2020-2021学年河南省新乡市辉县市九年级（上）期末物理试卷

这是一份2020-2021学年河南省新乡市辉县市九年级（上）期末物理试卷，共21页。试卷主要包含了0A，【答案】属于  内  增大，【答案】1126，4；1，【答案】37，5；720，【答案】C，【答案】D等内容，欢迎下载使用。

2020-2021学年河南省新乡市辉县市九年级（上）期末物理试卷
1. 《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”如图所示，“柢”即握柄，是磁体的______ (选填“N”或“S”)极。司南静止时能指南北是由于它受到______ 的作用。
2. 烩面是河南人民“舌尖上的美食”，端上一碗烩面，浓浓的香味扑鼻而来，这是______ 现象；端碗时很烫手，是通过______ 的方式增加了手的内能。
3. 2020年11月24日凌晨，我国在文昌卫星发射中心用长征五号遥五运载火箭，成功发射探月工程嫦娥五号探测器，顺利将探测器送人预定轨道(如图所示)。火箭发动机______ (选填“属于”或“不属于”)热机。火箭加速升空过程中，燃料燃烧释放的______ 能转化为机械能，嫦娥五号探测器的机械能将______ (选填“增大”“减小”或“不变”)。
4. 如图为小明家电能表的数据或信息。小明关闭了家里的其他用电器，只让一个额定功率为1500W的电饭煲正常工作2h后，则电能表的示数将变为______ kW⋅h；若电价按0.6元/(kW⋅h)计费，应付电费______ 元。



5. 如图所示，电源电压保持不变，R1的阻值为15Ω，只闭合开关S时电流表示数为0.4A，再闭合开关S1时电流表示数为0.6A，则电源电压为______ V，电阻R2的阻值为______ Ω，电阻R2工作10min产生的热量为______ J。
6. 如图所示，绝缘光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，抛物线下半部分处在一垂直纸面向外的磁场中(用“⋅”表示磁感线)，磁场的上边界如图中的虚线所示，一个有电阻的闭合金属圆环从曲面上由静止释放沿抛物线下滑，假设曲面足够长，空气阻力不计，请你判断金属圆环沿抛物线第一次下滑向左穿过磁场后，______ (选填“能”或“不能”)上升到与原来等高的位置，请从能量转化的角度简述理由：______ 。
7. 烈日下海滩上的沙子热得烫脚，而海水凉凉的：傍晚，沙子凉了，海水却依然温暖，其主要原因是海水比沙石具有较大的( )
A. 比热容 B. 热值 C. 密度 D. 热量
8. 关于图所示的四个情景，下列说法错误的是( )
A. 如图：悬挂重物不能把两铅块分开，表明分子间存在引力
B. 如图：汽油机的做功冲程，燃气对话塞做功，将燃气内能转化为活塞的机械能
C. 如图：奥斯特实验说明利用磁场可以产生电流
D. 如图：根据该装置原理可以制造电动机
9. 某同学用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，观察到验电器的金属箔片由闭合到张开，如图所示，下列说法正确的是( )

A. 丝绸摩擦过的玻璃棒带负电
B. 验电器的原理是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
C. 金属箔片张开的瞬间，玻璃棒上的正电荷移动到金属箔上
D. 金属箔片张开的瞬间，产生的电流方向是从玻璃棒流向金属箔
10. 下列说法正确的是( )
A. 0℃的冰水混合物内能为零
B. 物体温度升高，可能是从外界吸收了热量
C. 根据欧姆定律的变形公式R=UI可知：导体的电阻随电压和电流的变化而变化
D. 通电后，电炉丝热得发红，而与之相连的导线却不怎么热。原因是通过电炉丝的电流大
11. 电动独轮车(如图)是青年人追求时尚的代步工具。当电源开关S1闭合时指示灯亮起，独轮车处于待机状态；当人站在独轮车上时开关S2自动闭合。电动机才能启动，开始运动。下列电路设计符合上述要求的是( )

