2023-2024学年山东省泰安市肥城市九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2023-2024学年山东省泰安市肥城市九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共25页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列有关物理量的估测，符合实际的是( )
A. 家用节能灯正常工作时的电流约为0.1AB. 教室内每台空调的功率大约为20W
C. 泰安市冬季最低气温约为−40℃D. 人体感到舒适的温度约为37℃
2.将铜片和铁片插入菠萝中，制成一个水果电池。用电压表测量这个自制电池的电压，其现象如图所示。下列说法正确的是( )
A. 菠萝是用电器B. 水果电池的电压是0.5V
C. 铜片是水果电池的正极D. 电压表能提供电压
3.如图所示是两个相同的验电器，其中A带负电、B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，发现A的金属箔张角变小，B的金属箔张开。下列说法正确的是( )
A. 验电器A的金属箔张角变小是因为它得到了电子
B. 验电器B的金属箔张开，说明异种电荷相互排斥
C. 连接的一瞬间，正电荷从B流向A
D. 连接的一瞬间，金属杆中电流方向是从B流向A
4.下列电路中，闭合开关后，电表能正确测量出通过灯泡L1电流的是( )
A. B.
C. D.
5.2023年12月11日，我市迎来了冬天的第一场雪，同学们在“银装素裹”的校园里玩耍时，下列描述的情景与之涉及的物理知识相符的是( )
A. 漫天纷飞的大雪是水蒸气不断液化形成的B. 堆砌的雪人慢慢变小是冰雪不断汽化所致
C. 同学们口中呼出的“白气”是凝华现象D. 雪熔化时不断吸收周围热量导致气温降低
6.取口香糖锡纸，剪成如图甲所示形状，其中AB和CD段等长。戴好防护手套，将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池正、负极，发现锡纸条很快开始冒烟着火，如乙图。下列分析错误的是( )
A. 通过AB段的电流等于通过CD段的电流B. AB段两端的电压等于CD段两端的电压
C. AB段的电阻大于CD段的电阻D. 正常情况下，AB段会先着火
7.如图所示电路，闭合开关后，两灯均不发光。为检测电路故障，小华进行以下操作：将一根导线接到L1两端时，发现灯L1不亮、L2亮；将这根导线接到L2两端时，发现两灯均不亮。根据以上信息判断该电路故障可能是( )
A. 灯L1被短接(短路)
B. 灯L2被短接(短路)
C. 灯L1断路
D. 灯L2断路
8.关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是( )
A. 家庭电路的开关要连接在零线与用电器之间
B. 开关中的两个线头相碰会造成“空气开关”自动“跳闸”
C. 使用试电笔时，手要接触试电笔笔尖的金属部分
D. 使用三线插头和三孔插座的目的，是将用电器的金属外壳与大地相连
9.我国高铁采用了能量回收制动方式：列车到站前停止动力供电，继续向前运行，内部线圈随车轮转动，切割磁感线产生感应电流，把机械能转化为电能进行回收，以下与其工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
10.如图所示，在“探究电流与电阻的关系”时，电源电压恒为4.5V，R1选用5Ω、10Ω、20Ω的电阻，滑动变阻器R2规格为“25Ω0.5A”，电压表量程为0∼3V，电流表量程为0∼0.6A。下列说法正确的是( )
A. 实验中可保持R1两端电压为3V
B. 调节滑动变阻器的过程中，应观察电流表的示数
C. 将R1由10Ω换成20Ω，正确操作后电流表示数变大
D. 将R1由10Ω换成20Ω，应将滑动变阻器的滑片适当向右移动
11.将规格都是“220V 200W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁，分别接入家庭电路中，通电时间相同。下列说法中( )
①电烙铁产生的热量最多
②电烙铁消耗的电能最多
③三个用电器产生的热量一样多
④三个用电器消耗的电能一样多
A. 只有②③正确B. 只有①④正确C. 只有①②正确D. 只有③④正确
12.在探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验时，四个透明容器中密封着等量的空气。下列说法中( )
①通过U形管内液面高度差反应电阻产生热量的多少，这体现了控制变量法的思想
②用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的原因
③图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻大小的关系
④图乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小
A. 只有③④正确B. 只有②④正确C. 只有①③正确D. 只有①②正确
13.如图所示为是电阻甲和乙的U−I图象。下列说法中( )
①当甲两端的电压为0V时，它的电阻为0Ω
②当乙两端的电压为2.5V时，它的电阻5Ω
③将甲和乙并联在电压为2.5V的电路中，通电后，电路消耗的总功率为1.25W
④将甲和乙串联在电流为0.4A的电路中，正常通电1分钟，甲、乙消耗的电能之比为2：1
A. 只有①③正确B. 只有①②正确C. 只有②④正确D. 只有③④正确
14.如图是汽车启动的模拟电路，旋转钥匙接通a、b间电路，电动机M启动。下列说法中( )
①E端为螺线管的N极
②电动机启动说明螺线管产生磁性
③R的滑片左移时螺线管磁性减弱
④螺线管两端电压等于电动机两端电压
A. 只有①②正确B. 只有①④正确C. 只有②③正确D. 只有③④正确
