河北省承德市承德县2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷（解析版）

这是一份河北省承德市承德县2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷（解析版），共24页。试卷主要包含了答案需用黑色字迹的签字笔书写， 如图所示是某同学连接好的电路等内容，欢迎下载使用。
注意事项：1.本试卷共8页，总分100分，考试时间90分钟。
2.答卷前将密封线左侧的项目填写清楚。
3.答案需用黑色字迹的签字笔书写。
一、选择题（本大题共15个小题，每小题2分，共30分。在每小题的四个选项中，只有一项符合题意）
1. 下列运动中，能表明分子在不停地做无规则运动的是（ ）
A. 大雪纷飞
B. 扫地时，看到空中飞舞着尘埃著
C. 无数雨滴从空中落下
D. 打开香水瓶后，过一会儿屋内闻到香味
【答案】D
【解析】A．大雪纷飞，属于宏观物体的机械运动，故A不符合题意；
B．扫地时，看到空中飞舞着尘埃，属于宏观物体的机械运动，故B不符合题意；
C．无数雨滴从空中落下，属于宏观物体的机械运动，故C不符合题意；
D．香水瓶打开后，过会儿屋内闻到香味，是扩散现象，是由于分子不停地做无规则运动造成的，故D符合题意。故选D。
2. 2024年10月30日，搭载着“神舟十九号”载人飞船的“长征二号”F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是（ ）
A. 火箭的燃料燃烧得越充分，其热值越大
B. 火箭发动机把燃料燃烧产生的内能转化为机械能
C. 火箭“体内”的液氢燃料温度低至-253℃，内能为零封
D. 火箭发动机工作过程中的热机效率是100%
【答案】B
【解析】A．热值是燃料的特性，与燃烧情况无关，所以火箭的燃料燃烧得越充分，热值不变，故A错误；
B．火箭发动机工作时，是利用燃料燃烧时产生的高温、高压气体向后喷出而产生强大反推力工作的，所以是将内能转化为机械能；故B正确；
C．一切物体在任何情况下都具有内能，所以火箭“体内”的液氢燃料温度低至-253℃，内能不为零，故C错误；
D．由于热机在工作过程中，存在热量损失，因此火箭发动机工作过程中的热机效率不可能达到100%，故D错误。故选B。
3. 如图所示是课本上的一些插图，下列说法不正确的是（ ）
A. 图甲演示的是分子间存在相互作用的斥力
B. 图乙中用力晃动试管中的沙子，温度计示数升高，这是通过做功改变内能的
C. 图丙中四冲程内燃机的一个工作循环，活塞往返2次，燃气对活塞做功1次
D. 图丁中墨水在热水中比在冷水中扩散得快，说明温度越高，分子无规则运动越剧烈
【答案】A
【解析】A．分子间存在引力和斥力，压在一起的两个挂钩不容易分开，是由于分子间存在引力，故A错误，符合题意；
B．晃动试管中的沙子后，外力对沙粒做功，使沙子的内能增加，温度计示数升高，这是通过做功的方式增大了沙子的内能，故B正确，不符合题意；
C．图丙中四冲程内燃机的一个工作循环，飞轮转2圈，活塞往返2次，对外做功1次，故C正确，不符合题意；
D．不同的物质，在相互接触时彼此进入对方的现象是扩散现象，扩散的快慢跟温度有关，温度越高，扩散越快，滴入热水中的墨水比滴入冷水中的墨水扩散得快，说明温度越高，分子运动越剧烈，故D正确，不符合题意。故选A。
4. 下列关于温度、热量和内能的说法，正确的是（ ）
A. 发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体
B. 在相同温度下，1kg的水比1kg的冰含有的热量多
C. 一个物体的内能增加，一定是吸收了热量
D. 物体内能增加，温度不一定升高
【答案】D
【解析】A．发生热传递的条件是存在温度差，热传递过程中传递的是热量，而不是温度，故A错误；
B．热量是过程量，不能表述成含有热量的多少，故B错误；
C．改变物体内能的方式有热传递和做功，内能改变可能是物体吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故C错误；
D．物体内能增加，温度不一定升高，比如晶体在熔化过程中，需要吸收热量，但温度保持不变，故D正确。故选D。
5. 关于图中的电现象，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中，两轻质小球相互吸引，说明它们一定带异种电荷
B. 图乙中，橡胶棒在毛皮上摩擦后，橡胶棒因失去电子而带正电
C. 图丙中，女生梳完头发后，头发更蓬松是因为摩擦使头发带上了同种电荷
D. 图丁中，验电器是利用同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原理工作的
