2023-2024学年山东省济宁市金乡县九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2023-2024学年山东省济宁市金乡县九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列估测的数据中，最符合实际的是( )
A. 一节干电池的电压约为1.5VB. 一个电热水壶的加热功率约为10W
C. 一台电视机正常工作的电流约为10AD. 一盏台灯工作2小时消耗电能约为5kW⋅h
2.在班级组织的“自制指南针”活动中，小伟同学用条形磁体将缝衣针磁化后，将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转，待树叶静止后，观察到树叶的尖端总是指向南方，如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 树叶尖端指向地磁南极
B. 指南针的“N”应标注在树叶尖端
C. 树叶周围存在磁场和磁感线
D. 若用磁体的N极靠近树叶尖端，会相互吸引
3.下列各选项中，说法错误的是( )
A.
B.
C.
D.
4.二十四节气“春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连；秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。”是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶。下列节气涉及的物态变化正确的是( )
A. “谷雨”节气，雨的形成是凝固现象B. “白露”节气，露的形成是熔化现象
C. “霜降”节气，霜的形成是凝华现象D. “小雪”节气，雪的形成是液化现象
5.发展新能源汽车是我国应对气候变化、推动绿色发展的战略举措。荆州市公交公司今年投入了一批新能源纯电动空调车，下列各图中能说明其动力装置工作原理的是( )
A. B.
C. D.
6.汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A. 甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高
B. 由乙图可知该汽油机的效率是30%
C. 汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值
D. 为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值
7.智能锁正在逐步走进千家万户。如图所示为某款智能锁，它支持密码与指纹两种认证方式开门，密码正确相当于开关S1闭合，指纹正确相当于开关S2闭合，开门由电动机完成。下列符合该智能锁电路设计的是( )
A.
B.
C.
D.
8.如图是测量货车质量的地磅示意图，货车的质量可以通过电流表的示数转换测出，R0为定值电阻。下列说法正确的是( )
A. 地磅的量程与R0大小无关
B. 货车的质量变大时，电流表的示数变小
C. 将电流表换成电压表也能测量货车的质量
D. 仅增大R0，称量同一货车质量时，电流表示数变小
9.如图所示电路的电源电压为1.5V，电阻R1的阻值为2Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.3A，则( )
A. 通过R1的电流大于0.3AB. 电阻R1和R2是并联的
C. 电压表的示数为0.9VD. 电阻R2的阻值为3Ω
二、多选题：本大题共1小题，共2分。
10.如图甲所示，电源电压保持不变，R1=10Ω。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表示数随滑动变阻器R2连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为8V
B. R1的最小电功率为1.6W
C. 滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
D. 当滑片P位于中点时，R1与R2的电功率之比为2：3
三、填空题：本大题共7小题，共15分。
11.丽丽发现奶奶家常用的电风扇上容易布满灰尘，主要是因为旋转的扇叶与空气发生摩擦，使其带了电，说明带电体具有吸引______的性质。家庭电路中，电风扇与其它家用电器是______联的。
12.将电能输送到几百千米之外的用户，在输电线上会有能量的损耗，这主要是由于电流的______效应引起的。某段输电线路的总电阻为0.5Ω，输送电流为100A，每输电1min这段线路便会损耗______ J的电能。
13.如图是市面上出售的一种网红食品——“炒酸奶”。将−196℃的液态氮和酸奶倒入容器中，液态氮迅速汽化______(选填“吸收”或“放出”)大量热量，使酸奶瞬间______(填物态变化名称)成块。
14.小明家电能表如图所示，他家同时使用的用电器总功率不能超过______ W，他发现家里只使用洗衣机(其它用电器都关闭)时，洗衣机正常工作10分钟内电能表转盘刚好转了45圈，则他家洗衣机的额定功率为______ W。
15.图中是探究电流通过导体产生的热量与______(选填“通电时间”“电流”或“电阻”)关系的装置；电流通过电阻R2与R1产生的热量之比为______。
