北京市房山区2025-2026学年九年级上学期1月期末物理试题（解析版）

房山区2025-2026学年度第一学期学业水平调研（二）

九年级物理

本试卷共8页，满分70分，考试时长70分钟。考生务必将答案填涂或书写在答题卡上，在试

卷上作答无效。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。

第一部分

一、单项选择题（下列每题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意。共24分，每题2分）

1.下列用电器中，利用电流热效应工作的是（）

A.电饼铛B,洗衣机C.电冰箱D.电脑

【答案】A

【解析】

【详解】A.电饼铛工作时，将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故A符合题意；

B,洗衣机工作时，主要是电动机将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故B不符合题

意；

C.电冰箱工作时，主要是压缩机将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故C不符合题

意；

D.电脑工作时，主要把电能转化为光能和声能等，不是利用电流的热效应工作的，故D不符合题意。

故选A。

2.安全用电是每一位公民的必备素养。下列做法不符合安全用目原则的是（）

A.用湿手触摸插座B.及时更换达到使用寿命的用电器

C.更换灯泡时，断开电源开关D.长时间不使用的用电器，应切断电源

【答案】A

【解析】

【详解】A.生活用水是导体，会导电，用湿手触摸插座容易引发触电事故，不符合安全用电原则，故A

符合题意；

B.家用电器等达到使用寿命后继续使用，容易造成触电事故，所以要及时更换达到使用寿命的电器，符

合安全用电原则，故B不符合题意；

C.更换家用灯泡，必须先关闭电源，以防引起触电，符合安全用电原则，故C不符合题意；

D.家用电器长时间不使用时，应切断电源，可以防止因电器老化、线路故障等引发火灾，属于安全用电

行为，符合安全用电原则，故D不符合题意。

故选Ao

3.如图所示实例中，为了增大压强的是（）

【答案】C

【解析】

【详解】A.铁轨下面铺有宽大的枕木，是通过增大受力面积来减小压强，故A不符合题意;

