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河南省郸城县实验中学联盟2022-2023学年九年级上学期期末考试物理试题
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这是一份河南省郸城县实验中学联盟2022-2023学年九年级上学期期末考试物理试题，共26页。试卷主要包含了填空题，选择题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年河南省周口市郸城实验中学联盟九年级（上）
期末物理试卷
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）我国“祝融”号火星车已成功着陆火星表面。火星车顶部安装了集热窗，里面装有“正十一烷”，其熔点为﹣26℃。白天，火星表面温度可升高至35℃，这种物质会 （选填“吸收”或“放出”）热量而熔化；夜间，火星表面温度会下降到﹣60℃以下，这种物质会 （填物态变化名称）而放出热量。
2．（3分）如图所示，向盒中滴入几滴酒精后就闻到了酒精的气味，将盒盖盖紧后启动电火花发生器，盒盖向外飞出，此过程中 能转化成 能，与内燃机的 冲程能量转化相同。
3．（2分）高大建筑物的顶端都有针状的金属物，通过很粗的金属线与大地相连，可以防雷，叫做避雷针。雷雨天气，某片云层在摩擦过程中， （选填“得到”或“失去”）电子带正电，当它经过避雷针时，产生放电现象，此时电流的方向为 （选填“从云层到大地”或“从大地到云层”）。
4．（2分）为了防止电流过大将用电器核心部件烧毁，很多用电器都装有保险管，如图甲所示，乙、丙两图分别是两个保险管的截面图，若两管内保险丝的材料相同，长度相同，粗细不同。当乙、丙两保险管通过相同的电流时， 保险丝的热功率大， 保险丝更容易熔断。（均选填“乙图”或“丙图”）
5．（3分）如题图所示，开关闭合后。当滑动变阻器滑片向某一方向滑动时，观察到灯泡变暗，该过程中电流表示数 ，电压表示数 ，电路的总功率 。（以上三空选填：“变大”“变小”或“不变”）
6．（2分）热敏传感器主要运用了热敏电阻来测量温度的变化。热敏电阻阻值随温度变化的曲线如图甲所示，图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警线路图，图中a、b为两个固定的金属片，d为铁片。为了使温度过高时发送报警信息，开关c应该接在 处（选填“a”或“b”），因为温度升高时电磁体的磁性 （选填“增强”“不变”或“变弱”）。
二、选择题。（本题共8小题，每小题2分，共16分，第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13-14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有错选的得0分）
7．（2分）下列物理量最接近实际的是（ ）
A．一节新干电池的电压是2V
B．家用挂壁式空调正常工作时功率约为1.2kW
C．人体的正常体温约为39℃
D．一个标准大气压下，冰的熔点约为100℃
8．（2分）下列关于热量和内能的说法正确的是（ ）
A．铁水很热具有内能，冰块很冷没有内能
B．沙漠中昼夜温度变化大是因为沙石的比热容大
C．汽油完全燃烧时比不完全燃烧时热值大
D．物体吸收热量内能增大，温度不一定升高
9．（2分）有A、B、C三个轻质小球，其中A球靠近毛皮摩擦过的橡胶棒时被排斥。现将A分别与B、C靠近，它们相互作用的情况，如图甲、乙所示下列判断正确的是（ ）
A．B 球可能不带电，C球一定带负电
B．B球一定带负电，C球可能带正电
C．B球可能带正电，C球一定带正电
D．B球一定不带电，C球可能带负电
10．（2分）如图所示，当S闭合，甲、乙两表是电压表时，两表示数之比U甲：U乙＝5：2，当S断开，若甲、乙两表都为电流表时（ ）
A．甲、乙两表示数之比为2：5
B．甲、乙两表示数之比为3：5
C．通过R1与R2的电流之比为2：5
D．R1与R2消耗的功率之比为3：2
11．（2分）如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁铁，底座内装有电磁铁。给盆栽浇水后与浇水前相比（ ）
A．盆栽受到的磁力大小不变
B．盆栽悬浮在空中只受磁力
C．要使盆栽与底座之间距离不变，可改变电磁铁线圈内的电流方向
D．要使盆栽与底座之间距离不变，可适当增大电磁铁线圈内的电流
12．（2分）下列关于家庭电路和安全用电的说法正确的是（ ）
A．用电器的金属外壳应该要接地
B．有人触电应立即用手将其拉开
C．用测电笔区别火线和零线时，人体不能接触笔尾金属电极
D．家庭电路中空气开关跳闸，一定是因为用电器总功率过大
（多选）13．（2分）如图所示是科技创新小组的同学们自己发明的电子提力器的原理图。电源电压不变，滑动变阻器b端固定在绝缘底座上，手柄A与变阻器滑片固定在一起，同步运动，握力为零时，滑片处于a端。L是一个电阻不变的指示灯，力量计由一个电表改装而成。使用时，先闭合开关S，再用手握住手柄，使A柄向下运动压缩弹簧，握力就显示在力量计的表盘上。下列有关此电子握力器的说法中错误的是（ ）
A．力量计由电流表改装而成
B．力量计的零刻度线就是原电表的零刻度线
C．握力越大，电路总电流越小
D．握力越大灯泡两端的电压越大，灯泡越亮
14．（2分）一灯泡标有“6V 6W”字样，其工作时I﹣U图象如图甲所示。将小灯泡和标有“10Ω 1A”字样的滑动变阻器连接在如图乙所示的电路中，电源电压恒定不变，当滑片P在最左端时，小灯泡恰好能正常发光。电流表量程0～3A，电压表量程0～3V．闭合开关，为保证电路安全，在移动滑动变阻器的滑片过程中，下列说法正确的是（ ）
①小灯泡的最小功率0.75W
②滑动变阻器的阻值变化范围是0～4Ω。
③电流表的变化范围是0.5A～1A
④电路的总功率变化范围4.5W～6W
A．只有②④ B．只有①②④ C．只有①③ D．只有③④
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）如图为冰箱工作时的部分电路示意图。冰箱内照明灯由开关S1控制，压缩机M由开关S2控制。根据题意，将图连接完整，并符合安全用电原则。
16．（2分）如图所示，闭合开关S后，当弹簧下端悬挂的条形磁铁静止时，向左移动滑动变阻器的滑片，弹簧会逐渐伸长，请在图中的螺线管上画出其绕线方式。（至少画出3圈缠绕方式）
四、实验探究题（本题共3小题，第17题6分，第18题6分，第19题7分，共19分）
17．（6分）如图所示是物理课上小明曾经做过的三个实验，请完成以下问题。
（1）图甲实验中在两烧杯中分别装入初温相同且 相等的煤油和水；通过实验可知，对于质量相等的煤油和水，煤油升温较快， 的比热容较大。
（2）图乙实验中，发现用碎纸片加热的烧杯内水温升高较快， （选填“能”或“不能”）说明碎纸片的热值大，原因是 。
（3）利用图丙的装置改做“探究物质吸热性质”的实验，应将图中 （选填“A”或“B”）烧瓶内的电阻与图丙中烧瓶内的电阻 （选填“串联”、“并联”或“串联、并联都可以”），并将其中一烧瓶中的煤油换成相同质量的水。
18．（6分）如图所示是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图。小谦同学实际探究时，在如表记录了实验情况。
实验序号
磁场方向
ab中电流方向
ab运动方向
1
向下
无电流
静止不动
2
向下
由a向b
向左运动
3
向上
由a向b
向右运动
4
向下
由b向a
向右运动
（1）比较实验2和3，说明通电导线在磁场中受力方向与 有关；比较实验 和 ，说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
（2）小谦通过观察导线运动方向，来判断导线在磁场中受力方向，用到的物理学方法是 （选填下列选项对应的符号）。
A.类比法
B.控制变量法
C.转换法
（3）根据这个实验原理发明了电动机，这个机器将 能转化为 能。
19．（7分）在测量未知电阻Rx的阻值实验中，小明设计了实验电路并进行连接，如图甲所示。
（1）图甲是小明接好的实物连接图，其中有一条导线连接错误，该导线是第 条（从图中选填导线序号）。
（2）改正错误后再进行实验，小明闭合开关S，发现电流表无示数，电压表的示数较大，则电路故障可能是 。
（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙所示，则其示数为 A，未知电阻R＝ Ω。
（4）小红利用如图丙所示的电路测量Rx的阻值，图中R是电阻箱，S是一个单刀双掷开关。请你将她的实验过程补充完整。
①开关闭合前，应将电阻箱的阻值调整到 （选填“0”或“最大值”）；
②将开关S闭合到1位置，记录电流表的示数为I；
③将开关S闭合到2位置，调整电阻箱的阻值使 ；
④断开开关，读出电阻箱的示数为R0，则Rx＝ 。
五、综合应用题（本题共2小题，20题8分，21题9分，共17分）
20．（8分）科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温箱温控电路，它包括控制电路和受控电路两部分，用于获得高于室温、且温度在一定范围内变化的“恒温”。其中控制电路电源电压U＝36V，R为可变电阻，Rt为热敏电阻（置于恒温箱内），热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器线圈电阻R0＝50Ω，已知当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小到0.036A时，衔铁会被释放。加热器的规格是“220V 1000W”，恒温箱内部空间大小是2m3，空气的密度ρ空＝1.30kg/m3，空气的比热容c空＝1×103J/（kg•℃）。
（1）若要使恒温箱内可获得上限为100℃的“恒温”，可变电阻R应调节为多大？
（2）加热器产生的热量有80%转化为恒温箱内空气的内能，若使恒温箱内空气温度从25℃升高到65℃，加热器需正常工作多长时间？
21．（9分）小明家新添了一台电烤箱，其铭牌如表所示，其中高温挡额定功率字迹已被磨损；图中虚线框内所示是其内部的简化电路图。旋转开关，可实现停止工作、高温挡和低温挡的转换，R1和R2均为电热丝，R2＝66Ω。求：
（1）电烤箱在低温挡正常工作时的电流；
（2）R1的阻值；
（3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作，发现标有“3000imp/（kW•h）”字样的电能表的指示灯闪烁90次共用时2min，求此时家庭电路两端的实际功率。
××牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
×××W
低温挡
440W
2022-2023学年河南省周口市郸城实验中学联盟九年级（上）
期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）我国“祝融”号火星车已成功着陆火星表面。火星车顶部安装了集热窗，里面装有“正十一烷”，其熔点为﹣26℃。白天，火星表面温度可升高至35℃，这种物质会 吸收 （选填“吸收”或“放出”）热量而熔化；夜间，火星表面温度会下降到﹣60℃以下，这种物质会 凝固 （填物态变化名称）而放出热量。
【分析】固体熔化时吸热，液体凝固时放热。
【解答】解：火星表面的温度达到35℃时，高于“正十一烷”的熔点，所以“正十一烷”会吸热熔化；火星表面的温度降低到﹣60℃时，低于“正十一烷”的熔点（晶体的熔点与凝固点相同），所以“正十一烷”会放热凝固。
故答案为：吸收；凝固。
【点评】本题考查了熔化凝固的知识，要求学生能够根据所学的知识分析生活中的一些现象。
2．（3分）如图所示，向盒中滴入几滴酒精后就闻到了酒精的气味，将盒盖盖紧后启动电火花发生器，盒盖向外飞出，此过程中 内 能转化成 机械 能，与内燃机的 做功 冲程能量转化相同。
【分析】一定条件下，各种能量可以相互转化；热机是将内能转化为机械能的机器。
【解答】解：酒精燃烧释放出内能，高温高压燃气推动盒盖做功，将内能转化为机械能，故盒盖的机械能由燃气的内能转化而来；内燃机在做功冲程高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能；所以此时的能量转化与内燃机的做功冲程相同。
故答案为：内；机械；做功。
【点评】本题考查能量的转化和热机的冲程，属于基础题。
3．（2分）高大建筑物的顶端都有针状的金属物，通过很粗的金属线与大地相连，可以防雷，叫做避雷针。雷雨天气，某片云层在摩擦过程中， 失去 （选填“得到”或“失去”）电子带正电，当它经过避雷针时，产生放电现象，此时电流的方向为 从云层到大地 （选填“从云层到大地”或“从大地到云层”）。
【分析】（1）摩擦起电的实质是：电荷（电子）的转移，失去电子带正电，得到电子带负电。
（2）规定正电荷定向移动的方向是电流的方向，电子的定向移动方向与电流方向相反。
【解答】解：雷雨天气，某片云层在摩擦过程中，失去电子带正电。当它经过避雷针时，产生放电现象，电子由大地移动到避雷针，所以此时电流的方向为从云层到大地。
故答案为：失去；从云层到大地。
【点评】理解摩擦起电的实质和电流方向的规定，可解答此题。
4．（2分）为了防止电流过大将用电器核心部件烧毁，很多用电器都装有保险管，如图甲所示，乙、丙两图分别是两个保险管的截面图，若两管内保险丝的材料相同，长度相同，粗细不同。当乙、丙两保险管通过相同的电流时， 丙图 保险丝的热功率大， 丙图 保险丝更容易熔断。（均选填“乙图”或“丙图”）
【分析】电阻的大小与材料、长度、横截面积和温度有关；根据保险丝的特点，利用焦耳定律分析。
【解答】解：两管内保险丝的材料相同，长度相同，粗细不同，越细的电阻越大，即丙保险丝的电阻大；当乙、丙两保险管通过相同的电流时，根据P＝I2R可知，丙保险丝的热功率大，相同时间内，根据Q＝I2Rt可知，丙保险丝产生的热量多，温度更高，更容易熔断。
故答案为：丙图；丙图。
【点评】本题考查了影响电阻大小的因素、焦耳定律的应用，难度不大。
5．（3分）如题图所示，开关闭合后。当滑动变阻器滑片向某一方向滑动时，观察到灯泡变暗，该过程中电流表示数 变小 ，电压表示数 变大 ，电路的总功率 变小 。（以上三空选填：“变大”“变小”或“不变”）
【分析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流；根据灯泡的亮暗分析电路中电流的变化，根据串联电路的电压规律分析电压表示数的变化，根据P＝UI可知总功率的变化。
【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流；
开关闭合后，当滑动变阻器滑片向某一方向滑动时，观察到灯泡变暗，这说明灯泡的实际功率变小，通过灯泡的电流变小了，根据欧姆定律可知，灯泡两端的电压变小；根据串联电路的电压关系可知，滑动变阻器两端的电压变大，电压表示数变大；
根据P＝UI可知，电路的总功率变小。
故答案为：变小；变大；变小。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意电压表不测带电源用电器两端的电压。
6．（2分）热敏传感器主要运用了热敏电阻来测量温度的变化。热敏电阻阻值随温度变化的曲线如图甲所示，图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警线路图，图中a、b为两个固定的金属片，d为铁片。为了使温度过高时发送报警信息，开关c应该接在 a 处（选填“a”或“b”），因为温度升高时电磁体的磁性 增强 （选填“增强”“不变”或“变弱”）。
【分析】电磁铁磁性的大小与电流大小、线圈的匝数的多少有关；当电磁铁向左吸引铁片d时，接通右边的工作电路发送信息，这时d与谁接触，开关c应该接在那个金属片上。
【解答】解：温度升高时，根据图甲可知，热敏电阻的阻值变小，控制电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强；当电磁铁向左吸引铁片d时，接通右边的工作电路发送信息，这时d与左边的金属片a接触，只有开关c与a接触，右边的工作电路才能工作。
故答案为：a；增强。
【点评】本题考查了影响电磁铁磁性大小的因素、电磁铁的应用，属于基础题。
二、选择题。（本题共8小题，每小题2分，共16分，第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13-14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有错选的得0分）
7．（2分）下列物理量最接近实际的是（ ）
A．一节新干电池的电压是2V
B．家用挂壁式空调正常工作时功率约为1.2kW
C．人体的正常体温约为39℃
D．一个标准大气压下，冰的熔点约为100℃
【分析】（1）新的干电池的电压为1.5V；
（2）空调的功率常用“匹”来表示，1匹＝735W；
（3）人体的正常体温在37℃左右；
（4）一个标准大气压下，冰的熔点约为0℃。
【解答】解：A.新的干电池的电压为1.5V，所以选项A错误；
B.家用空调的功率在1～2匹，即735W～1470W，所以选项B正确；
C.人的正常体温在37℃左右，所以选项C错误；
D.一个标准大气压下，冰的熔点约为0℃，所以选项D错误。
故选：B。
【点评】这类试题是中考中较为常见的一类试题，解答这类试题需要我们对身边事物有一定的了解，能将不熟悉的物理量转化为我们熟悉的物理量。
8．（2分）下列关于热量和内能的说法正确的是（ ）
A．铁水很热具有内能，冰块很冷没有内能
B．沙漠中昼夜温度变化大是因为沙石的比热容大
C．汽油完全燃烧时比不完全燃烧时热值大
D．物体吸收热量内能增大，温度不一定升高
【分析】（1）一切物体都有内能；
（2）比热容是物质的一种特性，反映物体的吸热和放热能力，沙石的比热容较小；
（3）燃料的热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，是燃料的一种特性，反映了燃料燃烧放热的能力，其大小与燃料的种类有关，而与质量大小、燃烧程度无关；
（4）内能的大小跟物质的质量、温度、状态有关。
【解答】解：A、一切物体都有内能，故A错误；
B、沙漠地区多砂石，砂石的比热容较小，在相同的吸热条件下，砂石的温度变化大，故B错误；
C．热值是燃料的一种特性，反映了燃料燃烧放热的能力，与燃料是否完全燃烧无关，汽油不完全燃烧时热值不变，故C错误；
D．物体吸收热量后，内能增大，但温度不一定升高，如晶体在熔化时，吸收热量，温度不变，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了对热值、比热容、内能的理解，属于基础题，难度不大。
9．（2分）有A、B、C三个轻质小球，其中A球靠近毛皮摩擦过的橡胶棒时被排斥。现将A分别与B、C靠近，它们相互作用的情况，如图甲、乙所示下列判断正确的是（ ）
A．B 球可能不带电，C球一定带负电
B．B球一定带负电，C球可能带正电
C．B球可能带正电，C球一定带正电
D．B球一定不带电，C球可能带负电
【分析】（1）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；
（2）排斥的带有同种电荷，吸引的可能带有异种电荷，也可能带电体吸引不带电体。
【解答】解：A球靠近毛皮摩擦过的橡胶棒时被排斥，说明A球带负电，A、C相互排斥，说明A、C一定带同种电荷，A带负电，则C一定也带负电；A、B相互吸引，说明B带正电或B不带电。
故选：A。
【点评】带电体吸引不带电体，排斥带同种电荷，吸引可能带异种电荷，其中之一带电。注意带电体具有吸引轻小物体的性质的情况。
10．（2分）如图所示，当S闭合，甲、乙两表是电压表时，两表示数之比U甲：U乙＝5：2，当S断开，若甲、乙两表都为电流表时（ ）
A．甲、乙两表示数之比为2：5
B．甲、乙两表示数之比为3：5
C．通过R1与R2的电流之比为2：5
D．R1与R2消耗的功率之比为3：2
【分析】（1）由电路图可知，当S闭合，甲、乙两表都为电压表时，两电阻串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，根据串联电路的电压特点求出两电阻两端的电压之比，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比；
（2）当开关S断开，甲、乙两表都为电流表时，两电阻并联，甲电流表测R2支路的电流，乙电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两支路的电流之比，再根据并联电路的电流特点求出两表示数之比，利用P＝UI求出两电阻消耗的电功率之比。
【解答】解：（1）当S闭合，甲、乙两表是电压表时，两电阻串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且U甲：U乙＝5：2，所以，R1、R2两端的电压之比：＝＝＝，
因串联电路中各处的电流相等，所以，由欧姆定律可得两电阻的阻值之比：＝＝＝；
（2）当开关S断开，甲、乙两表都为电流表时，两电阻并联，电流表甲测通过R2支路的电流，电流表乙测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，R1、R2两支路的电流之比：＝＝＝，故C错误；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，两表示数之比：＝＝＝，故A错误，B正确；
