山西省阳泉市高新区2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷

这是一份山西省阳泉市高新区2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷，共29页。试卷主要包含了选择题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年山西省阳泉市高新区九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求）
1．（3分）小明家有一个规格为“220V，1000W”的用电器，则这个用电器可能是（　　）
A．台灯 B．电饭锅 C．电视机 D．计算器
2．（3分）在家庭电路中，从进户开始要顺次安装下列元器件再接用电器，其先后次序正确的是（　　）
A．电能表、保险装置、总开关
B．电能表、总开关、保险装置
C．保险装置、电能表、总开关
D．总开关、电能表、保险装置
3．（3分）“安全用电，珍惜生命”是每个人应有的意识，下列图中符合安全用电原则的是（　　）
A．湿手拔插头
B．可以靠近断线后落地的高压线
C．冰箱金属外壳接地
D．使用绝缘皮破损导线
4．（3分）我国的新型某航母将采用自行研制的电磁弹射器，电磁弹射器的弹射车与航母上携带的飞机前轮连接，并处于电磁铁产生的强磁场中，即可受到强大的推力。如果想改变推力的方向，下列方法可行的是（　　）

A．只改变电磁铁线圈中的电流方向
B．只增加电磁铁线圈的匝数
C．只增大电磁铁线圈中的电流
D．只增大通过导体的电流
5．（3分）人类每一次重大的技术变革和社会变革都离不开物理，离不开物理学家的研究成果。下列科学家与其研究成果对应错误的是（　　）
A．焦耳——用实验确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的定量关系
B．奥斯特——发现了电流的磁效应
C．法拉第——最早发现通电导线在磁场中受到力的作用
D．沈括——最早发现磁偏角
6．（3分）东汉学者王充在《论衡》中记载为：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”司南是把天然磁石打磨成勺子的形状，静止时它的长柄指向南，下列有关司南和地磁场的说法正确的是（　　）

A．长柄是司南的北极
B．司南可以指南北说明地球周围存在着磁场
C．如果地磁场消失，司南还能指示南北方向
D．静止时指示南北方向，是因为司南具有惯性
7．（3分）小明家的台灯电路图如图所示。晚上小明学习期间台灯突然熄灭，于是小明拿来试电笔，闭合开关后，试电笔均能发光。则电路故障可能是（　　）

A．保险丝烧断了 B．M点与N点之间断路
C．N点与Q点之间断路 D．Q点与零线之间断路
8．（3分）如图所示，小磁针置于电磁铁的右侧，下列叙述中正确的是（　　）

A．闭合开关前，电磁铁与小磁针间没有力的作用
B．闭合开关后，滑片P向a移动时电磁铁与小磁针的作用力不变
C．闭合开关后，小磁针的N极将旋转指向右方
D．闭合开关后，电磁铁的左端为N极
9．（3分）如图所示是生活中常见的刷卡机，当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下，刷卡机的检测头就会产生感应电流便可读出磁条上的信息。下列选项中与刷卡机读信息原理相同的是（　　）

A． B．
C． D．
10．（3分）如图所示是一种测定油箱内油量的装置，OP是一根硬棒，可以围绕O点旋转。R是滑动变阻器的电阻片。当油量减少时（　　）

A．滑动变阻器的滑片P向上移动，总电阻减小
B．滑动变阻器的滑片P向上移动，电流表示数减小
C．滑动变阻器的滑片P向下移动，总电阻减小
D．滑动变阻器的滑片P向下移动，电流表示数减小
二、实验探究题（本大题共5个小题，11小题5分，12小题5分，13小题6分，14小题3分，15小题5分，共24分）
11．（5分）在探究“电流与电压、电阻关系”的实验中，所用的器材有：电压恒定为3V的电源、开关、电流表、电压表、三个定值电阻、滑动变阻器、导线若干。

（1）图甲是小明同学连接的电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”；
（2）改正错误后继续检查电路，闭合开关前，小明发现电流表指针如图乙所示　 　；
（3）实验过程中，小明分别将5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻接入电路，测得定值电阻R两端的电压U和通过电流I数据
组别
第1组
第2组
第3组
R（Ω）
5
10
20
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
U（V）
1
2.2
2.4
1.2
1.8
2.4
1.6
2.4
2.8
I（A）
0.20
0.44
0.48
0.12
0.18
0.24
0.08
0.12
0.14
（4）分析实验1、2和3次的实验数据，可以得到的结论是：　 　；
（5）进一步分析实验 　 　的数据（填实验次数），还可以得出电流和电阻的关系。
12．（5分）在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中。
（1）如图所示，在固定有螺线管的水平硬纸板上均匀地撒满铁屑通电后轻敲纸板，观察铁屑的排列情况　 　磁体的磁场相似；
（2）在螺线管外部A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，试说明B处小磁针不偏转的可能原因：　 　（写出一条即可）；
（3）将电池的正负极对调，重复上述实验，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与 　 　方向的关系；
（4）如果想探究通电螺线管外部磁场的强弱与电流大小的关系，可以增加的实验器材有：　 　（写出一个即可）；
（5）在螺线管内插入铁芯，就可以制成电磁铁。许多自动控制的电路中都安装有电磁铁，关于电磁铁下列说法中正确的是：　 　。
A．电磁铁的铁芯，可以用铝棒代替
B．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
C．电磁铁是根据电流的磁效应制成的

