山西省长治市2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷（A卷）

这是一份山西省长治市2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷（A卷），共26页。试卷主要包含了选择题，实验探究，综合应用等内容，欢迎下载使用。

1．（3分）下列估测的数据中，最符合实际的是（ ）
A．遥控器中的干电池电压约为220V
B．一个电热水壶的加热功率约为10W
C．电扇正常工作2小时消耗电能约为0.5kW•h
D．家用空调冬天正常工作的电流约为5A
2．（3分）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．温度越高的物体所含的热量一定越多
B．任何物体都具有内能，通过摩擦可增大冰块的内能
C．0℃的冰变成0℃的水，温度不变，内能不变
D．物体内能减少，它不可能既放出热量，又降低温度
3．（3分）学了摩擦起电后，小梦做了个小实验：用丝绸摩擦过的玻璃棒吸引轻质小球，小球被吸起；将玻璃棒移走后，再次靠近小球，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．丝绸和玻璃棒摩擦时产生了电荷
B．轻质小球被吸起前一定不带电荷
C．小球远离玻璃棒时，小球带正电
D．小球远离玻璃棒时，小球带负电
4．（3分）如图所示电路中，电源电压保持不变，R1和R2为定值电阻。先闭合开关S1，再闭合开关S2后，电流表和电压表的示数变化的情况是（ ）
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B．电流表示数增大，电压表示数不变
C．电流表示数减小，电压表示数增大
D．电流表示数减小，电压表示数不变
5．（3分）听了交通安全教育专题讲座后，四位同学对学校附近十字路口人行横道的红、绿交通信号灯的电路产生了浓厚兴趣，经过观察、思考，你认为其中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
6．（3分）关于电与磁的知识，以下说法正确的是（ ）
A．地理的南北极和地磁场的南北极完全重合
B．摩擦起电过程中，得到电子的物体带正电
C．磁铁周围的磁感线并不是真实存在的
D．验电器利用了同种电荷相互吸引的原理
7．（3分）如图所示，试管内装有少量的水，用橡皮塞子塞紧，会观察到塞子跳起来，实验中能量转化原理和下列内燃机的冲程相同的是（ ）
A．B．C．D．
8．（3分）如图所示，关于下列物理情境表述错误的是（ ）
A．图甲表示地磁场，它的磁感线由地理南极发出回到地理北极
B．图乙实验说明了磁场能产生电流
C．图丙实验揭示了通电导体在磁场中受力运动，利用该原理可制成电动机
D．图丁中麦克风是应用电磁感应原理工作的
9．（3分）下列符合安全用电常识的是（ ）
A．用专用充电桩给电动车充电
B．使用绝缘皮破损的导线
C．电器起火可以用水灭火
D．可以靠近断线后落地的高压线
10．（3分）小乔设计的质量测量仪如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后（ ）
A．不放重物时，小灯泡L的亮度最暗
B．不放重物时，电流表的示数最大
C．重物的质量越小，电压表示数越大
D．重物的质量越大，电路消耗的总功率越大
二、实验探究（本大题共5个小题，11小题5分，12小题5分，13小题5分，14小题5分，15小题4分，共24分）
11．（5分）某实验小组为了比较A、B两种液体比热容的大小，按照图甲所示装置进行实验。在两个相同的试管中，分别装入A、B两种液体，用相同的酒精灯加热。
（1）相同试管装入A、B两种液体时，要控制液体的初温、 相同。实验中A、B两液体吸收的热量多少，通过 来体现。
（2）实验采用水浴法加热，目的是使液体A、B 受热。
（3）A、B两种液体温度变化图象如图乙所示，则A、B两种液体的比热容之比为 ，则 （选填“A”或“B”）液体更适合做汽车发动机的冷却液。
12．（5分）利用如图所示的电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路图连接完整（要求连线不得交叉，滑动变阻器的滑片向左移动，小灯泡变亮）；
（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电路故障原因可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P至某位置时，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“左”或“右”）移动；
