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河南省周口市扶沟县大李庄乡中学2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷（含答案）
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这是一份河南省周口市扶沟县大李庄乡中学2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷（含答案），共26页。试卷主要包含了填空题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年河南省周口市扶沟县大李庄乡中学九年级（上）期末物理试卷
一、填空题（本大题共6个小题，每小空1分，共14分）
1．（3分）我国家庭中的电视机正常工作的电压为 V，它与家中其它用电器是 （填“并联”或“串联”）连接的。用试电笔辨别火线和零线时，能使氖管发光的是 。
2．（2分）如图所示，是一款家用电能表，其中有几个重要的参数：“220V”、“10（20）A”、“50Hz”、“600revs/（kW•h）”，电能表多种多样，不同的电能表有些参数相同，有些参数就不同。我国的家用电能表以上四个参数中一定相同的是 、 。
3．（2分）在某一温度下，两个电路元件甲和乙的电流和电压的关系图象如图所示，电流变化随电压变化且成正比的是 。若将元件甲、乙串联后接在电压为4.5V的电源两端，甲和乙消耗的总功率是 W。
4．（3分）将阻值为R甲＝40Ω和R乙＝10Ω的两个电阻串联后接在电源上，相同时间内，两电阻中产生热量较多的是 ，两电阻电流之比为 。若将两电阻并联后接在4V的电源上，1min内两电阻产生的总热量为 J。
5．（2分）如图所示，闭合开关S，小磁针静止时N极指向左，则电源的左端为 极。若滑动变阻器的滑片P向左端移动，通电螺线管的磁性 。
6．（2分）如图所示是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置一小块磁铁的密闭空心塑料管，管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时，塑料管跟着手一起运动，磁铁则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶屏上就会显示出运动的步数，此过程利用了 的原理，将 能转化为电能。
二.选择题（每小题2分，共16分。第7--12小题每小题只有一个正确选项，第13--14小题每小题有2个正确选项，全部选对得2分，选对一个得1分，有错选的得0分）
7．（2分）如图中各磁体的磁感线方向，标注正确的是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2分）下列选项中符合安全用电要求的是（ ）
A．控制灯泡的开关应接在零线上
B．不能把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用
C．发现有人触电后，立即用手把触电人拉离电源
D．使用测电笔时，手不能接触测电笔的任何金属体
9．（2分）一只电阻两端的电压由3V增大到5V时，通过该电阻的电流增加了0.2A，则该电阻消耗的电功率增加了（ ）
A．0.4W B．1.8W C．1.6W D．0.9W
10．（2分）小明利用电能表测量某个家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器连续工作时，测得在30min内，消耗的电能为0.6kW•h，那么这个用电器是（ ）
A．液晶电视机 B．台式计算机 C．家用空调 D．电冰箱
11．（2分）对于下列四个实验的描述完全正确的有（ ）
①甲图闭合开关导体ab在竖直方向上上下运动时，灵敏电流计的指针就会来回偏转
②乙图实验闭合开关，小磁针静止时N极指向左侧
③丙图实验证明通电导体周围存在磁场
④丁图中开关闭合导体ab向左运动，若同时改变电流方向和磁场方向，导体ab运动方向不改变
A．③④ B．②③ C．①②③ D．②③④
12．（2分）灯泡L1、L2上分别标有“6V，3W”“6V，6W”字样，若将它们串联使用时，不考虑灯丝电阻的变化，保证灯泡不被烧坏（串联灯泡两端电压达到最大时），可以正常发光的灯泡是（ ）
A．L1、L2 B．L1 C．L2 D．都不能
13．（2分）长短、粗细均相同的保险丝和铜丝，分别接到线路板上A、B间和C、D间，如图所示。移动滑动变阻器的滑片，发现保险丝熔断而铜丝完好。下列说法错误的是（ ）
A．保险丝的电阻比铜丝的大
B．通过保险丝的电流比铜丝的大
C．电流通过保险丝产生的热量比铜丝的多
D．为了用电安全，禁止用铜丝代替保险丝
（多选）14．（2分）如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，以下说法中正确的是（ ）
A．把水银温度计换成煤油温度计同样可以工作
B．自动报警器的触点类似一种开关
C．自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应现象
D．温度达到90℃，红灯亮，电铃响
三.作图题【每小题2分，共计4分】
15．（2分）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．（2分）如图丙请标出磁感线的方向及静止小磁针的N极。
四、实验探究题【第17小题4分，第18小题6分，第19小题9分，共计19分】
17．（4分）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”）。
18．（6分）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）实验中通过观察 来判断电磁铁磁性的强弱，当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 （填“增加”或“减少”），说明电流越 ，电磁铁磁性越强；
（2）根据图示的情境可知， （填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时， ，电磁铁磁性越强；
（3）请你判断出乙铁钉的上端是电磁铁的 极。
19．（9分）如图所示是九3班的同学们测量小灯泡的电功率的实验装置，所用小灯泡上标有“2.5V”字样，它的电阻大约为10Ω，可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、50Ω，电源电压为6V保持不变。
（1）请在图甲中用笔画线代替导线，把电路连接完整（滑片P向左移动时灯变暗）；
（2）实验应该选用的滑动变阻器是 （填“R1”或“R2”）；
（3）小明同学所在小组在连接好电路后闭合开关，小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数。进一步观察并检查电路，发现电压表、电流表、导线及其连接均完好。电路可能的故障是 （假设电路只有一处故障）；
（4）小张同学所在小组在正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是 。
A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路
C．向左移动滑动变阻器滑片 D．向右移动滑动变阻器滑片
（5）如图乙所示为小王同学所在小组在某时刻电压表的读数，为了测量小灯泡的额定电功率，应将滑片向 （选填“左”或“右”）端滑动。灯泡正常发光时电流表的示数如图丙所示，则灯泡的额定功率为 W。
（6）完成上述实验后，小李同学总结如下：在用伏安法进行的以下几个探究实验中，需要多次测量求平均值的是 （只填序号）
A．测量定值电阻的电阻值 B．测量小灯泡的电阻值
C．测量定值电阻的电功率 D．测量小灯泡的电功率
（7）完成上述实验后，小明发现电压表已坏，他利用剩余器材和老师又给的一个阻值为R0的定值电阻、两个开关S1、S2及导线，设计了如图丁所示的电路，也完成了对标有“2.5V”的小灯泡额定功率的测量。测定额定功率的简要步骤如下，请你把它补充完整：
①闭合开关S和S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为 ；
②闭合开关S和S2，断开开关S1，同时保持滑动变阻器的滑片不动，读出电流表的示数为I；
③灯泡额定功率的表达式为：P＝ （用所给和所测物理量的字母表示）。
五.综合应用题【第20小题9分，第21小题8分，共计17分】
20．（9分）妈妈为了让明明在家里有一个舒适的学习和生活环境，新买了一台格力牌挂式空调机，细心的明明观察后发现这台空调的铭牌参数如表所示：
（1）这台空调正常工作时通过的电流是多少安？
（2）如果这台空调每天正常工作2h，那么一个月（按30天计算）要消耗多少kW•h的电能？
额定电压：220V
型号KFR﹣2GW/uR2
频率：50Hz
额定功率：1100W
（3）如果这台空调在用电高峰期时的实际电压是200V，那么实际消耗的电功率是多少瓦？（结果保留整数）
21．（8分）火锅、烧烤是冬天里人们的最爱，最近小华家购买了一款集涮烤于一体的电火锅，如图甲所示。该锅的额定电压220V，额定频率50Hz，额定加热功率2800W（烧烤、汤锅两边各1400W）。其部分简化电路如图乙所示，开关S1控制汤锅，S2控制烧烤盘，温控开关控制加热或保温状态，R1、R2为电加热丝，R0在加热板外侧，为调温电阻。
（1）分析电路图可知，要使烧烤盘处于加热状态，开关S2接通，温控开关应该处于 （选填“断开”或“闭合”）状态；火锅、烧烤的两个电路以 的方式接入电路。
（2）某次吃火锅时，在汤锅中加入了2kg的水，把火锅调到加热状态，用了10分钟的时间把水由20℃加热到沸腾（一个标准大气压下），求该汤锅加热状态时的效率？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
