电阻R的阻值越小，R0是定值电阻，电路是一个串联电路，总电阻会越小，故B正确，B不符合题意；
C．体温越高，电路中的总电阻越小，电路中的电流越大，定值电阻R0两端的电压越大，故C错误，C符合题意；
D．R0一方面可以使电压表的示数随温度的变大而变大，另一方面起到保护电路的作用，故D正确，D不符合题意。
故选C。
10．D
【详解】A．由P=可得，灯丝的阻值
R=
开关S闭合，当S1、S2断开，灯泡和滑动变阻器的整个电阻Rab串联，P在某位置时，灯泡正常发光，由P=UI，此时电路中电流
I=
P在b端时，电路中电阻更大，电流更小，所以电流
Ib=0.5A-0.1A=0.4A
根据电源电压不变和U=IR可得
U(Rab+12Ω)0.4A=(Rab-4Ω+12Ω)0.5A
解得：Rab=8Ω
U=(8Ω+12Ω)0.4A=8V
故A错误；
B．保持滑片P的位置不变，闭合S1、S2，R0与变阻器并联，电流表的示数又变化了1.7，所以电流表示数为
I1=0.5A+1.7A=2.2A
此时Rab的电流
Iab=
此时Ro的电流
I0=I1Iab=2.2
R0阻值为
R0
故B错误；
C．由图知，开关S闭合，当S1、S2断开，灯泡L和滑动变阻器串联，当最Rab=0时，电路消耗的功率最大，则最大功率为
P最大=
故C错误；
D．当S1、S2都闭合，Ro与变阻器并联，当滑动变阻器阻值最大时，电路总功率最小，则最小功率为
P最小=9.6W
故D正确。
故选D。
11．     焦耳     热
【详解】[1] 英国物理学家焦耳，在电学、磁学、热学等方面都作出了突出贡献，为了纪念他，把“能量”和“功”的单位为“焦耳（J）”。
[2]电流通过导体时，导体会发热，这种现象我们称为电流的热效应，焦耳研究了影响电流的热效应的因素，得出了电热的定量关系式：。
12．     变大     变小
【详解】[1][2]电流从螺线管的下端流入，由安培定则可知螺线管的上端为N极，螺线管与条形磁铁之间相对的磁极为同名磁极，相互排斥，当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻变小，总电阻变小，则由欧姆定律可知电路中电流增大，即电流表的示数变大，螺线管的磁性增强，螺线管与磁铁之间的斥力增大，因此弹簧测力计示数变小。
13．     9     8
【详解】[1]两灯并联，总电压6V使两灯均正常发光，由图可知，此时通过两灯电流分别为1.0A和0.5A，根据并联电路分流可知，总电流为

电路消耗的总功率为

[2]灯泡L1电阻为

灯泡L2电阻为

两灯串联时，电阻大的分压大，所以L2正常发光，电压为6V， 串联电流为0.5A，读图可知L1电压为2V，所以总电压为

14．     4     6
【详解】[1]当只闭合开关S、S3，滑片置于最左端时，R1、R2串联，R2接入电路阻值为最大值，电压表测R1两端电压，电流表测电路中电流。R1的阻值

[2]当只闭合开关S、S3，滑片置于最左端时，设电源电压为U，电路的总功率

当再闭合开关S2时，R1被短路，电压表也被短路，电路为R2的简单电路，电流表测电路中电流。移动滑片使滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值的，此时电路的总功率

