2022-2023学年湖南省岳阳市岳阳县九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2022-2023学年湖南省岳阳市岳阳县九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共20页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列现象中与分子热运动有关的是( )
A. 余音绕梁B. 尘土飞扬C. 桂花飘香D. 大雪纷飞
2.以下描述中的“发热”现象，其改变内能的方式与其他三个不同的是( )
A. 锯木头锯条发热B. 阳光下路面发热
C. 铁丝反复弯折后发热D. 搓手时手掌发热
3.关于四冲程内燃机，下列说法正确的是( )
A. 汽油机和柴油机都是内燃机，吸入汽缸的物质相同
B. 汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
C. 燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值迅速减小
D. 压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能
4.关于燃料及其热值，下列说法中正确的是( )
A. 没有燃烧的燃料，热值等于零B. 燃料完全燃烧时，它的热值最大
C. 燃料的热值与质量和燃烧状态无关D. 燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
5.用塑料梳子梳头发时，头发容易被梳子“粘”着。下列现象中“粘”的原因与其相同的是( )
A. 两个铅柱底面削平挤压后能“粘”在一起
B. 黑板刷可以“粘”在磁性黑板上
C. 在干燥的天气里，化纤布料的衣服容易“粘”在身上
D. 用硬纸片盖住装满水的玻璃杯倒置后，纸片“粘”在杯口上
6.2020年10月，《自然》杂志报道了一种可以在15℃下实现超导的新材料，向创造没有电阻的高效电力系统迈出了重要一步。超导材料可以应用在( )
A. 电热毯B. 电动汽车动力系统C. 电热水壶D. 充电暖手宝
7.医院入口处的扫码测温系统工作时，扫码为绿码，开关S1闭合；测温正常，开关S2闭合，只有扫码为绿码且测温正常，系统才会启动电动机打开闸门放行，下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
8.下列属于防止电流热效应产生危害的实例是( )
A. 家里使用电热水壶烧水B. 利用电视机后盖的小孔散热
C. 家里使用电饭锅煮饭D. 小佳妈妈使用电熨斗熨衣服
9.2014年2月4日，英国《镜报》报道，美国一名14岁的少女把手机装在裤后口袋里，不慎将手机压坏，导致手机起火．女孩因烧伤被送医院，幸无大碍．下列对手机起火原因的分析，正确的是( )
A. 压力使手机变形，导致电路断路B. 压力使手机变形，导致电路短路
C. 手机在口袋里受热膨胀D. 口袋里温度太高，导致手机塑料件燃烧
10.一只电阻两端的电压由3V增大到4V时，通过该电阻的电流增加了0.25A，则该电阻消耗的电功率增加了( )
A. 0.25WB. 1.75WC. 0.75WD. 1W
11.如图所示，能够说明发电机工作原理的实验装置是( )
A. B.
C. D.
12.如图，电源电压不变，定值电阻R1=20Ω，小灯泡L标有“8V 4W”字样(灯丝电阻不变)，电流表量程为0∼3A。当只闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从b端滑动到某一位置时，变阻器连入电路中的阻值减小了16Ω，电流表示数增大了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，都正确且无漏选的一组是( )
①电源电压为12V ②R2的最大阻值为24Ω
③开关都闭合时，R2的最大功率为28.8W
④在电流表有示数的情况下，电路消耗的总功率最小值为3.6W
A. ①②B. ①②④C. ①③④D. ①②③④
二、填空题：本大题共4小题，共16分。
13.在一杯水中滴入红墨水，静置一段时间后发现整杯水变红，此现象说明分子在______。将两块表面干净的铅块压紧后，即使在铅块下面挂了物体也不会将它们拉开(如图所示)，这说明分子间存在______(选填“引力”或“斥力”)。
14.避雷针能让建筑物避免雷击。当云层电荷较多时，避雷针与云层之间的空气被击穿，使带电云层通过空气与避雷针、导线和大地相连形成通路，此时空气是______体；若云层带正电，则电流的方向是______(选填“从云层到大地”或“从大地到云层”)。
15.如图所示电路中，电源电压恒定，滑动变阻器R2的滑片滑到a端时，电阻R1消耗的功率为7.2W；滑到b端时，电阻R1消耗的功率为0.8W，此时电压表示数为4V.则电源电压为______V，滑片在b端时电流表的示数为______A。