16.如图甲所示的电路中电源电压不变，小灯泡L的额定电压为24V，当把滑片P滑到最左端时，小灯泡恰好正常发光。图乙为通过灯泡L的电流与其两端电压的关系，当小灯泡正常发光时灯丝的电阻为______Ω。调节滑动变阻器R，当其连入电路的阻值是______Ω时，小灯泡的实际功率为3.6W。
17.图甲中，试管装有适量碎冰，用酒精灯对烧杯中足量的水进行加热，用温度计测量不同时刻温度值，温度随时间变化的图像如图乙。
(1)甲图中温度计示数为______ ℃；
(2)根据图乙可知冰属于______(晶体/非晶体)；
(3)de阶段试管中水______(正在/没有)沸腾。
四、作图题：本大题共2小题，共4分。
18.如图所示，根据安全用电的原则，分别把电水壶的3条接线连接到插头上。
19.如图所示，请用笔画线代替导线将电路连接完整，并在括号中标出小磁针静止时右端的磁极名称(要求闭合开关，移动滑片P能改变螺线管磁性强弱)。
五、实验探究题：本大题共2小题，共11分。
20.同学们在制作电动机模型时，把一段粗漆包线烧成约3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，如图所示，给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。
(1)在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，刮线的要求是______(填选项“A”或“B”)。
A.两端全刮掉
B.一端全部刮掉，另一端只刮半周
(2)可以通过改变______方向，改变线圈的转动方向。(填一种方法)
(3)线圈在转动过程中______能转化为______能。
21.小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源一个、小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。
(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)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.灯泡短路；
B.灯泡断路；
C.滑动变阻器短路；
D.滑动变阻器断路；
(3)电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是______ A；
(4)电路连接正确操作后，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定电功率，这时应该向______(选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片；
(5)小丽根据记录的多组I−U数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象(如图丙所示)，则小灯泡的额定功率为______ W；
(6)小丽根据小灯泡的I−U图象(如图丙所示)，分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而______(选填“增大”“不变”或“减小”)，你认为原因是______。
六、计算题：本大题共2小题，共10分。
22.如图所示，闭合开关，当滑片P移动到最左端A处时，电压表示数为6V，电流表示数为0.6A，当滑片P移动到最右端B处时，电压表示数为2V。电源电压保持恒定，求：
(1)电源的电压；
(2)滑动变阻器的最大阻值。
23.作为四大国粹之一的中药能有效抑制病毒在人体内的传播。如图甲所示为一款电热中药壶，其简化电路图如图乙所示，它有急火和文火两种工作状态，由温控开关S1自动控制，文火时的电功率为220W。R1和R2均为发热电阻，且R2的阻值为123.2Ω。[c中药取4.0×103J/(kg⋅℃)]求：
(1)中药壶在文火状态下的电流；
(2)将3kg中药从20℃加热至100℃，中药吸收的热量；
(3)若不计热量损失，用急火完成(2)中的加热过程所用的时间。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A.一节新干电池的电压为1.5V，故A符合实际；
B.一个电热水壶的加热功率约为1000W，故B不符合实际；
C.一台电视机正常工作的电流约为0.5A，故C不符合题意；
D.一盏台灯工作2小时消耗电能约为：W=Pt=0.02kW×2h=0.04kW⋅h，故D不符合实际。
故选：A。
首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
物理学中，对各种物理量的估算能力，是我们应该加强锻炼的重要能力之一，这种能力的提高，对我们的生活同样具有很大的现实意义。
2.【答案】D
【解析】解：A、树叶尖端指向地理南极，故A错误；
B、指南针的“S”应标注在树叶尖端，故B错误；
C、树叶周围存在磁场，不存在磁感线，故C错误；
D、若用磁体的N极靠近树叶尖端(S极)，是异名磁极，会相互吸引，故D正确。
故选：D。
(1)指南针在水平位置静止指南的是S极，指北的是N极。
(2)磁体周围存在磁场，但是磁感线不是真实存在的。
(3)同名磁极互相排斥、异名磁极相互吸引。