13．（6分）小明在探究“怎样产生感应电流”的实验中，用导线将金属棒、开关、灵敏电流计连接成如图所示的电路。请你参与探究并回答下列问题：
（1）悬挂金属棒AB静置于U形磁铁的磁场中，此时两极正对区域磁感线的箭头方向是竖直向 　 　（填“上”或“下”）；
（2）该实验中，灵敏电流计的作用是：　 　和 　 　；
（3）若闭合开关后并未发现电流计指针偏转，经检查器材均完好，各器材间连接无误　 　（写出最应该进行的一步操作）；
（4）在此实验过程中，导线运动的机械能转化为 　 　能。利用这一原理人们在生产生活中制成了 　 　。

14．（3分）白炽灯在开灯的瞬间较容易被烧坏。根据电阻与温度的关系小明猜想可能是在开灯瞬间灯丝的温度较低，导致电阻比正常工作时小。他设计如图所示的电路，验证自己的猜想：
（1）断开S2，闭合S1，此时灯泡两端的电压是 　 　V，电流表指针示数为I1，但灯泡不发光；小灯泡不发光的原因是：　 　；
（2）断开S1，闭合S2，灯泡正常发光；
（3）两分钟后再断开S2并迅速闭合S1，观察电流表示数变化情况是：电流表示数从零快速增大I2后，示数又慢慢变化到某一电流值I3后稳定不变。若I2　 　I3（填“＞”“＜”或“＝”），则证明小明的猜想正确。

15．（5分）在研究两个靠近的异名磁极周围磁感线的分布时，几位同学提出了以下两种猜想：
（1）利用所学知识，断定猜想 　 　肯定是错误的。你判断的依据是：磁体外部的磁感线都是 　 　；
（2）请设计一个简单实验，验证另一个猜想是否正确：实验器材：　 　；实验步骤：　 　；判定方法：　 　。

三、综合应用题（本大题共8个小题，16小题2分，17小题2分，18小题2分，19小题4分，20小题4分，21小题2分，22小题6分，23小题4分，共26分）
16．（2分）研究发现人体内部存在磁场，而且人体内部的磁场与地磁场相比很弱，则人体内部的磁场的磁感线分布比地磁场的磁感线分布较 　 　（填“疏”或“密”）。请你分析人体内部存在磁场的原因可能是：　 　。
17．（2分）家庭电路的触电事故都是人体直接或间接跟火线接触造成的，我们可以用试电笔判断火线和零线。如图所示是试电笔的结构，在使用试电笔时手能接触试电笔的 　 　（填“笔尖”和“笔尾”）金属体，当试电笔的氖管发光时 　 　（填“有”或“没有”）电流通过人体。

18．（2分）当电流通过灯丝，白炽灯的灯丝就会发热发光。小明向同学介绍自己观察白炽灯的新发现：将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，如图所示　 　（填“真的”或“假的”），支持你观点的理由是：　 　。

19．（4分）阅读短文，回答问题。
手机电池
1983年摩托罗拉公司推出一款手机，也就是我们所熟知的“大哥大”，它的质量差不多有0.9千克。在“大哥大”那巨大的身材里，但这个电池容量只有500mAh，而且需要10小时才能充满，真正做到了“充电2小时，通话5分钟”。“大哥大”使用的电池是镍镉电池，直到1991年发展到了锂离子电池，手机才终于获得了持久而稳定的续航，就没有今天功能强劲的手机和五花八门的APP。以华为“Mate20pro”手机为例，该手机采用锂离子电池，不仅采用4200mAh超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，从而实现“充电5分钟，通话2小时”
（1）文中所说的“大哥大”手机中的镍镉电池的质量，与下列物体最接近的是：　 　；
A．三本九年级的物理课本
B．一张课桌
C．一个中学生
（2）文中的镍镉电池“容量500mAh”是哪几个物理量进行了怎样运算的结果：　 　；
（3）锂离子电池对外供电时的能量转化是：　 　；
（4）一个标注“输出5V，4A”的快速充电器。假设充电效率为100%，选用快速充电器将“Mate20pro”手机电池从零充满需要约 　 　小时。
20．（4分）小明在家学习时遇到这样的情况：刚把台灯的插头插入插座中，就听到“啪”的一声，家里的所有用电器都停止了工作。经检查保险丝烧断了。请你用所学的物理知识解释保险丝烧断的原因。
21．（2分）小明家客厅准备安装2盏节能灯（220V，11W），要求开关S控制两盏灯，且每盏灯都能正常发光。请按以上要求将图中元件用笔画线代替导线连接起来。

22．（6分）某品牌的节能电饭锅，额定工作电压为220V，其电路原理图如图所示1、R2分别为50Ω和200Ω，当开关S1闭合开关S接b端时为高温挡，高温挡的功率为1210W；开关S1闭合，开关S断开时为中温挡。求：
（1）当开关S1断开，开关S接a端时，电路中的电流；
（2）中温挡正常工作时，电路的总功率；
（3）若某次热水时，电饭锅高温挡的实际功率只有1000W，电能转化为热能效率为80%，求需要加热的时间。[c水取4.2×103J/（kg•℃）]

