2024-2025学年河南省南阳市社旗县九年级（上）期末物理试卷(含详细答案解析)

这是一份2024-2025学年河南省南阳市社旗县九年级（上）期末物理试卷(含详细答案解析)，共26页。试卷主要包含了填空题，选择题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）如图是市面上出售的一种网红食品——“炒酸奶”。将﹣196℃的液态氮和酸奶倒入容器中，液态氮迅速汽化 （选填“吸收”或“放出”）大量热量，使酸奶瞬间 （填物态变化名称）成块。
2．（2分）如图所示是一个活塞式打气筒，当用打气筒为自行车打气时发现打气筒的筒体发热，是因为打气时活塞压缩气体 ，使气体内能增加，升温的气体通过 的方式使筒壁温度升高。
3．（2分）在干燥的冬季，汽车行驶过程中车身与空气摩擦带上负电荷，这是由于汽车在与空气摩擦时 （填“得到”或“失去”）电子。为了避免人触摸车门时因放电带来的不适感，通常会在车尾安装一条如图所示的静电带消除静电，静电带在静电消除过程中电流的方向是 。（选填“从汽车到大地”或“从大地到汽车”）
4．（2分）小兰同学家上月末电能表示数是8543.2kW•h，本月末示数如图所示，则这个月她家用电 kW•h。电工师傅用测电笔检查某插座的插孔时，发现测电笔的氖管发光，这表明测电笔接触的是 线。
5．（3分）如图所示的电路中，电阻R0为6Ω，电源电压不变，把“6V 3W”（灯丝电阻不变）的小灯泡接在AB间，CD间接电流表，闭合开关S，小灯泡正常发光，则电源电压为 V，电流表示数为 A；如果把这个小灯泡接在CD间，AB间接电压表，闭合开关S，则电压表示数为 V。
6．（3分）如图所示，是一个磁悬浮地球仪。球体内部有一个永磁体，底座通电时地球仪可以悬浮在上方，此时底座相当于一个 ；地球仪是因为同名磁极相互 ，所以才悬浮在空中；如果需要连续调节地球仪的悬浮高度，可以在底座电路中接入一个 。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12题，每小题只有一个选项符合题目要求，第13～14题，每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有错选的得0分）
7．（2分）中华美食享誉世界。厨师在烹饪美食的过程中，包含了许多物理知识，下列说法中错误的是（ ）
A．炒菜时，在菜出锅前加盐，是因为盐中的碘受热易升华
B．从冰箱里取出的冻肉上有一层白色的粉末，这是凝华形成的
C．水烧开后壶嘴处喷出的白气是水蒸气液化形成的
D．炖菜时，在汤沸腾后把炖汤的火调小，是为了降低汤的温度
8．（2分）下列对常见物理量的估测中，最接近实际的是（ ）
A．人体的安全电压约为36V
B．普通壁挂式空调的电功率约为1000W
C．家庭电冰箱正常工作时的电流约为5A
D．教室里一盏日光灯正常工作一天消耗的电能约为10kW•h
9．（2分）某交通路口指示车辆通行的信号灯由红灯和绿灯组成，红灯停，绿灯行，以下是红、绿灯工作时的电路简图。你认为正确的是（ ）
A．B．
C．D．
10．（2分）沂河美域小区电梯里张贴“禁止电动自行车入内”提醒业主注意电动车充电安全。下列电动车充电的做法符合安全用电原则的是（ ）
A．将电动车推到室内充电
B．充电后，充电器仍插在插座上
C．电动自行车放在集中充电处充电
D．烧焦的插座或插头仍继续使用
11．（2分）学习了电学知识后，小宇同学自制了一盏调光灯。他所选小灯泡的额定电压为2.5V，灯泡的耐压值为额定电压的1.2倍，设计的电路如图甲所示，电源电压为6V，图乙是该灯泡的U﹣I图像。下列说法正确的是（ ）
A．灯泡的额定功率为0.9W
B．灯泡的实际功率越大，它越亮
C．温度越高，灯丝电阻越小
D．为保护灯泡，滑动变阻器接入电路的最小值为5Ω
12．（2分）关于下列四幅图，对应的说法不正确的是（ ）
A．图甲：说明通电导线周围存在着磁场
B．图乙：此实验装置原理与发电机原理相同
C．图丙：实验中将机械能转化为电能
D．图丁：动圈式话筒是利用电磁感应原理制成的
（多选）13．（2分）如图所示，是检测汽车尾气中CO（一氧化碳）排放量的简化电路图。当CO浓度高于设定值时，报警装置发声报警。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关后电磁铁上端是N极
B．CO浓度升高时电磁铁磁性减弱
C．R1阻值随CO浓度的增大而增大
D．将R2的滑片下移，检测电路在CO浓度更高时报警
（多选）14．（2分）“玉龙”发动机是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是（ ）
A．燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高
B．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大
C．压气机压缩空气，将机械能转化为内能
D．高温高压气体推动涡轮转动时，气体的内能增加
