河南省周口市淮阳区2024-2025学年九年级上学期期末物理试题（原卷版+解析版）

这是一份河南省周口市淮阳区2024-2025学年九年级上学期期末物理试题（原卷版+解析版），共20页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上等内容，欢迎下载使用。
考试范围：第12章-第17章；考试时间：60分钟；满分：70分
注意事项：
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、填空题（每空1分，共15分）
1. “北国风光，千里冰封，万里雪飘”。冰的形成发生的物态变化是___________，雪形成是由于水蒸气发生了___________（填物态变化名称），该过程需要___________（选填“吸热”或“放热”）。
2. 《论衡》中记载：“司南之，投之于地，其指南。”如图所示，“柢”即握柄，是磁体的__________极；我国宋代学者__________最早发现了地磁场的南北极与地理的南北极不完全重合。
3. 糖炒栗子是人们钟爱的一道传统美食，如图所示，为了让栗子快速、均匀受热，常将砂石与栗子混合在一起翻炒，这主要是利用了砂石的比热容___________（选填“大”或“小”），相同质量的栗子和砂石吸收相同的热量，砂石的温度升高的更___________（选填“多”或“少”）。
4. 如图是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图，该冲程是___________冲程，这个过程中能量转化是___________能转化为___________能；若该汽油机1s对外做功15次，则1s汽油机飞轮转了___________圈。
5. 小明家电能表在月初的示数为，月末如图所示。若小区的电费为每度电0.6元，则这月小明家应交的电费为___________元，若如图所示电能表的转盘在5min内转了300转，则这段时间内小林家中用电器消耗的电能为___________J。
6. 小刚在实验室利用伏安法测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电功率。实验过 程中，调节滑动变阻器的阻值直至电压表的示数为______V，此时，电流表的示数如图所示，则小灯泡的额定功率为______W。
二、选择题（每题2分，共16分；其中7-12题是单选题，13-14题是双选题）
7. 下列选项中对常见物理量估计最合理的是（ ）
A. 人体的安全电压为36VB. 一节新干电池的电压约为1.5V
C. 家庭电冰箱正常工作时的电流约为10AD. 学生实验箱小灯泡的电阻约500Ω
8. 中华传统美德中百善以孝为先，就读初三的李浩同学利用中秋团圆的机会，亲手给家里人煲鸡汤。在此过程中，涉及到的有关物理现象正确的是（ ）
A. 汤汁在沸腾前温度不断升高，是通过做功的方式增加的内能
B. 煲汤升温过程中，鸡汤温度升高，内能不变
C. 滚烫的鸡汤含有的热量多
D. 鸡汤香气四溢，说明分子在不停地做无规则运动
9. 小晋同学在打扫卫生时，发现地板上有细小的灰尘和头发，他灵机一动，给扫帚套上一个干燥的塑料袋扫地，这样做可以吸附细小灰尘与地板上的头发，关于小晋同学的创意，下列分析中正确的是（ ）
A. 塑料袋能吸引头发是因为塑料袋与头发带异种电荷
B. 扫地过程中塑料袋与地面摩擦创造了电荷
C. 若塑料袋带负电，是由于它失去了电子
D. 塑料袋能吸引细小灰尘是因为塑料袋带电后能吸引轻小物体
10. 生活中，我们应“珍爱生命，规范用电”。下列说法错误是（ ）
A. 电路中出现“跳闸”现象，一定是短路引起的B. 电冰箱的金属外壳一定要接地
C. 不要用正在充电的手机接听电话D. 不要在高压电线下钓鱼
11.
