天津市南开区九年级物理上学期期末试卷（含解析）.docx

天津市南开区九年级物理上学期期末试卷一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题意1关于热现象，下列说法正确的是（ ）A扩散现象不能在固体中发生B冰在熔化时温度不变内能增加C尘土飞扬说明分子在做无规则运动D用手捏海绵，海绵的体积变小了，说明分子间有间隙2用一段细铁丝做一个支架作为转动轴，把一根中间戳有小孔（没有戳穿）的饮料吸管放在转动轴上，吸管能在水平面内自由转动（如图所示）。用餐巾纸摩擦吸管使其带电，将毛皮摩擦过的橡胶棒靠近带电吸管的一端时，发现吸管被推开，下列说法正确的是（ ）A吸管和橡胶棒带异种电荷B吸管和餐巾纸摩擦后，两者带同种电荷C吸管和餐巾纸摩擦时，吸管得到电子带了负电D吸管和餐巾纸摩擦时，餐巾纸失去电子而带了负电3如图所示电路，L1的电阻比L2的大，开关闭合，灯均发光，则（ ）AV示数等于V1示数BV1示数大于V2示数CA示数大于A1示数DA2示数大于A1示数4如图所示电路中，电源电压为9V，当闭合开关S后，两灯都不亮。用电压表进行检测，得到的结果是：A、B两点之间的电压为零，B、C两点之间的电压为9V，造成故障的原因可能是（ ）A电源接触不良B甲灯接触不良或灯丝断开C开关接触不良D乙灯接触不良或灯丝断开5如图所示电路中，电源电压恒定，定值电阻R的阻值为10闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从某个位置向左滑动一段距离，使变阻器阻值减小了5，电流表示数增加了0.04A，则电压表示数的变化是（ ）A增加了0.2 VB减少了0.2 VC增加了0.4 VD减少了0.4 V6电灯L1标有“6V 6W字样。电灯L2上标记已看不清楚，经测得L2的电阻为12，将它们串联在某一电路中，两灯均正常发光，由此可确定L2的标记是（ ）A12V 12WB12V 6WC6V 6WD6V 3W7如图所示是探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置，两个透明绝热容器中密封着等质量的空气，U形管中液面高度的变化反应密闭空气温度的变化，下列说法正确的是（ ）A甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系B甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量比右侧容器内空气吸收热量少C乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系D电流通过导体时产生热量的多少是通过U形管中液面的高度差来反映的8如图所示，甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线；乙站在地上一只手接触到零线；丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线。此时，丁站在地面上用手去拉丙。则（ ）A甲、乙都会触电B甲、丙都会触电C乙、丁都会触电D丙、丁都会触电9小利同学观察到学校楼道里的消防应急灯，平时灯是熄的，一旦停电，两盏标有“36V”灯泡就会正常发光。图所示是小利设计的四个电路，其中可以起到消防应急灯作用的电路是（ ）ABCD10图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象，将它们按图乙所示接入电路中。已知该电路中电源的电压是2V，则下列结论错误的是（ ）A只闭合开关S，电路消耗的功率是1WB当再闭合S1后，电流表示数变化了0.2AC当再闭合S1后，电路消耗的总功率为1.2WD当再闭合S1后，电路消耗的功率将增大0.4W二、不定项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分）每小题给出的四个选项中，有一个以上符合题意，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，不选或选错的得0分11下列说法不正确的是（ ）A水结冰后，水分子静止不动B温度总是从内能大的物体传递给内能小的物体C快速压缩气体，可使气体内能增大，温度升高D煤气燃烧越充分，其热值越大12下列有关电与磁的说法正确的是（ ）A磁感线是用来形象描述磁场的，并不真实存在B悬吊着的小磁针静止时N极指向地理南极附近C奥斯特首先发现了电与磁的联系，实现了机械能到电能的转化D从能量角度来看，磁场对电流的作用，表明了电能可以转化为机械能13如图所示的电路中，电源电压恒为6V，电压表量程为03V，电流表量程为00.6A，滑动变阻器的规格为“20 1A”，灯泡标有“5V 2.5W字样。在不损坏电路元件的情况下，且不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（ ）A电路中的最小电流为0.2AB电路中的最大电流为0.5AC滑动变阻器的变化范围为1020D电路工作10s消耗电能最大值为300J三、填空题（共6小题，每小题4分，共24分）14汽车行驶时水箱中的水的温度会升高，水的内能会增大，这是通过的方式改变水的内能；如图所示是某单缸四冲程汽油机的冲程。15某导体的电阻是10通过它的电流是300mA则此导体两端的电压是V若在该导体两端加上12V的电压，此导体的电阻是。16电能表是用来测量的仪表，某电能表上标有“3000r/kWh”，当电路中只有一个电饭煲工作时，小红观察到该电能表在lmin内转了120r，则此电饭煲在这段时间内做功J17一只标有”8V 0.4A”的小灯泡，接在电源电压为12V的电路中，为使其正常发光，应串联一个的电阻；该电阻通电10s所产生的热量是J。