2023-2024学年山西省临汾市洪洞县九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2023-2024学年山西省临汾市洪洞县九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共20页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，简答题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。

1.了解家用电器使用时的一些参数对我们生活很有必要。下列家用电器正常工作时电功率最大的是( )
A. 电风扇B. 笔记本电脑
C. 液晶电视机D. 空调
2.2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，三名航天员踏上飞天圆梦之旅。运载火箭用液态氢作燃料，主要原因是液态氢的( )
A. 密度大B. 热值高C. 沸点高D. 比热容大
3.豆腐脑这一小吃，各地均有。山西豆腐脑别具特色，以材料和打卤见长，色泽微褐，香气四溢。如图所示是刚出锅热腾腾的豆腐脑，下列说法正确的是( )
A. 豆腐脑晾凉的过程中，含有的热量减少
B. 豆腐脑被煮熟是通过做功的方式改变内能
C. 看到“白气”弥散是因为发生了扩散现象
D. 闻到香气是因为分子在不停地做无规则运动
4.天气干燥时，儿童从塑料滑梯快速滑下后，头发散开如图所示。下列分析正确的是( )
A. 头发是导体
B. 摩擦的方法创造了电荷使头发带了电
C. 头发蓬松是因带了同种电荷相互排斥
D. 头发蓬松是因为分子间的相互作用力
5.某学校安装了如图所示的免接触式杀菌净手器。其工作原理如下：开关S1闭合后，指示灯亮起；将手放到装置上，感应开关S2自动闭合，电动机工作喷出雾状消毒液，5秒后感应开关自动断开，完成工作。下列电路符合要求的是( )
A.
B.
C.
D.
6.如图所示的IC起拔器，是一种用于拆卸电路元件的工具。从安全的角度考虑，下列材料中最适合做起拔器外壳的是( )
A. 铜
B. 铁
C. 合金
D. 塑料
7.生活中，我们应“珍爱生命，规范用电”。下列做法符合安全用电原则的是( )
A. 用电器工作时起火，立即用水灭火B. 更换灯泡，不需要断开电源
C. 使用试电笔时，手指按住笔尾金属体D. 使用绝缘皮破损的手机充电线
8.科技小组的同学将不同金属丝插入菠萝中自制了水果电池，然后将一根导线在纸筒A上绕制成螺线管，导线两端接在水果电池两极上，螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图所示状态。下列判断正确的是( )
A. 通电螺线管的左侧是N极
B. 水果电池M端为负极
C. 把小磁针取走，则通电螺线管周围的磁场消失
D. 改变电流方向，小磁针偏转方向不变
9.走路也能发电。如图所示的发电地砖，当人踩踏地板时，地板下方的磁铁往复运动，线圈中输出电流使灯泡发光。下列选项中能说明这种发电地砖工作原理的是( )
A.
B.
C.
D.
