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人教版初中物理九年级下册期末考试模拟测试卷C卷
一、选择题（共10小题、每题3分，共30分）
1．油条是餐桌上的常见食品，关于它的制作过程，下列说法正确的是(　　)
A．神拉面团时，面团发生了弹性形变
B．炸油条是通过热传递的方式使其内能增加的
C．当油条漂浮在油面上时，它受到的浮力大于重力
D．刚出锅的油条很烫是因为它含有很多的热量
【答案】B
【知识点】热量的概念；热传递改变物体内能；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A、拉伸面团后撤去外力无法恢复原状，属于塑性形变，不是弹性形变，故 A 错误；
B、炸油条时高温油将热量传递给油条，通过热传递增大油条内能，故 B 正确；
C、油条漂浮在油面时处于平衡状态，浮力与重力大小相等，故 C 错误；
D、热量是过程量，只能说吸收或放出热量，不能说物体含有热量；刚出锅油条很烫是因为温度高，故 D 错误；
故答案为：B。
【分析】A、区分弹性形变与塑性形变，弹性形变可自动恢复；
B、改变内能的两种方式：做功、热传递，油炸属于热传递；
C、漂浮物体受力平衡，浮力等于自身重力；
D、区分温度与热量的概念，热量不能用 “含有” 描述。
2．“风过泸州带酒香”，明代青铜麒麟温酒器是泸州酒文化的重要符号。它左右两侧的圆鼓与前胸、臀部内腔贯通，圆鼓内注水，中间空腔放炭火，将盛有酒的壶置于鼓中即可温酒，如图所示。关于麒麟温酒器温酒时涉及的物理知识，下列说法正确的是
A．水能从左侧圆鼓流入右侧圆鼓，是利用了连通器的原理
B．中间空腔放燃烧的木炭，木炭燃烧将内能转化为化学能
C．加热一段时间后，从麒麟嘴部喷出的“白气”是水蒸气
D．温酒过程，是通过做功的方式增加酒的内能
【答案】A
【知识点】液化及液化放热；做功改变物体内能；热传递改变物体内能；连通器原理及其应用
【解析】【解答】A、左右两侧圆鼓与内腔相互连通，上端开口、底部相连通，符合连通器的结构特点，水能自由流动，利用了连通器原理，故 A 正确；
B、木炭燃烧时，消耗化学能，释放内能，是化学能转化为内能，并非内能转化为化学能，故 B 错误；
C、水蒸气是无色透明肉眼不可见的，喷出的 “白气” 是高温水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故 C 错误；
D、温酒时，热水的热量传递给酒，是通过热传递的方式增加酒的内能，不是做功，故 D 错误；
故答案为：A。
【分析】A、考查连通器原理，连通器定义为上端开口、底部相连通的容器；
B、考查燃料燃烧的能量转化，燃料燃烧是化学能转化为内能；
C、考查液化现象，区分水蒸气与液化形成的小液滴；
D、考查改变内能的两种方式，热传递是能量转移，做功是能量转化。
3．如图所示，在烧瓶内盛少量水，并盖紧瓶塞。向瓶内打气，当瓶塞跳起时有能量发生转化。汽油机的四个冲程中，与此时的能量转化相同的是(　　)
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】C
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】向瓶内打气，当瓶塞跳起时，空气内能转换为瓶塞的机械能，和做功冲程相同，故C正确，ABD错误；
故选C。
【分析】吸气冲程特点：进气后打开，排气口关闭，活塞下移；压缩冲程：进气后关闭，排气口关闭，活塞上移，能量转化为机械能转化为内能，气缸内空气内能增加；做功冲程：活塞下移，火花塞点燃，内能转化为机械能 ；排气冲程：进气后关闭，排气口打开，活塞上移，排除废气。
4．有一种有趣的实验叫做“莱顿瓶千人震”：使用静电感应起电机(如韦氏起电机)对“莱顿瓶”进行充电。待充电完成后，让参与者手拉手形成一个闭合回路。最后让队伍一端的参与者接触莱顿瓶的外壁金属涂层(负极)，另一端的参与者接触莱顿瓶顶端的放电杆(正极)。放电瞬间，所有参与者都会感到一次明确的电击。关于“莱顿瓶”的实验，下列说法中不正确的是(　　)
A．对“莱顿瓶“进行充电的过程中创造了电荷
B．“莱顿瓶”的正极和负极之间的结构是绝缘的，才会在正极和负极上分别累积大量的电荷
C．两端参与者接触“莱顿瓶”的放电瞬间，电流方向从正极流向负极
D．为了让实验更容易成功，应该尽量在干燥的环境中进行
【答案】A
【知识点】两种电荷；电流的方向
【解析】【解答】A、电荷不能被创造，只能发生转移，对“莱顿瓶“进行充电的过程中创造了电荷说法错误，故A错误；
B、“莱顿瓶”的正极和负极之间的结构是绝缘的，才会在正极和负极上分别累积大量的电荷，如果正负极用导体连接，负电荷（电子）由负极运动到正极，无法充电，故B正确；
C、两端参与者接触“莱顿瓶”的放电瞬间，相当于电源，电流方向从电源正极流向负极，故C正确；
D、为了让实验更容易成功，应该尽量在干燥的环境中进行，干燥环境不易通过空气中含有杂质的水蒸气导电，“莱顿瓶”可以储存更多电荷，实验更容易成功，故D正确。
故选：A。
【分析】电荷不能被创造，也不能被消灭，只能发生转移，流方向从电源正极流向负极，结合“莱顿瓶”原理分析。
5．在图所示的电路中，电源电压多档可调。将电流表A接在电路中a处或b处，闭合开关S后可以调节电源电压并移动滑片P，能使电压表V和电流表A示数的乘积减小的方案是（　　）
A．电流表A接在a处，电源电压不变，滑片P向右移动
B．电流表A接在a处，增大电源电压，滑片P向左移动
C．电流表A接在b处，电源电压不变，滑片P向左移动
D．电流表A接在b处，减小电源电压，滑片P向右移动
【答案】D
【知识点】并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；滑动变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】AB．在所示电路中，电阻R1与滑动变阻器并联。当电流表A连接在a点时，它测量的是通过R1的电流。由于并联电路各支路独立工作，滑片P向右或向左移动都不会影响R1的电流。若电源电压不变，电压表V和电流表A示数的乘积保持不变；若增大电源电压，这个乘积将增大。故AB不符合题意。
CD．当电流表A连接在b点时，它测量的是滑动变阻器的电流。滑片P向右移动时，滑动变阻器阻值增大，若同时减小电源电压，电压表和电流表示数都会减小，它们的乘积将变小；滑片P向左移动时，滑动变阻器阻值减小，根据欧姆定律，若电源电压不变，电流将增大，导致电压表和电流表示数的乘积变大。因此C不符合题意，D符合题意。
正确答案是D。
【分析】1、并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流；并联电路中，用电器互不干扰，所以当其他支路电阻发生变化，本支路电流不变，电源不变，据此分析 电压表V和电流表A示数的乘积 的变化情况；
2、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压，结合变阻器大小变化，分析电流变化情况。
6．图甲为通过灯泡和定阻电阻的电流与其两端电压关系的图像。把它们按图乙接入电路，闭合开关，电流表示数为，下列选项正确的是（　　）
A．电源电压为 B．定值电阻的阻值为
C．通过灯泡的电流为 D．灯泡的实际功率为
【答案】D
【知识点】并联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知，R与L并联，电流表测R支路电流，；定值电阻I-U图像是直线，在甲图找到对应电压；并联各支路电压等于电源电压，。
A、电源电压是3V，不是1.5V，故A错误；
B、，不是10Ω，故B错误；
C、，由甲图灯泡曲线查得，不是0.2A，故C错误；
D、，故D正确；
故答案为：D。
【分析】A、考查并联电路电压规律；并联支路两端电压相等且等于电源电压；
B、考查欧姆定律；，结合定值电阻I-U图像读取对应物理量计算阻值；
C、考查I-U图像读数；灯泡电阻随温度变化，图像为曲线，根据并联电压找对应电流；
D、考查电功率计算公式；，代入灯泡实际电压、实际电流求实际功率。
7．假期小明一家出门旅游，出发前家里只有一台额定功率为0.2kW的冰箱正常工作，其他用电器均关闭。小明出发前看到家里电能表的示数如图甲，过了7天小明回家再次查看电能表的示数如图乙所示。下列有关说法正确的是(　　)
A．电能表是用来计量家中所有用电器的总功率
B．该电能表允许通过的最大电流为 10A
C．这段时间冰箱消耗的电能是70kW·h
D．冰箱每天平均工作的时间为5h
