江西省南昌市新建区2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷（含答案）

这是一份江西省南昌市新建区2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷（含答案），共30页。试卷主要包含了多项选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年江西省南昌市新建区九年级（上）期末物理试卷
一、单项选择题（本大题共10题，每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意
1．（3分）下列实例中，属于通过做功改变物体内能的是（　　）
A．搓手会发热 B．烧水时水温升高
C．饮料中加冰块 D．冬天用热水袋取暖
2．（3分）一台四冲程汽油机曲轴的转速为1200r/min，此汽油机每秒钟完成的工作循环是（　　）
A．40个 B．20个 C．10个 D．5个
3．（3分）下列物品中，通常情况下属于导体的是（　　）
A．塑料吸管 B．钢尺 C．橡胶鞋 D．玻璃杯
4．（3分）物理学中以欧姆为单位的物理量是（　　）
A．电阻 B．电功 C．电流 D．电压
5．（3分）如图所示，滑动变阻器有4个接线柱，使用时只需接入其中2个，因此有几种接法，在这些接法中，不能改变电阻大小并且可能损坏仪器的接法是（　　）

A．接A和D B．接B和C C．接A和B D．接C和D
6．（3分）如图所示磁体两极间磁感线的画法正确的是（　　）
A． B．
C． D．
7．（3分）如图所示，关于通电螺线管旁的小磁针受到通电螺线管磁力作用静止后指向正确的是（　　）
A． B．
C． D．
8．（3分）家庭电路中的用电器总功率过大是指（　　）
A．家里添置了新的大功率用电器
B．电路中消耗的实际总功率大于额定总功率
C．使用较大功率的用电器
D．家庭电路中并联的用电器增多
9．（3分）如图所示是一种测定油箱内油量的装置，其中R是滑动变阻器的电阻片。当油量减少时，滑动变阻器的滑片P向上移动，则电路中（　　）

A．总电阻减小，电流减小 B．总电阻减小，电流增大
C．总电阻增大，电流增大 D．总电阻增大，电流减小
10．（3分）如图所示是“研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验，下列分析不正确的是（　　）

A．实验应用了控制变量法和转换法
B．实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
C．实验是为了研究电流产生的热量与电流大小的关系
D．实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小
二、多项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分。每小题给出的四个选项中，均有多个选项符合题意，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，不选或选错的得0分）
（多选）11．（3分）如图所示的圆圈为电流表或电压表，当开关S闭合后，两灯均能发光，各表均有示数，下列说法正确的是（　　）

A．①③示数一定相等 B．①④示数可能相等
C．②④示数一定不相等 D．③④可以是同种类的电表
（多选）12．（3分）如图所示，是电磁现象的四幅装置图，下列分析正确的是（　　）
A．甲图中水位报警器此时绿灯亮
B．图乙中开关闭合后金属杆AB会运动
C．图丙中电路会产生感应电流
D．图丁说明匝数越多，电磁铁的磁性越强
（多选）13．（3分）如图甲所示，R1为定值电阻，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从B端移到A端，两电表示数变化关系如图乙所示。下列说法中正确的是（　　）

A．电源电压是6V
B．定值电阻R1的阻值是10Ω
C．滑动变阻器R2的最大阻值是10Ω
D．滑片P滑到AB中点时电阻R1两端的电压是3V
三、填空题（本大题共6题，每小题4分，共24分）
14．（4分）根据疫情防控要求，学校每天要对公共环境消毒，将消毒水喷洒在楼道、走廊里，不一会儿就闻到了消毒水的气味，这是由于消毒水分子发生 　 　现象造成的。夏天比冬天更易闻到消毒水的味道，说明分子运动快慢与 　 　有关。
15．（4分）将与毛衣摩擦过的气球靠近头发，会看到如图所示的令人惊奇的现象。这是由于气球摩擦后　 　，会　 　不带电的头发。

16．（4分）如图是条形磁体周围铁屑的分布情况及小磁针的指向，图中各点小磁针有固定指向，说明磁体周围的磁场具有 　 　；铁屑在磁场中被磁化成 　 　，从而在磁场中有序排列。

17．（4分）我国家庭电路电压为 　 　V。如图所示是家庭电路的连接示意图，A、B是两条进户线，为了用电安全，其中 　 　（填“A”或“B”）是火线。

18．（4分）某电能表的表盘如图所示。表盘上的数字表示已经 　 　的电能。用电时电能表的铝盘每转过720转，接在该电能表上的用电器消耗的电能是 　 　J。

19．（4分）如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R1与R2的阻值之比为2：3．开关S断开时，R1与R2的电功率之比为　 　；开关S闭合前后，电压表两次的示数之比为
　 　。

