2023-2024学年河南省安阳市文峰区九年级（上）期末物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年河南省安阳市文峰区九年级（上）期末物理试卷（含解析），共23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.如图所示为某单缸四冲程内燃机工作示意图，下列说法中正确的是( )
A. 只有甲冲程能获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的
B. 乙冲程只吸入空气
C. 丙冲程中排出的废气不含任何能量
D. 丁冲程是做功冲程
2.下列数据中，最接近实际情况的是( )
A. 普通家用照明灯的工作电流约为2AB. 家用手电筒的额定功率约为200W
C. 一节新干电池的电压约为1.5VD. 电饭锅加热煮饭时的功率约为100W
3.如图所示，将用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球后，发现验电器的金属箔片张开了一定的角度，下列说法正确的是( )
A. 验电器的两个金属箔片因都带负电荷相互排斥而张开
B. 此过程中正电荷从玻璃棒转移到金属球上使验电器带正电
C. 验电器的工作原理是异种电荷相互排斥
D. 两金属箔片间的张角越大，说明验电器所带电荷量越多
4.下列关于热现象及解释正确的是( )
A. 北方的冬天，玻璃窗外表面会出现冰花，这是凝固现象
B. 冬天，戴眼镜的人从温暖的室内走到寒冷室外，镜片上有雾，是液化现象
C. 被水蒸气烫伤比沸水烫伤更严重是因为水蒸气液化时要放出热量
D. 衣柜中的樟脑丸过一段时间会变小甚至没有了，这是汽化现象
5.如图所示电路，当开关S闭合后，两表均有示数，过一会儿，发现电压表和电流表示数都增大，下列故障分析可能的是( )
A. Ll断路
B. L2断路
C. L1短路
D. L2短路
6.如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动，下列说法正确的是( )
A. 灯L变亮，电压表V1的示数不变
B. 灯L变亮，电压表V2的示数变小
C. 电流表A的示数变小，电压表V1的示数变大
D. 电流表A的示数变小，电压表V2的示数变大
7.有一种电动烤地瓜机，将地瓜放在托盘上，盖上锅盖相当于闭合开关S1，托盘旋转，再将温控开关S2闭合，开始加热；若只闭合开关S2，则不能加热。下图M是托盘电动机，R是加热电阻，对其内部电路设计合理的是？( )
A. B.
C. D.
8.图甲是小灯泡L和电阻R的I−U图象。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示电路中，电源电压恒为2V。下列说法正确的是( )
A. 由图可知小灯泡两端的电压越大，电阻越小
B. 开关S1、S2都闭合时，电流表示数为0.5A
C. 开关S1、S2都闭合时，电路总功率为1.4W
D. 开关S1、S2都闭合时，在1min内电阻R产生的热量为240J
9.如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的I−U图像，下列判断中正确的是( )
A. a代表的电阻丝较粗
B. b代表的电阻丝较细
C. a、b串联后的电阻的I−U图像在Ⅰ区域
D. a、b并联后的的电阻的I−U图像在Ⅰ区域
10.某同学在没有电流表的情况下(电源电压未知但不变)，利用电压表和已知阻值的定值电阻R0，测量未知电阻Rx阻值，图中不能实现测量Rx阻值的电路图是( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共2小题，共4分。
11.如图所示是小郭同学家的部分电路。下列说法正确的是( )
A. 若cd间断路，则接入插座的用电器还能工作，只是存在安全隐患
B. 熔断器熔断后，可用铜丝替换
C. 若ab间断路，闭合开关S，灯泡L仍能发光
D. 在使用试电笔检测火线与零线时，要触摸试电笔金属体笔尖
12.如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从b端滑到a端的过程中，R2消耗的电功率P与通过的电流I的关系如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. 电源电压为6VB. R1的阻值为20Ω
C. R2的最大阻值为40ΩD. 该电路消耗的最大电功率为3.6W
三、填空题：本大题共11小题，共23分。
13.近年来，手机“微信”成为人们交流的一种方式，它是靠手机发射和接收的电磁波来传如播信息的；使用手机时，其外壳因摩擦带______而经常粘有灰尘，在给手机充电的过程中，电能转化为______能储存起来。
14.如图是我国早期的指南针——司南。东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”其“柢”是因为受到________的作用而指向地理的南极附近，其“祗”应该为磁体的________极。
15.小明在两只相同的烧杯里分别装入______相等的水和食用油，用相同的电加热器分别给两个烧杯加热如图甲。加热相同的时间，水吸收的热量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)食用油吸收的热量，他将实验数据做了记录，并把液体温度与加热时间的关系绘制成如图乙所示的图像，根据图像请你判断：______(选填“a”或“b”)物质是水。
