河北省唐山市迁安市2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题（原卷版+解析版）

这是一份河北省唐山市迁安市2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题（原卷版+解析版），共26页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算应用题等内容，欢迎下载使用。
卷I（选择题，共39分）
一、选择题（本大题共13个小题，每小题3分，共39分。全部为单选题，每小题的四个选项中，只有一个选项符合题意）
1. “估测”是物理学中常用的重要方法。下列估测中，最接近实际的是（ ）
A. 手机电池电压约为B. 人体电阻约为
C. 空调正常工作时的电功率约为D. 教室里日光灯正常工作时电流约为
2. 关于热现象，下列说法正确的是（ ）
A. 燃料不完全燃烧时，热值变小
B. 物体的温度不变，它的内能可能增加
C. 刚刚烤好羊肉串烫嘴是因为温度越高，含有的热量越多
D. 夜晚的沙滩比海水更凉爽，是由于沙石的比热容比水的比热容大
3. 根据下表中的数据，下列说法正确的是（ ）
A. 铜温度升高时，吸收的热量为
B. 一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小
C. 用相同的酒精灯给质量初温相同的水和煤油加热相同时间后，水的温度变化较大
D. 在工厂用水做冷却剂，因为水的比热容大
4. “一盔一带，安全常在”，小刚发明了一款智能头盔，只有戴上头盔扣上卡扣后，头盔上的信号发射器才能发出信号。当电动车上的信号接收器接收到信号（闭合），再转动电动车钥匙（闭合），车才能正常启动。下列电路中符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
5. 如图所示的现象中，下列说法中不正确的是（ ）
A. 甲图中，跟头发摩擦过塑料梳子能够吸起碎纸屑，是因为梳子带了电
B. 乙图中，验电器的两个金属箔片会张开一定的角度，是因为带上了异种电荷
C. 丙图中，在通电导线附近小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场
D. 丁图中，悬挂的磁体发生转动，说明磁极间有相互作用
6. 下列关于电压、电流和电阻的关系中说法正确的是（ ）
A. 由公式得知，R与U成正比，与I成反比
B. 将两个的电阻并联，等效电阻是
C. 将一截导线对半剪开后并在一起，导线的电阻会变大
D. 导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
7. “注意安全，珍爱生命”是同学们日常生活中必须具有意识。下列做法中符合安全用电要求的是（ ）
A. 图甲：多个大功率用电器同时使用一个插座B. 图乙：家用电冰箱使用两脚插头
C. 图丙：开关和电灯的连接，开关要接零线D. 图丁：发生触电事故时要立刻切断电源
8. 如图是一种高压电工专用安全帽，帽内装有线圈和静电报警器。当高压电产生的磁场大于一定值时，线圈中产生的电流使报警器发出警报。下列与安全帽的工作原理相同的是（ ）
A. B.
C. D.
9. 如图是一种温度自动报警器的工作原理图，其热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，则以下说法正确的是（ ）
A. 温度较低时，电铃响起，该装置报警
B. 电路工作时电磁铁上端为N极
C. 报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点
D. 电磁继电器与发电机工作原理相同
10. 如图所示电路，闭合开关后，灯泡发光，不发光，电压表有示数。关于电路中、的连接方式和L2不发光的原因，以下判断正确的是（ ）
A 与串联，被断路
B. 与串联，的实际功率比额定功率小得多
C. 与并联，与灯座接触不良
D. 与并联，的灯丝断了
11. 关于磁场和磁感线，以下说法正确的是（ ）
A. 地磁场的北极在地理的南极附近，所以指南针静止时北极指向地理南极
B. 磁体周围存在着磁感线
C. 磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的
D. 磁场中，小磁针静止时南极所指的方向为该点磁场的方向
12. 如下图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S后，滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I--U关系图像如下图乙所示，下列说法中不正确的是（ ）
A. 电源电压为12VB. 滑动变阻器的最大阻值为9Ω
C. 该电路总功率变化范围为12~24WD. 小灯泡的额定功率为12W