B.书包带做得较宽，是通过增大受力面积来减小压强，故B不符合题意；

C.逃生锤的锤头很尖，是通过减小受力面积来增大压强，故C符合题意；

D.滑雪时穿较宽大的滑雪板，是通过增大受力面积来减小压强，故D不符合题意。

故选C

4.如图所示的光现象，由于光的反射形成的是（

【答幻D

【解析】

【详解】A.手影是光的直线传播形成的，光被手挡住后在墙上形成暗区，故A不符合题意；

B.日展的影子也是光的直线传播形成的，故B不符合题意；

C.勺子在水面处“折断”是光的折射现象，光从水进入空气时发生偏折，故C不符合题意：

D.楼台在水中的倒影是光的反射形成的，水面相当于平面镜，属于镜面反射;故D符合题意。

故选D。

5.2025年5月29日1时31分，在西昌卫星发射中心，长征三号乙运载火箭成功将行星探测工程天问二号

探测器发射升空，如图所示。这标志着我国首次小行星探测与采样返回之旅正式开启。在运载火箭加速上

升的过程中，关于所搭载的天问二号探测器，下列说法正确的是（）

A.动能不变，重力势能增加

B.动能增加，重力势能不变

C.动能转化为重力势能，机械能不变

D.动能增加，重力势能增加，机械能增加

【答案】D

【解析】

【详解】火箭在加速上升的过程中，所搭载的天问二号探测器质量不变，速度增大，动能增大；质量不

变，高度增大，重力势能增大，机械能等于动能与势能之和，因此机械能的总量也在增大；此过程中增加

的机械能由燃料提供；天问二号动能、重力势能都在增加，动能不能转化为重力势能，故D正确，ABC

错误。

故选D。

6.关于电功率，下列说法正确的是（）

A.电功率的单位是焦耳B.电功率是表示电流做功快慢的物理量

C.电功率是表示电流做功多少的物理量D.用电器的电功率越大，其消耗的电能越多

【答案】B

【解析】

【详解】A.电功率的单位是瓦特（W）,焦耳（J）是电能（电功）的单位，故A错误；

B.电功率是表示电流做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，故B正确；

C.表示电流做功多少的物理量是电功（电能），不是电功率，故C错误；

D.消耗的电能/P/,不仅与功率P有关，还与时间f有关。功率大但工作时间短，消耗的电能不一定

多，故D错误。

故选B。

7.关于磁场、磁感线和地磁场，下列说法正确的是（）

A.磁场对放入其中的物体有力的作用

B.磁感线真实存在于磁场中

C.指南针可以指南北，是由于指南针受到地磁场的作用

D.能自由转动的小磁针静止时N极指向为地理的南极

【答案】C

【解析】

【详解】A.磁场对放入其中的磁体有力的作用，放入的不是磁体则没有力的作用，故A错误；

B.磁场是真实存在的，磁感线不是真实存在的，故B错误；

C.地球是个大磁体，磁体间的相互作用是通过磁场发生的，指南针可以指南北，是由于指南针受到地磁

场的作用，故C正确；

D.地球是一个巨大的磁体，地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近。根据异名磁

极相互吸引，能自由转动的小磁针静止时N极应指向地理的北极附近，故D错误。

故选C。

8.某同学研究磁场产生电流的实验情境如图所示。导体油、导线和灵敏电流计组成闭合电路，导体ab用绝

缘细线悬挂置于蹄形磁体的磁场中，（导体外的运动方向用箭头表示，没有箭头表示导体必处「静止状态）,

B.由乙、丙两图可得：感应电流的大小与导体而切割磁感线方向有关

C.由丙、丁两图可得：感应电流的方向与磁场方向有关

D.由乙、丁两图可得：感应电流的方向与导体而切割磁感线方向无关

【答案】C

【解析】

【详解】A.由图甲和图乙可知，磁场方向相同，图甲中导体没有切割磁感线，电流计指针没有偏转，没有

产生电流，图乙中导体切割磁感线，电流计指针偏转，产生电流，说明电流的产生与导体仍切割磁感线有

关，故A错误；

B.图乙和图丙中，磁场方向相同，不同的是导体切割磁感线的方向，感应电流的方向不同，但灵敏电流计

偏转的格数相同，说明感应电流的大小与导体切割磁感线的方向无关，故B错误；

C,图丙和图丁中，导体切割磁感线的方向相同，不同的是磁场的方向，感应电流的方向不同，说明感应电

流的方向与磁场的方向有关，故c正确；

D.图乙和图丁中，导体切割磁感线的方向不同，磁场的方向不司，没有控制变量，无法说明感应电流的方

向与导体〃〃切割磁感线方向无关，故D错误。

故选C。

9.如图所示电路，已知定值电阻用>为。闭合开关S后，与、为两端的电压分别为U2,通过飞、R2

