河南省安阳市林州七中2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷

这是一份河南省安阳市林州七中2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷，共29页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年河南省安阳市林州七中九年级（上）期末
物理试卷
一、选择题（共8小题，每小题2分，共16分。第1～6题单选题，第7～8题双选题，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
1．（2分）如图所示，一瓶刚取出的冰镇饮料，放置一会儿瓶外壁布满水珠。下列说法正确的是（　　）

A．冰镇饮料的温度约为30℃
B．水珠是水蒸气液化而成
C．水珠形成需要吸收热量
D．水珠逐渐消失是升华现象
2．（2分）如图所示，把铜片、铁片插入菠萝中，制成一个水果电池，用电压表测量它的电压。则（　　）

A．菠萝是绝缘体 B．电压表能提供电压
C．水果电池的电压为0.5V D．铜片是水果电池的正极
3．（2分）小林像往常一样将台灯的插头插入书房插座，闭合台灯开关时，家里空气开关跳闸，你认为小林家发生短路的部位最有可能的是（　　）
A．书房插座 B．台灯插头 C．台灯灯座 D．台灯开关
4．（2分）一种试电笔的构造如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．使用试电笔时手可以接触笔尖
B．使用试电笔时手不要接触笔卡
C．试电笔中的电阻可以用铁丝代替
D．当氖管发光时有微弱电流通过人体
5．（2分）关于信息的传递，下列说法错误的是（　　）
A．数字信号比模拟信号抗干扰能力强
B．5G网络通信主要是利用电磁波传递信息的
C．北斗卫星定位系统不能提供全天候即时定位服务
D．电磁波不仅能传递声音信号，且可以传递图像信号
6．（2分）远距离输电采用高压电，这是为了（　　）
A．增大输电线上的电流
B．节省输电线所用的材料
C．减少输电线上电能的损耗
D．满足用电器对电压的需求
（多选）7．（2分）如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I﹣U关系如图乙所示，则下列判断正确的是（　　）


A．图线A是电阻R1的I﹣U图像关系
B．电源电压为18V
C．滑动变阻器R2的最大电阻为30Ω
D．电阻R1的功率变化范围0.8W﹣16.2W
（多选）8．（2分）如图所示，电源电压恒为15V，定值电阻R的阻值为20Ω，闭合开关后，使变阻器的阻值减小5Ω，电流表示数变化了0.1A，则下列说法正确的是（　　）

A．滑动变阻器的阻值由20Ω减小为15Ω
B．电压表示数减小了2V
C．定值电阻的电功率增大了0.2W
D．电路总功率增大了1.5W
二、填空题（本题共7小题，每空1分，共14分）
9．（2分）2021年5月15日，天问一号着陆巡视器“祝融号”登陆火星，其利用太阳能电池板获得的电能属于 　 　能源（选填“一次”或“二次”）；太阳能实际上是太阳内部发生 　 　（选填“核聚变”或“核裂变”）释放的核能。
10．（2分）随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，移动电话（手机）越来越成为人们的重要的通讯工具。手机电池是可充电的锂电池：当手机电池充电时　 　能转化为　 　能。
11．（2分）内燃机的一个工作循环是由四个冲程组成的，如图所示的是工作循环中的　 　冲程，若飞轮转动40周，则对外做功　 　次。

12．（2分）如图电路，闭合开关，能看到蹄形磁铁中的金属棒AB运动起来，说明有电能转化为　 　能。若只改变电路中电流的方向，AB的运动方向将　 　（选填“改变”或“不改变”）。

13．（2分）灯泡L1标有“12V 12W”，L2标有“12V 6W”，当它们串联时，电路两端允许加的最大电压是　 　。如果把两灯泡分别串联或并联接入同一电源下（电源电压不变），L1和L2串联时两灯泡的总功率记为P1，并联时两灯泡的总功率记为P2，那么P1：P2＝　 　。（忽略灯丝电阻的变化，灯泡的实际电压不能超过额定电压）
14．（2分）电炉丝热得发红，而跟它串联的导线却几乎不发热，这是因为通过它们的电流　 　（填“相等”或“不相等”），而导线的电阻比电炉丝的电阻　 　（填“小”或“大”）得多。
15．（2分）当某导体两端电压是3V时，通过它的电流是0.2A，则该导体的电阻是　 　Ω；当它两端电压为0V时，该导体的电阻为　 　Ω。
三、作图题（共2小题，共4分）
16．（2分）将图中的两盏节能灯接入家庭电路中。要求：开关同时控制两盏灯，且开关闭合时两灯都能正常发光。
17．（2分）请在图中标出通电螺线管外部磁感线的方向及小磁针的N极。

四、实验探究题（本题共4小题，每空1分，共20分。）
18．（5分）为了比较水和煤油吸热本领的大小，某同学做了如图所示的实验，在两个相同的烧杯中，分别装有水和煤油，用相同的电热器分别对它们加热相同的时间。
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
水
60
20
45
6
煤油
60
20
70
6
（1）实验中应保证水和煤油的初温与　 　（选填“质量”或“体积”）都相同。
（2）实验中选用相同的电热器对水和煤油加热相同的时间，水吸收的热量　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）煤油吸收的热量。
（3）对水和煤油加热相同的时间后，可以观察到水升高的温度　 　（选填“高于”、“等于”或“低于”）煤油升高的温度。
（4）实验表明，　 　（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。在物理学中，我们用　 　这一物理量来描述物质的这种特性。