10.如图为某科技小组设计的烟雾报警器工作原理图，R1为烟雾传感器，它的阻值与空气中烟雾浓度的关系如图乙所示，R2为定值电阻，阻值为40Ω，电源电压恒为12V。若空气中烟雾浓度>15%时，电路发出警报。以下说法正确的是( )
A. 空气中的烟雾浓度越高，烟雾传感器的阻值越大
B. 空气中的烟雾浓度越高，电压表示数越小
C. 电流表的示数为0.2A时，电路发出警报
D. 当烟雾浓度为10%时，电压表的示数是9.6V
二、填空题：本大题共2小题，共5分。
11.甲、乙两只相同的杯子分别盛有质量相等、温度不同的纯净水，同时向两只杯子中滴入质量、温度均相同的墨水，一段时间后观察到如图所示的现象。小亮认为甲杯中水的温度较高，你认为他的判断是______(选填“正确”或“错误”)的，理由是______。
12.如图所示的电动汽车充电时，电池相当于______(选填“用电器”或“电源”)，此时将______能转化为化学能。车载导航和卫星之间通过______(选填“电磁波”或“超声波”)传输信号。
三、作图题：本大题共1小题，共2分。
13.请用笔画线代替导线将图连接成符合安全用电要求的家庭电路，其中开关只控制灯泡。
四、实验探究题：本大题共5小题，共24分。
14.学习小组利用如图甲所示的实验装置“比较不同物质吸热情况”。
(1)在两个相同的烧杯内分别装入初温、______相同的水和煤油，使用相同规格的电加热器进行加热。
(2)实验中，可以通过比较______(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映两种液体吸收热量的多少。
(3)小组同学根据记录的实验数据，绘制了如图乙所示的温度随时间变化关系的图象，分析图象可知，水对应的图线是______(选填“A”或“B”)。
(4)同时停止对两液体加热，若水和煤油降低相同温度，水需要的时间______(选填“大于”“等于”或“小于”)煤油需要的时间。
15.在探究“串联电路电压的规律”实验中。
(1)要用电压表测灯L2两端的电压，连接电路如图甲所示。图中只有一根导线连错了，请你在连错的导线上画“×”，并用笔画线表示导线将电路连接正确。
(2)改正电路后，闭合开关，电压表如图乙所示为______ V。
(3)小组同学将观察到的数据记录如表所示，分析表格数据可知：
①初步结论是：在串联电路中，______(写出关系式即可)；
②实验过程中，他们______(选填“有”或“没有”)更换不同规格的灯泡进行实验，你的判断依据是：______。
16.在“测量定值电阻的阻值”实验中(电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R0)。
(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整，要求滑片向B端移动时电路中的电流变小。
(2)电路连接完成后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，出现此现象的原因可能是______(写出一种原因即可)。
(3)排除故障后继续实验，当电压表示数为2.6V时，电流表示数如图乙所示，则定值电阻Rx=______Ω。
(4)请你为实验需要测量和计算的物理量设计一个实验数据记录表格。
(5)某小组在测量过程中发现电流表损坏，于是设计了如图丙所示的电路，测出了Rx的阻值。实验步骤如下：
①闭合开关，将滑片移到阻值最小处A端，读出电压表的示数，记为U1；
②将滑片移到阻值最大处B端，读出电压表的示数，记为U2；
③未知电阻阻值Rx=______(用U1、U2和R0表示)。
17.实践小组同学发现小轿车的后挡风玻璃上有一条条“细线”(如图甲所示)，上网查阅资料后得知，玻璃上的“细线”是电热丝，开车时当外界气温降低，电热丝就可以发热除霜。小组同学设计了如图乙所示的电路，探究两块仅厚薄不同带“细线”玻璃的除霜能力与哪些因素有关。
小组同学将玻璃分别接图乙电路MN中，再将质量相同的碎冰铺满在玻璃上，闭合开关，调节MN两端的电压，记录冰块全部熔化所需的时间，如表。
(1)实验中是通过比较______来判断玻璃除霜能力的强弱的。
(2)实验次序1和4中，通过改变______控制薄厚玻璃两端的电压相同。