【答案】D
【知识点】电能表参数的理解；电功率的计算
【解析】【解答】A：电能表是用来计量用电器消耗的电能，而不是总功率，故错误；
B：电能表铭牌上“10(20)A”表示标定电流为10A，最大电流为20A，故错误；
C：由甲、乙两图可知，甲图读数为2021.6 kW·h，乙图读数为2028.6 kW·h（电能表最后一位为小数），电能表示数差为7kW·h，则冰箱消耗电能为7 kW·h，不是70 kW·h，故错误；
D：冰箱功率为0.2 kW，总工作时间，7天平均每天工作，选项D正确。
因此，正确选项为D。
【分析】电能表的作用：测量用户消耗的电能，单位是kW·h。
电能表参数：220V为额定电压，10(20)A中10A为基本电流，20A为最大允许电流。
电能表读数：最后一位是小数位，两次读数之差为消耗的电能。
电功公式：W = Pt，可变形求工作时间。冰箱为间歇工作，平均每天工作时间由总耗电和功率计算。
8．随着智能家居的普及，一款智能夜灯USB插座成为不少家庭床头、书桌的“实用小帮手”——它自带分控开关（可独立控制夜灯或不同USB/电源插孔的通断电）和漏电保护装置，下列有关说法或做法正确的是（　　）
A．使用时，可将多个大功率电器同时插入各插孔，充分利用插座的功能
B．插座的分控开关接在中性线上，断开开关时能确保用电器不带电
C．因开关有防护结构，所以可以用湿手直接操作开关
D．插座的漏电保护功能，可避免儿童用手指或金属物触碰插孔时发生触电
【答案】D
【知识点】家庭电路的连接；插座的构造与工作方式；安全用电原则
【解析】【解答】A、多个大功率电器同时插入插座，会导致总功率过大，根据 ，电路电流过大，易引发火灾，故A错误；
B、开关应接在火线上，断开开关时，用电器与火线断开，才不带电；若接在中性线上，断开开关后用电器仍与火线相连，存在触电风险，故B错误；
C、湿手操作开关时，水是导体，易发生触电事故，即使开关有防护结构，也不能用湿手操作，故C错误；
D、漏电保护装置在电路发生漏电时会迅速切断电源，可避免儿童触电事故，故D正确。
故答案为：D。
【分析】A、考查家庭电路安全用电，总功率过大易导致电流过载，引发安全隐患；
B、考查开关的正确接法，开关必须接在火线上，才能确保断开时用电器不带电；
C、考查触电风险，湿手接触电器开关易导电，造成触电事故；
D、考查漏电保护器的作用，可在漏电时自动断电，保护人身安全。
9．如图为排查天然气泄露隐患的报警电路，电源电压保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，R1为气敏电阻，其阻值随天然气浓度变化而变化。闭合开关S1、S2，正常状态下指示灯发光，天然气浓度增大到报警浓度时电铃响起。下列说法正确的是
A．当天然气浓度升高时，电磁铁磁性减弱
B．气敏电阻R1阻值随天然气浓度增大而增大
C．若增加电磁铁线圈匝数，天然气报警浓度升高
D．滑动变阻器 R2滑片向左移动，天然气报警浓度降低
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电磁继电器的组成、原理和特点；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】AB、天然气浓度增大到报警浓度时电铃响起，据图可知，此时电磁铁吸引衔铁下落，所以此时控制电路电流增加，电阻减小，所以R1其阻值随天然气浓度增加而减小，故AB错误；
C、增加电磁铁线圈匝数，则通电螺线管磁性增强，电流相比原来减弱也可以吸引衔铁下落，此时气敏电阻阻值相对原来增加，天然气浓度相对原来稀薄，故C错误；
D、滑动变阻器 R2滑片向左移动，此时电阻减小，所以气敏电阻相对原来增加也可以是工作电路工作，天然气浓度相对原来稀薄，故D正确。
故选D。
【分析】1、通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数成正相关；
2、电路动态分析：通电螺线管磁性增加，则电路中电流增加，电阻减小，据此分析天然气浓度的变化。
10．如图甲所示，电源电压恒定不变，小灯泡L的额定电压为3 V，其U-I关系图像如图乙所示，定值电阻。闭合开关S、S1，断开开关S2时，电压表示数为3 V，此时R1消耗的电功率为P1；闭合开关S、S2，断开开关S1时，电压表示数为1 V，此时R2消耗的电功率为P2。下列判断正确的是
A．小灯泡正常发光时的电阻
B．电源电压
C．定值电阻
D．
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】A：由图像可知，灯泡正常发光时UL=3V，IL=0.3A，则，故A错误；
B：闭合S1断开S2时，R1与L串联，电压表测L两端电压为3V，电流0.3A，R1两端电压U1=IR=0.3A×10Ω=3V，电源电压U=UL+U1=3+3=6V，故B错误；
C：闭合S1断开S3时，R2与L串联，电压表测L两端电压为1V，由图乙知电流0.2A，R2两端电压U2=U1-UL=6-1=5V，则R2=，故C错误；
D：，，故P1：P2= 0.9：1=9：10，D正确。
故答案选 D。
【分析】从图像读取灯泡在不同电压下的电流。
串联电路分压：各部分电压之和等于电源电压。
欧姆定律：。
电功率公式：。注意单位，功率单位为瓦特。
二、多选题（共2小题，每道题有多个选项符合答案，选对但不全对得2分，选错不得分，全部选对得4分，共8分）
11．如图甲电路，电源电压保持不变，定值电阻的阻值是R1，滑动变阻器的最大阻值是R2，电压表、电流表的量程满足实验要求。闭合开关S，滑片P从A端移动到B端的过程中，电流表示数与电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．图乙中阴影部分“面积”表示某一时刻R1的电功率的大小
B．定值电阻的阻值
C．滑动变阻器的最大阻值
D．电路的总功率变化范围是0.6 W～3.6 W
【答案】B,C,D
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】A．图甲中定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测量电路总电流，电压表测滑动变阻器两端电压。图乙横坐标为滑动变阻器两端电压，纵坐标为电路电流，图中阴影部分面积代表滑动变阻器的电功率，并非定值电阻的电功率，因此 A 错误。
B．滑片移至最左端时，滑动变阻器接入阻值为 0，电压表示数为 0，电路电流达到最大值。结合图乙可得：电源电压。滑片移至最右端时，滑动变阻器接入最大阻值，电路电流最小。由图乙可知此时滑动变阻器两端电压为U滑 ，电源电压 。联立解得，，故B正确。
C．滑动变阻器接入最大阻值时，，，由得，，故 C 正确。
D．由 B 可知电源电压，电路最小总功率： ；电路最大总功率 。因此电路总功率的变化范围为，故 D 正确。
故选BCD。
【分析】1、电功率的计算：公式为P=UI；
2、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
3、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
12．一辆燃油汽车以v0km/h的速度匀速行驶时发动机的输出功率为P0kW，若其行驶了t0h，消耗燃油 V0L，已知燃油密度为ρ0kg/m3，热值为q0J/ kg。则
A．汽车的牵引力为
B．汽车的牵引力为
C．发动机的效率为
D．发动机的效率为
【答案】A,D
【知识点】功率计算公式的应用；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】已知：，
由 变形：，故A正确，B错误。
有用功：
燃油体积 ，燃油质量：
燃油完全放热：
效率 =，故C错误，D正确；
故答案为：AD。
【分析】本题分两部分计算，第一部分利用功率推导式 ，统一功率、速度国际单位求出牵引力；第二部分先算出发动机输出有用功、燃油完全燃烧放出总热量，再用效率公式 化简推导效率表达式。
考查知识点：功率变形公式 、密度公式、热值放热公式、热机效率；匀速直线运动时牵引力功率满足 ，计算必须统一为国际单位；热机效率是发动机做的有用机械功与燃料完全燃烧释放热量的比值，小于1。
三、填空题（共6小题，每空1分，共19分）
13．小明制作的热机模型如题图所示，水沸腾后产生的蒸汽推动叶轮转动.在这一过程中，内能转化为　 　能，与汽油机的　 　冲程相似；燃烧过程中，酒精的热值　 　(选填“变大”“变小”或“不变”).