的电流分别为小/2,电流通过与、&做的功分别为叱、弘，&、&的电功率分别为片、下列判断

正确的是（）

A./（>I2B.q<4C.叫V吗D.片>6

【答案】D

【解析】

【详解】A.由图分析可知，电阻心、4串联，根据串联电路的电流特点，可知通过R、R的电流相等，

即乙=，2,故A错误；

B.已知R|>%,且人=，2,根据U=/R，可知R、R2的电压关系为q>〃2，故B错误；

CD.已知人="，且4>〃2,串联电路中电阻凡、R2通电时间相同，根据电流做功公式w=u〃，可

知电流通过凡、R2做功的关系为“〉卬2；根据电功率公式P=3,可知Q、&的电功率关系为

«>鸟，故C错误，D正确。

故选D。

10.某品牌电冰箱和电饭煲铭牌上的部分信息，如图所示。关于电冰箱和电饭煲，下列说法正确的足（）

电冰箱电饭煲

额定电压220V额定电压220V

电源频率50Hz电源频率50Hz

额定功率I50W额定功率1000W

A.电冰箱的实际功率一定为150W

B.正常工作时，通过电冰箱的电流比通过电饭煲的电流小

C.正常工作时，电冰箱消耗电能比电饭煲消耗电能少

D.电饭煲正常工作0.1小时，消耗的电能为lkW-h

【答案】B

【解析】

【详解】A.由图可知，电冰箱的额定功率为150W,只有在额定电压下工作时，电冰箱的实际功率为

15CW,当实际电压偏低时，电冰箱的实际功率小于额定功率，故A错误；

B.由图可知，电冰箱的额定功率小于电饭煲的额定功率，电冰箱的额定电压与电饭煲的额定电压相等，

由/=£可知，正常工作时，通过电冰箱的电流比通过电饭煲的电流小，故B正确；

C.正常工作时，电冰箱的功率小丁电饭煲的功率，即电冰箱消耗电能比电饭煲消耗电能慢，力优=尸£

可知，用电器消耗电能的多少与电功率和通电时间有关，由于通电时间不确定，所以无法比较电冰箱消耗

电能与电饭煲消耗电能的大小，故C错误；

D.电饭煲正常工作si小时，消耗的电能为w=4/=ioooxi（r3kwxo.ih=o.ikw-h

故D错误。

故选B。

11.两个相同的烧杯中分别装有两种液体A、B,其比热容C、A<CB，用额定电压相同的甲、乙两个电加热

器分别加热液体A、B,电加热器的额定功率脩〉也，它们均正常工作。液体A、B的温度随加热时间变

化的关系如图所示。不考虑热量损失，下列说法正确的是（）

A.液体A的沸点等于液体B的沸点

B.电加热器甲的电阻丝阻值大于电加热器乙的电阻丝阻值

C.相同时间内液体A吸收的热量等于液体B吸收的热量

D.液体A的质量大于液体B的质量

【答案】D

【解析】

【详解】A.液体沸腾，温度保持不变，由图可知，A、B两种液体沸腾时，液体A的沸点小于液体B的

沸点，故A错误；

B.电加热器的额定电压相同，额定功率品>也，由尸二会可知则甲的电阻丝阻值小于电

加热器乙的电阻丝阻值，故B错误；

C.不计热量损失时Q奴=W=n,电加热器的额定功率/〉所以相同时间内液体A吸收的热量大

于液体B吸收的热量，故C错误；

D.由图可知，A、B液体沸腾前，相同时间内，A液体升高的温度小于B液体，而液体A吸收的热量大

于液体B吸收的热量，CA<,由Q咬二。〃△，可知加=2，所以液体A的质量大于液体B的质量，故

cAt

D正确。

故选D。

12.小华制作了寒冬给鸡舍保温的恒温箱系统，原理如图所示。控制电路由电源、电磁继电器、滑动变阻器

凡、安装在恒温箱内的热敏电阻生（阻值随温度升高而减小）组成。工作电路由电源、电热丝&、R4等组

成。当箱内温度低于设定值时，维电器动触点与一端静触点吸合，工作电路接入加热电阻进行加热。箱内温

度上升至设定值后，继电器动触，点与另一端静触点吸合，工作电路切换至保温电阻进行保温。温度再次低于

设定值时，重新接入加热电阻，如此往复使箱内温度保持恒温。调节好凡阻值，闭合开关Si、S2,关于恒

温箱系统，下列说法正确的是（）

恒温箱

—匚

控制电路工作电路

A.通电线圈上端是电磁铁的S极

B.R3为保温电阻，心为加热电阻

C.只将凡的阻值稍微调小一些，恒温箱设定的温度将降低

D.只将控制电路的电压调大一些，恒温箱设定的温度将升高

【答案】C

【解析】

【详解】A.闭合开关，电流从电磁铁的上端流入，根据安培定则可知，通电线圈上端是电磁铁的N极，

故A错误；

B.由于&的阻值随温度升高而减小，当温度低于设定的温度时，冷阻值变大，控制电路的总电阻变大，

控制电路的电压不变，根据欧姆定律可知，控制电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱，衔铁在弹簧的作用

