山东省烟台市经开区2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷

这是一份山东省烟台市经开区2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.波长在1cm至1mm之间的无线电波叫做毫米波，近年来利用毫米波制作的雷达被广泛应用于汽车领域。无线电波频段划分如图。则( )
A. 毫米波属于UHF频段的电磁波
B. 毫米波在空气中的传播速度为340m/s
C. 6×1010Hz毫米波波长比8×1010Hz的波长短
D. UHF和SHF频段电磁波在真空中的传播速度相同
2.探究课堂上小明将玻璃棒与丝绸摩擦后，又将玻璃棒和丝绸分别靠近碎纸屑，发现二者均可吸引碎纸屑。关于玻璃棒和丝绸的带电情况分析正确的是( )
A. 玻璃棒得到电子带负电
B. 丝绸和玻璃棒吸引碎纸屑是因为带电体可以吸引轻小物体
C. 玻璃棒和丝绸带同种电荷相互吸引
D. 用丝绸靠近与毛皮摩擦过的橡胶棒，二者相互吸引
3.如图所示，是三合一充电器给三部手机同时充电的情景。下列说法错误的是( )
A. 手机的芯片是利用半导体材料制成的
B. 若拔掉其中一部手机，则通过充电器的总电流变大
C. 手机充电时，手机电池将电能转化为化学能
D. 各个手机之间是并联的连接方式
4.如图所示，探究“电流跟电压的关系”实验中，下列说法正确的是( )
A. 探究电流跟电压的关系时，每次都要换不同阻值的电阻R
B. 实验的结论是：电流跟电压成反比
C. 闭合开关后，若电流表有示数，电压表无示数，则可能是电阻R短路
D. 多次实验是为了减少误差
5.研究发现，额定功率为3W的LED灯与额定功率为8W的节能灯，以及额定功率为25W的白炽灯在正常发光时的亮度相当。下列说法正确的是( )
A. 三个灯的实际功率相同
B. LED灯比节能灯和白炽灯消耗的电能都少
C. LED灯比节能灯和白炽灯的电流做功都快
D. LED灯比节能灯把电能转化为光能的效率更高
6.小明看到市场上使用的电子秤后，设计了一种电子秤。原理如图所示，R为滑动变阻器，R0为定值电阻，闭合开关S，当物体放在秤盘上时，滑片下移。下列说法错误的是( )
A. 电子秤的表盘一定是电压表改装而成
B. R0的作用是保护电路
C. 当在秤盘上增加重物后，电路消耗的总功率变大
D. 电压表改装的电子秤表盘刻度是均匀的
7.当某地出现干旱时，当地政府会采用人工降雨的措施。如图所示，将大量的干冰(固态二氧化碳)发射到空中，从而达到降雨的效果，下列有关人工降雨的说法正确的是( )
A. 人工降雨是利用干冰熔化形成的
B. 干冰在常温下容易升华放出热量
C. 人工降雨是由于干冰汽化形成的
D. 干冰升华吸热导致空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴
8.一种新型防菌“纳米纸”如图所示，这种纸“油水不沾”，细菌也无法停留在上面。关于“纳米纸”，下列说法正确的是( )
A. “油水不沾”的原因是“纳米纸”分子间没有间隙
B. “油水不沾”的原因是“纳米纸”能使细菌中的分子不做无规则运动
C. “纳米纸”上互相接触的两滴油能立即结合成一滴是由于分子引力的作用
D. “纳米纸”与油、水分子间只有斥力没有引力
9.2024年5月1日，福建舰开始海试、电磁弹射技术是福建舰的一大亮点。其中飞轮储能系统是关键，即在弹射前，利用电能把一个数吨重的飞轮快速旋转起来。将电能变成飞轮的动能。弹射时，利用飞轮的动能迅速发电，产生数万千瓦的电功率，把飞机弹射出去。选项图能反映在飞机弹射前，储能系统在储能阶段工作原理的是( )
