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2022-2023学年河北省张家口市宣化区九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）
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这是一份2022-2023学年河北省张家口市宣化区九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共24页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.根据生活经验，你认为下列数据符合实际情况的是( )
A. 实验室常用的导线每根的电阻约为20Ω
B. 一节新干电池的电压为1.5V
C. 教室里一盏日光灯正常发光的电流约为10A
D. 家用电视机正常工作时的功率约为1000W
2.关于分子动理论，下列说法正确的是( )
A. “某地冬季雾霾弥漫”，这是分子的运动B. “铅块很难被压扁”表明分子间存在斥力
C. “海绵容易被压扁”说明分子间存有间隙D. “破镜不能重圆”是因为分子间存在斥力
3.干燥的塑料梳子梳过干燥的头发后，能吸引纸屑，如图所示。下列说法正确的是( )
A. 梳子梳头发的过程中创造了电荷
B. 梳过头发的梳子带了电荷
C. 梳子与纸屑因带异种电荷而相互吸引
D. 梳子与头发发生了原子的转移
4.如图所示的电路，要使灯泡 L1 和 L2 组成串联电路，应该( )
A. 只闭合 S2B. 只闭合 S1
C. 同时闭合 S1 和 S2D. 同时闭合 S1 和 S3
5.如图所示，为保证驾驶员的安全，轿车上设有安全带提示系统。当驾驶员坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合、S2断开，指示灯L亮起；当驾驶员系上安全带时，开关S2闭合，指示灯L熄灭。在如图所示的各电路中，符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示，对于a，b，c表示的电表的说法正确的是( )
A. a，b是电压表，c是电流表B. a，b是电流表，c是电压表
C. a是电压表，b，c是电流表D. a是电流表，b，c是电压表
7.如图所示的电路中，已知电池组由3节干电池串联组成，合上开关，电压表V1的示数是2.5V.则V2的示数和灯L2两端的电压分别是( )
A. 4.5V，2VB. 3V，6VC. 2V，4.5VD. 2.5V，3.5V
8.L1标有“6V 6W”字样，L2标有“12V 12W”字样，将L1、L2并联在电源两端，闭合开关S，两灯都能发光，若不考虑温度对灯丝阻值的影响，则( )
A. 灯L2比L1亮
B. 灯L1、L2实际电压之比为1：2
C. 若其中一只灯泡断路，那么另一只灯泡一定会熄灭
D. 为保护电路安全，干路中的最大电流为1.5A
9.如图是“探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关”的实验装置。R1、R2、R3的阻值均为10Ω，两个容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是( )
A. 该实验装置U形管液面高度变化是液体热胀冷缩的缘故
B. 通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的小
C. 图中实验是为了探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
D. 若将图中R3也放入右侧密闭容器里，可探究电流产生的热量与电阻的关系
10.近年来触电事件频繁发生。下列措施符合安全用电规范的是( )
A. 用电器的金属外壳接地B. 使用铜丝、铁丝代替保险丝
C. 用湿抹布擦拭工作的电灯D. 发现用电器失火，立即拿灭火器灭火
11.小徐为栽种蔬菜的大棚设计了温度自动报警器，电路如图所示。下列对此设计的认识合理的是( )
A. 改变控制电路的电源正负极，不影响报警器工作
B. 若要提高报警温度，可以增大控制电路的电源电压
C. 控制电路中的水银可以换成蒸馏水
D. 工作电路中的衔铁可以用铜代替
12.下列说法中，正确的是( )
A. 水力、火力发电是不可再生能源的利用B. 半导体制成的光导纤维可用于信息传递
C. 超导体是很好的输电线和发热材料D. wiFi信号是通过电磁波来传递信息的
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
13.茶文化在中国已经有几千年的历史，在寒冷的冬季，人们回到家中，泡上一壶茶，闻着浓浓的茶香，品一杯热茶，浑身上下暖暖的感觉。在品茶过程中涉及到的物理知识，下列说法正确的是( )
A. 茶水是热的，说明茶水含有的热量多
B. 开水能很快泡出茶香，是因为温度越高，分子热运动越剧烈
C. 喝茶时身体感觉变暖了，是通过热传递的方式改变了内能
D. 烧水时水蒸气将壶盖顶起的能量转化与汽油机做功冲程相同
14.如图所示的电路中，电源电压恒定不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由a点移动到b点的过程中，下列说法正确的是( )
A. 电压表V2的示数将变小
B. 灯泡的亮度始终保持不变
C. 电流表A1的示数与电流表A2的示数始终相等
D. 电压表V1的示数与电流表A3的示数比值将变小
15.如图甲电路中，电源电压恒定不变，R1为定值电阻。a、b为滑动变阻器R2的两个端点，c为中点。滑片P从中点c滑到最右端b的过程中，R1的功率变化了5W，电压表的示数U随R2变化的图像如图乙。则( )
A. 电源电压是6VB. R2的阻值是10Ω
C. 电路的最小功率是1.2WD. 滑片P在中点c时变阻器的电功率是0.4W
三、填空题：本大题共5小题，共14分。
16.12月9日，“天宫课堂”第一课正式开讲。授课时，“太空教师”王亚平先制作了一个水球。制作好的水球能保持一定的体积是因为分子之间存在______ 。后来王亚平老师向水球中加入一些蓝色颜料使整个水球变成蓝色，如图所示，这是一种______ 现象。
17.如图所示，这是一款新型的磁吸式数据线，线体和充电头吸附的原理是______ (选填“同”或“异”)名磁极相互吸引；指南针的工作原理与此相同，当指针静止时受______ 作用，其N极指向地理的______ (选填“南”或“北”)极附近。
18.小华观察到家中电能表的示数如图所示，现只接1000W的空调和200W的电视各一台，半小时后电能表铝盘转过______ 转，电能表的示数将变为______ kW⋅h，她家的电能表允许用电器在10min内最多消耗______ J的电能。(注：电能表当前的示数为0545.3kW⋅h)
19.如图所示的电饭煲主要是利用电流的______ 效应工作的。合格的电饭煲其电源线线芯一般都比较粗，这是由于电饭煲的功率比较大，工作时通过电源线的电流也较大，根据______ 定律可知，一定时间内为避免导线发热过多，应让导线的电阻尽量______ 一些的缘故。
20.目前，我国核电站只能利用原子核的______释放的核能来发电(填“聚变”或“裂变”)。核动力航母是我国目前需要攻克的技术难题，其动力原理是反应堆通过核反应，产生大量的热量，用来给水蒸气加热，高温水蒸气推动轮机转动，从而推动庞大的航母前进。核反应是将核能转化为______能，再利用高温水蒸气做功，转化为______能。
四、作图题：本大题共2小题，共4分。
21.请用笔画线表示导线，将电灯和开关接入家庭电路中。
22.如图所示，请根据通电螺线管的磁场线方向在括号中标出螺线管上端的极性，用箭头在A处导线上标出电流方向。
五、实验探究题：本大题共3小题，共20分。
23.某同学用如图所示的装置研究电磁感应。
(1)实验中，AB棒的材料可能是______(选填“塑料”或“铝”)；
(2)如图甲所示，保持蹄形磁体竖直放置，使导体AB从图示位置向上运动，电路中______(选填“无”或“有”)感应电流；
(3)如图乙所示，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，电流表指针______(选填“不会”或“会”)偏转；
(4)通过实验我们发现：感应电流方向不仅与导体运动方向有关，还有与______有关；
(5)利用电磁感应原理工作的装置有______(填序号“①电铃”“②扬声器”“③电磁起重机”或“④动圈式话筒”)；
(6)若将此装置中灵敏电流计换成______，可进一步探究电动机的工作原理。
24.小明用如图甲所示的装置做“探究通过导体的电流跟电阻的关系”的实验。实验器材如下：电源(电压恒为6V)、电压表(0∼3V)、电流表(0∼0.6A)，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω定值电阻各一个，开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)图甲中有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线；
(2)将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑片发现，电压表有示数，电流表始终无示数，其原因可能是______ ；
(3)排除故障后，小明用5Ω的定值电阻做完实验，接着换成10Ω的电阻接入电路，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片向______ (选填“左”或“右”)端滑动从而达到控制定值电阻两端的______ 不变的目的。图乙是实验中电流I随电阻R变化的关系图象，由图象可知定值电阻两端的电压为______ V；
(4)由图乙可以得出结论：______ ；
(5)在交流评估环节，另一同学认为小明即便做了4次实验，总结得出的“电流与电阻的关系”依然不具有普遍性，他建议小明应______ ，使用上述几个电阻重复实验，这样才能实现真正意义上的多次实验，进而得出普遍规律。
25.在“测小灯泡电功率实验”中，电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为10Ω，提供的滑动变阻器的规格有R1“50Ω1A”和R2“10Ω1.5A”两种。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整(要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮)。
(2)实验中选用滑动变阻器的规格应该是______ (选填“R1”或“R2”)。
(3)正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表和电压表均有示数，接下来应进行的操作是______ 。
