2020-2021学年河南省信阳市固始县九年级（上）期末物理试卷

这是一份2020-2021学年河南省信阳市固始县九年级（上）期末物理试卷，共21页。


2020-2021学年河南省信阳市固始县九年级（上）期末物理试卷
1. 发电机是根据______ 原理制成的；电动机在工作过程中能量转化是______ ；小明晚上正在家里做作业，突然家里电灯全部熄灭，用测电笔检查时，发现两根电源线都能使测电笔氖管发光，出现故障的可能原因是______ 。
2. 如图是我国最新研制的防空利器红旗−9防空导弹进行试射的场景．导弹在上升的过程中因为与空气摩擦，内能会______ (填“增大、减少、不变”)，这是利用______ 的方式改变物体的内能．
3. 修建青藏铁路要穿越某些特殊区域，为了保证路基的稳定，如图所示，在铁路两侧插了许多叫做“热棒”的柱子，里面装有液态氨。“热棒”的工作原理是：当路基温度上升时，液态氨吸收热量发生______ 现象变成气态氨，上升到“热棒”的上端，再通过散热片将热量传递给空气，气态氨放出热量发生______ 现象变成液态氨又流回棒底。
4. 荣荣家的电能表的表盘如图所示。她想知道电能表是否准确，于是将一只标有“220V 60W“的白炽灯单独接入电路，此时灯泡正常发光，检测中发现2min电能表的转盘转了7转。白炽灯实际消耗的电能是______kW⋅h，由此判断转盘转速______(选填“偏快”、“偏慢”或”准确”)
5. 如图所示，电源电压12V保持不变，小灯泡L的规格为”6V3W”，滑动变阻器的最大阻值为12Ω，电流表的量程为0∼3A.当开关S1、S2都断开时，小灯泡L恰能正常发光，R1的阻值为______Ω，当开关S1、S2都闭合时，要保证电路各元件安全，整个电路电功率的变化范围是______W。
6. 法国科学家阿贝尔和德国科学家彼得由于发现了巨磁电阻(GMR)效应，荣获诺贝尔物理学奖。如图所示是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现，当闭合开关S1、S2后，使滑片P向右滑动过程中，指示灯明显变暗，则说明：在电磁铁的磁性______ (选填“增强”或“减弱”)过程中，巨磁电阻的阻性在______ (选填“增大”或“减小”)。

7. 如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃瓶内放一小团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉燃烧下列说法错误的是( )


A. 迅速向上抽活塞，硝化棉也能燃烧
B. 通过此实验可以验证做功能改变物体的内能
C. 活塞与玻璃筒壁摩擦生热能使空气的温度升高
D. 硝化棉燃烧，是因为下压活塞的过程中机械能转化为内能，使筒内空气的温度升高
8. 某小区最近一段时间由于楼道灯的供电系统电压偏高，所用的路灯“220V 40W”灯丝经常熔断，在电压暂时无法改变的情况下，为了延长楼道灯的使用寿命，小明所采取的下列方法切实可行的是( )
A. 换用一只“220V 60W”的灯泡替换原来的灯泡接入原电路中使用
B. 换用一只“220V 15W”的灯泡替换原来的灯泡接入原电路中使用
C. 换用两只“220V 40W”的灯泡并联后替换原来的灯泡接入原电路中使用
D. 换用两只“220V 100W”的灯泡串联后替换原来的灯泡接入原电路中使用
9. 如图所示，已知甲乙两个相同的验电器，甲带负电，乙不带电，拿一根有绝缘柄的金属杆把两个验电器连接起来。下列说法正确的是( )