13. 如图所示，电源电压不变。下列说法正确的是（ ）
A. 只闭合将P向左移动，消耗的功率增加
B. 开关都闭合，将P向左移动，电压表的示数变大，电流表的示数变小
C. 只闭合将P向左移动一段距离，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值变大
D. 滑片P在某一位置不动且滑动变阻器不短路，开关都闭合时比只闭合时，相同时间电路消耗的总电能多
卷Ⅱ（非选择题，共61分）
二、填空题（本大题共5个小题，每空2分，共22分。）
14. 小丽在家使用电磁炉炒菜过程中，“香味扑鼻”是________现象；小丽用试电笔试触电磁炉插座的插孔，用指尖抵住笔尾金属体，试电笔的氖管发光，说明该插孔连接的是家庭电路的________（选填“火线”或“零线”）。
15. 如图是利用气压喷雾器和数字温度计验证“物体内能的改变”，喷雾器中装一定量的水，安装好器材，关闭喷雾器的阀门，如图甲，用数字温度计测出喷雾器内空气的温度：如图乙，用手压活塞快速打气，观察到数字温度计示数升高，说明里面气体内能________（选填“不变”“增加”或“减少”），该操作是通过________方式改变物体内能的。
16. 某同学在烧杯中装入质量为、初温为的水，然后用酒精灯给水加热，一段时间后，水的温度升高到，则水的内能增加了________，若此过程中酒精完全燃烧放出的热量有被水吸收，则需完全燃烧酒精________ 。（已知水的比热容、酒精的热值）
17. 如图所示的条形磁铁固定于小车上，小车静止在光滑的水平面上．电磁铁与条形磁铁在同一水平面上，电磁铁左端固定并保持水平，闭合电键后，小车将向________运动，当电路中滑动变阻器滑片P逐渐向上移动时，电磁铁的磁性________（选填“变强”.“变弱”或“不变”）．
18. 如图所示电路中，R1=R2=10Ω。当开关S闭合时，电流表的示数为0.6A，电源电压为______ V；若把电流表换成电压表，电压表示数为______ V；这两种情况下R2消耗的功率之比为______。
三、实验探究题（本大题共3个小题，每空2分，共28分。）
19. 小磊同学设计了如图所示的实验装置。当他闭合开关，将铜棒ab水平向右移动时，发现铜棒cd也随之运动起来。
（1）在整个电路中，___________（选填“ab”或“cd”）相当于电源；
（2）若使铜棒ab沿竖直方向上下运动，则铜棒cd将___________（选填“上下运动”“左右运动”或“静止不动”）；
（3）乙装置的原理在生活中的应用是___________。
20. 如图所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，相同烧瓶内装满了煤油。
（1）为达到实验目的，选用的两电阻丝与的阻值应相等，通过的电流________通过的电流（选填“大于”或“小于”）；
（2）通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大，说明电阻一定时，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越________（选填“多”或“少”）；
（3）只在乙烧瓶中分别加入质量、初温相等的水或煤油，通电相等时间后，煤油的温度更高，说明________（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强；
（4）家用电暖器，电阻丝热的发红，而与其串联的导线却不怎么热，主要是因为电阻丝的________比导线的大。
21. 在“测小灯泡电功率”的实验中，小明同学选用了如图甲所示的器材，其中电源（电压恒为）、小灯泡（额定电压为，正常发光时灯丝电阻约为）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为和的滑动变阻器各一个，导线若干。
（1）小明连接的甲实物图，经检查有一根导线接错，请你在图甲中连接错误的导线上打“×”，并补画出正确的连线________；
（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，电路故障原因可能是小灯泡________（选填“短路”或“断路”）；
（3）为完成该实验滑动变阻器应选________（选填“”或“”）；
（4）排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数如图乙所示，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向________端移动（选填“A”或“B”）。通过实验绘制出小灯泡的图像，如图丙所示，小灯泡的额定功率为________；
（5）进一步分析图像丙，发现通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，其原因可能是灯丝电阻随________的升高而增大。
