天津市河西区2024-2025学年九年级下学期开学考试物理试题（原卷版+解析版）

这是一份天津市河西区2024-2025学年九年级下学期开学考试物理试题（原卷版+解析版），共30页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。
1. 日常生活中所说1度电的“度”是下列哪个物理量的单位（ ）
A. 电功B. 电功率C. 电流D. 电压
2. 中国一位“95后”年轻科学家发现：当两层石墨烯以一个“魔角”扭曲在一起时，就能在零电阻下导电。这一发现为超导研究打开了一扇新的大门，可能成为常温超导体研究的里程碑。你认为常温下的超导体最适合用来做（ ）
A. 传输电能的导线B. 电烤箱的电热丝
C. 滑动变阻器的电阻线D. 保险丝
3. 如图，是我国先秦时期的蒸食用具甗（yǎn），它由青铜材料铸造而成，分为上、下两部分：下半部是鬲（gé），样子像鼎、用于煮水；上半部是甑（zèng），底部有网眼、可通蒸汽，内部放置食物。下列说法中错误的是（ ）
A. 鬲内的水沸腾后，甑周围冒出的“白气”是水蒸气
B. 水沸腾后，继续加热、水温将保持不变
C. 停止加热后，鬲慢慢变凉，鬲里所盛水的内能会慢慢减少
D. 停止加热后，甑比盛有水的鬲凉得更快，是因为甑所用材料的比热容比水小
4. 标有“6V”字样的甲、乙两个小灯泡，它们的电流与电压变化的关系如图所示。下列判断正确的是（ ）
A. 甲灯的额定功率小于乙灯的额定功率
B. 将甲、乙两个小灯泡串联在6V的电路中时甲灯比乙灯亮
C. 为保证灯泡不损坏，两灯串联时电路两端的电压不超过8V
D. 将甲、乙两个小灯泡并联在3V的电路中时它们的功率各自变为原来的一半
5. 如图甲所示，当开关S闭合后，两只电流表的指针偏转角度相同，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡L1、L2串联B. 电流表A测量通过L2的电流
C. 通过L1的电流为1.2AD. 通过L2的电流为0.96A
6. 如图所示，与电动机工作原理相同的是
A. 电磁继电器
B. 扬声器
C. 电磁感应
D. 动圈式话筒
7. 小明在家中拍到一张电能表的照片，如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A. 此电能表的实际功率为2200W
B. 此电能表应接在220V的电路中使用
C. 拍照片时，小明家已消耗的电能为2829.6kW·h
D. 电能表的转盘转过3000转，表示小明家中消耗了1度电
8. “珍爱生命，注意安全”是同学们应具备的基本安全意识。下列符合家庭电路和安全用电的操作是（ ）
A. 插线板上同时接多个大功率用电器
B. 使用验电笔时，手不能接触笔尖金属体
C. 开关接在灯和零线之间
D. 同伴发生触电时，立即用手将其拉开
9. 新国标电动车上装有转向灯和蜂鸣器，开关拨至“左”，左转向灯亮、蜂鸣器响；开关拨至“右”，右转向灯亮、蜂鸣器响，左、右转向灯不能同时亮，下列电路图设计合理的是（ ）
A. B.
C. D.
10. 在做电学实验时，如果遇到电路元件接触不良的现象时，可以利用电压表来检测故障的位置。下图的电路中，开关闭合后，灯不亮，电流表示数为零，用电压表检测时，发现间电压不为零，间的电压为零，间电压不为零，这说明接触不良的位置在（ ）
A. 电源的接线柱B. 开关的接触片或接线柱
C. 电流表的接线柱D. 灯泡的灯丝断了或灯座
二、多选题 （共3题；共9分）
11. 如图所示是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（ ）

A. 站在地上的人若用手直接接触A点，会有触电危险
B. 电冰箱的三脚插头接入三孔插座能保证其外壳接地
C. 为保证用电安全，应在甲处安装电灯，乙处安装开关
D. 图中两孔插座的连接方式是正确的
12. 如图是某物理兴趣小组，设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。电路中电源电压保持不变，为定值电阻，是滑动变阻器，测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是在移动滑动变阻器的滑片，当测试的同学向前推动滑块的距离越大时，电压表的示数越大，当电压表的示数达到某一数值U时，提示器会发出响声，提醒监考人员测试者已经满分，则下列说法正确的是（ ）
A. 测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是在向右移动滑动变阻器的滑片
B. 当测试的同学向前推动滑块时，电压表示数与电流表示数的比值变小
C. 将该测试仪给低年级学生使用时，为了使提示器提前发出响声，需要把满分时滑块的移动距离调小，为了适应新的需求，可以增大电源电压
D. 将该测试仪给低年级学生使用时，为了使提示器提前发出响声，需要把满分时滑块的移动距离调小，为了适应新的需求，可减小定值电阻的阻值
