河北省石家庄市石门实验学校2021-2022学年九年级上学期期末物理试题

这是一份河北省石家庄市石门实验学校2021-2022学年九年级上学期期末物理试题，共21页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年河北省石家庄市石门实验学校九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（每题3分，共48分。1-14题为单选；15-16题为多选，每小题有两个或两个以上选项符合题意，全选对得3分，选对但不全得2分，有错选或不选不得分。）
1．（3分）正常工作时，每秒做功为约40J的是（　　）
A．教室里的一盏日光灯 B．电饭锅
C．学生戴的电子表 D．空调
2．（3分）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．（3分）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．（3分）下列所举事例中，不属于利用水的比热容大这个特性的是（　　）
A．夏天房间内洒水降温
B．用循环水冷却汽车发动机
C．春天农民育秧时，傍晚向秧田里灌水
D．城市在郊区建造人工湖调节气温
5．（3分）气步枪是靠枪机储气装置内的高压气体击发弹丸，四冲程汽油机工作循环中，与气步枪击发弹丸时的能量转化相同的是（　　）

A． B．
C． D．
6．（3分）关于导体和绝缘体，下列说法正确的是（　　）
A．人体、大地、石墨、食盐水溶液、煤油都是导体
B．绝缘体虽然不容易导电，但是能带电
C．绝缘体不容易导电是因为导体内没有电荷
D．导体容易导电是因为导体内有大量的自由电子
7．（3分）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
8．（3分）某学校的前、后门各装一个开关，传达室内有红、绿两盏灯和电池组，若前门来人，闭合开关时红灯亮；后门来人，闭合开关时绿灯亮。如图中的电路符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
9．（3分）如图所示，所有电路元件都能正常工作，下列说法正确的是（　　）

A．只闭合开关S1和S2时，电灯L1和L2并联，电流表测干路电流
B．只闭合开关S1和S2时，电流表测通过L1的电流
C．只闭合开关S3时，两灯都亮，电灯L1和L2串联
D．开关S1、S2和S3都闭合时，灯L1发光，L2短路
10．（3分）如图所示电路中，电源电压保持不变，开关S始终闭合。开关S1闭合前后电流表示数之比为3：5，则闭合开关S1后（忽略灯丝电阻的变化），则下列说法正确的是（　　）

A．L1和L2的电流之比是3：2
B．L1和L2的电阻之比是2：3
C．L1和L2的电功率之比是2：3
D．L1和L2两端电压之比是3：5
11．（3分）将“12V 6W”和“12V 12W”的两只灯泡L1和L2串联后接在电源两端，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则（　　）
A．电源电压为24 V时，两灯均正常发光
B．电路中允许通过的最大电流为1 A
C．灯泡L2的亮度比灯泡L1的大
D．两灯的最大总功率为9 W
12．（3分）家庭电路和安全用电知识，是现代公民生活的必备知识，下列说法正确的是（　　）
A．站在地上一不小心触碰到火线没有危险
B．使用试电笔时，手不要接触金属笔尾
C．铜丝可以用来作保险丝
D．当人触电时，应及时切断电源或用干木棒挑开电源线
13．（3分）如图甲所示电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示。则下列判断错误的是（　　）

A．图线B是电阻R1的I﹣U关系图象
B．电源电压为18V
C．R1的阻值是20Ω
D．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
14．（3分）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“3V 1.2W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器上标有“20Ω 1A”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0.6W
D．电路总功率变化范围3﹣﹣3是“0.9～1.8W”
（多选）15．（3分）关于如图所示的四个电磁实验，下列说法中正确的是（　　）
A．实验甲：开关S闭合，只要导体ab在磁场中运动，导体中就有电流产生
B．实验乙：开关S闭合，电动机独立工作；开关S断开，电热器独立工作
C．实验丙：开关S闭合，小磁针发生偏转，表明通电导线的周围存在磁场
D．实验丁：开关S闭合，导体ab在磁场中运动，发电机是利用这一原理制成
（多选）16．（3分）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＜P2
二、填空题（每空1分，共16分）
17．（2分）如图所示，小明在玩甩炮，他只要稍用力将甩炮摔向地面，甩炮就可以爆响。甩炮与地面发生碰撞时，通过 　 　的方式，使它的内能 　 　（填“增大”或“减小”）。火药爆炸时产生的气体膨胀对外做功后，自身的内能减小，温度 　 　（填“升高”、“不变”或“降低”）。

