广东省佛山市禅城区2019届九年级上学期期末考试物理试题(解析版).doc

广东省佛山市禅城区2019届九年级上学期期末考试物理试题
一、单选题（每小题3分，共21分）
1．下列物理学家中，首先发现电磁效应的是（　　）
A．法拉第 B．奥斯特 C．安培 D．焦耳
2．如图，两支直筒玻璃杯，一支装有溴气，将另一只空瓶扣在上面。过一段时间，发现密度较大的溴气会进入上瓶的空气中，这是因为（　　）

A．分子间存在引力，溴分子与空气分子相互吸引的结果
B．温度越高，分子运动越剧烈，溴分子冲上了玻璃瓶
C．大气压作用的结果
D．物质的分子在不停息地做无规则运动
3．如图所示的四种情况中，符合安全用电原则的是（　　）
A．洗衣机的金属外壳安装接地线
B． 使用绝缘层破损的电线
C．用湿抹布擦拭正在工作的台灯
D．用金属棒挑开通电的裸导线
4．将一段电阻丝对折后并连接在一起，则对折后的电阻丝的总阻值是（　　）
A．变小
B．B变大
C．不变
D．与通过它的电流大小有关
5．下列关于温度、内能和热量的说法，正确的是（　　）
A．0℃的冰没有内能
B．物体的机械能越多，其内能就越多
C．物体温度越高，所含热量越多
D．冬天搓手取暖是利用做功来改变内能
6．高铁每节车厢都有两间洗手间，只有当两间洗手间的门都关上时（每扇门的插销都相当于一个开关），车厢中指示牌内的指示灯才会发光提示旅客“洗手间有人”。下列所示电路图能实现上述目标的是（　　）
A． B．
C． D．
7．如图所示，电源电压不变，两个灯泡的规格相同，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P都从中点向右滑动的过程中，关于L1和L2亮度的情况，下列判断正确的是（　　）

A．灯泡L1和L2都变亮 B．灯泡L1和L2都变暗
C．L1始终比L2亮 D．L1始终比L2暗
二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分）
8．物质是由　 　做成的，清晨树叶上的露珠呈球状，这是因为分子之间存在着　 　；通常液体之间的距离比气体的　 　。
9．在物理学中常提到“热”字，但其含义各不相同，请将下列“热”的含义填入空格内。
（1）这盆水很热，这里的“热”是指　 　。
（2）物体吸热升温，这里的“热”是指　 　。
（3）摩擦生热，这里的“热”是指　 　。
10．热机是利用　 　做功的机械。内燃机的四个冲程中，压缩冲程把　 　转化为内能，做功冲程把内能转化为　 　能。

11．如图实验装置中，将导体ab置于磁场中，搁在水平金属轨道上。合上开关，会观察到导体ab发生运动，这表明通电导体的磁场中要　 　作用，　 　就是据据这一原理制造出来的。如果把电源的正负极对调后接入电路，会发现导体ab的运动方向跟原来　 　。

12．如图所示的自动控制电路中，当开关S闭合时，工作电路的情况是灯　 　（选填“亮”或“不亮”），电动机　 　（选填“转”或“不转”），电铃　 　（选填“响”或“不响”）。

13．如图是研究电流热效应的部分实验图，a是b电阻丝，Ra＜Rb．当通以电流I时，通过温度计可观察到　 　瓶的温度上升较快；当通以电流2I时，甲瓶的温度上升速度是原来的　 　倍，这是因为电阻产生的热量与电流大小的　 　成正比。

14．电阻甲和乙的I﹣U图象如图，将电阻甲和乙串联起来，接入如图的电路。闭合开关S后，电流表示数为0.2A，可知电源的电压为　 　V，电路总电阻为　 　Ω，两电阻的总电功率为　 　W。

三、作图题（共7分）
15．（2分）电路如图，在“〇”内填上最合适的电表（电流表或电压表）

16．（2分）请你根据图中通电螺线管的S极，标出磁感线方向，小磁针静止时N极及电源的正负极。

17．图中虚线框内是一台灯旋钮开关的内部电路简图，通过它可控制台灯的通断和亮度。请将电路图连接完整，使其符合安全用电的原则。

四、实验题（本大题3小题，共20分）
18．（7分）（1）如图是用伏安法测电阻时电表示数：
电流表读数为　 　A；电压表读数为　 　；所测电阻阻值为　 　Ω。
（2）在探究电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关，分别将线圈匝数为60匝和120匝、且外形相同的电磁接入如图的电路中，闭合开关S后，用电磁铁其吸引大头针，并移动滑动变阻器的滑片P，重复上述实验，记录如表。
不同匝数的电磁铁
60匝的电磁铁
120匝的电磁铁
试验次数
1
2
3
4
5
6
电流表示数/A
0.6
0.8
1.0
0.6
0.8
10．
吸引大头针的最大数目/枚
8
10
12
16
20
24
①分析1、2、3次的实验的记录，会发现：　 　相同时，　 　，磁性越强。
②分析第　 　与　 　此实验的记录，会发现：电流相同时，　 　，磁性越强。