(3)分析数据，你可以得到的结论：______(答案不唯一，写出一条即可)。
(4)在玻璃两端电压不变的情况下，若将电热丝换为材料、横截面积不变，长度更长的电热丝，玻璃的除霜功率将______(选填“保持不变”“变大”或“变小”)。
18.小伟家有两个外形相同的小灯泡L1、L2，但小灯泡上的铭牌信息已经模糊不清，请你利用两节干电池，为小伟设计一个实验，判断两灯泡规格是否相同。
(1)实验器材：______。
(2)实验步骤：______。
(3)实验现象及结论：______。
五、简答题：本大题共1小题，共4分。
19.如图所示的“万能插座”可以容纳多种国家的插头。因插头形状不同，长期使用过程中，内部的金属插套会发生形变，使插套与用电器插头插销的接触面积变小，容易导致火灾，我国目前已经禁止使用。请你运用所学物理知识解释“万能插座”容易导致火灾的原因。
六、计算题：本大题共2小题，共11分。
20.学习小组连接了如图所示的电路，其中电源电压为12V保持不变，R2=24Ω。当只闭合开关S2时，电流表的示数为0.4A。求：
(1)R1的阻值。
(2)当断开开关S2，闭合开关S1、S3时，电流表的示数。
21.小明对家中的电热水壶非常感兴趣，于是，他收集了如下信息：电热水壶具有加热和保温功能，壶内加热体由两个电阻R1、R2组成，R1=R2=48.4Ω，若R1损坏无法工作，不影响R2工作。求：
(1)请在虚线框内画出电热水壶内部的电路图。
(2)电热水壶3min将初温为20℃的1kg水加热到100℃过程中水吸收的热量为多少？[水的比热容c=4.2×103J/(kg⋅℃)]
(3)上述过程中，电热水壶的加热效率是多少？(结果保留一位小数)
七、综合题：本大题共1小题，共4分。
22.阅读材料，回答问题。
趋磁细菌地球上很多动物，例如候鸟能够感知地球磁场，那么微生物是否也具有这种超能力呢？在很早以前，科学家们就发现：如果在某细菌附近放一个磁铁，该细菌会向磁铁的N极移动，经过多次大量的实验，发现该细菌无论处于什么位置，都会向磁铁的N极移动，表明该细菌受到了磁场的影响，并把这种细菌叫做趋磁细菌。研究者通过能量色散X−射线分析，发现趋磁细菌内含有铁，主要成分是Fe3O4或Fe3S4，把这种富铁的小粒子叫磁小体。
和其他细菌一样，趋磁细菌并不十分喜欢氧气，它们需要从富氧区移至微氧或无氧区。生活在海底缺氧的细菌，当被搅到有氧的海水中时，它会利用磁小体——自身“指南针”沿着地磁场的作用回到海底淤泥中。
趋磁细菌可以在实验室里进行大规模培养，用于连接一些医学上治疗的药物，做靶向给药，同时还可以用于理论研究，仿生研究。趋磁细菌在地球的铁氮碳磷硫等物质循环中扮演重要角色，体内具有毒性低的磁小体在医疗、食品、环境、化工等领域具有广泛的应用前景。
(1)微生物中的细菌______(选填“会”或“不会”)受到地磁场的影响，趋磁细菌中______是它自身的“指南针”。
(2)由材料可知，在海洋中，地磁场驱使趋磁细菌运动的方向为______(选填“由北向南”或“由南向北”)。
(3)结合材料，请你说出一条研究趋磁细菌的价值或意义：______(答案不唯一，写出一条即可)。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：电风扇的功率在50W左右，笔记本电脑的功率约为100W，液晶电视机的功率约为100W，空调的功率约为1000W；可见，空调的功率最大；
故选：D。
根据日常生活经验，对常用家用电器功率做出符合实际的估计，然后找出功率最大的用电器。
本题考查了家用电器电功率的了解，属于基础题目。
2.【答案】B
【解析】解：液态氢具有较高的热值，质量相同的液态氢与其它燃料相比，完全燃烧放出的热量多，所以运载火箭用液态氢作燃料，故B正确、ACD错误。
故选：B。
热值是燃料的一种特性，热值大的燃料，在相同条件下，完全燃烧放出的热量比其他燃料更多。
本题考查了对热值特性的理解，属于基础题目。
3.【答案】D
【解析】解：A、热量是一个过程量，不能用具有、含有来修饰，故A错误；
B、改变物体内能的方式有热传递和做功，豆腐脑被煮熟是通过热传递方式增加了食物的内能，故B错误；
C、看到“白气”弥散是水蒸气液化的小水滴，故C错误；