【答案】C
【解析】A．两个轻质小球靠近时相互吸引，两个小球可能是带有异种电荷，也可能是一个带电，另一个不带电，故A错误；
B．毛皮和橡胶棒摩擦的过程中，橡胶棒原子核束缚电子的能力强，橡胶棒得到电子而带负电，而毛皮失去电子带正电，故B错误；
C．在干燥的天气里，用塑料梳子梳头发时，梳子与头发摩擦，发生摩擦起电现象，梳子和头发带上异种电荷，异种电荷相互吸引，所以头发会随着梳子飘起来，这种现象属于摩擦起电现象；头发上带上了同种电荷，同种电荷相互排斥，导致了头发比较蓬松，故C正确；
D．验电器利用了同种电荷相互排斥的原理，故D错误。故选C。
6. 如图所示的电路图中，与实物电路对应的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由实物图可知，电动机与灯泡并联，开关S1位于干路，开关S2位于电动机支路，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A 。
7. 如图所示电路，导线a一端固定连接在铅笔芯上。闭合开关S，当导线b的一端在银笔芯上左、右移动时，灯泡亮度会发生变化。下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡亮度发生了变化说明移动导线b可以改变电流方向
B. 闭合开关S，灯泡发光，说明铅笔芯是导体
C. 该实验说明导体的电阻与导体的横截面积有关
D. 灯泡发光时，铅笔芯中自由电子定向移动的方向是从b到a
【答案】B
【解析】A．灯泡与铅笔芯串联，电源电压不变，当移动导线b时，铅笔芯接入电路中的阻值改变，电流大小发生改变，灯泡亮度发生改变，但电流方向不变，故A错误；
BC．当导线夹b在铅笔芯上左、右移动时，铅笔芯接入电路中的长度改变、连入的电阻改变，电路中电流改变，可说明铅笔芯是导体，且导体的电阻与导体的长度有关，故B正确，C错误；
D．在电源外部电流总是从电源的正极出发，经过用电器，回到电源的负极的，如图所示电路，开关闭合后，电流方向为从b到a；灯丝中的自由电子定向移动的方向与电流的方向相反，则自由电子定向移动的方向是从a到b，故D错误。故选B。
8. 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向右移动，下列分析判断正确的是（ ）
A. 电流表A₂和A₁的示数都变小
B. 电流表A₂的示数变小，电流表A1的示数不变
C. 电压表V与电流表A₁的示数的比值变小
D. 电压表V与电流表A₂的示数的比值保持不变
【答案】D
【解析】电源电压保持不变，闭合开关S，R1、R2并联，滑动变阻器的滑片左右移动，电压表V测并联电路的电压U均不变。
AB．将滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器的电阻R2变大，所在支路的电流I2减小；电流表A2测定值电阻R1的电流I2，电流表A2的示数不变；电流表A1测干路的电流I，根据I=I1+I2可知，电流表A1的示数变小；故AB错误；
C．并联电路的电压相等，干路中的电流表A1的示数变小，电压表V与电流表A₁的示数的比值变变大，故C错误；
D．并联电路的电压相等，支路中的电流表A2的示数不变，电压表V与电流表A2的示数的保持不变，故D正确。故选D。
9. 用如图甲所示的装置“探究影响电流热效应的因素”，电阻丝和分别密封在两个完全相同的玻璃瓶中，且，其等效电路图如图乙所示，电源电压。下列说法不正确的是（ ）
A. 实验中，通过液柱上升的情况来反映电流通过电阻丝产生热量的多少
B. 该装置用来探究电流热效应与电阻的关系
C. 闭合开关后，电阻丝对应的玻璃管中液柱上升较快
D. 该实验采用了控制变量法和转换法
【答案】B
【解析】A．根据转换法，实验中，通过比较液柱上升的情况来反映电阻丝产生热量的多少，故A正确，不符合题意；
B．根据控制变量法，探究电流热效应与电阻的关系，要控制电流和通电时间相同，只改变电阻大小，而两电阻相同，故B错误，符合题意；
C．由题意得，R1=R2，U1＜U2，闭合开关后，根据，可知R2电阻丝产生的热量多，由转换法，所以R2对应的玻璃管中液柱上升较快，故C正确，不符合题意；
D．电流产生的热量多少与电流、电阻、通电时间有关，实验中要采用了控制变量法，在比较热量多少时，利用液柱上升的多少来间接观察，运用了转换法，故D正确，不符合题意。 故选B。
10. 如图所示是某同学连接好的电路。闭合开关，移动滑片，灯始终不亮。该同学用检测灯来检测电路。闭合开关，当的两根接线分别接在a、d两点时，灯正常发光；当分别接在b、c两点时，灯也正常发光；当分别接在a、b两点时，均不亮，由以上检测中观察到的现象判断出电路故障可能是（ ）