四、综合题（本大题共6小题，共37分。解题中要求有必要的分析和说明，计算题还要有公式及数据代入过程，结果要有数值和单位）
20．（6分）康康家有一台家用电水壶如图甲所示，他发现电水壶有加热和保温两种功能。图乙所示是其内部电路的简图，R1、R2均为加热电阻，R1的阻值为1100Ω，R2的阻值为60.5Ω。通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。现把1kg的水从20℃加热到100℃，[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]求：
（1）水需要吸收的热量；
（2）不计热量损失，加热过程需要的时间。

21．（6分）图甲是小明“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。
（1）连接电路时，开关应 　 　。实验时，灯L1和灯L2的规格应 　 　（填“相同”或“不相同”）。
（2）闭合开关后，小明发现两灯都不发光，于是分别把电压表接在甲图中A、B两点，B、C两点及A、C两点，测得数据分别是UAB＝3V，UBC＝0，UAC＝3V；小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障，则故障可能是 　 　。
（3）排除故障后，小明把电压表接在A、B之间重新测量，电压表示数如图乙所示，电压表的分度值是 　 　V；为了使实验结果更准确，接下来小明应该：断开开关，　 　。
（4）分析表中实验数据，可得到串联电路的电压规律是 　 　（用公式表示）。
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0

22．（6分）如图所示，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，R2的阻值为60Ω。只闭合开关S1时，电流表的示数为0.2A，再闭合开关S2时，电流表的示数为0.6A。求：
（1）电源电压；
（2）R1的电阻。

23．（7分）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，部分器材选用如下：电压为4.5V的电源，阻值为0～50Ω的滑动变阻器，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，导线若干，其它器材如图2所示，回答下列问题。

（1）请按照图1所示的电路图，以笔画线代替导线，完成图2的电路连接；
（2）先将5Ω的定值电阻接入电路，在移动滑动变阻器滑片的过程中，眼睛应注意观察 　 　（填“电流表”“电压表”或“滑动变阻器”）；
（3）接下来断开开关，取下5Ω的定值电阻，换成10Ω的定值电阻，闭合开关，应向 　 　（填“A”或“B”）端移动滑片，直至电压表示数为 　 　V时，读出电流表的示数。记录实验数据，并绘制成图3，分析图象可知：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 　 　。
24．（6分）现有一个电源（电压保持不变），开关和导线若干，一块电压表，一个待测电阻Rx，一个已知阻值的定值电阻R0，请你利用上述器材设计实验，测出未知电阻Rx的阻值。要求：
（1）画出实验电路图；
（2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；
（3）写出待测电阻Rx的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
25．（6分）如图所示，电源电压恒为4V，电压表量程为“0～3V”，电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样（灯丝电阻不变）。若通过小灯泡L的电流不超过额定电流，电流表、电压表不能超过量程，则移动滑动变阻器的滑片，求：
（1）滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围；
（2）小灯泡的实际电功率的变化范围。