由P＝UI可得R1与R2消耗的功率之比：＝＝＝，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律的应用，关键是开关闭合与断开、不同电表时电路串并联的辨别以及电表所测电路元件的判断。
11．（2分）如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁铁，底座内装有电磁铁。给盆栽浇水后与浇水前相比（ ）
A．盆栽受到的磁力大小不变
B．盆栽悬浮在空中只受磁力
C．要使盆栽与底座之间距离不变，可改变电磁铁线圈内的电流方向
D．要使盆栽与底座之间距离不变，可适当增大电磁铁线圈内的电流
【分析】（1）磁极间相互作用的规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；物体处于静止或者匀速直线运动状态时，受到的力是平衡力；
（2）静止的物体受到平衡力时仍然会保持静止；
（3）电磁铁磁性强弱与电流的大小有关，与电流的方向无关；
（4）电磁铁磁性强弱与电流的大小有关，其他条件相同，电流越大，磁性越强。
【解答】解：
A、该盆栽悬浮的原理利用了同名磁极相互排斥，当盆栽悬浮在空中静止不动时，受的力是平衡力，即盆栽的总重力和磁力大小相等，当浇水后重力变大，故磁力也变大，故A错误；
B、盆栽浇水前后能悬浮在空中都受平衡力，即盆栽的总重力和磁力大小相等，故B错误；
C、要使盆栽与底座之间距离不变，需增大磁力，磁力的大小与电流的方向无关，故C错误；
D、要使盆栽与底座之间距离不变，需增大磁力，电磁铁磁性强弱与电流的大小有关，其他条件相同，电流越大，磁性越强，所以应适当增大电磁铁线圈内的电流，故D正确。
故选：D。
【点评】本题结合科技产品考查相关的物理知识，注重了物理知识的运用，体现了物理和科技的联系。
12．（2分）下列关于家庭电路和安全用电的说法正确的是（ ）
A．用电器的金属外壳应该要接地
B．有人触电应立即用手将其拉开
C．用测电笔区别火线和零线时，人体不能接触笔尾金属电极
D．家庭电路中空气开关跳闸，一定是因为用电器总功率过大
【分析】（1）有金属外壳的用电器，必须使用三孔插座，以防外壳带电，发生触电事故；
（2）发生触电事故，应先切断电源；
（3）使用试电笔辨别火线时，有一定要用手接触笔尾金属体，但不能接触笔尖金属体；
（4）在家庭电路中，电流过大的原因：一是电路总功率过大，二是发生了短路。
【解答】解：
A、带有金属外壳的用电器，其金属外壳一定要接在地线上，以防用电器外壳带电时危及人身安全，故A正确；
B、发生触电事故时，必须先切断电源，然后再救人，否则会因电源不断开而发生触电，故B错误；
C、使用试电笔辨别火线时，一定要用手接触笔尾金属体（接触笔尾金属体是不会触电的），否则容易造成误判，认为带电体不带电是十分危险的，故C错误；
D、空气开关“跳闸”是因为电路中的电流过大，可能是电路总功率过大引起的，也可能是发生了短路，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查学生对安全用电常识的记忆和应用。同学们要牢记安全用电常识，并正确规范操作，避免危险发生。
（多选）13．（2分）如图所示是科技创新小组的同学们自己发明的电子提力器的原理图。电源电压不变，滑动变阻器b端固定在绝缘底座上，手柄A与变阻器滑片固定在一起，同步运动，握力为零时，滑片处于a端。L是一个电阻不变的指示灯，力量计由一个电表改装而成。使用时，先闭合开关S，再用手握住手柄，使A柄向下运动压缩弹簧，握力就显示在力量计的表盘上。下列有关此电子握力器的说法中错误的是（ ）
A．力量计由电流表改装而成
B．力量计的零刻度线就是原电表的零刻度线
C．握力越大，电路总电流越小
D．握力越大灯泡两端的电压越大，灯泡越亮
【分析】由示意图知握力计的原理是：闭合开关S，用手握住手柄，A柄向下运动压缩弹簧，滑片向下运动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路电流增大，由电流表改装而成的力量计示数增大，灯泡亮度增大，据此分析。
【解答】解：A、力量计串联在电路中，是由电流表改装而成的，故A正确；
B、握力为0时（即弹簧没有受到压力），滑片在a端，此时变阻器接入电路的电阻最大，电路的总电阻最大，由欧姆定律可知电路中电流最小，此时指针的位置为力量计的零刻度线，但电路仍有电流通过，所以力量计的零刻度线不是原电流表的零刻度线，故B错误；
CD、握力越大，滑动变阻器接入电路电阻越小，电流越大，力量计示数越大；根据U＝IR可知，灯泡两端的电压变大，灯泡变亮，故C错误、D正确。
故选：BC。
【点评】判断握力大小引起电路电流的大小变化，关键是读懂示意图中弹簧形变引起的电阻变化。
14．（2分）一灯泡标有“6V 6W”字样，其工作时I﹣U图象如图甲所示。将小灯泡和标有“10Ω 1A”字样的滑动变阻器连接在如图乙所示的电路中，电源电压恒定不变，当滑片P在最左端时，小灯泡恰好能正常发光。电流表量程0～3A，电压表量程0～3V．闭合开关，为保证电路安全，在移动滑动变阻器的滑片过程中，下列说法正确的是（ ）
①小灯泡的最小功率0.75W
②滑动变阻器的阻值变化范围是0～4Ω。
③电流表的变化范围是0.5A～1A
④电路的总功率变化范围4.5W～6W
A．只有②④ B．只有①②④ C．只有①③ D．只有③④
【分析】①②根据灯泡标有“6V 6W”字样的含义，当滑片P在最左端时（变阻器连入电路的电阻为0），灯泡恰好能正常发光确定电源电压大小；
由图甲知，电压表测变阻器的电压，确定其电压最大，由串联电路电压的规律可知灯的最小电压，由图甲知灯的最小电流，从而确定电路中的最小电流；根据P＝UI求出灯的最小功率；
由欧姆定律求出变阻器的最大电阻，从而确定滑动变阻器的阻值变化范围；
③④已知电路中的最小电流，当灯正常发光时，根据P＝UI求出电路的最大电流，从而确定电流表的变化范围；
根据P＝UI分别求出电路的最大和最小功率。
【解答】解：
①②、灯泡标有“6V 6W”字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为6W，
当滑片P在最左端时（变阻器连入电路的电阻为0），为灯的简单电路，小灯泡恰好能正常发光，故电源电压为6V；
由图甲知，电压表测变阻器的电压，电压表量程0～3V，则变阻器两端的电压最大为3V，
由串联电路电压的规律，灯的最小电压为：U小＝U﹣U滑大＝6V﹣3V＝3V，
由图甲知，此时灯的最小电流为0.75A，故电路中的电流最小为0.75A；
则灯的最小功率：
PL小＝U小I小＝3V×0.75A＝2.25W；故①错误；
由欧姆定律可得，变阻器的最大电阻：
R滑大＝＝＝4Ω，
由题意可知变阻器接入电路的阻值可以为0，故滑动变阻器的阻值变化范围是0～4Ω，故②正确；
③④、由前面解答可知，电路中的电流最小为0.75A；
串联电路中各处的电流相等，当灯正常发光时，电路的最大电流为：
I大＝＝＝1A，
所以，电流表的变化范围是0.75A～1A，故③错误；
根据P＝UI可得，电路消耗的最大功率和最小功率分别为：
P大＝UI大＝6V×1A＝6W；
P小＝UI小＝6V×0.75A＝4.5W；
所以，电路的总功率变化范围4.5W～6W，故④正确。
故选：A。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是明确电压表的最大示数和电路的最大电流，为易错题。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）如图为冰箱工作时的部分电路示意图。冰箱内照明灯由开关S1控制，压缩机M由开关S2控制。根据题意，将图连接完整，并符合安全用电原则。
【分析】根据照明灯和压缩机的工作特点判定其连接方式；为了用电的安全，开关应该接在火线与用电器之间；有金属外壳的用电器，其外壳要接地。
【解答】解：冰箱内照明灯和压缩机可以独立工作，所以是并联的，冰箱内照明灯由开关S1控制，压缩机M由开关S2控制；为了用电的安全，开关应该接在火线与用电器之间；冰箱有金属外壳，其外壳要接地，如图所示：
【点评】本题考查了家庭电路的连接，属于基础题。
16．（2分）如图所示，闭合开关S后，当弹簧下端悬挂的条形磁铁静止时，向左移动滑动变阻器的滑片，弹簧会逐渐伸长，请在图中的螺线管上画出其绕线方式。（至少画出3圈缠绕方式）
【分析】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，应用串联电路特点与欧姆定律判断电路电流如何变化，由安培定则判断出螺线管的极性，然后分析答题。
【解答】解：由图示电路图可知，滑动变阻器滑片P向左移动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，通过螺线管的电流增大，电磁铁的磁性增强，由题意知，此时弹簧将伸长，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的上端为N极，如图所示：
【点评】本题是一道动态分析题，分析清楚电路结构，应用安培定则、影响电磁铁磁性强弱的因素与欧姆定律即可正确解题。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题6分，第18题6分，第19题7分，共19分）
17．（6分）如图所示是物理课上小明曾经做过的三个实验，请完成以下问题。
（1）图甲实验中在两烧杯中分别装入初温相同且 质量 相等的煤油和水；通过实验可知，对于质量相等的煤油和水，煤油升温较快， 水 的比热容较大。
（2）图乙实验中，发现用碎纸片加热的烧杯内水温升高较快， 不能 （选填“能”或“不能”）说明碎纸片的热值大，原因是 无法比较酒精和碎纸片放出的热量 。
（3）利用图丙的装置改做“探究物质吸热性质”的实验，应将图中 A （选填“A”或“B”）烧瓶内的电阻与图丙中烧瓶内的电阻 串联、并联都可以 （选填“串联”、“并联”或“串联、并联都可以”），并将其中一烧瓶中的煤油换成相同质量的水。
【分析】（1）在甲图探究不同物质吸热升温现象中，两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的煤油和水，
比较物质吸热能力的2种方法：
a、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；