【答案】机械；做功；不变
【知识点】燃料的热值；热机的四个冲程；能量的转化或转移
【解析】【解答】当有蒸汽喷出时，扇叶转动起来，此过程由蒸汽的内能转化为扇叶的机械能。四冲程汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，所以这一过程与四冲程汽油机的做功冲程相似。热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与质量等因素无关，所以燃烧过程中，酒精灯内酒精的热值不变。
【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，做功过程是能量的转化过程。内燃机的做功冲程中，内能转化为机械能， 燃料的热值与燃料的种类有关， 而与燃料的质量、 体积、 是否完全燃烧以及燃料的状态（ 固态、 液态或气态） 无关。
14．如图为科学兴趣小组自制的“漂浮式指南针”。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”，装置在液面上漂浮时A端总是指向地理南方，假设整个装置的重力保持不变，则：
（1）“盐水电池”的正极是　 　；（选填“锌片”“铜片”）
（2）“盐水电池”是将　 　能转化为电能；
（3）一段时间后，食盐水溶液的密度变大，该装置所受浮力　 　。（选填“变大”“不变”“变小”）
【答案】（1）铜片
（2）化学
（3）不变
【知识点】浮力大小的计算；电源及其能量转化
【解析】【解答】（1）在盐水电池中，铜片和锌片作为电极，其中铜片是正极（因为锌比铜活泼，易失去电子，锌为负极，铜为正极）。
（2）盐水电池将化学能转化为电能。
（3）装置漂浮，浮力等于重力，重力不变，所以浮力不变。
故答案：铜片；化学；不变。
【分析】原电池原理：两种金属在电解质溶液中发生氧化还原反应，较活泼的金属（锌）失去电子成为负极，较不活泼的金属（铜）得到电子成为正极。
能量转化：电池工作时，化学能转化为电能。
漂浮条件：物体漂浮时，浮力等于重力。重力不变，浮力不变，与液体密度变化无关。
15．家用电器消耗的电能是　 　次能源；空调、台灯等家用电器能够独立工作，它们的连接方式是　 　；空调和台灯的电源线都是长度大致相同的铜导线，为了用电安全，空调的电源线的横截面积一般较　 　．闭合开关时，发现台灯不亮，小明用测电笔检查插座，若氖管发光，说明此时测电笔接触的是　 　线。
【答案】二；并联；大；火
【知识点】影响电阻大小的因素；家庭电路的连接；测电笔的使用
【解析】【解答】电能由其他能源转化而来，属于二次能源；家用电器互不影响，采用并联接法；空调电流大，电源线横截面积更大；测电笔氖管发光说明接触火线。
故答案为：二；并联；大；火
【分析】(1) 一次能源能直接从自然界获取，电能无法直接开采，由其他形式能转化，属于二次能源。
(2) 并联电路各支路用电器独立工作、互不干扰，符合家用电器使用特点。
(3) 导线材料、长度相同时，横截面积越大电阻越小；空调功率大、工作电流大，粗导线可减小发热，提升用电安全。
(4) 测电笔接触火线时，火线、测电笔、人体构成通路，氖管发光；接触零线无电势差，氖管不亮。
16．中国“人造太阳”首次实现了亿度高温、千秒长时运行。人造太阳模拟太阳内部的核　 　反应，为达到反应条件，需利用电阻为　 　的超导线圈，通过电流的　 　效应产生强大的磁场，把上亿度的等离子体约束在固定空间内。
【答案】聚变；零；磁
【知识点】核聚变；超导体特点及作用；通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】人造太阳模拟的是太阳内部的核聚变反应过程；超导材料的核心特性是在特定条件下电阻为零，超导线圈正是利用了这一特性；通电导体周围会产生磁场，这是电流的磁效应，题目中利用超导线圈通电产生磁场来约束等离子体，正是利用了这一效应。
故答案为：聚变；零；磁；
【分析】结合 “人造太阳” 的工作原理、超导材料的特性和电流的磁效应三个知识点进行解答；关键知识点为核聚变反应、超导材料的特性（电阻为零）和电流的磁效应。
17．如图甲所示，在奥斯特实验中，导线通电瞬间，小磁针发生偏转，该现象说明通电导线周围存在　 　，若将导线绕成螺线管并通电，如图乙所示，则通电螺线管的端是　 　极。如图丙所示，　 　（选填“电动机”或“发电机”）是应用这一原理工作的。
【答案】磁场；N；发电机
【知识点】通电直导线周围的磁场；电磁感应；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】奥斯特实验现象表现为导线通电瞬间，旁边的小磁针发生偏转，这一现象直观证明了通电导体周围存在磁场。运用安培定则，结合电流流向可以判断出，图乙通电螺线管的B端为N极。图丙装置中，闭合电路的部分导体在磁场里做切割磁感线运动，回路中会产生感应电流，这就是电磁感应现象，发电机正是利用该原理制造；而电动机的工作原理则是通电导体在磁场中受力运动。
故答案为：磁场；N；发电机。
【分析】(1) 奥斯特实验首次发现了电流的磁效应，证实通电导线周围能够产生磁场；
(2) 先依据电源正负极确定螺线管电流环绕方向，再借助安培定则即可判别螺线管两端磁极；
(3) 电磁感应现象的核心是磁生电，依靠这一原理制成了发电机，与电动机通电受力转动的原理互为相反过程。
18． 如图甲是某款具有立体绘画功能的3D打印笔，接通电源一段时间后绘画材料会熔化，是利用了电流的　 　效应。打印笔内部的加热电路简化图如图乙，电源电压为 12V，R1、R2为阻值不变的加热电阻且 高温、低温两挡加热功率之比为3：1，S闭合、S1接a时， 电路处于　 　挡； S闭合、S1接b时，通电 5m in 电路产生的热量为　 　J。
【答案】热；高温；3600
【知识点】电功率的计算；焦耳定律的应用；电流的热效应
【解析】【解答】（1）接通电源后绘画材料熔化，是利用了电流的热效应；
（2）当S闭合、S1接a时，只有接入电路，电阻较小；根据，电压不变时，电阻越小功率越大，所以此时电路处于高温挡。
（3）已知电源电压U=12V，R1=4Ω，高温、低温功率之比为3：1。
高温挡功率：，低温挡功率：
由，得，因此。
S闭合、S1接b时，电路为R1的简单电路，通电5min（300s）产生的热量：
故答案为：热；高温；3600；
【分析】（1）本题考查电流的热效应，电流通过导体时会产生热量，3D打印笔利用该效应使材料熔化；
（2）本题考查电功率与电路状态分析，根据，电压不变时，电阻越小功率越大，所以此时电路处于高温挡。
（3）本题考查焦耳定律的应用，先通过功率比求出低温挡总电阻，再计算高温挡功率，最后用求出电路产生的热量。
四、作图题
19．
（1）小明用扫把在水平地面扫地，如图甲是简化图，以O为支点，作用在A 点动力为F1。请在图甲中画出动力 F1的力臂l1。
（2）在图乙中画出入射光线AO的反射光线OB，并标出反射角的大小。
（3）如图丙所示，请用笔画线代替导线将电路连接完整，并在括号中用符号标出螺线管的磁极(要求：闭合开关，向右移动滑片P，螺线管磁性变强)
【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】作光的反射光路图；力臂的画法；变阻器及其应用；安培定则
【解析】【解答】（1）根据甲图可知，支点为O，动力作用在A点，从支点O作F1力的作用线的垂线，这条垂线段的长就是动力臂L1，如下图所示：
（2）根据图片可知，入射光线和镜面的夹角为30°，则入射角为：90°-30°=60°。根据“反射角等于入射角”可知，此时入射角等于60°，如下图所示：
（3）变阻器串联在电路中，且接线“一上一下”。 闭合开关，向右移动滑片P，螺线管磁性变强 ，说明此时电流变大。根据欧姆定律可知，此时变阻器接入的阻值变小，则将变阻器右下角的接线柱与螺线管相连即可。
线圈上电流方向向下。右手握住螺线管，四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则右端为螺线管的N极。如下图所示：
【分析】（1）力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离；
（2）根据光的反射定律“反射角等于入射角”计算并完成作图；
（3）根据螺线管的磁性变化确定电流变化，根据欧姆定律分析变阻器接入阻值的变化，进而确定变阻器选择的接线柱即可。根据安培定则判断螺线管的磁极方向即可。
20．如图所示，请将图中各元件正确接入家庭电路中，其中开关只控制电灯，三孔插座带保险装置，电路连接要符合安全用电原则.