（4）继续移动滑动变阻器的滑片，记下了多组电压值和电流值，绘制成如图乙所示的图象。根据图象可知，其主要原因是 。
13．（5分）如图为探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，四个体积相同的透明容器中密封着等质量的空气，将R1与R2按图甲所示接在电源上，将R3与R4按如图乙所示接在同一电源上，已知R1＝2Ω，R2＝8Ω，R3＝R4＝5Ω。
（1）实验中通过观察 来反映电流通过导体产生热量的多少，这里采用的方法是 ；
（2）在甲图的电路中闭合开关后，发现A中U形管内液面的高度差比B小，可以得到结论：当 和通电时间一定时，电阻越大，电流产生的热量越 ；
（3）若在图乙中R4所在容器外再并联一个电阻丝，如图丙所示，这是为了探究电流产生热量与 （选填“电流”或“电阻”）大小的关系。
14．（5分）如图甲所示，将许多小磁针放在螺线管周围的不同位置上，接通电路后观察小磁针静止时的指向（小磁针上涂黑的是N极）。
（1）闭合开关后，观察到螺线管周围的小磁针发生偏转，说明此时通电螺线管周围存在 ，如果移走小磁针，该结论 （选填“成立”或“不成立”）；
（2）为了增强通电螺线管的磁性，可以 ；
（3）本实验还可以用铁屑的分布来反映通电螺线管的磁场分布。与用铁屑相比，用小磁针效果更好，理由是 ；
（4）图中通电螺线管左端为 （选填“S”或“N”）极。
15．（4分）请自选实验器材，自制指南针：
实验器材： ；
实验步骤： 。
三、综合应用（本大题共7个小题，16、17、18题每空1分，19题2分，20题4分，21题5分，22题6分，共26分）
16．（3分）大量事实证明， 的电压对人体才是安全的。生活中我们可以用试电笔判断火线和零线，如图所示是试电笔的结构，在使用试电笔时手能接触试电笔的 （选填“笔尖”或“笔尾”）金属体，当试电笔的氖管发光时 （选填“有”或“没有”）电流通过人体。
17．（2分）当电流通过灯丝，白炽灯的灯丝就会发热发光。小明向同学介绍自己观察白炽灯的新发现：将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，如图所示 （填“真的”或“假的”），支持你观点的理由是： 。
18．（4分）阅读短文，并回答问题。
航天器着陆的“平安之花”
2023年10月31日上午，一朵“红白伞花”缓缓降落在内蒙古的东风着陆场，“神舟十六号”载人飞船成功着陆
从距离地面300多公里的太空穿越大气层安全着陆，需要经历四次刹车。第一次刹车是发动机点火反推，让飞船脱离运行轨道，飞船以无动力状态在地球引力的作用下自由下落。第二次刹车是在距离地面100km的时候，返回舱高速进入大气层后，因此产生大量的热，造成温度急剧升高，开始用降落伞减速。科学家为开伞设计了一套程序，先是打开一个引导伞，返回舱的下降速度可由180m/s减至80m/s，然后由引导伞拉出一具减速伞，主伞先开一个小口，慢慢地全部撑开，返回舱底部的反推发动机瞬间点火，最终把最后的一点速度也抵消掉
（1）从“神舟十六号”返回情况来看，需要经历四次刹车，其中仅需要依靠地球引力作用自由下落是第 次刹车；
（2）在第二次刹车时，返回舱的温度升高的原因是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变了其内能，这个过程与内燃机的 冲程类似；
（3）第三次刹车时，返回舱减小的机械能转化为 能。
19．（2分）如图所示，请连成符合安全用电原则的照明电路。
20．（4分）在炎热的夏天，小阳的妈妈在使用电烤箱的同时，还开着洗衣机洗衣服，当他闭合空调机的开关时，家里的空气开关出现了“跳闸”的现象，请你用所学的物理知识解释产生这一现象的原因。
21．（5分）在图甲所示的电路中，当开关S从2转到1时，根据电流表和电压表对应的示数，如图乙所示，求：
（1）电源电压。
（2）电阻R1的阻值。
（3）电阻R2的阻值。
22．（6分）图甲是某电饭锅的简化电路原理图，某次煮饭时，只将电饭锅接入220V的电路中，开关S自动切换到保温状态。在保温状态下，电能表（如图乙）（r为盘转数）。求：
（1）保温状态下该电饭锅的发热功率；
（2）用电高峰期时，该电饭锅在加热状态下，14min内将2kg初温为20℃的水加热至沸腾（1个标准大气压），求电饭锅的加热功率。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分）
1．（3分）下列估测的数据中，最符合实际的是（ ）
A．遥控器中的干电池电压约为220V
B．一个电热水壶的加热功率约为10W
C．电扇正常工作2小时消耗电能约为0.5kW•h
D．家用空调冬天正常工作的电流约为5A
