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2022-2023学年河北省石家庄市高邑县九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）
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这是一份2022-2023学年河北省石家庄市高邑县九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共24页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列数据中，最接近生活实际的是( )
A. 家庭电路电压约为220VB. 家用液晶电视机功率约为1000W
C. 家用LED节能灯的电流约为5AD. 人体安全电压不高于60V
2.对下列现象的解释，错误的是( )
A. 打开香水瓶盖后，能闻到香味，说明分子在永不停息地做无规则运动
B. 海绵里有很多细孔，说明分子间存在间隙
C. “破镜难圆”，不能说明分子间有斥力
D. 清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠，表明分子之间存在引力
3.关于温度、热量和内能，下列说法正确的是( )
A. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
B. 物体温度升高，内能一定增大
C. 我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
D. 水凝固成冰的过程中，温度不变，内能也不变
4.关于信息、能源和材料，下列说法正确的是( )
A. 目前所建成的核电站，都是利用核聚变释放的能量发电的
B. 光不能在弯曲的光纤中传播
C. 核能、风能和太阳能均属于可再生能源
D. 通过手机微信的“摇一摆”，就可以参与抢红包，这一过程是靠电磁波传递信息的
5.图中有关电现象的四幅图的说法，正确的是( )
A. 甲图中，玻璃棒和丝绸摩擦时，玻璃棒带负电
B. 乙图中，验电器的金属箔片张开，是因为异种电荷相互排斥
C. 丙图中，两个小灯泡属于同一条电路，是串联关系
D. 丁图中，在闭合电路中电源的外部电流总是从电源正极流向负极
6.关于图中所示的四个情景，下列说法中正确的是( )
A. 甲图：触接后小磁针将发生偏转，说明电流周围有磁场
B. 乙图：磁场中导体ab竖直向上运动时，电流表指针会发生偏转
C. 丙图：闭合开关后磁场中的导体ab运动，依据该实验原理可制成发电机
D. 丁图：通电螺线管周围的磁场强弱与电流方向有关
7.在家庭电路中，如图所示的有关电灯、开关和插座的连线正确的是( )
A. AB. BC. CD. D
8.如图所示，L1和L2是两只相同的小灯泡，a、b是电流表或电压表。闭合开关S后，若两灯都能发光，则( )
A. a、b均为电流表B. a、b均为电压表
C. a为电流表，b为电压表D. a为电压表，b为电流表
9.在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作。过了一会儿，灯L熄灭，两个电表中只有一个电表的示数变大，则下列判断中正确的是( )
A. 可能是灯L断路，电流表的示数变小
B. 可能是电阻R短路，电压表的示数变大
C. 可能是灯L短路，电压表的示数变大
D. 可能是电阻R断路，电流表的示数变小
二、多选题：本大题共4小题，共12分。
10.如图所示电路中，灯丝电阻、电源电压均不变，电路连接正确后，闭合开关，向左移动滑动变阻器的滑片。下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变大
B. 滑动变阻器两端电压变小
C. 电路消耗的总功率变小
D. 灯泡亮度变亮
11.水的比热容大，人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务，下列事例中与它的这一特性有关的是( )
A. 让流动的热水流过散热器取暖B. 冬季，晚上向麦田里放水，以防冻坏秧苗
C. 汽车发动机用循环水冷却D. 在较大的河流上建水电站，用水发电
12.如图所示的电路中，电源电压不变，只闭合S1，滑片P移动到左端，电路安全，电流表示数为I1；再闭合S2，电流表示数为I2，I2>I1。下列说法正确的是( )
A. 甲是电流表，乙是电压表
B. 只闭合S1，滑片P向右移动时，电表甲的示数变小
C. 闭合S1、S2，滑片P向左移动时，电表乙的示数变小
D. 将滑片P移到右端，先闭合S1，电路消耗的总功率为P1；再闭合S2，电路消耗的总功率为P2，P113.如图所示的电路中，电源电压为4.5V且保持不变，电流表量程为“0∼0.6A”，电压表量程为“0∼3V”，小灯泡标有“3V1.2W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响)，滑动变阻器上标有“20Ω1A”字样。闭合开关，在保证电路安全情况下，下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数变化范围是“2∼3V”
B. 滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是“3.75∼20Ω”
C. 小灯泡的最小功率是0.3W
D. 电路总功率变化范围是“0.9∼1.8W”
三、填空题：本大题共8小题，共25分。
14.如图所示的实验是用来探究热机的工作原理的，它主要是将______转化机械能，汽车工作时，图______也是用到这一工作原理来工作的。汽油机发动机在工作时还会产生大量的热，通常采用水循环将热量带走，这是利用水______的特性。
15.某台汽油机飞轮的转速为1200r/min，在1s内，汽油机完成了______个工作循环。若这台汽油机改用天然气做燃料，完全燃烧0.07m3天然气释放的热量为______J，若这些热量的30%被水吸收，可以将4kg的水由20℃加热到______℃。[q天然气=4.2×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
16.一节干电池的电压为______ 伏，我国家庭电路的电压是______ 伏，工厂用的动力电路的电压为______ 伏，家中电视机、电冰箱、电灯等用电器之间的连接方式是______ (选填“串”或“并”)联。
17.家庭电路中，导线绝缘皮容易破损或老化，裸露的导线相接触会发生______，这时电路中的______(选填“漏电保护器”或“空气开关”)会跳闸保护电路。除此之外，电路中用电器______过大，也会导致电路中电流过大。
18.如图所示，电源电压为3V，闭合开关S，电流表A1示数为0.5A，A2示数为0.3A，则电阻R1为______ Ω，R2电功率为______ W，5min整个电路消耗的电能为______ J。
19.电能表是测量______的仪表。本月底，小明对自家用电的情况进行调查，观察到电能表的表盘如图所示，若上月底电能表示数为7185.6kW⋅h，则本月消耗的电能为______kW⋅h。关闭家中其它用电器，只让饮水机单独工作，电能表转盘转了50转用时60s，则该饮水机的实际功率为______ W。
20.在都江堰研学活动中，小罗用名为指南针的手机APP指引方向，如图甲所示，当“小磁针”静止时，其上部指向南方，说明“小磁针”的上部是______极；小罗将这个APP打开后，放在如图乙所示的电磁体左方，仍呈现如图甲所示的指向，则电源的下部为______极。
21.LED灯具有______优点(写出一个)。如图是额定电压为220V、额定功率为4.4W的LED灯泡，该灯泡的额定电流是______A.若它每天正常发光5h，一个月(30天)消耗的电能是______kW⋅h.与普通白炽灯相比，在达到相同亮度的条件下，假设LED灯可以节约90%的电能，则这个LED灯与功率为______W的白炽灯亮度相当。
四、作图题：本大题共1小题，共2分。
22.将一个通电螺线管AB用单线悬挂起来，如图所示，闭合开关，最后静止时A端指南、B端指北。画出螺线管上过导线环绕图示，并在螺线管两端标出N、S极。
五、实验探究题：本大题共3小题，共20分。
23.研究性学习小组的同学用如图所示的实验装置探究产生感应电流的条件。
(1)实验中，通过观察______ 来判断电路中是否有感应电流。
(2)闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，电路中______ (选填“有”或“无”)感应电流。
(3)该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做______ 运动时，导体中就会产生感应电流。
(4)磁场方向和切割磁感线的方向同时改变，产生的感应电流的方向______ (选填“改变或“不改变”)。
24.如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
(1)组装之前，在U形管内注入适量红墨水，U形管______(选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)实验中通过观察______的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是______(填选项)。
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.用铁屑显示磁体周围磁场分布
C.研究光的传播时，引入“光线”
(3)连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，可以得到结论是______。
(4)如图乙，该装置是探究电流产生的热量跟______的关系，探究结束后让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少。一段时间后电阻丝产生的热量______(选填“左瓶”、“右瓶”或“两瓶一样”)多。
25.竞一同学手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡，他想知道小灯泡正常工作时的电功率，
于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变。
(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整(要求滑动变阻器的滑片向左移动灯泡变亮)。
(2)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，他发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，其故障原因可能是______ 。
(3)故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，读数为______ A，小灯泡正常工作时的电功率是______ W。
(4)完成上述实验后，爱思考的小松同学向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路，也测出了这个小灯泡的额定功率，请你帮他完成下列实验步骤：
①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点______ (选填“1”或“2”)，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数U0=______ V。
②保持滑片的位置不动，将开关S2拨到另一个触点，读出电压表的示数为U。
③小灯泡额定功率的表达式为P额=______ 。(用已知量和测量量的字母表示)
六、计算题：本大题共2小题，共14分。