16.某中学为学生供应开水，用焦炭作为燃料，已知焦炭的热值是3×107J/kg，现完全燃烧了4.2kg的焦炭，放出的热量______J；设该热量有50%被水吸收，能将______kg的水从25℃加热到100℃。[已知c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
17.质量相等的铁球和铝球(c铝>c铁)，放在同一热源上加热，吸收相同的热量，将两个球相互接触，热量从______(选填“铁球传给铝球”或“铝球传给铁球”或“无法确定”)。
18.电风扇、电烙铁和电动机上都标有1220V，60W”字样，它们都在额定电压下工作相同时间，产生热量最多的______，它们消耗的电能______(选填“相等”或“不相等”)。
19.意大利科学家伽利略发明了世界上第一支气体温度计，如图所示，该温度计的工作原理是利用气体的______，由此判断当气温下降时，玻璃泡内空气温度降低，该温度计的液柱面将______。(选填“上升”或“下降”)
20.三个定值电阻串联后接在电压恒定的电路两端，其阻值R1=5Ω，R2=10Ω，R3=15Ω。某同学将一只电流表接在R2的两端，如图所示，发现其示数为1.5A，则电路两端U为______V。若将图中的电流表换成电压表，则电压表的示数为______V。
21.如图是一种“闯红灯违规证据模拟记录器”的工作原理图，光控开关接收到红绿灯发出的红光时会自动闭合，压敏电阻若同时受到车的压力，其阻值变小，电路中电流变大，电磁铁的磁性变______，使动触点与触点______接触。
22.甲、乙两只灯泡分别标有“6V 6W”和“3V 3W”，忽略温度对灯丝电阻的影响，将其串联接在电压为3V的电源两端，______灯更亮；若并联接在该电源两端，两灯消耗的功率之比P甲：P乙=______，通电5min后，乙灯泡灯丝电阻产生的热量为______J。
23.爱动脑的小娟同学在学习了有关电功率的知识后，想借助电能表估测一下家里电视机的电功率。如图所示，电能表的读数为______kW⋅h。她将家里的其他用电器全部关闭，只剩下电视机正常工作，10min内观察到电能表的铝盘转了120转，则小娟家电视机的实际功率约______W。
四、作图题：本大题共2小题，共4分。
24.如图所示，在虚线框内分别填入小灯泡和电流表的元件符号，使电路在闭合开关时正常工作。
25.如图甲所示为一个磁悬浮地球仪，图乙是其内部结构示意图。开关闭合后，请在图乙中的括号内标出电源的正、负极。
五、实验探究题：本大题共3小题，共34分。
26.小苹和小果用如图甲所示的装置探究水的沸腾特点。

(1)组装图甲实验装置时，应按照______(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行；如图甲这样读取温度计示数会比真实值偏______。(选填“大”或“小”)
(2)小果发现，沸腾后水中气泡在上升过程中呈现图______(选填“乙”或“丙”)所示的情景。从图象丁可以分析得出，此时周围的气压______(选填“高于”或“低于”)1个标准大气压。
(3)如图丁所示为她们绘制出的水温随时间变化的图象。由图象可知使水到达沸点，小苹用时明显更长，造成这个结果的原因可能是______(写出一种即可)。
27.某学习小组在“探究导体中的电流与电阻的关系”实验中，连接了如图所示的电路(电源电压保持3V不变)。

(1)请你用笔画线代替导线将甲图所示实物图连接完整，并且要求此时滑动变阻器接入电路的阻值最大。
(2)如图乙为依据实验数据绘制的I−R图象，当R的电阻由5Ω更换为10Ω时。闭合开关S后，电压表示数会______(选填“变大”或“变小”)，滑动变阻器的滑片应向______(选填“左”或“右”)端滑动，使电压表保持______V不变。
(3)图乙中阴影部分的面积表示______；
(4)若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω和20Ω，则滑动变阻器的最大阻值至少是______Ω。
(5)本实验中多次测量的目的是______(填字母序号)。
A.寻找普遍规律
B.取平均值减小误差
28.如图所示为探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的部分实验装置，两个相同的透明容器中密封等温度等质量的空气。
(1)实验中，要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U形管中的______。
(2)该装置可探究电流产生的热量与______的关系，通电一段时间后______(选填“左”或“右”)侧U形管中液面升高得多。
(3)另一小组利用该装置探究电流通过导体时产生热量与电阻的关系时，将该装置做如下改动：将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线连接在BD两个接线柱之间，这样做______(选填“能”或“不能”)达到探究目的，理由是______。
六、计算题：本大题共2小题，共15分。
29.小繁家电热淋浴器的额定功率为2400W，水箱最多可容纳60kg水，注满水的淋浴器连续正常加热40min，淋浴器上温度示数由21℃上升到41℃。求：
(1)此过程中水箱中水吸收的热量；
(2)该电热淋浴器加热时的热效率。【c水=4.2×103J/(kg⋅℃)】