D、能闻到香味，是扩散现象，是分子无规则运动的结果，故D正确。
故选：D。
(1)热量是一个过程量，不能用具有、含有来修饰；
(2)改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；
(3)物质由气态变为液态的过程叫液化，物质由液态变为气态的过程叫汽化；
(4)扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
此题考查了改变内能的方法、扩散现象、液化现象等，属基础知识的应用，难度不大。
4.【答案】C
【解析】解：A、头发不容易导电，是绝缘体，故A错误；
B、摩擦的方法并没有创造电荷，只是使正、负电荷分开，因此头发带了电，故B错误；
CD、头发蓬松是因带了同种电荷相互排斥，故C正确，D错误。
故选：C。
(1)容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；
(2)摩擦起电并不是创造了电荷，只是发生了电荷的转移，使正负电荷分开；
(3)(4)同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
此题考查了导体与绝缘体、摩擦起电的实质、电荷间的相互作用规律，比较简单，属基础题。
5.【答案】C
【解析】解：由题意可知，动力装置工作与否不会影响指示灯的工作，所以指示灯与电动机是并联的；
由题意可知，开关S1控制整个电路，开关S2只控制电动机，则开关S1在干路上，开关S2与电动机串联在同一条支路上，故C正确。
故选：C。
(1)在串联电路中，电流只有一条路径，开关控制整个电路。
(2)在并联电路中，电流有多条路径，干路开关控制整个电路，支路开关控制其所在支路的用电器。并联的用电器互不影响。
在串联电路中，开关的位置并不影响它的控制作用；而在并联电路中，开关的位置可能影响其对用电器的控制作用。
6.【答案】D
【解析】解：因为IC起拔器是一种用于拆卸电路元件的工具，从安全的角度考虑，起拔器外壳应该不容易导电，是绝缘体。铜、铁、合金容易导电，是导体；塑料不容易导电，是绝缘体。
故选：D。
容易导电的物体是导体，不容易导电的物体是绝缘体。
此题考查了导体与绝缘体的辨析，比较简单，属基础题。
7.【答案】C
【解析】解：A、若家用电器着火，先切断电源，再用灭火器灭火，故A不符合安全用电原则；
B、更换灯泡时，需断开电源开关，故B不符合安全用电原则；
C、使用试电笔时，手指按住笔尾金属体，故C 符合安全用电原则；
D、使用绝缘皮破损的手机充电线时应及时更换，否则容易发生触电事故或短路(即火线和零线直接连通)，故D不符合安全用电原则。
故选：C。
(1)若家用电器着火，先切断电源，再用灭火器灭火；
(2)更换灯泡时，需断开电源开关；
(3)使用试电笔时，手指按住笔尾金属体。
(3)电线的绝缘皮破损，人去接触时，容易造成触电事故。
本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握，平时学习时多了解、多积累，加强安全意识，不能违反。
8.【答案】B
【解析】解：A.根据异名磁极相互吸引，小磁针左侧是N极，通电螺线管的左侧是S极，故A错误；
B.根据螺线管右侧为N极，电流从右侧流入，故电源N为正极，水果电池M端为负极，故B正确；
C.把小磁针取走，磁场依然存在，则通电螺线管周围的磁场不会消失，故C错误；
D.改变电流方向，通电螺线管的方向改变，小磁针偏转方向改变，故D错误。
故选：B。
(1)由磁极间的相互作用可知螺线管的磁极，再由“e”的方向可知通电螺线管的电流方向，然后可知电池正，负极；
(2)小磁针显示磁场的，磁场存在与小磁针无关；
(3)根据通电螺线管的磁极与电流方向有关分析。
本题考查通电螺线管的磁场与安培定则，属于中档题。
9.【答案】B
【解析】解：当人踩踏地板时，地板下方的磁铁往复运动，线圈中输出电流使灯泡发光，这说明电路中产生了感应电流，这是电磁感应现象；
A、图A为奥斯特实验，说明通电导线周围存在着磁场，故A错误；
B、图B为发电机的工作原理，工作原理是电磁感应现象，故B正确；
C、图C为电动机的工作原理，原理是磁场对通电导体有力的作用，故C错误；
