福建省福州市平潭县2022-2023学年九年级上学期期末物理试题(含答案)

这是一份福建省福州市平潭县2022-2023学年九年级上学期期末物理试题(含答案)，共24页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，简答题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年福建省福州市平潭县九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（本大题共14题，每题2分，共28分。每题有四个选项，只有一个选项是符合题目要求的。）
1．（2分）最先发现电与磁有联系的科学家是（　　）
A．法拉第 B．奥斯特 C．牛顿 D．阿基米德
2．（2分）叶子姐姐对冰加热，她将冰熔化成水直到沸腾的过程，绘制成如图所示的温度随时间变化的图象，下列分析正确的是（　　）

A．图象中的DE段是冰的熔化过程
B．AB、CD段物质在吸热，BC、DE段没有吸热
C．水的凝固点是0℃
D．0℃时物体处于固液共存态
3．（2分）中国古诗词中蕴含了丰富的物理知识，下列说法正确的是（　　）
A．“月落乌啼霜满天”——霜的形成是凝固现象
B．“遥知不是雪，为有暗香来”——雪的形成是熔化现象
C．“雾里山疑失，雷鸣雨未休”——雾的形成是液化现象
D．“可怜九月初三夜，露似真珠月似弓”——露的形成是汽化现象
4．（2分）如图所示，这是冬天人们常用的暖手宝，为了使加热后的暖手宝能放出更多的热量，暖手宝里加入的液体应是（　　）

A．酒精 B．水 C．煤油 D．水银
5．（2分）2022年7月1日，“长征五号”遥七火箭芯二级氢氧发动机地面环境校准试验取得圆满成功。“长征五号”被誉为走向深空的最后一把钥匙。拉开了我国载人航天工程“第三步”任务序幕。“长征五号”发动机使用液氢作燃料，这是利用液氢的（　　）
A．密度大 B．热值高 C．比热容大 D．热效率高
6．（2分）如图所示，是未连接完整的电路，若闭合开关后，若使滑动变阻器的滑片P向左移动时灯泡变亮，则下列符合要求的连接方式是（　　）

A．M接A，N接C B．M接B，N接D C．M接C，N接D D．M接A，N接B
7．（2分）如图所示是小明为养牛场设计的四个电路。养牛场要求：当牛正常在牛场内吃草时开关S1、S2均处于闭合状态，指示灯亮，电铃不响；若牛跑出栅栏，相当于断开S2，电铃响报警。图中所示的电路符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
8．（2分）如图是小王家的电能表，下列说法正确的是（　　）


A．电能表的读数为56378kW•h
B．这个电能表正常工作的电压为380V
C．这个电能表要在20A的电流下才能正常工作
D．小王家用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁1600次
9．（2分）用“伏安法测电阻”的实验中，丹丹分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据时，分别画出了U﹣I的图像，如图甲、乙所示。对于图像的分析，以下说法错误的是（　　）

A．图甲是定值电阻的U﹣I图像，图乙是小灯泡的U﹣I图像
B．由图像可知，通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比
C．由乙图及实验现象可知小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
D．为了减小误差，应该用多次测量的方法，计算小灯泡的电阻
10．（2分）现代武器中有一种新型电磁炮，它是利用电磁技术制成的一种先进武器，具有速度快，命中率高等特点，其原理是利用磁场对通电导体的作用。如图中与此工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
11．（2分）如果家庭电路中发生短路，那么（　　）
A．用电器仍然正常工作 B．灯泡烧坏
C．电灯发暗 D．保险丝烧断
12．（2分）如图为白天海陆风形成的示意图。海陆风形成的原因是：与海洋相比，陆地的土地（　　）