本题主要考查了指南针、地磁场和磁场的基本概念，属于基础性题目。
3.【答案】C
【解析】解：A、汽化的两种方式比较正确，故A正确；
B、做功是内能和机械能的相互转化；热传递是内能的转移，故B正确；
C、并联电路的用电也可以同时工作，故C错误；
D、电荷间的相互作用规律和磁极间的相互作用规律正确，故D正确。
故选：C。
(1)汽化有两种方式：蒸发和沸腾；蒸发是在液体表面和在任何温度下都可以进行的缓慢、平和的汽化现象；沸腾是在一定温度下且在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
(2)改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。
(3)串联电路的电流只有一条路径，各个用电器互相影响；并联电路有多条路径，各个用电器互不影响。
(4)同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引。
本题考查了汽化的两种方式、改变物体内能的两种方式；知道串联电路和并联电路的特点；知道磁极间的相互作用规律和电荷间的相互作用规律。
4.【答案】C
【解析】解：A、雨是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，属于液化现象，故A错误；
B、露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，属于液化现象，故B错误；
C、霜是空气中的水蒸气遇冷变成的固态小冰晶，是凝华现象，故C正确；
D、雪是空气中的水蒸气遇冷变成的固态小冰晶，是凝华现象，故D错误。
故选：C。
物质从固态变为液态的过程叫做熔化，物质从液态变为固态的过程叫做凝固；物质从液态变为气态的过程叫做汽化，物质从气态变为液态的过程叫做液化；物质从固态直接变为气态的过程叫升华，物质从气态直接变为固态的过程叫凝华。
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。
5.【答案】B
【解析】解：新能源纯电动空调车的动力来源于电动机，电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的。
A、该装置说明通电导体的周围存在磁场，故A不符合题意；
B、该装置说明通电导体在磁场中会受到力的作用，电动机就是利用该原理制成的，故B符合题意；
C、该装置说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流，这种现象叫电磁感应，发电机就是利用该原理制成的，故C不符合题意；
D、该装置可以探究电磁铁的磁性强弱与电流的大小有关，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)通电导体在磁场中会受到力的作用，电动机就是利用该原理制成的。
(3)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流，这种现象叫电磁感应，发电机就是利用该原理制成的。
(4)电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关。
本题主要考查了电动机的基本原理；知道三种常见的电磁现象及电磁铁、电动机、发电机的基本原理。
6.【答案】A
【解析】解：
A、根据图甲可知，两个气门关闭、活塞上行，为压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，机械能转化为内能，气体的温度升高，故A正确；
B、热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，由图可知，输出有用功所占比例为：100%−36%−30%−6%=28%，即该汽油机的效率为28%，故B错误；
CD、热值是燃料本身的一种特性，只与燃料本身决定，和燃料的质量、放出热量的多少、燃烧是否充分、温度高低无关，故CD错误。
故选：A。
(1)内燃机的压缩冲程将机械能转化为内能；
(2)热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，结合图中数据分析；
(3)热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
本题考查了内燃机的工作过程、内燃机的效率、热值的大小，属于基础题。
7.【答案】B
【解析】解：根据题意，密码开关和指纹开关并联，电动机在干路中，B符合题意，ACD不符合题意。
故选：B。
(1)串联电路的各个用电器相互影响。并联电路的各个用电器互不影响。
(2)根据题意，两个开关并联，电动机安装在干路中。
本题主要了考查了电路的设计；关键是知道串联电路和并联电路的特点及应用。
8.【答案】D
【解析】解：A、滑动变阻器与R0串联，当总电阻不变时，地磅的量程与R0大小有关，故A错误；
B、货车的质量变大时，滑动变阻器接入的电阻变小，根据欧姆定律，电流表的示数变大，故B错误；
C、将电流表换成电压表，整条电路的电流几乎为零，不能测量货车的质量，故C错误；
D、仅增大R0，称量同一货车质量时，滑动变阻器接入的阻值不变，整个电路的总阻值变大，根据欧姆定律可知，电路中的总电流变小，故电流表示数变小，故D正确。
故选：D。
根据串联电路电阻规律和欧姆定律判断各选项的对错。