19．（5分）探究电流通过导体产生的热的多少与什么因素有关
实验小组同学猜想：电流通过导体产生的热可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关。于是他们利用如图器材进行了探究实验。
甲、乙、丙三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。

（1）选用 　 　组合，并将它们 　 　联接到电源两端进行实验，可以探究电热与电阻的关系。
（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，可以探究电热与 　 　的关系，其中15Ω电阻的作用是 　 　。
（3）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，发现乙装置U形管中液面无高度差，丙装置U形管中液面有高度差，产生此现象的原因可能是乙装置 　 　。

20．（5分）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，连线不得交叉。
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，出现该状况的原因是 　 　。（填字母序号）
A.电流表内部断路了
B.灯座内部出现了短路
C.灯泡的灯丝断了
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，其读数为 　 　A，小灯泡的额定功率为 　 　W。
（4）该实验装置不能完成的实验是 　 　。（填字母序号）
A.探究串联电路中的电流规律
B.探究串联电路中的电压规律
C.探究电流与电压的关系
（5）另一组的小芳在进行实验时发现电流表已损坏无法使用，老师给她一个已知阻值为R0的定值电阻，同学们设计了如图丙所示的电路，并正确测出小灯泡的额定功率，已知电源电压不变，实验步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片P使电压表读数为小灯泡额定电压U额；
②闭合开关S，断开S1，再闭合S2，保持滑动变阻器滑片P位置不动，读出此时电压表的示数为U；
③小灯泡额定功率的表达式P额＝　 　。（用U额、U、R0表示）
21．（5分）小夕用如图甲的装置探究电磁感应现象。

（1）他上下移动单根导线时，观察到灵敏电流计的指针 　 　；左右移动该导线时，观察到灵敏电流计的指针 　 　。
（2）他通过这个实验现象得出初步结论：闭合电路的一部分导体在磁场里做 　 　磁感线的运动时，导体中就会产生电流。
（3）为了进一步验证这个结论，他又用如图乙的装置进行实验，发现将条形磁铁向下插入线圈时，灵敏电流计的指针 　 　；保持条形磁铁在线圈中不动，向上提起线圈时，灵敏电流计的指针 　 　，结果符合上述实验结论。
五、计算题（本题共2小题，每小题8分，共16分）
22．（8分）张强妈妈买了一个新的电饭煲，张强从说明书中，得知下表中的信息，工作电路图如图甲所示，S为温控开关，加热电阻R1和R2的阻值不随温度变化。求：

额定电压
220V
额定蒸煮功率
1210W
额定保温功率
88W
频率
50Hz
容积
5L
（1）电饭煲在“蒸煮”状态下正常工作时，通过电饭煲的电流。
（2）电阻R2的阻值。
（3）某周末的晚饭时，张强想利用自家电能表（如图乙）测量家庭电路的实际电压。于是他关闭了家中其它所有用电器，只让电饭煲在“蒸煮”状态下工作，观察到电能表的转盘在1min内转了50转。求家庭电路的实际电压。
23．（8分）如图所示，灯泡L标有“6V 3W”字样（不考虑灯丝电阻变化），定值电阻R1＝28Ω，当开关S1、S2、S3全部闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.75A。求：
（1）电源电压U；
（2）定值电阻R0的大小；
（3）当S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的功率。

附加题（10分）
24．如图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系如图乙所示，图乙中的a、b两点与图甲中滑动变阻器的滑片在ab两位置时相对应，电源电压为 　 　V；滑动变阻器消耗的最大电功率为 　 　W。

2022-2023学年河南省安阳市林州七中九年级（上）期末
物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（共8小题，每小题2分，共16分。第1～6题单选题，第7～8题双选题，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
1．（2分）如图所示，一瓶刚取出的冰镇饮料，放置一会儿瓶外壁布满水珠。下列说法正确的是（　　）

A．冰镇饮料的温度约为30℃
B．水珠是水蒸气液化而成
C．水珠形成需要吸收热量
D．水珠逐渐消失是升华现象
【分析】（1）冰镇饮料一般放置于冰箱的冷藏室或冰水中。
（2）水蒸气发生液化时要放出热量。
【解答】解：A.冰镇饮料一般放置于冰箱的冷藏室或冰水混合物中，而冷藏室的温度一般为5℃左右，冰水混合物的温度为0℃。冰镇饮料的温度与它所处的环境温度相同。故A错误。
B.饮料瓶上的水珠是空气中的水蒸气遇到冷的饮料瓶液化形成的。故B正确。
C.水蒸气液化成水珠的过程中会放出热量。故C错误。
D.饮料瓶上的水珠消失是因为水珠吸收热量汽化成了水蒸气。故D错误。
故选：B。
【点评】本类题属于基础类试题，难度较低，但是出现频率较高。解题的关键是明晰物质发生物态变化前后的状态以及物态变化的吸放热情况。
2．（2分）如图所示，把铜片、铁片插入菠萝中，制成一个水果电池，用电压表测量它的电压。则（　　）