b、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）比较不同燃料的热值，根据控制变量法可知要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热，根据Q＝cmΔt比较不同燃料放出热量的多少，进一步比较不同燃料热值的大小；
（3）探究不同物质吸热升温的现象，由控制变量法可知要控制Q相同，
根据Q＝I2Rt和Q＝t，结合串联和并联电路的规律分析可知性质哪个电阻如何接入电路。
【解答】解：（1）图甲实验中在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的煤油和水，给它们加热相同时间，吸收相同的热量，温度升高越大，吸热能力越弱，煤油升温较快，说明煤油的吸热能力弱，水升温较慢，说明水的吸热能力强，即水的比热容较大；
（2）图乙是比较不同燃料热值的实验，根据控制变量法，要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热，
乙实验中，发现用碎纸片加热烧杯中水温度升得快，但升高的温度不一定多，无法比较酒精和碎纸片放出热量的多少不能，说明碎纸片的热值大；
（3）探究不同物质吸热性质的实验，根据控制变量法可知要控制吸收的热量Q相同，
根据Q＝I2Rt可知应控制电流和通电时间及电阻值大小相同，根据串联电路各处的电流相等，可将图2中A烧瓶内的电阻与丙图中的烧瓶内的电阻串联，
根据Q＝t可知控制电阻丝的电压和电阻丝的电阻大小相同和及通电时间相同也可，由并联电路电压的规律，故将图2中A烧瓶内的电阻与丙图中的烧瓶内的电阻并联，故串联、并联都可以。
故答案为：（1）质量；水；（2）不能；无法比较酒精和碎纸片放出热量的多少；（3）A；串联、并联都可以。
【点评】本题考查控制变量法、串联电路特点、并联电路特点、热值、比热容、焦耳定律的理解和运用。
18．（6分）如图所示是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图。小谦同学实际探究时，在如表记录了实验情况。
实验序号
磁场方向
ab中电流方向
ab运动方向
1
向下
无电流
静止不动
2
向下
由a向b
向左运动
3
向上
由a向b
向右运动
4
向下
由b向a
向右运动
（1）比较实验2和3，说明通电导线在磁场中受力方向与 磁场方向 有关；比较实验 2 和 4 ，说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
（2）小谦通过观察导线运动方向，来判断导线在磁场中受力方向，用到的物理学方法是 C （选填下列选项对应的符号）。
A.类比法
B.控制变量法
C.转换法
（3）根据这个实验原理发明了电动机，这个机器将 电 能转化为 机械 能。
【分析】（1）通电导体在磁场中受力，受力方向与磁场方向、电流方向两个因素有关，只改变其中一个因素，可以改变运动方向，同时改变两个因素，运动方向不会改变；
（2）导线在磁场中受力方向是通过观察导线运动方向，用到了转换法；
（3）电动机将电能转化为机械能。
【解答】解：（1）比较实验2和3，电流方向相同，磁场方向不同，导体运动的方向不同，说明通电导线在磁场中受力方向与磁场方向有关；
比较实验2、4，磁场方向相同，电流方向不同，导体运动方向不同，说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
（2）实验中通过观察导线运动方向，来判断导线在磁场中受力方向，用到的科学方法是转换法，故选C；
（3）电动机将电能转化为机械能。
故答案为：（1）磁场方向；2；4；（2）C；（3）电；机械。
【点评】本题考查通电导体在磁场中受力方向、产生感应电流的器材等知识，注意结合控制变量法分析和转换法的应用。
19．（7分）在测量未知电阻Rx的阻值实验中，小明设计了实验电路并进行连接，如图甲所示。
（1）图甲是小明接好的实物连接图，其中有一条导线连接错误，该导线是第 2 条（从图中选填导线序号）。
（2）改正错误后再进行实验，小明闭合开关S，发现电流表无示数，电压表的示数较大，则电路故障可能是 Rx断路 。
（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙所示，则其示数为 0.3 A，未知电阻R＝ 8 Ω。
（4）小红利用如图丙所示的电路测量Rx的阻值，图中R是电阻箱，S是一个单刀双掷开关。请你将她的实验过程补充完整。
①开关闭合前，应将电阻箱的阻值调整到 最大值 （选填“0”或“最大值”）；
②将开关S闭合到1位置，记录电流表的示数为I；
③将开关S闭合到2位置，调整电阻箱的阻值使 电流表的示数为I ；
④断开开关，读出电阻箱的示数为R0，则Rx＝ R0 。
【分析】（1）原电路中，电阻和电压表被短路，电阻应与电流表串联，电压表与电阻并联且电流从电表的正接线柱流入、负接线柱流出；
（2）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表示数较大，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，则与电压表并联的电路断路了；
（3）根据电流表选用小量程确定分度值读数，由欧姆定律得出未知电阻大小；
（4）用等效替代法测电阻，S1闭合，S接点1，记下电流表指针位置，再将S接2，调节R，使电流表指针指在标记处，因为电源电压不变，两次电流相等，所以两次电路中的总电阻相等，根据串联电路电阻特点可知，电阻Rx等于R的接入电阻。
【解答】解：（1）原电路中，电阻和电压表被短路，电阻应与电流表串联，电压表与电阻并联，且电流从电表的正接线柱流入、负接线柱流出，所以错误的是导线2；
（2）闭合开关S，发现电流表无示数，电路可能断路，电压表的示数较大，这说明电压表与电源连通，则电路故障可能是Rx断路；
（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，由欧姆定律，得未知电阻：Rx＝＝＝8Ω；（4）①开关闭合前，应将电阻箱的阻值调整到最大值，可以起到保护电路的作用；
②将开关S闭合到1位置，记录电流表的示数为I；
③将开关S闭合到2位置，调整电阻箱的阻值使电流表的示数为I；
④断开开关，读出电阻箱的示数为R0，电源电压不变，两次电流值相等，由欧姆定律可知两次电路中电阻相等，所以Rx＝R0。
故答案为：（1）2；（2）Rx断路；（3）0.3；8；（4）①最大值；③电流表的示数为I；③R0。
【点评】本题测量未知阻值R的电阻实验，考查注意事项、电路连接、故障分析、电表读数、欧姆定律的应用和设计方案测电阻的能力。
五、综合应用题（本题共2小题，20题8分，21题9分，共17分）
20．（8分）科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温箱温控电路，它包括控制电路和受控电路两部分，用于获得高于室温、且温度在一定范围内变化的“恒温”。其中控制电路电源电压U＝36V，R为可变电阻，Rt为热敏电阻（置于恒温箱内），热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器线圈电阻R0＝50Ω，已知当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小到0.036A时，衔铁会被释放。加热器的规格是“220V 1000W”，恒温箱内部空间大小是2m3，空气的密度ρ空＝1.30kg/m3，空气的比热容c空＝1×103J/（kg•℃）。
（1）若要使恒温箱内可获得上限为100℃的“恒温”，可变电阻R应调节为多大？
（2）加热器产生的热量有80%转化为恒温箱内空气的内能，若使恒温箱内空气温度从25℃升高到65℃，加热器需正常工作多长时间？
【分析】（1）由图甲知，控制电路中热敏电阻、可变电阻与线圈串联。由图乙知t1＝100℃时，Rt1＝400Ω，且此时的电流为I1＝0.04A，根据欧姆定律求出总电阻，进而求出可变电阻R的阻值；
（2）根据ρ＝求出空气的质量，根据Q＝cm（t﹣t0）求出空气吸收的热量，再根据效率公式求出消耗的电能，根据W＝Pt求出加热时间。
【解答】解：（1）由图甲知，控制电路中热敏电阻、可变电阻与线圈串联；
由图乙知t1＝100℃，Rt1＝400Ω，此时通过线圈电流I1＝0.04A，
根据欧姆定律可得，控制电路的总电阻：
R总＝＝＝900Ω，
可变电阻R的阻值：
R＝R总﹣Rt1﹣R0＝900Ω﹣400Ω﹣50Ω＝450Ω；
（2）由ρ＝得空气质量：
m＝ρV＝1.30kg/m3×2m3＝2.6kg，
空气吸收的热量：
Q＝c空m（t﹣t0）＝1×103J/（kg•℃）×2.6kg×（65℃﹣25℃）＝1.04×105J，
加热器消耗的电能：
W＝＝＝1.3×105J，
由W＝Pt得，加热时间：
t＝＝＝130s。
答：（1）若要使恒温箱内可获得上限为100℃的“恒温”，可变电阻R应调节为450Ω；
（2）加热器产生的热量有80%转化为恒温箱内空气的内能，若使恒温箱内空气温度从25℃升高到65℃，加热器需正常工作130s。
【点评】本题考查了热量、密度公式、电能公式和欧姆定律的应用，关键是读懂题意得出无论设定温度的高低、电路中的总电阻不变，对学生分析图象、得出有用信息的能力要求较高。
21．（9分）小明家新添了一台电烤箱，其铭牌如表所示，其中高温挡额定功率字迹已被磨损；图中虚线框内所示是其内部的简化电路图。旋转开关，可实现停止工作、高温挡和低温挡的转换，R1和R2均为电热丝，R2＝66Ω。求：
（1）电烤箱在低温挡正常工作时的电流；
（2）R1的阻值；
（3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作，发现标有“3000imp/（kW•h）”字样的电能表的指示灯闪烁90次共用时2min，求此时家庭电路两端的实际功率。
××牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
×××W
低温挡
440W
【分析】（1）知道低温挡功率、额定电压，利用P＝UI求电烤箱在低温挡正常工作时的电流；
（2）由图可知，开关接1时，R1与R2串联，总电阻最大，由P＝UI＝可知总功率最小，电烤箱处于低温挡；
已知低温挡的电功率与工作电压，根据P＝UI＝求出总电阻，根据串联电路的电阻特点求R1的阻值；
（3）电能表闪烁3000次消耗的电能为1kW•h，从而可以计算出电能表闪烁90次消耗的电能；又知道工作时间，可利用公式P＝计算家庭电路两端的实际功率。
【解答】解：（1）由P＝UI可知，电烤箱在低温挡正常工作时的电流：
I＝＝＝2A；
（2）R1的阻值是44Ω；
（3）家庭电路两端的实际功率是900W。
答：（1）电烤箱在低温挡正常工作时的电流是2A；
（2）R1的阻值是44Ω；
（3）家庭电路两端的实际功率是900W。
