精品解析： 湖南省株洲市炎陵县2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题

炎陵县教学质量监测九年级物理试题 一、选择题（共12题，每题3分，共36分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，此次任务将进一步巩固中国在航天领域的地位，并推动空间科技的发展，下列说法正确的是（　　） A. 燃料燃烧的过程，是将内能转化为化学能 B. 火箭发动机是一种比柴油机效率更高的热机 C. 火箭在向上推进过程中与空气摩擦生热，内能不变 D. 火箭外壳一般选用高强铝合金是因为它密度大，便于减轻自重 2. 如图所示，小朋友从弯道型的塑料滑梯上匀速下滑，头发丝一根根竖起，形成“怒发冲冠”的有趣现象。关于下滑过程中所涉及的物理知识，下列分析正确的是（ ） A. 摩擦过程中，产生了新的电荷 B. 下滑过程中臀部变热，是由于其含有的热量变多 C. 竖起的头发丝是因为分子间有斥力 D. 形成“怒发冲冠”现象的原理和验电器的原理相同 3. 如图所示，为某品牌风扇调速器和用于调速的电位器结构图，1、2、3是它的三个接线柱，如果要使滑片P顺时针转动时风扇转速加快，下列连接方法正确的是（ ） A. 1与2 B. 2与3 C. 1与3 D. 以上连接方法都正确 4. 如图所示，在动车站的自动检票闸机口，乘客需刷身份证同时进行人脸识别（电动机）才自动打开，可检票通过。身份证和人脸识别系统相当于开关，下列模拟电路中，符合上述要求的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示的电路中，若甲、乙都是电流表时，当S1闭合，S2断开，甲、乙两表读数之比为I甲∶I乙=2∶3。若甲、乙都是电压表时，S1、S2都闭合，则下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，闭合开关S，两表均有示数。过一会儿，发现电压表示数突然变大，电流表示数突然变为零，已知只有一个灯泡发生故障，则原因可能是（　　） A. 灯L1短路 B. 灯L2短路 C. 灯L1断路 D. 灯L2断路 7. 小谊同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像，下列说法中错误的是（　　） A. 当在导体乙的两端加上2V的电压时，通过乙导体的电流为0.2A B. 将甲、乙两导体并联接到电压3V的电源上时，干路中的电流为0.9A C. 分析图像可知：在导体的电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比 D. 依据图像可得导体电阻分别为R甲=10Ω；R乙=5Ω 8. 关于图中家庭电路及安全用电，下列说法中正确的是（ ） A. 图甲：两孔插座和三孔插座的左边接火线 B. 图乙：白炽灯泡的螺旋套（外壳）既可接火线，也可接零线 C. 图丙：站在绝缘凳上的人一只手接触火线，同时另一只手接触零线，人不会触电 D. 图丁：不能够用湿手摸或湿布擦与电源相连接的灯具 9. 小如用如图装置“探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验中，两个相同透明容器中分别接入了电阻丝R1和R2且密封着等量的空气，并与装有相同液体的U形管相连通，电阻丝R3与图中电阻丝R2并联置于容器外，将导线a和b接入电路进行实验，下列说法错误的是（　　） A. 实验时U形管中液面高度没有变化，一定是电路中某处断路 B. 该装置可以探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系 C. 若R1和R2的阻值相等，则可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系 D. 若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，则可去掉R3，使R1和R2电阻不同 10. 中国完全自主建造的首艘电磁弹射型航空母舰——福建舰。当弹射装置内的导体通过强大的电流时，战斗机就受到强大的电磁力而弹射飞出，下列实验与电磁弹射装置工作原理相同的是（ ） A. B. C. D. 11. 党的二十大报告指出“科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养，组织科技创新大赛，小明在比赛中制作了水位自动报警器，原理图如图所示。当水位达到金属块A时（一般的水都能导电），则（　　） A. 两灯都亮 B. 两灯都不亮 C. 只有绿灯亮 D. 只有红灯亮 12. 小明制作了一个利用电路测量物体重力的小仪器，如图所示，电源电压恒定，当秤盘不放任何重物时，滑片P恰好处于a点，则下列说法正确的是（　　） A. 