山东省青岛市市北区2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题（含答案）

第第页山东省青岛市市北区2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题一、单项选择题（满分20分，共10题，每题2分。每题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求）1．据物理学史记载，最先发现磁可以生电的科学家是（）A．欧姆 B．安培 C．法拉第 D．奥斯特2．中华文明源远流长，博大精深。古诗词是我国传统文化瑰宝，有的优美词句还与我们物理知识有着联系。下列词句与对应的物理知识叙述正确的是（）A．“清寒小雪前”，雪的温度很低，它的内能为零B．“沙暖睡鸳鸯”，同样日照下，砂石的温度高，说明砂石的比热容大些C．“花气袭人知骤暖”，温度越高，分子运动越剧烈D．“大地阳和暖气生”，大地内能的增加是太阳通过做功方式实现的3．关于物体内能、热量和温度，下列说法中正确的是（）A．物体内能增加，一定是吸收了热量B．物体吸收热量，温度一定升高C．物体放出热量，内能减小、温度一定降低D．热量不可能自发地从温度低的物体向温度高的物体传递4．灯泡L1和L2串联接在电路中，L1A．灯泡L1的实际功率大于LB．通过L1C．灯泡L1D．灯泡L1两端的电压比L5．关于能量的转化和转移，下列说法中正确的是（）A．电动汽车充电时，将化学能转化为电能B．煤炭燃烧时，将化学能转化为内能C．摩擦起电是把电能转化为机械能D．电风扇工作时将机械能转化为电能6．在如图所示电路中，电源的电压保持不变，R为定值电阻。开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片向右移动时，下列说法正确的是（）A．滑动变阻器接入电路的电阻变小B．电路的总电阻不变C．电流表示数变大D．电压表示数变小7．常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的，若其中任一方式解锁失败后，锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能，S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能．若用灯泡L发光模拟手机解锁成功，则符合要求的模拟电路是A． B．C． D．8．某同学利用图甲所示电路测量标有“2.5V”字样的小灯泡电阻。关于该实验，下列说法错误的是（）A．该实验的原理是R=B．若灯泡正常工作时测得的电流如图乙所示，则此时电阻约为8.3C．闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最右端D．可以多次实验求平均值减小误差9．我国自行研制的第三艘航空母舰福建号采用了最先进的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车处于强磁场中，当弹射车内的导体有强电流通过时，弹射车就给舰载机提供强大的推力而快速起飞。下列各图能正确反映电磁弹射器工作原理的是（）A． B．C． D．10．一度电能使“220V20W”的灯泡正常工作的时间是（）A．50h B．0.05 h C．180s 二、多项选择题（满分15分，共5题。每题给出的四个选项中，有23̃个选项符合题目要求，全选对得3分，漏选得1分，错选或不选得0分）11．下列说法错误的是（）A．构成物体的所有分子热运动的动能的总和，叫做物体的内能B．电功率是表示消耗电能快慢的物理量C．通电导体在磁场的受力方向与磁场方向和导体运动方向有关D．电流做功的实质是将其他形式的能转化为电能12．在试管内装适量的水，用瓶塞塞住瓶口，用酒精灯加热一段时间后，瓶塞被推出，同时瓶口出现“白气”，如图甲所示。下列说法错误的是（）A．用酒精灯加热是通过做功的方式改变瓶内气体的内能B．