山东省青岛市市北区2022-2023九年级上学期期末物理试题（答案）考试试卷

2022-2023学年山东省青岛市市北区九年级（下）开学物理试卷
一、单项选择题（本题满分20分，共10小题，每小题2分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）
1．（2分）世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家是（　　）
A．奥斯特 B．法拉第 C．欧姆 D．安培
2．（2分）对如图所示实验的解释正确的是（　　）
A．图甲：将两个铅柱压在一起，下面能够悬挂一个钩码，说明分子间有斥力
B．图乙：抽去玻璃隔板，两瓶气体逐渐混合均匀，是因为空气比二氧化氮的密度大
C．图丙：摩擦过的梳子能吸引碎纸屑，说明异名磁极相互吸引
D．图丁：红墨水在冷水中颜色变化得慢些，说明扩散快慢与温度有关
3．（2分）关于下列生活现象，说法正确的是（　　）
A．一杯水喝掉一半后，水的比热容变小
B．马路上的灯同时亮同时灭，说明是串联的
C．“空调比台灯费电”，是因为空调电功率比台灯大，相同时间内，空调消耗电能比台灯多
D．往手上哈气，手感到热，是通过做功的方式增大了手的内能
4．（2分）关于电流、电阻和电功率，下列说法正确的是（　　）
A．没有电流通过导体时，导体的电阻为0Ω
B．一根铝导线的长度比铜导线长，铝导线的电阻比铜导线电阻大
C．千瓦时是电功率常用的单位之一
D．甲、乙两个用电器，甲的电功率比乙大，甲消耗电能比乙快
5．（2分）如图所示电路，能测出灯泡两端电压和通过灯泡电流的是（　　）
A． B．
C． D．
6．（2分）如图是滑动变阻器的结构示意图。滑片P向右移动，滑动变阻器连入电路的阻值变大的是（　　）
A． B．
C． D．
7．（2分）下列图象中，能正确反映小灯泡的I﹣U关系的是（　　）
A． B．
C． D．
8．（2分）如图所示的实物电路，关于它的电路图画法正确的是（　　）
A． B．
C． D．
9．（2分）下列说法错误的是（　　）
A．图甲是发电机原理
B．图乙可用来研究电流的磁效应
C．图丙所示的动圈式话筒的工作原理和电动机原理相同
D．图丁开关闭合后，金属棒ab将电能转化为机械能
10．（2分）已知定值电阻R1和R2并联，且R1：R2＝2：1，下列说法正确的是（　　）
A．U1：U2＝1：2 B．I1：I2＝1：2 C．P1：P2＝2：1 D．Q1：Q2＝2：1
二、多项选择题（本题满分15分，共5小题，每小题3分。每小题2-3个选项符合要求，漏选得1分，错选得0分）
（多选）11．（3分）下列关于物理概念的说法中错误的是（　　）
A．同一物体，温度越高，它的内能越大
B．比热容在数值上等于单位质量的某种物质温度升高1℃时所吸收的热量
C．感应电流的方向与磁场方向和电流方向有关
D．滑动变阻器和灯泡串联接入电路中，移动滑片，能改变灯泡和电源两端的电压
（多选）12．（3分）下面是小华同学对身边的一些电路进行观察分析后作出的判断，其中正确的是（　　）
A．抽油烟机里装有照明灯和电动机，它们既能同时工作又能单独工作是并联的
B．两个用电器两端的电压若相等，则两个用电器一定是并联的
C．家庭电路中使用的用电器过多，可能造成总功率过大，从而使总电流过大，造成“跳闸”
D．使用试电笔时，手要接触试电笔尾部金属体
（多选）13．（3分）如图，两灯串联，电源电压不变，忽略温度对电阻的影响。下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关S和S2，电压表测量电源两端电压
B．闭合开关S，通过L2的电流大于通过L1的电流
C．闭合开关S，若灯L1灯丝断了，L2也将不能工作
D．两灯串联相当于增加了导体长度，所以总电阻比每个灯泡的电阻都大
（多选）14．（3分）电炉子通电后，电炉丝热得发红，与之连接的导线却不怎么热，下列说法正确的是（　　）
A．电流通过导线时没有产生热效应
B．通过电炉丝的电流比通过导线的电流大
C．电炉丝的电功率比导线的电功率大
D．电炉丝电阻比导线电阻大，根据焦耳定律，相同情况下电炉丝产生热量多，所以热的发红
（多选）15．（3分）如图是油量表的示意图，金属片ab的阻值为20Ω，电源电压为15V，闭合开关，当浮标最低时滑片P滑到a端，电流表示数为0.3A，下列说法正确的是（　　）
A．滑片和金属片ab组成一个滑动变阻器
B．油量增多时，浮标上升，滑片P向下移，变阻器连入电路电阻变小，电流表示数变大
C．电阻R1的阻值为30Ω
D．当浮标最高时，滑片P滑到b端，电流表示数为0.75A
三、实验探究（本题满分46分，每空1分，电路图2分，图象3分）
16．（4分）利用如图装置探究做功对内能的影响。当瓶塞被弹出时，试管口周围出现“白气”，这说明试管内水蒸气对外 　 　，水蒸气内能 　 　，温度降低，水蒸气液化形成“白气”。在这一过程中 　 　能转化为 　 　能。
17．（7分）探究不同物质的吸热能力。
（1）给质量 　 　的煤油和水，加热相同时间，发现 　 　的温度升高的更高。若让水和煤油升高相同温度，发现 　 　加热时间长，说明不同物质吸热能力不同。
（2）图乙是水和煤油的“温度﹣时间”图象，A反映的是 　 　的温度随时间的变化图象。
（3）为什么沿海地区昼夜温差比内陆地区小？
答：水的比热容较 　 　，水和干泥土相比，在同样受热或冷却时，吸收或放出的热量 　 　，而水的温度变化比干泥土 　 　，因此，沿海地区昼夜温差比内陆地区小。
18．（16分）探究欧姆定律实验。
（1）请在图乙框内画出对应的电路图。
（2）分别连入5Ω和10Ω的定值电阻，移动滑片P，测量并记下几组电压和电流值，填入表1和表2。请将表2填写完整，并画出表2的I﹣U图象。
（3）分析表1和表2的同组数据可知：　 　一定时，通过导体的电流跟导体的 　 　成 　 　。
表1 R1＝5Ω
次数 1 2 3
U/V 3 6 9
I/A 0.6 1.2 1.8
表2 R2＝10Ω
次数 1 2 3
U/V 3 6 9
I/A 0.3 　 　 0.9
（4）图丁中能正确反映定值电阻的I﹣R关系的是 　 　。