下被拉回到与上面静触点接触，恒温箱中的电阻以工作，处于加热挡；当温度高于设定的温度时，R2阻

值变小，控制电路中电流变大，电流达到设定值，衔铁被吸合，恒温箱中的电阻尺工作，处于保温挡，故

B错误；

C.电磁铁吸引衔铁时的电流不变，控制电路电源电压不变，根据欧姆定律可知，控制电路的总电阻不

变，将Ri的阻值稍微调小•些，根据电阻的串联可知，热敏电阻R2的阻值变大，因热敏电阻R2的阻值随

温度升高而减小，故恒温箱设定的温度将降低，故C正确；

D.若将控制电路的电压调大，心、心不变时，根据欧姆定律可知，控制电路电流会增大；电磁铁磁性随

电流增大而增强，会提前吸引衔铁，即温度还没达到原来的设定值时，衔铁就被吸下，工作电路从加热切

换到保温，这会导致“设定温度降低”（因为温度还没到原设定值，就提前保温了），故D错误。

故选C。

二、多项选择题（下列每题均有四个选项，其中符合题意的选项均多于一个。共6分，每题2

分。每题选项全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分）

13.关于电磁现象，下列说法正确的有（）

A.磁体有吸引轻小物体的性质

B.导体中的负电荷做定向移动时一定产生磁场

C.根据电磁感应现象制成发电机

D.电动机工作时将电能转化为机械能

【答案】BCD

【解析】

【详解】A.磁体只能吸引铁、骷、铿等磁性材料，不能吸引所有轻小物体（如纸片、塑料），故A错误；

B.负电荷定向移动会形成电流，而电流周围一定存在磁场（电流的磁效应），故B正确；

C.发电机的工作原理正是电磁感应现象，将机械能转化为电能，故C正确；

D.电动机工作时,通电导体在磁场中受力运动，将电能转化为机械能，故D正确。

故选BCDo

14.某实验小组用如图甲所示的电路进行实验，电源两端电压为5V且保持不变，L为小灯泡，品为滑动变

阻器.闭合开关S,将滑动变阻器滑片由一端移动到另一端的过程中，根据实验数据画出电流表示数/随电

压表示数U变化的/-U图像，如图乙所示，下列说法正确的是（）

A.电压表的示数为3V时，电流表的示数为0.2A

B.电压表的示数为3V时，小灯泡的电阻为15Q

C.小灯泡两端电压为3V时,，小灯泡的功率为0.6W

D.小灯泡的功率最大值为1.5W

【答案】AD

【解析】

【详解】由图甲可知，小灯泡L与滑动变阻器RP串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两

端的电压。

A.由图乙可知，当电压表的示数为3V时，电流表的示数为0.2A,故A正确；

B.因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以当电压表的示数为3V时，小灯泡两端的可压

UL=U—UP=5V-3V=2V

由/二着可得，此时小灯泡的电阻凡=牛=言『0。，故B错误；

C.小灯泡两端电压为3V时,根据串联分压特点可知，滑动变阻器两端的电压

Up=U-UL=5V-3V=2V