18小青同学想在家里安装一盏照明灯，如图所示是他设计的电路。图中虚线框1和2应连入开关和电灯；则开关应装在虚线框中（选填“1“或“2”）。安装完毕后，用一只额定电压为220V的灯泡L0（检验灯泡）取代保险丝来检查新安装的照明灯是否正常，闭合开关后，发现灯泡L0发光呈暗红色，则说明安装的照明灯（选填“正常”“断路”或“短路”）19在如图所示的实验装置中，当导体ab不动，磁体左右运动时，灵敏电流计的指针（选填“会”或“不会”）发生偏转。人们利用该实验原理发明了（选填“电动机”或“发电机”）。四、（本大题共6小题，共37分）解题中要求有必要的分析和说明，计算题还要有公式及数据代入过程，结果要有数值和单位20在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，电源电压恒定，大、小铁钉各自规格相同，进行如图甲、乙、丙三次实验。（1）甲图中大铁钉的钉帽相当于电磁铁的极（2）实验中通过观察来判断电磁铁磁性的强弱。（3）通过观察甲、乙两次实验现象，得出的结论是（4）丙图中，将两个电磁铁串联的目的是（5）丁图所示的三个实例中没有应用电磁铁的是（填实例名称）21如图所示为某电热器的电路原理图，通过开关断开、闭合，可以实现“加热”和“保温”两种状态的变换，对应的额定功率分别为1000W和50W。（1）当开关S1闭合，S2断开时，电热器处于（选填“加热”或“保温”）状态。（2）电热器在加热状态下正常工作210s，将500g初温为20的水加热到100，加热效率是多少？已知c水4.2103J/（kg）22在“测量小灯泡额定功率”实验中，小灯泡的额定电压U额2.5V。（1）该实验的实验原理是。（2）图甲是小兰测量小灯泡额定功率的实物图，请你在图丁虚线框内画出对应的电路图。（3）闭合开关前，滑片P应位于滑动变阻器的（选填“左”或“右”）端。（4）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，如下表所示。电压表示数为2.5V，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，此时电流为。实验次数1234发光情况熄灭微亮较亮明亮电压U（V）0.51.02.02.5电流I（A）0.20.380.46（5）根据上表中数据，请在图丙中画出IU关系图象；同时小兰同学发现实验表格设计得有缺陷，缺陷是。23如图所示电路中，电源电压为6V且保持不变，定值电阻R16，定值电阻R24求：（1）当只闭合S1时，通过R1的电流；（2）当只闭合S2时，R2两端的电压；（3）从只闭合S2和S3的状态到只闭合S1和S3的状态，电路中总 功率的变化。24为改善休闲广场的照明，电力部门要在广场安装一盏规格为“220V 1000W”的碘钨灯，已知电控室的输出电压恒为220V，所需电线总长为400m，所选用电线的电阻为每米1.65102。（1）电路中电线的电阻为；（2）实际电路中，相当于碘钨灯与电阻R串联（如图），则碘钨灯工作时，它的实际功率是多少？（3）要减少电路中电线的功率消耗，可采取的措施是（写出一点）。25小明要测未知电阻Rx的阻值，身边可用的实验器材有：一个电压恒定的电源，一个电压表，定值电阻R0，待测电阻，一个单刀双掷开关，导线若干。电压表量程、定值电阻均符合题目要求。请你帮小明利用上述器材按照下列要求，测出未知电阻Rx的阻值。（电路连接完成后不允许再拆改重新组成电路）要求：（1）在虚线框内画出实验电路图：（2）写出实验步骤：。（3）写出未知电阻Rx的表达式：Rx。2018-2019学年天津市南开区九年级（上）期末物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题意1关于热现象，下列说法正确的是（ ）A扩散现象不能在固体中发生B冰在熔化时温度不变内能增加C尘土飞扬说明分子在做无规则运动D用手捏海绵，海绵的体积变小了，说明分子间有间隙【分析】（1）分子动理论的基本观点：一切物质都是由分子组成，分子在不停地做无规则的运动，分子间同时存在相互作用的引力和斥力，分子间存在间隙；（2）晶体熔化时吸收热量温度不变，内能增加。【解答】解：A、扩散现象能在固体中发生，比如长时间紧挨在一起的金板和铅板，金中有铅，铅中有金，故A错误；B、冰在熔化时温度不变内能增加，故B正确；C、尘土飞扬是固体小颗粒的运动，属于机械运动，不是分子的运动，故C错误；D、用手捏海绵，海绵的体积缩小了，说明力可以改变物体的形状，不能说明分子间有空隙，故D错误。故选：B。【点评】本题考查分子的运动、分子间作用力、力的作用效果，以及晶体熔化特点，考查的知识点比较多，主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。2用一段细铁丝做一个支架作为转动轴，把一根中间戳有小孔（没有戳穿）的饮料吸管放在转动轴上，吸管能在水平面内自由转动（如图所示）。用餐巾纸摩擦吸管使其带电，将毛皮摩擦过的橡胶棒靠近带电吸管的一端时，发现吸管被推开，下列说法正确的是（ ）A吸管和橡胶棒带异种电荷B吸管和餐巾纸摩擦后，两者带同种电荷C吸管和餐巾纸摩擦时，吸管得到电子带了负电D吸管和餐巾纸摩擦时，餐巾纸失去电子而带了负电【分析】（1）毛皮摩擦过的橡胶棒带负电；摩擦起电的过程中失去电子的带正电，得到电子的带负电；（2）同种电荷相斥，异种电荷相吸；【解答】解：A、同种电荷相互排斥，将毛皮摩擦过的橡胶棒靠近带电吸管的一端时，发现吸管被推开，说明吸管和橡胶棒带同种电荷，故A错误；B、相互摩擦的两个物体带等量的异种电荷，故B错误；C、毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，由于将毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管时，橡胶棒排斥吸管，即说明吸管也带负电，吸管带负电的原因是：吸管和餐巾纸摩擦时，吸管得到电子；故C正确；D、由前面解答可知，吸管和餐巾纸摩擦时，吸管得到电子带了负电，则餐巾纸在摩擦过程中失去电子而带了正电，故D错误。