A. B.
C. D.
10.近年来，电动车充电不当引起的火灾时有发生，为保护人民群众的生命财产安全，各地都加强了对电动车停放和充电的整治。以下规定和做法符合安全用电常识的是( )
A. 将电动车乘电梯推到家里充电
B. 将电池从电动车上拆下来再拎回家里充电
C. 从楼上扯一根有很长导线的插座板给电动车充电
D. 在集中充电点给电动车充电
二、多选题：本大题共4小题，共12分。
11.如图甲是某仿真发动机小汽车，点燃发动机的酒精炉后，发动机会使车运动起来，科创小组准备网购一个该仿真发动机小汽车进行研究，从网上了解到甲、乙两款仿真发动机小汽车的能量数据如图乙所示。下列分析正确的是( )
A. 发动机工作过程将酒精的化学能最终转化为小汽车的机械能
B. 酒精燃尽后，酒精所产生的能量消失了
C. 要想提高发动机热效率，可以让发动机工作时间更长时间
D. 由图乙的参数可知，应选择热效率更高的甲款仿真发动机小汽车
12.如图所示，现在常用的动圈式耳机，其构造与扬声器和动圈式话筒类似。用一对导线把两只动圈式耳机连起来，就可以做一部最简单的电话：一只耳机当话筒，另一只当听筒。下列说法中正确的是( )
A. 这部自制的电话在使用时，必须连接电源
B. 在把它当耳机使用时，两个耳机的工作原理都是电磁感应
C. 在当作自制电话使用时，从能量转化的角度看，当“话筒”的耳机是磁生电
D. 在当作自制电话使用时，从能量转化的角度看，当“听筒”的耳机是电生磁
13.如图所示，甲、乙装置中的透明容器内密封有等质量的空气，通过所连接的U形管内液柱的升降以显示容器内空气温度的变化。小华将两套装置分别接到电压相同的电源上，来探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”。下列说法正确的是( )
A. 甲图实验装置是控制电压、通电时间一定时，探究电热与电流的关系
B. 乙图实验装置是控制电流、通电时间一定时，探究电热与电阻的关系
C. 甲图中闭合开关后，B管中液面上升的较快
D. 乙图中闭合开关后，B管中液面上升的较快
14.如图所示的家庭电路，开关闭合后灯泡发光，此时的火线和零线中都有电流通过。则下列说法中正确的是( )
A. 灯泡发光时人接触A点或D点都会触电
B. 灯泡发光时用试电笔接触B点氖管会发光，接触C点氖管不会发光
C. 若进户零线断了，闭合开关后，人接触C点会触电
D. 若灯泡突然熄灭，用试电笔接触C点时氖管发光，可能是零线断了
三、填空题：本大题共5小题，共15分。
15.常用温度计是根据液体______的规律制成的；夏天的一个早上，小明感到有些不舒服，测了体温后发现并不发烧，他用力甩了甩体温计，将其放到窗台上就上学去了。晚上回家发现体温计的示数为35.5℃。他以此判断今白天的最高气温应______(填“小于”“大于”或“等于”)35.5℃；他又用一支温度计测量傍晚室外的气温，温度计的示数如图所示，则此时室外的气温是______℃。
16.小文在上学路上发现商贩在用沙子翻炒栗子，如图所示。翻炒栗子用沙子的主要原因是因为沙子的比热容较______(选填“大”或“小”)；栗子飘出诱人的香味，这是______现象；最终栗子被炒熟是通过______的方式使栗子内能增加，温度升高。
17.如图甲是我国古代四大发明之一的指南针——司南，当转动起来又静止后由其勺柄指南可知，司南受到______的作用，勺柄是______(选填“N”或“S”)极；如图乙所示，两个电磁铁吸引小铁钉的数量不同是因为电磁铁的磁性强弱与______有关。
18.小明家上月初和上月末电能表的示数如图甲、乙所示，则他家上个月使用的电能为______kW⋅ℎ；小明想利用该电能表和手表测量他桌上台灯的电功率，于是他将台灯单独接入家中电路，通电后计时10min，观察到该电能表转盘转了16r，则该台灯的电功率为______W。老师指出：小明的方法测得台灯的功率要比实际消耗的功率可能偏______(选填“大”或“小”)。
19.如图所示，灯泡标有“6V，3W”字样，R1标有“5Ω，1.5A”，R2为标有“10Ω，1A”的滑动变阻器，电源电压恒定。闭合所有开关时，灯泡恰好正常发光，则10s内R1产生的热量为______J；断开S1、S2，R2允许调节的阻值范围为______Ω，移动R2滑片的过程中，R2的电功率与电路总功率的最大比值为______。