由图乙可知，此时电路中的电流为0.25A,则小灯泡的功率8=［；/'=3VxO.25A=0.75W,故C错

误；

D.当滑动变阻器接入电路中电阻为。时•，电路为小灯泡的简单电路，此时电路中的电流最大，小灯泡

的功率最大。此时电压表示数为0，由图乙可知，电路中的电流为0.3A,则小灯泡的最大功率为

P）.=UIk=5Vx0.3A=1.5W,故D正确。

故选ADo

15.如图所示，是便携式太阳能充电应急手电筒，由太阳能电池板、蓄电池、LED灯等组成，太阳能电池板

发电并将电能储存在蓄电池中（忽略此过程中的能量损失），供LED灯晚间应急照明。此手电筒的相关信息

如下表所示。已知在正午阳光直射的情况下，太阳能电池板1cm?接收太阳辐射的功率为0.1W。下列说法正

确的是（）

灯泡类型LED

应急照明电压UN3

应急照明功率P/W3

太阳能电池板的面积S/cm240

光电转化效率（即发电效率）20%

A.太阳能电池板发甩时，将太阳能转化为电能

B.该手电筒在应急照明工作时，将电能主要转化成内能

C.正午时该手电筒的太阳能电池板发电功率为0.8W

D.正午阳光直射电池板5min所存储的电能，可使该手电筒正常照明400s

【答案】AC

【解析】

【详解】A.太阳能电池板发电时，消耗太阳能，产生电能，将太阳能转化为电能，故A正确；

B.该手电筒在应急照明工作时主要是用来发光，将电能主要转化成光能，故B错误；

C.在正午阳光直射的情况下，太阳能电池板接收太阳辐射的功率为以阳=40cm2x0.1W/cm2=4W

正午时该手电筒的太阳能电池板发电功率为P=以阳=20%X4W=0.8W

故C正确；

D.正午阳光直射电池板5min所存储的电能为W=R=0.8WX5X60S=240J

W240J

可使该手电筒正常照明时间为G=—==80s

母电JVV

故D错误。

故选ACo

第二部分

三、实验探究题（共28分，16、20、21题各4分，17、22、23、24题各3分，18、19题各2

分)

16.

（1）如图所示，电能表的示数为kW-h；

kWh

回回叵|叵|叵|

220V10(20)A50Hz

3000r/kWh

单相电能表

北京电表厂

（2）在条形磁铁周闱放置的小磁针静止时的指向如图所示，图中小磁针涂黑的一端为它的N极，由此可

以判断出条形磁铁的A端是（选填"N”或"S”）极。

【答案】（1）6034

（2）N

【解析】

【小问1详解】

电能表的单位是kW.h,则电能表的示数为6（）3.4kW・h。

【小问2详解】

如图，与条形磁铁的人端贴近的是小磁针的S极，根据磁极间相互作用规律可知条形磁铁的A端是N极。

17.小华用如图甲所示的装置，探究“水沸腾时温度随加热时间变化的关系”。当水温加热到90C时，小华

开始每隔一分钟记录一次水的温度，计时5min后水沸腾。水沸腾后又持续加热了一段时间，并记录水的温

度。根据记录的数据小华绘制了水的温度随加热时间变化的关系图像，如图乙所示：

温度/℃

（1）本实验用到的测量工具有温度计和;