当秤盘内物体重力变大时，电路中的电流将变小 B 当秤盘内物体重力变大时，电压表示数变大 C. 可将电流表的表盘改装用来显示重力大小 D. R1短路将使测量结果偏小 二、填空题（共4题，每空2分，共18分） 13. 爸爸驾驶汽车带小明去海边沙滩浴场游泳，小明发现沙子烫脚，而海水却是凉凉的，这是因为水的______比沙子的大；汽车是依靠发动机（ 汽油机）工作时_____冲程获得动力的。 14. 小明在测量定值电阻R1的阻值时，发现电流表损坏无法工作，于是他设计了如图所示的电路，电源电压不变。只闭合开关S2时，电压表示数为5V，则电源电压为 _____V；只闭合开关S1时，电压表示数为1V，若已知R2的阻值为10Ω，则R1的阻值为 ________Ω。 15. 为解决电动车充电难、充电安全问题，很多小区和单位安装了智能充电桩，如图，充电过程中的电动自行车相当于电路中的 _____（填电路元件），同一充电桩的各插座之间是 _____（选填“串联”或“并联”）的。 16. 如图是小明家的电能表，此时电能表的示数为________kw.h，他家的同时使用的用电器总功率不能超________W。单独接入某用电器工作一段时间，电能表的转盘转过300圈，该用电器消耗________J的电能。 三、作图和实验题（共4题，第17题4分，18~20题每空2分，共28分） 17. 按要求完成以下作图 （1）请在如图甲中用笔画线代替导线，将开关和灯泡正确连入家庭电路。 （2）根据图乙中通电螺线管磁感线方向，请在图中标出小磁针的N极和电源的正负极。 18. 如图，在探究“不同物质吸热能力”的实验中： 液体 质量（g） 初温（℃） 末温（℃） 加热时间（min） 水 300 20 30 12 食用油 300 20 30 6 （1）在两个相同的烧杯中加入初温相同、_________相同的水和食用油（ρ水＞ρ食用油）。比较两物质的吸热能力，我们可以加热相同的时间，观察________的不同； （2）水和食用油温度随时间变化如上表所示，分析数据可知：质量相等的水和煤油，加热相同的时间，________升温更快，说明_______的吸热能力强。 19. 在探究“影响电磁铁磁性强弱因素”实验中，实验室准备的器材有：电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干，小明利用上述器材，制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示点的电路。 （1）实验中通过观察电磁铁______的不同，可以判断电磁铁的磁性强弱不同； （2）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数______（填“增加”或“减少”），说明电流越______，电磁铁磁性越强； （3）根据图示的情境可知，说明电流一定时，______，电磁铁磁性越强。 20. 小隆在“探究电流与电阻的关系”实验时，电路图如图甲所示，电源电压恒为6V。 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 ________端（选填“左”或“右”）。 （2）实验过程中，小隆用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路，闭合开关后，移动滑片使电压表示数为________V时，读出电流表的示数。经多次实验，得到了图乙所示的I-R变化关系图像，由图像可得出：在电压一定时，________________________________________________。 （3）为了完成实验探究，滑动变阻器的最大阻值应不小于________Ω。 四、计算题（共2题，第21题9分，第22题9分，共18分） 21. 如图甲所示，这是某中学为教室配置的电热饮水机，它有加热和保温两种功能，内部由两个发热电阻R1和R2组成。小伟从饮水机铭牌上收集到部分数据，如表所示。饮水机正常工作10min，可将机内满水箱的水从20℃加热到刚好沸腾（标准大气压下），然后自动转入保温状态。[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)] 额定电压 220V 加热功率 2000W 保温功率 200W 水箱容量 25L （1）请你根据饮水机内部的电路图乙，当S1、S2都闭合时饮水机处于________状态； （2）将满箱水加热到刚好沸腾的过程中，水吸收的热量是多少________？ （3）饮水机的加热效率是多少________？ 22. 图1是某恒温箱的电路原理图。工作电路电压为220V，电热丝R0的阻值为88Ω；控制电路电源电压为8V，线圈的电阻R1为10Ω，调温电阻R2最大阻值为120Ω；热敏电阻R3的阻值随温度t变化的关系如图2所示。