18．（2分）目前城市交通指示灯及路灯照明系统已大量使用太阳能。白天，太阳能电池将太阳能转化为　 　能，除供正常使用外，将多余的能量转化成　 　能储存在蓄电池内，夜晚供交通指示灯及照明灯发光。
19．（2分）核能是一种　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控　 　（选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放核能的设备。
20．（2分）在家庭电路中，为了用电安全，控制用电器的开关要连接在 　 　线和用电器之间。在如图所示的电路中，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 　 　。

21．（3分）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。

22．（2分）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。

23．（3分）如图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为电阻箱。闭合开关S后，调节电阻箱R的阻值，得到电压表示数U与电阻箱阻值R的变化关系如图乙所示，当电压表示数为8V时，电路中的电流是 　 　A。此电路的电源电压为 　 　V，R0的阻值为 　 　Ω。

三、实验题（每空2分，共24分）
24．（12分）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．（12分）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V。

（1）请将图甲中的电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左滑时，电路中电流变小。
（2）连接好电路闭合开关后，发现灯泡不亮，检查电路发现电压表无示数、电流表有示数，则故障可能是 　 　。
（3）问题解决后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.3V时，为了让灯泡正常发光，此时应将滑片向 　 　（左/右）侧移动。
（4）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为 　 　W。
（5）下表是实验中测量的几组数据，其中一个电流数据有误，此数据为第 　 　组。
实验次数
1
2
3
4
5
U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
I/A
0.2
0.25
0.28

0.37
（6）小明打算只利用电流表来测量小灯泡的额定功率，他增加了一个阻值为10Ω的定值电阻R0和两个开关，设计了如图丙所示电路，请将电阻R0、电流表和灯泡的符号填入虚线框中便其能完成实验。
五、计算题（共12分。解答要求有必要的文字说明、公式和计算步骤，只写最后结果不得分。）
26．（6分）图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示，R1、R2是电热丝，R1的阻值为110Ω，通过单独或同时闭合S1、S2实现低温、中温、高温三个挡位间的切换，其铭牌如图丙所示，求：
额定电压
220V
电功率
低温挡
440W
中温挡
880W
高温挡

（1）低温挡加热时电流的大小；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）已知该电饭锅的加热效率是80%，粥的比热容c粥＝4.0×103J/（kg•℃），将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃需要的时间。

27．（6分）如图甲所示电路，小灯泡上标有“2.5V 1.25W”字样（灯丝电阻保持不变）变阻器R2上标有“20Ω 1A”字样。闭合开关S、S1，移动滑片使小灯泡正常发光，此时电压表示数为2V，求：

（1）小灯泡L的电阻。
（2）求上述情况下此电路一分钟消耗的电能。
（3）若更换电源为18V，只闭合开关S、S2，移动滑片到某一个位置，电流表和电压表指针位置如图乙、丙所示（可能与之前相比更换了量程），但在后续操作中量程不变，求定值电阻R1的值。