30.家用饮水机已经是每家每户所必备的用电器，如图所示是家用饮水机的工作原理电路，其中S是温度控制开关当水温升高到一定温度时，饮水机从加热状态自动切换到保温状态，已知电阻R1=2376Ω，R2=44Ω。求：
(1)当开关S处于“1”挡时，饮水机处于______(选填“加热”或“保温”)状态；
(2)当开关S处于“2”挡时，通过电阻R2的电流为多大？
(3)当开关S分别处于“1”挡和“2”挡时，饮水机的总功率各是多少？
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：
AD、甲图中两气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程；乙图中进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；丙图中排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；丁图中两气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；甲冲程能获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的，故A正确，D错误；
B、由图可知，气缸的顶部有个火花塞，该内燃机是汽油机，汽油机在吸气冲程中，吸入的是汽油和空气的混合气体，故B错误；
C、丙冲程中排出的废气具有内能，故C错误。
故选：A。
(1)(4)内燃机一个工作循环中四个冲程的顺序：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。根据曲轴的转动方向判断活塞的运行方向，再根据气门的关闭情况就可以确定是哪一个冲程；只有做功冲程把内能转化为机械能，对外提供动力，其它三个冲程靠飞轮的惯性完成；
(2)汽油机在吸气冲程中，吸入的是汽油和空气的混合气体；
(3)任何物体都有内能。
此题考查了内燃机四个冲程及其能量转化，属于基础题目。
2.【答案】C
【解析】解：A、家用照明灯的功率在60W左右，工作电流约0.3A；故A错误；
B、家用手电筒的额定功率约10W，达不到200W；故B错误；
C、一节新干电池的电压约为1.5V；符合实际；故C正确；
D、电饭锅加热煮饭时的功率约为1000W以上；故D错误；
故选：C。
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可。
3.【答案】D
【解析】解：AC、丝绸摩擦后的玻璃棒带正电，与验电器的金属球接触后，金属箔片上的电子转移到玻璃棒上来，使金属箔片失去电子而带正电，同种电荷相互排斥，故验电器的金属箔会张开；故AC错误；
B、带正电的玻璃棒与验电器接触的瞬间，金属箔片上的电子转移到玻璃棒上来，使验电器带正电；故B错误；
D、金属箔片带电量越多，相互作用的斥力越大，张开的角度越大；故D正确。
故选：D。
(1)(3)丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，验电器的工作原理是同种电荷相互排斥；
(2)金属导体中能够自由移动的是带负电荷的自由电子；
(4)验电器的金属箔片所带电量越多，斥力越大，张开的角度越大。
本题考查电荷间的相互作用规律、电子转移情况，属于基础知识，比较简单。
4.【答案】C
【解析】解：A、冰花是室内空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，附着在玻璃的内表面上，故A错误；
B、冬天戴眼镜的人从温暖的室内走出室外，眼镜片的温度比较高，室外的水蒸气不能放热液化，故B错误；
C、水蒸气烫伤比沸水烫伤更严重，是由于水蒸气先液化为同温度水的过程，也需要放热，故C正确；
D、放在衣橱里的樟脑丸越来越小最后消失，由固态直接变为气态，发生了升华现象，故D错误。
故选：C。
(1)物质由气态直接变成固态叫做凝华；
(2)物质由气态变为液态叫液化，液化放热；
(3)物质由故态直接变成气态叫做升华；
(4)液化是指物质从气态变为液态的过程，它需要放热。
掌握常见物质水的物态变化和吸放热特点，会用所学知识解决实际问题。
5.【答案】D
【解析】解：电流表的示数变大，电压表的示数变大，则应该是电路中电灯L2局部短路，导致总电阻变小，根据欧姆定律I=UR，电路中电流变大；电压表的示数为电源电压值，示数变大，若L1短路电压表示数为0，若Ll断路电流表示数为0。
由分析可得，A、B、C错误，D正确。
故选：D。
由图可知两灯串联，电压表测量L1两端的电压；由电路中两表示数的变化可知故障的可能性，则由讨论可得结果。
本题考查学生对于电路故障分析的能力，要求学生能正确分析电路，并且全面考虑题目中出现的可能性。
6.【答案】D
【解析】解：等效电路图如下图所示：
因电源电压不变，所以电压表V1的示数不变，故C不正确；
当滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大；
根据公式I=UR可知，电路电流变小，所以电流表示数变小；
根据公式U=IR可知，灯泡两端的电压变小；
根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知，滑动变阻器两端的电压变大，电压表V2的示数变大，故B不正确、D正确；
根据P=UI可知，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗，故A不正确。
故选：D。
