2022-2023学年黑龙江省哈尔滨市南岗区九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2022-2023学年黑龙江省哈尔滨市南岗区九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共20页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.下列有关生活中的物理知识，说法正确的是( )
A. 电能表是测电压的仪表B. 一节新干电池的电压约为1.5V
C. 瓦特是电功的单位D. 家用电饭锅是利用电流磁效应工作的
2.下列过程中，属于热传递改变物体内能的是( )
A. 用砂轮磨刀，有火星迸出B. 反复锤打铁片，铁片升温
C. 通过热、冷水混合，使冷水升温D. 用打气筒给轮胎打气，筒壁会发热
3.初春育水稻秧苗时，为了不使秧苗受冻，正确的做法是( )
A. 早晨多灌水，傍晚多排水B. 早晨多排水，傍晚多灌水
C. 早晨和傍晚都要多灌水D. 早晨和傍晚都不要灌水
4.疫情期间，各个单位都加强了门卫保安工作，凡是内部车辆均可通过感应，自动打开门禁系统进入，外来车辆，司机需要经过测温、核查、登记后，由保安人员手动控制，开门进入。由此可知，该门禁系统的控制电路可能是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示的电路，电源电压不变，开关S闭合后，当S1由断开变为闭合时，则( )
A. A1示数变大，A2示数不变B. A1示数变大，A2示数变大
C. A1示数不变，A2示数不变D. A1示数不变，A2示数变小
6.如图是一段家庭电路，根据图中提供的信息分析下列说法中错误的是( )
A. 并联电路干路电流等于各支路电流之和B. 图中各用电器两端的电压相等
C. 图中两盏灯泡工作时的电阻相同D. 若吹风机断路，两盏灯都将会变亮
7.如图所示，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时接入电路中的电阻变小的是( )
A. B.
C. D.
8.关于磁场，下列说法中正确的是( )
A. 地磁场的N极在地理北极附近，S极在地理南极附近，与地球两极并不完全重合
B. 磁极间的相互作用都不是通过磁场来发生的
C. 磁感线是磁场中真实存在的一些曲线
D. 磁体周围的磁感线从磁体N极发出，回到磁体的S极
9.如图所示四幅图中利用电磁感应现象工作的是( )
A. 电磁铁B. 发电机
C. 电动机D. 扬声器
10.小南对家中电冰箱进行过测试：当将家中其他所有用电器断开，只有电冰箱单独接入电路时，电能表初始示数如图(a)所示，正常工作两整天后，电能表示数如图(b)所示，则下列说法正确的是( )
A. 这两天电冰箱消耗的电能为4J
B. 这两天电冰箱消耗的电能为1.44×107J
C. 这两天电冰箱实际工作时间为48h
D. 电冰箱工作时，消耗的电能主要转化为内能
11.在相距20km的甲、乙两地之间有两条输电线，已知输电线的电阻为0.01Ω/m，现输电线在某处发生短路，为确定短路位置，检修员利用电压表、电流表和电源组成如图所示电路进行检测。当电压表的示数为1.5V时，电流表的示数为30mA，则下列说法不正确的是( )
A. 检修员测量的导线电阻为50ΩB. 检修员测量的导线长度为5km
C. 短路位置距离甲地2.5kmD. 检测电路此时消耗的电能为0.045kW⋅h
12.小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I−U关系图象如图乙所示，下列说法中正确的是( )
A. 图乙中曲线A表示电阻R的I−U关系图象
B. 当电源电压为4V时，电流表示数为0.5A
C. 当电源电压为4V时，小灯泡L的实际功率为1.6w
D. 如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，电路消耗的总功率为2 W
二、填空题：本大题共10小题，共30分。
13.我国家庭电路的电压是______V，电视机、电饭煲等家用电器的连按方式是______联。
14.如图所示是汽油机的装置图，图中显示的是______ 冲程；其能量转化是______ 。
15.将质量为10kg的水由10℃加热到30℃，吸收的热量是______ J，若这些热量由酒精完全燃烧提供，至少需要______ kg酒精。[水的比热容是4.2×103J/(kg⋅℃)，酒精的热值是3×107J/kg]