19．（7分）如图，在探究什么情况下磁可以生电的实验中，将导体ab向左、向右、向上、向下四个方向移动。
（1）若导体ab向　 　或向　 　移动时，电流计指针发生会偏转，因为此时导体做　 　磁感线运动，导体产生了　 　，这种现象称之为　 　。
（2）在能使电流计偏转的移动方向上，导体ab移动的速度不同，电流计指针偏转的角度不同，这说明　 　的大小与导体的　 　有关。

20．（7分）用图a电路探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”。
（1）在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放在最　 　（选填“右”或“左”）端。开关闭合后，发现电压表有示数，电流表无示数，电路可能的故障是　 　。
（2）进行多次实验后，绘制定值电阻的电流随电压变化的图象（如图b）。正确的图象是　 　（选填“A”或“B”）。
（3）增加一个电阻箱R和两个开关S1、S2，测一个额定电压为Uo的小灯泡的额定功率。实验电路图如图c，请将下面的实验步骤补全：
①只闭合开关S和　 　（选填“S1”或“S2”），调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为　 　；
②只闭合开关S和　 　（选填“S1”或“S2”），保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱使电压表的示数为Uo，读出电阻箱的阻值Ro；
③则小灯泡的额定功率的表达式为：P额＝　 　（用字母表示）。
五、计算题（本大题2小题，共12分）
21．（6分）如图，某太阳能汽车接受太阳光能的面板面积S＝8m2，正对太阳时能产生U＝120V的电压，并对整车提供最大为10A的电流。太阳光照射到地面上1m2的面积上的辐射功率P0＝1.0×103W．求：（汽油热值q＝为4.6×107J/kg）
（1）太阳能电池将太阳能转化为电能的效率。
（2）某汽油发动机的效率为30%，此汽油发动机要相当于上述太阳能电池的输出功率，每秒需要燃烧多少克的汽油？

22．（6分）电压力锅是一种新型家用电器，集高压锅与电饭锅优点于一体，既安全又环保。如图是某型号电压力锅工作电路简图，表中是其部分参数。其中R1是主加热器，R2是保压加热器。 接通电路后，开关s自动与触点a、b接通，开始加热。当锅内温度达到105℃时，开关S自动与a、b断开，并与触点c接通，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾。现将3L初温为25℃的水加入压力锅中，接通电路使其正常工作30min．已知消耗的电能有90%被有效利用，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）．求：
额定电压（V）
220
主加热器额定功率（W）
800
保压加热器额定功率（W）
200
保压温度（℃）
105
最大容积（L）
5
（1）电压力锅在加热状态时的电流。
（2）电压力锅多少秒后开始保压？
（3）电压力锅在此30min内消耗的电能。

六、综合能力题（共18分）
23．（18分）（1）如图是三个完全相同的烧瓶甲、乙、丙内盛有质量和温度相同的食用油，并插有相同的温度计，温度计可显示食用油的温度，每瓶食用油中都浸泡着一段电阻丝，已知三段电阻丝的阻值关系是R1＜R2＜R3。
①该探究实验的自变量是　 　；
②通电一段时间后，可以观察到　 　瓶中温度计的示数最高；
③由上述实验可知，在　 　和通电时间都相同时，导体电阻值越大，电流通过导体时产生的热量越多。
（2）在烈日当空的海边玩耍，会发现沙子烫脚，而海水却很凉的。从海边取一些沙子和海水，选用了两只完全相同的酒精灯
分别给质量都是200g的沙子和海水加热，并绘制出沙子与海水的温度随加热时间的变化图象，如图可知　 　图是沙子吸热升温的图象，理由是　 　；若加热2分钟，沙子与海水吸收的热量相等，根据图象计算出沙子的比热容是　 　【海水比热容是4.2×103J/（kg•℃）】。

