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广东省惠州市惠城区尚书实验学校2023-2024学年九年级上学期期末教学质量检测物理试题
一、选择题（每题3分、共21分）
1．（2024九上·惠城期末）下列情形中，对物体做功的是（　　）
A．拉车向前运动
B．石块搬而未动
C．背书包水平前进
D．人举杠铃不动
【答案】A
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A．人拉车时，人对车有力，车在拉力的方向移动了距离，人对车做了功，故A符合题意；
B．搬石头时未动，人对石头有力，石头没有在力的方向移动距离，手对石头的力没有做功，故B不符合题意；
C．背着书包水平前进，人对书包的力竖直向上，书包移动距离是水平的，人对书包没有做功，故C不合题意；
D．举着杠铃不动，杠铃受力，但没有移动距离，人对杠铃不做功，故D不符合题意。
故选A。
【分析】物体受力，且在力的方向上移动的距离，力对物体做功。
2．（2024九上·惠城期末）同一个滑轮分别用（a）（b）两种方式匀速提升物体（G动＜G物），假设所用的拉力分别为F1、F2，机械效率为η1、η2，不计绳重和摩擦，则（　　）
A．F1＞F2；η1＝η2 B．F1＞F2；η1＞η2
C．F1＜F2；η1＝η2 D．F1＞F2；η1＜η2
【答案】B
【知识点】机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】图（a）中使用定滑轮，拉力等于物体的重力。提升过程中不做额外功，机械效率为100%。图（b）中利用动滑轮提升物体，拉力等于物体与动滑轮总重的二分之一，动滑轮重小于物重，拉力小于物重；提升时做了额外功，机械效率小于100% 。故ACD错误，B正确。
故选B。
【分析】使用定滑轮可以改变力的方向，不省力，由于没有额外功，机械效率为100%；使用动滑轮时，可以省一半力，机械效率小于100%。
3．（2024九上·惠城期末）如图所示，属于热传递改变内能的实例是（　　）
A．锯木头锯条生热
B．加冰块降温
C．滑滑梯臀部发热
D．搓手取暖
【答案】B
【知识点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能
【解析】【解答】ACD．锯条锯木头、从滑梯滑下、搓手取暖，克服摩擦生热，是做功改变物体内能，故ACD不符合题意；
B．加冰块降温，冰的温度低，和饮料有温度差，通过热传递的方式使内能减小，温度降低，故B符合题意。
故选B。
【分析】物体间温度不同，通过热传递改变内能；物体间相互摩擦，是通过做功改变内能。
4．（2024九上·惠城期末）为了使加热后的暖手宝能放出更多的热量，暖手宝里用水作供暖介质，这是利用水的（　　）
A．比热容大 B．热值高 C．热量多 D．沸点高
【答案】A
【知识点】沸腾及沸腾条件；比热容；燃料的热值
【解析】【解答】水的比热容较大，质量和降低的温度相同时，水比其他物质放出的热量多，电热暖手宝内部液体通常是水。
故选A。
【分析】水的比热容较大，质量和温度差相同时，吸放热较多。
5．（2024九上·惠城期末）以下家用电器中，正常工作电流最接近1A的是（　　）
A．节能灯的电流 B．电冰箱的电流
C．空调的电流 D．手电筒的电流
【答案】B
【知识点】电流和电流的单位换算
【解析】【解答】AD．节能灯、手电筒正常工作时的电流接近0.1A，故AD不符合题意；
B．电冰箱的电流约0.7A，接近1A，故B符合题意；
C．空调的电流较大，约为5A，故C不符合题意。
故选B。
【分析】根据常见用电器的电流大小，结合数据解答。
6．（2024九上·惠城期末）倩倩在电冰箱中拿取食物。发现：打开冰箱门时，门控开关闭合照明灯亮，关闭冰箱门时照明灯熄灭；冰箱内的温度高于一定值时，温控开关自动闭合开始制冷，制冷后温度降到预定值时，温控开关自动断开，电动机停止工作。请你判断电冰箱内的电路图可能是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据要求，门控开关控制照明灯，温控开关控制电动机，照明灯和电动机互不影响，是并联的，各支路有独立开关，D符合题意。
故选D。
【分析】各用电器能独立工作，互不影响，是并联电路。
7．（2024九上·惠城期末）同学们用如图所示电路探究“电功率与电流的关系”。以下观点不正确的是（　　）
A．实验要选取规格不同的小灯泡
B．实验中将两灯并联控制了灯两端电压相同
C．可以通过比较亮度来比较两个小灯泡的功率
D．将题中并联电路改为串联电路也可以完成实验
【答案】D
【知识点】电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】A．探究电功率和电流关系时，选取规格不同的灯泡，使实验结论具有普遍性。故A正确，不符合题意；
B．探究电功率与电流的关系，灯泡并联，控制电压相同。故B正确，不符合题意；
C．灯泡亮度和电功率有关，小灯的功率越大，越亮。故C正确，不符合题意；
D．两灯串联，通过的电流相等，不能探究电功率与电流的关系，故D错误，符合题意。
故选D。
【分析】探究电功率和电流关系，需要改变电流，保持电压相同；通过灯泡的亮度，可以反应电功率的大小。
二、填空题（每空1分，共21分）
8．（2024九上·惠城期末）如图所示，升国旗用的旗杆顶上安装一个　 　滑轮。当国旗在国歌声中匀速升起时，国旗的动能将　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”），国旗的机械能将　 　。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】定；不变；变大
【知识点】机械能及其转化；定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】旗杆顶端的滑轮固定不动，为定滑轮，可以改变用力方向，不省力；
当国旗匀速上升时，质量不变、速度不变，则动能不变。高度变大，重力势能变大；国旗的机械能变大。
【分析】固定不动的滑轮是定滑轮；质量一定时，速度不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，机械能变大。
9．（2024九上·惠城期末）如图是四冲程　 　机（选填“汽油”或“柴油”）其中一个冲程的工作示意图，它表示的是　 　冲程，这个冲程把　 　能转化为机械能。
【答案】汽油；做功；内
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】图中，气缸顶部是火花塞，装置是汽油机；进气门和排气门都关闭，活塞下行，火花塞点亮，是做功冲程，把内能转化为机械能。
【分析】汽油机顶部是火花塞，柴油机顶部是喷油嘴；气门关闭，活塞下行，是做功冲程，将内能转化为机械能。
10．（2024九上·惠城期末）如图是一款电动自行车。将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车就通电了，但不会行驶。这个车锁其实就是电路中的　 　，电动车前面的大灯和车尾灯之间是　 　（选填“串”或“并”）联连接的，因为两灯工作时　 　（选填“互不影响”或“只能同时工作”）。
【答案】开关；并；互不影响
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】当电动自行车钥匙插入锁孔并顺时针旋转，电动车通电，车钥匙能控制电路的通断，相当于电路中的开关。
前面的大灯和车尾灯工作时互不影响，是并联电路的电路特点，是并联的。
【分析】开关控制电路的通断；各用电器工作时互不影响，是并联电路。