16.验电器的工作原理是______ ；电流是由电荷的______ 形成的。
17.如图所示，开关闭合时，小鸟______ 触电，开关断开时，小鸟______ 触电。(填“甲”、“乙”、“都不会”、“都会”)
18.如图所示的电路中，AB间分别接入细铜线和塑料尺，能够使灯泡发光的是______ 。导体的电阻是导体本身的一种性质，导体电阻的大小不仅跟导体的材料有关，还与导体的长度和______ 有关。
19.甲、乙两个电阻的U−I图线如图所示，若把两个电阻串联接在同一电路中，甲、乙两个电阻的阻值之比是______ ，通过甲、乙两个电阻的电流之比是______ 。
20.如图所示，在探究“电流热效应与电阻的关系”时，用细玻璃管中红色液柱上升的______ 来反映电流产生的热量的大小，在相等时间内，______ 相同时，电阻越大，产生的热量越多。
21.小南在用伏安法测电阻的实验中，该实验的原理是______ 。将实物连成如图所示电路，每节干电池电压为1.5V，估计被测电阻为10Ω左右，根据上述信息可知：电流表的______ 选择不当。
22.小南利用家中标有“3000r/(kW⋅h)”的电能表测量家用电水壶一段时间内消耗的电能，电水壶消耗1kW⋅h时此电能表转了______ r，发现电能表在3min转了180转，则3min内电水壶的电功率是______ W。
三、作图题：本大题共2小题，共6分。
23.如图是小明同学设计的门铃电路，请你帮他画出电路图。
24.如图，请根据磁感线的方向，标出静止小磁针的N极和电源的正极。
四、实验探究题：本大题共3小题，共9分。
25.小南和小岗进行复习实验“探究电流与电压、电阻的关系”时：
(1)小南采用了如图所示电路进行实验，其中电源电压4.5V、定值电阻阻值5Ω、最大阻值为10Ω和30Ω的滑动变阻器各一只；
①用笔画线代替导线，将电路连接完整；(要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数变小)
②正确连接电路后进行“探究电流与电压的关系”的实验，数据记录如表一：
表一
表一中没有记录的数据是______ ，为了完成该实验，根据题中信息并结合表一的数据，小南选用的滑动变阻器的最大阻值是______ (填“10Ω”或“30Ω”)；
(2)小岗利用此实验电路，探究“电流与电阻的关系”时，他分别将5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入电路，记录数据如表二：
表二
①当小岗用5Ω的电阻进行实验后，再换10Ω的电阻接入电路，应向左移动滑片，直到电压表示数达到______ V；
②分析表二中数据，得出该实验的结论是：______ 。
26.小南和小岗用如图所示装置探究“比较不同物质的吸热能力”。
(1)小南通过生活中的烧水过程得出：
①用______ 反映物质的吸热多少；
②同种物质的物体，吸收热量的多少与温度升高的多少及______ 有关；
(2)①小南和小岗设计了记录完成多次实验数据的表格，请你帮助他们将实验表格中A、B、C三处的相关内容补充完整；______ 、______ 、______ ；
②根据表格中信息，请你写出他们比较“不同物质的吸热能力”的方法______ 。
27.某物理实验小组连接了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为4.5V，额定电压分别为2.5V和3.8V且阻值不等的灯泡若干，电流表的量程为0∼0.6A，电压表的量程为0∼3V，进行电学实验复习。
(1)小南选用了额定电压2.5V的灯泡进行“研究灯泡电功率”实验；
①连接电路时开关应该是______ 的，正确连接电路后，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表无示数，电压表的示数接近4.5V，小灯泡不发光，其原因可能是电压表所测的支路______ (填“短路”或“开路”)；
②排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______ W；
(2)小岗利用该电路探究“灯泡的灯丝电阻与温度的关系”，请你帮助他写出得出结论需要收集的证据：______ ；
(3)小南和小岗借助该电路，利用题中的实验器材，进行了“电功率跟电压的关系”实验。请你帮助他们写出完成该实验的思路。______