2021-2022学年河北省石家庄市石门实验学校九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每题3分，共48分。1-14题为单选；15-16题为多选，每小题有两个或两个以上选项符合题意，全选对得3分，选对但不全得2分，有错选或不选不得分。）
1．【解答】解：根据可知，每秒做功为约40J的用电器的电功率约为；
电饭锅和空调的功率大约为1000W，日光灯的功率大约为40W，学生戴的电子表的功率很小，小于1W。
故选：A。
2．【解答】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。
3．【解答】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。
4．【解答】解：
A、炎热的夏天，在室内地面上洒水，水蒸发时会从周围吸热而降低周围环境的温度，使人感到凉爽，不是利用水的比热容大的特点，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，升高相同的温度时，水吸收的热量多，所以汽车发动机用循环水冷却，故B不符合题意；
C、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度时，水放出的热量多，所以春天农民育秧时，傍晚向秧田里灌水，保证秧苗不会被冻坏，故C不符合题意；
D、城市建造人工湖来调节气温，即由于水的比热容最大，相同质量的水和其它物质比较，吸相同的热量，水温度上升的慢，故与水的比热容有关，故D不符合题意。
故选：A。
5．【解答】解：气步枪是靠枪机储气装置内的高压气体击发弹丸，此过程中内能转化为机械能；
A是吸气冲程，B是压缩冲程，C是做功冲程，D是排气冲程；做功冲程中，内能转化为机械能，故C正确。
故选：C。
6．【解答】解：A、人体、大地、石墨、食盐水溶液、煤油中，人体、大地、石墨、食盐水溶液是导体，煤油属于绝缘体，故A错误；
B、绝缘体不容易导电，但能带电，故B正确；
C、绝缘体不易导电是因为它内部几乎没有自由电荷，但构成物质的大量分子或原子包含有原子核和核外电子，它们带有大量电荷，故C错误；
D、导体容易导电是因为导体内有大量的自由电荷，故B错误。
故选：B。
7．【解答】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。
8．【解答】解：经分析可知，两个灯泡并联，且各有一个开关控制，前门开关控制红灯，后门开关控制绿灯，由选项可知，B符合题意。
故选：B。
9．【解答】解：AB、只闭合开关S1和S2时，L2被短路，电流表测通过L1的电流，故A错误，B正确；
C、只闭合开关S3时，电路是断路，两灯都不亮，故C错误；
D、开关S1、S2、S3都闭合时，电源短路，两灯都不亮，电流表和电源会被损坏，故D错误。
故选：B。
10．【解答】解：只闭合开关S，电路为L2的简单电路，电流表测量电路电流，再闭合开关S1后，L1、L2并联，电流表测量干路电流，根据并联电路的特点可知通过L2的电流不变。闭合开关S1后：
D、设电源电压为U，根据并联电路的电压特点可知L1和L2两端电压都为U，则L1和L2两端电压之比之比为：1：1，故D错误；
A、开关S1闭合前后电流表示数之比为3：5，可设开关S1闭合前后电流表示数分别为3I、5I，则通过L2的电流I2＝3I，通过L1的电流I1＝5I﹣3I＝2I，L1和L2的电流之比为：＝＝，故A错误；
B、根据欧姆定律可知L1和L2的电阻之比为：＝＝＝，故B错误；
C、根据P＝UI可知L1和L2的电功率之比为：＝＝＝，故C正确。
故选：C。
11．【解答】解：根据P＝可知：
灯泡L1的电阻为：R1＝＝＝24Ω，
灯泡L2的电阻为：R2＝＝＝12Ω，
R1：R2＝24Ω：12Ω＝2：1。
A、灯泡L1和L2串联后接在电源两端，串联电路中电流处处相等，根据串联电路分压原理可知：U1：U2＝R1：R2＝2：1，已知电源电压为24V，即U1+U2＝24V，所以U1＝16V，U2＝8V，两灯的电压都不等于其额定电压，所以两灯都不能正常发光，故A错误；
B、根据P＝UI可知灯泡L1的额定电流为：I1＝＝＝0.5A，灯泡L2的额定电流为：I2＝＝＝1A，为了保证电路安全，电路中允许通过的最大电流应为0.5A，故B错误；
C、灯L1的实际功率P1实＝I2R1，灯L2的实际功率P2实＝I2R2，因R1：R2＝2：1，且通过两灯泡的电流相等，故P2实＜P1实，故灯泡L2的亮度比灯泡L1的小，故C错误；
D、因为电路中允许通过的最大电流为0.5A，串联电路的总功率为：P＝P1+P2＝I12R1+I12R2＝I12（R1+R2）＝（0.5A）2×（12Ω+24Ω）＝9W，故D正确。
故选：D。
12．【解答】解：