A．比热容较小，在相同日照条件下升温较快，气温较高
B．比热容较小，在相同日照条件下升温较慢，气温较低
C．比热容较大，在相同日照条件下升温较快，气温较高
D．比热容较大，在相同日照条件下升温较慢，气温较低
13．（2分）在电学实验中遇到断路时，常常用电压表来检测。小红同学连接如图所示的电路，开关S闭合后，小灯泡不发光，电流表无示数。这时用电压表测得a、b两点间和b、c两点间的电压均为零，而a、d间和b、d间的电压均不为零，这说明（　　）

A．电源接线柱接触不良
B．开关的触片或接线柱接触不良
C．电流表接线柱接触不良
D．灯泡灯丝断了或灯座接触不良
14．（2分）如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离，电压表V1、V2示数的变化量分别为ΔU1、ΔU2，电流表示数的变化量为ΔI，阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为ΔP1、ΔP2．则下列判断正确的是（　　）

A．ΔP1+ΔP2＝ΔI2（R1+R2） B．|ΔU1|＞|ΔU2|
C．||+||＝R1+R2 D．|ΔU1|＜|ΔU2|
二、填空题（本大题共6题，每空1分，共12分。）
15．（2分）如图所示的验电器是检测物体是否带电的装置，用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球时，验电器会带 　 　（选填“正”或“负”）电，金属箔因为带了同种电荷相互 　 　而张开。

16．（2分）某段导体接在3V的电源上时，电阻为10Ω，若将它接在6V的电源上，则它的电阻为 　 　Ω。若加在它两端的电压为0，则它的电阻为 　 　Ω。
17．（2分）一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3600r/min，该柴油机1s对外做功　 　次。若其效率为30%，消耗5kg的柴油转化成的机械能是　 　J。（柴油热值为q＝4.3×107J/kg）
18．（2分）一只标有“6V 3W”的小灯泡，接在电源电压为12V的电路中，为使其正常发光，应 　 　（选填“串”或“并”）联一个电阻（小灯泡灯丝电阻不变），该电阻通电20s产生的热量是 　 　J。
19．（2分）小华在超市购物时发现“聪明的电梯”（如图甲），小华在网络上搜到如图乙所示的简易控制电路，R是一个压敏电阻，位于电梯下面，当人踩到电梯上时，其电阻值随压力的增大而减小，动触点和静触点　 　（选填“1”或“2”）接触，使电动机的转速变　 　（选填“快”或“慢”）

20．（2分）如图甲所示电路，电源电压恒定不变，电压表的量程是0～15V，电流表的量程是0～0.6A，小灯泡两端的电压不能超过额定电压，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A．闭合开关，为了保证所有元件都安全，滑动变阻器的滑片只能在阻值最大端和a点之间滑动。当滑片在这之间滑动时，电流表示数随电压表示数变化的图象如图乙所示，则灯泡的额定电流是　 　A．且滑片在阻值最大端和a点时，灯泡的功率之比为4：35，则灯泡的额定功率为　 　W。

三、作图题（本大题共2题，每题2分，共4分。）
21．（2分）如图甲是一个带开关和指示灯（连有限流电阻的发光二极管）的三孔插座。小明发现当开关断开时指示灯不发光，插孔也不能提供工作电压，当开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。请在图乙中画出插座中的开关、指示灯和插孔的连接方式。

22．（2分）请根据图中小磁针N极的指向，标出磁感线的方向（用箭头表示）和电源的正极（用“+”表示）

四、简答题（本大题共1题，共4分。）
23．（4分）近年来福州市政府大力建设生态美景，修建人工湖，全力打造美丽福州。作为福州人，请你用所学知识解释修建人工湖可以调节气温的主要原因。
五、实验题（本大题共6题，共29分。）
24．（5分）小华同学设计了如图所示的实验，其中甲、乙、丙三个装置完全相同，液体的质量相同。

（1）要比较不同液体的比热容，应选择 　 　两个装置进行实验。
（2）实验中，加热相同一段时间后，液体b上升的温度较高，说明液体 　 　（填“a”或“b”）的比热容更大。
（3）为比较两种燃料的热值，必须控制相同的是 　 　（可多选）。
A．燃料的质量
B．燃料燃烧的时间
C．烧杯内液体的质量
D．烧杯内液体的种类
（4）通过比较 　 　来判断两种燃料热值的大小，这种实验方法是 　 　。
25．（4分）如图是小华探究串联电路电流特点的实验电路图。