五、计算题：本大题共1小题，共8分。
28.南岗物理爱心团队去养老院送电暖气，电暖气有低、中、高三挡，已知R1=55Ω，R2=44Ω，如图所示。
(1)请你分别说出使用该电暖器处于“低温挡”、“高温挡”时，开关处于的状态？
(2)请计算出使用该电暖器处于“低温挡”正常工作时的电流？
(3)使用该电暖器处于“中温挡”正常工作1分钟，产生的热量是多少？
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、电能表是测电能的仪表，故A不正确；
B、一节新干电池的电压约为1.5V，故B正确；
C、瓦特是电功率的单位，故C不正确；
D、家用电饭锅是利用电流的热效应工作的，工作时将消耗的电能转化成内能，故D不正确；
故选：B。
电能表是测电能的仪表；一节干电池的电压约为1.5V；瓦特是电功率的单位；家用电饭锅是利用电流的热效应工作的。
生活中常见的现象蕴含了丰富的物理道理，体现了物理与生活的紧密联系，这些知识值得我们好好掌握。
2.【答案】C
【解析】解：A.用砂轮磨刀时，有火星迸出，是机械能转化成内能，是做功改变物体的内能，故A错误；
B.反复锤打铁片，铁片升温，是机械能转化成内能，是做功改变物体的内能，故B错误；
C.通过热、冷水混合，使冷水升温，是热、冷水之间热量发生了传递，导致冷水升温，属于热传递改变内能，故C正确；
D.用打气筒给轮胎打气，是压缩空气做功，筒壁内能增加，属于做功改变物体的内能，故D错误。
故选：C。
改变物体内能的方法有两种：做功和热传递，做功是能量的转化，热传递是内能的转移。
此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别，是中考热点，属于易错题目。
3.【答案】B
【解析】【分析】
水的比热容最大，吸收或放出相同热量时，水的温度变化小，防止秧苗冻伤。泥土的比热容小，吸收相同的热量，温度升高比较快，有利于秧苗生长。
本题利于农业生产中的实际操作考查物理知识，体现了生产和物理的密切关系，体现了物理服务于生活生产。
【解答】
初春培育水稻秧苗时，为了不使秧苗受冻，傍晚多灌水，当夜晚温度降低时，因为水的比热容大，水放出热量，水的温度降低的比较少，不至于使秧苗受冻。
在早晨把稻田内的水排出，稻田接受太阳光的照射，泥土的比热容小，泥土吸收热量，温度升高快，有利于秧苗的生长。
故选：B。
4.【答案】A
【解析】【分析】
本题结合生活实际考查根据要求设计电路图，关键是确定两开关的连接。
根据题意确定两开关的连接方式；开关控制电动机时，应与电动机串联。
【解答】
小区内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开，外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开，若将门禁系统看做一个自动开关，按钮看做一个手动开关，则两个开关单独都能打开大门，即两开关并联后再与电动机串联，只有A正确。
故选A。
5.【答案】A
【解析】解：由电路图可知，两电阻并，开关S控制干路，开关S1控制电阻R1所在支路，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过电阻R2的电流；
∵并联电路各支路独立工作、互不影响，
∴S1由断开变为闭合时，通过支路R2的电流不变，即电流A2示数不变；
∵并联电路中干路等于各支路电流之和，
∴干路电流变大，即电流A1的示数变大。
故选：A。
由电路图可知，两电阻并，开关S控制干路，开关S1控制电阻R1所在支路，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过电阻R2的电流；根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知S1由断开变为闭合时通过R2电路的变化，再根据并联电路的电流特点判断干路电流的变化。
本题是一道闭合电路的动态分析题，分析清楚电路结构、熟练并联电路电流的规律即可正确解题。
6.【答案】D
【解析】解：A、由并联电路中电流的规律可知，并联电路干路电流等于各支路电流之和；故A选项说法正确。
B、右图为家庭电路中的用电器，家庭电路中各用电器为并联连接，各用电器的额定电压等于家庭电路两端电压，因此各用电器两端的电压相等，故B选项说法正确。
C、因为电阻是阻碍电流的作用，从图中可以看出通过两个灯泡的电流相等，因此两个灯泡的电阻相等，故C选项说法正确。