闭合开关S后，滑动变阻器与灯泡L串联，电流表测量电路总电流，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量滑动变阻器两端的电压，当滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知电路电流和灯泡两端电压的变化，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变化，根据P=UI可知灯泡实际功率的变化，再根据灯泡的亮暗取决于实际功率的变化判断灯泡的亮暗。
本题考查了滑动变阻器的变阻原理、欧姆定律、串联电路的电压关系，分析电路图确定两电阻的连接方式和电表所测电路元件是本题关键。
7.【答案】B
【解析】解：
由题意知，闭合开关S1，托盘旋转，再将开关S2闭合，开始加热；只闭合开关S2，则不能加热；这说明电动机和加热电阻在工作时互不影响，即两者是并联的，且S1在干路上，S2在加热电阻的支路上，由各选项电路图可知，B符合题意，ACD不合题意。
故选：B。
由题知，闭合开关S1，托盘旋转，再将开关S2闭合，开始加热；只闭合开关S2，则不能加热。由此分析解答。
本题考查根据要求设计电路，关键是正确分析电路的连接方式和开关的位置。
8.【答案】C
【解析】解：A、由图象知，L的I−U图象是条曲线，且电压的变化大于电流的变化，由欧姆定律可知，其两端电压越大时，其阻值为会变大，故A错误；
BC、由图乙知，开关S1、S2都闭合时，L与R并联，电流表测干路电流，
根据并联电路的电压规律知，UL=UR=U=2V，由图象知，此时IL=0.5A，IR=0.2A，
根据并联电路的电流规律知，电压表示数I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A，故B错误；
此时电路总功率P=UI=2V×0.7A=1.4W，故C正确；
D、开关S1、S2都闭合时，在1min内电阻R产生的热量QR=WR=URIRt=2V×0.2A×60s=24J，故D错误。
故选：C。
(1)由灯泡的电流与电压关系图象，根据欧姆定律分析解答；
(2)(3)由图乙知，两开关都闭合时，L与R并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点结合图象读出通过L和R电流，再根据并联电路的电流规律分析判断电流表的示数大小；
根据P=UI计算两开关都闭合时电路的总功率；
(4)根据焦耳定律计算两开关都闭合时1min内电阻R产生的热量。
本题考查了并联电路电流和电压规律的认识、欧姆定律、电功率以及焦耳定律公式的灵活应用，关键是能从图象中获取有用的信息。
9.【答案】C
【解析】解：AB、由图可知，在电流相同时，a的电压要大于b的电压，根据I=UR可知，a的电阻要大于b的电阻；
a、b的材料制和长度相同，a的电阻大，则a的横截面积小，即a比较细，b比较粗，故AB错误；
C、由A知a的电阻大于b的电阻，即越靠近U轴的图像电阻越大，斜率越小，由a、b电阻串联之后的总电阻的大于两个电阻中较大的电阻，所以a、b串联后的电阻的I−U图像在Ⅰ区域，故C正确；
D、若将a、b两电阻并联，则总电阻小于任一电阻，故图像的斜率应大于a和b的斜率；故图像应在区域III；故D错误。
故选：C。
由图像可知电流相同时通过两电阻丝的电流关系，根据欧姆定律可知两电阻丝的阻值关系；电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关；与长度成正比，与横截面积成反比；
两条电阻丝串联后，总电阻大于任意一个电阻；两条电阻丝并联后，总电阻小于任意一个电阻。
解决本题的关键会从I−U图线中比较电阻的大小，同时要明确并联之后的总电阻小于两个电阻中较小的电阻，串联后的电阻大于任意一个电阻。
10.【答案】D
【解析】解：
A、由图可知，S接1时，电压表测电源电压U；S接2时，Rx与R0串联，电压表测Rx的电压Ux，则此时R0的电压U0=U−Ux，
根据串联电路的电流、电压特点和欧姆定律可知：Rx=UxIx=UxI0=UxU−UxR0=UxU−Ux⋅R0，故A可测Rx的阻值，不符合题意；
B、由图可知，S接1时，电压表测电源电压U；S接2时，Rx与R0串联，电压表测Rx的电压Ux，
根据串联电路的电流电压特点可知：Rx=UxIx=UxI0=UxU−UxR0=UxU−Ux⋅R0，故B可测Rx的阻值，不符合题意；
C、由图可知，开关S闭合时，Rx短路，电压表测电源电压U；开关S断开时，Rx与R0串联，电压表测R0电压U0，则此时Rx的电压Ux=U−U0，
根据串联电路的电流、电压特点和欧姆定律可知：Rx=UxIx=UxI0=U−U0U0R0=U−U0U0⋅R0，故C可测Rx的阻值，不符合题意；
D、由图可知，无论开关断开或闭合，电压表都是测电源电压，不能直接或间接得到Rx两端电压，因此无法由I=UR计算Rx的电阻，故D不可测Rx的阻值，符合题意。
故选：D。
测量电阻的原理为R=UI，已知电压表测量的电压，并利用已知阻值的R0和开关的控制，推导出通过RX中的电流是分析的关键。
缺少电流表测电阻的问题，要用到数学的推理思维，常以串联电路中电流处处相等为突破口。
11.【答案】AC
【解析】解：A.若cd间断路，则三孔插座的金属外壳没有接地，可能发生触电事故，但是用电器仍与火线、零线相通，可以工作，故A正确；
B.保险丝熔断后，不能用铜丝来代替，因为铜丝的电阻率小、熔点高，用铜丝代替保险丝，不能在电流过大时自动切断电路，故B错误；
C.由图知，虽然ab间断路，但电流可以从火线到灯泡，经a点回到零线，所以灯泡L仍能正常工作，故C正确；