A. 甲验电器的金属箔张角变大 B. 金属杆中有持续的电流通过
C. 乙验电器最终带上正电 D. 连接的瞬间，有电流从乙流向甲
10. 如图所示，闭合开关S，在滑动变阻器滑片P向右滑动过程中，下列说法正确的是( )


A. 电压表V1示数变大，灯泡L的实际功率变小
B. 电压表V2示数变大，灯L的亮度变亮
C. 电流表A的示数变大，灯L的亮暗变暗
D. 电压表V1与电流表A示数比值变大，灯L的亮度变暗
11. 为防止患有阿尔茨海默病的爷爷半夜走失，小明同学发现了一个可贴在爷爷脚底的薄膜式压力传感器，当爷爷起床行走时，电路中电流改变引发报警并向手机APP发送信息。如图甲所示是它的等效电路图。其压敏电阻R与压力F的关系如图乙所示，那么，当爷爷起床行走时( )
A. 压敏电阻随着压力的增大而增大 B. 电路中电流增大，R两端电压增大
C. 电路中R0两端电压增大 D. 电路中消耗总功率减小
12. POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利，POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头(如图所示)。在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息。下图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是( )
A. B. C. D.
13. 如图所示电路，当闭合开关用电器正常工作，过了一会儿，其中一只电表的示数增大，则两个用电器出现故障的原因是( )

A. L1断路 B. L1短路 C. L2断路 D. L2短路
14. 如图为一款“智能照明灯”的电路，灯L天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度而变化。以下说法正确的是( )
A. 电磁继电器利用电磁感应原理工作
B. R2的阻值随光照强度的增大而增大
C. 当光照强度增大时，电压表示数减小
D. 若将R1换成阻值稍小的电阻，可缩短灯L的发光时间
15. 将图中各元件正确接入电路，其中开关只控制电灯，三孔插座带保险盒。








16. 如图所示，根据题中条件，画出通电螺线管的绕线方法。








17. 在做“观察水沸腾”的实验时。

(1)A组同学用的是如图甲所示装置，他们测出的水温将偏______ (选填“高”或“低”)。
(2)图乙是B组同学在实验某时刻温度计的示数，此时水的温度是______ ℃，图丁是他们在实验中观察到的现象，其中沸腾时的情况是______ (选填C或D)。
(3)B、C两组同学虽然选用的实验装置相同，但将水加热到沸腾用的时间不同，他们绘制的温度随时问变化的图像如图丙所示。分析图像可知：当时的大气压______ (选填“<”、“>”或“=”)1标准大气压；B、C组得到b、c两种不同图像的原因可能是水的______ 不同。
(4)由实验结果可以得出水沸腾时的规律是：不断吸热，但温度______ 。
18. 小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关，于是找来额定电流均小于0.6A、额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路开始探究。
(1)请你用笔画线代替导线，根据图1所示的电路图，将图2所示实物图连接完整。
(2)若小雷连接电路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度。原因是他把滑动变阻器的______(填“A、B”或“C、D”)接线柱接入了电路。
(3)小雷排除故障后，按图1所示的电路继续进行实验：
闭合开关，滑片P向______(填“A”或“B”)端移动，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如表：
次数
电压/V
电流/A
实际功率/W
电阻Ω
1
1.6
0.20
0.32
8.00
2
2.5
0.24
0.60
10.42
3
2.8
0.26
0.73
10.77
(4)小雷注意到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越______。
(5)用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变______表的量程，发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。
(6)小雷在实验结束后与同学们讨论：
①有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确。”这种说法错误的原因是小雷忽略了______对小灯电阻的影响。
②有同学认为“把灯L1换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系，”你认为这种说法______(填“正确”或“错误”)。







19. 根据古文《论衡⋅是应篇》中的记载：“司南之杓(用途)，投之于地，其柢(握柄)指南”，学术界于1947年想象出司南的模样并印刷在邮票上。

(1)如图(甲)所示，当磁勺在正确指南时，其A端为该磁体的______(N/S)极。
(2)1952年，中国科学院物理研究所尝试制作一具司南，如(乙)所示，制作人员根据天然磁石的磁感线分布，将磁石的______(B/C/D/E)处打磨成磁勺的A端。
(3)把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后，放在粗糙的木盘上，使磁勺水平自由转动直至最终静止，但磁勺A端总不能正确指南，将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善，这是因为磁勺和盘子之间的______力影响了实验效果。
(4)为达到理想的指向效果，制作人员将磁勺靠近一电磁铁，如图(丙)所示，闭合开关S，磁勺和电磁铁相互吸引，由此增加磁勺的磁性，H为电源的______极。
20. 如图甲是一种新型电辅式太阳能热水器，可以在天气差、吸热功率小的情况下，启动电热管对水加热补偿，如表是其铭牌上的一组主要技术参数(吸热功率是指在阳光照射下，集热管每秒钟吸收的太阳辐射的能量)。图乙是热水器储水箱水位探测电路原理图，其中电源电压为24V，A为水位指示表(由量程为0∼0.6A电流表改成)，R0阻值为10Ω，Rx为压敏电阻，其阻值与储水箱水深的关系如图丙所示。
容积/L
集热管采光面积/m2
吸热功率/KW
额定电压/V
电热管额定功率/KW
160
2
1∼2
220
2