26.如图甲为家用电热饮水机，图乙为它的电路原理图，如表为它的铭牌数据。
(1)当S1闭合，S2断开时，电热饮水机处于加热还是保温状态？此时电路中的电流是多大？
(2)饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是多少？[水的比热容4.2×103J/(kg⋅℃)]
(3)电热饮水机正常工作时加热效率为80%.求：将热水箱中的水从20℃加热到100℃的时间为多少秒？
27.如图所示，电源电压为15V不变，小灯泡L规格为“5V，1W”(灯泡电阻不受温度影响)，电流表的量程为“0∼0.6A”、“0∼3A”。闭合开关，小灯泡L正常发光。
(1)求R0的电阻和功率；
(2)拆除小灯泡L，从规格分别为R1“10Ω，1A”、R2“100Ω，0.5A”的滑动变阻器中选择其中之一，以及若干导线连入电路。选择哪种规格的变阻器电路消耗的功率最大？最大功率是多少？
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A.生活中，我国家庭电路电压约为220V，故A正确；
B.家用液晶电视机功率约为100W，故B错误；
C.家用LED节能灯的电流约为0.2A，故C错误；
D.人体安全电压不高于36V，故D错误。
故选：A。
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对本小题考查估算数据，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可。
2.【答案】B
【解析】解：A、打开香水瓶盖后，能闻到香味，属于扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动，故A正确；
B、海绵里有很多细孔，这是物体内的空隙，不能说明分子间存在间隙，故B错误；
C、破镜不能重圆，主要是因为分子间的距离过大，分子间的作用力不能发挥作用，不能说明分子之间具有斥力，故C正确；
D、清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠，表明分子之间存在引力，故D正确。
故选：B。
分子动理论中提出以下观点：
一是物质是由分子或原子组成的，分子之间存在空隙；
二是分子在永不停息地做无规则运动；
三是分子之间存在引力和斥力。
本题考查了分子间的作用力、分子间有间隙、扩散现象等，是比较简单的习题。
3.【答案】B
【解析】解：
A、发生热传递时，热量是从温度高的物体传递给温度低的物体，而不是从内能大的物体传递给内能小的物体，故A错误；
B、物体温度升高，分子动能变大，内能一定增加，故B正确；
C、我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为热汤的温度高，不能说汤含有的热量较多，故C错误；
D、水凝固成冰的过程中，温度不变，放出热量，内能变小，故D错误。
故选：B。
(1)发生热传递的条件是：两个物体之间或同一物体的不同部分存在温度差；
(2)内能的大小与质量、状态、温度等有关；
(3)热量是过程量，是指内能变化的量度；内能是状态量，一切物体都有内能。
一般情况下，物体吸收热量，内能增加，温度升高，只有两种特殊情况：晶体熔化和液体沸腾，它们都是吸收热量，内能发生变化，但温度不变。
4.【答案】D
【解析】解：
A、核电站是利用核裂变来释放能量的，故A错误；
B、光纤通信是利用激光通过光导纤维来传递信息的，故光能在弯曲的光纤中传播，故B错误；
C、风能和太阳能均属于可再生能源，核能属于不可再生能源，故C错误；
D、通过手机微信的“摇一摆”，就可以参与抢红包，这一过程是靠电磁波传递信息的，故D正确。
故选：D。
(1)核电站的原理是通过核裂变释放能量来发电的；
(2)光纤又称光导纤维，它通过激光来传递信息；
(3)可再生能源是指可以重复利用的能源；
(4)手机通过电磁波传递信息。
本题考查学生对可再生能源、信息传递知识和核裂变知识的掌握情况，需要背记。
5.【答案】D
【解析】解：A、物理学中规定，玻璃棒与丝绸摩擦时，玻璃棒所带的电荷为正电荷，即玻璃棒和丝绸摩擦时，玻璃棒带正电，故A不正确；
B、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。验电器的工作原理为：同种电荷相互排斥，所以验电器的金属箔片张开，是因为金属箔片带同种电荷相互排斥的结果，故B不正确；
C、串联是指各用电器首尾相连，依次连入电路的电路连接方式；并联是指各用电器首首、尾尾相连，并列连入电路的连接方式。如图丙所示电路，闭合开关时，两灯并列连接，是并联的关系，故C不正确；
D、闭合电路中，电源外部的电流总是从电源的正极出发，经过用电器、开关等，流回负极，故D正确。
故选：D。
A、玻璃棒与丝绸摩擦时，玻璃棒所带的电荷为正电荷，据此分析作答；
B、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。验电器的工作原理为：同种电荷相互排斥，据此分析作答；
C、串联是指各用电器首尾相连，依次连入电路的电路连接方式；并联是指各用电器首首、尾尾相连，并列连入电路的连接方式。如图丙所示电路，闭合开关时，两灯并列连接，据此分析作答；
D、闭合电路中，电源外部的电流总是从电源的正极出发，经过用电器、开关等，流回负极，据此分析作答。
本题综合考查正、负电荷及电荷间相互作用规律的应用、简单电路的辨别及电流方向的判断，难度不大。
6.【答案】A
【解析】解：
A、甲图是奥斯特实验，导线触及电源后，电路中有电流，小磁针将发生偏转，说明电流周围有磁场，故A正确；
B、乙图磁场中导体ab竖直向上运动时，不切割磁感线，不会产生感应电流，电流计的指针不会偏转，故B错误；
C、丙图中有电源，闭合开关后，通电导体在磁场中受力而运动，依据该实验原理可制成电动机，故C错误；
D、丁图中通电螺线管周围的磁场强弱与电流的大小有关，而磁场方向与电流的方向有关，故D错误。
故选：A。
(1)通电导线周围存在磁场；
(2)闭合电路中的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的现象叫做电磁感应现象；
(3)通电后，导体棒在磁场中发生运动，是研究通电导线在磁场中受磁场力的；
(4)通电螺线管中的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。
本题考查了奥斯特实验、产生感应电流的条件、电动机的原理、影响通电螺线管中的磁性强弱的因素等知识，知识点较多，但难度不大。
7.【答案】D
【解析】解：A、左孔应接零线，右孔应接火线，故接线错误。
B、左孔应接零线，右孔应接火线，上孔接地线，故接线错误。
CD、火线首先要进入开关，再接入灯泡顶端的金属点，零线直接接螺旋套，故C接线错误，D接线正确。
故选：D。
(1)两孔插座的接法：左孔接零线，右孔接火线。
(2)三孔插座的接法：左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线。
(3)电灯的接法：火线首先进开关，再入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
(1)掌握家庭电路的火线、零线、地线之间的电压。
(2)掌握各用电器之间和插座之间连接方式。
(3)掌握两孔插座、三孔插座、灯泡、开关的接法。
8.【答案】C
【解析】解：如果两个灯泡串联，则a应是电压表，而b无论是什么仪表，L2都会被短路，故电路不可能为串联；
那么两个灯泡的连接方式一定为并联，所以为了使灯L1、L2正确发光，a处相当于导线，即电流表；b处不能形成通路，否则会形成电源短路，故b处为电压表。
故选：C。
分两种情况对电路进行分析，即串联电路或并联电路，然后根据电流表与被测用电器串联，并且在电路中相当于导线；电压表与被测用电器并联，在电路中相当于开路分析a、b的类别。
解答本题需要掌握：电压表和电流表的正确使用方法；电压表和电流表的在电路中的作用；本题根据电压表和电流表在电路中的作用进行分析更简单些。
9.【答案】D
【解析】解：A、如果灯L断路，整个电路断路，所以电流表、电压表示数都减小为零。故A不符合题意；
B、如果电阻R短路，灯泡是通路，能够发光。故B不符合题意；
C、如果灯L短路，灯不亮，电路总电阻减小，所以电流表示数增大，同时电压表测量电源电压示数增大。故C不符合题意；
D、如果电阻R断路，电流表示数减小为零，电压表测量电源电压，示数变大。故D符合题意。
故选：D。
闭合开关，电路正常工作，过一段时间，灯泡熄灭，说明电路发生了断路或短路，具体的故障可以将每个选项代入题干，根据相应的现象一一排除，最终确定正确答案。
电路故障问题，是电学实验经常出现的问题，也是物理试题考查的热点、难点。解决此类问题的关键是采用“排除法”，在不能直接确定答案时，将每个选项依次代入题干，一一排除，最终确定正确选项。
10.【答案】ABD
【解析】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器R0串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
当向左移动滑动变阻器的滑片时，接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，
由I=UR可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故A正确；
由U=IR可知，灯泡两端的电压变大，
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P=UI可知，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮，故D正确；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压变小，故B正确；
由P=UI可知，电路消耗的总功率变大，故C错误。
故选：ABD。
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器R0串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化，利用P=UI判断灯泡实际功率的变化，从而得出灯泡亮暗的变化，利用串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变化，最后根据P=UI判断电路消耗的总功率变化。
本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
11.【答案】ABC
【解析】解：A、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以让流动的热水流过散热器取暖，故A符合题意；
B、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以晚上向秧苗田里放水，水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗，故B符合题意；
C、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用循环水冷却，故C符合题意；
D、在较大的河流上建水电站，用水发电，是将水能转化为电能，与水的比热容无关，故D不符合题意。
故选：ABC。
水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度少，据此分析。
本题主要考查学生对水的比热容大的特点以及应用的了解和掌握，属于基础题。
12.【答案】BD
【解析】解：
A、只闭合S1，滑片P移动到左端，电流表示数为I1；若甲为电流表，则此时电源会被短路，故甲为电压表；由于电压表接入电路中时相当于是断路，若乙为电压表，闭合开关S2，整个电路的总电阻不变，电流表示数不变，不符合题意，所以乙是电流表，故A错误；