D.试电笔在使用时，不能接触笔尖金属体，必须要接触笔尾金属体，试电笔在接触火线时，氖管才能发光，故D错误。
故选：AC。
(1)三孔插座的第三个孔接地线，三脚插头的第三个脚接用电器金属外壳；
(2)保险丝在电流过大时发热自动熔断，切断电路，从而起到保护电路的作用，采用电阻率大，熔点较低的材料制作；
(3)电流通过灯泡能形成完整通路，灯泡就能发光；
(4)使用试电笔检测火线、零线时，手指必须接触试电笔的笔尾金属体。
本题考查了保险丝的作用、试电笔的使用及家庭电路故障的分析，是一道联系实际的应用题。
12.【答案】AD
【解析】解：由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器消耗的功率为0.8W时，电路中的电流I1=0.2A；
由P=UI可得，此时R2的电压；U2=P1I1=，
由I=UR及串联电路的电压规律可得：电源电压：U=I1R1+U2=0.2A×R1+4V--------①；
当滑动变阻器消耗的功率为0W时，即变阻器连入电路的电阻为零，电路只有R1，
由图象可知此时电流I2=0.6A；
由I=UR可得，电源的电压：U=I2R1=0.6A×R1 ---------②，
解①②得：R1=10Ω；U=6V，故A正确，B错误；
由图象可知，滑动变阻器全部接入电路中，其电阻最大，此时电流最小为I1=0.2A，
则滑动变阻器的最大阻值为：R2=U1I1=4V0.2A=20Ω；故C错误；
当滑动变阻器接入电路的电阻为0时(电路为R1的简单电路)，电路中的电阻最小，电流最大，
则该电路消耗的最大电功率：P大=UI大=6V×0.6A=3.6W，故D正确。
故选：AD。
由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，由图象读出滑动变阻器的电功率和电流值，根据P=UI求出R2的电压；根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，并求出R1的阻值，从而求出电源电压；根据图象中滑动变阻器两端的电压和功率求出滑动变阻器的电阻；根据电路的最大电流和P=UI求出最大功率。
本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的应用以及识图能力，关键是知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路中的电流最大。
13.【答案】电 化学
【解析】解：使用手机时，其外壳因摩擦带电而经常粘有灰尘，在给手机充电的过程中，电能转化为化学能储存起来；
故答案为：电；化学。
手机壳吸引灰尘是因为经常和空气摩擦，从而带上了电荷，具有吸引轻小物体的特点；
充电过程中，消耗电能，转化为化学能储存在电池中。
本题考查了摩擦起电的现象以及能量转化，属于基础知识，难度较小。
14.【答案】地磁场 S
【解析】解：司南是用天然磁石磨制成的勺子，其本质就是一块磁铁，在地磁场中受到磁力的作用；
根据题干：“司南之杓，投之于地，其柢指南”可知司南的长柄指的是地理的南极，即地磁的N极，所以其“柢”应该为磁体的S极。
故答案为：地磁场；S。
地球本身是一个巨大的磁体，地球周围的磁场叫做地磁场；
指南针是根据地磁场的作用工作的，地磁的南极在地理的北极附近，而地磁的北极在地理的南极附近，再根据磁极间的作用规律，可判断指南针的指向；
司南实际上就是一个磁铁，磁体静止时，指南的叫南极，指北的叫北极。
本题考查了磁场和地磁场，磁场是一种真实存在的物质，对于磁场的认识，我们是通过它对其他物体的作用来认识的。
15.【答案】质量和初温 等于 b
【解析】解：(1)根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故小明在两只相同的烧杯里分别装入质量相等的水和食用油，考虑到散热因素，故水和食用油的初温应相同；
(2)用相同的电加热器分别给两个烧杯加热如图甲，根据转换法，加热相同的时间，水吸收的热量等于食用油吸收的热量；
(3)根据如图乙液体温度与加热时间的关系知，升高相同的温度，b加热时间长，吸热多，根据比较吸热能力的方法，b物质吸热能力强，比热容大，因水的比热容大，故b物质是水。
故答案为：质量和初温；等于；b。
(1)比较物质吸热能力的2种方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量，吸收热量多的吸热能力强；或使相同质量的不同物质吸收相同的热量，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；考虑到散热因素，据此分析；
(2)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
(3)根据如图乙液体温度与加热时间的关系，根据比较吸热能力的方法结合转换法分析。
本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法，为热学中的重要实验。
16.【答案】1.26×108 200
【解析】解：
(1)焦炭完全燃烧放出的热量：
Q放=qm=3×107J/kg×4.2kg=1.26×108J；
(2)水吸收的热量：
Q吸=50%×Q放=50%×1.26×108J=6.3×107J，
由Q吸=cm(t−t0)得水的质量：
m=6.3×107J4.2×103J/(kg⋅℃)×(100℃−25℃)=200kg。