【分析】新课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量。例如：长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等。解答估测选择题的方法：利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据，进行单位换算，有时要利用基本公式求未知物理量。
【解答】解：A、遥控器中两节干电池串联电压约为3V；
B、一个电热水壶的加热功率约为800W；
C、电扇功率约为50W＝0.05kW，故C错误；
D、家用空调冬天正常工作的电流约为6A。
故选：D。
【点评】本题考查了对电压、电功率、电能、电流的估测，注重理论与实际差异的应变能力的培养，体现新课程的基本理念。
2．（3分）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．温度越高的物体所含的热量一定越多
B．任何物体都具有内能，通过摩擦可增大冰块的内能
C．0℃的冰变成0℃的水，温度不变，内能不变
D．物体内能减少，它不可能既放出热量，又降低温度
【分析】（1）在热传递过程中传递内能的多少叫热量，热量是个过程量；
（2）改变物体内能的方法有做功和热传递；
（3）晶体在凝固过程中放出热量，温度不变，内能减少；
（4）物体内能减少，可能既放出热量，又降低温度。
【解答】解：A、热量是一个过程量，故A错误；
B、任何物体都具有内能，故B正确；
C、冰是晶体，放出热量，内能减少；
D、物体内能减少，也可能是放出了热量，又降低温度了。
故选：B。
【点评】本题考查的是学生对影响物体内能大小的因素的理解以及内能、温度与热量三者之间的关系的掌握，是中考的热点。
3．（3分）学了摩擦起电后，小梦做了个小实验：用丝绸摩擦过的玻璃棒吸引轻质小球，小球被吸起；将玻璃棒移走后，再次靠近小球，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．丝绸和玻璃棒摩擦时产生了电荷
B．轻质小球被吸起前一定不带电荷
C．小球远离玻璃棒时，小球带正电
D．小球远离玻璃棒时，小球带负电
【分析】（1）摩擦起电没有创造电荷，其实质电荷发生的转移；与毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷是负电荷，与丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷；
（2）带电体的性质：能够吸引轻小物体；
（3）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
【解答】解：A、丝绸和玻璃棒摩擦时，玻璃棒失去电子带正电荷，故A错误；
B、玻璃棒带正电，异种电荷相互吸引，也有可能带负电荷；
CD、再次用玻璃棒靠近小球时，因同种电荷相互排斥，即小球带正电、D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了摩擦起电的实质、带电体的性质，以及电荷间的作用规律；要注意排斥的一定带有同种电荷，吸引的可能带异种电荷，可能带电体吸引不带电体。
4．（3分）如图所示电路中，电源电压保持不变，R1和R2为定值电阻。先闭合开关S1，再闭合开关S2后，电流表和电压表的示数变化的情况是（ ）
A．电流表示数增大，电压表示数减小
B．电流表示数增大，电压表示数不变
C．电流表示数减小，电压表示数增大
D．电流表示数减小，电压表示数不变
【分析】由图知，先闭合开关S1，电路中只有电阻R2工作，电流表测电路中的电流，电压表测电源电压；
再闭合S2后，两电阻并联，电流表测干路中的电流，电压表仍然测电源电压，根据电源电压保持不变可知电压表示数的变化；
根据并联电路的工作特点和电流特点判断再闭合S2后电流表示数的变化。
【解答】解：
由图可知，先闭合开关S1，电路中只有电阻R2工作，电流表测电路中的电流；
再闭合S8后，两电阻并联，电压表仍然测电源电压，所以2后，电压表示数不变；
因为并联电路中各支路互不影响，所以通过R2的电流不变，且并联电路中干路电流等于各支路电流之和，再闭合S6后，电流表示数增大。
故选：B。
【点评】本题考查了并联电路的特点和电路的动态分析，分析清楚电路结构、灵活应用并联电路的特点即可正确解题。
5．（3分）听了交通安全教育专题讲座后，四位同学对学校附近十字路口人行横道的红、绿交通信号灯的电路产生了浓厚兴趣，经过观察、思考，你认为其中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】根据生活经验可知，红绿交通信号灯不能同时工作、且互不影响即为并联，然后分析选项得出答案。
【解答】解：