如图所示，电源电压不变，只闭合开关S1，电流表示数为0.3A，再闭合S2，电流表示数变化了0.4A。则同时闭合S1、S2后，相同时间内R1、R2消耗的电能之比为（ ）
A. 3∶4B. 4∶3C. 7∶3D. 4∶7
12. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，甲灯上标有“220V 25W”字样，乙灯上标有“220V 100W”字样，下列说法中正确的是（ ）
A. “220V”表示灯泡工作时，两端的实际电压为220V
B. 甲灯额定功率大于乙灯额定功率
C. 两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
D. 两灯均正常发光时，乙灯消耗的电功率大
13. 小松同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像，下列说法中错误的是（ ）
A. 当在导体乙的两端加上2V的电压时，通过乙导体的电流为0.2A
B. 将甲、乙两导体并联接到电压3V的电源上时，干路中的电流为0.9A
C. 导体两端的电压为零时，导体的电阻为零
D. 依据图像可得导电阻
14. 如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（弹簧处于弹性限度内）（ ）
A. 电流表示数变小
B. 弹簧长度变短
C. 弹簧的弹力可能一直增大
D. 弹簧的弹力可能先增大后减小
三、作图题（每题2分，共4分）
15. 如图所示，请将下列元件连接成符合安全用电要求的家庭电路
16. 闭合开关，通电螺线管附近小磁针的N极指向如图所示，请在图中括号内标出电源的“+”“-”极。
四、实验题（每空1分，共18分）
17. 小南用图甲所示的电路测量电阻Rx的阻值。
（1）连接电路时开关应______，滑动变阻器的滑片应移到最_____端；
（2）闭合开关，移动滑片，使电压表示数为2.4 V，电流表示数如图乙，其读数为_______A，待测电阻的阻值为_______Ω；
（3）改变滑动变阻器滑片的位置，记录几组相应数据，多次测量目的是_______；
（4）如图丙，小南按照老师的要求，设计了在缺少电压表时，测量待测电阻Rx阻值的方案，R0为已知阻值的电阻。闭合开关，记录电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，请写出待测电阻Rx表达式：Rx=______。
18. 如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒子内，盒内封闭一定量的空气，其中图乙中另取阻值为5Ω的电阻在盒外与盒内电阻并联。
（1）在实验中电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察U形管中___________来比较的，应用的物理科学探究方法是___________；
（2）图甲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”）侧盒子中的电阻产生的热量多；
（3）图乙可探究电流产生热量与___________的关系；
（4）由公式可知，图乙中左右两侧盒子中的电阻产生的热量之比为___________；
（5）将图乙右侧两个电阻都放入密封盒中，可探究电流产生热量和___________的关系。
19. 同学们做了一组实验探究“电与磁”之间的联系。
（1）利用如图甲装置模拟奥斯特实验，闭合开关，观察到小磁针偏转的现象，说明电流周围存在___________；
（2）利用如图乙装置研究“磁场对电流的作用”时，应在M、N之间接入___________（选填“灵敏电流计”或“电源”），闭合开关后，可观察到导体棒AB在磁场中受到___________的作用而运动；
（3）利用如图丙装置研究“电磁铁磁性强弱的影响因素”，实验现象说明：电流一定时，电磁铁的___________越多，磁性越强；大头针相互排斥，原因是大头针被电磁铁磁化后，同名磁极___________。