【点评】本题考查了串联电路的特点和电功率公式的灵活运用，正确的判断电烤箱处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
2022-2023学年河南省周口市郸城实验中学联盟九年级（上）
期末物理试卷
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）我国“祝融”号火星车已成功着陆火星表面。火星车顶部安装了集热窗，里面装有“正十一烷”，其熔点为﹣26℃。白天，火星表面温度可升高至35℃，这种物质会 （选填“吸收”或“放出”）热量而熔化；夜间，火星表面温度会下降到﹣60℃以下，这种物质会 （填物态变化名称）而放出热量。
2．（3分）如图所示，向盒中滴入几滴酒精后就闻到了酒精的气味，将盒盖盖紧后启动电火花发生器，盒盖向外飞出，此过程中 能转化成 能，与内燃机的 冲程能量转化相同。
3．（2分）高大建筑物的顶端都有针状的金属物，通过很粗的金属线与大地相连，可以防雷，叫做避雷针。雷雨天气，某片云层在摩擦过程中， （选填“得到”或“失去”）电子带正电，当它经过避雷针时，产生放电现象，此时电流的方向为 （选填“从云层到大地”或“从大地到云层”）。
4．（2分）为了防止电流过大将用电器核心部件烧毁，很多用电器都装有保险管，如图甲所示，乙、丙两图分别是两个保险管的截面图，若两管内保险丝的材料相同，长度相同，粗细不同。当乙、丙两保险管通过相同的电流时， 保险丝的热功率大， 保险丝更容易熔断。（均选填“乙图”或“丙图”）
5．（3分）如题图所示，开关闭合后。当滑动变阻器滑片向某一方向滑动时，观察到灯泡变暗，该过程中电流表示数 ，电压表示数 ，电路的总功率 。（以上三空选填：“变大”“变小”或“不变”）
6．（2分）热敏传感器主要运用了热敏电阻来测量温度的变化。热敏电阻阻值随温度变化的曲线如图甲所示，图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警线路图，图中a、b为两个固定的金属片，d为铁片。为了使温度过高时发送报警信息，开关c应该接在 处（选填“a”或“b”），因为温度升高时电磁体的磁性 （选填“增强”“不变”或“变弱”）。
二、选择题。（本题共8小题，每小题2分，共16分，第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13-14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有错选的得0分）
7．（2分）下列物理量最接近实际的是（ ）
A．一节新干电池的电压是2V
B．家用挂壁式空调正常工作时功率约为1.2kW
C．人体的正常体温约为39℃
D．一个标准大气压下，冰的熔点约为100℃
8．（2分）下列关于热量和内能的说法正确的是（ ）
A．铁水很热具有内能，冰块很冷没有内能
B．沙漠中昼夜温度变化大是因为沙石的比热容大
C．汽油完全燃烧时比不完全燃烧时热值大
D．物体吸收热量内能增大，温度不一定升高
9．（2分）有A、B、C三个轻质小球，其中A球靠近毛皮摩擦过的橡胶棒时被排斥。现将A分别与B、C靠近，它们相互作用的情况，如图甲、乙所示下列判断正确的是（ ）
A．B 球可能不带电，C球一定带负电
B．B球一定带负电，C球可能带正电
C．B球可能带正电，C球一定带正电
D．B球一定不带电，C球可能带负电
10．（2分）如图所示，当S闭合，甲、乙两表是电压表时，两表示数之比U甲：U乙＝5：2，当S断开，若甲、乙两表都为电流表时（ ）
A．甲、乙两表示数之比为2：5
B．甲、乙两表示数之比为3：5
C．通过R1与R2的电流之比为2：5
D．R1与R2消耗的功率之比为3：2
11．（2分）如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁铁，底座内装有电磁铁。给盆栽浇水后与浇水前相比（ ）
A．盆栽受到的磁力大小不变
B．盆栽悬浮在空中只受磁力
C．要使盆栽与底座之间距离不变，可改变电磁铁线圈内的电流方向
D．要使盆栽与底座之间距离不变，可适当增大电磁铁线圈内的电流
12．（2分）下列关于家庭电路和安全用电的说法正确的是（ ）
A．用电器的金属外壳应该要接地
B．有人触电应立即用手将其拉开
C．用测电笔区别火线和零线时，人体不能接触笔尾金属电极
D．家庭电路中空气开关跳闸，一定是因为用电器总功率过大
（多选）13．（2分）如图所示是科技创新小组的同学们自己发明的电子提力器的原理图。电源电压不变，滑动变阻器b端固定在绝缘底座上，手柄A与变阻器滑片固定在一起，同步运动，握力为零时，滑片处于a端。L是一个电阻不变的指示灯，力量计由一个电表改装而成。使用时，先闭合开关S，再用手握住手柄，使A柄向下运动压缩弹簧，握力就显示在力量计的表盘上。下列有关此电子握力器的说法中错误的是（ ）
A．力量计由电流表改装而成
B．力量计的零刻度线就是原电表的零刻度线
C．握力越大，电路总电流越小
D．握力越大灯泡两端的电压越大，灯泡越亮
14．（2分）一灯泡标有“6V 6W”字样，其工作时I﹣U图象如图甲所示。将小灯泡和标有“10Ω 1A”字样的滑动变阻器连接在如图乙所示的电路中，电源电压恒定不变，当滑片P在最左端时，小灯泡恰好能正常发光。电流表量程0～3A，电压表量程0～3V．闭合开关，为保证电路安全，在移动滑动变阻器的滑片过程中，下列说法正确的是（ ）
①小灯泡的最小功率0.75W
②滑动变阻器的阻值变化范围是0～4Ω。
③电流表的变化范围是0.5A～1A
④电路的总功率变化范围4.5W～6W
A．只有②④ B．只有①②④ C．只有①③ D．只有③④
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）如图为冰箱工作时的部分电路示意图。冰箱内照明灯由开关S1控制，压缩机M由开关S2控制。根据题意，将图连接完整，并符合安全用电原则。
16．（2分）如图所示，闭合开关S后，当弹簧下端悬挂的条形磁铁静止时，向左移动滑动变阻器的滑片，弹簧会逐渐伸长，请在图中的螺线管上画出其绕线方式。（至少画出3圈缠绕方式）
四、实验探究题（本题共3小题，第17题6分，第18题6分，第19题7分，共19分）
17．（6分）如图所示是物理课上小明曾经做过的三个实验，请完成以下问题。
（1）图甲实验中在两烧杯中分别装入初温相同且 相等的煤油和水；通过实验可知，对于质量相等的煤油和水，煤油升温较快， 的比热容较大。
（2）图乙实验中，发现用碎纸片加热的烧杯内水温升高较快， （选填“能”或“不能”）说明碎纸片的热值大，原因是 。
（3）利用图丙的装置改做“探究物质吸热性质”的实验，应将图中 （选填“A”或“B”）烧瓶内的电阻与图丙中烧瓶内的电阻 （选填“串联”、“并联”或“串联、并联都可以”），并将其中一烧瓶中的煤油换成相同质量的水。
18．（6分）如图所示是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图。小谦同学实际探究时，在如表记录了实验情况。
实验序号
磁场方向
ab中电流方向
ab运动方向
1
向下
无电流
静止不动
2
向下
由a向b
向左运动
3
向上
由a向b
向右运动
4
向下
由b向a
向右运动
（1）比较实验2和3，说明通电导线在磁场中受力方向与 有关；比较实验 和 ，说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
（2）小谦通过观察导线运动方向，来判断导线在磁场中受力方向，用到的物理学方法是 （选填下列选项对应的符号）。
A.类比法
B.控制变量法
C.转换法
（3）根据这个实验原理发明了电动机，这个机器将 能转化为 能。
19．（7分）在测量未知电阻Rx的阻值实验中，小明设计了实验电路并进行连接，如图甲所示。
（1）图甲是小明接好的实物连接图，其中有一条导线连接错误，该导线是第 条（从图中选填导线序号）。
（2）改正错误后再进行实验，小明闭合开关S，发现电流表无示数，电压表的示数较大，则电路故障可能是 。
（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙所示，则其示数为 A，未知电阻R＝ Ω。
（4）小红利用如图丙所示的电路测量Rx的阻值，图中R是电阻箱，S是一个单刀双掷开关。请你将她的实验过程补充完整。
①开关闭合前，应将电阻箱的阻值调整到 （选填“0”或“最大值”）；
②将开关S闭合到1位置，记录电流表的示数为I；
③将开关S闭合到2位置，调整电阻箱的阻值使 ；
④断开开关，读出电阻箱的示数为R0，则Rx＝ 。
五、综合应用题（本题共2小题，20题8分，21题9分，共17分）
20．（8分）科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温箱温控电路，它包括控制电路和受控电路两部分，用于获得高于室温、且温度在一定范围内变化的“恒温”。其中控制电路电源电压U＝36V，R为可变电阻，Rt为热敏电阻（置于恒温箱内），热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器线圈电阻R0＝50Ω，已知当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小到0.036A时，衔铁会被释放。加热器的规格是“220V 1000W”，恒温箱内部空间大小是2m3，空气的密度ρ空＝1.30kg/m3，空气的比热容c空＝1×103J/（kg•℃）。
（1）若要使恒温箱内可获得上限为100℃的“恒温”，可变电阻R应调节为多大？
（2）加热器产生的热量有80%转化为恒温箱内空气的内能，若使恒温箱内空气温度从25℃升高到65℃，加热器需正常工作多长时间？
21．（9分）小明家新添了一台电烤箱，其铭牌如表所示，其中高温挡额定功率字迹已被磨损；图中虚线框内所示是其内部的简化电路图。旋转开关，可实现停止工作、高温挡和低温挡的转换，R1和R2均为电热丝，R2＝66Ω。求：
（1）电烤箱在低温挡正常工作时的电流；
（2）R1的阻值；
（3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作，发现标有“3000imp/（kW•h）”字样的电能表的指示灯闪烁90次共用时2min，求此时家庭电路两端的实际功率。
××牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
×××W
低温挡
440W
2022-2023学年河南省周口市郸城实验中学联盟九年级（上）