D、图D为探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，其原理是电流的磁效应，故D错误。
故选：B。
通电导线周围存在着磁场，这是电流的磁效应；
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，这是电磁感应现象；
磁场对通电导体有力的作用。
此题考查了电流的磁效应、电磁感应现象、磁场对通电导体有力的作用，难度不大，属基础题。
10.【答案】D
【解析】解：AB、由电路图甲可知，开关闭合后，烟雾传感器R1和定值电阻R2串联，电压表测定值电阻R2两端的电压，电流表测电路中的电流；
由图乙可知，当空气中的烟雾浓度增大时，传感器的电阻变小，故A错误；
此时电路中的总电阻变小，由I=UR可知，电路中的电流变大，根据U2=I2R2可知电压表示数增大，定值电阻R2两端的电压变大，故B错误；
C、电流表的示数为I=0.2A时，由I=UR得，电路中的总电阻：R=UI=12V0.2A=60Ω，
此时传感器的阻值：R1=R−R2=60Ω−40Ω=20Ω，
由图象乙可知，此时空气中烟雾浓度<15%时，电路不会发出警报，故C错误；
D、根据图象乙可知，当烟雾浓度为10%时，传感器的阻值为：R1=10Ω，
根据欧姆定律可知此时电流为：I′=UR′=UR1+R2=12V10Ω+40Ω=0.24A，
根据欧姆定律可得，定值电阻两端电压：U2=I′R2=0.24A×40Ω=9.6V，即为电压表示数为9.6V，故D正确。
故选：D。
(1)由电路图可知，开关闭合后，烟雾传感器R1和定值电阻R2串联，电压表测定值电阻R2两端的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知传感器电阻的性质，由电阻的变化利用欧姆定律可求得电路中电流的变化，从而判断出电压表示数的变化；
(2)根据I=UR求出电流为0.2A时，电路中的总电阻，再根据串联电阻特点求出传感器的阻值，根据图象乙判断此时电路是否发出警报；
(3)当烟雾浓度为10%时，根据图象乙读出此时传感器的阻值，根据欧姆定律求出电流，再根据欧姆定律求出传感器两端电压，即为电压表示数。
此题主要考查的是学生对图象的处理能力、欧姆定律、串联电路的电压和电阻特点的理解和掌握，综合性很强，读懂图象是解决此题的关键。
11.【答案】错误 温度越高，分子的无规则运动越剧烈
【解析】解：不同物质的分子彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动；
分子运动无规则运动的速度与温度有关，且温度越高，分子的运动越剧烈；同时将两滴黑墨水同时滴入温度不同的热水和冷水中，看到盛有热水的杯中先整杯水都变成黑色，就是由于温度高的热水分子运动的剧烈造成的，所以乙杯中水的温度比甲杯中的更高，由此可知小亮的判断是错误的。
故答案为：错误；温度越高，分子的无规则运动越剧烈。
一切物质的分子都在不停地做无规则运动，且温度越高，分子运动越剧烈；物体的温度越高，构成物体的分子无规则运动越快，扩散越快。
本题主要考查学生对扩散现象与温度关系的了解和掌握，是一道基础题。
12.【答案】用电器 电 电磁波
【解析】解：如图所示的电动汽车充电时，电池相当于用电器，此时将电能转化为化学能。车载导航和卫星之间通过电磁波传输信号。
故答案为：用电器；电；电磁波。
(1)电源充电时相当于用电器，将电能转化为化学能。
(2)电磁波可以传递信息。
本题考查的是电源的能量转化过程；知道电磁波的特点及应用。
13.【答案】解：(1)灯泡接法：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螺旋套；
(2)安装三孔插座的安全用电原则：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。如图所示：

【解析】(1)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螺旋套。这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故，既能控制灯泡，又能更安全。
