2022-2023学年北京市石景山区九年级上学期期末考试物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2022-2023学年北京市石景山区九年级上学期期末考试物理试卷（含详细答案解析），共22页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。

1.在常温干燥的情况下，下列物品属于导体的是( )
A. 木制筷子B. 陶瓷盘C. 玻璃杯D. 不锈钢勺
2.如图所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时，金属球验电器的两片金属箔之所以张开是由于( )
A. 同种电荷相互排斥B. 异种电荷相互吸引C. 同种电荷相互吸引D. 异种电荷相互排斥
3.如图所示四种家用电器中，主要利用电流热效应工作的是( )
A. 洗衣机B. 电暖器
C. 电脑D. 电风扇
4.如图所示，把4对铜片、锌片分别平行插入脐橙中，用导线把铜片、锌片和发光二极管连接起来，可以观察到发光二极管发光。在这个电路中，能将化学能转化为电能的装置是( )
A. 插有铜片和锌片的脐橙B. 导线
C. 发光二极管D. 鳄鱼夹
5.关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是( )
A. 使用试电笔时，手要接触笔尾金属体
B. 可用湿布擦拭正在插放节目的电视机
C. 教室内控制电灯的开关应接在电灯与零线之间
D. 空气开关“跳闸”一定是由于用电器总功率过大
6.利用电学知识，判断下列说法正确的是( )
A. 家用台灯的额定功率约为200W
B. 家用洗衣机正常工作时的电流约为10A
C. 手机充电器接口的输出电压约为220V
D. 家用电饭锅正常工作1h消耗的电能约为0.8kW⋅h
7.下列说法正确的是( )
A. 只要电荷移动，就能形成电流
B. 电路两端有电压，电路中不一定有电流
C. 金属导体里自由电子的定向移动方向为电流方向
D. 当导体两端的电压为零时，其电阻也为零
8.如图所示是一款多功能安全锤。单独闭合警示灯开关S1时，只有警示爆闪灯L1亮；单独闭合照明灯开关S2时，只有应急照明灯L2亮。在图所示的四个电路中，能正确模拟此类多功能安全锤内部控制电路的是( )
A. B.
C. D.
9.某同学在研究电阻大小的影响因素时使用了如图所示的电路，木板上装有两根长度、横截面积、温度相同的镍铬合金丝AB和锰铜合金丝CD。实验中，第一次将AB接入电路，闭合开关后，迅速记录电流表示数为I1：第二次将CD接入电路，闭合开关后，迅速记录电流表示数为I2。关于此实验下列说法正确的是( )
A. 若I1B. 若I1≠I2，说明合金丝材料影响电阻大小
C. 此装置无法探究导体长度对合金丝电阻大小是否有影响
D. 利用电流表示数反映合金丝电阻大小用的是控制变量法
10.小华用标有“12V，60W”的甲灯和标有“12V，30W”的乙灯做实验，则关于两个灯的比较，下列说法正确的是( )
A. 电流通过甲灯做的功比通过乙灯做的功多
B. 相同时间内，两灯消耗的电能一定不相等
C. 两灯正常发光时，甲灯的实际功率一定大于乙灯的实际功率
D. 将两灯并联接入电压为12V的电路中，甲灯消耗电能比乙灯消耗电能慢
11.某科技小组设计了一个监测水位变化的装置，其原理如图所示。电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R是竖直放置的长条形电阻片，浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动，AP与R接触良好，当电流表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。下列说法正确的是( )
A. 当水位升高时，电流表的示数变大，电压表的示数变大
B. 当水位升高时，电压表示数与电流表示数的比值变大
C. 当水位降低时，电流表的示数变小，电压表的示数变大
D. 电流表示数越小，代表水位越高
12.小亮利用阻值为R0的定值电阻和一块电压表测量未知电阻Rx的阻值。他选择了满足实验要求的器材(电源输出电压恒定)，并连接了部分实验电路，如图所示，此时图中最后一根导线未连接，在将其连接好后，进行了如下主要操作：
①闭合开关S1、S2，读出并记录电压表的示数为U1；
②只闭合开关S1，读出并记录电压表的示数为U2；
③用U1、U2和R0表示Rx。
请选出最后一根导线的连接方式及Rx的表达式( )
A. 连接ac；Rx=U2−U1R0U2B. 连接bc；Rx=U2R0U1−U2
C. 连接ad；Rx=U1R0U2−U1D. 连接bd；Rx=U2−U1R0U1
二、多选题：本大题共3小题，共6分。
13.关于磁现象，下列说法正确的是( )
A. 磁体周围的磁场是由磁感线组成的
B. 导体在磁场中运动一定产生感应电流
C. 通电后的电磁铁可以吸引铁、钴、镍等物质
D. 磁针“常微偏东、不全南也”是由于地理南北极与地磁南北极并不完全重合
14.物理源于生活，又用于生活。如图所示，每个选项中的示意图描述了实验现象及其应用的对应关系，其中对应关系正确的是( )