D、从图中可以看出，吹风机、两灯泡并联，根据并联电路的特点，各支路互不影响，因此若吹风机断路，两盏灯都亮度不受影响，故D选项说法错误。
故选：D。
家庭电路中各用电器为并联连接；并联电路中干路电流等于各支路电流之和；
并联电路中各用电器两端的电压相等；
根据并联电路的特点，各支路互不影响，从而判断出两盏灯亮度的变化。
本题考查并联电路中电流、电压以及电阻的特点，熟练掌握电学中三个基本物理量的关系。
7.【答案】D
【解析】解：A、此图中，变阻器向右移动，有效阻值变大，故错误；
B、此图中，滑片向右移动，有效阻值变大，故错误；
C、此时电阻全部接入电路，故移动滑片时，有效阻值不变，故错误；
D、此图中，滑片向右移动，有效阻值变小，故正确；
故选：D。
滑动变阻器有四个接线柱，选择一上一下接线柱接入电路，滑动变阻器接入电路的部分取决于接入的下面接线柱。移动滑片时，改变连入电路的电阻丝的长度，从而改变连入电路电阻的大小。
滑动变阻器连入电路的电阻取决于接入电路的下面接线柱，和上面接入电路的接线柱无关。因此必须明确接入电路的部分，然后判断滑片移动时，连入电路的电阻丝长度的变化，来判断电阻的变化。
8.【答案】D
【解析】解：A.地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近，与地球两极并不完全重合，故A错误；
B.磁极间的相互作用是通过磁场而发生的，故B错误；
C.磁感线是科学家为了研究起来形象、直观，是通过想象而描绘出来的，所以不是真实存在的，故C错误；
D.磁体外部的磁感线是从N极出发，回到S极的，磁体内部的磁感线是从S极出发，回到磁体N极的，故D正确。
故选：D。
(1)地磁场的北极在地理南极附近，地磁场南极在地理北极附近；
(2)根据磁场的特点进行分析，即磁极间的相互作用是通过磁场作用发生的；
(3)根据理想模型方法的思路进行分析，即为了人们可以形象直观的认识磁场，科学家通过想象引入了磁感线；
(4)在磁体外部，磁感线从N极出发，回到S极。
本题考查了磁现象的有关知识，关于磁场要知道磁极间的相互作用是通过磁场产生的，知道磁感线的由来，以及磁感线方向的确定。
9.【答案】B
【解析】解：A、电磁铁的特点是有电流，有磁性，没有电流就没有磁性，是利用电流的磁效应原理，故A错误；
B、发电机将机械能转化为电能，是根据电磁感应现象原理制成的，故B正确；
C、电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故C错误；
D、扬声器把电信号转化为声信号，利用通电导体在磁场中受力原理，故D错误。
故选：B。
电磁感应现象的内容是：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流；明确选择项中提到的这四个电学设备的制成原理，然后与题目要求对应，从而可以得到答案。
在电和磁这一部分中，学到了很多电学设备，每个设备的制成原理是经常考查的知识点。一般来说，有电磁铁的仪器是电流的磁效应原理，发电机和动圈式话筒是电磁感应现象原理，电动机和扬声器是通电导体在磁场中受力原理。
10.【答案】B
【解析】解：A、他家消耗的电能：W=1346.0kW⋅h−1342.0kW⋅h=4kW⋅h，故错误；
B、这两天电冰箱消耗的电能为W=4×3.6×106J=1.44×107J，故B正确；
C、电冰箱在工作时，压缩机并不是一天24h不停工作的，而是间歇性的工作，故C错误；
D、电冰箱工作时，主要是将电能转化为电动机的动能，故D错误。
故选：B。
(1)电能表的读数方法：①月末的减去月初的示数；②最后一位是小数；③单位kW⋅h；
(2)1kW⋅h=3.6×106J；
(3)电冰箱在工作时，压缩机并不是一天24h不停工作的，而是间歇性的工作；
(4)电冰箱工作时，主要是将电能转化为电动机的动能。
知道电能表的读数方法、电冰箱的工作过程、电能单位的换算和电功率的计算方法是解决该题的关键。
11.【答案】D
【解析】解：A、已知电流I=30mA=0.03A，根据欧姆定律可知：
测量的导线电阻R=UI=Ω；故A正确；
B、已知输电线的电阻为0.01Ω/m，则测量的导线总长度L=50Ω0.01Ω/m=5000m=5km，故B正确；
C、短路的地点离甲地的距离s=12×L=12×5000m=2500m=2.5km，故C正确；