五、计算题（20题9分，21题8分，共17分）
20. 国庆假期中，小华用天然气灶帮姥姥烧开水。在标准大气压下，小华将一壶质量为2.5kg、初温为20℃的水加热沸腾，消耗掉0.05m3的天然气，已知水的比热容为4.2×103J/（kg℃），天然气的热值为4.0×107J/m3。求此过程中：
（1）水吸收热量；
（2）天然气完全燃烧放出的热量；
（3）烧水过程中天然气灶的热效率。
21. 小明学习了电学知识后，在家自制了一盏调光灯，他选用了标有“2.5V 0.5W”的小灯泡，电源电压恒为4.5V，组成如图电路。小明闭合开关后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光。请通过计算回答：
（1）小灯泡正常发光时的电流是多少安？
（2）此时滑动变阻器接入电路的电阻是多少欧？
（3）小灯泡正常发光1min整个电路消耗的电能是多少焦？
2024-2025学年第一学期期末阶段性学情检测
九年级物理
考试范围：第12章-第17章；考试时间：60分钟；满分：70分
注意事项：
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、填空题（每空1分，共15分）
1. “北国风光，千里冰封，万里雪飘”。冰的形成发生的物态变化是___________，雪形成是由于水蒸气发生了___________（填物态变化名称），该过程需要___________（选填“吸热”或“放热”）。
【答案】 ①. 凝固 ②. 凝华 ③. 放热
【解析】
【详解】[1]冰形成是液态的水变成固态的冰，这个过程叫做凝固。在凝固过程中，物质会放出热量。
[2][3]雪的形成是由于水蒸气在空气中遇冷，直接变成固态的冰晶，这个过程叫做凝华。凝华也是一种放热过程，即水蒸气在变成固态的冰晶时，会放出热量。
2. 《论衡》中记载：“司南之，投之于地，其指南。”如图所示，“柢”即握柄，是磁体的__________极；我国宋代学者__________最早发现了地磁场的南北极与地理的南北极不完全重合。
【答案】 ①. 南 ②. 沈括
【解析】
【详解】[1]磁勺的握柄指南，根据地磁的N极在地理的南极附近，异名磁极相互吸引，因此，勺柄为该磁体S（南）极。
[2]地磁场的北极在地理南极附近，地磁场南极在地理北极附近，我国宋代学者沈括最早发现了地磁场的南北极与地理的南北极不完全重合。
3. 糖炒栗子是人们钟爱的一道传统美食，如图所示，为了让栗子快速、均匀受热，常将砂石与栗子混合在一起翻炒，这主要是利用了砂石的比热容___________（选填“大”或“小”），相同质量的栗子和砂石吸收相同的热量，砂石的温度升高的更___________（选填“多”或“少”）。
【答案】 ①. 小 ②. 多
【解析】
【详解】[1][2]比热容表示物质的吸热能力，砂石的比热容小，根据可知，相同质量的砂石与其他物质相比较，吸收相同的热量，温度升高的更多，因此，将砂石与栗子混合在一起翻炒，可以让栗子快速、均匀受热。
4. 如图是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图，该冲程是___________冲程，这个过程中能量转化是___________能转化为___________能；若该汽油机1s对外做功15次，则1s汽油机的飞轮转了___________圈。
【答案】 ①. 压缩 ②. 机械 ③. 内 ④. 30
【解析】
【详解】[1][2][3]如图，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，这是压缩冲程，压缩冲程中机械能转化为内能。
[4]四冲程汽油机的一个工作循环包括四个冲程，曲轴转两圈，对外做功一次。因此，1s对外做功15次，意味着1s内完成了15个工作循环，曲轴转了30圈即飞轮转了30圈。
5. 小明家电能表在月初的示数为，月末如图所示。若小区的电费为每度电0.6元，则这月小明家应交的电费为___________元，若如图所示电能表的转盘在5min内转了300转，则这段时间内小林家中用电器消耗的电能为___________J。