【拓展】小华同学用一个电压表和一个阻值已知的定值电阻，设计了图丁所示电路来测量额定电压为的小灯泡的额定功率，他进行了以下操作：
①闭合开关S和，断开，并调节滑动变阻器使电压表示数为；
②闭合开关S和，断开，滑动变阻器滑片P不动，读出此时电压表示数为U；则小灯泡额定功率的表达式________，（用、U的关系式表示）
四、计算应用题（本大题共2个小题，22题5分，23题6分，共11分；解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）
22. 中医是祖国医学文化的宝贵遗产，已有两千多年的历史。如图甲所示的一款全自动电煎药壶，它有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路图如乙所示，当开关接在2上时是加热挡，其功率为，当开关接在1上时是保温挡，其功率为，求：
（1）当煎药壶在保温挡正常工作时，通过煎药壶的电流：
（2）计算电阻的阻值；
（3）小华购买了该品牌的煎药壶，某天用电高峰时，小华用该煎药壶熬药，为了计算家里电路的实际电压，他关了家里的其他用电器，只将煎药壶调到加热挡上工作，电能表的表盘转了600转，如图丙所示，请计算此时小华家里的实际电压。
23. 如图甲是定值电阻和标有“”灯泡L的关系图像，如图乙所示。电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为。当开关S、闭合，开关断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为。
求：
（1）灯泡正常发光，电流通过灯泡产生的热量；
（2）电源电压；
（3）当开关S、同时闭合，调节滑片P，计算电路消耗的最大功率。
2024-2025学年第一学期期末学业水平抽样评估
九年级物理试卷
卷I（选择题，共39分）
一、选择题（本大题共13个小题，每小题3分，共39分。全部为单选题，每小题的四个选项中，只有一个选项符合题意）
1. “估测”是物理学中常用的重要方法。下列估测中，最接近实际的是（ ）
A. 手机电池电压约为B. 人体电阻约为
C. 空调正常工作时的电功率约为D. 教室里日光灯正常工作时电流约为
【答案】A
【解析】
【详解】A．常见电压中，手机电池的电压约为3.7V，故A符合题意；
B．人体电阻约为1000-2000Ω，故B不符合题意；
C．空调正常工作时的电功率约为1000W，故C不符合题意；
D．教室里日光灯正常工作时电流约为0.18A，故D不符合题意。
故选A。
2. 关于热现象，下列说法正确的是（ ）
A. 燃料不完全燃烧时，热值变小
B. 物体的温度不变，它的内能可能增加
C. 刚刚烤好的羊肉串烫嘴是因为温度越高，含有的热量越多
D. 夜晚的沙滩比海水更凉爽，是由于沙石的比热容比水的比热容大
【答案】B
【解析】
【详解】A．热值是燃料的特性，跟燃料是否完全燃烧无关，故A错误；
B．晶体熔化时，物体不断吸热，其内能增大，但是温度保持不变，故B正确；
C．热量是过程量，不能说含有或者具有热量，故C错误；
D．夜晚的沙滩比海水更凉爽，是由于沙石的比热容比水的比热容小，相同情况下放出相同的热量，砂石温度降低的更多，故D错误。
故选B。
3. 根据下表中的数据，下列说法正确的是（ ）
A. 铜温度升高时，吸收的热量为
B. 一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小
C. 用相同的酒精灯给质量初温相同的水和煤油加热相同时间后，水的温度变化较大
D. 在工厂用水做冷却剂，因为水的比热容大
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据表格数据，铜的比热容为0.39×103J/(kg⋅°C)，这意味着1kg铜温度升高1°C时，吸收的热量为0.39×103J。故A错误；
B．比热容是物质的一种特性，它只与物质的种类和状态有关，与物质的质量无关。所以，一杯水倒出一半后，杯内剩余水的比热容不会变小，仍然保持为4.2×103J/(kg⋅°C)。故B错误；
C．根据热量公式Q=cmΔt，当用相同的酒精灯给质量和初温相同的水和煤油加热相同时间时，由于酒精灯放出的热量相同，即水和煤油吸收的热量也相同。又因为水的比热容大于煤油的比热容，所以水的温度变化会较小，而煤油的温度变化会较大。故C错误；
D．根据热量公式Q=cmΔt，当水吸收相同的热量时，由于比热容大，和相同质量的其它物质相比，其温度升高的幅度会较小，从而能够更好地保持低温状态，起到冷却的作用。故D正确。
故选D。