参考答案
一、单选题
1．下列物理学家中，首先发现电磁效应的是（　　）
A．法拉第 B．奥斯特 C．安培 D．焦耳
【分析】根据法拉第、焦耳、奥斯特和安培对于我们物理学的贡献来作答。
【解答】解：
A、法拉第发现了电磁感应现象，导致了发电机的发明，人类进入电气时代，故A不符合题意；
B、奥斯特首先发现了通电直导线周围存在磁场，首先发现电磁效应，故B符合题意；
C、安培总结出了电流周围的磁场方向和电流方向的关系定则﹣﹣安培定则，故C不符合题意；
D、焦耳的主要贡献是总结出了焦耳定律，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】多了解物理学史对培养我们学习物理的兴趣是有帮助的，所以考试中也时有涉及，在学习中应注意。
2．如图，两支直筒玻璃杯，一支装有溴气，将另一只空瓶扣在上面。过一段时间，发现密度较大的溴气会进入上瓶的空气中，这是因为（　　）

A．分子间存在引力，溴分子与空气分子相互吸引的结果
B．温度越高，分子运动越剧烈，溴分子冲上了玻璃瓶
C．大气压作用的结果
D．物质的分子在不停息地做无规则运动
【分析】不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散，扩散现象说明了分子在不停的做无规则运动。
【解答】解：
溴气的密度大于空气密度，将一只空瓶扣在装有溴气的瓶子上面，抽去玻璃板后，空气向下扩散，溴气也会向上扩散，所以密度较大的溴气会进入上瓶的空气中，这说明分子在永不停息做无规则运动，故D正确。
故选：D。
【点评】扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动，本实验中要注意将密度大的气体放在下面。
3．如图所示的四种情况中，符合安全用电原则的是（　　）
A．洗衣机的金属外壳安装接地线
B． 使用绝缘层破损的电线
C．用湿抹布擦拭正在工作的台灯
D．用金属棒挑开通电的裸导线
【分析】（1）有金属外壳的用电器，外壳一定要接地；
（2）绝缘层破损的电线要及时更换；
（3）湿物体是导体，接触带电体容易发生触电；
（4）用绝缘棒挑开通电的裸导线。
【解答】解：
A、金属外壳的用电器，外壳一定要接地，防止外壳漏电，发生触电事故，故A符合安全用电原则；
B、电线绝缘层破损后，防止引发触电事故，故B不符合安全用电原则；
C、用湿布擦拭正在发光的电灯，湿布导电容易使人触电，故C不符合安全用电原则；
D、用绝缘棒挑开通电的裸导线，避免发生触电事故，故D不符合安全用电原则。
故选：A。
【点评】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识，值得注意的是：生活用水是导体，金属外壳的用电器一定要接地。
4．将一段电阻丝对折后并连接在一起，则对折后的电阻丝的总阻值是（　　）
A．变小
B．B变大
C．不变
D．与通过它的电流大小有关
【分析】决定导体电阻大小的因素有：材料、长度、横截面积，并且导体电阻与长度成正比，与横截面积成反比，根据导体的长度和横截面积的变化可以确定导体电阻如何变化。
【解答】解：
将电阻丝对折起来使用，电阻的材料不变，长度变短，横截面积变大，则电阻丝的电阻将变小，故A正确。
故选：A。
【点评】解决此类问题的关键是弄清导线材料、长度和横截面积与导体电阻大小的关系。
5．下列关于温度、内能和热量的说法，正确的是（　　）
A．0℃的冰没有内能
B．物体的机械能越多，其内能就越多
C．物体温度越高，所含热量越多
D．冬天搓手取暖是利用做功来改变内能
【分析】（1）一切物体在任何情况下都有内能；
（2）内能和机械能是没有必然联系的；
（3）热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量；
（4）做功和热传递都能改变内能；
【解答】解：A、一切物体在任何情况下都有内能，则0℃的冰也有内能，故A错误；
B、内能和机械能是没有必然联系的，物体的机械能越多，其内能不一定越多，故B错误；
C、热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故C错误；
D、冬天搓手取暖时，克服摩擦力做功，是通过做功的方式来改变内能的，故D正确；
故选：D。
【点评】此题考查了具有内能的条件、热量的理解、改变内能的方式和内能、机械能的区别，是一道综合题。
6．高铁每节车厢都有两间洗手间，只有当两间洗手间的门都关上时（每扇门的插销都相当于一个开关），车厢中指示牌内的指示灯才会发光提示旅客“洗手间有人”。下列所示电路图能实现上述目标的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】两间厕所的门都关上时指示灯才会发光说明两开关相互影响、不能独立工作即为串联且控制灯泡。
【解答】解：A、由电路图可知，两开关都闭合时灯泡发光，符合题意，故A正确；
B、由电路图可知，闭合任意一个开关，灯泡都发光，不符合题意，故B不正确；
CD、由电路图可知，闭合S2时指示灯亮，再闭合S1时指示灯不亮，且会发生电源短路，故CD不正确。
故选：A。
【点评】根据题意得出两开关的连接方式和位置是解决本题的关键。
7．如图所示，电源电压不变，两个灯泡的规格相同，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P都从中点向右滑动的过程中，关于L1和L2亮度的情况，下列判断正确的是（　　）

