河北省唐山市古冶区2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷

这是一份河北省唐山市古冶区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，填空及简答题，作图与实验探究题，计算应用题等内容，欢迎下载使用。

1．（3分）下列数据最接近实际情况的是（ ）
A．教室里一盏日光灯正常工作电流约为2A
B．对人体的安全电压为36V
C．家用空调的功率约为100W
D．电视机正常工作5h约消耗1度电
2．（3分）下列说法正确的是（ ）
A．奥斯特发现电流周围存在磁场
B．法拉第发现了电流的热效应
C．焦耳发现磁能生电
D．瓦特发明了电灯
3．（3分）学习了分子动理论之后，小明总结了很多生活中与分子动理论有关的现象，下列总结中不正确的是（ ）
A．“花气袭人知骤暖”说明分子的热运动与温度有关
B．人造木板黏结剂中的甲醛扩散到空气中造成环境污染
C．用透明胶带揭下纸上写错的字，是因为胶带与纸之间有相互的斥力
D．“破镜不能重圆”是分子间的距离太大，作用力变得十分微弱
4．（3分）如图所示，甲、乙是两个演示实验的示意图，丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。下列说法正确的是（ ）
A．丙图所示的是做功冲程，其工作原理如甲图所示的实验
B．丙图所示的是压缩冲程，其工作原理如乙图所示的实验
C．丁图所示的是压缩冲程，其工作原理如甲图所示的实验
D．丁图所示的是做功冲程，其工作原理如乙图所示的实验
5．（3分）如图甲所示，用规格相同的两试管分别装上质量相同的煤油和水，隔着石棉网同时对两试管加热，煤油和水每秒吸收的热量相同，如图乙中的图线反映了该实验情况。由图乙可知（ ）
A．煤油的比热容比水的比热容大
B．加热相同时间，水吸收的热量多
C．加热相同时间，煤油的温度升高得少
D．升高相同的温度，水需加热较长的时间
6．（3分）现在的道路两旁安装了很多太阳能路灯，晴天时太阳能电池板给铅酸蓄电池充电，黑夜时铅酸蓄电池让路灯发光，如图所示为铅酸蓄电池充电的电路，则下列说法错误的是（ ）
A．太阳能电池板能将太阳能转化为电能
B．太阳能电池板给铅酸蓄电池充电时，铅酸蓄电池将化学能转化为电能
C．黑夜时，铅酸蓄电池让路灯发光，铅酸蓄电池相当于电路中的电源
D．黑夜时，铅酸蓄电池让路灯发光，铅酸蓄电池将化学能转化为电能
7．（3分）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．空气开关“跳闸”的原因，一定是发生了短路
B．空气开关“跳闸”后，可立即合上
C．站在地上的人不小心接触了火线，漏电保护器会迅速断开，保护人身安全
D．使用试电笔辨别零线和火线时，手不能接触笔尾金属体
8．（3分）下列关于信息传递的说法，正确的是（ ）
A．声、光和电磁波都能传递信息
B．无论何种信息的传递都需要介质
C．固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息
D．微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都是利用无线电波传递信息
9．（3分）在如图所示的自动控制电路中，当开关闭合时，工作电路的情况是（ ）
A．灯亮，电动机不转，电铃响
B．灯亮，电动机转动，电铃响
C．灯不亮，电动机转动，电铃响
D．灯不亮，电动机不转动，电铃响
（多选）10．（3分）小红梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识，她归纳整理如下，其中正确的有（ ）
A．磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在
B．磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
C．磁感线是铁屑组成的
D．地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近
（多选）11．（3分）关于滑动变阻器在不同实验中的作用，下列说法正确的是（ ）
A．在“探究电流与电压的关系”实验中的主要作用是：改变定值电阻两端的电压
B．在“探究电流与电阻的关系”的实验中的主要作用是：保持电阻两端的电压不变
C．在“测量定值电阻的阻值”的实验中主要作用是：多次测量求平均值减小实验误差
D．在“测量小灯泡的电功率”的实验中主要作用是：测量小灯泡在不同电压下的电功率，进而多次测量取平均值减小实验误差
（多选）12．（3分）如图所示，电源电压不变，三个电阻均为定值电阻，先闭合开关S1，再闭合开关S2，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V2测量的是电阻R3两端的电压
B．只闭合开关S1时，电压表V2与V1示数之差与电流表示数的比值等于R1
C．再闭合开关S2后，电路的总功率变大
D．电压表V2示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值等于R3
二、填空及简答题（本大题共6个小题；每空1分，共21分）
13．（3分）用如图的装置演示气体扩散现象，其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一瓶装有空气。为了有力地证明气体发生扩散，装空气的应是 （选填“A”或“B”）瓶。扩散现象说明气体分子 。若实验温度分别为①1℃、②14℃、③20℃、④30℃。则在 温度下（填序号）气体扩散最慢。