2022-2023学年河南省周口市扶沟县大李庄乡中学九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（本大题共6个小题，每小空1分，共14分）
1．（3分）我国家庭中的电视机正常工作的电压为 220 V，它与家中其它用电器是 并联 （填“并联”或“串联”）连接的。用试电笔辨别火线和零线时，能使氖管发光的是 火线 。
【分析】（1）记住常见电压值，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）家用电器应并联在电路中，工作时相互不影响。
（3）用试电笔辨别火线和零线时，能使氖管发光的是火线。
【解答】解：我国家庭电路的电压为220V．电视机与家中其它用电器是并联的。用试电笔辨别火线和零线时，能使氖管发光的是火线。
故答案为：220；并联；火线。
【点评】准确记忆常见电压值，明确家庭电路中电器的连接方式，知道试电笔的作用。可解答此题。
2．（2分）如图所示，是一款家用电能表，其中有几个重要的参数：“220V”、“10（20）A”、“50Hz”、“600revs/（kW•h）”，电能表多种多样，不同的电能表有些参数相同，有些参数就不同。我国的家用电能表以上四个参数中一定相同的是 “220V” 、 “50Hz” 。
【分析】电能表是测量电功的仪表，几个重要的参数：
（1）220V：这个电能表应该在220伏的电路中使用；
（2）10（20）A：这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A；
（3）50Hz：这个电能表在50赫兹的交流电路中使用；
（4）600revs/（kW•h）：接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上的转盘转过600转。
【解答】解：我国家庭电路的电压为220V，频率为50Hz，
所以我国的家用电能表的工作电压220V和交流电的频率50Hz一定相同；
而不同的家庭同时使用的用电器不一定相同，电能表允许干路的最大电流可能不同，故参数“10（20）A”可能不同；
不同厂家的电能表的设计可能不同，消耗1kW•h电能，电能表铝盘的转数可能不同，故参数“600revs/（kW•h）”可能不同。
故答案为：“220V”；“50Hz”。
【点评】本题考查了学生对电能参数的了解与掌握，明确我国家庭电路中交流电的品质是关键。
3．（2分）在某一温度下，两个电路元件甲和乙的电流和电压的关系图象如图所示，电流变化随电压变化且成正比的是 甲 。若将元件甲、乙串联后接在电压为4.5V的电源两端，甲和乙消耗的总功率是 0.675 W。
【分析】从图中可知，元件甲电流变化随电压变化的图线为过原点的倾斜直线，故元件甲的电流变化随电压变化且成正比；
根据串联电路电流特点可知两电阻串联时通过两电阻的电流相同，再根据图象读出电流相同时对应的电压值，利用P＝UI求出消耗的功率。
【解答】解：从图中可知，元件甲电流变化随电压变化的图线为过原点的倾斜直线，故元件甲的电流变化随电压变化且成正比；
元件甲、乙串联后接在电压为4.5V的电源两端，串联电路电流处处相等，
由图象可知，当I＝0.15A时，U甲＝1.5V，U乙＝3V，满足电源电压为4.5V，
所以电路消耗的总功率：P＝UI＝4.5V×0.15A＝0.675W。
故答案为：甲；0.675。
【点评】本题要求学生正确应用图象获得必要信息，并能结合串联电路的特点熟练应用欧姆定律和电功率的计算公式。
4．（3分）将阻值为R甲＝40Ω和R乙＝10Ω的两个电阻串联后接在电源上，相同时间内，两电阻中产生热量较多的是 甲 ，两电阻电流之比为 1：1 。若将两电阻并联后接在4V的电源上，1min内两电阻产生的总热量为 120 J。
【分析】已知甲、乙电阻的阻值，串联时通过它们的电流相等，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，两电阻产生的热量大小关系；
根据焦耳定律的推导公式Q＝计算出两电阻并联时产生的总热量的多少。
【解答】解：已知R甲＞R乙，两个电阻串联后，通过的电流相等，所以电流之比为1：1；
根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，相同时间内，电阻甲中产生的热量较多；
两电阻并联时，由Q＝I2Rt、I＝可得，
甲产生的热量为：Q甲＝＝＝24J，
乙产生的热量为：Q乙＝＝＝96J，
甲、乙产生的总热量为：Q＝Q甲+Q乙＝24J+96J＝120J。
故答案为：甲；1：1；120。
【点评】此题考查学生对串联电路、并联电路特点的掌握和利用焦耳定律比较导体产生热量的多少，熟记电路特点，灵活运用焦耳定律公式是解决此题的关键。
5．（2分）如图所示，闭合开关S，小磁针静止时N极指向左，则电源的左端为 正 极。若滑动变阻器的滑片P向左端移动，通电螺线管的磁性 减弱 。
【分析】（1）根据磁极间的相互作用确定通电螺线管的磁极，根据安培定则判断电源的正负极；
（2）通电螺线管磁性的强弱与电流的大小和线圈匝数的多少有关，在线圈匝数一定时，电流越大，磁性越强，电流越小，磁性越弱。
【解答】解：（1）已知小磁针静止时N极水平向左，根据磁极间的相互作用可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极；
伸出右手握住螺线管，大拇指所指的方向为通电螺线管的N极，四指弯曲指示电流的方向，则电源左端为正极，右端为负极；
（2）滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电流变小，因此通电螺线管的磁性减弱。
故答案为：正；减弱。
【点评】本题考查通电螺线管的极性、磁性强弱的判断，要知道安培定则不但可以判断出螺线管的磁极，也能根据磁极判断出电流方向。
6．（2分）如图所示是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置一小块磁铁的密闭空心塑料管，管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时，塑料管跟着手一起运动，磁铁则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶屏上就会显示出运动的步数，此过程利用了 电磁感应 的原理，将 机械 能转化为电能。
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这就是电磁感应；这一过程中，可将机械能转化为电能
【解答】解：根据“运动手环”的特点可知，当塑料管运动时，磁铁在管中反向运动，切割线圈而产生电流。因此，运动手环的基本原理是电磁感应，产生电流的过程中将机械能转化为电能。
故答案为：电磁感应；机械。
【点评】了解电磁感应现象，知道产生感应电流的条件，明确这一过程中的能量转化，是解答本题的关键。
二.选择题（每小题2分，共16分。第7--12小题每小题只有一个正确选项，第13--14小题每小题有2个正确选项，全部选对得2分，选对一个得1分，有错选的得0分）
7．（2分）如图中各磁体的磁感线方向，标注正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】在磁体的外部，磁感线总是从N极出发，回到S极，结合图中磁感线的方向可判断磁极的标注是否正确。
【解答】解：A、图中磁感线从S极出发，指向N极，标反了，故A标注错误；
B、图中磁感线从S极出发，指向N极，标反了，故B标注错误；
C、图中都是S极，磁感线应该是指向S极的，故C标注正确；
D、图中磁感线从S极出发，回到N极，故D标注错误。
故选：C。
【点评】明确在磁体的外部，磁感线总是从N极出发，回到S极，是正确判断的关键。
8．（2分）下列选项中符合安全用电要求的是（ ）
A．控制灯泡的开关应接在零线上
B．不能把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用
C．发现有人触电后，立即用手把触电人拉离电源
D．使用测电笔时，手不能接触测电笔的任何金属体
【分析】（1）控制用电器的开关应接在该用电器和火线之间；
（2）有金属外壳的用电器，其外壳一定要接地，以防止触电事故的发生；
（3）家庭电路的触电事故一般是直接或间接接触火线造成的；
（4）使用测电笔时，手不能接触笔尖金属体，必须接触笔尾金属体。
【解答】解：A、控制灯泡的开关应接在该灯泡和火线之间，故A正确；
B、有金属外壳用电器的三线插头，上面那个插脚应该稍长，使外壳接地，防止触电，不能把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用，故B正确；
C、发现有人触电应先断开电源再救人，故C错误；
D、使用测电笔时，手不能接触笔尖金属体，必须接触笔尾金属体，故D错误。
故选：B。
【点评】本题主要考查学生对安全用电知识、触电的应急措施的了解与掌握，加强用电安全意识，学会自我保护。
9．（2分）一只电阻两端的电压由3V增大到5V时，通过该电阻的电流增加了0.2A，则该电阻消耗的电功率增加了（ ）
A．0.4W B．1.8W C．1.6W D．0.9W
【分析】根据欧姆定律，结合电压电流的变化，求出定值电阻的阻值，然后算出当电压为3V时的电流，电压为4V时的电流，再用P＝UI计算出电功率，然后就可以得到答案。
【解答】解：假设定值定值的阻值为R，当U1＝3V时，电流I1＝＝；
当U2＝5V时，电流I2＝＝；
电流增加：ΔI＝I2﹣I1＝﹣＝；
则定值电阻的阻值：R＝＝＝10Ω；
由此可知，I1＝＝＝0.3A；I2＝＝＝0.5A；
则当电压U1＝3V时，电阻消耗的电功率P1＝U1I1＝3V×0.3A＝0.9W；
当电压U2＝5V时，电阻消耗的电功率P2＝U2I2＝5V×0.5A＝2.5W；
电功率增加量为：ΔP＝P2﹣P1＝2.5W﹣0.9W＝1.6W。
故选：C。
【点评】本题考查的是欧姆定律的应用以及电功率的计算，这是一道易错题，在计算过程中一定要先求出定值电阻的阻值，然后再分别计算出它们的电流，再利用功率的公式分别计算出它们的功率，最后相减得到答案，