11．（2024九上·惠城期末）如图所示是台灯上的“亮度”旋钮。它是通过调节电路的　 　，从而控制电流，它的实质是一个　 　（选填“定值电阻”“变阻器”）。若要使台灯变亮，则应将滑片b向　 　（a或c）方向滑动。
【答案】电阻；变阻器；a
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】图中，改变A点的位置，可以改变接入电路的电阻，是一个变阻器，变阻器接入电路的部分是ab段，要想使台灯变亮，则增大电路中的电流，即减小连入电路中的电阻阻值，应将滑片b向a方向滑动。
【分析】变阻器通过改变接入电路的电阻，改变电路的电流；接入电路的电阻减小，电流变大。
12．（2024九上·惠城期末）电阻A和B的电流与其两端电压的关系如图所示。由图可知，电阻A的阻值为　 　Ω；电阻B的阻值为　 　Ω，将A和B并联后接在1V的电源上，电路中的总电流为　 　 A。
【答案】5；10；0.3
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据电压和电流，计算电阻A、B的阻值分别是：，，
当A和B并联在1V的电源上，通过电阻A、B的电流分别是0.2A、0.1A，根据并联电路的电流规律，电路中的总电流为0.2A+0.1A=0.3A。
【分析】根据，计算电阻，利用并联电路电流规律，计算电流。
13．（2024九上·惠城期末）小致同学家的电能表面板如图所示，图中电能表的示数为 　 　kW h。如果只将某用电器单独接在该电能表上工作10min，电能表上的指示灯闪烁了160次，那么该用电器在上述时间内消耗的电能为 　 　J，该用电器功率为 　 　W。
【答案】219.6；1.8×105；300
【知识点】电能表参数的理解；电功率的计算
【解析】【解答】电能表的读数时，最后一位是小数，单位kW h，图中，电能表的示数为219.6kW h。
根据电能表上的指示灯闪烁的次数，计算消耗的电能：
，
计算电器的电功率为：
【分析】根据电能表窗口示数，判断消耗的电能；利用电能表转盘转数，计算消耗的电能；根据，计算电功率。
14．（2024九上·惠城期末）如图所示是电流表的内部结构示意图，线圈在磁场中，指针与线圈相连。当线圈中有电流通过时，指针会偏转，其原理是　 　在磁场中受到力的作用，和 　 　 原理相同（选填：“电动机”、“发电机”或“电磁铁”），如果线圈中的电流方向与原来相反，则指针偏转方向与原来　 　。
【答案】通电导体；电动机；相反
【知识点】磁场对通电导线的作用；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】线圈中有电流通过时，指针会偏转，电能转化为机械能，通电导体在磁场中受力而转动，与电动机的原理相同；通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流的方向有关，当改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向改变。
【分析】通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机的工作原理；导体的受力方向和磁场方向、电流方向有关。
三、作图题（共7分）
15．（2024九上·惠城期末）请根据下图实物电路，画出电路图。
【答案】
【知识点】根据实物图画电路图；串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据图像，两灯泡串联，电流依次经过两个灯泡，开关，如图所示：
【分析】根据实物图，顺次画出各元件。
16．（2024九上·惠城期末）在图中标出静止在磁场中的小磁针的N、S极和磁感线的方向。
【答案】
【知识点】通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】图中，利用电流方向，根据安培定则，判断通电螺线管的左端为N极，右端为S极，根据异名磁极相互吸引，则小磁针的右端为S极，左端为N极；磁体外部磁感线从N极发出、回到S极，图中磁感线的方向指向左，如图所示：
【分析】根据安培定则，判断通电螺线管的磁极；根据磁极间的关系，判断小磁针的磁极；磁体外部的磁场从北极指向南极。
17．（2024九上·惠城期末）请你对照电路图，用笔画线代替导线把实物图连接起来
【答案】
【知识点】实物的电路连接
【解析】【解答】根据电路图，两灯泡并联，开关S1位于干路，开关S2和L2串联，连接各元件为：
【分析】根据电路图中，各灯泡的位置和开关的位置，连接实物图。
四、实验探究题（每空1分，共20分）
18．（2024九上·惠城期末）“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示。
（1）为了使探究得出的结论具有普遍意义，L1、L2应该选择多组规格 　 　（选填“相同”或“不相同”）的小灯泡；
（2）小明根据图甲连接好电路，闭合开关前，电压表示数如图乙所示，接下来他应该　 　。小明处理好以后，闭合开关，电压表示数又如图乙所示，为了使实验结果更准确，断开开关，接下来他应该 　 　；
（3）测出L1两端的电压后，小明断开开关，将与A点相连的导线改接到C点。这样操作会导致电压表出现的现象是 　 　；
（4）用电压表分别测出L1和L2两端电压及串联总电压的值分别是U1、U2、U，经过多次实验，得到的数据记录在如表中。分析实验数据，可以得到串联电路的电压特点是：　 　（用公式写出）；
（5）进行多次实验的主要目的是 　 　；
实验次数 U1/V U2/V U/V
1 2.3 0.7 3.0
2 2.0 1.0 3.0
3 1.7 1.3 3.0
（6）实验过程中，只有灯L2发光，电压表示数为零，若只有一处发生故障，则故障可能是 　 　。
【答案】不相同；调节调零旋钮使指针指零；电压表改接0V到3V量程；电压表的指针反偏；U=U1+U2；使实验结论更具普遍性；L1短路
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】探究串联电路的电压关系时，（1）实验中，选不同择规格的小灯泡进行实验，可以寻找普遍规律，避免偶然性；
（2）图乙中，实验前，电压表有示数，应对电压表进行调零，使指针指零。
实验时，电压表如图乙，电压表选择的量程大了，指针偏转角度小，导致误差较大，要换小量程；
（3）图甲中，测出L1两端的电压后，将电压表A点导线改接到C点，测量L2的分压时，电压表的正负接线柱接反，指针会反偏。
（4）根据表中数据：，，，可以得出，串联电路中，电源电压等于各部分电路两端的电压之和，即U=U1+U2；
（5）实验中，选择不同规格的灯泡进行多次实验，能避免偶然性，寻找普遍规律；
（6）实验时，只有灯L2发光，L1不发光，电路未断路，电压表测量L1的电压，示数为零，L1可能发生了短路。
【分析】（1）探究串联电路电压规律时，选择不同规格的灯泡进行实验；
（2）使用电压表前，指针先调零；电压表指针偏转小，换用小量程，测量准确；
（3）电压表连接时，接线柱正入负出，否则指针反向偏转；
（4）根据各用电器的电压和总电压，总结串联电路电压规律；
（5）探究串联电路电压规律，需要换用不同规格的灯泡，多次实验，探究普遍性；
（6）在串联电路中，电压表测量的位置短路，示数为零。
19．（2024九上·惠城期末）小红和同学在做“探究导体中电流与电阻的关系”的实验中，实验器材有：4节干电池、电流表、电压表、四个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω各一只），滑动变阻器M（30Ω 2A）、N（60Ω 1A）以及开关、导线若干：