13. 图甲是小灯泡L和电阻R的关系图像将小灯泡L和电阻R接入图乙所示电路中，只闭合开关时，小灯泡L的实际功率为1W。下列说法正确的是（ ）
A. 只闭合开关时，小灯泡L的电阻为4Ω
B. 再闭合开关时，电流表示数为0.2A
C. 再闭合开关时，电路总功率增加0.4W
D. 再闭合开关后，在2min内电阻R产生热量为480J
三、填空题 （共6题；共12分）
14. 《论衡》 中记载:“司南之杓、投之于地，其柢指南”。如图所示“柢”即握柄，是磁体的______（选填“N”或“S”）极。地磁的南极在地理的______极附近，最早发现地磁南北极和地理南北极不重合的是我国宋代学者沈括。
15. 如图所示，闭合开关发现螺线管左侧小磁针的N极向 _____（选填“上”或“下”）偏转，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，弹簧的长度会 _______（填“变长”、“变短”或“不变”）；若调换电源的正负极，小磁针的指向 _____（选填“会”或“不会”）发生改变。

16. 探究电磁感应现象应该选用如图中____________所示的装置进行实验。实验中与扬声器原理相似的是装置图中____________
17. 将标有“”字样的灯泡甲和标有“”字样的灯泡乙，串联接在的电源上，_______的灯丝较粗，更亮的灯是_______；如果两只灯泡并联，更亮的是_______。
18. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，在保证电路元件安全情况下，移动滑动变阻器的滑片，记录电表示数；图乙是电路中电流与变阻器两端电压关系的图像。则电源电压为_____V；当滑动变阻器的滑片移至中点时，电流表的示数是_____A。
19. 如图甲是测量室内环境甲醛浓度的原理图，电源电压，定值电阻 R为气敏电阻，其电阻随污染指数的关系如图乙所示。当污染指数增大时， 电压表的示数将 ___________。当电压表示数为4V时，电路的总功率为 ___________W，污染指数为 ___________。
四、计算题 （共3题；共30分）
20. 如图甲所示是某电饭锅的电路图，、为电热丝，S为温控开关，A、B两点接在家庭电路上。当S闭合时，电饭锅处于加热状态，加热功率为1100W；当S断开时，电饭锅处于保温状态，保温功率为275W。求：
（1）电热丝、的阻值；
（2）电饭锅保温5min，电热丝产生的热量；
（3）已知该电饭锅的加热效率是80%，将2kg的粥用加热挡从20℃加热到86℃需要多长时间？（已知粥的比热容）
（4）若在使用过程中，电热丝损坏了，小明想用滑动变阻器R实现发热电功率的调节（加热和保温功率不变，且只使有作为发热体）。请通过计算求出电饭锅在保温、加热挡时，对应的滑动变阻器的阻值分别是多少？
21. 图甲为新型电饭锅，它能智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感。小明了解到电，饭锅的简化电路图乙所示，R1和 R2均为电热丝，S1和S2为温控开关，其中 S2有 A、B两个触点，可实现高温中温和低温三挡的转换。当 S1闭合，S2连接触点 A时，处于高温挡，高温功率1100W。已知 R1=55Ω，问；
（1）处于高温挡时电饭锅正常工作时电路中的总电流是多大？
（2）求电阻 R2的阻值。
（3）当S1断开，S2连接触点B时，处于低温挡，求此时低温档的功率
22. 如表为某饮水机铭牌的部分参数，其内部简化电路如图所示。当S闭合，S1断开时，饮水机处于保温状态，当S、S1同时闭合时，饮水机处于加热状态。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]求：
（1）饮水机保温状态下正常工作时的电流；
（2）饮水机保温状态下正常工作5min消耗的电能；
（3）若不计热损耗，该饮水机正常工作时，将2kg的水从30℃加热至90℃，需要多长时间？
五、实验题 （共3题；共27分）
23. 在“测定额定电压为2.5V小灯泡电阻、电功率”的实验中，电源电压保持不变。
（1）请画出图1的电路图________。
（2）实验时，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表无示数，电流表有示数，则故障可能是________。
（3）故障排除后，闭合开关，将滑动变阻器滑片P移至某处时，电压表示数如图甲所示，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片P向________端（选填“左”或“右”）移动，直到电压表的示数为2.5V。此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W。
（4）在该实验结束后，将小灯泡换成一个定值电阻，还可探究________关系（选填“A”或“B”）。