（5）在上述实验中，将定值电阻换成小灯泡，测小灯泡的电阻，记录数据如表。第三次实验的电压表示数如图戊，请将第三次数据填写完整。
次数 I/A U/V R/Ω
1 0.15 1.1 7.3
2 0.20 1.7 8.5
3 　 　 24 　 　
（6）用上述实验器材测量小灯泡电功率，则实验原理是 　 　。若小灯泡标有“3.6V，0.3A”字样，则小灯泡的额定功率为 　 　W，要使小灯泡正常发光，应在上述第三次实验的基础上，向 　 　移动滑片。通过实验发现：灯泡亮度是由 　 　决定的。
19．（11分）在学习电磁铁时，小丽同学曾作出以下猜想：
猜想1：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性；
猜想2：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强。
图1是为检验猜想设计的四种实验方案：
（1）通过比较 　 　和 　 　两种情况，可以验证猜想1是正确的；通过比较 　 　和 　 　两种情况，可以验证猜想2是正确的。
（2）通过d可知，　 　相同时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越 　 　。
（3）图2所示是水位自动报警器的原理图，当水位没有到达金属块A时，电磁铁 　 　磁性，　 　灯亮；当水位达到金属块A时，电磁铁所在电路 　 　，电磁铁有磁性，吸引 　 　，　 　灯亮，表示水位达到警戒线。
20．（8分）在探究磁能否生电的实验中，连接了如图所示的实验装置。
（1）闭合开关后，要使电路中形成感应电流，导体ab应 　 　（填“上下”或“左右”）运动，这是 　 　现象，利用这一原理可制成 　 　。该过程将 　 　能转化为 　 　能。
（2）如果将灵敏电流计换成 　 　，可以观察磁场对通电导体的作用。通电导体在磁场中受力的方向与 　 　和 　 　有关。
四、作图和简单计算（共8分）
21．（2分）如图所示家庭电路，开关S同时控制电灯L1和L2，墙上有一个连在一起的两孔和三孔插座。用笔画线表示导线，将它们连入电路。
22．（2分）标出通电螺线管和磁体的南北极和磁感线方向。
23．（4分）电路如图，R1和R2并联接在电压为12V的电源上，R1阻值为4Ω，干路电流为5A，则R2的阻值多大？（请先写出思路，再计算）
五、综合能力（共11分）
24．（6分）图甲所示某饮水机，上面水桶装水18kg，下面热水箱装水1kg，图乙是饮水机的工作电路，有加热和保温两种工作状态。饮水机热水箱内水温达到95℃时开关S1自动断开，处于保温状态，当水温降至一定温度时，S1又闭合，重新加热。已知电源电压保持220V不变，电阻R1的阻值为1210Ω，电阻R2的阻值为121Ω。求：
（1）饮水机处于保温状态时的电功率是多少？
（2）饮水机处于加热状态时电路的总电流是多少？
（3）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从25℃加热到95℃，需用时15min，求此加热过程中饮水机的加热效率。
25．（5分）压敏电阻器是一种具有伏安特性的敏感电阻器件。在正常电压条件下，它相当于一只小电容器，当电路出现过压时进行电压钳位，吸收多余的电流，从而有效地保护了电路中的其它元器件不致过压而损坏，其电阻体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间。如图甲所示，这是压敏电阻的阻值R1随压力F变化的关系图象；如图乙所示，这是用压敏电阻R1设计的一种“自动限重器”，该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机（实质是电动机）、压敏电阻R1和定值电阻R2等。当货架承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的电源电压U＝6V，电磁继电器线圈的阻值R0＝10Ω，定值电阻R2＝30Ω。
（1）当货架没有装载货物时（货架的质量忽略不计），压敏电阻R1的阻值为 　 　Ω；随着货架装载货物质量的增大，压敏电阻R1的阻值将 　 　。
（2）电磁继电器中的电磁铁上端为 　 　（选填“N”或“S”）极。
（3）当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时衔铁被吸下，则货架能承受的最大压力为 　 　N。
（4）为了调节货架能承受的最大压力，可将定值电阻R2替换为滑动变阻器，若需要控制货架能承受的最大压力为600N，则替换的滑动变阻器的最大阻值应不小于 　 　Ω。
2022-2023学年山东省青岛市市北区九年级（下）开学物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（本题满分20分，共10小题，每小题2分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）
1．（2分）世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家是（　　）
A．奥斯特 B．法拉第 C．欧姆 D．安培
【分析】根据我们对于奥斯特、法拉第、欧姆、安培这四位科学家对于物理所作贡献的了解来作答。
【解答】解：1820年丹麦的物理学家奥斯特发现电流周围存在磁场；1831年英国物理学家法拉第法拉第发现了电磁感应现象；德国物理学家欧姆发现了电阻中电流与电压的正比关系，即著名的欧姆定律；1820年法国物理学家安培发现了电流间的相互作用力，并提出了著名的安培定律。因此世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家是奥斯特。故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】物理学史一直是考试中的热点，了解相关的物理学史可以使我们了解科学家的贡献，激发我们学习物理的兴趣。
2．（2分）对如图所示实验的解释正确的是（　　）
A．图甲：将两个铅柱压在一起，下面能够悬挂一个钩码，说明分子间有斥力