B、只闭合S1，该电路为串联电路，电压表甲测量的是R1、R2两端的电压，滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，根据U=IR可知，R1、R2两端的电压变小，电压表示数变小，故B正确；
C、闭合S1、S2，电路为R1的简单电路，R2、滑动变阻器被短路，移动滑片，电路中的电流不变，乙表示数不变，故C错误；
D、将滑片移到右端，先闭合S1，三个电阻串联接入电路中；再闭合S2，R0、R2被短路，根据串联电路的电阻关系可知，此时电路的总电阻变小，根据公式P=U2R可知，电路消耗的功率会变大，即P1故选：BD。
(1)根据电流表、电压表的特点和电流表示数的变化判定甲、乙电表的种类；
(2)判定电路的连接方式，根据滑片移动的方向判定其接入电路电阻的变化，根据欧姆定律判定电路中电流的变化，根据U=IR判定电压表示数的变化；
(3)闭合S1、S2，分析电路的结构，然后得出乙表示数的变化；
(4)根据电路总电阻的变化，利用公式P=U2R判定总功率的大小关系。
本题考查电流表、电压表的使用、串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用，题目有一定难度。
13.【答案】CD
【解析】解：
由图知，R与L串联，电压表测R两端电压，电流表测电路中电流，
由P=UI可得灯光正常发光电流：IL=P额U额=1.2W3V=0.4A；
滑动变阻器允许通过最大电流为1A，所以电路中最大电流为0.4A；
电路的最大总功率为：P大=UI最大=4.5V×0.4A=1.8W；
由串联电路的电压特点可知，此时电压表示数最小：UR最小=U−U额=4.5V−3V=1.5V，
此时滑动变阻器接入电路中的最小电阻值：R最小=U最小I最大=Ω；
灯泡的电阻：RL=U额2P额=(3V)21.2W=7.5Ω；
电压表量程为0∼3V，电压表示数最大为3V，此时滑动变阻器连入电路的阻值最大，
此时灯泡两端电压UL=U−UR最大=4.5V−3V=1.5V，
此时电流最小，I最小=ULRL=1.5V7.5Ω=0.2A，
滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R最大=U最大I最小=3V0.2A=15Ω；
电路的最小总功率为：P小=UI最小=4.5V×0.2A=0.9W；
此时灯泡的最小功率：PL=ULI最小=1.5V×0.2A=0.3W；
综上所述：
A、电压表的示数变化范围是“1.5∼3V”，故A错误；
B、滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是“3.75∼15Ω”，故B错误；
C、灯泡的最小功率为0.3W，故C正确；
D、电路总功率变化范围是“0.9∼1.8W”，故D正确。
故选：CD。
(1)由P=UI计算灯泡正常工作电流，根据串联电路电流特点确定电路中的最大电流，根据串联电路的电压规律确定滑动变阻器两端的电压，由欧姆定律计算滑动变阻器连入的最小阻值；
(2)由电压表量程，根据串联电路特点得到灯泡最小电压，由欧姆定律和电功率公式计算电路的最小电流以及变阻器的最大电阻，灯泡的最小功率；根据P=UI分析电路的最大功率和最小功率。
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，关键是电路中最大电流的确定和滑动变阻器接入电路中最大值、最小值的判断。
14.【答案】内能 丙 比热容大
【解析】解：
(1)如图，水蒸气将橡皮塞弹出去，此时水蒸气对外做功，内能转化为橡皮塞的机械能；
(2)热机是利用内能转化为机械能的装置，做功冲程中把内能转化为机械能。
由图可知：
甲图中进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，则此冲程为压缩冲程；
乙图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，则此冲程为排气冲程；
丁图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，则此冲程为吸气冲程；
丙图中进气门和排气门均关闭，在压缩冲程末火花塞点火，高温高压的燃气推动活塞向下运动，此时内能转化为机械能为做功冲程，故选图丙。
(3)水的比热容较大，相同质量的水和其它物质相比，在升高温度相同时，吸收热量多，所以利用水对发动机降温。
故答案为：内能；丙；比热容大。
(1)内能与机械能的转化主要表现为做功改变物体的内能，内能增大的是机械能转化为内能，内能减少的是内能转化为机械能，而内能的变化主要体现在温度的变化上；
(2)根据进气门和排气门的关闭、打开状态以及活塞运动方向可判断各图分别是什么冲程；
(3)水的比热容较大，说明相同质量的水和其它物质相比，在升高温度相同时，吸收热量多。
本题考查了热机的工作原理、汽油机的四冲程判断以及水的比热容大的应用，属于基础题目。
15.【答案】102.94×106 72.5
【解析】解：(1)四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min=20r/s，即在1s内飞轮转20r，
因为飞轮转2r完成一个工作循环，所以在1s内，汽油机完成了10个工作循环。
(2)完全燃烧0.07m3天然气释放的热量：
Q放=Vq天然气=0.07m3×4.2×107J/m3=2.94×106J。
(3)由η=Q吸Q放×100%得，水吸收的热量：
Q吸=ηQ放=30%×2.94×106J=8.82×105J，
由Q吸=c水m(t−t0)得水的末温：
t=t0+Q吸c水m=20℃+8.82×105J4.2×103J/(kg⋅℃)×4kg=72.5℃。
故答案为：10；2.94×106；72.5。
(1)四冲程内燃机完成一个工作循环，经历四个冲程，活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转2转，对外做功1次；
(2)知道天然气的体积和热值，利用Q放=Vq求出天然气完全燃烧产生的热量；
(3)根据η=Q吸Q放×100%求出水吸收的热量，然后利用Q吸=c水m(t−t0)求出水的末温。
本题主要考查有关热机的计算、燃料完全燃烧放热公式、效率公式以及吸热公式的掌握和应用，属于热学常考题型，难度不大。
16.【答案】1.5220380并
【解析】解：(1)1节干电池的电压为1.5V；家庭电路的电压为220V；动力电压为380V；
(2)家中电视机、电冰箱、电灯等用电器之间的连接方式是并联。
故答案为：1.5；220；380；并。
(1)要记住一些生活中常见的电压值，如：一节干电池的电压是1.5V；一节铅蓄电池的电压是2V；家庭电路的电压为220V；动力电压为380V；对人体安全的电压为不高于36V；
(2)并联电路的特点是：各支路互不影响；家庭电路的电器是并联的。
本题考查了干电池的电压、开关与所控制用电器的连接方式，属于基础题目。
17.【答案】短路 空气开关 总功率
【解析】解：裸露的导线相接触，会使零线和火线相连，发生短路现象，使得电路中的电流过大，空气开关会跳闸保护电路；
电路中用电器的总功率过大，根据P=UI可知，会导致电路中电流过大。
故答案为：短路；空气开关；总功率。
家庭电路中电流过大的原因有两个：短路和用电器的总功率过大。
本题考查了家庭电路中电流过大的原因，属于基础知识，要熟记。
18.【答案】100.6450
【解析】解：
(1)两电阻并联，电流表A1测干路电流，A2测R1的电流，电流表A1示数为0.5A，A2示数为0.3A，
因电源电压为3V，由并联电路电压的规律和欧姆定律得，电阻R1的阻值：
R1=UI1=3V0.3A=10Ω；
(2)根据并联电路电流的规律，通过电阻R2的电流为：
I2=I−I1=0.5A−0.3A=0.2A；
R2的电功率为：P=UI2=3V×0.2A=0.6W。
5min整个电路消耗的电能为：
W=UIt=3V×0.5A×5×60s=450J。
故答案为：10；0.6；450。
(1)两电阻并联，电流表A1测干路电流，A2测R1的电流，根据电源电压为3V，由并联电路电压的规律和欧姆定律求出R1的阻值；
(2)根据并联电路电流的规律求出通过电阻R2的电流，根据P=UI求出R2电功率，根据W=UIt求出整个电路消耗的电能。
本题考查并联电路的规律及欧姆定律和电功公式的运用，熟练应用相关规律即可正确解题，比较简单。
19.【答案】电功 140 1000
【解析】解：(1)电能表是测量电功的仪表；
(2)本月消耗的电能为W0=7325.6kW⋅h−7185.6kW⋅h=140kW⋅h；
(3)电能表的转盘转50转，饮水机消耗的电能W=50r3000rkW⋅h=160kW⋅h=60000J，
该饮水机的实际功率P=Wt=60000J60s=1000W。
故答案为：电能；140；1000。
(1)电能表是测量电功的仪表；
(2)电能表上本月底的示数减去上月底的示数，等于本月消耗的电能；
(3)先计算出电能表的表盘转50转，饮水机消耗的电能，再根据P=Wt计算出功率。
本题考查了电能表的知识、电功率的计算，知道电能表铭牌上各个参数的意义，是解答本题的关键。
20.【答案】S 正
【解析】解：地磁场的N极在地理南极附近，其S极在地理北极附近，小磁针的N极指向地磁场的S极，小磁针的S极指向地磁场的N极，所以“小磁针”的上部是S极；
根据异名磁极相互吸引可知，电磁铁的上端为N极，下端为S极；根据安培定则可知，电流从下端流入，上端流出，则电源的下部为正极。
故答案为：S；正。
磁极间相互作用规律：同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引；根据磁极间的相互作用规律判定螺线管的极性；根据安培定则判定电流的方向和电源的正负极。
本题的解题关键是知道：地磁场的N极在地理南极的附近，地磁场的S极在地理北极附近。
21.【答案】节能(或环保)
【解析】解：(1)节能灯的优点有：节能、环保等；
(2)由P=UI可得，LED灯泡的额定电流：
I=PU=4.4W220V=0.02A；
(3)由P=Wt可得，一个月消耗的电能：
W=Pt=4.4×10−3kW×5h×30=0.66kW⋅h；
(4)设两种灯泡正常发光的时间为t，
由P=Wt可得，LED消耗的电能：
W1=P1t=0.0044kW⋅t，白炽灯消耗的电能为W2=P2t，
因在达到相同亮度的条件下，LED灯可以节约90%的电能，
所以，P2t−0.0044kW⋅tP2t=90%，
解得：P2=0.044kW=44W。
故答案为：节能(或环保)；0.02；0.66；44。
(1)节能灯具有节能、环保的优点
(2)知道额定电压和额定功率，根据P=UI求出额定电流；
(3)LED灯正常发光时的功率和额定功率相等，根据P=Wt求出一个月消耗的电能；
(4)消耗的电能之差与白炽灯消耗的电能之比就是节约的百分比，据此进行解答。
本题考查了节能灯的特点和电功率公式、电功公式的灵活应用，关键是明白“LED灯可以节约90%电能”的含义，计算过程要注意单位的换算。
22.【答案】解：通电螺线管水平悬吊静止时一端指南一端指北，指北的是N极，指南的是S极，如图所示，
电流方向如图所示，根据安培定则用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向通电螺线管的N极，所以先从螺线管的后面开始绕螺线管，如图所示。
故答案为：如上图。
【解析】通电螺线管水平悬吊静止时一端指南一端指北，指北的是N极，指南的是S极，知道通电螺线管的磁极和电流方向根据安培定则判断螺线管的绕法。
通电螺线管是一个磁体，按照磁体受到地磁场的作用，通电螺线管指南的是S极，指北的是N极，然后根据安培定则判断绕法。
23.【答案】灵敏电流表指针是否偏转 有 切割磁感线 不改变
【解析】解：(1)实验中，通过观察灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流存在，指针偏转表明电路中有感应电流，否则电路中没有感应电流。