A. B.
C. D.
12. 随着社会经济的不断发展，人民生活对电力的需求量越来越大，用电安全也逐渐成为人们关注的焦点。下列日常生活现象符合安全用电原则的是( )
A. 手机边充电边玩游戏
B. 家庭空气开关跳闸后立即手动复位
C. 家中照明灯不亮需更换灯泡时，先切断照明灯电源
D. 使用试电笔时，手指不能接触试电笔的笔尾金属体
13. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，L为小灯泡(电阻不随温度改变)，R为滑动变阻器。开关S闭合后，将滑动变阻器R的滑片P向右端移动过程中( )
A. 电压表的示数变大，小灯泡变亮
B. 电流表的示数变小，小灯泡变暗
C. 电压表示数变大，电路消耗总功率变小
D. 电流表的示数变大，电路消耗的总功率变小
14. 小明利用标有“6V 6W”的灯泡L1和“6V 3W”的灯泡L2进行实验。两个灯泡的I−U图像如图所示，在保证电路安全的前提下，下列说法中正确的是( )
A. 灯泡中的电流与电压不成正比，此时不适用于欧姆定律
B. 当L1正常发光时，通过L的电流为1.0A
C. 当L1和L2并联接在电源电压为4V的电路中，电路总功率为4W
D. 当L1和L2串联且有一个灯正常工作时，另一个灯的功率为1W
15. 请将如图所示元件，连接成符合安全用电要求的家庭电路。








16. 如图所示，请根据小磁针的N、S极，标出通电螺线管的磁感线方向和电源的正、负极。












17. 为了比较水和煤油吸热本领的大小，李佳同学在两个相同的烧瓶中分别装有质量、初温都相同的水和煤油，用如图所示的装置进行实验。
(1)为了达到实验目的，李佳选用甲、乙两个电阻丝的阻值应______ (选填“相等”或“不相等”)。实验中，物质吸收的热量与多个因素有关，实验探究时，需利用______ 法。
(2)加热过程中，水和煤油吸收热量多少是通过______ 来判断的。
(3)物理学中将物质吸热能力用比热容来定义。实验记录的数据如表，观察分析表格数据，得出水和煤油的比热容的大小关系是______ 。
加热时间t/min
0
1
2
3
4
5
水的温度/℃
30
32
34
36
38
40
煤油的温度/℃
30
34
38
42
46
50