（2）由图像可知水的沸点是℃：

（3）由图像可得出的实验结论：水沸腾时随加热时间增加，温度_________。

【答案】3）秒表（2）100

（3）保持不变

【解析】

【小问1详解】

本实验中需要测量温度和时间，温度II是用来测量温度的仪器，秒表是测量时间的仪器，所以本实验用到

的测量工具有温度计和秒表。

【小问2详解】

由图乙可知，当水加热到100C后，温度不再升高，保持不变，故水的沸点为100℃。

【小问3详解】

由图像可知，沸腾前，吸收热量，温度不断升高；沸腾后，吸收热量，但温度保持不变。

18.小华用图甲所示的装置进行实验，闭合开关前，小磁针的指向如图甲所示；闭合开关，小磁针的偏转

情况如图乙中箭头所示，说明o只改变电流方向，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中

【答案】①.通电导线周围存在磁场②.小磁针的偏转方向与电流方向有关

【解析】

【详解】［1］由图乙可知，闭合开关，电路中有电流，小磁针放在通电导线下方发生转动，说明通电导线周

围存在磁场，磁场对放入其中的小磁针有力的作用，使其转动。

⑵由乙丙可知，电流大小相同，电流方向不同，导致小磁针偏转方向不同，说明小磁针的偏转方向与电流

方向有关。

19.小华用图甲所示的装置进行实验，其中导体时的运动方向可以反映磁场对导体时作用力的方向。小华

闭合开关，发现导体"向左运动；保持电流方向不变，改变磁场方向，闭合开关，发现导体汕向右运动,

如图乙所示。小华探究的问题是：

甲乙

【答案】电流方向一定时，磁场对通电导体作用力的方向与磁场方向的关系

【解析】

【详解】实验保持电流方向不变，仅改变磁场方向，发现导体受力方向改变，因此探究的是电流方向一定

时，磁场对通电导体作用力的方向与磁场方向的关系。

20.实验小组进行“测量小灯泡额定功率”实验。现有器材：电压为3V且保持不变的电源、额定电压为2.5V,

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。

（2）接通电路后，发现小灯泡不发光，电压表示数接近电源电压，电流表无示数，调节滑动变阻器的滑

片发现电流表、电压表示数没有变化，电路出现故障的原因可能是。

（3）排除故障后，闭合开关，滑动变阻器滑片在如图甲所在位置时，电压表示数如图乙所示，此时应该

向（选填"A”或）端调节滑动变阻器的滑片。

（4）小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率P泸Wo

(2)小灯泡断路

【解析】

【小问I详解】

测量小灯泡额定功率的实验中，滑动变阻器、灯泡和电流表串联，电压表测灯泡两端电压，即电压表与灯

,40.9W八“人

泡并联，由灯泡的额定电压和额定功率可知，电路中的电流约为6=036A

所以电流表选择小量程即可，即将小灯泡的左接线柱与电流表的“0.3”接线柱相连，如图所示:

【小问2详解】

接通电路后，小灯泡不发光，电流表无示数，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，且调节滑动

变阻器滑片，两表示数无变化，说明电压表与电源连通，故障原因可能是小灯泡断路。

【小问3详解】

由图乙可知，电压表的分度值为0.1V,示数为2V,小于小灯泡的额定电压2.5V。要使小灯泡两端电压达

到额定电压，根据串联电路分压原理，应减小滑动变阻器两端电压，即减小滑动变阻器接入电路的电阻，

所以应向8端调节滑动变阻器滑片

【小问4详解】

由图丙可知,电流表量程为0~0.6A,分度值0.02A,示数为O.38A,即小灯泡的额定电流为O.38A。小灯

泡的额定功率为4：颔/额=2.5VxO.38A=0.95W

21.小华想探究“电流通过导体产生的热量与电阻是否有关”。他连接了如图所示的电路进行实验，其中两

个烧瓶完全相同，瓶内装有质量刈初温都相同的煤油、相同的温度计A和B、电阻丝N=5C和电阻丝

a=10。。

(3)设计实验数据记录表格。

【答案】(1)温度计示数的变化量

(2)控制通过电阻丝R、&的电流和通电时间相等

(3)

R/Q

ro/℃

【解析】

【小问1详解】

因为电流通过电阻丝产生热量，会使燥油温度升高，在煤油质量和初温相同的情况卜，产生的热量越多，

温度计示数变化量就越大，所以可以通过温度计示数的变化量来反映。

【小问2详解】

根据焦耳定律。=可知要策究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，需要控制电流和通电时间相

同，改变电阻的阻值，因为串联电路中电流处处相等，且通电时间也相同，这样就能满足实验的控制变量

要求。所以实验采用串联电路的目的是控制通过两个电阻丝的电流和通电时间相同。

【小问3详解】

根据实验中所要测量的物理量设计表格如下：

R/C

“C

//℃

22.小华探究”通过导体的电流与导体电阻的关系”，利用电压恒定的电源、电流表、电压表、最大阻值为

50。的滑动变阻器、多个定值电阻（阻值分别为5C、10。、15。、20Q、25。、30Q）、开关、导线若干

进行实验，实验电路如图所示。

（1）请将实验步骤补充完整。

①按照实验电路图连接电路，先将5。的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表

的示数为3V,读出电流表的示数，将实验数据记录在表格中。

②断开开关，将5Q的定值电阻换成10。的定值电阻，闭合开关，，读出电流表的示数，将实验

数据记录在表格中。

③仿照步骤②，更换不同阻值的定值电阻重复4次实验，将实验数据分别记录在表格中。

（2）由表中实验数据可得实验结论：<.