故选：C。【点评】知道摩擦起电的实质和带电体可以吸引不带电的物体时正确解答本题的关键。3如图所示电路，L1的电阻比L2的大，开关闭合，灯均发光，则（ ）AV示数等于V1示数BV1示数大于V2示数CA示数大于A1示数DA2示数大于A1示数【分析】在串联电路中，总电压等于各用电器两端电压之和；电流处处相等。并联电路中各支路电压相等，都等于电源电压。【解答】解：（1）由左图可知，L1、L2并联，电表V1测L1两端电压，电表V2测L2两端电压，电压表V测电源电压，并联电路中各支路电压相等，都等于电源电压；故V示数等于V1示数，等于V2示数，故A正确、B错误；（2）由右图可知，L1、L2串联，在串联电路中，电流处处相等，因此A示数等于A1示数，等于A2示数，故CD错误。故选：A。【点评】此题考查的是并联电路的特点和串联电路的电压、电路特点，属于基础题，难度较小，容易解答。4如图所示电路中，电源电压为9V，当闭合开关S后，两灯都不亮。用电压表进行检测，得到的结果是：A、B两点之间的电压为零，B、C两点之间的电压为9V，造成故障的原因可能是（ ）A电源接触不良B甲灯接触不良或灯丝断开C开关接触不良D乙灯接触不良或灯丝断开【分析】根据电压表在电路中的作用进行分析，即电路发生断路时，电压表检测时，有电压的线路出现断路（电源除外）。【解答】解：因为两个灯泡都不亮，所以电路出现断路，又因为电压表检测AB两点间的电压为零，B、C两点间的电压为9V（即电源电压），所以A、B两点间连接完好，B、C两点间有断路，即乙灯接触不良或灯丝断路。故选：D。【点评】知道电压表和电流表在电路中的作用，会用电压表和电流表检测电路中的故障。5如图所示电路中，电源电压恒定，定值电阻R的阻值为10闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从某个位置向左滑动一段距离，使变阻器阻值减小了5，电流表示数增加了0.04A，则电压表示数的变化是（ ）A增加了0.2 VB减少了0.2 VC增加了0.4 VD减少了0.4 V【分析】分析电路的连接，滑动变阻器的滑片从某个位置向左滑动一段距离，判断变阻器连入电路中的电阻变化，由分压原理，判断电压表示数变化；由串联电路电压的规律确定R的电压变化；对R而言，由欧姆定律分别得出两种状态下电阻的表达式，由合分比定理，得出R增大的电压，根据串联电路电压的规律，变阻器减小的电压等于R增大的电压。【解答】解：原电路中，R与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路中的电流，将滑动变阻器的滑片从某个位置向左滑动一段距离，设通过电路的电流分别为I1、I2，R两端的电压分别为U1、U2，因变阻器连入电路中的电阻减小，由分压原理，电压表示数减小；由串联电路电压的规律，R的电压增大；对R而言，由欧姆定律I，R，由合分比定理，R，故URI100.04A0.4V，即R增大的电压，根据串联电路电压的规律，各部分电压之和等于电源电压，故变阻器减小的电压等于R增大的电压，即电压表示数减小了0.4V。故选：D。【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用，体现了数学知识在物理中的运用，有难度。6电灯L1标有“6V 6W字样。电灯L2上标记已看不清楚，经测得L2的电阻为12，将它们串联在某一电路中，两灯均正常发光，由此可确定L2的标记是（ ）A12V 12WB12V 6WC6V 6WD6V 3W【分析】由灯泡L1的铭牌可知灯泡的额定电压与额定功率，由功率公式的变形公式可求出灯泡L1的额定电流；由题知，将它们串联在某一电路中，两灯均正常发光，由串联电路的电流特点可知，电路中的电流等于L1的额定电流；由UIR可求出此时灯泡L2两端的电压（即L2的额定电压），由PUI可求出灯泡L2的额定功率。【解答】解：由灯泡L1的铭牌“6V 6W”可知灯泡L1的额定电压U16V，额定功率P16W，根据PUI可得，灯泡L1的额定电流：I11A；由题知，将它们串联在某一电路中，两灯均正常发光，因串联电路中电流处处相等，则由欧姆定律可得，此时灯泡L2两端的电压（即L2的额定电压）：U2I1R21A1212V，则灯泡L2的额定功率：P2U2I112V1A12W。所以电灯L2上标记为12V 12W，故A正确，BCD错误。故选：A。【点评】本题考查了由灯泡铭牌获取信息的能力、功率公式及其变形公式的应用、串联电路的特点等内容，是一道基础题；灵活应用功率公式及其变形公式、串联电路的特点是解题的关键。7如图所示是探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置，两个透明绝热容器中密封着等质量的空气，U形管中液面高度的变化反应密闭空气温度的变化，下列说法正确的是（ ）A甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系B甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量比右侧容器内空气吸收热量少C乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系D电流通过导体时产生热量的多少是通过U形管中液面的高度差来反映的【分析】（1）探究电流产生热量与电阻关系时，控制电流和通电时间不变；（2）根据QI2Rt可知，电流产生热量的多少，即可判断容器内空气吸热量多少；（3）探究电流产生的热量与电流的关系，控制电阻和通电时间不变；（4）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转化法。