(2)闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁铁，相当于导体做切割磁感线运动，所以电路中有感应电流；
(3)据该实验可知，该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流；
(4)感应电流的方向是由导体的运动方向和磁场方向来决定的，改变导体的运动方向可以改变感应电流的方向，改变磁场方向也可以改变感应电流的方向，但磁场方向和切割磁感线的方向同时改变产生的感应电流的方向就不会改变；
故答案为：(1)灵敏电流表指针是否偏转；(2)有；(3)切割磁感线；(4)不改变。
(1)闭合开关时，电路中是否有电路，眼睛不能直接观察，要通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流存在；
(2)(3)电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动，导体中有感应电流产生；
(4)感应电流的方向是由导体的运动方向和磁场方向来决定的。
产生感应电流必须抓住的三个条件：闭合电路；一部分导体；做切割磁感线运动。
24.【答案】属于 U形管液面高度差 B 在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多 电流 左瓶
【解析】解：(1)由图知，U形管内注入适量红墨水，上端开口、下端相连通，所以属于连通器；
(2)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，根据转换法，实验中通过观察U形管液面高度的变化反映密闭空气温度的变化；
A、探究电流与电压、电阻的关系，采用的是控制变量法；
B、用铁屑显示磁体周围磁场分布，采用的是转换法；
C、研究光的传播时，引入“光线”，采用的是模型法；
故选B；
(3)图甲中两电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，说明右侧电阻大产生的热量多，故得出结论：在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；
(4)由图乙可知，右边的容器中的电阻与容器外的电阻并联，再与左边容器中的电阻串联，因此通过左边容器电阻的电流与通过右边容器电阻的电流不同，而电阻和通电时间相同，因此是探究电流产生的热量跟电流的关系；
把右边的两根电阻丝并联后，其总阻值为R=2.5Ω，则相当于把2.5Ω的阻值放进右侧瓶中，即左、右两瓶中的电阻串联，通过的电流相同，通电时间相同，而电阻不同，因此是探究电流产生的热量跟电阻的关系；左侧瓶中的电阻阻值更大，根据Q=I2Rt可知，一段时间后电阻丝产生的热量左瓶多。
故答案为：(1)属于；(2)U形管液面高度差；B；(3)在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；(4)电流；左瓶。
(1)上端开口、底部相连的容器叫连通器；
(2)电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的气体加热，气体吸热越多，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，采用了转换法；
逐一分析每个选项，找出符合题意的答案；
(3)串联电路各处电流相等，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；
(4)电流产生的热量与电流、电阻和通电时间有关，在探究电流产生的热量与某个因素有关时，要控制其他两个因素不变，而改变这个因素；根据Q=I2Rt分析比较电流产生热量的多少。
本题研究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”，考查控制变量法和转换法的运用、串联电路电流的规律、反常现象的分析、连通器的识别及焦耳定律的应用，综合性较强。
25.【答案】灯泡或电压表短路 ×U−3.8VR0
【解析】解：(1)滑动变阻器的滑片向左移动灯泡变亮，即电流变大电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中与灯串联，灯的额定电压为3.8V，故电压表选用大量程与灯并联，如下所示：
(2)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数，电路为通路，小灯泡始终不亮，电压表无示数，其故障原因可能是灯泡或电压表短路；
(3)故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，读数为0.38A，小灯泡正常工作时的电功率是：P=UI=3.8V×0.38A=1.444W；
(4)实验步骤：
①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数U0=3.8V；
②保持滑片的位置不动，将开关S2拨到另一个触点，读出电压表的示数为U；
③在①中，电压表测灯的电压，灯的电压为额定电压，故灯正常发光；
在②中，电压表测灯与R0的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压：U定=U−3.8V，由欧姆定律I=UR，通过定值电阻的电流即灯的额定电流：
I灯=U定R0=U−3.8VR0，
小灯泡的额定功率：
P额=U0额I灯=3.8V×U−3.8VR0。
故答案为：(1)如上所示；(2)灯泡或电压表短路；(3)0.38；1.444；(4)①2；3.8；③3.8V×U−3.8VR0。
(1)根据滑动变阻器的滑片向左移动灯泡变亮确定确定变阻器左下接线柱连入电路中与灯串联；根据灯的额定电压为3.8V确定电压表选用大量程与灯并联；
(2)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数，可知电路为通路，由小灯泡始终不亮，电压表无示数分析故障可能的原因；
(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P=UI求出小灯泡正常工作时的电功率；
(4)要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时定值电阻的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P=UI可求出灯的额定功率。
本题测小灯泡正常工作时的电功率，考查电路连接、故障分析、电流表读数、功率计算和设计方案测额定功率的能力。
26.【答案】解：
(1)由电路图可知，当S1闭合，S2断开时，两电阻串联，电路中的总电阻最大，由P=UI=U2R可知电路的总功率最小，电热饮水机处于保温状态；
根据P=UI知，此时电路中的电流：
I保温=P保温U=44W220V=0.2A；
(2)由ρ=mV可得，热水箱中水的质量：
m=ρV=1×103 kg/m3×1×10−3 m3=1kg，
水从20℃加热到100℃，水吸收的热量：
Q=cm△t=4.2×103 J/(kg⋅℃)×1kg×(100℃−20℃)=3.36×105J；
(3)饮水机的加热效率η=QW，
则电热饮水机正常工作将热水箱中的水从20℃加热到100℃的消耗的电能：
W=Qη=3.36×105J80%=4.2×105J，
由P=Wt可得，加热所用时间：
t=WP加=4.2×105J400W=1050s。
答：(1)当S1闭合，S2断开时，电热饮水机处于保温状态；此时电路中的电流是0.2A；
(2)将热水箱中的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是3.36×105J；
(3)将热水箱中的水从20℃加热到100℃的时间为1050s。
【解析】(1)由电路图可知，当S1闭合，S2断开时，两电阻串联，电路中的总电阻最大，由P=UI=U2R可知电路的总功率最小，据此判断饮水机的状态，根据P=UI求出此时电路中的电流；
(2)已知热水箱的容积，可以得到水的体积，进一步得到水的质量；已知水的质量、比热容、初温度和末温度，利用公式Q=cm△t得到水吸收的热量；
(3)已知饮水机的加热效率和水吸收的热量，可以得到消耗的电能；已知加热功率和消耗的电能，利用公式t=WP得到用电时间。
本题考查了电功率公式、密度公式、吸热公式、电功公式和效率公式的综合应用，要明确知道用电器正常工作时的功率和额定功率相等。
27.【答案】解：由电路图可知，闭合开关，灯泡L与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流。
(1)灯泡正常发光时其两端的电压UL=5V，功率PL=1W，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P=UI可得，电路中的电流I1=PLUL=1W5V=0.2A，
由串联电路的电压规律可得，R0两端的电压U0=U−UL=15V−5V=10V，
R0的电阻R0=U0I1=10V0.2A=50Ω，
R0的功率P0=U0I1=10V×0.2A=2W；
(2)若定值电阻R0与滑动变阻器R串联时，
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，最大电流I大=UR0=15V50Ω=0.3A；
若定值电阻R0与滑动变阻器R并联时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过滑动变阻器的最小电流分别为IR=UR=15V10Ω=1.5A，IR′=UR′=15V100Ω=0.15A，
因“10Ω1A”的滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，且小于1.5A，
所以，该规格的滑动变阻器不能与定值电阻R0并联，
因“100Ω0.5A”的滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，且大于0.15A，
所以，该规格的滑动变阻器能与定值电阻R0并联，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，此时电路的最大总电流I大′=I大+IR大=0.3A+0.5A=0.8A，
综上可知，当“100Ω0.5A”的滑动变阻器与定值电阻R0并联，且电流表(选0∼0.6A量程时位于两支路之一或选0∼3A的量程位于干路)时，电路的总功率最大，
则电路消耗的最大功率P滑大=UI大′=15V×0.8A=12W。
答：(1)R0的电阻为50Ω，R0的功率为2W，；
(2)选择“100Ω0.5A”规格的变阻器与定值电阻R0并联、且电流表选0∼0.6A量程位于两支路之一或选0∼3A的量程位于干路时，电路消耗的总功率最大，最大功率是12W。
【解析】由电路图可知，闭合开关，灯泡L与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流。
(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等、功率和额定功率相等，根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流，由串联电路的电压规律可得R0两端的电压，利用欧姆定律I=UR可得R0的电阻，根据P=UI求出R0的功率；