R/Q51015202530

//A0.600.300.200.150.120.10

【答案】（1）调节滑动变阻器滑片P的位置.，使电压表的示数仍为3V

（2）电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比

【解析】

【小问1详解】

根据控制变量法，探究”通过导体的电流与其电阻的关系”实验中，要控制定值电阻两端电压不变，所以

步骤②中，将5c的定值电阻换成10C的定值电阻后，闭合开关，应调节滑动变阻器滑片P的位置，使电

压表的示数仍为3V,读取电流表的示数，将相应的电阻和电流的数据记录在表格中。

【小问2详解】

由表中数据可知，电流与电阻的乘积为一个定值，即电阻两端电压不变；可得实验结论：当导体两端电压

不变时，通过导体的电流与其电阻成反比。

23.小华探究“通电螺线管外部的磁场特点”，做了如下实验：

（!）在硬塑料板上均匀地撒满铁屑，通电后轻敲硬塑料板，铁屑的分布情况如图所示，可以观察到：通

电时，螺线管外部的磁场分布与（选填“条形”或“蹄形”）磁体的磁场相似；

（2）要进一步判断通电螺线管外部A点的磁场方向.他的操作及判断方法是_________°

【答案】（1）条形（2）在A点放置一个可以自由转动的小磁针，小磁针静止时N极所指方向为A点的

磁场方向

【解析】

【小问1详解】

通电螺线管外部铁屑的分布呈现两端密集、中间稀疏的特点，这与条形磁体的磁场分布特征完全一致，说

明通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场相似。

【小问2详解】

在物理学中，把放在磁场中的小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场的方向，所以要进一步判断通

电螺线管外部A点的磁场方向，可以在A点放置一个可以自由转动的小磁针，小磁针静止时N极所指方向

为A点的磁场方向。

24.实验室里有一铭牌模糊不清的小灯泡，只能看清其额定电压U做=2.5V,某同学利用电压恒定的电源、一

块也压表、阻值己知的定值电阻阳、消动变阻器所、开关、导线，设计了测量小灯泡额定功率的实验电路

图，如图所示:

（1）请将该同学的实验步骤补充完整；

①按电路图连接电路，将滑动变阻器的滑片调到最大阻值处；

②闭合S、Si,断开S2,；

③,记录电压表的示数为U；

（2）小灯泡的额定功率P*。（用UQU和Ro表示）

【答案】（1）①.调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V②.闭合S、S2,断开保持

滑片P的位置不变

⑵U额（UM）

凡

【解析】

【小问1详解】

②⑴由图可知，闭合S、S1,断开S2,灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，

为使小灯泡正常发光，应调节滑动变阻器使小灯泡两端电压等于额定电压，即使电压表示数为2.5V,所以

实验步骤为闭合S、Si,断开S2,调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V。

③[2]测量小灯泡额定功率，还需测量或计算出小灯泡正常工作时的电流，由于没有电流表，无法直接测量

电流，可借助串联电路中电流相等的规律，通过计算定值电阻的电流得出小灯泡的电流，为使小灯泡仍正

常发光，需保持滑片P的位置不变，闭合S、S2,断开Si时，此时电压表测量小灯泡和定值电阻的总电

压，可借助串联电路中电压的规律来计算得出定值电阻两端的电压，再利用欧姆定理计算得出定值电阻的

电流，即为小灯泡正常发光时的电流，进而可测出小灯泡的额定功率，所以实验步骤为闭合S、S2,断开

Si,保持滑片P的位置不变，记录电压表的示数为U。

【小问2详解】

由图可知，闭合S、S2,断开％时，此时电压表测量小灯泡和定值电阻的总电压，小灯泡两端的电压为额

定电压，则定值电阻两端的电压为。0=。一。1,二。一。额

定值电阻的电流为‘0=U'=-7-^

U-U摘

小灯泡的额定电流为/额=1。=D

小灯泡的额定功率为=u额/额=%（"4）

R（）

四、科普阅读题（共4分）

25.请阅读《可控核聚变与中国的“人造太阳”》并回答问题。

可控核聚变与中国的“人造太阳”