4. “一盔一带，安全常在”，小刚发明了一款智能头盔，只有戴上头盔扣上卡扣后，头盔上的信号发射器才能发出信号。当电动车上的信号接收器接收到信号（闭合），再转动电动车钥匙（闭合），车才能正常启动。下列电路中符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可知，当电动车上信号接收器（S1）接收到信号，再转动电动车钥匙（S2），车才能正常启动，这说明两个开关相互影响，是串联在一起的，一起控制电动机，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
5. 如图所示的现象中，下列说法中不正确的是（ ）
A. 甲图中，跟头发摩擦过的塑料梳子能够吸起碎纸屑，是因为梳子带了电
B. 乙图中，验电器的两个金属箔片会张开一定的角度，是因为带上了异种电荷
C. 丙图中，在通电导线附近的小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场
D. 丁图中，悬挂的磁体发生转动，说明磁极间有相互作用
【答案】B
【解析】
【详解】A．跟头发摩擦过的塑料梳子能够吸引碎纸屑，是因为塑料梳子因摩擦带了电荷，带电体吸引轻小物体，故A正确，不符合题意；
B．将带电橡胶棒接触不带电的验电器的金属球，验电器的两个金属箔片会张开一定的角度，这是因为两个金属箔片带上了同种电荷，同种电荷相互排斥，故B错误，符合题意；
C．图中是奥斯特实验，在通电导线附近的小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，故C正确，不符合题意；
D．将磁体的一端靠近另一悬挂起来的磁体的一端时，悬挂的磁体发生转动，说明磁体间有相互作用，即异名磁极相互吸引，故D正确，不符合题意。
故选B
6. 下列关于电压、电流和电阻的关系中说法正确的是（ ）
A. 由公式得知，R与U成正比，与I成反比
B. 将两个的电阻并联，等效电阻是
C. 将一截导线对半剪开后并在一起，导线的电阻会变大
D. 导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
【答案】D
【解析】
【详解】A．电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，公式只是计算电阻的一种方法，但电阻与电压、电流都无关，故A错误；
B．电阻并联，总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，等效电阻小于任一支路电阻，即等效电阻小于5Ω，故B错误；
C．将一截导线对半剪开后并在一起，材料不变，长度变短，横截面积变大，导线的电阻会变小，故C错误；
D．由可知，导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，故D正确。
故选D。
7. “注意安全，珍爱生命”是同学们日常生活中必须具有的意识。下列做法中符合安全用电要求的是（ ）
A. 图甲：多个大功率用电器同时使用一个插座B. 图乙：家用电冰箱使用两脚插头
C. 图丙：开关和电灯的连接，开关要接零线D. 图丁：发生触电事故时要立刻切断电源
【答案】D
【解析】
【详解】A．图甲：多个大功率用电器同时使用一个插座，通过导线的电流过大，可能会导致导线起火，不符合安全用电原则，故A不符合题意；
B．图乙：家用电冰箱带有金属外壳，家用电冰箱使用两脚插头，当冰箱出现漏电现象是，会出现触电现象，不符合安全用电原则，故B不符合题意；
C．图丙：开关和电灯的连接，为了在断开开关时，电灯不带电，开关应接火线，故C不符合题意；
D．图丁：发生触电事故时，立刻切断电源，可以避免触电者持续触电，符合安全用电原则，故D符合题意。
故选D。
8. 如图是一种高压电工专用安全帽，帽内装有线圈和静电报警器。当高压电产生的磁场大于一定值时，线圈中产生的电流使报警器发出警报。下列与安全帽的工作原理相同的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】依题意得，安全帽的工作原理是电磁感应现象。
A．图中是通电导体在磁场中受力的作用运动的原理图，故A不符合题意；
B．图中是闭合电路中的部分导体切割磁感线，产生感应电流，是电磁感应现象的工作原理图，故B符合题意；
C．图中电磁铁连接在电源的两端，不是电磁感应现象，故C不符合题意；
D．小磁针在通电导体的周围发生偏转，说明通电导体的周围存在磁场，故D不符合题意。
故选B。
9. 如图是一种温度自动报警器的工作原理图，其热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，则以下说法正确的是（ ）
A. 温度较低时，电铃响起，该装置报警
B. 电路工作时电磁铁上端为N极
C. 报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点
D. 电磁继电器与发电机工作原理相同
【答案】C
【解析】