A．灯泡L1和L2都变亮 B．灯泡L1和L2都变暗
C．L1始终比L2亮 D．L1始终比L2暗
【分析】先识别电路的连接方式，然后根据欧姆定律的应用和决定灯泡明暗程度的物理量进行分析。
【解答】解：图示电路中灯泡与滑动变阻器的连接方式分别为串联和并联；灯泡的实际功率决定灯泡的明暗程度。
左图：灯泡与滑动变阻器串联，当滑片从中点向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻增大，电路中的电流减小，根据功率的计算公式P＝I2R可得，R不变，I减小，因此灯泡的实际功率减小，即灯泡的亮度变暗。
右图：灯泡与滑动变阻器并联，并且并联电路中各支路用电器互不影响，或根据P＝进行分析，R和U都不变，因此灯泡的实际功率不变，故灯泡的亮度不变。
因此L1始终比L2暗。
故选：D。
【点评】首先要求学生会识别串联电路和并联电路，并且知道决定灯泡明暗程度的物理量，会根据串并联电路的特点判断灯泡明暗程度的变化。
二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分）
8．物质是由　分子　做成的，清晨树叶上的露珠呈球状，这是因为分子之间存在着　引力　；通常液体之间的距离比气体的　小　。
【分析】物质是由分子组成的，分子在不停地做无规则运动，分子之间有间隙，分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解：物质是由分子组成的，分子间同时存在着引力和斥力，露珠看起来呈球状，此种情况下主要表现水分子与水分子间的相互吸引，若相互排斥就会散开。一般地，固体分子间距离最小，液体分子间距离较大，气体分子间距离最大。
故答案为：分子；引力；小。
【点评】本题考查分子动理论的基本观点，属于基础题。
9．在物理学中常提到“热”字，但其含义各不相同，请将下列“热”的含义填入空格内。
（1）这盆水很热，这里的“热”是指　温度　。
（2）物体吸热升温，这里的“热”是指　热量　。
（3）摩擦生热，这里的“热”是指　内能　。
【分析】根据三个物理量的概念进行分析。内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和；温度指物体的冷热程度；热量是指在热传递或做功的过程中，内能改变的多少。
【解答】解：这盆水很热是反映水的冷热程度，所以这个“热”指温度；
物体吸热升温是指物体吸收热量时温度升高，故这里的“热”指热量；
摩擦生热是通过克服摩擦做功，使物体的内能增加，所以这里的“热”指内能。
故答案为：温度，热量，内能。
【点评】虽然同样是”热“，但在不同的语境中含义却不一样。本题要求学生知道温度、热量和内能的相同点和不同点，并且能够区分温度、热量和内能。
10．热机是利用　内能　做功的机械。内燃机的四个冲程中，压缩冲程把　机械能　转化为内能，做功冲程把内能转化为　机械　能。

【分析】热机是将内能转化为机械能的机器，它的一个工作循环包括四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，其中压缩冲程是将机械能转化为内能；做功冲程是将内能转化为机械能。
【解答】解：热机是将内能转化为机械能的机械。它的四个工作冲程分别是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，其中压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程是将内能转化为机械能。
故答案为：内能；机械能；机械。
【点评】此题主要考查热机的工作循环特点，解答时要明确它的四个冲程（吸气、压缩、做功、排气冲程），压缩冲程、做功冲程能量的转化。
11．如图实验装置中，将导体ab置于磁场中，搁在水平金属轨道上。合上开关，会观察到导体ab发生运动，这表明通电导体的磁场中要　受到力的　作用，　电动机　就是据据这一原理制造出来的。如果把电源的正负极对调后接入电路，会发现导体ab的运动方向跟原来　运动的方向相反　。