【答案】 ①. 36 ②. 3.6×105
【解析】
【详解】[1]月初电能表的示数为，月末电能表的示数，本月用电量为
小区的电费为每度电0.6元，则这月小明家应交的电费为
[2]若如图所示电能表的转盘在5min内转了300转，则这段时间内小林家中用电器消耗的电能为
6. 小刚在实验室利用伏安法测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电功率。实验过 程中，调节滑动变阻器的阻值直至电压表的示数为______V，此时，电流表的示数如图所示，则小灯泡的额定功率为______W。
【答案】 ①. 2.5
②. 0.75
【解析】
【详解】[1]当小灯泡两端电压等于额定电压时，小灯泡正常发光，利用伏安法测量小灯泡的电功率时，电压表并联在小灯泡两端，所以要让电压表的示数等于小灯泡的额定电压，即2.5V。
[2]由图可知，电流表的量程为0~0.6A，此时电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
二、选择题（每题2分，共16分；其中7-12题是单选题，13-14题是双选题）
7. 下列选项中对常见物理量估计最合理的是（ ）
A. 人体的安全电压为36VB. 一节新干电池的电压约为1.5V
C. 家庭电冰箱正常工作时的电流约为10AD. 学生实验箱小灯泡的电阻约500Ω
【答案】B
【解析】
【详解】A．为了保证用电安全，对人体安全电压不高于36V，故A不符合题意；
B．由生活常见的电压知识可知，一节全新干电池两端的电压约为1.5V，故B符合题意；
C．生活中，家用冰箱的正常工作的电流约1A，故C不符合题意；
D．由电学常识可知，学生实验用小灯泡的电阻约为10Ω左右，故D不符合题意。
故选B。
8. 中华传统美德中百善以孝为先，就读初三的李浩同学利用中秋团圆的机会，亲手给家里人煲鸡汤。在此过程中，涉及到的有关物理现象正确的是（ ）
A. 汤汁在沸腾前温度不断升高，是通过做功的方式增加的内能
B. 煲汤升温过程中，鸡汤温度升高，内能不变
C. 滚烫的鸡汤含有的热量多
D. 鸡汤香气四溢，说明分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．汤汁在沸腾前温度不断升高，吸收热量，是通过热传递的方式改变物体的内能的，故A错误；
B．煲汤升温过程中，鸡汤温度升高，内能会增加，故B错误；
C．热量是过程量不能描述为含有或具有热量，故C错误；
D．鸡汤香气四溢，是扩散现象，说明构成物质的分子不停地做无规则运动，故D正确。
故选D。
9. 小晋同学在打扫卫生时，发现地板上有细小的灰尘和头发，他灵机一动，给扫帚套上一个干燥的塑料袋扫地，这样做可以吸附细小灰尘与地板上的头发，关于小晋同学的创意，下列分析中正确的是（ ）
A. 塑料袋能吸引头发是因为塑料袋与头发带异种电荷
B. 扫地过程中塑料袋与地面摩擦创造了电荷
C. 若塑料袋带负电，是由于它失去了电子
D. 塑料袋能吸引细小灰尘是因为塑料袋带电后能吸引轻小物体
【答案】D
【解析】
【详解】AD．塑料袋与地面摩擦后带电，带电体能吸引轻小物体，所以塑料袋能吸引头发和细小灰尘，故A错误，D正确；
B．扫地过程中塑料袋与地面摩擦后，一个物体失去电子，另一个物体得到电子，发生了电荷的转移，故B错误；
C．若塑料袋带负电，是由于它得到了电子，电子带负电，故C错误；
故选D。
10. 生活中，我们应“珍爱生命，规范用电”。下列说法错误的是（ ）
A. 电路中出现“跳闸”现象，一定是短路引起的B. 电冰箱的金属外壳一定要接地
C. 不要用正在充电的手机接听电话D. 不要在高压电线下钓鱼
【答案】A
【解析】
【详解】A．家庭电路中空气开关跳闸可能是发生了短路，或用电器总功率过大，电路电流太大造成的，故A错误，符合题意；
B．带有金属外壳的用电器，为防止人触摸金属外壳时发生触电，所以需要金属外壳接地线，故B正确，不符合题意；
C．正在充电的手机，接打电话时，容易因发生漏电而使人触电，故C正确，不符合题意；
D．在高压电线下钓鱼，容易发生触电事故，故D正确，不符合题意。
故选A。
11.