18. 为了探究并联电路中电流的关系，小明设计了如图甲所示电路进行实验。

(1)在连接电路时，开关应该处于______ 状态。
(2)已知各电路元件连接情况均完好，闭合开关前，小明发现电流表的指针在如图乙所示的位置处，可能的原因是______ ；改正错误后，闭合开关，从电流表中读取数据填入下表中，其中流过灯L2的电流大小如图丙所示。
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
0.24
______
0.48
(3)于是，小明得出结论：并联电路中各支路电流相等，且干路电流等于各支路电流之和。但小亮同学认为该结论不科学，应更换规格______ (选填“相同”或“不同”)的灯泡进行多次实验，以便______ (填入正确的序号)。
A.寻找普遍规律，避免实验结论的偶然性
B.求平均值，减小实验误差
19. 小聪在做“测量小灯泡电功率”的实验中，发现小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡电阻大约为10Ω，电源电压恒定。
(1)请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右移动灯泡变亮。
(2)连接好电路，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，若电路中仅有一处故障，这个故障可能是______ 。
(3)排除故障后，小聪闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片P向______ 。(选填“C”或“D”)端移动，直到电压表示数为______ V为止。
(4)小聪同学继续移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I−U关系图像。根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是______ W；同样也能计算出灯泡正常发光时灯丝的电阻为______ Ω。
(5)完成上述实验后，小聪还想测量另一只额定电压为的小灯泡的额定功率，设计了如图所示的电路，已知电源电压为U且恒定，R0为定值电阻，请将以下实验步骤补充完整：
①检查电路无误后，闭合开关S将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为______ 。
②保持滑动变阻器滑片位置不动，再将开关S1拨至“2”，读出此时电压表示数为U′；
③小灯泡的额定功率______ 。(用、U、U′、R0表示)。
20. 节能减排，绿色环保，新能源汽车成为未来汽车发展的方向。某款电动汽车(如图)以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶了300km，耗电60kW⋅h，请解答下列问题：
(1)电动机的工作原理是______ (选填“电流的磁效应”或“磁场对电流的作用”)。
(2)上述行驶过程中，牵引力做的功为1.8×108J，则电动汽车电能转化为机械能的效率是多大？
(3)有一款与它外形、重量均相同的汽油车，在相同路面上以相同的速度行驶300km，其效率为25%，需要消耗多少千克汽油？
(4)从节能环保的角度，纯电动汽车与传统燃油汽车相比，有什么优点？(写出一条即可)
21. 如图甲是家用保温式电饭锅，图乙是该电饭锅的电路原理图，电饭锅具有保温和加热两种挡位。已知R2=202Ω，电饭锅的额定加热功率为1210W。
(1)开关S闭合时，电饭锅处于______ (选填“加热”或“保温”)状态。
(2)R1阻值多大？当电饭锅处于保温状态时，保温功率是多大？
(3)不考虑热损失，当电饭锅处于正常加热状态时，正常工作10min，能使约多少千克的水从20℃升高至100℃？结果保留两位小数]

答案和解析
1.【答案】S 地磁场

【解析】解：
(1)磁勺的勺柄指南，根据地磁的N极在地理的南极附近，异名磁极相互吸引，因此勺柄为该磁体S极；
(2)地球本身就是一个大磁体，周围存在地磁场，司南静止时能指南北是因为受到地磁场作用。
故答案为：S；地磁场。
(1)在水平面内能自由转动的磁体，磁体静止时，指南的叫南极，用字母S表示；指北的叫北极，用字母N表示；
(2)地球本身是一个巨大的磁体，地球周围的磁场叫做地磁场，磁场对放入其中的磁体存在力的作用。
此题考查了地磁场的有关知识，难度不大。

2.【答案】扩散  热传递

【解析】解：
端上一碗牛肉面，浓浓的香味扑鼻而来，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动；
端碗时很烫手，手从碗上吸收了热量，是通过热传递方式增加了手的内能。
故答案为：扩散；热传递。
(1)不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象，叫扩散，扩散现象说明：分子在不停地做无规则运动；
(2)改变物体内能的方式有热传递和做功。
本题考查了扩散现象及热传递改变物体内能，相对比较简单，属于基础题。

3.【答案】属于  内  增大

【解析】解：火箭喷气式发动机靠燃烧燃料获得内能，将燃料燃烧的内能转化为火箭运动的机械能，属于热机；
火箭加速升空过程中，燃料燃烧释放的内能转化为机械能；
火箭加速上升，质量不变，高度增加，所以重力势能增加；同时质量不变，速度增大，动能增大，所以机械能增大。
故答案为：属于；内；增大。
(1)火箭升空是要燃烧燃料的，燃烧燃料的过程是将化学能转化为内能的过程；热机是将内能转化为机械能的装置。
(2)动能的大小与质量、速度有关；重力势能的大小与高度、质量有关；动能和势能统称为机械能。
此题主要考查了热机工作原理、燃烧现象能量转化，以及影响动能和重力势能大小因素等知识的理解和应用，难度不大。