本题考查了动态电路和欧姆定律的运用，有一定难度。
9.【答案】D
【解析】解：闭合开关，两电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电压表测R1两端的电压，
串联电路各处电流相等，电流表的示数为0.3A，所以通过两电阻的电流都为0.3A，故AB错误；
R1两端的电压：U1=IR1=0.3A×2Ω=0.6V，即电压表的示数为0.6V，故C错误；
因串联电路总电压等于各部分电压之和，则R2两端的电压U2=U−U1=1.5V−0.6V=0.9V，
根据欧姆定律可得定值电阻R2的阻值为：R2=U2I=Ω，故D正确。
故选：D。
闭合开关，两电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电压表测R1两端的电压，
根据串联电路电流特点和电流表的示数确定通过两电阻的电流，根据U=IR计算R1两端的电压，根据串联电路电压规律计算R2两端的电压，根据欧姆定律计算定值电阻R2的阻值。
本题考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用，属于基础题。
10.【答案】ACD
【解析】解：A、由图可知，当滑动变阻器的滑片位于a端时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大，为0.8A，则电源电压：U=I最 大R1=0.8A×10Ω=8V，故A正确；
BC、由图可知，当滑动变阻器的滑片位于b端时，两电阻串联，滑动变阻器全部接入电路，阻值为30Ω，此时电路中电流最小为0.2A，R1的电功率最小，则P最小=I最小2R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W，故B错误、C正确；
D、当滑片P位于中点时，变阻器接入电路的阻值为15Ω，则R1与R2的电功率之比为：P1P2=I2R1I2R2=R1R2=10Ω15Ω=23，故D正确。
故选：ACD。
闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中，滑动变阻器的阻值从最大的30Ω，到接入为零，电流从最小的0.2A，到最大值为0.8A，据此可根据欧姆定律得出电源电压，根据电功率的公式计算R1的最小功率；当滑片P位于中点时，明确R1与R2的电阻值，根据P=I2R可求它们电功率的比值。
本题中，明确两电阻的串联关系，能根据滑动变阻器的变化，从图像中找出相关的信息，并熟练运用欧姆定律和电功率的公式，是解答的关键。
11.【答案】轻小物体 并
【解析】解：旋转的扇叶与空气发生摩擦产生静电，故能吸引灰尘；家庭电路中，电风扇与其它家用电器都能独立工作，互相不影响，故它们是并联。
故答案为：轻小物体；并。
带电体能吸引轻小物体；并联电路中电流有两条或两条以上路径，各用电器可以独立工作，各支路电压相等。
本题考查了带电体的特点和并联电路，属于基础题。
12.【答案】热 3×105
【解析】解：电流在输送时，由于电流的热效应，导线发热，引起能量的损失；
这段输电线上产生的热量Q=I2Rt=(100A)2×0.5Ω×60s=3×105J。
故答案为：热；3×105。
电流在输送时，由于电流的热效应，输电线会发热，造成能量损失；
根据Q=I2Rt计算输电线上产生的热量。
本题考查了电流的热效应和热量公式Q=I2Rt的应用，属于基础题，要求掌握。
13.【答案】吸收 凝固
【解析】解：液态氮迅速汽化的过程中会从周围(包括酸奶)吸取大量的热量，使得酸奶温度降低而凝固成块。
故答案为：吸收；凝固。
(1)熔化是物质从固态变为液态的过程；凝固是物质从液态变为固态的过程。
(2)汽化是物质从液态变为气态的过程；液化是物质从气态变为液态的过程。
(3)升华是物质从固态直接变为气态的过程；凝华是物质从气态直接变为固态的过程。
(4)熔化、汽化、升华需要吸热，凝固、液化、凝华会发出热量。
本题考查我们应用物态变化知识分析实际问题的能力，难度较低。
14.【答案】2200 450
【解析】解：(1)“220V”表示电能表应该接在220V的电路中；
“10A”是指电能表平时工作时允许通过的最大电流，则该同学家同时使用的用电器最大总电功率：
P最大=UI最大=220V×10A=2200W；
(2)“600r/(kW⋅h)”表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘就转过600圈；
则转盘转45圈时，用电器消耗的电能：
W=45600kW⋅h=0.075kW⋅h，
用电器正常工作时的功率(额定功率)：
P=Wt=0.075kW⋅h1060h=0.45kW=450W。
故答案为：2200；450。
(1)表盘上“220V”是指电能表的工作电压；10A是指电能表平时工作时允许通过的最大电流，利用P=UI求该同学家同时使用的用电器最大总电功率；
(2)“600r/(kW⋅h)”表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘就转过600圈；据此求转盘转45圈时，用电器消耗的电能；再根据P=Wt计算用电器正常工作时的功率(额定功率)。
本题考查了消耗电能和电功率的计算，关键是对电能表相关参数物理意义的正确理解。
15.【答案】电阻 2：1