10．（2分）小明利用电能表测量某个家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器连续工作时，测得在30min内，消耗的电能为0.6kW•h，那么这个用电器是（ ）
A．液晶电视机 B．台式计算机 C．家用空调 D．电冰箱
【分析】由30min内消耗的电能可求得电器的功率，则由家电的功率知识可判断为哪种用电器。
【解答】解；这一个用电器的功率P＝＝＝1.2kW＝1200W。
以上四种家用电器中功率超1200W的只有家用空调。
故选：C。
【点评】此题考查电功率的计算，熟悉常见的家用电器及其额定功率是解答此类题的关键。
11．（2分）对于下列四个实验的描述完全正确的有（ ）
①甲图闭合开关导体ab在竖直方向上上下运动时，灵敏电流计的指针就会来回偏转
②乙图实验闭合开关，小磁针静止时N极指向左侧
③丙图实验证明通电导体周围存在磁场
④丁图中开关闭合导体ab向左运动，若同时改变电流方向和磁场方向，导体ab运动方向不改变
A．③④ B．②③ C．①②③ D．②③④
【分析】（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流；
（2）根据安培定则判定螺线管的N、S极；同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引；
（2）通电导线的周围存在磁场；
（3）通电导线在磁场中受力运动，导体受力方向与磁场方向、电流方向有关。
【解答】解：①甲图闭合开关导体ab在竖直方向上上下运动时，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，灵敏电流计的指针不会偏转，故①错误；
②乙图实验闭合开关，由安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极，根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针的右端为S极，故②错误；
③丙图实验是奥斯特实验，证明通电导体周围存在磁场，故③正确；
④丁图中开关闭合导体ab向左运动，导体受力方向与磁场方向、电流方向有关，若同时改变电流方向和磁场方向，导体ab运动方向不改变，故④正确。
故选：A。
【点评】本题考查了电与磁中的几个实验装置的原理，难度不大。
12．（2分）灯泡L1、L2上分别标有“6V，3W”“6V，6W”字样，若将它们串联使用时，不考虑灯丝电阻的变化，保证灯泡不被烧坏（串联灯泡两端电压达到最大时），可以正常发光的灯泡是（ ）
A．L1、L2 B．L1 C．L2 D．都不能
【分析】知道两灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI求出额定电流；两只灯泡串联使用时，为了使电路安全使用，串联电路的最大电流只能取两个额定电流中最小的一个，据此分析可以正常发光的灯泡。
【解答】解：由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I1额＝＝＝0.5A，I2额＝＝＝1A，
两只灯泡串联使用时，由于串联电路中各处的电流相等，所以，为了使电路安全使用，电路中的最大电流I＝I1额＝0.5A，可以正常发光的灯泡是L1。
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路的特点和电功率公式的灵活应用，关键是知道串联时允许通过的最大电流为两个额定电流里面最小的一个。
13．（2分）长短、粗细均相同的保险丝和铜丝，分别接到线路板上A、B间和C、D间，如图所示。移动滑动变阻器的滑片，发现保险丝熔断而铜丝完好。下列说法错误的是（ ）
A．保险丝的电阻比铜丝的大
B．通过保险丝的电流比铜丝的大
C．电流通过保险丝产生的热量比铜丝的多
D．为了用电安全，禁止用铜丝代替保险丝
【分析】保险丝的电阻率大、熔点低，而铜丝的电阻率小、熔点高；当保险丝和铜丝串联使用时，通过它们的电流相同，根据Q＝I2Rt进行判断。
【解答】解：ABC、保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制作的，而铜丝的电阻率小、熔点高；保险丝和铜丝串联，通过它们的电流相同，通电时间也相同；保险丝的电阻大于铜丝的电阻，由Q＝I2Rt可得，保险丝产生的热量多，且保险丝熔点低，故保险丝先熔断，从而起到保护电路的作用，故AC正确，B错误；
D、若换用铜线作保险丝，由于铜丝的熔点高，当电路中电流过大时不会熔断，无法保护电路，故D正确。
故选：B。
【点评】本题考查了焦耳定律、保险丝的作用，以及保险丝材料的选择，掌握安装保险丝的原因和铜丝的性能是解决此题的关键。
（多选）14．（2分）如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，以下说法中正确的是（ ）
A．把水银温度计换成煤油温度计同样可以工作
B．自动报警器的触点类似一种开关
C．自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应现象
D．温度达到90℃，红灯亮，电铃响
【分析】（1）水银是导体，煤油是绝缘体；
（2）电磁继电器的实质是一个利用电磁铁来工作的开关；
（3）电磁铁通电时有磁性，断电时磁性消失，运用的是电流的磁效应；
（4）根据电磁继电器的工作原理分析哪个灯亮。
【解答】解：A、水银是金属，能够导电，煤油是绝缘体；换成煤油温度计，控制电路无法导通，温度自动控制报警装置不能工作，故A错误；
B、自动报警器的触点是在电磁继电器的控制作用下的一个开关，故B正确；
C、自动报警器中的电磁铁运用了电流的磁效应，故C错误；
D、温度达到90℃，控制电路接通，电磁铁产生磁性，衔铁被吸下来，此时红灯亮，电铃响，故D正确。
故选：BD。
【点评】此题主要考查了电磁继电器的工作原理。其实质相当于工作电路中的开关。解决此类题目的关键是了解电磁继电器的构造，并搞清各部分的作用，同时要搞清控制电路和工作电路。
三.作图题【每小题2分，共计4分】
15．（2分）请将如图所示元件，连接成符合安全用电要求的家庭电路。
【分析】（1）三孔插座的接法：左零右火，上接地。
（2）灯泡的接法：火线首先过开关，然后进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺丝口上。
【解答】解：三孔插座的接法：左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线。
灯泡的接法：火线首先过开关，然后进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺丝口上。
故答案为：如上图。
【点评】零线过开关入灯泡顶端的金属点，火线直接入灯泡的螺丝口，开关也能控制灯泡的通断，但是不符合安全用电原则，在更换灯泡时断开开关，不能切断火线，操作存在安全隐患。
16．（2分）如图丙请标出磁感线的方向及静止小磁针的N极。
【分析】由电源的正负极及右手螺旋定则可判断螺线管的极性，则可知小磁针的指向及磁感线的方向。
【解答】解：电流由左侧流入，由右手螺旋定则知电磁铁的右侧为N极，左侧为S极；由磁极间的相互作用可知小磁铁右侧为N极，左侧为S极。外部磁感线由N极指向S极。故答案如图：
【点评】右手螺旋定则内容为：用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的方向为N极方向。
四、实验探究题【第17小题4分，第18小题6分，第19小题9分，共计19分】
17．（4分）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 灵敏电流表指针是否偏转 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 有 （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 切割磁感线 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 不改变 （选填“改变或“不改变”）。
【分析】（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。
【解答】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。
【点评】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。
18．（6分）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）实验中通过观察 吸引大头针的多少 来判断电磁铁磁性的强弱，当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 增加 （填“增加”或“减少”），说明电流越 强 ，电磁铁磁性越强；
（2）根据图示的情境可知， 甲 （填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时， 匝数越多 ，电磁铁磁性越强；
（3）请你判断出乙铁钉的上端是电磁铁的 S 极。
【分析】（1）电磁铁吸引的大头针数量越多，说明电磁铁的磁性越强，这里是采用了转换法的思想；分析滑动变阻器滑片向左移动时，电流的变化，得出电磁铁磁性的变化及吸引大头针个数的多少；
（2）根据电磁铁吸引大头针个数的多少判断电磁铁磁性的强弱并分析甲乙磁性不同的原因；
（3）掌握右手螺旋定则的内容：四指绕向电流的方向，大拇指所指的方向即为螺线管的N极。
【解答】解：（1）磁性的强弱可借助观察电磁铁能够吸起的大头针的数量来判断，属于转换法的应用；
当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引大头针的个数增加；
（2）由图知，甲吸引大头针的个数较多，说明甲的磁性较强，甲乙串联，电流相等，甲的线圈匝数大于乙的线圈匝数，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；
（3）根据右手螺旋定则，乙铁钉的上端是电磁铁的S极.