（1）刚连完最后一条导线，灯泡L1、L2就亮了，他在实验操作中不对之处：　 　；
（2）小红同学在做把电流表接在A处实验时，闭合开关前，电流表的指针均指在零刻度处；当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动分别出现了如图2甲、乙所示的两种情况。请分析他在电流表的使用过程中的问题？
甲：　 　；乙：　 　；
（3）改正后，完成了A、B、C处的测量。为了使得出的结论具有普遍性，下面应这样操作：　 　。
26．（4分）如图，在探究“产生感应电流的条件”实验中：
（1）实验中观察 　 　来判断电路中是否有感应电流；
（2）闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，电路中 　 　（选填“有”或“无”）感应电流；
（3）该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做 　 　运动时，导体中就会产生感应电流；
（4）如果将小量程电流表换成 　 　，可以探究磁场对通电导体的作用。

27．（4分）如图，小东同学在“探究电流与电压的关系”实验中。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
（1）正确连接电路后，闭合开关，发现电流表的示数几乎为零，电压表示数约为电源电压，其故障可能是 　 　。
（2）排除故障后，小东记录的实验数据如上表所示，根据表格中的实验数据，你能得出的结论是：　 　一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 　 　。
（3）此实验中，不能用小灯泡代替定值电阻进行探究，原因是 　 　。

28．（8分）在“测小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V。

（1）用笔画线代替导线，将图甲电路补充完整。
（2）电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针明显偏转，造成这一现象的原因可能是 　 　。
A.电流表断路
B.小灯泡短路
C.小灯泡断路
D.滑动变阻器短路
（3）移动滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电流为 　 　A，小灯泡正常发光时的电阻为 　 　Ω，小灯泡的额定功率为 　 　W。
（4）实验时，小明组的电流表坏了，他找来了一个已知阻值的定值电阻R0，设计了如图丙的电路来测额定电压为U额的小灯泡L的额定功率，操作步骤下：
①闭合S0，开关S接1，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为 　 　。
②保持滑片位置不变，开关S接2，记下电压表示数U，则小灯泡额定动率的表达式为 　 　（用U额、U、R0表示）。
29．（4分）小明利用图所示的实验装置“探究电流通过导体产生的热量与电阻之间关系”。甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小。
（1）采用这种连接方式的目的是控制　 　相同。实验中煤油吸热的多少是通过　 　来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。
（2）通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是　 　。
（3）物理学家　 　做了大量的实验，最先精确地确定出电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系。

六、计算题（本大题共3题，共23分。）
30．（6分）小明家新安装了一台容积为0.05m3的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射，水温升高了20℃。
问：
（1）在这4h内水吸收了多少热量？
（2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭？
[水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）、焦炭的热值q＝3.0×107J/kg]。
31．（8分）如图的电路中，电源电压恒定，灯泡L标有“6V 3W”。开关S闭合、S1断开时，灯泡L正常发光；开关S、S1均闭合时，电流表的示数为1.5A．求：
（1）灯泡L正常发光时的电流；
（2）电阻R1的阻值；
（3）开关S、S1均闭合时电路的总功率。

32．（9分）如图甲所示，电源电压保持不变，R1是定值电阻，小灯泡L的额定电压为6V且灯丝电阻不随温度变化。当闭合S1、S3，断开S2，调节R2的滑片，使电压表示数从4V变为9V的过程中，电路总功率变化了6W，其中电压表示数为9V时，电流表示数为0.45A；滑动变阻器R2的电功率P2与电压表示数U1的关系如图乙所示，滑动变阻器R2的滑片在a点、b点时（a，b不一定是两端端点），对应的电压表示数为Ua、Ub，且Ub＝4Ua。求：
（1）定值电阻R1的阻值；
（2）滑动变阻器R2的滑片从a点滑到b点的过程中，R2接入电路的电阻范围；
（3）当闭合开关S1、S2，断开开关S3，滑动变阻器R2的滑片在中点时，小灯泡L恰好正常发光，其电功率为PL1；当滑动变阻器R2的滑片在阻值最大处时，小灯泡L的电功率为PL2，则PL1与PL2之比为多少？