【解答】解：A、装置甲中一个5的电阻与两个5的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右I左，两个5的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右I1+I2，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I1I2，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，故A错误；B、根据选项A分析，由QI2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，所以左侧容器内空气吸收的热量更多，故B错误；C、在乙装置中，容器中的两个电阻丝串联，通过它们的电流I与通电时间t相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，所以乙实验是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系，故C错误；D、据实验装置可知，电流通过导体产生热量使容器中的空气受热膨胀，从而导致U型管中的液面会发生变化，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以通过U型管液面高度差的变化来反映，故D正确。故选：D。【点评】此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键。突出运用所学知识解决实际问题的能力，明白U形管在实验中的作用，具有一定的综合性。8如图所示，甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线；乙站在地上一只手接触到零线；丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线。此时，丁站在地面上用手去拉丙。则（ ）A甲、乙都会触电B甲、丙都会触电C乙、丁都会触电D丙、丁都会触电【分析】触电的实质是当有一定大小的电流通过人体，就会引起人体触电；家庭电路的触电事故有两种：单相触电和双相触电。单相触电是站在地上和火线接触或间接接触火线；双相触电是人体一端接触火线，一端接触零线。【解答】解：甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线，无法形成电流的通路，故不会发生触电；乙站在地上一只手接触到零线，因此零线与大地之间没有电压，因此没有电流通过人体，不会发生触电；丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线，此时，丁站在地面上用手去拉丙，这样电流可以从火线经丙、丁导向大地，会造成丙、丁两人同时触电。综上所述，甲、乙都不会触电，丙、丁都会触电。故选：D。【点评】此题考查的是触电的两种类型和家庭电路的连接，掌握触电的实质是：人体直接或间接跟火线接触造成的。9小利同学观察到学校楼道里的消防应急灯，平时灯是熄的，一旦停电，两盏标有“36V”灯泡就会正常发光。图所示是小利设计的四个电路，其中可以起到消防应急灯作用的电路是（ ）ABCD【分析】观察图可知，220V的电路肯定是照明电路，而36V的电路才是为应急灯提供的电源，再根据两盏灯都在停电后会正常发光，可断定，两灯并联，且在照明电路工作时不连通。【解答】解：根据题意，分析各图可知，当照明电路正常工作时，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，使消防应急灯所在电路断开，而当停电后，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的作用下向上弹起，与触点接触，两灯泡连接，且为并联。因此，对照各图发现，只有图C符合这一要求。故选：C。【点评】此题中明确电磁继电器的工作过程，能分析出，是照明电路中的电源控制了消防应急灯，是本题解决的关键。10图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象，将它们按图乙所示接入电路中。已知该电路中电源的电压是2V，则下列结论错误的是（ ）A只闭合开关S，电路消耗的功率是1WB当再闭合S1后，电流表示数变化了0.2AC当再闭合S1后，电路消耗的总功率为1.2WD当再闭合S1后，电路消耗的功率将增大0.4W【分析】（1）由电路图可知，只闭合开关S时，电路为L的简单电路，电流表测电路中的电流，由甲图象读出通过小灯泡的电流，根据PUI求出电路消耗的功率；（2）当再闭合开关S1时，灯泡与定值电阻R并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点可知R两端的电压，由甲图象可知此时通过R的电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过灯泡L的电流不变，则通过R的电流即为电流表示数的变化量，根据并联电路的电流特点求出干路电流，利用PUI求出电路消耗的总功率，根据PPP求出电路消耗功率的增加量。