故答案为：（1）吸引大头针的多少；增加；强；（2）甲；匝数越多；（3）S。
【点评】本题考查了对探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关的实验的一个初步的认识，要明确“匝数”和“电流”是我们研究的主要变量，同时还要知道是如何运用转换法和控制变量法的。
19．（9分）如图所示是九3班的同学们测量小灯泡的电功率的实验装置，所用小灯泡上标有“2.5V”字样，它的电阻大约为10Ω，可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、50Ω，电源电压为6V保持不变。
（1）请在图甲中用笔画线代替导线，把电路连接完整（滑片P向左移动时灯变暗）；
（2）实验应该选用的滑动变阻器是 R2 （填“R1”或“R2”）；
（3）小明同学所在小组在连接好电路后闭合开关，小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数。进一步观察并检查电路，发现电压表、电流表、导线及其连接均完好。电路可能的故障是 灯泡断路 （假设电路只有一处故障）；
（4）小张同学所在小组在正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是 D 。
A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路
C．向左移动滑动变阻器滑片 D．向右移动滑动变阻器滑片
（5）如图乙所示为小王同学所在小组在某时刻电压表的读数，为了测量小灯泡的额定电功率，应将滑片向 右 （选填“左”或“右”）端滑动。灯泡正常发光时电流表的示数如图丙所示，则灯泡的额定功率为 0.75 W。
（6）完成上述实验后，小李同学总结如下：在用伏安法进行的以下几个探究实验中，需要多次测量求平均值的是 A （只填序号）
A．测量定值电阻的电阻值 B．测量小灯泡的电阻值
C．测量定值电阻的电功率 D．测量小灯泡的电功率
（7）完成上述实验后，小明发现电压表已坏，他利用剩余器材和老师又给的一个阻值为R0的定值电阻、两个开关S1、S2及导线，设计了如图丁所示的电路，也完成了对标有“2.5V”的小灯泡额定功率的测量。测定额定功率的简要步骤如下，请你把它补充完整：
①闭合开关S和S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为 ；
②闭合开关S和S2，断开开关S1，同时保持滑动变阻器的滑片不动，读出电流表的示数为I；
③灯泡额定功率的表达式为：P＝ 2.5V×（I﹣） （用所给和所测物理量的字母表示）。
【分析】（1）电压表应与灯泡并联，滑动变阻器应串联接入电路中；
（2）由串联电路特点和欧姆定律计算灯泡正常发光时变阻器连入阻值，从而确定规格；
（3）电压表有示数，说明与电压表两接线柱连接的电路是通路，电流表无示数，说明电路断路，从而判断出故障的可能原因；
（4）闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路是通路，原因可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，分析电阻过大的原因，然后进行下一步操作；
（5）认清电压表小量程的分度值读数，比较读数与额定电压的大小，根据分压原理确定滑片移动的方向；读出灯泡正常发光电流，根据P＝UI求出额定功率；
（6）分析各实验多次测量的目的，然后答题；
（7）利用已知阻值的电阻R0和电流表及滑动变阻器，将灯泡两端的电压调至2.5V，再用电流表和电路特点测出通过灯泡的电流，再利用P＝UI计算其功率。
【解答】解：（1）连接电路是，电压表应与灯泡并联，滑动变阻器应串联接入电路中，滑片P向左移动时灯变暗，说明电路中电流变小，变阻器连入阻值变大，所以应将变阻器的右下接线柱接入电路，如图：
（2）当灯泡正常发光时两端电压等于2.5V，此时灯泡电流（即电路中电流）约为I＝＝＝0.25A，
由串联电路特点和欧姆定律可得，此时变阻器连入电路的阻值约为：R滑＝＝＝＝14Ω，所以应选择最大阻值50Ω的滑动变阻器R2；
（3）连好电路，闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，说明可能有断路，电压表有示数，说明电压表两接线柱到电源间是通路，所以故障的原因是灯泡断路；
（4）闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没坏，也不是断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，下一步操作：向右移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，即应进行D项操作；
（5）电压表小量程的分度值为0.1V，示数为0.5V，所以应增加灯两端的电压减小滑动变阻器的电压，根据分压原理，就要减小变阻器连入电路中的电阻，所以应将滑片P向右端移到合适位置；
由图丙知，电流表使用小量程，分度值0.02A，灯泡正常发光的电流为0.3A，
则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（6）A．为减小误差，测量定值电阻的电阻值需要取多次测量的平均值；
B．灯泡电阻会随温度变化而变化，所以测量小灯泡的电阻值不能取多次测量的平均值；
CD．电压不同定值电阻和小灯泡的电功率也不同，所以这两个实验不能取多次测量的平均值；
故选A；
（7）步骤：①、闭合开关S、S1，调节滑片P，使电流表A的示数为，此时灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器阻值不变，闭合开关S和S2，断开开关S1，读出电压表A的示数为I；
③小灯泡的额定功率表达式：P额＝U额I额＝U额（I﹣）＝2.5V×（I﹣）。
故答案为：
（1）见上图；（2）R2；（3）灯泡断路；（4）D；（5）右；0.75；（6）A；（7）2.5V×（I﹣）。
【点评】本题考查了实物电路连接、器材选择、电路故障的判断、电表读数，实验操作、电功率的计算等，考查知识点多，综合性强，这是初中物理电学中的重要实验，要掌握好。
五.综合应用题【第20小题9分，第21小题8分，共计17分】
20．（9分）妈妈为了让明明在家里有一个舒适的学习和生活环境，新买了一台格力牌挂式空调机，细心的明明观察后发现这台空调的铭牌参数如表所示：
（1）这台空调正常工作时通过的电流是多少安？
（2）如果这台空调每天正常工作2h，那么一个月（按30天计算）要消耗多少kW•h的电能？
额定电压：220V
型号KFR﹣2GW/uR2
频率：50Hz
额定功率：1100W
（3）如果这台空调在用电高峰期时的实际电压是200V，那么实际消耗的电功率是多少瓦？（结果保留整数）
【分析】（1）根据表中空调的铭牌参数：额定电压是220V．额定功率为1100W，利用P＝UI变形即可求出这台空调正常工作时通过的电流；
（2）已知P＝1100W，这台空调一个月正常工作时间t＝2h×30，根据W＝Pt即可求出那么一个月要消耗的电能；
（3）由P＝可得，空调机的电阻；如果这台空调在用电高峰期时的实际电压是200V，由P＝可得实际消耗的电功率。
【解答】解：（1）由表中空调的铭牌参数可知：U＝220V，P＝1100W，
空调正常工作时通过的电流I＝＝＝5A；
（2）P＝1100W＝1.1kW，t＝2h×30＝60h，
W＝Pt＝1.1kW×60h＝66kW•h；
（3）由P＝可得，空调机的电阻：
R＝＝＝44Ω，
如果这台空调在用电高峰期时的实际电压是200V，那么实际消耗的电功率：
P′＝＝≈909W。
答：（1）这台空调正常工作时通过的电流是5A；
（2）如果这台空调每天正常工作2h，那么一个月（按30天计算）要消耗66kW•h的电能；
（3）如果这台空调在用电高峰期时的实际电压是200V，那么实际消耗的电功率是909W。
【点评】此题属于信息给予题，首先处理好信息，包括丢弃与问题无关的干扰信息，找到有用的信息，并使之跟物理知识发生联系；然后确定解题方法并列式求解，这是解信息题成败的关键。
21．（8分）火锅、烧烤是冬天里人们的最爱，最近小华家购买了一款集涮烤于一体的电火锅，如图甲所示。该锅的额定电压220V，额定频率50Hz，额定加热功率2800W（烧烤、汤锅两边各1400W）。其部分简化电路如图乙所示，开关S1控制汤锅，S2控制烧烤盘，温控开关控制加热或保温状态，R1、R2为电加热丝，R0在加热板外侧，为调温电阻。
（1）分析电路图可知，要使烧烤盘处于加热状态，开关S2接通，温控开关应该处于 闭合 （选填“断开”或“闭合”）状态；火锅、烧烤的两个电路以 并联 的方式接入电路。
（2）某次吃火锅时，在汤锅中加入了2kg的水，把火锅调到加热状态，用了10分钟的时间把水由20℃加热到沸腾（一个标准大气压下），求该汤锅加热状态时的效率？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【分析】（1）分析清楚电路结构，根据电功率公式分析答题；根据火锅、烧烤的两个电路既可以同时使用，也可各自独立使用、互不影响，分析连接方式。
（2）利用Q＝cm△t可求得水吸收的热量，利用W＝Pt可求得消耗的电能，利用η＝可求得该电热丝加热状态时的效率；
【解答】解：（1）由题知，S2控制烧烤盘，温控开关控制加热或保温状态；
由电路图可知，当开关S2接通，温控开关断开时，两电阻串联，此时电路中总电阻较大，由I＝可知，电路中的电流较小，由P＝I2R可知，此时R2的发热功率较小，烧烤盘处于保温状态；
同理可知，当开关S2接通，“温控开关”处于闭合状态时，R0被短路，电路中的总电阻较小，电路中的电流较大，R2的发热功率较大，烧烤盘处于加热状态；
因为火锅、烧烤的两个电路既可以同时使用，也可各自独立使用、互不影响，所以火锅、烧烤的两个电路以并联的方式接入电路；
（2）水吸收的热量：
Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J，