R0和R3均置于恒温箱中，当继电器线圈中的电流达到50mA时，继电器的衔铁会被吸下。求： （1）S闭合时，电磁铁上端是________极（用字母表示），当恒温箱中温度升高时，线圈中的电流将变_______； （2）恒温箱中温度保持为40℃，此时R2的阻值为________Ω； （3）R0工作时，功率为多少_______瓦？5min消耗的电能为多少_________焦？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 炎陵县教学质量监测九年级物理试题 一、选择题（共12题，每题3分，共36分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，此次任务将进一步巩固中国在航天领域的地位，并推动空间科技的发展，下列说法正确的是（　　） A. 燃料燃烧的过程，是将内能转化为化学能 B. 火箭发动机是一种比柴油机效率更高的热机 C. 火箭在向上推进过程中与空气摩擦生热，内能不变 D. 火箭外壳一般选用高强铝合金是因为它密度大，便于减轻自重 【答案】B 【解析】 【详解】A．燃料燃烧是将化学能转化为内能，故A错误； B．一般情况下，火箭发动机的热机效率能达到，而柴油机的热机效率约为，故B正确； C．火箭在向上推进过程中与空气摩擦生热，机械能转化成内能，内能增大，故C错误； D．火箭外壳一般选用高强铝合金是因为它密度小，火箭体积不变时，质量较小，便于减轻自重，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，小朋友从弯道型的塑料滑梯上匀速下滑，头发丝一根根竖起，形成“怒发冲冠”的有趣现象。关于下滑过程中所涉及的物理知识，下列分析正确的是（ ） A. 摩擦过程中，产生了新的电荷 B. 下滑过程中臀部变热，是由于其含有的热量变多 C. 竖起的头发丝是因为分子间有斥力 D. 形成“怒发冲冠”现象的原理和验电器的原理相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．摩擦过程中，电荷发生了转移，而不是产生了新的电荷，故A错误； B．热量是过程量，不能说含有的热量，故B错误； C．竖起的头发丝是由于摩擦带上同种电荷，同种电荷相互排斥而竖起，故C错误； D．形成“怒发冲冠”现象的原理和验电器的原理均是同种电荷相互排斥，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，为某品牌风扇调速器和用于调速的电位器结构图，1、2、3是它的三个接线柱，如果要使滑片P顺时针转动时风扇转速加快，下列连接方法正确的是（ ） A. 1与2 B. 2与3 C. 1与3 D. 以上连接方法都正确 【答案】A 【解析】 【详解】要使滑片P顺时针转动时风扇转速加快，则电路中电流要变大，可知电位器接入电路的电阻要变小，故应接1、2两个接线柱。 故选A。 4. 如图所示，在动车站自动检票闸机口，乘客需刷身份证同时进行人脸识别（电动机）才自动打开，可检票通过。身份证和人脸识别系统相当于开关，下列模拟电路中，符合上述要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】在动车站的自动检票闸机口，乘客需刷身份证同时进行人脸识别，两个信息都符合后闸机门（电动机）才自动打开，可检票通过。身份证和人脸识别系统相当于开关，信息符合后开关自动闭合。根据题意，只有两个开关都闭合的情况下，闸机自动打开，这说明两个开关相互影响，是串联的，然后与电动机串联； A．开关S1闭合会发生电源短路，电流从正极出来经过S1回到电源负极，电动机不工作，故A不符合题意； B．两个开关并联，只要闭合一个开关，电动机就工作，故B不符合题意； C．两个开关都闭合会发生电源短路，电流从正极出来经过S2和S1回到电源负极，电动机不工作，故Ｃ不符合题意； D．两个开关与电动机串联，只有两个开关都闭合电动机才工作，故D符合题意。 故选D。 5. 如图所示的电路中，若甲、乙都是电流表时，当S1闭合，S2断开，甲、乙两表读数之比为I甲∶I乙=2∶3。若甲、乙都是电压表时，S1、S2都闭合，则下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】如图所示的电路中，若甲、乙都是电流表时，S1闭合，S2断开，R1与R2并联，甲电流表测通过R2的电流，乙电流表测通过干路的电流。甲、乙两表读数之比为 设电源电压为U，根据并联电路中电流和电流的特点，及欧姆定律得 即 若甲、乙都是电压表时，S1、S2都闭合，R1与R2串联，甲电压表测电源电压，乙电压表测R2两端电压，设此时电路中电流为I，根据串联电路中电流和电流的特点，及欧姆定律得 综上分析知，故ABD错误，C正确。 故选C。 6. 如图所示，闭合开关S，两表均有示数。过一会儿，发现电压表示数突然变大，电流表示数突然变为零，已知只有一个灯泡发生故障，则原因可能是（　　） A. 