【详解】A．温度较低时，热敏电阻阻值较大，根据，控制电路中电流较小，电磁铁磁性较弱，衔铁在弹簧拉力作用下向上运动，电铃所在电路断开，电铃不响，该装置不报警，故A错误；
B．根据安培定则，用右手握住电磁铁，四指指向电流方向，大拇指所指的下端为N极，上端为S极，故B错误；
C．当温度升高，热敏电阻阻值减小，控制电路电流增大，电磁铁磁性增强，吸引衔铁，使电铃所在电路接通报警；温度降低时，电磁铁磁性减弱，衔铁在弹簧作用下复位，电铃电路断开，报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点，故C正确；
D．电磁继电器是利用电流的磁效应工作的，而发电机是利用电磁感应原理工作的，二者工作原理不同，故D错误。
故选C。
10. 如图所示电路，闭合开关后，灯泡发光，不发光，电压表有示数。关于电路中、的连接方式和L2不发光的原因，以下判断正确的是（ ）
A. 与串联，被断路
B. 与串联，的实际功率比额定功率小得多
C. 与并联，与灯座接触不良
D. 与并联，的灯丝断了
【答案】B
【解析】
【详解】CD．由图可知，两个灯泡顺次连接，因此两灯串联，并且电压表测量L2两端电压，故CD错误；
A．由图知，Ll与L2串联，若L2断路，则电路中无电流，L1也不亮，不符合题意，故A错误；
B．因为灯泡Ll发光，电压表有示数，因此L2未被短路，可能是L2的电阻太小，L2分担的电压较小，L2的实际功率比额定功率小得多，导致L2不发光，故B正确。
故选B。
11. 关于磁场和磁感线，以下说法正确的是（ ）
A. 地磁场的北极在地理的南极附近，所以指南针静止时北极指向地理南极
B. 磁体周围存在着磁感线
C. 磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的
D. 磁场中，小磁针静止时南极所指的方向为该点磁场的方向
【答案】C
【解析】
【详解】A．地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近，根据异名磁极相互吸引，指南针静止时北极应指向地理北极，故A错误；
B．磁感线不是真实存在的，是为了描述磁场建立的物理模型，故B错误；
C．磁体外部的磁感线都是从磁体的 N 极出发，回到 S 极的，磁体内部的磁感线是从 S 极到 N 极，形成闭合曲线，故C正确；
D．磁场中，小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向，故D错误。
故选C。
12. 如下图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为12V，闭合开关S后，滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I--U关系图像如下图乙所示，下列说法中不正确的是（ ）
A. 电源电压为12VB. 滑动变阻器的最大阻值为9Ω
C. 该电路总功率变化范围为12~24WD. 小灯泡的额定功率为12W
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查动态电路中的电功率问题，通过函数图像分析电压与电流的关系，将动态变化问题转化为静态问题求解。
【详解】由电路图甲可知，L与R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的电流变大；当滑片在最左端时，电路中仅L接入电路，L两端的电压最大，电路中的电流最大；由图乙可知，此时灯泡的电压U=12V，等于小灯泡的额定电压，也等于电源电压，通过灯泡的电流IL=2A，所以灯泡的额定功率
此时电路有最大电功率
当滑片在最右端时，滑动变阻器全部接入电路，滑动变阻器与灯泡L串联接入电路，L两端的电压最小，电路中的电流最小；由图乙可知，此时灯泡的电压，通过灯泡的电流，则滑动变阻器的最大阻值为
此时电路有最小功率
A．电源电压为12V，A项正确，故A项不符合题意；
B．滑动变阻器的最大阻值为9Ω，B项正确，故B项不符合题意；
C．该电路总功率变化范围为12~24W，C项正确，故C项不符合题意；
D．小灯泡的额定功率为24W，D项错误，故D项符合题意。
故选D。
13. 如图所示，电源电压不变。下列说法正确的是（ ）
A. 只闭合将P向左移动，消耗的功率增加
B. 开关都闭合，将P向左移动，电压表的示数变大，电流表的示数变小
C. 只闭合将P向左移动一段距离，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值变大
D. 滑片P在某一位置不动且滑动变阻器不短路，开关都闭合时比只闭合时，相同时间电路消耗的总电能多
【答案】D
【解析】
【详解】A．只闭合，变阻器R2与定值电阻R1串联。将P向左移动，变阻器R2接入电路中电阻变大，电路电阻变大，电路电流变小，由得，消耗的功率减小，故A错误；