期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）我国“祝融”号火星车已成功着陆火星表面。火星车顶部安装了集热窗，里面装有“正十一烷”，其熔点为﹣26℃。白天，火星表面温度可升高至35℃，这种物质会 吸收 （选填“吸收”或“放出”）热量而熔化；夜间，火星表面温度会下降到﹣60℃以下，这种物质会 凝固 （填物态变化名称）而放出热量。
【分析】固体熔化时吸热，液体凝固时放热。
【解答】解：火星表面的温度达到35℃时，高于“正十一烷”的熔点，所以“正十一烷”会吸热熔化；火星表面的温度降低到﹣60℃时，低于“正十一烷”的熔点（晶体的熔点与凝固点相同），所以“正十一烷”会放热凝固。
故答案为：吸收；凝固。
【点评】本题考查了熔化凝固的知识，要求学生能够根据所学的知识分析生活中的一些现象。
2．（3分）如图所示，向盒中滴入几滴酒精后就闻到了酒精的气味，将盒盖盖紧后启动电火花发生器，盒盖向外飞出，此过程中 内 能转化成 机械 能，与内燃机的 做功 冲程能量转化相同。
【分析】一定条件下，各种能量可以相互转化；热机是将内能转化为机械能的机器。
【解答】解：酒精燃烧释放出内能，高温高压燃气推动盒盖做功，将内能转化为机械能，故盒盖的机械能由燃气的内能转化而来；内燃机在做功冲程高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能；所以此时的能量转化与内燃机的做功冲程相同。
故答案为：内；机械；做功。
【点评】本题考查能量的转化和热机的冲程，属于基础题。
3．（2分）高大建筑物的顶端都有针状的金属物，通过很粗的金属线与大地相连，可以防雷，叫做避雷针。雷雨天气，某片云层在摩擦过程中， 失去 （选填“得到”或“失去”）电子带正电，当它经过避雷针时，产生放电现象，此时电流的方向为 从云层到大地 （选填“从云层到大地”或“从大地到云层”）。
【分析】（1）摩擦起电的实质是：电荷（电子）的转移，失去电子带正电，得到电子带负电。
（2）规定正电荷定向移动的方向是电流的方向，电子的定向移动方向与电流方向相反。
【解答】解：雷雨天气，某片云层在摩擦过程中，失去电子带正电。当它经过避雷针时，产生放电现象，电子由大地移动到避雷针，所以此时电流的方向为从云层到大地。
故答案为：失去；从云层到大地。
【点评】理解摩擦起电的实质和电流方向的规定，可解答此题。
4．（2分）为了防止电流过大将用电器核心部件烧毁，很多用电器都装有保险管，如图甲所示，乙、丙两图分别是两个保险管的截面图，若两管内保险丝的材料相同，长度相同，粗细不同。当乙、丙两保险管通过相同的电流时， 丙图 保险丝的热功率大， 丙图 保险丝更容易熔断。（均选填“乙图”或“丙图”）
【分析】电阻的大小与材料、长度、横截面积和温度有关；根据保险丝的特点，利用焦耳定律分析。
【解答】解：两管内保险丝的材料相同，长度相同，粗细不同，越细的电阻越大，即丙保险丝的电阻大；当乙、丙两保险管通过相同的电流时，根据P＝I2R可知，丙保险丝的热功率大，相同时间内，根据Q＝I2Rt可知，丙保险丝产生的热量多，温度更高，更容易熔断。
故答案为：丙图；丙图。
【点评】本题考查了影响电阻大小的因素、焦耳定律的应用，难度不大。
5．（3分）如题图所示，开关闭合后。当滑动变阻器滑片向某一方向滑动时，观察到灯泡变暗，该过程中电流表示数 变小 ，电压表示数 变大 ，电路的总功率 变小 。（以上三空选填：“变大”“变小”或“不变”）
【分析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流；根据灯泡的亮暗分析电路中电流的变化，根据串联电路的电压规律分析电压表示数的变化，根据P＝UI可知总功率的变化。
【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流；
开关闭合后，当滑动变阻器滑片向某一方向滑动时，观察到灯泡变暗，这说明灯泡的实际功率变小，通过灯泡的电流变小了，根据欧姆定律可知，灯泡两端的电压变小；根据串联电路的电压关系可知，滑动变阻器两端的电压变大，电压表示数变大；
根据P＝UI可知，电路的总功率变小。
故答案为：变小；变大；变小。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意电压表不测带电源用电器两端的电压。
6．（2分）热敏传感器主要运用了热敏电阻来测量温度的变化。热敏电阻阻值随温度变化的曲线如图甲所示，图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警线路图，图中a、b为两个固定的金属片，d为铁片。为了使温度过高时发送报警信息，开关c应该接在 a 处（选填“a”或“b”），因为温度升高时电磁体的磁性 增强 （选填“增强”“不变”或“变弱”）。
【分析】电磁铁磁性的大小与电流大小、线圈的匝数的多少有关；当电磁铁向左吸引铁片d时，接通右边的工作电路发送信息，这时d与谁接触，开关c应该接在那个金属片上。
【解答】解：温度升高时，根据图甲可知，热敏电阻的阻值变小，控制电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强；当电磁铁向左吸引铁片d时，接通右边的工作电路发送信息，这时d与左边的金属片a接触，只有开关c与a接触，右边的工作电路才能工作。
故答案为：a；增强。
【点评】本题考查了影响电磁铁磁性大小的因素、电磁铁的应用，属于基础题。
二、选择题。（本题共8小题，每小题2分，共16分，第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13-14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有错选的得0分）
7．（2分）下列物理量最接近实际的是（ ）
A．一节新干电池的电压是2V
B．家用挂壁式空调正常工作时功率约为1.2kW
C．人体的正常体温约为39℃
D．一个标准大气压下，冰的熔点约为100℃
【分析】（1）新的干电池的电压为1.5V；
（2）空调的功率常用“匹”来表示，1匹＝735W；
（3）人体的正常体温在37℃左右；
（4）一个标准大气压下，冰的熔点约为0℃。
【解答】解：A.新的干电池的电压为1.5V，所以选项A错误；
B.家用空调的功率在1～2匹，即735W～1470W，所以选项B正确；
C.人的正常体温在37℃左右，所以选项C错误；
D.一个标准大气压下，冰的熔点约为0℃，所以选项D错误。
故选：B。
【点评】这类试题是中考中较为常见的一类试题，解答这类试题需要我们对身边事物有一定的了解，能将不熟悉的物理量转化为我们熟悉的物理量。
8．（2分）下列关于热量和内能的说法正确的是（ ）
A．铁水很热具有内能，冰块很冷没有内能
B．沙漠中昼夜温度变化大是因为沙石的比热容大
C．汽油完全燃烧时比不完全燃烧时热值大
D．物体吸收热量内能增大，温度不一定升高
【分析】（1）一切物体都有内能；
（2）比热容是物质的一种特性，反映物体的吸热和放热能力，沙石的比热容较小；
（3）燃料的热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，是燃料的一种特性，反映了燃料燃烧放热的能力，其大小与燃料的种类有关，而与质量大小、燃烧程度无关；
（4）内能的大小跟物质的质量、温度、状态有关。
【解答】解：A、一切物体都有内能，故A错误；
B、沙漠地区多砂石，砂石的比热容较小，在相同的吸热条件下，砂石的温度变化大，故B错误；
C．热值是燃料的一种特性，反映了燃料燃烧放热的能力，与燃料是否完全燃烧无关，汽油不完全燃烧时热值不变，故C错误；
D．物体吸收热量后，内能增大，但温度不一定升高，如晶体在熔化时，吸收热量，温度不变，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了对热值、比热容、内能的理解，属于基础题，难度不大。
9．（2分）有A、B、C三个轻质小球，其中A球靠近毛皮摩擦过的橡胶棒时被排斥。现将A分别与B、C靠近，它们相互作用的情况，如图甲、乙所示下列判断正确的是（ ）
A．B 球可能不带电，C球一定带负电
B．B球一定带负电，C球可能带正电
C．B球可能带正电，C球一定带正电
D．B球一定不带电，C球可能带负电
【分析】（1）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；
（2）排斥的带有同种电荷，吸引的可能带有异种电荷，也可能带电体吸引不带电体。
【解答】解：A球靠近毛皮摩擦过的橡胶棒时被排斥，说明A球带负电，A、C相互排斥，说明A、C一定带同种电荷，A带负电，则C一定也带负电；A、B相互吸引，说明B带正电或B不带电。
故选：A。
【点评】带电体吸引不带电体，排斥带同种电荷，吸引可能带异种电荷，其中之一带电。注意带电体具有吸引轻小物体的性质的情况。
10．（2分）如图所示，当S闭合，甲、乙两表是电压表时，两表示数之比U甲：U乙＝5：2，当S断开，若甲、乙两表都为电流表时（ ）
A．甲、乙两表示数之比为2：5
B．甲、乙两表示数之比为3：5
C．通过R1与R2的电流之比为2：5
D．R1与R2消耗的功率之比为3：2
【分析】（1）由电路图可知，当S闭合，甲、乙两表都为电压表时，两电阻串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，根据串联电路的电压特点求出两电阻两端的电压之比，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比；
（2）当开关S断开，甲、乙两表都为电流表时，两电阻并联，甲电流表测R2支路的电流，乙电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两支路的电流之比，再根据并联电路的电流特点求出两表示数之比，利用P＝UI求出两电阻消耗的电功率之比。
【解答】解：（1）当S闭合，甲、乙两表是电压表时，两电阻串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且U甲：U乙＝5：2，所以，R1、R2两端的电压之比：＝＝＝，
因串联电路中各处的电流相等，所以，由欧姆定律可得两电阻的阻值之比：＝＝＝；
（2）当开关S断开，甲、乙两表都为电流表时，两电阻并联，电流表甲测通过R2支路的电流，电流表乙测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，R1、R2两支路的电流之比：＝＝＝，故C错误；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，两表示数之比：＝＝＝，故A错误，B正确；