四、作图题：本大题共1小题，共4分。
20.某同学设计的冬季家庭温度自动控制器的工作原理如图所示。当室内温度低于25℃时温控开关闭合，绿灯不亮，加热电阻工作；当室温高于25℃时，温控开关断开，绿灯亮，加热电阻不工作，表示温度已经达到25℃。请根据以上要求，用笔画线代替导线，完成工作电路部分的连接。
五、实验探究题：本大题共3小题，共24分。
21.小明利用如图所示装置进行“比较水和沙子吸热升温能力”的实验。
(1)实验中，用同一酒精灯分别给______相等的沙子和水加热，除了如图所示的器材外，本实验还需要的测量工具有秒表和______。
(2)水和沙子吸热的多少是通过______(选填“升高温度”或“加热时间”)来反映的，这里用到的科学方法是______。
(3)分析表中的数据可知：升高相同温度，沙子吸收热量______(选填“小于”、“大于”或“等于”)水吸收热量；
(4)湿地被称为“地球之肾”，能调节空气的湿度和温度，其中能调节温度主要是因为水的______，晴朗的中午，在海边荒山迷路的人选择______(选填“顺风”或“逆风”)可以返回到海边，我们利用水的这种特性的例子还有______(再举一例)。
22.某同学利用有关器材测量定值电阻Rx的阻值。可选用的器材有电源(电压恒为6V)、三个滑动变阻器(规格分别为a：“5Ω，2A”、b：“30Ω，2A”和c：“50Ω，1A”)、电流表(有0～0.6A，0～3A两个量程)、电压表(有0～3V，0～15V两个量程)、开关、导线等。该同学根据图甲电路图，进行了正确的实验操作，当滑动变阻器滑片P处于中间位置附近时，电表示数如图乙所示。请你根据以上信息回答问题：

(1)图乙中电压表的示数为______V，电流表的示数为______A，本次测量的Rx阻值为______Ω(精确到0.1Ω)；
(2)由(1)可知，实验中选择的滑动变阻器是______(选填“a”、“b”或“c”)；
(3)请根据图甲的电路图，正确选择电表量程，用笔画线代替导线，完成下面图丙所示实物图的连接；
(4)该同学进行了实验创新、利用阻值为R0的定值电阻和电压表等器材，测量Rx的阻值。设计了如图丁所示的电路，检查无误后进行实验。请将实验过程补充完整：
①闭合S、断开S1，读出电压表的示数U1；
② ______，读出电压表的示数U2；
③则电阻Rx= ______(用已知量和测量量表示)。
23.小亮做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验：

(1)将螺线管按图甲连接到电路中，闭合开关，让螺线管通电，将小磁针放在螺线管周围的某一位置，观察小磁针在各点______时______极的指向；把连接电源的正负接线对调再做实验，这是为了探究通电螺线管外部磁场方向与______的关系；
(2)将漆包线按图乙形状穿绕玻璃板，绕成螺线管后，在玻璃板上均匀撒上铁屑，再给螺线管通电，然后______，再观察铁屑的分布情况，能说明通电螺线管外部磁场与______周围的磁场相似；
(3)根据图乙中两个小磁针的指向可知通电螺线管的______端为N极。老师说实验中不能用铜屑代替铁屑显示磁场分布，理由是______；
(4)移动滑动变阻器滑片，我们还可以探究______。
六、计算题：本大题共2小题，共20分。
24.小明家购买了一款电暖器，其内部简化的电路图如图所示。电路里R1、R2和R3是电热丝(电阻均不随温度变化)，其中R1的阻值为55Ω，R2的阻值为20Ω。将电暖器接入家庭电路并闭合S1，再旋转扇形开关S2，使它分别处于高温、中温和低温挡位。求：
(1)简要分析并说明，电暖器处于高温状态时，扇形开关S2和哪两个点连接？
(2)电暖器处于高温挡时，R1的功率是多少？
(3)若电暖器处于低温挡时，R2的功率是高温挡时R1功率的111，则R3的阻值是多少？