2022-2023学年江西省南昌市新建区九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（本大题共10题，每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意
1．（3分）下列实例中，属于通过做功改变物体内能的是（　　）
A．搓手会发热 B．烧水时水温升高
C．饮料中加冰块 D．冬天用热水袋取暖
【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
【解答】解：A、双手因摩擦而发热，将机械能转化为内能，属于做功改变物体内能，故A符合题意；
B、烧水时，水吸收热量，温度升高，内能增加，属于热传递改变物体内能，故B不符合题意；
C、饮料加冰降温，冰吸收热量，饮料放出热量，温度降低，内能减少，属于热传递改变物体内能，故C不符合题意；
D、冬天用热水袋取暖，人吸收热量，内能增加，属于热传递改变物体内能，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】做功和热传递虽然都能改变物体内能，但热传递是内能的转移，而做功是内能与机械能的转化，两者的实质不一样。
2．（3分）一台四冲程汽油机曲轴的转速为1200r/min，此汽油机每秒钟完成的工作循环是（　　）
A．40个 B．20个 C．10个 D．5个
【分析】四冲程汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次。
【解答】解：四冲程汽油机曲轴的转速为1200r/min＝20r/s，即汽油机每秒曲轴转20圈，
由于四冲程汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以汽油机每秒钟完成的10个工作循环。
故选：C。
【点评】本题考查热机的有关计算，知道四冲程汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次是解题的关键。
3．（3分）下列物品中，通常情况下属于导体的是（　　）
A．塑料吸管 B．钢尺 C．橡胶鞋 D．玻璃杯
【分析】容易导电的物体叫导体，常见的导体包括：人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等；不容易导电的物体叫绝缘体，常见的绝缘体有陶瓷、玻璃、橡胶、油等；导体和绝缘体没有绝对的界限。
【解答】解：在通常情况下：
A、塑料吸管不容易导电，属于绝缘体，故A错误；
B、钢尺容易导电，属于导体，故B正确；
C、橡胶鞋不容易导电，属于绝缘体，故C错误；
D、玻璃杯不容易导电，属于绝缘体，故D错误；
故选：B。
【点评】此题考查了导体与绝缘体的概念以及生活中常见的实例；生活中哪些物体为导体，哪些物体为绝缘体，属于识记的内容，比较简单。
4．（3分）物理学中以欧姆为单位的物理量是（　　）
A．电阻 B．电功 C．电流 D．电压
【分析】根据对常见物理量及其单位的掌握作答。
【解答】解：在物理学中，
A、电阻的基本单位是欧姆。故A符合题意；
B、电功的基本单位是焦耳。故B不符合题意；
C、电流的基本单位是安培。故C不符合题意；
D、电压的基本单位是伏特。故D不符合题意。
故选：A。
【点评】此题考查的是我们对常见物理量及其单位的掌握情况，属于识记性知识的考查，比较简单，容易解答。
5．（3分）如图所示，滑动变阻器有4个接线柱，使用时只需接入其中2个，因此有几种接法，在这些接法中，不能改变电阻大小并且可能损坏仪器的接法是（　　）

A．接A和D B．接B和C C．接A和B D．接C和D
【分析】滑动变阻器的正确接法是“一上一下”。若接上面两个接线柱，接入电路中的电阻为零；若接下面两个接线柱，则接入电路中的电阻最大。
【解答】解：不能改变大小，又造成电路中的电流过大，所以滑动变阻器接了上面两个接线柱，此时接入电路中的电阻为零。
故选：A。
【点评】此题主要考查了滑动变阻器的接法，并且考查了两种错误接法的危害。
6．（3分）如图所示磁体两极间磁感线的画法正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】在磁体的周围，磁感线从磁体的N极出发，回到S极。
【解答】解：A、图中磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的S极，故A正确；
B、图中磁体周围的磁感线从磁体的S极出来，回到磁体的N极，故B错误；
C、图中磁体周围的磁感线从磁体的S和N极出来，故C错误；
D、图中磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的N极，故D错误。
故选：A。
【点评】磁体周围的磁感线的形状与附近磁体的磁极有关，要记住课本中告诉的记住磁体周围磁感线的形状：如条形磁铁的、蹄形磁体、相互靠近的SS极的、相互靠近的NN极的，相互靠近的NS极的。
7．（3分）如图所示，关于通电螺线管旁的小磁针受到通电螺线管磁力作用静止后指向正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】结合螺线管的线圈绕向，根据安培定则确定的螺线管的N、S极，根据磁极间的相互作用规律判定小磁针的极性。
【解答】解：由安培定则知电磁铁右侧为N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针右端应为N极、左端为S极，故C正确。
故选：C。
【点评】安培定则为判电磁铁方向的重点内容，应牢记并熟练应用。
8．（3分）家庭电路中的用电器总功率过大是指（　　）
A．家里添置了新的大功率用电器
B．电路中消耗的实际总功率大于额定总功率
C．使用较大功率的用电器
D．家庭电路中并联的用电器增多
【分析】家庭电路中的用电器总功率过大是指实际工作的用电器的总功率大于家庭电路的额定总功率（家庭电路允许接入的最大总功率）。
【解答】解：ACD、添置新的大功率用电器、使用较大功率的用电器、并联的用电器增多，都不能说明用电器的总功率大于额定总功率，故ACD错误；
B、家庭电路的用电器总功率过大是指电路中消耗的实际总功率大于额定总功率，故B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了实际功率和额定功率之间的关系，是一道基础题。
9．（3分）如图所示是一种测定油箱内油量的装置，其中R是滑动变阻器的电阻片。当油量减少时，滑动变阻器的滑片P向上移动，则电路中（　　）