(2)三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线。
掌握家庭电路的灯泡和开关、三孔插座的连接方法，同时考虑使用性和安全性。
14.【答案】质量 加热时间 A 大于
【解析】解：
(1)根据比较吸热能力的两种方法，在该实验中要控制不同物质的质量相同，故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的A、B两种液体；
(2)实验中选择相同规格的电加热器，根据转换法可知，在相同时间内水和煤油吸收的热量相同，所以可以通过比较加热时间来比较A、B两种液体吸收热量的多少；
(3)根据图乙可知，A、B两种液体加热相同时间，吸收相同的热量，A的温度升高的慢，则A的吸热能力强，A的比热容大，A为水；
(4)同时停止对两液体加热，若水和煤油降低相同温度，水放出的热量多，水需要的时间长。
故答案为：(1)质量；(2)加热时间；(3)A；(4)大于。
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；
比较物质吸热能力的2种方法：
①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；
②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。
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。
15.【答案】1.2U=U1+U2 有 每组实验数据中AB两端电压与BC两端电压不同且有变化
【解析】解：(1)电压表与待测灯泡并联，图中电压表与灯泡L1串联了，是错误的，应该与灯泡L2并联，如下图所示：
；
(2)改正电路后，闭合开关，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为1.2V；
(3)①分析表中数据有：
1.1V+1.8V=2.9V；
1.4V+1.5V=2.9V；
1.7V+1.2V=2.9V；
初步结论是：在串联电路中，U=U1+U2；
②实验过程中，他们有更换不同规格的灯泡进行实验，判断依据是：每组实验数据中AB两端电压与BC两端电压不同且有变化。
故答案为：(1)见解答图；(2)1.2；(3)①U=U1+U2；②有；每组实验数据中AB两端电压与BC两端电压不同且有变化。
(1)两灯泡应串联接入电路，电压表与灯泡L2并联，据此分析电路；
(2)根据电压表选用量程确定分度值读数；
(3)①分析表中数据得出结论；
②根据每组实验数据中AB两端电压与BC两端电压不同且有变化分析。
本题探究“串联电路电压的规律”实验，考查了实物图的连接、电压表的读数和数据分析等知识。
16.【答案】Rx短路或电压表断路 10U2U1−U2R0
【解析】解：(1)滑片向B端移动时电路中的电流变小，变阻器连入电路的电阻变大，变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联，电压表和定值电阻并联，如图所示：
(2)电路连接完成后，闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路，即出现此现象的原因可能是电阻Rx短路或电压表断路；
(3)电流表示数如图乙，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.26A，则测得未知电阻Rx=UxIx=Ω；
(4)电阻的测量是一种间接测量方法，根据欧姆定律需要测量出导体两端的电压与此时对应的电流，然后求出导体的电阻及平均值。根据一个物理量占据一列，每一次实验占据一行的原则去设计表格，直接测量的物理量由：电压、电流、电阻、平均值四个物理量，做三次实验，故设计表格见下表：
(5)在步骤①中，电路为只有Rx的简单电路，电压表测电源电压为U1；
在步骤②中，Rx与滑动变阻器最大阻值串联，电压表测Rx两端电压，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为U滑=U1−U2，根据串联分压原理有，U2U滑=RxR0，即U2U1−U2=RxR0，解得：Rx=U2U1−U2R0。