23．（4分）科技小组的同学利用电磁继电器设计了一套温度自动控制装置。如图甲所示，电磁铁线圈阻值忽略不计，R1为热敏电阻。压缩机（电动机）启动可以起到调节温度的作用，当温度升高到启动值时，衔铁吸下，压缩机启动工作，工作电路断开，压缩机停止工作
（1）压缩机启动工作时，控制电路中热敏电阻的阻值；
（2）30min内工作电路中压缩机消耗的总电能。



2022-2023学年山西省阳泉市高新区九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求）
1．（3分）小明家有一个规格为“220V，1000W”的用电器，则这个用电器可能是（　　）
A．台灯 B．电饭锅 C．电视机 D．计算器
【答案】B
【分析】结合生活实际及数据大小判断即可。
【解答】解：台灯的额定功率一般小于40W，电饭锅的额定功率在1000W左右，计算器的功率约为0.5mW。
故选：B。
【点评】此题考查了日常生活中常见物体的电功率。
2．（3分）在家庭电路中，从进户开始要顺次安装下列元器件再接用电器，其先后次序正确的是（　　）
A．电能表、保险装置、总开关
B．电能表、总开关、保险装置
C．保险装置、电能表、总开关
D．总开关、电能表、保险装置
【答案】B
【分析】电能表是测量家庭消耗电能多少的仪表，也防止一些人偷电，一定安装在家庭电路的最前端，并且在总开关的前面。
检修电路时要断开开关，在电能表的后面要接入总开关。
保险丝能在电路电流过大时，能自动切断电源。为了方便更换保险丝，保险盒一定要安装在总开关的后面。
【解答】解：电能表的测量整个家庭消耗电能的多少，一定安装在最前面。
总开关控制整个电路，为了检修电路比较方便。
电路中电流过大会熔断保险丝，为了更换保险丝比较方便。故B正确。
故选：B。
【点评】掌握家庭电路的各元件的作用和安装位置，使各元件正常使用，并且保证使用的安全性。
3．（3分）“安全用电，珍惜生命”是每个人应有的意识，下列图中符合安全用电原则的是（　　）
A．湿手拔插头
B．可以靠近断线后落地的高压线
C．冰箱金属外壳接地
D．使用绝缘皮破损导线
【答案】C
【分析】（1）生活用水是导体，禁止用湿手拔插头；
（2）如果高压线掉落在地上，当人经过这个区域时，两脚之间存在相当高的电压，称做“跨步电压”；
（3）电冰箱必须使用三脚插头，当三脚插头插入三孔插座时，电冰箱外壳与大地相连，可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故；
（4）电线绝缘层破损后，继续使用绝缘皮破损的导线，容易发生触电事故。
【解答】解：
A．生活用水是导体，可能会因水导电而发生触电事故；
B．如果高压线掉落在地上，两脚之间存在相当高的电压，所以不可以靠近断线后落地的高压线；
C．电冰箱必须使用三脚插头，电冰箱外壳与大地相连，故C正确；
D．电线绝缘层破损后，容易发生触电事故。
故选C。
【点评】本题考查了安全用电原则，与生活息息相关，是一道简单题。
4．（3分）我国的新型某航母将采用自行研制的电磁弹射器，电磁弹射器的弹射车与航母上携带的飞机前轮连接，并处于电磁铁产生的强磁场中，即可受到强大的推力。如果想改变推力的方向，下列方法可行的是（　　）

A．只改变电磁铁线圈中的电流方向
B．只增加电磁铁线圈的匝数
C．只增大电磁铁线圈中的电流
D．只增大通过导体的电流
【答案】A
【分析】通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关；电磁铁的磁场方向与电流方向和线圈绕法有关。
【解答】解：由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，当弹射车内的导体通以强电流时，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动、磁场的方向都有关系，可只改变电磁铁线圈中的电流方向；增加电磁铁线圈的匝数、增大通过导体的电流，无法改变受力的方向。
故选：A。
【点评】本题考查了影响通电导体在磁场中受力方向的因素，属于基础题。
5．（3分）人类每一次重大的技术变革和社会变革都离不开物理，离不开物理学家的研究成果。下列科学家与其研究成果对应错误的是（　　）
A．焦耳——用实验确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的定量关系
B．奥斯特——发现了电流的磁效应
C．法拉第——最早发现通电导线在磁场中受到力的作用
D．沈括——最早发现磁偏角
【答案】C
【分析】结合常见物理学家的贡献解答即可。
【解答】解：A．根据物理学史可知、电阻，故A正确；
B．1820年，通过实验证明通电导线周围存在着磁场；
C．根据物理学史可知，而法拉第最早发现电磁感应现象；
D．沈括最早发现磁偏角，地磁的北极在地理的南极附近。
故选：C。
【点评】此题考查了物理学史的认识，属于基础知识。
6．（3分）东汉学者王充在《论衡》中记载为：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”司南是把天然磁石打磨成勺子的形状，静止时它的长柄指向南，下列有关司南和地磁场的说法正确的是（　　）