B．图乙：抽去玻璃隔板，两瓶气体逐渐混合均匀，是因为空气比二氧化氮的密度大
C．图丙：摩擦过的梳子能吸引碎纸屑，说明异名磁极相互吸引
D．图丁：红墨水在冷水中颜色变化得慢些，说明扩散快慢与温度有关
【分析】（1）分子间存在相互作用的引力和斥力；
（2）分子不停地做无规则运动；
（3）带电体具有吸引轻小物体的性质；
（4）扩散现象与温度的关系：温度越高，扩散现象越明显。
【解答】解：A、将两个铅柱压在一起，下面能够悬挂一个钩码，说明分子之间存在引力，故A错误；
B、抽去玻璃隔板，密度较大的二氧化氮气体扩散到空气中，说明分子不停地做无规则运动，故B错误；
C、摩擦过的梳子能吸引碎纸屑，说明带电体能够吸引轻小物体，故C错误；
D、红墨水在冷水中颜色变化得慢些，说明扩散快慢与温度有关，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了分子间的作用力、分子的热运动、带电体的性质、扩散现象，是一道综合题。
3．（2分）关于下列生活现象，说法正确的是（　　）
A．一杯水喝掉一半后，水的比热容变小
B．马路上的灯同时亮同时灭，说明是串联的
C．“空调比台灯费电”，是因为空调电功率比台灯大，相同时间内，空调消耗电能比台灯多
D．往手上哈气，手感到热，是通过做功的方式增大了手的内能
【分析】（1）比热容是物质的一种特性，与物体质量、温度高低、吸放热多少都没有关系；
（2）串联电路中各用电器相互影响；而并联电路中各用电器互不影响；
（3）电功率大的用电器，相同时间内消耗电能最多；
（4）改变物体内能有两种方式：做功和热传递。
【解答】解：A、比热容是物质的一种特性，和物体质量的大小没有关系，即一杯水喝掉一半后，水的比热容不变，故A错误；
B、马路上的灯虽然同时亮，同时灭，但路灯中一个烧坏后，其它仍可以正常工作，因此路灯是并联连接，故B错误；
C、台灯与空调相比，空调的电功率大，由P＝可知，在相同时间内，空调消耗电能比台灯多，故C正确；
D、冬天对手“哈气”，手感到暖和，这是通过热传递的方式改变内能的，故D错误。
故选：C。
【点评】此题涉及比热容、串、并联电路的辨别、做功改变物体的内能、电功率与电能、时间的关系等多个知识点，是一道综合性较强的题目。
4．（2分）关于电流、电阻和电功率，下列说法正确的是（　　）
A．没有电流通过导体时，导体的电阻为0Ω
B．一根铝导线的长度比铜导线长，铝导线的电阻比铜导线电阻大
C．千瓦时是电功率常用的单位之一
D．甲、乙两个用电器，甲的电功率比乙大，甲消耗电能比乙快
【分析】（1）导体电阻的大小由其自身的材料、长度和横截面积决定，与是否有电流通过无关。
（2）千瓦时是电功常用的单位之一。
（3）电功率表示电器消耗电能的快慢，电功率大的消耗电能快。
【解答】解：A、导体电阻的大小由其自身的材料、长度和横截面积决定，与其两端的电压和通过的电流无关，故A错误；
B、铝的导电性能没有铜的好，由于铝导线和铜导线的横截面积未知，仅根据材料和长度的不同，不能得出铝导线的电阻比铜导线电阻大，故B错误；
C、千瓦时是电功常用的单位之一，故C错误；
D、电功率表示用电器消耗电能的快慢，甲的电功率大，说明甲消耗电能比乙快，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查电阻大小的决定因素、电功和电功率的单位及电功率的概念，属于基础内容，难度不大。
5．（2分）如图所示电路，能测出灯泡两端电压和通过灯泡电流的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】根据电流表在电路中起导线作用，即需要串联在电路中；电压表在电路中相当于开路状态，即应该并联在电路两端；电表接入电路时，要使电流从电表的正接线柱流入、负接线柱流出。
【解答】解：A．分析该图能看出，电流表测量灯泡的电流，电压表测的是灯泡的电压；电流表和电压表的正、负接线柱连接正确，故A符合题意；
B．分析该图能看出，电流表并联了，电压表串联在电路中，且造成了电路短路，故B不符合题意；
C．分析该图能看出，电流表测量是灯泡的电流，电压表测的是灯泡的电压；电流表和电压表的正、负接线柱接反了，故C不符合题意；
D．分析该图能看出，电流表并联了，电压表串联在电路中，电流表的正负接线柱接反了，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】知道电流表和电压表的正确使用是解决该题的关键。
6．（2分）如图是滑动变阻器的结构示意图。滑片P向右移动，滑动变阻器连入电路的阻值变大的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小的。它的正确接法是“一上一下”。哪一段电阻丝被接入电路中是由下面的接线柱决定的。若接左下接线柱，滑片向右移动，电阻变大；若接右下接线柱，滑片向左移动，电阻变大。
【解答】解：滑动变阻器采用一上一下的接法；根据题意可知，当滑片P向右移动时，要使连入电路中的电阻变大，则电阻丝的左半部分接入电路中，根据四个选项可知，B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了滑动变阻器的原理和作用，能够正确判断哪一段电阻丝被连入电路中是本题的解题关键所在。
7．（2分）下列图象中，能正确反映小灯泡的I﹣U关系的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】小灯泡的电阻随温度的升高而增大，则小灯泡的I﹣U关系图像不是一条倾斜的直线；灯泡两端的电压增大时，通过它的电流也增大，灯丝温度升高，灯泡的电阻增大，根据欧姆定律结合图像分析答题。
【解答】解：小灯泡的电阻随温度的升高而增大，因此通过灯泡的电流与它两端的电压不成正比，则小灯泡的I﹣U关系图像不是一条倾斜的直线；
灯泡两端的电压增大时，通过它的电流也增大，灯丝温度升高，则灯泡的电阻增大；当灯泡两端的电压增大相同值时，因灯泡的电阻增大，所以，由欧姆定律可知电流增大的幅度越来越小，则由图可知，图像C正确；
故选：C。