A．菠萝是绝缘体 B．电压表能提供电压
C．水果电池的电压为0.5V D．铜片是水果电池的正极
【分析】（1）容易导电的物体是导体，不容易导电的物体是绝缘体；
（2）电源是提供电压的装置；
（3）先确定电压表的量程和分度值，再根据指针位置读数
（4）根据电压表的指针偏转情况及正确使用方法（电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出），确定电源的正负极。
【解答】解：
A、菠萝相当于是电源，内部有电流通过，是导体，故A错误；
B、电压表可以测量电压的大小，电源提供电压，故B错误；
C、由图知电压表的量程为0﹣3V，分度值为0.1V，水果电池的电压为0.1V，故C错误；
D、电压表指针正向偏转，说明电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出，即电压表的正接线柱与电源的正极相连接，由图知铜片与电压表的正接线柱连接，因此铜电极为正极，故D正确。
故选：D。
【点评】本题利用了电压表的使用方法来判断电源的正负极、电池的电压以及电源的作用，知识点较多，难度不大。
3．（2分）小林像往常一样将台灯的插头插入书房插座，闭合台灯开关时，家里空气开关跳闸，你认为小林家发生短路的部位最有可能的是（　　）
A．书房插座 B．台灯插头 C．台灯灯座 D．台灯开关
【分析】空气开关“跳闸”的原因有两个：发生短路或用电器的总功率过大，题目中明确告知属于短路的情况，结合选项作答即可。
【解答】解：A.若是插座处原来有短路，则在没有插入台灯之前，空气开关就已经跳闸了，故A错误；
B.若是台灯的插头处有短路，则在台灯插头插入插座时，电路就会出现短路，而不会等到闭合台灯开关时才跳闸，故B错误；
C.若是灯座发生了短路，则在台灯插头插入插座，并且闭合台灯开关时，电路出现短路，空气开关跳闸，故C正确；
D.若是开关发生了短路，则电路是接通的，对原来室内正常发光的电灯没有影响，也不会跳闸，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查对家庭电路故障（短路）的分析判断能力，需要考生在掌握物理知识的同时具有良好的推理能力。
4．（2分）一种试电笔的构造如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．使用试电笔时手可以接触笔尖
B．使用试电笔时手不要接触笔卡
C．试电笔中的电阻可以用铁丝代替
D．当氖管发光时有微弱电流通过人体
【分析】（1）使用试电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，否则容易造成误判，认为带电体不带电是十分危险的。使用测电笔时，不能用手触及试电笔前端的金属探头，这样会造成人身触电事故；
（2）试电笔的内部有一个阻值很大的电阻，当人接触试电笔的笔尾金属体，人和测电笔是串联在电路中，如果两者串联在零线和大地之间，加在两者之间的电压是0V，氖管不发光；如果两者串联在火线和大地之间，加在两者之间的电压是220V，此时试电笔的阻值很大分担的电压很大，人体分担的电压很小，不会超过人体的安全电压，氖管发光，但是不会对人造成伤害。
【解答】解：
AB、手不要接触试电笔前端的金属体，必须接触试电笔末端的金属体，使电源和大地之间形成通路，故AB错误；
CD、在使用试电笔时，试电笔的高值电阻和人串联在火线和大地之间，加在两者之间的电压是220V，此时试电笔的高值电阻分担的电压很大，人体分担的电压很小，通过人体的电流很小，氖管发光，不会发生触电事故，因此不能用铁丝代替试电笔中的电阻，故C错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了测电笔的使用方法，手指一定要接触笔尾的金属体，不然会触电的！
5．（2分）关于信息的传递，下列说法错误的是（　　）
A．数字信号比模拟信号抗干扰能力强
B．5G网络通信主要是利用电磁波传递信息的
C．北斗卫星定位系统不能提供全天候即时定位服务
D．电磁波不仅能传递声音信号，且可以传递图像信号
【分析】（1）通信的信号有两种，即数字信号和数字信号，数字信号更好一些；
（2）5G网络通信主要是利用电磁波传递信息的；
（3）卫星利用电磁波传递信息；
（4）电磁波作为载波使用时，既可以传递声音信号，也可以能传递图象信号。
【解答】解：A、通信的信号有两种，即数字信号和数字信号，数字信号比模拟信号抗干扰能力强，故A正确；
B、5G网络通信主要是利用电磁波传递信息的，故B正确；
C、我国独立自主建立的北斗卫星定位系统，可提供全天候的及时定位服务，该系统利用电磁波传递信息，故C错误；
D、电磁波能传递声音信号，也能传递图象信号，故D正确。
故选：C。
【点评】该题考查对电磁波的理解，以及信号的转换，属于对基础知识点的考查。
6．（2分）远距离输电采用高压电，这是为了（　　）
A．增大输电线上的电流
B．节省输电线所用的材料
C．减少输电线上电能的损耗
D．满足用电器对电压的需求
【分析】根据电功率P＝UI可以知道，在功率一定时，电压越高，电流就越小，又根据P＝I2R可知，在电阻一定时，输电的电流越小，导线消耗的电功率越低。
【解答】解：
根据P＝UI，在输送功率一定时，提高输送电压U，可减小输电导线中的电流，再根据P＝I2R可知，在电阻不变的情况下，导线中的电流越小，导线消耗的电功率变小，因此通过前面的分析可知：C选项正确。
故选：C。
【点评】解决本题的关键知道输送功率、输送电压、电流的关系，知道P损＝I2R，输送电压升高，输送电流减小，则损失功率减小。
（多选）7．（2分）如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I﹣U关系如图乙所示，则下列判断正确的是（　　）