16.小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后。绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。
(1)已知该电路电源电压为6伏，指示灯L工作时的阻值为5欧，滑动变阻器接入电路的阻值为10欧，线圈阻值不计。闭合开关后，线圈吸住铁柱时，指示灯的功率为______瓦。
(2)若电源电压下降，栏杆不能抬起。除了更换电池外，请你再写出一种能使栏杆正常抬起的方法。______。
三、作图题：本大题共2小题，共6分。
17.请根据如图所示的实物电路，在虚线框内画出对应的电路图。
18.如图所示，请根据通电螺线管的N、S极判断磁感线的方向并标在虚线上；判断电源的“+”、“-”极并标明在括号内。
四、实验探究题：本大题共3小题，共24分。
19.扬扬同学在做“研究影响物质吸热多少的因素”的实验时，得到如下的数据表：
(1)本实验中吸收热量的多少是通过______ 来确定的。
(2)分析第1、3两次实验的数据，可归纳得出的结论是：相等质量的______ 物质，升高相同的温度，吸收的热量是______ 的。(均选填“相同”或“不同”)
(3)分析第______ 两次实验的数据，可归纳得出的结论是：质量相同的同种物质，升高的温度越多，吸收的热量就越多。
20.为测量一定值电阻的阻值，某实验小组选用的实验器材有：待测电阻Rx、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
(2)某次测量时，电压表示数为2.5V，电流表指针位置如图乙所示，则电流表示数为______ A，本次测得Rx的阻值为______ Ω。
(3)他们又对实验进行了拓展，利用电源(电压未知且恒定不变)、阻值已知为R0的定值电阻、电压表、开关等器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了Rx的阻值。请你完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，断开S2，读出电压表的示数为U1；
②______ ，读出电压表的示数为U2；
③待测电阻的阻值Rx=______ 。(用已知量和测得量的字母表示)
21.小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。两瓶煤油中温度计可以显示煤油的温度。
(1)小红问小明：“打开水龙头就可以得到水，干嘛不用水代替煤油？”对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为最合理的是______ 。
A.因为煤油有颜色便于观察
B.因为煤油有比较大的热值
C.因为煤油有比较小的密度
D.因为煤油有比较小的比热容
(2)实验中，小明和小红发现烧瓶B中温度计的示数升高得快。这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越______ ，产生的热量越多。
(3)小红把实验装置做了一些改动：在相同的烧瓶A、B中装满煤油，用细玻璃管代替温度计做实验，当煤油温度上升时，会看到细玻璃管内的液面明显上升。下列实验中也用到这种思想和方法的是______ 。
A.将不同的电阻丝分别接到同一电路中，通过比较电流的大小来比较电阻的大小
B.将乒乓球靠近发声的音叉，通过乒乓球被弹开显示音叉在振动
C.让不同的纸团从相同高度同时下落，通过落地的先后判断运动的快慢
D.将小铁屑均匀洒在磁体周围，通过观察铁屑的分布情况来认识磁场的分布情况
五、计算题：本大题共2小题，共18分。
22.某居民家安装了一台电热水器，某铭牌标示如表所示。加满20℃的水后加热至70℃，已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，干木材的热值q=1.2×107J/kg。
(1)水需要吸收多少热量？
(2)电热水器正常工作时至少需要多长时间？
(3)如果用干木材替代电热水器烧水，效率为14%，需要多少干木材？
23.如图甲、乙是某物理兴趣小组，设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中，测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数用来反映被测试者的成绩。
电源电压恒为6V，电压表量程0∼3V，电流表量程0∼0.6A，滑动变阻器R1标有“15Ω1A”，滑片P每移动1cm，R1的电阻变化0.5Ω，定值电阻R2=20Ω。求：
(1)当滑片P位于最左端时，电流表的示数。
(2)某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时电压表的示数。
(3)若既能保证电路各元件的安全，又能使滑片P移动到最右端，则选取R2时，其阻值不能小于多少？
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：
A、“余音绕梁”是指声音遇到“梁”、“墙”等障碍物，从而反射回来，是回声现象，故A不符合题意；