A. 滑动变阻器短路B. 短路C. 开关断路D. 断路
【答案】B
【解析】A．滑动变阻器短路，电路仍为通路，灯不会不亮，故A不符合题意；
B．短路，当灯接在两端时会被短路，所以不会发光，故B符合题意；
C．开关断路，当灯接在b、c两点时，电路为断路状态，灯不会正常发光，故C不符合题意；
D．断路，当灯接在b、c两点时，电路为断路状态，灯不会正常发光，故D不符合题意。故选B。
11. 如图所示是甲、乙两种电热水壶的铭牌，当它们分别单独接入电路正常工作时（ ）
A. 通过甲的电流小于通过乙的电流
B. 甲消耗的电能比乙多
C. 甲接入电路时电能表指示灯闪烁的快
D. 甲接入电路时电能表指示灯闪烁的次数多
【答案】C
【解析】A．当它们分别单独接入电路正常工作时，P甲>P乙，根据P=UI可知，当电压相同时，通过甲的电流大于通过乙的电流，故A错误；
B．根据W=Pt，虽然P甲>P乙，但通电时间未知，所以不能确定甲、乙电热水壶消耗的电能的多少，故B错误；
C．指示灯闪烁的快，说明做功快，即功率大，当它们分别单独接入电路正常工作时，由于P甲>P乙，故C正确；
D．指示灯闪烁的次数多说明做功多，虽然P甲>P乙，但通电时间未知，所以不能确定甲、乙电热水壶做功的多少，故D错误。故选C。
12. 关于磁现象，以下说法错误的是（ ）
A. 磁体周围存在着磁感线
B. 磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的
C. 磁体之间的相互作用是通过磁场产生的
D. 能够自由转动的小磁针静止时，其N极指向地理北极附近
【答案】A
【解析】A．磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想的线，磁感线不是真实存在的，故A错误，符合题意；
B．磁体外部的磁感线是从它的北极出来，回到它的南极，在磁体内部是从S到N，故B正确，不符合题意；
C．磁体周围存在磁场，磁极间的相互作用是通过磁场发生的，故C正确，不符合题意；
D．地理两极和地磁两极相反，地磁场的N极在地理的南极附近，磁感线是从N极出来回到S极的，故小磁针静止时，其N极指向地理北极附近，故D正确，不符合题意。
故选A。
13. 如图所示，将一根直导线架在静止小磁针的上方，并使直导线与小磁针平行，接通电路，发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是（ ）

A. 该实验说明电流周围存在磁场
B. 最早发现该实验现象的科学家是法拉第
C. 利用该实验原理可以制成发电机
D. 改变电流方向，小磁针偏转方向不变
【答案】A
【解析】将一根直导线架在静止小磁针的上方，并使直导线与小磁针平行，接通电路，发现小磁针偏转，这是奥斯特最早发现的实验，该实验说明电流周围存在磁场，而且这种磁场的方向跟电流方向有关，第一个发现了电与磁的联系，利用该实验原理可以制成电磁铁、电磁继电器，故A正确，BCD错误。 故选A。
14. 小明科技创新大赛中制作了水位自动报警器，原理图如图所示。当水位达到金属块A时，则（ ）
A. 两灯都亮B. 两灯都不亮C. 只有绿灯亮D. 只有红灯亮
【答案】D
【解析】图中所示的水位自动报警器工作原理：当水位到达A时，由于一般水具有导电性，那么电磁铁所在电路被接通，电磁铁有磁性，电磁铁向下吸引衔铁，从而接通红灯所在电路，此时红灯亮，而绿灯不亮。故选D。
15. 如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，电阻的I-U关系图像如图乙所示。下列分析正确的是（ ）
A. 图线A是电阻的I-U关系图像
B. 电源电压16V
C. 滑动变阻器的最大阻值为70Ω
D. 当滑片P位于滑动变阻器中点时，电流表示数为0.2
【答案】C
【解析】A．滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，电阻变小，所分得的电压变少，留给R1的电压变多，由于滑动变阻器阻值变小，电路总电阻变小，总电压不变，则电路中电流变大，图线A所表示电路中电流变小的同时R1的电压变大，与题意不符，故A错误。
B．滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，电阻变小，所分得的电压变少，留给R1的电压变多，由于滑动变阻器阻值变小，电路总电阻变小，总电压不变，则电路中电流变大，图线B应为R1的图像，则在最高点时滑动变阻器在最左端，电阻为0，分得电压为0，全部电压都在R1两端，如图，则电源电压为18V，故B错误。