14．（4分）人们把用丝绸摩擦过的有机玻璃棒所带的电荷叫做 电荷，当该玻璃棒靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒时，它们会相互 。现有甲、乙、丙三个轻质小球，任意两个靠近均相互吸引。已知甲带正电，则乙球不可能 ；若丙球能吸引不带电的轻小物体，则乙球一定 （选填“带正电”、“带负电”或“不带电”）。
15．（5分）太阳能清洁无污染，是人类能源的宝库。太阳能属于 （选填“一次”或“二次”）能源。太阳能是在太阳内部氢原子核发生 （选填“裂变”或“聚变”）释放出的能。核电站所用的核燃料属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，在反应堆中，核燃料发生 （选填“裂变”或“聚变”）释放出大量的核能，若某核电站四台机组年发电总量约为3×1010kW•h，这些电能相当于完全燃烧 kg的烟煤释放出的热量。（烟煤的热值为3×107J/kg）
16．（2分）如图所示，当S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数比为U甲：U乙＝5：3；当S断开，甲、乙两表为电流表时，两表示数比为I甲：I乙＝ ，此时R1和R2消耗的功率之比P甲：P乙＝ 。
17．（4分）如图所示的实验中，闭合开关后，支架上原先静止的轻质铝管ab会朝某个方向运动，这表明磁场对通电导体会产生 的作用，改变磁场方向或者改变 方向，可以使铝管ab运动的方向发生改变。 （选填“电动机”或“发电机”）就是根据这个原理制成的，其能量转化方式为 。
18．（3分）小明家中一周前、后电能表示数如图所示，小明家所在地区每度电的电费是0.5元，则本周小明家应付电费 元。1度电可使一盏“220V 20W”的灯正常工作 h；这盏灯正常工作10h，电能表的铝盘转 转。
三、作图与实验探究题（本大题共4个小题；第19小题6分，第20小题、第21小题、第22小题每小题3分，共30分）
19．（3分）根据图中通电螺线管的N极，标出磁感线方向、小磁针N极，并在括号内标出电源的正、负极。
20．（3分）请将如图所示的电路补画完整：在图中①和②的缺口处分别画出开关或灯泡的电路符号，并把③处的三孔插座连入电路。
21．（8分）小明学习电和磁的相关知识时，完成了下列两个实验。
（一）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B，设计了如图甲所示的电路。
（1）图中A、B串联的目的是 。
（2）闭合开关后，分析图中的现象，得出的结论是： 。
（3）B铁钉的钉尖是 极。若让B铁钉再多吸一些大头针，滑动变阻器的滑片应向 端移动。（选填“左”或“右”）
（二）小明用如图乙所示的实验装置“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，左右移动磁铁，电路中 （选填“有”或“无”）感应电流。
（3）在仪器和电路连接都完好的情况下，小明发现实验现象不太明显，请你提出一条改进措施： 。
（4）该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做 时，导体中就会产生感应电流。
22．（8分）小明同学在“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置，请仔细观察甲、乙两图，回答下列问题：
（1）实验中通过观察两个U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
（2）甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系，由甲图所示的实验现象可以得到的结论是： 。
（3）乙图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系，由乙图所示的实验现象可以得到的结论是： 。
（4）按照甲图的实验装置进行实验，发现随着通电时间的延长，玻璃管A、B中液面均逐渐上升，这表明在电阻和电流相同时， 越长，电阻产生的热量越多。
（5）生活中有很多用电器是根据电流的热效应制成的，请举一例： 。
（6）科学家们称超导现象是当代科学的“明珠”，我国已研制出常温下的超导体，在电炉丝、输电导线、保险丝中，适合用超导材料制作的是 。
23．（8分）在“测量小灯泡的电功率”实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，正常工作时的电阻约为12Ω。现有器材：电源（电压为6V，保持不变），电流表，电压表，开关、导线若干，另有两种规格的滑动变阻器可供选：R1（50Ω、2A）、R2（10Ω、1A）。
请完成下列问题：
（1）本次实验中应选择的滑动变阻器是 （选填“R1”或“R2”）；
（2）某同学连接成了如图甲所示的电路，该电路中存在一处连接错误，只要改接一根导线就可以使电路连接正确，请你把接错的那一根导线找出来打上“×”，再用笔画线代替导线画出正确的连接；
（3）电路正确连接后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示为 V；要测量小灯泡的额定功率，此时应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动；