(4)故障排除后，为了测出小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为______ V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______ W。
(5)利用如图丙所示电路，测量另一个小灯泡的额定功率，该小灯泡正常工作时的电流为I1。请根据以下实验步骤写出小灯泡的额定功率表达式(已知电源电压U恒定不变)。
①只闭合开关S1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I1；
②只闭合开关S2，______ ，使电流表示数为I1；再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端，读出电流表的示数为I2；
③小灯泡的额定功率表达式：P额=______ (用字母U、I1、I2表示)。
六、计算题：本大题共2小题，共14分。
26.已知天然气的热值为3.8×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)。求：
(1)完全燃烧1.4×10−2m3天然气放出多少热量？
(2)若某天然气灶的效率为60%，则这些天然气可将质量为3.8kg，初温为30℃的水加热到多少摄氏度？(当地的大气压强为1标准大气压)
27.如图所示电路中，电源电压保持不变，小灯泡L的规格为“6V3W”，R0为阻值为10Ω的定值电阻。
(1)小灯泡L正常发光时的电流为多少？
(2)只闭合开关S1和S2，当变阻器接入电路的阻值为4Ω时，小灯泡L恰好正常发光，电源电压是多少？
(3)只闭合开关S1和S3，当滑动变阻器消耗的电功率为1.2W时，求电流表示数。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、实验室常用的导线每根的电阻约为0.02Ω，故A不符合实际；
B、一节新干电池的电压为1.5V，故B符合实际；
C、一盏日光灯的功率约为40W，根据P=UI得日光灯正常发光的电流为：
I=PU=40W220V≈0.2A，故C不符合实际；
D、家用电视机正常工作时的功率约为200W，不能到达1000W，故D不符合实际。
故选：B。
(1)实验室常用的导线每根的电阻约为0.02Ω；
(2)一节新干电池的电压为1.5V；
(3)估测出日光灯的功率，根据P=UI算出日光灯正常发光的电流；
(4)根据实际估测出电视机正常工作时的功率。
物理学中，对各种物理量的估算能力，是我们应该加强锻炼的重要能力之一，这种能力的提高，对我们的生活同样具有很大的现实意义。
2.【答案】B
【解析】解：A、雾霾不是分子，雾霾弥漫不是分子的运动，故A错误；
B、铅块很难被压扁，说明分子间有斥力，故B正确；
C、海绵里面有气孔，用手捏时海绵里的空气跑出来，所以海绵的体积变小了，不能说明分子间有间隙，故C错误；
D、“破镜难重圆”是因为分子间的距离太大，作用力变得非常微弱，故D错误。
故选：B。
分子动理论包括三方面的内容：物质是由大量分子或原子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子间存在着相互的引力和斥力，分子间存间隙。
本题考查学生对分子动理论内容的了解情况，需要结合具体生活实例进行分析，并掌握用物理语言解释物理现象的能力。
3.【答案】B
【解析】解：AD、摩擦起电现象是通过摩擦的方式使电荷(电子)发生了转移，而不是创造了电子也不是创造电荷，故AD错误；
B、通过摩擦的方法可以使物体带电，所以在干燥的头发上摩擦过的塑料梳子带上了电荷，故B正确；
C、带电体具有吸引轻小物体的性质，摩擦后梳子能吸起一些碎纸屑，故C错误。
故选：B。
(1)摩擦起电的实质是电荷(电子)的转移，不是创造电荷；
(2)通过摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电；
(3)带电体能够吸引轻小物体。
知道实验室中如何取得正电荷和负电荷，且明白验电器的制作原理是解决该题的关键。
4.【答案】A
【解析】解：
A、当只闭合S2时，电流从电源正极出发后依次经过两盏灯泡回到负极，则它们是串联在一起的．故A符合题意；
B、当只闭合S1时，电流无法从电源正极出发经过任何一盏灯泡回到负极，灯泡都不能发光．故B不符合题意；
C、同时闭合S1 和S2时，电流直接从电源正极出发回到负极，造成电源短路．故C不符合题意；
D、同时闭合S1 和S3时，电流从电源正极出发，分别经过两盏灯，两种灯泡并联．故D不符合题意．
故选A.
电路元件的连接有串联和并联两种方式：
(1)串联电路只有一条电流路径，流过一个元件的电流同时流过另一个元件，因此各元件相互影响；
(2)并联电路中有多条支路，所以各元件独立工作、互不影响．
解决此题的关键是理解串、并联电路的特点，会连接简单的串并联电路．
5.【答案】B
【解析】解：A、两开关串联，只有乘客坐下，系上安全带时指示灯才会发光，故A错误；
B、指示灯与S1串联后再与S2并联，乘客坐下时指示灯亮，系上安全带时，指示灯被短路熄灭，并且不会出现电源短路，故B正确；
C、指示灯与S1串联后再与S2并联，乘客坐下时指示灯亮，系上安全带时，指示灯被短路熄灭，但出现电源短路，故C错误；
D、两开关并联，无论乘客坐下，还是系上安全带，指示灯都会发光，故D错误。
故选：B。
由题意知，只有坐在座位上时，指示灯才亮，故S1可控制灯，当开关S2闭合时，灯又不亮了，说明指示灯被S2短路了。
本题结合生活实际考查电路的设计，逐一分析每个选项，找出符合题意的答案即可。
6.【答案】C
【解析】解：图中b表与电源串联在干路中，是测干路电流的，故b是电流表；
c与电路中的灯泡串联，测的是灯泡中的电流，故c是电流表；
a并联在灯泡两端，是测量电压的，故a是电压表；
故ABD错误，C正确．
故选C
(1)电流表的使用规则是：①串联在电路中；②电流由正接线柱流入、负接线柱流出；③所测电流不能超过电流表的量程；④绝对不允许将电流表直接连在电源的两极上；
(2)电压表的使用规则是：①并联在电路中；②正接线柱靠近电源的正极，负接线柱靠近电源的负极；③所测电压不能超过电压表的量程．
对于电压表或电流表的使用规则，要区分好使用时的异同点．
7.【答案】A
【解析】解：由电路图可知，两灯泡串联，电压表V1测灯泡L1两端的电压，电压表V2测电源的电压，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且一节干电池的电压为1.5V，
所以，电压表V2的示数即电源的电压：
U=3×1.5V=4.5V，故BCD错误；
则灯L2两端的电压：
U2=U−U1=4.5V−2.5V=2V，故A正确。
故选：A。
由电路图可知，两灯泡串联，电压表V1测灯泡L1两端的电压，电压表V2测电源的电压，根据串联电路的电压特点和一节干电池的电压为1.5V求出电源的电压，然后根据串联电路的电压特点求出灯L2两端的电压。
本题考查了串联电路的电压特点的应用，要注意一节干电池的电压为1.5V。
8.【答案】D
【解析】解：AB.由P=U2R可得两灯电阻：
R1=U12P1=(6V)26W=6Ω，R2=U22P2=(12V)212W=12Ω，
因为两灯并联，所以两灯电压相等，灯L1、L2实际电压之比为1：1，
两灯都能发光，R1P2，即L1比L2亮，故AB错误；
C.并联电路各支路之间互不影响，若其中一只灯泡断路，另一只灯泡不受影响，继续发光，故C错误；
D.两灯额定电压分别为6V和12V，且并联电路各支路电压都与电源电压相等，
所以要使一个灯正常发光，另一个灯亮度较暗，电源应取6V，即L1正常发光，通过L1的电流为：I1=UR1=6V6Ω=1A，
通过灯泡L2的电流为：I2=UR2=6V12Ω=0.5A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以I总=I1+I2=1A+0.5A=1.5A，故D正确；
故选：D。
(1)由P=U2R可得两灯电阻，根据并联电路特点和P=U2R分析两灯功率，从而比较亮度；
(2)并联电路各支路之间互不影响；
(3)两灯并联，电源电压应选两个额定电压较小的，根据并联电路特点和欧姆定律计算干路电流。
本题考查了并联电路特点、欧姆定律和电功率公式的应用，综合性强。
9.【答案】D
【解析】解：A.电流通过导体产生的热量不能直接显示出来，容器中空气会由于热胀冷缩而使U形管液面出现高度差，所以该实验装置U形管液面高度变化是气体热胀冷缩的缘故，不是液体热胀冷缩，故A错误；
BC.由题图可知，R2和R3并联，R1在干路上，由并联电路中干路电流等于各支路的电流之和可知，通过R1的电流大于通过R2的电流，又因为两容器中电阻丝的阻值相等，通电时间相同，所以该实验是为了探究电流产生的热量与电流的关系；左侧容器中通过电阻的电流大于右侧容器中通过电阻的电流，已知R1=R2，通电时间相同，由Q=I2Rt可知，左侧U形管中液面的高度差更大，故BC错误；
D.若将右侧的两个电阻并联都放入容器中，把右侧的电阻看作一个整体，由并联电路的电阻关系可知，其电阻为R右=11R2+1R3=1110Ω+110Ω=5Ω，此时左侧电阻和右侧电阻是串联的，则电流和通电时间都是相同的，可以探究电流产生的热量与电阻的关系，故D正确。
故选：D。
(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；
(2)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，实验中采用的是控制变量法：探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟通电时间关系时，控制电流和电阻不变；探究电流产生的热量跟电流大小关系时，控制电阻和通电时间不变。
此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键。
10.【答案】A
【解析】解：A、家用电器使用时金属外壳要接地，当用电器的外壳和火线间的绝缘破损，使外壳带电，电流就会流入大地，不会对人体造成伤害，故A符合安全用电规范；
B、当电路电流过大时，保险丝容易熔断而保护电路，如果用铁丝或铜丝代替保险丝后，就起不到保护作用了，故B不符合安全用电规范；
C、生活用水是导体，湿抹布容易导电，用湿抹布擦拭工作的电灯容易发生触电事故，故C不符合安全用电规范；
D、电器着火，为防止触电，首先应切断电源，再拿灭火器灭火，故D不符合安全用电规范。
故选：A。
(1)对于金属外壳的家用电器，金属外壳一定接地，防止外壳漏电，发生触电事故；
(2)家庭电路要安装符合安全要求的保险丝，不能用铁丝或铜丝代替保险丝；
(3)生活用水是导体；
(4)电器着火，首先应切断电源。
本题考查安全用电的常识，解决此类题目要结合安全用电的知识进行分析解答。为防止因电带来的伤害，不能违反。
11.【答案】A
【解析】解：A、报警器中的控制电路的电源的正负极对调后会影响电磁铁的极性，不会影响自动报警器工作，故A正确；
B、适当增大电源电压可增大电磁铁的磁性，但却无法提高报警的温度，故B错误；