C．根据B所示图像，在最低点时，滑动变阻器在最右端，此时电路中电流最小，为0.2A，R1两端电压为4V，则此时滑动变阻器的电压为
则滑动变阻器最大值为，故C正确
D．如B，电流为0.2A时，此时电路中电流最小，总电压不变，此时电阻最大，滑动变阻器在最右端，故D错误。故选C。
二、填空题（本大题共10个小题，每空1分，共28分）
16. 液冷充电桩可以提高电动汽车的充电速度。充电时导线产生的热量通过___________的方式转移给周围流动的液体。为了减少充电时导线产生的热量，在保持充电时间和电密流不变的情况下，应选用长度相同、横截面积较___________的铜导线。
【答案】热传递 ；大
【解析】充电时导线产生的热量通过热传递的方式转移给周围流动的液体，物体间温差越大散热效果越好，则应加快液体的流动速度，尽快将温度高的液体流过。根据焦耳定律公式知，在电流、通电时间相同的情况下，导体的电阻越小，产生的热量越少，因此应选用长度相同、横截面积较大的铜导线。
17. 如图是一款“运动手环”，其内部是一段密闭的空心塑料管内置有一小块磁体，管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时，小磁体在管内反复运动，线圈中便会产生电流。我们把这种现象叫做 ____现象，应用到此原理工作的是，______（填“扬声器”或“动圈式话筒”）。
【答案】电磁感应；动圈式话筒
【解析】根据“运动手环”的特点可知，当塑料管运动时，磁铁在管中反复运动，线圈切割磁感线而产生电流。因此，运动手环的基本原理是电磁感应，产生电流的过程中将机械能转化为电能。动圈式话筒也是利用电磁感应原理工作的，扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力运动。
18. 图甲为小明同学用铜导线穿过硬纸板绕制而成的螺线管。他先在水平放置的硬纸板上均匀地撒满铁屑，然后在螺线管中通以图乙所示的电流，轻敲纸板，观察到铁屑的排列情况如图丙所示。
（1）由图丙中的铁屑排列情况可以得出：通电螺线管外部的磁场与______（选填“条形”或“蹄形”）磁体的磁场相似；
（2）若将一小磁针放置在图丙中通电螺线管右端轴线上的A处，则小磁针静止时N极的指向水平向______（选填“左”或“右”）。
【答案】条形；左
【解析】（1）由丙图中，利用铁屑可以形象地显示磁场的情况，分析可知，通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
（2）根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指方向为螺线管的N极，因此螺线管的左端为N极，右端为S极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的N极指向左。
19. 如图所示，取一个橙子，把铜片、铁片插入其中，制成一个水果电池。
（1）用电压表测量电压，该水果电池的电压为___________V。
（2）该水果电池的正极是___________（选填“铁片”或“铜片”）。
（3）为获得更高的电压，可以将多个水果电池___________联。
（4）随着电极插入橙子的深度增加，电压表示数增大。请你根据以上信息提出一个可探究的问题：___________。
【答案】（1）0.6 （2）铜片 （3）串 （4）水果电池电压与电极的插入深度是否有关
【解析】【小问1】由图可知，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为0.6V，即该水果电池电压为0.6V。
【小问2】由图可知，电压表指针向右偏转，说明电压表使用正确，且正确使用电压表时要让电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，故铁片为负极，铜片为正极。
【小问3】串联电压等于各电池电压之和，故将水果电池串联后可以提供更高的电压。
【小问4】由题可知，在实验时控制了两个电极的材料不变，金属片插入橙子后的两电极间的距离不变，而随着电极插入橙子的深度增加，电压表示数增大，根据控制变量法，故可提出可探究的问题：水果电池电压与电极的插入深度是否有关。
20. 如图所示电路“○”处可以连接电流表或电压表测量电路中的电流、电压，闭合开关S，、两灯均发光，则a是___________表，b是___________表；若闭合开关S后，只有一个灯发光，则a是___________表。
【答案】电压； 电流； 电流
【解析】由图可知，a并联在L1两端，所以a是电压表，b串联在电路中，所以b是电流表。两灯泡为串联，若闭合开关S后，只有一个灯发光，则可能是灯泡L1短路，则此时a是电流表。