（4）实验小组多次改变滑动变阻器滑片的位置，并根据实验数据画出了小灯泡的I﹣U关系图像如图丙所示。由图像可知：小灯泡的额定功率是 W；小灯泡的实际功率随实际电压的降低而 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（5）在电源电压未知的情况下，不用电压表，用如图丁所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻的阻值为R0，实验步骤如下，请补充完整：
① ；
②闭合开关S、S1，断开开关S2，滑动变阻器R的滑片P位置不动，记录下此时电流表的示数为I；
③小灯泡的额定功率的表达式为P额＝ 。
四、计算应用题（本大题共2个小题；第23小题6分，第24小题7分，共13分。解时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）
24．（6分）电热水壶上标示有下列数据表格，它装有1.6kg的50℃的温泉水。电热水壶正常工作7min后，在1标准大气压下的水被加热至沸腾。求：
[已知：c水＝4.2×103 J/（kg•℃）]
（1）水吸收的热量；
（2）电热水壶消耗的电能；
（3）电热水壶的效率。
25．（7分）如图所示，电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V 3.6W“字样且灯丝电阻保持不
变，当只闭合S、S1时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最右端时，电流表A的示数是1.8A．求：
（1）定值电阻R1的阻值；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值；
（3）小灯泡通电时消耗的最小电功率。
2022-2023学年河北省唐山市古冶区九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共12个小题；每小题3分，共36分。1～9小题为单选题，每小题只有一个选项符合题意；10～12小题为多选题，每小题有两个或两个以上选项符合题意，全选对的得3分。选对但不全的得2分，有错选或不选的不得分。）
1．（3分）下列数据最接近实际情况的是（ ）
A．教室里一盏日光灯正常工作电流约为2A
B．对人体的安全电压为36V
C．家用空调的功率约为100W
D．电视机正常工作5h约消耗1度电
【解答】解：A、教室内照明用的日光灯正常工作的功率为40W，电流为I＝＝≈0.18A，故A不符合实际；
B、经验证明，只有不高于36V的电压对人体才是安全的，故B不符合实际；
C、家用空调的功率约为1000W，故C不符合实际；
D、电视机功率在P＝200W＝0.2kW左右，工作5小时消耗的电能约W＝Pt＝0.2kW×5h＝1kW•h＝1度，故D符合实际。
故选：D。
2．（3分）下列说法正确的是（ ）
A．奥斯特发现电流周围存在磁场
B．法拉第发现了电流的热效应
C．焦耳发现磁能生电
D．瓦特发明了电灯
【解答】解：A、奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电现象和磁现象之间联系的人，所以A是正确的；
B、法拉第发现了电磁感应现象，所以B是错误的；
C、焦耳发现了焦耳定律，磁生电即电磁感应现象是法拉第发现的，所以C是错误的；
D、瓦特发明了蒸汽机，爱迪生发明了电灯，所以D是错误的。
故选：A。
3．（3分）学习了分子动理论之后，小明总结了很多生活中与分子动理论有关的现象，下列总结中不正确的是（ ）
A．“花气袭人知骤暖”说明分子的热运动与温度有关
B．人造木板黏结剂中的甲醛扩散到空气中造成环境污染
C．用透明胶带揭下纸上写错的字，是因为胶带与纸之间有相互的斥力
D．“破镜不能重圆”是分子间的距离太大，作用力变得十分微弱
【解答】解：A、花气袭人说明扩散现象很明显，这是因为分子运动更剧烈导致的，温度越高分子热运动越剧烈；故A正确。
B、一切分子都在不停地做无规则运动，故黏合剂中的甲醛也会扩散到空气中，从而造成环境污染；故B正确。
C、胶带揭下纸上的错字，因为胶带与纸之间有相互的引力作用；故C错误。
D、分子间距离越大，分子间作用力越小；当分子间的间距大于分子直径10倍时候，分子间的作用力已经微弱到几乎可以忽略。故D正确。
故选：C。
4．（3分）如图所示，甲、乙是两个演示实验的示意图，丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。下列说法正确的是（ ）
A．丙图所示的是做功冲程，其工作原理如甲图所示的实验
B．丙图所示的是压缩冲程，其工作原理如乙图所示的实验
C．丁图所示的是压缩冲程，其工作原理如甲图所示的实验
D．丁图所示的是做功冲程，其工作原理如乙图所示的实验
【解答】解：
由图甲，用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。是将机械能转化为内能的过程。
由图乙，对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能。
由图丙，气门都关闭，活塞向上运动，所以是汽油机的压缩冲程，机械能转化为内能；
由图丁，气门都关闭，活塞向下运动，所以是汽油机的做功冲程，内能转化为机械能。
综上所述，丙图所示的是压缩冲程，其工作原理如图甲所示的实验；丁图所示的是做功冲程，其工作原理如乙图所示的实验。只有选项D说法正确。
故选：D。
5．（3分）如图甲所示，用规格相同的两试管分别装上质量相同的煤油和水，隔着石棉网同时对两试管加热，煤油和水每秒吸收的热量相同，如图乙中的图线反映了该实验情况。由图乙可知（ ）
A．煤油的比热容比水的比热容大
B．加热相同时间，水吸收的热量多
C．加热相同时间，煤油的温度升高得少
D．升高相同的温度，水需加热较长的时间
【解答】解：