酒精灯燃烧越充分，酒精的热值越大C．瓶塞被推出时，瓶内空气温度降低，内能减少D．瓶塞被推出的过程与图乙汽油机所示冲程的能量转化相同13．如图所示电路，下列说法正确的是（）A．只闭合开关S2，灯L1和B．只闭合开关S1和S2，灯L1C．只闭合开关S1和S3，电流表测灯L1D．只闭合开关S2和S3，只有灯14．两个定值电阻的I−U图象如图所示，下列分析正确的是（）A．当两电阻两端电压为0 V时，通过的电流为0 AB．甲在电路中对电流的阻碍作用比乙在电路中对电流的阻碍作用小C．将两电阻并联接在2 V的电源两端时，电路总电阻为D．当乙电阻两端电压为2.5 V时，其20 s15．车辆出入自动控制闸的电路如图所示，栏杆AB可绕O点转动。当车牌被识别系统识别后，开关S闭合。下列说法错误的是（）A．闭合开关后，铁柱向下运动，栏杆被抬起B．闭合开关后，电磁铁的上端为S极C．若将滑片P向下移动，闭合开关后，灯泡变亮，栏杆更易抬起D．B端挂的铁柱可以用上端是N极、下端是S极的条形磁体代替三、实验探究题（满分49分，共6题）16．探究物质的吸热能力如图1所示，两个烧杯中盛有质量相同的水和煤油，用同样的酒精灯加热。（1）小明用酒精灯给水和煤油加热，在相同的时间内，发现升高的温度大；小红用酒精灯给水和煤油加热，升高相同的温度时，发现加热的时间长；这表明质量相等的不同物质升高相同温度时，吸收的热量一般是不同的，由此引入这个物理量。（2）实验中，通过来反映物体吸热多少，使用的研究方法是法。（3）根据实验数据画出的温度随加热时间变图象如图2所示，则图线表示水的变化情况。（4）家里的暖气片用水做热源是因为水的比热容，相同质量的水和其他液体相比，降低相同温度时水放出的热量。17．探究电流和电压的关系如图甲所示，电源电压保持不变，R为定值电阻。（1）请用笔画线代替导线，在图甲中将实验电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数变大），并画出对应的电路图；（2）闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于（选填“A”或“B”或“D”）处，实验中滑动变阻器除了保护电路外，还起到了的作用；（3）连接电路后，闭合开关，电流表指针位置如图乙所示，出现这种现象的原因是；（4）排除故障后，通过实验测得多组实验，数据如下表：U/V1.52.02.5I/A0.30.40.5则实验结论是：当电阻一定时，与成比；（5）小红想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系，你认为她的实验方案可行吗？（选填“可行”或“不可行”），你的理由是。18．探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”如图所示，甲、乙、丙三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量空气。（1）要探究电热与电阻的关系，应选用两个装置，并将它们（选填“串联”或“并联”）接到电路中进行实验。通电一段时间后发现电阻大的装置中U型管液面高度差变化大，说明其产生的热量，由此得出结论：在通电时间和相同时，导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量。（2）将乙、丙两个装置串联接到电路中进行实验，可探究电热与的关系。实验中发现通电时间相同时，装置U型管中液面高度差的变化大。（3）实验中通过观察U型管中液面高度差的变化反映电流通过导体产生热量的多少，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列实例采用研究方法与此相同的是_____。A．探究电流与电压、电阻的关系B．用吸引铁钉数量判断电磁铁磁性强弱C．研究磁场时，引入“磁感线”19．探究电生磁如图甲所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并于小磁针平行放置。