B、飘在空中的尘埃是固体小颗粒，比分子要大得多，是由很多分子组成的。扫地时尘土飞扬，是固体小颗粒的运动，不是分子的运动，故B不符合题意；
C、桂花飘香，是扩散现象，是分子运动的结果，故C符合题意。
D、大雪纷飞是固态的雪花在空气的运动，属于机械运动，故D不符合题意。
故选：C。
分子运动是肉眼看不见的运动，机械运动是宏观上物体的运动。
本题主要考查学生对：机械运动和分子运动的区别和联系及回声现象的了解和掌握，是一道基础题。
2.【答案】B
【解析】解：A、用锯条锯木头时锯条发热，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能；
B、阳光下路面发热，路面从阳光中吸收热量，是通过热传递的方式改变物体的内能；
C、反复弯折铁丝时，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能；
D、搓手时手掌发热，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能；
综上分析可知，改变内能的方式与其他三个不同的是B。
故选：B。
改变物体内能的方式有两种：一是做功，二是热传递，做功是能量的转化过程，热传递是能量的转移过程。
做功和热传递都可以改变物体的内能，二者是等效的，但其实质不同，前者是能量的转化，后者是能量的转移。
3.【答案】D
【解析】解：
A、柴油机和汽油机都属于内燃机，工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气，故A错误；
B、汽油机是通过火花塞点火的，而柴油机是通过压燃式点火的，故B错误；
C、燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值保持不变，故C错误；
D、压缩冲程中，活塞压缩气体，对气体做功，气体的内能变大，故D正确。
故选：D。
此题考查的是我们对于热机有关的物理概念或规律的认识，属于基础题。
4.【答案】C
【解析】解：(1)热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，与燃料是否完全燃烧无关，与产生的热量无关，故AB错误、C正确；
(2)由Q放=mq可知，燃料燃烧放出的热量，与燃料的质量、热值和是否完全燃烧有关，与燃烧的温度无关，故D错误。
故选：C。
(1)某种燃料完全燃烧放出的热量和质量的比值叫热值；热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关；
(2)根据Q放=mq分析燃料燃烧放出热量多少的影响因素。
本题主要考查的是学生对燃料热值是燃料特性的理解和掌握，常见题目。
5.【答案】C
【解析】解：用塑料梳子梳头发时，头发容易被梳子“粘”起，这是摩擦起电现象。
A、两个铅柱底面削平挤压后能粘在一起，这是分子引力作用的结果，故A不符合题意；
B、黑板擦“粘”在磁性黑板上，由于静摩擦力与重力平衡，故B不符合题意；
C、在干燥的天气里，化纤布料的衣服容易“粘”在身上，这是摩擦起电现象(化纤布料的衣服与人体摩擦)，故C符合题意；
D、用硬纸片盖住装满水的玻璃杯，倒置后，在大气压的作用下纸片“粘”在杯口上，故D不符合题意；
故选：C。
(1)组成物质的分子之间有吸引力；
(2)摩擦起电现象生活中很常见，晚上睡觉前脱衣服时有火花，衣服上易粘有灰尘，梳子梳头发，头发随梳子飘起来；
(3)我们周围存在大气压，空气内部向各个方向都有压强。
此题考查了摩擦起电现象、大气压的存在、分子作用力，一个“粘”字，包含不同的物理规律，要注意区分。
6.【答案】B
【解析】解：
ACD、超导体电阻为零欧姆，电流流过超导体时，不会发热，ACD都是利用的电流的热效应工作的，故ACD错误；
B、超导体在通电过程中，电能没有损失，因此可以用超导体制作汽车动力系统的线圈，故B正确。
故选：B。
超导体的电阻为零，电流流过超导体时不会产生热，所以电能无法转化为内能；超导体的电阻为零，也就避免了内能的损耗，适合做输电导线和电机的线圈。
本题考查超导体的特点及应用，体现了物理服务于社会的课标理念，解答本题的关键是超导体是零电阻，所有利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作。
7.【答案】D
【解析】解：
由题知，只有当扫码为绿码、体温在正常范围都满足时，系统才会启动电动机打开闸门，当扫码不为绿码，或体温不正常时，闸门就不会打开，这说明两个开关是相互影响的，所以两个开关是串联的，A图两开关并联，B图当两开关都闭合时，发生电源短路，这是不允许的，C图当开关S2闭合时，发生电源短路，这是不允许的，由此可知只有D图符合题意。
故选：D。
由题意可知，只有当绿码、体温在正常范围都满足时，系统才会启动电动机打开闸门，说明开关S1、S2相互影响、不能独立工作即为串联，据此进行解答。
本题考查了电路的设计，正确分析两开关的连接方式是关键。
8.【答案】B