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）在遵守安全用电原则前提下，用笔画线代替导线，将如图所示电路补全，其中开关只控制灯泡。
16．（2分）用笔画线代替导线将如图所示的实物图补充完整。要求：①滑片P向A端移动后，通电螺线管的磁性增强；②小磁针的指向满足如图所示方向。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题5分，第18题6分，第19题8分，共19分）
17．（5分）如图所示，在探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，三个烧瓶中装有等质量的煤油，瓶内安装有电阻丝和温度计。
（1）该实验通过比较 来判断电流产生热量的多少；烧瓶内的液体用煤油而不是水，这样做的好处是 。
（2）为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了如图甲所示的实验，在这里滑动变阻器所起的主要作用是 。
（3）若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，可选择图乙所示的 （选填“B”或“C”）烧瓶中的电阻与图甲所示烧瓶中的电阻 联。
18．（6分）如图所示，在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验。
（1）闭合开关后，观察到螺线管周围的小磁针发生偏转，说明 ；此时，如果移走小磁针，该结论 （选填“仍成立”或“不成立”）。
（2）在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒满细铁屑，闭合开关后 （填写操作方法），细铁屑的排列如图甲所示。
（3）如图乙所示，把小磁针放到螺线管四周，螺线管通电后记录小磁针 极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；由此可以判断，通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场分布相似。
（4）如图丙所示，在螺线管外部A、B两处放置小磁针，闭合开关发现A处小磁针发生偏转，而B处小磁针不发生偏转，请说明B处小磁针不偏转的可能原因 。
19．（8分）为测量一定值电阻的阻值，某实验小组选用的实验器材有：待测电阻Rx，两节干电池，电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）小组设计了一个记录与处理数据的表格，请将表中①②两处的内容填写完整。
（3）闭合开关后发现，无论怎样移动滑片，电压表均无示数，电流表有示数，造成这现象的原因可能是 。
（4）排除故障后，闭合开关，将滑片移动到某位置时，电流表示数为0.2A，电压表示数如图乙所示，是 V，则此次测量中，Rx的阻值为 Ω。
（5）本实验进行了多次测量，其目的与下列实验中多次测量的目的相同的是 （选填字母序号）。
A.测量小灯泡的电阻
B.测量小灯泡的电功率
C.用刻度尺测量铅笔的长度
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）孝敬父母是中华民族的传统美德。小明的妈妈为小明的爷爷买了一个电热足浴盆，如图所示。该电热足浴盆内部由加热系统和按摩系统两部分组成，其中加热系统的额定电压为220V，额定功率为800W。试问：
（1）该电热足浴盆加热系统是利用电流的 工作的，按摩系统中电动机的工作原理是 。
（2）若加热系统将盆内质量为2kg、初温为20℃的水加热到40℃，水吸收的热量是多少？[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
（3）上述过程中，若加热时间为5min，则足浴盆的加热效率是多少？
21．（9分）为响应“光盘行动”，物理兴趣小组的同学们为某自助餐厅设计了如图所示的电子秤，载物台和餐盘的总质量为100g，将餐盘放在载物台上，当餐盘内剩余食物的质量大于50g时，提示器就会发出声音。电源电压恒为6V，定值电阻R1＝40Ω，电流表量程为0～0.6A，压敏电阻R2的阻值与载物台、餐盘和食物总质量的关系如表所示，当闭合开关S后，试问：
（1）当餐盘内没有食物时，电流表的示数是多少？电路消耗的总功率是多少？
（2）一位同学用餐结束将餐盘放在载物台上时，电流表的示数为0.12A，提示器是否会发出提示音？
2024-2025学年河南省南阳市社旗县九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共6小题）
二．多选题（共2小题）
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）如图是市面上出售的一种网红食品——“炒酸奶”。将﹣196℃的液态氮和酸奶倒入容器中，液态氮迅速汽化 吸收 （选填“吸收”或“放出”）大量热量，使酸奶瞬间 凝固 （填物态变化名称）成块。
【分析】（1）熔化是物质从固态变为液态的过程；凝固是物质从液态变为固态的过程。
（2）汽化是物质从液态变为气态的过程；液化是物质从气态变为液态的过程。