15.如图甲所示，电源电压保持不变。电流表A的量程为0∼0.6A，电压表V1、V2的量程均为0∼3V，滑动变阻器的规格为“50Ω2A”，小灯泡的额定电压为2.5V。滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数为1.5V。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，其中一只电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。下列说法中( )
①电源电压为4V
②滑动变阻器取值范围为3∼30Ω
③小灯泡的额定功率为0.75W
④整个电路消耗的最大功率为2W
A. 只有③④正确B. 只有①②正确C. 只有①②④正确D. 只有②③④正确
二、填空题：本大题共5小题，共18分。
16.欧阳修在《阮郎归》中写到“花露重，草烟低”，花上的露水和草丛雾气是空气中的水蒸气______(填物态变化名称)形成的。
17.太阳能电池可以将太阳能转化为电能，它是用______(选填“半导体”或“绝缘体”)材料制成。
18.学校每间教室都安装有10盏规格相同的日光灯，课后服务时间，为节能老师关掉讲台的2盏灯，这样会使该教室电路的总电阻______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
19.夜晚，某无人机悬停在空中提供照明时，电池可释放0.5kW⋅h的电能，动力和照明系统的电功率分别为150W和100W，此状态下无人机至多持续工作______ h，需要更换电池。
20.如图甲所示，是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。工作电路由电压U0=220V的电源和阻值为R0=88Ω的电热丝组成。控制电路是由电压U1=7.5V的电源、开关、电磁继电器(线圈电阻不计)、电阻箱R1(可取值范围为0∼120Ω)和热敏电阻Rt组成的，热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到50mA时，衔铁才吸合，从而切断右边工作电路，停止加热。求：
(1)由乙图可知热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而______；(选填“增大”“减小”或“不变”)
(2)工作电路中电热丝R0工作5min产生的热量______ J；
(3)如果恒温箱的温度设定为60℃，则电阻箱R1的电阻是______Ω；
(4)该恒温箱可设定的最高温度是______ ℃。
三、作图题：本大题共2小题，共6分。
21.闭合开关后；小磁针静止时的指向如图所示，请标出电源的“+”“-”极和通电螺线管的N、S极，并画出螺线管外部通过小磁针中心的磁感线。
22.在符合安全用电原则的前提下，请将带有保险丝的三孔插座和带有开关的电灯分别接入电路中。
四、实验探究题：本大题共3小题，共26分。
23.如图甲所示，大雪过后路面结冰，环卫工人会在公路上及时撒一种叫“融雪剂”的工业盐，使路面的冰及时融化，确保了行人和车辆的出行安全。为了弄清其中缘由，小华做了如下关于冰熔化的实验。
(1)如图乙，在组装实验器材时，应按照______(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序组装。实验中某时刻温度计的示数如图丙所示，则示数是______ ℃。
(2)加热一段时间后，小华根据记录的实验数据在丁图中绘制了A图象，由图可知冰是______(选填“晶体”或“非晶体”)，在第7min时，试管内的冰处于______(选填“固态”“液态”或“固液共存态”)。
(3)冰全部熔化后，继续加热直到杯内水持续沸腾，试管中的水______(填“会”或“不会”)沸腾。
(4)完成上述实验后，小华又取了适量淡盐水、浓盐水制成的碎冰，用相同的热源再次加热，分别得到丁图中的B、C图象。由以上实验可知，加入盐后冰的熔点将会______(选填“升高”“降低”或“不变”)。
24.某学习小组在“探究影响导体电阻大小的因素”实验时，设计了如图所示的实验装置，实验中分别将A、B、C、D四根导体接入电路，四根导体的材料规格如表所示。
(1)为比较A、B、C、D四根导体电阻的大小，可通过观察______来判断。
(2)要探究导体电阻的大小与导体的材料的关系，应分别将编号为______的导体接入电路进行实验。
(3)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：______。
(4)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显，可以在电路中接入______(选填“电压表”或“电流表”)完成实验。
25.课后服务社团活动中，“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V(正常发光时电阻为8∼10Ω，忽略温度对灯丝电阻的影响)。
(1)如图甲所示是小丽连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
(2)连接电路时，开关应______(选填“断开”或“闭合”)，且应将滑动变阻器的滑片移到最______(选填“左”或“右”)端。
(3)正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是______(填选项符号)。
A.灯泡被短接(短路)
B.灯泡断路
C.滑动变阻器被短接(短路)
D.滑动变阻器断路
(4)排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当电压表示数为2.5V时电流表的示数如图乙，则小灯泡的额定电功率为______ W。
(5)同组的小月同学设计了一个电路，如图丙，也测出了该小灯泡正常发光时的功率，其中定值电阻的阻值R=25Ω，正确操作步骤如下：
①只闭合开关S和S2，调节滑动变阻器滑片使电流表示数为I1=______ A；
②保持滑动变阻器滑片位置不动，______(填三个开关闭合与断开情况)，读出电流表示数为I2；
③小灯泡的额定电功率表达式为P额=______。(用U额、I1、I2表示)
五、计算题：本大题共3小题，共25分。