【分析】（1）通电导体在磁场中受到力的作用，电动机就是利用该原理制成的；
（2）通电导体在磁场中受到力的作用的方向与磁场方向和导体中的电流方向同时有关。
【解答】解：（1）开关断开时，导体没有电流，导体不运动，说明磁场对导体没有力的作用；
开关闭合后，导体中有电流通过，导体运动起来，说明通电导体在磁场中受到力的作用。电动机就是利用该原理制成的；
（2）把电源的正负极对调后接入电路，磁场方向不变，而通过导体的电流方向相反，导体的受力方向相反，故会发现导体ab的运动方向跟原来运动的方向相反。
故答案为：受到力的；电动机；运动的方向相反。
【点评】本题考查电动机的原理及影响通电导体在磁场中受到力的作用方向的因素。
12．如图所示的自动控制电路中，当开关S闭合时，工作电路的情况是灯　不亮　（选填“亮”或“不亮”），电动机　不转　（选填“转”或“不转”），电铃　响　（选填“响”或“不响”）。

【分析】对电磁继电器的分析先要明确哪是控制电路，哪是工作电路，再重点观察电磁铁的磁性有无对工作电路的影响。
【解答】解：读图可知，左侧为控制电路，右侧为工作电路，当开关S闭合时，控制电路工作，电磁铁获得磁性，吸引衔铁，使触点与上端断开，电灯、电动机停止工作，同时触点与下端连通，使电铃工作。
故答案为：不亮，不转，响。
【点评】分析电磁继电器的关键是看电磁铁对工作电路的控制情况，尤其是触点是如何连接的，再根据触点连接情况判断工作电路的工作情况。
13．如图是研究电流热效应的部分实验图，a是b电阻丝，Ra＜Rb．当通以电流I时，通过温度计可观察到　乙　瓶的温度上升较快；当通以电流2I时，甲瓶的温度上升速度是原来的　4　倍，这是因为电阻产生的热量与电流大小的　平方　成正比。

【分析】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但可给等量的气体加热，根据△t＝，气体吸热越多，升高的温度越高，温度计示数变化越大，采用了转换法；
（2）根据Q＝I2Rt，在电阻和通过时间不变的条件下，电阻产生热量与电流的平方成正比结合△t＝分析。
【解答】解：
（1）两电阻串联，当通以电流I时，通过两电阻的电流相等，通过时间也相同，因Ra＜Rb，根据Q＝I2Rt可知，b电阻丝产生的热量多，根据转换法可知，乙瓶的温度上升较快；
（2）根据Q＝I2Rt可知，在电阻和通过时间不变的条件下，电阻产生热量与电流的平方成正比，故当通以电流2I时，产生的热量为原来的＝4倍；在探究电流热效应时，两瓶中液体的质量和种类应相同，根据△t＝可知，甲瓶的温度上升速度是原来的4倍。
故答案为：乙；4；平方。
【点评】本题考查控制变量法、转换法和焦耳定律的运用及串联电路电流的规律。
14．电阻甲和乙的I﹣U图象如图，将电阻甲和乙串联起来，接入如图的电路。闭合开关S后，电流表示数为0.2A，可知电源的电压为　3　V，电路总电阻为　15　Ω，两电阻的总电功率为　1.5　W。

【分析】如图所示，甲和乙串联，通过它们的电流相等，根据图象读出两电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，再根据欧姆定律求出电路中的总阻值；根据P＝UI算出总功率。
【解答】解：如图所示，甲和乙串联，当开关闭合，电路电流为0.2A时，
因串联电路中各处的电流相等，所以，通过两电阻的电流均为0.2A，
由图象可知，两电阻两端的电压分别为U甲＝1V，U乙＝2V，
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＝U甲+U乙＝1V+2V＝3V，
则电路中的总电阻：R总＝＝＝15Ω，
两电阻的总电功率为：P＝UI＝3V×0.2A＝1.5W。
故答案为：3；15；1.5。
【点评】本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆定律的灵活运用，关键是根据图象得出相关的信息。
三、作图题（共7分）
15．（2分）电路如图，在“〇”内填上最合适的电表（电流表或电压表）

【分析】电流表要串联在电路中使用，而电压表要与被测用电器并联；先判断图中各圆圈的位置，以及和用电器的连接方式，再结合仪表的使用方法进行分析
【解答】解：由电路图可知，右面的电表与灯泡串联，应为电流表；中间的电表与灯泡并联，应该是电压表；
如下图所示：

【点评】本题考查了电流表和电压表的使用方法，明确电表的正确使用是关键。
16．（2分）请你根据图中通电螺线管的S极，标出磁感线方向，小磁针静止时N极及电源的正负极。