（3）升华是物质从固态直接变为气态的过程；凝华是物质从气态直接变为固态的过程。
（4）熔化、汽化、升华需要吸热，凝固、液化、凝华会发出热量。
【解答】解：液态氮迅速汽化的过程中会从周围（包括酸奶）吸取大量的热量，使得酸奶温度降低而凝固成块。
故答案为：吸收；凝固。
【点评】本题考查我们应用物态变化知识分析实际问题的能力，难度较低。
2．（2分）如图所示是一个活塞式打气筒，当用打气筒为自行车打气时发现打气筒的筒体发热，是因为打气时活塞压缩气体 做功 ，使气体内能增加，升温的气体通过 热传递 的方式使筒壁温度升高。
【分析】改变物体内能的方法：一是做功，克服摩擦做功、压缩空气做功，都可以使物体的内能增加温度升高；二是热传递。
【解答】解：当用打气筒为自行车打气时发现打气筒的筒体发热，是因为打气时活塞压缩气体做功，使气体内能增加，温度升高，升温的气体通过热传递的方式使筒壁温度升高。
故答案为：做功；热传递。
【点评】此题考查学生对改变内能两种方法的掌握能力，给自行车打气后筒壁变热是学生亲身体验的现象，学生有兴趣去分析回答。
3．（2分）在干燥的冬季，汽车行驶过程中车身与空气摩擦带上负电荷，这是由于汽车在与空气摩擦时 得到 （填“得到”或“失去”）电子。为了避免人触摸车门时因放电带来的不适感，通常会在车尾安装一条如图所示的静电带消除静电，静电带在静电消除过程中电流的方向是 从大地到汽车 。（选填“从汽车到大地”或“从大地到汽车”）
【分析】摩擦起电的本质是电荷的转移；物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流方向，电流方向与负电荷定向移动的方向相反。
【解答】解：摩擦起电的本质是电荷的转移，汽车行驶过程中车身与空气摩擦，得到电子带上负电荷；
在静电消除过程，电子由静电带转移到大地，电流的方向与电子定向移动的方向相反，因此电流的方向是从大地到汽车。
故答案为：得到；从大地到汽车。
【点评】本题考查了摩擦起电和电流方向的判断，属于基础题。
4．（2分）小兰同学家上月末电能表示数是8543.2kW•h，本月末示数如图所示，则这个月她家用电 90.3 kW•h。电工师傅用测电笔检查某插座的插孔时，发现测电笔的氖管发光，这表明测电笔接触的是 火 线。
【分析】（1）电能表上面有五个数字窗口，最后一位是小数位，单位是kW•h；这个月的用电量为上月末的电能表示数减去本月末的电能表示数；
（2）使用测电笔时，笔尖接触要检测的导线，手接触笔尾金属体，才能在接触火线时氖管发光，接触零线时氖管不发光。
【解答】解：（1）如图所示，电能表示数为8633.5kW•h，这个月小兰家的用电量为8633.5kW•h﹣8543.2kW•h＝90.3kW•h；
（2）使用测电笔时，笔尖接触被检测的导线，手接触笔尾的金属体，氖管发光时接触的是火线，氖管不发光时接触的是零线。
故答案为：90.3；火。
【点评】本题考查了电能表的读数、测电笔的使用，难度较低，属于基础题。
5．（3分）如图所示的电路中，电阻R0为6Ω，电源电压不变，把“6V 3W”（灯丝电阻不变）的小灯泡接在AB间，CD间接电流表，闭合开关S，小灯泡正常发光，则电源电压为 6 V，电流表示数为 1.5 A；如果把这个小灯泡接在CD间，AB间接电压表，闭合开关S，则电压表示数为 2 V。
【分析】（1）把“6V 3W”（灯丝电阻不变）的小灯泡接在AB间，CD间接电流表，闭合开关S，灯泡和R0并联，电流表测量电路电流，
根据灯泡正常发光可知灯泡电压为6V，根据并联电路电压特点可知R0两端的电压和电源电压；
根据P＝UI可知灯泡的电流，根据欧姆定律可得出灯泡的电阻，及电阻R0的电流，根据并联电路电流特点可得出电流表示数；
（2）如果把这个小灯泡接在CD间，AB间接电压表，闭合开关S，灯泡和电阻R0串联，电压表测量R0的电压，
根据欧姆定律可知电路中电流和电阻R0两端的电压，进而得出电压表示数。
【解答】解：（1）把“6V 3W”（灯丝电阻不变）的小灯泡接在AB间，CD间接电流表，闭合开关S，灯泡和R0并联，电流表测量电路电流，
根据灯泡正常发光可知灯泡电压为6V，根据并联电路电压特点可知R0两端的电压和电源电压均为6V；
此时电流表测量干路电流，
根据P＝UI可知灯泡的电流IL0.5A，
根据欧姆定律可知，
灯泡电阻为RL12Ω，
电阻R0的电流I01A，
根据并联电路电流特点可知，电流表示数为IA＝IL+I0＝0.5A+1A＝1.5A；
（2）如果把这个小灯泡接在CD间，AB间接电压表，闭合开关S，灯泡和电阻R0串联，电压表测量R0的电压，
根据欧姆定律可知，
电路中电流为IA，
电阻R0两端的电压为U0＝IR0A×6Ω＝2V，故电压表示数为2V。
故答案为：6；1.5；2。
【点评】本题考查等效电路分析和欧姆定律的应用及电功率的计算问题，属于基础题目。
6．（3分）如图所示，是一个磁悬浮地球仪。球体内部有一个永磁体，底座通电时地球仪可以悬浮在上方，此时底座相当于一个 电磁铁 ；地球仪是因为同名磁极相互 排斥 ，所以才悬浮在空中；如果需要连续调节地球仪的悬浮高度，可以在底座电路中接入一个 滑动变阻器 。