A、站在地上一只手接触到火线，火线与大地之间有电压，有电流通过人体，会发生触电，故A错误；
B、常用试电笔辨别火线和零线，使用试电笔时，手要接触试电笔尾部的金属体，不能接触金属笔杆，故B错误；
C、当保险丝熔断后，由于铜丝的熔点很高，所以绝对不能用铜丝代替保险丝，故C错误；
D、发生触电事故时，应及时切断电源或用干木棒挑开电源线，故D正确。
故选：D。
13．【解答】解：
由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，R1两端的电压最大，R2两端的电压为0，由图象可知，A为滑动变阻器R2的I﹣U关系图象，B为电阻R1的I﹣U图象，故A正确；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
由I﹣U图象可知，电路中的最小电流I＝0.2A，R1两端的电压U1＝4V，R2两端的电压U2＝14V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压：U＝U1+U2＝14V+4V＝18V，故B正确；
由I＝可得，定值电阻R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值：
R1＝＝＝20Ω，
R2大＝＝＝70Ω，故C正确，D错误。
故选：D。
14．【解答】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＝＝＝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＝＝＝3.75Ω；
灯泡的电阻：RL＝＝＝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＝＝＝0.2A，
滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R最大＝＝＝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错误；
D、电路总功率变化范围是“0.9～1.8W”，故D正确。
故选：D。
15．【解答】解：
A、甲图，闭合开关后，只有导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中才会有感应电流，故A错误；
B、乙图，开关S闭合，电磁铁有磁性，吸引衔铁，电动机电路接通，独立工作；开关S断开，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧拉力作用下上移，电热器电路接通，独立工作，故B正确；
C、丙图，闭合开关，通电导线周围存在磁场，小磁针受到磁场的作用发生偏转，表明通电导线的周围存在磁场，故C正确；
D、丁图，开关S闭合，导体ab在磁场中运动，其工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，电动机是利用这一原理制成的，故D错误。
故选：BC。
16．【解答】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＝可知，电路消耗的功率会变大，即P1＜P2，故D正确。
故选：BD。
二、填空题（每空1分，共16分）
17．【解答】解：
甩炮与地面发生碰撞时，对甩炮做功，内能增加，温度升高，达到火药的着火点，内能迅速增大，短时间内不能释放，就会发生爆炸，即机械能转化为内能的过程；火药爆炸时产生的气体膨胀对外做功后，自身的内能减小温度降低。
故答案为：做功；增大；降低。
18．【解答】解：白天，太阳能电池可以将太阳能直接转化为电能，多余的能量储存在蓄电池内，则是转化为化学能。
故答案为：电；化学。
19．【解答】解：核能是不可再生能源。核反应堆是通过可控核裂变反应释放核能的设备。
故答案为：不可再生；核裂变。
20．【解答】解：（1）为了用电安全，在家庭电路中，开关应接在火线和家用电器之间；
（2）闭合开关后，发现电灯不亮，说明电路中有断路故障；用试电笔测试b、c、d三点，氖管都发光，这说明从火线→d→c→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，说明b点到零线之间的导线出现断路，即a、b之间某处断路。
故答案为：火；ab之间断路。
21．【解答】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＝＝＝60000J，
该饮水机的实际功率P＝＝＝1000W。
故答案为：电能；140；1000。
22．【解答】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。