（1）图甲的电路中，甲为　 　、乙为　 　（选填“电压表”或“电流表”）；
（2）电路连接完成后，滑动变阻器滑片应移到B端，目的是　 　；
（3）闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，可能的电路故障是　 　；
（4）排除故障后，小红先将5Ω的电阻连入电路中，移动滑动变阻器的滑片至适当位置，电流表的示数如图乙所示，为　 　A。她接下来用10Ω的电阻替换5Ω电阻后，移动滑动变阻器的滑片，眼睛应注意观察　 　（选填“电流表”或“电压表”），直至其示数为　 　V。
【答案】电流表；电压表；保护电路（电表）；电阻R断路；0.48；电压表；2.4
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究导体中电流与电阻的关系时，（1）图中，甲表串联在电路中，是电流表，乙表与电阻R并联，是电压表。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，即B端，可以保护电路；
（3）在串联电路中，电流表无示数，电路有断路，电压表有示数，则与电压表并联的电阻R断路了。
（4）图乙中，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，根据指针位置，示数为0.48A，计算电阻R两端的电压为：；
当电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，分压增大；探究电流与电阻时，应控制电压不变，则增大滑动变阻器的分压，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，滑片应向右端移动，实验时，眼睛观察电压表，直至电压表的示数为2.4V为止。
【分析】（1）电流表串联连接，电压表和所测量的位置并联；
（2）闭合开关前，滑片在电阻最大处，保护电路；
（3）在串联电路中，电流表无示数，电压表有示数，电压表测量的位置断路；
（4）根据电流表的量程和指针位置，测量电流；根据U=IR，计算电压，电压表处的电阻变大，分压变大，若保持分压不变，需要增大滑动变阻器的电阻，使分压变大。
20．（2024九上·惠城期末）如图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
（1）实验时，小明通过观察　 　来判断电路中是否产生感应电流；
（2）小明进行了如图乙所示的5次操作，其中能产生感应电流的是　 　（选填所有符合要求的操作序号）。这个实验中把　 　能转化为电能，水电站的发电机就是根据这一原理进行发电的；
（3）完成实验后，小明认为实验现象不太明显，请你提出一条改进措施：　 　；
（4）若将图中灵敏电流计换成　 　，可用来探究通电导体在磁场中是否受到力的作用。
【答案】灵敏电流计指针是否偏转；①③④；机械；磁场的强弱、运动的速度等影响感应电流大小，通过增强磁场或加快切割的速度，使感应电流更大；；电源
【知识点】磁场对通电导线的作用；产生感应电流的条件；发电机的构造和原理
【解析】【解答】探究磁生电的条件时，（1）实验时，有电流产生，灵敏电流计指针偏转，通过观察灵敏电流计指针的偏转情况，判断电路中是否产生感应电流，运用了转换法。
（2）图乙中，导体必须在磁场中做切割磁感线的运动，才能产生感应电流，①水平运动与磁场方向垂直，能产生电流，②竖直运动，与磁场方向平行，不产生电流，③斜向运动，可切割磁感线，能产生电流，④磁体水平运动，能切割磁感线，可产生电流，⑤磁体竖直运动，不存在切割磁感线的运动，不产生电流，则能产生感应电流的是①③④。导体运动产生电流，将机械能转化为电能，发电机根据这一原理进行发电。
（3）磁场的强弱、运动的速度等影响感应电流大小，通过增强磁场或加快切割的速度，使感应电流更大；
（4）探究通电导体在磁场中受到力的作用时，实验装置需要有电源、磁体等，应将灵敏电流计换成电源。
【分析】（1）通过灵敏电流计的指针偏转，反应产生了电流；
（2）导体在磁场中切割磁感线时，电路中产生感应电流；发电机根据电磁感应发电；
（3）磁场越强，导体切割的速度越大， 产生的电流越大；
（4）探究通电导体在磁场中受力的作用时，电路中需要有电源。
五、计算题（共13分）
21．（2024九上·惠城期末）早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳，通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水桶的质量为1kg，在这一过程中，人做的总功为500J。g取10N/kg。求此次取水的过程中：
（1）人做的有用功为多少？
（2）辘轳的机械效率多大？
【答案】解：（1）拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水的重力
G水=m水g=10kg×10N/kg=100N
做的有用功
W有用=G水h水=100N×4m=400J
（2）辘轳的机械效率
答：（1）人做的有用功为400J；
（2）辘轳的机械效率是80%。
【知识点】机械效率的计算；有用功和额外功
【解析】【分析】（1）根据G=mg，计算水的重力；根据W=Gh，计算克服重力做功多少；
（2）根据，计算机械效率。
22．（2024九上·惠城期末）图甲是某品牌的电热水壶，其工作电路简图如图乙所示，开关S可以控制其加热、保温和停止三个状态，其铭牌如表所示。在该电热水壶正常工作的情况下，将一壶25℃的水在1标准大气压下加热到沸腾[假设电热丝产生的热量全部被水吸收，R1、R2的阻值不随温度变化，c水=4.2×103J/(kg·℃)，1L=10-3m3]。求：
产品名称：电水壶 额定容量：2L 额定电压：220V 加热功率：1210W 额定频率：50Hz 保温功率：100W
（1）水吸收的热量；
（2）R1、R2的阻值。
【答案】解：（1）水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg
水的初温为25℃，一标准大气压下沸点为100℃，则水吸收的热量
Q=c水m(t-t0)= 4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-25℃)=6.3×105J
（2）由图乙可知，开关S接3时，R1和R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，电热水壶处于保温状态；总电阻
开关S接2时，电路中只有R1，电路中的总电阻最小，由可知，总功率最大，电热水壶处于加热状态；R1的阻值为
根据串联电路的电阻关系可知，R2的阻值为
R2=R-R1=484Ω-40Ω=444Ω
答：（1）水吸收的热量为6.3×105J；
（2）R1为40Ω，R2的阻值为444Ω。
【知识点】比热容；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据m=ρV，计算质量，根据Q=c水m(t-t0)，计算吸收热量的多少；
（2）根据电压和电功率，判断电路的连接展台，利用，计算电阻；根据串联电路电阻规律，计算部分电阻。
六、综合能力题（每空1分，共18分）
23．（2024九上·惠城期末）小明同学学习了伏安法测电阻，知道了伏安法测电阻的原理为R=　 　。实验中小明发现电压表坏了，他利用实验室备有的下列器材测出了待测电阻Rx的阻值。
A．待测定值电阻Rx：阻值在7~9Ω之间
B．电阻箱R'
C．电流表A：测量范围0~0.6A，0~3A
D．电源E：电源电压恒定，大约为4V