A．图线A是电阻R1的I﹣U图像关系
B．电源电压为18V
C．滑动变阻器R2的最大电阻为30Ω
D．电阻R1的功率变化范围0.8W﹣16.2W
【分析】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）根据电压变化的范围进行判断，定值电阻两端电压不会等于零；
（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，电阻R1的功率最小，根据图像读出电路中的最小电流和两电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；
（3）根据欧姆定律算出R1的阻值，由图像得出最大电流和最小电流，根据P＝I2R算出电阻R1的功率以及功率的变化范围。
【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，
由图像可知，A为滑动变阻器R2的I﹣U关系图像，B为电阻R1的I﹣U图像，故A错误；
（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U﹣I图像可知，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＝可得滑动变阻器的最大阻值：
R2＝＝＝70Ω，故C错误；
（3）由I＝可得定值电阻R1的阻值为：
R1＝＝＝20Ω，
由图像可知电路的最大电流为0.9A，最小电流为0.2A，
根据P＝I2R知，
电阻R1的最大功率为：
P1大＝R1＝（0.9A）2×20Ω＝16.2W，
电阻R1的最小功率为：
P1小＝R1＝（0.2A）2×20Ω＝0.8W，
所以电阻R1的功率变化范围0.8W﹣16.2W，故D正确。
故选：BD。
【点评】本题考查串联电路电流和电压的规律以及滑动变阻器的使用，关键是欧姆定律的应用，要明白电路各个用电器的连接情况，还要会看“I﹣U”关系图像。在电学中，有些题目的信息是通过图像给出的，所以要会读电路图中的信息和I﹣U图像中的信息。
（多选）8．（2分）如图所示，电源电压恒为15V，定值电阻R的阻值为20Ω，闭合开关后，使变阻器的阻值减小5Ω，电流表示数变化了0.1A，则下列说法正确的是（　　）

A．滑动变阻器的阻值由20Ω减小为15Ω
B．电压表示数减小了2V
C．定值电阻的电功率增大了0.2W
D．电路总功率增大了1.5W
【分析】（1）由图R与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测的电路中电流，根据欧姆定律判断电流表示数变化情况；
（2）根据串联电路的特点和欧姆定律先求出变阻器连入电路的阻值，然后分别根据电功率公式求出功率。
【解答】解：
由图可知，变阻器R变与R串联在电路中，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流；
A、设原来变阻器接入电路的阻值为R变，变阻器的阻值减小5Ω后，此时变阻器接入电路的阻值为R变﹣5Ω，
由题意可知：△I＝I2﹣I1＝0.1A，
即：﹣＝0.1A，
所以，﹣＝0.1A，
解得：R变＝10Ω，R变＝﹣45Ω（舍去），所以滑动变阻器的电阻由10Ω减小到了5Ω，故A错误；
B、变化前电流，I1＝＝＝0.5A，
变化后电流，I2＝＝＝0.6A，
则电压表示数变化量：
△U变＝I2（R变﹣5Ω）﹣I1R变＝0.6A×（10Ω﹣5Ω）﹣0.5A×10Ω＝﹣2V，
所以电压表示数减小了2V；故B正确；
C、定值电阻电功率的增大量：
△P1＝I22R﹣I12R＝（0.6A）2×20Ω﹣（0.5A）2×20Ω＝2.2W，故C错误；
D、总功率的增大量：
△P＝UI2﹣UI1＝15V×0.6A﹣15V×0.5A＝1.5W，故D正确。
故选：BD。
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，难点是正确不超过电表量程前提下变阻器的取值范围。
二、填空题（本题共7小题，每空1分，共14分）
9．（2分）2021年5月15日，天问一号着陆巡视器“祝融号”登陆火星，其利用太阳能电池板获得的电能属于 　二次　能源（选填“一次”或“二次”）；太阳能实际上是太阳内部发生 　核聚变　（选填“核聚变”或“核裂变”）释放的核能。
【分析】（1）可以从自然界直接获取的能源叫一次能源，不能从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源；
（2）太阳的能量来自于它内部发生的核聚变。
【解答】解：电能不能从自然界直接获得，必须通过消耗其它能源才能获得，属于二次能源；
由较轻的原子核聚合成较重的原子核时，会释放出巨大的能量，这是太阳内部每时每刻进行的核聚变反应。
故答案为：二次；核聚变。
【点评】本题考查了学生对核能的利用以及能源的分类情况的了解，属于基础知识的考查，比较简单。
10．（2分）随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，移动电话（手机）越来越成为人们的重要的通讯工具。手机电池是可充电的锂电池：当手机电池充电时　电　能转化为　化学　能。
【分析】电池工作时将化学能转化成电能，充电时将电能转化成化学能。
【解答】解：给手机电池充电的过程中，消耗了电能，将电能转化为蓄电池的化学能储存在电池中。
故答案为：电；化学。
【点评】本题考查了电源及其能量转化，要注意看消耗了什么能量，转化成了什么能量是解题的关键。
11．（2分）内燃机的一个工作循环是由四个冲程组成的，如图所示的是工作循环中的　压缩　冲程，若飞轮转动40周，则对外做功　20　次。