C、蒸馏水不是导体，控制电路中的水银不可以换成蒸馏水，否则电路为断路，故C错误；
D、铜不能被磁体吸引，不能做电磁继电器工作电路中的衔铁，故D错误。
故选：A。
(3)控制电路的电源的正负极对调不影响自动报警器工作情况；
(2)图中电路的是一个电磁继电器，主要是利用电磁铁来工作的。其实质是一个开关。分析清楚电路的结构可对其工作情况做出判断；
(3)蒸馏水不是导体；
(4)铜不能被磁体吸引，不能做电磁继电器工作电路中的衔铁。
本题主要考查了对电磁继电器结构的了解，重点要知道其对温度的控制是如何实现的。
12.【答案】D
【解析】解：A.水力、风力利用的是水能、风能，属于可再生能源，火力发电利用的主要是煤炭，是化石能源，属于不可再生资源，故A不符合题意；
B.光导纤维是利用光的全反射原理传递信息的，制造光导纤维的材料不是半导体，故B不符合题意；
C.超导材料电阻为零，电流流过导体时，导体不发热，所以超导体不能用来制作发热体，超导体可以利用到输电线上，从而减小电能的损耗，故C不符合题意；
D.广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的，wifi无线信号是通过电磁波来传递信息的，故D符合题意。
故选：D。
(1)使用之后可以在短时间内从自然界中再次产生的能源是可再生能源，使用之后在短时间内无法在自然界中再次产生的能源是不可再生能源；
水力、风力、利用的是水能、风能，火力发电利用的是化石能源；
(2)光导纤维是利用光的全反射原理传递信息的；
(3)超导材料电阻为零；
(4)电磁波能传递信息。
本题考查能源的分类、超导体和半导体的应用、电磁波的应用等知识，是一道基础题。
13.【答案】BCD
【解析】解：A.热量是热传递过程中传递能量的多少，不能说含有或者具有热量，故A错误；
B.用高温开水才能很快泡出茶香、茶色，这是因为温度越高，分子的无规则运动越剧烈，扩散越快，故B正确；
C.喝茶时身体变暖，是热传递改变内能，故C正确；
D.水蒸气将壶盖顶起，对壶盖做功，能量转化是内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程相同，故D正确。
故选：BCD。
物体本身没有热量．不能说某个物体具有多少热量，更不能比较两个物体热量的大小。
温度越高，分子的无规则运动越剧烈，扩散越快。
改变内能的方式有做功和热传递。
热机工作过程中能量的转化：①压缩冲程：机械能→内能；②做功冲程：内能→机械能。
本题是关于内燃机、内能的改变、分子热运动等，属于基础知识。
14.【答案】BD
【解析】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电压表V1、V2均测电源两端的电压，电流表A1、A3测滑动变阻器支路的电流，电流表A2测灯泡支路的电流。
A、因电源电压恒定不变，所以，滑片移动时，电压表V1、V2的示数均不变，故A错误；
B、因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，电流表A2的示数不变，灯泡的亮度始终保持不变，故B正确；
CD、将滑动变阻器的滑片P由a点移动到b点的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，由I=UR可知，通过滑动变阻器的电流变大，即电流表A1、A3的示数变大，则电流表A1的示数与电流表A2的示数不会始终相等、电压表V1的示数与电流表A3的示数比值变小，故C错误，D正确。
故选：BD。
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电压表V1、V2均测电源两端的电压，电流表A1、A3测滑动变阻器支路的电流，电流表A2测灯泡支路的电流，根据电源的电压不变判断电压表V1、V2的示数变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响判断通过灯泡的电流的变化，进一步判断出灯泡亮度的变化，根据滑片的移动可知滑动变阻器接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过变阻器电流的变化，然后判断出电流表A1的示数与电流表A2的示数关系、电压表V1的示数与电流表A3的示数比值变化。
本题考查了电路的动态分析，涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
15.【答案】AC
【解析】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
(1)由图乙可知，滑片在中点c时电压表的示数Uc=3V，滑片在最右端b时电压表的示数Ub=4V，
由I=UR可得，滑片在最右端b时与中点c时的电流表示数之比：Ic：Ib=3V12R2：4VR2=3：2，
IcIb=UR1+12R2UR1+R2=R1+R2R1+12R2=32
即R2=2R1-------①
由ΔP1=Ic2R1−Ib2R1可得：
0.5W=(3V12R2)2R1−(4VR2)2R1，
即R22=40R1------②
联立①②可得，R1=10Ω，R2=20Ω，故B错误；
(2)当滑片在最右端b时，此时电路中的电流为：
Ib=UbR2=4V20Ω=0.2A，
则电源电压为：
U=Ib(R1+R2)=0.2A×(10Ω+20Ω)=6V，故A正确；
(3)当滑片在最右端b时，此时电路的功率最小，最小功率为：
Pmin=UIb=6V×0.2A=1.2W，故C正确；
(4)滑片P在中点c时，Rc=12R2=12×20Ω=10Ω，
则滑片P在中点c时变阻器的电功率为：
Pc=Uc2Rc=(3V)210Ω=0.9W，故D错误；
故选：AC。
由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
(1)由图乙可知，滑片在中点c时与最右端b时R2两端的电压，根据欧姆定律求出Ic、Ib的电流之比，根据欧姆定律和串联电路电阻规律可表示出Ic、Ib之比联立等式可求出R1与R2之间的关系式，根据ΔP1=Ic2R1−Ib2R1表示出R1、R2的关系式，联立关系式求出R1、R2的阻值；
(2)当滑片在最右端b时，根据欧姆定律求出电路中的电流，利用串联电路电压规律结合欧姆定律求出电源电压；
(3)当滑片在最右端b时，电路的功率最小，根据P=UI求出最小功率；
(4)根据滑片P在中点c时的电压和电阻利用P=UI=U2R求出滑片P在中点c时变阻器的电功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确的得出各量之间的关系是关键。
16.【答案】引力 扩散
【解析】解：制作好的水球能保持一定的体积是因为分子之间存在引力；
王亚平老师向水球中加入一些蓝色颜料使整个水球变成蓝色，属于扩散现象，说明分子永不停息地做无规则热运动。
故答案为：引力；扩散。
一切物质都是由分子组成的，分子永不停息地做无规则热运动，分之间同时存在相互作用的引力和斥力。
本题考查了分子动理论的应用，属于基础题目。
17.【答案】异 磁力 北
【解析】解：线体和充电头吸附的原理是异名磁极相互吸引；
指南针的工作原理也是因为异名磁极相互吸引，当指针静止时受磁力作用，由于地磁南极在地理北极附近，故当指针静止时受地磁场作用N极指向地理的北极。
故答案为：异；磁力；北。
同名磁极互相排斥，异名磁极相互吸引；
地磁南极在地理北极附近，据此分析指南针静止时受地磁场作用N极应指向地磁南极，即地理的北极。
本题考查了磁极间的相互作用和指南针的原理，属于基础题。
18.【答案】×106
【解析】解：
(1)只接1000W的空调和200W的电视各一台，半小时消耗的电能分别为：
W1=P1t=1kW×0.5h=0.5kW⋅h，
W2=P2t=0.2kW×0.5h=0.1kW⋅h，
则半小时消耗的总电能：W=W1+W2=0.5kW⋅h+0.1kW⋅h=0.6kW⋅h，
3000r/kW⋅h表示的是电路中每消耗1kW⋅h的电能，转盘转过3000转，
则半小时后转盘转过的转数：
n=3000r/kW⋅h×0.6kW⋅h=1800r。
由图知原来电能表的示数为545.3kW⋅h，半小时后电能表的示数将变为545.3kW⋅h+0.6kW⋅h=545.9kW⋅h；
(2)她家电能表允许接入用电器的最大总功率：
P最大=UI最大=220V×20A=4400W；
她家电能表允许用电器在10min内最多消耗的电能：
W′=P最大t′=4400W×10×60s=2.64×106J。
故答案为：1800；545.9；2.64×106。
(1)先利用W=Pt求用电器消耗的总电能，3000r/(kW⋅h)表示的是电路中每消耗1kW⋅h的电能，转盘转过3000圈，据此求出转盘转数。再加上原来电能表的示数即为此时电能表的示数；
(2)由P=UI可求得允许接入电路连续工作的用电器的最大总功率；然后利用W=Pt可求得她家电能表允许用电器在10min内最多消耗的电能。
本题考查了电能和电功率的计算，关键是电能表相关参数含义的了理解与掌握。
19.【答案】热 焦耳 小
【解析】解：电饭煲工作时把电能转化为内能，所以电饭煲是利用电路的热效应工作的；
根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在电流和通电时间一定时，电阻越大，电流产生的热量越多，所以一定时间内为避免导线发热过多，应让导线的电阻尽量小一些的缘故。
故答案为：热；焦耳；小。
(1)电流通过导体时，把电能转化为内能的现象叫做电流的热效应；
(2)根据焦耳定律Q=I2Rt分析解答。
本题考查电路的热效应和焦耳定律的应用，是一道基础题。
20.【答案】裂变 内 机械
【解析】解：目前人类能通过控制中子的数目及运动速度来控制核裂变的反应速度，而核聚变还无法控制；由题意可知，核反应是将核能转化为内能，再利用高温水蒸气做功，转化为机械能。
故答案为：裂变；内；机械。
核电站的工作原理：核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的；根据核动力的原理“反应堆通过核反应，产生大量的热量，用来给水蒸气加热，高温水蒸气推动轮机转动”得出能量转化的过程。
本题以核动力航母为内容，主要考查了核能是如何转化为机械能的基本原理。
21.【答案】解：灯泡的接法：火线先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的上端，这样在断开开关时能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故，如图所示：
【解析】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上端。
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。
22.【答案】解：磁体外部的磁感线是从N极出来回到S极的，则图中螺线管的上端为N极，其下端为S极，根据安培定则可知，电流从螺线管的下端流入、上端流出，故A处导线上的电流方向是向左的，如图：