故答案为：(1)见解答图；(2)Rx短路或电压表断路；(3)10；(4)见解答图；(5)U2U1−U2R0。
(1)根据滑动变阻器的滑片P向B移动，电路中电流变小确定变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联，电压表和定值电阻并联；
(2)电路连接完成后，闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表断路；
(3)根据电流表选用量程确定分度值读数，利用欧姆定律求出未知电阻Rx的阻值；
(4)电阻的测量是一种间接测量方法，根据欧姆定律需要测量出导体两端的电压与此时对应的电流，然后求出导体的电阻及平均值；
(5)在没有电流表的情况下，可通过开关的转换使电压表分别测出Rx两端的电压和电源电压，根据串联电路分压原理求出待测电阻。
本题测电阻的阻值实验，考查了电路连接、电路故障、电流表读数、电阻的计算、多次测量的目的及设计实验方案测电阻的能力。
17.【答案】冰块全部熔化所需的时间 滑动变阻器的滑片位置 对相同面积的玻璃，电阻的电压越大，玻璃除霜能力越强 变小
【解析】解：(1)根据表格数据中冰块全部熔化所需的时间显示玻璃除霜能力的强弱；
(2)根据电路中滑动变阻器移动滑片可以控制电压表是示数不变，控制薄厚玻璃两端的电压相同；
(3)第1，2，3次实验中，玻璃的厚薄程度和冰块的质量相同，电阻两端的电压和熔化时间不同，分析比较1，2，3次实验数据，可以得到结论：玻璃的面积相同，”细丝“的电压越大，熔化时间越短，即对相同面积的玻璃，电阻的电压越大，玻璃除霜能力越强；
(4)在玻璃两端电压不变的情况下，若将电热丝换为材料、横截面积不变，长度更长的电热丝，电阻更大，根据P=U2R知，相同时间产生的热量更少，因而玻璃的除霜功率变小。
故答案为：(1)冰块全部熔化所需的时间；(2)滑动变阻器的滑片位置；(3)对相同面积的玻璃，电阻的电压越大，玻璃除霜能力越强；(4)变小。
(1)根据表格数据冰块全部熔化所需的时间显示玻璃除霜能力的强弱；
(2)根据电路中滑动变阻器的作用分析；
(3)根据控制变量法分析数据得出结论；
(4)根据P=U2R分析单位时间产生的热量多少解答。
本题考查控制变量法的应用，属于中档题。
18.【答案】二节干电池、开关、两个电流表、两个小灯座、导线若干 ①将小灯泡L1、L2并联接入电路，电流表A1测L1所在支路的电流，电流表A2测L2所在支路的电流；
②正确连接电路后，闭合开关；观察两个电流表示数，做好记录后，断开开关 两个电流表示数不同，则灯泡的规格不同，如果电流表示数相同，灯泡的规格相同。
【解析】解：(1)实验器材：二节干电池、开关、两个电流表、两个小灯座、导线若干。
(2)实验步骤：①将小灯泡L1、L2并联接入电路，电流表A1测L1所在支路的电流，电流表A2测L2所在支路的电流；
②正确连接电路后，闭合开关；观察两个电流表示数，做好记录后，断开开关。
(3)实验现象及结论：两个电流表示数不同，则灯泡的规格不同，如果电流表示数相同，灯泡的规格相同。
故答案为：(1)二节干电池、开关、两个电流表、两个小灯座、导线若干；
(2)①将小灯泡L1、L2并联接入电路，电流表A1测L1所在支路的电流，电流表A2测L2所在支路的电流；
②正确连接电路后，闭合开关；观察两个电流表示数，做好记录后，断开开关；
(3)两个电流表示数不同，则灯泡的规格不同，如果电流表示数相同，灯泡的规格相同。
用电器在额定电压下正常工作时的功率叫做额定功率，据此设计实验。
本题考查控制变量法的应用，属于中档题。
19.【答案】解：当插座内部的金属插套会发生形变，使插套与用电器插头插销的接触面积变小，电阻变大，根据焦耳定律，连接处产生的热量增大，容易发生火灾。
【解析】根据焦耳定律Q=I2Rt进行分析。
本题考查的是万能插座的构造和焦耳定律，属于基础性题目。
20.【答案】解：(1)当只闭合开关S2时，两个电阻串联，电流表测电路中的电流，
根据欧姆定律可得，总电阻：
R总=U总I串=12V0.4A=30Ω，
根据串联电路的电阻特点可得，R1的阻值：R1=R总−R2=30Ω−24Ω=6Ω；