【点评】本题考查了欧姆定律的应用，关键是知道灯泡两端的电压增大时，其电阻也增大。
8．（2分）如图所示的实物电路，关于它的电路图画法正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】根据实物图分析电路的连接情况，再选择对应的电路图。
【解答】解：
由实物图知，两灯并联，开关S在L2支路上，由各选项图知，A选项图正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题考查根据实物图画电路图，正确分析电路的连接方式以及开关的位置是关键。
9．（2分）下列说法错误的是（　　）
A．图甲是发电机原理
B．图乙可用来研究电流的磁效应
C．图丙所示的动圈式话筒的工作原理和电动机原理相同
D．图丁开关闭合后，金属棒ab将电能转化为机械能
【分析】（1）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，在导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应；发电机就是利用该原理制成的。
（2）奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场。
（3）电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。动圈式话筒是利用电磁感应现象来工作的。
（4）磁场对电流的作用的现象中，电能转化为机械能。
【解答】解：A、图甲是发电机原理，故A正确；
B、图乙可用来研究电流的磁效应，说明通电导体的周围存在磁场，故B正确；
C、图丙所示的动圈式话筒的工作原理和发电机原理相同，故C错误；
D、图丁开关闭合后，金属棒ab将电能转化为机械能，故D正确。
故选：C。
【点评】知道电流的磁效应、磁场对电流的作用、电磁感应现象以及它们的应有。
10．（2分）已知定值电阻R1和R2并联，且R1：R2＝2：1，下列说法正确的是（　　）
A．U1：U2＝1：2 B．I1：I2＝1：2 C．P1：P2＝2：1 D．Q1：Q2＝2：1
【分析】（1）并联电路中，各支路两端电压等于电源电压；
（2）结合并联电路特点，利用欧姆定律分析通过两电阻的电流关系；
（3）由P＝UI可得两电阻的电功率关系；
（4）由Q＝W＝Pt分析相同时间产生热量关系。
【解答】解：A、因为并联电路中各支路两端电压等于电源电压，所以两电阻并联时，U1＝U2，故A错误；
B、通过两电阻的电流之比：＝＝＝，故B正确；
C、两电阻的电功率之比：＝＝＝，故C错误；
D、由Q＝W＝Pt可得，相同时间内两电阻产生的热量之比：＝＝＝。故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查并联电路的特点、欧姆定律、电功率公式以及焦耳定律的应用，是一道电热综合题，难度不大。
二、多项选择题（本题满分15分，共5小题，每小题3分。每小题2-3个选项符合要求，漏选得1分，错选得0分）
（多选）11．（3分）下列关于物理概念的说法中错误的是（　　）
A．同一物体，温度越高，它的内能越大
B．比热容在数值上等于单位质量的某种物质温度升高1℃时所吸收的热量
C．感应电流的方向与磁场方向和电流方向有关
D．滑动变阻器和灯泡串联接入电路中，移动滑片，能改变灯泡和电源两端的电压
【分析】（1）影响内能大小的因素有质量、温度、状态等因素；
（2）单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量和它温度降低1℃放出的热量相等，这也是物质的比热容；
（3）感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线的方向有关；
（4）滑动变阻器和灯泡串联接入电路中，移动滑片，能改变灯泡的电压。
【解答】解：A．一个物体的的质量、状态相同，温度越高，分子运动越剧烈，其内能越大，故A正确；
B．比热容在数值上等于单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃所吸收（放出）的热量，故B正确；
C．感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线的方向有关，故C错误；
D．滑动变阻器和灯泡串联接入电路中，移动滑片，能改变灯泡的电压，但电源电压不变，故D错误。
故选：CD。
【点评】本题考查了内能、比热容、感应电流的方向、滑动变阻器的作用，综合性强，难度不大。
（多选）12．（3分）下面是小华同学对身边的一些电路进行观察分析后作出的判断，其中正确的是（　　）
A．抽油烟机里装有照明灯和电动机，它们既能同时工作又能单独工作是并联的
B．两个用电器两端的电压若相等，则两个用电器一定是并联的
C．家庭电路中使用的用电器过多，可能造成总功率过大，从而使总电流过大，造成“跳闸”
D．使用试电笔时，手要接触试电笔尾部金属体
【分析】（1）并联电路中各用电器可以同时工作、互不影响；
（2）规格相同的两个用电器，无论串联还是并联，灯两端的电压都相等；
（3）空气开关“跳闸”的原因：电路中的电流过大，而电路中电流过大的原因：一是短路，二是用电器的总功率过大；
（4）使用试电笔时，笔尖接触电线，手接触试电笔尾部金属体，氖管发光，表明笔尖接触的是火线。
【解答】解：A、因为厨房的抽油烟机中的照明灯和电动机既能同时工作，又互不影响，因此它们的连接方式为并联，故A正确；
B、规格完全相同的两用电器串联时，两个用电器两端的电压相等，故B错误；
C、家庭电路中使用的用电器过多，可能造成总功率过大，而电源电压一定，由I＝可知，电路中总电流过大，会造成空气开关“跳闸”，故C正确；
D、使用试电笔时，笔尖接触电线，手接触试电笔尾部金属体，故D正确。
故选：ACD。
【点评】本题考查串并联电路的辨别、电路中电流过大的原因、试电笔的使用方法，属于基础题目。
（多选）13．（3分）如图，两灯串联，电源电压不变，忽略温度对电阻的影响。下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关S和S2，电压表测量电源两端电压