2022-2023学年福建省福州市平潭县九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共14题，每题2分，共28分。每题有四个选项，只有一个选项是符合题目要求的。）
1．【解答】解：1820年，丹麦物理学家 奥斯特做实验时偶然发现，当导线中通过电流时，它旁边的磁针发生了偏转，由此说明了通电导体周围存在磁场，在世界上第一个发现了电与磁的联系。
故选：B。
2．【解答】解：A、从图象上可以看出，BC段是物质的熔化过程，DE段是水的沸腾过程，故A错误；
B、AB、CD段物质在吸热，BC是冰的熔化过程、DE段是水的沸腾过程，都要吸热，故B错误；
C、同一物质的凝固点和熔点相同，故水的凝固点与冰的熔点相同，都是0℃，故C正确；
D、物体从第2min开始熔化，第8min熔化完成，所以该物质在第2min到达0℃时，处于固态，该物质在第8min仍在0℃时，处于液态，故D错误。
故答案为：C。
3．【解答】解：A．霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的小冰晶，附着在建筑物或植被表面形成的，故A错误；
B．雪是空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的小冰晶，故B错误；
C．雾是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴，飘散在空中形成的，故C正确；
D．露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴，附着在植被表面形成的，故D错误。
故选：C。
4．【解答】解：因为水的比热容比较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以电热暖手宝内部液体通常是水。
故选B。
5．【解答】解：“长征五号”发动机使用液氢作燃料，是因为液态氢热值高，完全燃烧可以放出的热量更多。
故选：B。
6．【解答】解：灯泡变亮，表明通过灯泡的电流变大，由欧姆定律可知电路中的电阻减小，故滑动变阻器的滑片P向左移动时，其接入的电阻是减小的，则滑片左侧的电阻丝应接入电路，即一定要接A接线柱，滑动变阻器采用“一上一下”的接法，故M接A，N接D或C，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
7．【解答】解：
A、由图可知，开关S1、S2均处于闭合状态时，电铃被短路，指示灯亮，电铃不响；断开S2，电铃开路，无电流通过电铃，电铃不响，指示灯发光，故A不符合题意；
B、由图可知，开关S1、S2均处于闭合状态时，指示灯和电铃串联接入电路中，指示灯亮，电铃响；断开S2，指示灯和电铃仍然串联接入电路中，指示灯亮，电铃响，故B不符合题意；
C、由图可知，开关S1、S2均处于闭合状态时，电铃被短路，指示灯亮，电铃不响；断开S2，此时指示灯和电铃串联接入电路中，指示灯亮，电铃响，故C符合题意；
D、由图可知，开关S1、S2均处于闭合状态时，指示灯和电铃串联接入电路中，指示灯亮，电铃响；断开S2，整个电路开路，无电流通过指示灯和电铃，指示灯不亮，电铃不响，故D不符合题意。
故选：C。
8．【解答】解：
A、电能表显示数字中最后一位是小数，单位为kW•h，则图中电能表示数为5637.8kW•h，故A错误；
B、表盘上“220V”表示电能表的正常工作电压为220V，故B错误；
C、20A表示该电能表正常工作时允许通过的最大电流，故C错误；
D、“1600imp/（kW•h）”表示用电器每消耗1kW•h（1度）的电能，电能表的指示灯闪烁1600次，故D正确。
故选：D。
9．【解答】解：
A、根据图甲可知，电压与电流成正比，因此该电阻为定值电阻，所以图甲是定值电阻的U﹣I图像，则图乙是灯泡的U﹣I图像，故A正确；