25.在某热学实验中，小明在烧杯中放入100g的碎冰，试管中放入20g的碎冰，并各放了一支温度计组成如图甲所示的实验装置，实验过程中。A、B两个温度计的示数随时间变化的图象如图乙所示，其中实线部分为A温度计随时间变化的图象，虚线部分为B温度计随时间变化的图象，假设烧杯和试管中的冰(或水)在整个实验过程中质量不变且每分钟吸收的热量恒定不变，已知：水的比热容c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，冰的比热容为c冰=2.1×103J/(kg⋅℃)，酒精的热值为q酒精=3.0×107J/kg，求：
(1)烧杯中的冰0～4min过程中吸收的热量；
(2)烧杯中的水在第14min时的温度；
(3)如果在2min−4min过程中消耗0.08g的酒精，这些酒精完全燃烧放出的热量有10%间接地被试管中的冰吸收，则试管中的冰在熔化过程中吸收的热量。
七、综合题：本大题共1小题，共5分。
26.阅读短文，回答问题。
中国新一代“人造太阳”2023年4月12日21时，有“人造太阳”之称的中国“环流器”实验装置，成功实现了403s稳态长脉冲高约束模式等离子体运行，创造了新的世界纪录。
中国“环流器”是我国探索受控核聚变的重要装置。人们对核聚变的研究源于对太阳能源的认识，太阳主要由氢和氘这两种元素组成，其中心区的温度高达1500万摄氏度、压强约为标准大气压的3000亿倍、密度约为150g/cm3。在此极端条件下，氢原子的所有核外电子几乎都摆脱了原子核的束缚，这些失去电子的氢原子核，有的能克服原子核间很强的静电排斥力而靠得足够近，聚合成质量较大的氦原子核并释放出一定的能量。
核聚变与已经实现和平利用的核裂变相比，其优越性不仅在于同样质量的核材料核聚变释放的能量要比核裂变多4倍以上，更为可喜的是，地球上直接和间接发生核聚变的材料鼠核在海水中储量丰富，同时核聚变更为安全、清洁。
如果要使核聚变得到和平利用，就要使核聚变反应平稳受控进行，要实现受控核聚变，需要将超高温状态下的核燃料，长时间约束在一个非常小的空间内，但是地球上没有任何容器能够承受如此高的温度，为此科学家们想到了利用磁场来约束，其主要结构类似于一个两端相连的闭合通电螺线管，如图所示，线圈用超导材料制成，可产生强大的电流和磁场。由于核燃料在超高温状态下已经变成了带电粒子，磁场对运动的带电粒子可以产生力的作用，因此超高温状态下的核燃料可以被“托举”在磁场中，避免与容器直接接触。
(1)原子是由原子核和______组成的，中国“人造太阳”是通过______(选填“核裂变”或“核聚变”)反应释放能量的，核能是______(选填“可再生”或“不可再生”)能源；
(2)在超高温状态下核燃料可以被“托举”在磁场中，原因是______；
(3)与核裂变相比，核聚变的优点是______。(写出一条即可)
答案和解析
1.D
【解析】A.波长在1cm至1mm之间的无线电波叫做毫米波，即波长为10−3m～10−2m，根据图中波长确定是极高频波，不是属于UHF频段的电磁波，故A错误；
BD.毫米波也是电磁波，各种电磁波在空气中的传播速度近似等于在真空中的传播速度，大约为3×108m/s，UHF和SHF频段电磁波在真空中的传播速度相同，故B错误，D正确；
C.根据图中知波长越短，频率越高，6×1010Hz毫米波波长比8×1010Hz的波长长；故C错误。
故选：D。
2.B
【解析】A、丝绸和玻璃棒摩擦后，丝绸得到电子带负电，玻璃棒失去电子带正电，故A错误；
B、丝绸和玻璃棒吸引碎纸屑是因为带电体可以吸引轻小物体，故B正确；
C、玻璃棒和丝绸带异种电荷相互吸引，故C错误；
D、用丝绸靠近与毛皮摩擦过的橡胶棒，丝绸和橡胶棒均带负电，二者相互排斥，故D错误。
故选：B。
3.B
【解析】A、手机的芯片是利用半导体材料制成的，故A正确；
BD、用三合一充电器给三部手机同时充电时，互不影响，所以它们是并联的，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以若拔掉其中一部手机，则总电流将变小，故B错误、D正确；
C、给手机充电时，手机消耗电能，转化为化学能存储在电池中，故C正确。
故选：B。
4.C
【解析】A.在探究“电流跟电压的关系”的实验中，根据控制变量法知，需要控制电阻R的阻值不变，通过改变电阻两端的电压来观察电流的变化，故A错误；
B.实验的结论应该是：在电阻一定的情况下，电流跟电压成正比，而不是反比，这是欧姆定律的基本内容，故B错误；