A 电流与电阻B. 电流与电压
24. 如图所示是小明探究“影响电磁铁磁性强弱因素”，小明用电池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图所示的简易实验。
（1）他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过比较 ___________来显示电磁铁磁性的强弱，这种研究方法叫做 ___________（选填“控制变量法”、“转换法”、“类比法”）；
（2）图中甲、乙串联的目的是 ___________；
（3）由该图可得到的实验结论是 ___________。
25. 小红用伏安法测电阻，实验电路如图甲所示。
（1）该实验的原理是_______；
（2）闭合开关前，小红发现电流表指针在零刻度线的左侧，接下来的操作是_______；
（3）实验过程中，改变滑片位置并进行多次测量，这样做的目的是为了_______；
（4）小红在某次测量中，电压表与电流表的读数如图乙所示，则待测电阻的阻值为_______Ω；
（5）实验中，如果电压表突然损坏，已知滑动变阻器的最大阻值为 R，电源电压保持不变，但电源电压未知，实验电路图设计如图丙所示，请根据实验过程写出 U、Rx表达式。
①先将滑片移至最右端，测出此时的电流 I1，则电源电压 U=I1Rx；
②再将滑片移至最左端，测出此时的电流 I2，则电源电压 U=________（用 I2、Rx、R 表示）；
③待测电阻的阻值 Rx=_______（用 I1、I2、R 表示）。
天津市河西区2024-2025学年九年级下学期物理开学考试卷
一、单选题 （共10题；共20分）
1. 日常生活中所说的1度电的“度”是下列哪个物理量的单位（ ）
A. 电功B. 电功率C. 电流D. 电压
【答案】A
【解析】
【详解】由W=Pt，可知，度为电功的单位，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2. 中国一位“95后”年轻科学家发现：当两层石墨烯以一个“魔角”扭曲在一起时，就能在零电阻下导电。这一发现为超导研究打开了一扇新的大门，可能成为常温超导体研究的里程碑。你认为常温下的超导体最适合用来做（ ）
A. 传输电能的导线B. 电烤箱的电热丝
C. 滑动变阻器的电阻线D. 保险丝
【答案】A
【解析】
【详解】A．超导材料的电阻为零，用作传输电能的导线，可以大大降低电能损失，故A符合题意；
BC．电烤箱的电热丝是利用电热的，不能用超导材料，滑动变阻器是利用改变电阻丝的长度来改变接入电路的电阻的，因此滑动变阻器的电阻线不能用超导体，故BC不符合题意；
D．保险丝要求电阻较大，熔点较低，故不能用超导体，故D不符合题意。
故选A。
3. 如图，是我国先秦时期的蒸食用具甗（yǎn），它由青铜材料铸造而成，分为上、下两部分：下半部是鬲（gé），样子像鼎、用于煮水；上半部是甑（zèng），底部有网眼、可通蒸汽，内部放置食物。下列说法中错误的是（ ）
A. 鬲内的水沸腾后，甑周围冒出的“白气”是水蒸气
B. 水沸腾后，继续加热、水温将保持不变
C. 停止加热后，鬲慢慢变凉，鬲里所盛水的内能会慢慢减少
D. 停止加热后，甑比盛有水的鬲凉得更快，是因为甑所用材料的比热容比水小
【答案】A
【解析】
【详解】A．水沸腾后，甑周围冒出的“白气”是由水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故A错误，符合题意；
B．根据液体的沸腾特点可知，水沸腾时持续吸热，但温度不变，故B正确，不符合题意；
C．温度越高，物体的内能越大。停止加热后，鬲慢慢变凉，鬲里所盛水的温度下降，内能减小，故C正确，不符合题意；
D．根据，放出相同的热量，比热容小的物质降低的温度多，停止加热后，甑比盛有水的鬲凉的更快，是因为甑所用材料的比热容比水小，故D正确，不符合题意。
故选A。
4. 标有“6V”字样的甲、乙两个小灯泡，它们的电流与电压变化的关系如图所示。下列判断正确的是（ ）
A. 甲灯的额定功率小于乙灯的额定功率
B. 将甲、乙两个小灯泡串联在6V的电路中时甲灯比乙灯亮
C. 为保证灯泡不损坏，两灯串联时电路两端的电压不超过8V
D. 将甲、乙两个小灯泡并联在3V的电路中时它们的功率各自变为原来的一半
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知当灯泡两端的电压为额定电压6V时，通过甲灯泡的电流为1A，通过乙灯泡的电流为0.5A，由P＝UI可知甲灯泡的额定功率大于乙灯泡的额定功率，故A错误；
B.由图可知当通过电路的电流为0.4A时，甲灯泡两端的电压为1.5V，乙灯泡两端的电压为4.5V，根据串联电路电压规律可知此时电源电压正好为6V，由P＝UI可知甲灯泡的实际功率小于乙灯泡的实际功率，实际功率越大，灯泡越亮，所以甲灯比乙灯暗，故B错误；