【分析】当汽油机的火花塞喷出电火花点燃燃气时是做功冲程，这是做功冲程的特点；在做功冲程中，将燃气的内能转化为机械能。
掌握内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程；四个冲程是一个工作循环，只有做功冲程对外做功，其它三个冲程靠飞轮的惯性完成；
活塞从汽缸的一端移动到另一端叫做一个冲程，在一个工作循环中，曲轴转动2周；
【解答】解：如图所示，活塞向上运动，进气阀和排气阀均关闭，所以如图所示的是工作循环中的压缩冲程。
内燃机一个循环，四个冲程，飞轮转2周，做功1次，所以若飞轮转动40周，则对外做功20次。
故答案为：压缩；20。
【点评】此题考查了内燃机的种类及四冲程，要掌握四冲程的特点，是基础性题目。
12．（2分）如图电路，闭合开关，能看到蹄形磁铁中的金属棒AB运动起来，说明有电能转化为　机械　能。若只改变电路中电流的方向，AB的运动方向将　改变　（选填“改变”或“不改变”）。

【分析】（1）通电导体在磁场中受力运动时，将电能转化为机械能；
（2）通电导体在磁场中受力的方向与电流方向、磁场方向有关，改变其中任意一个，导体的受力方向会发生改变。
【解答】解：（1）通电导体在磁场中受力运动时，将电能转化为机械能；
（2）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，保持磁场方向不变，只改变导体中电流方向，则导体的受力方向即运动方向也会改变。
故答案为：机械；改变。
【点评】此题主要考查了通电导体在磁场中受力时能量的转化和影响磁场力方向的因素等，是一道基础题。
13．（2分）灯泡L1标有“12V 12W”，L2标有“12V 6W”，当它们串联时，电路两端允许加的最大电压是　18V　。如果把两灯泡分别串联或并联接入同一电源下（电源电压不变），L1和L2串联时两灯泡的总功率记为P1，并联时两灯泡的总功率记为P2，那么P1：P2＝　2：9　。（忽略灯丝电阻的变化，灯泡的实际电压不能超过额定电压）
【分析】知道两灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝求出两灯泡的电阻。
（1）利用额定电压和额定功率求出两灯正常发光时的电流和串联电流相等，确定电路中实际最大电流，结合欧姆定律求出串联电路两端最大电压；
（2）两灯泡串联接在某一电源两端，根据P＝求出两灯泡消耗的总功率；两灯泡并联接在该电源上时，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，利用P＝求出消耗的总功率，进一步求出串并联电路消耗的总功率之比。
【解答】解：由P＝可得，两灯泡的电阻分别为：R1＝＝＝12Ω，R2＝＝＝24Ω；
（1）由P＝UI可得，L1的额定电流：I1＝＝＝1A，I2＝＝＝0.5A，
因为I1＞I2，所以串联时电路中最大电流为I2＝0.5A，
由I＝可得，串联时，电路两端允许加的最大电压：U＝I2（R1+R2）＝0.5A×（12Ω+24Ω）＝18V；
（2）两灯泡串联接在电源电压为U的两端，电路消耗的总功率：P串＝＝＝
两灯泡并联接在该电源上时，电路消耗的总功率：P并＝+＝+
则串并联电路消耗的总功率之比：P串：P并＝：（+）＝2：9。
故答案为：18V；2：9。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，是一道较难的应用题。
14．（2分）电炉丝热得发红，而跟它串联的导线却几乎不发热，这是因为通过它们的电流　相等　（填“相等”或“不相等”），而导线的电阻比电炉丝的电阻　小　（填“小”或“大”）得多。
【分析】焦耳定律：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。据此分析。
【解答】解：
电炉在使用时，电炉丝和导线串联，
由串联电路特点知：I电炉丝＝I导线，通电时间t相同，
根据Q＝I2Rt，因为R电炉丝＞R导线，
所以电流产生的热量：Q电炉丝＞Q导线，
所以出现电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却几乎不发热的现象。
故答案为：相等；小。
【点评】本题考查串联电路的特点及焦耳定律的应用，知道电炉丝与导线是串联关系、掌握串联电路的特点及焦耳定律是本题正确解题的关键。
15．（2分）当某导体两端电压是3V时，通过它的电流是0.2A，则该导体的电阻是　15　Ω；当它两端电压为0V时，该导体的电阻为　15　Ω。
【分析】（1）已知导体两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律求出导体的电阻；
（2）电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与其两端的电压无关。
【解答】解：
根据I＝可得，导体的电阻：
R＝＝＝15Ω；
∵电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，
∴在这个导体两端电压为0时，导体的电阻仍为15Ω不变。
故答案为：15；15。
【点评】本题考查了欧姆定律的简单应用，关键是知道电阻的大小与其两端的电压和通过的电流无关，是一道基础题目。
三、作图题（共2小题，共4分）
16．（2分）将图中的两盏节能灯接入家庭电路中。要求：开关同时控制两盏灯，且开关闭合时两灯都能正常发光。
【分析】开关控制灯泡时，开关和灯泡是串联的。火线首先进入开关，然后进入灯泡，零线直接进入灯泡，这样断开开关，切断火线，操作更安全。
家庭电路中，各用电器之间是并联的，各用电器能正常工作，并且互不影响。
【解答】解：两个灯泡是并联的，开关控制灯泡时，开关和灯泡是串联的，开关接在灯泡和火线之间，如图所示：