灯L1短路 B. 灯L2短路 C. 灯L1断路 D. 灯L2断路 【答案】C 【解析】 【详解】由电路图可知，正常情况下两个灯泡串联，电压表测量灯L1两端电压： AB．如果是灯L1或灯L2短路，电流表示数不可能是零，故AB不符合题意； C．如果是灯L1断路，电压表串联在电路中，电压表示数接近于电源电压，电流表示数为零，故C符合题意； D．如果是灯L2断路，电路断路，电流表与电压表示数均为零，故D不符合题意。 故选C。 7. 小谊同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像，下列说法中错误的是（　　） A. 当在导体乙的两端加上2V的电压时，通过乙导体的电流为0.2A B. 将甲、乙两导体并联接到电压3V的电源上时，干路中的电流为0.9A C. 分析图像可知：在导体的电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比 D. 依据图像可得导体电阻分别为R甲=10Ω；R乙=5Ω 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可知，在导体乙对应的图像中，其两端电压为2V时，通过它的电流为0.2A，故A正确，不符合题意； B．由并联电路的电压规律可知，将甲、乙两导体并联接到电压3V的电源上时，甲、乙两导体两端的电压都为3V，则根据图像可知，通过导体甲的电流为0.6A，通过导体乙的电流为0.3A，则根据并联电路的电流规律可知，干路电流为各支路电流之和，为0.9A，故B正确，不符合题意； C．由图像可知，甲、乙两导体对应的I-U图像都是过原点的直线，说明通过导体的电流与导体两端的电压成正比，故C正确，不符合题意； D．由欧姆定律可得甲导体的电阻为 乙导体的电阻为 故D错误，符合题意。 故选D。 8. 关于图中的家庭电路及安全用电，下列说法中正确的是（ ） A. 图甲：两孔插座和三孔插座的左边接火线 B. 图乙：白炽灯泡的螺旋套（外壳）既可接火线，也可接零线 C. 图丙：站在绝缘凳上的人一只手接触火线，同时另一只手接触零线，人不会触电 D. 图丁：不能够用湿手摸或湿布擦与电源相连接的灯具 【答案】D 【解析】 【详解】A．在家庭电路中，两孔插座的左右两个边都可以接火线，但三孔插座遵循“左零、右火、上地线”的规则，左边接零线，故A错误； B．为了防止出现触电现象，在家庭电路中的白炽灯的螺旋套（外壳）应接在零线上，故B错误； C．人一只手接触火线，同时另一只手接触零线，此时人体构成通路，会有电流流过人体，会出现触电事故，故C错误； D．湿的物体会导电，为了防止触电，不能够用湿手摸或湿布擦与电源相连接的灯具，故D正确。 故选D。 9. 小如用如图装置“探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验中，两个相同透明容器中分别接入了电阻丝R1和R2且密封着等量的空气，并与装有相同液体的U形管相连通，电阻丝R3与图中电阻丝R2并联置于容器外，将导线a和b接入电路进行实验，下列说法错误的是（　　） A. 实验时U形管中液面高度没有变化，一定是电路中某处断路 B. 该装置可以探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系 C. 若R1和R2的阻值相等，则可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系 D. 若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，则可去掉R3，使R1和R2电阻不同 【答案】A 【解析】 【详解】A．实验时若U形管中液面的高度没有变化，也可能是U形管密封不严，故A错误，A符合题意； B．该装置利用左侧或右侧一个装置，电流和电阻不变，改变通电时间，故可以探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系，故B正确，B不符合题意； C．若R1和R2阻值相等，右侧的电阻丝外并联一个电阻丝，使密闭容器内的两电阻丝电流不相同，所以能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，故C正确，C不符合题意； D．若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，去掉R3则二者串联，使得电流相等，同时使R1和R2电阻不同，故D正确，D不符合题意。 故选A。 10. 中国完全自主建造的首艘电磁弹射型航空母舰——福建舰。当弹射装置内的导体通过强大的电流时，战斗机就受到强大的电磁力而弹射飞出，下列实验与电磁弹射装置工作原理相同的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知，电磁弹射装置其工作原理是通电导体在磁场中受力而运动； A．