A、煤油和水的质量相同，在吸热相同时（即加热时间相同），由图象可知，煤油升高的温度较高，根据Q＝cmΔt可知，煤油的比热容小，故A错误；
B、加热相同时间，酒精灯放出的热量相同，故两液体吸收的热量相同，故B错误；
C、由图象可知，加热相同时间，煤油的温度升高得多，故C错误；
D、由图象可知，升高相同的温度，水需加热较长的时间，故D正确。
故选：D。
6．（3分）现在的道路两旁安装了很多太阳能路灯，晴天时太阳能电池板给铅酸蓄电池充电，黑夜时铅酸蓄电池让路灯发光，如图所示为铅酸蓄电池充电的电路，则下列说法错误的是（ ）
A．太阳能电池板能将太阳能转化为电能
B．太阳能电池板给铅酸蓄电池充电时，铅酸蓄电池将化学能转化为电能
C．黑夜时，铅酸蓄电池让路灯发光，铅酸蓄电池相当于电路中的电源
D．黑夜时，铅酸蓄电池让路灯发光，铅酸蓄电池将化学能转化为电能
【解答】解：A、太阳能电池板能将太阳能转化为电能，故A正确；
B、太阳能电池板给铅酸蓄电池充电时，铅酸蓄电池将电能转化为化学能，故B错误；
CD、铅酸蓄电池让路灯发光，铅酸蓄电池将化学能转化为电能，相当于电路中的电源，故CD正确；
故选：B。
7．（3分）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．空气开关“跳闸”的原因，一定是发生了短路
B．空气开关“跳闸”后，可立即合上
C．站在地上的人不小心接触了火线，漏电保护器会迅速断开，保护人身安全
D．使用试电笔辨别零线和火线时，手不能接触笔尾金属体
【解答】解：
A、家庭电路中的空气开关跳闸，原因有两个，短路或用电器的总电功率过大，故A错误；
B、因为电路有短路或漏电现象，空气开关才跳闸，所以应先检修，检查没有问题后再使空气开关复位，故B错误；
C、当有人触电时，会有一部分电流经火线、人体流入大地，此时火线和零线中的电流大小不同，漏电保护器能检测出“漏电了”，从而迅速切断电路，起到保护作用，故C正确；
D、使用试电笔时，笔尖接触要检测的导线，手接触笔尾金属体，才能在接触火线时氖管发光，接触零线时氖管不发光，故D错误。
故选：C。
8．（3分）下列关于信息传递的说法，正确的是（ ）
A．声、光和电磁波都能传递信息
B．无论何种信息的传递都需要介质
C．固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息
D．微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都是利用无线电波传递信息
【解答】解：A、声、光和电磁波中，声能传递信息，光和电磁波也能传递信息。符合题意。
B、利用电磁波传递的信息是不需要介质的。不合题意。
C、固定电话利用电流传递信息的，移动电话、广播和电视是利用电磁波传递信息的。不合题意。
D、微波通信、卫星通信是利用无线电波传递信息，光纤通信是利用激光传递信息不是无线电波；网络通信是利用导线、光纤和微波，不都是利用无线电波。不合题意。
故选：A。
9．（3分）在如图所示的自动控制电路中，当开关闭合时，工作电路的情况是（ ）
A．灯亮，电动机不转，电铃响
B．灯亮，电动机转动，电铃响
C．灯不亮，电动机转动，电铃响
D．灯不亮，电动机不转动，电铃响
【解答】解：如图，左侧为控制电路，当开关S闭合时，电磁铁具有磁性，向下吸引衔铁，使上端触点断开，下端触点接通，故灯不亮、电动机不转动，电铃响。对照选项可知D符合题意。
故选：D。
（多选）10．（3分）小红梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识，她归纳整理如下，其中正确的有（ ）
A．磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在
B．磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
C．磁感线是铁屑组成的
D．地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近
【解答】解：
A、磁场看不见摸不着，但可以借助小磁针感知它的存在，这是典型的转换法，故A正确；
B、磁感线是不存在的，是为了研究方便而假想的一些有方向的曲线，故B错误；
C、磁感线是不存在的，磁感线是铁屑组成的说法错误，故C错误；
D、地球是一个巨大的磁体，地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，故地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近，故D正确。
故选：AD。
（多选）11．（3分）关于滑动变阻器在不同实验中的作用，下列说法正确的是（ ）
A．在“探究电流与电压的关系”实验中的主要作用是：改变定值电阻两端的电压
B．在“探究电流与电阻的关系”的实验中的主要作用是：保持电阻两端的电压不变
C．在“测量定值电阻的阻值”的实验中主要作用是：多次测量求平均值减小实验误差
D．在“测量小灯泡的电功率”的实验中主要作用是：测量小灯泡在不同电压下的电功率，进而多次测量取平均值减小实验误差
【解答】解：A、在“探究电流与电压的关系时”需保持电阻不变，改变灯泡两端的电压，而滑动变阻器可以起到改变灯泡两端电压的作用，故A正确；
B、在“探究电流与电阻的关系时”，需保持电压不变，改变电阻的大小，由于电阻的改变，需调节滑片的位置，保持电阻两端的电压不变，故B正确；
C、在“测定定值电阻的阻值时”，移动滑片，为了多次测量取平均值减小实验误差，故C正确；
D、在“测定小灯泡电功率时”移动滑片，测量小灯泡在不同发光情况下的电功率，是为了获得普遍的规律，故D错误。