B．开关都闭合，变阻器R2与灯泡L并联，定值电阻R1被短路，电压表测量电源电压，电流表测量干路电流。将P向左移动，变阻器R2接入电路中电阻变大，电路电阻变大，电源电压不变，电压表的示数不变；由欧姆定律得，电路电流变小，电流表的示数变小，故B错误；
C．只闭合将P向左移动一段距离，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值等于定值电阻R1的阻值，则比值不变，故C错误；
D．滑片P在某一位置不动且滑变不短路，开关都闭合时变阻器R2与灯泡L并联，此时电路电阻小于变阻器R2的阻值；只闭合时，变阻器R2与定值电阻R1串联，此时电路电阻大于变阻器R2的阻值，则开关都闭合时电路总电阻比只闭合电路总电阻小时，电源电压不变，由得，开关都闭合时比只闭合时，相同时间电路消耗的总电能多，故D正确。
故选D。
卷Ⅱ（非选择题，共61分）
二、填空题（本大题共5个小题，每空2分，共22分。）
14. 小丽在家使用电磁炉炒菜过程中，“香味扑鼻”是________现象；小丽用试电笔试触电磁炉插座的插孔，用指尖抵住笔尾金属体，试电笔的氖管发光，说明该插孔连接的是家庭电路的________（选填“火线”或“零线”）。
【答案】 ①. 扩散 ②. 火线
【解析】
【详解】[1]“香味扑鼻”为扩散现象，说明构成物质的分子不停地做无规则运动。
[2]正确使用测电笔，测电笔与两孔插座的插孔接触，氖管发光，说明有电流通过氖管，该插连接的是火线。
15. 如图是利用气压喷雾器和数字温度计验证“物体内能的改变”，喷雾器中装一定量的水，安装好器材，关闭喷雾器的阀门，如图甲，用数字温度计测出喷雾器内空气的温度：如图乙，用手压活塞快速打气，观察到数字温度计示数升高，说明里面气体内能________（选填“不变”“增加”或“减少”），该操作是通过________方式改变物体内能的。
【答案】 ①. 增加 ②. 做功
【解析】
【详解】[1]从图中可知，用手压活塞快速打气后，数字温度计示数升高，说明喷雾器内气体的温度升高了。而物体的内能与温度有关，在其他条件不变时，温度升高，内能增加，所以里面气体内能增加。
[2]用手压活塞快速打气的过程中，人对喷雾器内的气体做功，机械能转化为气体的内能，使气体内能增加，这是通过做功的方式改变物体内能的。
16. 某同学在烧杯中装入质量为、初温为的水，然后用酒精灯给水加热，一段时间后，水的温度升高到，则水的内能增加了________，若此过程中酒精完全燃烧放出的热量有被水吸收，则需完全燃烧酒精________ 。（已知水的比热容、酒精的热值）
【答案】 ①. 2.1×105 ②. 0.01
【解析】
【详解】[1]水的内能增加量等于水吸收的热量为
[2]酒精完全燃烧放出的热量为
则需完全燃烧酒精的质量为
17. 如图所示的条形磁铁固定于小车上，小车静止在光滑的水平面上．电磁铁与条形磁铁在同一水平面上，电磁铁左端固定并保持水平，闭合电键后，小车将向________运动，当电路中滑动变阻器滑片P逐渐向上移动时，电磁铁的磁性________（选填“变强”.“变弱”或“不变”）．
【答案】 ①. 右 ②. 变强
【解析】
【详解】由安培定则得，电磁铁左端为N极，右端为S极，则与条形磁铁的同名磁极相互排斥，则条形磁铁受到电磁铁向右的排斥力，闭合电键后，小车将向右运动；当滑片逐渐向上移动时，连入电路的电阻逐渐减小，由欧姆定律可得线圈中电流逐渐变大，则磁场逐渐变强．
【点睛】由安培定则可判断电磁铁的极性，由磁极间的相互作用可判断条形磁铁受力方向；由滑片的移动可知接入电阻的变化及电流的变化，则可知磁性强弱的变化．
18. 如图所示电路中，R1=R2=10Ω。当开关S闭合时，电流表的示数为0.6A，电源电压为______ V；若把电流表换成电压表，电压表示数为______ V；这两种情况下R2消耗的功率之比为______。
【答案】 ①. 6 ②. 3 ③. 4∶1
【解析】
【详解】[1]由图可知，开关S闭合，电阻R2接入电路中，R1被短路，电流表的示数为0.6A，则电源电压
U=IR2=0.6A×10Ω=6V
此时R2消耗的功率
P1=UI=6V×0.6A=3.6W
[2]若把电流表换成电压表，开关S闭合，电阻R1、R2串联，电压表测量R1两端电压，电源电压为6V，电路中的总电阻
R总=R1+R2=10Ω+10Ω=20Ω
则电路中的电流
则R1两端的电压
U1=I'R1=0.3A×10Ω=3V
[3]此时R2消耗的电功率
P2=I'2R2=(0.3A)2×10Ω=0.9W
这两种情况下R2消耗的功率之比
三、实验探究题（本大题共3个小题，每空2分，共28分。）
19. 小磊同学设计了如图所示的实验装置。当他闭合开关，将铜棒ab水平向右移动时，发现铜棒cd也随之运动起来。
（1）在整个电路中，___________（选填“ab”或“cd”）相当于电源；
（2）若使铜棒ab沿竖直方向上下运动，则铜棒cd将___________（选填“上下运动”“左右运动”或“静止不动”）；