C.由图可知通过甲灯泡的最大电流为1A，通过乙灯泡的最大电流为0.5A，两灯串联时通过电路的最大电流为0.5A，此时甲灯泡两端的电压为2V，乙灯泡两端的电压为6V，由串联电路电压规律可知最大电源电压为8V，故C正确；
D.将甲、乙两个小灯泡并联在3V的电路中时，其两端的电压变为原来的一半，同时通过两灯泡的电流也比原来要小，由P＝UI可知其实际功率要比原来的一半要小，故D错误。
故选C。
5. 如图甲所示，当开关S闭合后，两只电流表的指针偏转角度相同，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡L1、L2串联B. 电流表A测量通过L2的电流
C. 通过L1的电流为1.2AD. 通过L2的电流为0.96A
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知，开关S闭合后，两灯泡并联，电流表A测量干路电流，电流表A1测L1支路电流。因并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且两电流表指针偏转的角度相同，所以电流表A使用的是0~3A量程，分度值为0.1A，示数为1.2A，即干路电流I＝1.2A；电流表A1使用的是0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.24A，即通过灯泡L1的电流I1＝0.24A，则通过灯泡L2的电流
I2＝I-I1＝1.2A-0.24A＝0.96A
故ABC错误，D正确。
故选D。
6. 如图所示，与电动机工作原理相同的是
A. 电磁继电器
B. 扬声器
C. 电磁感应
D. 动圈式话筒
【答案】B
【解析】
【详解】A．电磁继电器主要利用了电流的磁效应，与电动机的原理不同，故A不符合题意；
B．扬声器是利用了通电导体在磁场中受到力的作用的原理，将电信号转化为声信号，与电动机的原理相同，故B符合题意；
C．该装置没有电源，将机械能转化为电能，所以是利用了电磁感应的原理，与电动机的原理不同，故C不符合题意；
D．动圈式话筒主要利用了电磁感应的原理，与电动机的原理不同，故D不符合题意．
故选B.
7. 小明在家中拍到一张电能表的照片，如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A. 此电能表的实际功率为2200W
B. 此电能表应接在220V的电路中使用
C. 拍照片时，小明家已消耗的电能为2829.6kW·h
D. 电能表的转盘转过3000转，表示小明家中消耗了1度电
【答案】A
【解析】
【详解】A．电能表上铭牌标的是电能表的工作电压和基本电流，故该电能表的额定功率为
故A错误，符合题意；
B．根据题图可知，电能表的工作电压为220V，故B正确，不符合题意；
C．电能表的读数由两部分组成，即整数部分和小数部分，该表盘上显示数字的最后一位是小数位，电能表读数的单位是，所以显示已用电，故C正确，不符合题意；
D．表示用电器每消耗1的电能，该电能表上的转盘转过3000圈，故D正确，不符合题意。
故选A。
8. “珍爱生命，注意安全”是同学们应具备的基本安全意识。下列符合家庭电路和安全用电的操作是（ ）
A. 插线板上同时接多个大功率用电器
B. 使用验电笔时，手不能接触笔尖金属体
C. 开关接在灯和零线之间
D. 同伴发生触电时，立即用手将其拉开
【答案】B
【解析】
【详解】A、电路中电流过大的原因有两个：一是短路；二是家中使用用电器的总功率过大。故多个大功率用电器同时使用一个插排时，将会使插排中的电流过大，引起火灾，故A不符合题意；
B．使用试电笔时，手必须接触笔尾的金属体，但不能接触笔尖金属体，否则容易发生触电事故，故B符合题意；
C．家庭里每盏电灯的开关应该接在灯泡和火线之间，断开开关切断火线，操作更安全，故C不符合题意；
D．发现有人触电后，应该首先切断电源，然后再进行其他的救护措施，故D不符合题意。
故选B。
9. 新国标电动车上装有转向灯和蜂鸣器，开关拨至“左”，左转向灯亮、蜂鸣器响；开关拨至“右”，右转向灯亮、蜂鸣器响，左、右转向灯不能同时亮，下列电路图设计合理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知，左右转向灯独立工作，互不影响，是并联的；左右转向灯任何一个亮，蜂鸣器都响，说明蜂鸣器在干路上，用一个单刀双掷开关控制，保证左、右转向灯不能同时亮，故C符合题意。ABD不符合题意。
故选C。
10. 在做电学实验时，如果遇到电路元件接触不良的现象时，可以利用电压表来检测故障的位置。下图的电路中，开关闭合后，灯不亮，电流表示数为零，用电压表检测时，发现间电压不为零，间的电压为零，间电压不为零，这说明接触不良的位置在（ ）
A. 电源的接线柱B. 开关的接触片或接线柱
C. 电流表的接线柱D. 灯泡的灯丝断了或灯座
【答案】B
【解析】