E．单刀双掷开关（双向开关）S及导线若干。
为了较精确地测出待测电阻Rx的阻值，小明设计了如图甲所示的电路。
（1）在小明设计的电路中，电流表的量程应选　 　A；
（2）小明按正确的操作，将开关掷向a，读出电路稳定后A表的示数（记为I），又将开关掷向b，调节　 　的阻值，使电流表示数为　 　，读出此时电阻箱的阻值为R0，请你写出用测得的物理量表示的Rx的表达式：Rx=　 　；
（3）这种测量方法与“曹冲称象”方法相似，称为　 　法。
【答案】；0~0.6；电阻箱；I；R0；等效替代
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】伏安法测电阻时，
需要用电流表测量电流，用电压表测量电压，根据计算待测电阻的阻值，实验原理是。
（1）根据电阻阻值约为7Ω~9Ω，电源电压为4V，计算电路的最大电流为
，则电流表选择0~0.6A量程。
（2）实验时，S掷向a时，Rx与变阻器R串联，测出电流I，当S掷向b时，电阻箱R'与变阻器R串联，调节电阻箱R'的阻值，电流表示数仍为I，电阻箱的阻值为R0，则Rx为Rx=R0；
（3）曹冲称象时，利用船上石头的总质量等于大象的质量，测量石头的质量得到大象的质量，采用的是等效替代法。
【分析】测量电阻的实验原理是；
（1）根据，计算电流，判断电流表的量程；
（2）根据电阻箱代替未知电阻时，电流大小相等，结合电阻箱的阻值，计算未知电阻的大小；
（3）根据电流相等，判断电阻大小，利用了等效替代法。
24．（2024九上·惠城期末）在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。
（1）通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与　 　的磁场相似。进一步观察小磁针N极（深色端）指向，得到螺线管的右端是　 　极；
（2）调换通电螺线管所接电源的正负极，发现小磁针指向转动180°，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中　 　方向有关；
（3）小明按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了　 　，来探究电磁铁磁性强弱与　 　的关系。通过吸引大头针的数目来研究电磁铁磁性强弱，下列实验中也是采用这种研究方法的是　 　。
A．力是看不见的，可以通过力的作用效果认识它
B．探究导体电阻与长度、横截面积与材料的关系
C．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
【答案】条形磁铁；N；电流；控制两次实验电流相同；线圈匝数；A
【知识点】通电螺线管的磁场；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究；物理学方法
【解析】【解答】探究通电螺线管的外部磁场时，（1）图甲中，小磁针指向反应磁场分布，通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似；
右端小磁针极的指向向右，判断螺线管的右端是N极。
（2）当对换电源两极，改变螺线管中的电流方向，小磁针的南北极指向改变，可知磁场方向改变，通电螺线管外部磁场方向与电流方向有关。
（3）实验时，将开关S从a换到b时，连入电路的线圈匝数变化，调节变阻器的滑片P，控制两次实验的电流大小不变，观察吸引的大头针数目，探究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
利用吸引大头针数目的多少反映磁性强弱，运用了转换法。
A．通过力的作用效果认识力，运用了转换法，故A符合题意；
B．探究导体电阻与长度、横截面积与材料的关系，改变被研究的量，其他保持不变，运用的是控制变量法，故B不符合题意；
C．用总电阻表示电路中串联的两个电阻，运用了等效替代法，故C不符合题意。
故选A。
【分析】（1）通电螺线管周围磁场的分布和条形磁铁相似；根据小磁针的北极指向，判断通电螺线管磁极位置；
（2）改变通电螺线管中电流方向，磁场方向改变，则通电螺线管的磁场方向和电流方向有关；
（3）改变线圈匝数时，可以探究磁场强弱和线圈匝数的关系；根据通电螺线管吸引大头针的数目，反应磁性强弱，利用了转换法。
25．（2024九上·惠城期末）阅读下列短文，回答问题。
智能电加热眼罩
近几年，近视眼成为影响青少年身体健康的重要因素，为有效保护眼睛，降低近视率，目前市场上推出一款电加热眼罩（如图甲），对缓解眼疲劳有一定效果，电加热眼罩是在绝缘的聚酯薄膜表面有序排列10根一样的具有发热、控温双重功能PTC加热丝，PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以饮酸钡为主，渗入多种物质后加工而成。电加热眼罩内部结构如图乙所示，PTC加热丝两端与金属导线相连，形成网状结构，由6V的锂电池供电。每根PTC加热丝电阻随温度变化的关系如图丙所示，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等）温度保持不变，实现智能控温。
（1）PTC是　 　（选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）材料；
（2）如图乙所示的加热电路，PTC加热丝的连接方式是　 　联，正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB，则IA　 　IB（填选“<”、“=”或“>”）；
（3）将眼罩加热电路开关闭合，其功率随时间变化的图像最可能的选项是　 　；
（4）每根PTC加热丝的最大发热功率为　 　W，当温度为40℃时，通电10min，每根PTC加热丝消耗的电能　 　J。
【答案】半导体；并；>；B；0.9；216
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；并联电路的电流规律；半导体特点及作用；电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】（1）根据材料，PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，PTC是半导体材料。
（2）图乙中，各条PTC加热丝并列连接在金属导线两端，互不影响，是并联的。
因为PTC加热丝是并联的，并联的加热丝越多，电流越大，故A、B处电流为：IA>IB
（3）图丙中，加热丝的阻值随温度的升高，先变小后变大，当温度达到40℃时，加热丝的发热功率等于散热功率，温度保持不变，即温度达到40℃后加热丝的阻值不变，则加热丝的阻值先变小后变大再不变，根据，其功率先变大后变小再不变，故B符合题意，故选B。
（4）由可知，电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，图丙中，PTC加热丝的最小阻值为40Ω，则每根PTC加热丝的最大发热功率为：，
当温度为40℃时，PTC加热丝的阻值为100Ω，通电10min，每根PTC加热丝消耗的电能
。
【分析】（1）根据材料内容，PTC加热丝的电阻随温度改变而改变，属于半导体；
（2）各加热丝并列连接在电源上，是并联电路，通过导体的支路越多，电流越大；
（3）根据加热丝的电阻变化规律判断，其阻值随温度升高先减小，后变大，温度不变时，电阻保持不变；
（4）根据，判断电功率的变化，利用，计算电功率；结合温度不变时，判断电阻，利用，计算消耗的电能。
1 / 1广东省惠州市惠城区尚书实验学校2023-2024学年九年级上学期期末教学质量检测物理试题