A．长柄是司南的北极
B．司南可以指南北说明地球周围存在着磁场
C．如果地磁场消失，司南还能指示南北方向
D．静止时指示南北方向，是因为司南具有惯性
【答案】B
【分析】明确司南的原理，知道它是利用地磁场对磁极的作用来工作的，再根据磁极间的相互作用明确附近磁体的影响。
【解答】解：A．司南在地球磁场中受到磁力静止时，即长柄是司南的南极；
B．在磁力作用下，因此司南可以指南北说明地球周围存在着磁场；
C．司南实质为磁铁在地磁场作用下工作，则司南无法指示南北方向；
D．司南利用地磁场对磁体有力的作用来指示南北方向的，并不是因为惯性。
故选：B。
【点评】指南针早起称司南，主要组成部分是一根装在轴上的磁针，磁针在天然地磁场的作用下可以自由转动并保持在磁子午线的切线方向上，磁针的北极指向地理的北极，利用这一性能可以辨别方向。
7．（3分）小明家的台灯电路图如图所示。晚上小明学习期间台灯突然熄灭，于是小明拿来试电笔，闭合开关后，试电笔均能发光。则电路故障可能是（　　）

A．保险丝烧断了 B．M点与N点之间断路
C．N点与Q点之间断路 D．Q点与零线之间断路
【答案】D
【分析】使用测电笔时，用手接触笔尾的金属体，笔尖接触被检测电线，若测电笔氖管发光，则被检测的电线是火线，否则为零线；测电笔测试图中的P、M、N、Q四点，四点都能使测电笔发光，说明P、M、N、Q与火线连通的，据此判断。
【解答】解：台灯突然熄灭，说明电路断路，用手接触笔尾的金属体，若测电笔氖管发光，否则为零线、M、N、Q四点，说明P、M、N，故保险丝不可能烧断。故ABC错误。
故选：D。
【点评】本题考查了用测电笔来检测家庭电路的故障，注意在正常情况下，测电笔测火线时应亮，测零线时应不亮。
8．（3分）如图所示，小磁针置于电磁铁的右侧，下列叙述中正确的是（　　）

A．闭合开关前，电磁铁与小磁针间没有力的作用
B．闭合开关后，滑片P向a移动时电磁铁与小磁针的作用力不变
C．闭合开关后，小磁针的N极将旋转指向右方
D．闭合开关后，电磁铁的左端为N极
【答案】D
【分析】（1）小磁针具有磁性，能吸引铁芯；
（2）根据滑片的移动方向分析滑动变阻器接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律分析电路中电流的变化，根据影响电磁铁磁性强弱的因素分析电磁铁磁性的变化；
（3）根据磁极间的相互作用规律分析小磁针N极的指向；
（4）根据安培定则判定电磁铁的磁性。
【解答】解：A．电磁铁是由铁芯和线圈组成的，电磁铁没有磁性，所以小磁针与电磁铁内部的铁芯也有吸引力的作用；
B．滑片P向a移动时，根据欧姆定律可知，电磁铁的磁性增强，故B错误；
CD．闭合开关后，根据安培定则，右端为S极，异名磁极相互吸此，故C错误。
故选：D。
【点评】本题考查了磁体的形状、影响电磁铁磁性强弱的因素、安培定则的应用，难度不大。
9．（3分）如图所示是生活中常见的刷卡机，当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下，刷卡机的检测头就会产生感应电流便可读出磁条上的信息。下列选项中与刷卡机读信息原理相同的是（　　）

A． B．
C． D．
【答案】D
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象，在选项中找出探究电磁感应的对应图即可。
【解答】解：刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象。
A．如图反映的是，是电流的磁效应；
B．如图电路，导体棒中有电流流过，故B错误；
C．当螺线管通电时，这是电流的磁效应；
D．如图电路中没有电源，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，这是电磁感应现象。
故选：D。
【点评】本题考查电磁感应现象的应用，要求学生能通过题意找出刷卡机的原理。
10．（3分）如图所示是一种测定油箱内油量的装置，OP是一根硬棒，可以围绕O点旋转。R是滑动变阻器的电阻片。当油量减少时（　　）

A．滑动变阻器的滑片P向上移动，总电阻减小
B．滑动变阻器的滑片P向上移动，电流表示数减小
C．滑动变阻器的滑片P向下移动，总电阻减小
D．滑动变阻器的滑片P向下移动，电流表示数减小
【答案】B
【分析】由电路图可知，滑动变阻器R与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流，根据油量的变化可知浮子的运动情况，在杠杆的作用下可知滑片P移动的方向，从而可知变阻器接入电路中电阻的变化，由电阻的串联可知总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化。
【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电流表测电路中的电流，浮子向下移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大可知，电流表示数减小。
故选：B。
【点评】本题考查了滑动变阻器和欧姆定律的应用，正确分析油量变化时滑片移动的方向是关键。
二、实验探究题（本大题共5个小题，11小题5分，12小题5分，13小题6分，14小题3分，15小题5分，共24分）
11．（5分）在探究“电流与电压、电阻关系”的实验中，所用的器材有：电压恒定为3V的电源、开关、电流表、电压表、三个定值电阻、滑动变阻器、导线若干。