D、检测电路消耗的电功率：P=UI=1.5V×0.03A=0.045W，由W=Pt可知由于不知道消耗的时间，无法得到消耗的电能，故D不正确。
故选：D。
(1)知道电压表和电流表的示数，利用欧姆定律求出连接短路位置到甲地的两段输电线的电阻值；
(2)已知1m导线的电阻值，然后让总电阻除以一米导线的电阻即可求出导线的长度；
(3)根据甲、乙两地之间的距离和测量的导线长度，确定出短路的地点离甲地的距离；
(4)根据P=UI求消耗的电功率，但时间未知，无法得到消耗的电能。
本题考查了学生对欧姆定律的掌握和运用，知道短路的地点离甲地的距离为导线总长度的一半是本题的关键。
12.【答案】D
【解析】解：A、定值电阻R的I−U关系图象是一条直线，故A错误；
BC、由图甲可知小灯泡L和定值电阻R并联在电压为4V的电源上时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，它们两端的电压均为4V，
由图象可知对应的电流：IL=0.3A，IR=0.1A，
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=0.3A+0.1A=0.4A；
小灯泡L的实际功率：PL=UIL=4V×0.3A=1.2W，故B、C错误；
D、如果把小灯泡L和定值电阻R串联在10V电源上，由乙图可知当通过电路的电流为0.2A时，灯泡两端的电压为2V，电阻两端的电压为8V，串联电路总电压等于各部分电压之和，此时电路总电压U=UL+UR=2V+8V=10V，恰好等于电源电压，即把小灯泡L和定值电阻R串联在10V电源上，电路中的电流等于0.2A，所以电路消耗的总功率是：P=U′I′=10V×0.2A=2W，D正确。
故选：D。
(1)根据定值电阻的阻值与其两端的电压、通过的电流无关或得出结论；
(2)由图甲可知灯泡与定值电阻并联，根据并联电路的电压特点结合图象读出对应的电流，根据并联电路的电压特点得出干路电流；
(3)根据串联电路电压规律和电流特点读出正确的电流和电压，根据P=UI计算灯泡的电功率和电路的总功率。
本题考查了并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据图象得出有用的信息。
13.【答案】220 并
【解析】解：我国家庭电路的电压是220V.电视机、电饭锅的额定电压都是220V，为了使各用电器正常工作且互不影响，各用电器之间是并联的。
故答案为：220；并。
(1)家庭电路的电压是220V。
(2)家庭电路中，各家用电器之间是并联的，为了用电器正常工作而且互不影响。
记住家庭电路的电压，掌握家庭电路中各用电器之间，开关和用电器之间的连接方法。
14.【答案】压缩 机械能转化为内能
【解析】解：根据图示可知，进气阀和排气阀都关闭，活塞向上运动，属于汽油机的压缩冲程，该过程活塞对缸内的气体做功，将机械能转化为内能。
故答案为：压缩；机械能转化为内能。
内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，其中在做功冲程中，是内燃机的内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械能转化为内能；判断冲程名称可用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功”进行分析。
本题考查了内燃机的工作过程和能量的转化，属于基础题。
15.【答案】8.4×105 0.028
【解析】解：由题意及比热容公式可得，水吸收的热量为：
Q吸=cm水(t−t0)
=4.2×103J/(kg⋅℃)×10kg×(30℃−10℃)
=8.4×105J。
由题意可知，Q放=Q吸=8.4×105J，
根据热值计算公式Q放=mq可得，若这些能量由酒精完全燃烧提供，需要酒精为：
m酒精=Q放q酒精=8.4×105J3×107J/kg=0.028kg。
故答案为：8.4×105；0.028。
知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm(t−t0)求水吸收的热量；
由题意可知，Q放=Q吸，根据Q放=mq求出需要酒精的质量。
本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的应用，属于基础题。
16.【答案】同种电荷相互排斥 定向移动