21. 如图所示电路，电源电压不变，将开关S、都闭合，灯泡与正常发光，两灯是___________联，电流表测量通过___________（选填“”“”或“和”）的电流，此时断开开关，电流表的示数___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】并； L2 ；不变
【解析】据图可知，将开关S、都闭合，电流从电源的正极流出分别经过两个灯泡回到电源的负极，两灯泡是并联的；此时电流表与灯泡在同一条支路上，测的电流。
当断开开关，此时电路为灯泡单独串联，由于各支路用电器互不影响，因此电流表的示数不变。
22. 用充电器给手机充电的过程中，手机电池相当于电路中的___________（选填“电源”或“用电器”）；手机连续使用时间过长，会使其温度明显升高，如果手机工作时的等效电阻是10Ω，工作电流为0.2A，使用手机1小时，手机一共产生___________J的热量。
【答案】用电器；1440
【解析】在充电过程中，手机电池将电能转化为化学能储存起来，消耗了电能，所以手机电池相当于电路中的用电器。
手机产生的电热为
23. 如图是电路元件A、B的I﹣U图象。由图可知：将元件A、B串联后接入电路，当通过A的电流为0.2A时，B两端的电压是________V，将元件A、B并联后接入同一电路，通过干路的电流是________A。
【答案】2.0； 0.9
【解析】因串联电路中各处的电流相等，所以两电阻串联时，通过A的电流为0.2A时，通过B的电流也为0.2A，由图像可知，此时A、B两端的电压分别为UA=1.0V，UB=2.0V
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，A和B两端的总电压
U=UA+UB=1.0V+2.0V=3.0V
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，将元件A、B并联后接入同一电路时，它们两端的电压相等，都等于电源电压为U=3.0V，由图像可知，此时通过A的电流为IA=0.6A，B的电流为IB=0.3A，干路电流为I=IA+IB=0.6A+0.3A=0.9A
24. 2025年元旦，小刚全家聚餐。
（1）小刚家里的“暖气”用水作为介质，这是因为水的比热容___________。
（2）晚饭时，奶奶用燃气灶烧水煮水饺。煮饺子时，完全燃烧了0.02的天然气，释放的热量是__________J，若这些热量的35%被锅内水吸收，则可以把3kg的水从20加热到___________（水的比热容是，天然气的热值是）
（3）晚饭后，小刚陪爷爷到公园散步。树上缠绕的一串小彩灯由50只相同的LED小灯珠连接而成，任意取下其中一只灯珠后，其余灯珠仍能发光，可以判断小灯珠是___________联的；若每只小灯珠标有“5V,0.5W”字样，其正常工作时的电流为___________A。
【答案】（1）大 （2） ； 40 （3）并 ；0.1
【解析】【小问1】暖气用水作为介质，是因为水的比热容较大，根据Q=cmΔt，在质量和降低相同温度时，水的比热容大，放出的热量多，取暖效果好。
【小问2】完全燃烧了0.02m3的天然气，释放的热量为
水吸收的热量为
由Q=cmΔt可知，水升高的温度为
水的末温为
【小问3】因为任意取下其中一只灯珠后，其余灯珠仍能发光，说明各灯珠之间互不影响，所以小灯珠是并联的。若每只小灯珠标有“5V,0.5W”字样，由可知，其正常工作时的电流为
25. 如图所示，该电能表的示数为__________kW·h．将此电能表接入家庭电路中，关闭其它用电器，让一台空调单独工作6min，观察到电能表的表盘正好转了60圈，则该段时间空调消耗的电能为__________J；该空调的电功率为__________W。
【答案】314.5；；1000
【解析】由图示知，电能表的示数为314.5kW∙h。由电能表的参数可知，每消耗1kW∙h的电能，电能表表盘转过600圈，则6min，空调消耗的电能
空调的电功率
三、实验探究题（本大题共5个小题，每空或每图1分，共30分）
26. 探究“比较不同物质的吸热能力”的实验中，在两只相同的试管中分别加入水和沙。分别用同一酒精灯加热，装置如图所示，实验数据记录如下表。
(1)要完成该探究实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和_____；
(2)实验中应使加入的水和沙_____（选填“体积”或“质量”）相等；
(3)实验中为了使水或沙内外温度一致，采用_____（选填“水浴法”或“搅拌”）的方法；