B．闭合开关S，通过L2的电流大于通过L1的电流
C．闭合开关S，若灯L1灯丝断了，L2也将不能工作
D．两灯串联相当于增加了导体长度，所以总电阻比每个灯泡的电阻都大
【分析】根据开关的闭合情况分析电路的连接方式和用电器的工作状态；根据串联电路的电流规律分析电路中电流的大小；
导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
【解答】解：
A、闭合开关S和S2，灯泡L2被短路，电路为L1的简单电路，电压表测量电源两端电压，故A正确；
B、闭合开关S，两个灯泡串联，根据串联电路的电流规律可知，通过L2的电流等于通过L1的电流，故B错误；
C、闭合开关S，若灯L1灯丝断了，电路中无电流，则L2也将不能工作，故C正确；
D、两灯串联相当于增加了导体长度，所以总电阻比每个灯泡的电阻都大，故D正确。
故选：ACD。
【点评】本题考查了电路的识别、影响电阻大小的因素等，属于基础题。
（多选）14．（3分）电炉子通电后，电炉丝热得发红，与之连接的导线却不怎么热，下列说法正确的是（　　）
A．电流通过导线时没有产生热效应
B．通过电炉丝的电流比通过导线的电流大
C．电炉丝的电功率比导线的电功率大
D．电炉丝电阻比导线电阻大，根据焦耳定律，相同情况下电炉丝产生热量多，所以热的发红
【分析】（1）电流通过导体时把电能转化为内能的现象叫做电流的热效应；
（2）串联电路中电路处处相等；
（3）根据P＝I2R可知电炉丝与导线的电功率的大小关系；
（4）根据焦耳定律分析电炉丝和导线的发热多少。
【解答】解：A、由于导线有电阻，电流通过导线时，导线会发热，产生热效应，故A错误；
B、电炉在使用时，电炉丝和导线串联，根据串联电路的电流特点可知，通过它们的电流相等，故B错误；
C、电炉工作时，通过电炉丝和导线的电流相等，由于电炉丝的电阻比导线大，由P＝I2R可知，电炉丝的电功率比导线的电功率大，故C正确；
D、通过电炉丝、导线的电流和通电时间相等，由于R电炉丝＞R导线，根据Q＝I2Rt可知，电流产生的热量：Q电炉丝＞Q导线，因而出现电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象，故D正确。
故选：CD。
【点评】本题考查串联电路的规律，应明确两电阻串联时，电路中的电流是相等的，同时应注意该现象的根本原因是因为发热量不同造成的。
（多选）15．（3分）如图是油量表的示意图，金属片ab的阻值为20Ω，电源电压为15V，闭合开关，当浮标最低时滑片P滑到a端，电流表示数为0.3A，下列说法正确的是（　　）
A．滑片和金属片ab组成一个滑动变阻器
B．油量增多时，浮标上升，滑片P向下移，变阻器连入电路电阻变小，电流表示数变大
C．电阻R1的阻值为30Ω
D．当浮标最高时，滑片P滑到b端，电流表示数为0.75A
【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电流表A测电路中的电流。根据油面的变化可知浮标移动的方向，在杠杆的作用下可知滑片P移动的方向，从而得出变阻器R2连入电路的电阻变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化；
当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，利用欧姆定律计算出电路中的总电阻，根据串联电路的电阻特点计算出R1的阻值；
当浮球最高时，滑片位于b端，电路为R1的简单电路，利用欧姆定律计算出此时电路中的电流，即电流表示数。
【解答】解：A、滑片和金属片ab组成一个接入电路电阻可以改变的滑动变阻器，故A正确；
B、油量增多时，浮标上升，滑片P向下移，变阻器连入电路电阻变小，由I＝知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故B正确；
C、当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
由I＝可得，电路中的总电阻R总＝＝＝50Ω；
则电阻R1的阻值：R1＝R﹣R2＝50Ω﹣20Ω＝30Ω，故C正确；
D、当浮球最高时，滑片位于b端，电路为R1的简单电路，通过电路中的电流为I2＝＝＝0.5A，即此时电流表的示数为0.5A，故D错误；
故选：ABC。
【点评】本题考查了滑动变阻器和欧姆定律的应用，正确的分析油量变化时滑片移动的方向是关键。
三、实验探究（本题满分46分，每空1分，电路图2分，图象3分）
16．（4分）利用如图装置探究做功对内能的影响。当瓶塞被弹出时，试管口周围出现“白气”，这说明试管内水蒸气对外 　做功　，水蒸气内能 　减少　，温度降低，水蒸气液化形成“白气”。在这一过程中 　内　能转化为 　机械　能。
【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能，物体对外做功，内能减少，温度降低。
【解答】解：当空气把塞子冲出时，水蒸气对瓶塞做了功，水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能，水蒸气内能减少，温度降低，使空气中的水蒸气液化形成小水滴，故瓶口出现“白气”。
故答案为：做功；减少；内；机械。
【点评】本题考查了做功与内能的改变，对物体做功，物体内能增加，物体对外做功，物体内能减少。
17．（7分）探究不同物质的吸热能力。
（1）给质量 　相同　的煤油和水，加热相同时间，发现 　煤油　的温度升高的更高。若让水和煤油升高相同温度，发现 　水　加热时间长，说明不同物质吸热能力不同。
（2）图乙是水和煤油的“温度﹣时间”图象，A反映的是 　水　的温度随时间的变化图象。
（3）为什么沿海地区昼夜温差比内陆地区小？
答：水的比热容较 　大　，水和干泥土相比，在同样受热或冷却时，吸收或放出的热量 　相同　，而水的温度变化比干泥土 　小　，因此，沿海地区昼夜温差比内陆地区小。