【点评】掌握家庭电路中灯泡、开关、两孔插座、三孔插座、保险丝等元件的作用、接法等。
17．（2分）请在图中标出通电螺线管外部磁感线的方向及小磁针的N极。

【分析】从电路中电流的方向入手，利用安培定则判断出螺线管的极性，进而确定磁场的方向，再根据磁极间的相互作用确定小磁针的指向。
【解答】解：电流从螺线管的右侧流入、左侧流出，根据安培定则可判断出螺线管的左端为N极、右端为S极，磁感线在磁体外部是由N极指向S极的，所以方向向右；由磁极间的相互作用可知，小磁针的左端为N极、右端为S极；如图所示。

【点评】本题考查了安培定则（右手螺旋定则）和磁极间的相互作用规律及磁感线的特点。右手螺旋定则：让四指弯曲，跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指指的方向是通电螺线管的N极。
四、实验探究题（本题共4小题，每空1分，共20分。）
18．（5分）为了比较水和煤油吸热本领的大小，某同学做了如图所示的实验，在两个相同的烧杯中，分别装有水和煤油，用相同的电热器分别对它们加热相同的时间。
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
水
60
20
45
6
煤油
60
20
70
6
（1）实验中应保证水和煤油的初温与　质量　（选填“质量”或“体积”）都相同。
（2）实验中选用相同的电热器对水和煤油加热相同的时间，水吸收的热量　等于　（选填“大于”、“等于”或“小于”）煤油吸收的热量。
（3）对水和煤油加热相同的时间后，可以观察到水升高的温度　低于　（选填“高于”、“等于”或“低于”）煤油升高的温度。
（4）实验表明，　水　（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。在物理学中，我们用　比热容　这一物理量来描述物质的这种特性。

【分析】（1）判断水与煤油的吸热本领的大小，可以判断两种物质在吸收相同热量的情况下，升高温度的多少。温度升高较多的，则比热较小；为了达到此目的必须控制所用的物质的质量相等、初温相同，所用仪器相同；
（2）选取相同的加热的目的是相同的时间内提供的热量相同；
（3）加热相同的时间，质量相同的水和煤油，由于煤油的吸热本领小，所以煤油升高的温度更高；
（4）相同质量的水与煤油吸收相等的热量，温度升高越快的液体吸热能力越弱，升温越慢的液体吸热本领越强，物理学中用比热容反映物质的吸热本领。
【解答】解：（1）在此实验中，为了比较水和煤油吸热本领的大小，我们可以加热相同的时间，观察升高的温度的不同；也可以让它们其升高相同温度，比较加热时间，来比较它们吸热本领的大小。为了达到实验目的前提条件是：在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油；
（2）用相同的电热器对水和煤油加热相同的时间，加热器放出的热量相同，则物质吸收的热量是相同的；
（3）根据表格中的数据可知，质量相同的水和煤油，吸收相同的热量后，煤油升高的温度更高，水的温度更低；
（4）根据表中的数据可知，相同质量的水和煤油，水升高的温度小于煤油升高的温度，因此水吸热的能力更强；物理学中就把物质吸热本领的大小用比热容表示。
故答案为：（1）质量；（2）等于；（3）低于；（4）水；比热容。
【点评】本题主要考查如何用转换法和控制变量法来比较不同物质比热容（吸热能力）的大小。
19．（5分）探究电流通过导体产生的热的多少与什么因素有关
实验小组同学猜想：电流通过导体产生的热可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关。于是他们利用如图器材进行了探究实验。
甲、乙、丙三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。

（1）选用 　甲、乙　组合，并将它们 　串　联接到电源两端进行实验，可以探究电热与电阻的关系。
（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，可以探究电热与 　电流　的关系，其中15Ω电阻的作用是 　分流　。
（3）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，发现乙装置U形管中液面无高度差，丙装置U形管中液面有高度差，产生此现象的原因可能是乙装置 　漏气　。

【分析】（1）要探究电热与电阻的关系，需要控制通过电阻的电流与通电时间相同，而电阻的阻值不同，据此分析；
（2）探究电热与电流的关系，需要控制电阻和通电时间相同，而通过电阻的电流不同，据此分析；
（3）可从漏气、橡胶管没有扎紧等方面进行分析。
【解答】解：（1）要探究电热与电阻的关系，需要控制通过电阻的电流与通电时间相同，而电阻的阻值不同，因此选用甲和乙组合，将它们串联接到电源两端进行实验；
（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，则通过容器中电阻的电流不同，而电阻大小和通电时间相同，因此可以探究电热与电流的关系，其中15Ω电阻的作用是分流；
（3）发现乙装置U形管中液面无高度差，丙装置U形管中液面有高度差，产生此现象的原因可能是乙装置漏气。
故答案为：（1）甲、乙；串；（2）电流；分流；（3）漏气。
【点评】本题考查了探究电流通过导体产生的热的多少与什么因素有关的实验，要注意控制变量法的应用。
20．（5分）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，连线不得交叉。
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，出现该状况的原因是 　B　。（填字母序号）
A.电流表内部断路了
B.灯座内部出现了短路
C.灯泡的灯丝断了
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，其读数为 　0.3　A，小灯泡的额定功率为 　0.75　W。
（4）该实验装置不能完成的实验是 　C　。（填字母序号）
A.探究串联电路中的电流规律
B.探究串联电路中的电压规律
C.探究电流与电压的关系
（5）另一组的小芳在进行实验时发现电流表已损坏无法使用，老师给她一个已知阻值为R0的定值电阻，同学们设计了如图丙所示的电路，并正确测出小灯泡的额定功率，已知电源电压不变，实验步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片P使电压表读数为小灯泡额定电压U额；
②闭合开关S，断开S1，再闭合S2，保持滑动变阻器滑片P位置不动，读出此时电压表的示数为U；
③小灯泡额定功率的表达式P额＝　U额×　。（用U额、U、R0表示）
【分析】（1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，根据滑片移动方向确定滑动变阻器接入的下接线柱；
（2）逐一分析每个选项，找出符合题意的答案；
（3）根据电流表选用的量程和分度值读出电流值，再利用P＝UI求出电功率；
（4）逐一分析每个选项，找出能探究的实验；
（5）由实验步骤，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。
【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，则电压表选用小量程，滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，电阻变小，故左下接线柱应接入电路，如图所示：