在能源需求日益增长的今天，可控核聚变因其清洁、安全、燃料储量极其丰富，被视为能源问题的终极

解决方案。

中国在这一前沿领域的突破性进展，让“人造太阳”的梦想照进现实。与当前核甩站采用的核裂变技术

不同，核聚变模拟太阳内部的反应过程，将氢同位素（如笊、原子核融合成氮，释放巨大能量，具有产

能效率高、燃料来源广、对环境友好等显著优势。然而，实现可控核聚变极为困难，其核心挑战在于将核燃

料加热至上亿摄氏度，形成等离子体，并实现稳定约束。任何实体容器都无法承受如此高温。科学家利用强

磁场构建无形“牢笼”，将高温等离子体约束其中，避免接触容器壁。这种装置称为托卡马克＜为产生强大

磁场，需使用大电流线圈，若线圈存在电阻，能耗极高，因此必须采用超导材料。目前超导需在极低温下实

现，故托卡马克成为“冰火两重天”的装置一一核心是上亿摄氏度的等离子体，外围是超低温超导线圈。

在这一领域，中国的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）,即“人造太阳”，已成为t±界引领者。

2025年1月，我国全超导托卡马克核聚变实验装置，首次完成1亿摄氏度1066秒“高质量等离子体运行”。

这是中国科研团队向着聚变发电的未来迈出的•大步，也是人类向着清洁能源未来迈出的•大步。

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）“人造太阳”是通过_________（选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放能量。

（2）实现该反应过程极为困难，其核心挑战是_________。

（3）提供磁场的线圈采用超导材料的原因是_________o

（4）假设1克笊在核聚变中完全反应，可释放约3.6x10"J能量。若某城市口用电量为2x10,度，理论

上I千克笊聚变产生的能量可供该城市使用天。

【答案】（】）核聚变（2）将核燃料加热至上亿摄氏度，形成等离子体，并实现稳定约束

（3）为产生强大磁场，需使用大电流线圈，若线圈存在电阻，能耗极高，因此必须采用超导材料

（4）5

【解析】

【小问1详解】

根据材料''与当前核电站采用的核裂变技术不同，核聚变模拟太阳内部的反应过程，将氢同位素(如笊、

僦)原子核融合成氮，释放巨大能量”可知，“人造太阳”是通过核聚变反应释放能量。

【小问2详解】

由材料可知，实现该反应过程极为困难，其核心挑战是将核燃料加热至上亿摄氏度，形成等离子体，并实

现稳定约束。

【小问3详解】

由材料内容可知提供磁场的线圈采用超导材料的原因是：为产生强大磁场，需使用大电流线隆，若线圈存

在电阻，能耗极高，因此必须采用超导材料。

【小问4详解】

因为1度=MWh=3.6xl()6j

所以某城市日用电量2x10?x3.6xl()6j=7.2xl(y3j

已知1克笊在核聚变中完全反应，可释放约3.6xl0"j能量，那么1千克(1000克)笊聚变产生的能量为

1000x3.6x10"J=3.6X10I4J

3.6x10力

则理论上1千克笊聚变产生的能量可供该城市使用的天数为二5天

7.2xl0”j/天

五、计算题(共8分，26、27题各4分)

26.如图所示的电路，电源电压不变，电阻体的阻值为5Q。开关S闭合时，电压表的示数为3V,电流表

的示数为U