2022-2023学年江苏省泰州市兴化市九年级上学期物理期末试题及答案

这是一份2022-2023学年江苏省泰州市兴化市九年级上学期物理期末试题及答案，共26页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（每小题4个选项中只有1个符合题意，每题2分，共24分）
1. 下列著名科学家与其主要成就对应不正确的是（ ）
A. 沈括：第一个发现磁偏角
B. 欧姆：首先通过实验得到电流跟电压、电阻定量关系
C. 奥斯特：首先通过实验发现磁场对电流有力的作用
D. 焦耳：最先通过实验精确确定电流产生热量跟电流、电阻和通电时间的关系
【答案】C
【解析】
【详解】A．世界上最早记述磁偏角现象的人是我国宋代学者沈括，比西方早了400多年，故A不符合题意；
B．欧姆对“电流跟电阻和电压之间的关系”进行了深入的研究并得到了正确结论，这就是欧姆定律，故B不符合题意；
C．奥斯特最早发现电流周围存在磁场；安培研究了磁场对电流的作用力，故C符合题意；
D．焦耳最先发现了“电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系”，即焦耳定律。故D不符合题意。
故选C。
2. 九年级小明同学对下列物理量的估测中，错误的是（ ）
A. 把九上物理课本从教室地面拾回桌面所做的功约2J
B. 教室里一盏20W的LED灯正常工作时的电流约0.3A
C. 对人体安全电压不高于36V
D. 超导体电阻是0Ω
【答案】B
【解析】
【详解】A．九上物理课本的质量约
250g=025kg
课桌的高度约
80cm=0.8m
把课本从教室地面拾回桌面所做的功
W=Gh=mgh=0.25kg×10N/kg×0.8m=2J
故A正确，不符合题意；
B．教室里一盏20W的LED灯正常工作时的电流
故B错误，符合题意；
C．经验证明人体安全电压不高于36V，故C正确，不符合题意；
D．超导材料是一种电阻为零的材料，超导体的电阻为0，故D正确，不符合题意。
故选B。
3. 以下几个情景中，人对物体做功的是（ ）
A. 小明将水桶从地面上提起
B. 举重运动员举着杠铃不动
C. 女孩端着盘子在水平地面上匀速前进
D. 足球离开足球运动员的脚，在草地上滚动的过程中
【答案】A
【解析】
【详解】A．将水桶从地面上提起，是在力的方向上移动一段距离，对物体做功了，故A符合题意；
B．举重运动员举着杠铃不动，这样是有力但无距离，没有做功，故B不符合题意；
C．女孩端着盘子在水平地面上匀速前进，虽然有力也有距离，但此距离不是在力的方向上，力与距离垂直，没有做功，故C不符合题意；
D．足球在水平面上向前滚动一段距离，足球由于惯性而运动，足球脱离了脚，脚没有施加力，对足球不做功，故D不符合题意。
故选A。
4. 关于热量、温度和内能，下列说法中正确的是（ ）
A. 温度高的物体含有的热量一定比温度低的物体含有的热量多
B. 0℃的冰内能为零
C. 物体放出热量，温度一定降低
D. 在热传递过程中，热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体
【答案】D
【解析】
【详解】A．热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故A错误；
B．任何物体都有内能，所以0℃的冰内能不为零，故B错误；
C．物体放出热量，温度不一定降低，例如晶体的凝固过程，放出热量，温度不变，故C错误；
D．在热传递过程中，内能大的物体的温度不一定高，则热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体，故D正确。
故选D。
5. 取一个橙子，把铜片、铁片插入其中，就制成了一个水果电池。正确使用电压表测量电压如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 铁片是水果电池的正极
B. 该水果电池的电压是0.6V
C. 两个相同水果电池并联后可提供更高电压
D. 电路中只要有水果电池做电源，就一定能形成电流
【答案】B
【解析】
【详解】A．电压表使用时，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，因此铜电极为正极，故A错误；
B．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0.6V，故B正确；
C．两个相同水果电池串联后，电路中的总电压等于各个水果电池的电压之和，所以可以提供更高电压，故C错误；
D．电路中除了要有电源以外，还需要构成闭合回路才能形成电流，故D错误。
故选B。