（3）乙装置的原理在生活中的应用是___________。
【答案】 ①. ab ②. 静止不动 ③. 电动机
【解析】
【详解】（1）[1]当闭合回路的部分导体做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，闭合开关，将铜棒ab水平向右移动，铜棒ab做切割磁感线运动产生电流，铜棒ab相当于电源。
（2）[2]铜棒ab沿竖直方向上下运动，没有做切割磁感线运动，没有电流产生，铜棒cd静止不动。
（3）[3]将铜棒ab做切割磁感线运动使导体中产生电流，通电导体cd在磁场中受到力的作用运动，故乙装置的原理在生活中的应用是电动机。
20. 如图所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，相同烧瓶内装满了煤油。
（1）为达到实验目的，选用的两电阻丝与的阻值应相等，通过的电流________通过的电流（选填“大于”或“小于”）；
（2）通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大，说明电阻一定时，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越________（选填“多”或“少”）；
（3）只在乙烧瓶中分别加入质量、初温相等的水或煤油，通电相等时间后，煤油的温度更高，说明________（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强；
（4）家用电暖器，电阻丝热的发红，而与其串联的导线却不怎么热，主要是因为电阻丝的________比导线的大。
【答案】（1）小于 （2）多
（3）水 （4）电阻
【解析】
【小问1详解】
本题探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，根据控制变量法，需要控制电阻和通电时间相同，改变电流。由图可知，与R并联后再与串联，在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，在支路，在干路，所以通过的电流小于通过的电流。
【小问2详解】
乙烧瓶中玻璃管内液面上升高度较大，这表明乙烧瓶中电阻产生的热量较多。因为两电阻阻值相等，且通电时间相同，乙中电流大，所以说明电阻一定时，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
【小问3详解】
质量、初温相等的水和煤油，通电相等时间后，电流产生的热量相同，则两种液体吸收的热量相等，而煤油的温度更高。根据，在Q和m都相同的情况下，越小，c越大，所以水的比热容大，即水的吸热能力更强。
【小问4详解】
电阻丝和导线串联，通过它们的电流和通电时间都相同，电阻丝的电阻比导线的电阻大得多，根据Q=I2Rt可知，电流通过电阻丝产生的热量 比通过导线产生的热量多，所以，电阻丝热的发红，而与其串联的导线却不怎么热。
21. 在“测小灯泡电功率”的实验中，小明同学选用了如图甲所示的器材，其中电源（电压恒为）、小灯泡（额定电压为，正常发光时灯丝电阻约为）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为和的滑动变阻器各一个，导线若干。
（1）小明连接的甲实物图，经检查有一根导线接错，请你在图甲中连接错误的导线上打“×”，并补画出正确的连线________；
（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，电路故障原因可能是小灯泡________（选填“短路”或“断路”）；
（3）为完成该实验滑动变阻器应选________（选填“”或“”）；
（4）排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数如图乙所示，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向________端移动（选填“A”或“B”）。通过实验绘制出小灯泡的图像，如图丙所示，小灯泡的额定功率为________；
（5）进一步分析图像丙，发现通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，其原因可能是灯丝电阻随________的升高而增大。
【拓展】小华同学用一个电压表和一个阻值已知的定值电阻，设计了图丁所示电路来测量额定电压为的小灯泡的额定功率，他进行了以下操作：
①闭合开关S和，断开，并调节滑动变阻器使电压表示数为；
②闭合开关S和，断开，滑动变阻器滑片P不动，读出此时电压表示数为U；则小灯泡额定功率的表达式________，（用、U的关系式表示）
【答案】（1） （2）断路
（3）R2 （4） ①. B ②. 0.625
（5） ①. 温度 ②.