(1)若只采用电加热的方式，将储水箱中25kg的水由20℃加热到40℃，正常需通电多长时间？
(2)若冬季集热管平均吸热功率1250W，热水器的效率为56%，白天阳光照射8h，那么有多少焦耳太阳能转化为水的内能？
(3)为了保证电流表的安全，水箱中的水深最多为多少米？此时R0的功率是多少？
21. 小明家新买了一个电热水壶，水壶的铭牌上标有：额定电压220V，额定功率1200W，最大容量1L。如果水壶中水的初温为20℃外界的大气压是1个标准大气压时，电热水壶正常工作5min50s就可以烧开一满壶水。
(1)他观察电源线插头的三个脚，如图所示，知道其中稍长些的脚E是把电热水壶的外壳与______ 相连接，而且脚E稍长一些可保证在插入插座和拔出插座时更安全，原因是______ 。
(2)求该电热水壶烧水时的效率[已知。
(3)经过几次使用后，小明发现：每当在用电高峰期烧水时，花费的时间会长些，于是小明猜想：烧水时间变长的原因可能是因为电压低，电热水壶的实际功率变小了。为了验证小明的想法是否正确，请你帮小明想办法利用钟表和家中的电能表进行测量，计算出电热水壶的实际功率。要求简述实验过程及需要测量的物理量，并写出电热水壶实际功率的表达式。
答案和解析
1.【答案】电磁感应现象  电能转化为机械能和内能  进户零线断路

【解析】解：
(1)人们利用电磁感应现象制成了发电机；
(2)电动机在工作过程中会消耗电能，电能主要转化为机械能，还有少部分转化为内能；
(3)两根电源线都能使测电笔氖管发光，这说明这两根线都与火线相连，则故障是进户零线断路。
故答案为：电磁感应现象；电能转化为机械能和内能；进户零线断路。
(1)闭合电路的一部分到在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，这就是电磁感应现象；
(2)电动机在工作的过程中会消耗电能；
(3)家庭电路中用电器正常工作时，必须一端接火线，另一端接零线，其中测电笔接触火线时，氖管会发光。所以测电笔的基本作用是确定火线，检验方法是：测电笔接触电路，观察氖管是否发光。
本题考查了电磁感应现象、能量的转化、家庭电路故障的判定，电路故障是电学实验常见的问题，也是物理试题考查的热点。

2.【答案】增大；做功

【解析】解：
导弹上升过程中，与空气摩擦做功，机械能转化为内能，机械能减小，内能增大，因此内能改变是通过做功的方式实现的．
故答案为：增大；做功．
做功和热传递都能改变物体的内能．做功改变内能属于能量的转化，而热传递改变内能属于能量的转移；
此题考查的是改变物体内能的两种方法和热值的概念，做功和热传递．它们在改变物体内能上是等效的．

3.【答案】汽化  液化

【解析】解：液态氨变为气态氨的现象叫汽化；
气态氨变为液态氨的现象叫液化。
故答案为：汽化；液化。
物体由液态变为气态的现象叫汽化；物体由气态变为液态的现象叫液化；
根据我们对于汽化和液化的了解来作答。
解答物态变化现象的有关题目，主要看是物体由什么状态变为什么状态。

4.【答案】0.002；偏快

【解析】解：
将一只标有“220V 60W“的白炽灯单独接入电路，此时灯泡正常发光，
工作时间2min，则白炽灯实际消耗的电能：
W=Pt=0.06kW×260h=0.002kW⋅h；
电能表的转盘转了7转，测得消耗的电能：
W′=73000kW⋅h=0.0023kW⋅h，
因为W 故答案为：0.002；偏快。
本题两种计算消耗电能的方法，关键是对电能表参数的物理意义的正确理解，解题过程中还要注意单位的换算。