（1）图甲是小明同学连接的电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”；
（2）改正错误后继续检查电路，闭合开关前，小明发现电流表指针如图乙所示　将电流表调零　；
（3）实验过程中，小明分别将5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻接入电路，测得定值电阻R两端的电压U和通过电流I数据
组别
第1组
第2组
第3组
R（Ω）
5
10
20
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
U（V）
1
2.2
2.4
1.2
1.8
2.4
1.6
2.4
2.8
I（A）
0.20
0.44
0.48
0.12
0.18
0.24
0.08
0.12
0.14
（4）分析实验1、2和3次的实验数据，可以得到的结论是：　电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比　；
（5）进一步分析实验 　3、6和8　的数据（填实验次数），还可以得出电流和电阻的关系。
【答案】（1）见解答图；（2）将电流表调零；（4）电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（5）3、6和8。
【分析】（1）原电路中，电阻和电压表被短路了，电阻应与电流表串联，电压表与电阻并联：
（2）闭合开关前，应将电流表调零；
（4）由实验 1、2 和 3 次的实验数据可知，电阻保持不变，当电阻的两端电压增大时，通过电阻的电流也成比例增大；
（5）要探究电流与电阻的关系时，根据控制变量法可知，需控制电压不变。
【解答】解：（1）原电路中，电阻和电压表被短路了，电压表与电阻并联

（2）闭合开关前，发现电流表指针如图乙所示，说明电流表没有调零，将电流表调零。
（4）由实验 1、2 和 7 次的实验数据可知，当电阻的两端电压增大时。因此可得到的结论是：电阻一定时。
（5）要探究电流与电阻的关系时，根据控制变量法可知，由题中表格数据可得、6和8次实验数据符合题意。
故答案为：（1）如上图所示；（2）将电流表调零，通过导体的电流与导体两端的电压成正比、5和8。
【点评】本题研究“电流与电压的关系”实验，考查了电路连接、数据分析、归纳结论等知识，注意控制变量法的应用。
12．（5分）在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中。
（1）如图所示，在固定有螺线管的水平硬纸板上均匀地撒满铁屑通电后轻敲纸板，观察铁屑的排列情况　条形　磁体的磁场相似；
（2）在螺线管外部A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，试说明B处小磁针不偏转的可能原因：　小磁针N极的指向与磁场方向相同　（写出一条即可）；
（3）将电池的正负极对调，重复上述实验，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与 　电流　方向的关系；
（4）如果想探究通电螺线管外部磁场的强弱与电流大小的关系，可以增加的实验器材有：　滑动变阻器　（写出一个即可）；
（5）在螺线管内插入铁芯，就可以制成电磁铁。许多自动控制的电路中都安装有电磁铁，关于电磁铁下列说法中正确的是：　C　。
A．电磁铁的铁芯，可以用铝棒代替
B．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
C．电磁铁是根据电流的磁效应制成的

【答案】（1）条形；（2）小磁针N极的指向与磁场方向相同；（3）电流；（4）滑动变阻器；（5）C。
【分析】（1）通电螺线管外部磁场与条形磁体外部的磁场相似，都有两个磁极；
（2）当小磁针N极的指向与磁场方向相同时，小磁针不会发生偏转；
（3）通电螺线管外部磁场的方向与电流方向有关；
（4）通过调节滑动变阻器来改变电流的大小；
（5）对选项进行逐一分析。
【解答】解：（1）撒铁屑从铁屑的排列情况可以发现，通电螺线管外部磁场与条形磁体外部的磁场相似；
（2）闭合开关，发现A处小磁针发生偏转；B处小磁针不偏转；
（3）将电池的正负极对调则改变了电流方向，因此是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系；
（4）要想探究通电螺线管外部磁场的强弱与电流大小的关系，则在其他条件不变的情况下改变电流的大小；
（5）A、电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成，因此不可以用铝棒代替；
B、电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关；
C、电磁铁当有电流通过电磁铁时，因此是利用电流的磁效应制成的。
故答案为：（1）条形；（2）小磁针N极的指向与磁场方向相同；（4）滑动变阻器。
【点评】本题考查了磁场的性质是对放在磁场中的磁体有力的作用；电流周围存在着磁场和磁场的方向与电流方向有关；通电螺线管的磁场与条形磁铁相类似。更加深入的研究了电流的磁效应，在物理学习中不能只注重了结论的学习，还要注意过程的学习。
13．（6分）小明在探究“怎样产生感应电流”的实验中，用导线将金属棒、开关、灵敏电流计连接成如图所示的电路。请你参与探究并回答下列问题：
（1）悬挂金属棒AB静置于U形磁铁的磁场中，此时两极正对区域磁感线的箭头方向是竖直向 　下　（填“上”或“下”）；
（2）该实验中，灵敏电流计的作用是：　判断电路中是否有感应电流　和 　产生感应电流的大小、方向　；
（3）若闭合开关后并未发现电流计指针偏转，经检查器材均完好，各器材间连接无误　使金属棒AB沿水平方向移动（或做切割磁感线运动）　（写出最应该进行的一步操作）；
（4）在此实验过程中，导线运动的机械能转化为 　电　能。利用这一原理人们在生产生活中制成了 　发电机　。