一、选择题（每题3分、共21分）
1．（2024九上·惠城期末）下列情形中，对物体做功的是（　　）
A．拉车向前运动
B．石块搬而未动
C．背书包水平前进
D．人举杠铃不动
2．（2024九上·惠城期末）同一个滑轮分别用（a）（b）两种方式匀速提升物体（G动＜G物），假设所用的拉力分别为F1、F2，机械效率为η1、η2，不计绳重和摩擦，则（　　）
A．F1＞F2；η1＝η2 B．F1＞F2；η1＞η2
C．F1＜F2；η1＝η2 D．F1＞F2；η1＜η2
3．（2024九上·惠城期末）如图所示，属于热传递改变内能的实例是（　　）
A．锯木头锯条生热
B．加冰块降温
C．滑滑梯臀部发热
D．搓手取暖
4．（2024九上·惠城期末）为了使加热后的暖手宝能放出更多的热量，暖手宝里用水作供暖介质，这是利用水的（　　）
A．比热容大 B．热值高 C．热量多 D．沸点高
5．（2024九上·惠城期末）以下家用电器中，正常工作电流最接近1A的是（　　）
A．节能灯的电流 B．电冰箱的电流
C．空调的电流 D．手电筒的电流
6．（2024九上·惠城期末）倩倩在电冰箱中拿取食物。发现：打开冰箱门时，门控开关闭合照明灯亮，关闭冰箱门时照明灯熄灭；冰箱内的温度高于一定值时，温控开关自动闭合开始制冷，制冷后温度降到预定值时，温控开关自动断开，电动机停止工作。请你判断电冰箱内的电路图可能是（　　）
A． B．
C． D．
7．（2024九上·惠城期末）同学们用如图所示电路探究“电功率与电流的关系”。以下观点不正确的是（　　）
A．实验要选取规格不同的小灯泡
B．实验中将两灯并联控制了灯两端电压相同
C．可以通过比较亮度来比较两个小灯泡的功率
D．将题中并联电路改为串联电路也可以完成实验
二、填空题（每空1分，共21分）
8．（2024九上·惠城期末）如图所示，升国旗用的旗杆顶上安装一个　 　滑轮。当国旗在国歌声中匀速升起时，国旗的动能将　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”），国旗的机械能将　 　。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
9．（2024九上·惠城期末）如图是四冲程　 　机（选填“汽油”或“柴油”）其中一个冲程的工作示意图，它表示的是　 　冲程，这个冲程把　 　能转化为机械能。
10．（2024九上·惠城期末）如图是一款电动自行车。将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车就通电了，但不会行驶。这个车锁其实就是电路中的　 　，电动车前面的大灯和车尾灯之间是　 　（选填“串”或“并”）联连接的，因为两灯工作时　 　（选填“互不影响”或“只能同时工作”）。
11．（2024九上·惠城期末）如图所示是台灯上的“亮度”旋钮。它是通过调节电路的　 　，从而控制电流，它的实质是一个　 　（选填“定值电阻”“变阻器”）。若要使台灯变亮，则应将滑片b向　 　（a或c）方向滑动。
12．（2024九上·惠城期末）电阻A和B的电流与其两端电压的关系如图所示。由图可知，电阻A的阻值为　 　Ω；电阻B的阻值为　 　Ω，将A和B并联后接在1V的电源上，电路中的总电流为　 　 A。
13．（2024九上·惠城期末）小致同学家的电能表面板如图所示，图中电能表的示数为 　 　kW h。如果只将某用电器单独接在该电能表上工作10min，电能表上的指示灯闪烁了160次，那么该用电器在上述时间内消耗的电能为 　 　J，该用电器功率为 　 　W。
14．（2024九上·惠城期末）如图所示是电流表的内部结构示意图，线圈在磁场中，指针与线圈相连。当线圈中有电流通过时，指针会偏转，其原理是　 　在磁场中受到力的作用，和 　 　 原理相同（选填：“电动机”、“发电机”或“电磁铁”），如果线圈中的电流方向与原来相反，则指针偏转方向与原来　 　。
三、作图题（共7分）
15．（2024九上·惠城期末）请根据下图实物电路，画出电路图。
16．（2024九上·惠城期末）在图中标出静止在磁场中的小磁针的N、S极和磁感线的方向。
17．（2024九上·惠城期末）请你对照电路图，用笔画线代替导线把实物图连接起来
四、实验探究题（每空1分，共20分）
18．（2024九上·惠城期末）“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示。
（1）为了使探究得出的结论具有普遍意义，L1、L2应该选择多组规格 　 　（选填“相同”或“不相同”）的小灯泡；
（2）小明根据图甲连接好电路，闭合开关前，电压表示数如图乙所示，接下来他应该　 　。小明处理好以后，闭合开关，电压表示数又如图乙所示，为了使实验结果更准确，断开开关，接下来他应该 　 　；
（3）测出L1两端的电压后，小明断开开关，将与A点相连的导线改接到C点。这样操作会导致电压表出现的现象是 　 　；
（4）用电压表分别测出L1和L2两端电压及串联总电压的值分别是U1、U2、U，经过多次实验，得到的数据记录在如表中。分析实验数据，可以得到串联电路的电压特点是：　 　（用公式写出）；
（5）进行多次实验的主要目的是 　 　；
实验次数 U1/V U2/V U/V
1 2.3 0.7 3.0
2 2.0 1.0 3.0
3 1.7 1.3 3.0
（6）实验过程中，只有灯L2发光，电压表示数为零，若只有一处发生故障，则故障可能是 　 　。
19．（2024九上·惠城期末）小红和同学在做“探究导体中电流与电阻的关系”的实验中，实验器材有：4节干电池、电流表、电压表、四个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω各一只），滑动变阻器M（30Ω 2A）、N（60Ω 1A）以及开关、导线若干：
（1）图甲的电路中，甲为　 　、乙为　 　（选填“电压表”或“电流表”）；
（2）电路连接完成后，滑动变阻器滑片应移到B端，目的是　 　；
（3）闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，可能的电路故障是　 　；
（4）排除故障后，小红先将5Ω的电阻连入电路中，移动滑动变阻器的滑片至适当位置，电流表的示数如图乙所示，为　 　A。她接下来用10Ω的电阻替换5Ω电阻后，移动滑动变阻器的滑片，眼睛应注意观察　 　（选填“电流表”或“电压表”），直至其示数为　 　V。
20．（2024九上·惠城期末）如图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
（1）实验时，小明通过观察　 　来判断电路中是否产生感应电流；
（2）小明进行了如图乙所示的5次操作，其中能产生感应电流的是　 　（选填所有符合要求的操作序号）。这个实验中把　 　能转化为电能，水电站的发电机就是根据这一原理进行发电的；
（3）完成实验后，小明认为实验现象不太明显，请你提出一条改进措施：　 　；
（4）若将图中灵敏电流计换成　 　，可用来探究通电导体在磁场中是否受到力的作用。
五、计算题（共13分）
21．（2024九上·惠城期末）早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳，通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水桶的质量为1kg，在这一过程中，人做的总功为500J。g取10N/kg。求此次取水的过程中：
（1）人做的有用功为多少？
（2）辘轳的机械效率多大？