【分析】（1）电磁铁通电后磁性；
（2）磁极间的作用规律：同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引；
（3）滑动变阻器可以起到改变电路中电流大小的作用。
【解答】解：（1）电磁铁通电后磁性，球体内部有一个永磁体，底座通电时地球仪可以悬浮在上方，说明底座通电以后有磁性，此时底座相当于一个电磁铁。
（2）因为同名磁极之间相互排斥，球体在磁场力的作用下受到向上的斥力后悬浮在底座上方。
（3）如果要连续调节地球仪的悬浮高度，就需要调节磁场的强弱，电磁铁可以通过控制电流的大小来调节磁场强弱，要调节通过电磁铁的电流大小，只需要在底座电路中接入一个滑动变阻器即可。
故答案为：电磁铁；排斥；滑动变阻器。
【点评】本题考查电磁铁的应用和磁极间的相互作用，难度中等。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12题，每小题只有一个选项符合题目要求，第13～14题，每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有错选的得0分）
7．（2分）中华美食享誉世界。厨师在烹饪美食的过程中，包含了许多物理知识，下列说法中错误的是（ ）
A．炒菜时，在菜出锅前加盐，是因为盐中的碘受热易升华
B．从冰箱里取出的冻肉上有一层白色的粉末，这是凝华形成的
C．水烧开后壶嘴处喷出的白气是水蒸气液化形成的
D．炖菜时，在汤沸腾后把炖汤的火调小，是为了降低汤的温度
【分析】自然界的物质一般有固态、液态、气态三种形式存在；从固态变为液态叫做熔化，从液态变为固态叫做凝固；从液态变为气态叫做汽化，从气态变为液态叫做液化；从固态直接变为气态叫做升华，从气态直接变为固态叫做凝华。
【解答】解：A．炒菜时，在菜出锅前加盐，是因为盐中的碘受热，会直接由固态变为气态，这个过程叫做升华。故A正确；
B．从冰箱里取出的冻肉上有一层白色的粉末，这是因为冰箱中的水蒸气在遇到温度较低的冻肉时，会直接由气态变为固态，这个过程叫做凝华。凝华形成的小冰晶就是看到的白色粉末，故B正确；
C．这是因为水蒸气在遇到较冷的空气时，会由气态变为液态，这个过程叫做液化。液化形成的小水珠就是看到的“白气”，故C正确；
D．炖菜时，当汤沸腾以后，把炖汤的火调小，此时汤继续沸腾，汤的温度不变，故D错误。
故选：D。
【点评】明确物质存在的三种状态形式，知道三种状态之间的转化。
8．（2分）下列对常见物理量的估测中，最接近实际的是（ ）
A．人体的安全电压约为36V
B．普通壁挂式空调的电功率约为1000W
C．家庭电冰箱正常工作时的电流约为5A
D．教室里一盏日光灯正常工作一天消耗的电能约为10kW•h
【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识，不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要经过简单的计算，有的要进行单位换算，最后判断符合要求的是哪一个。
【解答】解：A、人体的安全电压不高于36V，故A不符合实际；
B、普通壁挂式空调的电功率约为1000W，故B符合实际；
C、家庭电冰箱正常工作时的电流约为1A，故C不符合实际；
D、教室里一盏日光灯的功率约为40W＝0.04kW，正常工作一天用时约10h，消耗的电能约为W＝Pt＝0.04kW×10h＝0.4kW•h，故D不符合实际。
故选：B。
【点评】物理与社会生活联系紧密，多了解一些生活中常见物理量的数值可帮助我们更好地学好物理，同时也能让物理更好地为生活服务。
9．（2分）某交通路口指示车辆通行的信号灯由红灯和绿灯组成，红灯停，绿灯行，以下是红、绿灯工作时的电路简图。你认为正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】根据红灯、绿灯的工作方式分析电路的连接方式，然后得出答案。
【解答】解：由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知，绿灯行、红灯停，这说明红灯、绿灯工作时互不影响，是并联的，且每盏灯都有各自的控制开关，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了电路图的设计，知道串并联电路的特点是解题的关键。
10．（2分）沂河美域小区电梯里张贴“禁止电动自行车入内”提醒业主注意电动车充电安全。下列电动车充电的做法符合安全用电原则的是（ ）
A．将电动车推到室内充电
B．充电后，充电器仍插在插座上
C．电动自行车放在集中充电处充电
D．烧焦的插座或插头仍继续使用
【分析】（1）为避免充电时引起火灾，电动自行车充电时应远离居民楼；
（2）充电后，充电器需要断开电源；
（3）电路元件损坏后要及时更换。
【解答】解：AC、电动自行车充电有一定的危险，包括电路短路、电池过热起火等，所以放在集中充电处充电，不能推到室内充电，故A错误、C正确；
B、充电后，充电器需要断开电源，故B错误；