把火锅调到加热状态，其加热功率为1400W，
由P＝可得，10分钟消耗的电能：
W＝P加热t＝1400W×10×60s＝8.4×105J，
该汤锅加热状态时的效率：
η＝×100%＝×100%＝80%。
答：（1）闭合；并联；
（2）该汤锅加热状态时的效率为80%；
【点评】本题考查了电功率公式、吸热公式、电功公式、效率公式的综合应用，关键是电路所处状态的判断。
2022-2023学年河南省周口市扶沟县大李庄乡中学九年级（上）期末物理试卷
一、填空题（本大题共6个小题，每小空1分，共14分）
1．（3分）我国家庭中的电视机正常工作的电压为 V，它与家中其它用电器是 （填“并联”或“串联”）连接的。用试电笔辨别火线和零线时，能使氖管发光的是 。
2．（2分）如图所示，是一款家用电能表，其中有几个重要的参数：“220V”、“10（20）A”、“50Hz”、“600revs/（kW•h）”，电能表多种多样，不同的电能表有些参数相同，有些参数就不同。我国的家用电能表以上四个参数中一定相同的是 、 。
3．（2分）在某一温度下，两个电路元件甲和乙的电流和电压的关系图象如图所示，电流变化随电压变化且成正比的是 。若将元件甲、乙串联后接在电压为4.5V的电源两端，甲和乙消耗的总功率是 W。
4．（3分）将阻值为R甲＝40Ω和R乙＝10Ω的两个电阻串联后接在电源上，相同时间内，两电阻中产生热量较多的是 ，两电阻电流之比为 。若将两电阻并联后接在4V的电源上，1min内两电阻产生的总热量为 J。
5．（2分）如图所示，闭合开关S，小磁针静止时N极指向左，则电源的左端为 极。若滑动变阻器的滑片P向左端移动，通电螺线管的磁性 。
6．（2分）如图所示是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置一小块磁铁的密闭空心塑料管，管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时，塑料管跟着手一起运动，磁铁则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶屏上就会显示出运动的步数，此过程利用了 的原理，将 能转化为电能。
二.选择题（每小题2分，共16分。第7--12小题每小题只有一个正确选项，第13--14小题每小题有2个正确选项，全部选对得2分，选对一个得1分，有错选的得0分）
7．（2分）如图中各磁体的磁感线方向，标注正确的是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2分）下列选项中符合安全用电要求的是（ ）
A．控制灯泡的开关应接在零线上
B．不能把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用
C．发现有人触电后，立即用手把触电人拉离电源
D．使用测电笔时，手不能接触测电笔的任何金属体
9．（2分）一只电阻两端的电压由3V增大到5V时，通过该电阻的电流增加了0.2A，则该电阻消耗的电功率增加了（ ）
A．0.4W B．1.8W C．1.6W D．0.9W
10．（2分）小明利用电能表测量某个家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器连续工作时，测得在30min内，消耗的电能为0.6kW•h，那么这个用电器是（ ）
A．液晶电视机 B．台式计算机 C．家用空调 D．电冰箱
11．（2分）对于下列四个实验的描述完全正确的有（ ）
①甲图闭合开关导体ab在竖直方向上上下运动时，灵敏电流计的指针就会来回偏转
②乙图实验闭合开关，小磁针静止时N极指向左侧
③丙图实验证明通电导体周围存在磁场
④丁图中开关闭合导体ab向左运动，若同时改变电流方向和磁场方向，导体ab运动方向不改变
A．③④ B．②③ C．①②③ D．②③④
12．（2分）灯泡L1、L2上分别标有“6V，3W”“6V，6W”字样，若将它们串联使用时，不考虑灯丝电阻的变化，保证灯泡不被烧坏（串联灯泡两端电压达到最大时），可以正常发光的灯泡是（ ）
A．L1、L2 B．L1 C．L2 D．都不能
13．（2分）长短、粗细均相同的保险丝和铜丝，分别接到线路板上A、B间和C、D间，如图所示。移动滑动变阻器的滑片，发现保险丝熔断而铜丝完好。下列说法错误的是（ ）
A．保险丝的电阻比铜丝的大
B．通过保险丝的电流比铜丝的大
C．电流通过保险丝产生的热量比铜丝的多
D．为了用电安全，禁止用铜丝代替保险丝
（多选）14．（2分）如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，以下说法中正确的是（ ）
A．把水银温度计换成煤油温度计同样可以工作
B．自动报警器的触点类似一种开关
C．自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应现象
D．温度达到90℃，红灯亮，电铃响
三.作图题【每小题2分，共计4分】
15．（2分）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．（2分）如图丙请标出磁感线的方向及静止小磁针的N极。
四、实验探究题【第17小题4分，第18小题6分，第19小题9分，共计19分】
17．（4分）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”）。
18．（6分）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）实验中通过观察 来判断电磁铁磁性的强弱，当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 （填“增加”或“减少”），说明电流越 ，电磁铁磁性越强；
（2）根据图示的情境可知， （填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时， ，电磁铁磁性越强；
（3）请你判断出乙铁钉的上端是电磁铁的 极。
19．（9分）如图所示是九3班的同学们测量小灯泡的电功率的实验装置，所用小灯泡上标有“2.5V”字样，它的电阻大约为10Ω，可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、50Ω，电源电压为6V保持不变。
（1）请在图甲中用笔画线代替导线，把电路连接完整（滑片P向左移动时灯变暗）；
（2）实验应该选用的滑动变阻器是 （填“R1”或“R2”）；
（3）小明同学所在小组在连接好电路后闭合开关，小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数。进一步观察并检查电路，发现电压表、电流表、导线及其连接均完好。电路可能的故障是 （假设电路只有一处故障）；
（4）小张同学所在小组在正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是 。
A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路
C．向左移动滑动变阻器滑片 D．向右移动滑动变阻器滑片
（5）如图乙所示为小王同学所在小组在某时刻电压表的读数，为了测量小灯泡的额定电功率，应将滑片向 （选填“左”或“右”）端滑动。灯泡正常发光时电流表的示数如图丙所示，则灯泡的额定功率为 W。
（6）完成上述实验后，小李同学总结如下：在用伏安法进行的以下几个探究实验中，需要多次测量求平均值的是 （只填序号）
A．测量定值电阻的电阻值 B．测量小灯泡的电阻值
C．测量定值电阻的电功率 D．测量小灯泡的电功率
（7）完成上述实验后，小明发现电压表已坏，他利用剩余器材和老师又给的一个阻值为R0的定值电阻、两个开关S1、S2及导线，设计了如图丁所示的电路，也完成了对标有“2.5V”的小灯泡额定功率的测量。测定额定功率的简要步骤如下，请你把它补充完整：
①闭合开关S和S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为 ；
②闭合开关S和S2，断开开关S1，同时保持滑动变阻器的滑片不动，读出电流表的示数为I；
③灯泡额定功率的表达式为：P＝ （用所给和所测物理量的字母表示）。
五.综合应用题【第20小题9分，第21小题8分，共计17分】
20．（9分）妈妈为了让明明在家里有一个舒适的学习和生活环境，新买了一台格力牌挂式空调机，细心的明明观察后发现这台空调的铭牌参数如表所示：
（1）这台空调正常工作时通过的电流是多少安？
（2）如果这台空调每天正常工作2h，那么一个月（按30天计算）要消耗多少kW•h的电能？
额定电压：220V
型号KFR﹣2GW/uR2
频率：50Hz
额定功率：1100W
（3）如果这台空调在用电高峰期时的实际电压是200V，那么实际消耗的电功率是多少瓦？（结果保留整数）
21．（8分）火锅、烧烤是冬天里人们的最爱，最近小华家购买了一款集涮烤于一体的电火锅，如图甲所示。该锅的额定电压220V，额定频率50Hz，额定加热功率2800W（烧烤、汤锅两边各1400W）。其部分简化电路如图乙所示，开关S1控制汤锅，S2控制烧烤盘，温控开关控制加热或保温状态，R1、R2为电加热丝，R0在加热板外侧，为调温电阻。
（1）分析电路图可知，要使烧烤盘处于加热状态，开关S2接通，温控开关应该处于 （选填“断开”或“闭合”）状态；火锅、烧烤的两个电路以 的方式接入电路。
（2）某次吃火锅时，在汤锅中加入了2kg的水，把火锅调到加热状态，用了10分钟的时间把水由20℃加热到沸腾（一个标准大气压下），求该汤锅加热状态时的效率？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
2022-2023学年河南省周口市扶沟县大李庄乡中学九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（本大题共6个小题，每小空1分，共14分）