【答案】（1）下；（2）判断电路中是否有感应电流；产生感应电流的大小、方向；（3）使金属棒AB沿水平方向移动（或做切割磁感线运动）；（4）电；发电机。
【分析】（1）在磁体外部磁场方向总是从N极出发指向S极；
（2）（3）灵敏电流计是测量电流的仪表；闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流；
（4）发电机的制作原理是电磁感应现象。
【解答】解：（1）在磁体外部磁场方向总是从N极出发指向S极，如图所示此时两极正对区域磁感线的箭头方向是竖直向下。
（2）实验中灵敏电流计指针发生偏转，说明电路中有感应电流产生，说明感应电流越大，说明电流从灵敏电流计的正接线柱流入，说明电流从灵敏电流计的负接线柱流入、方向。
（3）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流。若闭合开关后并未发现电流计指针偏转，各器材间连接无误。
（4）在此实验过程中，消耗机械能获得电能。利用这一原理人们在生产生活中制成了发电机。
故答案为：（1）下；（2）判断电路中是否有感应电流、方向；（4）电。
【点评】本题考查电磁感应现象的实验，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。
14．（3分）白炽灯在开灯的瞬间较容易被烧坏。根据电阻与温度的关系小明猜想可能是在开灯瞬间灯丝的温度较低，导致电阻比正常工作时小。他设计如图所示的电路，验证自己的猜想：
（1）断开S2，闭合S1，此时灯泡两端的电压是 　6　V，电流表指针示数为I1，但灯泡不发光；小灯泡不发光的原因是：　灯泡两端的实际电压远小于它的额定电压　；
（2）断开S1，闭合S2，灯泡正常发光；
（3）两分钟后再断开S2并迅速闭合S1，观察电流表示数变化情况是：电流表示数从零快速增大I2后，示数又慢慢变化到某一电流值I3后稳定不变。若I2　＜　I3（填“＞”“＜”或“＝”），则证明小明的猜想正确。

【答案】（1）6；灯泡两端的实际电压远小于它的额定电压；（3）＜。
【分析】（1）灯泡两端的实际电压远小于它的额定电压，造成灯泡的实际功率远远小于额定功率，所以灯泡不发光；
（2）电阻是导体对电流的阻碍作用，电压一定时，通过导体的电流越大，其电阻越小。
【解答】解：（1）当断开S2，闭合 S1时，灯泡接在上面电源的两端，灯泡两端的电压也为8V。
由于灯泡两端的实际电压远小于它的额定电压，造成灯泡的实际功率远远小于额定功率。
（3）断开S1，闭合S2，灯泡正常发光，通电两分钟后；断开S5后，电路的电流变为零1，电流表示数快速增大，但此时灯丝的温度高，电流小，灯丝电阻逐渐减小，直到不变，其电阻越小2＜I7，则证明小明的猜想正确。
故答案为：（1）6；灯泡两端的实际电压远小于它的额定电压。
【点评】本题考查灯泡的发光情况的分析、电阻是对电流的阻碍作用的应用等知识，是一道基础题。
15．（5分）在研究两个靠近的异名磁极周围磁感线的分布时，几位同学提出了以下两种猜想：
（1）利用所学知识，断定猜想 　2　肯定是错误的。你判断的依据是：磁体外部的磁感线都是 　从磁体的N极发出，回到S极　；
（2）请设计一个简单实验，验证另一个猜想是否正确：实验器材：　小磁针　；实验步骤：　把小磁针放入图1的磁场中，观察小磁针静止时北极所指的方向　；判定方法：　若小磁针静止时，N极指向两个靠近的异名磁极的S极，则猜想1正确；若小磁针静止时，N极指向两个靠近的异名磁极的N极，则猜想1不正确　。