5.【答案】1224∼36

【解析】解：(1)当开关S1、S2都断开时，小灯泡L与R1串联，小灯泡L恰能正常发光：
由P=UI得，电路中的电流：I=PLUL=3W6V=0.5A，
R1两端的电压U1=U−UL=12V−6V=6V，
根据欧姆定律可知，R1的阻值：
R1=U1I=6V0.5A=12Ω；
(2)当开关S1、S2均闭合时，R1与R2组成并联电路，要使电流表安全使用，电路中的总电流最大为3A。
此时整个电路的最大电功率：P=UI=12V×3A=36W，
当R2接入电路中的阻值最大为12Ω时，总电流最小，
由并联电路的特点和欧姆定律可得，电路中的最小总电流：
I′=I1+I2=UR1+UR2=12V12Ω+12V12Ω=2A，
此时整个电路的最小电功率P′=UI′=12V×2A=24W，
所以，当开关S1、S2均闭合时，要保证电路各元件安全，整个电路的电功率的变化范围是24∼36W。
故答案为：12；24∼36。
(1)当开关S1、S2都断开时，L和R1串联，灯泡正常发光，求出电路中的电流，根据分压特点求出R1两端的电压，根据欧姆定律求出R1的阻值；
(2)开关S1、S2均闭合时，灯泡被短路，R1和R2并联，根据电流表量程判断出电流最大值，根据P=UI求出功率最大值；滑动变阻器连入电路电阻最大时，总电流最小，根据P=UI求出功率最小值。
本题的综合性较强，但解决的关键还是对电路性质的准确判断，在明确电路性质后，再综合运用相关公式和规律进行分析来帮助解决。

6.【答案】减弱  增大

【解析】解：(1)当滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱；
(2)电磁铁的磁性减弱的过程中，右边电路中的指示灯明显变暗，说明右边电路的电流变小了，巨磁电阻的电阻增大了。
故答案为：减弱；增大。
(1)由滑动变阻器滑片的移动得知电路中电流的变化情况，通过电路中电流的变化结合电磁铁磁性强弱的决定因素可以确定滑片移动时，其磁性强弱的变化；
(2)根据灯泡的亮度变化，能够确定电路中电流的变化，进而知道巨磁电阻的阻值的变化。
在控制电路中，滑片的移动是分析的入手点；在工作电路中，灯泡的亮度是确定电路中电流、电阻变化的一个隐含条件。

7.【答案】A

【解析】解：
在将活塞迅速压下的过程中，主要是压缩空气，对筒内空气做功，使空气的内能增加(此过程中机械能转化为内能)，温度升高，达到硝化棉的燃点，硝化棉燃烧，所以BD是正确的，A是错误的；
活塞迅速压下的过程中，活塞与玻璃筒壁摩擦生热，通过热传递也能使空气的温度升高，所以C正确。
故选：A。
知道做功可以改变物体的内能，物体的内能与其本身的温度有关，温度越高内能越大。
解决此类问题要结合改变物体内能的方式进行分析解答，相对比较简单，属于基础题。

8.【答案】D

【解析】解：AB、换用一盏“220V 60W”的灯泡或“220V 15W”替换原来的灯泡接入原电路中使用，因灯泡的额定电压不变，功率无论变大变小，灯泡的实际功率总会超过额定功率导致烧坏，故AB错误；
C、两灯并联后接在电路中，由并联电路电压的规律，电源电压仍超过两灯的额定电压，故两灯均容易熔断，故C错误；
D、换用两只“220V 100W”的灯泡串联，根据串联电路电压的规律，每个灯的实际电压等于电源电压的二分之一，故为了延长寿命，应用两个灯泡串联接在电路中，故D正确。
故选：D。
因电压偏高导致灯丝的熔断，故为了延长灯的寿命应想法减小灯泡两端的电压，分别分析各选项，找出能减小灯泡两端电压的方法即可。
本题考查串并联电路在生活中的应用，在学习中注意联系生活中的实际情况，做到学以致用，可以提高学生学习物理的兴趣。