【分析】（1）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；比较物质吸热能力的2种方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；或使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；结合水的比热容大分析；
（2）根据给质量相同的煤油和水，加热相同时间，发现煤油的温度升高的更高，结合图乙回答；
（3）水的比热容较大，由分析回答。
【解答】解：（1）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故给质量相同的煤油和水，加热相同时间，发现煤油的温度升高的更高。若让水和煤油升高相同温度，发现水加热时间长，说明不同物质吸热能力不同；
（2）给质量相同的煤油和水，加热相同时间，发现煤油的温度升高的更高，图乙是水和煤油的“温度﹣时间”图象，A反映的是水的温度随时间的变化图象；
（3）水的比热容较大，水和干泥土相比，在同样受热或冷却时，吸收或放出的热量相同，由可知，水的温度变化比干泥土小，因此，沿海地区昼夜温差比内陆地区小。
故答案为：（1）相同；煤油；水；（2）水；（3）大；相同；小。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法和Q＝cmΔt的运用，为热学中的重要实验。
18．（16分）探究欧姆定律实验。
（1）请在图乙框内画出对应的电路图。
（2）分别连入5Ω和10Ω的定值电阻，移动滑片P，测量并记下几组电压和电流值，填入表1和表2。请将表2填写完整，并画出表2的I﹣U图象。
（3）分析表1和表2的同组数据可知：　电阻　一定时，通过导体的电流跟导体的 　电压　成 　正比　。
表1 R1＝5Ω
次数 1 2 3
U/V 3 6 9
I/A 0.6 1.2 1.8
表2 R2＝10Ω
次数 1 2 3
U/V 3 6 9
I/A 0.3 　0.6　 0.9
（4）图丁中能正确反映定值电阻的I﹣R关系的是 　甲　。
（5）在上述实验中，将定值电阻换成小灯泡，测小灯泡的电阻，记录数据如表。第三次实验的电压表示数如图戊，请将第三次数据填写完整。
次数 I/A U/V R/Ω
1 0.15 1.1 7.3
2 0.20 1.7 8.5
3 　0.24　 24 　10　
（6）用上述实验器材测量小灯泡电功率，则实验原理是 　P＝UI　。若小灯泡标有“3.6V，0.3A”字样，则小灯泡的额定功率为 　1.08　W，要使小灯泡正常发光，应在上述第三次实验的基础上，向 　左　移动滑片。通过实验发现：灯泡亮度是由 　灯泡的实际功率　决定的。
【分析】（1）由电路图可知电源、开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压；
（2）根据欧姆定律可得表2中的电流；根据表2描点、连线作图；
（3）电阻一定时，通过导体的电流跟导体的电压成正比；
（4）电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（5）根据电流表接入电路的量程和分度值读数，根据欧姆定律计算待测电阻的阻值；
（6）测量小灯泡电功率实验原理是P＝UI；小灯泡标有“3.6V，0.3A”字样，进一步计算小灯泡的额定功率，
比较第三次实验时灯泡两端的电压与额定电压的大小，根据串联电路电压规律、串联分压原理可知要使小灯泡正常发光滑动变阻器滑片应向哪端移动；
灯泡亮度是由灯泡的实际功率决定的。
【解答】解：（1）由电路图可知电源、开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，如图：；
（2）根据欧姆定律可得表2中的电流：I＝＝＝0.6A；
根据表2描点、连线，如图：
；
（3）分析表1和表2的同组数据可知电阻一定时，通过导体的电流跟导体的电压成正比；
（4）定值电阻的I﹣R关系的是电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，图丁中能正确反映定值电阻的I﹣R关系的是甲；
（5）由图戊可知电流表接入电路的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A，根据欧姆定律可得待测电阻的阻值：R＝＝＝10Ω；
（6）测量小灯泡电功率实验原理是P＝UI；
小灯泡标有“3.6V，0.3A”字样，则小灯泡的额定功率为P＝ULIL＝3.6V×0.3A＝1.08W，
第三次实验时灯泡两端的电压为2.4V＜3.6V，要使小灯泡正常发光，需增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律可知需减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压原理可知应向左移动滑片；
通过实验发现：灯泡亮度是由灯泡的实际功率决定的。
故答案为：（1）见上图；（2）0.6；见上图；（3）电阻；电压；正比；（4）甲；（5）0.24；10；（6）P＝UI；1.08；左；灯泡的实际功率。
【点评】本题考查电路图的画法、数据和图象的处理、欧姆定律、电功率公式的灵活运用，综合性强。
19．（11分）在学习电磁铁时，小丽同学曾作出以下猜想：
猜想1：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性；
猜想2：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强。
图1是为检验猜想设计的四种实验方案：
（1）通过比较 　a　和 　b　两种情况，可以验证猜想1是正确的；通过比较 　b　和 　c　两种情况，可以验证猜想2是正确的。
（2）通过d可知，　电流　相同时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越 　强　。
（3）图2所示是水位自动报警器的原理图，当水位没有到达金属块A时，电磁铁 　没有　磁性，　绿　灯亮；当水位达到金属块A时，电磁铁所在电路 　接通　，电磁铁有磁性，吸引 　衔铁　，　红灯　灯亮，表示水位达到警戒线。