D、烧焦的插座或插头继续使用时，容易发生火灾，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查安全用电知识的了解与掌握，平时学习时多了解、多积累，加强安全意识，不能违反。
11．（2分）学习了电学知识后，小宇同学自制了一盏调光灯。他所选小灯泡的额定电压为2.5V，灯泡的耐压值为额定电压的1.2倍，设计的电路如图甲所示，电源电压为6V，图乙是该灯泡的U﹣I图像。下列说法正确的是（ ）
A．灯泡的额定功率为0.9W
B．灯泡的实际功率越大，它越亮
C．温度越高，灯丝电阻越小
D．为保护灯泡，滑动变阻器接入电路的最小值为5Ω
【分析】（1）灯泡正常发光时，它两端的电压为2.5V，由图乙可知此时通过它的电流，根据P＝UI可得额定功率；
（2）灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，实际功率越大，灯泡越亮。由图乙数据可知小灯泡两端的电压越大时，通过它的电流越大，由P＝UI可知它的电功率变化和亮度变化。
（3）根据图像分析电阻变化；
（4）根据串联电路的特点和欧姆定律计算滑动变阻器接入电路的最小值。
【解答】解：A、灯泡正常发光时，它两端的电压为2.5V，由图乙可知此时通过它的电流小于0.3A，
额定功率P＜UI＝2.5V×0.3A＝0.75W，一定小于0.9W，故A错误；
B、由图乙数据可知小灯泡两端的电压越大时，通过它的电流越大，由P＝UI可知它的电功率越大，灯泡越亮，故B正确；
C、根据图像知，电压越大，电流增大的幅度越小，说明电阻越大，而电压越大时，灯泡越亮，温度越高，则电阻越大，故C错误；
D、滑动变阻器接入电路的最小时，灯泡的电压为U’＝1.2U额＝1.2×2.5V＝3V；
根据图像知，此时电流为0.3A；则变阻器的电压UP＝U﹣U’＝6V﹣3V＝3V；
滑动变阻器的最小电阻UP10Ω，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查电功率与图像的结合，属于中档题。
12．（2分）关于下列四幅图，对应的说法不正确的是（ ）
A．图甲：说明通电导线周围存在着磁场
B．图乙：此实验装置原理与发电机原理相同
C．图丙：实验中将机械能转化为电能
D．图丁：动圈式话筒是利用电磁感应原理制成的
【分析】（1）通电导线的周围存在磁场，但磁场看不见、摸不着，可以通过小磁针的偏转说明磁场的存在；
（2）电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用制成的；
（3）闭合电路的部分导体，在磁场中切割磁感线运动，在导体中将产生电流，叫电磁感应。
【解答】解：A．通电后，小磁针转动，说明有磁场影响了小磁针，说明通电后电流周围存在着磁场，故A正确；
B．通电后，磁场中的导体在磁场的作用下运动，这是电动机的工作原理，故B错误；
C．用外力使磁场中的导体运动，结果电路中产生电流，这是将机械能转化为电能，故C正确；
D．动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的，即闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，这是电磁感应现象，故D正确。
故选：B。
【点评】本题考查了电与磁之间的三个联系：通电导体的周围存在磁场、通电导体在磁场中受力和电磁感应现象，还考查了安培定则的应用，要求平时学习时注意区分三个相关实验的原理和应用。
（多选）13．（2分）如图所示，是检测汽车尾气中CO（一氧化碳）排放量的简化电路图。当CO浓度高于设定值时，报警装置发声报警。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关后电磁铁上端是N极
B．CO浓度升高时电磁铁磁性减弱
C．R1阻值随CO浓度的增大而增大
D．将R2的滑片下移，检测电路在CO浓度更高时报警
【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁的磁极。
（2）CO浓度升高时，气敏电阻的阻值减小。
（3）根据欧姆定律和串联电路的特点进行分析。
【解答】解：A、根据安培定则，闭合开关后电磁铁上端是N极，故A正确；
B、当CO浓度高于设定值时，电磁铁中的电流增大，电磁铁的磁性增强，报警装置发声报警，故B错误；
C、R1阻值随CO浓度的增大而减小，电磁铁中的电流增大，磁性增强，吸下衔铁，报警器报警，故C错误；
D、将R2的滑片下移，滑动变阻器接入电路的电阻变大，工作电流不变，气敏电阻的阻值变小，检测电路在CO浓度更高时报警，故D正确。
故选：AD。
【点评】本题考查的是电磁继电器的基本原理；会根据安培定则判断电磁铁的磁极；会利用欧姆定律分析电阻的变化。
（多选）14．（2分）“玉龙”发动机是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是（ ）
A．燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高
B．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大