（1）闭合开关后，发现小磁针偏转，说明；若此时将小磁针移走，上述结论是否还成立？（选填“成立”或“不成立”）。（2）对调电源正负极后，闭合开关，小磁针N极的偏转方向与原来（选填“相同”或“相反”）。（3）请根据图乙中电流方向判断电磁铁的N、S极和小磁针的N、S极。（4）如图丙所示是一种水位报警装置的原理图，当水位到达金属块A时，左侧电路接通，电磁铁有，吸引，灯亮。20．探究磁生电（1）如图甲所示装置，如果开关处于（选填“闭合”或“断开”）状态，无论导体棒在磁场中怎样运动，灵敏电流表均不偏转。（2）电路闭合后，下列操作能使灵敏电流表指针发生偏转的是_____。A．磁体不动，导体棒上下运动B．磁体不动，导体棒前后运动C．导体棒不动，磁体左右运动（3）实际应用：如图乙所示是一种常用的动圈式话筒，当人对着话简说话时，发出的声波使金属膜片振动，连接在膜片上的线圈随着一起在磁场中做运动，从而产生感应电流，这是现象，在这一过程中的能量转化是能转化为能。（4）如果把装置中的灵敏电流表换成，可继续探究磁场对通电导体的作用。21．从生活走进物理如图所示为小明家的部分电路。（1）此时电能表读数为。（2）小明家里的开关S可以同时控制灯泡L1和L2，请用笔画线代替导线，将图中两盏灯泡、开关和插座接入电路（3）小明爸爸在家安装插座时，为辨别火线和零线，用试电笔分别接触两根导线，若氖管发光，说明此时接触的是线。（4）小明妈妈做饭时，空气开关跳闸，造成这种现象的原因可能是或。（5）排除故障后，小明发现电饭煲的铭牌模糊不清，为确定其额定功率，小明关闭家里其它用电器，只让电饭煲正常工作3min，电能表的转盘转了30转，该电饭煲的额定功率为。四、计算题（满分12分，共2题）22．如图所示为一款电保温杯垫，工作时能使杯内水温保持在55∘C，功率为16 W。把质量为200 g、初温为51∘（1）水吸收的热量；（2）杯垫消耗的电能；（3）杯垫给水加热的效率。23．如图所示，电源电压U=6V，小灯泡标有“4V1.6W”字样，定值电阻R2=20Ω，滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～3V，电源电压和小灯泡的阻值R均保持不变。（1）求小灯泡的阻值R1；（2）只闭合开关S2，求电压表的示数；（3）将滑动变阻器滑片滑到最左端，闭合所有开关，此时电流表示数为0.5A，求滑动变阻器R3的最大阻值；（4）只闭合开关S3，在电路安全的情况下，求小灯泡电功率的变化范围。五、科普阅读题（满分4分）24．阅读材料，回答问题。新能源电动汽车充电系统新能源电动汽车充电桩是新能源汽车应用中的核心部件，一直存在的散热问题有待解决，在新能源电动汽车充电桩材料应用领域中，导热绝缘片等新型材料起到充电桩框架中电源模块等组件的绝缘与散热作用．充电桩给一部电动车充满电大致要多久呢？新能源电动汽车充电时间t等于电池储能量W与充电平均功率P之比，锂电池是新能源电动汽车使用最多的动力电池之一，目前，锂电池充电的常见过程可分为三个阶段：涓流充电（低压预充）、恒流充电和恒压充电。锂电池充电时，如果电池电量很低（反映为电压较低），那么必须用小电流开始充电。如果电压升高到一定程度，则开始大电流充电，也就是恒流充电。随着充电的进行，电池电压升高速度加快，当电池电压达到最终调整电压时，则要开始转入恒压充电，此时充电电流逐渐减小。当电流减小到一定程度，则完成整个充电。（1）新能源电动汽车充电桩的材料要考虑性和性；（2）某电动汽车电池最大储能量为80 kW⋅h，若燃油车与电动汽车用来做有用功的能量相同，则燃油车最多需要燃烧kg（3）图甲是充电电流随充电时间变化图像（图像已做近似处理），请在图乙中画出充电电压随充电时间的变化图像。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】根据科学发展史的知识可知，法拉第首先发现了电磁感应现象，即最先发现磁可以生电，故C符合题意，而A、B、D不合题意。故选C。