【解析】解：电流产生的热量与电阻、电流和通电时间有关，图中两电阻串联，通过两电阻的电流和通电时间，两电阻值不同，是探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系；
通过两电阻的电流相同，根据Q=I2Rt得电流通过电阻R2与R1产生的热量之比为：
Q1Q2=I2R1tI2R2t=R1R2=10Ω5Ω=21=2：1。
故答案为：电阻；2：1。
电流产生的热量与电阻、电流和通电时间有关，根据控制变量法分析解答，根据Q=I2Rt算出电流通过电阻R2与R1产生的热量之比。
本题探究探究电流通过电阻产生热量跟什么因素有关，考查控制变量法和焦耳定律公式的运用。
16.【答案】60 40
【解析】解：灯泡与滑动变阻器串联，当滑片P滑到最左端时，电路灯泡的简单电路，小灯泡恰好正常发光，
则电源电压等于灯泡的额定电压，即U=U额=24V；
对照乙图知，灯泡的额定电流为I额=0.4A，
小灯泡正常发光时灯丝的电阻RL=U额I额=24V0.4A=60Ω，
由乙图知，当灯泡的电压为12V，电流为0.3A，电功率P=ULIL=12V×0.3A=3.6W，恰好满足条件；
则此时滑动变阻器的电压U′=U−UL=24V−12V=12V；
根据串联电路的电流特点知，滑动变阻器的电流I′=IL=0.3A，
滑动变阻器连入电路的阻值R′=U′I′=12V0.3A=40Ω。
故答案为：60；40。
灯泡与滑动变阻器串联，当滑片P滑到最左端时，小灯泡恰好正常发光。由此确定电源电压，根据图像数据和欧姆定律计算灯泡的电阻，根据图像确定3.6W时灯泡的电压和电流，根据串联电路的特点和欧姆定律计算滑动变阻器的电阻。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律、电功率等，属于中档题。
17.【答案】−4晶体 没有
【解析】解：(1)温度计的分度值为1℃，液面位置在0℃以下，示数为−4℃；
(2)根据图乙可知，冰在0℃时熔化，熔化过程中吸热，温度保持不变，所以，冰属于晶体；
(3)根据图乙可知，结合液体沸腾的特点，de阶段试管中水与烧杯中的水温度相同，试管中水不能获得热量，所以，试管中水没有沸腾。
故答案为：(1)−4；(2)晶体；(3)没有。
(1)温度计的分度值为1℃，注意区分是零上还是零下，然后根据液面位置读数；
(2)晶体熔化时有固定的温度；
(3)液体沸腾时要不断吸收热量，但温度保持在沸点不变。
本题为“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验，考查水浴法、晶体熔化特点、沸腾条件等基础知识。
18.【答案】解：为了安全，应将带有保险丝和开关的导线与火线相连，将电水壶的外壳与地线相连，则剩下的一根导线与零线相连。如图所示：
。
【解析】根据家庭电路中的安全用电知识，掌握三孔插座(或三脚插头)的作用，其中两个孔分别接火线和零线，另一个孔将用电器的外壳与大地相连。
本小题通过作图考查了学生对三孔插座的作用的掌握，其中三孔插座就是将用电器的外壳与大地相连，避免发生触电事故。为了安全，要将保险丝安装在火线上。
19.【答案】解：滑动变阻器接入电路采用一上一下接法，图中上接线柱已有，故只要接一个下接线柱；
电流从左侧往上流入螺线管，根据安培定则，螺线管左侧为S极，所以根据磁极间的相互作用判断小磁针的右边磁极为N极，左边为S极。
故如图所示：
。
【解析】滑动变阻器遵循一上一下接线原则；分析图中电流方向，根据安培定则即可判断通电螺线管磁性的磁极，再根据磁极间的相互作用判断小磁针的磁极。
本题考查了滑动变阻器的接法和磁极判断，属于基础题。
20.【答案】B 电流或磁场 电 机械
【解析】解：(1)在实验中影响线圈的转向的因素有电流的方向和磁场的方向，则为了使线圈能持续转动，采取将线圈一头的绝缘漆刮去，另一头刮去一半的办法来改变通入线圈的电流方向，故选B；
(2)影响线圈的转动方向是电流的方向和磁场的方向。故要使线圈的转动方向发生改变，只要改变其中一个因素即可，即只改变电流方向或磁场方向；
(3)根据电动机的原理知，能转动的原因是通电线圈在磁场中受磁力的作用而转动，线圈在转动过程中消耗电能转化为机械能。
故答案为：(1)B；(2)电流或磁场；(3)电；机械。
(1)为了使线圈持续转动，将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周利用惯性转动。
(2)根据影响线圈转动方向的因素回答。
(3)线圈在转动过程中机电转化为机械能。
本题考查了简易电动机的转动原因及改变转向的方法，是一基础题。
21.【答案】B0.14右 0.625增大 灯丝电阻随温度的升高而增大
【解析】解：(1)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)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；
(3)电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.14A；
(4)电路连接正确操作后，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0V，小于灯泡额定电压2.5V，为了测量小灯泡的额定电功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故这时应该向右端移动滑动变阻器的滑片；