【解答】解：（1）由电路图可知，只闭合开关S时，电路为L的简单电路，电流表测电路中的电流，电源的电压是2V，则灯泡两端的电压为2V，由甲图象可知，通过灯泡的电流为0.5A，则电路消耗的功率：PUIL2V0.5A1W，故A正确；（2）当再闭合开关S1时，灯泡L与定值电阻R并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，此时R两端的电压为2V，由图象可知IR0.2A，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过L的电流不变，则电流表示数的变化量：IIR0.2A，故B正确；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流表的示数：IIL+IR0.5A+0.2A0.7A，此时电路消耗的总功率：PUI2V0.7A1.4W，故C错误；电路消耗功率的增加量：PPP1.4W1W0.4W，故D正确。故选：C。【点评】本题考查了并联电路的特点和电功率公式的应用，利用好并联电路中各支路独立工作、互不影响是关键。二、不定项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分）每小题给出的四个选项中，有一个以上符合题意，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，不选或选错的得0分11下列说法不正确的是（ ）A水结冰后，水分子静止不动B温度总是从内能大的物体传递给内能小的物体C快速压缩气体，可使气体内能增大，温度升高D煤气燃烧越充分，其热值越大【分析】（1）物体是由分子组成的，分子在不停地做无规则运动；（2）热传递的条件是有温度差，热量由高温物体传递给低温物体；（3）对物体做功，物体的内能变大；（4）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。【解答】解：A、一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，水结冰后，分子仍是运动的，故A错误；B、相互接触的两个物体，热量总是从高温物体传到低温物体，传递的是热量而不是温度；故B错误。C、快速压缩气体，对气体做功，可使气体内能增大，温度升高，故C正确；D、燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，故D错误；故选：ABD。【点评】本题是一道热学综合题，主要考查学生对热传递、热值的特点、分子运动的特点等的理解，属于综合性题目。12下列有关电与磁的说法正确的是（ ）A磁感线是用来形象描述磁场的，并不真实存在B悬吊着的小磁针静止时N极指向地理南极附近C奥斯特首先发现了电与磁的联系，实现了机械能到电能的转化D从能量角度来看，磁场对电流的作用，表明了电能可以转化为机械能【分析】（1）磁场是真实存在的，为了描述磁场人为引入了磁感线，磁感线是一种模型，实际并不存在。（2）地球本身就是一个大磁体；地磁场与条形磁铁的磁场相似；地磁的北极在地理的南极附近；地磁的南极在地理的北极附近；（3）1820年，丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了通电导线的周围存在着磁场，在世界上是第一个发现了电与磁之间的联系的物理学家；（4）磁场对电流可以产生力的作用，表明电能可以转化为机械能。【解答】解：A、磁场虽然看不见摸不着，但是实际存在的，磁感线是人为建立的模型，并不存在，故A正确；B、根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针在地面上受到地磁场的作用静止时，小磁针的N极指向地磁的南极（地理北极）附近，故B错误；C、奥斯特最早发现了电与磁之间的联系电流的磁效应，但不是实现机械能到电能的转化，故C错误；D、从能量转化的角度，磁场对电流可以产生力的作用，表明电能可以转化为机械能，据此发明了电动机，故D正确。故选：AD。【点评】此题的选择项中涉及的都是电与磁方面的物理情景，利用对应的电磁方面的知识对物理情景加以分析解决。13如图所示的电路中，电源电压恒为6V，电压表量程为03V，电流表量程为00.6A，滑动变阻器的规格为“20 1A”，灯泡标有“5V 2.5W字样。在不损坏电路元件的情况下，且不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（ ）A电路中的最小电流为0.2AB电路中的最大电流为0.5AC滑动变阻器的变化范围为1020D电路工作10s消耗电能最大值为300J【分析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据PUI求出灯泡的额定电流和电阻，然后结合电压表的量程，电流表的量程确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的最小电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值，再根据WUIt求出电路工作10s消耗电能最大值；（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流。【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。根据PUI可得，灯的额定电流：IL额0.5A，由I得：灯泡的电阻RL10，由于电压表的量程为03V，则灯泡两端的最大电压为3V，则通过灯泡的最大电流为IL0.3A；因为串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为00.6A，滑动变阻器的规格为“20 lA”，所以电路中的最大电流为ImaxIL0.3A，故B错误；电路工作10s消耗电能最大值为：WUImaxt6V0.3A10s18J，故D错误；电路中的总电阻R20，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知：滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑RRL201010；由于滑动变阻器的规格为“20 1A”，所以滑动变阻器接入电路中的电阻为20；，则滑动变阻器的电阻调节范围是1020，故C正确；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流：Imin0.2A，故A正确。