【分析】根据相关的科学发展史判断。2．【答案】C【解析】【解答】A．雪的温度虽然很低，但是仍然具有内能，只是内能较少，故A错误；B．“沙暖睡鸳鸯”，同样日照下，砂石的温度高，说明砂石的比热容小，故B错误；C．“花气袭人知骤暖”，说明温度越高，分子运动越剧烈，故C正确；D．大地吸收热量，内能增加，通过热传递的方式实现的，故D错误。故选C。

【分析】A.一切物体在任何温度下都有内能；

B.根据Q=cm△t可知，相同质量和水和砂石相比，吸收相同的热量，由于水的比热容较大，所以水温升高幅度较小，因此水温较低；

C.分子热运动与温度有关；

D.热传递改变内能的本质为能量的转移，做功改变内能的本质为能量的转化。3．【答案】D【解析】【解答】A．无论是吸收热量，还是外界对物体做了功，都会导致物体内能增大，故A错误；B．晶体熔化时，吸收热量，温度不变，故B错误；C．晶体凝固时，放出热量，温度不变，故C错误；D．热量只能自发地从温度高的物体向温度低的物体传递，故D正确。故选D。

【分析】A.改变物体内能的方式：做功和热传递；

B.根据晶体熔化，液体沸腾的特点分析；

C.根据晶体凝固的特点分析；

D.根据热传递的方向分析。4．【答案】B【解析】【解答】A.L1比L2亮，则灯泡L1的实际功率大于L2的实际功率，故A正确不合题意；

B.串联电路中各处的电流都相等，则通过两个灯泡的电流相等，故B错误符合题意；

C．灯泡L1的实际功率大小，根据P=ID．因L1的电阻大，通过两灯的电流相等，则根据U=IR知，故灯泡L1两端的电压比故选B。

【分析】A.灯泡的亮度由实际功率决定；

B.根据串联电路的电流特点判断；

C.根据P=I2R比较灯泡的电阻大小；

D.根据U=IR比较灯泡的电压大小。5．【答案】B【解析】【解答】电动汽车充电时，将电能转化为化学能；煤炭燃烧时，消将化学能转化为内能；摩擦起电是把机械能转化为电能；电风扇工作时是将电能转化为机械能，

故B正确，而A、C、D错误。

故选B。

【分析】根据能量转化的知识判断。6．【答案】D【解析】【解答】根据图片可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表串联定值电阻两端电压，电流表串联串联电路中电流。

A.当滑动变阻器的滑片向右移动时，接入部分变长，则滑动变阻器接入电路的电阻变大，故A错误；

B.根据R总=R+R'可知，电路中的总电阻变大，故B错误；

C．根据I=UD．根据U=IR可知，电流变小，则定值电阻两端电压变小，那么电压表示数变小，故D正确。故选D。

【分析】根据图片确定电路的串并联关系，以及电表所测的物理量，根据欧姆定律和串联电路的特点对各个选项分析判断即可。7．【答案】C【解析】【解答】根据要求，开关S1或开关S2可分别接通电路，是并联的，开关S3断开后，解锁功能暂停，电路无法接通，则S3在干路上，故C符合题意；

故选C。

【分析】多个开关分别控制电路，是并联关系；干路开关控制整个电路的通断。8．【答案】D【解析】【解答】A．根据R=UI可知，只要测灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流，就能计算出灯泡的电阻，故该实验的原理是B．由乙图可知，电流表选择0-0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则此时灯泡的电阻为R=U故B正确不符合题意；C．根据图片可知，滑片在最右端时阻值最大，则为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最右端，故C正确不符合题意；D．灯泡的电阻与温度有关，是变化的，求平均值无意义，故D错误符合题意。故选D。

【分析】A.根据公式R=UI分析；

B.根据图片确定电流表的量程和分度值，根据指针位置读出示数，根据R=UI计算灯泡的电阻；9．【答案】C【解析】【解答】根据题意可知，当弹射车内的导体有强电流通过时，弹射车就给舰载机提供强大的推力，则它的原理是通电导体在磁场中受力运动。图A中，当电流通过导线时小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场，故A不符合题意；图B中，线圈匝数多的电磁铁吸引的铁屑更多，即探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，故B不符合题意；图C中，当闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，是电动机原理，故C符合题意；图D中，当导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，这是探究电磁感应现象的实验，故D不符合题意。故选C。

【分析】根据图片确定各个选项中包含的物理原理，然后与电磁弹射器的原理比较即可。10．【答案】A【解析】【解答】根据“220V20W”可知，节能灯正常工作时的功率P=0.02kW则消耗1度电灯泡的工作时间t=故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。

【分析】根据公式t=W11．【答案】A,C,D【解析】【解答】A．物体的内能是物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和，故A错误符合题意；B．电功率是表示做功快慢即消耗电能快慢的物理量，故B正确不符合题意；

C．通电导体在磁场受力方向与磁场方向和电流方向有关，故C错误符合题意；

D．电流做功的实质是将电能转化为其他形式的能，故D错误符合题意。

故选ACD。

【分析】A.根据内能的定义判断；

B.根据电功率的意义判断；

C.根据通电导体在磁场中受力方向的影响因素判断；

D.根据电流做功的实质分析。12．【答案】A,B,D【解析】【解答】A．用酒精灯加热时，试管内物质吸收酒精灯放出的热量，是通过热传递的方式改试管内气体的内能，故A错误符合题意；B．酒精的热值与是否充分燃烧无关，故B错误符合题意；C．瓶塞被推出时，瓶内气体对瓶塞做功，将内能转化为机械能，瓶内气体温度降低，内能减少，故C正确不符合题意；D．瓶图乙中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能，所以瓶塞被推出的过程与图乙汽油机所示冲程的能量转化不相同，故D错误符合题意。故选ABD。