【答案】
【知识点】家庭电路的连接；家庭电路工作电压、零线、火线的辨别
【解析】【解答】 由图可知，测电笔接触中间的线发光，说明中间线是火线，下方线接地是地线，则上方线是零线。
灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套；
三孔插座的方法：保险装置控制火线，右孔通过保险丝接火线，左孔接零线，上孔接地线。如图所示：
【分析】测电笔使用正确时，测电笔与火线相连，氛管才能发光；
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点，零线直接进入螺旋套；
三孔插座的接法：右孔通过保险盒接火线，上孔接地线，左孔接零线。
五、实验探究题（共3小题，每空1分，共20分）
21．探究液体在沸腾前后温度变化的特点。如图甲，用电热杯分别加热质量相同的水和某食用油，食用油温度达到 时停止实验。图乙是水和食用油温度随时间变化的关系图像。
（1）水沸腾时，观察到水中产生大量气泡，气泡上升且体积变　 　。
（2）分析图像可得结论：水在沸腾过程中，温度　 　(填变化情况)。
（3）杯盖有排气孔，可以避免杯内　 　变大，导致液体的沸点变化。
（4）解释烹饪时的现象：①相同条件下，油升温比水快，原因是油的　 　小；②油炸食物易焦糊，而水煮食物不会，推测其原因是　 　。
【答案】（1）大
（2）保持不变
（3）气压
（4）比热容；油的沸点高于水的沸点
【知识点】探究水的沸腾实验；比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】(1) 水沸腾时，水底产生的气泡上升过程中，周围水持续汽化不断补充水蒸气，同时液体压强随高度降低而减小，因此气泡上升时体积不断变大。
故答案为：大；
(2) 从温度变化图像能观察到，水达到100℃后继续吸热，但温度曲线保持水平不上升，说明水在沸腾过程中温度保持不变。
故答案为：保持不变；
(3) 加热液体时会产生大量水蒸气，杯盖的排气孔能够排出杯内多余水蒸气，防止杯内气压不断升高，避免气压改变造成液体沸点升高，保证实验沸点稳定。
故答案为：气压；
(4) ①水和食用油质量、吸收热量条件相同时，油升温速度更快，依据吸热公式，吸收热量与质量相同，温度变化量更大，说明油的比热容更小；②油的沸点远高于水的沸点，油炸时油温能达到食物碳化的高温，水煮时水温最高仅100℃，达不到食物变焦的温度，因此油炸食物易焦、水煮不会。
故答案为：比热容；油的沸点高于水的沸点
【分析】(1) 结合沸腾气泡形成原理与液体压强规律，沸腾时液体内部持续汽化给气泡充气，深度越浅液体压强越小，气泡向外膨胀，因此体积变大。
(2) 依据液体沸腾特点，沸腾属于吸热但恒温的物态变化，结合图像中水温到达100℃后不再上升的曲线特征，得出温度保持不变的结论。
(3) 依托沸点与气压的关系，气压越大液体沸点越高，排气孔平衡杯内外气压，避免杯内气压增大干扰沸点测量。
(4) 核心公式，控制不变，与比热容成反比，升温快则比热容小；
利用液体沸点差异分析烹饪现象，水标准大气压下沸点100℃，食用油沸点远高于100℃，高温会让食物碳化变焦。
22．小明在做测定“小灯泡的电阻”实验中，用到的小灯泡额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路图连接完整；
（2）连接电路时，开关应处于 　 　状态；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处，这是为了 　 　；
（3）闭合开关，小明发现电压表无示数，电流表有示数，产生这一现象的原因可能是 　 　（选填“小灯泡短路”或“小灯泡断路”）；
（4）排除故障后，移动滑片至某一位置，电压表示数为2.1V，若要使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片向 　 　（选填“A”或“B”）端移动；
（5）多次改变滑片的位置，记录多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙的I﹣U图象，小灯泡正常发光时的电阻为 　 　Ω，正常发光时的功率 　 　W。根据图象可知小灯泡的实际功率在实验过程中随电压增大而 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】（1）
（2）断开；保护电路
（3）小灯泡短路
（4）B
（5）10；0.625；增大
【知识点】伏安法测电阻的探究实验；电功率的计算
【解析】【解答】（1）实验电路为串联结构，电压表测量小灯泡两端电压。已知小灯泡额定电压为2.5V，因此电压表选用0-3V量程并联在灯泡两端，连接方式如图所示：
（2）为保护电路安全，连接电路时应保持开关断开，并将滑动变阻器滑片调至阻值最大端。
（3）闭合开关后电路中有电流通过，说明存在通路故障（短路）。电压表无示数表明其测量点电势相等，可判断为灯泡短路，此时电压表相当于测量导线两端电压，故无示数。
（4）当电压表示数为2.1V时，为使灯泡达到额定电压2.5V，需提升其两端电压。根据串联分压原理，应减小滑动变阻器接入阻值以降低其分压，因此需将滑片向B端移动。
（5）由乙图可知，额定电压2.5V对应电流为0.25A，故灯泡正常发光时的电阻为：，额定功率计算公式为：
；分析I-U图像可知，电压增大时电流同步增大，根据功率公式，实际功率随电压升高而增大。
【分析】1、电路连接的基本操作：连接电路时，为保护电路开关应断开，变阻器调节至最大阻值处，对电表进行试触，根据电表偏转角度选择合适的电表量程；同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出；
2、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
3、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
（1）根据实验，电路是串联的，电压表测灯泡两端电压，小灯泡额定电压为2.5V，电压表测量小灯泡两端的电压，电压表选用0﹣3V量程并联在小灯泡两端，如图所示：
（2）[1][2]连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态，且滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处。
（3）闭合开关，串联电路中有电流，说明电路发生短路，电压表无示数，则可能是灯泡发生短路，相当于电压表测导线电压，因此无示数。
（4）移动滑片至某一位置，电压表示数为2.1V，若要使小灯泡正常发光，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，将滑动变阻器的滑片向B端移动。
（5）[1]由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，小灯泡正常发光时的电阻为
[2]小灯泡额定功率为
[3]由I﹣U关系图象可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据可知，灯泡的实际功率变大，故小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大。
23．（一）某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
（1）将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与　 　磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是显示　 　；
（2）把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与　 　的方向有关；
（二）另一小组成员还进行了如下探究：
（3）如图丁所示，将小铁钉靠近磁铁N极，小铁钉被吸引获得　 　性。此时，小铁钉相当于一个　 　，钉尖是　 　极。如图戊所示，给磁铁加热一段时间后，小铁钉会掉落，表明磁铁的磁性可能与　 　有关。
【答案】条形磁铁；显示磁场分布情况；电流；磁；磁体；S；温度
【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
【解析】【解答】（1）由图可知，螺线管通电后外部铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似。
铁屑在磁场容易被磁化，故可以用铁屑来显示通电螺线管周围的磁场分布。
（2）将电源正、负极对调，小发现小磁针的指向也改变了，说明通电螺线管极性与电流方向有关。
（3）如图丁所示，将小铁钉靠近磁铁N极，小铁钉被吸引获得磁性。此时，小铁钉相当于一个磁体，根据异名磁极相互吸引，小铁钉的顶尖是S极。
如图戊所示，给磁铁加热一段时间后，小铁钉会掉落，说明温度升高，磁铁的磁性减弱了，这表明磁铁的磁性可能与温度有关。
【分析】本题探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
（1）用铁屑来显示通电螺线管周围的磁场分布，通电螺线管等效于条形磁铁。
（2）根据实验现象得结论，本实验结论是通电螺线管极性与电流方向有关。
（3）探究磁铁的磁性是否与温度有关。加热小磁针脱落，说明温度升高，磁铁的磁性减弱了。
六、计算题（共2小题，24题8分，25题8分。请写出必要的文字说明。共16分）
24．中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志，如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液体氢作为燃料，液态氧作为助燃剂，液态氢的热值为。
（1）某火箭发射时携带液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是多少J？
（2）若第一问放出的热量只有20%被水吸收，能将、初温为30℃的的水加热至多少℃？【c水=4.2×103J/(kg ℃)，已知当地大气压为1标准大气压】
（3）氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在汽缸中燃烧，某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶20min，消耗了1. 5kg燃料，求该发动机的效率。