C.在实验中，闭合开关后电流表有示数，说明电路是通路，不可能是断路；而电压表无示数，则可能是电压表被短路了。说明与电压表并联的部分短路，即电阻R短路，从而导致电压表无示数，故C正确；
D.在这个实验中，多次实验的目的是为了寻找普遍规律，即验证在电阻一定的情况下，电流与电压之间的正比关系是否成立，而不是为了减少误差，减少误差通常是通过改进实验方法、提高测量精度等方式来实现的，与多次实验寻找规律不同，故D错误。
故选：C。
5.D
【解析】A、额定功率3W的LED灯、额定功率8W的节能灯、额定功率为25W的白炽灯均正常工作时，实际功率均等于额定功率，白炽灯的实际功率较大，故A错误；
B、LED灯比节能灯的实际功率小，但未说明工作时间，故LED灯不一定比白炽灯消耗的电能更少，故B错误；
C、功率表示电流做功的快慢，LED灯比节能灯和白炽灯的额定功率小，正常工作时LED灯比节能灯和白炽灯的电流做功慢，故C错误；
D、LED灯比节能灯的额定功率小，正常发光时的亮度相当，所以LED灯比节能灯把电能转化为光能的效率更高，故D正确；
故选：D。
6.C
【解析】AB、由电路图可知，R与R0串联，R0的作用是分压并保护电路，电压表测滑片上方电阻丝两端的电压，电流表测电路中的电流，
滑动变阻器接入电路的电阻不变，根据串联电路在规律结合欧姆定律可知通过电路的电流不变，如果选用电流表作为测量仪表则电流表的示数不会随着物体质量的改变而改变所以只能选用电压表作仪表，故 AB正确；
C、在秤盘上增加重物后，电源电压不变，通过电路的电流不变，由P=UI可得电路消耗的总功率不变，故C错误；
D、因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，所以，滑片移动时，R接入电路中的电阻不变，电路中的总电阻不变，由欧姆定律可知通过电路的电流不变，电压表测滑片上方电阻丝两端的电压，则UR上=IR上，即电压表示数与R上为正比关系，所以电压表改装的电子秤表盘刻度是均匀的，故D正确。
故选：C。
7.D
【解析】干冰常温下易升华，在升华过程中吸收热量，使周围空气温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴，故ABC错误，D正确。
故选：D。
8.C
【解析】A.“纳米纸”的分子间的空隙较小，所以细菌无法停留且“油水不沾”，故A错误；
B.“油水不沾”的原因并不是因为这种纸细菌中的分子不做无规则运动，故B错误；
C.因为分子间有引力，所以靠得很近的两滴油能在分子引力的作用下自动结合成一滴，故C正确；
D.分子间的引力和斥力是同时存在的，所以，这种纸与油、水的分子间都存在相互作用的引力和斥力，故D错误。
故选：C。
9.C
【解析】在弹射前，利用电能把一个数吨重的飞轮快速旋转起来，将电能变成飞轮的动能，将电能转化为机械能，这是电动机的原理。
A.图中是奥斯特实验，证明了电流周围有磁场，故A不符合题意；
B.图中研究电磁铁磁性强弱的影响因素，故B不符合题意；
C.图中有电源，探究的是通电导体在磁场中受力而运动，这是电动机的工作原理，故C符合题意；
D.图中无电源，是探究电磁感应现象，这是发电机的工作原理，故D不符合题意。
故选：C。
10.D
【解析】AB、现在的电动车大都是锂电池，且其他部件是属于易燃可燃的材料，一旦起火，燃烧速度极快，将电动车乘电梯推到家里充电和将电池从电动车上拆下来再拎回家里充电，自家的插座普遍没有充满自停功能，电动车通常是整夜充电，经常过载充电会造成电池鼓包变形，进而发生电气故障引发火灾，故AB错误；
C、从楼上私自拉设的电线，安装不规范，无法固定，存在安全隐患，故C错误；
D、在集中充电点给电动车充电，集中充电点已经做好了必要的安全措施，比如充满自停等，符合安全用电常识，故D正确。
故选：D。
11.AD
【解析】A、发动机工作过程酒精燃烧将化学转化为内能，然后将获得的内能转化为机械能，故A正确；
B、酒精燃尽后，酒精所产生的能量转化为其他形成的能，不会消失，故B错误；
C、热机效率表示有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值，与热机的工作时间无关，故C错误；