【分析】由磁极间的相互作用规律得出小磁针的NS极，由右手螺旋定则得出电源的正负极，由磁感线特点可知磁感线方向。
【解答】解：已知螺线管左端为S极，由磁极间的相互作用规律得出小磁针的左端为S极，右端为N极，由右手螺旋定则可知电流由左侧流入，即电源左侧为正极；因电磁铁外部磁感线由N极指向S极，故磁感线方向向左，如图所示：

【点评】本题考查了磁极间的相互作用规律和右手螺旋定则的使用。利用右手螺旋定则既可由电流的方向判定磁极磁性，也能由磁极极性判断电流的方向和线圈的绕法。
17．图中虚线框内是一台灯旋钮开关的内部电路简图，通过它可控制台灯的通断和亮度。请将电路图连接完整，使其符合安全用电的原则。

【分析】从安全用电的角度分析，用电器的开关应该接到火线和用电器之间，即据体的接法是：火线首先过开关，再用电器，回到零线上。
【解答】解：据上面的分析可知，用电器的开关应该接到火线和用电器之间，即具体的接法是：火线首先过开关，再用电器，回到零线上，答案见下图：

【点评】知道家庭电路的连接，并能应用与实际是解决该题的关键。
四、实验题（本大题3小题，共20分）
18．（7分）（1）如图是用伏安法测电阻时电表示数：
电流表读数为　0.34　A；电压表读数为　8.5V　；所测电阻阻值为　25　Ω。
（2）在探究电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关，分别将线圈匝数为60匝和120匝、且外形相同的电磁接入如图的电路中，闭合开关S后，用电磁铁其吸引大头针，并移动滑动变阻器的滑片P，重复上述实验，记录如表。
不同匝数的电磁铁
60匝的电磁铁
120匝的电磁铁
试验次数
1
2
3
4
5
6
电流表示数/A
0.6
0.8
1.0
0.6
0.8
10．
吸引大头针的最大数目/枚
8
10
12
16
20
24
①分析1、2、3次的实验的记录，会发现：　线圈匝数　相同时，　电流越大　，磁性越强。
②分析第　1　与　4　此实验的记录，会发现：电流相同时，　线圈匝数越多　，磁性越强。

【分析】（1）电压表和电流表读数时要看清楚量程和分度值再读数，而后利用R＝计算电阻值；
（2）电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数和有无铁芯有关，在探究过程中，用控制变量法。
【解答】解：（1）电流表量程0～0.6A，分度值0.02A，所以电流值是0.34A，
电压表量程是0～15V，分度值是0.5V，所以电压表示数是8.5V
所以电阻值是R＝＝＝25Ω；
（2）①由第1次、第2次和第3次的数据分析可知，线圈匝数相同，随着电流的增大，吸引大头针的数量逐渐增多，所以可以得出结论：线圈匝数相同时，电流越大，磁性越强。
②由第1次和第4次（或第2次和第5次、或第3次和第6次）实验数据可知，电流是相同的，但线圈匝数越多，吸引大头针的数量越多，说明磁性越强，所以可以得出结论：电流相同时，线圈匝数越多，磁性越强。
故答案为：（1）0.34；8.5V；25；（2）①线圈匝数；电流越大；②1；4；线圈匝数越多。
【点评】要掌握影响电磁铁磁性的因素，在此题中关键是了解控制变量法的操作。
19．（7分）如图，在探究什么情况下磁可以生电的实验中，将导体ab向左、向右、向上、向下四个方向移动。
（1）若导体ab向　左　或向　右　移动时，电流计指针发生会偏转，因为此时导体做　切割　磁感线运动，导体产生了　感应电流　，这种现象称之为　电磁感应　。
（2）在能使电流计偏转的移动方向上，导体ab移动的速度不同，电流计指针偏转的角度不同，这说明　感应电流　的大小与导体的　切割的速度大小　有关。