A. B.
C. D.
15.如图甲所示电路，电源电压恒定。闭合开关S，滑片P从图甲中位置由右向左滑动的过程中，分别记录了灯泡两端电压、滑动变阻器两端电压和电流表的示数。依据实验数据，绘出灯泡和滑动变阻器的I−U图像，如图乙所示。请结合图像信息，判断下列说法正确的是( )
A. 图线b描述的是通过灯泡L的电流随其两端电压的变化
B. 电源两端输出的电压大小是3V
C. 通过灯泡L的电流与其两端电压的比值逐渐变小
D. 滑动变阻器的铭牌可能是“20Ω，1A”
三、实验探究题：本大题共9小题，共44分。
16.如图所示，电能表的示数为__________kW⋅h。
17.如图所示，电阻箱的示数为__________Ω。
18.如图所示，电压表的示数为_____V。
19.小华利用如图甲所示电路，测量标有“2.5V”字样的灯泡L正常发光时的电阻，请按要求完成下列问题；
(1)请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物图连接完整；
(2)连接电路后，闭合开关S，发现灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表示数为零，产生这种现象的原因可能是( )
A.电流表的正负接线柱接反了 B.电压表的量程选小了
C.灯泡L发生了断路 D.灯泡L发生了短路
(3)排除故障后进行实验，闭合开关S，发现电压表的示数为0.5V，为使灯泡L两端电压达到额定电压，应向__________(选填“A”或“B”)端调节滑动变阻器的滑片P，直到观察到电压表示数为2.5V，此时，电流表示数如图乙所示，电流表示数是__________A，则灯泡L正常发光时的电阻值为__________Ω；
(4)此电路还可以测量灯泡L的功率，由以上数据可计算出灯泡L的额定功率为__________W。
20.小阳研究通电螺线管外部磁场的分布特点，准备的实验器材有：通电螺线管磁场演示器、菱形小磁针若干、铁屑、干电池、开关、导线。请和小阳一起完成探究过程。
(1)利用铁屑探究通电螺线管外部磁场的分布情况。按照图甲连接好电路，将铁屑均匀地撒满磁场演示器的玻璃板，闭合开关后，轻轻敲击玻璃板面，观察到铁屑的排列情况如图乙所示，发现与________(选填“条形”或“蹄形”)磁铁周围铁屑分布相似，通电螺线管的两端相当于两个磁极，用磁感线描述磁场如图所示；
(2)利用小磁针确定通电螺线管外部磁场的方向。将小磁针放在螺线管周围，闭合开关后，观察到小磁针(黑色一端为N极)静止时的指向情况如图丙所示，根据图中现象，图请在图中的 A点画上箭头描述磁感线方向______：还可判断出通电螺线管的右端相当于磁体的__________(选填“N”或“S”)极。
21.小刚在探究“通过导体的电流与其电阻的关系”实验中，找来如下实验器材；学生电源、已调零的电流表和电压表、滑动变阻器Rp、阻值不同的定值电阻R若干、开关和导线若干
(1)小刚的主要实验步骤如下，请你将其补充完整；
①根据图连接电路。
②闭合开关S，并移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U，读取电流表示数I，将R和I的数据记录在表格中。
③断开开关S，__________，闭合开关S，__________，读取电流表的示数，将相应的电阻R和I的数据记录在表格中。
④仿照步骤③再做四次实验，将相应的电阻R和I的数据记录在表格中。
(2)实验数据如下表所示，请根据实验数据归纳出I与R的关系是：__________。
22.小洋为了探究“电流通过导体产生的热量与其中电阻大小是否有关”，她连接了如图所示的电路进行实验，其中两个完全相同的甲、乙烧瓶内分别装有质量相等、初温均为t0=25℃的煤油，两个电热丝的阻值分别为R1=5Ω、R2=10Ω。闭合开关，一段时间后，甲、乙烧瓶内温度计的示数分别为t1=30℃、t2=34℃，断开开关，请回答：