22．（2024九上·惠城期末）图甲是某品牌的电热水壶，其工作电路简图如图乙所示，开关S可以控制其加热、保温和停止三个状态，其铭牌如表所示。在该电热水壶正常工作的情况下，将一壶25℃的水在1标准大气压下加热到沸腾[假设电热丝产生的热量全部被水吸收，R1、R2的阻值不随温度变化，c水=4.2×103J/(kg·℃)，1L=10-3m3]。求：
产品名称：电水壶 额定容量：2L 额定电压：220V 加热功率：1210W 额定频率：50Hz 保温功率：100W
（1）水吸收的热量；
（2）R1、R2的阻值。
六、综合能力题（每空1分，共18分）
23．（2024九上·惠城期末）小明同学学习了伏安法测电阻，知道了伏安法测电阻的原理为R=　 　。实验中小明发现电压表坏了，他利用实验室备有的下列器材测出了待测电阻Rx的阻值。
A．待测定值电阻Rx：阻值在7~9Ω之间
B．电阻箱R'
C．电流表A：测量范围0~0.6A，0~3A
D．电源E：电源电压恒定，大约为4V
E．单刀双掷开关（双向开关）S及导线若干。
为了较精确地测出待测电阻Rx的阻值，小明设计了如图甲所示的电路。
（1）在小明设计的电路中，电流表的量程应选　 　A；
（2）小明按正确的操作，将开关掷向a，读出电路稳定后A表的示数（记为I），又将开关掷向b，调节　 　的阻值，使电流表示数为　 　，读出此时电阻箱的阻值为R0，请你写出用测得的物理量表示的Rx的表达式：Rx=　 　；
（3）这种测量方法与“曹冲称象”方法相似，称为　 　法。
24．（2024九上·惠城期末）在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。
（1）通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与　 　的磁场相似。进一步观察小磁针N极（深色端）指向，得到螺线管的右端是　 　极；
（2）调换通电螺线管所接电源的正负极，发现小磁针指向转动180°，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中　 　方向有关；
（3）小明按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了　 　，来探究电磁铁磁性强弱与　 　的关系。通过吸引大头针的数目来研究电磁铁磁性强弱，下列实验中也是采用这种研究方法的是　 　。
A．力是看不见的，可以通过力的作用效果认识它
B．探究导体电阻与长度、横截面积与材料的关系
C．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
25．（2024九上·惠城期末）阅读下列短文，回答问题。
智能电加热眼罩
近几年，近视眼成为影响青少年身体健康的重要因素，为有效保护眼睛，降低近视率，目前市场上推出一款电加热眼罩（如图甲），对缓解眼疲劳有一定效果，电加热眼罩是在绝缘的聚酯薄膜表面有序排列10根一样的具有发热、控温双重功能PTC加热丝，PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以饮酸钡为主，渗入多种物质后加工而成。电加热眼罩内部结构如图乙所示，PTC加热丝两端与金属导线相连，形成网状结构，由6V的锂电池供电。每根PTC加热丝电阻随温度变化的关系如图丙所示，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等）温度保持不变，实现智能控温。
（1）PTC是　 　（选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）材料；
（2）如图乙所示的加热电路，PTC加热丝的连接方式是　 　联，正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB，则IA　 　IB（填选“<”、“=”或“>”）；
（3）将眼罩加热电路开关闭合，其功率随时间变化的图像最可能的选项是　 　；
（4）每根PTC加热丝的最大发热功率为　 　W，当温度为40℃时，通电10min，每根PTC加热丝消耗的电能　 　J。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A．人拉车时，人对车有力，车在拉力的方向移动了距离，人对车做了功，故A符合题意；
B．搬石头时未动，人对石头有力，石头没有在力的方向移动距离，手对石头的力没有做功，故B不符合题意；
C．背着书包水平前进，人对书包的力竖直向上，书包移动距离是水平的，人对书包没有做功，故C不合题意；
D．举着杠铃不动，杠铃受力，但没有移动距离，人对杠铃不做功，故D不符合题意。
故选A。
【分析】物体受力，且在力的方向上移动的距离，力对物体做功。
2．【答案】B
【知识点】机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】图（a）中使用定滑轮，拉力等于物体的重力。提升过程中不做额外功，机械效率为100%。图（b）中利用动滑轮提升物体，拉力等于物体与动滑轮总重的二分之一，动滑轮重小于物重，拉力小于物重；提升时做了额外功，机械效率小于100% 。故ACD错误，B正确。
故选B。
【分析】使用定滑轮可以改变力的方向，不省力，由于没有额外功，机械效率为100%；使用动滑轮时，可以省一半力，机械效率小于100%。
3．【答案】B
【知识点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能
【解析】【解答】ACD．锯条锯木头、从滑梯滑下、搓手取暖，克服摩擦生热，是做功改变物体内能，故ACD不符合题意；
B．加冰块降温，冰的温度低，和饮料有温度差，通过热传递的方式使内能减小，温度降低，故B符合题意。
故选B。
【分析】物体间温度不同，通过热传递改变内能；物体间相互摩擦，是通过做功改变内能。
4．【答案】A
【知识点】沸腾及沸腾条件；比热容；燃料的热值
【解析】【解答】水的比热容较大，质量和降低的温度相同时，水比其他物质放出的热量多，电热暖手宝内部液体通常是水。
故选A。
【分析】水的比热容较大，质量和温度差相同时，吸放热较多。
5．【答案】B
【知识点】电流和电流的单位换算
【解析】【解答】AD．节能灯、手电筒正常工作时的电流接近0.1A，故AD不符合题意；
B．电冰箱的电流约0.7A，接近1A，故B符合题意；
C．空调的电流较大，约为5A，故C不符合题意。
故选B。
【分析】根据常见用电器的电流大小，结合数据解答。
6．【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据要求，门控开关控制照明灯，温控开关控制电动机，照明灯和电动机互不影响，是并联的，各支路有独立开关，D符合题意。
故选D。
【分析】各用电器能独立工作，互不影响，是并联电路。
7．【答案】D
【知识点】电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】A．探究电功率和电流关系时，选取规格不同的灯泡，使实验结论具有普遍性。故A正确，不符合题意；
B．探究电功率与电流的关系，灯泡并联，控制电压相同。故B正确，不符合题意；
C．灯泡亮度和电功率有关，小灯的功率越大，越亮。故C正确，不符合题意；
D．两灯串联，通过的电流相等，不能探究电功率与电流的关系，故D错误，符合题意。
故选D。
【分析】探究电功率和电流关系，需要改变电流，保持电压相同；通过灯泡的亮度，可以反应电功率的大小。
8．【答案】定；不变；变大
【知识点】机械能及其转化；定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】旗杆顶端的滑轮固定不动，为定滑轮，可以改变用力方向，不省力；