(2)若定值电阻R0与滑动变阻器R串联，当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，根据欧姆定律求出电路的最大电流；若定值电阻R0与滑动变阻器R并联时，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过滑动变阻器的最小电流，然后与滑动变阻器允许通过的最大电流相比较确定可以与定值电阻R0并联的滑动变阻器，然后根据并联电路的电流特点和欧姆定律结合变阻器允许通过的最大电流确定电路的最大电流，同时要注意电流表的量程和连接的位置，利用P=UI求出电路的最大总功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确确定最后一问中电路的最大电流是关键。水桶容量
20L
热水箱容量
1L
额定电压
220V
加热功率
400W
保温功率
44W
1.下列数据中，最接近生活实际的是( )
A. 家庭电路电压约为220VB. 家用液晶电视机功率约为1000W
C. 家用LED节能灯的电流约为5AD. 人体安全电压不高于60V
2.对下列现象的解释，错误的是( )
A. 打开香水瓶盖后，能闻到香味，说明分子在永不停息地做无规则运动
B. 海绵里有很多细孔，说明分子间存在间隙
C. “破镜难圆”，不能说明分子间有斥力
D. 清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠，表明分子之间存在引力
3.关于温度、热量和内能，下列说法正确的是( )
A. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
B. 物体温度升高，内能一定增大
C. 我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
D. 水凝固成冰的过程中，温度不变，内能也不变
4.关于信息、能源和材料，下列说法正确的是( )
A. 目前所建成的核电站，都是利用核聚变释放的能量发电的
B. 光不能在弯曲的光纤中传播
C. 核能、风能和太阳能均属于可再生能源
D. 通过手机微信的“摇一摆”，就可以参与抢红包，这一过程是靠电磁波传递信息的
5.图中有关电现象的四幅图的说法，正确的是( )
A. 甲图中，玻璃棒和丝绸摩擦时，玻璃棒带负电
B. 乙图中，验电器的金属箔片张开，是因为异种电荷相互排斥
C. 丙图中，两个小灯泡属于同一条电路，是串联关系
D. 丁图中，在闭合电路中电源的外部电流总是从电源正极流向负极
6.关于图中所示的四个情景，下列说法中正确的是( )
A. 甲图：触接后小磁针将发生偏转，说明电流周围有磁场
B. 乙图：磁场中导体ab竖直向上运动时，电流表指针会发生偏转
C. 丙图：闭合开关后磁场中的导体ab运动，依据该实验原理可制成发电机
D. 丁图：通电螺线管周围的磁场强弱与电流方向有关
7.在家庭电路中，如图所示的有关电灯、开关和插座的连线正确的是( )
A. AB. BC. CD. D
8.如图所示，L1和L2是两只相同的小灯泡，a、b是电流表或电压表。闭合开关S后，若两灯都能发光，则( )
A. a、b均为电流表B. a、b均为电压表
C. a为电流表，b为电压表D. a为电压表，b为电流表
9.在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作。过了一会儿，灯L熄灭，两个电表中只有一个电表的示数变大，则下列判断中正确的是( )
A. 可能是灯L断路，电流表的示数变小
B. 可能是电阻R短路，电压表的示数变大
C. 可能是灯L短路，电压表的示数变大
D. 可能是电阻R断路，电流表的示数变小
二、多选题：本大题共4小题，共12分。
10.如图所示电路中，灯丝电阻、电源电压均不变，电路连接正确后，闭合开关，向左移动滑动变阻器的滑片。下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变大
B. 滑动变阻器两端电压变小
C. 电路消耗的总功率变小
D. 灯泡亮度变亮
11.水的比热容大，人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务，下列事例中与它的这一特性有关的是( )
A. 让流动的热水流过散热器取暖B. 冬季，晚上向麦田里放水，以防冻坏秧苗
C. 汽车发动机用循环水冷却D. 在较大的河流上建水电站，用水发电
12.如图所示的电路中，电源电压不变，只闭合S1，滑片P移动到左端，电路安全，电流表示数为I1；再闭合S2，电流表示数为I2，I2>I1。下列说法正确的是( )
A. 甲是电流表，乙是电压表
B. 只闭合S1，滑片P向右移动时，电表甲的示数变小
C. 闭合S1、S2，滑片P向左移动时，电表乙的示数变小
D. 将滑片P移到右端，先闭合S1，电路消耗的总功率为P1；再闭合S2，电路消耗的总功率为P2，P1
A. 电压表的示数变化范围是“2∼3V”
B. 滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是“3.75∼20Ω”
C. 小灯泡的最小功率是0.3W
D. 电路总功率变化范围是“0.9∼1.8W”
三、填空题：本大题共8小题，共25分。
14.如图所示的实验是用来探究热机的工作原理的，它主要是将______转化机械能，汽车工作时，图______也是用到这一工作原理来工作的。汽油机发动机在工作时还会产生大量的热，通常采用水循环将热量带走，这是利用水______的特性。
15.某台汽油机飞轮的转速为1200r/min，在1s内，汽油机完成了______个工作循环。若这台汽油机改用天然气做燃料，完全燃烧0.07m3天然气释放的热量为______J，若这些热量的30%被水吸收，可以将4kg的水由20℃加热到______℃。[q天然气=4.2×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
16.一节干电池的电压为______ 伏，我国家庭电路的电压是______ 伏，工厂用的动力电路的电压为______ 伏，家中电视机、电冰箱、电灯等用电器之间的连接方式是______ (选填“串”或“并”)联。
17.家庭电路中，导线绝缘皮容易破损或老化，裸露的导线相接触会发生______，这时电路中的______(选填“漏电保护器”或“空气开关”)会跳闸保护电路。除此之外，电路中用电器______过大，也会导致电路中电流过大。
18.如图所示，电源电压为3V，闭合开关S，电流表A1示数为0.5A，A2示数为0.3A，则电阻R1为______ Ω，R2电功率为______ W，5min整个电路消耗的电能为______ J。
19.电能表是测量______的仪表。本月底，小明对自家用电的情况进行调查，观察到电能表的表盘如图所示，若上月底电能表示数为7185.6kW⋅h，则本月消耗的电能为______kW⋅h。关闭家中其它用电器，只让饮水机单独工作，电能表转盘转了50转用时60s，则该饮水机的实际功率为______ W。
20.在都江堰研学活动中，小罗用名为指南针的手机APP指引方向，如图甲所示，当“小磁针”静止时，其上部指向南方，说明“小磁针”的上部是______极；小罗将这个APP打开后，放在如图乙所示的电磁体左方，仍呈现如图甲所示的指向，则电源的下部为______极。
21.LED灯具有______优点(写出一个)。如图是额定电压为220V、额定功率为4.4W的LED灯泡，该灯泡的额定电流是______A.若它每天正常发光5h，一个月(30天)消耗的电能是______kW⋅h.与普通白炽灯相比，在达到相同亮度的条件下，假设LED灯可以节约90%的电能，则这个LED灯与功率为______W的白炽灯亮度相当。
四、作图题：本大题共1小题，共2分。
22.将一个通电螺线管AB用单线悬挂起来，如图所示，闭合开关，最后静止时A端指南、B端指北。画出螺线管上过导线环绕图示，并在螺线管两端标出N、S极。
五、实验探究题：本大题共3小题，共20分。
23.研究性学习小组的同学用如图所示的实验装置探究产生感应电流的条件。
(1)实验中，通过观察______ 来判断电路中是否有感应电流。
(2)闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，电路中______ (选填“有”或“无”)感应电流。
(3)该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做______ 运动时，导体中就会产生感应电流。
(4)磁场方向和切割磁感线的方向同时改变，产生的感应电流的方向______ (选填“改变或“不改变”)。
24.如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
(1)组装之前，在U形管内注入适量红墨水，U形管______(选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)实验中通过观察______的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是______(填选项)。
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.用铁屑显示磁体周围磁场分布
C.研究光的传播时，引入“光线”
(3)连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，可以得到结论是______。
(4)如图乙，该装置是探究电流产生的热量跟______的关系，探究结束后让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少。一段时间后电阻丝产生的热量______(选填“左瓶”、“右瓶”或“两瓶一样”)多。
25.竞一同学手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡，他想知道小灯泡正常工作时的电功率，
于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变。
(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整(要求滑动变阻器的滑片向左移动灯泡变亮)。
(2)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，他发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，其故障原因可能是______ 。
(3)故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，读数为______ A，小灯泡正常工作时的电功率是______ W。
(4)完成上述实验后，爱思考的小松同学向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路，也测出了这个小灯泡的额定功率，请你帮他完成下列实验步骤：
①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点______ (选填“1”或“2”)，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数U0=______ V。
②保持滑片的位置不动，将开关S2拨到另一个触点，读出电压表的示数为U。
③小灯泡额定功率的表达式为P额=______ 。(用已知量和测量量的字母表示)
六、计算题：本大题共2小题，共14分。
26.如图甲为家用电热饮水机，图乙为它的电路原理图，如表为它的铭牌数据。
(1)当S1闭合，S2断开时，电热饮水机处于加热还是保温状态？此时电路中的电流是多大？
(2)饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是多少？[水的比热容4.2×103J/(kg⋅℃)]
(3)电热饮水机正常工作时加热效率为80%.求：将热水箱中的水从20℃加热到100℃的时间为多少秒？
27.如图所示，电源电压为15V不变，小灯泡L规格为“5V，1W”(灯泡电阻不受温度影响)，电流表的量程为“0∼0.6A”、“0∼3A”。闭合开关，小灯泡L正常发光。