23．【解答】解：由电路图可知，电阻箱与定值电阻串联，电压表测量电阻箱两端电压；
根据U﹣R图象可知，当电压表示数为6V时，从图中可知电阻箱的阻值为10Ω，
因此此时电路中的电流：I1＝＝＝0.6A；
则根据串联电路的电压特点可知：U＝I1R0+U1＝0.6A×R0+6V﹣﹣﹣﹣①
当电压表示数为8V时，从图中可知电阻箱的阻值为20Ω，
因此此时电路中的电流：I2＝＝＝0.4A；
则根据串联电路的电压特点可知：U＝I2R0+U1′＝0.4A×R0+8V﹣﹣﹣﹣②
由①②得：R0＝10Ω，
故电源电压U＝I1R0+U1＝0.6A×10Ω+6V＝12V。
故答案为：0.4；12；10。
三、实验题（每空2分，共24分）
24．【解答】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。
25．【解答】解：（1）滑动变阻器的滑片向左滑时，电路中电流变小，说明电路中电阻较大，故变阻器选用右下接线柱与电流表串联在电路中，如下图所示：
；
（2）连接好电路闭合开关后，发现灯泡不亮，检查电路发现电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路，即故障可能是小灯泡短路（或电压表短路）；
（3）问题解决后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.3V时，小于灯泡额定电压2.5V，为了让灯泡正常发光，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故此时应将滑片向右侧移动，直到电压表示数为2.5V为止；
（4）由图甲可知，电流表应选小量程，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，其分度值0.02A，示数为0.3A，小灯泡额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（5）小灯泡的电阻随着温度的升高而增大，即随着灯泡两端的电压的增大而增大，根据欧姆定律可知小灯泡的电阻从左向右依次是5Ω，6Ω、7.14Ω、8.33Ω、8.1Ω，故第5组电流数据有误；
（6）若不用电压表，根据并联电路各支路两端电压相等的特点，应让小灯泡和定值电阻并联，调节滑动变阻器，使通过定值电阻的电流满足IR0＝2.5V，则此时小灯泡两端电压就是2.5V，所以题图中最上边框内是小灯泡，左下框内是定值电阻R0，右下框内是电流表，如下图所示；
；
闭合开关S、S2，断开S1，调节滑片，使电流表示数为I0＝＝＝0.25A，此时小灯泡两端电压就是2.5V；然后再闭合S、S1，断开S2，读出电流表的示I，则通过小灯泡的额定电流为I﹣0.25A，则小灯泡额定功率P额＝U额I额＝2.5V×（I﹣0.25A）。
故答案为：（1）见解答图；（2）小灯泡短路（或电压表短路）；（3）右；（4）0.75；（5）5；（6）见解答图。
五、计算题（共12分。解答要求有必要的文字说明、公式和计算步骤，只写最后结果不得分。）
26．【解答】解（1）由P＝UI得，低温挡加热时电流的大小为：I低＝＝＝2A；
（2）当开关S1闭合，S2断开时，此时只有R1工作，R1的阻值为110Ω，
则R1工作时的电功率为：P1＝＝＝440W，
由表格的数据可知，此时电饭锅处于低温挡。
当两个开关都闭合时，电阻R1和R2并联，电路的总电阻最小，由P＝知，
此时电路的电功率最大，电饭锅处于高温挡。
所以当开关S2闭合，S1断开时，电饭锅处于中温挡，此时只有R2工作，
由P＝得，电热丝R2的阻值为：R2＝＝＝55Ω；
（3）由（2）知，当两个开关都闭合时，电饭锅处于高温挡，则P高＝P低+P中＝440W+880W，
粥吸收的热量为：Q吸＝c粥m粥（t﹣t0）＝4.0×103J/（kg•℃）×2.2kg×（74℃﹣20℃）＝4.752×105J，
高温挡加热时电流做的功为：W＝＝＝5.94×105J，
高温挡加热需要的时间为：t＝＝＝450s。
故答案为：（1）低温挡加热时电流的大小为2A；
（2）电热丝R2的阻值为55Ω；
（3）将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃需要的时间为450s。
27．【解答】解：（1）RL＝＝＝5Ω。
（2）IL＝＝＝0.5A，
t＝60s
W＝UIt＝（2.5V+2V）×0.5A×60s＝135J。
（3）根据变阻器R2上标有“20Ω 1A”字样，可知电流表示数只能是0.5A，在此电流下，变阻器R2上最多只能加载10V电压，所以电压表示数只能是2.5V。
R1＝＝＝31Ω。
故答案为：（1）5Ω。
（2）135J。
（3）31Ω。
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