6. 2022年夏天高温为1961年以来最强，高温长达34天，最高达40.1℃，在兴化市街头，10多台除尘增湿雾炮车开始在城区运行，为民众消除尘埃、增添凉爽，下列关于雾炮车的说法正确的是（ ）
A. 尘埃粒子快速沉降到地面，说明分子热运动减慢了
B. 雾炮车在水平路面匀速行驶并不断向外喷水时，动能不变
C. 雾炮车在水平路面匀速行驶并不断向外喷水时，机械能不变
D. 雾炮车有强风导流装置，其内部电动机带动风机高速旋转产生强风，从而让雾喷得更远，此过程中电动机将电能转化为机械能
【答案】D
【解析】
【详解】A．尘埃粒子不是分子，尘埃粒子沉降到地面是宏观物体的机械运动，该现象不能说明分子热运动减慢了，故A错误；
BC．雾炮车在水平路面匀速行驶并不断向外喷水的过程中，其速度不变，高度不变，但质量变小，所以雾炮车的动能变小，重力势能变小，机械能也变小，故BC错误；
D．雾炮车内部电动机工作时，将电能主要转化为机械能，故D正确。
故选D。
7. 如图是兴化某学校的自动饮料售货机，它可通过手机扫码（闭合开关S1）或通过投币（闭合开关S2），启动电动机完成自动售货；在光线较暗时开关S3自动闭合，接通灯泡照明。图中符合上述情况的电路设计是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．由图可知，开关S1和开关S2并联再和电动机串联，开关S3控制灯泡，可通过手机扫码（闭合开关S1）或通过投币（闭合开关S2），启动电动机完成自动售货；在光线较暗时开关S3自动闭合，接通灯泡照明，故A符合题意；
B．由图可知，开关S1和开关S2都闭合，电动机才能工作，开关S2和开关S3都闭合，灯泡才能发光，故B不符合题意；
C．由图可知，开关S1和开关S2都闭合，电动机才能工作，开关S1和开关S3都闭合，灯泡才能发光，故C不符合题意；
D．由图可知，开关S1和开关S2都闭合，电动机才能工作，故D不符合题意。
故选A。
8. 小明在学习了电功率知识后，观察了他家厨房电饭锅和电压力锅的铭牌，电饭锅甲的额定功率为1300W，电压力锅乙的额定功率为900W。在它们正常工作的情况下，下列说法正确的是（ ）
A. 电饭锅甲消耗电能多
B. 电压力锅乙消耗电能少
C. 电饭锅甲消耗电能快
D. 电压力锅乙消耗电能快
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由可知，消耗电能的多少，需要考虑时间因素，在不知道工作时间的情况下，不能判断哪个电饭煲消耗的电能多，故AB错误；
CD．电饭锅的额定功率大于电压力锅的额定功率，根据物理意义，电饭锅消耗电能快，故C正确，D错误。
故选C。
9. 如图甲是直流电动机模型，图乙是小明制作的一台简易电动机（线圈左侧轴的漆皮被刮去一半，线圈右侧轴的漆皮被全部刮掉）。下列说法中正确的是（ ）
A. 电动机是利用电流磁效应原理工作的装置
B. 将图乙中金属支架的高度适当降低，线圈的转速会加快
C. 将图甲中电源的正负极对调，线圈的转动方向不变
D. 图乙中刮去一半漆皮的轴与图甲中换向器的作用相同，都是为了改变线圈中的电流方向
【答案】B
【解析】
【详解】A．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，故 A错误；
B．将图乙中金属支架的高度降低，线圈距离磁体较近，磁体磁性较强，线圈受到的作用力增大，线圈的转速会加快，故B正确；
C．将图甲中电源的正负极对调，线图中电流的方向改变，线圈的转动方向改变，故C错误；
D．将图乙中线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周，线圈在转动的过程中，电流的方向不变，只有半周有电流，线圈在没有电流通过时不再受力的作用，由于具有惯性能持续的转动下去，与图甲的换向器的作用不同，故D错误。
故选B。
10. 在综合实践活动中，小明用测电笔来判断家里电灯的开关是接在火线上还是接在零线上，闭合开关，灯泡正常发光，断开开关后用测电笔分别检测开关的两个接线柱，发现一个接线柱氖管发光，另一个接线柱氖管不发光，下列说法正确的是（ ）
A. 可以确定，开关接在火线上
B. 可以确定，开关接在零线上
C. 闭合开关，再检测这两个接线柱才能判断开关接在火线上还是零线上
D. 闭合开关，再检测这两个接线柱也不能判断开关接在火线上还是零线上
【答案】C
【解析】
【详解】先闭合，再断开，灯泡正常发光，用测电笔分别测开关的两个接线柱，发现一个接线柱氖管发光，这说明该接线柱与火线相连，另一个接线柱氖管不发光，说明该接线柱与零线相连，无法判断开关是接在零线上还是火线上，闭合开关，如果开关接在零线上，用测电笔分别检测开关的两个接线柱，相当于用测电笔检测零线，所以氖管不发光。
故选C。