(1)求R0的电阻和功率；
(2)拆除小灯泡L，从规格分别为R1“10Ω，1A”、R2“100Ω，0.5A”的滑动变阻器中选择其中之一，以及若干导线连入电路。选择哪种规格的变阻器电路消耗的功率最大？最大功率是多少？
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A.生活中，我国家庭电路电压约为220V，故A正确；
B.家用液晶电视机功率约为100W，故B错误；
C.家用LED节能灯的电流约为0.2A，故C错误；
D.人体安全电压不高于36V，故D错误。
故选：A。
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对本小题考查估算数据，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可。
2.【答案】B
【解析】解：A、打开香水瓶盖后，能闻到香味，属于扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动，故A正确；
B、海绵里有很多细孔，这是物体内的空隙，不能说明分子间存在间隙，故B错误；
C、破镜不能重圆，主要是因为分子间的距离过大，分子间的作用力不能发挥作用，不能说明分子之间具有斥力，故C正确；
D、清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠，表明分子之间存在引力，故D正确。
故选：B。
分子动理论中提出以下观点：
一是物质是由分子或原子组成的，分子之间存在空隙；
二是分子在永不停息地做无规则运动；
三是分子之间存在引力和斥力。
本题考查了分子间的作用力、分子间有间隙、扩散现象等，是比较简单的习题。
3.【答案】B
【解析】解：
A、发生热传递时，热量是从温度高的物体传递给温度低的物体，而不是从内能大的物体传递给内能小的物体，故A错误；
B、物体温度升高，分子动能变大，内能一定增加，故B正确；
C、我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为热汤的温度高，不能说汤含有的热量较多，故C错误；
D、水凝固成冰的过程中，温度不变，放出热量，内能变小，故D错误。
故选：B。
(1)发生热传递的条件是：两个物体之间或同一物体的不同部分存在温度差；
(2)内能的大小与质量、状态、温度等有关；
(3)热量是过程量，是指内能变化的量度；内能是状态量，一切物体都有内能。
一般情况下，物体吸收热量，内能增加，温度升高，只有两种特殊情况：晶体熔化和液体沸腾，它们都是吸收热量，内能发生变化，但温度不变。
4.【答案】D
【解析】解：
A、核电站是利用核裂变来释放能量的，故A错误；
B、光纤通信是利用激光通过光导纤维来传递信息的，故光能在弯曲的光纤中传播，故B错误；
C、风能和太阳能均属于可再生能源，核能属于不可再生能源，故C错误；
D、通过手机微信的“摇一摆”，就可以参与抢红包，这一过程是靠电磁波传递信息的，故D正确。
故选：D。
(1)核电站的原理是通过核裂变释放能量来发电的；
(2)光纤又称光导纤维，它通过激光来传递信息；
(3)可再生能源是指可以重复利用的能源；
(4)手机通过电磁波传递信息。
本题考查学生对可再生能源、信息传递知识和核裂变知识的掌握情况，需要背记。
5.【答案】D
【解析】解：A、物理学中规定，玻璃棒与丝绸摩擦时，玻璃棒所带的电荷为正电荷，即玻璃棒和丝绸摩擦时，玻璃棒带正电，故A不正确；
B、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。验电器的工作原理为：同种电荷相互排斥，所以验电器的金属箔片张开，是因为金属箔片带同种电荷相互排斥的结果，故B不正确；
C、串联是指各用电器首尾相连，依次连入电路的电路连接方式；并联是指各用电器首首、尾尾相连，并列连入电路的连接方式。如图丙所示电路，闭合开关时，两灯并列连接，是并联的关系，故C不正确；
D、闭合电路中，电源外部的电流总是从电源的正极出发，经过用电器、开关等，流回负极，故D正确。
故选：D。
A、玻璃棒与丝绸摩擦时，玻璃棒所带的电荷为正电荷，据此分析作答；
B、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。验电器的工作原理为：同种电荷相互排斥，据此分析作答；
C、串联是指各用电器首尾相连，依次连入电路的电路连接方式；并联是指各用电器首首、尾尾相连，并列连入电路的连接方式。如图丙所示电路，闭合开关时，两灯并列连接，据此分析作答；
D、闭合电路中，电源外部的电流总是从电源的正极出发，经过用电器、开关等，流回负极，据此分析作答。
本题综合考查正、负电荷及电荷间相互作用规律的应用、简单电路的辨别及电流方向的判断，难度不大。
6.【答案】A
【解析】解：
A、甲图是奥斯特实验，导线触及电源后，电路中有电流，小磁针将发生偏转，说明电流周围有磁场，故A正确；
B、乙图磁场中导体ab竖直向上运动时，不切割磁感线，不会产生感应电流，电流计的指针不会偏转，故B错误；
C、丙图中有电源，闭合开关后，通电导体在磁场中受力而运动，依据该实验原理可制成电动机，故C错误；
D、丁图中通电螺线管周围的磁场强弱与电流的大小有关，而磁场方向与电流的方向有关，故D错误。
故选：A。
(1)通电导线周围存在磁场；
(2)闭合电路中的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的现象叫做电磁感应现象；
(3)通电后，导体棒在磁场中发生运动，是研究通电导线在磁场中受磁场力的；
(4)通电螺线管中的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。
本题考查了奥斯特实验、产生感应电流的条件、电动机的原理、影响通电螺线管中的磁性强弱的因素等知识，知识点较多，但难度不大。
7.【答案】D
【解析】解：A、左孔应接零线，右孔应接火线，故接线错误。
B、左孔应接零线，右孔应接火线，上孔接地线，故接线错误。
CD、火线首先要进入开关，再接入灯泡顶端的金属点，零线直接接螺旋套，故C接线错误，D接线正确。
故选：D。
(1)两孔插座的接法：左孔接零线，右孔接火线。
(2)三孔插座的接法：左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线。
(3)电灯的接法：火线首先进开关，再入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
(1)掌握家庭电路的火线、零线、地线之间的电压。
(2)掌握各用电器之间和插座之间连接方式。
(3)掌握两孔插座、三孔插座、灯泡、开关的接法。
8.【答案】C
【解析】解：如果两个灯泡串联，则a应是电压表，而b无论是什么仪表，L2都会被短路，故电路不可能为串联；
那么两个灯泡的连接方式一定为并联，所以为了使灯L1、L2正确发光，a处相当于导线，即电流表；b处不能形成通路，否则会形成电源短路，故b处为电压表。
故选：C。
分两种情况对电路进行分析，即串联电路或并联电路，然后根据电流表与被测用电器串联，并且在电路中相当于导线；电压表与被测用电器并联，在电路中相当于开路分析a、b的类别。
解答本题需要掌握：电压表和电流表的正确使用方法；电压表和电流表的在电路中的作用；本题根据电压表和电流表在电路中的作用进行分析更简单些。
9.【答案】D
【解析】解：A、如果灯L断路，整个电路断路，所以电流表、电压表示数都减小为零。故A不符合题意；
B、如果电阻R短路，灯泡是通路，能够发光。故B不符合题意；
C、如果灯L短路，灯不亮，电路总电阻减小，所以电流表示数增大，同时电压表测量电源电压示数增大。故C不符合题意；
D、如果电阻R断路，电流表示数减小为零，电压表测量电源电压，示数变大。故D符合题意。
故选：D。
闭合开关，电路正常工作，过一段时间，灯泡熄灭，说明电路发生了断路或短路，具体的故障可以将每个选项代入题干，根据相应的现象一一排除，最终确定正确答案。
电路故障问题，是电学实验经常出现的问题，也是物理试题考查的热点、难点。解决此类问题的关键是采用“排除法”，在不能直接确定答案时，将每个选项依次代入题干，一一排除，最终确定正确选项。
10.【答案】ABD
【解析】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器R0串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
当向左移动滑动变阻器的滑片时，接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，
由I=UR可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故A正确；
由U=IR可知，灯泡两端的电压变大，
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P=UI可知，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮，故D正确；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压变小，故B正确；
由P=UI可知，电路消耗的总功率变大，故C错误。
故选：ABD。
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器R0串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化，利用P=UI判断灯泡实际功率的变化，从而得出灯泡亮暗的变化，利用串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变化，最后根据P=UI判断电路消耗的总功率变化。
本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
11.【答案】ABC
【解析】解：A、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以让流动的热水流过散热器取暖，故A符合题意；
B、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以晚上向秧苗田里放水，水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗，故B符合题意；
C、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用循环水冷却，故C符合题意；
D、在较大的河流上建水电站，用水发电，是将水能转化为电能，与水的比热容无关，故D不符合题意。
故选：ABC。
水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度少，据此分析。
本题主要考查学生对水的比热容大的特点以及应用的了解和掌握，属于基础题。
12.【答案】BD
【解析】解：
A、只闭合S1，滑片P移动到左端，电流表示数为I1；若甲为电流表，则此时电源会被短路，故甲为电压表；由于电压表接入电路中时相当于是断路，若乙为电压表，闭合开关S2，整个电路的总电阻不变，电流表示数不变，不符合题意，所以乙是电流表，故A错误；
B、只闭合S1，该电路为串联电路，电压表甲测量的是R1、R2两端的电压，滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，根据U=IR可知，R1、R2两端的电压变小，电压表示数变小，故B正确；
C、闭合S1、S2，电路为R1的简单电路，R2、滑动变阻器被短路，移动滑片，电路中的电流不变，乙表示数不变，故C错误；
D、将滑片移到右端，先闭合S1，三个电阻串联接入电路中；再闭合S2，R0、R2被短路，根据串联电路的电阻关系可知，此时电路的总电阻变小，根据公式P=U2R可知，电路消耗的功率会变大，即P1