故选：AC。【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据灯泡的额定电压和电流表的量程确定电路中的最大电流。三、填空题（共6小题，每小题4分，共24分）14汽车行驶时水箱中的水的温度会升高，水的内能会增大，这是通过 热传递 的方式改变水的内能；如图所示是某单缸四冲程汽油机的 压缩 冲程。【分析】（1）改变内能的方式有做功和热传递，热传递是能量的转移过程，做功是能量的转化过程，两种方式是等效的；（2）汽油机有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，根据进气门和排气门的开关情况和活塞的运动方向来判断冲程的类型。【解答】解：（1）气缸外有一个水套，气缸被水包围着，水从气缸吸收热量，温度升高，水的内能会增大，这是通过热传递的方式改变水的内能；（2）由图可知，气缸的进气门、排气门都关闭，活塞上移，是压缩冲程。故答案为：热传递；压缩。【点评】本题考查了改变内能的方法和内燃机四个冲程的工作过程，学会结合实际分析物理问题。15某导体的电阻是10通过它的电流是300mA则此导体两端的电压是 3 V若在该导体两端加上12V的电压，此导体的电阻是 10 。【分析】知道导体的电阻和通过的电流，根据欧姆定律求出两端的电压；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、温度有关，与两端的电压和通过的电流无关。【解答】解：根据欧姆定律可得，导体两端的电压：UIR300103A103V，电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，在该导体两端加上12V的电压时，导体的电阻不变，仍为10。故答案为：3；10。【点评】本题考查了欧姆定律的简单应用，关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关。16电能表是用来测量 电功 的仪表，某电能表上标有“3000r/kWh”，当电路中只有一个电饭煲工作时，小红观察到该电能表在lmin内转了120r，则此电饭煲在这段时间内做功 1.44105J【分析】电能表是测量用电器在一段时间内消耗的电能（电流做功）的仪表；3000r/kWh所表示的物理意义：3000r/kWh表示的是电路中每消耗1kWh的电能，电能表的转盘转3000r，据此求出转盘转120r电饭煲消耗的电能。【解答】解：电能表是测量用电器在一段时间内消耗的电能（或电流做功）的仪表；“3000r/kWh”的字样，它表示：每消耗1kWh的电能，电能表的转盘转3000圈；转盘在1min内转了120转，电饭煲消耗电能：WkWhkWh3.6106J1.44105J。故答案为：电功；1.44105。【点评】本题考查了电能表的作用、电能表相关参数的理解以及电能的求法，属于基础题目。17一只标有”8V 0.4A”的小灯泡，接在电源电压为12V的电路中，为使其正常发光，应串联一个 10 的电阻；该电阻通电10s所产生的热量是 16 J。【分析】根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点得到电路中的电流，利用欧姆定律求出串联电阻的阻值，根据焦耳定律求出串联电阻产生的热量。【解答】解：根据串联电路中总电压等于各分电压之和，则串联电阻R两端电压：URUUL12V8V4V，因串联电路中各处的电流相等，所以灯泡正常工作时电路中的电流：I0.4A，由I可得，串联电阻R的阻值：R10；此时该电阻通电10s产生的热量为：QRI2Rt（0.4A）21010s16J。故答案为：10；16。【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、焦耳定律的灵活运用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等、正常发光时的电流和额定电流相等。18小青同学想在家里安装一盏照明灯，如图所示是他设计的电路。图中虚线框1和2应连入开关和电灯；则开关应装在 2 虚线框中（选填“1“或“2”）。安装完毕后，用一只额定电压为220V的灯泡L0（检验灯泡）取代保险丝来检查新安装的照明灯是否正常，闭合开关后，发现灯泡L0发光呈暗红色，则说明安装的照明灯 正常 （选填“正常”“断路”或“短路”）【分析】（1）为了用电的安全，开关应接在火线与电灯之间。（2）检验灯安在保险丝处后，当开关闭合时若电灯正常，则检验灯与电灯串联，得到的电压小于200V，实际功率小于额定功率，发暗红色光，若电灯短路，则检验灯得到额定电压，正常发光，若电灯断路，则检验灯不亮。【解答】解：（1）为了用电的安全，开关应接在火线与电灯之间，因此开关应装在2处；（2）若保险丝处用一只额定电压为220V的灯泡L0替换，此时两灯泡串联；闭合开关后，发现灯泡L0发光呈暗红色，说明检验灯L0分得的电压小于220V，也说明新安装的照明灯分得一部分电压，则安装的照明灯是正常的。故答案为：2；正常。【点评】本题考查电灯与开关的接法和用检验灯检查电路的故障。应根据检验灯的三种状态来分析。19在如图所示的实验装置中，当导体ab不动，磁体左右运动时，灵敏电流计的指针 会 （选填“会”或“不会”）发生偏转。人们利用该实验原理发明了 发电机 （选填“电动机”或“发电机”）。