【分析】（1）闭合电路的一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；
（2）分析实验中相同的因素和不同的因素，得出感应电流与不同因素的关系。
【解答】解：（1）导体ab向上、向下移动不切割磁感应线，则不会产生感应电流；
当导体ab向左或向右移动时，电流计指针发生会偏转，因为此时导体做切割磁感线运动，导体产生了感应电流，这种现象称之为电磁感应现象；
（2）实验中，磁场强弱不变，在能使电流计偏转的移动方向上，即切割方向不变，导体ab移动的速度不同，电流计指针偏转的角度不同，这说明感应电流的大小与导体的切割的速度大小有关。
故答案为：（1）左；右；切割；感应电流；电磁感应；（2）感应电流；切割的速度大小。
【点评】本题探究什么情况下磁可以生电的实验，考查电磁感应产生的条件及影响感应电流大小的因素和控制变量法的运用。
20．（7分）用图a电路探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”。
（1）在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放在最　右　（选填“右”或“左”）端。开关闭合后，发现电压表有示数，电流表无示数，电路可能的故障是　R断路　。
（2）进行多次实验后，绘制定值电阻的电流随电压变化的图象（如图b）。正确的图象是　A　（选填“A”或“B”）。
（3）增加一个电阻箱R和两个开关S1、S2，测一个额定电压为Uo的小灯泡的额定功率。实验电路图如图c，请将下面的实验步骤补全：
①只闭合开关S和　S1　（选填“S1”或“S2”），调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为　Uo　；
②只闭合开关S和　S2　（选填“S1”或“S2”），保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱使电压表的示数为Uo，读出电阻箱的阻值Ro；
③则小灯泡的额定功率的表达式为：P额＝　　（用字母表示）。
【分析】（1）在开关闭合前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应放在阻值最大处；
若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了；
（2）根据电阻不变时，通过导体的电流与电阻的电压成正比分析；
（3）根据P＝，测量出灯正常发光时的电阻即可，先使灯与变阻器串联，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为Uo；通过开关的转换，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱使电压表的不变，根据等效替代法可知灯正常发光时的电阻，即可得出小灯泡的额定功率的表达式。
【解答】解：（1）在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放在阻值最大处的最右端；
开关闭合后，发现电压表有示数，电流表无示数，电路可能的故障是R断路；
（2）电阻不变时，通过导体的电流与电阻的电压成正比，故正确的图象是A；
（3）①只闭合开关S和 S1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为Uo；
②只闭合开关S和S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱使电压表的示数为Uo，读出电阻箱的阻值Ro；
③在②中，根据等效替代法，灯正常发光时的电阻为Ro，则小灯泡的额定功率的表达式为：
P额＝。
故答案为：（1）右；R断路；（2）A；（3）①S1；Uo；②S2；③。
【点评】本题探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”，考查注意事项、故障分析、电流与电压的关系及设计实验方案测额定功率的能力。
五、计算题（本大题2小题，共12分）
21．（6分）如图，某太阳能汽车接受太阳光能的面板面积S＝8m2，正对太阳时能产生U＝120V的电压，并对整车提供最大为10A的电流。太阳光照射到地面上1m2的面积上的辐射功率P0＝1.0×103W．求：（汽油热值q＝为4.6×107J/kg）
（1）太阳能电池将太阳能转化为电能的效率。
（2）某汽油发动机的效率为30%，此汽油发动机要相当于上述太阳能电池的输出功率，每秒需要燃烧多少克的汽油？

【分析】（1）求出获得的太阳能与获得的电能，然后求出效率。
（2）根据η＝＝算出太阳能电池板输出的功率，根据W＝Pt算出每秒输出的电能；
根据η＝算出每秒放出的热量，再根据Q＝mq求出每秒消耗汽油的质量。
【解答】解：（1）太阳能电池的效率：
η＝＝＝＝15%；
（2）根据η＝＝得太阳能电池的输出功率为：
P输＝Poη＝1.0×103W×15%＝150W，
每秒输出的电能为：
W＝Pt＝150W×1s＝150J；
根据η＝得燃料燃烧放出的热量：
Q放＝＝＝500J
由Q＝mq可得每秒需要燃烧汽油的质量：
m＝＝＝1.09×10﹣4kg＝0.109g。
答：（1）太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为15%。
（2）某汽油发动机的效率为30%，此汽油发动机要相当于上述太阳能电池的输出功率，每秒需要燃烧0.109克的汽油。
【点评】本题是一道综合题，涉及的知识点很多，但难度不大，认真审题，应用相关知识点即可正确解题。
22．（6分）电压力锅是一种新型家用电器，集高压锅与电饭锅优点于一体，既安全又环保。如图是某型号电压力锅工作电路简图，表中是其部分参数。其中R1是主加热器，R2是保压加热器。 接通电路后，开关s自动与触点a、b接通，开始加热。当锅内温度达到105℃时，开关S自动与a、b断开，并与触点c接通，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾。现将3L初温为25℃的水加入压力锅中，接通电路使其正常工作30min．已知消耗的电能有90%被有效利用，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）．求：
额定电压（V）
220
主加热器额定功率（W）
800
保压加热器额定功率（W）
200
保压温度（℃）
105
最大容积（L）
5
（1）电压力锅在加热状态时的电流。
（2）电压力锅多少秒后开始保压？
（3）电压力锅在此30min内消耗的电能。