B、由图像甲可知，通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比，故B正确；
C、由乙图可知，电流与电压不成正比，且电压变化比电流变化快，所以灯泡电阻逐渐增大，灯泡电压和电流越大，其实际功率越大，温度越高，由此可知，小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大，故C正确；
D、灯泡的电阻是变化的，不能取多次测量的平均值减小误差，是为了寻找灯丝电阻与温度的关系，故D错误。
故选：D。
10．【解答】解：
A、电热水壶利用了电流的热效应工作的，故A不符合题意；
B、图中实验装置，有电源，研究通电导体在磁场中受力，故B符合题意；
C、图中实验装置，无电源，研究电磁感应现象，故C不符合题意；
D、电磁继电器的主要部件是电磁铁，是利用了电流的磁效应，故D不符合题意。
故选：B。
11．【解答】解：（1）如果家庭电路中发生短路，没有电流流过用电器，则用电器不能正常工作，灯泡不会烧坏，故ABC错误；
（2）保险丝在电路中的作用是当电路中有过大电流通过时，保险丝发热自动熔断，切断电路，从而起到保护电路的作用。故D正确。
故选：D。
12．【解答】解：白天，太阳照射下海岸和海水吸收相同的热量，水的比热容比泥土、沙石的比热容大，海水温度上升慢；而海岸吸热后，温度上升快，热空气上升，微风从海洋吹向陆地，形成海风；
夜晚，海岸和海水放出相同的热量，海水温度降低得少，海面气温较高，空气上升，风就从陆地吹向海上，形成陆风，故A符合题意。
故选：A。
13．【解答】解：
A、如果电源接线柱接触不良，整个电路断路，则测得a、d间和b、d间的电压应都为零，故A不符合题意；
B、如果开关的触片或接线柱接触不良，用电压表测b、d间电压时，b、d间的电压应为零。故B不符合题意；
C、如果电流表接线柱接触不良，电流表处断路，用电压表测b、c间电压时，b、c两点间的电压应为电源电压。故C不符合题意；
D、如果灯泡灯丝断了或灯座接触不良，灯泡处断路，所以用电压表测得a、b两点间和d、c两点间的电压均为零；而a、d间和b、d间的电压都等于电源电压，均不为零。故D符合题意。
故选：D。
14．【解答】解：由电路图可知，R1与R0、R2串联，电压表V1测R0与R2两端的电压之和，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．
BD．将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离，设移动前后电路中的电流分别为I1、I2，
由I＝可得，电压表V2示数的变化量：
ΔU2＝U2﹣U2′＝I1R2﹣I2R2＝（I1﹣I2）R2＝ΔIR2，则|ΔU2|＝|ΔIR2|，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电压表V1示数的变化量：
ΔU1＝U1﹣U1′＝（U﹣I1R1）﹣（U﹣I2R1）＝（I2﹣I1）R1＝﹣ΔIR1，则|ΔU1|＝|ΔIR1|，
因R1、R2的阻值相同，
所以，|ΔU1|＝|ΔU2|，故BD错误；
C．由||＝R1、||＝R2可知||+||＝R1+R2，故C正确；
A．根据P＝I2R知，定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为ΔP1、ΔP2，
ΔP1+ΔP2＝（I12﹣I22）R1+（I12﹣I22）R2＝（I12﹣I22）（R1+R2）＝（I1﹣I2）（I1+I2）（R1+R2）＝△I（I1+I2）（R1+R2），故A错误．
故选：C。
二、填空题（本大题共6题，每空1分，共12分。）