(1)根据电流表、电压表的特点和电流表示数的变化判定甲、乙电表的种类；
(2)判定电路的连接方式，根据滑片移动的方向判定其接入电路电阻的变化，根据欧姆定律判定电路中电流的变化，根据U=IR判定电压表示数的变化；
(3)闭合S1、S2，分析电路的结构，然后得出乙表示数的变化；
(4)根据电路总电阻的变化，利用公式P=U2R判定总功率的大小关系。
本题考查电流表、电压表的使用、串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用，题目有一定难度。
13.【答案】CD
【解析】解：
由图知，R与L串联，电压表测R两端电压，电流表测电路中电流，
由P=UI可得灯光正常发光电流：IL=P额U额=1.2W3V=0.4A；
滑动变阻器允许通过最大电流为1A，所以电路中最大电流为0.4A；
电路的最大总功率为：P大=UI最大=4.5V×0.4A=1.8W；
由串联电路的电压特点可知，此时电压表示数最小：UR最小=U−U额=4.5V−3V=1.5V，
此时滑动变阻器接入电路中的最小电阻值：R最小=U最小I最大=Ω；
灯泡的电阻：RL=U额2P额=(3V)21.2W=7.5Ω；
电压表量程为0∼3V，电压表示数最大为3V，此时滑动变阻器连入电路的阻值最大，
此时灯泡两端电压UL=U−UR最大=4.5V−3V=1.5V，
此时电流最小，I最小=ULRL=1.5V7.5Ω=0.2A，
滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R最大=U最大I最小=3V0.2A=15Ω；
电路的最小总功率为：P小=UI最小=4.5V×0.2A=0.9W；
此时灯泡的最小功率：PL=ULI最小=1.5V×0.2A=0.3W；
综上所述：
A、电压表的示数变化范围是“1.5∼3V”，故A错误；
B、滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是“3.75∼15Ω”，故B错误；
C、灯泡的最小功率为0.3W，故C正确；
D、电路总功率变化范围是“0.9∼1.8W”，故D正确。
故选：CD。
(1)由P=UI计算灯泡正常工作电流，根据串联电路电流特点确定电路中的最大电流，根据串联电路的电压规律确定滑动变阻器两端的电压，由欧姆定律计算滑动变阻器连入的最小阻值；
(2)由电压表量程，根据串联电路特点得到灯泡最小电压，由欧姆定律和电功率公式计算电路的最小电流以及变阻器的最大电阻，灯泡的最小功率；根据P=UI分析电路的最大功率和最小功率。
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，关键是电路中最大电流的确定和滑动变阻器接入电路中最大值、最小值的判断。
14.【答案】内能 丙 比热容大
【解析】解：
(1)如图，水蒸气将橡皮塞弹出去，此时水蒸气对外做功，内能转化为橡皮塞的机械能；
(2)热机是利用内能转化为机械能的装置，做功冲程中把内能转化为机械能。
由图可知：
甲图中进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，则此冲程为压缩冲程；
乙图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，则此冲程为排气冲程；
丁图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，则此冲程为吸气冲程；
丙图中进气门和排气门均关闭，在压缩冲程末火花塞点火，高温高压的燃气推动活塞向下运动，此时内能转化为机械能为做功冲程，故选图丙。
(3)水的比热容较大，相同质量的水和其它物质相比，在升高温度相同时，吸收热量多，所以利用水对发动机降温。
故答案为：内能；丙；比热容大。
(1)内能与机械能的转化主要表现为做功改变物体的内能，内能增大的是机械能转化为内能，内能减少的是内能转化为机械能，而内能的变化主要体现在温度的变化上；
(2)根据进气门和排气门的关闭、打开状态以及活塞运动方向可判断各图分别是什么冲程；
(3)水的比热容较大，说明相同质量的水和其它物质相比，在升高温度相同时，吸收热量多。
本题考查了热机的工作原理、汽油机的四冲程判断以及水的比热容大的应用，属于基础题目。
15.【答案】102.94×106 72.5
【解析】解：(1)四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min=20r/s，即在1s内飞轮转20r，
因为飞轮转2r完成一个工作循环，所以在1s内，汽油机完成了10个工作循环。
(2)完全燃烧0.07m3天然气释放的热量：
Q放=Vq天然气=0.07m3×4.2×107J/m3=2.94×106J。
(3)由η=Q吸Q放×100%得，水吸收的热量：
Q吸=ηQ放=30%×2.94×106J=8.82×105J，
由Q吸=c水m(t−t0)得水的末温：
t=t0+Q吸c水m=20℃+8.82×105J4.2×103J/(kg⋅℃)×4kg=72.5℃。
故答案为：10；2.94×106；72.5。
(1)四冲程内燃机完成一个工作循环，经历四个冲程，活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转2转，对外做功1次；
(2)知道天然气的体积和热值，利用Q放=Vq求出天然气完全燃烧产生的热量；
(3)根据η=Q吸Q放×100%求出水吸收的热量，然后利用Q吸=c水m(t−t0)求出水的末温。
本题主要考查有关热机的计算、燃料完全燃烧放热公式、效率公式以及吸热公式的掌握和应用，属于热学常考题型，难度不大。
16.【答案】1.5220380并
【解析】解：(1)1节干电池的电压为1.5V；家庭电路的电压为220V；动力电压为380V；
(2)家中电视机、电冰箱、电灯等用电器之间的连接方式是并联。
故答案为：1.5；220；380；并。
(1)要记住一些生活中常见的电压值，如：一节干电池的电压是1.5V；一节铅蓄电池的电压是2V；家庭电路的电压为220V；动力电压为380V；对人体安全的电压为不高于36V；
(2)并联电路的特点是：各支路互不影响；家庭电路的电器是并联的。
本题考查了干电池的电压、开关与所控制用电器的连接方式，属于基础题目。
17.【答案】短路 空气开关 总功率
【解析】解：裸露的导线相接触，会使零线和火线相连，发生短路现象，使得电路中的电流过大，空气开关会跳闸保护电路；
电路中用电器的总功率过大，根据P=UI可知，会导致电路中电流过大。
故答案为：短路；空气开关；总功率。
家庭电路中电流过大的原因有两个：短路和用电器的总功率过大。
本题考查了家庭电路中电流过大的原因，属于基础知识，要熟记。
18.【答案】100.6450
【解析】解：
(1)两电阻并联，电流表A1测干路电流，A2测R1的电流，电流表A1示数为0.5A，A2示数为0.3A，
因电源电压为3V，由并联电路电压的规律和欧姆定律得，电阻R1的阻值：
R1=UI1=3V0.3A=10Ω；
(2)根据并联电路电流的规律，通过电阻R2的电流为：
I2=I−I1=0.5A−0.3A=0.2A；
R2的电功率为：P=UI2=3V×0.2A=0.6W。
5min整个电路消耗的电能为：
W=UIt=3V×0.5A×5×60s=450J。
故答案为：10；0.6；450。
(1)两电阻并联，电流表A1测干路电流，A2测R1的电流，根据电源电压为3V，由并联电路电压的规律和欧姆定律求出R1的阻值；
(2)根据并联电路电流的规律求出通过电阻R2的电流，根据P=UI求出R2电功率，根据W=UIt求出整个电路消耗的电能。
本题考查并联电路的规律及欧姆定律和电功公式的运用，熟练应用相关规律即可正确解题，比较简单。
19.【答案】电功 140 1000
【解析】解：(1)电能表是测量电功的仪表；
(2)本月消耗的电能为W0=7325.6kW⋅h−7185.6kW⋅h=140kW⋅h；
(3)电能表的转盘转50转，饮水机消耗的电能W=50r3000rkW⋅h=160kW⋅h=60000J，
该饮水机的实际功率P=Wt=60000J60s=1000W。
故答案为：电能；140；1000。
(1)电能表是测量电功的仪表；
(2)电能表上本月底的示数减去上月底的示数，等于本月消耗的电能；
(3)先计算出电能表的表盘转50转，饮水机消耗的电能，再根据P=Wt计算出功率。
本题考查了电能表的知识、电功率的计算，知道电能表铭牌上各个参数的意义，是解答本题的关键。
20.【答案】S 正
【解析】解：地磁场的N极在地理南极附近，其S极在地理北极附近，小磁针的N极指向地磁场的S极，小磁针的S极指向地磁场的N极，所以“小磁针”的上部是S极；
根据异名磁极相互吸引可知，电磁铁的上端为N极，下端为S极；根据安培定则可知，电流从下端流入，上端流出，则电源的下部为正极。
故答案为：S；正。
磁极间相互作用规律：同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引；根据磁极间的相互作用规律判定螺线管的极性；根据安培定则判定电流的方向和电源的正负极。
本题的解题关键是知道：地磁场的N极在地理南极的附近，地磁场的S极在地理北极附近。
21.【答案】节能(或环保)
【解析】解：(1)节能灯的优点有：节能、环保等；
(2)由P=UI可得，LED灯泡的额定电流：
I=PU=4.4W220V=0.02A；
(3)由P=Wt可得，一个月消耗的电能：
W=Pt=4.4×10−3kW×5h×30=0.66kW⋅h；
(4)设两种灯泡正常发光的时间为t，
由P=Wt可得，LED消耗的电能：
W1=P1t=0.0044kW⋅t，白炽灯消耗的电能为W2=P2t，
因在达到相同亮度的条件下，LED灯可以节约90%的电能，
所以，P2t−0.0044kW⋅tP2t=90%，
解得：P2=0.044kW=44W。
故答案为：节能(或环保)；0.02；0.66；44。
(1)节能灯具有节能、环保的优点
(2)知道额定电压和额定功率，根据P=UI求出额定电流；
(3)LED灯正常发光时的功率和额定功率相等，根据P=Wt求出一个月消耗的电能；
(4)消耗的电能之差与白炽灯消耗的电能之比就是节约的百分比，据此进行解答。
本题考查了节能灯的特点和电功率公式、电功公式的灵活应用，关键是明白“LED灯可以节约90%电能”的含义，计算过程要注意单位的换算。
22.【答案】解：通电螺线管水平悬吊静止时一端指南一端指北，指北的是N极，指南的是S极，如图所示，
电流方向如图所示，根据安培定则用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向通电螺线管的N极，所以先从螺线管的后面开始绕螺线管，如图所示。
故答案为：如上图。
【解析】通电螺线管水平悬吊静止时一端指南一端指北，指北的是N极，指南的是S极，知道通电螺线管的磁极和电流方向根据安培定则判断螺线管的绕法。
通电螺线管是一个磁体，按照磁体受到地磁场的作用，通电螺线管指南的是S极，指北的是N极，然后根据安培定则判断绕法。
23.【答案】灵敏电流表指针是否偏转 有 切割磁感线 不改变
【解析】解：(1)实验中，通过观察灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流存在，指针偏转表明电路中有感应电流，否则电路中没有感应电流。
(2)闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁铁，相当于导体做切割磁感线运动，所以电路中有感应电流；
(3)据该实验可知，该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流；
(4)感应电流的方向是由导体的运动方向和磁场方向来决定的，改变导体的运动方向可以改变感应电流的方向，改变磁场方向也可以改变感应电流的方向，但磁场方向和切割磁感线的方向同时改变产生的感应电流的方向就不会改变；