1．（3分）我国家庭中的电视机正常工作的电压为 220 V，它与家中其它用电器是 并联 （填“并联”或“串联”）连接的。用试电笔辨别火线和零线时，能使氖管发光的是 火线 。
【分析】（1）记住常见电压值，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）家用电器应并联在电路中，工作时相互不影响。
（3）用试电笔辨别火线和零线时，能使氖管发光的是火线。
【解答】解：我国家庭电路的电压为220V．电视机与家中其它用电器是并联的。用试电笔辨别火线和零线时，能使氖管发光的是火线。
故答案为：220；并联；火线。
【点评】准确记忆常见电压值，明确家庭电路中电器的连接方式，知道试电笔的作用。可解答此题。
2．（2分）如图所示，是一款家用电能表，其中有几个重要的参数：“220V”、“10（20）A”、“50Hz”、“600revs/（kW•h）”，电能表多种多样，不同的电能表有些参数相同，有些参数就不同。我国的家用电能表以上四个参数中一定相同的是 “220V” 、 “50Hz” 。
【分析】电能表是测量电功的仪表，几个重要的参数：
（1）220V：这个电能表应该在220伏的电路中使用；
（2）10（20）A：这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A；
（3）50Hz：这个电能表在50赫兹的交流电路中使用；
（4）600revs/（kW•h）：接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上的转盘转过600转。
【解答】解：我国家庭电路的电压为220V，频率为50Hz，
所以我国的家用电能表的工作电压220V和交流电的频率50Hz一定相同；
而不同的家庭同时使用的用电器不一定相同，电能表允许干路的最大电流可能不同，故参数“10（20）A”可能不同；
不同厂家的电能表的设计可能不同，消耗1kW•h电能，电能表铝盘的转数可能不同，故参数“600revs/（kW•h）”可能不同。
故答案为：“220V”；“50Hz”。
【点评】本题考查了学生对电能参数的了解与掌握，明确我国家庭电路中交流电的品质是关键。
3．（2分）在某一温度下，两个电路元件甲和乙的电流和电压的关系图象如图所示，电流变化随电压变化且成正比的是 甲 。若将元件甲、乙串联后接在电压为4.5V的电源两端，甲和乙消耗的总功率是 0.675 W。
【分析】从图中可知，元件甲电流变化随电压变化的图线为过原点的倾斜直线，故元件甲的电流变化随电压变化且成正比；
根据串联电路电流特点可知两电阻串联时通过两电阻的电流相同，再根据图象读出电流相同时对应的电压值，利用P＝UI求出消耗的功率。
【解答】解：从图中可知，元件甲电流变化随电压变化的图线为过原点的倾斜直线，故元件甲的电流变化随电压变化且成正比；
元件甲、乙串联后接在电压为4.5V的电源两端，串联电路电流处处相等，
由图象可知，当I＝0.15A时，U甲＝1.5V，U乙＝3V，满足电源电压为4.5V，
所以电路消耗的总功率：P＝UI＝4.5V×0.15A＝0.675W。
故答案为：甲；0.675。
【点评】本题要求学生正确应用图象获得必要信息，并能结合串联电路的特点熟练应用欧姆定律和电功率的计算公式。
4．（3分）将阻值为R甲＝40Ω和R乙＝10Ω的两个电阻串联后接在电源上，相同时间内，两电阻中产生热量较多的是 甲 ，两电阻电流之比为 1：1 。若将两电阻并联后接在4V的电源上，1min内两电阻产生的总热量为 120 J。
【分析】已知甲、乙电阻的阻值，串联时通过它们的电流相等，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，两电阻产生的热量大小关系；
根据焦耳定律的推导公式Q＝计算出两电阻并联时产生的总热量的多少。
【解答】解：已知R甲＞R乙，两个电阻串联后，通过的电流相等，所以电流之比为1：1；
根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，相同时间内，电阻甲中产生的热量较多；
两电阻并联时，由Q＝I2Rt、I＝可得，
甲产生的热量为：Q甲＝＝＝24J，
乙产生的热量为：Q乙＝＝＝96J，
甲、乙产生的总热量为：Q＝Q甲+Q乙＝24J+96J＝120J。
故答案为：甲；1：1；120。
【点评】此题考查学生对串联电路、并联电路特点的掌握和利用焦耳定律比较导体产生热量的多少，熟记电路特点，灵活运用焦耳定律公式是解决此题的关键。
5．（2分）如图所示，闭合开关S，小磁针静止时N极指向左，则电源的左端为 正 极。若滑动变阻器的滑片P向左端移动，通电螺线管的磁性 减弱 。
【分析】（1）根据磁极间的相互作用确定通电螺线管的磁极，根据安培定则判断电源的正负极；
（2）通电螺线管磁性的强弱与电流的大小和线圈匝数的多少有关，在线圈匝数一定时，电流越大，磁性越强，电流越小，磁性越弱。
【解答】解：（1）已知小磁针静止时N极水平向左，根据磁极间的相互作用可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极；
伸出右手握住螺线管，大拇指所指的方向为通电螺线管的N极，四指弯曲指示电流的方向，则电源左端为正极，右端为负极；
（2）滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电流变小，因此通电螺线管的磁性减弱。
故答案为：正；减弱。
【点评】本题考查通电螺线管的极性、磁性强弱的判断，要知道安培定则不但可以判断出螺线管的磁极，也能根据磁极判断出电流方向。
6．（2分）如图所示是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置一小块磁铁的密闭空心塑料管，管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时，塑料管跟着手一起运动，磁铁则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶屏上就会显示出运动的步数，此过程利用了 电磁感应 的原理，将 机械 能转化为电能。
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这就是电磁感应；这一过程中，可将机械能转化为电能
【解答】解：根据“运动手环”的特点可知，当塑料管运动时，磁铁在管中反向运动，切割线圈而产生电流。因此，运动手环的基本原理是电磁感应，产生电流的过程中将机械能转化为电能。
故答案为：电磁感应；机械。
【点评】了解电磁感应现象，知道产生感应电流的条件，明确这一过程中的能量转化，是解答本题的关键。
二.选择题（每小题2分，共16分。第7--12小题每小题只有一个正确选项，第13--14小题每小题有2个正确选项，全部选对得2分，选对一个得1分，有错选的得0分）
7．（2分）如图中各磁体的磁感线方向，标注正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】在磁体的外部，磁感线总是从N极出发，回到S极，结合图中磁感线的方向可判断磁极的标注是否正确。
【解答】解：A、图中磁感线从S极出发，指向N极，标反了，故A标注错误；
B、图中磁感线从S极出发，指向N极，标反了，故B标注错误；
C、图中都是S极，磁感线应该是指向S极的，故C标注正确；
D、图中磁感线从S极出发，回到N极，故D标注错误。
故选：C。
【点评】明确在磁体的外部，磁感线总是从N极出发，回到S极，是正确判断的关键。
8．（2分）下列选项中符合安全用电要求的是（ ）
A．控制灯泡的开关应接在零线上
B．不能把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用
C．发现有人触电后，立即用手把触电人拉离电源
D．使用测电笔时，手不能接触测电笔的任何金属体
【分析】（1）控制用电器的开关应接在该用电器和火线之间；
（2）有金属外壳的用电器，其外壳一定要接地，以防止触电事故的发生；
（3）家庭电路的触电事故一般是直接或间接接触火线造成的；
（4）使用测电笔时，手不能接触笔尖金属体，必须接触笔尾金属体。
【解答】解：A、控制灯泡的开关应接在该灯泡和火线之间，故A正确；
B、有金属外壳用电器的三线插头，上面那个插脚应该稍长，使外壳接地，防止触电，不能把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用，故B正确；
C、发现有人触电应先断开电源再救人，故C错误；
D、使用测电笔时，手不能接触笔尖金属体，必须接触笔尾金属体，故D错误。
故选：B。
【点评】本题主要考查学生对安全用电知识、触电的应急措施的了解与掌握，加强用电安全意识，学会自我保护。
9．（2分）一只电阻两端的电压由3V增大到5V时，通过该电阻的电流增加了0.2A，则该电阻消耗的电功率增加了（ ）
A．0.4W B．1.8W C．1.6W D．0.9W
【分析】根据欧姆定律，结合电压电流的变化，求出定值电阻的阻值，然后算出当电压为3V时的电流，电压为4V时的电流，再用P＝UI计算出电功率，然后就可以得到答案。
【解答】解：假设定值定值的阻值为R，当U1＝3V时，电流I1＝＝；
当U2＝5V时，电流I2＝＝；
电流增加：ΔI＝I2﹣I1＝﹣＝；
则定值电阻的阻值：R＝＝＝10Ω；
由此可知，I1＝＝＝0.3A；I2＝＝＝0.5A；
则当电压U1＝3V时，电阻消耗的电功率P1＝U1I1＝3V×0.3A＝0.9W；
当电压U2＝5V时，电阻消耗的电功率P2＝U2I2＝5V×0.5A＝2.5W；
电功率增加量为：ΔP＝P2﹣P1＝2.5W﹣0.9W＝1.6W。
故选：C。
【点评】本题考查的是欧姆定律的应用以及电功率的计算，这是一道易错题，在计算过程中一定要先求出定值电阻的阻值，然后再分别计算出它们的电流，再利用功率的公式分别计算出它们的功率，最后相减得到答案，
10．（2分）小明利用电能表测量某个家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器连续工作时，测得在30min内，消耗的电能为0.6kW•h，那么这个用电器是（ ）