【答案】解：（1）某火箭发射时携带液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是
（2）若第一问放出的热量只有20%被水吸收，水吸收的热量为
由得，这些热量能使、初温为30℃的水温度升高
水的末温为
而1标准大气压下水的沸点为100℃，则水的末温为100℃。
（3）1. 5kg氢燃料释放的热量为
由得，氢能源车的牵引力做的功为
该发动机的效率
答：（1）某火箭发射时携带液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是8.4×1012J；
（2）若第一问放出的热量只有20%被水吸收，能将、初温为30℃的的水加热至100℃；
（3）该发动机的效率40％。
【知识点】功率计算公式的应用；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）已知燃料质量和热值，根据Q=qm计算燃料完全燃烧放出的热量
（2）已知效率和燃料放出热量，利用公式计算水吸收的热量
再根据吸热公式计算水的末温。
（3）已知燃料质量和热值，根据Q=qm计算氢燃料释放的热量
氢能源车的牵引力做的功W=Pt，P为机车功率，
发动机的效率计算效率。
25． 小明了解到家用电热饮水机（图甲）有加热和保温两种工作状态，R1和R2均为用来加热的电热丝，阻值相等且不随温度改变。小明断开家中其它用电器，使饮水机处于加热状态，发现如图丙所示的电能表5min闪烁了320次。求：
（1）在图乙中的虚线框内画出导线和电阻R1两个元件的符号，将饮水机的电路图连接完整；
（2）求此饮水机加热时的实际功率；
（3）电阻R1的阻值；（结果保留一位小数）
（4）解释为什么电热丝热得发烫，而导线却不怎么发热的原因？
【答案】（1）解：
（2）解：小明断开家中其它用电器，使饮水机处于加热状态，发现如图丙所示的电能表5min闪烁了320次，从图丙可以看到，消耗1kW·h的电能，电能表闪烁1600次，那么闪烁320次，消耗的电能为
这过程所用时间为5min=300s，则此饮水机加热时的实际功率为
（3）解：由上述解析可知，加热时电功率的状态为开关S接a，电功率为2400W，电源电压为220V，根据可知，R1的阻值大小为
（4）因为导线的阻值较小，在相同时间内，通过导线和电热丝的电流是相同的，根据焦耳定律可知，导线产生的热量较小，所以电热丝热得发烫，而导线却不怎么发热。
【知识点】电功的测量；电功率的计算
【解析】【分析】（1）通过改变接入电路中的电阻大小，可以改变电功率，实现不同档位工作；
（2）根据，计算消耗的电能，利用，计算电功率；
（3）根据，计算用电器的电阻；
（4）电流和时间相同时，根据Q=I2Rt，电阻越大， 产生的热量越多。
1 / 1人教版初中物理九年级下册期末考试模拟测试卷C卷
一、选择题（共10小题、每题3分，共30分）
1．油条是餐桌上的常见食品，关于它的制作过程，下列说法正确的是(　　)
A．神拉面团时，面团发生了弹性形变
B．炸油条是通过热传递的方式使其内能增加的
C．当油条漂浮在油面上时，它受到的浮力大于重力
D．刚出锅的油条很烫是因为它含有很多的热量
2．“风过泸州带酒香”，明代青铜麒麟温酒器是泸州酒文化的重要符号。它左右两侧的圆鼓与前胸、臀部内腔贯通，圆鼓内注水，中间空腔放炭火，将盛有酒的壶置于鼓中即可温酒，如图所示。关于麒麟温酒器温酒时涉及的物理知识，下列说法正确的是
A．水能从左侧圆鼓流入右侧圆鼓，是利用了连通器的原理
B．中间空腔放燃烧的木炭，木炭燃烧将内能转化为化学能
C．加热一段时间后，从麒麟嘴部喷出的“白气”是水蒸气
D．温酒过程，是通过做功的方式增加酒的内能
3．如图所示，在烧瓶内盛少量水，并盖紧瓶塞。向瓶内打气，当瓶塞跳起时有能量发生转化。汽油机的四个冲程中，与此时的能量转化相同的是(　　)
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
4．有一种有趣的实验叫做“莱顿瓶千人震”：使用静电感应起电机(如韦氏起电机)对“莱顿瓶”进行充电。待充电完成后，让参与者手拉手形成一个闭合回路。最后让队伍一端的参与者接触莱顿瓶的外壁金属涂层(负极)，另一端的参与者接触莱顿瓶顶端的放电杆(正极)。放电瞬间，所有参与者都会感到一次明确的电击。关于“莱顿瓶”的实验，下列说法中不正确的是(　　)
A．对“莱顿瓶“进行充电的过程中创造了电荷
B．“莱顿瓶”的正极和负极之间的结构是绝缘的，才会在正极和负极上分别累积大量的电荷
C．两端参与者接触“莱顿瓶”的放电瞬间，电流方向从正极流向负极
D．为了让实验更容易成功，应该尽量在干燥的环境中进行
5．在图所示的电路中，电源电压多档可调。将电流表A接在电路中a处或b处，闭合开关S后可以调节电源电压并移动滑片P，能使电压表V和电流表A示数的乘积减小的方案是（　　）
A．电流表A接在a处，电源电压不变，滑片P向右移动
B．电流表A接在a处，增大电源电压，滑片P向左移动
C．电流表A接在b处，电源电压不变，滑片P向左移动
D．电流表A接在b处，减小电源电压，滑片P向右移动
6．图甲为通过灯泡和定阻电阻的电流与其两端电压关系的图像。把它们按图乙接入电路，闭合开关，电流表示数为，下列选项正确的是（　　）
A．电源电压为 B．定值电阻的阻值为
C．通过灯泡的电流为 D．灯泡的实际功率为
7．假期小明一家出门旅游，出发前家里只有一台额定功率为0.2kW的冰箱正常工作，其他用电器均关闭。小明出发前看到家里电能表的示数如图甲，过了7天小明回家再次查看电能表的示数如图乙所示。下列有关说法正确的是(　　)
A．电能表是用来计量家中所有用电器的总功率
B．该电能表允许通过的最大电流为 10A
C．这段时间冰箱消耗的电能是70kW·h
D．冰箱每天平均工作的时间为5h
8．随着智能家居的普及，一款智能夜灯USB插座成为不少家庭床头、书桌的“实用小帮手”——它自带分控开关（可独立控制夜灯或不同USB/电源插孔的通断电）和漏电保护装置，下列有关说法或做法正确的是（　　）
A．使用时，可将多个大功率电器同时插入各插孔，充分利用插座的功能
B．插座的分控开关接在中性线上，断开开关时能确保用电器不带电
C．因开关有防护结构，所以可以用湿手直接操作开关
D．插座的漏电保护功能，可避免儿童用手指或金属物触碰插孔时发生触电
9．如图为排查天然气泄露隐患的报警电路，电源电压保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，R1为气敏电阻，其阻值随天然气浓度变化而变化。闭合开关S1、S2，正常状态下指示灯发光，天然气浓度增大到报警浓度时电铃响起。下列说法正确的是
A．当天然气浓度升高时，电磁铁磁性减弱
B．气敏电阻R1阻值随天然气浓度增大而增大
C．若增加电磁铁线圈匝数，天然气报警浓度升高
D．滑动变阻器 R2滑片向左移动，天然气报警浓度降低
10．如图甲所示，电源电压恒定不变，小灯泡L的额定电压为3 V，其U-I关系图像如图乙所示，定值电阻。闭合开关S、S1，断开开关S2时，电压表示数为3 V，此时R1消耗的电功率为P1；闭合开关S、S2，断开开关S1时，电压表示数为1 V，此时R2消耗的电功率为P2。下列判断正确的是
A．小灯泡正常发光时的电阻
B．电源电压
C．定值电阻
D．
二、多选题（共2小题，每道题有多个选项符合答案，选对但不全对得2分，选错不得分，全部选对得4分，共8分）
11．如图甲电路，电源电压保持不变，定值电阻的阻值是R1，滑动变阻器的最大阻值是R2，电压表、电流表的量程满足实验要求。闭合开关S，滑片P从A端移动到B端的过程中，电流表示数与电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．图乙中阴影部分“面积”表示某一时刻R1的电功率的大小
B．定值电阻的阻值
C．滑动变阻器的最大阻值
D．电路的总功率变化范围是0.6 W～3.6 W
12．一辆燃油汽车以v0km/h的速度匀速行驶时发动机的输出功率为P0kW，若其行驶了t0h，消耗燃油 V0L，已知燃油密度为ρ0kg/m3，热值为q0J/ kg。则
A．汽车的牵引力为
B．汽车的牵引力为
C．发动机的效率为
D．发动机的效率为
三、填空题（共6小题，每空1分，共19分）
13．小明制作的热机模型如题图所示，水沸腾后产生的蒸汽推动叶轮转动.在这一过程中，内能转化为　 　能，与汽油机的　 　冲程相似；燃烧过程中，酒精的热值　 　(选填“变大”“变小”或“不变”).
14．如图为科学兴趣小组自制的“漂浮式指南针”。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”，装置在液面上漂浮时A端总是指向地理南方，假设整个装置的重力保持不变，则：
（1）“盐水电池”的正极是　 　；（选填“锌片”“铜片”）
（2）“盐水电池”是将　 　能转化为电能；
（3）一段时间后，食盐水溶液的密度变大，该装置所受浮力　 　。（选填“变大”“不变”“变小”）
15．家用电器消耗的电能是　 　次能源；空调、台灯等家用电器能够独立工作，它们的连接方式是　 　；空调和台灯的电源线都是长度大致相同的铜导线，为了用电安全，空调的电源线的横截面积一般较　 　．闭合开关时，发现台灯不亮，小明用测电笔检查插座，若氖管发光，说明此时测电笔接触的是　 　线。
16．中国“人造太阳”首次实现了亿度高温、千秒长时运行。人造太阳模拟太阳内部的核　 　反应，为达到反应条件，需利用电阻为　 　的超导线圈，通过电流的　 　效应产生强大的磁场，把上亿度的等离子体约束在固定空间内。
17．如图甲所示，在奥斯特实验中，导线通电瞬间，小磁针发生偏转，该现象说明通电导线周围存在　 　，若将导线绕成螺线管并通电，如图乙所示，则通电螺线管的端是　 　极。如图丙所示，　 　（选填“电动机”或“发电机”）是应用这一原理工作的。
18． 如图甲是某款具有立体绘画功能的3D打印笔，接通电源一段时间后绘画材料会熔化，是利用了电流的　 　效应。打印笔内部的加热电路简化图如图乙，电源电压为 12V，R1、R2为阻值不变的加热电阻且 高温、低温两挡加热功率之比为3：1，S闭合、S1接a时， 电路处于　 　挡； S闭合、S1接b时，通电 5m in 电路产生的热量为　 　J。
四、作图题
19．
（1）小明用扫把在水平地面扫地，如图甲是简化图，以O为支点，作用在A 点动力为F1。请在图甲中画出动力 F1的力臂l1。
（2）在图乙中画出入射光线AO的反射光线OB，并标出反射角的大小。
（3）如图丙所示，请用笔画线代替导线将电路连接完整，并在括号中用符号标出螺线管的磁极(要求：闭合开关，向右移动滑片P，螺线管磁性变强)
20．如图所示，请将图中各元件正确接入家庭电路中，其中开关只控制电灯，三孔插座带保险装置，电路连接要符合安全用电原则.