(4)实验中，使用同一酒精灯加热，可以认为在相同时间内水和沙子_____（选填“升高的温度”或“吸收的热量”）相同，分析表中数据可知，水和沙两种物质中吸热能力较强的是_____。
【答案】(1)秒表 (2)质量 (3)搅拌 (4)吸收的热量；水
【解析】 (1)从表中数据可知，需要知道时间，那么还需要的工具是秒表。
(2)探究不同物质吸热能力时，要控制水和沙子的质量相等。
(3)实验中为了使水或沙内外温度一致，即受热均匀，可以不断地用搅拌器搅拌。
(4)使用同一酒精灯加热，可以认为在相同时间内水和沙子吸收的热量是相同的。
由表中数据分析可知，在升高相同温度时，水需要的加热时间长，水吸收的热量更多，故水的吸热能力要强一些。
27. 同学们在实验室利用如图所示的电路进行探究电磁相互作用的实验。
【实验一】探究“磁场对电流的作用”
（1）应将开关的接线柱与__________（选填“2”或“3”）接通，生活中__________（选填“电磁起重机”或“电动机”）是利用此原理工作的。
（2）为使导体ab运动加快，可将滑动变阻器的滑片向__________（选填“左”或“右”）移动或改用磁场更__________（选填“强”或“弱”）的磁体。
【实验二】探究“产生感应电流的条件”
（1）将开关反方向闭合，让导体ab在图示位置沿竖直方向上下运动，灵敏电流计指针__________（选填“会”或“不会”）发生偏转。
（2）保持磁体不动，若导体ab水平向右运动，灵敏电流计指针向左偏转，则要使灵敏电流计的指针向右偏转，下列操作可行的是__________。
A．对调磁体的磁极，导体ab向左运动 B．磁体不动，导体ab向左运动
【答案】 【实验一】（1）3；电动机 （2）右；强
【实验二】（1）不会 （2）B
【解析】【实验一】（1）要利用该装置探究“磁场对电流的作用”，即通电导体在磁场中是否受力，既要有磁体，还要有通电导体，即要有电源，则由图可知应将开关与接线柱3接通。
电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，而电磁起重机的工作原理是电流的磁效应，因此电动机是利用图中原理工作的。
（2）为使悬挂的导体ab运动速度加快，即通电导体受到的磁场力增大，可以增大电路中的电流，减小滑动变阻器接入电路的电阻，则由图可知应将滑动变阻器向右移动；也可以改用磁性更强的磁体。
【实验二】（1）将开关反方向闭合，利用该装置探究“产生感应电流的条件”，图中两磁极间的磁感线沿竖直方向，让导体ab在图示位置沿竖直方向上下运动时，导体不切割磁感线，所以不会产生感应电流，灵敏电流计指针不会发生偏转。
（2）产生感应电流的方向与导体的运动方向和磁场方向有关；若保持磁体不动，将导体ab水平向右运动，灵敏电流计指针向左偏转；若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可以将磁体的磁极对调或让导体ab水平向左运动，两者同时改变时感应电流的方向不变，故B符合题意，A不符合题意。故选B。
28. 如图所示是“探究串联电路电流特点”的实验电路图。
（1）实验中，应该选择多个规格______（选填“相同”或“不相同”）的小灯泡，连接好最后一根导线时，发现小灯泡都亮了，出现这种情况的原因是______；
（2）某同学在实验中测得的一组数据如表所示，在表格所记录的数据中，明显错误的一数据是______，造成错误的原因是______；
（3）为了得出更普遍的规律，接下来的操作是______。
【答案】（1）不相同；连接电路时开关没有断开
（2）1.5 ； 按照大量程读数 （3）换用不同规格的灯泡进行多次实验
【解析】【小问1】在实验中，为了让结论具有普遍性，应选用不同规格的灯泡做实验。
连接好最后一根导线时，发现灯都亮了，即电路中有电流通过，是通路，所以出现这种情况的原因是：连接电路时，开关没有断开。
【小问2】分析数据可知，C处电流数据是A、B处电流数据的5倍，由电流表量程及分度值可知，这是因为在读取C处电流数值时，把小量程按照大量程读数了。
【小问3】为避免偶然因素，得出串联电路电流特点的普遍规律，应该选择多个规格不相同的小灯泡多次实验。
29. 如图甲是小明“测量小灯泡的电功率”的实验电路，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）连接电路时，图甲中导线a端应与电压表上标有数字___________（选填“3”或“15”）的接线柱相连。
（2）移动滑片P到某位置，电压表示数如图乙所示。要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向___________（选填“左”或“右”）端移动。