如图所示，电源电压不变，只闭合开关S1，电流表示数为0.3A，再闭合S2，电流表示数变化了0.4A。则同时闭合S1、S2后，相同时间内R1、R2消耗的电能之比为（ ）
A. 3∶4B. 4∶3C. 7∶3D. 4∶7
【答案】A
【解析】
【详解】由图知，只闭合S1时，R1单独接入电路，电流表测R1的电流，再闭合S2时，R1、R2并联，电流表测干路中的电流，两只开关都闭合时，由于并联电路中各电阻互不影响，所以通过R1的电流仍然为0.3A，电流表示数变化了0.4A，则说明通过R2的电流为I2=0.4A，由于并联电路各支路两端的电压相等，则U1=U2，所以，在相同时间内R1、R2消耗的电能之比为
故选A。
12. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，甲灯上标有“220V 25W”字样，乙灯上标有“220V 100W”字样，下列说法中正确的是（ ）
A. “220V”表示灯泡工作时，两端的实际电压为220V
B. 甲灯额定功率大于乙灯的额定功率
C. 两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
D. 两灯均正常发光时，乙灯消耗的电功率大
【答案】D
【解析】
【详解】A．“220V”表示灯泡工作时两端的额定电压为220V，不是实际电压，故A错误；
B．由图可知，甲灯的额定功率是25W，乙灯的额定功率是100W，所以甲灯额定功率小于乙灯的额定功率，故B错误；
C．因为，虽然正常工作时甲灯额定功率小于乙灯的额定功率，但是不知道两灯工作的时间，所以无法确定谁消耗的电能多，故C错误；
D．两灯均正常发光时，都在额定功率下工作，甲灯额定功率小于乙灯的额定功率，即乙灯消耗的电功率大，故D正确。
故选D 。
13. 小松同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像，下列说法中错误的是（ ）
A. 当在导体乙的两端加上2V的电压时，通过乙导体的电流为0.2A
B. 将甲、乙两导体并联接到电压3V的电源上时，干路中的电流为0.9A
C. 导体两端的电压为零时，导体的电阻为零
D 依据图像可得导电阻
【答案】CD
【解析】
【详解】A．据图可知，当在导体乙的两端加上2V的电压时，通过乙导体的电流是0.2A，故A正确，不符合题意；
B．将甲、乙两导体并联接到电压3V的电源上时，根据并联电路中电压是相等的，由图可知甲乙两导体两端电压是3V时，通过甲乙两导体的电流分别为0.6A、0.3A，则干路中的电流为
故B正确，不符合题意；
C．导体的电阻是导体的属性，与夹在导体两端电压无关，因此导体两端的电压为零时，导体的电阻不为零，故C错误，符合题意；
D．图中当电压3V时，电流分别为0.6A、0.3A，可得导体电阻之比为
故D错误，符合题意。
故选CD。
14. 如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（弹簧处于弹性限度内）（ ）
A. 电流表示数变小
B. 弹簧长度变短
C. 弹簧的弹力可能一直增大
D. 弹簧的弹力可能先增大后减小
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．由图得，当滑片P从a端向b端滑动过程中，变阻器接入电路中电阻变小。电磁铁、变阻器、灯泡串联，电流表测量电路电流，变阻器接入电路中电阻变小，电路中电阻变小，电路电流变大，电流表示数变大，通过电磁铁的电流变大，电磁铁磁性变强；电流从电磁铁的下端流入，由右手螺旋定则得，电磁铁的上端为N极，由同名磁极相排斥得，条形磁铁受到的排斥力变大，弹簧长度变短，故A不符合题意，B符合题意；
CD．若弹簧一开始就处于缩短状态，则此时弹簧的缩短量变大，弹簧的弹力一直变大；若弹簧一开始就处于伸长状态，则此时弹簧的伸长量先变小，当弹簧由伸长变缩短后，弹簧的缩短量变大，则弹簧的弹力先减小后增大，故C符合题意，D不符合题意。
故选BC。
三、作图题（每题2分，共4分）
15. 如图所示，请将下列元件连接成符合安全用电要求的家庭电路
【答案】
【解析】
【详解】三孔插座的连接：上孔接地线，当金属外壳的用电器插入插座时，使金属外壳接地，防止金属外壳漏电发生触电事故.左孔接零线，右孔接火线；