26.如图所示，电源电压恒为10V，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，直流电动机的额定电压为6V，线圈电阻为2Ω。当闭合开关S，滑片P移到中点时，电动机刚好正常工作。求：
(1)电动机正常工作时电路中的电流；
(2)电动机正常工作10min整个电路产生的热量。
27.如图所示，电源两端电压为12V且保持不变，灯泡L标有“6V 3W”的字样，滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω。(不考虑温度对灯泡电阻的影响)求：
(1)灯泡的电阻；
(2)当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器R2接入电路的电阻为28Ω时，灯泡的实际功率；
(3)当开关S、S1、S2都闭合，将滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电流表示数为0.6A，通电1min定值电阻R1消耗的电能。
28.如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。当滑片P由滑动变阻器b端移动到a端的过程中，分别测出几组对应的电压值和电流值，通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P，并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图象，如图乙所示。求：
(1)滑动变阻器的最大阻值；
(2)R0的阻值和电源电压；
(3)整个电路消耗的最大电功率。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A、家用节能灯正常工作时的电流约为0.1A，故A正确；
B、教室内每台空调的功率大约为1000W，故B错误；
C、泰安市在山东省，冬季最低气温约为−15℃，故C错误；
D、人体感到舒适的温度约为23℃，故D错误。
故选：A。
新课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量。例如：长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等。解答估测选择题的方法：利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据，进行单位换算，有时要利用基本公式求未知物理量。
本题考查了对电流、电功率、温度的估测，注重理论与实际差异的应变能力的培养，体现新课程的基本理念。
2.【答案】C
【解析】解：
A、菠萝能提供电压，是电源，故A错误；
B、由图知电压表的量程为0−3V，分度值为0.1V，水果电池的电压为0.1V，故B错误；
C、电压表指针正向偏转，说明电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出，即电压表的正接线柱与电源的正极相连接，由图知铜片与电压表的正接线柱连接，因此铜电极为正极，故C正确；
D、电压表可以测量电压的大小，电源提供电压，故D错误。
故选：C。
(1)根据电路的组成分析；
(2)先确定电压表的量程和分度值，再根据指针位置读数；
(3)根据电压表的指针偏转情况及正确使用方法(电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出)，确定电源的正负极；
(4)电源是提供电压的装置。
本题利用了电压表的使用方法来判断电源的正负极、电池的电压以及电源的作用，知识点较多，难度不大。
3.【答案】D
【解析】解：A.验电器A带负电，用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，验电器A的金属箔张角变小是因为它失去了电子，故A错误；
B.验电器B的金属箔张开，因为同种电荷相互排斥，故B错误；
CD.连接的一瞬间，验电器A的电子从A经过金属棒流向B，自由电子定向移动的方向与电流方向相反，故金属杆中电流方向是从B流向A，故C错误，D正确。
故选：D。
(1)验电器原理：同种电荷相互排斥；
(2)在金属中发生定向移动的是自由电子；
(3)自由电子定向移动的方向与电流方向相反。
本题考查电流方向及验电器的原理，难度不大，但具有代表性，为一很好基础题。
4.【答案】B
【解析】解：A、闭合开关后，该电路为并联电路，电流表串联在干路中，测量的是干路的电流，故A错误；
B、闭合开关后，该电路为并联电路，电流表与L1串联在支路中，测量通过L1的电流，故B正确；
C、闭合开关后，该电路为并联电路，电流表与L1串联在支路中，但正负接线柱接反了，故C错误；
D、图中接入的是电压表，无法测出电路中的电流，故D错误。
故选：B。
电流表是测量电路中电流大小的仪表，应串联接入电路中，电流从电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出；电流表与谁串联，测量的就是谁的电流。
本题考查了电流表的连接方式、电流表的作用等，属基础题。
5.【答案】D
【解析】解：A、雪是空气中的水蒸气凝华形成的，故A错误；
B、堆砌的雪人慢慢变小，是升华现象，故B错误；
C、小朋友们口中呼出的“白气”是水蒸气遇冷液化成的小水滴，故C错误；
D、雪熔化时不断从周围吸收热量导致气温降低，故D正确；
故选：D。
物质由气态直接变为固态叫凝华，物质由固态直接变为气态叫升华；由气态变为液态叫液化，由液态变为气态叫汽化；由固态变为液态叫熔化，由液态变为固态叫凝固。
分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态；另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
6.【答案】B
【解析】解：
A、由图知AB和CD两段锡纸串联在电路中，因串联电路中电流处处相等，所以通过AB段和CD段的电流相等，故A正确；
BC、在材料和长度都相同时，导体的横截面积越小，电阻越大；由图知，AB段的横截面积小于CD段的横截面积，所以AB段的电阻大于CD段的电阻，由串联分压的规律可知AB段两端的电压大于CD段两端的电压，故B错误、C正确；