(1)实验中，电流通过导体产生热量的多少用__________来反映；
(2)根据上述现象可知，电流通过___________(选填“R1”或“R2”)产生的热量多；
(3)小洋同学想在较短时间内看到明显的实验现象。请提出一条合理的改进建议__________。
23.小力和小明想探究“两个电阻并联时，通过干路的电流大小与各支路电流大小之和的关系”，设计的电路如图所示，A、B、C三处均接入电流表。请完成下列问题：
(1)该实验中的自变量是__________；
(2)按图连接电路，读出A、B、C三处的电流表示数，记录在下表中，分析表中的数据，小力得到结论：两个电阻并联时，IC=IA+IB。小明认为小力的结论不具普遍性，还要进行多次实验，针对小明的观点，请自选器材，简要写出一种可行的实验方案__________。
24.某次实验活动后，小敏猜想：当通过电阻的电流保持不变时，电阻的阻值越大，电阻的电功率也越大。为了验证猜想，她找来如下器材：满足实验要求的学生电源、滑动变阻器RP、电压表、电流表、开关各一个，各种阻值已知的定值电阻和若干导线，请从上述器材中选择必要的器材，并设计实验，帮助小敏验证她的猜想。
(1)画出实验电路图；
(2)写出主要的实验步骤；
(3)画出实验数据记录表。
四、计算题：本大题共2小题，共18分。
25.如图所示的电路中，电阻R1=10Ω，闭合开关S，电流表A1的示数为1.2A，电流表A的示数为2A。求：
(1)通过R2的电流大小；
(2)电源电压的大小；
(3)电阻R2的阻值；
(4)通电10s，整个电路消耗的电能。
26.某款电热水壶，可以由加热档自动切换为保温档，其内部简化电路如图甲所示，其中R1和R2为阻值不等且不变的发热电阻，铭牌中的部分参数如图乙所示。求：
(1)当开关S1、S2均闭合时，电热水壶处于__________(选填“加热”或“保温”)档；
(2)电阻R1和R2的阻值；
(3)电热水壶处于“加热”档时，工作10min产生的热量。
五、综合题：本大题共1小题，共8分。
27.永磁磁浮空轨——“兴国号”
2022年8月9日我国首条永磁磁浮空轨(空中轨道列车)“兴国号”在江西兴国举行竣工仪式并投入使用，如图所示，这也是世界上首次将永磁悬浮技术应用于空轨车辆制造。工程示范线全长800米，2车辆编组，定编88人，设计最高运行速度每小时80公里。
“永磁磁浮空轨”是一种新型悬挂式磁浮车辆，采用悬挂式单轨结构，是永磁磁浮技术与空轨技术的完美结合，所应用的永磁悬浮挂水，即永磁磁浮列车靠在车顶的永磁装置与永磁轨道的斥力而悬浮于空中，是独立于常导磁悬浮、超导碘悬浮之外的第三条技术系列，我国拥有完全自主知识产权。目前已有的空轨列车采用的是电气驱动轮胎在轨道梁内行走，而“永磁磁浮空轨”的转向架由轮胎变成永磁铁，无需耗费电能通过永磁特性即可实现车辆零功率悬浮，几乎零摩擦运行，能够进一步降低运行阻力。此外，通过减震结构、悬浮架的固定结构等做平衡，让悬浮高度控制在几毫米的变化内所以乘车几乎感觉不到“颠簸”，解决了列车行驶过程中永磁悬浮高度不断变化的关键难题，让永磁悬浮空轨更安全、更智能。保证列车悬浮和长时间稳定磁性的“秘密”是列车永磁体里的稀土成分。通过特殊工艺，在金属中添加钕铁硼等稀土材料制造高性能的永磁体，使其达到设计的悬浮性能，能使列车和轨道等的使用寿命更长。“永磁磁浮空轨”涵盖了永磁材料、轨道交通、人工智能、无线道信、智能制造、电机驱动等多个战略性新兴产业，并已初步形成了自主知识产权体系，PCT国际专利5件，发明专利60多件。
“永磁磁浮空轨”在继承了传统空轨的有独立路权、占地面积小、建设周期短、建设成本低、景观性好等一系列优点基础上，车辆运行更平稳，更节能环保。种种优势都显示，它势必引领我国新制式、新接入级轨道交通翻开崭新的一页，
请根据上述材料，回答下列问题；
(1)“兴国号”永磁磁悬浮是运用磁体的“_____”原理，使列车克服地球引力实现悬浮的；
(2)关于“兴国号”，下列说法正确的是；( )