灯泡的连接方法：火线首先接入开关，再入灯泡顶端的金属点，零线直接接入螺旋套，开关既能控制灯泡，又能在灯泡损坏时，断开开关，切断了火线，安全的更换灯泡，作图如下所示：
16. 闭合开关，通电螺线管附近小磁针的N极指向如图所示，请在图中括号内标出电源的“+”“-”极。
【答案】
【解析】
【详解】根据异名磁极相互吸引，由图可知，通电螺线管的右端为N极；根据安培定则，电流从左侧流入螺线管，因此可知电源的左端为正极，右端为负极。如图所示：
四、实验题（每空1分，共18分）
17. 小南用图甲所示的电路测量电阻Rx的阻值。
（1）连接电路时开关应______，滑动变阻器的滑片应移到最_____端；
（2）闭合开关，移动滑片，使电压表示数为2.4 V，电流表示数如图乙，其读数为_______A，待测电阻的阻值为_______Ω；
（3）改变滑动变阻器滑片的位置，记录几组相应数据，多次测量目的是_______；
（4）如图丙，小南按照老师的要求，设计了在缺少电压表时，测量待测电阻Rx阻值的方案，R0为已知阻值的电阻。闭合开关，记录电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，请写出待测电阻Rx表达式：Rx=______。
【答案】 ①. 断开 ②. 右 ③. 0.24 ④. 10 ⑤. 求平均值减小误差（或减小误差） ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1]连接电路时，开关应处于断开状态。
[2]闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，即最右端的位置。
（2）[3][4]电流表的示数如图乙，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.24A，由欧姆定律，则此电阻
（3）[5]改变几次滑动变阻器滑片的位置，并记录相应数据，从而得到多组数据，以便可以得到多组数据，通过取平均值来减小测量误差。
（4）[6]由图并可知，R0和Rx并联，电流表A1测量通过Rx的电流，电流表A2测量通过R0的电流，由并联电路各支路两端电压相等可得
所以待测电阻，Rx表达式为
18. 如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒子内，盒内封闭一定量的空气，其中图乙中另取阻值为5Ω的电阻在盒外与盒内电阻并联。
（1）在实验中电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察U形管中___________来比较的，应用的物理科学探究方法是___________；
（2）图甲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”）侧盒子中的电阻产生的热量多；
（3）图乙可探究电流产生的热量与___________的关系；
（4）由公式可知，图乙中左右两侧盒子中的电阻产生的热量之比为___________；
（5）将图乙右侧两个电阻都放入密封盒中，可探究电流产生热量和___________的关系。
【答案】（1） ①. 液面的高度差 ②. 转换法
（2） ①. 电阻 ②. 右
（3）电流 （4）4∶1
（5）电阻
【解析】
【小问1详解】
[1][2]在实验中电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察U形管中液面的高度差来比较的，密闭容器中产生的热量越多，U形管中液面的高度差越大；应用的物理科学探究方法是转换法。
【小问2详解】
[1][2]甲装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，故该装置用来探究电流热效应与电阻大小的关系；通电一段时间后，根据可知，因右侧容器中电阻大，右侧盒子中的电阻产生的热量多。
【小问3详解】
乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，故乙实验可以研究电流产生的热量与电流的关系。
【小问4详解】
根据并联电路电压的规律及欧姆定律可知，通过图乙右侧容器内的电阻丝的电流等于通过容器外电阻丝的电流，根据串联电路各处的电流相等及并联电路干路电流等于各支路电流之和可知，通过左侧容器内的电阻丝的电流为通过右侧容器内电阻丝电流的2倍，由焦耳定律可知，因容器内电阻丝的阻值和通电时间相同，故电阻丝产生的热量与电流的平方成正比，故乙实验通电一段时间后，左右两侧盒子中的电阻产生的热量之比为4∶1。