A、两开关均闭合时红绿交通信号灯同时发光，故A不正确；
B、只闭合开关S1时绿灯亮，只闭合开关S2时红灯亮，两灯独立工作，故B正确；
C、两开关都闭合时红绿交通信号灯同时发光8时两灯都不发光，故C不正确；
D、当只闭合开关S2时，两灯泡都发光1时红灯亮。故D不正确。
故选：B。
【点评】本题考查了电路图的设计，关键是知道红绿交通信号灯两灯泡不会同时亮，要注意从选项中找出最符合题意的答案。
6．（3分）关于电与磁的知识，以下说法正确的是（ ）
A．地理的南北极和地磁场的南北极完全重合
B．摩擦起电过程中，得到电子的物体带正电
C．磁铁周围的磁感线并不是真实存在的
D．验电器利用了同种电荷相互吸引的原理
【分析】地磁两极和地理两极不完全重合；摩擦起电的过程中，得到电子的带负电；磁感线是假想的模型；验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。
【解答】解：A、地理的南北极和地磁场的南北极不完全重合，故A错误；
B、摩擦起电过程中，故B错误；
C、磁铁周围的磁感线并不是真实存在的；
D、验电器利用了同种电荷相互排斥的原理。
故选：C。
【点评】本题考查了地磁、磁感线和摩擦起电及验电器的工作原理，属于基础题。
7．（3分）如图所示，试管内装有少量的水，用橡皮塞子塞紧，会观察到塞子跳起来，实验中能量转化原理和下列内燃机的冲程相同的是（ ）
A．B．C．D．
【分析】木塞冲出，此时水蒸气膨胀做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能；在内燃机的做功冲程中能量转化关系是内能转化为机械能。
【解答】解：试管内装有少量的水，用橡皮塞子塞紧，会观察到塞子跳起来，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，做功冲程两个气门关闭，故C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了改变内能的方法，基础题目。
8．（3分）如图所示，关于下列物理情境表述错误的是（ ）
A．图甲表示地磁场，它的磁感线由地理南极发出回到地理北极
B．图乙实验说明了磁场能产生电流
C．图丙实验揭示了通电导体在磁场中受力运动，利用该原理可制成电动机
D．图丁中麦克风是应用电磁感应原理工作的
【分析】（1）地磁的南北极和地理的南北极并不重合，地磁的北极在地理的南极附近。
（2）根据电流的磁效应来分析。
（3）通电导体在磁场中会受到力的作用。
（4）根据电磁感应现象分析。
【解答】解：A、图甲中地磁场的磁感线由地理南极（地磁北极）发出回到地理北极（地磁南极）；
B、图乙实验说明了通电导体的周围存在磁场；
C、图丙实验揭示了通电导体在磁场中受力运动，故C正确；
D、图丁中麦克风是应用电磁感应原理工作的。
故选：B。
【点评】本题考查的是电流的磁效应、电磁感应和通电导体在磁场中受到力的作用；知道地磁场的分布特点；知道电动机、发电机和麦克风的原理。
9．（3分）下列符合安全用电常识的是（ ）
A．用专用充电桩给电动车充电
B．使用绝缘皮破损的导线
C．电器起火可以用水灭火
D．可以靠近断线后落地的高压线
【分析】根据生活中一些安全用电的知识和做法分析判断。
【解答】解：A、专业的充电桩申请了专用线路、过流保护和防雷等电气防护设备，所以用专用充电桩给电动车充电符合安全用电要求；
B、使用绝缘皮破损的导线，且在通电状态下碰到，甚至有可能危及生命，故B不符合题意；
C、生活用水是导体，用水灭火容易造成触电事故；
D、靠近高压带电体时有安全隐患，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识。只要同学们牢记安全用电常识，并正确规范操作，避免危险发生。
10．（3分）小乔设计的质量测量仪如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后（ ）
A．不放重物时，小灯泡L的亮度最暗
B．不放重物时，电流表的示数最大
C．重物的质量越小，电压表示数越大
D．重物的质量越大，电路消耗的总功率越大
【分析】根据电路图可知，R与L串联接入电路中，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路中的电流；
（1）不放重物时，根据滑片的位置分析滑动变阻器接入电路中电阻的大小情况和总电阻的大小情况，根据欧姆定律可知电路中电流的大小情况，根据P＝I2R分析小灯泡L的实际功率的大小和亮度的大小；
（2）物重越小时，根据滑动变阻器接入电路中电阻的变化和串联电路分压的规律判断出滑动变阻器两端电压的变化；
（3）物重越大时，根据滑动变阻器接入电路中电阻的变化分析总电阻的变化，根据欧姆定律分析电路中电流的变化，根据P＝UI分析总功率的大小变化。