A．总电阻减小，电流减小 B．总电阻减小，电流增大
C．总电阻增大，电流增大 D．总电阻增大，电流减小
【分析】由电路图可知，滑动变阻器R与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流，根据油量的变化可知浮子的运动情况，在杠杆的作用下可知滑片P移动的方向，从而可知变阻器接入电路中电阻的变化，由电阻的串联可知总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化。
【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器R与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流；
当油箱中的油量减少时，浮子随油面下降，在杠杆的作用下滑片向上移动，则变阻器R连入电路的电阻变大，电路中的总电阻增大，由I＝可知，电路中的电流减小，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了滑动变阻器和欧姆定律的应用，正确分析油量变化时滑片移动的方向是关键。
10．（3分）如图所示是“研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验，下列分析不正确的是（　　）

A．实验应用了控制变量法和转换法
B．实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
C．实验是为了研究电流产生的热量与电流大小的关系
D．实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小
【分析】实验控制电阻的阻值和通电时间相同，采用的是控制变量法，通过观察液面的高度来表示放热的多少，是转换法；右侧两电阻丝并联后与左侧电阻丝串联接入电路，根据并联电路电流规律可知通过两容器内电阻丝的电流的大小关系，探究的是电流产生的热量与电流大小的关系；
由焦耳定律Q＝I2Rt可知左侧电阻产生热量多。
【解答】解：A、实验中控制电阻的阻值和通电时间相同，采用的是控制变量法，通过观察液面的高度来表示放热的多少，是转换法，故A正确；
BC、右侧两电阻丝并联后与左侧电阻丝串联接入电路，并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过左侧容器内电阻丝的电流大于通过右侧容器内电阻丝的电流，左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，所以研究电流产生的热量与电流的关系，故B错误，C正确；
D、由焦耳定律Q＝I2Rt可知左侧电阻产生热量多，则左侧容器内空气吸收的热量多，气体压强大，所以右侧U形管中液面的高度差比左侧的小，故D正确。
故选：B。
【点评】本题考查了学生对焦耳定律、串联电路的电流关系以及控制变量法和转换法的了解和掌握，突出运用知识解决实际问题的能力，综合性强。
二、多项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分。每小题给出的四个选项中，均有多个选项符合题意，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，不选或选错的得0分）
（多选）11．（3分）如图所示的圆圈为电流表或电压表，当开关S闭合后，两灯均能发光，各表均有示数，下列说法正确的是（　　）

A．①③示数一定相等 B．①④示数可能相等
C．②④示数一定不相等 D．③④可以是同种类的电表
【分析】在圆圈中填入电表的原则是：不能使电路发生短路，也不能使电路发生断路。且要注意：电流表的电阻很小，在电路中相当于一根导线；电压表的电阻很大，它所在的电路可以看作是断路。
【解答】解：此图有两种情况：第一种是两灯串联。①③是电流表，②④是电压表。④测的是电源电压，②测右边灯泡的电压；因为是串联，所以①③的示数相等，②④示数不相等，①④示数不可能相等。
第二种情况是两灯并联。①②④是电流表，③是电压表。②在干路上，测的是总电流，①测的是左边灯泡的电流，④测的是右边灯泡的电流，所以②④的示数不相等，如果两灯泡的规格相同，①④示数可能相等。③是电压表，测的是电源电压，所以①③示数不相等。
综上所述，BC正确。
故选：BC。
【点评】此题考查的是学生对电流表和电压表的综合应用能力，填入到圆圈中后，既不能使电路发生断路，又不能使电路发生短路。
（多选）12．（3分）如图所示，是电磁现象的四幅装置图，下列分析正确的是（　　）
A．甲图中水位报警器此时绿灯亮
B．图乙中开关闭合后金属杆AB会运动
C．图丙中电路会产生感应电流
D．图丁说明匝数越多，电磁铁的磁性越强
【分析】（1）明确控制电路为左侧的水位装置，右侧是工作电路，再结合电路要求，分析连接情况；
（2）磁场对通电导体有力的作用；
（3）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流；
（4）电磁铁的磁性与电流大小和匝数多少有关；电流越大、匝数越多，磁性越强。
【解答】解：A．图中水位没有到达警戒水位，左侧电路是断开的，电磁铁没有磁性，不能吸引衔铁，由图知此时只有绿灯亮，故A正确；
B．开关闭合后，电路中有电流通过，通电导体在磁场中受到力的作用，所以金属杆AB会运动，故B正确；
C．闭合开关，导体在磁场中切割磁感线就能在电路中产生感应电流，故C正确；
D．图丁中，线圈匝数不变，不能说明匝数越多，电磁铁的磁性越强，故D错误。
故选：ABC。
【点评】本题考查了水位报警器的原理、通电导体在磁场中受到力的作用、电磁感应、影响电磁铁磁性强弱的因素，是一道综合性题目，难度不大。
（多选）13．（3分）如图甲所示，R1为定值电阻，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从B端移到A端，两电表示数变化关系如图乙所示。下列说法中正确的是（　　）