由P＝UI可得R1与R2消耗的功率之比：＝＝＝，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律的应用，关键是开关闭合与断开、不同电表时电路串并联的辨别以及电表所测电路元件的判断。
11．（2分）如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁铁，底座内装有电磁铁。给盆栽浇水后与浇水前相比（ ）
A．盆栽受到的磁力大小不变
B．盆栽悬浮在空中只受磁力
C．要使盆栽与底座之间距离不变，可改变电磁铁线圈内的电流方向
D．要使盆栽与底座之间距离不变，可适当增大电磁铁线圈内的电流
【分析】（1）磁极间相互作用的规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；物体处于静止或者匀速直线运动状态时，受到的力是平衡力；
（2）静止的物体受到平衡力时仍然会保持静止；
（3）电磁铁磁性强弱与电流的大小有关，与电流的方向无关；
（4）电磁铁磁性强弱与电流的大小有关，其他条件相同，电流越大，磁性越强。
【解答】解：
A、该盆栽悬浮的原理利用了同名磁极相互排斥，当盆栽悬浮在空中静止不动时，受的力是平衡力，即盆栽的总重力和磁力大小相等，当浇水后重力变大，故磁力也变大，故A错误；
B、盆栽浇水前后能悬浮在空中都受平衡力，即盆栽的总重力和磁力大小相等，故B错误；
C、要使盆栽与底座之间距离不变，需增大磁力，磁力的大小与电流的方向无关，故C错误；
D、要使盆栽与底座之间距离不变，需增大磁力，电磁铁磁性强弱与电流的大小有关，其他条件相同，电流越大，磁性越强，所以应适当增大电磁铁线圈内的电流，故D正确。
故选：D。
【点评】本题结合科技产品考查相关的物理知识，注重了物理知识的运用，体现了物理和科技的联系。
12．（2分）下列关于家庭电路和安全用电的说法正确的是（ ）
A．用电器的金属外壳应该要接地
B．有人触电应立即用手将其拉开
C．用测电笔区别火线和零线时，人体不能接触笔尾金属电极
D．家庭电路中空气开关跳闸，一定是因为用电器总功率过大
【分析】（1）有金属外壳的用电器，必须使用三孔插座，以防外壳带电，发生触电事故；
（2）发生触电事故，应先切断电源；
（3）使用试电笔辨别火线时，有一定要用手接触笔尾金属体，但不能接触笔尖金属体；
（4）在家庭电路中，电流过大的原因：一是电路总功率过大，二是发生了短路。
【解答】解：
A、带有金属外壳的用电器，其金属外壳一定要接在地线上，以防用电器外壳带电时危及人身安全，故A正确；
B、发生触电事故时，必须先切断电源，然后再救人，否则会因电源不断开而发生触电，故B错误；
C、使用试电笔辨别火线时，一定要用手接触笔尾金属体（接触笔尾金属体是不会触电的），否则容易造成误判，认为带电体不带电是十分危险的，故C错误；
D、空气开关“跳闸”是因为电路中的电流过大，可能是电路总功率过大引起的，也可能是发生了短路，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查学生对安全用电常识的记忆和应用。同学们要牢记安全用电常识，并正确规范操作，避免危险发生。
（多选）13．（2分）如图所示是科技创新小组的同学们自己发明的电子提力器的原理图。电源电压不变，滑动变阻器b端固定在绝缘底座上，手柄A与变阻器滑片固定在一起，同步运动，握力为零时，滑片处于a端。L是一个电阻不变的指示灯，力量计由一个电表改装而成。使用时，先闭合开关S，再用手握住手柄，使A柄向下运动压缩弹簧，握力就显示在力量计的表盘上。下列有关此电子握力器的说法中错误的是（ ）
A．力量计由电流表改装而成
B．力量计的零刻度线就是原电表的零刻度线
C．握力越大，电路总电流越小
D．握力越大灯泡两端的电压越大，灯泡越亮
【分析】由示意图知握力计的原理是：闭合开关S，用手握住手柄，A柄向下运动压缩弹簧，滑片向下运动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路电流增大，由电流表改装而成的力量计示数增大，灯泡亮度增大，据此分析。
【解答】解：A、力量计串联在电路中，是由电流表改装而成的，故A正确；
B、握力为0时（即弹簧没有受到压力），滑片在a端，此时变阻器接入电路的电阻最大，电路的总电阻最大，由欧姆定律可知电路中电流最小，此时指针的位置为力量计的零刻度线，但电路仍有电流通过，所以力量计的零刻度线不是原电流表的零刻度线，故B错误；
CD、握力越大，滑动变阻器接入电路电阻越小，电流越大，力量计示数越大；根据U＝IR可知，灯泡两端的电压变大，灯泡变亮，故C错误、D正确。
故选：BC。
【点评】判断握力大小引起电路电流的大小变化，关键是读懂示意图中弹簧形变引起的电阻变化。
14．（2分）一灯泡标有“6V 6W”字样，其工作时I﹣U图象如图甲所示。将小灯泡和标有“10Ω 1A”字样的滑动变阻器连接在如图乙所示的电路中，电源电压恒定不变，当滑片P在最左端时，小灯泡恰好能正常发光。电流表量程0～3A，电压表量程0～3V．闭合开关，为保证电路安全，在移动滑动变阻器的滑片过程中，下列说法正确的是（ ）
①小灯泡的最小功率0.75W
②滑动变阻器的阻值变化范围是0～4Ω。
③电流表的变化范围是0.5A～1A
④电路的总功率变化范围4.5W～6W
A．只有②④ B．只有①②④ C．只有①③ D．只有③④
【分析】①②根据灯泡标有“6V 6W”字样的含义，当滑片P在最左端时（变阻器连入电路的电阻为0），灯泡恰好能正常发光确定电源电压大小；
由图甲知，电压表测变阻器的电压，确定其电压最大，由串联电路电压的规律可知灯的最小电压，由图甲知灯的最小电流，从而确定电路中的最小电流；根据P＝UI求出灯的最小功率；
由欧姆定律求出变阻器的最大电阻，从而确定滑动变阻器的阻值变化范围；
③④已知电路中的最小电流，当灯正常发光时，根据P＝UI求出电路的最大电流，从而确定电流表的变化范围；
根据P＝UI分别求出电路的最大和最小功率。
【解答】解：
①②、灯泡标有“6V 6W”字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为6W，
当滑片P在最左端时（变阻器连入电路的电阻为0），为灯的简单电路，小灯泡恰好能正常发光，故电源电压为6V；
由图甲知，电压表测变阻器的电压，电压表量程0～3V，则变阻器两端的电压最大为3V，
由串联电路电压的规律，灯的最小电压为：U小＝U﹣U滑大＝6V﹣3V＝3V，
由图甲知，此时灯的最小电流为0.75A，故电路中的电流最小为0.75A；
则灯的最小功率：
PL小＝U小I小＝3V×0.75A＝2.25W；故①错误；
由欧姆定律可得，变阻器的最大电阻：
R滑大＝＝＝4Ω，
由题意可知变阻器接入电路的阻值可以为0，故滑动变阻器的阻值变化范围是0～4Ω，故②正确；
③④、由前面解答可知，电路中的电流最小为0.75A；
串联电路中各处的电流相等，当灯正常发光时，电路的最大电流为：
I大＝＝＝1A，
所以，电流表的变化范围是0.75A～1A，故③错误；
根据P＝UI可得，电路消耗的最大功率和最小功率分别为：
P大＝UI大＝6V×1A＝6W；
P小＝UI小＝6V×0.75A＝4.5W；
所以，电路的总功率变化范围4.5W～6W，故④正确。
故选：A。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是明确电压表的最大示数和电路的最大电流，为易错题。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）如图为冰箱工作时的部分电路示意图。冰箱内照明灯由开关S1控制，压缩机M由开关S2控制。根据题意，将图连接完整，并符合安全用电原则。
【分析】根据照明灯和压缩机的工作特点判定其连接方式；为了用电的安全，开关应该接在火线与用电器之间；有金属外壳的用电器，其外壳要接地。
【解答】解：冰箱内照明灯和压缩机可以独立工作，所以是并联的，冰箱内照明灯由开关S1控制，压缩机M由开关S2控制；为了用电的安全，开关应该接在火线与用电器之间；冰箱有金属外壳，其外壳要接地，如图所示：
【点评】本题考查了家庭电路的连接，属于基础题。
16．（2分）如图所示，闭合开关S后，当弹簧下端悬挂的条形磁铁静止时，向左移动滑动变阻器的滑片，弹簧会逐渐伸长，请在图中的螺线管上画出其绕线方式。（至少画出3圈缠绕方式）
【分析】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，应用串联电路特点与欧姆定律判断电路电流如何变化，由安培定则判断出螺线管的极性，然后分析答题。
【解答】解：由图示电路图可知，滑动变阻器滑片P向左移动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，通过螺线管的电流增大，电磁铁的磁性增强，由题意知，此时弹簧将伸长，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的上端为N极，如图所示：
【点评】本题是一道动态分析题，分析清楚电路结构，应用安培定则、影响电磁铁磁性强弱的因素与欧姆定律即可正确解题。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题6分，第18题6分，第19题7分，共19分）
17．（6分）如图所示是物理课上小明曾经做过的三个实验，请完成以下问题。
（1）图甲实验中在两烧杯中分别装入初温相同且 质量 相等的煤油和水；通过实验可知，对于质量相等的煤油和水，煤油升温较快， 水 的比热容较大。
（2）图乙实验中，发现用碎纸片加热的烧杯内水温升高较快， 不能 （选填“能”或“不能”）说明碎纸片的热值大，原因是 无法比较酒精和碎纸片放出的热量 。
（3）利用图丙的装置改做“探究物质吸热性质”的实验，应将图中 A （选填“A”或“B”）烧瓶内的电阻与图丙中烧瓶内的电阻 串联、并联都可以 （选填“串联”、“并联”或“串联、并联都可以”），并将其中一烧瓶中的煤油换成相同质量的水。
【分析】（1）在甲图探究不同物质吸热升温现象中，两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的煤油和水，
比较物质吸热能力的2种方法：
a、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；
b、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）比较不同燃料的热值，根据控制变量法可知要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热，根据Q＝cmΔt比较不同燃料放出热量的多少，进一步比较不同燃料热值的大小；
（3）探究不同物质吸热升温的现象，由控制变量法可知要控制Q相同，
根据Q＝I2Rt和Q＝t，结合串联和并联电路的规律分析可知性质哪个电阻如何接入电路。