图中证明了电流周围存在磁场，与电磁弹射车的工作原理不相同，故A不符合题意； B．图中两个电磁铁串联，电流相同，线圈匝数不同，吸引大头针的数目不同，说明电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关，故B不符合题意； C．图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电磁弹射的工作原理相同，故C符合题意； D．图中没有电源，是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，为电磁感应原理，故D不符合题意。 故选C。 11. 党的二十大报告指出“科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养，组织科技创新大赛，小明在比赛中制作了水位自动报警器，原理图如图所示。当水位达到金属块A时（一般的水都能导电），则（　　） A. 两灯都亮 B. 两灯都不亮 C. 只有绿灯亮 D. 只有红灯亮 【答案】D 【解析】 【详解】图中所示的水位自动报警器工作原理：当水位到达A时，由于一般水具有导电性，那么电磁铁所在电路被接通，电磁铁有磁性，电磁铁向下吸引衔铁，从而接通红灯所在电路，此时红灯亮，而绿灯不亮。 故选D。 12. 小明制作了一个利用电路测量物体重力的小仪器，如图所示，电源电压恒定，当秤盘不放任何重物时，滑片P恰好处于a点，则下列说法正确的是（　　） A. 当秤盘内物体重力变大时，电路中的电流将变小 B. 当秤盘内物体重力变大时，电压表示数变大 C. 可将电流表的表盘改装用来显示重力大小 D. R1短路将使测量结果偏小 【答案】B 【解析】 【详解】A．由电路图可知，R1与R2串联，电压表测滑片上面电阻丝两端的电压，电流表测电路的电流。因电压表（内阻很大）接在滑片上，故电流始终通过变阻器的全部电阻丝，根据串联电阻的规律，电路的电阻不变，由欧姆定律可知，电路的电流不变，当秤盘内物体重力变大时，电路中的电流将不变，故A错误； B．重力增大，滑片向下移，电阻丝aP的电阻增大，因电路中电流保持不变，由U=IR可知电压表示数变大，故B正确； C．电流表示数不随物体重力大小的变化而变化，故不能将电流表的表盘改装用来显示重力大小，故C错误； D．当R1短路时，电路的电阻减小，由欧姆定律，电路的电流增大，单位长度的电阻分压增大，电压表示数偏大，即测量结果偏大，故D错误。 故选B。 二、填空题（共4题，每空2分，共18分） 13. 爸爸驾驶汽车带小明去海边沙滩浴场游泳，小明发现沙子烫脚，而海水却是凉凉的，这是因为水的______比沙子的大；汽车是依靠发动机（ 汽油机）工作时_____冲程获得动力的。 【答案】 ①. 比热容 ②. 做功 【解析】 【详解】[1]小明发现沙子烫脚，而海水却是凉凉的，这是因为水和沙子的比热容不同。比热容是物质的一种特性，水的比热容比沙子的大，在相同的光照或热量吸收条件下，沙子的温度会升得比水高。因此，沙子会感觉很烫脚，而海水则相对凉爽。 [2]汽油机是一种内燃机，它通过四个冲程（吸气、压缩、做功、排气）来完成一个工作循环。在这四个冲程中，汽油机在做功冲程获得动力。 14. 小明在测量定值电阻R1的阻值时，发现电流表损坏无法工作，于是他设计了如图所示的电路，电源电压不变。只闭合开关S2时，电压表示数为5V，则电源电压为 _____V；只闭合开关S1时，电压表示数为1V，若已知R2的阻值为10Ω，则R1的阻值为 ________Ω。 【答案】 ①. 5 ②. 2.5 【解析】 【详解】[1]只闭合开关S2时，R1与R2串联，电压表测量电源电压，电压表示数为5V，则电源电压为5V。 [2]只闭合开关S1时，R1与R2串联，电压表测量R1两端的电压，电压表的示数为1V， 根据串联电路的电压特点可得，R2两端的电压 由欧姆定律可知，通过R2电流 根据串联电路的电流特点可知，通过R1的电流 由欧姆定律可得，R1的阻值 15. 为解决电动车充电难、充电安全问题，很多小区和单位安装了智能充电桩，如图，充电过程中的电动自行车相当于电路中的 _____（填电路元件），同一充电桩的各插座之间是 _____（选填“串联”或“并联”）的。 【答案】 ① 用电器 ②. 并联 【解析】 【详解】[1]充电过程中的电动自行车消耗了电能，相当于电路中的用电器。 [2]同一充电桩的电动自行车充电时互不影响，故同一充电桩的各插座之间是并联的。 16. 如图是小明家的电能表，此时电能表的示数为________kw.h，他家的同时使用的用电器总功率不能超________W。单独接入某用电器工作一段时间，电能表的转盘转过300圈，该用电器消耗________J的电能。 