A．电源电压是6V
B．定值电阻R1的阻值是10Ω
C．滑动变阻器R2的最大阻值是10Ω
D．滑片P滑到AB中点时电阻R1两端的电压是3V
【分析】（1）当滑动变阻器的滑片滑到A端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，根据图像读出电源的电压；
（2）当滑动变阻器的滑片滑到B端时，R2接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，根据图像读出电路中的最小电流和R1两端的电压，根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器R2的最大阻值；
（3）根据欧姆定律求出R1的阻值；
（4）滑片P滑到AB中点时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据U＝IR求出电阻R1两端的电压。
【解答】解：（1）当滑动变阻器的滑片滑到A端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，
由图像可知，电源的电压U＝6V，故A正确；
（2）当滑动变阻器的滑片滑到B端时，R2接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，
由图像可知，电路中的电流I小＝0.2A，R1两端的电压U1＝2V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R2两端的电压：
U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，
由I＝可得，滑动变阻器R2的最大阻值：
R2＝＝＝20Ω，故C错误；
（3）R1的阻值：
R1＝＝＝10Ω，故B正确；
（4）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑片P滑到AB中点时，电路中的电流：
I＝＝＝0.3A，
电阻R1两端的电压：
U1＝IR1＝0.3A×10Ω＝3V，故D正确。
故选：ABD。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确的判断两电流表的示数对应的位置关系是关键。
三、填空题（本大题共6题，每小题4分，共24分）
14．（4分）根据疫情防控要求，学校每天要对公共环境消毒，将消毒水喷洒在楼道、走廊里，不一会儿就闻到了消毒水的气味，这是由于消毒水分子发生 　扩散　现象造成的。夏天比冬天更易闻到消毒水的味道，说明分子运动快慢与 　温度　有关。
【分析】一切物质的分子都在不停地做无规则运动，扩散现象说明了分子在运动；
温度越高，分子的无规则运动越剧烈，扩散越快。
【解答】解：将消毒水喷洒在楼道、走廊里，不一会儿就闻到了消毒水的气味，说明分子在不停息地做无规则运动，这是扩散现象。
夏天比冬天气温高，分子运动更剧烈，夏天比冬天更易闻到消毒水的味道，说明分子运动快慢与温度有关。
故答案为：扩散；温度。
【点评】知道扩散现象是分子运动的结果，以及温度越高，扩散现象越剧烈是解答本题的关键，是一道基础题。
15．（4分）将与毛衣摩擦过的气球靠近头发，会看到如图所示的令人惊奇的现象。这是由于气球摩擦后　带电　，会　吸引　不带电的头发。

【分析】（1）两个物体摩擦时，出现带电现象，称为摩擦起电现象；
（2）带电体具有吸引轻小物体的性质。
【解答】解：
与毛衣摩擦过的气球靠近头发，会看到气球吸引头发，这是因为与毛衣摩擦过的气球摩擦起电，从而吸引不带电的头发。
故答案为：带电；吸引。
【点评】本题考查摩擦起电现象和带电体的性质，属于基础的内容。
16．（4分）如图是条形磁体周围铁屑的分布情况及小磁针的指向，图中各点小磁针有固定指向，说明磁体周围的磁场具有 　方向　；铁屑在磁场中被磁化成 　磁体　，从而在磁场中有序排列。

【分析】（1）磁场是有方向的，一般情况下，位置不同，磁场方向不同，各点有固定方向；
（2）放入磁场中的铁屑会被磁化，成为一个小磁体。
【解答】解：（1）磁场是有方向的，在磁场的不同位置，其磁场方向一般不同，同一位置，磁场方向固定，所以图中各点小磁针有固定指向；
（2）铁屑在磁场中会被磁体磁化，成为一个个小磁体，从而在磁场中有序地排列起来。
故答案为：方向；磁体。
【点评】本题考查了磁场的方向性和磁化现象，是一道基础题。
17．（4分）我国家庭电路电压为 　220　V。如图所示是家庭电路的连接示意图，A、B是两条进户线，为了用电安全，其中 　B　（填“A”或“B”）是火线。