C．压气机压缩空气，将机械能转化为内能
D．高温高压气体推动涡轮转动时，气体的内能增加
【分析】（1）在工作过程中，燃料燃烧越充分，损失的能量越少，热机的效率越高；
（2）燃料的热值是物质本身固有的一种性质，只与燃料的种类有关；
（3）压缩空气做功，机械能转化为内能；
（4）高温高压气体推动涡轮转动时，将内能转化为机械能。
【解答】解：A、使燃料燃烧越充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故A正确；
B、热值只跟燃料的种类有关，燃料和压缩空气混合后，燃料的种类不变，燃料的热值不变，故B错误；
C、压气机压缩空气，对空气做功时，机械能转化为内能，空气的内能增加，故C正确；
D、高温高压气体推动涡轮转动时，将内能转化为机械能，内能减小，故D错误。
故选：AC。
【点评】本题考查的知识点有提高热机效率的方法、改变内能的方式以及对热值概念的正确理解，要注意平时知识的积累。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）在遵守安全用电原则前提下，用笔画线代替导线，将如图所示电路补全，其中开关只控制灯泡。
【分析】开关和灯泡串联后接在火线上；三孔插座的正确接法是左零右火上接地。
【解答】解：三孔插座的正确接法是左零右火上接地，开关和灯泡串联后接在火线上，螺丝口灯泡的螺旋套要接在零线上，插座和电灯是并联的，如图所示：
。
【点评】本题考查的是家庭电路的连线问题；知道开关和三孔插座的正确接法。
16．（2分）用笔画线代替导线将如图所示的实物图补充完整。要求：①滑片P向A端移动后，通电螺线管的磁性增强；②小磁针的指向满足如图所示方向。
【分析】（1）根据磁极间的相互作用判断螺线管的磁极；根据安培定则判断电流方向；
（2）通电螺线管的磁性强弱跟电流大小和匝数有关，在匝数一定时，电流越大，磁性越强；电源电压不变，滑动变阻器接入电路的电阻越小，电路中电流越大。
【解答】解：根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以螺线管的右端是N极，左端是S极；
根据安培定则判断电流从螺线管的右端进入，从左端流出；
在线圈匝数一定时，电流越大，磁性越强，滑动变阻器滑片右上端接线柱已连接，只有接入左下端接线柱，滑片P向A端移动后，滑动变阻器接入电路的电阻变小，通电螺线管的电流增大，通电螺线管的磁性增强，如图。
【点评】本题把磁极间的相互作用、滑动变阻器的使用、欧姆定律、螺线管磁性强弱的影响因素有机的结合起来，综合性较强。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题5分，第18题6分，第19题8分，共19分）
17．（5分）如图所示，在探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，三个烧瓶中装有等质量的煤油，瓶内安装有电阻丝和温度计。
（1）该实验通过比较 温度计示数变化 来判断电流产生热量的多少；烧瓶内的液体用煤油而不是水，这样做的好处是 煤油的比热容小，吸收相同的热量，温度变化比较大 。
（2）为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了如图甲所示的实验，在这里滑动变阻器所起的主要作用是 使通过电阻的电流不相等 。
（3）若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，可选择图乙所示的 C （选填“B”或“C”）烧瓶中的电阻与图甲所示烧瓶中的电阻 串 联。
【分析】（1）电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过温度计示数变化来反映。这种方法是转换法；
根据煤油的比热容小于水的比热容分析；
（2）根据控制变量法分析；
（3）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。探究电流产生热量多少跟电阻的关系，控制电流和通电时间不变，改变电阻的大小。
【解答】解：（1）电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过温度计示数变化来反映，这是转换法；
根据Δt，等质量的水和煤油，吸收相同的热量，因煤油的比热容小于水的比热容，故煤油温度变化大；故实验中烧瓶内液体小明选择了煤油而不是水；
（2）为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，根据控制变量法，需要改变电流大小，在这里滑动变阻器所起的主要作用是改变电路中的电阻大小，由欧姆定律可知，在电压不变时，通过电路的电流不相等；
（3）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究电流产生热量多少跟电阻的关系，控制电流和通电时间不变，改变电阻的大小，由于串联电路中电流处处相等，通电时间相同，所以选择乙图中的C电阻与甲图中的烧瓶电阻串联。