【解析】解：验电器的工作过程中，用带电物体接触小球，一部分电荷发生转移，使金属箔带上同种电荷而相互排斥，张角越大说明物体带电量越大。故验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制成的。
电荷的定向移动形成电流。
故答案为：同种电荷相互排斥；定向移动。
验电器是根据同种电荷相互排斥的原理制作的，其作用是检验物体是否带电。电荷的定向移动形成电流。
本题考查了验电器的工作原理、电流的形成，属于基础题。
17.【答案】乙 都不会
【解析】解：闭合开关，甲小鸟的两脚在同一根电线上，两点之间没有电压，没有电流流过，甲鸟不会触电；乙小鸟的两脚分别接触了电灯的两端(并联)，有一定的电压，有电流流过小鸟身体，则会触电。开关断开时，电路中没有电流，两个小鸟都不会触电。
故答案为：乙；都不会。
当小鸟的两脚间有电压时，会有电流流过身体，会触电，当没有流过身体或电流太小时，不会触电。
本题考查了触电的条件：当有一定大小的电流流过时，就会触电，当没有电流或电流过小时，就不会触电。
18.【答案】细铜线 横截面积与温度
【解析】解：塑料尺不容易导电，是绝缘体，所以将塑料尺接入电路后，灯泡不发光，细铜线是导体，接入电路后，灯泡发光。
影响电阻大小的因素是导体的材料、长度、横截面积和温度，导体的电阻是导体本身的一种性质，导体电阻的大小不仅跟导体的材料有关，还与导体的长度和横截面积及温度有关。
故答案为：细铜线；横截面积与温度。
导体容易导电，绝缘体不容易导电；电阻是导体本身的一种性质，电阻与导体的材料、长度、横截面积等因素有关，与电压和电流无关。滑动变阻器是通过改变连入电路电阻丝的长度来改变电阻的。
本题考查了导体、影响电阻大小的因素，属于基础题。
19.【答案】2：1 1：1
【解析】解：(1)由图象可知，通过两电阻的电流与两端的电压成正比即两电阻是定值电阻，且U甲=U乙=3V时，I甲=0.3A，I乙=0.6A，
由I=UR可得，两电阻的阻值分别为：
R甲=U甲I甲=3V0.3A=10Ω，R乙=U乙I乙=3V0.6A=5Ω，
则甲、乙两个电阻的阻值之比是2：1；
根据串联电路的电流规律可知，串联电路中电流处处相等，
则甲、乙两电阻串联时，通过两个电阻的电流之比是1：1。
故答案为：2：1；1：1。
(1)由图象可知通过两电阻的电流与两端的电压成正比即两电阻是定值电阻，从图象中读出任意一点的电流和电压值，根据欧姆定律求出两电阻的阻值；
(2)根据串联电路的电流特点可知通过两电阻的电流关系。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是根据图象判断出两电阻为定值电阻并读出相关的信息。
20.【答案】高度 电流
【解析】解：在探究“电流热效应与电阻的关系”时，通过玻璃管中红色液柱上升的高度来反映电流产生的热量的大小，红色液柱上升越高，说明电流产生的热量越多。
从图中可知，甲和乙两根电阻丝串联，通过它们的电流和通电时间相等，甲、乙两烧瓶中的电阻丝阻值不相等。装有10Ω电阻丝的红色液柱上升较高，说明产生的热量较多，可以得到在相等时间内，电流相同时，电阻越大，产生的热量越多。
故答案为：高度；电流。
电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，实验中要采用控制变量法；电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但吸热多少可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法。
本题考查了学生对焦耳定律的认识，注重了探究实验的考查，同时在该实验中利用了控制变量法和转换法，是中考物理常见题型。
21.【答案】R=UI 量程
【解析】解：用伏安法测电阻，需要用电压表测量电阻两端的电压，电流表测量通过电阻的电流，由R=UI得到电阻的阻值，实验原理是R=UI。
由图可知电源由两节干电池串联组成，1节干电池的电压约1.5V，所以电源电压约为3V，电路中最大电流：I=UR=3V10Ω=0.3A，
所以电流表应使用0∼0.6A的量程，图中电流表选择0∼3A的量程是不当的。
故答案为：R=UI；量程。
伏安法测电阻实验原理是R=UI；
根据电源电压和灯泡的电阻，结合欧姆定律判断电表的量程选择是否合适。
本题是伏安法测电阻的实验，要知道此实验的原理、学会选择电表的合适量程。
22.【答案】3000 1200
【解析】解：3000r/(kW⋅h)表示电水壶消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转3000转；