【分析】我国家庭电路电压为220V；双孔插座其中一孔与火线相连，一孔与零线相连；灯泡的正确连接方法：火线首先接入开关，然后进入灯泡顶端的金属点，零线直接进入螺旋套。
【解答】解：我国家庭电路电压为220V；
根据灯泡的连接方法：火线首先接入开关，再入灯泡顶端的金属点，零线直接接入螺旋套。所以与开关相连的进户线B应是火线。
故答案为：220；B。
【点评】在家庭电路中，安装各个元件，不但考虑各元件能使用，更要考虑使用的安全性。
18．（4分）某电能表的表盘如图所示。表盘上的数字表示已经 　消耗　的电能。用电时电能表的铝盘每转过720转，接在该电能表上的用电器消耗的电能是 　3.6×106　J。

【分析】（1）电能表是测量用户在某段时间消耗电能的仪表。
（2）720revs/（kW•h）表示铝盘每转过720转消耗的电能是1kW•h。1kW•h＝3.6×106J。
【解答】解：某电能表的表盘如图所示。表盘上的数字表示已经消耗的电能。用电时电能表的铝盘每转过720转，接在该电能表上的用电器消耗的电能是1kW•h＝3.6×106J。
故答案为：消耗；3.6×106。
【点评】知道电能表上各个参数的物理意义是解决本题的关键。本题属于基础性题目。
19．（4分）如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R1与R2的阻值之比为2：3．开关S断开时，R1与R2的电功率之比为　2：3　；开关S闭合前后，电压表两次的示数之比为
　2：5　。

【分析】（1）开关S断开时，电阻R1、R2串联，电压表测R1两端的电压，根据P＝I2R可求得R1与R2的电功率之比；
（2）开关S闭合时，电阻R2被短路，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，根据欧姆定律求出电压表的示数，然后可知电压表两次的示数之比。
【解答】解：
（1）已知电阻R1与R2的阻值之比为2：3，
开关S断开时，电阻R1、R2串联，
因串联电路中电流处处相等，
则R1与R2的电功率之比：＝＝＝；
（2）开关S断开时，电阻R1、R2串联，此时电路中的电流I＝，
此时电压表测R1两端的电压，
由I＝可得，电压表的示数：
U1＝IR1＝×R1；
开关S闭合后，电路为R1的简单电路，电压表测电源电压，即电压表的示数为U；
所以，开关S闭合前后，电压表两次的示数之比为＝＝＝＝。
故答案为：2：3；2：5。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，分清开关闭合、断开时电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
四、综合题（本大题共6小题，共37分。解题中要求有必要的分析和说明，计算题还要有公式及数据代入过程，结果要有数值和单位）
20．（6分）康康家有一台家用电水壶如图甲所示，他发现电水壶有加热和保温两种功能。图乙所示是其内部电路的简图，R1、R2均为加热电阻，R1的阻值为1100Ω，R2的阻值为60.5Ω。通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。现把1kg的水从20℃加热到100℃，[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]求：
（1）水需要吸收的热量；
（2）不计热量损失，加热过程需要的时间。

【分析】（1）根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量；
（2）不计热量损失，电水壶消耗的电能等于水需要吸收的热量；
由P＝UI＝可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，根据电路图分析电路结构，结合串联电路电阻规律和P＝UI＝可知各挡位时电路的连接；
根据P＝UI＝求出加热功率，根据P＝求出加热时间。
【解答】解：（1）水吸收的热量是：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J；
（2）因为不计热量损失，所以电水壶消耗的电能：W＝Q吸＝3.36×105J，
当S闭合，旋转旋钮开关旋至1时，R1、R2串联；当S闭合，旋转旋钮开关旋至2时，电路为R2的简单电路；
因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由P＝UI＝可知，电路为R1的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，电水壶处于加热状态；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，电水壶处于保温状态；
电水壶加热功率：P加热＝＝＝800W，
由P＝可知，加热时间：t＝＝＝420s。
答：（1）水需要吸收的热量为3.36×105J；
（2）加热过程需要的时间为420s。
【点评】本题考查了串联电路的特点、电功率和热量公式的灵活运用，正确的判断电水壶处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
21．（6分）图甲是小明“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。
（1）连接电路时，开关应 　断开　。实验时，灯L1和灯L2的规格应 　不相同　（填“相同”或“不相同”）。
（2）闭合开关后，小明发现两灯都不发光，于是分别把电压表接在甲图中A、B两点，B、C两点及A、C两点，测得数据分别是UAB＝3V，UBC＝0，UAC＝3V；小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障，则故障可能是 　L1断路　。
（3）排除故障后，小明把电压表接在A、B之间重新测量，电压表示数如图乙所示，电压表的分度值是 　0.5　V；为了使实验结果更准确，接下来小明应该：断开开关，　换接电压表0～3V　。
（4）分析表中实验数据，可得到串联电路的电压规律是 　UAC＝UAB+UBC　（用公式表示）。
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0