故答案为：1.26×108；200。
知道焦炭的质量、热值，利用Q放=qm求焦炭完全燃烧放出的热量；
焦炭完全燃烧放出的热量50%被水吸收，据此求水吸收的热量，再利用Q吸=cm(t−t0)求水的质量。
此题考查了燃料完全燃烧放热公式、吸热公式的应用，属基础题目。
17.【答案】铁球传给铝球
【解析】解：由Q吸=cmΔt可知，物体升高的温度Δt=Qcm，因铁球和铝球的质量以及吸收的热量相同，铁的比热容小于铝的比热容，所以铁球的升高的温度大于铝的升高的温度，又由于初温相同，所以铁的末温大于铝的末温；热传递是热量从高温物体传向低温物体，所以热量会从铁球传给铝球。
故答案为：铁球传给铝球。
由Q吸=cmΔt可以知道两球吸收相同的热量后的温度关系，再根据热量从高温物体向低温物体传递的特点判断从哪个球向哪个球传热。
本题考查了热量的计算、热传递的方向，知道铝和铁比热容的大小关系是突破口，然后熟练应用吸热公式是解本题的关键。
18.【答案】电烙铁 相等
【解析】解：各用电器的额定功率相同，在额定电压下它们的实际功率相等。
电风扇和电动机工作时消耗电能大部分转化为机械能，产生很少的热量；电烙铁工作时消耗的电能全部转化为热量，电流通过电烙铁产生的热量最多，所以使它们都在额定电压下工作相同的时间。产生热量最多的是电烙铁；由W=Pt可知，工作相同时间时，消耗的电能相同。
故答案为：电烙铁；相等。
额定电压下用电器的实际功率和额定功率相等，根据W=Pt可知它们消耗电能的关系和电流做功的关系，然后根据它们工作时能量的转化可知产生热量的关系。
本题考查了用电器工作时消耗电能的比较和能量转化，要注意生活中常用电器能量的转化。
19.【答案】热胀冷缩 上升
【解析】解：玻璃泡内密封着一定质量的空气，因此它是利用空气的热胀冷缩制成的，当外界温度升高时，玻璃泡内气体膨胀、体积增大，使玻璃管中水位降低；反之，温度较低时，玻璃泡内气体收缩，玻璃管中的水位就会上升。
故答案为：热胀冷缩；上升。
伽利略温度计使用空气制成的，因此它是根据空气的热胀冷缩性质制成的，当外界温度升高时，球形瓶中的空气温度升高，压强增大，迫使液柱向下降，并且外界温度越高，液柱越向下。
此题是一个比较新颖的题型，主要考查的是：空气温度计的原理；空气温度计与液体温度计相比较时，它的缺点是--管中液柱的升降变化还要受到大气压变化的影响，所以误差比较大。
20.【答案】30 10
【解析】解：(1)将一只电流表接在R2的两端时，R2被短路，R1和R3串联，电流表测电路中的电流，
根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知总电阻为：
R=R1+R3=5Ω+15Ω=20Ω，
由I=UR可得电路两端的电压为：
U=IR=1.5A×20Ω=30V；
(2)将电流表的位置改接一只电压表时，三电阻串联，电压表测R2两端的电压，
则总电阻为：R′=R1+R2+R3=5Ω+10Ω+15Ω=30Ω，
则电路中的电流：
I′=UR′=30V30Ω=1A，
由I=UR可得，电压表的示数：
U2=I′R2=1A×10Ω=10V。
故答案为：30；10。
(1)将一只电流表接在R2的两端时，R2被短路，R1和R3串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路两端的电压；
(2)将电流表的位置改接一只电压表时，三电阻串联，电压表测R2两端的电压，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再利用欧姆定律求出电压表的示数。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是知道接电流表和电压表时电路的连接有何不同。
21.【答案】强 2
【解析】解：光控开关接收到红绿灯发出的红光时会自动闭合，压敏电阻若同时受到车的压力，其阻值变小，电路中电流变大，电磁铁的磁性变强，衔铁被吸下，使动触点与触点2接触，电控照相机工作。
故答案为：强；2。
电磁铁磁性的大小与线圈的匝数、电流的大小有关；根据图示可知，当电磁铁的磁性增强时，衔铁被吸下，照相机接入电路。
本题考查电磁继电器的工作原理，与生活息息相关，难度不大。
22.【答案】甲 1：2 900
【解析】解：(1)由P=U2R可知，甲灯丝的电阻：R甲=U甲2P甲=(6V)26W=6Ω，乙灯丝的电阻：R乙=U乙2P乙=(3V)23W=3Ω，
将两灯串联接在电压为3V的电源两端，根据串联电路的电流特点可知，通过两灯的电流相等，根据P=I2R可知，由于甲灯丝的电阻大于乙灯丝的电阻，所以甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率，所以甲灯更亮；
(2)若将两灯并联接在该电源两端，根据并联的电压特点可知，甲、乙两灯两端的电压相等，
则两灯消耗的功率之比：P甲：P乙=U2R甲：U2R乙=R乙：R甲=3Ω：6Ω=1：2；
(3)通电5min后，乙灯泡灯丝电阻产生的热量：Q=I乙2R乙t=U2R乙t=(3V)23Ω×5×60s=900J。
故答案为：甲；1：2；900。
(1)知道灯泡的规格，利用P=U2R求出灯泡的电阻，根据串联电路的电流特点和P=I2R比较两灯的实际功率，灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定；
(2)根据并联电路的电压特点和P=U2R求出两灯消耗的功率之比；利用Q=I2Rt=U2Rt求出通电5min后，乙灯泡灯丝电阻产生的热量。