【解析】磁体外部的磁感线是从N极出来回到S极的，据此判定通电螺线管的极性；根据螺线管的极性利用安培定则判定电流的方向。
本题考查了磁体外部的磁感线方向、安培定则的应用，属于常考题。
23.【答案】铝 由 会 磁场方向 ④ 电源
【解析】解：(1)研究电磁感应时，要让闭合回路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，因为塑料的绝缘体，所以AB棒的材料可能是铝。
(2)使导体AB从图示位置向上运动，此时导体有做切割磁感线运动，所以电路中有感应电流。
(3)如图乙所示，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，以磁体为参照物，线圈相对于磁体向右运动，由于线圈有切割磁感线，所以闭合回路中有产生感应电流，电流表指针会偏转。
(4)保持磁场方向不变，只改变导体切割磁感线方向，产生的感应电流的方向也改变；保持导体切割磁感线方向不变，只改变磁场方向，产生的感应电流的方向也改变，所以通过实验我们发现：感应电流方向不仅与导体运动方向有关，还有与磁场方向有关。
(5)①电铃和③电磁起重机都是利用电磁铁工作的，原理是通电导体周围存在磁场；
③扬声器的原理是通电导体在磁场中受到力的作用；
④动圈式话筒是利用膜片振动带动线圈做切割磁感线运动，产生感应电流，原理是电磁感应原理；
所以利用电磁感应原理工作的装置有④。
(6)电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，电路中需要电源，所以若将此装置中灵敏电流计换成电源，可进一步探究电动机的工作原理。
故答案为：(1)铝；(2)有；(3)会；(4)磁场方向；(5)④；(6)电源。
(1)根据感应电流的产生条件可知，在该实验中AB棒的材料必须为导体；
(2)根据是否能切割磁感线判断；
(3)根据运动的相对性分析；
(4)感应电流方向与导体运动方向和磁场方向有关；
(5)根据装置的工作原理分析；
(6)电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
本题考查了探究电磁感应现象的实验，在解答这类题时，要注意实验结果成立的前提等。
24.【答案】定值电阻断路 右 电压 2 在电压一定时，电流和电阻成反比 换用不同规格的电源
【解析】解：(1)实验中电流表应串联在电路中，电压表应并联在定值电阻两端，故定值电阻和滑动变阻器相连的导线错误，可将该导线应接在电阻和电流表的负接线柱上，如图。
(2)将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑片发现，电压表有示数，则电压表与电源接通，电流表始终无示数，则电路可能断路，其原因可能是定值电阻断路。
(3)用5Ω的定值电阻做完实验，接着换成10Ω的电阻接入电路，根据串联分压特点可知定值电阻两端的电压变大，实验中应控制定值电阻两端的电压不变，故可让滑动变阻器两端的电压变大，根据串联分压特点可知应让滑动变阻器接入电路的阻值变大，应该将滑动变阻器的滑片向右端滑动从而达到控制定值电阻两端的电压不变的目的。
图乙是实验中电流I随电阻R变化的关系图像，由图像可知定值电阻两端的电压为U=IR=0.4A×5ΩV=；
(4)由图像可知定值电阻两端的电压为U=IR=0.4A×5ΩV=；得出结论：在电压一定时，电流和电阻成反比；
(5)在交流评估环节，另一同学认为小明即便做了4次实验，总结得出的“电流与电阻的关系”依然不具有普遍性，他建议小明应换用不同规格的电源，使用上述几个电阻重复实验，这样才能实现真正意义上的多次实验，进而得出普遍规律。
故答案为：(1)如图；(2)定值电阻断路；(3)右；电压；2；(4)在电压一定时，电流和电阻成反比；(5)换用不同规格的电源。
(1)实验中电流表应串联在电路中，电压表应并联在定值电阻两端，据此分析。
(2)将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑片发现，电压表有示数，则电压表与电源接通，电流表始终无示数，则电路可能断路。
(3)用5Ω的定值电阻做完实验，接着换成10Ω的电阻接入电路，根据串联分压特点可知定值电阻两端的电压变大，实验中应控制定值电阻两端的电压不变，故可让滑动变阻器两端的电压变大，根据串联分压特点可知应让滑动变阻器接入电路的阻值的变化情况，进而确定滑片的移动方向；
图乙是实验中电流I随电阻R变化的关系图像，由图像可知定值电阻两端的电压。
(4)由图像可知定值电阻两端的电压为U=IR=0.4A×5ΩV=；得出结论。
(5)可换用不同规格的电源，多次实验。
本题为“探究导体的电流跟电阻的关系”的实验，考查电路连接、故障分析、控制变量法、器材选择、实验结论等知识。
25.【答案】R1 移动滑动变阻器的滑片 保持滑动变阻器R2的滑片位置不变 I12I2U
【解析】解：(1)滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮，则电路中的电流变大，电源电压不变，根据R=UI可知电路的总电阻变小，故滑动变阻器接入电路的阻值变小，可将滑动变阻器的右下接线柱和开关的右接线柱相连，如图所示：
(2)由欧姆定律可知灯的额定电流约为：I=ULRL=2.5V10Ω=0.25A，
根据串联电路的规律和欧姆定律，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑=U滑I=U−ULI=6V−Ω，该实验应选择“50Ω1A”规格的滑动变阻器，故选R1；
(3)：(1)正确连接电路后，闭合开关，电流表、电压表均有示数，则电路为通路，发现小灯不亮，说明电路的电流过小，故接下来他应该进行的操作是移动滑动变阻器的滑片；
(4)故障排除后，为了测出小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数2.5V；
此时电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，根据P=UI可知小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
(5)分析实验的原理可以得出其具体的步骤为：
①只闭合开关S1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I1(此时灯泡正常发光)
②只闭合开关S2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调节滑动变阻器R1的滑片使电流表示数为I1；
再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端，读出电流表的示数为I2；
③则小灯泡的电阻与变阻器R1此时的电阻相同，由欧姆定律：
RL=UI2，
小灯泡的额定功率：
P额=I12RL=I12I2U。
故答案为：(1)如图；(2)R1；(3)移动滑动变阻器的滑片；(4)2.5；0.75；(5)②保持滑动变阻器R2的滑片位置不变；③I12I2U。
(1)滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮，则电路中的电流变大，电源电压不变，根据R=UI可知电路的总电阻变小，故滑动变阻器接入电路的阻值变小，可将滑动变阻器的右下接线柱和开关的右接线柱相连；
(2)由欧姆定律可估计灯的额定电流，根据串联电路的规律和欧姆定律，利用R滑=U滑I=U−ULI得出变阻器连入电路中的电阻，据此确定滑动变阻器的规格；
(3)(1)正确连接电路后，闭合开关，电流表、电压表均有示数，则电路为通路，发现小灯不亮，说明电路的电流过小，据此分析；
(4)故障排除后，为了测出小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于灯泡的额定电压；此时电流表选用小量程，分度值为0.02A，据此得出示数，根据P=UI可知小灯泡的额定功率；
(5)此实验的原理是利用等效替代法，测出灯泡的电阻，再通过电功率的变形公式P=I2R可计算小灯泡的额定功率。
本题为“测小灯泡电功率实验”，考查电路连接、器材选择、故障分析、电功率的计算、实验步骤等知识。
26.【答案】解：
(1)完全燃烧1.4×10−2m3天然气放出的热量：
Q放=Vq=1.4×10−2m3×3.8×107J/m3=5.32×105J；
(2)由η=Q吸Q放可得水吸收的热量：
Q吸=ηQ放=60%×5.32×105J=3.192×105J；
由Q吸=cmΔt可得，水升高的温度：
Δt=Q吸cm=3.192×105J4.2×103J/(kg⋅℃)×3.8kg=20℃，
则水的末温度为：t2=t1+Δt=30℃+20℃=50℃。
答：(1)完全燃烧1.4×10−2m3天然气放出5.32×105J的热量；
(2)这些天然气可将质量为3.8kg，初温为30℃的水加热到50℃。
【解析】(1)已知天然气的热值和体积，利用Q放=Vq求这些天然气完全燃烧放出的热量；
(2)已知天然气放出的热量和热效率，可求水吸收的热量；又知道水的比热容、质量，利用Q吸=cmΔt求水升高的温度；知道水的初温，可求末温。
本题考查了燃料完全燃烧放热公式、吸热公式、效率公式的应用，属于基础题目。
27.【答案】解：
(1)由P=UI得，额定电流I额=P额U额=3W6V=0.5A；
则小灯泡正常发光时的电流为：IL=I额=0.5A；
(2)闭合开关S1和S2时，小灯泡L和变阻器串联，
因小灯泡L恰好正常发光，小灯泡两端电压为UL=6V，此时电路中的电流为IL=0.5A，
由I=UR可得，此时滑动变阻器两端的电压：UR=ILR=0.5A×4Ω=2V，
所以电源电压：U总=UL+UR=6V+2V=8V；
(3)闭合开关S1和S3，定值电阻R0和变阻器串联，电流表测量电路中的电流，
设电流表示数为I，则由I=UR可得，定值电阻两端的电压：
U0=IR0，
根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可知，
滑动变阻器两端的电压：U滑=U−U0=U−IR0，
则滑动变阻器消耗的功率P滑=U滑I=(U−IR0)I=UI−I2R0=6V×I−I2×10Ω，
即：1.2W=6V×I−I2×10Ω，
解方程得I1=0.2A或I2=0.6A。
答：(1)小灯泡正常发光时的电流是0.5A；
(2)电源电压为8V；
(3)电流表的示数是0.2A或0.6A。
【解析】(1)已知灯泡额定电压和额定功率，利用公式P=UI求出额定电流，也就是正常发光时的电流；
(2)只闭合开关S1和S2，小灯泡与滑动变阻器串联，已知小灯泡正常发光，可以得到小灯泡两端电压；根据串联电路的特点和欧姆定律即可求出电源电压；
(3)只闭合开关S1和S3，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，根据串联电路的特点和欧姆定律得出滑动变阻器两端的电压，利用P=UI得出滑动变阻器消耗的功率的表达式，然后解之即可得出电流表示数。