11. 某同学利用如图甲所示的电路进行实验，已知电源电压恒为4.5V，滑动变阻器规格为25Ω 1A，可供选择的定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω。依次更换电阻R，闭合开关，调节滑动变阻器，得到如图乙所示的图像。下列说法正确的是（ ）
A. 该同学研究的是电流和电压的关系
B. 多次实验的目的是减小实验误差
C. 用5Ω的定值电阻进行实验时，滑动变阻器的功率最小
D. 5次实验中定值电阻的阻值与滑动变阻器接入电路中的阻值之比不变
【答案】D
【解析】
【详解】AB．实验中多次改变了电阻大小，控制每次电阻两端的电压不变，其目的是探究电流与电阻关系，多次实验的目的是得出普遍规律，故AB错误；
C．实验中，应控制定值电阻两端的电压不变，根据串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压不变，由乙可知，用5Ω的定值电阻进行实验时，电路中的电流最大，根据P=UI可知，用5Ω的定值电阻进行实验时，滑动变阻器的功率最大，故C错误；
D．实验中，应控制定值电阻两端的电压不变，根据串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压不变，定值电阻和滑动变阻器的电压之比不变，由串联分压可知，串联电路中各部分电路两端的电压之比等于各部分电路的电阻之比，则5次实验中定值电阻的阻值与滑动变阻器接入电路中的阻值之比不变，故D正确。
故选D
12. 如图甲是定值电阻 R和标有“8V 8W”灯泡L的I-U关系图像。如图乙所示，电源电压恒定不变，电流表量程为0~3A，滑动变阻器标有20Ω 1A字样，当闭合开关S、S2，断开开关S1，将滑动变阻器R的滑片移到b端时，灯泡L的实际功率为1W。在保证电路安全的情况下，下列说法错误的是（ ）
A. 电源电压为12V
B. 定值电阻R1的阻值为10Ω
C. 灯泡正常发光时的电流为1A
D. 当开关S、S1闭合，S2断开时，调节滑片P，整个电路的最大总功率为14.4W
【答案】D
【解析】
【详解】A．当闭合开关S、S2，断开开关S1时，灯泡L和R2串联；将滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，滑动变阻器接入最大阻值20Ω；由题可知，此时灯泡L的实际功率为lW，观察图甲可得，此时小灯泡两端的电压UL实=2V，IL实=0.5A；即串联电路中的电流I'=0.5A；则滑动变阻器两端的电压
电源电压
故A正确，不符合题意；
B．由图甲可知，定值电阻
故B正确，不符合题意；
C．已知灯泡标有“8V 8W”，则灯泡正常发光时的电流
故C正确，不符合题意；
D．当开关S、S1闭合，S2断开时，R1和R2串联，根据P=UI可知，电流越大，电路的总功率越大；在保证电路中各元件都安全的前提下，减小滑动变阻器接入电路的阻值，可增大电路中的电流；若R2接入的电阻为0Ω，此时电路中的电流
大于滑动变阻器能承受的最大电流1A，因此为保证电路安全，电路允许通过的最大电流Imax=1A，则整个电路的最大总功率
Pmax=UImax=l2V×lA=12W
故D错误，符合题意。
故选D。
第二部分 非选择题
二、填空题（每空1分，共27分）
13. 2022年10月31日，搭载梦天实验舱长征五号B遥四运载火箭，在文昌航天发射场成功发射，火箭采用液氢作为燃料，是因为液氢具有较大的___________；火箭加速上升时动能会___________（选填增大、减小或不变）。
【答案】 ①. 热值 ②. 增大
【解析】
【详解】[1]火箭采用液氢作为燃料，是因为液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的液氢时，可以放出更多的热量。
[2]火箭加速上升时，质量不变，速度增大，动能增大。
14. 压缩空气储能是一项全新的储能技术，它将多余电能利用压缩机把空气压缩到密闭容器中，通过___________方式将能量转化为气体的内能并储存。需要时，使压缩空气膨胀推动机器转动，这一过程类似于图___________所示的冲程。1min 内汽油机完成1200个工作循环，飞轮的转速为___________r/s。
【答案】 ①. 做功 ②. 乙 ③. 40
【解析】
【详解】[1]将多余电能利用压缩机把空气压缩到密闭容器中，压缩气体做功，气体的内能增加，这是通过做功的方式改变物体的内能。
[2]需要时，使压缩空气膨胀推动机器转动，内能转化为机械能，这一过程类似于四冲程汽油机的做功冲程。甲图两个气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；乙图两个气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程。故选乙。