【解析】解：A、使用电热水壶烧水，将电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故A不符合题意；
B、电视机的后盖有很多孔，是为了防止电热产生危害，故B符合题意；
C、家里使用电饭锅煮饭，消耗电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故C不符合题意；
D、小佳妈妈使用电熨斗熨衣服，将电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故D不符合题意。
故选：B。
当导体中有电流时，导体会发热，这种现象叫做电流的热效应，此时消耗电能转化为内能。生活中，有时候可以利用电流的热效应，例如各种电热器；有时候，需要防止电流的热效应带来的危害。
本题考查了电流的热效应的应用，及防止由于电流热效应带来的危害，属于基础题目。
9.【答案】B
【解析】解：
A、断路是指电路中某处断开，电路中无电流，所以不会导致手机起火，故A不正确；
B、电路发生短路是因为用导体将零线和火线直接相连，从而使电流过大而引起了手机起火，故B正确；
C、手机在口袋里受热膨胀，只会损坏手机并不会导致手机起火，故C不正确；
D、口袋里温度达到手机塑料件的着火点，故D不正确．
故选B.
(1)断路是指电路中某处断开，电路中无电流；
(2)短路是指电流不经过用电器，而直接用导体将零线与火线相连；
(3)手机在口袋里受热膨胀，只会损坏手机并不会导致手机起火；
(4)口袋里温度高，也不会达到手机塑料件的着火点．
本题考查什么是短路和断路两种故障，应明确短路的现象及短路造成的危害．
10.【答案】B
【解析】解：根据欧姆定律可得：
当U=3V时，电路中的电流I1=UR=3VR，
当U′=4V时，电路中的电流I2=U′R=4VR，
则4VR−3VR=0.25A，
解得：R=4Ω，
该电阻R所消耗电功率的变化：
PR′−PR=(U′)2R−U2R=(4V)24Ω−(3V)24Ω=1.75W。
故选：B。
根据欧姆定律表示出两种情况下电路中的电流得出等式求出电阻R的阻值，再根据P=U2R求出两种情况下电阻R消耗的电功率，进一步求出该电阻R所消耗电功率的变化。
本题考查了欧姆定律和电功率公式的应用，关键是根据电流的变化确定定值电阻的阻值。
11.【答案】C
【解析】解：A、该图是奥斯特实验，小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场，模拟电流的磁效应实验；故A不符合题意；
B、电路中有电流，通电导体受到磁场力的作用发生运动，是磁场对电流的作用，是电动机的工作原理；故B不符合题意；
C、在外力作用下使导体运动，切割磁感应线，电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理；故C符合题意；
D、该图是电磁铁，利用的是电流的磁效应，故D不符合题意。
故选：C。
发电机是利用电磁感应现象制成的，正确分析四个选项各是研究什么问题的，再做回答。
本题涉及的内容有电流的磁效应、电动机的原理和发电机的原理。注意电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的装置是不同的，前者外部没有电源，后者外部有电源。
12.【答案】D
【解析】解：(1)当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路最大阻值，R与L串联接入电路，此时通过电路的电流为I1，
滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了16Ω，由欧姆定律可知，此时电路中的电流变大，电流表示数变化了0.2A，电路中的电流增加0.2A，此时小灯泡恰好正常发光，此时通过电路的电流为I2，则I2=IL=PLUL=4W8V=0.5A，所以滑动变阻器的滑片P在b端时电路的电流：I1=I2−ΔI=0.5A−0.2A=0.3A，
灯泡的电阻：RL=ULIL=8V0.5A=16Ω，
串联电路总电阻等于各分电阻之和，由欧姆定律可知，滑动变阻器的滑片P在b端时电源电压：U=I1(R滑+RL)=0.3A×(R滑+16Ω)------①，
滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时电源电压：U=I2(R滑′+RL)=0.5A×(R滑−16Ω+16Ω)------②，
①②两式联立，解得：R滑=24Ω，U=12V，故①、②正确；
(2)当开关S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器和定值电阻并联接入电路，灯泡被短路，并联电路各支路两端电压相等，
通过定值电阻的电流：I0=UR1=12V20Ω=0.6A，
因为并联电路干路电流等于各支路电流之和，电流表测干路电流，电流表量程为0∼3A，当电流表示数达到最大时，通过滑动变阻器的电流最大，则通过滑动变阻器的最大电流：I′=I−I0=3A−0.6A=2.4A，
所以滑动变阻器的最大功率为：P=UI′=12V×2.4A=28.8W，故③正确；