【分析】（1）连接电路时，为保护电路，开关应断开；用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件：一是样本要有代表性，二是样本数量足够多；
（2）实验中，若电压表有示数，则与电压表并联的电路之外的电路为通路，若电压表没有示数，说明与电压表并联的电路之外的电路为断路，据此分析；
（3）根据电压表的分度值读出电压表的示数，为了使实验结果更准确，测量电压不超过电压表量程的条件下要选用小量程；
（4）串联电路的总电压等于各部分电压之和。
【解答】解：（1）连接电路时，开关应断开。实验时，为得出普遍性的结论，灯L1和灯L2的规格应不相同；
（2）闭合开关后，小明发现两灯都不发光，于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点，测得数据分别是UAB＝3V，则说明AB之外的电路为通路，UAC＝3V，说明AC之外的电路为通路；UBC＝0V，说明BC之外的电路为断路，小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障，则故障可能是L1断路；
（3）处理好故障后，小明把电压表接在AB之间重新测量，电压表选用大量程，示数如图乙所示，电压表的分度值是0.5V，电压为2V，为了使实验结果更准确，接下来小明应该：断开开关，换接电压表0～3V；
（4）正确实验后，小明分析多组数据得出结论：串联电路的总电压等于各部分电压之和，即UAC＝UAB+UBC。
故答案为：（1）断开；不相同；（2）L1断路；（3）0.5；换接电压表0～3V；（4）UAC＝UAB+UBC。
【点评】本题探究串联电路的电压规律，考查注意事项、归纳法的运用、故障分析、电压表的选用及串联电路电压的规律。
22．（6分）如图所示，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，R2的阻值为60Ω。只闭合开关S1时，电流表的示数为0.2A，再闭合开关S2时，电流表的示数为0.6A。求：
（1）电源电压；
（2）R1的电阻。

【分析】（1）只闭合开关S1时，该电路为只含有R2的简单电路，电流表测电路中的电流；已知电流表的示数，即电路中的电流，利用I＝求出R2两端的电压，即电源电压；
（2）同时闭合S1和S2时，该电路为R1和R2的并联电路，电流表测干路的电流；已知此时电流表的示数，即干路的电流，并联电路中各个支路之间互不影响，因此通过R2的电流不变，并联电路中干路电流等于各个支路的电流之和，据此求出通过R1的电流，再利用I＝求出电阻R1的阻值。
【解答】解：（1）只闭合开关S1时，该电路为只含有R2的简单电路，电流表测电路中的电流；
此时电流表的示数为0.2A，即电路中的电流为I2＝0.2A，
由I＝可知电源电压为：U＝U2＝I2R2＝0.2A×60Ω＝12V；
（2）同时闭合S1和S2时，该电路为R1和R2的并联电路，电流表测干路的电流；
已知此时电流表的示数为0.6A，即干路的电流为I＝0.6A，
并联电路中各个支路之间互不影响，即通过R2的电流不变，
由并联电路的电流特点可知通过R1的电流为：I1＝I﹣I2＝0.6A﹣0.2A＝0.4A，
由I＝可知电阻R1的阻值为：R1＝＝＝30Ω。
答：（1）电源电压为12V；
（2）电阻R1的阻值为30Ω。
【点评】本题考查了欧姆定律的应用，熟练掌握并联电路的电流和电压特点是解题的关键。
23．（7分）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，部分器材选用如下：电压为4.5V的电源，阻值为0～50Ω的滑动变阻器，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，导线若干，其它器材如图2所示，回答下列问题。