(2)当断开开关S2，闭合开关S1、S3时，两电阻并联，电流表测干路电流，
因并联电路各支路两端的电压相等，
则由并联电路的电流特点和欧姆定律可得，此时电流表的示数：
I=I1+I2=U总R1+U总R2=12V6Ω+12V24Ω=2.5A。
答：(1)R1的阻值为6Ω；
(2)当断开开关S2，闭合开关S1、S3时，电流表的示数为2.5A。
【解析】(1)当只闭合开关S2时，两个电阻串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律计算总电阻，根据串联电路特点计算R1的阻值。
(2)当断开开关S2，闭合开关S1、S3时，两电阻并联，电流表测干路电流；并联电路各支路两端的电压相等，根据并联电路的电流特点和欧姆定律计算可求出电流表的示数(干路电流)。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，属于综合题。
21.【答案】解：(1)根据题意可知，若R1损坏无法工作，不影响R2工作，即R1、R2之间可以单独工作，相互之间不受影响，所以R1、R2之间应该并联在电路中，电路图如图所示：
当开关S闭合、S1断开时，只有R1工作，此时电路中的总电阻较大，由P=U2R可知，电路中的总功率较小，电热水壶处于保温状态；
当开关S、S1都闭合时，R1、R2并联，电路中的总电阻较小，总功率较大，电热水壶处于加热状态；
(2)水吸收的热量：Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(100℃−20℃)=3.36×105J；
(3)电热水壶加热挡的功率：P加热=U2R1+U2R2=(220V)248.4Ω+(220V)248.4Ω=2000W，
电热水壶3min内消耗的电能：W=P加热t=2000W×3×60s=3.6×105J，
电热水壶的加热效率：η=Q吸W=3.36×105J3.6×105J≈93.3%。
答：(1)图见解答；
(2)电热水壶3min将初温为20℃的1kg水加热到100℃过程中水吸收的热量为3.36×105J；
(3)电热水壶的加热效率是93.3%。
【解析】(1)串联电路中的各用电器相互影响，不能独立工作；并联电路的各用电器之间能单独工作，互不影响，据此设计电热水壶内部的电路图；
(2)根据Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量；
(3)根据P=U2R求出电热水壶加热挡的功率，根据W=Pt求出电热水壶加热消耗的电能，根据效率公式求出电热水壶的加热效率。
本题考查电路图的设计、电功公式、电功率公式、吸热公式以及效率公式的应用，是一道电热综合题，有一定的难度。
22.【答案】会 磁小体 由北向南 用于连接一些医学上治疗的药物，做靶向给药
【解析】解：(1)微生物中的细菌会受到地磁场的影响，趋磁细菌中是磁小体它自身的“指南针”；
(2)由材料可知，在海洋中，趋磁细菌会向磁体的N极移动，而地磁场的N极在地理的南极附近，所以地磁场驱使趋磁细菌运动的方向为由北向南；
(3)用于连接一些医学上治疗的药物，做靶向给药。
故答案为：(1)会；磁小体；(2)由北向南；(3)用于连接一些医学上治疗的药物，做靶向给药。
(1)该细菌无论处于什么位置，都会向磁铁的N极移动，表明该细菌受到了磁场的影响，研究者通过能量色散X−射线分析，发现趋磁细菌内含有铁，主要成分是Fe3O4或Fe3S4，把这种富铁的小粒子叫磁小体；
(2)地磁场的N极在地理的南极附近，据此判断趋磁细菌运动的方向；
(3)趋磁细菌可以在实验室里进行大规模培养，用于连接一些医学上治疗的药物，做靶向给药。
本题考查学生对地磁场的理解以及从材料中获取信息的能力。实验序号
L1两端电压U1/V
L2两端电压U2/V
总电压U/V
1
1.1
1.8
2.9
2
1.4
1.5
2.9
3
1.7
1.2
2.9
次序
玻璃
玻璃两端电压/V
冰块全部熔化所需的时间/min
1
薄
6
3
2
薄
9
2
3
薄
12
1.5
4
厚
6
6
5
厚
9
4.5
6
厚
12
3
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻Rx/Ω
平均值/Ω
1
2
3