D、甲的有用功是W有用=1000J，燃料放出的热量Q总=W有用+W损+W废弃=1000J+500J+1500J=3000J；
热机效率为η=W有用Q总=1000J3000J×100%≈33.3%；
乙的有用功是W′有用=3000J，燃料放出的热量Q′总=W′有用+W′损+W′废弃=3000J+5000J+3000J=11000J；
热机效率为η′=W有用′Q总′=3000J11000J×100%≈27.3%；
比较可知，甲的热机效率高，故性能更优，小明应选择性能更优的甲款斯特林发动机小汽车，故D正确。
故选：AD。
12.CD
【解析】A、这部自制的电话在使用时，一个动圈式话筒本身就可以产生感应电流，是电源，所以可以不用连接电源，故A错误；
B、在把它当耳机使用时，一个耳机的工作原理都是电磁感应，另一个是扬声器，故B错误；
C、在当作自制电话使用时，从能量转化的角度看，当“话筒”的耳机是磁生电，相当于动圈式话筒，故C正确；
D、在当作自制电话使用时，从能量转化的角度看，当“听筒”的耳机是电生磁，相当于扬声器，故D正确。
故选：CD。
13.BD
【解析】A.甲图实验右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，为研究电流产生的热量与电流的关系，故A错误，
B、乙图两电阻串联，电流相同，接在同一个电路，通电时间一定，改变了电阻，探究电热与电阻的关系，故B正确；
C.甲图中闭合开关后，左侧电阻中的电流比较大，故左侧电阻放出的热量比较多，故A管中液面上升的较快，故C错误；
D.乙图中闭合开关后，电流、通电时间一定时，右侧电阻的电阻比较大，产生的热量较多，故B管中液面上升的较快，故D正确。
故选：BD。
14.BCD
【解析】A、灯泡发光时人接触A点会触电，接触D点相当于接触零线，零线与大地的电压为零，不会触电，故A错误；
B、灯泡发光时用试电笔接触B点氖管会发光，接触C点氖管不会发光，故B正确；
C、若进户零线断了，闭合开关后，人接触C点会触电，故C正确；
D、若灯泡突然熄灭，用试电笔接触C点时氖管发光，说明C与火线是连通的，可能是零线断了，故D正确。
故选：BCD。
15.热胀冷缩 等于 29
【解析】(1)温度是表示物体冷热程度的物理量，实验室中常用液体温度计是根据液体的热胀冷缩性质制成的；
(2)用力甩了体温计，温度计的示数会下降，随即将体温计放到窗台上，上学去了。晚上回家发现体温计的示数为35.5℃.由于体温计下面有缩口，当示数上升到35.5℃时，不会自动下降，当天最高气温等于35.5℃；
(3)由图可知，温度计的分度值为1℃，示数为29℃。
故答案为：热胀冷缩；等于；29。
16.小 扩散 热传递
【解析】(1)翻炒栗子用沙子的主要原因是因为沙子的比热容较小，相同质量的沙子与其它物质相比，吸收相同的热量，其温度变化较快；
(2)栗子飘出诱人的香味，这是扩散现象，是分子无规则运动形成的；
(3)最终栗子被炒熟是通过热传递的方式使栗子内能增加，温度升高。
故答案为：小；扩散；热传递。
17.地磁场 S 线圈匝数
【解析】(1)司南静止时勺柄指南，是受到了地磁场的作用。勺柄指南，说明勺柄是南极，即S极；
(2)电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，在电流一定时，匝数越多，磁性越强。
故答案为：地磁场；S；线圈匝数。
18.101.1 60 大
【解析】上个月消耗的电能：W=5647.8kW⋅ℎ−5546.7kW⋅ℎ=101.1kW⋅ℎ。
电能表转盘转过16r，消耗的电能为：W=161600kW⋅ℎ=0.01kW⋅ℎ=3.6×104J；
台灯的电功率为：P=Wt=3.6×104J10×60s=60W。
由于线路中会消耗部分电能，则导致测量的电能大于台灯实际消耗的电能，根据P=Wt可知，测得台灯的功率要比实际消耗的功率可能偏大。
故答案为：101.1；60；大。
19.72 1～10 2：3
【解析】闭合所有开关，R2被短路，R1与灯泡并联，灯泡恰好正常发光，根据并联电路的电压特点可知，电源电压和R1两端的电压：U=UR=UL=6V，
10s内R1产生的热量Q=U2R1t=(6V)25Ω×10s=72J；