D、因通过AB段和CD段的电流相等，且AB段的电阻较大，则根据Q=I2Rt可知相同时间内电流通过AB段产生的热量多，其温度高，所以AB段会先着火，故D正确。
故选：B。
(1)AB和CD两段锡纸串联在电路中，由串联电路的电流特点可知通过AB段和CD段的电流大小关系；
(2)若不考虑温度对电阻的影响，在材料和长度都相同时，导体的横截面积越小，电阻越大，据此比较AB段和CD段的电阻大小关系；
(3)根据串联分压的规律可知AB段和CD段的电压大小关系；
(4)根据Q=I2Rt分析判断AB段产生热量的多少。
本题考查了串联电路的特点、影响电阻大小的因素、焦耳定律的应用等，是理论联系实际的好题。
7.【答案】C
【解析】解：由图可知；两灯泡串联，闭合开关S后，两灯均不发光，可能是灯L1灯L2断路；
将一根导线接到L1两端时，发现灯L1不亮、L2亮，这说明电路是通路，说明L2完好；
将这根导线接到L2两端时，发现两灯均不亮，这说明L1断路。
故选：C。
开关闭合后，两个灯泡都不发光，说明电路是断路，根据导线在不同位置的连接情况和灯泡的发光情况分析。
本题考查了串联电路故障的分析，属于基础题。
8.【答案】D
【解析】解：A、家庭电路的开关要连接在火线与用电器之间，故A错误；
B、开关中的两个线头相碰，相当于电路闭合，不会造成“空气开关”自动“跳闸”，故B错误；
C、使用试电笔时，手不能接触笔尖的金属部分，若笔尖接触的是火线，会发生触电事故，故C错误；
D、使用三线插头和三孔插座的目的，是将用电器的金属外壳与大地相连，避免由于用电器漏电而发生的触电事故，故D正确。
故选：D。
(1)为了安全，家庭电路的开关要连接在火线与用电器之间；
(2)造成“空气开关”自动“跳闸”的原因是电路中的电流过大，是由短路或用电器的总电功率过大引起的；
(3)使用试电笔时，手要接触试电笔笔尾的金属部分，笔尖接触电线，若氖管发光，接触的为火线；
(4)使用三线插头和三孔插座的目的，是将用电器的金属外壳与大地相连，避免由于用电器漏电而发生的触电事故。
本题考查了有关安全用电的知识，为基础题。
9.【答案】B
【解析】解：列车到站前停止动力供电，继续向前运行，内部线圈随车轮转动，切割磁感线产生感应电流，把机械能转化为电能进行回收，该原理是利用电磁感应来工作的。
A、奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场，故A不符合题意；
B、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，发电机就是利用该原理来工作的，故B符合题意；
C、电磁继电器是利用电流的磁效应来工作的自动开关，故C不符合题意；
D、通电导体在磁场中要受到力的作用，电动机是利用该原理来工作的，故D不符合题意。
故选：B。
(1)奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场，电磁铁就是利用该原理制成的。
(2)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，发电机和动圈式话筒就是利用该原理制成的。
(3)电磁继电器是利用电流的磁效应来工作的自动开关。
(4)通电导体在磁场中要受到力的作用，电动机、扬声器就是利用该原理制成的。
本题主要考查了电磁感应现象及发电机的基本原理，属于基础性题目。
10.【答案】D
【解析】解：A、由图甲可知，电流表选用小量程，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，即电路中最大电流为0.5A，当电路中电流最大，定值电阻阻值最小时，定值电阻两端电压最大，故定值电阻两端最大电压为：
UV大=I大R定小=0.5A×5Ω=2.5V；
故A错误；
B、探究电流与电阻的关系时，要控制电阻的电压不变，电流随电压的变化而变化，调节滑动变阻器的过程中，应观察电压表的示数，故B错误；
C、将R1由10Ω换成20Ω，正确操作后，电压表示数不变，因电阻变大，由欧姆定律可知，电流表示数变以变小，故C错误；
D、将R1由10Ω换成20Ω，根据串联分压原理可知，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数不变，故D正确。
故选：D。
A、根据滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A确定电路中最大电流，当电路中电流最大，定值电阻阻值最小时，定值电阻两端电压最大，由欧姆定律得出定值电阻两端最大电压；
B、探究电流与电阻的关系时，要控制电阻的电压不变，电流随电压的变化而变化，据此分析；
C、因电压表示数不变，根据电阻变大，由欧姆定律分析
D、根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向。
本题“探究电流与电阻的关系”，考查控制变量法、操作过程等知识。
11.【答案】B
【解析】解：由于U=220V，则三种用电器的实际功率：P=P额=200W；
因为W=Pt，所以三种用电器消耗的电能相同；电视机将一部分电能转化为光能，电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能，电烙铁将电能全部转化为内能，所以产生热量最多的是电烙铁；故B正确、ACD错误。
故选：B。
分别接入220V的电路中，三个用电器都正常工作，实际功率相同(等于额定功率)、通电时间相同，根据W=Pt可知消耗的电能相同，通过分析三种用电器使用时的能量转化情况，找出产生热量最多的用电器。
电流做功的实质：电流做功的过程就是消耗电能转化为其它形式能的过程，能分析三种用电器的能量转化是本题的关键。
12.【答案】B
【解析】解：①通过U形管内液面高度差反应电阻产生热量的多少，采用转换法，故①错误；
②电炉丝与相连的导线串联，通过的电流和通电时间相同，而电炉丝的电阻比导线的电阻大；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；用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的原因，故②正确；