【小问5详解】
将图乙右侧两个电阻都放入密封盒中，根据并联电阻的规律，容器内的等效电阻为2.5Ω，左、右两侧容器内的电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，故可探究电流产生热量和电阻的关系。
19. 同学们做了一组实验探究“电与磁”之间的联系。
（1）利用如图甲装置模拟奥斯特实验，闭合开关，观察到小磁针偏转的现象，说明电流周围存在___________；
（2）利用如图乙装置研究“磁场对电流作用”时，应在M、N之间接入___________（选填“灵敏电流计”或“电源”），闭合开关后，可观察到导体棒AB在磁场中受到___________的作用而运动；
（3）利用如图丙装置研究“电磁铁磁性强弱的影响因素”，实验现象说明：电流一定时，电磁铁的___________越多，磁性越强；大头针相互排斥，原因是大头针被电磁铁磁化后，同名磁极___________。
【答案】（1）磁场 （2） ①. 电源 ②. 力
（3） ①. 线圈匝数 ②. 相互排斥
【解析】
【小问1详解】
由于小磁针受到磁场的作用时，会发生偏转现象，闭合开关，当观察到小磁针出现偏转的现象时，说明通电导线周围有磁场，即电流周围存在磁场。
小问2详解】
[1]研究“磁场对电流的作用”时，必须有电源给导体棒通电，所以应在M、N之间接入电源。
[2]当电流通过处于磁场中的导体时，导体会受到磁场对其施加的力，所以闭合开关后，可观察到导体棒AB在磁场中受力的作用而运动。
【小问3详解】
[1]利用如图丙装置研究“电磁铁磁性强弱的影响因素”，两个电磁铁串联，通过两个电磁铁的电流相同，两个电磁铁的线圈匝数不同，电磁铁的线圈匝数越多，吸引的大头针的数量越多，说明磁性越强，故实验现象说明：电流一定时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强。
[2]大头针被电磁铁吸引后，大头针被磁化，与电磁铁相吸的一端的磁极相同，则大头针下端是同名磁极，由于同名磁极相互排斥，所以大头针相互排斥。
五、计算题（20题9分，21题8分，共17分）
20. 国庆假期中，小华用天然气灶帮姥姥烧开水。在标准大气压下，小华将一壶质量为2.5kg、初温为20℃的水加热沸腾，消耗掉0.05m3的天然气，已知水的比热容为4.2×103J/（kg℃），天然气的热值为4.0×107J/m3。求此过程中：
（1）水吸收的热量；
（2）天然气完全燃烧放出的热量；
（3）烧水过程中天然气灶的热效率。
【答案】（1）8.4×105J
（2）2.0×106J （3）42%
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量
Q吸=cm水（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2.5kg×（100℃-20℃）=8.4×105J
【小问2详解】
这些天然气完全燃烧放出的热量
【小问3详解】
烧水过程中天然气灶的热效率
21. 小明学习了电学知识后，在家自制了一盏调光灯，他选用了标有“2.5V 0.5W”的小灯泡，电源电压恒为4.5V，组成如图电路。小明闭合开关后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光。请通过计算回答：
（1）小灯泡正常发光时的电流是多少安？
（2）此时滑动变阻器接入电路的电阻是多少欧？
（3）小灯泡正常发光1min整个电路消耗的电能是多少焦？
【答案】（1）0.2A；（2）10Ω；（3）54J
【解析】
【详解】解：（1）由P=UI可得，小灯泡正常发光时的电流
（2）由图可知，滑动变阻器与小灯泡串联，当小灯泡正常发光时，根据串联电路的特点，通过滑动变阻的电流等于小灯泡的额定电流，即
I滑=I额
根据串联电路的分压特点可知滑动变阻器两端电压
U滑=U-U灯=4.5V-2.5V=2V
此时滑动变阻器接入电路的电阻
（3）小灯泡正常发光1min整个电路消耗的电能
W=UIt=4.5V×0.2A×1×60s=54J
答：（1）小灯泡正常发光时的电流是0.2A；
（2）此时滑动变阻器接入电路的电阻是10Ω；
（3）小灯泡正常发光1min整个电路消耗的电能为54J。