(3)当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路最大阻值，R与L串联接入电路，此时通过电路的电流最小，最小为I1=0.3A，
电路消耗的总功率最小值为：
P′=UI1=12V×0.3A=3.6W，故④正确。
综合分析①②③④都正确。
故选：D。
(1)当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路最大阻值，R与L串联接入电路，此时通过电路的电流为I1，
滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了16Ω，电流表示数变化了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光，此时通过电路的电流为I2，
根据电功率公式的变形计算灯泡正常发光时通过电路的电流，进一步计算滑动变阻器的滑片P在b端时通过电路的电流，
根据串联电路电阻规律结合欧姆定律表示电源电压，列出方程可得电源电压；
(2)当开关S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器和定值电阻并联接入电路，灯泡被短路，根据欧姆定律计算通过定值电阻的电流，根据并联电流规律计算电流表示数最大时通过滑动变阻器的电流，此时通过滑动变阻器的电流最大，根据电功率公式计算滑动变阻器的最大功率；
(3)当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路最大阻值，R与L串联接入电路，此时通过电路的电流最小，根据P=UI算出电路消耗的总功率最小值。
本题考查串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律、电功公式、电功率公式的灵活运用，综合性强。
13.【答案】不停地做无规则运动 引力
【解析】解：
在一杯水中滴入红墨水，静置一段时间后发现整杯水变红，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动；
将两个底面平整、干净的铅柱紧压后，两个铅柱的底面分子之间的距离比较大，表现为引力，使两个铅柱结合在一起，即使下面吊一个重物也不会将它们拉开。
故答案为：不停地做无规则运动；引力。
物质是由分子组成的，分子都在不停地做无规则运动，分子之间存在相互作用的引力和斥力。
本题需掌握：分子在永不停息地做无规则运动，分子力存在引力和斥力。
14.【答案】导体 从云层到大地
【解析】解：当云层电荷较多时，避雷针与云层之间的空气被击穿，使带电云层通过空气与避雷针、导线和大地相连形成通路，此时空气是导体。
若云层带正电，放电时，自由电子由大地到云层，所以则电流的方向是从云层到大地。
故答案为：导；从云层到大地。
(1)容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；常见的导体包括：人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体有陶瓷、塑料、玻璃、橡胶、油等；导体和绝缘体没有绝对的界限。
(2)规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，电子的定向移动方向与电流方向相反。
知道生活中的导体和绝缘体，理解电流方向的规定，可解答此题。
15.【答案】6；0.4
【解析】解：由电路图可知，滑动变阻器R2的滑片滑到a端时，电路为R1的简单电路，
由P=U2R可得，电源的电压：
U= P1R1= 7.2W×R1=3 0.8W×R1，
滑到b端时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，
则R1两端的电压：
U1= P1′R1= 0.8W×R1，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U=U1+U2= 0.8W×R1+4V，
因电源的电压不变，
所以，3 0.8W×R1= 0.8W×R1+4V，
解得：R1=5Ω，
则电源的电压U= P1R1= 7.2W×5Ω=6V，
U1= P1′R1= 0.8W×5Ω=2V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，滑片在b端时电流表的示数：
I=P1′U1=0.8W2V=0.4A。
故答案为：6；0.4。
由电路图可知，滑动变阻器R2的滑片滑到a端时，电路为R1的简单电路，根据P=U2R表示出电阻R1两端的电压即为电源的电压；滑到b端时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，根据P=U2R表示出电阻R1两端的电压，利用串联电路的电压特点表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值，进一步求出电源的电压和电阻R1两端的电压，根据P=UI和串联电路中的电流特点求出滑片在b端时电流表的示数。