③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，故③错误；
④乙中两容器中电阻的阻值相同，而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，通电时间相同，根据定律Q=I2Rt可知，右侧容器中电阻产生的热量多，由转换法，通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小，故④正确。
故选：B。
电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，结合串联、并联电路电流的规律分析；
电流通过导体产生热量的多少不易直接观察，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，电阻丝产生热量越多，气体膨胀程度越大，故可通过U形管液面的高度差来反映电阻丝产生的热量多少，采用了转换法结合Q=I2Rt分析。
本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律的运用。
13.【答案】C
【解析】解：(1)当电压为2.5V时，通过甲、乙的电流均为0.5A，根据欧姆定律可知，电阻甲的阻值R甲=U甲I甲=Ω，乙的阻值R乙=U乙I乙=Ω，
由图可知，甲的U−I图象为过原点的倾斜直线，故甲为定值电阻，电阻为导体本身的特性，与电流和电压无关。当甲两端的电压为0V时，它的电阻为5Ω，故①错误、②正确。
(2)甲、乙并联在电路中，当电源电压为2.5V时，由图可知通过电阻甲的电流I甲=0.5A、通过电阻乙的电流I乙=0.5A，
根据并联电路电流规律可知，电路中干路中的总电流I=I甲+I乙=0.5A+0.5A=1A，
根据P=UI可知总功率P=UI=2.5V×1A=2.5W，故③错误；
甲、乙串联在电路中，当电路中的电流为0.4A时，由图可知甲、乙两端的电压分别为2V、1V，根据W=UIt可知正常通电1分钟，甲、乙消耗的电能之比：W1W2=U1ItU2It=U1U2=2V1V=21，故④正确。
故选：C。
(1)当电压为2.5V时，通过甲、乙的电流均为0.5A，根据欧姆定律可知，电阻甲、乙的阻值；
由图可知，甲的U−I图象为过原点的倾斜直线，故甲为定值电阻，电阻为导体本身的特性，与电流和电压无关。
(2)甲、乙并联在电路中，当电源电压为2.5V时，由图可知通过电阻甲、乙的电流，根据并联电路电流规律可知，电路中干路中的总电流，根据P=UI可知总功率；
甲、乙串联在电路中，当电路中的电流为0.4A时，由图可知甲、乙两端的电压，根据W=UIt可知正常通电1分钟，甲、乙消耗的电能之比。
本题主要考查欧姆定律的应用，串联、并联电路电流、电压规律的应用，根据图像获得有用的信息是解题的关键。
14.【答案】A
【解析】解：①根据安培定则可知，E端为螺线管的N极，F端为螺线管的S极，故①正确；
②电动机启动说明衔铁向下移动，这是螺线管磁性而产生的，故②正确
③R的滑片左移时，电阻减小，根据欧姆定律可知，电流变大，螺线管磁性增强，故③错误；
④由图可知，螺线管的电路中电源只有一组电池，电动机的电源是两组电池串联，故螺线管两端电压小于电动机两端电压，故④错误。
综上所述，只有①②正确.
故选：A。
(1)根据安培定则判定螺线管的两极；
(2)螺线管磁性大小与电流大小有关；
(3)通电螺线管具有磁性；
(4)根据电路的连接状态分析。
该题考查了安培定则的应用、电磁铁磁性强弱的影响因素等知识点，是一道综合题。
15.【答案】C
【解析】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电压表V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
①由题意可知，滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数UP=1.5V，灯泡两端的电压UL=UL额=2.5V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压U=UL+UP=2.5V+1.5V=4V；故①正确；
②由串联电路的分压原理可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻变大时，其分得的电压变大，即电压表V2的示数变大，
此时电路中的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，由串联电路的电压特点可知，灯泡L两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，
由图乙可知，当电压表的示数增大时，电流表的示数减小，则图像为滑动变阻器的I−U图像；
由图乙知当变阻器两端电压最大即UP大=3V时，灯泡两端电压最小即UL小=U−UP大=4V−3V=1V，
为保证灯泡长期工作，灯泡两端电压最大为其额定电压，
所以电压表V1的示数变化范围为1V∼2.5V，故B错误；
由图乙知变阻器电阻最大时，其两端电压UP大=3V时，电路中的电流I小=0.1A，
则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R大=UP大I小=3V0.1A=30Ω；
当变阻器接入电路的阻值最小时，其两端电压UP小=1.5V，电路中的电流I大=0.5A，
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R小=UP小I大=Ω；
所以滑动变阻器的取值范围是3Ω∼30Ω；故②正确；
③③当电路中的电流I大=0.5A，灯泡两端的电压UL=2.5V，
灯泡的额定功率PL=UL×I大=2.5V×0.5A=1.25W，
整个电路消耗的最大功率P=UI大=4V×0.5A=2W。
故③错误、④正确。
故选：C。
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电压表V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