【解答】解：
AB、不放重物时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，根据欧姆定律可知，根据P＝I2R可知，小灯泡的功率最大，故A错误；
C、重物的质量越小，根据串联电路的分压规律可知，电压表示数变小；
D、重物的质量越大，此时电路的总电阻变大，电路中的电流变小，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了电路的动态分析、欧姆定律的应用、电功率计算公式的应用，难度不大。
二、实验探究（本大题共5个小题，11小题5分，12小题5分，13小题5分，14小题5分，15小题4分，共24分）
11．（5分）某实验小组为了比较A、B两种液体比热容的大小，按照图甲所示装置进行实验。在两个相同的试管中，分别装入A、B两种液体，用相同的酒精灯加热。
（1）相同试管装入A、B两种液体时，要控制液体的初温、 质量 相同。实验中A、B两液体吸收的热量多少，通过 加热时间 来体现。
（2）实验采用水浴法加热，目的是使液体A、B 均匀 受热。
（3）A、B两种液体温度变化图象如图乙所示，则A、B两种液体的比热容之比为 1：2 ，则 B （选填“A”或“B”）液体更适合做汽车发动机的冷却液。
【分析】（1）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
比较物质吸热能力的2种方法：
①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
（2）在加热过程中要让液体均匀受热；
（3）由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图像得出升高80℃A和B的加热时间，由转换法可知A、B两种物质吸热之比，根据Q＝cmΔt，在质量和升高温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，据此得出A、B两种液体的比热容之比。
【解答】解：（1）根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同、B两种液体时、质量相同；
根据转换法，实验中A，通过加热时间来体现；
（2）将装有液体的试管放入水中加热，这是水浴法，目的是使液体A；
（3）由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图像，升高100℃﹣20℃＝80℃，B用时4min，A、B两种物质吸热之比为1：5，在质量和升高温度相同的情况下，A、B两种液体的比热容之比为 1：2；
因B的比热容大，根据Q＝cmΔt，A，B吸热多。
故答案为：（1）质量；加热时间；（3）4：2；B。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法及Q＝cmΔt的运用，为热学中的重要实验。
12．（5分）利用如图所示的电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路图连接完整（要求连线不得交叉，滑动变阻器的滑片向左移动，小灯泡变亮）；
（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电路故障原因可能是小灯泡 短路 （选填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P至某位置时，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 左 （选填“左”或“右”）移动；
（4）继续移动滑动变阻器的滑片，记下了多组电压值和电流值，绘制成如图乙所示的图象。根据图象可知，其主要原因是 灯丝电阻随温度升高而变大 。
【分析】（1）电流表、灯泡、滑动变阻器、开关串联接入电路；滑动变阻器“一上一下”接线柱接入电路；
（2）若小灯泡短路，灯不亮，电路为通路，电流表有示数，电压表没有示数；若小灯泡断路，则电压表串联在电路中，电流表没有示数，电压表与电源连通测电源电压（不变）有示数；
（3）比较电压表示数与灯泡额定电压大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定变阻器滑片移动方向；
（4）从温度对电阻的影响分析灯丝电阻变化的原因。
【解答】解：（1）滑动变阻器的滑片向左移动，小灯泡变亮，因此将滑动变阻器的左下接线柱接入电路
（2）若小灯泡短路，灯不亮，电流表有示数，符合题意，则电压表串联在电路中，电压表与电源连通测电源电压（不变）有示数；则故障原因可能是小灯泡短路；