（2）A．若电流表内部断路了，则整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；
B．若灯座内部出现了短路，电压表没有示数，电路为通路，电流表有示数，符合题意；
C．若灯泡的灯丝断了，电流表没有示数，电压表串联在电路中测电源电压，有示数，不符合题意；
故选：B；
（3）由图乙可知，当电压表的示数为2.5V，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）A.将电流表分别串联在电路中的不同位置，可以测出不同位置的电流，故可探究串联电路中的电流规律；
B.用电压表分别测量灯与变阻器的电压以及电路两端的总电压，故可探究串联电路中的电压规律；
C.探究电流与电压的关系，要控制电阻大小不变，而灯的电阻随温度的变化而变化，故不能探究电流与电压的关系；
故选：C；
（5）实验步骤：
①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑片P使电压表读数为U额，此时小灯泡正常发光；
②不改变滑动变阻器滑片P的位置，闭合开关S、S2，断开S1，记录电压表此时读数为U；
③在①中，电压表测灯的电压，灯正常发光，在②中，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，此时定值电阻的电压：U0＝U﹣U额，
由欧姆定律可得，灯泡的额定电流：IL＝I0＝，
所以小灯泡额定功率的表达式：P额＝U额IL＝U额×。
故答案为：（1）见解答；（2）B；（3）0.3；0.75；（4）C；（5）U额×。
【点评】本题是测小灯泡电功率的实验，考查了电路连接、电路故障分析、串联电路特点和欧姆定律的应用、电功率的计算以及特殊方法测灯泡功率等，知道灯泡正常发光时两端电压等于额定电压，实际功率越大灯泡越亮。
21．（5分）小夕用如图甲的装置探究电磁感应现象。

（1）他上下移动单根导线时，观察到灵敏电流计的指针 　不偏转　；左右移动该导线时，观察到灵敏电流计的指针 　偏转　。
（2）他通过这个实验现象得出初步结论：闭合电路的一部分导体在磁场里做 　切割　磁感线的运动时，导体中就会产生电流。
（3）为了进一步验证这个结论，他又用如图乙的装置进行实验，发现将条形磁铁向下插入线圈时，灵敏电流计的指针 　偏转　；保持条形磁铁在线圈中不动，向上提起线圈时，灵敏电流计的指针 　偏转　，结果符合上述实验结论。
【分析】（1）（2）产生电磁感应现象的条件：一：有闭合回路，二、回路中的部分导体做切割磁感线运动；
（3）灵敏电流计指针是否偏转，就是要判定电路中有没有电流。从产生感应电流的条件入手分析。
【解答】解：（1）导体沿竖直方向运动（上下移动），运动方向与磁场平行，因为不切割磁感线，所以不会产生感应电流，指针不发生偏转；导体沿水平方向运动（左右移动），运动方向与磁场垂直，因为切割磁感线，所以会产生感应电流，指针发生偏转；
（2）通过这个实验现象得出初步结论：闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流；
（3）要产生感应电流，需要满足两个条件：①闭合电路，②部分导体做切割磁感线运动。
在图中，导体（线圈）没有运动，但磁体向下运动；或磁体不动，导体（线圈）向上运动，都属于相对运动，也相当于导体都做切割磁感线运动。故有感应电流产生，灵敏电流计的指针会偏转。
故答案为：（1）不偏转；偏转；（2）切割；（3）偏转；偏转。
【点评】掌握产生感应电流的前提条件，特别是理解好切割的含义，是正确解答此题的关键。
五、计算题（本题共2小题，每小题8分，共16分）
22．（8分）张强妈妈买了一个新的电饭煲，张强从说明书中，得知下表中的信息，工作电路图如图甲所示，S为温控开关，加热电阻R1和R2的阻值不随温度变化。求：