3min内电水壶消耗的电能：W=1803000kW⋅h=0.06kW⋅h，
该电水壶的电功率：P=Wt=0.06kW⋅h360h=1.2kW=1200W；
故答案为：3000；1200。
“3000r/(kW⋅h)”是指接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW⋅h的电能，电能表上的转盘转过3000转。先求出电能表的转数为30转时消耗的电能，还知道工作时间，根据公式P=Wt可求用电器的功率。
本题考查消耗电能的计算和功率的计算，关键是公式及其变形的应用，要学会对电能表参数的理解。
23.【答案】解：由图知，电路中只有电铃一个用电器，门上有一个开关，电路图如图所示：

【解析】由实物图可知，电路由开关、电源和电铃组成，根据实物图可画出电路图。
本题考查根据实物图画电路图，关键是分析出实物图中用电器的连接情况。
24.【答案】解：在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极。所以螺线管的左端为N极，右端为S极；根据磁极间的相互作用可以判断出小磁针的右端为S极，左端为N极；
根据安培定则，伸出右手，使右手大拇指指示通电螺线管的N极(右端)，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，即电流是从螺线管的右端流入的。所以电源的右端为正极，左端为负极。如图：

【解析】根据图中磁感线方向，先判断螺线管的两个磁极，根据磁极间的相互作用再判断小磁针的磁极。最后根据安培定则判断螺线管中电流的方向，标出电源的正负极。
本题既考查了通电螺线管、小磁针磁极的判断，又考查了电流方向的判断，一环扣一环，也是易错题，要求学生步步仔细才行。
25.【答案】0.230Ω2在电压一定时，通过导体的电流与电阻的电阻成反比
【解析】解：(1)滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数变小，说明滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，连线如图所示：
探究电流与电压的关系时，应该控制电阻不变，即有：R=3V0.6A=2V0.4A=1VI小=5Ω，
解得：I小=0.2A，
由欧姆定律可得，电路中电流最小时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，由题意有：R+R滑=R总=UI小=Ω，
R滑=17.5Ω>10Ω，所以小南选用的滑动变阻器的最大阻值为30Ω。
(2)探究“电流与电阻的关系”时，应该保持灯泡两端的电压不变，由表中数据可得，电压：U=IR=0.4A×5Ω=2V，
由表二中数据可得，在电压一定时，通过导体的电流与电阻的电阻成反比。
故答案为：(1)①如上图所示；②0.2；30Ω；(2)2；在电压一定时，通过导体的电流与电阻的电阻成反比。
(1)①电路为串联电路，滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大；
②探究电流与电压的关系时，应该控制电阻不变分析表格数据；
由欧姆定律可得，电路中电流最小时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，判断小南选用的滑动变阻器的最大阻值；
(2)探究“电流与电阻的关系”时，应该保持灯泡两端的电压不变，由表中数据可得电压；
由表二中数据可得，在电压一定的条件下，电流的大小与电阻成反比。
本题考查了电流与电压、电阻的关系实验，综合性较强。
26.【答案】加热时间的长短 质量 质量/kg升高10℃所需时间/s升高15℃所需时间/s相同质量的不同物质，升高相同的温度，比较加热时间长短
【解析】解：(1)①生活中烧水时用相同的加热源加热，则通过加热时间的长短来反映物质吸热的多少，加热时间越长，表明水吸收的热量越多。
②同种物质的物体，比热容相同，吸收热量的多少与温度升高的多少及物体的质量有关。
(2)①为了比较物质的吸热能力，需要控制不同物质的质量相同，比较两种物质升高相同温度所需的时间，所以A处应为质量/kg、B处为升高10℃所需时间/s、C处为升高15℃所需时间/s。
②由表格中的数据可知，质量相等的水和铁砂升高相同的温度，对水和铁砂的加热时间不同，所以它们比较“不同物质的吸热能力”的方法：质量相同的不同物质，使其升高相同的温度，比较加热时间。