此题是一道电学综合题，考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功率计算公式的应用，根据串联电路特点和电功率公式列出滑动变阻器消耗的功率的表达式，是解答三小题的关键，有一定难度。
1.根据生活经验，你认为下列数据符合实际情况的是( )
A. 实验室常用的导线每根的电阻约为20Ω
B. 一节新干电池的电压为1.5V
C. 教室里一盏日光灯正常发光的电流约为10A
D. 家用电视机正常工作时的功率约为1000W
2.关于分子动理论，下列说法正确的是( )
A. “某地冬季雾霾弥漫”，这是分子的运动B. “铅块很难被压扁”表明分子间存在斥力
C. “海绵容易被压扁”说明分子间存有间隙D. “破镜不能重圆”是因为分子间存在斥力
3.干燥的塑料梳子梳过干燥的头发后，能吸引纸屑，如图所示。下列说法正确的是( )
A. 梳子梳头发的过程中创造了电荷
B. 梳过头发的梳子带了电荷
C. 梳子与纸屑因带异种电荷而相互吸引
D. 梳子与头发发生了原子的转移
4.如图所示的电路，要使灯泡 L1 和 L2 组成串联电路，应该( )
A. 只闭合 S2B. 只闭合 S1
C. 同时闭合 S1 和 S2D. 同时闭合 S1 和 S3
5.如图所示，为保证驾驶员的安全，轿车上设有安全带提示系统。当驾驶员坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合、S2断开，指示灯L亮起；当驾驶员系上安全带时，开关S2闭合，指示灯L熄灭。在如图所示的各电路中，符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示，对于a，b，c表示的电表的说法正确的是( )
A. a，b是电压表，c是电流表B. a，b是电流表，c是电压表
C. a是电压表，b，c是电流表D. a是电流表，b，c是电压表
7.如图所示的电路中，已知电池组由3节干电池串联组成，合上开关，电压表V1的示数是2.5V.则V2的示数和灯L2两端的电压分别是( )
A. 4.5V，2VB. 3V，6VC. 2V，4.5VD. 2.5V，3.5V
8.L1标有“6V 6W”字样，L2标有“12V 12W”字样，将L1、L2并联在电源两端，闭合开关S，两灯都能发光，若不考虑温度对灯丝阻值的影响，则( )
A. 灯L2比L1亮
B. 灯L1、L2实际电压之比为1：2
C. 若其中一只灯泡断路，那么另一只灯泡一定会熄灭
D. 为保护电路安全，干路中的最大电流为1.5A
9.如图是“探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关”的实验装置。R1、R2、R3的阻值均为10Ω，两个容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是( )
A. 该实验装置U形管液面高度变化是液体热胀冷缩的缘故
B. 通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的小
C. 图中实验是为了探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
D. 若将图中R3也放入右侧密闭容器里，可探究电流产生的热量与电阻的关系
10.近年来触电事件频繁发生。下列措施符合安全用电规范的是( )
A. 用电器的金属外壳接地B. 使用铜丝、铁丝代替保险丝
C. 用湿抹布擦拭工作的电灯D. 发现用电器失火，立即拿灭火器灭火
11.小徐为栽种蔬菜的大棚设计了温度自动报警器，电路如图所示。下列对此设计的认识合理的是( )
A. 改变控制电路的电源正负极，不影响报警器工作
B. 若要提高报警温度，可以增大控制电路的电源电压
C. 控制电路中的水银可以换成蒸馏水
D. 工作电路中的衔铁可以用铜代替
12.下列说法中，正确的是( )
A. 水力、火力发电是不可再生能源的利用B. 半导体制成的光导纤维可用于信息传递
C. 超导体是很好的输电线和发热材料D. wiFi信号是通过电磁波来传递信息的
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
13.茶文化在中国已经有几千年的历史，在寒冷的冬季，人们回到家中，泡上一壶茶，闻着浓浓的茶香，品一杯热茶，浑身上下暖暖的感觉。在品茶过程中涉及到的物理知识，下列说法正确的是( )
A. 茶水是热的，说明茶水含有的热量多
B. 开水能很快泡出茶香，是因为温度越高，分子热运动越剧烈
C. 喝茶时身体感觉变暖了，是通过热传递的方式改变了内能
D. 烧水时水蒸气将壶盖顶起的能量转化与汽油机做功冲程相同
14.如图所示的电路中，电源电压恒定不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由a点移动到b点的过程中，下列说法正确的是( )
A. 电压表V2的示数将变小
B. 灯泡的亮度始终保持不变
C. 电流表A1的示数与电流表A2的示数始终相等
D. 电压表V1的示数与电流表A3的示数比值将变小
15.如图甲电路中，电源电压恒定不变，R1为定值电阻。a、b为滑动变阻器R2的两个端点，c为中点。滑片P从中点c滑到最右端b的过程中，R1的功率变化了5W，电压表的示数U随R2变化的图像如图乙。则( )
A. 电源电压是6VB. R2的阻值是10Ω
C. 电路的最小功率是1.2WD. 滑片P在中点c时变阻器的电功率是0.4W
三、填空题：本大题共5小题，共14分。
16.12月9日，“天宫课堂”第一课正式开讲。授课时，“太空教师”王亚平先制作了一个水球。制作好的水球能保持一定的体积是因为分子之间存在______ 。后来王亚平老师向水球中加入一些蓝色颜料使整个水球变成蓝色，如图所示，这是一种______ 现象。
17.如图所示，这是一款新型的磁吸式数据线，线体和充电头吸附的原理是______ (选填“同”或“异”)名磁极相互吸引；指南针的工作原理与此相同，当指针静止时受______ 作用，其N极指向地理的______ (选填“南”或“北”)极附近。
18.小华观察到家中电能表的示数如图所示，现只接1000W的空调和200W的电视各一台，半小时后电能表铝盘转过______ 转，电能表的示数将变为______ kW⋅h，她家的电能表允许用电器在10min内最多消耗______ J的电能。(注：电能表当前的示数为0545.3kW⋅h)
19.如图所示的电饭煲主要是利用电流的______ 效应工作的。合格的电饭煲其电源线线芯一般都比较粗，这是由于电饭煲的功率比较大，工作时通过电源线的电流也较大，根据______ 定律可知，一定时间内为避免导线发热过多，应让导线的电阻尽量______ 一些的缘故。
20.目前，我国核电站只能利用原子核的______释放的核能来发电(填“聚变”或“裂变”)。核动力航母是我国目前需要攻克的技术难题，其动力原理是反应堆通过核反应，产生大量的热量，用来给水蒸气加热，高温水蒸气推动轮机转动，从而推动庞大的航母前进。核反应是将核能转化为______能，再利用高温水蒸气做功，转化为______能。
四、作图题：本大题共2小题，共4分。
21.请用笔画线表示导线，将电灯和开关接入家庭电路中。
22.如图所示，请根据通电螺线管的磁场线方向在括号中标出螺线管上端的极性，用箭头在A处导线上标出电流方向。
五、实验探究题：本大题共3小题，共20分。
23.某同学用如图所示的装置研究电磁感应。
(1)实验中，AB棒的材料可能是______(选填“塑料”或“铝”)；
(2)如图甲所示，保持蹄形磁体竖直放置，使导体AB从图示位置向上运动，电路中______(选填“无”或“有”)感应电流；
(3)如图乙所示，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，电流表指针______(选填“不会”或“会”)偏转；
(4)通过实验我们发现：感应电流方向不仅与导体运动方向有关，还有与______有关；
(5)利用电磁感应原理工作的装置有______(填序号“①电铃”“②扬声器”“③电磁起重机”或“④动圈式话筒”)；
(6)若将此装置中灵敏电流计换成______，可进一步探究电动机的工作原理。
24.小明用如图甲所示的装置做“探究通过导体的电流跟电阻的关系”的实验。实验器材如下：电源(电压恒为6V)、电压表(0∼3V)、电流表(0∼0.6A)，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω定值电阻各一个，开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)图甲中有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线；
(2)将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑片发现，电压表有示数，电流表始终无示数，其原因可能是______ ；
(3)排除故障后，小明用5Ω的定值电阻做完实验，接着换成10Ω的电阻接入电路，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片向______ (选填“左”或“右”)端滑动从而达到控制定值电阻两端的______ 不变的目的。图乙是实验中电流I随电阻R变化的关系图象，由图象可知定值电阻两端的电压为______ V；
(4)由图乙可以得出结论：______ ；
(5)在交流评估环节，另一同学认为小明即便做了4次实验，总结得出的“电流与电阻的关系”依然不具有普遍性，他建议小明应______ ，使用上述几个电阻重复实验，这样才能实现真正意义上的多次实验，进而得出普遍规律。
25.在“测小灯泡电功率实验”中，电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为10Ω，提供的滑动变阻器的规格有R1“50Ω1A”和R2“10Ω1.5A”两种。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整(要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮)。
(2)实验中选用滑动变阻器的规格应该是______ (选填“R1”或“R2”)。
(3)正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表和电压表均有示数，接下来应进行的操作是______ 。
(4)故障排除后，为了测出小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为______ V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______ W。
(5)利用如图丙所示电路，测量另一个小灯泡的额定功率，该小灯泡正常工作时的电流为I1。请根据以下实验步骤写出小灯泡的额定功率表达式(已知电源电压U恒定不变)。