4.【答案】1126.41.8

【解析】解：(1)额定功率P=1500W=1.5kW，
正常工作2h消耗电能W=Pt=1.5kW×2h=3kW⋅h；
由表盘字样可知电能表的示数为1123.4kW⋅h，
则电饭煲正常工作2h后，电能表的示数将变为：1123.4kW⋅h+3kW⋅h=1126.4kW⋅h；
(2)应交的电费：3kW⋅h×0.6元/kW⋅h=1.8元。
故答案为：1126.4；1.8。
(1)根据W=Pt即可求出正常工作2h消耗的电能，后来电能表的示数等于原来的示数加上消耗的电能，据此求出电能表变化后的示数；
(2)根据用户消耗的电能计算应交的电费。
本题考查电能表表盘字样的意义，知道后来电能表的示数等于原来的示数加上消耗的电能。

5.【答案】37.5720

【解析】解：
(1)由电路图可知，只闭合开关S时，电路为R2的简单电路，电流表测通过R2的电流，其电流为0.4A，
开关S、S1都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，总电流为0.6A，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
通过R2的电流始终为I2=0.4A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R1的电流：
I1=I−I2=0.6A−0.4A=0.2A，
由I=UR可得，电源的电压：
U=I1R1=0.2A×15Ω=3V；
(2)因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，电阻R2的阻值：
R2=UI2=3V0.4A=7.5Ω；
(3)电阻R2工作10min=600s产生的热量为：
Q=I22R2t=(0.4A)2×7.5Ω×600s=720J。
故答案为：3；7.5；720。
(1)由电路图可知，只闭合开关S时，电路为R2的简单电路，电流表测通过R2的电流，开关S、S1都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流；根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R2的电流不变，即此时电流表的示数为通过R2的电流，根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；
(2)利用并联电路的电压特点和欧姆定律求出电阻R2的阻值；
(3)根据Q=I22R2t算出电阻R2工作10min产生的热量。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，要注意“并联电路中各支路独立工作、互不影响”特点的应用。

6.【答案】不能  金属圆环的部分机械能转化成内能了。

【解析】解：金属圆环从曲面上由静止释放沿抛物线下滑，圆环在进磁场和出磁场的过程中会产生感应电流，有热量产生，在自然界中能量守恒，那么金属圆环的部分机械能会转化成金属圆环的内能，所以机械能减小，金属圆环不能上升到与原来等高的位置。
故答案是：不能；金属圆环的部分机械能转化成内能了。
金属圆环从曲面上由静止释放沿抛物线下滑，圆环在进磁场和出磁场的过程中会产生感应电流，有热量产生，根据能量守恒来判断金属圆环是否能上升到与原来等高的位置。
解答此题的关键是知道圆环在进磁场和出磁场的过程中会产生感应电流，有热量产生。

7.【答案】A

【解析】解：
水的比热容比沙子的比热容大，同样受热或冷却的情况下，吸收或放出相同热量，水的温度变化比沙小，因此，在受太阳照射条件相同时，海水比沙滩的温度低，放出相同热量时，海水比沙滩的温度高，故A正确。
故选：A。
水的比热容大，在吸收和放出相同热量时，与同质量的其他物质相比，其温度变化小。
本题主要考查学生对水的比热容大在生活中的应用的了解，是一道基础题。

8.【答案】C

【解析】解：
A、甲图中悬挂重物不能把两铅块分开，表明铅块分子间存在引力，故A正确；
B、乙图中汽油机的做功冲程，燃气推动活塞向下运动，对活塞做功，将燃气内能转化为活塞的机械能，故B正确；
C、丙图：奥斯特实验说明电流周围存在磁场，故C错误；
D、丁图中的装置说明通电导线在磁场中受到力的作用，该装置原理可以制造电动机，故D正确。
故选：C。
(1)分子间存在相互作用的引力和斥力；
(2)汽油机的做功冲程是把燃气内能转化为活塞的机械能，压缩冲程是把活塞的机械能转化为燃气内能；
(3)奥斯特实验证明电流周围存在磁场；
(4)利用磁场对通电导线的作用可以制造电动机。
此题主要考查了奥斯特实验的现象及结论，一定要掌握电流的磁效应。同时考查了学生利用所学知识解决问题的能力。