（3）小明按正确的实验步骤进行操作，得到了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像（如图丙所示），由图像可知，小灯泡的额定功率=___________W。
（4）实验中观察到：当小灯泡两端电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图像分析其原因是___________。
（5）实验中，通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，这是因为___________。
（6）现有两只灯泡，与实验中的灯泡规格均相同，将它们串联在2.5V的电路中，两只灯泡消耗的总功率___________（选填“大于”“等于”或“小于”）。
【答案】（1）3 （2）左 （3）0.625 （4）小灯泡的实际功率太小
（5）灯丝电阻随温度升高而增大 （6）大于
【解析】【小问1】小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，连接电路时，图中导线a端应与电压表上标有数字3的接线柱相连。
【小问2】如图乙所示，电压表选择小量程，分度值是0.1V，读数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，灯泡两端的电压要变大，则滑动变阻器两端的电压要变小，根据分压原理，滑动变阻器接入电路中的电阻要变小，则应将滑片P向左端移动。
【小问3】如图丙所示，由图像可知，当灯泡两端的电压是2.5V时，通过的电流是0.25A，则小灯泡的额定功率
【小问4】当小灯泡两端电压低于0.5V时，灯泡的电流较小，根据可知，灯泡的实际电功率太小，导致小灯泡不发光。
【小问5】因为灯丝电阻随温度升高而增大，即灯丝的电阻是变化的，不是定值，当灯泡两端电压越大时，灯泡的实际功率越大，灯丝温度越高，电阻越大，所以灯泡的电流与电压不成正比关系。
【小问6】有两只灯泡，与实验中的灯泡规格相同，将它们串联在2.5V电路中，由分压原理可知，两灯的电压相等，根据串联电路电压的规律，每个灯的电压为1.25V，每个灯的实际电压为额定电压的，根据，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，灯的功率为额定功率的，但因灯的电阻随温度的降低而变小，故灯的实际电压为额定电压的时，每个灯的实际电阻小于灯正常发光时的电阻，每个灯的实际功率大于灯的额定功率的，故两灯的实际功率之和应大于。
30. 在探究“电流与电阻关系”实验时，老师给小华提供了如下器材：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表、开关各一个，滑动变阻器甲（标有“10Ω；2A”字样）和滑动变阻器乙（标有“25Ω；1A”字样）各一个，定值电阻5.Ω、10.Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个，导线若干。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实验电路连接完整_______（要求：滑动变阻器滑片P向左滑动时电流表示数变大，导线不允许交叉）；
（2）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是___________（答出一种情况即可）；
（3）排除故障后，小华把5Ω的定值电阻接入电路中，移动滑片P到适当位置，电流表指针位置如图乙所示，电流表的示数为___________A；记录数据后，小华又改用10Ω的定值电阻继续实验，闭合开关后，小华应将滑片P向___________（选填“左”或“右”）移动至电压表示数为___________V；
（4）小华在实验中所选用的滑动变阻器应该是___________（选填“甲”或“乙”）；
（5）小华根据实验数据，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论：电压一定时，___________；
（6）【拓展】小华又利用一个电压表和一个阻值已知的定值电阻，设计了如图丁所示的电路，测出待测电阻，的阻值。实验步骤如下：
①闭合、断开，电压表示数为；
②闭合，电压表示数为U；
③待测电阻=___________。（用和表示）
【答案】（1）见解析（2）电阻R短路 （3）0.5 ；右 ；2.5 （4）乙
（5）电流与电阻成反比 （6）