【答案】 ①. 2024.4 ②. 4400 ③. 3×105 【解析】 【详解】[1]由图可知，电能表的单位是kW⋅h，最后一位是小数。 从图中电能表可以看出，其示数为2024.4kW⋅h。 [2]在电能表上“10(20)A”的标注，其中10A是指电能表的标定电流值，20A是指额定最大电流值。则家中用电器的最大总功率不能超过P=UI=220V×20A=4400W [3]已知电能表上标注“3600r/kW⋅h”，表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转3600转。现在电能表的转盘转过300转，消耗的电能为 三、作图和实验题（共4题，第17题4分，18~20题每空2分，共28分） 17. 按要求完成以下作图 （1）请在如图甲中用笔画线代替导线，将开关和灯泡正确连入家庭电路。 （2）根据图乙中通电螺线管的磁感线方向，请在图中标出小磁针的N极和电源的正负极。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 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金属螺旋套。如下图所示： 【小问2详解】 因外部磁感线由N极指向S极，故通电螺线管右端为N极。由磁极间的相互作用规律可知，小磁针左端为S极，右端为N极；由安培定则可得电流由螺线管的右端流入，则电源右端为正极，左端为负极。如图所示： 18. 如图，在探究“不同物质吸热能力”的实验中： 液体 质量（g） 初温（℃） 末温（℃） 加热时间（min） 水 300 20 30 12 食用油 300 20 30 6 （1）在两个相同的烧杯中加入初温相同、_________相同的水和食用油（ρ水＞ρ食用油）。比较两物质的吸热能力，我们可以加热相同的时间，观察________的不同； （2）水和食用油温度随时间变化如上表所示，分析数据可知：质量相等的水和煤油，加热相同的时间，________升温更快，说明_______的吸热能力强。 【答案】 ①. 质量 ②. 升高温度 ③. 食用油 ④. 水 【解析】 【详解】（1）[1][2]根据单一变量原则，在探究“不同物质吸热能力”的实验中，除了物质种类不同外，其它变量需要保持一致，即物质的初温、质量/、加热时间和烧杯的规格都需要保持相同；在这种情况下，可以通过比较温度升高量来比较不同物质的吸热能力。 （2）[3][4]通过表中数据可得，质量相等水和煤油，升高相同的温度，水所需要的时间更长，吸收的热量更多，吸热能力更强，那么在加热时间相同的情况下，水温度升高的会较慢，即煤油升温更快。 19. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，实验室准备的器材有：电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干，小明利用上述器材，制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示点的电路。 （1）实验中通过观察电磁铁______的不同，可以判断电磁铁的磁性强弱不同； （2）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数______（填“增加”或“减少”），说明电流越______，电磁铁磁性越强； （3）根据图示的情境可知，说明电流一定时，______，电磁铁磁性越强。 【答案】 ①. 吸引铁钉的个数 ②. 增加 ③. 大 ④. 线圈匝数越多 【解析】 【详解】（1）[1]磁性的强弱是直接看不出来的，可以通过电磁铁吸引铁钉的多少来认识其磁性强弱，电磁铁吸引的铁钉个数越多说明磁性越强。这是利用转换法研究问题。 （2）[2][3]当滑动变阻器滑片向左移动时，接入电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，发现电磁铁甲、乙吸引铁钉的个数增加，说明电流越大，电磁铁磁性越强。 （3）[4]根据图示的情境可知，由串联电路电流的规律，电流相同，甲缠绕的线圈的匝数多，甲电磁吸引铁钉的个数多，说明甲的磁性强．得出的结论：电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。 20. 小隆在“探究电流与电阻的关系”实验时，电路图如图甲所示，电源电压恒为6V。 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 ________端（选填“左”或“右”）。 （2）实验过程中，小隆用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路，闭合开关后，移动滑片使电压表示数为________V时，读出电流表的示数。