A.可以实现零功率悬浮
B.永磁体里的稀土材料属于可再生能源
C.永磁体无需耗费电能就能产生磁力，相对电磁体节能环保
D.在金属中添加钕铁硼等稀土材料可以制备高性能的永磁体
(3)磁性材料的应用非常广泛，除了磁悬浮列车之外，请你至少举出一例磁性材料在生活中的应用。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】在常温干燥的环境下，木制筷子、陶瓷盘和玻璃杯均属于绝缘体，不锈钢勺属于导体，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
2.【答案】A
【解析】【分析】
验电器是检验物体是否带电的仪器，其制作原理是：同种电荷相互排斥。
明白验电器的制作原理是解决该题的关键。
【解答】
用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，故用它去接触验电器的金属球时，验电器也带上负电，即验电器的金属球和两个金属箔片上都带上了负电，由于同种电荷相互排斥，故其两个金属箔片会张开，故A符合题意，BCD不符合题意。
3.【答案】B
【解析】A.洗衣机主要是将电能转化为机械能，而不是内能，故A不符合题意；
B.电暖气主要是利用电能转化内能，利用电流的热效应工作的，故B符合题意；
C.电脑主要是将电能转化为光能，传递信息和声音，故C不符合题意；
D.电风扇主要是将电能转化为机械能，而不是内能，故D不符合题意。
故选B。
4.【答案】A
【解析】A.插有铜片和锌片的脐橙提供电能，将化学能转化为电能，故A符合题意；
B.导线是输送电能的，故B不符合题意；
C.发光的二极管是用电器，消耗电能的，故C不符合题意；
D.鳄鱼夹是导体，不能提供电能，故D不符合题意。
故选A。
5.【答案】A
【解析】A.使用测电笔时，应让手与笔尾的金属体接触，当氖管发光时，说明接触的是火线，故A正确。
B.用湿布擦拭正在播放节目的电视机，由于生活用水是导体，容易发生触电事故，故B错误；
C.为了用电的安全，控制电灯的开关应该接在火线与电灯之间，故C错误；
D.空气开关“跳闸”，可能是电路出现了短路，也可能是用电器的总功率过大造成的，故D错误。
故选A。
6.【答案】D
【解析】A.家用台灯的额定功率约为20W，故A错误；
B.家用洗衣机正常工作时的电流约为
I=PU=600W220V≈2.7A
故B错误；
C.手机充电器接口的输出电压约为3.7V，故C错误；
D.家用电饭锅正常工作1h消耗的电能约为
W=Pt=800W×1h=0.8kW⋅h
故D正确。
故选D。
7.【答案】B
【解析】A.电荷的定向移动形成了电流，故A错误；
B.电路两端有电压，且为通路，则电路中才有电流，仅仅是有电压，不一定有电流，故B正确；
C.金属导体里自由电子的定向移动方向与电流方向相反，自由电子带负电，而规定电流的方向是正电荷定向移动的方向，故C错误；
D.电阻是导体本身的一种性质，与是否接入电路，导体两端是否有电压，导体内是否有电流通过无关，故D错误。
故选B。
8.【答案】D
【解析】单独闭合警示灯开关S1时，只有警示爆闪灯L1亮，说明开关S1和警示爆闪灯L1串联；单独闭合照明灯开关S2时，只有应急照明灯L2亮，说明开关S2和应急照明灯L2串联；
A.只有开关S1和S2同时闭合时，两灯才能亮，单独闭合时，灯都不亮，故A不符合题意；
B.单独闭合开关S1或S2时，两灯同时亮，故B不符合题意；
C.单独闭合开关S1时，两灯同时亮，故C不符合题意；
D.单独闭合警示灯开关S1时，只有警示爆闪灯L1亮，单独闭合照明灯开关S2时，只有应急照明灯L2亮，故D符合题意。
故选D。
9.【答案】B
【解析】若I1R2
说明镍铬合金丝的电阻比较大，故A错误；
B.若I1≠I2，则说明镍铬合金丝与锰铜合金丝的电阻不同，材料不同，两根长度、横截面积、温度相同的，故导致电阻的大小不同的原因是材料，说明合金丝材料影响电阻大小，故B正确；