15．【解答】解：根据正负电荷的定义可知，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，将它与验电器的金属小球接触后，验电器会带正电，因为同种电荷相互排斥，所以验电器的金属箔片会张开一个角度。
故答案为：正；相互排斥。
16．【解答】解：电阻是导体本身的一种性质，其大小由导体的材料、长度、横截面积和温度所决定，与其它因素无关，
若将它接在6V的电源上，则它的电阻为10Ω。若加在它两端的电压为0，则它的电阻为10Ω。
故答案为：10；10。
17．【解答】解：（1）飞轮转速为3600r/min，则飞轮1s转动60r，
因为飞轮转动两周，燃气对外做功一次，
所以，飞轮1s转动60r，燃气对外做功30次；
（2）5kg的柴油完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq＝5kg×4.3×107J/kg＝2.15×108J，
由η＝×100%可得转化成的机械能：
W机械＝Q放η＝2.15×108J×30%＝6.45×107J。
故答案为：30；6.45×107。
18．【解答】解：由题知，电源电压大于灯泡的额定电压，
所以，为使该灯泡正常发光，应串联一个电阻分压，
由串联电路的电压特点可得，
灯泡正常发光时串联电阻R两端电压：UR＝U﹣UL＝12V﹣6V＝6V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P＝UI可得，电路中的电流：
I＝IL＝＝＝0.5A，
由I＝可得，串联电阻的阻值：
R＝＝＝12Ω；
该电阻通电20s所产生的热量：
Q＝I2Rt＝（0.5A）2×12Ω×20s＝60J。
故答案为：串；60。
19．【解答】解：
当人走下电梯后，压敏电阻的阻值增大，则控制电路中电流变小，电磁铁的磁性变弱，衔铁被拉起与触点1接触，R1与电机串联，电动机两端电压较小，电动机的功率较小，电动机转速较慢；
当人站在电梯上时，压敏电阻R的阻值减小，控制电路中电流增大，电磁铁磁性变强，则衔铁被吸下，与触点2接触，电阻R1没有连入电路，电动机两端电压增大为电源电压，电动机的功率变大，电动机转速变快。
故答案为：2；快。
20．【解答】解：
由图甲知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
小灯泡两端的电压不能超过额定电压，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，
由图象知电路中最大电流I＝0.5A，电压表示数，即U滑＝6V，
由题意知，此时滑片在a点，且灯泡正常发光，即灯泡的额定电流是0.5A；
由串联电路特点和P＝UI可得，此时灯泡的功率，即额定功率：P额＝ULI＝（U﹣U滑）I＝（U﹣6V）×0.5A
当变阻器接入阻值最大时，电路中电流最小，由图象知，此时电压表示数，即U滑‘＝11V，I'＝0.2A，
此时灯泡的实际功率P＝UL‘I‘＝（U﹣U滑‘）I‘＝（U﹣11V）×0.2A，
由题知，滑片在阻值最大端和a点时，灯泡的功率之比为4：35，即：
＝＝，
解得：U＝13V，
所以灯泡的额定功率：P额＝ULI＝（U﹣U滑）I＝（13V﹣6V）×0.5A＝3.5W。
故答案为：0.5；3.5。
三、作图题（本大题共2题，每题2分，共4分。）
21．【解答】解：插线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电，说明开关同时控制灯泡和插座，灯泡和插座之间可能是串联，也可能是并联，如果两者并联，开关应该在干路上；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电，说明灯泡和插座之间是并联的，开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全，三孔插座采用“左零右火上地”的接法。如图所示：