经多次实验，得到了图乙所示的I-R变化关系图像，由图像可得出：在电压一定时，________________________________________________。 （3）为了完成实验探究，滑动变阻器的最大阻值应不小于________Ω。 【答案】（1）右 （2） ①. 2 ②. 通过导体的电流与导体的电阻成反比 （3）40 【解析】 【小问1详解】 闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大的位置，由图甲可知为最右端。 【小问2详解】 [1]由图乙可知当电阻为5Ω时，定值电阻两端电压为 探究电流跟电阻的关系，应控制电压不变，所以用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路，闭合开关后，移动滑片使电压表示数为2V。 [2]根据图像乙可得出的结论为：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 【小问3详解】 根据串联分压的知识，当电阻R=20Ω时，滑动变阻器的阻值最大，由图像乙知，此时电路中的电流为0.1A，电路的总电阻 变阻器的最小阻值 R滑=R总-R=60Ω-20Ω=40Ω 四、计算题（共2题，第21题9分，第22题9分，共18分） 21. 如图甲所示，这是某中学为教室配置的电热饮水机，它有加热和保温两种功能，内部由两个发热电阻R1和R2组成。小伟从饮水机铭牌上收集到部分数据，如表所示。饮水机正常工作10min，可将机内满水箱的水从20℃加热到刚好沸腾（标准大气压下），然后自动转入保温状态。[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)] 额定电压 220V 加热功率 2000W 保温功率 200W 水箱容量 2.5L （1）请你根据饮水机内部的电路图乙，当S1、S2都闭合时饮水机处于________状态； （2）将满箱水加热到刚好沸腾的过程中，水吸收的热量是多少________？ （3）饮水机的加热效率是多少________？ 【答案】（1）加热 （2）8.4×105J （3）70% 【解析】 【小问1详解】 根据图乙，当S1、S2都闭合时，两电阻并联；当S2闭合、S1断开时，只有R1工作。根据可知，在电压U一定时，电阻R越小，功率P越大。 因两电阻并联时电阻最小，所以当S1、S2都闭合时，饮水机处于加热状态。 【小问2详解】 水箱容量V=2.5L=2.5×10−3m3 水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×2.5×10−3m3=2.5kg 水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×(100-20)℃=8.4×105J 【小问3详解】 饮水机消耗的电能W=P加热t=2000W×10×60s=1.2×106J 饮水机的加热效率 22. 图1是某恒温箱的电路原理图。工作电路电压为220V，电热丝R0的阻值为88Ω；控制电路电源电压为8V，线圈的电阻R1为10Ω，调温电阻R2最大阻值为120Ω；热敏电阻R3的阻值随温度t变化的关系如图2所示。R0和R3均置于恒温箱中，当继电器线圈中的电流达到50mA时，继电器的衔铁会被吸下。求： （1）S闭合时，电磁铁上端是________极（用字母表示），当恒温箱中温度升高时，线圈中的电流将变_______； （2）恒温箱中温度保持为40℃，此时R2的阻值为________Ω； （3）R0工作时，功率为多少_______瓦？5min消耗的电能为多少_________焦？ 【答案】（1） ①. N ②. 大 （2）30 （3） ①. 550W ②. 1.65×105J 【解析】 小问1详解】 [1]根据安培定则，用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。 由图可知，控制电路中电源的正极在上端，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，所以电磁铁上端是N极。 [2]由图1知，控制电路为串联电路。由图2可知，恒温箱中温度升高时，热敏电阻R3的阻值会减小，由串联电路的电阻关系可知，电路的总电阻变小，根据欧姆定律，在电源电压不变时，电路中的电流会增大。 【小问2详解】 由图2可知，当恒温箱中温度保持为40℃时，热敏电阻R3的阻值为120Ω。 控制电路的总电阻为 调温电阻R2的阻值为R2 =R总−R1−R3=160Ω−10Ω−120Ω=30Ω 【小问3详解】 [1][2]R0工作时的功率为 R0工作5min消耗的电能为W=Pt=550W×5×60s=1.65×105J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$