故选：ABC。
（多选）12．（3分）如图所示，电源电压不变，三个电阻均为定值电阻，先闭合开关S1，再闭合开关S2，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V2测量的是电阻R3两端的电压
B．只闭合开关S1时，电压表V2与V1示数之差与电流表示数的比值等于R1
C．再闭合开关S2后，电路的总功率变大
D．电压表V2示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值等于R3
【解答】解：A、闭合开关S1时，三个电阻串联，电压表V1测量的是电阻R2两端的电压；电压表V2测量的是电阻R1、R2的总电压，故A错误；
B、闭合开关S1时，三个电阻串联，电压表V1测量的是电阻R2两端的电压；电压表V2测量的是电阻R1、R2的总电压；
电压表V2与V1示数之差就是R1两端的电压U1，串联电路电流处处相等，电流表的示数就是R1的电流，根据R＝可知，它们的比值就是R1的电阻，故B正确；
C、开关S2也闭合时，R1被局部短路，电路中的电流变大，总电压不变，根据公式P＝UI可知，功率变大，故C正确。
D、电压表V2测量的是电阻R1、R2的总电压，三个电阻电压之和为电源电压，电源电压恒定不变，故电压表V2的变化量就是电阻R3电压变化量；电流表A的变化量是R3的电流变化量；根据R＝可知，二者的比值就是R3的电阻，故D正确。
故选：BCD。
二、填空及简答题（本大题共6个小题；每空1分，共21分）
13．（3分）用如图的装置演示气体扩散现象，其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一瓶装有空气。为了有力地证明气体发生扩散，装空气的应是 A （选填“A”或“B”）瓶。扩散现象说明气体分子 在不停地做无规则运动 。若实验温度分别为①1℃、②14℃、③20℃、④30℃。则在 ① 温度下（填序号）气体扩散最慢。
【解答】解：二氧化氮的密度大于空气的密度，如果把二氧化氮气体放到上方的话，由于自身密度大的缘故，二氧化氮分子也会下沉到下方的空气瓶子中去，就不能说明分子在不停地做无规则运动，因此要把密度小的空气瓶子放到上方，把二氧化氮放在下方；
做此实验时，两个集气瓶位置不能颠倒，否则上方密度大的气体会因重力的作用同样进入下端的瓶中；
将两个瓶口对在一起，二氧化氮气体分子会向空气中运动，所以下面瓶内的气体颜色会变淡，上瓶内的气体颜色会变红；
分子无规则运动的速度与温度有关，而且温度越高，运动速度越快，实验温度在1℃时气体扩散最慢。
故答案为：A；在不停地做无规则运动；①。
14．（4分）人们把用丝绸摩擦过的有机玻璃棒所带的电荷叫做 正 电荷，当该玻璃棒靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒时，它们会相互 吸引 。现有甲、乙、丙三个轻质小球，任意两个靠近均相互吸引。已知甲带正电，则乙球不可能 带正电 ；若丙球能吸引不带电的轻小物体，则乙球一定 不带电 （选填“带正电”、“带负电”或“不带电”）。
【解答】解：用丝绸摩擦过的有机玻璃棒所带的电荷叫做正电荷，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，当该玻璃棒靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒时，它们会相互吸引；
甲、乙、丙三个轻质小球，任意两个靠近均相互吸引。甲、乙接触时，甲带正电，则乙带负电或为不带电的轻小物体，因此乙不可能带正电。
若丙球能吸引不带电的轻小物体，则丙一定为带电体；
甲丙靠近时相互吸引，则甲丙带异种电荷，即丙带负电；
综上分析，甲乙相互吸引，乙丙相互吸引，乙球一定不带电。
故答案为：正；吸引；带正电；不带电。
15．（5分）太阳能清洁无污染，是人类能源的宝库。太阳能属于 一次 （选填“一次”或“二次”）能源。太阳能是在太阳内部氢原子核发生 聚变 （选填“裂变”或“聚变”）释放出的能。核电站所用的核燃料属于 不可再生 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，在反应堆中，核燃料发生 裂变 （选填“裂变”或“聚变”）释放出大量的核能，若某核电站四台机组年发电总量约为3×1010kW•h，这些电能相当于完全燃烧 3.6×109 kg的烟煤释放出的热量。（烟煤的热值为3×107J/kg）
【解答】解：太阳能属于直接从自然界获得的能源，叫做一次能源；
在太阳内部时刻发生由“氢”聚变成“氦”的原子核反应，即核聚变，不停地释放出巨大的能量；
由于发生核反应的铀在短时间内不能形成，是不可再生能源，所以核电站所用的核燃料属于不可再生能源；
由于核裂变是可控的，故核电站中的核反应堆就是通过核裂变过程中释放核能带动发电机发电的；
四台机组年发电总量W＝3×1010kW•h，与燃料完全燃烧放出的热量Q放相同，即Q放＝W，
根据Q放＝mq可得：
m＝＝＝3.6×109kg
故答案为：一次；聚变；不可再生；裂变；3.6×109。
16．（2分）如图所示，当S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数比为U甲：U乙＝5：3；当S断开，甲、乙两表为电流表时，两表示数比为I甲：I乙＝ 2：5 ，此时R1和R2消耗的功率之比P甲：P乙＝ 3：2 。
【解答】解：（1）当S闭合，甲、乙两表是电压表时（如下图），两个电阻串联，电压表甲测总电压，电压表乙测量的是R2两端的电压，
则：U：U2＝U甲：U乙＝5：3；
根据U＝U1+U2可知：
U1：U2＝2：3；