9.【答案】D

【解析】解：
(1)甲带负电，乙不带电，用带有绝缘手柄的金属棒把甲和乙连接起来，甲上的部分负电荷会转移到乙上，因此验电器甲的金属箔片会减小，乙的金属箔由于带负电会张开，故AC错误；
(2)电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，因此电流方向是由乙到甲；当两验电器所带电荷相等后，电荷不再发生转移，所以只是在连接的瞬间有电流，故B错误，D正确。
故选：D。
(1)规定电流方向与正电荷定向移动的方向相同；
(2)验电器使用时是让金属杆上的金属箔带上同种电荷，然后同种电荷会相互排斥从而验证物体是否带电的。
本题的目的是考查对验电器使用原理、电流方向的掌握情况，在金属导体中，能够自由移动的电荷是负电荷(自由电子)，所以在金属导体中，电流的方向始终与自由电荷的运动方向相反。

10.【答案】D

【解析】解：A、电压表V1测电源电压，电源电压不变，则电压表V1示数不变，故A错误；
B、由电路图可知，滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器分得电压变大，电压表V2示数变大，灯泡电压变小；电路总电阻变大，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流变小，电流表示数变小，由于电路电流变小，灯泡电压变小，由P=UI可知灯泡实际功率变小，灯泡变暗，故B错误；
C、由B的分析可知，电流表示数变小，灯泡变暗，故C错误；
D、电压表V1示数不变，电流表A示数变小，则电压表V1与电流表A示数比值变大，由B可知，灯L的亮度变暗，故D正确；
故选：D。
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测滑动变阻器两端电压，电流表测电路电流；根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，然后由串并联电路特点、欧姆定律、电功率公式分析答题。
本题是一道闭合电路的动态分析题，分析清楚电路结构、熟练应用串联电路特点、欧姆定律即可正确解题。

11.【答案】C

【解析】解：由图可知，该电路为串联电路，电压表测量R两端的电压；
A、根据图乙可知，当压力增大时，R的阻值会变小，即压敏电阻随着压力的增大而减小，故A错误；
BC、当爷爷起床行走时，压力变大，则R的阻值变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流会变大；根据U=IR可知，电路中R0两端电压增大，根据串联电路的电压规律可知，R两端的电压变小，即电压表示数变小，故B错误，C正确；
D、电源电压不变，电流变大，根据P=UI可知，电路中消耗总功率变大，故D错误。
故选：C。
由图可知，该电路为串联电路，电压表测量R两端的电压；根据图乙可知，压力越大，R的阻值越小；根据压力的变化判定R阻值的变化，根据欧姆定律判定电流中电流、电压的变化，根据P=UI判定总功率的变化。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是分析好压力变化时压敏电阻阻值的变化。

12.【答案】C

【解析】解：POS刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象
A、如图反映电流周围存在着磁场，故A错误。
B、如图电路中有电源，是通电导体在磁场中受力运动。故B错误。
C、如图电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应选项。故C正确。
D、如图电路中有电源，是通电线圈在磁场中受力运动，故D错误。
故选：C。
闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象，POS刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象；
在选项中找出探究电磁感应的对应图即可，
电动机和发电机的原理图非常相似，主要区别是电路中是否有电源，电路中有电源的是电动机，电路中没有电源的是发电机。

13.【答案】BC

【解析】解：
由电路图可知，L1、L2串联，由于电压表V1测量电源电压，所以V1的示数不变，一只电表示数增大，也就是电压表V2示数增大．
A、如果L1断路，灯泡L2和电压表V2都是断路状态，所以电压表V2示数减小为0.故A不符合题意；
B、如果L1短路，电源电压全部加在灯泡L2两端，所以电压表V2示数增大为电源电压．故B符合题意；
C、如果L2断路，电压表V2和灯泡L1串联在电源上，V2测量电源电压，所以V2示数增大．故C符合题意；
D、如果L2短路，则电压表V2也被短路了，V2示数减小为0.故D不符合题意．
故选BC.
由电路图可知，L1、L2串联，电压表V1测量串联电路两端电压，也就是电源电压，电压表V2测量L2两端电压．
电路故障问题是中考物理考查的热点，也是难点，一般题目设计的都是一处故障，原因只有两个：短路或断路．