【详解】开关闭合后，电灯不亮，电流表无示数，说明电路出现断路现象。用电压表检测时，发现间电压不为零，说明电源完好；间电压不为零，说明电流表、灯泡完好，间的电压为零，则说明是开关的接触片或接线柱接触不良。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
二、多选题 （共3题；共9分）
11. 如图所示是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（ ）

A. 站在地上的人若用手直接接触A点，会有触电危险
B. 电冰箱的三脚插头接入三孔插座能保证其外壳接地
C. 为保证用电安全，应在甲处安装电灯，乙处安装开关
D. 图中两孔插座的连接方式是正确的
【答案】AB
【解析】
【详解】A．站在地上的人接触A点（火线）时，火线、人体、大地构成通路，是会触电的，故A正确；
B．电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地，防止由于冰箱的外壳带电而使得人发生触电事故，故B正确；
C．在家庭电路中，为了安全，一般把开关接在火线和用电器之间，故甲处接开关，乙处接灯，故C错误；
D．两孔插座的左孔接零线、右孔接火线，图中的接法是错误的，故D错误；
故选AB。
12. 如图是某物理兴趣小组，设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。电路中电源电压保持不变，为定值电阻，是滑动变阻器，测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是在移动滑动变阻器的滑片，当测试的同学向前推动滑块的距离越大时，电压表的示数越大，当电压表的示数达到某一数值U时，提示器会发出响声，提醒监考人员测试者已经满分，则下列说法正确的是（ ）
A. 测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是在向右移动滑动变阻器的滑片
B. 当测试的同学向前推动滑块时，电压表示数与电流表示数的比值变小
C. 将该测试仪给低年级学生使用时，为了使提示器提前发出响声，需要把满分时滑块的移动距离调小，为了适应新的需求，可以增大电源电压
D. 将该测试仪给低年级学生使用时，为了使提示器提前发出响声，需要把满分时滑块的移动距离调小，为了适应新的需求，可减小定值电阻的阻值
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．电路图可知，定值电阻R2与滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流；当测试的同学向前推动滑块的距离越大时，电压表的示数越大，由串联分压可知，变阻器连入电路的电阻越大，实际上是在向右移动滑动变阻器的滑片，故A正确；
B．由可知，电压表示数与电流表示数的比值等于R1连入电路的阻值，当测试的同学向前推动滑块时，R1连入电路的阻值变大，所以电压表示数与电流表示数的比值变大，故B错误；
CD．为了使提示器提前发出响声，需要把满分时滑块的移动距离调小，即变阻器连入电路的电阻变小，当电压表的示数达到某一数值U时，提示器会发出响声，由U=IR可知增大电源电压，减小定值电阻的阻值可以实现目的，故CD正确。
故选ACD。
13. 图甲是小灯泡L和电阻R的关系图像将小灯泡L和电阻R接入图乙所示电路中，只闭合开关时，小灯泡L的实际功率为1W。下列说法正确的是（ ）
A. 只闭合开关时，小灯泡L的电阻为4Ω
B. 再闭合开关时，电流表示数为0.2A
C. 再闭合开关时，电路总功率增加0.4W
D. 再闭合开关后，在2min内电阻R产生的热量为480J
【答案】AC
【解析】
【详解】A．只闭合开关S1时，电路为L的简单电路，由图象可知，当UL=2V、IL=0.5A时，灯泡的实际功率
PL=ULIL=2V×0.5A=1W
则电源电压
U=UL=2V
电流表示数为0.5A，小灯泡L的电阻为
故A正确；
BCD．再闭合开关S2时，L与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，所以电阻R两端的电压
UR=U=2V
由图象可知，通过R的电流IR=0.2A，在2min内电阻R产生的热量
Q=W=URIRt=2V×0.2A×2×60s=48J
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以电流表示数增加了0.2A，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
I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A
即电流表的示数为0.7A，电路的总功率
P=UI=2V×0.7A=1.4W
即电路总功率增加
ΔP=1.4W-1W=0.4W
故BD错误，C正确。
故选AC。
三、填空题 （共6题；共12分）