由于串联电路中电流处处相等，根据R＝可知：
R1：R2＝U1：U2＝2：3；
（2）当S断开，甲、乙两表是电流表时（如图）R1和R2并联，M为分流点，N为合流点，
根据P＝可知：
P甲：P乙＝R2：R1＝3：2；
根据I＝可知：
I1：I2＝R2：R1＝3：2；
又因为电流表甲测量的是R2中的电流，电流表乙测量的是干路的电流，
∴I甲：I乙＝I2：I＝2：5。
故答案为：2：5，3：2。
17．（4分）如图所示的实验中，闭合开关后，支架上原先静止的轻质铝管ab会朝某个方向运动，这表明磁场对通电导体会产生 力 的作用，改变磁场方向或者改变 电流 方向，可以使铝管ab运动的方向发生改变。 电动机 （选填“电动机”或“发电机”）就是根据这个原理制成的，其能量转化方式为 电能转化为机械能和内能 。
【解答】解：开关断开时，导体没有电流，导体不运动，说明磁场对导体没有力的作用；开关闭合后，导体中有电流通过，导体运动起来，说明通电导体在磁场中受到力的作用。改变磁场的方向或者电流的方向，可以使原先静止的铝管开始运动的方向发生改变；
电动机是根据这个原理制成的，电动机工作时，电能主要转化为机械能，少部分电能转化为内能。
故答案为：力；电流；电动机；电能转化为机械能和内能。
18．（3分）小明家中一周前、后电能表示数如图所示，小明家所在地区每度电的电费是0.5元，则本周小明家应付电费 20 元。1度电可使一盏“220V 20W”的灯正常工作 50 h；这盏灯正常工作10h，电能表的铝盘转 120 转。
【解答】解：
（1）小明家这周共消耗的电能：
W＝781.5kW•h﹣741.5kW•h＝40kW•h，
他家1周需要付的电费：
40kW•h×0.5元/kW•h＝20元；
（2）1度＝1kW•h，由P＝可得供灯正常工作时间：
t＝＝＝50h；
（3）该灯正常工作10h消耗的电能：
W″＝Pt＝20×10﹣3kW×10h＝0.2kW•h，
电能表的铝盘转数：
n＝600r/（kW•h）×0.2kW•h＝120r。
故答案为：20；50；120。
三、作图与实验探究题（本大题共4个小题；第19小题6分，第20小题、第21小题、第22小题每小题3分，共30分）
19．（3分）根据图中通电螺线管的N极，标出磁感线方向、小磁针N极，并在括号内标出电源的正、负极。
【解答】解：螺线管的左端为N极，右端为S极，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，所以可以确定螺线管周围磁场的方向是向右的；
螺线管的左端为N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的左端为N极；
螺线管的左端为N极，利用安培定则可以确定螺线管中电流是从螺线管的右端流入左端流出，所以电源的右端为正极，左端为负极。
如下图所示：
20．（3分）请将如图所示的电路补画完整：在图中①和②的缺口处分别画出开关或灯泡的电路符号，并把③处的三孔插座连入电路。
【解答】解：如图：
21．（8分）小明学习电和磁的相关知识时，完成了下列两个实验。
（一）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B，设计了如图甲所示的电路。
（1）图中A、B串联的目的是 控制两电磁铁中的电流相同 。
（2）闭合开关后，分析图中的现象，得出的结论是： 电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强 。
（3）B铁钉的钉尖是 S 极。若让B铁钉再多吸一些大头针，滑动变阻器的滑片应向 左 端移动。（选填“左”或“右”）
（二）小明用如图乙所示的实验装置“探究产生感应电流的条件”。
（1）实验中，通过观察 电流计指针是否偏转 来判断电路中是否有感应电流。
（2）闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁铁，电路中 有 （选填“有”或“无”）感应电流。
（3）在仪器和电路连接都完好的情况下，小明发现实验现象不太明显，请你提出一条改进措施： 将导体ab换成多匝线圈 。
（4）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。
【解答】解：（一）（1）探究电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数的关系时，采用控制变量法，控制一个变量不变，研究磁性强弱和另一个变量的关系；图中将两电磁铁串联，是为了使流经它们的电流相同，这样才能比较电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系；
（2）图中电流相同、铁芯相同，线圈匝数不同、磁性强弱不同，因此可得出结论：电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数有关，在其他条件相同时，线圈匝数越多，磁性越强；
（3）根据电流从下端外侧流入电磁铁，则上端为N，铁钉尖为S极，向左端移动滑动变阻器的滑片可使电路中的电流增大，电磁铁磁性增强，从而吸引更多的大头针；
（二）（1）实验时，通过观察电流计的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流；
（2）磁铁左右水平运动，以磁铁为参照物，导线就是水平运动的，做的是切割磁感线的运动，所以就会产生感应电流。
（3）我们可以将导体ab换成多匝线圈来增大感应电流（或使用磁性更强的磁铁），实验现象更明显；