14.【答案】CD

【解析】解：A、电磁继电器是利用电流的磁效应原理工作的，故A错误；
B、要使灯L在天亮时自动熄灭，电流需增大达到一定数值，衔铁被吸合，灯L所在电路断开，灯L自动熄灭，则可知天亮时光照强度增大，控制电路中电流增大，光敏电阻R2的阻值减小，所以，R2的阻值随光照强度的增大而减小，故B错误；
C、由于R2的阻值随光照强度的增大而减小，当光照强度增大时，R2的阻值减小，根据串联分压的规律可知，R2两端的电压减小，即电压表示数减小，故C正确；
D、由于控制电路的电源电压不变，衔铁被吸合的电流不变，根据R=UI可知，衔铁被吸合时控制电路的总电阻不变，若R1换成阻值较小的电阻，则R2的阻值变大，
此时光照强度减弱，即灯L在天不太亮时已经熄灭，在天很暗时才自动发光。由此可见，将R1换成阻值较小的电阻，可缩短灯L的发光时间，故D正确。
故选：CD。
本题一道以敏感电阻变化引起的动态电路分析，关键要明确电磁继电器的工作原理，熟练应用欧姆定律即可正确解题，属于动态电路分析的典型题目，有一定难度。

15.【答案】解：
根据安全用电知识可知，火线首先过开关，然后进入灯泡顶端的金属块，零线直接接在螺旋套上，这样在断开开关时，能“切断”火线，人接触灯泡的金属部分不会触电；
三孔插座的上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线，将保险盒接在火线和插座的右孔之间。如图所示：


【解析】电灯的连接方法：火线首先过开关，然后进入灯泡顶端的金属块，零线直接接在螺旋套上；
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线，带保险盒的插座，将保险盒接在火线上。
掌握家庭电路中灯泡、开关、两孔插座、三孔插座、保险丝的接法，注重将物理知识联系生活实际。

16.【答案】解：小磁针的左端是N极，可以判断螺线管的右端是S极，用右手握住螺线管，大拇指指向左端N极，电流从螺线管的左端进入，并且大拇指指向左端，所以导线先从螺线管的上端绕过，如图所示：


【解析】知道小磁针的磁极，根据磁极间的作用判断螺线管的磁极，根据安培定则，再判断螺线管的绕法。
本题考查了磁极间的相互作用规律和安培定则的使用。利用安培定则既可由电流的方向判定磁极磁性，也能由磁极极性判断电流的方向和线圈的绕法。

17.【答案】高  95C<质量  保持不变

【解析】解：
(1)如图甲所示，酒精灯给水加热时，由于容器底的温度高于水的温度，而温度计的玻璃泡碰到了容器底，所以测出的水温会偏高；
(2)零刻度在温度计的下方，液柱远离零刻度，是零上，每一个大格代表10℃，每一个小格代表1℃，示数是95℃；
图C气泡在上升过程中体积逐渐变大，所以是沸腾时的现象；图D气泡在上升过程中体积逐渐减小，所以是沸腾前的现象；
(3)1标准大气压下水的沸点是100℃.沸点跟气压有关，气压越高，沸点越高。实验中水的沸点是98℃，所以实验时气压<1标准大气压；如丙图，B、C组得到b、c两种不同图像，两个小组水初温相同，开始沸腾的时间不同，根据Q=cm△t知，可能是水的质量不同；
(4)由丙图可以得出水沸腾时的规律：吸热，但温度保持不变。
故答案为：(1)高；(2)95；C；(3)<；质量；(4)保持不变。
(1)用温度计测量液体的温度时，温度计的玻璃泡不能碰到容器底或容器壁，其原因是容器底和容器壁的温度和液体的温度不同；
(2)温度计读数：首先确定零上还是零下，确定每一个大格和每一个小格各代表的示数，从小数字读向大数字；掌握水沸腾前和沸腾时的现象区别：沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐减小；沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐增大；
(3)1标准大气压下水的沸点是100℃.沸点跟气压有关，气压越高，沸点越高；从给水开始加热到水沸腾需要的时间长短不同，根据Q=cm△t知，可能是水的质量不同；
(4)液体沸腾时不断吸收热量，温度保持不变。
水的沸腾实验是初中热学部分最重要的实验，本题考查的比较全面，考查了温度计的正确使用、温度计的读数、水沸腾图像的绘制、沸腾的特点、气压和沸点的关系等。