【解析】
【小问1详解】
原电路图中，电流表和灯泡并联，电压表串联在电路中是错误的，在测量小灯泡的电功率实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如下图所示：
【小问2详解】
电流表无示数，说明电路中存在断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即电路故障可能是小灯泡处断路。
【小问3详解】
当灯泡正常发光时，电流大约为
根据串联电路电压规律和欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的电阻为
所以应选择滑动变阻器R2。
【小问4详解】
[1]排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数如图乙所示，电压表选择小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，小于灯泡的额定电压2.5V，若想测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故变阻器滑片应向B端移动。
[2]由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，则小灯泡额定功率为P=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W
【小问5详解】
[1]进一步分析图像丙可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P=UI可知，灯泡实际功率变大，温度升高，而灯丝的电阻随温度的升高而增大，因此小灯泡的电流与其两端的电压不成正比。
[2]在步骤①中，闭合开关S和，断开，灯与定值电阻串联后再与滑动变阻器串联，电压表测灯两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表读数为小灯泡额定电压U额，灯正常发光；在步骤②中，闭合开关S和S2，断开S1，滑动变阻器滑片P保持不动，电压表测灯与R0两端的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻两端的电压U0=U-U额，由串联电路电流特点和欧姆定律可知，电路中的电流为
则小灯泡的额定功率表达式
四、计算应用题（本大题共2个小题，22题5分，23题6分，共11分；解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）
22. 中医是祖国医学文化的宝贵遗产，已有两千多年的历史。如图甲所示的一款全自动电煎药壶，它有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路图如乙所示，当开关接在2上时是加热挡，其功率为，当开关接在1上时是保温挡，其功率为，求：
（1）当煎药壶在保温挡正常工作时，通过煎药壶的电流：
（2）计算电阻的阻值；
（3）小华购买了该品牌的煎药壶，某天用电高峰时，小华用该煎药壶熬药，为了计算家里电路的实际电压，他关了家里的其他用电器，只将煎药壶调到加热挡上工作，电能表的表盘转了600转，如图丙所示，请计算此时小华家里的实际电压。
【答案】（1）1.1A
（2）20Ω （3）200V
【解析】
【小问1详解】
煎药壶在保温挡正常工作时，通过煎药壶的电流为
【小问2详解】
当开关接在2上时，为加热挡，此时只有接入电路，则的阻值为
【小问3详解】
由电能表可知，此时煎药壶在加热挡工作时的实际消耗电能为
此时煎药壶在加热挡工作时实际功率为
根，此时小华家的实际电压为
23. 如图甲是定值电阻和标有“”灯泡L的关系图像，如图乙所示。电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为。当开关S、闭合，开关断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为。
求：
（1）灯泡正常发光，电流通过灯泡产生的热量；
（2）电源电压；
（3）当开关S、同时闭合，调节滑片P，计算电路消耗的最大功率。
【答案】（1）160J
（2）8V （3）14.4W
【解析】
【小问1详解】
灯泡灯丝发光是完全利用电流热效应工作的，所以其正常发光产生的热量等于其消耗的电能，即
【小问2详解】
当开关S、闭合、断开，滑动变阻器滑片P置于b端时，灯泡L与滑动变阻器最大阻值串联，此时灯泡的实际功率为。由甲图可看出，当灯泡实际电压时，通过其电流为，实际功率
说明此时时，灯泡实际电压，电路中电流为，此时滑动变阻器阻值最大，为，根据欧姆定律，则滑动变阻器两端电压为
根据串联电路电压规律，则电源电压为
【小问3详解】
当开关S、同时闭合时，灯泡L与定值电阻并联，再与滑动变阻器串联，根据可知，电路消耗的功率要最大，则电路的总电阻要最小，即当滑片置于a端时，滑动变阻器阻值为零，电路消耗的功率最大，此时电路中只有灯泡L与定值电阻并联．此时
灯泡正常发光，功率为
由甲图可知，的电阻为
则消耗的功率为
所以电路消耗的最大功率为
物质
铁
铜
水
煤油
物质
铁
铜
水
煤油