(1)滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数已知，灯泡两端的电压UL=UL额，利用串联电路中的电压规律得到电源电压；
(2)由串联电路的分压原理可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻变大时，其分得的电压变大，即电压表V2的示数变大，此时电路中的总电阻变大，由I=UR可知，电路中的电流变小，由串联电路中电压的规律知，灯泡两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，由图乙可知，当电压表的示数增大时，电流表的示数减小，则图像为滑动变阻器的I−U图像；变阻器两端最大电压已知，利用串联电路电压的规律得到灯泡两端的最小电压，为保证灯泡长期工作，灯泡两端电压最大为其额定电压，故可得到电压表V1的示数变化范围；由图乙中变阻器两端最大和最小电压及对应的电流，利用欧姆定律得到滑动变阻器的取值范围；
(3)当电路中的电流分别为最大时，利用P=UI得到小灯泡的额定功率和电路最大功率。
本题考查了欧姆定律公式、电功率公式和串联电路的规律，有一定难度。
16.【答案】液化
【解析】解：花上的露水和草丛雾气是空气中的水蒸气遇冷液化形成的。
故答案为：液化。
物质由气态直接变为固态叫凝华，物质由固态直接变为气态叫升华；由气态变为液态叫液化，由液态变为气态叫汽化；由固态变为液态叫熔化，由液态变为固态叫凝固。
本题考查了物态变化的相关知识，较为基础。
17.【答案】半导体
【解析】解：太阳能电池用半导体材料制成。
故答案为：半导体。
半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。
本题考查了半导体的特点，属于基础题。
18.【答案】变大
【解析】解：每间教室都安装有10盏规格相同的日光灯是并联，课后服务时间，为节能老师关掉讲台的2盏灯，此时相当于减小了横截面积，这样会使该教室电路的总电阻变大，使得总电流减小，达到节电的目的。
故答案为：变大。
教室的用电器是并联的，根据电阻的并联相当于增大横截面积判断总电阻的变化。
本题考查并联总电阻的大小，属于基础题。
19.【答案】2
【解析】解：无人机悬停在空中提供照明时，电动机和电灯同时工作，
P总=P动+P照=150W+100W=250W=0.25kW；
由公式P=Wt得：t=WP=0.5kW⋅h0.25kW=2h。
故答案为：2。
根据P=Wt计算无人机的工作时间。
本题考查了电功率的计算，是一道基础题。
20.【答案】减小 1.65×105 70 150
【解析】解：(1)由乙图可得热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而减小；
(2)由题知，工作电路电压U0=220V，R0=88Ω，工作电路中电热丝R0工作5min产生的热量Q=I02R0t=U02R0t=(220V)288Ω×5×60s=1.65×105J；
(3)由图甲知，控制电路中阻箱R1与热敏电阻Rt串联，由图像可知，当恒温箱的温度设定为60℃时，热敏电阻Rt的阻值Rt=80Ω，此时控制电路的电流I=50mA=0.05A时，衔铁才被吸合，从而切断右边工作电路，停止加热，
根据欧姆定律可得控制电路的总电阻：R总=U1I=Ω，
由串联电阻的规律，则电阻箱连入电阻：R1=R总−Rt=150Ω−80Ω=70Ω；
(4)由图乙可知，当恒温箱可设定的温度最高时，热敏电阻Rt的阻值最小，由于控制电路的电源电压和衔铁的吸合电流不变，根据欧姆定律可知电路总电阻不变，
要使可设定的温度最高，则使热敏电阻Rt的阻值最小，电阻箱R1接入的阻值应最大，即R1大=120Ω，
由第(2)可知，控制电路总电阻：R总=150Ω，
根据串联电路电阻的特点可知，热敏电阻Rt的最小阻值：Rt小=R总−R箱大=150Ω−120Ω=30Ω，
由图乙可知，当热敏电阻阻值为30Ω，恒温箱可设定的最高温度是150℃。
故答案为：(1)减小；(2)1.65×105；(3)70；(4)150。
(1)由乙图可得热敏电阻Rt的阻值随温度升高的变化情况；
(2)利用Q=U2R求工作电路中电热丝R0工作5min产生的热量；
(3)由图像可知，当恒温箱的温度设定为60℃时热敏电阻Rt的阻值，利用欧姆定律和串联电路电阻的特点求出电阻箱应取的阻值；
(4)由图乙可知，当恒温箱可设定的温度最高时，热敏电阻Rt的阻值最小，由于控制电路的电源电压和衔铁的吸合电流不变，根据欧姆定律可知电路总电阻不变，要使热敏电阻Rt的阻值最小，电阻箱R1接入的阻值应最大，根据串联电路电阻的特点求出热敏电阻Rt的阻值，再结合图像即可得出该恒温箱可设定的最高温度。
本题以电加热恒温箱为情景，综合考查了对电磁继电器的认识，欧姆定律以及串联电路电阻特点的应用，明确衔铁的吸合的电流不变是本题的关键。
21.【答案】解：小磁针静止时N极向右，则由同名磁极间相互排斥、异名磁极间相互吸引可知螺线管左侧为N极，右侧为S极；
由右手螺旋定则可知电流由右侧流入螺线管，即电源右侧为正极；如图所示：

【解析】由小磁针静止时的指向和磁极间的相互作用可知螺线管的磁极，由右手螺旋定则可知电流的方向及电源的正负极。根据磁体外部磁感线从N极出发进入S极画图。
此题主要考查右手螺旋定则的掌握情况。右手螺旋定则：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
22.【答案】解：
(1)三孔插座的连接：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，保险丝接在火线上；
(2)开关与灯的连接：火线先接开关，再接灯泡的金属点，零线直接连接螺旋套，如图所示：

【解析】(1)三孔插座的正确连接方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，保险丝接在火线上。
(2)家庭电路中，开关控制灯泡时，火线首先接开关，再接灯泡顶端金属点；零线直接接灯泡。这样连接，开关既能控制灯泡，又能在灯泡损坏时，断开开关，切断火线，更换灯泡更安全。
为了人身安全，要掌握开关和控制的灯泡、三孔插座的连接方法，并且掌握这种正确连接的必要性。