14. 《论衡》 中记载:“司南之杓、投之于地，其柢指南”。如图所示“柢”即握柄，是磁体的______（选填“N”或“S”）极。地磁的南极在地理的______极附近，最早发现地磁南北极和地理南北极不重合的是我国宋代学者沈括。
【答案】 ①. S ②. 北
【解析】
【详解】[1]根据题意可知，司南的“柢”指向地理的南极，即地磁北极的附近，根据磁场的作用，则“柢”即握柄，是磁体的S极。
[2]地球本身是一个巨大的磁体，而地磁的南极在地理的北极的附近，地磁的北极在地理的南极的附近。
15. 如图所示，闭合开关发现螺线管左侧小磁针的N极向 _____（选填“上”或“下”）偏转，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，弹簧的长度会 _______（填“变长”、“变短”或“不变”）；若调换电源的正负极，小磁针的指向 _____（选填“会”或“不会”）发生改变。

【答案】 ①. 下 ②. 变短 ③. 会
【解析】
【详解】[1]已知电源的正、负极和通电螺线管的绕法，通电螺线管的上端为N极，由磁极间的相互作用规律可知，左侧小磁针的北极会向下偏转。
[2]当滑动片向右滑动时，滑动变阻器的阻值变小，由欧姆定律可知，电路电流变大，则通电螺线管的磁性增强，因为通电螺线管的上端为N极，根据同极相斥可知，弹簧的长度会变短。
[3]若调换电源的正负极，通电螺线管中的电流方向发生改变，螺旋管的磁极发生改变，上端变为S极，则小磁针的受力方向发生改变，故小磁针的指向 发生改变。
16. 探究电磁感应现象应该选用如图中____________所示的装置进行实验。实验中与扬声器原理相似的是装置图中____________
【答案】 ①. 乙 ②. 甲
【解析】
【详解】[1]探究电磁感应现象中，电路中没有电源，故应选图中乙所示的装置进行实验。
[2]扬声器是将电信号转化为声音信号的装置，原理是通电导体在磁场中受到力的作用，甲图是探究通电导体在磁场中受到力的作用的装置，故与扬声器原理相似的是装置图中的甲。
17. 将标有“”字样的灯泡甲和标有“”字样的灯泡乙，串联接在的电源上，_______的灯丝较粗，更亮的灯是_______；如果两只灯泡并联，更亮的是_______。
【答案】 ①. 乙 ②. 甲 ③. 乙
【解析】
【详解】[1]两灯的电阻分别为
在材料和长度都相同时，横截面积越大，电阻越小，由于乙的电阻较小，所以乙的灯丝较粗。
[2]将两灯串联接在的电源上，根据可知，在串联电路电流相等的情况下，电阻越大，实际电功率越大，灯泡的亮度越亮，由于甲的电阻较大，所以更亮的灯是甲灯。
[3]如果两只灯泡并联，电压相同，乙灯电阻较小，根据可知，乙灯实际功率较大，故两灯并联时，乙灯更亮。
18. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，在保证电路元件安全情况下，移动滑动变阻器的滑片，记录电表示数；图乙是电路中电流与变阻器两端电压关系的图像。则电源电压为_____V；当滑动变阻器的滑片移至中点时，电流表的示数是_____A。
【答案】 ①. 4.5 ②. 0.3
【解析】
【详解】[1]由图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流。当滑动变阻器两端的电压为0时，电路中的电流最大为
根据欧姆定律可知，电源电压为
当滑动变阻器两端的电压为3V时，电路中的电流为
根据串联电路的特点和欧姆定律可知，电源电压为
由以上式子可得
故电源电压为
[2]当电压表示数为0时，滑动变阻器连入电路的阻值为0，当电压表示数为3V时，通过电路中的电流为0.2A，由欧姆定律可知，滑动变阻器连入电路的最大阻值为
当滑动变阻器的滑片移至中点时，滑动变阻器接入电路中的电阻为
根据串联电路的特点可知，电路中的总电阻为
故此时电流表的示数为
19. 如图甲是测量室内环境甲醛浓度的原理图，电源电压，定值电阻 R为气敏电阻，其电阻随污染指数的关系如图乙所示。当污染指数增大时， 电压表的示数将 ___________。当电压表示数为4V时，电路的总功率为 ___________W，污染指数为 ___________。
【答案】 ①. 变大 ②. 4.8 ③. 150
【解析】
【详解】[1]R是气敏电阻，它的阻值随污染指数的增大而减小，由图乙可知，当污染指数增大时，可变电阻R的阻值变小，电路的总电阻变小，由可知，电路中的电流变大，由可知，R1两端的电压变大，则电压表示数变大。
[2][3]电压表示数为4V时，根据欧姆定律可得此时电路中的电流
电路的总功率为
串联电路总电压等于各部分电压之和，则气敏电阻两端电压
根据欧姆定律可得此时可变电阻的阻值
由图乙可知20Ω对应的污染指数为150。
四、计算题 （共3题；共30分）
20. 如图甲所示是某电饭锅的电路图，、为电热丝，S为温控开关，A、B两点接在家庭电路上。当S闭合时，电饭锅处于加热状态，加热功率为1100W；当S断开时，电饭锅处于保温状态，保温功率为275W。求：
（1）电热丝、的阻值；