本题考查串并联电路的特点、电功率公式和焦耳定律的应用，是一道电学综合题，难道不大。
23.【答案】9026.5 600
【解析】解：电能表铭牌上方框中的数字即为电能表的读数，最后一位是小数，本电能表的读数为9026.5kW⋅h；
电能表上的1200r/kW⋅h，意思是电能表所测量的用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表的表盘就转1200转，
则小娟家电视机120转消耗的电能为W=1201200kW⋅h=0.1kW⋅h，
电视机的实际功率为P=Wt=0.1kW⋅h1060h=0.6kW=600W。
故答案为：9026.5；600。
电能表铭牌上方框中的数字即为电能表的读数，最后一位是小数，据此判断本电能表的读数；
电能表上的1200r/kW⋅h，意思是电能表所测量的用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表的表盘就转1200转，根据数学知识计算小娟家电视机120转消耗的电能，知道时间，根据为P=Wt计算电功率。
本题考查了电能表的使用和电功率公式的应用，能够正确理解电能表的参数，是解答本题的关键。
24.【答案】解：由图可知，如果上面的方框内填入小灯泡，下面的方框内填入电流表，那么电流表将并联在电源两端了，会造成短路，这样会烧坏电流表，这种做法是绝对不允许的；
所以上面的方框应填电流表，下面的方框应填小灯泡，这样电流表测右边小灯泡的电流，两只小灯泡并联，电压表测并联电路两端的电压，如图所示：
。
【解析】电流表要串联在被测电路中，电压表要并联在被测电路中；分析电路图，确定1、2各是什么元件。
解答此题的关键是明确电压表和电流表的使用规则，主要考查电流表的使用方法，属于基础知识，要求学生应熟练掌握。
25.【答案】解：已知条形磁体上端为N极，则下端为S极，根据同名磁极相互排斥，可知，电磁铁的上端为S极，下端为N极。
根据安培定则，伸出右手使大拇指指向电磁铁的N极(电磁铁的下端)，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，电流从螺线管的下端流入，所以电源的下端为正极，如图所示：

【解析】根据同名磁极相互排斥确定螺线管上面的极性，最后根据安培定则确定电流的方向；从而确定电源的正负极。
磁极间的相互作用规律与安培定则相结合是电磁学方面的常见题型，明确磁悬浮地球仪的工作原理是解答此题的关键。
26.【答案】自下而上 大 丙 低于 水的质量大
【解析】解：(1)组装实验器材时，酒精灯需要用外焰加热，所以要先放好酒精灯，再固定铁圈的高度，所以应该按照自下而上的顺序组装。读取温度计的读数时，视线要和温度计中水银柱的上表面相平，图中视线俯视，读数偏大；
(2)水沸腾时，整个容器中水温相同，水内部不停地汽化，产生大量的水蒸气进入气泡，水中的气泡在上升过程中气泡变大，图丙符合水沸腾时的现象；
由图象可知，第5min后水吸热，温度保持在98℃不再升高，说明水已经沸腾，沸点为98℃；水的沸点低于100℃，该地区气压低于1标准大气压；
(3)通过图丁可以看出两组实验水的沸点相同，图象显示水的初温相同，所以沸腾所用时间少，小果水的质量比较小会使沸腾所用时间少；小苹用时明显更长，造成这个结果的原因可能是水的质量大。
故答案为：(1)自下而上；大； (2)丙；低于；(3)水的质量大。
(1)探究水的沸腾实验时用到的实验器材有铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中间有孔的纸板、温度计、水、秒表，因为酒精灯需要用外焰加热，所以要先放好酒精灯，再固定铁圈的高度，所以组装实验装置时，应该按照自下而上的顺序组装。温度计的读数方法视线要和水银柱的上表面相平；
(2)水沸腾之前，水下层的温度高于上层的水温，气泡上升过程中，气泡中的水蒸气遇冷液化成水，气泡变小；水沸腾时，整个容器中水温相同，水内部不停的汽化，产生大量的水蒸气进入气泡，气泡变大；液体沸腾液体时吸热，温度保持在沸点不变，液体沸点随气压增大而升高；
(3)根据图丁分析原因。
本题以水沸腾的实验考查了实验装置的装配、温度计的使用、图像等知识，属于综合题。
27.【答案】变大 左 2.5 电压 4 A
【解析】解：(1)滑动变阻器的滑片接入电路电阻最大，故变阻器右下接线柱连入电路中与电阻串联，如下所示：
(2)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为：
U=IR=0.5A×5Ω=---=0.1A×25Ω=2.5V，即图乙中阴影部分的面积表示电压；
当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，电阻变大，分压增多，电压表示数增大，根据控制变量法知在探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应左端移动，使电压表的示数为2.5V；
(4)根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑=3V−2.5V=0.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的0.2倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑=0.2×20Ω=4Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少4Ω的滑动变阻器；