故答案为：(1)灵敏电流表指针是否偏转；(2)有；(3)切割磁感线；(4)不改变。
(1)闭合开关时，电路中是否有电路，眼睛不能直接观察，要通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流存在；
(2)(3)电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动，导体中有感应电流产生；
(4)感应电流的方向是由导体的运动方向和磁场方向来决定的。
产生感应电流必须抓住的三个条件：闭合电路；一部分导体；做切割磁感线运动。
24.【答案】属于 U形管液面高度差 B 在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多 电流 左瓶
【解析】解：(1)由图知，U形管内注入适量红墨水，上端开口、下端相连通，所以属于连通器；
(2)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，根据转换法，实验中通过观察U形管液面高度的变化反映密闭空气温度的变化；
A、探究电流与电压、电阻的关系，采用的是控制变量法；
B、用铁屑显示磁体周围磁场分布，采用的是转换法；
C、研究光的传播时，引入“光线”，采用的是模型法；
故选B；
(3)图甲中两电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，说明右侧电阻大产生的热量多，故得出结论：在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；
(4)由图乙可知，右边的容器中的电阻与容器外的电阻并联，再与左边容器中的电阻串联，因此通过左边容器电阻的电流与通过右边容器电阻的电流不同，而电阻和通电时间相同，因此是探究电流产生的热量跟电流的关系；
把右边的两根电阻丝并联后，其总阻值为R=2.5Ω，则相当于把2.5Ω的阻值放进右侧瓶中，即左、右两瓶中的电阻串联，通过的电流相同，通电时间相同，而电阻不同，因此是探究电流产生的热量跟电阻的关系；左侧瓶中的电阻阻值更大，根据Q=I2Rt可知，一段时间后电阻丝产生的热量左瓶多。
故答案为：(1)属于；(2)U形管液面高度差；B；(3)在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；(4)电流；左瓶。
(1)上端开口、底部相连的容器叫连通器；
(2)电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的气体加热，气体吸热越多，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，采用了转换法；
逐一分析每个选项，找出符合题意的答案；
(3)串联电路各处电流相等，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；
(4)电流产生的热量与电流、电阻和通电时间有关，在探究电流产生的热量与某个因素有关时，要控制其他两个因素不变，而改变这个因素；根据Q=I2Rt分析比较电流产生热量的多少。
本题研究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”，考查控制变量法和转换法的运用、串联电路电流的规律、反常现象的分析、连通器的识别及焦耳定律的应用，综合性较强。
25.【答案】灯泡或电压表短路 ×U−3.8VR0
【解析】解：(1)滑动变阻器的滑片向左移动灯泡变亮，即电流变大电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中与灯串联，灯的额定电压为3.8V，故电压表选用大量程与灯并联，如下所示：
(2)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数，电路为通路，小灯泡始终不亮，电压表无示数，其故障原因可能是灯泡或电压表短路；
(3)故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，读数为0.38A，小灯泡正常工作时的电功率是：P=UI=3.8V×0.38A=1.444W；
(4)实验步骤：
①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数U0=3.8V；
②保持滑片的位置不动，将开关S2拨到另一个触点，读出电压表的示数为U；
③在①中，电压表测灯的电压，灯的电压为额定电压，故灯正常发光；
在②中，电压表测灯与R0的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压：U定=U−3.8V，由欧姆定律I=UR，通过定值电阻的电流即灯的额定电流：
I灯=U定R0=U−3.8VR0，
小灯泡的额定功率：
P额=U0额I灯=3.8V×U−3.8VR0。
故答案为：(1)如上所示；(2)灯泡或电压表短路；(3)0.38；1.444；(4)①2；3.8；③3.8V×U−3.8VR0。
(1)根据滑动变阻器的滑片向左移动灯泡变亮确定确定变阻器左下接线柱连入电路中与灯串联；根据灯的额定电压为3.8V确定电压表选用大量程与灯并联；
(2)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数，可知电路为通路，由小灯泡始终不亮，电压表无示数分析故障可能的原因；
(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P=UI求出小灯泡正常工作时的电功率；
(4)要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时定值电阻的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P=UI可求出灯的额定功率。
本题测小灯泡正常工作时的电功率，考查电路连接、故障分析、电流表读数、功率计算和设计方案测额定功率的能力。
26.【答案】解：
(1)由电路图可知，当S1闭合，S2断开时，两电阻串联，电路中的总电阻最大，由P=UI=U2R可知电路的总功率最小，电热饮水机处于保温状态；
根据P=UI知，此时电路中的电流：
I保温=P保温U=44W220V=0.2A；
(2)由ρ=mV可得，热水箱中水的质量：
m=ρV=1×103 kg/m3×1×10−3 m3=1kg，
水从20℃加热到100℃，水吸收的热量：
Q=cm△t=4.2×103 J/(kg⋅℃)×1kg×(100℃−20℃)=3.36×105J；
(3)饮水机的加热效率η=QW，
则电热饮水机正常工作将热水箱中的水从20℃加热到100℃的消耗的电能：
W=Qη=3.36×105J80%=4.2×105J，
由P=Wt可得，加热所用时间：
t=WP加=4.2×105J400W=1050s。
答：(1)当S1闭合，S2断开时，电热饮水机处于保温状态；此时电路中的电流是0.2A；
(2)将热水箱中的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是3.36×105J；
(3)将热水箱中的水从20℃加热到100℃的时间为1050s。
【解析】(1)由电路图可知，当S1闭合，S2断开时，两电阻串联，电路中的总电阻最大，由P=UI=U2R可知电路的总功率最小，据此判断饮水机的状态，根据P=UI求出此时电路中的电流；
(2)已知热水箱的容积，可以得到水的体积，进一步得到水的质量；已知水的质量、比热容、初温度和末温度，利用公式Q=cm△t得到水吸收的热量；
(3)已知饮水机的加热效率和水吸收的热量，可以得到消耗的电能；已知加热功率和消耗的电能，利用公式t=WP得到用电时间。
本题考查了电功率公式、密度公式、吸热公式、电功公式和效率公式的综合应用，要明确知道用电器正常工作时的功率和额定功率相等。
27.【答案】解：由电路图可知，闭合开关，灯泡L与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流。
(1)灯泡正常发光时其两端的电压UL=5V，功率PL=1W，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P=UI可得，电路中的电流I1=PLUL=1W5V=0.2A，
由串联电路的电压规律可得，R0两端的电压U0=U−UL=15V−5V=10V，
R0的电阻R0=U0I1=10V0.2A=50Ω，
R0的功率P0=U0I1=10V×0.2A=2W；
(2)若定值电阻R0与滑动变阻器R串联时，
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，最大电流I大=UR0=15V50Ω=0.3A；
若定值电阻R0与滑动变阻器R并联时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过滑动变阻器的最小电流分别为IR=UR=15V10Ω=1.5A，IR′=UR′=15V100Ω=0.15A，
因“10Ω1A”的滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，且小于1.5A，
所以，该规格的滑动变阻器不能与定值电阻R0并联，
因“100Ω0.5A”的滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，且大于0.15A，
所以，该规格的滑动变阻器能与定值电阻R0并联，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，此时电路的最大总电流I大′=I大+IR大=0.3A+0.5A=0.8A，
综上可知，当“100Ω0.5A”的滑动变阻器与定值电阻R0并联，且电流表(选0∼0.6A量程时位于两支路之一或选0∼3A的量程位于干路)时，电路的总功率最大，
则电路消耗的最大功率P滑大=UI大′=15V×0.8A=12W。
答：(1)R0的电阻为50Ω，R0的功率为2W，；
(2)选择“100Ω0.5A”规格的变阻器与定值电阻R0并联、且电流表选0∼0.6A量程位于两支路之一或选0∼3A的量程位于干路时，电路消耗的总功率最大，最大功率是12W。
【解析】由电路图可知，闭合开关，灯泡L与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流。
(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等、功率和额定功率相等，根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流，由串联电路的电压规律可得R0两端的电压，利用欧姆定律I=UR可得R0的电阻，根据P=UI求出R0的功率；
(2)若定值电阻R0与滑动变阻器R串联，当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，根据欧姆定律求出电路的最大电流；若定值电阻R0与滑动变阻器R并联时，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过滑动变阻器的最小电流，然后与滑动变阻器允许通过的最大电流相比较确定可以与定值电阻R0并联的滑动变阻器，然后根据并联电路的电流特点和欧姆定律结合变阻器允许通过的最大电流确定电路的最大电流，同时要注意电流表的量程和连接的位置，利用P=UI求出电路的最大总功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确确定最后一问中电路的最大电流是关键。水桶容量
20L
热水箱容量
1L
额定电压
220V
加热功率
400W
保温功率
44W
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