【分析】A.做功和热传递都能改变物体的内能，前者的本质为能量的转化，后者的本质为能量的转移；

B.热值是燃料的一种性质，只与燃料的种类有关；

C.根据能量转化的知识判断；

D.热机的压缩冲程，将机械能转化为内能；做功冲程，将内能转化为机械能。13．【答案】A,C,D【解析】【解答】A．根据图片可知，只闭合开关S2，电流依次经过灯L1和L2，只有一条通路，则两个灯泡串联，故A正确；B．只闭合开关S1和S2时，电流不经过两个灯泡，直接通过电流表流回负极，会造成电源短路，故B错误；C．只闭合开关S1和S3时，电流分别流入灯泡L1和L2，即存在两条通路，那么两灯泡并联。电流表在干路上，测L1、L2的电流之和，故C正确；D．只闭合开关S2和S3时，灯L1短路，只有灯L2亮，故D正确。故选ACD。

【分析】AB.只有一条通路为串联，有多条通路为并联；

C.电流表与被测的用电器串联；

D.注意断路对用电器的影响。14．【答案】B,D【解析】【解答】A．根据题意可知，当两电阻两端电压为0V时，通过的电流为0A，但是它的阻值不为0，故A错误；B．由图像可知，甲、乙两端的电压相等时，通过甲的电流比通过乙的电流大，说明甲对电流的阻碍作用小，乙对电流的阻碍作用大，故B正确；C．根据图片可知，当电压为2V时，通过它们的电流I甲=0.4A，I乙=0.2A，

将甲和乙并联，若电源电压为2V，

则此时干路电流I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A；电路总电阻为R=U故C错误；D．乙的电阻为R乙当乙电阻两端电压为2.5V时，其20s内产生的热量为Q=U故D正确。故选BD。

【分析】A.导体的电阻是导体本身的一种性质，与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，跟导体两端的电压和通过导体的电流无关；

B.导体对电流是有阻碍作用的，同等情况下，对电流的阻碍作用越小，通过的电流越大；

C.首先根据图片确定电压为2V时通过它们的电流，再根据并联电路的电流规律计算即可；

D.首先根据欧姆定律计算乙的电阻，再根据Q=U15．【答案】C,D【解析】【解答】A．根据图片可知，电磁铁产生磁场，吸引铁柱向下运动，栏杆被抬起，故A正确不符合题意；

B.线圈上电流方向向左。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向下端，则下端为N极，上端为S极，故B正确不合题意；C．滑动变阻器的滑片向下移动，变阻器连入电路的电阻变大，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路的电流变小，灯泡变暗，电磁铁的磁性减弱，栏杆更不容易抬起，故C错误符合题意；D．根据异名磁极相互吸引可知，电磁铁的上端为S极，则B端挂的铁柱用上端是S极、下端是N极的条形磁体代替，故D错误符合题意。故选CD。

【分析】A.根据电磁铁产生磁场分析；

B.根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；

C.电磁铁产生的磁力越大，则栏杆越容易抬起；

D.根据磁极之间的相互作用判断。16．【答案】（1）煤油；水；比热容（2）加热时间；转换（3）b（4）大；多【解析】【解答】（1）质量相同的水和煤油，在相同时间内吸收相同的热量，煤油的比热容小，根据Q=cm△t可知，煤油升高的温度大；

根据Q=cm△t可知，升高相同的温度时，水的比热容答，吸收的热量多，则水加热的时间长。

这表明质量相等的不同物质升高相同温度时，吸收的热量一般是不同的，由此引入比热容这个物理量。（2）实验中，用相同的酒精灯加热，在相同时间内水和煤油吸收的热量相同，所以实验中通过加热时间来反映物质吸热多少，运用了转换法。（3）根据图片可知，质量相同的a、b升高相同的温度，b的加热时间长，则b吸收的热量多，即b的比热容大，所以b为水。（4）家里的暖气片用水做热源是因为水的比热容答，相同质量的水和其他液体相比，降低相同温度时水放出的热量多。