【分析】（1）根据控制变量法可知，要验证猜想1，必须选择通电和断电的两个图进行比较；要验证猜想2，必须保持线圈的匝数相同，使电路中的电流大小不同；
（2）在研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系时，根据控制变量法的要求，应保持电流的大小不变；图d中，两电磁铁电流相同，线圈匝数不同，磁性强弱不同，根据控制变量法进行判断；
（3）图2中，当水位没有到达金属块A时，电磁铁所在电路处于断路，电磁铁没有电流；当水位达到金属块A时，电磁铁所在电路接通，电磁铁有磁性，据此判断。
【解答】解：（1）图a、b中两电磁铁相同，一个通电能吸引大头针，一个不通电，不能吸引大头针，因此通过比较a和b两种情况，可以验证猜想1是正确的；通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强，通过观察图中滑动变阻器的位置可以判断，同样的电磁铁，b中的电流小、吸引大头针少，c中的电流大，吸引大头针多，所以通过比较b和c两种情况，可以验证猜想2是正确的。
（2）图d中的两电磁铁是串联在一起的，因此通过它们的电流是相同的，但乙电磁铁比甲电磁铁线圈匝数多，吸引大头针数量多，磁性较强，根据控制变量法，通过d可知，电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
（3）图2所示是水位自动报警器的原理图，当水位没有到达金属块A时，电磁铁所在电路处于断路，电磁铁没有电流，没有磁性，绿灯亮；当水位达到金属块A时，电磁铁所在电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，红灯灯亮，表示水位达到警戒线。
故答案为：（1）a；b；b；c；
（2）电流；强；
（3）没有；绿；接通；衔铁；红灯。
【点评】研究电磁铁的实验中，合理运用控制变量法和转换法是成功的关键，在进行实验操作和分析实验结论时，都必须注意到各个量的变与不变，才能得出有说服力的结论。对影响电磁铁磁性强弱的因素，是我们必须熟记的内容。
20．（8分）在探究磁能否生电的实验中，连接了如图所示的实验装置。
（1）闭合开关后，要使电路中形成感应电流，导体ab应 　左右　（填“上下”或“左右”）运动，这是 　电磁感应　现象，利用这一原理可制成 　发电机　。该过程将 　机械　能转化为 　电　能。
（2）如果将灵敏电流计换成 　电源　，可以观察磁场对通电导体的作用。通电导体在磁场中受力的方向与 　磁场方向　和 　电流方向　有关。
【分析】（1）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流，这就是电磁感应现象，利用这一原理可制成发电机。该过程消耗了机械能，得到了电能。
（2）研究磁场对通电导体的作用，电路中要有电源；通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关。
【解答】解：（1）闭合开关后，要使电路中形成感应电流，导体ab应左右做切割磁感线运动，这是电磁感应现象，利用这一原理可制成发电机。该过程消耗了机械能，得到了电能，将机械能转化为电能。
（2）研究磁场对通电导体的作用，电路中要有电源，所以如果将图中灵敏电流计换成电源，可以观察磁场对通电导体的作用。通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关。
故答案为：（1）左右；电磁感应；发电机；机械；电；
（2）电源；磁场方向；电流方向。
【点评】此题考查了电磁感应现象、能量的转化、磁场对通电导体的作用，难度不大，属基础题目。
四、作图和简单计算（共8分）
21．（2分）如图所示家庭电路，开关S同时控制电灯L1和L2，墙上有一个连在一起的两孔和三孔插座。用笔画线表示导线，将它们连入电路。
【分析】电灯的连接方法：火线首先过开关，然后进入灯泡顶端的金属块，零线直接进入螺旋套；家庭电路中，灯泡应并联；
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
【解答】解：三孔插座的左端接零线，右端接火线，中间接地线；
开关接在火线与灯之间，两只灯泡工作时互不影响，两只灯泡是并联的，开关接在干路中，两个插座并联，如下图所示：
【点评】掌握家庭电路灯泡、开关、两孔插座、三孔插座、保险丝的接法，注重将物理知识联系生活实际。
22．（2分）标出通电螺线管和磁体的南北极和磁感线方向。
【分析】（1）用右手握住螺线管，四指弯向电流方向，大拇指所指即为通电螺线管的N极；
（2）在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极；
（3）同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。
【解答】解：根据安培定则可知，通电螺线管左端为S极，右端为N极；在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极；同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。据此作图如下：
故答案为：见上图。
【点评】此题考查了安培定则、磁感线及其特点、磁体间的相互作用，属基础题目。
23．（4分）电路如图，R1和R2并联接在电压为12V的电源上，R1阻值为4Ω，干路电流为5A，则R2的阻值多大？（请先写出思路，再计算）
【分析】由电路图可知，电阻R1与电阻R2并联，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R1的电流，根据并联电路的电流特点可求出通过R2的电流，由欧姆定律求出R2的阻值。
【解答】思路：要计算R2的阻值必须知道R2两端的电压和通过电流；已知电源电压，根据并联电路的电压特点得出R2的电压；已知干路电流，通过欧姆定律计算R1的电流后，用总电流减去R1的电流即可得出R2的电流。
解：由电路图可知，电阻R1与电阻R2并联，