(5)本次实验进行多次测量的目的是使实验结论具有普遍性，避免偶然性，故A正确。
故答案为：(1)如上所示；(2)变大；左；2.5；(3)电压；(4)4；(5)A。
(1)根据滑动变阻器的滑片接入电路电阻最大，确定变阻器接线柱连入电路中与电阻串联；
(2)(3)由图乙求出电流与电阻之积；根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压不变，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向，根据图乙得出结论；
(4)探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入20Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻；
(5)多次测量避免偶然性，使实验结论具有普遍性。
本题探究通电导体中电流与电阻的关系，考查电路连接、控制变量法，数据分析、操作过程，难度大。
28.【答案】液面高度差 电阻 右 不能 没有控制通过两电阻的电流相同
【解析】解：(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液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)如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，可探究电流产生的热量与电阻的关系，右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q=I2Rt可知，右侧电阻产生热量多；
(3)将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线连接在BD两个接线柱之间，此时两电阻并联接入电路，两电阻的阻值不同，由欧姆定律可知通过两电阻的电流不同，所以不能探究电流通过导体时产生热量与电阻的关系。
故答案为：(1)液面高度差；(2)电阻；右；(3)不能；没有控制通过两电阻的电流相同。
(1)电流通过导体产生的热量无法直接观察到，因此运用转换法，通过观察U形管中液面高度差的变化来反映电流通过导体产生热量的多少；
(2)如图甲，两个电阻串联在电路中，根据串联电路电流特点可知电流相同，通电时间相同，电阻不同，根据控制变量法分析可知可探究电流产生的热量与哪个因素的关系，比较电阻的大小，由焦耳定律Q=I2Rt可知哪侧U形管中液面升高的多；
(3)电流通过导体产生的热量跟电流大小、电阻大小和通电时间有关，探究时运用了控制变量法；若探究电流通过导体产生的热量与电阻关系时，应控制电流和通电时间不变，改变电阻。
本题主要考查了学生对焦耳定律的认识，注重了探究实验的方案，同时在该实验中利用了控制变量法和转换法，是中考物理常见题型。
29.【答案】解：(1)此过程中水箱中水吸收的热量：
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×60kg×(41℃−21℃)=5.04×106J；
(2)加热这些水消耗的电能：
W=Pt=2400W×40×60s=5.76×106J；
电热淋浴器加热时的热效率：
η=Q吸W×100%=5.04×106J5.76×106J×100%=87.5%。
答：(1)此过程中水箱中水吸收的热量为5.04×106J；
(2)该电热淋浴器加热时的热效率为87.5%。
【解析】(1)已知水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用Q吸=cmΔt求水箱内的水吸收的热量；
(2)前面求出水吸收的热量为有用能量，知道电热淋浴器的电功率，利用W=Pt求出消耗的电能(总能量)，再利用效率公式求电热淋浴器的热效率。
本题是一道电学与热学的综合计算题，考查了热量的计算、电功的计算、电热淋浴器热效率的计算，要注意区分哪些是有用能量(被水吸收的)、哪些是总能量(消耗的电能)。
30.【答案】保温
【解析】解：
(1)由电路图可知，开关置于“1”时，两电阻串联接入电路，此时电路总电阻最大，由电功率公式P=U2R可知，
在电源电压U一定时，电阻R越大，电功率越小，温度越低，则饮水机处于保温状态；
(2)由电路图可知，当开关处于“2”挡时，只有电阻R2接入电路，电阻R1被短路，
通过电阻R2的电流：I2=UR2=220V44Ω=5A；
(3)由电路图可知，开关置于“1”时，两电阻串联接入电路，
饮水机的总功率P1=U2R总=U2R1+R2=(220V)22376Ω+44Ω=20W，
当开关处于“2”挡时，只有电阻R2接入电路，
P2=U2R2=(220V)244Ω=1100W。
答：(1)保温；
(2)当开关S处于“2”挡时，通过R2的电流为5A；
(3)当开关S处于“1”挡时饮水机的总功率为20W，开关处于“2”挡时，饮水机的总功率为1100W。
(1)开关置于“1”时，两电阻串联接入电路，由电功率公式P=U2R分析答题。
(2)由电路图可知，当开关处于“2”挡时，只有电阻R2接入电路，电阻R1被短路，由欧姆定律可以求出通过它们的电流；
(3)分析清楚电路结构，由电功率公式P=U2R可以求出电路功率。
本题考查了求电流、电功率、判断电路工作状态等问题，分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键，熟练应用欧姆定律、电功率公式即可正确解题。