[3]1min内汽油机完成1200个工作循环，1s完成20 个工作循环，一个工作循环活塞往复2次、飞轮转动2周，所以1s飞轮转动40周，即飞轮的转速为40r/s。
15. 如图所示，已知电源电压为6V，小灯泡上标有4.8V 0.3A字样，为了使小灯泡能正常发光，则保护电阻R的阻值为____________Ω，如果利用滑动变阻器改变灯泡亮度，___________（需要/不需要）保护电阻，当闭合开关，调节滑动变阻器滑片使灯泡正常发光，此时灯泡的实际功率为___________W。
【答案】 ①. 4 ②. 需要 ③. 1.44
【解析】
【详解】[1]由图可知，灯泡和电阻串联，灯泡正常发光时两端的电压UL=4.8V，正常发光时的电流IL=0.3A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以串联电阻两端的电压
UR=U-UL=6V-4.8V=1.2V
因串联电路中各处的电流相等，所以通过电路的电流
I=IL=0.3A
保护电阻的阻值
[2]滑动变阻器虽然可以保护电路，但是在移动滑动变阻器调节灯泡亮度时，如果调节时动作幅度过大，使得电路中的电流大于灯泡的额定电流，则灯泡可能会烧毁，因此还是需要串联一个4Ω的保护电阻，在滑动变阻器的电阻为零时，灯泡刚好能正常工作。
[3]灯泡正常发光时实际电压
U实=UL=4.8V
实际电流
I实=IL=0.3A
实际功率
P实=U实I实=4.8×0.3A=1.44W
16. 如图所示，同一个插排上同时使用多个用电器，用电器的总功率过大，会造成家庭电路中的 ______过大，此时______（填“空气开关”或“漏电保护器”）会自动切断电路，起到保护作用。
【答案】 ①. 电流##总电流 ②. 空气开关
【解析】
【详解】解[1]将多个用电器插在同一个插排上同时使用，电路中用电器的总功率过大，根据P＝UI可知，会造成家庭电路中的总电流过大。
[2]家庭电路中的总电流过大时，空气开关会自动切断电路，起到保护家庭电路的作用。
17. 为防控新冠疫情，进入公共场所必须接受体温检测。如图是某款电子测温仪，图乙是它的工作原理图。定值电阻 R0有保护电路的作用，红外线热敏电阻 R，其阻值随人体温度变化的图像如图丙。为了使体温越高，显示仪示数越大，显示仪应该选择___________表（选填电压或电流）；当显示仪示数降低时，电路中电流___________ ，热敏电阻R的阻值___________，电路的总功率___________（以上三空均选填增大不变或减小）。
【答案】 ①. 电压 ②. 减小 ③. 增大 ④. 减小
【解析】
【详解】[1]电流表使用时串联在所处电路中测量电路中的电流，电压表使用时并联在所处电路的两端测量电路两端的电压；图乙中显示仪并联在定值电阻的两端，所以为电压表。
[2][3][4]显示仪示数降低，即定值电阻两端的电压降低，根据欧姆定律可知，电路中电流减小，串联电路中的总电阻变大，故热敏电阻阻值增大，由于电流减小，由
P总＝UI
可知，电路中的总功率减小。
18. 某同学家的电能表面板如图所示，则他家同时使用的用电器总功率不能超过___________W，图中电能表的示数为___________。如将某用电器单独接在该电能表上工作10min，电能表上的指示灯闪烁了640次，那么该用电器在上述时间内消耗的电能为___________J，该用电器功率为___________
【答案】 ①. 2200 ②. 219.6 ③. 7.2×105 ④. 1200
【解析】
【详解】[1]由图可知，“220V”表示电能表应该接在220V的电路中，“10A”是指电能表工作时允许通过的最大电流，所以根据P=UI可得，他家同时使用的用电器总功率不能超过
P最大=UI最大=220V×10A=2200W
[2]电能表在读数时，最后一位是小数，单位是kW·h，所以根据表中数据可知，电能表示数为219.6kW·h。
[3]3200imp/ kW·h表示的是电路中每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁3200次，所以电能表上的指示灯闪烁了640次时消耗的电能为
[4]由题意可得，根据公式可得该用电器功率为
19. 方便火锅成为当下一种时尚快餐，很受年轻人喜爱。它里面的发热包在将500g水从20℃加热至沸腾（一个标准大气压下）的过程中，提供给水的热量至少为___________ J。如果用酒精灯给 500g 水加热升高同样温度，至少需要___________g酒精。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q酒精 =3×107J/kg]
【答案】 ①. 1.68×105 ②. 5.6
【解析】
【详解】[1]标准大气压下，水的沸点为100℃，水温度的变化量为