（1）请按照图1所示的电路图，以笔画线代替导线，完成图2的电路连接；
（2）先将5Ω的定值电阻接入电路，在移动滑动变阻器滑片的过程中，眼睛应注意观察 　电压表　（填“电流表”“电压表”或“滑动变阻器”）；
（3）接下来断开开关，取下5Ω的定值电阻，换成10Ω的定值电阻，闭合开关，应向 　A　（填“A”或“B”）端移动滑片，直至电压表示数为 　2.5　V时，读出电流表的示数。记录实验数据，并绘制成图3，分析图象可知：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 　反比　。
【分析】（1）电源、开关、滑动变阻器、灯泡和电流表依次串联连接，电压表并联在灯泡两端；滑动变阻器一上一下接线柱串联接入电路中；
（2）在研究电流与电阻关系实验中，更换不同阻值的电阻时，应控制电阻两端的电压不变；
（3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；根据图象利用欧姆定律求出定值电阻两端所控制的电压；
根据图象中电流与电阻之积为一定值分析得出结论。
【解答】解：（1）滑动变阻器、定值电阻和电流表依次串联连接，电压表并联在灯泡两端；电压表和电流表都可选用小量程，实物连接如图所示：
；
（2）在研究电流与电阻关系实验中，更换不同阻值的电阻时，应控制电阻两端的电压不变，故在移动滑动变阻器滑片的过程中，眼睛应注意观察电压表的示数；
（3）根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A移动，使电压表的示数不变；
由图象可知，定值电阻两端所控制的电压为：UV＝IR＝0.5A×5Ω＝2.5V；
观察图象可知，电流与对应电阻的乘积是一个定值，因此可得出结论：导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比。
故答案为：（1）见解答；（2）电压表；（3）A；2.5；反比。
【点评】本题属于探究电流与电阻的实验，考查了电路的连接、电路故障的判断、更换定值电阻时的操作过程、实验数据的分析归纳、更换电阻后电压表不能保持不变的原因分析等内容，属于常考知识点。
24．（6分）现有一个电源（电压保持不变），开关和导线若干，一块电压表，一个待测电阻Rx，一个已知阻值的定值电阻R0，请你利用上述器材设计实验，测出未知电阻Rx的阻值。要求：
（1）画出实验电路图；
（2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；
（3）写出待测电阻Rx的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
【分析】测电阻的原理是：R＝，在没有电流表条件下，电压表和定值电阻起到测量电流的作用，故将电压表分别和已知电阻和待测电阻并联，根据串联电路的规律和欧姆定律求待测电阻。
【解答】解：（1）电路图如下所示：

（2）实验步骤：
①按照电路图连接电路，把电压表接在R0两端，闭合开关，电压表的示数为U0；
②断开开关，再把电压表接在Rx两端，闭合开关，电压表的示数为Ux；
（3）根据串联电路电流特点结合欧姆定律可知，电路中的电流：Ix＝I0＝，
则待测电阻表达式：
Rx＝＝•R0。
故答案为：（1）见解答图；（2）①按照电路图连接电路，把电压表接在R0两端，闭合开关，电压表的示数为U0；②断开开关，再把电压表接在Rx两端，闭合开关，电压表的示数为Ux；（3）Rx＝•R0。
【点评】本题考查设计实验方案测电阻的能力，难度中等。
25．（6分）如图所示，电源电压恒为4V，电压表量程为“0～3V”，电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样（灯丝电阻不变）。若通过小灯泡L的电流不超过额定电流，电流表、电压表不能超过量程，则移动滑动变阻器的滑片，求：
（1）滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围；
（2）小灯泡的实际电功率的变化范围。

【分析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流。
灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，然后与电压表的量程相比较确定灯泡能正常发光，根据P＝UI求出灯泡正常发光时的电流，然后与电流表量程、滑动变阻器允许通过的最大电流相比较确定电路中的最大电流，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；
根据欧姆定律求出灯泡的电阻，当电压表的示数为3V时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡的电功率最小，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，利用欧姆定律求出电路中的最小电流，进一步计算滑动变阻器接入电路的最大阻值，根据P＝UI＝I2R求出灯泡的最小功率，然后得出滑动变阻器小灯泡的实际电功率变化范围。
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流。
灯泡正常发光时的电压为2.5V，功率为1.25W，
因串联电路总电压等于各分电压之和，所以，灯泡正常发光时电压表的示数U滑＝U﹣UL＝4V﹣2.5V＝1.5V＜3V，
此时灯泡正常发光，即小灯泡的最大实际功率为1.25W，
由P＝UI可得灯泡正常发光时的电流：IL＝＝＝0.5A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程“0～0.6A”，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，
所以，电路中的最大电流I大＝IL＝0.5A，
此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，则滑动变阻器接入电路的最小阻值：R滑小＝＝＝3Ω；
当电压表的示数最大为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡的实际功率最小，
电压表示数最大为3V时，灯泡两端的电压为：UL′＝U﹣UV＝4V﹣3V＝1V，
灯泡的电阻：RL＝＝＝5Ω，
此时通过电路的电流：I′＝＝＝0.2A，
此时滑动变阻器接入电路的阻值：R滑大＝＝＝15Ω，所以滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为3Ω～15Ω；
灯泡的最小功率：PL小＝（I小）2RL＝（0.2A）2×5Ω＝0.2W，
所以，小灯泡的实际电功率变化范围为0.2W～1.25W。
答：（1）滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围为3Ω～15Ω；
（2）小灯泡的实际电功率的变化范围0.2W～1.25W。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是电路中最大和最小电流的确定。