①只闭合开关S1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I1；
②只闭合开关S2，______ ，使电流表示数为I1；再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端，读出电流表的示数为I2；
③小灯泡的额定功率表达式：P额=______ (用字母U、I1、I2表示)。
六、计算题：本大题共2小题，共14分。
26.已知天然气的热值为3.8×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)。求：
(1)完全燃烧1.4×10−2m3天然气放出多少热量？
(2)若某天然气灶的效率为60%，则这些天然气可将质量为3.8kg，初温为30℃的水加热到多少摄氏度？(当地的大气压强为1标准大气压)
27.如图所示电路中，电源电压保持不变，小灯泡L的规格为“6V3W”，R0为阻值为10Ω的定值电阻。
(1)小灯泡L正常发光时的电流为多少？
(2)只闭合开关S1和S2，当变阻器接入电路的阻值为4Ω时，小灯泡L恰好正常发光，电源电压是多少？
(3)只闭合开关S1和S3，当滑动变阻器消耗的电功率为1.2W时，求电流表示数。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、实验室常用的导线每根的电阻约为0.02Ω，故A不符合实际；
B、一节新干电池的电压为1.5V，故B符合实际；
C、一盏日光灯的功率约为40W，根据P=UI得日光灯正常发光的电流为：
I=PU=40W220V≈0.2A，故C不符合实际；
D、家用电视机正常工作时的功率约为200W，不能到达1000W，故D不符合实际。
故选：B。
(1)实验室常用的导线每根的电阻约为0.02Ω；
(2)一节新干电池的电压为1.5V；
(3)估测出日光灯的功率，根据P=UI算出日光灯正常发光的电流；
(4)根据实际估测出电视机正常工作时的功率。
物理学中，对各种物理量的估算能力，是我们应该加强锻炼的重要能力之一，这种能力的提高，对我们的生活同样具有很大的现实意义。
2.【答案】B
【解析】解：A、雾霾不是分子，雾霾弥漫不是分子的运动，故A错误；
B、铅块很难被压扁，说明分子间有斥力，故B正确；
C、海绵里面有气孔，用手捏时海绵里的空气跑出来，所以海绵的体积变小了，不能说明分子间有间隙，故C错误；
D、“破镜难重圆”是因为分子间的距离太大，作用力变得非常微弱，故D错误。
故选：B。
分子动理论包括三方面的内容：物质是由大量分子或原子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子间存在着相互的引力和斥力，分子间存间隙。
本题考查学生对分子动理论内容的了解情况，需要结合具体生活实例进行分析，并掌握用物理语言解释物理现象的能力。
3.【答案】B
【解析】解：AD、摩擦起电现象是通过摩擦的方式使电荷(电子)发生了转移，而不是创造了电子也不是创造电荷，故AD错误；
B、通过摩擦的方法可以使物体带电，所以在干燥的头发上摩擦过的塑料梳子带上了电荷，故B正确；
C、带电体具有吸引轻小物体的性质，摩擦后梳子能吸起一些碎纸屑，故C错误。
故选：B。
(1)摩擦起电的实质是电荷(电子)的转移，不是创造电荷；
(2)通过摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电；
(3)带电体能够吸引轻小物体。
知道实验室中如何取得正电荷和负电荷，且明白验电器的制作原理是解决该题的关键。
4.【答案】A
【解析】解：
A、当只闭合S2时，电流从电源正极出发后依次经过两盏灯泡回到负极，则它们是串联在一起的．故A符合题意；
B、当只闭合S1时，电流无法从电源正极出发经过任何一盏灯泡回到负极，灯泡都不能发光．故B不符合题意；
C、同时闭合S1 和S2时，电流直接从电源正极出发回到负极，造成电源短路．故C不符合题意；
D、同时闭合S1 和S3时，电流从电源正极出发，分别经过两盏灯，两种灯泡并联．故D不符合题意．
故选A.
电路元件的连接有串联和并联两种方式：
(1)串联电路只有一条电流路径，流过一个元件的电流同时流过另一个元件，因此各元件相互影响；
(2)并联电路中有多条支路，所以各元件独立工作、互不影响．
解决此题的关键是理解串、并联电路的特点，会连接简单的串并联电路．
5.【答案】B
【解析】解：A、两开关串联，只有乘客坐下，系上安全带时指示灯才会发光，故A错误；
B、指示灯与S1串联后再与S2并联，乘客坐下时指示灯亮，系上安全带时，指示灯被短路熄灭，并且不会出现电源短路，故B正确；
C、指示灯与S1串联后再与S2并联，乘客坐下时指示灯亮，系上安全带时，指示灯被短路熄灭，但出现电源短路，故C错误；
D、两开关并联，无论乘客坐下，还是系上安全带，指示灯都会发光，故D错误。
故选：B。
由题意知，只有坐在座位上时，指示灯才亮，故S1可控制灯，当开关S2闭合时，灯又不亮了，说明指示灯被S2短路了。
本题结合生活实际考查电路的设计，逐一分析每个选项，找出符合题意的答案即可。
6.【答案】C
【解析】解：图中b表与电源串联在干路中，是测干路电流的，故b是电流表；
c与电路中的灯泡串联，测的是灯泡中的电流，故c是电流表；
a并联在灯泡两端，是测量电压的，故a是电压表；
故ABD错误，C正确．
故选C
(1)电流表的使用规则是：①串联在电路中；②电流由正接线柱流入、负接线柱流出；③所测电流不能超过电流表的量程；④绝对不允许将电流表直接连在电源的两极上；
(2)电压表的使用规则是：①并联在电路中；②正接线柱靠近电源的正极，负接线柱靠近电源的负极；③所测电压不能超过电压表的量程．
对于电压表或电流表的使用规则，要区分好使用时的异同点．
7.【答案】A
【解析】解：由电路图可知，两灯泡串联，电压表V1测灯泡L1两端的电压，电压表V2测电源的电压，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且一节干电池的电压为1.5V，
所以，电压表V2的示数即电源的电压：
U=3×1.5V=4.5V，故BCD错误；
则灯L2两端的电压：
U2=U−U1=4.5V−2.5V=2V，故A正确。
故选：A。
由电路图可知，两灯泡串联，电压表V1测灯泡L1两端的电压，电压表V2测电源的电压，根据串联电路的电压特点和一节干电池的电压为1.5V求出电源的电压，然后根据串联电路的电压特点求出灯L2两端的电压。
本题考查了串联电路的电压特点的应用，要注意一节干电池的电压为1.5V。
8.【答案】D
【解析】解：AB.由P=U2R可得两灯电阻：
R1=U12P1=(6V)26W=6Ω，R2=U22P2=(12V)212W=12Ω，
因为两灯并联，所以两灯电压相等，灯L1、L2实际电压之比为1：1，
两灯都能发光，R1
C.并联电路各支路之间互不影响，若其中一只灯泡断路，另一只灯泡不受影响，继续发光，故C错误；
D.两灯额定电压分别为6V和12V，且并联电路各支路电压都与电源电压相等，
所以要使一个灯正常发光，另一个灯亮度较暗，电源应取6V，即L1正常发光，通过L1的电流为：I1=UR1=6V6Ω=1A，
通过灯泡L2的电流为：I2=UR2=6V12Ω=0.5A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以I总=I1+I2=1A+0.5A=1.5A，故D正确；
故选：D。
(1)由P=U2R可得两灯电阻，根据并联电路特点和P=U2R分析两灯功率，从而比较亮度；
(2)并联电路各支路之间互不影响；
(3)两灯并联，电源电压应选两个额定电压较小的，根据并联电路特点和欧姆定律计算干路电流。
本题考查了并联电路特点、欧姆定律和电功率公式的应用，综合性强。
9.【答案】D
【解析】解：A.电流通过导体产生的热量不能直接显示出来，容器中空气会由于热胀冷缩而使U形管液面出现高度差，所以该实验装置U形管液面高度变化是气体热胀冷缩的缘故，不是液体热胀冷缩，故A错误；
BC.由题图可知，R2和R3并联，R1在干路上，由并联电路中干路电流等于各支路的电流之和可知，通过R1的电流大于通过R2的电流，又因为两容器中电阻丝的阻值相等，通电时间相同，所以该实验是为了探究电流产生的热量与电流的关系；左侧容器中通过电阻的电流大于右侧容器中通过电阻的电流，已知R1=R2，通电时间相同，由Q=I2Rt可知，左侧U形管中液面的高度差更大，故BC错误；
D.若将右侧的两个电阻并联都放入容器中，把右侧的电阻看作一个整体，由并联电路的电阻关系可知，其电阻为R右=11R2+1R3=1110Ω+110Ω=5Ω，此时左侧电阻和右侧电阻是串联的，则电流和通电时间都是相同的，可以探究电流产生的热量与电阻的关系，故D正确。
故选：D。
(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；
(2)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，实验中采用的是控制变量法：探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟通电时间关系时，控制电流和电阻不变；探究电流产生的热量跟电流大小关系时，控制电阻和通电时间不变。
此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键。
10.【答案】A
【解析】解：A、家用电器使用时金属外壳要接地，当用电器的外壳和火线间的绝缘破损，使外壳带电，电流就会流入大地，不会对人体造成伤害，故A符合安全用电规范；
B、当电路电流过大时，保险丝容易熔断而保护电路，如果用铁丝或铜丝代替保险丝后，就起不到保护作用了，故B不符合安全用电规范；
C、生活用水是导体，湿抹布容易导电，用湿抹布擦拭工作的电灯容易发生触电事故，故C不符合安全用电规范；
D、电器着火，为防止触电，首先应切断电源，再拿灭火器灭火，故D不符合安全用电规范。
故选：A。
(1)对于金属外壳的家用电器，金属外壳一定接地，防止外壳漏电，发生触电事故；
(2)家庭电路要安装符合安全要求的保险丝，不能用铁丝或铜丝代替保险丝；
(3)生活用水是导体；
(4)电器着火，首先应切断电源。
本题考查安全用电的常识，解决此类题目要结合安全用电的知识进行分析解答。为防止因电带来的伤害，不能违反。
11.【答案】A
【解析】解：A、报警器中的控制电路的电源的正负极对调后会影响电磁铁的极性，不会影响自动报警器工作，故A正确；
B、适当增大电源电压可增大电磁铁的磁性，但却无法提高报警的温度，故B错误；
C、蒸馏水不是导体，控制电路中的水银不可以换成蒸馏水，否则电路为断路，故C错误；
D、铜不能被磁体吸引，不能做电磁继电器工作电路中的衔铁，故D错误。
故选：A。
(3)控制电路的电源的正负极对调不影响自动报警器工作情况；
(2)图中电路的是一个电磁继电器，主要是利用电磁铁来工作的。其实质是一个开关。分析清楚电路的结构可对其工作情况做出判断；
(3)蒸馏水不是导体；