【分析】（1）加热状态时的功率等于主加热器额定功率和保压加热器额定功率之和，根据P＝UI求出电压力锅中的电流；
（2）先根据密度公式求出水的质量，再根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水温度达到105℃时吸收的热量，利用效率公式求出消耗的电能，再根据W＝Pt求出电压力锅多需要多少时间开始保压；
（3）30min减去加热到保温的时间即为保温时的时间，根据W＝Pt求出保温时消耗的电能，然后加上加热时消耗的电能即为电压力锅在此30min内消耗的电能。
【解答】解：（1）电压力锅在加热状态时的功率P主加热＝800W，P保压加热＝200W，
根据P＝UI可得，电压力锅中的电流：
I＝＝≈4.5A；
（2）根据ρ＝可得，水的质量：
m＝ρV＝1×103kg/m3×3×10﹣3m3＝3kg，
水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×3kg×（105℃﹣25℃）＝1.008×106J，
∵η＝×100%＝90%，
∴消耗的电能：
W加热＝＝＝1.12×106J，
根据W＝Pt，电压力锅加热到开始保压的时间：
t加热＝＝＝1120s；
（3）此30min内保温的时间：
t保温＝t﹣t加热＝30×60s﹣1120s＝680s，
保温时消耗的电能：
W保温＝P保温t保温＝200W×680s＝1.36×105J，
电压力锅在此30min内消耗的电能：
W＝W加热+W保温＝1.12×106J+1.36×105J＝1.256×106J。
答：（1）电压力锅在加热状态时的电流约为4.5A；
（2）电压力锅1120s后开始保压；
（3）电压力锅在此30min内消耗的电能为1.256×106J。
【点评】本题考查了电功与热量的综合计算，涉及到密度公式、吸热公式、电功公式和效率公式的应用，关键是知道正常工作30min是指加热时间和保压时间的和。
六、综合能力题（共18分）
23．（18分）（1）如图是三个完全相同的烧瓶甲、乙、丙内盛有质量和温度相同的食用油，并插有相同的温度计，温度计可显示食用油的温度，每瓶食用油中都浸泡着一段电阻丝，已知三段电阻丝的阻值关系是R1＜R2＜R3。
①该探究实验的自变量是　电阻的阻值　；
②通电一段时间后，可以观察到　丙　瓶中温度计的示数最高；
③由上述实验可知，在　电流　和通电时间都相同时，导体电阻值越大，电流通过导体时产生的热量越多。
（2）在烈日当空的海边玩耍，会发现沙子烫脚，而海水却很凉的。从海边取一些沙子和海水，选用了两只完全相同的酒精灯
分别给质量都是200g的沙子和海水加热，并绘制出沙子与海水的温度随加热时间的变化图象，如图可知　A　图是沙子吸热升温的图象，理由是　加热相同时间，沙子的温度升高快　；若加热2分钟，沙子与海水吸收的热量相等，根据图象计算出沙子的比热容是　0.84×103J/（kg•℃）　【海水比热容是4.2×103J/（kg•℃）】。

【分析】（1）①根据Q＝I2Rt，电流产生的热量与电流大小、电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外的两个因素相同，由题中条件结合串联电路电流的规律分析本实验研究电流产生的热量与哪个因素的关系；
②电流产生的热量不易直接测量，在实验时，电流产生的热量越多，根据△t＝，等质量的煤油吸热越多，温度升高的越多，故通过温度计示数变化可知电阻丝产生热量的多少，采用了转换法；
③由已知条件，根据Q＝I2Rt结合串联电路电流的关系分析；
（2）使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法；
根据水的比热容大于沙子的比热容和△t＝分析；
由图象中的数据可知加热2分钟海水和沙子升高的温度，根据c＝，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度成反比求出沙子的比热容。
【解答】解：
（1）①在（1）图中，三段电阻丝串联，根据串联电路电流的规律，通过三个电阻丝的电流相同，通电时间也相同，而三段电阻丝的阻值关系是R1＜R2＜R3，根据控制变量法可知，本实验研究电流产生的热量与电阻大小关系，故自变量是电阻的阻值；
②由焦耳定律Q＝I2Rt可知，当电流和通电时间相同时，电阻