【分析】闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会产生感应电流，这就是电磁感应现象；利用这一原理制成了发电机。【解答】解：闭合开关后，当导体ab不动，磁体左右运动时，可以切割磁感线，因此会有感应电流产生，此时电流计指针会发生偏转。如果上下运动与磁感线方向平行，不能切割磁感线，电路中不会产生感应电流。这种现象就是电磁感应现象，利用它人们发明了发电机。故答案为：会；发电机【点评】此题考查了电磁感应现象的实验，尤其要注意导体如何运动才能切割磁感线，难度不大。四、（本大题共6小题，共37分）解题中要求有必要的分析和说明，计算题还要有公式及数据代入过程，结果要有数值和单位20在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，电源电压恒定，大、小铁钉各自规格相同，进行如图甲、乙、丙三次实验。（1）甲图中大铁钉的钉帽相当于电磁铁的 N 极（2）实验中通过观察 吸引小铁钉的个数 来判断电磁铁磁性的强弱。（3）通过观察甲、乙两次实验现象，得出的结论是 线圈匝数相同时，通过的电流越大，电磁铁磁性越强 （4）丙图中，将两个电磁铁串联的目的是 控制电流大小相同 （5）丁图所示的三个实例中没有应用电磁铁的是 动圈式话筒 （填实例名称）【分析】（1）根据螺线管中的电流方向，利用安培右手定则确定通电螺线管的两极（2）根据转换法，用通电螺母管吸引小铁钉多少来明示其磁性的强弱；（3）分析图中相同和不同因素，分析得出电磁铁磁性与变化因素的关系；（4）串联电路各处的电流都相同；（5）带有铁芯的通电螺线管就是电磁铁；逐一分析每个装置回答。【解答】解：（1）根据甲图中电流的方向，用右手握住螺线管，让四指指向电流的方向，大拇指所指的方向即N极，故甲图中大铁钉的钉帽相当于电磁铁的N极；（2）实验中采用了转换法，通过观察吸引小铁钉的个数来判断电磁铁磁性的强弱；（3）甲乙两图中，线圈匝数相同，乙中变阻器连入电路中的电阻更小，由欧姆定律可知，电路中的电流更大，吸引小铁钉的个数更多，故得出结论：在线圈匝数相同时，通过的电流越大，电磁铁磁性越强；（4）根据串联电路的特点，丙图中将两个电磁铁串联的目的是控制电流大小相同；（5）图丁左图，电铃通电时，电磁铁有电流通过，产生了磁性，把小锤下方的弹性片吸过来，使小锤打击电铃发出声音，同时电路断开，电磁铁失去了磁性，小锤又被弹回，电路闭合，不断重复，电铃便发出连续击打声，应用了电磁铁；图丁中间图，水位自动报警器是通过控制电磁铁中电流有无来控制工作电路用电器的开关，应用了电磁铁；图丁右图，动圈式话筒的原理是电磁感应现象，没有应用到电磁铁。故答案 为：（1）N；（2）吸引小铁钉的个数；（3）线圈匝数相同时，通过电流越大，电磁铁磁性越强；（4）控制电流大小相同；（5）动圈式话筒。【点评】本题探究影响电磁铁磁性强弱的因素，考查安培定则、转换法和控制变量法的运用和串联电路的规律及电磁铁的运用。21如图所示为某电热器的电路原理图，通过开关断开、闭合，可以实现“加热”和“保温”两种状态的变换，对应的额定功率分别为1000W和50W。（1）当开关S1闭合，S2断开时，电热器处于 保温 （选填“加热”或“保温”）状态。（2）电热器在加热状态下正常工作210s，将500g初温为20的水加热到100，加热效率是多少？已知c水4.2103J/（kg）【分析】（1）当开关S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，此时电路中的总电阻最大，根据PUI可知电路的总功率大小，然后判断电热器的状态；（2）电热器在加热状态下正常工作时实际功率和额定功率相等，根据WPt求出消耗的电能，又知道水的质量、初温、末温以及比热容，根据Q吸cm（tt0）求出水吸收的热量，利用100%求出加热效率。【解答】解：（1）当开关S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，此时电路中的总电阻最大，由PUI可知，电源的电压一定时，电路的总功率最小，电热器处于保温状态；（2）由P可得，电热器在加热状态下正常工作210s内消耗的电能：WPt1000W210s2.1105J，水吸收的热量：Q吸cm（tt0）4.2103J/（kg）0.5kg（10020）1.68105J，电热器的加热效率：100%100%80%。故答案为：（1）保温；（2）电热器的加热效率是80%。【点评】本题考查了电功率公式和电功公式、吸热公式、效率公式的应用，利用好相应的公式及其变形式是关键。22在“测量小灯泡额定功率”实验中，小灯泡的额定电压U额2.5V。（1）该实验的实验原理是 PUI 。（2）图甲是小兰测量小灯泡额定功率的实物图，请你在图丁虚线框内画出对应的电路图。（3）闭合开关前，滑片P应位于滑动变阻器的 右 （选填“左”或“右”）端。（4）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，如下表所示。电压表示数为2.5V，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，此时电流为 0.5A 。实验次数1234发光情况熄灭微亮较亮明亮电压U（V）0.51.02.02.5电流I（A）0.20.380.46（5）根据上表中数据，请在图丙中画出IU关系图象；同时小兰同学发现实验表格设计得有缺陷，缺陷是 表中没有电功率一栏 。【分析】（1）该实验的实验原理是PUI。（2）根据实物图画出电路图，注意各元件顺序与实物图一一对应；（3）闭合开关前，滑片P应位于滑动变阻器阻值最大处；（4）根据电流表选用小量程确定分度值读数；（5）根据描点法作图；测量小灯泡额定功率表中应有电功率一栏。【解答】解：（1）该实验的实验原理是PUI。