18.【答案】A、B；A；大；电压；温度；正确

【解析】解：(1)电压表的负接线柱与灯泡的左接线柱相连，滑动变阻器的任意上方接线柱与电流表0.6的接线柱相连，如下图所示：

(2)闭合开关，灯几乎不发光→电路电流太小→电路电阻太大，并且移动滑动变阻器滑片，灯泡亮度不改变，滑动变阻器都接下面A、B两个接线柱；
(3)滑动变阻器接入A接线柱，滑片在B端，滑动变阻器连入电路电阻最大，电流最小，起到保护电路作用。继续实验时，滑动变阻器阻值减小，滑片向A端移动；
(4)从实验1→实验2→实验3，灯泡越来越亮，灯泡实际功率越大；
(5)L1的额定功率为2.5V，电压表选择0∼3V量程；L2的额定功率为3.8V，电压表选择0∼15V量程；所以L2替换L1，同时更换电压表量程；
(6)①灯丝电阻受温度影响较大，灯泡在不同电压下，温度不同，灯丝中电阻不同，计算平均值代表灯丝电阻无意义，小雷忽略温度对电阻的影响；
②L1换成定值电阻，能保持电阻不变，通过改变电压来改变电流能探究电流跟电压的关系。
故答案为：(1)如图所示；(2)A、B；(3)A；(4)大；(5)电压；(6)①温度；②正确。
(1)电压表与灯泡并联，电流表选0∼0.6A的量程且串联在电路中，注意正负接线柱的连接；滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；
(2)灯泡几乎不发光，说明电路是通路，但是电流太小，并且移动串联在电路中的滑动变阻器的滑片，灯泡亮度不变，说明电路中的电阻太大，滑动变阻器又不起作用，是滑动变阻器把下面两个接线柱接入电路了；
(3)①排除故障，在实验前滑片在B端处于最大阻值处，要继续实验，滑片向阻值减小的A端移动；
②根据功率的计算公式P=UI可知表中缺少的物理量；
(4)比较灯泡亮度增大时，可以判断灯泡的实际功率，因为灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定的；
(5)L1的额定电压为2.5V，电压表选择0∼3V量程；L2的额定电压为3.8V，电压表选择0∼15V量程；更换灯泡，同时更换电压表的量程；
(6)导体电阻大小跟导体长度、横截面积、材料、温度有关；灯丝电阻受温度影响较大，定值电阻阻值受温度影响较小，从温度上考虑；电流跟电阻和电压同时有关，L1换成定值电阻，电阻一定，可以探究电流跟电压的关系。
本题容量很大，涉及到知识点较多，由电路图连接实物图、电流表量程的选择和连接方式、滑动变阻器接线柱的选择、电路故障的判断、灯丝电阻与温度的关系等，综合性较强；要注意“研究导体中的电流与电压的关系”时需控制电阻的阻值不变。

19.【答案】S D 摩擦  正

【解析】解：
(1)磁勺在正确指南时，地理的南极正是地磁的N极，异名磁极相互吸引，因此，其A端为该磁体S极；
(2)如(乙)所示，根据天然磁石的磁感线分布，可判断D端是S极，也就是磁勺的A端；
(3)将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘，这样减小了接触面的粗糙程度，从而减小了摩擦力，故古代的磁勺有更好的指向效果，因此是磁勺和盘子之间的摩擦力影响了实验效果；
(4)因为异名磁极相互吸引，则与磁勺柄所靠近的下端是通电螺线管的N极，用安培定则可判断通电螺线管中的电流方向，再根据电流方向是从电源正极出发通过用电器回到负极，所以H端为电源的正极。
故答案为：(1)S；(2)D；(3)摩擦；(4)正。
(1)磁体静止时，指南的叫南极用字母S表示；指北的叫北极，用字母N表示；
(2)磁体周围的磁感线，都是从磁体的N极出发，回到S极；
(3)影响摩擦力的大小的因素一是压力的大小，二是接触面的粗糙程度；此题通过减小接触面的粗糙程度，减小摩擦力，从而使得磁勺有更好的指向效果；
(4)磁极间的作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；可用安培定则判断通电螺线管的两极极性。
此题考查磁现象的知识点比较多，将磁现象的多个知识点有机结合，同学们融会贯通可解答此题。