C.将两个夹子夹在同一根电阻丝上，将一个夹子固定A端，移动另外一个夹子，改变了长度，控制了材料、温度、横截面积相同，探究电阻的大小与长度的关系，故C错误；
D.利用电流表示数来反映合金丝电阻大小用的是转换法，故D错误。
故选B。
10.【答案】C
【解析】A.不知两灯做功时间关系，由W=Pt可知，不能确定电流通过甲灯做的功比通过乙灯做的功多，故A错误；
B.灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，由W=Pt可知，两灯泡消耗的电能与实际功率和通电时间有关，由于没有指出两灯的实际电压关系，所以，无法比较两者消耗的电能关系，故B错误；
C.灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，因此两灯正常发光时，甲灯的实际功率一定大于乙灯的实际功率，故C正确；
D.电功率是表示电流做功快慢的物理量，将两灯并联接入电压为12V的电路中，甲灯的额定功率大于乙灯的额定功率，则甲灯消耗电能比乙灯消耗电能快，故D错误。
故选C。
11.【答案】C
【解析】A.当水位升高时，滑动变阻器的阻值变小，总电阻变小，电源电压不变，根据I=UR可知，电流变大，定值电阻两端的电压变大，根据串联电路的电压规律可知，电压表的示数变小，故A错误；
B.当水位升高时，电压表示数与电流表示数的比值为滑动变阻器的阻值，滑动变阻器连入的阻值变小，故电压表示数与电流表示数的比值变小，故B错误；
C.当水位降低时，滑片P向下滑，滑动变阻器的接入的阻值变大，总电阻变大，电流表的示数变小，定值电阻两端的电压变小，电压表的示数变大，故C正确；
D.电流表示数越小，说明总电阻越大，说明水位越低，故D错误。
故选C。
12.【答案】B
【解析】AB.若最后一根导线的连接ac或者bc，当闭合开关S1、S2，读出并记录电压表的示数为U1，R0被短路，此时电压表测量电源电压，只闭合开关S1，两电阻串联，读出并记录电压表的示数为U2，此时电压表测量的是RX的电压，串联电流相等，为
Ix=I0=U2Rx=U1−U2R0
故待测电阻的阻值为
Rx=U2R0U1−U2
故A不符合题意；B符合题意；
CD.若最后一根导线的连接是ad，或者bd时，当闭合开关S1、S2，读出并记录电压表的示数为U1，R0被短路，此时电压表测量电源电压，只闭合开关S1，电压表没有示数，故阻值求不出来，故CD不符合题意。
故选B。
13.【答案】CD
【解析】A.磁体周围存在磁场，磁感线是人们利用建模的方法画出来的，并不是真实存在的曲线，故A错误；
B.闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才会有感应电流。故B错误；
C.通电后的电磁铁周围存在磁场，可以吸引铁钴镍等物质。故C正确；
D.磁针“常微偏东、不全南也”的意思是小磁针不指正南方向，向东微偏，说明地球的地理南北极和地磁南北极并不重合，存在着磁偏角。故D正确。
故选CD。
14.【答案】ABC
【解析】A.闭合开关后，小磁针发生偏转，说明电流具有磁效应；电铃的主要组成部分是电磁铁，是利用电流磁效应来工作的，故A正确；
B.如图所示，金属夹在电阻丝上移动，灯泡的亮度发生改变，这是通过改变电阻丝接入电路的长度改变了它接入电路的电阻；如图的变阻器是通过改变接入电路的长度从而改变电阻的大小，故B正确；
C.磁铁接近钢棒，钢棒被磁化，能够吸引大头针，如图所示干簧管是一种磁敏开关，它的两个簧片由磁性材料制成，当有外加磁场时，簧片被磁化，相互吸引在一起，使电路导通，故C正确；
D.如图金属导体放在蹄形磁体中间，通电后由静止变为运动，说明通电导体在磁场中受到的力的作用；电摇发电机能够发电利用的是电磁感应原理，故D错误。
故选ABC。
15.【答案】BC
【解析】闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表V1测滑动变阻器两端的电压，电压表V2测灯泡两端的电压。