(4)铜不能被磁体吸引，不能做电磁继电器工作电路中的衔铁。
本题主要考查了对电磁继电器结构的了解，重点要知道其对温度的控制是如何实现的。
12.【答案】D
【解析】解：A.水力、风力利用的是水能、风能，属于可再生能源，火力发电利用的主要是煤炭，是化石能源，属于不可再生资源，故A不符合题意；
B.光导纤维是利用光的全反射原理传递信息的，制造光导纤维的材料不是半导体，故B不符合题意；
C.超导材料电阻为零，电流流过导体时，导体不发热，所以超导体不能用来制作发热体，超导体可以利用到输电线上，从而减小电能的损耗，故C不符合题意；
D.广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的，wifi无线信号是通过电磁波来传递信息的，故D符合题意。
故选：D。
(1)使用之后可以在短时间内从自然界中再次产生的能源是可再生能源，使用之后在短时间内无法在自然界中再次产生的能源是不可再生能源；
水力、风力、利用的是水能、风能，火力发电利用的是化石能源；
(2)光导纤维是利用光的全反射原理传递信息的；
(3)超导材料电阻为零；
(4)电磁波能传递信息。
本题考查能源的分类、超导体和半导体的应用、电磁波的应用等知识，是一道基础题。
13.【答案】BCD
【解析】解：A.热量是热传递过程中传递能量的多少，不能说含有或者具有热量，故A错误；
B.用高温开水才能很快泡出茶香、茶色，这是因为温度越高，分子的无规则运动越剧烈，扩散越快，故B正确；
C.喝茶时身体变暖，是热传递改变内能，故C正确；
D.水蒸气将壶盖顶起，对壶盖做功，能量转化是内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程相同，故D正确。
故选：BCD。
物体本身没有热量．不能说某个物体具有多少热量，更不能比较两个物体热量的大小。
温度越高，分子的无规则运动越剧烈，扩散越快。
改变内能的方式有做功和热传递。
热机工作过程中能量的转化：①压缩冲程：机械能→内能；②做功冲程：内能→机械能。
本题是关于内燃机、内能的改变、分子热运动等，属于基础知识。
14.【答案】BD
【解析】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电压表V1、V2均测电源两端的电压，电流表A1、A3测滑动变阻器支路的电流，电流表A2测灯泡支路的电流。
A、因电源电压恒定不变，所以，滑片移动时，电压表V1、V2的示数均不变，故A错误；
B、因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，电流表A2的示数不变，灯泡的亮度始终保持不变，故B正确；
CD、将滑动变阻器的滑片P由a点移动到b点的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，由I=UR可知，通过滑动变阻器的电流变大，即电流表A1、A3的示数变大，则电流表A1的示数与电流表A2的示数不会始终相等、电压表V1的示数与电流表A3的示数比值变小，故C错误，D正确。
故选：BD。
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电压表V1、V2均测电源两端的电压，电流表A1、A3测滑动变阻器支路的电流，电流表A2测灯泡支路的电流，根据电源的电压不变判断电压表V1、V2的示数变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响判断通过灯泡的电流的变化，进一步判断出灯泡亮度的变化，根据滑片的移动可知滑动变阻器接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过变阻器电流的变化，然后判断出电流表A1的示数与电流表A2的示数关系、电压表V1的示数与电流表A3的示数比值变化。
本题考查了电路的动态分析，涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
15.【答案】AC
【解析】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
(1)由图乙可知，滑片在中点c时电压表的示数Uc=3V，滑片在最右端b时电压表的示数Ub=4V，
由I=UR可得，滑片在最右端b时与中点c时的电流表示数之比：Ic：Ib=3V12R2：4VR2=3：2，
IcIb=UR1+12R2UR1+R2=R1+R2R1+12R2=32
即R2=2R1-------①
由ΔP1=Ic2R1−Ib2R1可得：
0.5W=(3V12R2)2R1−(4VR2)2R1，
即R22=40R1------②
联立①②可得，R1=10Ω，R2=20Ω，故B错误；
(2)当滑片在最右端b时，此时电路中的电流为：
Ib=UbR2=4V20Ω=0.2A，
则电源电压为：
U=Ib(R1+R2)=0.2A×(10Ω+20Ω)=6V，故A正确；
(3)当滑片在最右端b时，此时电路的功率最小，最小功率为：
Pmin=UIb=6V×0.2A=1.2W，故C正确；
(4)滑片P在中点c时，Rc=12R2=12×20Ω=10Ω，
则滑片P在中点c时变阻器的电功率为：
Pc=Uc2Rc=(3V)210Ω=0.9W，故D错误；
故选：AC。
由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
(1)由图乙可知，滑片在中点c时与最右端b时R2两端的电压，根据欧姆定律求出Ic、Ib的电流之比，根据欧姆定律和串联电路电阻规律可表示出Ic、Ib之比联立等式可求出R1与R2之间的关系式，根据ΔP1=Ic2R1−Ib2R1表示出R1、R2的关系式，联立关系式求出R1、R2的阻值；
(2)当滑片在最右端b时，根据欧姆定律求出电路中的电流，利用串联电路电压规律结合欧姆定律求出电源电压；
(3)当滑片在最右端b时，电路的功率最小，根据P=UI求出最小功率；
(4)根据滑片P在中点c时的电压和电阻利用P=UI=U2R求出滑片P在中点c时变阻器的电功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确的得出各量之间的关系是关键。
16.【答案】引力 扩散
【解析】解：制作好的水球能保持一定的体积是因为分子之间存在引力；
王亚平老师向水球中加入一些蓝色颜料使整个水球变成蓝色，属于扩散现象，说明分子永不停息地做无规则热运动。
故答案为：引力；扩散。
一切物质都是由分子组成的，分子永不停息地做无规则热运动，分之间同时存在相互作用的引力和斥力。
本题考查了分子动理论的应用，属于基础题目。
17.【答案】异 磁力 北
【解析】解：线体和充电头吸附的原理是异名磁极相互吸引；
指南针的工作原理也是因为异名磁极相互吸引，当指针静止时受磁力作用，由于地磁南极在地理北极附近，故当指针静止时受地磁场作用N极指向地理的北极。
故答案为：异；磁力；北。
同名磁极互相排斥，异名磁极相互吸引；
地磁南极在地理北极附近，据此分析指南针静止时受地磁场作用N极应指向地磁南极，即地理的北极。
本题考查了磁极间的相互作用和指南针的原理，属于基础题。
18.【答案】×106
【解析】解：
(1)只接1000W的空调和200W的电视各一台，半小时消耗的电能分别为：
W1=P1t=1kW×0.5h=0.5kW⋅h，
W2=P2t=0.2kW×0.5h=0.1kW⋅h，
则半小时消耗的总电能：W=W1+W2=0.5kW⋅h+0.1kW⋅h=0.6kW⋅h，
3000r/kW⋅h表示的是电路中每消耗1kW⋅h的电能，转盘转过3000转，
则半小时后转盘转过的转数：
n=3000r/kW⋅h×0.6kW⋅h=1800r。
由图知原来电能表的示数为545.3kW⋅h，半小时后电能表的示数将变为545.3kW⋅h+0.6kW⋅h=545.9kW⋅h；
(2)她家电能表允许接入用电器的最大总功率：
P最大=UI最大=220V×20A=4400W；
她家电能表允许用电器在10min内最多消耗的电能：
W′=P最大t′=4400W×10×60s=2.64×106J。
故答案为：1800；545.9；2.64×106。
(1)先利用W=Pt求用电器消耗的总电能，3000r/(kW⋅h)表示的是电路中每消耗1kW⋅h的电能，转盘转过3000圈，据此求出转盘转数。再加上原来电能表的示数即为此时电能表的示数；
(2)由P=UI可求得允许接入电路连续工作的用电器的最大总功率；然后利用W=Pt可求得她家电能表允许用电器在10min内最多消耗的电能。
本题考查了电能和电功率的计算，关键是电能表相关参数含义的了理解与掌握。
19.【答案】热 焦耳 小
【解析】解：电饭煲工作时把电能转化为内能，所以电饭煲是利用电路的热效应工作的；
根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在电流和通电时间一定时，电阻越大，电流产生的热量越多，所以一定时间内为避免导线发热过多，应让导线的电阻尽量小一些的缘故。
故答案为：热；焦耳；小。
(1)电流通过导体时，把电能转化为内能的现象叫做电流的热效应；
(2)根据焦耳定律Q=I2Rt分析解答。
本题考查电路的热效应和焦耳定律的应用，是一道基础题。
20.【答案】裂变 内 机械
【解析】解：目前人类能通过控制中子的数目及运动速度来控制核裂变的反应速度，而核聚变还无法控制；由题意可知，核反应是将核能转化为内能，再利用高温水蒸气做功，转化为机械能。
故答案为：裂变；内；机械。
核电站的工作原理：核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的；根据核动力的原理“反应堆通过核反应，产生大量的热量，用来给水蒸气加热，高温水蒸气推动轮机转动”得出能量转化的过程。
本题以核动力航母为内容，主要考查了核能是如何转化为机械能的基本原理。
21.【答案】解：灯泡的接法：火线先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的上端，这样在断开开关时能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故，如图所示：
【解析】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上端。
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。
22.【答案】解：磁体外部的磁感线是从N极出来回到S极的，则图中螺线管的上端为N极，其下端为S极，根据安培定则可知，电流从螺线管的下端流入、上端流出，故A处导线上的电流方向是向左的，如图：
【解析】磁体外部的磁感线是从N极出来回到S极的，据此判定通电螺线管的极性；根据螺线管的极性利用安培定则判定电流的方向。
本题考查了磁体外部的磁感线方向、安培定则的应用，属于常考题。
23.【答案】铝 由 会 磁场方向 ④ 电源
【解析】解：(1)研究电磁感应时，要让闭合回路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，因为塑料的绝缘体，所以AB棒的材料可能是铝。