Δt=t-t0=100℃-20℃=80℃
提供给水的热量至少为
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×80℃=1.68×105J
[2]当酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收时，需要的燃烧的酒精的质量最少，即
Q放=Q吸=1.68×105J
则至少需要酒精的质量为
20. 现在很多国产手机提供了闪充功能，如图甲是它的闪充充电器，有A、B两个充电接口，额定输出电压均为5V，输出电流分别为5A和2A。要快速给有闪充功能的手机充电，应选用___________（填A或B）接口，此接口5min最多可以为手机充入电能___________J（不计能量损耗）。有时我们在无法充电的情况下，如何将手机的待机时间给延长呢？部分国产手机还设计了一项超级省电模式，可以延长手机的待机时间，原因是减小了电池的输出___________（选填电压或电流），在如图乙所示情况下，手机在省电模式下的电功率为 P1，超级省电模式下的电功率为 P2，则 P1与 P2的比值为___________（保留一位小数），当这部手机开启无线反向充电，对其他手机进行无线充电时，这部手机相当于___________（选填电源或用电器）。
【答案】 ①. A ②. 7500 ③. 电流 ④. 1.5 ⑤. 电源
【解析】
【详解】[1]该闪充充电器有A、B两个充电接口，额定输出电压相同均为5V，输出电流分别为5A和2A，根据W=UIt知，在输出电压相同和输出的电能都相同时，输出电流大的充电时间短，因而选择A接口可以闪充。
[2]接口5min最多可以为手机充入电能
W=UIt=5V×5A×5×60s=7500J
[3]超级省电模式，可以延长手机的待机时间，而电池储存的电能是一定的，电源电压一定，由W=UIt可知减小的是电流。
[4]电池提供的电能W是一定的，根据知 P1与P2的比值
[5]这部手机开启无线反向充电，对其他手机进行无线充电时给其他手机提供电能，相当于电源。
21. 如图所示，将规格相同的四个小灯泡按照甲、乙两种连接方式先后接入电压恒定且相同的电路中，调节滑动变阻器 R1和 R2使所有灯泡均正常发光，则甲图两个灯泡的总亮度___________乙图两个灯泡总亮度（选填大于、等于或小于），两电路的总功率之比P甲∶P乙=___________
【答案】 ①. 等于 ②. 2∶1
【解析】
【详解】[1]因为两电路中各灯均正常发光，且灯的规格相同，所以甲、乙两图中二个灯泡的总功率相等，则发光亮度相同。
[2]由题知，甲、乙两图中小灯泡规格相同，且两电路中灯泡都正常发光，若灯泡正常发光时的电流为I，甲图中两灯并联后与变阻器串联，所以干路电流为2I，乙图中两灯以及变阻器串联，所以电路中电流为I，所以甲图和乙图中电路电流之比为2∶1，电源电压不变，根据P=UI可知，两电路的总功率之比为2∶1。
三、解答题（共49分）
22. 如图所示用螺丝刀撬图钉的示意图，画出此时阻力F2的力臂L2和在A点所用最小力F1的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】过F2的作用点，沿力的方向作力的作用线，过O点向力F2的作用线作垂线，即为阻力F2的力臂L2；由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中O为支点，因此OA作为动力臂最长，由图知动力的方向应该向下，过A点垂直于OA向下作出最小力的示意图，如下图所示：
23. 请你用笔画线代替导线，将如图所示的电灯、开关接入家庭电路中。
【答案】
【解析】
【详解】灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关时能切断火线，接触灯泡时不会发生触电事故。如图所示：
24. 请根据图中磁感线的方向标出永磁体的N极，并在括号内标出电源右侧的极性（用“+”或“-”表示）。
【答案】
【解析】
【详解】磁感线从左向右，可以判断永磁体的右端是N极，电磁铁的左端是S极，电磁铁的右端是N极；根据安培定则，用右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极，则四指所指的方向为电流的方向，则电流从电磁铁的右端进入，从左端流出，所以电源的右端是正极，左端是负极。如图所示
25. 今年，兴化市政府对多个老旧小区进行改造，推动城市品质提升，不断增强群众的幸福感。如图所示为施工现场使用的提升装置，工人用该装置将质量为80kg的建筑材料匀速提升了8m，用时10s。电动机的输出功率恒定为800W，不计绳重和摩擦，g=10N/kg。求：
（1）10s 内电动机输出的总功；
（2）此时滑轮组的机械效率；