根据并联电路的电压特点知U1＝U2＝U＝12V；
通过R1的电流：I1＝＝＝3A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
则通过R2的电流I2＝I﹣I1＝5A﹣3A＝2A，
由I＝可得，R2的阻值为：
R2＝＝＝6Ω。
答：R2的阻值是6Ω。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道较为简单的应用题。
五、综合能力（共11分）
24．（6分）图甲所示某饮水机，上面水桶装水18kg，下面热水箱装水1kg，图乙是饮水机的工作电路，有加热和保温两种工作状态。饮水机热水箱内水温达到95℃时开关S1自动断开，处于保温状态，当水温降至一定温度时，S1又闭合，重新加热。已知电源电压保持220V不变，电阻R1的阻值为1210Ω，电阻R2的阻值为121Ω。求：
（1）饮水机处于保温状态时的电功率是多少？
（2）饮水机处于加热状态时电路的总电流是多少？
（3）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从25℃加热到95℃，需用时15min，求此加热过程中饮水机的加热效率。
【分析】（1）分析保温状态时的电路，根据已知条件电路中的电压和电路中的电阻，利用P＝计算饮水机处于保温状态时的电功率；
（2）并联电路中干路电流等于各支路电流之和，根据欧姆定律得到支路电流然后得到干路电流；
（3）先求出水的质量，再根据公式Q吸＝cm（t2﹣t1）求出水吸收的热量，根据P＝求出电流做的功，最后代入效率公式，即可求解。
【解答】解：（1）当S闭合、S1断开时，电路为R1的简单电路，饮水机处于保温状态，此时饮水机的电功率：
P保＝＝＝40W；
（2）当S、S1都闭合时，R1、R2并联，饮水机处于加热状态，
电路总电流为：
I＝I1+I2＝+＝+＝2A；
（3）水吸收的热量为Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（95℃﹣25℃）＝2.94×105J；
加热时，电流做功：W＝IUt＝2A×220V×15×60s＝3.96×105J；
加热过程中饮水机的加热效率：η＝×100%＝×100%≈74.2%。
答：（1）饮水机处于保温状态时的电功率是40W；
（2）饮水机处于加热状态时电路的总电流是2A；
（3）加热过程中饮水机的加热效率为74.2%。
【点评】本题考查了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。
25．（5分）压敏电阻器是一种具有伏安特性的敏感电阻器件。在正常电压条件下，它相当于一只小电容器，当电路出现过压时进行电压钳位，吸收多余的电流，从而有效地保护了电路中的其它元器件不致过压而损坏，其电阻体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间。如图甲所示，这是压敏电阻的阻值R1随压力F变化的关系图象；如图乙所示，这是用压敏电阻R1设计的一种“自动限重器”，该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机（实质是电动机）、压敏电阻R1和定值电阻R2等。当货架承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的电源电压U＝6V，电磁继电器线圈的阻值R0＝10Ω，定值电阻R2＝30Ω。
（1）当货架没有装载货物时（货架的质量忽略不计），压敏电阻R1的阻值为 　240　Ω；随着货架装载货物质量的增大，压敏电阻R1的阻值将 　减小　。
（2）电磁继电器中的电磁铁上端为 　N　（选填“N”或“S”）极。
（3）当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时衔铁被吸下，则货架能承受的最大压力为 　400　N。
（4）为了调节货架能承受的最大压力，可将定值电阻R2替换为滑动变阻器，若需要控制货架能承受的最大压力为600N，则替换的滑动变阻器的最大阻值应不小于 　70　Ω。
【分析】（1）根据图甲读出当货架没有装载货物时（货架的质量忽略不计），压敏电阻R1的阻值；
根据图象分析压敏电阻R1的阻值与压力大小的关系；
（2）由安培定则可判断电磁铁的磁极；
（3）由乙图知R1和线圈电阻及定值电阻R2串联，最大电流为：Imax＝30mA＝0.03A，根据欧姆定律算出电路的总电阻，由串联电路电阻的规律知压敏电阻的阻值，由图判断出货架能承受的最大压力；
（4）压敏电阻受到最大压力是600N，从图象上找到此时压敏电阻对应的电阻值是120Ω，电源电压是6V，根据R、R1与R2串联和欧姆定律就可以求出R2的最大阻值。
【解答】解：（1）由图甲知当货架没有装载货物时（货架的质量忽略不计），即压力为零时压敏电阻R1的阻值为240Ω；
由图甲中的图象可知，压敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小；
（2）已知电源正负极，根据电流流向，由安培定则可知，电磁继电器中电磁铁上端为N极，下端是S极；
（3）因为R1和线圈电阻及定值电阻R2串联，最大电流为：Imax＝30mA＝0.03A，
电路的总电阻为：
R总＝＝＝200Ω，
由串联电路电阻的规律知压敏电阻的阻值为：
R1′＝R总﹣R﹣R2＝200Ω﹣10Ω﹣30Ω＝160Ω，
由图甲知货架能承受的最大压力为400N；
（4）由图甲可知：F＝600N时，R1″＝120Ω，
由I＝得压敏电阻两端的电压为：
U1＝ImaxR1＝0.03A×120Ω＝3.6V，
由串联电路电压的规律知滑动变阻器和线圈两端的电压为：
U′＝U﹣U1＝6V﹣3.6V＝2.4V，
滑动变阻器与线圈的总电阻为：
R′＝＝＝80Ω，
即：滑动变阻器R2的最大阻值至少为R′﹣R0＝80Ω﹣10Ω＝70Ω。
故答案为：（1）240；减小；（2）N；（3）400；（4）70。
【点评】本题为电学、磁学的综合题，知识点多、综合性强，考查学生的分析和计算能力，关键是所学知识包括计算公式的灵活运用。