（2）电饭锅保温5min，电热丝产生的热量；
（3）已知该电饭锅的加热效率是80%，将2kg的粥用加热挡从20℃加热到86℃需要多长时间？（已知粥的比热容）
（4）若在使用过程中，电热丝损坏了，小明想用滑动变阻器R实现发热电功率的调节（加热和保温功率不变，且只使有作为发热体）。请通过计算求出电饭锅在保温、加热挡时，对应的滑动变阻器的阻值分别是多少？
【答案】（1），；（2）；（3）；（4），
【解析】
【详解】解：（1）当S闭合时，电饭锅处于加热状态，由图甲可知，此时电路中只有工作，根据可得可得
当S断开时，电饭锅处于保温状态，由图甲可知，、串联，根据可得可得
故阻值为
（2）由可知，保温状态时电路中的电流为
电饭锅保温5min，电热丝产生的热量为
（3）粥用加热挡从20℃加热到86℃吸收的热量为
加热挡加热时电流做的功为
加热挡加热需要的时间为
（4）若在使用过程中，电热丝损坏了，用滑动变阻器R实现发热电功率的调节，只使有作为发热体，由于原电路加热时只有工作，因此新的电路中在加热，为保持功率不变，电路仍只有工作，此时滑动变阻器的接入阻值为
根据可得保温时电流大小分别
根据欧姆定律可得保温时电路总电阻分别为
故保温时滑动变阻器的接入阻值为
答：（1）电热丝、的阻值分别为、；
（2）电饭锅保温5min，电热丝产生的热量为；
（3）将2kg的粥用加热挡从20℃加热到86℃需要600s；
（4）电饭锅在保温、加热挡时，对应的滑动变阻器的阻值分别是、0。
21. 图甲为新型电饭锅，它能智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感。小明了解到电，饭锅的简化电路图乙所示，R1和 R2均为电热丝，S1和S2为温控开关，其中 S2有 A、B两个触点，可实现高温中温和低温三挡的转换。当 S1闭合，S2连接触点 A时，处于高温挡，高温功率1100W。已知 R1=55Ω，问；
（1）处于高温挡时电饭锅正常工作时电路中的总电流是多大？
（2）求电阻 R2的阻值。
（3）当S1断开，S2连接触点B时，处于低温挡，求此时低温档的功率
【答案】（1）5A；（2）220Ω；（3）176W
【解析】
【分析】
【详解】（1）高温档时电饭锅正常工作总电流为
（2）高温档时，R1和R2并联，此时R1的功率为
此时R2的功率为
R2的电阻为
（3）低温档时两电阻串联，消耗功率为
答：（1）处于高温挡时电饭锅正常工作时电路中的总电流是。
（2）求电阻 R2的阻值为220Ω。
（3）当S1断开，S2连接触点B时，处于低温挡，求此时低温档的功率为176W。
22. 如表为某饮水机铭牌的部分参数，其内部简化电路如图所示。当S闭合，S1断开时，饮水机处于保温状态，当S、S1同时闭合时，饮水机处于加热状态。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]求：
（1）饮水机保温状态下正常工作时电流；
（2）饮水机保温状态下正常工作5min消耗的电能；
（3）若不计热损耗，该饮水机正常工作时，将2kg的水从30℃加热至90℃，需要多长时间？
【答案】（1）0.2A；（2）1.32×104J；（3）504s
【解析】
【详解】解：（1）根据P=UI可知，饮水机保温状态下正常工作时的电流
（2）根据W=Pt可知，饮水机保温状态下正常工作5min消耗的电能
W=P保温t=44W×5×60s=132×104J
（3）水吸收的热量为
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(90℃-30℃)=5.04×105J
不计热损耗，饮水机需要加热的时间为
答：（1）饮水机保温状态下正常工作时的电流为0.2A；
（2）饮水机保温状态下正常工作5min消耗的电能为1.32×104J；
（3）需要加热504s。
五、实验题 （共3题；共27分）
23. 在“测定额定电压为2.5V小灯泡电阻、电功率”的实验中，电源电压保持不变。
（1）请画出图1的电路图________。
（2）实验时，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表无示数，电流表有示数，则故障可能是________。
（3）故障排除后，闭合开关，将滑动变阻器滑片P移至某处时，电压表示数如图甲所示，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片P向________端（选填“左”或“右”）移动，直到电压表的示数为2.5V。此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W。
（4）在该实验结束后，将小灯泡换成一个定值电阻，还可探究________的关系（选填“A”或“B”）。
A. 电流与电阻B. 电流与电压
【答案】（1） （2）与电压表并联的灯泡短路了
（3） ①. 右 ②. 0.75
（4）B
【解析】
【小问1详解】