（3）动滑轮所受的重力。
【答案】（1）8000J；（2）80%；（3）200N
【解析】
【详解】解：（1）10s内电动机输出的总功
（2）该装置做的的有用功
此时滑轮组的机械效率
（3）该装置做的的额外功
动滑轮所受的重力
答：（1）10s内电动机输出总功为800J；
（2）此时滑轮组的机械效率为80%；
（3）动滑轮所受的重力为200N。
26. 如图是某电热锅内部简化电路图，电源电压恒为220V，R1、R2是电热丝，R1的阻值为55Ω。开关S、S1同时闭合时是高温挡，只闭合开关S时是低温挡，低温挡功率为440W。试求：
（1）低温挡工作时的电流是多少？
（2）R2的阻值是多少？
（3）高温挡工作5min，消耗的电能是多少？
【答案】（1）2A；（2）110Ω；（3）3.96×105J
【解析】
【详解】解：（1）只闭合开关S时是低温挡，根据题意可知，低温挡电功率为440W，电源电压恒为220V，则此时电路中的电流
（2）电热锅处于低温挡时，电路中只接入电阻R2，则根据公式可得
（3）开关S、S1同时闭合时是高温挡，此时电阻R1的电功率
所以高温档的电功率
P高=P1+P低=880W+440W=1320W
高温挡工作5min，消耗的电能
W=P高t=1320W×5×60s=396×105J
答：（1）低温挡工作时的电流是2A；
（2）R2的阻值是110Ω；
（3）高温挡工作5min，消耗的电能是3.96×105J。
27. 如图是小华同学为探究杠杆的平衡条件而设计的实验。
（1）实验前，小华发现杠杆在如图甲所示位置静止，此时杠杆处于___________ （填平衡或非平衡）状态；若不调节平衡螺母，直接进行下一步操作使杠杆在水平位置平衡（如图乙所示），这时杠杆重力的力臂___________（选填为零或不为零）；
（2）小华及时改正，按照正确方法调好杠杆，为了获取一组实验数据，准备在图乙、丙、丁中选择一个作为方案，你认为按图 ___________进行实验，实验操作最简便；
（3）小华按图丙方案进行实验，保持杠杆一直处于水平位置平衡，当弹簧测力计逐渐向右旋转至图丁所示位置，弹簧测力计的示数 ___________（选填变小、变大或不变），这说明了杠杆平衡与支点到___________（选填作用点或力的作用线）的距离有关，而与另一距离无关。
【答案】 ①. 平衡 ②. 不为零 ③. 丁 ④. 变小 ⑤. 力的作用线
【解析】
【详解】（1）[1][2]如图甲所示，杠杆在此位置静止，所以此时杠杆处于平衡状态；要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向右调节，这是通过增大右端平衡螺母对杠杆作用力的力臂来实现的，调整好时杠杆重心与支点位置重合，则重力的力臂为零，故可消除杠杆重力对实验结果的影响，若不调节平衡螺母，直接进行下一步操作使杠杆在水平位置平衡（如图乙所示），这时杠杆重力的力臂为零。
（2）[3]力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，图乙丁所示实验，测力计拉力与杠杆垂直，可以直接从杠杆上读取测力计拉力力臂，图丙所示实验，拉力与杠杆不垂直，不便于测量测力计拉力力臂，图乙弹簧测力向下拉动还要考虑弹簧测力计自身重力影响去给测力计调零，对比之下图丁中竖直向上拉动实验操作更方便。
（3）[4][5]当弹簧测力计逐渐由图丙位置向右倾至图丁的位置时，弹簧测力计拉力的力臂在增大，根据杠杆的平衡条件，弹簧测力计的示数变小，这说明了杠杆平衡与支点到力的作用线的距离有关，而与作用点的距离无关。
28. 用图甲所示的电路探究并联电路的电流规律。
（1）按图甲连接电路时，开关S应该___________（选填断开或闭合）。在闭合开关前，他观察了电流表，发现指针指在如图乙所示的位置，原因是___________；
（2）闭合开关S后，观察到两个小灯泡，一个很亮，一个发光微弱，造成这种现象的原因可能是___________；
A.这两个灯泡两端的电压大小不同 B.发光微弱的灯泡的灯丝断了
C.灯泡的规格不同 D.发光微弱的灯泡被短路
（3）他在测量B处的电流时，发现电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为___________A；
（4）为寻找普遍规律，小明进行了多次实验，并把实验数据记录在下列表格中。
分析数据可知小明是通过___________（选填换不同规格的灯泡或改变电源电压）进行了多次实验。
【答案】 ①. 断开 ②. 电流表没有校零 ③. C ④. 0.24 ⑤. 改变电源电压
【解析】
【详解】（1）[1][2]为了保护电路，连接电路时，开关S应该断开；开关闭合前，若发现电流表出现如图乙所示的指针在零刻度线左侧，说明电流表没调零。