故答案为：(1)①加热时间的长短；②质量；(2)①质量/kg；升高10℃所需时间/s；升高15℃所需时间/s；②相同质量的不同物质，升高相同的温度，比较加热时间长短。
我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
比较物质吸热能力的2种方法：
①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量(即比较加热时间)，吸收热量多的吸热能力强；
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间)，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。
本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法，为热学中的重要实验。
27.【答案】断开 开路 0.7通过灯泡的电流、灯泡两端的电压和灯泡亮度 控制电流不变，改变电压的大小，并记录，比较不同电压下灯泡的亮度。
【解析】解：(1)连接电路时，电路中的开关应该处于断开状态，以免电路中瞬时电流过大，烧毁电气元件。
电流表无示数，表明电路中出现断路，电压表的示数为电源电压，表明电压表所测的支路开路。
电流表量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，示数为0.28A，由P=UI可得，额定功率：P=UI=2.5V×0.28A=0.7W
(2)探究“灯泡的灯丝电阻与温度的关系”时，应该收集通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，以此计算灯丝的电阻，同时，灯丝的温度可以通过亮度来体现，所以需要收集电压、电流和灯泡亮度。
(3)探究“电功率跟电压的关系”实验时，根据控制变量法原则，应该控制电流不变，改变电压的大小，并记录，比较不同电压下，灯泡的亮度。
故答案为：(1)断开；开路；0.7；(2)通过灯泡的电流、灯泡两端的电压和灯泡亮度；(3)控制电流不变，改变电压的大小，并记录，比较不同电压下灯泡的亮度。
(1)①连接电路时，电路中的开关应该处于断开状态；根据电表示数情况分析故障原因；
②根据电流表量程和分度值读数，由P=UI可得额定功率；
(2)探究“灯泡的灯丝电阻与温度的关系”时，应该收集通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，来计算灯丝的电阻，同时灯丝的温度可以通过亮度来体现；
(3)探究“电功率跟电压的关系”实验时，根据控制变量法原则分析。
实验中采用了控制变量法的思想，电功率的变化是通过灯泡亮度的变化体现的，这里还采用了转换法的思想。
28.【答案】解：(1)由图可知，当S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电路总电阻最小，只闭合S1时，只有R1接入电路，只闭合S2时，只有R2接入电路，又因为R1>R2，在电源电压一定时，由P=U2R可知，当S1、S2都闭合时，电路为“高温挡”，只闭合S1时，电路为“低温挡”，只闭合S2时，电路为“中温挡”。
(2)根据题意可知，由P=UI得，电暖器处于“低温挡”正常工作时的电流为：I=PU=880W220V=4A；
(3)根据题意可知，中温挡正常工作，R2接入电路，1分钟产生的热量为：W=P′t=1100W×60s=6.6×104J。
答：(1)“低温挡”S1闭合；“高温挡”S1、S2闭合；
(2)电暖器处于“低温挡”正常工作时的电流为4A；
(3)产生的热量为6.6×104J。
【解析】(1)根据电路的连接方式，利用P=U2R分析电暖器处于不同挡位时开关的状态；
(2)根据P=UI求出电暖器处于“低温挡”正常工作时的电流；
(3)根据W=Pt求出电暖器处于“中温挡”正常工作1分钟时产生的热量。
本题考查了电路的连接方式、电功率计算公式的应用、电功计算公式的应用，属于综合题。U/V
3.0
2.0
1.0
I/A
0.60
0.40
R/Ω
5
10
20
I/A
0.40
0.20
0.10
物质
A
升高5℃所需时间/s
B
C
水
铁砂
品牌
型号
HY2215−11E
额定电压
220V
挡位
3挡
额定功率
低温880W
中温1100W
高温1980W