【分析】（1）根据Q=cm△t分析解答。比热容表示物质吸放热本领大小；

（2）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。

（3）根据图2提取信息，比较a、b两种物质比热容的大小即可；

（4）比热容越大，则升高相同的温度时带走的热量越多，越适合做热源。（1）[1][2][3]分析实验现象会发现，质量相同的水和煤油，用同样的酒精灯加热，在相同的时间内，煤油升高的温度大；升高相同的温度时，水加热的时间长，这表明质量相等的不同物质升高相同温度时，吸收的热量一般是不同的，由此引入比热容这个物理量。（2）[1][2]实验中，用相同的酒精灯加热，在相同时间内水和煤油吸收的热量相同，所以实验中通过加热时间来反映物质吸热多少，运用了转换法。（3）由图可知，质量相同的a、b升高相同的温度，b的加热时间长，则b吸收的热量多，b的比热容大，所以b为水。（4）[1][2]水的比热容大，相同质量的水和其他液体相比，降低相同温度时水放出的热量多。17．【答案】（1）（2）A；改变电阻电压（3）电流表正负接线柱接反了（4）通过导体的电流；导体两端的电压；正（5）不可行；灯的电阻随温度的变化而变化【解析】【解答】（1）根据题意可知，滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数变大，那么变阻器接入的电阻变小，故变阻器右下接线柱B连入电路中与电阻串联，如下所示：

（2）①根据图片可知，滑片在A端时阻值最大，则闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应位于A处。②探究电流和电压的关系，为得出普遍性的规律要多次测量，故实验中滑动变阻器除了保护电路外，还起到了改变电阻两端的电压的作用。（3）连接电路后，闭合开关，电流表指针反向偏转，出现这种现象的原因是电流表正负接线柱接反了。（4）根据表中数据可知，电压与对应的电流的比值分别为：1.5V0.3A即电压与电流之比为一定值，

则实验结论是：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。（5）探究电流与电压的关系时，要控制电阻大小不变，小红想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系，她的实验方案不可行，理由是灯的电阻随温度的变化而变化。

【分析】（1）根据电力表的示数变化确定变阻器的阻值变化，从而确定变阻器的接线情况即可；

（2）①为了避免电流过大烧毁用电器，要求滑片调到阻值最大的位置；

②根据滑动变阻器在实验中的作用解答。

（3）根据电流表的使用方法解答；

（4）计算每组数据中电压与电流的比值，据此得出结论；

（5）根据控制变量法的要求即灯泡电阻随温度的升高而增大的规律分析。（1）要求滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数变大，可知变阻器连入电路的电阻变小，故变阻器右下接线柱连入电路中与电阻串联，如下所示：（2）[1]闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，即A处。[2]探究电流和电压的关系，为得出普遍性的规律要多次测量，故实验中滑动变阻器除了保护电路外，还起到了改变电阻两端的电压的作用。（3）连接电路后，闭合开关，电流表指针位置如图乙所示，即指针反向偏转，出现这种现象的原因是电流表正负接线柱接反了。（4）[1][2][3]根据表中数据可知，电压与对应的电流之比1.5V2.0V2.5V即电压与电流之比为一定值，则实验结论是：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。（5）[1][2]探究电流与电压的关系时，要控制电阻大小不变，小红想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系，她的实验方案不可行，理由是灯的电阻随温度的变化而变化。18．【答案】（1）甲、乙；串联；多；电流；多（2）电流；乙（3）B【解析】【解答】（1）①要探究电热与电阻的关系，需要控制电流相同只改变电阻，因串联电路各处的电流相等，故应选用甲、乙两个装置，并将它们串联接到电路中进行实验。②通电一段时间后发现电阻大的装置中U型管液面高度差变化大，说明其产生的热量多，由此得出结论：在通电时间和通电时间相同时，导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量多。（2）①将乙、丙两个装置串联接到电路中进行实验，二者的电阻相同，乙在干路上电流大，丙在支路上电流小，故可以研究电流产生的热量与电流的关系。②根据Q=I2Rt，实验中发现通电时间相同时（乙、丙中电阻丝阻值大小相同），因通过乙中电阻丝的电流大，产生热量多，故乙装置U型管中液面高度差的变化大。（3）实验中通过观察U型管中液面高度差的变化反映电流通过导体产生热量的多少，采用了转换法。A．探究电流与电压、电阻的关系时，采用了控制变量法，故A不符合题意；B．用吸引铁钉数量判断电磁铁磁性强弱，采用了转换法，故B符合题意；C．研究磁场时，引入“磁感线”采用了模型法，故C不符合题意。故选B。