（2）根据实物图画出电路图，如下左图所示：（3）闭合开关前，滑片P应位于滑动变阻器阻值最大处的右端。（4）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，如下表所示。电压表示数为2.5V，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，此时电流为0.5A；（5）根据表中数据在图中找出对应的点，用平滑的曲线连接，如上右图所示；测量小灯泡额定功率表中没有电功率一栏。故答案为：（1）PUI；（2）如上左；（3）右；（4）0.4A；（5）如上右图所示：表中没有电功率一栏。【点评】本题测量灯的额定功率，考查实验原理、画电路图、注意事项、电流表读数、描点法作图及表格设计。23如图所示电路中，电源电压为6V且保持不变，定值电阻R16，定值电阻R24求：（1）当只闭合S1时，通过R1的电流；（2）当只闭合S2时，R2两端的电压；（3）从只闭合S2和S3的状态到只闭合S1和S3的状态，电路中总 功率的变化。【分析】（1）当只闭合S1时，电路为R1的简单电路，根据欧姆定律求出通过R1的电流；（2）当只闭合S2时，R1与R2串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出R2两端的电压；（3）只闭合S2和S3时电路为R2的简单电路，只闭合S1和S3时R1与R2并联，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知R2的电功率不变，从只闭合S2和S3的状态到只闭合S1和S3的状态电路中总功率的变化量即为R1的电功率，根据并联电路的电压特点和PUI求出其大小。【解答】解：（1）当只闭合S1时，电路为R1的简单电路，则通过R1的电流：I11A；（2）当只闭合S2时，R1与R2串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I20.6A，则R2两端的电压：U2I2R20.6A42.4V；（3）只闭合S2和S3时，电路为R2的简单电路；只闭合S1和S3时，R1与R2并联，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，R2的电功率不变，因并联电路中各支路两端的电压相等，且电路中总功率等于各用电器功率之和，所以，从只闭合S2和S3的状态到只闭合S1和S3的状态，电路中总功率的变化量：PP1UI16V1A6W。答：（1）当只闭合S1时，通过R1的电流为1A；（2）当只闭合S2时，R2两端的电压为2.4V；（3）从只闭合S2和S3的状态到只闭合S1和S3的状态，电路中总功率的变化了6W。【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清开关闭合、断开时电路的连接方式是关键。24为改善休闲广场的照明，电力部门要在广场安装一盏规格为“220V 1000W”的碘钨灯，已知电控室的输出电压恒为220V，所需电线总长为400m，所选用电线的电阻为每米1.65102。（1）电路中电线的电阻为 6.6 ；（2）实际电路中，相当于碘钨灯与电阻R串联（如图），则碘钨灯工作时，它的实际功率是多少？（3）要减少电路中电线的功率消耗，可采取的措施是 增大电线的横截面积 （写出一点）。【分析】（1）导体的电阻在材料、横截面积相同的条件下，与导体的长度成正比，由此可求电线的电阻；（2）先求出电路中的实际电阻，也就是将电线的电阻与碘钨灯的实际电阻求和，然后利用实际电压，求出电流，利用相关公式，求出灯泡的实际功率；（3）要减少电路中电线的功率消耗，从影响电线消耗功率的因素（导体的电阻）上分析。【解答】解：（1）电路中电线的电阻R1.65102/m400m6.6； 故答案为：6.6。（2）则碘钨灯工作时RL48.4；实际电路中，相当于碘钨灯与电阻R串联；R总RL+R48.4+6.655I4AP实I2RL（4A）248.4774.4W 答：碘钨灯工作时，它的实际功率是774.4W （3）电路中电线要产生热量而消耗能量，功率为PI2R可知：因碘钨灯与电阻R串联；碘钨灯工作时的电流不能减小；所以只能减小导线的阻值，又因导体的电阻与导体的材料，长度，横截面积有关，所以减小输电线的长度或增大电线的横截面积或换用电阻比较小的材料。【点评】本题目就是考查学生对实际功率的掌握程度，中间比较复杂，注意电线的电阻与灯是串联的。25小明要测未知电阻Rx的阻值，身边可用的实验器材有：一个电压恒定的电源，一个电压表，定值电阻R0，待测电阻，一个单刀双掷开关，导线若干。电压表量程、定值电阻均符合题目要求。请你帮小明利用上述器材按照下列要求，测出未知电阻Rx的阻值。（电路连接完成后不允许再拆改重新组成电路）要求：（1）在虚线框内画出实验电路图：（2）写出实验步骤： 实验步骤：先把开关S接a时测出电源电压U；把开关S接b时测出RX两端电压U2； 。（3）写出未知电阻Rx的表达式：RxR0。【分析】将被测电阻和定值电阻串联，利用一个单刀双掷开关使电压表先与电源并联测电源电压；然后再测出被测电阻两端的电压，根据串联电路电压特点，求定值电阻电压，求定值电阻电流，即被测电阻电流，根据R计算电阻。【解答】解：（1）定值电阻R0和被测电阻RX串联，如图。（2）实验步骤：先把开关S接a时测出电源电压U；把开关S接b时测出RX两端电压U2；（3）根据串联电路电压等于各部分电路两端电压之和可知：R0两端电压U1UU2，则I1，由串联电路的电流特点得：I1I2，根据欧姆定律得：RXR0。故答案为：（1）如图；（2）先把开关S接a时测出电源电压U；把开关S接b时测出RX两端电压U2；（3）R0。【点评】本题考查在没有电流表情况下测量电阻的方法，关键是根据开关的转换测量出电源电压和待测电阻的电压，其它方法合理也可。