（3）排除故障后，小明移动滑片至某一位置时电压表的示数为2.2V，为使小灯泡正常发光，根据串联电路电压规律，根据分压原理，故他应将滑片向左移动；
（4）由图丙所示I﹣U图象可知，随灯泡电压U变大，且ΔU＞ΔI可知，由于电压变大，灯泡变亮，所以灯丝电阻随温度升高而变大。
故答案为：（1）见解答；（2）短路；（4）灯丝电阻随温度升高而变大。
【点评】本题是测灯泡电功率的实验，考查了实物电路的连接、故障分析、影响电阻的因素等，考查的知识点多，综合性强。
13．（5分）如图为探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，四个体积相同的透明容器中密封着等质量的空气，将R1与R2按图甲所示接在电源上，将R3与R4按如图乙所示接在同一电源上，已知R1＝2Ω，R2＝8Ω，R3＝R4＝5Ω。
（1）实验中通过观察 U形管中液面高度差 来反映电流通过导体产生热量的多少，这里采用的方法是 转换法 ；
（2）在甲图的电路中闭合开关后，发现A中U形管内液面的高度差比B小，可以得到结论：当 电流 和通电时间一定时，电阻越大，电流产生的热量越 多 ；
（3）若在图乙中R4所在容器外再并联一个电阻丝，如图丙所示，这是为了探究电流产生热量与 电流 （选填“电流”或“电阻”）大小的关系。
【分析】（1）电流通过导体产生的热量无法直接观察到，因此运用转换法，通过观察U形管中液面高度差的变化来反映电流通过导体产生热量的多少；
（2）如图甲，两个电阻串联在电路中，根据串联电路电流特点可知电流相同，通电时间相同，电阻不同，根据控制变量法分析可知可探究电流产生的热量与哪个因素的关系，比较电阻的大小，由焦耳定律Q＝I2Rt可知哪侧U形管中液面升高的多；
（3）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。探究电流产生热量跟电流大小关系时，控制通电时间和电阻不变。
【解答】解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但气体吸热体积膨胀的大小可以通过U形管中液面高度差的变化来反映；
（2）如图甲，两个电阻串联在电路中，通电时间相同，可探究电流产生的热量与电阻的关系，可以得到结论：当电流和通电时间一定时，电流产生的热量越多；
（3）因为并联电路中的总电阻比任何一个电阻都小，当乙图中右侧瓶外连接电阻后，由此可知，因此丙图中右侧瓶外连接电阻丝的作用是改变使通过左右容器内电阻丝的电流不同。
故答案为：（1）U形管中液面高度差；转换法；多；（3）电流。
【点评】本题主要考查了学生对焦耳定律的认识，注重了探究实验的方案，同时在该实验中利用了控制变量法和转换法，是中考物理常见题型。
14．（5分）如图甲所示，将许多小磁针放在螺线管周围的不同位置上，接通电路后观察小磁针静止时的指向（小磁针上涂黑的是N极）。
（1）闭合开关后，观察到螺线管周围的小磁针发生偏转，说明此时通电螺线管周围存在 磁场 ，如果移走小磁针，该结论 成立 （选填“成立”或“不成立”）；
（2）为了增强通电螺线管的磁性，可以 在通电螺线管中插入铁芯 ；
（3）本实验还可以用铁屑的分布来反映通电螺线管的磁场分布。与用铁屑相比，用小磁针效果更好，理由是 小磁针能更好地显示出各点的磁场方向 ；
（4）图中通电螺线管左端为 S （选填“S”或“N”）极。
【分析】（1）通电螺线管周围存在磁场，小磁针显示磁场的方向；
（2）通电螺线管的磁场强弱与电流大小、线圈匝数有关；
（3）小磁针可以显示磁场的方向；
（4）利用安培定则判断电流的磁场方向。
【解答】解：（1）闭合开关后，观察到螺线管周围的小磁针发生偏转，由于磁场看不见，故采用转换法来观察，通电螺线管周围的磁场仍存在；
（2）通电螺线管磁场的强弱与电流大小有关，增大电流，也可以增加铁芯增强磁场；
（3）本实验还可以用铁屑的分布来反映通电螺线管的磁场分布。与用铁屑相比，理由是小磁针能更好地显示出各点的磁场方向；
（4）图中电流从左侧下方流入，根据安培定则知，右侧为N极。
故答案为：（1）磁场；成立；（3）小磁针能更好地显示出各点的磁场方向。
【点评】本题考查通电螺线管周围的磁场分布规律，属于基本实验考查，难度不大。
15．（4分）请自选实验器材，自制指南针：
实验器材： 绣花针、一碗水、磁铁、笔、纸 ；
实验步骤： （1）将绣花针在磁铁上来回摩擦数次，将绣花针磁化；（2）将摩擦好的绣花针插入剪好的长方形纸上；（3）在纸上两端用笔做好标注；（4）将纸放在装好水的碗中，这样一个辨别方向的指南针就做好了 。
【分析】磁极间的相互作用，同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。地球本身就是一个巨大的磁体，叫地磁体，地磁体的南极在地理的北极附近，地磁体的北极在地理的南极附近，因此地球上的小磁针静止时总是一端指南，一端指北。