【答案】（1）2；从磁体的N极发出，回到S极；（2）小磁针；把小磁针放入图1的磁场中，观察小磁针静止时北极所指的方向；若小磁针静止时，N极指向两个靠近的异名磁极的S极，则猜想1正确；若小磁针静止时，N极指向两个靠近的异名磁极的N极，则猜想1不正确。
【分析】（1）在磁体的外部，磁感线是从磁体的N极发出，回到S极；
（2）小磁针静止时，N极所指的方向就是该点的磁场方向。
【解答】解：（1）在磁体的外部，磁感线是从磁体的N极发出，而2都是从磁体的S极发出回到N极。
（2）磁感线上某点的切线的方向就是该点磁场的方向。根据规定。
实验器材：小磁针。
实验步骤：把小磁针放入图1的磁场中，观察小磁针静止时北极所指的方向。
判定方法：若小磁针静止时，N极指向两个靠近的异名磁极的S极；若小磁针静止时，则猜想6不正确。
故答案为：（1）2；从磁体的N极发出；（2）小磁针，观察小磁针静止时北极所指的方向，N极指向两个靠近的异名磁极的S极；若小磁针静止时，则猜想1不正确。
【点评】本题考查的是磁感线和磁场的方向，属于基础题。
三、综合应用题（本大题共8个小题，16小题2分，17小题2分，18小题2分，19小题4分，20小题4分，21小题2分，22小题6分，23小题4分，共26分）
16．（2分）研究发现人体内部存在磁场，而且人体内部的磁场与地磁场相比很弱，则人体内部的磁场的磁感线分布比地磁场的磁感线分布较 　疏　（填“疏”或“密”）。请你分析人体内部存在磁场的原因可能是：　人体内有电流　。
【答案】疏；人体内有电流。
【分析】（1）为了形象、准确的描述磁场，我们用一些带箭头的曲线来表示，这样的曲线叫磁感线，磁感线也是假想出来的，不是真实存在的；但磁场是确确实实存在。
（2）电流的周围存在磁场。
【解答】解：磁场越强，反映在磁感线上；磁场越弱。人体内部的磁场与地磁场相比很弱。
根据奥斯特实验，通电导体周围有磁场。
故答案为：疏；人体内有电流。
【点评】本题主要考查磁感线、磁场的有关知识，要多加练习。
17．（2分）家庭电路的触电事故都是人体直接或间接跟火线接触造成的，我们可以用试电笔判断火线和零线。如图所示是试电笔的结构，在使用试电笔时手能接触试电笔的 　笔尾　（填“笔尖”和“笔尾”）金属体，当试电笔的氖管发光时 　有　（填“有”或“没有”）电流通过人体。

【答案】笔尾；有。
【分析】使用试电笔时，手要接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体。
【解答】解：根据试电笔的使用方法可知，使用试电笔辨别火线和零线时，笔尖接触电线，氖管发光。
故答案为：笔尾；有。
【点评】本题考查了试电笔的使用，属于基础题。
18．（2分）当电流通过灯丝，白炽灯的灯丝就会发热发光。小明向同学介绍自己观察白炽灯的新发现：将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，如图所示　真的　（填“真的”或“假的”），支持你观点的理由是：　通电导体在磁场中受力运动　。

【答案】真的；通电导体在磁场中受力运动。
【分析】通电导体在磁场中受力运动，电动机就是利用这个原理制成的。
【解答】解：通电导体在磁场中受力运动，导体的受力方向与磁场方向和电流的方向都有关，因灯泡中有电流通过，所以灯丝会受到磁场力的作用，灯丝会抖动。
故答案为：真的；通电导体在磁场中受力运动。
【点评】该题考查了通电导线在磁场中受力运动的应用，是一道基础性题目，难度不大。
19．（4分）阅读短文，回答问题。
手机电池
1983年摩托罗拉公司推出一款手机，也就是我们所熟知的“大哥大”，它的质量差不多有0.9千克。在“大哥大”那巨大的身材里，但这个电池容量只有500mAh，而且需要10小时才能充满，真正做到了“充电2小时，通话5分钟”。“大哥大”使用的电池是镍镉电池，直到1991年发展到了锂离子电池，手机才终于获得了持久而稳定的续航，就没有今天功能强劲的手机和五花八门的APP。以华为“Mate20pro”手机为例，该手机采用锂离子电池，不仅采用4200mAh超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，从而实现“充电5分钟，通话2小时”
（1）文中所说的“大哥大”手机中的镍镉电池的质量，与下列物体最接近的是：　A　；
A．三本九年级的物理课本
B．一张课桌
C．一个中学生
（2）文中的镍镉电池“容量500mAh”是哪几个物理量进行了怎样运算的结果：　电流与通电时间的乘积　；
（3）锂离子电池对外供电时的能量转化是：　化学能转化为电能　；
（4）一个标注“输出5V，4A”的快速充电器。假设充电效率为100%，选用快速充电器将“Mate20pro”手机电池从零充满需要约 　0.777　小时。
【答案】（1）A；（2）电流与通电时间的乘积；（3）化学能转化为电能；（4）0.777。
【分析】（1）“大哥大”的质量约0.9kg，则“大哥大”中的电池的质量约0.7kg，据此估测；
（2）mA是电流的常用单位，h是时间的常用单位，据此得到“容量”的含义；
（3）对外供电时能量的转换是：化学能转化为电能；
（4）利用P＝UI求得充电器的充电功率，再利用W存＝UIt求得电池充满电存储的电能，充电效率为100%，利用W＝Pt求得手机电池从零充满需要的时间。
【解答】解：（1）“大哥大”的质量约0.9kg，则“大哥大”中的电池的质量约2.7kg，一个中学大约60kg；三本九年级的物理课本的质量接近“大哥大”手机中的镍镉电池的质量，BC不符合题意。
故选A。
（2）电池容量是500mAh，mA是电流的常用单位，所以“容量”是电流与通电时间的乘积。
（3）根据能量转化特点可知，对外供电时能量的转换是：化学能转化为电能。
（4）充电器的充电功率为P＝UI＝5V×3A＝20W，
电池充满电存储的电能为W存＝UIt＝3.7V×4200mAh＝5.7V×4.3A×3600s＝55944J，
充电效率为100%，则消耗的电能为W充＝W存＝55944J，
手机电池从零充满需要的时间为＝2797.2s＝0.777h。
故答案为：（1）A；（2）电流与通电时间的乘积；（4）6.777。
【点评】本题考查了电功公式、效率公式的应用，体现了物理知识与日常生活的密切联系。
20．（4分）小明在家学习时遇到这样的情况：刚把台灯的插头插入插座中，就听到“啪”的一声，家里的所有用电器都停止了工作。经检查保险丝烧断了。请你用所学的物理知识解释保险丝烧断的原因。
【答案】见试题解答内容
【分析】保险丝被熔断的原因有两个：一是用电器的总功率过大，另一个是发生短路。
【解答】答：由题意可知电路中发生了短路，此时电路中电阻很小，由欧姆定律可知电路中电流很大2Rt可知，通电时间和保险丝电阻一定时，保险丝产生的热量多，达到保险丝的熔点。
【点评】本题考查对家庭电路故障（短路）的分析判断能力，保险丝烧坏的原因有两个：总功率过大和发生短路。
21．（2分）小明家客厅准备安装2盏节能灯（220V，11W），要求开关S控制两盏灯，且每盏灯都能正常发光。请按以上要求将图中元件用笔画线代替导线连接起来。