故答案为：（1）温度计示数变化；煤油的比热容小，吸收相同的热量，温度变化比较大；（2）使通过电阻的电流不相等；（3）C；串联。
【点评】本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、串联电路的规律的运用等。
18．（6分）如图所示，在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验。
（1）闭合开关后，观察到螺线管周围的小磁针发生偏转，说明 通电螺线管周围存在磁场 ；此时，如果移走小磁针，该结论 仍成立 （选填“仍成立”或“不成立”）。
（2）在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒满细铁屑，闭合开关后 轻敲玻璃板 （填写操作方法），细铁屑的排列如图甲所示。
（3）如图乙所示，把小磁针放到螺线管四周，螺线管通电后记录小磁针 N 极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；由此可以判断，通电螺线管外部的磁场分布与 条形 磁体的磁场分布相似。
（4）如图丙所示，在螺线管外部A、B两处放置小磁针，闭合开关发现A处小磁针发生偏转，而B处小磁针不发生偏转，请说明B处小磁针不偏转的可能原因 小磁针的N极原本就指向该点的磁场方向（小磁针静止时的指向与磁场方向一致） 。
【分析】（1）通电螺线管周围存在磁场；
移走小磁针后，通电螺线管的电流没有改变，其周围的磁场依然存在。
（2）细铁屑的质量很小，需要通过轻敲玻璃板的操作，减小铁屑与玻璃板之间的摩擦力。
（3）物理学中规定，小磁针N极所指的方向为该点的磁场方向；
通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场分布相似。
（4）B处小磁针不发生偏转的可能原因是：小磁针的N极原本就指向该点的磁场方向（小磁针静止时的指向与磁场方向一致）。
【解答】解：（1）闭合开关后，螺线管周围的小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围存在磁场；
移走小磁针后，通电螺线管的电流没有改变，其周围的磁场依然存在，因此该结论仍成立。
（2）细铁屑的质量很小，需要通过轻敲玻璃板的操作，减小铁屑与玻璃板之间的摩擦力，使铁屑在磁场的作用下有序排列，从而显示出磁场的分布形状。
（3）物理学中规定，小磁针N极所指的方向为该点的磁场方向，因此需要记录小磁针N极的方向；
通过实验现象可以发现，通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场分布相似，两端磁性较强（磁极），中间磁性较弱。
（4）B处小磁针不发生偏转的可能原因是：小磁针的N极原本就指向该点的磁场方向（小磁针静止时的指向与磁场方向一致），通电后磁场方向没有改变小磁针的受力状态，因此小磁针不会发生偏转。
故答案为：（1）通电螺线管周围存在磁场；仍成立；（2）轻敲玻璃板；（3）N；条形；（4）小磁针的N极原本就指向该点的磁场方向（小磁针静止时的指向与磁场方向一致）。
【点评】本题考查的是通电螺线管的磁场分布；知道通电螺线管的磁场方向与电流的方向有关。
19．（8分）为测量一定值电阻的阻值，某实验小组选用的实验器材有：待测电阻Rx，两节干电池，电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）小组设计了一个记录与处理数据的表格，请将表中①②两处的内容填写完整。
（3）闭合开关后发现，无论怎样移动滑片，电压表均无示数，电流表有示数，造成这现象的原因可能是 Rx短路（或电压表短路或电压表断路） 。
（4）排除故障后，闭合开关，将滑片移动到某位置时，电流表示数为0.2A，电压表示数如图乙所示，是 1.8 V，则此次测量中，Rx的阻值为 9 Ω。
（5）本实验进行了多次测量，其目的与下列实验中多次测量的目的相同的是 C （选填字母序号）。
A.测量小灯泡的电阻
B.测量小灯泡的电功率
C.用刻度尺测量铅笔的长度
【分析】（1）用伏安法测电阻时，电压表并联在待测电阻两端，根据电源电压确定电压表的量程；滑动变阻器与待测电阻串联，按“一上一下”的原则接入电路；
（2）根据R的测量原理可知①②两处的内容；
（3）根据电表的示数情况和串联电路的特点判断电路的故障；
（4）根据图乙得出电压表的示数，根据欧姆定律求Rx的阻值；
（5）本实验中进行了多次测量，目的是为了求电阻的平均值，减小误差，结合各选项实验得出结论。
【解答】解：（1）用伏安法测电阻时，电压表并联在待测电阻两端，由于电源由两节干电池串联组成，所以电源电压为3V，则电压表选择0～3V的量程；滑动变阻器与待测电阻串联，按“一上一下”的原则接入电路，如图所示：
；
（2）根据R的测量原理可知，应通过测量待测电阻的电压和电流来计算它的阻值，故①②两处的内容分别为“电压/V”、“电流/A”；
（3）串联电路只有一条电流的路径，由于电流表有示数，说明电路中有电流，即电路能连通，而电压表无示数，其原因可能是Rx短路或电压表短路或电压表断路；