当国旗匀速上升时，质量不变、速度不变，则动能不变。高度变大，重力势能变大；国旗的机械能变大。
【分析】固定不动的滑轮是定滑轮；质量一定时，速度不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，机械能变大。
9．【答案】汽油；做功；内
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】图中，气缸顶部是火花塞，装置是汽油机；进气门和排气门都关闭，活塞下行，火花塞点亮，是做功冲程，把内能转化为机械能。
【分析】汽油机顶部是火花塞，柴油机顶部是喷油嘴；气门关闭，活塞下行，是做功冲程，将内能转化为机械能。
10．【答案】开关；并；互不影响
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】当电动自行车钥匙插入锁孔并顺时针旋转，电动车通电，车钥匙能控制电路的通断，相当于电路中的开关。
前面的大灯和车尾灯工作时互不影响，是并联电路的电路特点，是并联的。
【分析】开关控制电路的通断；各用电器工作时互不影响，是并联电路。
11．【答案】电阻；变阻器；a
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】图中，改变A点的位置，可以改变接入电路的电阻，是一个变阻器，变阻器接入电路的部分是ab段，要想使台灯变亮，则增大电路中的电流，即减小连入电路中的电阻阻值，应将滑片b向a方向滑动。
【分析】变阻器通过改变接入电路的电阻，改变电路的电流；接入电路的电阻减小，电流变大。
12．【答案】5；10；0.3
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据电压和电流，计算电阻A、B的阻值分别是：，，
当A和B并联在1V的电源上，通过电阻A、B的电流分别是0.2A、0.1A，根据并联电路的电流规律，电路中的总电流为0.2A+0.1A=0.3A。
【分析】根据，计算电阻，利用并联电路电流规律，计算电流。
13．【答案】219.6；1.8×105；300
【知识点】电能表参数的理解；电功率的计算
【解析】【解答】电能表的读数时，最后一位是小数，单位kW h，图中，电能表的示数为219.6kW h。
根据电能表上的指示灯闪烁的次数，计算消耗的电能：
，
计算电器的电功率为：
【分析】根据电能表窗口示数，判断消耗的电能；利用电能表转盘转数，计算消耗的电能；根据，计算电功率。
14．【答案】通电导体；电动机；相反
【知识点】磁场对通电导线的作用；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】线圈中有电流通过时，指针会偏转，电能转化为机械能，通电导体在磁场中受力而转动，与电动机的原理相同；通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流的方向有关，当改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向改变。
【分析】通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机的工作原理；导体的受力方向和磁场方向、电流方向有关。
15．【答案】
【知识点】根据实物图画电路图；串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据图像，两灯泡串联，电流依次经过两个灯泡，开关，如图所示：
【分析】根据实物图，顺次画出各元件。
16．【答案】
【知识点】通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】图中，利用电流方向，根据安培定则，判断通电螺线管的左端为N极，右端为S极，根据异名磁极相互吸引，则小磁针的右端为S极，左端为N极；磁体外部磁感线从N极发出、回到S极，图中磁感线的方向指向左，如图所示：
【分析】根据安培定则，判断通电螺线管的磁极；根据磁极间的关系，判断小磁针的磁极；磁体外部的磁场从北极指向南极。
17．【答案】
【知识点】实物的电路连接
【解析】【解答】根据电路图，两灯泡并联，开关S1位于干路，开关S2和L2串联，连接各元件为：
【分析】根据电路图中，各灯泡的位置和开关的位置，连接实物图。
18．【答案】不相同；调节调零旋钮使指针指零；电压表改接0V到3V量程；电压表的指针反偏；U=U1+U2；使实验结论更具普遍性；L1短路
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】探究串联电路的电压关系时，（1）实验中，选不同择规格的小灯泡进行实验，可以寻找普遍规律，避免偶然性；
（2）图乙中，实验前，电压表有示数，应对电压表进行调零，使指针指零。
实验时，电压表如图乙，电压表选择的量程大了，指针偏转角度小，导致误差较大，要换小量程；
（3）图甲中，测出L1两端的电压后，将电压表A点导线改接到C点，测量L2的分压时，电压表的正负接线柱接反，指针会反偏。
（4）根据表中数据：，，，可以得出，串联电路中，电源电压等于各部分电路两端的电压之和，即U=U1+U2；
（5）实验中，选择不同规格的灯泡进行多次实验，能避免偶然性，寻找普遍规律；
（6）实验时，只有灯L2发光，L1不发光，电路未断路，电压表测量L1的电压，示数为零，L1可能发生了短路。
【分析】（1）探究串联电路电压规律时，选择不同规格的灯泡进行实验；
（2）使用电压表前，指针先调零；电压表指针偏转小，换用小量程，测量准确；
（3）电压表连接时，接线柱正入负出，否则指针反向偏转；
（4）根据各用电器的电压和总电压，总结串联电路电压规律；
（5）探究串联电路电压规律，需要换用不同规格的灯泡，多次实验，探究普遍性；
（6）在串联电路中，电压表测量的位置短路，示数为零。
19．【答案】电流表；电压表；保护电路（电表）；电阻R断路；0.48；电压表；2.4
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究导体中电流与电阻的关系时，（1）图中，甲表串联在电路中，是电流表，乙表与电阻R并联，是电压表。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，即B端，可以保护电路；
（3）在串联电路中，电流表无示数，电路有断路，电压表有示数，则与电压表并联的电阻R断路了。
（4）图乙中，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，根据指针位置，示数为0.48A，计算电阻R两端的电压为：；
当电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，分压增大；探究电流与电阻时，应控制电压不变，则增大滑动变阻器的分压，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，滑片应向右端移动，实验时，眼睛观察电压表，直至电压表的示数为2.4V为止。
【分析】（1）电流表串联连接，电压表和所测量的位置并联；
（2）闭合开关前，滑片在电阻最大处，保护电路；
（3）在串联电路中，电流表无示数，电压表有示数，电压表测量的位置断路；
（4）根据电流表的量程和指针位置，测量电流；根据U=IR，计算电压，电压表处的电阻变大，分压变大，若保持分压不变，需要增大滑动变阻器的电阻，使分压变大。
20．【答案】灵敏电流计指针是否偏转；①③④；机械；磁场的强弱、运动的速度等影响感应电流大小，通过增强磁场或加快切割的速度，使感应电流更大；；电源