【解答】解：自制指南针。
实验器材：绣花针、一碗水、笔、纸。
实验步骤：（1）将绣花针在磁铁上来回摩擦数次，将绣花针磁化；
（2）将摩擦好的绣花针插入剪好的长方形纸上；
（3）在纸上两端用笔做好标注；
（4）将纸放在装好水的碗中，这样一个辨别方向的指南针就做好了。
故答案为：绣花针、一碗水、笔、纸；（1）将绣花针在磁铁上来回摩擦数次；（2）将摩擦好的绣花针插入剪好的长方形纸上；（4）将纸放在装好水的碗中。
【点评】理解和掌握指南针的工作原理，并会自投影指南针。
三、综合应用（本大题共7个小题，16、17、18题每空1分，19题2分，20题4分，21题5分，22题6分，共26分）
16．（3分）大量事实证明， 不高于36V 的电压对人体才是安全的。生活中我们可以用试电笔判断火线和零线，如图所示是试电笔的结构，在使用试电笔时手能接触试电笔的 笔尾 （选填“笔尖”或“笔尾”）金属体，当试电笔的氖管发光时 有 （选填“有”或“没有”）电流通过人体。
【分析】人体的安全电压为不高于36V；使用试电笔时，手要接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体。
【解答】解：人体的安全电压为不高于36V；根据试电笔的使用方法可知，用手接触笔尾金属体，此时有电流通过人体，表明检测的是火线。
故答案为：不高于36V；笔尾；有。
【点评】本题考查了试电笔的使用，属于基础题。
17．（2分）当电流通过灯丝，白炽灯的灯丝就会发热发光。小明向同学介绍自己观察白炽灯的新发现：将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，如图所示 真的 （填“真的”或“假的”），支持你观点的理由是： 通电导体在磁场中受力运动 。
【分析】通电导体在磁场中受力运动，电动机就是利用这个原理制成的。
【解答】解：通电导体在磁场中受力运动，导体的受力方向与磁场方向和电流的方向都有关，因灯泡中有电流通过，所以灯丝会受到磁场力的作用，灯丝会抖动。
故答案为：真的；通电导体在磁场中受力运动。
【点评】该题考查了通电导线在磁场中受力运动的应用，是一道基础性题目，难度不大。
18．（4分）阅读短文，并回答问题。
航天器着陆的“平安之花”
2023年10月31日上午，一朵“红白伞花”缓缓降落在内蒙古的东风着陆场，“神舟十六号”载人飞船成功着陆
从距离地面300多公里的太空穿越大气层安全着陆，需要经历四次刹车。第一次刹车是发动机点火反推，让飞船脱离运行轨道，飞船以无动力状态在地球引力的作用下自由下落。第二次刹车是在距离地面100km的时候，返回舱高速进入大气层后，因此产生大量的热，造成温度急剧升高，开始用降落伞减速。科学家为开伞设计了一套程序，先是打开一个引导伞，返回舱的下降速度可由180m/s减至80m/s，然后由引导伞拉出一具减速伞，主伞先开一个小口，慢慢地全部撑开，返回舱底部的反推发动机瞬间点火，最终把最后的一点速度也抵消掉
（1）从“神舟十六号”返回情况来看，需要经历四次刹车，其中仅需要依靠地球引力作用自由下落是第 一 次刹车；
（2）在第二次刹车时，返回舱的温度升高的原因是通过 做功 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变了其内能，这个过程与内燃机的 压缩 冲程类似；
（3）第三次刹车时，返回舱减小的机械能转化为 内 能。
【分析】（1）第一次刹车是发动机点火反推，让飞船脱离运行轨道，进入返回地球的轨道，飞船以无动力状态在地球引力的作用下自由下落；
（2）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程；
内燃机的压缩冲程中，机械能转化为内能；
（3）动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关，机械能为动能和势能的和。
【解答】解：（1）阅读材料可知，从“神舟十六号”返回情况来看，其中第一次刹车是发动机点火反推，进入返回地球的轨道；
（2）神舟十六号飞船返回舱返回，在第二次刹车时，即通过做功的方式改变了其内能；
此过程将机械能转化为内能，与内燃机的压缩冲程类似；
（3）第三次刹车时，开始用降落伞减速。
故答案为：（1）一；（2）做功；（3）内。
【点评】本题以神舟十六号载人飞船返回地面为背景，综合考查了做功改变物体的内能、机械能的大小变化等多个力学知识点，具有较强的综合性强，难度适中，属于中考热点题型。
19．（2分）如图所示，请连成符合安全用电原则的照明电路。