（4）电压表选择0～3V的量程，分度值为0.1V，根据图乙可知，电压表的示数为Ux＝1.8V，根据欧姆定律可得，Rx的阻值：Rx9Ω；
（5）本实验中进行了多次测量，目的是为了求电阻的平均值，减小误差。在“测量小灯泡的电阻”和“测量小灯泡的电功率”的实验中，多次测量的目的是为了寻找普遍规律；在“用刻度尺测量铅笔的长度”的实验中，多次测量的目的是为了减小误差，故选C。
故答案为：（1）；（2）①电压/V；②电流/A；（3）Rx短路（或电压表短路或电压表断路）；（4）1.8；9；（5）C。
【点评】本题考查实验测量电阻和欧姆定律的应用，以及电路的连接、表格的设计和电路故障分析等，难度一般。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）孝敬父母是中华民族的传统美德。小明的妈妈为小明的爷爷买了一个电热足浴盆，如图所示。该电热足浴盆内部由加热系统和按摩系统两部分组成，其中加热系统的额定电压为220V，额定功率为800W。试问：
（1）该电热足浴盆加热系统是利用电流的 热效应 工作的，按摩系统中电动机的工作原理是 通电线圈在磁场中受力转动 。
（2）若加热系统将盆内质量为2kg、初温为20℃的水加热到40℃，水吸收的热量是多少？[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
（3）上述过程中，若加热时间为5min，则足浴盆的加热效率是多少？
【分析】（1）电流流过导体时，导体要发热，这种现象是电流的热效应；电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用而转动；
（2）根据吸热公式Q吸＝c水m（t﹣t0）可求出水吸收的热量；
（3）根据W＝Pt可求出加热系统工作5min消耗的电能，根据可求出足浴盆的加热效率。
【解答】解：（1）加热系统是利用电流的热效应工作的；按摩系统中电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用（或通电线圈在磁场中受力转动）；
（2）根据吸热公式Q吸＝c水m（t﹣t0）可得水吸收的热量为：；
（3）根据W＝Pt可得加热系统工作5min消耗的电能为：
W＝Pt＝800W×300s＝2.4×105J；
根据可得足浴盆的加热效率为：
；
答：（1）热效应；通电导体在磁场中受到力的作用（或通电线圈在磁场中受力转动）；
（2）水吸收的热量为；
（3）足浴盆的加热效率为70%。
【点评】本题考查了电流的热效应、电动机工作原理、电功公式、热量的计算公式以及能量转化效率的理解和掌握，灵活运用公式是解题关键。
21．（9分）为响应“光盘行动”，物理兴趣小组的同学们为某自助餐厅设计了如图所示的电子秤，载物台和餐盘的总质量为100g，将餐盘放在载物台上，当餐盘内剩余食物的质量大于50g时，提示器就会发出声音。电源电压恒为6V，定值电阻R1＝40Ω，电流表量程为0～0.6A，压敏电阻R2的阻值与载物台、餐盘和食物总质量的关系如表所示，当闭合开关S后，试问：
（1）当餐盘内没有食物时，电流表的示数是多少？电路消耗的总功率是多少？
（2）一位同学用餐结束将餐盘放在载物台上时，电流表的示数为0.12A，提示器是否会发出提示音？
【分析】（1）若餐盘内没有食物时，读出压敏电阻大小，根据欧姆定律计算电流表示数；根据电功率公式P＝UI求出电路消耗的总功率；
（2）先根据欧姆定律的变形公式求出电路中电流为0.12A时电路的电阻，然后根据串联电路电阻的特点求出传感器的阻值，并从表中读出对应载盘台上物体的质量，进一步判断提示器R1是否会发出提示音。
【解答】解：（1）若餐盘内没有食物时，载物台和餐盘的质量均为100g，此时载物台、餐盘和食物总质量为200g，由表格数据可知压敏电阻的阻值为60Ω，根据欧姆定律可知电流表示数：
I0.06A；
电路消耗的总功率：
P＝UI＝6V×0.06A＝0.36W；
（2）当电路中的电流达到0.12A时，根据I可得，电路的总电阻：
R50Ω，
则R2′′＝R﹣R1＝50Ω﹣40Ω＝10Ω，
查表可知，此时的总质量为350g，餐盘内剩余食物的质量350g﹣200g＝150g＞50g，由题意可知提示器会发出提示音。
答：（1）当餐盘内没有食物时，电流表的示数是0.06A；电路消耗的总功率是0.36W
（2）提示器是会发出提示音。
【点评】本题考查电阻、电流和电功率的计算以及欧姆定律的应用，关键是公式及其变形的应用，并能从表中获得有用的信息。
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①
②
电阻R/Ω
1
2
3
载物台、餐盘和食物总质量m/g
200
250
300
350
压敏电阻R2的电阻值/Ω
60
40
20
10
题号
7
8
9
10
11
12
答案
D
B
D
C
B
B
题号
13
14
答案
AD
AC
实验次数
①
②
电阻R/Ω
1
2
3
载物台、餐盘和食物总质量m/g
200
250
300
350
压敏电阻R2的电阻值/Ω
60
40
20
10