9.【答案】D

【解析】解：A、用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，故A错误；
B、当带正电的玻璃棒与金属球接触时，一部分电子会从验电器的金属箔移动到玻璃棒，两金属箔由于失去电子都带上正电荷，因相互排斥而张开，故B错误；
CD、当带正电的玻璃棒与金属球接触时，一部分电子会从验电器的金属箔移动到玻璃棒，因电子定向移动的方向与电流的方向相反，所以瞬间电流的方向是从玻璃棒流向金属箔，故C错误，D正确。
故选：D。
(1)人们规定，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电；
(2)电荷规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；而验电器的原理是同种电荷相互排斥；
(3)金属箔张开是金属箔片上的自由电子移动到玻璃棒上；
(4)人们规定，正电荷定向移动的方向为电流方向，金属导体中自由电子定向移动的方向与电流的方向相反。
本题考查了两种电荷及电荷间的作用规律，以及电流方向的规定，属于基本内容，比较简单。

10.【答案】B

【解析】解：
A、任何物体在任何情况下都有内能，0℃的冰水混合物内能不为零，故A错误；
B、物体温度升高，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故B正确；
C、导体的电阻由导体的材料、长度、横截面积决定，与导体两端的电压与流过导体的电流无关，不能说导体的电阻随电压和电流的变化而变化，故C错误；
D、电炉在使用时，电炉丝和导线是串联的，则通过电炉丝和导线的电流是相同的，通电时间是相同的，而电炉丝的电阻比导线的电阻大，据焦耳定律分可知，电炉丝产生的热量多，导线产生的热量少，所以导线不怎么热，故D错误。
故选：B。
(1)任何物体都有内能；
(2)改变内能的方法有两种：做功和热传递；
(3)导体的电阻由导体的材料、长度、横截面积决定，与导体两端的电压与流过导体的电流无关；
(4)由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、导体电阻大小和通电时间成正比。电炉丝和连接的导线串联在电路中(通过的电流相等)，通电时间是相同的，而电炉丝的电阻比导线的电阻大，据焦耳定律分析判断。
本题考查了改变内能的方法、电阻的大小、焦耳定律的应用，知识点多，但难度不大。

11.【答案】A

【解析】解：经分析可知，电动机和指示灯并联，且开关S1位于干路，开关S2位于电动机支路。
A.由电路图可知，当电源开关S1闭合时指示灯亮起，再当人站在独轮车上时开关S2自动闭合，电动机才能启动，故A符合题意；
B.由电路图可知，指示灯和电动机串联，只有两开关均闭合时，指示灯和电动机才工作，否则均不工作，故B不符合题意；
C.由电路图可知，当电源开关S1闭合时电动机工作，再当人站在独轮车上时开关S2自动闭合，指示灯才亮起，故C不符合题意；
D.由电路图可知，两开关均闭合时会造成电源短路，故D不符合题意。
故选：A。
由题意可知，当电源开关S1闭合时指示灯亮起，再当人站在独轮车上时开关S2自动闭合，电动机才能启动，说明电动机和指示灯可以独立工作、互不影响即为并联，且开关S1位于干路，开关S2位于电动机支路，据此分析选项得出答案。
本题考查了串并联电路的设计，根据题意得出各电路元件的连接方式和位置是关键。

12.【答案】C

【解析】解：A、在手机充电过程中不能玩游戏，以避免因辐射对人体造成的伤害，也避免发生触电事故，故A错误；
B、空气开关跳闸后，应检查故障，检查完后再合上开关，故B错误；
C、需要更换灯泡时，从安全角度考虑，要先切断电源，再去更换灯泡，故C正确；
D、使用试电笔时，手指要接触试电笔的笔尾金属体，导线接触笔尖金属体，故D错误。
故选：C。
(1)手机在进行充电时上网或通话，此时的辐射非常大，会对人体造成损伤；
(2)空气开关跳闸后，应检查故障，检查完后再合上开关；
(3)更换灯泡时，为了安全起见，要先切断电源；
(4)使用试电笔时，手指接触试电笔的笔尾金属体，导线接触笔尖金属体。
本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识，要求我们牢记安全用电常识，并在生活中加以运用，有一定的现实意义。