23.【答案】自下而上 −3晶体 固液共存态 不会 降低
【解析】解：(1)酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，则应先放好烧杯后，再调节温度计的高度，所以组装实验器材时，应按照自下而上的顺序；图丙中温度计的分度值为1℃，则温度计的示数为−3℃；
(2)由图象可知，冰有固定的熔化温度，故冰为晶体；熔化过程中吸收热量，但温度保持不变；第7分钟晶体处于熔化过程，为固液共存态；
(3)冰全部熔化后，继续加热直到杯内水持续沸腾，试管中的水不会沸腾，因为试管中的水达到沸点，但是和杯内水温度相同，不能继续吸热，所以不会沸腾；
(4)分析图丁可知，加入食盐后冰的熔点将会降低。
故答案为：(1)自下而上；−3；(2)晶体；固液共存态；(3)不会；(4)降低。
(1)实验时，需用酒精灯的外焰加热，所以要调整好铁圈的高度，根据温度计的使用规则固定好其位置；在读取温度计的示数时，要注意其分度值；
(2)熔化过程中有固定熔化温度的物质为晶体；晶体熔化过程中处于固液共存态；
(3)液体沸腾的条件：达到沸点，不断吸收热量；
(4)分析图表得出结论。
本题考查固体熔化时温度的变化规律，掌握晶体熔化的特点是解答本题的关键。
24.【答案】小灯泡的亮度 A、B 当导体的材料和长度相同时，横截面积越大，导体的电阻越小 电流表
【解析】解：(1)将不同的电阻丝接入电路，电流大小不同，灯泡亮度不同，因此实验中是通过观察灯泡亮度来比较电阻大小的，这种研究问题的方法叫做转换法；
(2)要探究导体的电阻与导体材料的关系，应控制长度和横截面积相同，而材料不同，因此应将编号为A、B的电阻丝接入电路进行实验；
(3)如果选用编号为B、C两根电阻丝进行实验，即此时的长度和材料相同，且横截面积越大，灯泡越亮，所以可得出结论：当导体的材料和长度相同时，横截面积越大，导体的电阻越小；
(4)发现小灯泡的亮度变化不明显，则电路的电流变化较小；由于电流表能精确测量电流的大小，所以可在电路中串联一个电流表完成实验。
故答案为：(1)小灯泡的亮度；(2)A、B；(3)当导体的材料和长度相同时，横截面积越大，导体的电阻越小；(4)电流表。
(1)物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫做转换法；
(2)(3)若不考虑温度对导体电阻的影响，影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度和横截面积，在研究电阻与其中某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想，要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系，需要保持其它量不变；
(4)电流表可较准确的测量电流大小。
本题是一道实验题，考查了影响导体对电流的阻碍作用与导体的长度和横截面积的关系，解题时注意控制变量法的应用，分析实验数据，根据导体条件的不同及对应的实验数据的不同得出结论，是正确解题的前提与关键。
25.【答案】断开 左 B0.750.1闭合开关S和S1，断开开关S2 U额(I2−I1)
【解析】解：(1)在原电路图中，电流表与灯泡并联，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：
(2)为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移动到阻值最大处，即最左端；
(3)正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，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，即电路的故障可能是灯泡断路，故选：B；
(4)当灯泡两端电压为2.5V时，由图乙知，电流表的量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数为0.3A，即通过灯泡的额定电流为0.3A，则小灯泡额定功率为：
PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W；
(5)实验步骤：
①只闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1=0.1A；
②闭合开关S和S1，断开开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不动，读出电流表示数为I2；
③在步骤①中，电流表测定值电阻的电流，由欧姆定律可得，定值电阻的电压为：
U=I1R=0.1A×25Ω=2.5V，
根据并联电路电压的规律，灯的电压为额定电压，灯正常发光；
在步骤②中，电流表测R与灯并联的总电流，由于电路连接关系没有改变，各电阻的电压和电阻大小不变，故通过灯的电流不变，由并联电路电流的规律，灯的额定电流为：IL=I2−I1，
小灯泡额定功率表达式为：P额=U额IL=U额(I2−I1)。
故答案为：(1)如图所示；(2)断开；左；(3)B；(4)0.75；(5)①0.1；②闭合开关S和S1，断开开关S2；③U额(I2−I1)。
(1)根据电路连接分析回答；
(2)为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移动到阻值最大处；
(3)正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，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；
(4)根据图乙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用P=UI求出小灯泡的额定功率；
(5)由电路图可知，电路中无电压表，只有电流表；要测2.5V的小灯泡L的额定功率，可根据并联电路各支路两端的电压相等进行设计电路；即调节滑动变阻器接入电路的电阻，使R与电流表示数的乘积为2.5V，再用电流表测出干路电流，根据并联电路的电流特点求出通过灯泡的电流，最后利用P=UI求出灯泡的额定功率。