【答案】
【分析】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。
【解答】解：家庭电路中，各用电器是并联的，因此两盏灯是并联接在电路中，如图所示：

【点评】掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
22．（6分）某品牌的节能电饭锅，额定工作电压为220V，其电路原理图如图所示1、R2分别为50Ω和200Ω，当开关S1闭合开关S接b端时为高温挡，高温挡的功率为1210W；开关S1闭合，开关S断开时为中温挡。求：
（1）当开关S1断开，开关S接a端时，电路中的电流；
（2）中温挡正常工作时，电路的总功率；
（3）若某次热水时，电饭锅高温挡的实际功率只有1000W，电能转化为热能效率为80%，求需要加热的时间。[c水取4.2×103J/（kg•℃）]

【答案】（1）当开关S1 断开，开关S 接a 端时，电路中的电流为0.88A；
（2）中温挡正常工作时，电路的总功率为242W；
（3）需要加热的时间为420s。
【分析】（1）当开关S1 断开，开关S 接a 端时，R1和R2串联在电路中，根据串联电路的电阻规律算出电路的总电阻，由欧姆定律算出电路中的电流；
（2）开关S1 闭合，开关S 断开时为中温挡，此时电路为R2的简单电路，由P＝算出电路的总功率；
（3）根据Q吸＝c水m（t﹣t0）算出水加热吸收的热量，根据η＝可算出需要消耗的电能，根据P＝算出加热时间。
【解答】解：（1）当开关S1 断开，开关S 端时，R1和R8串联在电路中，根据串联电路的电阻规律可得
R总＝R1+R2＝50Ω+200Ω＝250Ω，
由欧姆定律可得，电路中的电流为：
I＝＝＝4.88A；
（2）开关S1 闭合，开关S ，此时电路为R2的简单电路，由P＝，电路的总功率为：
P中温挡＝＝＝242W；
（3）水加热吸收的热量为：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝6.36×105J；
根据η＝可得需要消耗的电能为：
W＝＝＝7.2×105J；
根据P＝可得加热时间：
t＝＝＝420s。
答：（1）当开关S1 断开，开关S 端时；
（2）中温挡正常工作时，电路的总功率为242W；
（3）需要加热的时间为420s。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率和热量公式的灵活运用，正确的判断电加热器处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
23．（4分）科技小组的同学利用电磁继电器设计了一套温度自动控制装置。如图甲所示，电磁铁线圈阻值忽略不计，R1为热敏电阻。压缩机（电动机）启动可以起到调节温度的作用，当温度升高到启动值时，衔铁吸下，压缩机启动工作，工作电路断开，压缩机停止工作
（1）压缩机启动工作时，控制电路中热敏电阻的阻值；
（2）30min内工作电路中压缩机消耗的总电能。


【答案】（1）压缩机启动工作时，控制电路中热敏电阻的阻值为10Ω；
（2）30min 内工作电路中压缩机消耗的总电能为3×105J。
【分析】（1）当温度升高到启动值时，压缩机启动工作，由图甲可知，R1和R2串联，控制电路中电流I＝0.15A，控制电路的电源电压知道，根据欧姆定律可以求得控制电路中总电阻，从而求得热敏电阻的阻值；
（2）由图乙可知，30min内工作电路中压缩机的功率和工作时间，可以求得压缩机消耗的总电能。
【解答】解：（1）压缩机启动工作时，由图甲可知，R1和R2串联，此时控制电路中电流达到 ，由欧姆定律可得
R＝＝＝20Ω
由串联电路的电阻规律可得，热敏电阻的阻值为：
R1＝R﹣R8＝20Ω﹣10Ω＝10Ω
（2）由图乙可知，30min
t＝15min+（30min﹣20min）＝25min＝1500s
压缩机的工作功率P＝200W，因此30min
W＝Pt＝200W×1500s＝3×105J。
故答案为：（1）压缩机启动工作时，控制电路中热敏电阻的阻值为10Ω；
（2）30min 内工作电路中压缩机消耗的总电能为8×105J。
【点评】本题考查欧姆定律的应用，串联电路中电阻规律，电功的计算公式应用。