13.【答案】BC

【解析】解：
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；
将滑动变阻器R的滑片P自a端向b端移动过程中，接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；根据U=IR可知，灯泡两端的电压变小，根据串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端的电压变大，即电压表的示数变答，根据P=I2R可知，灯泡的实际功率变小，灯泡的亮度变暗；
根据P=UI可知，电路的总功率减小；故BC正确，AD错误。
故选：BC。
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。根据滑片的移动确定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，根据P=UI可知电路消耗总功率的变化和灯泡实际功率的变化，根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断灯泡亮暗的变化。
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，关键是电路串并联的辨别和电表所测电路元件的判断，同时注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。

14.【答案】BD

【解析】解：A、根据图像可知，通过灯泡的电流与电压不成正比，但可以读出某电压下的电流，利用欧姆定律计算此时的电阻，故A错误；
B、已知灯泡L1的额定电压为6V，根据图像可知通过L1的额定电流为1.0A，故B正确；
C、因并联电路两端电压相等，所以当L1和L2并联接在电源电压为4V的电路时，由图像可知，通过L1的电流为0.8A，通过L2的电流为0.4A，
又因干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流：I=I1+I2=0.8A+0.4A=1.2A，
电路总功率：P=UI=4V×1.2A=4.8W，故C错误；
D、已知灯泡L2的额定电压为6V，根据图像可知通过L2的额定电流为0.5A，
因通过L1的额定电流为1.0A，且串联电路各处电流都相等，所以电路中的电流：，灯泡L2正常发光，由图像可知，此时L1 两端电压：，
则L1的实际功率：，故D正确。
故选：BD。
(1)根据图像可知灯泡两端电压和对应的电流值，利用欧姆定律可计算此时灯泡的阻值；
(2)已知灯泡L1的额定电压，根据图像可读出灯泡的额定电流；
(3)根据并联电路电压特点可知两灯泡两端电压，再根据图像可知通过它们的电流，最后利用并联电路电流规律和P=UI求出电路总功率；
(4)根据图像读出两灯泡的额定电流，根据串联电路电流规律可知电路电流的大小，再利用图像读出此时另一灯泡两端电压，最后根据P=UI求出另一灯泡的功率。
本题考查了串联电路的特点、电功率公式的应用；关键是电压和电流不成正比，即电阻为变化的，应直接从图中找出电流对应的电压和电压对应的电流进行求解。

15.【答案】解：
(1)灯泡的接法：火线先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套上；
(2)安装三孔插座的方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。如图所示：


【解析】(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。
掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。

16.【答案】解：由图可知，小磁针的右端为N极，根据磁极间的相互作用可以判断出螺线管的左端为N极，右端为S极；因为在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极，故箭头方向向右；
根据安培定则：伸出右手，使右手大拇指指示通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，即电流是从螺线管的右端流入的。所以电源的右端为正极，左端为负极。如图所示：


【解析】根据图中小磁针的极性判定通电螺线管的N、S极，可判断磁感线的方向；最后根据安培定则判断螺线管中电流的方向，标出电源的正负极。
安培定则涉及三个方向：磁场方向；电流方向；线圈绕向。告诉其中的两个方向可以确定第三个方向。