【知识点】磁场对通电导线的作用；产生感应电流的条件；发电机的构造和原理
【解析】【解答】探究磁生电的条件时，（1）实验时，有电流产生，灵敏电流计指针偏转，通过观察灵敏电流计指针的偏转情况，判断电路中是否产生感应电流，运用了转换法。
（2）图乙中，导体必须在磁场中做切割磁感线的运动，才能产生感应电流，①水平运动与磁场方向垂直，能产生电流，②竖直运动，与磁场方向平行，不产生电流，③斜向运动，可切割磁感线，能产生电流，④磁体水平运动，能切割磁感线，可产生电流，⑤磁体竖直运动，不存在切割磁感线的运动，不产生电流，则能产生感应电流的是①③④。导体运动产生电流，将机械能转化为电能，发电机根据这一原理进行发电。
（3）磁场的强弱、运动的速度等影响感应电流大小，通过增强磁场或加快切割的速度，使感应电流更大；
（4）探究通电导体在磁场中受到力的作用时，实验装置需要有电源、磁体等，应将灵敏电流计换成电源。
【分析】（1）通过灵敏电流计的指针偏转，反应产生了电流；
（2）导体在磁场中切割磁感线时，电路中产生感应电流；发电机根据电磁感应发电；
（3）磁场越强，导体切割的速度越大， 产生的电流越大；
（4）探究通电导体在磁场中受力的作用时，电路中需要有电源。
21．【答案】解：（1）拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水的重力
G水=m水g=10kg×10N/kg=100N
做的有用功
W有用=G水h水=100N×4m=400J
（2）辘轳的机械效率
答：（1）人做的有用功为400J；
（2）辘轳的机械效率是80%。
【知识点】机械效率的计算；有用功和额外功
【解析】【分析】（1）根据G=mg，计算水的重力；根据W=Gh，计算克服重力做功多少；
（2）根据，计算机械效率。
22．【答案】解：（1）水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg
水的初温为25℃，一标准大气压下沸点为100℃，则水吸收的热量
Q=c水m(t-t0)= 4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-25℃)=6.3×105J
（2）由图乙可知，开关S接3时，R1和R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，电热水壶处于保温状态；总电阻
开关S接2时，电路中只有R1，电路中的总电阻最小，由可知，总功率最大，电热水壶处于加热状态；R1的阻值为
根据串联电路的电阻关系可知，R2的阻值为
R2=R-R1=484Ω-40Ω=444Ω
答：（1）水吸收的热量为6.3×105J；
（2）R1为40Ω，R2的阻值为444Ω。
【知识点】比热容；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据m=ρV，计算质量，根据Q=c水m(t-t0)，计算吸收热量的多少；
（2）根据电压和电功率，判断电路的连接展台，利用，计算电阻；根据串联电路电阻规律，计算部分电阻。
23．【答案】；0~0.6；电阻箱；I；R0；等效替代
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】伏安法测电阻时，
需要用电流表测量电流，用电压表测量电压，根据计算待测电阻的阻值，实验原理是。
（1）根据电阻阻值约为7Ω~9Ω，电源电压为4V，计算电路的最大电流为
，则电流表选择0~0.6A量程。
（2）实验时，S掷向a时，Rx与变阻器R串联，测出电流I，当S掷向b时，电阻箱R'与变阻器R串联，调节电阻箱R'的阻值，电流表示数仍为I，电阻箱的阻值为R0，则Rx为Rx=R0；
（3）曹冲称象时，利用船上石头的总质量等于大象的质量，测量石头的质量得到大象的质量，采用的是等效替代法。
【分析】测量电阻的实验原理是；
（1）根据，计算电流，判断电流表的量程；
（2）根据电阻箱代替未知电阻时，电流大小相等，结合电阻箱的阻值，计算未知电阻的大小；
（3）根据电流相等，判断电阻大小，利用了等效替代法。
24．【答案】条形磁铁；N；电流；控制两次实验电流相同；线圈匝数；A
【知识点】通电螺线管的磁场；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究；物理学方法
【解析】【解答】探究通电螺线管的外部磁场时，（1）图甲中，小磁针指向反应磁场分布，通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似；
右端小磁针极的指向向右，判断螺线管的右端是N极。
（2）当对换电源两极，改变螺线管中的电流方向，小磁针的南北极指向改变，可知磁场方向改变，通电螺线管外部磁场方向与电流方向有关。
（3）实验时，将开关S从a换到b时，连入电路的线圈匝数变化，调节变阻器的滑片P，控制两次实验的电流大小不变，观察吸引的大头针数目，探究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
利用吸引大头针数目的多少反映磁性强弱，运用了转换法。
A．通过力的作用效果认识力，运用了转换法，故A符合题意；
B．探究导体电阻与长度、横截面积与材料的关系，改变被研究的量，其他保持不变，运用的是控制变量法，故B不符合题意；
C．用总电阻表示电路中串联的两个电阻，运用了等效替代法，故C不符合题意。
故选A。
【分析】（1）通电螺线管周围磁场的分布和条形磁铁相似；根据小磁针的北极指向，判断通电螺线管磁极位置；
（2）改变通电螺线管中电流方向，磁场方向改变，则通电螺线管的磁场方向和电流方向有关；
（3）改变线圈匝数时，可以探究磁场强弱和线圈匝数的关系；根据通电螺线管吸引大头针的数目，反应磁性强弱，利用了转换法。
25．【答案】半导体；并；>；B；0.9；216
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；并联电路的电流规律；半导体特点及作用；电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】（1）根据材料，PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，PTC是半导体材料。
（2）图乙中，各条PTC加热丝并列连接在金属导线两端，互不影响，是并联的。
因为PTC加热丝是并联的，并联的加热丝越多，电流越大，故A、B处电流为：IA>IB
（3）图丙中，加热丝的阻值随温度的升高，先变小后变大，当温度达到40℃时，加热丝的发热功率等于散热功率，温度保持不变，即温度达到40℃后加热丝的阻值不变，则加热丝的阻值先变小后变大再不变，根据，其功率先变大后变小再不变，故B符合题意，故选B。
（4）由可知，电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，图丙中，PTC加热丝的最小阻值为40Ω，则每根PTC加热丝的最大发热功率为：，
当温度为40℃时，PTC加热丝的阻值为100Ω，通电10min，每根PTC加热丝消耗的电能
。
【分析】（1）根据材料内容，PTC加热丝的电阻随温度改变而改变，属于半导体；
（2）各加热丝并列连接在电源上，是并联电路，通过导体的支路越多，电流越大；
（3）根据加热丝的电阻变化规律判断，其阻值随温度升高先减小，后变大，温度不变时，电阻保持不变；
（4）根据，判断电功率的变化，利用，计算电功率；结合温度不变时，判断电阻，利用，计算消耗的电能。
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