A.滑片P从图甲中位置由右向左滑动的过程中滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变小，串联电路总电压等于各用电器两端电压之和，所以灯泡两端的电压变大。串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以电路总电阻变小，根据欧姆定律可知通过电路的电流变大，所以图线a描述的是通过灯泡L的电流随其两端电压的变化，图线b描述的是通过滑动变阻器的电流随其两端电压的变化，故A错误；
B.由图乙可知，当电路中的电流为0.2A时，灯泡和滑动变阻器两端的电压都为1.5V，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电源电压为3V，故B正确；
C.由图a可知灯泡两端电压的变化量大于通过灯泡的电流的变化量，所以通过灯泡L的电流与其两端电压的比值逐渐变小，故C正确；
D.由图可知通过电路的最小电流为0.1A，根据欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，由图可知此时滑动变阻器两端的电压为2.5V，根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大值
R=UI=Ω
故D错误。
故选BC。
16.【答案】2036.5
【解析】电能表是测量电能的仪表，电能表的最后一位是小数位，故此时电能表的读数为2036.5kW⋅h。
17.【答案】4052
【解析】电阻箱读数的方法为：各个旋盘所指向的数值乘以该面板上显示的倍数，最后把所有面板的读数加在一起，就是电阻箱的电阻值，因此图中电阻箱的接入的电阻为：4×1000+0×100+5×10+2×1=4052。
18.【答案】1.5
【解析】由图可知，导线接在“3”接线柱上，说明电压表选择的量程是0∼3V的量程，分度值为0.1V，此时电压表的示数为1.5V。
19.【答案】
【解析】(1)滑动变阻器应将“一上一下”接线柱串联接入电路，所以开关可与右上接线柱串联接入电路，如下图所示
(2)A.电流表的正负接线柱接反了，则闭合开关后电流表指针反向偏转，电流表示数不为零，故A不符合题意；
B.测量标有“2.5V”字样的灯泡L正常发光时的电阻，为测量的准确性，如图甲所示电压表应选小量程，电流表应有示数，故B不符合题意；
CD.连接电路后，闭合开关S，发现灯泡不亮，电流表示数为零，说明电路断路，电压表有示数且接近电源电压，说明电压表串联接入电路，则与电压表并联部分电路断路，即灯泡断路，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
(3)闭合开关S，发现电压表的示数为0.5V，此时电压示数小于灯泡的电压2.5V，为使灯泡L两端电压达到额定电压，根据串联电路电压规律可知需减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压原理可知需减小滑动变阻器接入电路的阻值，所以应向A端调节滑动变阻器的滑片P，直到观察到电压表示数为2.5V。
由乙图可知，电流表接入电路的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.5A。
根据欧姆定律可得灯泡L正常发光时的电阻值
RL=ULIL=Ω
(4)灯泡L的额定功率为
PL=ULIL=2.5V×0.5A=1.25W
20.【答案】 条形 N
【解析】(1)如图乙所示，通电螺线管的磁场与条形磁铁相似，两端磁性强，铁屑密集，中间的磁性弱，铁屑少。
(2)图丙所示，N极的指向为磁感线的方向，故如图所示：
磁感线外部从N极出发，回到S极，故通电螺线管的右端相当于磁体的N极。
21.【答案】 将另一阻值的定值电阻替换电路中的电阻R 调节滑动变阻器使电压表的示数仍为U 当导体两端电压不变时，通过导体的电流与其电阻成反比