【分析】（1）①电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变。要探究电热与电阻的关系，要控制电流和通电时间相同，只改变电阻大小；

②电流通过导体产生热量的多少不易直接观察，透明容器中密封着等量的空气，电阻丝产生热量越多，气体膨胀程度越大，故可通过U形管液面的高度差来反映电阻丝产生的热量多少，采用了转换法。

（2）①根据图片分析影响电流产生热量的哪个因素发生改变即可；

②根据Q=I2Rt分析哪个电阻产生的热量多，则对应一侧U形管的液面高度差更大。

（3）根据描述分析各个实验中使用的物理研究方法即可。（1）[1][2]电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变。要探究电热与电阻的关系，要控制电流和通电时间相同，只改变电阻大小，因串联电路各处的电流相等，故应选用甲、乙两个装置，并将它们串联接到电路中进行实验。[3][4]电流通过导体产生热量的多少不易直接观察，透明容器中密封着等量的空气，电阻丝产生热量越多，气体膨胀程度越大，故可通过U形管液面的高度差来反映电阻丝产生的热量多少，采用了转换法，通电一段时间后发现电阻大的装置中U型管液面高度差变化大，说明其产生的热量多，由此得出结论：在通电时间和通电时间相同时，导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量多。（2）[1]将乙、丙两个装置串联接到电路中进行实验，丙装置中两电阻并联后再与乙装置中的电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过乙容器中电阻的电流大于通过丙中容器中电阻的电流，而通电时间相同，故可以研究电流产生的热量与电流的关系。[2]根据Q=I2Rt，实验中发现通电时间相同时（乙、丙中电阻丝阻值大小相同），因通过乙中电阻丝的电流大，产生热量多，故乙装置U型管中液面高度差的变化大。（3）实验中通过观察U型管中液面高度差的变化反映电流通过导体产生热量的多少，采用了转换法。A．探究电流与电压、电阻的关系时，采用了控制变量法，故A不符合题意；B．用吸引铁钉数量判断电磁铁磁性强弱，采用了转换法，故B符合题意；C．研究磁场时，引入“磁感线”采用了模型法，故C不符合题意。故选B。19．【答案】（1）通电导线周围存在磁场；成立（2）相反（3）（4）磁性；衔铁；红【解析】【解答】（1）开关闭合时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场。若接通电路后移去小磁针，磁场仍然存在，即结论仍然成立；（2）对调电源正负极后，通过线段电流方向相反，那么磁场方向相反，则小磁针受力方向改变，那么小磁针N极的偏转方向与原来相反。（3）根据图片可知，电磁铁正面电流方向是从左向右，由安培定则可知，电磁铁上端为N极，下端为S极。根据异名磁极互相吸引可知，小磁针的左端为S极，右端为N极。（4）当水位达到金属块A时，控制电路接通，电路中有了电流，电磁铁有磁性，向下吸引衔铁，使动触点与绿灯所在电路的静触点分开，绿灯灭。与红灯所在电路的静触点接通，导致了红灯所在的电路接通，红灯亮。