22．【解答】解：由于异名磁极相互吸引，所以当小磁针自由静止时，与小磁针S极靠近的螺线管的左端一定是N极；
根据图示的线圈绕向和螺线管的NS极，利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是从螺线管的右端流入，左端流出，因此电源的右端为正极，左端为负极。磁感线方向从N极指向S极。答案如下图所示：

四、简答题（本大题共1题，共4分。）
23．【解答】解：修建人工湖使该地区含水量增多，水的比热容较大，白天，相同质量的水和土壤、沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得昼夜的温差小，能有效调节周围环境的气温。
五、实验题（本大题共6题，共29分。）
24．【解答】解：（1）为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料（即热源相同），加热不同的液体，同时让液体的质量相同，所以应选择甲和丙两图进行实验；
（2）使用相同的热源，相同时间内吸收的热量相同，液体b升温多，由此可知：液体a吸热能力更强，比热容更大；
（3）运用控制变量法比较两种燃料的热值时，应控制两种燃料的质量相同，烧杯内液体的种类、质量相同；
（4）实验通过比较燃料完全燃烧后液体升高的温度，判断燃料的热值大小，升高的温度越高，燃料的热值越大，运用了转换法。
故答案为：（1）甲、丙；（2）a；（3）A、C、D；（4）液体升高的温度：转换法。
25．【解答】解：（1）刚连完最后一条导线，灯泡L1、L2就亮了，说明电流是通路，错误是连接电路时开关未断开；
（2）用电流表在电路中A处试触时，甲电流表的指针反向偏转，说明此时电流表的正负接线柱接反了，乙电流表的指针偏转过小，说明所选量程过大；
（3）在实验时，为了得出普遍性结论，应选用规格不同的灯泡进行多次操作。
故答案为：（1）连接电路时，没有断开开关；（2）甲：电流表正负接线柱接反了；乙：电流表的量程选择过大；（4）更换不同规格的灯泡进行多次测量。
26．【解答】解：
（1）实验时，通过观察电流表的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流；
（2）闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，导体做切割磁感线运动，电路中有感应电流；
（3）该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流；
（4）如果将小量程电流表换成电源，闭合开关后电流流过导体棒，导体棒受安培力作用，可以探究磁场对通电导体的作用。
故答案为：（1）电流表的指针是否偏转；（2）有；（3）切割磁感线；（4）电源。
27．【解答】解：（1）电流表的示数几乎为零，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，与电压表并联的定值电阻断路了；
（2）根据表中数据可知：电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，故得出的结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（3）探究电流与电压的关系，需要保持电阻不变，而灯丝的电阻随温度的变化而变化，所以不能用小灯泡做此实验。
故答案为：（1）定值电阻断路了；（2）电阻；正比；（3）灯丝的电阻随温度的变化而变化。
28．【解答】解：（1）滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中，如下图所示：
；
（2）闭合开关后，小灯泡不亮、电流表无示数，则电路可能断路，电压表有明显示数，则说明电压表、电流表、开关、滑动变阻器与电源接通，所以该故障是小灯泡断路，故C正确；
（3）如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表的示数是0.3A，
小灯泡正常发光时的电阻为：
R＝＝≈8.3Ω；
小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）①闭合S0，开关S接1，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数等于灯泡的额定电压U额；
②保持滑片位置不变，开关S接2，记下电压表示数U，
在①中，定值电阻与灯串联后再与变阻器串联，电压表测灯两端的电压，灯正常发光；
在②中，电压表测灯与R0两端的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压：U0＝U﹣U额，由欧姆定律，通过定值电阻的电流：I0＝＝，即灯的额定电流：I额＝，
则小灯泡额定功率表达式：
P额＝U额×I额＝U额×。