20.【答案】解：(1)水吸收的热量：，
这些热量全部由电加热器来提供且无热量损失时，消耗的电能：
，
由P=Wt可知，需要的加热时间：
t′=WP=2.1×106J2000W=1050s；
(2)当集热管平均吸热功率1250W，白天阳光照射8h时集热管吸收的太阳能为：
；
已知热水器的效率为56%；根据可得：
水吸收的热量：；
(3)由图乙可知：Rx与R0串联，电流表测量电路中的电流，
由于电流表的量程为0∼0.6A，则电路中允许通过的最大电流是0.6A，
根据I=UR可得此时电路中的电阻：R=UI=24V0.6A=40Ω，
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知：Rx=R−R0=40Ω−10Ω=30Ω，
由图丙可知，此时h=0.8m；
R0的功率：P0=I2R0=(0.6A)2×10Ω=3.6W。
答：(1)若只采用电加热的方式，将储水箱中25kg的水由20℃加热到40℃，正常需通电1050s；
(2)若冬季集热管平均吸热功率1250W，热水器的效率为56%，白天阳光照射8h，那么有2.016×107J的太阳能转化为水的内能；
(3)为了保证电流表的安全，水箱中的水深最多为0.8米，此时R0的功率是3.6W。

【解析】(1)知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据求出水吸收的热量，无热量损失，根据求出需要加热器正常通电的时间；
(2)先根据集热管平均吸热功率1250W，热水器的效率为56%，白天阳光照射8h，根据W=Pt算出消耗的电能，根据算出太阳能热水器里的水吸收的热量；
(3)根据电流表的量程、串联电路电阻的规律以及欧姆定律算出电路的总电阻和Rx的电阻，根据图丙得出水的深度，根据P=I2R算出此时Rx的功率。
本题考查了学生热量的计算和能量的利用率的运用，注意晚上用电加热水，是在白天太阳照射加热后进行的，计算时注意公式中单位要统一。

21.【答案】地线  插入插座时外壳先接地线，拔出插座时外壳后脱离地线

【解析】解：(1)稍长些的脚E是把电热水壶的外壳与大地相连接，而且脚E稍长一些可保证在插入插座和拔出插座时更安全，原因是：地线插入插座时外壳先接地线，拔出插座时外壳后脱离地线；
(2)由ρ=mV得：水的质量为：
，
水吸收的热量为：
，
电热水壶的加热时间为t=5min50s=350s，
根据P=Wt得，消耗的电能为：
W=Pt=1200W×350s=4.2×105J，
该电热水壶烧水时的效率为：
；
(3)关闭家中其它用电器，记下电能表的示数W1，用电热水壶烧开一壶水，并记录所用的时间t′和电能表此时的示数W2，
电热水壶的实际功率为：。
答：(1)地线；插入插座时外壳先接地线，拔出插座时外壳后脱离地线；
(2)该电热水壶烧水时的效率为80%；
(3)关闭家中其它用电器，记下电能表的示数W1，用电热水壶烧开一壶水，并记录所用的时间t′和电能表此时的示数W2，
电热水壶的实际功率为：。
(1)家用电器都使用三孔插座，是由于这些用电器的外壳是金属，金属是导体；当用电器漏电时，会使外壳带电，若接上地线，一旦有漏电现象，电流也就通过地线，流入大地，从而防止了触电事故的发生；
(2)已知水的体积和密度，算出水的质量，再利用公式计算水烧开吸收的热量，根据W=Pt算出消耗的电能，根据算出该电热水壶烧水时的效率；
(3)由电能表测出电热水壶消耗的电能，由秒表测量出加热时间，由P=Wt算出实际功率。
本题考查对密度公式、吸收热量公式、热机效率公式以及电功率公式的应用，其中(3)有一定的难度。