（2）[3]A．并联电路各支路电压相等，A不符合题意；
B．若灯泡的灯丝断了，则灯不发光，B不符合题意；
C．两个灯泡的规格不同，灯的实际功率不同，故灯的亮度不同，故C符合题意；
D．若发光微弱的灯泡被短路，则另一个灯和电源也会发生短路，另一个灯也不亮，D不符合题意。
故选C。
（3）[4]图丙中电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A。
（4）[5]由表格中的数据可知，3次实验中通过各个灯泡的电流数值不同，但每组电流的大小都是按相同比例增大的，由此可知，这是通过改变电源电压的方法获得多组数据的，进行多次实验。
29. 小明同学在利用图甲所示的电路探究电流与电压关系。已知电源电压是3V，其中滑动变阻器有R1（20Ω 2A）、R2（30Ω 1A）两种规格可选。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于___________（选填A或B）端；
（2）检查无误后，闭合开关发现电流表几乎无示数，电压表示数接近3V。移动滑片P，两电表示数均无变化，则电路故障可能是___________；
（3）实验中测得五组数据，并绘制出定值电阻R的I-U图像如图乙所示。由图像可得：
①实验中所用定值电阻R的阻值为___________Ω；
②实验结论：___________；
（4）结合乙图中所测五次数据分析，本实验所选用的滑动变阻器是：___________（选填R1或R2）
【答案】 ①. A ②. 定值电阻R断路 ③. 5 ④. 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ⑤. R2
【解析】
【详解】（1）[1]为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处，即A端。
（2）[2]闭合开关发现电流表几乎无示数，电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了，则电路故障可能是定值电阻R断路。
（3）①[3]由图像可知，定值电阻R的I-U图像为一过原点的直线，当电压为2V时，电流为0.4A，根据欧姆定律，实验中所用定值电阻R的阻值为
②[4]定值电阻R的I-U图像为一过原点的直线，可以得到电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。
（4）[5]根据图象可知，五次实验中，R两端电压最小为0.5V，根据串联电路的特点可知此时变阻器两端电压为
U滑=U-U1=3V-0.5V=2.5V
通过变阻器的电流为0.1A，此时变阻器连入电路的阻值为
实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于25Ω，故选R2。
30. 电和磁有紧密的联系，下面是小明探究通电导线周围磁场的过程。
（1）如图甲所示，接通电路后，观察到小磁针偏转，此现象说明了 ___________；断开开关，小磁针在 ___________的作用下又恢复到原来的位置；
（2）在探究通电螺线管外部磁场分布的实验中，在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒些细铁屑，通电后轻敲玻璃板，细铁屑的排列如图乙所示，由此可以判断，通电螺线管外部的磁场分布与 ___________周围的磁场分布是相似的。
【答案】 ①. 通电导体周围存在磁场 ②. 地磁场 ③. 条形磁铁
【解析】
【详解】（1）[1]实验中，开关闭合时，电路中有电流通过，导体周围的小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场。
[2]断开开关，导体周围的磁场消失，小磁针在地磁场的作用下又恢复到原来的位置。
（2）[3]嵌入螺线管的玻璃板上均匀地撒些细铁屑，通电后轻敲玻璃板，铁屑受到磁场的作用力而有规律地排列，根据通电螺线管外部的铁屑分布情况可知，通电螺线管外部磁场与条形磁体相似，中间稀疏，磁场较弱，两端密集，磁场较强。
31. 小明和小华分别用图甲和图乙所示装置探究影响电流热效应的因素：
（1）如图甲小明将两电阻丝（R甲>R 乙）串联接入电路是为了控制通过两电阻丝的___________相等。实验过程中电流产生热量的多少是通过比较__（选填温度计示数的变化或加热时间）来反映的。
（2）小华用图乙所示装置来探究影响电流热效应的另一因素，将另一个电阻丝C与烧瓶内一个电阻丝B并联，并置于烧瓶外，目的是改变烧瓶内电阻丝B中的___________大小。小明用图甲所示装置也可通过调节___________来实现这一目的，选用___________（选填甲或乙）图装置可以不需要测量通电时间。