17.【答案】相等  控制变量  加热时间长短  2

【解析】解：(1)根据比较吸热能力的方法，要控制水和煤油吸热相同，图中两电阻丝串联，通过电阻丝的电流和通电时间相等，根据Q=I2Rt可知，为使电阻丝相同时间产生的热量相同，李佳选用甲、乙两个电阻丝的阻值应相等；实验中，物质吸收的热量与多个因素有关，实验探究时需利用控制变量法；
(2)根据转换法，加热过程中，水和煤油吸收热量多少是通过加热时间长短来判断的；
(3)由表中数据可知，加热5分钟(吸热相同)，水升高40℃−30℃=10℃，煤油升高50℃−30℃=20℃，水和煤油升高的温度之比为1：2，根据Q=cm△t，在质量和吸热相同的情况下，升高的温度与比热容成反比，故水和煤油的比热容的大小关系是：：：1，即。
故答案为：(1)相等；控制变量；(2)加热时间长短；(3)2。
(1)使相同质量的不同物质吸收相同的热量，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强，根据串联电路电流的规律和Q=I2Rt分析；
当被研究问题受多个因素影响时，研究问题和某一个因素的关系时要控制其他因素一定，这种方法叫控制变量法；
(2)我们使用相同的热源通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
(3)由表中数据得出加热5分钟水和煤油升高的温度，从而得出水和煤油升高的温度之比为1：2，根据Q=cm△t，在质量和吸热相同的情况下，升高的温度与比热容成反比，据此分析回答。
本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和串联电路电流的规律及焦耳定律的运用，为热学中的重要实验。

18.【答案】断开  电流表没有调零  0.24不同  A

【解析】解：
(1)在连接电路时，开关应该处于断开状态；
(2)已知各电路元件连接情况均完好，闭合开关前，小明发现电流表的指针在如图乙所示的位置处，可能的原因是电流表没有调零；
流过灯L2的电流大小如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.24A，如下表所示：
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
0.24
0.24
0.48
(3)之所以得出：并联电路中各支路电流相等，是因为选用的灯泡规格相同，器材太特殊，该结论不科学，应更换规格不同的灯泡进行多次实验，以便寻找普遍规律，避免实验结论的偶然性，选A。
故答案为：(1)断开；(2)电流表没有调零；如上表所示；(3)不同；A。
(1)连接电路时，为保护电路，开关要断开；
(2)电流表使用前要调零；根据电流表选用的量程确定分度值读数；
(3)用归纳法得出普遍性的结论，一要选用的样本有代表性，二要数量足够多。
本题探究并联电路中电流的关系，考查注意事项、电流表读数和归纳法的运用。

19.【答案】小灯泡断路   

【解析】解：(1)测定小灯泡的电功率的实验中，滑动变阻器一上一下串联接入电路中，要求滑片向右移动时灯泡变亮，即滑片右移，滑动变阻器连入阻值变小，由此实物连接如图所示：

(2)连好电路闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数，说明电压表并联部分断路，故障的原因可能是小灯泡断路。
(3)由图乙可知，电压表的量程为0∼3V，分度值为0.1V，示数为2.2V，低于灯泡的额定电压，要使灯正常发光，应增大灯泡的电压，减小变阻器分得的电压，根据分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的阻值，即将滑片向D端滑动，直到电压表的示数为2.5V。
(4)由图丙可知，当灯的电压为额定电压U=2.5V时，对应的电流I=0.2A，
所以额定电功率：；
灯泡正常发光时灯丝的电阻：。
(5)要测量小灯泡的额定功率，需使小灯泡两端的电压等于其额定电压，
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，小灯泡、R0和滑动变阻器串联，电压表测小灯泡两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，灯泡正常发光时，电压表的示数为；
②保持滑动变阻器滑片位置不动，再将开关S1拨至“2”，电压表测灯泡和滑动变阻器两端的电压U′，定值电阻R0两端的电压为U−U′，此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流：；
③小灯泡的额定功率：。
故答案为：(1)如上图；(2)小灯泡断路；(3)D；2.5；(4)0.5；12.5；(5)①；③。
(1)测定小灯泡的电功率的实验中，根据滑片右移灯变亮和滑动变阻器一上一下串联接入电路中确定变阻器的连接。
(2)电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路，电流表无实数、小灯泡不发光，说明电路断路，即电压表并联部分断路。
(3)由图示电压表确定其量程与分度值，读出电压表示数；比较电压表示数与灯泡额定电压间的关系，根据串联电路电压的特点和分压原理确定滑片的移动方向。
(4)由图丙读出灯泡正常发光时的电压和电流，根据P=UI计算灯泡的额定功率；根据R=UI计算灯泡正常发光时灯丝的电阻。
(5)要测量小灯泡的额定功率，需使小灯泡两端的电压等于其额定电压，根据串联电路电压规律可得出电压表的示数。
滑片不动，再将开关S1拨至“2”，求出此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流，根据求出小灯泡的额定功率。
本题测量小灯泡电功率，考查电路的连接、故障的分析、操作过程、额定功率的计算及串联电路的规律等知识，综合性较强，有一定难度。