根据
P1∶P2=1∶ 2
可解得

当只闭合开关S、S3，滑片置于最左端时，电路总电阻

故电源电压

当只闭合开关S、S3，滑片置于最左端时，电路的总功率

由分析可知，当所有开关全部闭合，小灯泡和滑动变阻器并联，且电流表达最大示数3A时，电路总功率最大

当只闭合S、S1时，小灯泡与定值电阻串联，此时电路电功率最小，设小灯泡电阻为RL，则电路的最小电功率

根据最大功率和最小功率的比值为7∶1可解得

故小灯泡的额定功率为

15．     化学     正
【详解】盐水电池和干电池、蓄电池类似，都是将化学能转化为电能的装置；图中电压表指针反向偏转，则连接电压表正接线柱的是电池的负极，与连接电压表负接线柱的是电池的正极，即金属片A是电池的正极．
16．     电流     断开     连入电路中电阻丝的长度     铜丝电阻变化太小，电流变化小，灯泡亮度变化小，不容易观察     上     不变
【详解】（1）[1]为了更好地反映电路中电阻的变化，可以在电路中串联一个电流表，通过电流表的示数变化更容易判断电路中阻值的变化。
（2）[2]连接电路时，开关应断开，目的是保护电路。
（3）[3]选择一根带鳄鱼夹的导线，可以将它夹在电阻丝不同的位置，便于改变电阻丝接入电路中的长度。
（4）[4]从表格中记录的实验数据不难看出，若用铜丝作实验，灯泡的高度、电流表的示数均没有明显的变化。
（5）[5][6]在探究电流与电阻的关系实验中应保持研究电阻两端的电压不变，将电阻R由5Ω换成10Ω后，根据串联电路分压规律知定值电阻分得的电压变大，为了使定值电阻两端的电压保持不变，则应增加滑动变阻器接入电路中的阻值，以使它分得更大的电压，减小定值电阻两端的电压，故滑片应向上移动。
17．     B     开路     0.28     2.6     把电压表并在滑动变阻器两端     10
【详解】（1）[1]连接电路前，开关必须断开，电路接通前，滑动变阻器的滑片P应该移至图中阻值最大处，即移至图中的B端。
[2]若待测电阻短路，电压表示数为0，不符合题意；若待测电阻断路，电流表示数为零，电压表串联在电路中测电源电压，电压表有示数，故电路中的一处故障是待测电阻Rx开路。
（2）[3]电流表的指针如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其示数为0.28A。[4]电压表的指针如图丙所示，电压表接小量程，分度值为0.1V，其示数为2.6V。
（3）[5]待测电阻与变阻器串联，当变阻器连入电路的电阻变小时，电路的电流变大，根据U=IR，待测电阻的电压变大，由串联电路电压的规律，变阻器的电压变小，绘制的如图丁所示U-I图像的原因是：电压表并联在滑动变阻器的两端了。
[6]设电源电压为U根据串联电路的规律和欧姆定律，因待测电阻不变，待测电阻的值

代入数据

解得

18．          滑动变阻器没有调到最大值     温度     0.625     5∶4     5         
【详解】（1）[1]如图甲：电流表把灯泡短路，电压表串联在电路中，应把灯泡右端与电压表负接线柱连接的导线断开，将灯泡右侧接线柱与电压表负极连接，如图

（2）[2]为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片放到最大阻值处，用开关试触时，看到小灯泡发出明亮的光，电路不当之处为：开关闭合前未将变阻器的滑片放到最大阻值处。
（3）[3]小灯泡的I－U图像是曲线，原因是：小灯泡灯丝的电阻不是定值，灯泡的电阻随温度的变化而变化，灯丝的温度越高电阻越大。
[4]小灯泡正常发光时，额定电压为2.5V，由图乙中得出对应的额定电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为

（4）①[5]在电路中定值电阻与滑动变阻器串联，根据分压原理，电阻比等于电压比，定值电阻两端的电压为2V，滑动变阻器两端的电压为2.5V，根据分压原理，滑动变阻器连入电路中电阻的阻值与电路中定值电阻的阻值之比等于其两端的电压比，即

[6]控制定值电阻两端电压保持2V不变，为使三个电阻单独接入电路都能完成实验，定值电阻为20Ω，滑动变阻器最大电阻30Ω时，电路中电源电压为最大允许电压，此时定值电阻的电流

滑动变阻器两端的电压

此时电源电压即为5V，故电源电压应不高于5V。
（5）②[7]要使小灯泡正常发光，此时电流表的示数为小灯泡额定电流I额；
④[8]根据实验步骤分析，闭合开关S、S1时，②③步调整电流表的示数为I额，接下来应保持变阻器R2滑片的位置不变；只闭合开关S、S1，将R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I2；根据两种情况下电源电压相等得出