（4）结论：闭合电路的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；电磁感应现象中，消耗了机械能，得到了电能；此时的导体ab相当于电源。
故答案为：（一）（1）控制两电磁铁中的电流相同；（2）电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；（3）S；左。
（二）（1）电流计指针是否偏转；（2）有；（3）将导体ab换成多匝线圈；（4）切割磁感线运动。
22．（8分）小明同学在“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置，请仔细观察甲、乙两图，回答下列问题：
（1）实验中通过观察两个U形管中 液面高度 的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
（2）甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 电阻 的关系，由甲图所示的实验现象可以得到的结论是： 在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过电阻产生的热量越多 。
（3）乙图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 电流 的关系，由乙图所示的实验现象可以得到的结论是： 在电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过电阻产生的热量越多 。
（4）按照甲图的实验装置进行实验，发现随着通电时间的延长，玻璃管A、B中液面均逐渐上升，这表明在电阻和电流相同时， 通电时间 越长，电阻产生的热量越多。
（5）生活中有很多用电器是根据电流的热效应制成的，请举一例： 电饭锅 。
（6）科学家们称超导现象是当代科学的“明珠”，我国已研制出常温下的超导体，在电炉丝、输电导线、保险丝中，适合用超导材料制作的是 输电导线 。
【解答】解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；
（2）如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系：在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过电阻产生的热量越多；
（3）图乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，
根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右＝I左，
两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右＝I内+I外，
所以，I左＞I内，烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电流的关系：在电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过电阻产生的热量越多；
（4）按照图甲的实验装置进行实验，发现随着通电时间的延长，玻璃管A、B中液面均逐渐上升，这表明在电阻和电流相同时，通电时间越长，电流通过电阻产生的热量越多；
（5）生活中的电饭锅、电壶等用电器都是利用该效应工作的；
（6）电炉丝需要将电能转化为内能，电阻为零无法将电能转化为内能；保险丝是利用电流的热效应，当电流过大时，自动熔断来保护电路的，电阻为零无法将电能转化为内能，无法熔断；根据焦耳定律Q＝I2Rt，可知，远距离输电，当电阻为零时，可使导线损耗为零，便可提高传输效率。
故答案为：（1）液面高度；（2）电阻；在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过电阻产生的热量越多；（3）电流；在电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过电阻产生的热量越多；（4）通电时间；（5）电饭锅；（6）输电导线。
23．（8分）在“测量小灯泡的电功率”实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，正常工作时的电阻约为12Ω。现有器材：电源（电压为6V，保持不变），电流表，电压表，开关、导线若干，另有两种规格的滑动变阻器可供选：R1（50Ω、2A）、R2（10Ω、1A）。
请完成下列问题：
（1）本次实验中应选择的滑动变阻器是 R1 （选填“R1”或“R2”）；
（2）某同学连接成了如图甲所示的电路，该电路中存在一处连接错误，只要改接一根导线就可以使电路连接正确，请你把接错的那一根导线找出来打上“×”，再用笔画线代替导线画出正确的连接；
（3）电路正确连接后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示为 1.2 V；要测量小灯泡的额定功率，此时应将滑片P向 A （选填“A”或“B”）端移动；
（4）实验小组多次改变滑动变阻器滑片的位置，并根据实验数据画出了小灯泡的I﹣U关系图像如图丙所示。由图像可知：小灯泡的额定功率是 0.5 W；小灯泡的实际功率随实际电压的降低而 减小 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（5）在电源电压未知的情况下，不用电压表，用如图丁所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻的阻值为R0，实验步骤如下，请补充完整：