由图可知，断开S1、S2，R1与滑动变阻器R2串联，根据滑动变阻器和R1的规格可知电路中的最大电流I大=1A，
由欧姆定律可知，电路中的最小总阻值：R总=UI大=6V1A=6Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，R2接入电路的最小阻值：R2小=R总−R1=6Ω−5Ω=1Ω，
滑动变阻器接入电路的阻值越大，电流越小，电路安全，所以R2允许调节的阻值范围为1Ω～10Ω；
R2的电功率：P2=I2R2=(UR1+R2)2R2，
电路总功率由P总=I2R总=(UR1+R2)2(R1+R2)，
故R2的电功率与总电功率的最大比值P2P总=R2R1+R2=1R1R2+1，
当R1R2越小，功率的比值就越大，则R2越大，当R1R2越小；
故P2P总=15Ω10Ω+1=23。
故答案为：72；1～10；2：3。
20.根据题意可知，当室内温度低于25℃时温控开关闭合，绿灯不亮，加热电阻工作，这说明衔铁是被吸下的，动触点与下面的静触点接触，使得加热电阻工作；
当室温高于25℃时，温控开关断开，绿灯亮，加热电阻不工作，这说明衔铁是被拉起，动触点与上面的静触点接触，使得绿灯工作；加热电阻与绿灯工作时互不影响，是并联的，如下所示：

21.质量 托盘天平 加热时间 转换法 小于 比热容大 逆风 暖气里面用水作为导热介质
【解析】(1)在比较水和沙子吸热升温能力的实验中，要控制沙子和水的质量相同，用同一酒精灯分别加热；为了测量质量，还需要的测量工具是天平；
(2)沙子和水吸收的热量是无法直接看出来的，可以通过加热时间来反映水和沙子吸热的多少，将看不到的现象用能看到的现象反映出来，用了转换法；
(3)分析数据可知，升高相同温度，沙子加热时间短，说明沙子吸收热量小于水吸收的热量；
(4)水的比热容大，意味着相同的情况下，在吸收或释放相同热量时，水的温度变化较小，这使得水能够有效调节环境温度；海边多水，荒山多砂石，海水和荒石同样吸热，荒山升温快，海面上的冷空气过来填补，故荒山迷路的人选择逆风可以返回到海边；利用水的这种特性的例子还有：暖气里面用水作为导热介质。
22.1.9 0.16 11.9 c 闭合S、S1 U1U2−U1R0
【解析】(1)(2)乙图中给出了示数但未给出量程，但由于电源电压为6V，故电压表的量程只能为0～3V，否则电压表示数为9.5V大于电源电压。因此电压表量程为0～3V，电压表示数为1.9V，
根据串联电路分压法则可知滑动变阻器分压为U滑=6V−1.9V=4.1V。
电流表量程若为0～3A，则此时示数为0.8A，得出滑动变阻器此时接入电阻为RP=UPI=≈5.1Ω。此时变阻器接入阻值为其最大值的一半，故最大值应为10Ω左右，没有此选项。故电流表量程为0～0.6A，此时电流表示数为0.1A，滑动变阻器此时接入电阻为R′P=UPI′=≈26Ω，此时变阻器接入阻值为其最大值的一半，故最大值应为50Ω左右，即使用的是c滑动变阻器。
欧姆定律变形公式计算R=UI′=≈11.9Ω。
(2)根据(1)的分析，得到电压表示数为1.9V，电流表示数为0.16A，根据
(3)将未知电阻串联进入电路、电压表并联在电阻两端即可，注意两个电表的量程选择。
(4)根据电路图分析，①闭合S、断开S1，读出电压表的示数U1；
②闭合S、S1，读出电压表的示数U2；
②步骤测量电源电压，步骤①测量Rx的电压，则未知电阻R0的电压为U2−U1，根据串联分压关系：
U1：(U2−U1)=Rx：R0；
解得Rx=U1U2−U1R0；
故答案为：(1)1.9；0.16；11.9；(2)c；(3)见解答；(4)闭合S、S1；U1U2−U1R0。
23.静止 N 电流方向 敲击玻璃板 条形磁体 右 铜屑不能被磁化为磁体 通电螺线管外部的磁场强弱与电流大小的关系
【解析】(1)通电螺线管的周围存在磁场，把小磁针放入通电螺线管的磁场中，小磁针静止时N极指示一定的方向，就是通电螺线管外部磁场的方向；把连接电源的正负接线对调再做实验，改变电流方向，磁场方向改变，探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系；
(2)在玻璃板上均匀撒上铁屑，再给螺线管通电，观察铁屑的分布情况；敲击玻璃板，使得铁屑跳动而减小摩擦力，再观察铁屑的分布情况，能说明通电螺线管外部磁场与条形磁体周围的磁场相似；