根据实物图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，开关控制整个电路，电路图如下图所示：
【小问2详解】
实验时，移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，可能是电压表断路或被短路，小灯泡始终不亮，则故障可能是与电压表并联的灯泡短路了。
【小问3详解】
[1][2]图甲中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为0.5V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压2.5V；图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，此时电流大小为0.3A，则灯额定功率
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
【小问4详解】
A．研究电流与电阻的关系，要控制电压不变，改变定值电阻的大小，因只有一个定值电阻，故不可探究电流与电阻的关系，故A不符合题意；
B．研究电流与电压关系时，要控制电阻大小不变，故在该实验后把小灯泡换成一个定值电阻，通过滑动变阻器改变定值电阻两端的电压和通过的电流，还可探究电流与电压的关系，故B符合题意。
故选B。
24. 如图所示是小明探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明用电池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图所示的简易实验。
（1）他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过比较 ___________来显示电磁铁磁性的强弱，这种研究方法叫做 ___________（选填“控制变量法”、“转换法”、“类比法”）；
（2）图中甲、乙串联的目的是 ___________；
（3）由该图可得到的实验结论是 ___________。
【答案】 ①. 电磁铁吸引大头针的多少 ②. 转换法 ③. 控制电流相同 ④. 电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强
【解析】
【详解】（1）[1][2]电磁铁磁性强弱是通过比较电磁铁吸引大头针的多少来反映的，电磁铁吸引的大头针越多，说明电磁铁的磁性越强；此实验运用的是转换法。
（2）[3]根据串联电路电流的特点，该探究实验通过串联的电路连接方式来控制电流相同。
（3）[4]根据图可知，两个电磁铁串联在电路中，所以两个电磁铁的电流相等，甲吸引的大头针多，说明甲的磁性强，这说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
25. 小红用伏安法测电阻，实验电路如图甲所示。
（1）该实验的原理是_______；
（2）闭合开关前，小红发现电流表指针在零刻度线左侧，接下来的操作是_______；
（3）实验过程中，改变滑片位置并进行多次测量，这样做的目的是为了_______；
（4）小红在某次测量中，电压表与电流表的读数如图乙所示，则待测电阻的阻值为_______Ω；
（5）实验中，如果电压表突然损坏，已知滑动变阻器的最大阻值为 R，电源电压保持不变，但电源电压未知，实验电路图设计如图丙所示，请根据实验过程写出 U、Rx表达式。
①先将滑片移至最右端，测出此时的电流 I1，则电源电压 U=I1Rx；
②再将滑片移至最左端，测出此时的电流 I2，则电源电压 U=________（用 I2、Rx、R 表示）；
③待测电阻的阻值 Rx=_______（用 I1、I2、R 表示）。
【答案】（1）R=
（2）调零 （3）改变定值电阻两端电压
（4）8 （5） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
测量电阻时，需要使用电压表和电流表分别测量电压和电流，结合得出电阻的阻值，则测量电阻的实验原理是。
【小问2详解】
使用前，电流表指针在零刻度线左侧，则需要将电流表指针调零。
【小问3详解】
多次改变滑片的位置，可以改变定值电阻两端的电压，得到多组实验数据，计算平均值，减小实验误差。
【小问4详解】
根据图乙，电压表量程0~3V，示数为2.4V，电流表量程0~0.6A，示数为0.3A，电阻为
【小问5详解】
[1][2]滑片移至最右端，此时电路为未知电阻单独串联，测出电流I1，可得电源电压为；
再将滑片移至最左端，此时电路为未知电阻和滑动变阻器的最大值串联，读取电流为 I2，电源电压为
根据电源电压不变，可得
解得待测电阻的阻值为。
额定电压
220V
额定功率
加热1000W
保温44W
热水器的容量
2L
额定电压
220V
额定功率
加热1000W
保温44W
热水器的容量
2L