【解答】解：（1）图甲实验中在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的煤油和水，给它们加热相同时间，吸收相同的热量，温度升高越大，吸热能力越弱，煤油升温较快，说明煤油的吸热能力弱，水升温较慢，说明水的吸热能力强，即水的比热容较大；
（2）图乙是比较不同燃料热值的实验，根据控制变量法，要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热，
乙实验中，发现用碎纸片加热烧杯中水温度升得快，但升高的温度不一定多，无法比较酒精和碎纸片放出热量的多少不能，说明碎纸片的热值大；
（3）探究不同物质吸热性质的实验，根据控制变量法可知要控制吸收的热量Q相同，
根据Q＝I2Rt可知应控制电流和通电时间及电阻值大小相同，根据串联电路各处的电流相等，可将图2中A烧瓶内的电阻与丙图中的烧瓶内的电阻串联，
根据Q＝t可知控制电阻丝的电压和电阻丝的电阻大小相同和及通电时间相同也可，由并联电路电压的规律，故将图2中A烧瓶内的电阻与丙图中的烧瓶内的电阻并联，故串联、并联都可以。
故答案为：（1）质量；水；（2）不能；无法比较酒精和碎纸片放出热量的多少；（3）A；串联、并联都可以。
【点评】本题考查控制变量法、串联电路特点、并联电路特点、热值、比热容、焦耳定律的理解和运用。
18．（6分）如图所示是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图。小谦同学实际探究时，在如表记录了实验情况。
实验序号
磁场方向
ab中电流方向
ab运动方向
1
向下
无电流
静止不动
2
向下
由a向b
向左运动
3
向上
由a向b
向右运动
4
向下
由b向a
向右运动
（1）比较实验2和3，说明通电导线在磁场中受力方向与 磁场方向 有关；比较实验 2 和 4 ，说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
（2）小谦通过观察导线运动方向，来判断导线在磁场中受力方向，用到的物理学方法是 C （选填下列选项对应的符号）。
A.类比法
B.控制变量法
C.转换法
（3）根据这个实验原理发明了电动机，这个机器将 电 能转化为 机械 能。
【分析】（1）通电导体在磁场中受力，受力方向与磁场方向、电流方向两个因素有关，只改变其中一个因素，可以改变运动方向，同时改变两个因素，运动方向不会改变；
（2）导线在磁场中受力方向是通过观察导线运动方向，用到了转换法；
（3）电动机将电能转化为机械能。
【解答】解：（1）比较实验2和3，电流方向相同，磁场方向不同，导体运动的方向不同，说明通电导线在磁场中受力方向与磁场方向有关；
比较实验2、4，磁场方向相同，电流方向不同，导体运动方向不同，说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
（2）实验中通过观察导线运动方向，来判断导线在磁场中受力方向，用到的科学方法是转换法，故选C；
（3）电动机将电能转化为机械能。
故答案为：（1）磁场方向；2；4；（2）C；（3）电；机械。
【点评】本题考查通电导体在磁场中受力方向、产生感应电流的器材等知识，注意结合控制变量法分析和转换法的应用。
19．（7分）在测量未知电阻Rx的阻值实验中，小明设计了实验电路并进行连接，如图甲所示。
（1）图甲是小明接好的实物连接图，其中有一条导线连接错误，该导线是第 2 条（从图中选填导线序号）。
（2）改正错误后再进行实验，小明闭合开关S，发现电流表无示数，电压表的示数较大，则电路故障可能是 Rx断路 。
（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙所示，则其示数为 0.3 A，未知电阻R＝ 8 Ω。
（4）小红利用如图丙所示的电路测量Rx的阻值，图中R是电阻箱，S是一个单刀双掷开关。请你将她的实验过程补充完整。
①开关闭合前，应将电阻箱的阻值调整到 最大值 （选填“0”或“最大值”）；
②将开关S闭合到1位置，记录电流表的示数为I；
③将开关S闭合到2位置，调整电阻箱的阻值使 电流表的示数为I ；
④断开开关，读出电阻箱的示数为R0，则Rx＝ R0 。
【分析】（1）原电路中，电阻和电压表被短路，电阻应与电流表串联，电压表与电阻并联且电流从电表的正接线柱流入、负接线柱流出；
（2）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表示数较大，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，则与电压表并联的电路断路了；
（3）根据电流表选用小量程确定分度值读数，由欧姆定律得出未知电阻大小；
（4）用等效替代法测电阻，S1闭合，S接点1，记下电流表指针位置，再将S接2，调节R，使电流表指针指在标记处，因为电源电压不变，两次电流相等，所以两次电路中的总电阻相等，根据串联电路电阻特点可知，电阻Rx等于R的接入电阻。
【解答】解：（1）原电路中，电阻和电压表被短路，电阻应与电流表串联，电压表与电阻并联，且电流从电表的正接线柱流入、负接线柱流出，所以错误的是导线2；
（2）闭合开关S，发现电流表无示数，电路可能断路，电压表的示数较大，这说明电压表与电源连通，则电路故障可能是Rx断路；
（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，由欧姆定律，得未知电阻：Rx＝＝＝8Ω；（4）①开关闭合前，应将电阻箱的阻值调整到最大值，可以起到保护电路的作用；
②将开关S闭合到1位置，记录电流表的示数为I；
③将开关S闭合到2位置，调整电阻箱的阻值使电流表的示数为I；
④断开开关，读出电阻箱的示数为R0，电源电压不变，两次电流值相等，由欧姆定律可知两次电路中电阻相等，所以Rx＝R0。
故答案为：（1）2；（2）Rx断路；（3）0.3；8；（4）①最大值；③电流表的示数为I；③R0。
【点评】本题测量未知阻值R的电阻实验，考查注意事项、电路连接、故障分析、电表读数、欧姆定律的应用和设计方案测电阻的能力。
五、综合应用题（本题共2小题，20题8分，21题9分，共17分）
20．（8分）科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温箱温控电路，它包括控制电路和受控电路两部分，用于获得高于室温、且温度在一定范围内变化的“恒温”。其中控制电路电源电压U＝36V，R为可变电阻，Rt为热敏电阻（置于恒温箱内），热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器线圈电阻R0＝50Ω，已知当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小到0.036A时，衔铁会被释放。加热器的规格是“220V 1000W”，恒温箱内部空间大小是2m3，空气的密度ρ空＝1.30kg/m3，空气的比热容c空＝1×103J/（kg•℃）。
（1）若要使恒温箱内可获得上限为100℃的“恒温”，可变电阻R应调节为多大？
（2）加热器产生的热量有80%转化为恒温箱内空气的内能，若使恒温箱内空气温度从25℃升高到65℃，加热器需正常工作多长时间？
【分析】（1）由图甲知，控制电路中热敏电阻、可变电阻与线圈串联。由图乙知t1＝100℃时，Rt1＝400Ω，且此时的电流为I1＝0.04A，根据欧姆定律求出总电阻，进而求出可变电阻R的阻值；
（2）根据ρ＝求出空气的质量，根据Q＝cm（t﹣t0）求出空气吸收的热量，再根据效率公式求出消耗的电能，根据W＝Pt求出加热时间。
【解答】解：（1）由图甲知，控制电路中热敏电阻、可变电阻与线圈串联；
由图乙知t1＝100℃，Rt1＝400Ω，此时通过线圈电流I1＝0.04A，
根据欧姆定律可得，控制电路的总电阻：
R总＝＝＝900Ω，
可变电阻R的阻值：
R＝R总﹣Rt1﹣R0＝900Ω﹣400Ω﹣50Ω＝450Ω；
（2）由ρ＝得空气质量：
m＝ρV＝1.30kg/m3×2m3＝2.6kg，
空气吸收的热量：
Q＝c空m（t﹣t0）＝1×103J/（kg•℃）×2.6kg×（65℃﹣25℃）＝1.04×105J，
加热器消耗的电能：
W＝＝＝1.3×105J，
由W＝Pt得，加热时间：
t＝＝＝130s。
答：（1）若要使恒温箱内可获得上限为100℃的“恒温”，可变电阻R应调节为450Ω；
（2）加热器产生的热量有80%转化为恒温箱内空气的内能，若使恒温箱内空气温度从25℃升高到65℃，加热器需正常工作130s。
【点评】本题考查了热量、密度公式、电能公式和欧姆定律的应用，关键是读懂题意得出无论设定温度的高低、电路中的总电阻不变，对学生分析图象、得出有用信息的能力要求较高。
21．（9分）小明家新添了一台电烤箱，其铭牌如表所示，其中高温挡额定功率字迹已被磨损；图中虚线框内所示是其内部的简化电路图。旋转开关，可实现停止工作、高温挡和低温挡的转换，R1和R2均为电热丝，R2＝66Ω。求：
（1）电烤箱在低温挡正常工作时的电流；
（2）R1的阻值；
（3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作，发现标有“3000imp/（kW•h）”字样的电能表的指示灯闪烁90次共用时2min，求此时家庭电路两端的实际功率。
××牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
×××W
低温挡
440W
【分析】（1）知道低温挡功率、额定电压，利用P＝UI求电烤箱在低温挡正常工作时的电流；
（2）由图可知，开关接1时，R1与R2串联，总电阻最大，由P＝UI＝可知总功率最小，电烤箱处于低温挡；
已知低温挡的电功率与工作电压，根据P＝UI＝求出总电阻，根据串联电路的电阻特点求R1的阻值；
（3）电能表闪烁3000次消耗的电能为1kW•h，从而可以计算出电能表闪烁90次消耗的电能；又知道工作时间，可利用公式P＝计算家庭电路两端的实际功率。
【解答】解：（1）由P＝UI可知，电烤箱在低温挡正常工作时的电流：
I＝＝＝2A；
（2）R1的阻值是44Ω；
（3）家庭电路两端的实际功率是900W。
答：（1）电烤箱在低温挡正常工作时的电流是2A；
（2）R1的阻值是44Ω；
（3）家庭电路两端的实际功率是900W。
【点评】本题考查了串联电路的特点和电功率公式的灵活运用，正确的判断电烤箱处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
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