【答案】 ①. 电流和通电时间 ②. 温度计示数的变化 ③. 电流 ④. 滑动变阻器的滑片 ⑤. 乙
【解析】
【详解】（1）[1]串联电路各处的电流都相等，如图甲小明将两电阻丝（R甲>R 乙）串联接入电路是为了控制通过两电阻丝的电流相等和通电时间相同。
[2]根据转换法，实验过程中电流产生热量的多少是通过比较温度计示数的变化来反映的。
（2）[3]图乙中，B容器两电阻并联后与A容器的电阻串联，两容器内两电阻的阻值大小相等，根据串联和并联电路电流的规律，通过A容器中电阻的电流大于通过B容器内等值电阻的电流，即目的是改变烧瓶内电阻丝B中的电流大小。
[4]小明用图甲所示装置也可通过调节变阻器的滑片，从而改变电路的电阻，达到改变电路的电流的目的。
[5]由图乙可知，左右烧瓶中的液面高度即可反应热量多少，故不用记录通电时间。
32. 小明用伏安法测量小灯泡的电阻，待测小灯泡L1的额定电压为2.5V。
（1）如图甲是小明连接的实物图，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡L1不亮，经检查是有一根导线连接错误，请你在图甲中连接错误的导线上打×并补画出正确的连线。___________
（2）电路连接正确后，闭合开关，电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡L1正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向___________移动（选填左或右）。
（3）小明进行了多次测量，将所得数据及发光情况填入下表，由表格可知小灯泡L1正常发光时的电阻为____________（保留一位小数），在交流讨论过程中，小华发现该组有一次实验中的电流值是编造的。你认为是第____________次，判断的理由是：___________
（4）小明又在没有电流表可用的情况下，增加一个已知阻值为R0的定值电阻，设计了图丙电路测出了另一小灯泡L2的额定功率，若已知小灯泡L2的额定电压，则在方框______________________（选填1或2）接小灯泡L2；若已知小灯泡L2的额定电流，则在方框___________（选填1或2）接小灯泡L2
【答案】 ①. ②. 左 ③. 8.3 ④. 3 ⑤. 第3次灯丝电阻比前两次都小，而灯丝电阻随温度升高（降低）而变大（变小） ⑥. 2 ⑦. 1
【解析】
【详解】（1）[1]由甲图可知，滑动变阻器与灯泡并联了，而电压表串联在电路中是错误的，应将滑动变阻器与灯泡串联，将电压表与灯泡并联，修改后如下图所示
（2）[2]灯在额定电压下正常发光，图乙中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.1V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器接入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压。
（3）[3][4][5]由表格中的数据可知，灯的电压为2.5V时，灯的电流为0.3A，由欧姆定律可知小灯泡L正常发光时的电阻为
同理可得，第1、3次灯的电阻分别为
因灯的电阻随温度的升高而变大，故第3次电流值是编造的，判断的理由是：第3次灯丝电阻比前两次都小。
（4）[6]小明又在没有电流表可用的情况下，增加一个已知阻值为R0的定值电阻，设计了图丙电路测出了另一小灯泡L2的额定功率，若已知小灯泡L2的额定电压，根据上面的分析，则在方框2接小灯泡泡L2；1接定值电阻，将S1打到a，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻的电压，因此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，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，根据可求出灯的额定功率。
[7]若已知小灯泡L2的额定电流，则在方框1接小灯泡L2；将S1打到a，通过移动滑片使电压表示数为，此时灯正常发光，保持滑片的位置不变，将S1打到b，电压表测灯与定值电阻的电压，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，根据串联电路电压的规律可得出灯的额定电压，根据写出灯的额定功率的表达式。
实验次数
1
2
3
电流
0.12
0.18
0.24
电流
0.18
0.27
0.36
电流
0.30
0.45
0.60
实验次数
电压U/V
电流I/A
灯泡发光情况
1
2.0
0.26
比正常发光暗
2
2.5
0.30
正常发光
3
3.0
0.50
比正常发光亮