【分析】（1）灯泡的接法：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。
（2）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
【解答】解：
（1）三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，保险丝接在火线上。
（2）灯泡的接法：火线先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，这样在断开开关能切断火线。
【点评】掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
20．（4分）在炎热的夏天，小阳的妈妈在使用电烤箱的同时，还开着洗衣机洗衣服，当他闭合空调机的开关时，家里的空气开关出现了“跳闸”的现象，请你用所学的物理知识解释产生这一现象的原因。
【分析】认真读题，找出家庭电路同时工作的用电器有哪些，根据用电器的总功率的大小和公式P＝UI来判断电路中空气开关出现“跳闸”的原因。
【解答】答：空调器的功率较大，当与其它家用电器一起使用时。根据公式I＝，在家庭电路电压不变时，所以出现了“跳闸”现象。
【点评】这是家庭用电常识，家庭电路中同时工作的用电器不易太多，否则会因电流过大而引起跳闸。
21．（5分）在图甲所示的电路中，当开关S从2转到1时，根据电流表和电压表对应的示数，如图乙所示，求：
（1）电源电压。
（2）电阻R1的阻值。
（3）电阻R2的阻值。
【分析】（1）由图甲可知，当开关S接1时，该电路为只含有R1的简单电路，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压，即电源电压，
此时电路的总电阻最小，由I＝可知电路中的电流最大，由图乙读出最大电流对应的电压表示数，即电源电压；
（2）利用R＝可求出电阻R1的阻值；
（3）由图甲可知，当开关S接2时，该电路为R1和R2的串联电路，电压表测R1两端的电压，
此时电路的总电阻最大，由I＝可知电路中的电流最小；由图乙读出最小电流以及对应的电压表示数，即R1两端的电压，
由串联电路的电压特点可得出R2两端的电压，最后利用R＝可求出R2的阻值。
【解答】解：（1）由图甲可知，当开关S接1时1的简单电路，电流表测电路中的电流7两端的电压，即电源电压，
此时电路的总电阻最小，由I＝；
由图乙可知最大电流为I大＝0.6A，对应的电压表示数为5V；
（2）电阻R1的阻值为：R1＝＝＝10Ω；
（3）由图甲可知，当开关S接2时1和R2的串联电路，电压表测R8两端的电压，
此时电路的总电阻最大，由I＝；
由图乙可知最小电流为I小＝0.2A，此时对应的电压表示数为5V1两端的电压U1＝5V，
由串联电路的电压特点可知R2两端的电压为：U2＝U﹣U6＝6V﹣2V＝3V，
则R2的阻值为：R2＝＝＝20Ω。
答：（1）电源电压为6V；
（2）电阻R1的阻值为10Ω；
（3）电阻R4的阻值为20Ω。
【点评】本题考查了学生对欧姆定律的应用，解题关键是从图乙种读取有用的信息。
22．（6分）图甲是某电饭锅的简化电路原理图，某次煮饭时，只将电饭锅接入220V的电路中，开关S自动切换到保温状态。在保温状态下，电能表（如图乙）（r为盘转数）。求：
（1）保温状态下该电饭锅的发热功率；
（2）用电高峰期时，该电饭锅在加热状态下，14min内将2kg初温为20℃的水加热至沸腾（1个标准大气压），求电饭锅的加热功率。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【分析】（1）根据电能表的标定转数和实际转数算出电饭锅消耗的电能，根据P保温＝算出其保温功率；
（2）根据Q吸＝c水m（t﹣t0）求出水所吸收的热量；不计热量损失，根据Q吸＝Q放＝W＝Pt计算加热功率。
【解答】解：（1）3000r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，电能表（如图乙）的转盘在1min内转动了5r
，
保温功率：
P保温＝＝＝100W；
（2）标准大气压下水的沸点为100℃，水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t5）＝4.2×105J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×108J；
不计热量损失，则W＝Q吸，则电饭锅的加热功率：P加热＝＝＝＝800W。
答：（1）保温状态下该电饭锅的发热功率是100W；
（2）用电高峰期时，该电饭锅在加热状态下，若不计热损失。
【点评】本题考查了消耗电能、电功率的计算，本题关键是灵活应用电功率的相关公式。