A．液晶电视机 B．台式计算机 C．家用空调 D．电冰箱
【分析】由30min内消耗的电能可求得电器的功率，则由家电的功率知识可判断为哪种用电器。
【解答】解；这一个用电器的功率P＝＝＝1.2kW＝1200W。
以上四种家用电器中功率超1200W的只有家用空调。
故选：C。
【点评】此题考查电功率的计算，熟悉常见的家用电器及其额定功率是解答此类题的关键。
11．（2分）对于下列四个实验的描述完全正确的有（ ）
①甲图闭合开关导体ab在竖直方向上上下运动时，灵敏电流计的指针就会来回偏转
②乙图实验闭合开关，小磁针静止时N极指向左侧
③丙图实验证明通电导体周围存在磁场
④丁图中开关闭合导体ab向左运动，若同时改变电流方向和磁场方向，导体ab运动方向不改变
A．③④ B．②③ C．①②③ D．②③④
【分析】（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流；
（2）根据安培定则判定螺线管的N、S极；同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引；
（2）通电导线的周围存在磁场；
（3）通电导线在磁场中受力运动，导体受力方向与磁场方向、电流方向有关。
【解答】解：①甲图闭合开关导体ab在竖直方向上上下运动时，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，灵敏电流计的指针不会偏转，故①错误；
②乙图实验闭合开关，由安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极，根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针的右端为S极，故②错误；
③丙图实验是奥斯特实验，证明通电导体周围存在磁场，故③正确；
④丁图中开关闭合导体ab向左运动，导体受力方向与磁场方向、电流方向有关，若同时改变电流方向和磁场方向，导体ab运动方向不改变，故④正确。
故选：A。
【点评】本题考查了电与磁中的几个实验装置的原理，难度不大。
12．（2分）灯泡L1、L2上分别标有“6V，3W”“6V，6W”字样，若将它们串联使用时，不考虑灯丝电阻的变化，保证灯泡不被烧坏（串联灯泡两端电压达到最大时），可以正常发光的灯泡是（ ）
A．L1、L2 B．L1 C．L2 D．都不能
【分析】知道两灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI求出额定电流；两只灯泡串联使用时，为了使电路安全使用，串联电路的最大电流只能取两个额定电流中最小的一个，据此分析可以正常发光的灯泡。
【解答】解：由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I1额＝＝＝0.5A，I2额＝＝＝1A，
两只灯泡串联使用时，由于串联电路中各处的电流相等，所以，为了使电路安全使用，电路中的最大电流I＝I1额＝0.5A，可以正常发光的灯泡是L1。
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路的特点和电功率公式的灵活应用，关键是知道串联时允许通过的最大电流为两个额定电流里面最小的一个。
13．（2分）长短、粗细均相同的保险丝和铜丝，分别接到线路板上A、B间和C、D间，如图所示。移动滑动变阻器的滑片，发现保险丝熔断而铜丝完好。下列说法错误的是（ ）
A．保险丝的电阻比铜丝的大
B．通过保险丝的电流比铜丝的大
C．电流通过保险丝产生的热量比铜丝的多
D．为了用电安全，禁止用铜丝代替保险丝
【分析】保险丝的电阻率大、熔点低，而铜丝的电阻率小、熔点高；当保险丝和铜丝串联使用时，通过它们的电流相同，根据Q＝I2Rt进行判断。
【解答】解：ABC、保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制作的，而铜丝的电阻率小、熔点高；保险丝和铜丝串联，通过它们的电流相同，通电时间也相同；保险丝的电阻大于铜丝的电阻，由Q＝I2Rt可得，保险丝产生的热量多，且保险丝熔点低，故保险丝先熔断，从而起到保护电路的作用，故AC正确，B错误；
D、若换用铜线作保险丝，由于铜丝的熔点高，当电路中电流过大时不会熔断，无法保护电路，故D正确。
故选：B。
【点评】本题考查了焦耳定律、保险丝的作用，以及保险丝材料的选择，掌握安装保险丝的原因和铜丝的性能是解决此题的关键。
（多选）14．（2分）如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，以下说法中正确的是（ ）
A．把水银温度计换成煤油温度计同样可以工作
B．自动报警器的触点类似一种开关
C．自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应现象
D．温度达到90℃，红灯亮，电铃响
【分析】（1）水银是导体，煤油是绝缘体；
（2）电磁继电器的实质是一个利用电磁铁来工作的开关；
（3）电磁铁通电时有磁性，断电时磁性消失，运用的是电流的磁效应；
（4）根据电磁继电器的工作原理分析哪个灯亮。
【解答】解：A、水银是金属，能够导电，煤油是绝缘体；换成煤油温度计，控制电路无法导通，温度自动控制报警装置不能工作，故A错误；
B、自动报警器的触点是在电磁继电器的控制作用下的一个开关，故B正确；
C、自动报警器中的电磁铁运用了电流的磁效应，故C错误；
D、温度达到90℃，控制电路接通，电磁铁产生磁性，衔铁被吸下来，此时红灯亮，电铃响，故D正确。
故选：BD。
【点评】此题主要考查了电磁继电器的工作原理。其实质相当于工作电路中的开关。解决此类题目的关键是了解电磁继电器的构造，并搞清各部分的作用，同时要搞清控制电路和工作电路。
三.作图题【每小题2分，共计4分】
15．（2分）请将如图所示元件，连接成符合安全用电要求的家庭电路。
【分析】（1）三孔插座的接法：左零右火，上接地。
（2）灯泡的接法：火线首先过开关，然后进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺丝口上。
【解答】解：三孔插座的接法：左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线。
灯泡的接法：火线首先过开关，然后进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺丝口上。
故答案为：如上图。
【点评】零线过开关入灯泡顶端的金属点，火线直接入灯泡的螺丝口，开关也能控制灯泡的通断，但是不符合安全用电原则，在更换灯泡时断开开关，不能切断火线，操作存在安全隐患。
16．（2分）如图丙请标出磁感线的方向及静止小磁针的N极。
【分析】由电源的正负极及右手螺旋定则可判断螺线管的极性，则可知小磁针的指向及磁感线的方向。
【解答】解：电流由左侧流入，由右手螺旋定则知电磁铁的右侧为N极，左侧为S极；由磁极间的相互作用可知小磁铁右侧为N极，左侧为S极。外部磁感线由N极指向S极。故答案如图：
【点评】右手螺旋定则内容为：用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的方向为N极方向。
四、实验探究题【第17小题4分，第18小题6分，第19小题9分，共计19分】
17．（4分）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 灵敏电流表指针是否偏转 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 有 （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 切割磁感线 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 不改变 （选填“改变或“不改变”）。
【分析】（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。
【解答】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。
【点评】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。
18．（6分）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）实验中通过观察 吸引大头针的多少 来判断电磁铁磁性的强弱，当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 增加 （填“增加”或“减少”），说明电流越 强 ，电磁铁磁性越强；
（2）根据图示的情境可知， 甲 （填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时， 匝数越多 ，电磁铁磁性越强；
（3）请你判断出乙铁钉的上端是电磁铁的 S 极。
【分析】（1）电磁铁吸引的大头针数量越多，说明电磁铁的磁性越强，这里是采用了转换法的思想；分析滑动变阻器滑片向左移动时，电流的变化，得出电磁铁磁性的变化及吸引大头针个数的多少；
（2）根据电磁铁吸引大头针个数的多少判断电磁铁磁性的强弱并分析甲乙磁性不同的原因；
（3）掌握右手螺旋定则的内容：四指绕向电流的方向，大拇指所指的方向即为螺线管的N极。
【解答】解：（1）磁性的强弱可借助观察电磁铁能够吸起的大头针的数量来判断，属于转换法的应用；
当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引大头针的个数增加；
（2）由图知，甲吸引大头针的个数较多，说明甲的磁性较强，甲乙串联，电流相等，甲的线圈匝数大于乙的线圈匝数，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；
（3）根据右手螺旋定则，乙铁钉的上端是电磁铁的S极.