本题测量小灯泡额定功率的实验，考查了电路故障、电流表读数、功率的计算及设计实验方案测功率的能力。
26.【答案】解：(1)由图可知，电动机与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测量电动机两端的电压，
由题意可知，闭合开关S，滑片P移到中点时，电动机刚好正常工作，
此时滑动变阻器接入电路的电阻R=12×20Ω=10Ω，电动机两端的电压UM=6V，
由串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压：UR=U−UM=10V−6V=4V，
根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知，电路中的电流：I=IM=IR=URR=4V10Ω=0.4A；
(2)电路的通电时间：t=10min=600s，
滑动变阻器产生的热量：QR=I2Rt=(0.4A)2×10Ω×600s=960J，
电动机线圈产生的热量：QM=I2RMt=(0.4A)2×2Ω×600s=192J，
则整个电路通电10min产生的热量：Q总=QR+QM=960J+192J=1152J。
答：(1)电动机正常工作时电路中的电流为0.4A；
(2)电动机正常工作10min整个电路产生的热量为1152J。
【解析】(1)由图知，电动机与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测电动机两端的电压；
由题知，闭合开关S，滑片P移到中点时，电动机刚好正常工作，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流；
(2)根据焦耳定律Q=I2Rt求出电动机线圈产生的热量和滑动变阻器产生的热量，据此求出电动机正常工作10min整个电路产生的热量。
本题考查了串联电路的特点、欧姆定律以及焦耳定律的应用，注意：电动机不是纯电阻用电器，对电动机来说不能直接用欧姆定律，且电动机线圈产生的热量不等于电动机消耗的电能。
27.【答案】解：(1)灯泡的电阻RL=UL2PL=(6V)23W=12Ω；
(2)当开关S闭合，S1、S2断开时，滑动变阻器R2和灯泡L串联。
电路中的总电阻R总=RL+R2=12Ω+28Ω=40Ω，
电路中的电流I=UR总=12V40Ω=0.3A，
灯泡的实际功率P实=I2RL=(0.3A)2×12Ω=1.08W；
(3)当开关S、S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，R1和R2并联。
通过滑动变阻器R2的电流I2=UR/_2=12V60Ω=0.2A
通过R1的电流I1=I并−I2=0.6A−0.2A=0.4A
通电1min定值电阻R1消耗的电能W=UI1t=12V×0.4A×60s=288J。
答：(1)灯泡的电阻为12Ω；
(2)当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器R2接入电路的电阻为28Ω时，灯泡的实际功率为1.08W；
(3)当开关S、S1、S2都闭合，将滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电流表示数为0.6A，通电1min定值电阻R1消耗的电能为288J。
【解析】(1)根据P=U2R计算小灯泡的电阻；
(2)当开关S闭合，S1、S2断开时，R2和小灯泡串联，根据欧姆定律得出电路电流，根据P=I2R得出灯泡实际功率；
(3)当开关S、S1、S2都闭合，此时R1和R2并联，根据并联电路的电流规律计算出R1的电流，再根据电功的公式计算通电1min定值电阻R1消耗的电能。
本题考查了电功率和欧姆定律的计算，有一定的难度。
28.【答案】解：由图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；
(1)由乙图可知，当滑片P在b端时，电路中的电流最小，且Ib=0.2A，Pb=2W，
由P=UI=I2R可知，滑动变阻器的最大阻值为：Rb=PbIb2=2W(0.2A)2=50Ω；
(2)由乙图可知，当滑片P在某点c处时，电路中的电流Ic=0.4A，Pc=3.2W，所以滑动变阻器接入电路的阻值Rc=PcIc2=3.2W(0.4A)2=20Ω；
当滑片P在b端时，电源电压：U=Ib(R0+Rb)=0.2A×(R+50Ω)……①
当滑片P在某点c处时，电源电压：U=Ic(R0+Rc)=0.4A×(R+20Ω)……②
由①②解得：R0=10Ω，U=12V；
(3)当滑片P在a端时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，电路消耗的电功率最大，最大电功率：P最大=U 2R0=(12V)210Ω=14.4W。
答：(1)滑动变阻器的最大阻值为50Ω；
(2)R0的阻值为10Ω，电源电压为12V；
(3)整个电路消耗的最大电功率为14.4W。
【解析】由图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；
(1)由乙图可知，当滑片P在b端时，电路中的电流最小，从图象中读出对应的电流和电功率，根据P=UI=I2R求出滑动变阻器的最大阻值；
(2)由乙图可知，当滑片P在某点c处时的电流和电功率，根据P=UI=I2R求出滑动变阻器接入电路中阻值，根据串联电路的电阻和欧姆定律表示出电源电压，解方程求出R0的阻值和电源电压；
(3)由P=UI可知，当电路中的电流最大时，电路消耗的电功率最大，根据电路图分析出电流最大时滑片的位置，根据P=U 2R求出最大电功率。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用和电功率公式的应用，关键是根据图像读出相关的信息。编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
灯泡亮度
A
锰铜合金
0.5
0.8
亮
B
镍铬合金
0.5
0.8
较亮
C
镍铬合金
0.5
0.4
较暗
D
镍铬合金
1.0
0.4
暗