解得

小灯泡的额定电压为

⑤则小灯泡的额定功率

19．（1） ；（2）
【详解】（1）为了用电安全，首先让火线连接开关，再将开关连接灯泡底部金属点，最后将灯泡螺丝口连接零线，如图所示

（2）小磁针左端为N极，则右端为S极，由异名磁极互相吸引可知螺线管左端是N极。根据安培定则可知电流从右侧流入螺线管，即电源的右侧是“＋”极，所以括号里应标电源的“＋”极，如图所示

20．(1)900m；(2)22.5kW·h
【详解】解：(1)该桥面长度为

(2)行驶30min电动机消耗的电能为

答：(1)该桥面长度为；
(2)行驶30min电动机消耗的电能为。
21．（1）96.8Ω；（2）672s；（3）500r
【详解】(1)当电热水壶处于高档时，总功率最大，由P=可知，此时总电阻最小，则此时两电阻并联，已知R1=R2，且并联时各支路两端的电压相等，由P=可知两电阻消耗的功率相等，即P1=P2，所以高温档的加热功率
P=P1+P2
则
P1=P=1000W=500W
由P=可得，发热电阻R1的阻值为
R1===96.8
(2)水吸收的热量为
Q=c水mt=4.2J/(kg2kg(100)=6.72J
不计热量损失，则消耗的电能
W=Q=6.72J
由W=Pt可得，加热需要的最短时间
t===672s
(3)高温档下，10分钟消耗的电能
W=t=1000W1060s=6J=kWh
电能表表盘转
n=3000r/kWhkWh=500r
答：(1) 发热电阻R1的阻值为96.8；
(2)需要的最短时间是672s；
(3)电能表表盘转500r。
22．（1）64.8W；（2）60Ω；（3）72
【分析】（1）当S、S1 和S2 都闭合时，R3 被短路，加热电阻R1、R2 并联，由P=UI可求出快热档的功率
（2）当加热电阻R1、R2 并联时，根据求出电路总电阻，进而再求出R1 、R2 阻值；
当S闭合，S1 、S2 都断开时，R2 、R3 串联，电流表A2 测电路中的电流，电压表测R3 两端的电压，根据P=I2 R先求出电路中的电流，再利用I=求出电路总电阻，最后根据串联电路特点求出R3 最大阻值．
【详解】（1）当S、S1 和S2 都闭合时，R3 被短路，加热电阻R1、R2 并联，电压表V和电流表A2 无示数，电流表A1 测量的是干路中的电流I=3.6A，电路处于快热档，则快热档的功率是：P=UI=18V×3.6A=64.8W
（2）当加热电阻R1、R2并联时，由知道，电路的总电阻是：
又因为R1 =R2，由并联电路电阻规律知道，，所以R1 =R2 =2R=10Ω；
当S闭合，S1 、S2 都断开时，R2 、R3 串联，电流表A2 测电路中的电流，电压表测R3 两端的电压，当滑片在距右端处时，则R3 接入的阻值为最大阻值的，由P=I2 R知道，此时电路中的电流是：
由知道，电路的总电阻是：
所以，R3 接入的阻值：R3 =R′-R2 =30Ω-10Ω=20Ω，
故R3 最大阻值是：R3最大 =3R3 =3×20Ω=60Ω；
（3）当S闭合，S1 、S2 都断开，在电压表V的示数为15V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，加热电阻的功率最小，
此时加热电阻R2 两端的电压是：U2 =U-Uv =18V-15V=3V，
则加热电阻的最小功率是：P′=
由于S、S1 和S2 都闭合时，电路处于快热档，加热电阻的功率为最大P=64.8W，
所以，加热电阻的最高功率和最低功率的比值是：=72
【点睛】本题考查了电路的分析、欧姆定律的应用、电功率的计算等，解题的关键是电路连接方式的分析以及公式的灵活应用，是一道电学综合应用题．