故答案为：（1）吸引大头针的多少；增加；强；（2）甲；匝数越多；（3）S。
【点评】本题考查了对探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关的实验的一个初步的认识，要明确“匝数”和“电流”是我们研究的主要变量，同时还要知道是如何运用转换法和控制变量法的。
19．（9分）如图所示是九3班的同学们测量小灯泡的电功率的实验装置，所用小灯泡上标有“2.5V”字样，它的电阻大约为10Ω，可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、50Ω，电源电压为6V保持不变。
（1）请在图甲中用笔画线代替导线，把电路连接完整（滑片P向左移动时灯变暗）；
（2）实验应该选用的滑动变阻器是 R2 （填“R1”或“R2”）；
（3）小明同学所在小组在连接好电路后闭合开关，小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数。进一步观察并检查电路，发现电压表、电流表、导线及其连接均完好。电路可能的故障是 灯泡断路 （假设电路只有一处故障）；
（4）小张同学所在小组在正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是 D 。
A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路
C．向左移动滑动变阻器滑片 D．向右移动滑动变阻器滑片
（5）如图乙所示为小王同学所在小组在某时刻电压表的读数，为了测量小灯泡的额定电功率，应将滑片向 右 （选填“左”或“右”）端滑动。灯泡正常发光时电流表的示数如图丙所示，则灯泡的额定功率为 0.75 W。
（6）完成上述实验后，小李同学总结如下：在用伏安法进行的以下几个探究实验中，需要多次测量求平均值的是 A （只填序号）
A．测量定值电阻的电阻值 B．测量小灯泡的电阻值
C．测量定值电阻的电功率 D．测量小灯泡的电功率
（7）完成上述实验后，小明发现电压表已坏，他利用剩余器材和老师又给的一个阻值为R0的定值电阻、两个开关S1、S2及导线，设计了如图丁所示的电路，也完成了对标有“2.5V”的小灯泡额定功率的测量。测定额定功率的简要步骤如下，请你把它补充完整：
①闭合开关S和S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为 ；
②闭合开关S和S2，断开开关S1，同时保持滑动变阻器的滑片不动，读出电流表的示数为I；
③灯泡额定功率的表达式为：P＝ 2.5V×（I﹣） （用所给和所测物理量的字母表示）。
【分析】（1）电压表应与灯泡并联，滑动变阻器应串联接入电路中；
（2）由串联电路特点和欧姆定律计算灯泡正常发光时变阻器连入阻值，从而确定规格；
（3）电压表有示数，说明与电压表两接线柱连接的电路是通路，电流表无示数，说明电路断路，从而判断出故障的可能原因；
（4）闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路是通路，原因可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，分析电阻过大的原因，然后进行下一步操作；
（5）认清电压表小量程的分度值读数，比较读数与额定电压的大小，根据分压原理确定滑片移动的方向；读出灯泡正常发光电流，根据P＝UI求出额定功率；
（6）分析各实验多次测量的目的，然后答题；
（7）利用已知阻值的电阻R0和电流表及滑动变阻器，将灯泡两端的电压调至2.5V，再用电流表和电路特点测出通过灯泡的电流，再利用P＝UI计算其功率。
【解答】解：（1）连接电路是，电压表应与灯泡并联，滑动变阻器应串联接入电路中，滑片P向左移动时灯变暗，说明电路中电流变小，变阻器连入阻值变大，所以应将变阻器的右下接线柱接入电路，如图：
（2）当灯泡正常发光时两端电压等于2.5V，此时灯泡电流（即电路中电流）约为I＝＝＝0.25A，
由串联电路特点和欧姆定律可得，此时变阻器连入电路的阻值约为：R滑＝＝＝＝14Ω，所以应选择最大阻值50Ω的滑动变阻器R2；
（3）连好电路，闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，说明可能有断路，电压表有示数，说明电压表两接线柱到电源间是通路，所以故障的原因是灯泡断路；
（4）闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没坏，也不是断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，下一步操作：向右移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，即应进行D项操作；
（5）电压表小量程的分度值为0.1V，示数为0.5V，所以应增加灯两端的电压减小滑动变阻器的电压，根据分压原理，就要减小变阻器连入电路中的电阻，所以应将滑片P向右端移到合适位置；
由图丙知，电流表使用小量程，分度值0.02A，灯泡正常发光的电流为0.3A，
则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（6）A．为减小误差，测量定值电阻的电阻值需要取多次测量的平均值；
B．灯泡电阻会随温度变化而变化，所以测量小灯泡的电阻值不能取多次测量的平均值；
CD．电压不同定值电阻和小灯泡的电功率也不同，所以这两个实验不能取多次测量的平均值；
故选A；
（7）步骤：①、闭合开关S、S1，调节滑片P，使电流表A的示数为，此时灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器阻值不变，闭合开关S和S2，断开开关S1，读出电压表A的示数为I；
③小灯泡的额定功率表达式：P额＝U额I额＝U额（I﹣）＝2.5V×（I﹣）。
故答案为：
（1）见上图；（2）R2；（3）灯泡断路；（4）D；（5）右；0.75；（6）A；（7）2.5V×（I﹣）。
【点评】本题考查了实物电路连接、器材选择、电路故障的判断、电表读数，实验操作、电功率的计算等，考查知识点多，综合性强，这是初中物理电学中的重要实验，要掌握好。
五.综合应用题【第20小题9分，第21小题8分，共计17分】
20．（9分）妈妈为了让明明在家里有一个舒适的学习和生活环境，新买了一台格力牌挂式空调机，细心的明明观察后发现这台空调的铭牌参数如表所示：
（1）这台空调正常工作时通过的电流是多少安？
（2）如果这台空调每天正常工作2h，那么一个月（按30天计算）要消耗多少kW•h的电能？
额定电压：220V
型号KFR﹣2GW/uR2
频率：50Hz
额定功率：1100W
（3）如果这台空调在用电高峰期时的实际电压是200V，那么实际消耗的电功率是多少瓦？（结果保留整数）
【分析】（1）根据表中空调的铭牌参数：额定电压是220V．额定功率为1100W，利用P＝UI变形即可求出这台空调正常工作时通过的电流；
（2）已知P＝1100W，这台空调一个月正常工作时间t＝2h×30，根据W＝Pt即可求出那么一个月要消耗的电能；
（3）由P＝可得，空调机的电阻；如果这台空调在用电高峰期时的实际电压是200V，由P＝可得实际消耗的电功率。
【解答】解：（1）由表中空调的铭牌参数可知：U＝220V，P＝1100W，
空调正常工作时通过的电流I＝＝＝5A；
（2）P＝1100W＝1.1kW，t＝2h×30＝60h，
W＝Pt＝1.1kW×60h＝66kW•h；
（3）由P＝可得，空调机的电阻：
R＝＝＝44Ω，
如果这台空调在用电高峰期时的实际电压是200V，那么实际消耗的电功率：
P′＝＝≈909W。
答：（1）这台空调正常工作时通过的电流是5A；
（2）如果这台空调每天正常工作2h，那么一个月（按30天计算）要消耗66kW•h的电能；
（3）如果这台空调在用电高峰期时的实际电压是200V，那么实际消耗的电功率是909W。
【点评】此题属于信息给予题，首先处理好信息，包括丢弃与问题无关的干扰信息，找到有用的信息，并使之跟物理知识发生联系；然后确定解题方法并列式求解，这是解信息题成败的关键。
21．（8分）火锅、烧烤是冬天里人们的最爱，最近小华家购买了一款集涮烤于一体的电火锅，如图甲所示。该锅的额定电压220V，额定频率50Hz，额定加热功率2800W（烧烤、汤锅两边各1400W）。其部分简化电路如图乙所示，开关S1控制汤锅，S2控制烧烤盘，温控开关控制加热或保温状态，R1、R2为电加热丝，R0在加热板外侧，为调温电阻。
（1）分析电路图可知，要使烧烤盘处于加热状态，开关S2接通，温控开关应该处于 闭合 （选填“断开”或“闭合”）状态；火锅、烧烤的两个电路以 并联 的方式接入电路。
（2）某次吃火锅时，在汤锅中加入了2kg的水，把火锅调到加热状态，用了10分钟的时间把水由20℃加热到沸腾（一个标准大气压下），求该汤锅加热状态时的效率？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【分析】（1）分析清楚电路结构，根据电功率公式分析答题；根据火锅、烧烤的两个电路既可以同时使用，也可各自独立使用、互不影响，分析连接方式。
（2）利用Q＝cm△t可求得水吸收的热量，利用W＝Pt可求得消耗的电能，利用η＝可求得该电热丝加热状态时的效率；
【解答】解：（1）由题知，S2控制烧烤盘，温控开关控制加热或保温状态；
由电路图可知，当开关S2接通，温控开关断开时，两电阻串联，此时电路中总电阻较大，由I＝可知，电路中的电流较小，由P＝I2R可知，此时R2的发热功率较小，烧烤盘处于保温状态；
同理可知，当开关S2接通，“温控开关”处于闭合状态时，R0被短路，电路中的总电阻较小，电路中的电流较大，R2的发热功率较大，烧烤盘处于加热状态；
因为火锅、烧烤的两个电路既可以同时使用，也可各自独立使用、互不影响，所以火锅、烧烤的两个电路以并联的方式接入电路；
（2）水吸收的热量：
Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J，
把火锅调到加热状态，其加热功率为1400W，
由P＝可得，10分钟消耗的电能：
W＝P加热t＝1400W×10×60s＝8.4×105J，
该汤锅加热状态时的效率：
η＝×100%＝×100%＝80%。
答：（1）闭合；并联；
（2）该汤锅加热状态时的效率为80%；
【点评】本题考查了电功率公式、吸热公式、电功公式、效率公式的综合应用，关键是电路所处状态的判断。
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