五、实验探究题（共3小题，每空1分，共20分）
21．探究液体在沸腾前后温度变化的特点。如图甲，用电热杯分别加热质量相同的水和某食用油，食用油温度达到 时停止实验。图乙是水和食用油温度随时间变化的关系图像。
（1）水沸腾时，观察到水中产生大量气泡，气泡上升且体积变　 　。
（2）分析图像可得结论：水在沸腾过程中，温度　 　(填变化情况)。
（3）杯盖有排气孔，可以避免杯内　 　变大，导致液体的沸点变化。
（4）解释烹饪时的现象：①相同条件下，油升温比水快，原因是油的　 　小；②油炸食物易焦糊，而水煮食物不会，推测其原因是　 　。
22．小明在做测定“小灯泡的电阻”实验中，用到的小灯泡额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路图连接完整；
（2）连接电路时，开关应处于 　 　状态；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处，这是为了 　 　；
（3）闭合开关，小明发现电压表无示数，电流表有示数，产生这一现象的原因可能是 　 　（选填“小灯泡短路”或“小灯泡断路”）；
（4）排除故障后，移动滑片至某一位置，电压表示数为2.1V，若要使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片向 　 　（选填“A”或“B”）端移动；
（5）多次改变滑片的位置，记录多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙的I﹣U图象，小灯泡正常发光时的电阻为 　 　Ω，正常发光时的功率 　 　W。根据图象可知小灯泡的实际功率在实验过程中随电压增大而 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
23．（一）某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
（1）将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与　 　磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是显示　 　；
（2）把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与　 　的方向有关；
（二）另一小组成员还进行了如下探究：
（3）如图丁所示，将小铁钉靠近磁铁N极，小铁钉被吸引获得　 　性。此时，小铁钉相当于一个　 　，钉尖是　 　极。如图戊所示，给磁铁加热一段时间后，小铁钉会掉落，表明磁铁的磁性可能与　 　有关。
六、计算题（共2小题，24题8分，25题8分。请写出必要的文字说明。共16分）
24．中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志，如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液体氢作为燃料，液态氧作为助燃剂，液态氢的热值为。
（1）某火箭发射时携带液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是多少J？
（2）若第一问放出的热量只有20%被水吸收，能将、初温为30℃的的水加热至多少℃？【c水=4.2×103J/(kg ℃)，已知当地大气压为1标准大气压】
（3）氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在汽缸中燃烧，某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶20min，消耗了1. 5kg燃料，求该发动机的效率。
25． 小明了解到家用电热饮水机（图甲）有加热和保温两种工作状态，R1和R2均为用来加热的电热丝，阻值相等且不随温度改变。小明断开家中其它用电器，使饮水机处于加热状态，发现如图丙所示的电能表5min闪烁了320次。求：
（1）在图乙中的虚线框内画出导线和电阻R1两个元件的符号，将饮水机的电路图连接完整；
（2）求此饮水机加热时的实际功率；
（3）电阻R1的阻值；（结果保留一位小数）
（4）解释为什么电热丝热得发烫，而导线却不怎么发热的原因？
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】热量的概念；热传递改变物体内能；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A、拉伸面团后撤去外力无法恢复原状，属于塑性形变，不是弹性形变，故 A 错误；
B、炸油条时高温油将热量传递给油条，通过热传递增大油条内能，故 B 正确；
C、油条漂浮在油面时处于平衡状态，浮力与重力大小相等，故 C 错误；
D、热量是过程量，只能说吸收或放出热量，不能说物体含有热量；刚出锅油条很烫是因为温度高，故 D 错误；
故答案为：B。
【分析】A、区分弹性形变与塑性形变，弹性形变可自动恢复；
B、改变内能的两种方式：做功、热传递，油炸属于热传递；
C、漂浮物体受力平衡，浮力等于自身重力；
D、区分温度与热量的概念，热量不能用 “含有” 描述。
2．【答案】A
【知识点】液化及液化放热；做功改变物体内能；热传递改变物体内能；连通器原理及其应用
【解析】【解答】A、左右两侧圆鼓与内腔相互连通，上端开口、底部相连通，符合连通器的结构特点，水能自由流动，利用了连通器原理，故 A 正确；
B、木炭燃烧时，消耗化学能，释放内能，是化学能转化为内能，并非内能转化为化学能，故 B 错误；
C、水蒸气是无色透明肉眼不可见的，喷出的 “白气” 是高温水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故 C 错误；
D、温酒时，热水的热量传递给酒，是通过热传递的方式增加酒的内能，不是做功，故 D 错误；
故答案为：A。
【分析】A、考查连通器原理，连通器定义为上端开口、底部相连通的容器；
B、考查燃料燃烧的能量转化，燃料燃烧是化学能转化为内能；
C、考查液化现象，区分水蒸气与液化形成的小液滴；
D、考查改变内能的两种方式，热传递是能量转移，做功是能量转化。
3．【答案】C
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】向瓶内打气，当瓶塞跳起时，空气内能转换为瓶塞的机械能，和做功冲程相同，故C正确，ABD错误；
故选C。
【分析】吸气冲程特点：进气后打开，排气口关闭，活塞下移；压缩冲程：进气后关闭，排气口关闭，活塞上移，能量转化为机械能转化为内能，气缸内空气内能增加；做功冲程：活塞下移，火花塞点燃，内能转化为机械能 ；排气冲程：进气后关闭，排气口打开，活塞上移，排除废气。
4．【答案】A
【知识点】两种电荷；电流的方向
【解析】【解答】A、电荷不能被创造，只能发生转移，对“莱顿瓶“进行充电的过程中创造了电荷说法错误，故A错误；
B、“莱顿瓶”的正极和负极之间的结构是绝缘的，才会在正极和负极上分别累积大量的电荷，如果正负极用导体连接，负电荷（电子）由负极运动到正极，无法充电，故B正确；
C、两端参与者接触“莱顿瓶”的放电瞬间，相当于电源，电流方向从电源正极流向负极，故C正确；
D、为了让实验更容易成功，应该尽量在干燥的环境中进行，干燥环境不易通过空气中含有杂质的水蒸气导电，“莱顿瓶”可以储存更多电荷，实验更容易成功，故D正确。
故选：A。
【分析】电荷不能被创造，也不能被消灭，只能发生转移，流方向从电源正极流向负极，结合“莱顿瓶”原理分析。
5．【答案】D
【知识点】并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；滑动变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】AB．在所示电路中，电阻R1与滑动变阻器并联。当电流表A连接在a点时，它测量的是通过R1的电流。由于并联电路各支路独立工作，滑片P向右或向左移动都不会影响R1的电流。若电源电压不变，电压表V和电流表A示数的乘积保持不变；若增大电源电压，这个乘积将增大。故AB不符合题意。
CD．当电流表A连接在b点时，它测量的是滑动变阻器的电流。滑片P向右移动时，滑动变阻器阻值增大，若同时减小电源电压，电压表和电流表示数都会减小，它们的乘积将变小；滑片P向左移动时，滑动变阻器阻值减小，根据欧姆定律，若电源电压不变，电流将增大，导致电压表和电流表示数的乘积变大。因此C不符合题意，D符合题意。
正确答案是D。
【分析】1、并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流；并联电路中，用电器互不干扰，所以当其他支路电阻发生变化，本支路电流不变，电源不变，据此分析 电压表V和电流表A示数的乘积 的变化情况；
2、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压，结合变阻器大小变化，分析电流变化情况。
6．【答案】D
【知识点】并联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知，R与L并联，电流表测R支路电流，；定值电阻I-U图像是直线，在甲图找到对应电压；并联各支路电压等于电源电压，。
A、电源电压是3V，不是1.5V，故A错误；
B、，不是10Ω，故B错误；
C、，由甲图灯泡曲线查得，不是0.2A，故C错误；
D、，故D正确；
故答案为：D。
【分析】A、考查并联电路电压规律；并联支路两端电压相等且等于电源电压；
B、考查欧姆定律；，结合定值电阻I-U图像读取对应物理量计算阻值；
C、考查I-U图像读数；灯泡电阻随温度变化，图像为曲线，根据并联电压找对应电流；
D、考查电功率计算公式；，代入灯泡实际电压、实际电流求实际功率。
7．【答案】D
【知识点】电能表参数的理解；电功率的计算
【解析】【解答】A：电能表是用来计量用电器消耗的电能，而不是总功率，故错误；
B：电能表铭牌上“10(20)A”表示标定电流为10A，最大电流为20A，故错误；
C：由甲、乙两图可知，甲图读数为2021.6 kW·h，乙图读数为2028.6 kW·h（电能表最后一位为小数），电能表示数差为7kW·h，则冰箱消耗电能为7 kW·h，不是70 kW·h，故错误；