(2)使导体AB从图示位置向上运动，此时导体有做切割磁感线运动，所以电路中有感应电流。
(3)如图乙所示，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，以磁体为参照物，线圈相对于磁体向右运动，由于线圈有切割磁感线，所以闭合回路中有产生感应电流，电流表指针会偏转。
(4)保持磁场方向不变，只改变导体切割磁感线方向，产生的感应电流的方向也改变；保持导体切割磁感线方向不变，只改变磁场方向，产生的感应电流的方向也改变，所以通过实验我们发现：感应电流方向不仅与导体运动方向有关，还有与磁场方向有关。
(5)①电铃和③电磁起重机都是利用电磁铁工作的，原理是通电导体周围存在磁场；
③扬声器的原理是通电导体在磁场中受到力的作用；
④动圈式话筒是利用膜片振动带动线圈做切割磁感线运动，产生感应电流，原理是电磁感应原理；
所以利用电磁感应原理工作的装置有④。
(6)电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，电路中需要电源，所以若将此装置中灵敏电流计换成电源，可进一步探究电动机的工作原理。
故答案为：(1)铝；(2)有；(3)会；(4)磁场方向；(5)④；(6)电源。
(1)根据感应电流的产生条件可知，在该实验中AB棒的材料必须为导体；
(2)根据是否能切割磁感线判断；
(3)根据运动的相对性分析；
(4)感应电流方向与导体运动方向和磁场方向有关；
(5)根据装置的工作原理分析；
(6)电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
本题考查了探究电磁感应现象的实验，在解答这类题时，要注意实验结果成立的前提等。
24.【答案】定值电阻断路 右 电压 2 在电压一定时，电流和电阻成反比 换用不同规格的电源
【解析】解：(1)实验中电流表应串联在电路中，电压表应并联在定值电阻两端，故定值电阻和滑动变阻器相连的导线错误，可将该导线应接在电阻和电流表的负接线柱上，如图。
(2)将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑片发现，电压表有示数，则电压表与电源接通，电流表始终无示数，则电路可能断路，其原因可能是定值电阻断路。
(3)用5Ω的定值电阻做完实验，接着换成10Ω的电阻接入电路，根据串联分压特点可知定值电阻两端的电压变大，实验中应控制定值电阻两端的电压不变，故可让滑动变阻器两端的电压变大，根据串联分压特点可知应让滑动变阻器接入电路的阻值变大，应该将滑动变阻器的滑片向右端滑动从而达到控制定值电阻两端的电压不变的目的。
图乙是实验中电流I随电阻R变化的关系图像，由图像可知定值电阻两端的电压为U=IR=0.4A×5ΩV=；
(4)由图像可知定值电阻两端的电压为U=IR=0.4A×5ΩV=；得出结论：在电压一定时，电流和电阻成反比；
(5)在交流评估环节，另一同学认为小明即便做了4次实验，总结得出的“电流与电阻的关系”依然不具有普遍性，他建议小明应换用不同规格的电源，使用上述几个电阻重复实验，这样才能实现真正意义上的多次实验，进而得出普遍规律。
故答案为：(1)如图；(2)定值电阻断路；(3)右；电压；2；(4)在电压一定时，电流和电阻成反比；(5)换用不同规格的电源。
(1)实验中电流表应串联在电路中，电压表应并联在定值电阻两端，据此分析。
(2)将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑片发现，电压表有示数，则电压表与电源接通，电流表始终无示数，则电路可能断路。
(3)用5Ω的定值电阻做完实验，接着换成10Ω的电阻接入电路，根据串联分压特点可知定值电阻两端的电压变大，实验中应控制定值电阻两端的电压不变，故可让滑动变阻器两端的电压变大，根据串联分压特点可知应让滑动变阻器接入电路的阻值的变化情况，进而确定滑片的移动方向；
图乙是实验中电流I随电阻R变化的关系图像，由图像可知定值电阻两端的电压。
(4)由图像可知定值电阻两端的电压为U=IR=0.4A×5ΩV=；得出结论。
(5)可换用不同规格的电源，多次实验。
本题为“探究导体的电流跟电阻的关系”的实验，考查电路连接、故障分析、控制变量法、器材选择、实验结论等知识。
25.【答案】R1 移动滑动变阻器的滑片 保持滑动变阻器R2的滑片位置不变 I12I2U
【解析】解：(1)滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮，则电路中的电流变大，电源电压不变，根据R=UI可知电路的总电阻变小，故滑动变阻器接入电路的阻值变小，可将滑动变阻器的右下接线柱和开关的右接线柱相连，如图所示：
(2)由欧姆定律可知灯的额定电流约为：I=ULRL=2.5V10Ω=0.25A，
根据串联电路的规律和欧姆定律，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑=U滑I=U−ULI=6V−Ω，该实验应选择“50Ω1A”规格的滑动变阻器，故选R1；
(3)：(1)正确连接电路后，闭合开关，电流表、电压表均有示数，则电路为通路，发现小灯不亮，说明电路的电流过小，故接下来他应该进行的操作是移动滑动变阻器的滑片；
(4)故障排除后，为了测出小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数2.5V；
此时电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，根据P=UI可知小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
(5)分析实验的原理可以得出其具体的步骤为：
①只闭合开关S1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I1(此时灯泡正常发光)
②只闭合开关S2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调节滑动变阻器R1的滑片使电流表示数为I1；
再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端，读出电流表的示数为I2；
③则小灯泡的电阻与变阻器R1此时的电阻相同，由欧姆定律：
RL=UI2，
小灯泡的额定功率：
P额=I12RL=I12I2U。
故答案为：(1)如图；(2)R1；(3)移动滑动变阻器的滑片；(4)2.5；0.75；(5)②保持滑动变阻器R2的滑片位置不变；③I12I2U。
(1)滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮，则电路中的电流变大，电源电压不变，根据R=UI可知电路的总电阻变小，故滑动变阻器接入电路的阻值变小，可将滑动变阻器的右下接线柱和开关的右接线柱相连；
(2)由欧姆定律可估计灯的额定电流，根据串联电路的规律和欧姆定律，利用R滑=U滑I=U−ULI得出变阻器连入电路中的电阻，据此确定滑动变阻器的规格；
(3)(1)正确连接电路后，闭合开关，电流表、电压表均有示数，则电路为通路，发现小灯不亮，说明电路的电流过小，据此分析；
(4)故障排除后，为了测出小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于灯泡的额定电压；此时电流表选用小量程，分度值为0.02A，据此得出示数，根据P=UI可知小灯泡的额定功率；
(5)此实验的原理是利用等效替代法，测出灯泡的电阻，再通过电功率的变形公式P=I2R可计算小灯泡的额定功率。
本题为“测小灯泡电功率实验”，考查电路连接、器材选择、故障分析、电功率的计算、实验步骤等知识。
26.【答案】解：
(1)完全燃烧1.4×10−2m3天然气放出的热量：
Q放=Vq=1.4×10−2m3×3.8×107J/m3=5.32×105J；
(2)由η=Q吸Q放可得水吸收的热量：
Q吸=ηQ放=60%×5.32×105J=3.192×105J；
由Q吸=cmΔt可得，水升高的温度：
Δt=Q吸cm=3.192×105J4.2×103J/(kg⋅℃)×3.8kg=20℃，
则水的末温度为：t2=t1+Δt=30℃+20℃=50℃。
答：(1)完全燃烧1.4×10−2m3天然气放出5.32×105J的热量；
(2)这些天然气可将质量为3.8kg，初温为30℃的水加热到50℃。
【解析】(1)已知天然气的热值和体积，利用Q放=Vq求这些天然气完全燃烧放出的热量；
(2)已知天然气放出的热量和热效率，可求水吸收的热量；又知道水的比热容、质量，利用Q吸=cmΔt求水升高的温度；知道水的初温，可求末温。
本题考查了燃料完全燃烧放热公式、吸热公式、效率公式的应用，属于基础题目。
27.【答案】解：
(1)由P=UI得，额定电流I额=P额U额=3W6V=0.5A；
则小灯泡正常发光时的电流为：IL=I额=0.5A；
(2)闭合开关S1和S2时，小灯泡L和变阻器串联，
因小灯泡L恰好正常发光，小灯泡两端电压为UL=6V，此时电路中的电流为IL=0.5A，
由I=UR可得，此时滑动变阻器两端的电压：UR=ILR=0.5A×4Ω=2V，
所以电源电压：U总=UL+UR=6V+2V=8V；
(3)闭合开关S1和S3，定值电阻R0和变阻器串联，电流表测量电路中的电流，
设电流表示数为I，则由I=UR可得，定值电阻两端的电压：
U0=IR0，
根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可知，
滑动变阻器两端的电压：U滑=U−U0=U−IR0，
则滑动变阻器消耗的功率P滑=U滑I=(U−IR0)I=UI−I2R0=6V×I−I2×10Ω，
即：1.2W=6V×I−I2×10Ω，
解方程得I1=0.2A或I2=0.6A。
答：(1)小灯泡正常发光时的电流是0.5A；
(2)电源电压为8V；
(3)电流表的示数是0.2A或0.6A。
【解析】(1)已知灯泡额定电压和额定功率，利用公式P=UI求出额定电流，也就是正常发光时的电流；
(2)只闭合开关S1和S2，小灯泡与滑动变阻器串联，已知小灯泡正常发光，可以得到小灯泡两端电压；根据串联电路的特点和欧姆定律即可求出电源电压；
(3)只闭合开关S1和S3，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，根据串联电路的特点和欧姆定律得出滑动变阻器两端的电压，利用P=UI得出滑动变阻器消耗的功率的表达式，然后解之即可得出电流表示数。
此题是一道电学综合题，考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功率计算公式的应用，根据串联电路特点和电功率公式列出滑动变阻器消耗的功率的表达式，是解答三小题的关键，有一定难度。
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