故答案为：（1）见上图；（2）C；（3）0.3；8.3；0.75；（4）U额；U额×。
29．【解答】解：（1）实验中将两个电阻丝串联，目的是为了控制电流和通电时间相同，煤油吸收热量的多少是通过温度计示数的变化反映出来的；
（2）实验中，两烧瓶中电阻丝串联通过的电流相同，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小，通电时间相同，乙瓶中的温度计示数升高的快，说明乙瓶中产生的热量多，由此可得出结论：通过导体的电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；
（3）英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，为了纪念他做出的贡献，人们将他的名字命名为热量（能量）的单位。
故答案为：（1）电流和通电时间；温度计示数；（2）通过导体的电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；（3）焦耳。
六、计算题（本大题共3题，共23分。）
30．【解答】已知：水的体积V＝0.05m3，水升高的温度△t＝20℃，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），焦炭的热值q＝3.0×107J/kg
求：（1）水吸收的热量Q吸＝？；（2）燃烧焦炭的质量m′＝？解：（1）∵ρ＝
∴水的质量m＝ρV＝1×103kg/m3×0.05m3＝50kg，
水吸收的热量Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×20℃＝4.2×106J；
（2）根据题意可知焦炭燃烧放出的热量Q放＝＝＝2.1×107J，
∵Q＝mq
∴燃烧焦炭的质量m′＝＝＝0.7kg。
答：（1）在这4h内水吸收了4.2×106J的热量；
（2）需要燃烧0.7kg焦炭。
31．【解答】解：
（1）灯泡L标有“6V 3W”，表示灯的额定电压为6V，额定功率为3W，
由P＝UI可得，灯正常发光时的电流：
IL＝＝＝0.5A。
（2）开关S闭合、S1断开时，为灯的简单电路，因灯泡L正常发光，故电源电压为6V，灯的电流为0.5A；
开关S、S1均闭合时，灯与定值电阻并联，电流表测干路电流，由并联电路各支路互不影响，即灯的电流不变，
因电流表的示数为1.5A，由并联电路电流的规律，R1的电流为：
I1＝I﹣IL＝1.5A﹣0.5A＝1A，
由欧姆定律和并联电路电压的规律：
R1＝＝＝6Ω。
（3）开关S、S1均闭合时电路的总功率：
P＝UI＝6V×1.5A＝9W。
答：（1）灯泡L正常发光时的电流为0.5A；
（2）电阻R1的阻值为6Ω；
（3）开关S、S1均闭合时电路的总功率为9W。
32．【解答】解：（1）当闭合开关S1、S3，断开开关S2时，变阻器与R1串联，电压表则R1的电压，电流表测电路中的电流，其中电压表示数为9V时，电流表示数为0.45A，由欧姆定律，
R1＝＝＝20Ω；
电压表示数为4V时，电路的电流为：
I1′＝＝＝0.2A；
设电源电压为U，根据P＝UI，因电路总功率变化了6W，故有：
UI1﹣UI1′＝ΔP，
故U＝＝＝24V；
（2）滑动变阻器R2的滑片在a点、b点时，对应电压表示数为Ua、Ub，且Ub＝4Ua﹣﹣﹣﹣﹣①；
由图乙知，滑片在a点、b点时变阻器的电功率相等，根据串联电路的规律及欧姆定律和P＝UI有：（U﹣Ua）×＝（U﹣Ub）×，
即为＝，＝﹣﹣﹣﹣②，
由①②得：Ua＝4.8V；
Ub＝19.2V；
滑片在a点时，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：24V﹣4.8V＝19.2V，根据分压原理，变阻器连入电路的电阻：
R2a＝×20Ω＝80Ω；
同理滑片在b点时，R2b＝×20Ω＝5Ω；
滑动变阻器R2的滑片从a点滑到b点过程中，R2接入电路的阻值范围为5Ω﹣80Ω；
（3）当闭合开关S1、S2，断开开关S3，滑动变阻器R2的滑片在中点时，变阻器与灯（电阻为RL）串联，电压表测灯的电压，因小灯泡L恰好正常发光，故灯的电压为6V，根据串联电压电压的规律，变阻器的电压为：
U滑1＝24V﹣6V＝18V，由分压原理，变阻器连入电路的电阻为：×RL＝3RL，其电功率为PL；
当滑动变阻器R2的滑片在阻值最大处时，变阻器的最大电阻为6RL，由分压原理，灯的电压为变阻器电压的，故此时灯的实际电压为：
U灯＝×24V＝V；
根据P＝，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，则：＝＝。
答：（1）定值电阻R1的阻值为20Ω；
（2）滑动变阻器R2的滑片从a点滑到b点的过程中，R2接入电路的电阻范围为为5Ω﹣80Ω；
（3）PL1与PL2之比为49：16。