D：冰箱功率为0.2 kW，总工作时间，7天平均每天工作，选项D正确。
因此，正确选项为D。
【分析】电能表的作用：测量用户消耗的电能，单位是kW·h。
电能表参数：220V为额定电压，10(20)A中10A为基本电流，20A为最大允许电流。
电能表读数：最后一位是小数位，两次读数之差为消耗的电能。
电功公式：W = Pt，可变形求工作时间。冰箱为间歇工作，平均每天工作时间由总耗电和功率计算。
8．【答案】D
【知识点】家庭电路的连接；插座的构造与工作方式；安全用电原则
【解析】【解答】A、多个大功率电器同时插入插座，会导致总功率过大，根据 ，电路电流过大，易引发火灾，故A错误；
B、开关应接在火线上，断开开关时，用电器与火线断开，才不带电；若接在中性线上，断开开关后用电器仍与火线相连，存在触电风险，故B错误；
C、湿手操作开关时，水是导体，易发生触电事故，即使开关有防护结构，也不能用湿手操作，故C错误；
D、漏电保护装置在电路发生漏电时会迅速切断电源，可避免儿童触电事故，故D正确。
故答案为：D。
【分析】A、考查家庭电路安全用电，总功率过大易导致电流过载，引发安全隐患；
B、考查开关的正确接法，开关必须接在火线上，才能确保断开时用电器不带电；
C、考查触电风险，湿手接触电器开关易导电，造成触电事故；
D、考查漏电保护器的作用，可在漏电时自动断电，保护人身安全。
9．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电磁继电器的组成、原理和特点；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】AB、天然气浓度增大到报警浓度时电铃响起，据图可知，此时电磁铁吸引衔铁下落，所以此时控制电路电流增加，电阻减小，所以R1其阻值随天然气浓度增加而减小，故AB错误；
C、增加电磁铁线圈匝数，则通电螺线管磁性增强，电流相比原来减弱也可以吸引衔铁下落，此时气敏电阻阻值相对原来增加，天然气浓度相对原来稀薄，故C错误；
D、滑动变阻器 R2滑片向左移动，此时电阻减小，所以气敏电阻相对原来增加也可以是工作电路工作，天然气浓度相对原来稀薄，故D正确。
故选D。
【分析】1、通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数成正相关；
2、电路动态分析：通电螺线管磁性增加，则电路中电流增加，电阻减小，据此分析天然气浓度的变化。
10．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】A：由图像可知，灯泡正常发光时UL=3V，IL=0.3A，则，故A错误；
B：闭合S1断开S2时，R1与L串联，电压表测L两端电压为3V，电流0.3A，R1两端电压U1=IR=0.3A×10Ω=3V，电源电压U=UL+U1=3+3=6V，故B错误；
C：闭合S1断开S3时，R2与L串联，电压表测L两端电压为1V，由图乙知电流0.2A，R2两端电压U2=U1-UL=6-1=5V，则R2=，故C错误；
D：，，故P1：P2= 0.9：1=9：10，D正确。
故答案选 D。
【分析】从图像读取灯泡在不同电压下的电流。
串联电路分压：各部分电压之和等于电源电压。
欧姆定律：。
电功率公式：。注意单位，功率单位为瓦特。
11．【答案】B,C,D
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】A．图甲中定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测量电路总电流，电压表测滑动变阻器两端电压。图乙横坐标为滑动变阻器两端电压，纵坐标为电路电流，图中阴影部分面积代表滑动变阻器的电功率，并非定值电阻的电功率，因此 A 错误。
B．滑片移至最左端时，滑动变阻器接入阻值为 0，电压表示数为 0，电路电流达到最大值。结合图乙可得：电源电压。滑片移至最右端时，滑动变阻器接入最大阻值，电路电流最小。由图乙可知此时滑动变阻器两端电压为U滑 ，电源电压 。联立解得，，故B正确。
C．滑动变阻器接入最大阻值时，，，由得，，故 C 正确。
D．由 B 可知电源电压，电路最小总功率： ；电路最大总功率 。因此电路总功率的变化范围为，故 D 正确。
故选BCD。
【分析】1、电功率的计算：公式为P=UI；
2、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
3、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
12．【答案】A,D
【知识点】功率计算公式的应用；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】已知：，
由 变形：，故A正确，B错误。
有用功：
燃油体积 ，燃油质量：
燃油完全放热：
效率 =，故C错误，D正确；
故答案为：AD。
【分析】本题分两部分计算，第一部分利用功率推导式 ，统一功率、速度国际单位求出牵引力；第二部分先算出发动机输出有用功、燃油完全燃烧放出总热量，再用效率公式 化简推导效率表达式。
考查知识点：功率变形公式 、密度公式、热值放热公式、热机效率；匀速直线运动时牵引力功率满足 ，计算必须统一为国际单位；热机效率是发动机做的有用机械功与燃料完全燃烧释放热量的比值，小于1。
13．【答案】机械；做功；不变
【知识点】燃料的热值；热机的四个冲程；能量的转化或转移
【解析】【解答】当有蒸汽喷出时，扇叶转动起来，此过程由蒸汽的内能转化为扇叶的机械能。四冲程汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，所以这一过程与四冲程汽油机的做功冲程相似。热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与质量等因素无关，所以燃烧过程中，酒精灯内酒精的热值不变。
【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，做功过程是能量的转化过程。内燃机的做功冲程中，内能转化为机械能， 燃料的热值与燃料的种类有关， 而与燃料的质量、 体积、 是否完全燃烧以及燃料的状态（ 固态、 液态或气态） 无关。
14．【答案】（1）铜片
（2）化学
（3）不变
【知识点】浮力大小的计算；电源及其能量转化
【解析】【解答】（1）在盐水电池中，铜片和锌片作为电极，其中铜片是正极（因为锌比铜活泼，易失去电子，锌为负极，铜为正极）。
（2）盐水电池将化学能转化为电能。
（3）装置漂浮，浮力等于重力，重力不变，所以浮力不变。
故答案：铜片；化学；不变。
【分析】原电池原理：两种金属在电解质溶液中发生氧化还原反应，较活泼的金属（锌）失去电子成为负极，较不活泼的金属（铜）得到电子成为正极。
能量转化：电池工作时，化学能转化为电能。
漂浮条件：物体漂浮时，浮力等于重力。重力不变，浮力不变，与液体密度变化无关。
15．【答案】二；并联；大；火
【知识点】影响电阻大小的因素；家庭电路的连接；测电笔的使用
【解析】【解答】电能由其他能源转化而来，属于二次能源；家用电器互不影响，采用并联接法；空调电流大，电源线横截面积更大；测电笔氖管发光说明接触火线。
故答案为：二；并联；大；火
【分析】(1) 一次能源能直接从自然界获取，电能无法直接开采，由其他形式能转化，属于二次能源。
(2) 并联电路各支路用电器独立工作、互不干扰，符合家用电器使用特点。
(3) 导线材料、长度相同时，横截面积越大电阻越小；空调功率大、工作电流大，粗导线可减小发热，提升用电安全。
(4) 测电笔接触火线时，火线、测电笔、人体构成通路，氖管发光；接触零线无电势差，氖管不亮。
16．【答案】聚变；零；磁
【知识点】核聚变；超导体特点及作用；通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】人造太阳模拟的是太阳内部的核聚变反应过程；超导材料的核心特性是在特定条件下电阻为零，超导线圈正是利用了这一特性；通电导体周围会产生磁场，这是电流的磁效应，题目中利用超导线圈通电产生磁场来约束等离子体，正是利用了这一效应。
故答案为：聚变；零；磁；
【分析】结合 “人造太阳” 的工作原理、超导材料的特性和电流的磁效应三个知识点进行解答；关键知识点为核聚变反应、超导材料的特性（电阻为零）和电流的磁效应。
17．【答案】磁场；N；发电机
【知识点】通电直导线周围的磁场；电磁感应；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】奥斯特实验现象表现为导线通电瞬间，旁边的小磁针发生偏转，这一现象直观证明了通电导体周围存在磁场。运用安培定则，结合电流流向可以判断出，图乙通电螺线管的B端为N极。图丙装置中，闭合电路的部分导体在磁场里做切割磁感线运动，回路中会产生感应电流，这就是电磁感应现象，发电机正是利用该原理制造；而电动机的工作原理则是通电导体在磁场中受力运动。
故答案为：磁场；N；发电机。
【分析】(1) 奥斯特实验首次发现了电流的磁效应，证实通电导线周围能够产生磁场；
(2) 先依据电源正负极确定螺线管电流环绕方向，再借助安培定则即可判别螺线管两端磁极；
(3) 电磁感应现象的核心是磁生电，依靠这一原理制成了发电机，与电动机通电受力转动的原理互为相反过程。
18．【答案】热；高温；3600
【知识点】电功率的计算；焦耳定律的应用；电流的热效应
【解析】【解答】（1）接通电源后绘画材料熔化，是利用了电流的热效应；
（2）当S闭合、S1接a时，只有接入电路，电阻较小；根据，电压不变时，电阻越小功率越大，所以此时电路处于高温挡。
（3）已知电源电压U=12V，R1=4Ω，高温、低温功率之比为3：1。
高温挡功率：，低温挡功率：
由，得，因此。
S闭合、S1接b时，电路为R1的简单电路，通电5min（300s）产生的热量：
故答案为：热；高温；3600；
【分析】（1）本题考查电流的热效应，电流通过导体时会产生热量，3D打印笔利用该效应使材料熔化；
（2）本题考查电功率与电路状态分析，根据，电压不变时，电阻越小功率越大，所以此时电路处于高温挡。
（3）本题考查焦耳定律的应用，先通过功率比求出低温挡总电阻，再计算高温挡功率，最后用求出电路产生的热量。
19．【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】作光的反射光路图；力臂的画法；变阻器及其应用；安培定则