(5)由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，则小灯泡额定功率为：
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
(6)由图丙可知，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，灯泡功率变大，温度升高，灯丝电阻随温度的升高而增大，故小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大。
故答案为：(1)见解答图；(2)B；(3)0.14；(4)右；(5)0.625；(6)增大；灯丝电阻随温度的升高而增大。
(1)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；
(2)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；
(3)根据电流表选用量程确定分度值读数；
(4)比较电压表示数与灯泡额定电压大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向；
(5)根据图丙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用P=UI求出灯泡的额定功率；
(7)灯丝电阻随温度的升高而增大。
本题测量小灯泡的电功率实验，考查了电路连接、注意事项、电路故障、电流表读数、实验操作、功率的计算和影响电阻大小因素等知识。
22.【答案】解：
(1)由图可知，当滑片P在A端时，只有定值电阻R接入电路，电压表测定值电阻R两端的电压，也是测电源电压，根据此时电压表的示数可知电源的电压U=6V；
(2)滑片P在A端时，电压表示数为6V，电流表示数为0.6A，
由欧姆定律可得定值电阻R的阻值：R=UI=6V0.6A=10Ω；
由图知，当滑片P在B端时，定值电阻R与变阻器的最大阻值串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中电流，
由串联电路的特点和欧姆定律可得，此时电路中的电流：I′=IR=URR=2V10Ω=0.2A，
此时变阻器两端的电压：U滑=U−UR=6V−2V=4V，
则滑动变阻器的最大阻值：R滑大=U滑I′=4V0.2A=20Ω。
答：(1)电源的电压为6V；
(2)滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
【解析】(1)由图知，当滑片P在A端时，只有定值电阻R接入电路，由电压表示数可知电源的电压；
(2)滑片P在A端时，知道电压表和电流表的示数，根据欧姆定律求出定值电阻R的阻值；
当滑片P在B端时，定值电阻R与变阻器的最大阻值串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中电流，由串联电路的特点和欧姆定律计算滑动变阻器的最大阻值。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，正确分析滑片在不同位置时电路状态和电表作用、灵活运用公式是关键。
23.【答案】解：(1)由P=UI可得，中药壶在文火状态下的电流：
I文火=P文火U=220W220V=1A；
(2)中药吸收的热量：
Q吸=cmΔt=4.0×103J/(kg⋅℃)×3kg×(100℃−20℃)=9.6×105J；
(3)当S1接b时，R1与R2串联在电路中，电路的总电阻最大，由P=U2R可知，中药壶消耗的电功率最小，为文火状态，
由P=U2R可得，总电阻：R总=U2P文火=(220V)2220W=220Ω，
则R1的阻值：R1=R总−R2=220Ω−123.2Ω=96.8Ω；
当S1接a时，只有R1在电路中，电路的电阻最小，由P=U2R可知，中药壶消耗的电功率最大，为急火状态，此时功率：
P急火=U2R1=(220V)296.8Ω=500W，
不计热量损失，W=Q吸=9.6×105J，
由P=Wt可得，加热过程所用的时间：
t=WP急火=9.6×105J500W=1920s。
答：(1)中药壶在文火状态下的电流1A。
(2)中药吸收的热量9.6×105J。
(3)加热过程所用时间1920s。
【解析】(1)已知中药壶在文火状态下的功率，由P=UI公式变形可求得在文火状态下的电流；
(2)由Q=cmΔt可求得中药吸收的热量；
(3)当S1接b时，R1与R2串联在电路中，总电阻较大，为文火状态，根据P=U2R可求得总电阻，根据串联电路的电阻特点可求得R1的阻值，当S1接a时，只有R1在电路中，为急火状态，根据P=U2R可求得其功率，不计热量损失，W=Q吸，由P=Wt可求得所用的时间。
本题是一道电热综合题，主要考查串联电路的特点、电功率公式、吸热公式的计算，能正确分析电路是解题的关键。汽化的两种形式
沸腾
在特定温度时发生
蒸发
在任何温度下都能发生
改变物体内能的两种途径
做功
内能和机械能相互转化
热传递
内能从高温物体向低温物体转移
用电器最常见的两种连接方式
串联电路
用电器同时工作
并联电路
用电器不可以同时工作
两物体间的相互作用
带同种电荷的两小球
相互排斥
两磁铁的同名磁极
相互排斥