【解析】(1)③根据实验目的和控制变量法的思想，探究电流与电阻的关系时，要控制电压一定，改变电阻，所以，断开开关S，更换阻值不同的电阻R，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U，读取电流表示数I，将R和I的数据记录在表格中。
(2)分析表格数据
UV=IR=0.60A×10Ω=0.4A×15Ω=0.30A×20Ω=0.24A×25Ω=0.20A×30Ω=0.12A×50Ω=6V
即I与R的关系是，当导体两端电压不变时，通过导体的电流与其电阻成反比。
22.【答案】 温度计示数的变化 R2 选择阻值更大的电热丝替换R2，使两电热丝阻值差别大些
【解析】(1)根据转换法，实验中电流通过导体产生热量的多少用温度计示数的变化来反映。
(2)由题可知，烧瓶内煤油的初温都是25℃，闭合开关，一段时间后，甲、乙烧瓶内温度计的示数分别为t1=30℃、t2=34℃，乙烧瓶温度变化量更大，所以电流通过R2产生的热量多。
(3)小洋同学想在较短时间内看到明显的实验现象，需两个烧瓶的温度计的示数变化差距更大，可以选择阻值更大的电热丝替换R2，使两电热丝阻值差别大些。
23.【答案】各支路电流大小之和 换用不同规格的灯泡进行多次实验
【解析】(1)在实验中有目的地改变的变量为自变量，故该实验中的自变量是各支路电流大小之和。
(2)换用不同规格的灯泡(或增加滑动变阻器、改变电源电压)都可以改变支路的电流大小，进行多次实验。
24.【答案】(1)如图所示：
(2)主要步骤(方法一)
①按照如图所示电路组装器材；
②闭合开关，读出电压表示数记为U1，读出电阻阻值记为R1，读出电流表示数记为I，并将U1、R1、I记入表格；
③断开开关，将电压表换接在电阻R2两端，闭合开关，读出电阻阻值记为R2，读出电压表示数记为U2，并将U2、R2记入表格；
④断开开关，将电压表换接在电阻R3两端，闭合开关，读出电阻阻值记为R3，读出电压表示数记为U3，并将U3、R3记入表格；
⑤利用公式P=UI计算每次的电功率，并记入表格。
主要步骤(方法二)
①按照如图所示电路组装器材：
②闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，读出电压表示数记为U，读出电阻阻值记为R，读出电流表示数记为I，并将U、R、I记入表格：
③断开开关，再更换阻值不同的定值电阻两次，闭合开关后每次都调节滑动变阻器使电流表示数仍为I，读出对应的电阻阻值R和电压表示数U，并记入表格；
④利用公式P=UI计算每次的电功率，并记入表格。
(3)表格

【解析】(1)如图所示：
(2)主要步骤(方法一)
①按照如图所示电路组装器材；
②闭合开关，读出电压表示数记为U1，读出电阻阻值记为R1，读出电流表示数记为I，并将U1、R1、I记入表格；
③断开开关，将电压表换接在电阻R2两端，闭合开关，读出电阻阻值记为R2，读出电压表示数记为U2，并将U2、R2记入表格；
④断开开关，将电压表换接在电阻R3两端，闭合开关，读出电阻阻值记为R3，读出电压表示数记为U3，并将U3、R3记入表格；
⑤利用公式P=UI计算每次的电功率，并记入表格。
主要步骤(方法二)
①按照如图所示电路组装器材：
②闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，读出电压表示数记为U，读出电阻阻值记为R，读出电流表示数记为I，并将U、R、I记入表格：
③断开开关，再更换阻值不同的定值电阻两次，每次都调节滑动变阻器使电流表示数仍为I，读出对应的电阻阻值R和电压表示数U，并记入表格；
④利用公式P=UI计算每次的电功率，并记入表格。
(3)表格
25.【答案】解：(1)由题，两电阻并联，电流表A1测通过R1的电流，电流表A测干路电流，通过R1和R2的电流分别为I1、I2，通过干路的电流为I总，通过R2的电流