(3)根据异名磁极相互吸引知，右侧小磁针左侧为S极，与螺线管右侧的N极吸引，即通电螺线管的右端为N极；铜屑不能被磁化，因而实验中不能用铜屑代替铁屑显示磁场分布；
(4)移动滑动变阻器滑片，可以改变电路中的电流大小，因此我们还可以探究：通电螺线管外部的磁场强弱与电流大小的关系。
故答案为：(1)静止；N；电流方向；(2)敲击玻璃板；条形磁体；(3)右；铜屑不能被磁化为磁体；(4)通电螺线管外部的磁场强弱与电流大小的关系。
24.(1)由图可知，当S2旋至ab时，R2、R3串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，根据P=U2R可知，电路中的总功率最小，电暖气处于低温挡位；
当S2旋至cd时，R1、R3并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，电路中的总功率最大，电暖气处于高温挡位；
当S2旋至bc时，只有R3工作，电暖气处于中温挡位；
(2)电暖器处于高温挡时，R1的功率：P1=U2R1=(220V)255Ω=880W；
(3)根据题意可知，处于低温挡时，R2的功率：P2=111P1=111×880W=80W，
由P=I2R可知，此时通过电路的电流：I= P2R2= 80W20Ω=2A，
根据欧姆定律可知，R2两端的电压：U2=IR2=2A×20Ω=40V，
根据串联电路的电压特点可知，此时R3两端的电压：U3=U−U2=220V−40V=180V，
由欧姆定律可知，R3的阻值：R3=U3I=180V2A=90Ω。
答：(1)电暖器处于高温状态时，开关S2旋至cd；
(2)电暖器处于高温挡时，R1的功率为880W；
(3)R3的阻值为90Ω。
25.
(1)烧杯内冰的质量m1=100g=0.1kg，比热容c冰=2.1×103/(kg⋅℃)，从图象得出烧杯中冰0～4min过程中的初温为−10℃、末温为0℃，
则烧杯内冰吸收的热量为：Q吸=c冰m1(t1−t01)=2.1×103J/(kg⋅℃)×0.1kg×[0℃−(−10℃)]=2.1×103J；
(2)由题知，烧杯和试管中的冰(或水)在整个实验过程中质量不变，且每分钟吸收的热量恒定不变，
根据烧杯中冰0～4min过程中吸收的热量可知：烧杯内冰化成的水在10～14min过程中的相同时间内吸收的热量相等，为：Q吸′=Q吸=2.1×103J；
由于烧杯内冰化成的水在10min时从0℃开始升高温度，根据Q吸=cm(t1′−t01′)可得水的末温：
t1′=Q吸′c水m1+t01′=2.1×103J4.2×103J/(kg⋅℃)×0.1kg+0℃=5℃；
(3)消耗酒精的质量m酒精=0.08g=8×10−5kg，则在2min−4min过程酒精完全燃烧放出的热量：
Q放=m酒精q酒精=8×10−5kg×3.0×107J/kg=2.4×103J，
1min试管中的冰吸收的热量为：Q吸2=10%×Q放×12=10%×2.4×103J×12=1.2×102J，
由图象可知：试管中的冰在5min～14min的时间内处于熔化过程，则吸收的热量为5min吸收的热量，即为：
Q吸熔化=5Q吸2=5×1.2×102J=6×102J。
答：(1)烧杯中的冰0～4min过程中吸收的热量为2.1×103J；
(2)烧杯中的水在第14min时的温度为5℃；
(3)试管中的冰在熔化过程中吸收的热量为6×102J。
26.核外电子 核聚变 不可再生 磁场对运动的带电粒子可以产生力的作用 安全、清洁
【解析】(1)原子是由原子核和核外电子组成；“人造太阳”是通过核聚变反应释放能量的；核能短时间内不能再次获得，它是不可再生能源；
(2)在超高温状态下核燃料可以被“托举”在磁场中，原因是磁场对运动的带电粒子可以产生力的作用；
(3)与核裂变相比，核聚变的优点是安全、清洁。
故答案为：(1)核外电子；核聚变；不可再生；(2)磁场对运动的带电粒子可以产生力的作用；(3)安全、清洁。
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
沙子
20
22
24
26
28
水
20
21
22
23
24