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，利用好电源的电压不变这一条件是关键。
16.【答案】0.8将滑动变阻器接入电路的阻值调小些
【解析】解：(1)由图知，指示灯L与滑动变阻器串联，当滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时，
电路的电流为：
I=URL+R滑=6V5Ω+10Ω=0.4A，
小灯泡的电功率为：
P=I2RL=(0.4A)2×5Ω=0.8W；
(2)若电源电压下降，根据I=UR知在电阻不变时电路的电流较小，电磁铁的磁性较弱，吸引力较小，不能将铁柱吸下来，栏杆不能抬起，此时可以将滑动变阻器的阻值调小些，增大了电路的电流，电磁铁的磁性增强，将铁柱吸下来，可以使栏杆正常抬起来。
故答案为：(1)0.8；(2)将滑动变阻器接入电路的阻值调小些。
(1)根据欧姆定律算出电路的电流，根据P=I2R算出指示灯的功率；
(2)电磁继电器的吸合电流不变，电源电压下降，根据欧姆定律分析即可。
了解电磁继电器的工作原理和过程，掌握有关欧姆定律的简单计算是解答此题的关键。
17.【答案】解：由实物图知，两灯并联，开关S、电流表A1在干路上，灯L1、电流表A2在一条支路，灯L2单独一条支路，电路图如图所示：

【解析】分析实物图，得出两灯的连接方式，以及开关、电流表的位置，据此画出对应的电路图。
本题考查根据实物图画电路图，正确分析电路的连接方式、开关和电流表的位置是关键。
18.【答案】解：通电螺线管的右端为N，根据安培定则，伸出右手，使右手大拇指指示通电螺线管的N极(右端)，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，即电流是从螺线管的左端流入的、右端流出，在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极，如图所示：

【解析】根据通电螺线管的N、S极，判断图中磁感线的方向，在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极，最后根据安培定则判断螺线管中电流的方向，标出电源的正负极。
由于小磁针的N、S极、磁感线的方向都是由螺线管的磁极来决定的，所以确定螺线管的N、S极是解决此题的关键。
19.【答案】加热时间 不同 不同 3、4
【解析】解：
(1)在此实验中，需要用相同的酒精灯或电加热器对物质进行加热，液体吸收热量的多少是通过加热时间来比较的，加热时间越长，吸收的热量越多；
(2)纵向比较表中1、3数据，质量相同，升高的温度相同，物质种类不同，吸收的热量不同，可归纳得出的结论是：相同质量的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同；
(3)要得出的结论“质量相同的同种物质，升高的度数越多，吸收的热量就越多”，应找质量相同，物质种类相同，升高的温度不同，吸收的热量不同的两组数据，所以可分析的数据是第3、4次实验数据；
故答案为：(1)加热时间；(2)不同；不同；(3)3、4。
(1)在此实验中，液体吸收热量的多少是通过加热时间来比较的；
(2)纵向比较表中相关数据，找出不变的量与变化的量，分析数据得出结论；
(3)因为得出的结论是：质量相同的同种物质，升高的度数越多，吸收的热量就越多，可找质量相同，物质种类相同，升高的温度不同，吸收的热量不同的两组数据。
本题研究影响物质吸热多少的因素，主要考查控制变量法的运用及分析数据得出结论的能力，难度中等。
20.【答案】0.55闭合开关S1、S2 (U1−U2)⋅R0U2
【解析】解：(1)在该实验中，电流表应串联在电路中，电压表与定值电阻并联，滑动变阻器按“一上一下”的接线方法串联在电路中，如下图所示：
(2)某次测量时，电压表示数为2.5V，电流表指针位置如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.5A，则本次测得R的阻值为：
R=UI=Ω；
(3)分析图乙的电路可知：只闭合S1时，电压表串联在电路中测量电源电压，其示数为U1，即电源电压为U1；再闭合开关S2，R0与Rx串联，电压表测R0两端的电压U2；
根据串联电路电流的规律：Ix=I，
根据串联电路电压的规律和欧姆定律有：U1−U2Rx=U2R0，
所以待测电阻的阻值为：Rx=(U1−U2)⋅R0U2。
故答案为：(1)见上图；(2)0.5；5；(3)闭合开关S1、S2；(U1−U2)⋅R0U2。
(1)在测定值电阻的阻值的实验中，电流表应串联在电路中，电压表与定值电阻并联，滑动变阻器按“一上一下”的接线方法串联在电路中；
(2)根据电流表选用量程确定分度值读数，利用R=UI求出R的阻值；
(3)没有电流表，找出Rx的电流是关键，根据串联电路电流相等，得到R0的电流即为Rx的电流；
图丙中，只闭合S1时电压表测电源电压，再闭合S2时R0与Rx串联，电压表测R0两端的电压，根据欧姆定律和电流相等表示出待测电阻的阻值。