20.【答案】磁场对电流的作用

【解析】解：(1)电动机的工作原理是磁场对电流的作用；
(2)消耗的电能：
，
电动车的效率：
；
(3)汽油车和电动汽车重力相同，在相同的路面上匀速行驶，受到的摩擦力相同；而受到的牵引力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；则受到的牵引力相同；行驶相同的路程，牵引力做的有用功相等；
由可得，汽油完全燃烧放出的热量：
，
由得需要汽油的质量：
；
(4)从节能环保的角度，纯电动汽车与传统燃油汽车相比有：污染小，高效率、噪声低等。
答：(1)磁场对电流的作用；
(2)电动汽车电能转化为机械能的效率是83.3%；
(3)需要消耗16千克汽油；
(4)从节能环保的角度，纯电动汽车与传统燃油汽车污染小，高效率、噪声低等优点。
(1)电动机的工作原理是磁场对电流的作用；
(2)知道消耗的电能(总能量)和牵引力做的功，电动车的效率等于牵引力做的功与消耗的电能之比；
(3)汽油车和电动汽车重力相同，在相同的路面上匀速行驶，受到的摩擦力相同；而受到的牵引力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；则受到的牵引力相同；行驶相同的路程，牵引力做的功相等(有用功相等)，利用求汽油完全燃烧放出的热量，再利用求需要汽油的质量；
(4)根据使用电动汽车的优点进行分析解答。
主要考查电动机的工作原理、效率的计算、放热公式的应用以及纯电动汽车的优点。

21.【答案】加热

【解析】解：(1)由电路图可知，开关S闭合时电路为R1的简单电路，开关S断开时R1与R2串联，
因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻，
所以，开关S闭合时，电路的总电阻最小，
由P=UI=U2R可知，电源的电压一定时，电路的总功率最大，电饭锅处于加热状态；
(2)由P=UI=U2R可得，电阻，
当电饭锅处于保温状态时，R1与R2串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，保温功率；
(3)当电饭锅处于正常加热状态时，由P=Wt可得，正常工作10min消耗的电能：
，
不考虑热损失，水吸收的热量，
由可得，加热水的质量。
答：(1)加热；
(2)R1阻值为40Ω；当电饭锅处于保温状态时，保温功率是200W；
(3)不考虑热损失，当电饭锅处于正常加热状态时，正常工作10min，能使约2.16kg的水从20℃升高至100℃。
(1)由电路图可知，开关S闭合时电路为R1的简单电路，开关S断开时R1与R2串联，根据电阻的串联特点比较两种情况下总电阻关系，根据P=UI=U2R可知，电源的电压一定时，电路的总电阻越小，电路的总功率越大，电饭锅处于加热状态，反之处于保温状态；
(2)根据P=UI=U2R求出电阻R1的阻值，当电饭锅处于保温状态时，R1与R2串联，根据电阻的串联特点和P=UI=U2R求出保温功率；
(3)当电饭锅处于正常加热状态时，根据W=Pt求出正常工作10min消耗的电能，不考虑热损失，水吸收的热量和消耗的电能相等，根据求出加热水的质量。
本题考查了电功率公式和电阻的串联特点、电功公式、吸热公式的应用等，分清电饭锅处于不同状态时电路的连接方式是关键。