【解析】【解答】（1）根据甲图可知，支点为O，动力作用在A点，从支点O作F1力的作用线的垂线，这条垂线段的长就是动力臂L1，如下图所示：
（2）根据图片可知，入射光线和镜面的夹角为30°，则入射角为：90°-30°=60°。根据“反射角等于入射角”可知，此时入射角等于60°，如下图所示：
（3）变阻器串联在电路中，且接线“一上一下”。 闭合开关，向右移动滑片P，螺线管磁性变强 ，说明此时电流变大。根据欧姆定律可知，此时变阻器接入的阻值变小，则将变阻器右下角的接线柱与螺线管相连即可。
线圈上电流方向向下。右手握住螺线管，四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则右端为螺线管的N极。如下图所示：
【分析】（1）力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离；
（2）根据光的反射定律“反射角等于入射角”计算并完成作图；
（3）根据螺线管的磁性变化确定电流变化，根据欧姆定律分析变阻器接入阻值的变化，进而确定变阻器选择的接线柱即可。根据安培定则判断螺线管的磁极方向即可。
20．【答案】
【知识点】家庭电路的连接；家庭电路工作电压、零线、火线的辨别
【解析】【解答】 由图可知，测电笔接触中间的线发光，说明中间线是火线，下方线接地是地线，则上方线是零线。
灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套；
三孔插座的方法：保险装置控制火线，右孔通过保险丝接火线，左孔接零线，上孔接地线。如图所示：
【分析】测电笔使用正确时，测电笔与火线相连，氛管才能发光；
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点，零线直接进入螺旋套；
三孔插座的接法：右孔通过保险盒接火线，上孔接地线，左孔接零线。
21．【答案】（1）大
（2）保持不变
（3）气压
（4）比热容；油的沸点高于水的沸点
【知识点】探究水的沸腾实验；比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】(1) 水沸腾时，水底产生的气泡上升过程中，周围水持续汽化不断补充水蒸气，同时液体压强随高度降低而减小，因此气泡上升时体积不断变大。
故答案为：大；
(2) 从温度变化图像能观察到，水达到100℃后继续吸热，但温度曲线保持水平不上升，说明水在沸腾过程中温度保持不变。
故答案为：保持不变；
(3) 加热液体时会产生大量水蒸气，杯盖的排气孔能够排出杯内多余水蒸气，防止杯内气压不断升高，避免气压改变造成液体沸点升高，保证实验沸点稳定。
故答案为：气压；
(4) ①水和食用油质量、吸收热量条件相同时，油升温速度更快，依据吸热公式，吸收热量与质量相同，温度变化量更大，说明油的比热容更小；②油的沸点远高于水的沸点，油炸时油温能达到食物碳化的高温，水煮时水温最高仅100℃，达不到食物变焦的温度，因此油炸食物易焦、水煮不会。
故答案为：比热容；油的沸点高于水的沸点
【分析】(1) 结合沸腾气泡形成原理与液体压强规律，沸腾时液体内部持续汽化给气泡充气，深度越浅液体压强越小，气泡向外膨胀，因此体积变大。
(2) 依据液体沸腾特点，沸腾属于吸热但恒温的物态变化，结合图像中水温到达100℃后不再上升的曲线特征，得出温度保持不变的结论。
(3) 依托沸点与气压的关系，气压越大液体沸点越高，排气孔平衡杯内外气压，避免杯内气压增大干扰沸点测量。
(4) 核心公式，控制不变，与比热容成反比，升温快则比热容小；
利用液体沸点差异分析烹饪现象，水标准大气压下沸点100℃，食用油沸点远高于100℃，高温会让食物碳化变焦。
22．【答案】（1）
（2）断开；保护电路
（3）小灯泡短路
（4）B
（5）10；0.625；增大
【知识点】伏安法测电阻的探究实验；电功率的计算
【解析】【解答】（1）实验电路为串联结构，电压表测量小灯泡两端电压。已知小灯泡额定电压为2.5V，因此电压表选用0-3V量程并联在灯泡两端，连接方式如图所示：
（2）为保护电路安全，连接电路时应保持开关断开，并将滑动变阻器滑片调至阻值最大端。
（3）闭合开关后电路中有电流通过，说明存在通路故障（短路）。电压表无示数表明其测量点电势相等，可判断为灯泡短路，此时电压表相当于测量导线两端电压，故无示数。
（4）当电压表示数为2.1V时，为使灯泡达到额定电压2.5V，需提升其两端电压。根据串联分压原理，应减小滑动变阻器接入阻值以降低其分压，因此需将滑片向B端移动。
（5）由乙图可知，额定电压2.5V对应电流为0.25A，故灯泡正常发光时的电阻为：，额定功率计算公式为：
；分析I-U图像可知，电压增大时电流同步增大，根据功率公式，实际功率随电压升高而增大。
【分析】1、电路连接的基本操作：连接电路时，为保护电路开关应断开，变阻器调节至最大阻值处，对电表进行试触，根据电表偏转角度选择合适的电表量程；同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出；
2、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
3、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
（1）根据实验，电路是串联的，电压表测灯泡两端电压，小灯泡额定电压为2.5V，电压表测量小灯泡两端的电压，电压表选用0﹣3V量程并联在小灯泡两端，如图所示：
（2）[1][2]连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态，且滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处。
（3）闭合开关，串联电路中有电流，说明电路发生短路，电压表无示数，则可能是灯泡发生短路，相当于电压表测导线电压，因此无示数。
（4）移动滑片至某一位置，电压表示数为2.1V，若要使小灯泡正常发光，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，将滑动变阻器的滑片向B端移动。
（5）[1]由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，小灯泡正常发光时的电阻为
[2]小灯泡额定功率为
[3]由I﹣U关系图象可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据可知，灯泡的实际功率变大，故小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大。
23．【答案】条形磁铁；显示磁场分布情况；电流；磁；磁体；S；温度
【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
【解析】【解答】（1）由图可知，螺线管通电后外部铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似。
铁屑在磁场容易被磁化，故可以用铁屑来显示通电螺线管周围的磁场分布。
（2）将电源正、负极对调，小发现小磁针的指向也改变了，说明通电螺线管极性与电流方向有关。
（3）如图丁所示，将小铁钉靠近磁铁N极，小铁钉被吸引获得磁性。此时，小铁钉相当于一个磁体，根据异名磁极相互吸引，小铁钉的顶尖是S极。
如图戊所示，给磁铁加热一段时间后，小铁钉会掉落，说明温度升高，磁铁的磁性减弱了，这表明磁铁的磁性可能与温度有关。
【分析】本题探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
（1）用铁屑来显示通电螺线管周围的磁场分布，通电螺线管等效于条形磁铁。
（2）根据实验现象得结论，本实验结论是通电螺线管极性与电流方向有关。
（3）探究磁铁的磁性是否与温度有关。加热小磁针脱落，说明温度升高，磁铁的磁性减弱了。
24．【答案】解：（1）某火箭发射时携带液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是
（2）若第一问放出的热量只有20%被水吸收，水吸收的热量为
由得，这些热量能使、初温为30℃的水温度升高
水的末温为
而1标准大气压下水的沸点为100℃，则水的末温为100℃。
（3）1. 5kg氢燃料释放的热量为
由得，氢能源车的牵引力做的功为
该发动机的效率
答：（1）某火箭发射时携带液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是8.4×1012J；
（2）若第一问放出的热量只有20%被水吸收，能将、初温为30℃的的水加热至100℃；
（3）该发动机的效率40％。
【知识点】功率计算公式的应用；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）已知燃料质量和热值，根据Q=qm计算燃料完全燃烧放出的热量
（2）已知效率和燃料放出热量，利用公式计算水吸收的热量
再根据吸热公式计算水的末温。
（3）已知燃料质量和热值，根据Q=qm计算氢燃料释放的热量
氢能源车的牵引力做的功W=Pt，P为机车功率，
发动机的效率计算效率。
25．【答案】（1）解：
（2）解：小明断开家中其它用电器，使饮水机处于加热状态，发现如图丙所示的电能表5min闪烁了320次，从图丙可以看到，消耗1kW·h的电能，电能表闪烁1600次，那么闪烁320次，消耗的电能为
这过程所用时间为5min=300s，则此饮水机加热时的实际功率为
（3）解：由上述解析可知，加热时电功率的状态为开关S接a，电功率为2400W，电源电压为220V，根据可知，R1的阻值大小为
（4）因为导线的阻值较小，在相同时间内，通过导线和电热丝的电流是相同的，根据焦耳定律可知，导线产生的热量较小，所以电热丝热得发烫，而导线却不怎么发热。
【知识点】电功的测量；电功率的计算
【解析】【分析】（1）通过改变接入电路中的电阻大小，可以改变电功率，实现不同档位工作；
（2）根据，计算消耗的电能，利用，计算电功率；
（3）根据，计算用电器的电阻；
（4）电流和时间相同时，根据Q=I2Rt，电阻越大， 产生的热量越多。
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