【解析】【小问1】根据实验，电路是串联的，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电路中的电流，要求滑动变阻器滑片P向左滑动时电流表示数变大，变阻器接入电路中的阻值变小，则说明使用的是变阻器的左下接线柱，如图所示：
【小问2】串联电路中，闭合开关，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，则故障可能是定值电阻发生短路，电压表相当于测导线电压，因此电压表无示数。
【小问3】乙图中电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，读数为0.5A。
根据实验当电阻为5Ω时，电流为0.5A，定值电阻两端电压为
小华又改用10Ω的定值电阻继续实验，根据串联分压原理可知，定值电阻两端电压会变大，而探究电流与电阻关系的实验中需要保持定值电阻两端电压不变，因此应增大变阻器两端电压，增大变阻器的阻值，应将滑片P向右移动，移动至电压表示数仍为2.5V。
【小问4】根据串联分压原理可得
已知定值电阻两端电压为2.5V，电源电压为4.5V，等号左侧的比值不变，当定值电阻阻值为25Ω时，变阻器的阻值最大，将数据带入上式可得
解得，因此应该选择乙变阻器。
【小问5】据丙图分析可知，电流与电阻的乘积保持不变，且当电阻变大时，电流会变小，因此可得结论为：电压一定时，电流与电阻成反比。
【小问6】当闭合、断开，电路为两电阻串联，电压表测未知电阻两端电压，电压为；闭合，电路为未知电阻单独串联，电压表测电源电压，则可得电源电压为U；则两电阻串联时，定值电阻两端电压为
此时电路中的电流为
则待测电阻的阻值为
四、计算应用题（本大题共2个小题，每小题6分，共12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）
31. 如图所示电路中，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，其中R1=10Ω， R2=15Ω，R3为滑动变阻器。只闭合开关S1，将滑片调到最左端时，电流表示数为0.6A；只闭合开关S2，将滑片调到最右端时，电压表示数为4V。求：
（1）电源电压：
（2）滑动变阻器R3的最大阻值；
（3）开关S1、S2、S3均闭合时，电流表及电压表的示数。
【答案】（1）6V；（2）；（3）1A，0
【解析】解：（1）只闭合开关S1，将滑片调到最左端时，电路为R1的简单电路，此时电流表测量R1中电流，即I1=0.6A，R1两端电压即为电压电压
（2）只闭合开关S2，将滑片调到最右端时，R2与R3串联，电压表测量R3两端电压，
即U3=4V
由串联电路的电压规律知道，R2两端电压
此时通过R2的电流
电路的电流
由欧姆定律知道，滑动变阻器R3的最大阻值
（3）开关S1、S2、S3均闭合时，定值电阻R1、R2并联，R3被短路，电流表在干路，由并联电路的电流规律，
干路中的电流
电流表示数为1A，由于电压表被短路，所以示数为0。
答：（1）电源电压是6V；
（2）滑动变阻器R3的最大阻值是；
（3）开关S1、S2、S3均闭合时，电流表及电压表的示数分别是1A，0。
32. 如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡标有“12V；12W”字样，滑动变阻器标有“；2A”的字样，闭合开关S，滑片P从最右端向左滑动的过程中，小灯泡的I-U线关系图像如图乙所示，，求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻；
（3）电路总功率变化范围。
【答案】（1） （2） （3）9W~18W
【解析】【小问1】已知小灯泡上标有“12V；12W”字样可得，小灯泡正常发光时的电阻为
【小问2】据甲图可知，电路为灯泡和变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，据灯泡规格可知，灯泡正常发光时，电路中的电流为
结合乙图可知
由于，则A
当滑片移至最右端，据乙图可知，电流最小为0.5A，小灯泡两端电压为3V，则变阻器两端电压为
电源电压为
灯泡正常发光时灯泡的电压和电流分别为，此时变阻器两端电压为
滑动变阻器连入电路的电阻为
【小问3】当电流最大为1A时，电路总功率最大为
当电流最小为0.5A时，电路总功率最小为
综上，电路总功率变化范围9~18W。材料
升高10℃所需时间/s
升高20℃所需时间/s
升高30℃所需时间/s
水
54
110
167
沙
11
23
36
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.3
0.3
1.5