额定电压
220V
额定蒸煮功率
1210W
额定保温功率
88W
频率
50Hz
容积
5L
（1）电饭煲在“蒸煮”状态下正常工作时，通过电饭煲的电流。
（2）电阻R2的阻值。
（3）某周末的晚饭时，张强想利用自家电能表（如图乙）测量家庭电路的实际电压。于是他关闭了家中其它所有用电器，只让电饭煲在“蒸煮”状态下工作，观察到电能表的转盘在1min内转了50转。求家庭电路的实际电压。
【分析】（1）利用P＝UI计算出电饭煲在“蒸煮”状态下正常工作时，通过电饭煲的电流；
（2）当两开关都闭合时为蒸煮状态，由P＝计算R1的电阻；只闭合开关S2时，两电阻串联，此时为保温状态，由P＝计算出R1、R2的总电阻；根据串联电路的电阻规律计算出电阻R2的阻值；
（3）3000r/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过3000转，据此计算出电能表的转盘在1min内转了50转，电饭煲消耗的电能；利用P＝求出它的实际功率，由P＝计算实际电压。
【解答】解：（1）由表中数据可知，电饭煲在“蒸煮”状态下正常工作时功率为1210W，
由P＝UI可得，在“蒸煮”状态下正常工作时的电流：
I＝＝＝5.5A；
（2）由电路图知，当两开关都闭合时，只有R1接入电路中，电阻较小，由P＝可知，功率较大，为蒸煮状态，
由表中数据知，蒸煮状态时功率为1210W，
由P＝可得，R1的电阻：R1＝＝＝40Ω，
由电路图知，只闭合S2时两电阻串联，电路中电阻较大，由P＝可知，功率较小，为保温状态，
由P＝可得两电阻串联的总电阻：
R＝＝＝550Ω；
所以电阻R2的阻值：R2＝R﹣R1＝550Ω﹣40Ω＝510Ω；
（3）3000r/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过3000转，
只让电饭煲在“蒸煮”状态下工作，转盘在1min内转了50转，消耗的电能为：W＝＝×3.6×106J＝6×104J；
电饭煲在“蒸煮”状态下的实际功率为：P实＝＝＝1000W，
由P＝可得，实际电压：U实＝＝＝200V。
答：（1）电饭煲在“蒸煮”状态下正常工作时，通过电饭煲的电流为5.5A；
（2）电阻R2的阻值为510Ω；
（3）家庭电路的实际电压为200V。
【点评】本题考查了串联电路特点、电能的计算、电功率计算公式的应用，对电能表参数的理解和运用是本题的关键。
23．（8分）如图所示，灯泡L标有“6V 3W”字样（不考虑灯丝电阻变化），定值电阻R1＝28Ω，当开关S1、S2、S3全部闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.75A。求：
（1）电源电压U；
（2）定值电阻R0的大小；
（3）当S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的功率。

【分析】（1）当开关S1、S2、S3全部闭合时，灯泡L与定值电阻R0并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点结合额定电压下灯泡正常发光得出电源的电压；
（2）根据P＝UI求出灯泡正常发光时的电流，根据并联电路的电流特点求出通过R0的电流，利用欧姆定律求出定值电阻R0的阻值；
（3）根据欧姆定律求出灯泡的电阻，当S1闭合，S2、S3断开时，R1与L串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和P＝UI＝求出电路消耗的功率。
【解答】解：（1）当开关S1、S2、S3全部闭合时，灯泡L与定值电阻R0并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，
所以，电源电压U＝UL＝6V；
（2）由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流：IL＝＝＝0.5A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R0的电流：I0＝I﹣IL＝0.75A﹣0.5A＝0.25A，
由I＝可得，定值电阻R0的阻值：R0＝＝＝24Ω；
（3）灯泡的电阻：RL＝＝＝12Ω，
当S1闭合，S2、S3断开时，R1与L串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路消耗的功率：P＝＝＝＝0.9W。
答：（1）电源电压U为6V；
（2）定值电阻R0的大小为24Ω；
（3）当S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的功率为0.9W。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
附加题（10分）
24．如图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系如图乙所示，图乙中的a、b两点与图甲中滑动变阻器的滑片在ab两位置时相对应，电源电压为 　12　V；滑动变阻器消耗的最大电功率为 　3.6　W。
【分析】由电路图可知，闭合开关，R0与R串联。
（1）根据图乙读出滑片在a、b两点时电路中的电流和变阻器消耗的电功率，利用P＝UI＝I2R求出滑片在a、b两点时对应的滑动变阻器的阻值；
根据电阻的串联和欧姆定律分别表示出滑片在a、b两点时电源的电压，然后联立等式即可求出R0的阻值和电源的电压；
（2）滑动变阻器接入电路中的电阻为R时，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，利用P＝UI＝I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率，根据表达式得出滑动变阻器消耗的电功率最大接入电路中的电阻，进一步求出其最大值。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关，R0与R串联。
（1）由图乙可知，当滑片在a、b两点时，电路中的电流Ia＝0.8A、Ib＝0.4A，变阻器消耗的电功率均为PR＝3.2W，
由P＝UI＝I2R可得，滑片在a、b两点时对应的滑动变阻器的阻值：Ra＝＝＝5Ω，Rb＝＝＝20Ω；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I＝可得，电源的电压U＝IR总＝I（R0+R），
滑片在a、b两点时有：
U＝Ia（R0+Ra）＝0.8A×（R0+5Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U＝Ib（R0+Rb）＝0.4A×（R0+20Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：R0＝10Ω，U＝12V；
（2）滑动变阻器接入电路中的电阻为R时，电路中的电流：I＝＝，
滑动变阻器消耗的电功率：
PR′＝I2R＝（）2R＝＝＝，
当R＝R0＝10Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，
则PR大＝＝＝3.6W。
故答案为：12；3.6。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的综合应用，正确判断出滑动变阻器消耗的电功率最大时接入电路中的电阻是关键。