本题是测定值电阻的阻值的实验，考查了电路连接、实验原理、电流表读数、电阻的计算和特殊方法测电阻方案的设计。
21.【答案】D 大 B
【解析】解：(1)因为煤油的比热容比水的小，相同质量的煤油和水比较，吸收相同的热量，煤油温度升高的多，用煤油做实验效果更明显；故选：D；
(2)由焦耳定律Q=I2Rt可知，在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多。
(4)本题采用了转换法通过液面高度的上升来显示温度的变化，转换法常用来显示一些不易观察的现象，ACD都是控制变量法的运用，只有B属转换法的运用，故B符合题意。
故答案为：(1)D；(2)大；(3)B。
(1)因为煤油的比热容比水小，相同质量的煤油和水比较，吸收或放出相同的热量，煤油的温度变化大，据此分析；
(2)B烧瓶中温度计的示数升高的快说明B烧瓶中的煤油吸收的热量多，而AB两个烧瓶中的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，根据焦耳定律Q=I2Rt分析判断。
(3)物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用转换法来进行研究。
本题考查了学生对焦耳定律、比热容的应用、串联电路的电流关系的了解和掌握，当物理量较多时，在分析时要用好控制变量法。
22.【答案】解：(1)水的质量为：m=ρV=1.0×103kg/m3×40×10−3m3=40kg，
20℃的水加热至70℃，则水吸收的热量：
Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×40kg×(70℃−20℃)=8.4×106J；
(2)不计热量的损失，电热水器正常工作时至少需要消耗的电能：
W=Q吸=8.4×106J；
由P=Wt可得，电热水器正常工作时至少需要的时间：
t=WP=8.4×106J2400W=3500s；
(3)根据η=Q吸Q放可知，干木材完全燃烧放出的热量为：
Q放=Q吸η=8.4×106J14%=6×107J；
根据Q放=mq可知，需要干木柴的质量为：
m′=Q放q=6×107J1.2×107J/kg=5kg。
答：(1)水需要吸收8.4×106J热量；
(2)电热水器正常工作时至少需要3500s时间；
(3)需要5kg干木材。
【解析】(1)已知水的体积，根据密度公式可求得其质量，知道初、末温度，由热量公式Q吸=c水m(t−t0)可以求出水吸收的热量。
(2)由P=Wt可求得电热水器正常工作时至少需要多长时间；
(3)如果用干木材替代电热水器烧水，效率为14%，由η=Q吸Q放可求得干木材燃烧放出的热量，再利用Q放=mq可求得需要多少干木材。
本题综合考查了水吸收热量的计算和燃料燃烧放出热量的计算、电功率公式的应用，利用好W=Q吸、Q放=Q吸η是关键，因条件已给出，难度不大。
23.【答案】解：电路图可知，定值电阻R2与滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流；
(1)当滑片P位于最左端时，电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I=UR2=6V20Ω=0.3A，
即电流表示数为0.3A；
(2)滑片P每移动1cm，R1的电阻变化0.5Ω，某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时滑动变阻器接入电路的电阻：R1=0.5Ω/cm×20cm=10Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I′=UR1+R2=6V10Ω+20Ω=0.2A，
此时滑动变阻器了的的电压：U1=I′R1=0.2A×10Ω=2V，
即电压表示数为2V；
(3)当电压表示数为3V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路电流最小，
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以定值电阻R2两端电压：U2=U−UV=6V−3V=3V，
电路中最小电流：I小=UVR1最大=3V15Ω=0.2A，
此时电阻电阻两端的电压：U1=U−UV=6V−3V=3V，
根据欧姆定律可得此时定值电阻的最小阻值：R2′=U1I小=3V0.2A=15Ω，
已知电流表量程为0∼0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，根据串联电路电流特点可知电路中的最大电流为0.6A，当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电路电流最大，电路为定值电阻R2的简单电路，
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I大=UR2′=6V15Ω=0.4A