【分析】（1）根据通电导线周围存在磁场的知识解答；

（2）通电导线的磁场方向与电流方向有关；

（3）首先根据安培定则判断电磁铁的磁极方向，再根据磁极之间的相互作用规律分析；

（4）电路接通时会产生磁场，据此确定衔铁的位置变化，确定接通的电路即可。（1）[1][2]实验中，开关闭合时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场，这是著名的奥斯特实验。若接通电路后移去小磁针，上述结论仍然成立。（2）对调电源正负极后，闭合开关，电流方向相反，磁场方向相反，小磁针N极的偏转方向与原来相反。（3）由图可知，电磁铁正面电流方向是从左向右，由安培定则可知，电磁铁上端为N极，下端为S极；根据同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，则可判断出小磁针的左端为S极，右端为N极，如图所示：（4）[1][2][3]当水位达到金属块A时，控制电路接通，电路中有了电流，电磁铁有磁性，向下吸引衔铁，使动触点与绿灯所在电路的静触点分开，绿灯灭。与红灯所在电路的静触点接通，导致了红灯所在的电路接通，红灯亮。20．【答案】（1）断开（2）C（3）切割磁感线；电磁感应；机械；电（4）电源【解析】【解答】（1）如图甲所示装置，如果开关处于断开状态，无论磁体怎样放置、导体棒怎样运动，电路中都不会产生感应电流。（2）根据图片可在，磁场沿竖直方向，当磁体不动，导体上下运动或前后运动时，都没有切割磁感线，因此电流表的指针不动，故A、B错误；C．导体棒不动，磁体水平左右运动，导体棒做切割磁感线运动，会产生感应电流，灵敏电流计指针发生偏转，故C正确。故选C。（3）当人对着话筒说话时，发出的声波使金属膜片振动，连接在膜片上的线圈随着一起在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，这是电磁感应现象，该现象中，机械能转化为电能。（4）如果将灵敏电流计换成电源，电路有电流，有磁体，可以探究通电导体在磁场中受力情况。

【分析】（1）产生电磁感应的条件：①闭合电路的部分导体；②在磁场中做切割磁感线运动；

（2）根据描述分析哪个选项中导体做切割磁感线运动即可；

（3）根据电磁感应的条件和能量转化解答；

（4）探究磁场对导体的作用时，要有电源，没有电流表。（1）如果开关处于断开状态，无论磁体怎样放置、导体棒怎样运动，电路中都不会产生感应电流，灵敏电流计指针均不偏转，由此可知，闭合电路是产生感应电流的必要条件。（2）AB．磁体不动，导体棒上下运动或前后运动，导体棒没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，灵敏电流计指针不发生偏转，故AB错误；C．导体棒不动，磁体水平左右运动，导体棒做切割磁感线运动，会产生感应电流，灵敏电流计指针发生偏转，故C正确。故选C。（3）[1][2][3][4]当人对着话筒说话时，发出的声波使金属膜片振动，连接在膜片上的线圈随着一起在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，这是电磁感应现象，该现象中，机械能转化为电能。（4）如果将灵敏电流计换成电源，电路有电流，有磁体，可以探究通电导体在磁场中受力情况。21．【答案】（1）123.4kW·h（2）（3）火（4）短路；用电器的总功率过大（5）1000W【解析】【解答】（1）根据图片可知，最后一位是小数位，则电能表读数为123.4kW·h。（2）根据题意可知，两个灯泡并联，开关在干路中，且开关在靠近火线一端。三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，如下图所示：

（3）使用测电笔时，用试电笔分别接触两根导线，若氖管发光，说明此时接触的是火线；（4）电路中电流过大会引起空气开关跳闸，电路中发生短路或用电器的总功率过大；（5）根据题意可知，消耗的电能W=该电饭煲的额定功率为P=Wt=0.05kW·h360h=1kW=1000W。（1）此表的单位是kW·h，最后一位是小数位，读数为123.4kW·h。（2）一个开关控制两个灯泡，两个灯泡并联，开关在干路中；三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，如下图所示：（3）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。（4）[1][2]电路中电流过大会引起空气开关跳闸，电路中发生短路或用电器的总功率过大，都会使电流过大，引起空气开关跳闸。（5）由“600r/kW·h”知消耗1kW·h的电能，电能表转600转，电能表转了30转，消耗的电能W=该电饭煲的额定功率为P=22．【答案】（1）解：质量为200g的水吸收的热量

Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(55℃﹣51℃)=3.36×103J；（2）解：杯垫的功率为16W，时间为5min，

则杯垫消耗的电能W=Pt=16W×5×60s=4800J；（3）解：杯垫给水加热的效率η=Q【解析】【分析】（1）根据Q吸=c水m(t﹣t0)计算水吸收的热量；（2）根据W=Pt计算杯垫消耗的电能；（3）根据η=Q（1）水吸收的热量Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(55℃﹣51℃)=3.36×103J（2）杯垫消耗的电能W=Pt=16W×