① 闭合开关S、S2，断开S1，调节滑动变阻器R的滑片P使电流表示数为I额 ；
②闭合开关S、S1，断开开关S2，滑动变阻器R的滑片P位置不动，记录下此时电流表的示数为I；
③小灯泡的额定功率的表达式为P额＝ （I﹣I额）R0I额 。
【解答】解：（1）当灯泡正常发光时，电流大约为：I＝＝≈0.2A，滑动变阻器的阻值：R滑＝＝＝17.5Ω，R2最大阻值太小，所以应选择R1；
（2）电流表串联在电路中，电压表并联在电阻两端，如下所示
；
（3）由图乙知电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.2V，小于小灯泡的额定电压，要使灯泡正常发光，灯两端的电压应该等于灯泡的额定电压，所以，应增加灯两端的电压减小滑动变阻器两端的电压，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A端移到合适位置，读出电流表示数，即可算出小灯泡的额定功率；
（4）由U﹣I图象可知，当U额＝2.5V时，I额＝0.2A，所以小灯泡的额电功率P额＝U额I额＝2.5V×0.2A＝0.5W；
在该过程中，灯泡中的电压越小，电流越小，由P＝UI知小灯泡的实际功率随实际电压的降低而减小。
（5）实验步骤：
①闭合开关S、S2，断开S1，调节滑动变阻器R的滑片P使电流表示数为I额；
②闭合开关S、S1，断开S2，滑动变阻器R的滑片保持不动，记下此时电流表的示数为I；
③在①中，灯泡与定值电阻并联，电流表测灯泡的电流，调节滑动变阻器R的滑片P使电流表示数为I额，此时灯泡正常发光；
在②中，灯泡与定值电阻并联，电流表测干路电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，通过定值电阻R0的电流为：I0＝I﹣I额，
由欧姆定律的变形公式，定值电阻R0的电压为：U0＝I0R0＝（I﹣I额）R0，
根据并联电路电压的规律，灯泡两端的电压等于定值电阻的电压，即U额＝U0＝（I﹣I额）R0，
所以灯泡的额定电压功率为：
P额＝U额I额＝（I﹣I额）R0I额。
故答案为：（1）R1；（2）见解答图；（3）1.2；A；（4）0.5；减小；（5）①闭合开关S、S2，断开S1，调节滑动变阻器R的滑片P使电流表示数为I额；③（I﹣I额）R0I额。
四、计算应用题（本大题共2个小题；第23小题6分，第24小题7分，共13分。解时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）
24．（6分）电热水壶上标示有下列数据表格，它装有1.6kg的50℃的温泉水。电热水壶正常工作7min后，在1标准大气压下的水被加热至沸腾。求：
[已知：c水＝4.2×103 J/（kg•℃）]
（1）水吸收的热量；
（2）电热水壶消耗的电能；
（3）电热水壶的效率。
【解答】解：（1）水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）
＝4.2×103J/（kg•℃）×1.6kg×（100℃﹣50℃）
＝3.36×105J；
（2）因为电热水壶正常工作，所以P＝1000W，
电热水壶工作的时间：
t＝7min＝7×60s＝420s，
消耗的电能：
W＝Pt＝1000W×420s＝4.2×105J；
（3）电热水壶的效率：
η＝×100%＝×100%＝80%。
答：（1）水吸收的热量为3.36×105J；
（2）电热水壶消耗的电能为4.2×105J；
（3）电热水壶的效率为80%。
25．（7分）如图所示，电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V 3.6W“字样且灯丝电阻保持不
变，当只闭合S、S1时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最右端时，电流表A的示数是1.8A．求：
（1）定值电阻R1的阻值；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值；
（3）小灯泡通电时消耗的最小电功率。
【解答】解：
（1）由图可知，只闭合S、S1时，L与R1串联，
小灯泡正常发光，由串联电路电流特点和P＝UI可得电路中电流：
I＝I1＝IL＝＝＝0.6A，
由串联电路的电压特点知，R1两端电压：
U1＝U﹣U额＝12V﹣6V＝6V，
所以R1的阻值：R1＝＝＝10Ω；
（2）由图可知，当所有开关都闭合时，R1和R2并联，电流表测干路电流，滑片在最右端，其连入阻值最大，
通过R1的电流：I1＝＝＝1.2A，
通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝1.8A﹣1.2A＝0.6A，
所以R2的最大阻值：R2＝＝＝20Ω；
（3）串联电路有分压的特点，且R1＜R2，所以当S、S2闭合且滑片在右端时，灯泡和变阻器R2的最大阻值串联，此时灯泡分得电压最小，灯泡消耗的电功率最小，
灯泡的电阻：RL＝＝＝10Ω，
电路中的最小电流：I′＝＝＝0.4A，
所以灯泡通电消耗的最小电功率：
P最小＝I′2RL＝（0.4A）2×10Ω＝1.6W。
答：（1）定值电阻R1的阻值为10Ω；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω；
（3）小灯泡通电时消耗的最小电功率为1.6W。
额定容积 （ L ）
2
额定功率 （ kW ）
1
额定电压 （ V ）
220
净重 （ kg ）
25
额定容积 （ L ）
2
额定功率 （ kW ）
1
额定电压 （ V ）
220
净重 （ kg ）
25