I2=I总−I1=2A−1.2A=0.8A
(2)电源电压的大小
U=I1×R1=1.2A×10Ω=12V
(3)电阻R2阻值
R2=U2I2=UI2=12V0.8A=15Ω
(4)电路消耗的电能
W=UIt=12V×2A×10s=240J
答：(1)通过R2的电流大小为0.8A；
(2)电源电压的大小为12V；
(3)电阻R2的阻值为15Ω；
(4)通电10s，整个电路消耗的电能为240J。

【解析】解：(1)由题，两电阻并联，电流表A1测通过R1的电流，电流表A测干路电流，通过R1和R2的电流分别为I1、I2，通过干路的电流为I总，通过R2的电流
I2=I总−I1=2A−1.2A=0.8A
(2)电源电压的大小
U=I1×R1=1.2A×10Ω=12V
(3)电阻R2阻值
R2=U2I2=UI2=12V0.8A=15Ω
(4)电路消耗的电能
W=UIt=12V×2A×10s=240J
答：(1)通过R2的电流大小为0.8A；
(2)电源电压的大小为12V；
(3)电阻R2的阻值为15Ω；
(4)通电10s，整个电路消耗的电能为240J。
26.【答案】(1)加热
(2)当开关S1、S2均闭合时，电路为加热档，则电阻R1阻值
R1=U2P热=(220V)21100W=44Ω
当开关S1闭合，S2断开时，电路为保温档，则电阻R2阻值
R2=U2P保−R1=(220V)2100W−44Ω=440Ω
(3)当开关S1、S2均闭合时，电路为加热档，产生的热量
Q=W=P热t=1100W×10×60s=6.6×105J

【解析】(1)根据公式P=UI=U2R可知，家庭电路的电压是220V固定不变，电路中总电阻越大，总功率越小，所以，当开关S1、S2均闭合时，整个电路只有R1的简单电路，总电阻小，总功率大，是加热状态。
(2)当开关S1、S2均闭合时，电路为加热档，则电阻R1阻值
R1=U2P热=(220V)21100W=44Ω
当开关S1闭合，S2断开时，电路为保温档，则电阻R2阻值
R2=U2P保−R1=(220V)2100W−44Ω=440Ω
(3)当开关S1、S2均闭合时，电路为加热档，产生的热量
Q=W=P热t=1100W×10×60s=6.6×105J
27.【答案】 同名磁极相互排斥 ACD 冰箱的门封是磁性材料制成的
【解析】(1)由短文可知，“永磁磁浮空轨”是一种新型悬挂式磁浮车辆，采用悬挂式单轨结构，是永磁磁浮技术与空轨技术的完美结合，所应用的永磁悬浮挂水，即永磁磁浮列车靠在车顶的永磁装置与永磁轨道的斥力而悬浮于空中。根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，“兴国号”永磁磁悬浮运用了磁体的同名磁极相互排斥的原理。
(2)AC.由短文可知，“永磁磁浮空轨”的转向架由轮胎变成永磁铁，无需耗费电能通过永磁特性即可实现车辆零功率悬浮，几乎零摩擦运行，能够进一步降低运行阻力。由此可知，“兴国号”可以实现零功率悬浮，永磁体无需耗费电能就能产生磁力，相对电磁体节能环保。故AC正确；
B.永磁体里的稀土材料越用越少，短期内不能从自然界得到补充，属于不可再生能源，故B错误；
D.由短文可知，通过特殊工艺，在金属中添加钕铁硼等稀土材料制务高性能的永磁体，使其达到设计的悬浮性能，能使列车和轨道等的使用寿命更长。故D正确。
故选ACD。
(3)磁性材料的应用非常广泛，冰箱的门封是磁性材料制成的，硬盘、手机、耳机中都含有磁性材料。
R/Ω
10
15
20
25
30
50
I/A
0.60
0.40
0.30
0.24
0.20
0.12
A点处的电流IA/A
B处的电流IB/A
IA+IB/A
C处的电流IC/A
0.10
0.24
0.34
0.34
*型号电热水壶
(额定)电源
220V∼50Hz
加热档额定功率
1100W
保温档额定功率
100W
乙
I/A
R/Ω
U/V
P/W
I/A
R/Ω
U/V
P/W