2023-2024山东省东营实验中学九年级（上）期中物理试卷（含解析）

2023-2024学年山东省东营实验中学九年级（上）期中物理试卷
一、选择题（本大题包括10小题，每小题3分，共30分.在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．（3分）以下用电器中正常工作时的电流最接近4A的是（　　）
A．节能灯 B．电风扇 C．电饭锅 D．电冰箱
2．（3分）下列四组物体中，都属于绝缘体的一组是（　　）
A．碳棒、人体、大地 B．水银、铜钥匙、空气
C．橡胶、干木、塑料 D．玻璃、食盐水、陶瓷
3．（3分）下列日常生活的电路中，说法正确的是（　　）
①用来装饰店堂和居室，烘托欢乐气氛的彩色小灯泡，一定是并联的
②通常情况下教室的灯管之间是并联的
③楼道中的电灯是由声控开关和光控开关共同控制的，只有在天暗并且有声音时才能亮，所以声控开关和光控开关是串联的
④道路两旁的路灯晚上同时亮，早上同时灭，它们是并联的
A．①③ B．①②④ C．②③ D．②③④
4．（3分）下列有关安全用电的说法，其中不正确的是（　　）
A．使用测电笔时，手一定要接触测电笔尾部的金属部分
B．三孔插座中的接地线E必须与室外的大地相连
C．发现电线起火时，应立即泼水灭火
D．发现有人触电时，首先要做的是立即切断电源
5．（3分）刘超同学给他妈妈在网上买了一个微型汽车吸尘器，如图所示，由汽车提供电能，一个电源指示灯，一个电动机和两个开关S1、S2组成，开关S1断开时指示灯L和电动机M都不能正常工作，开关S2只控制电动机M，下列所示的四种电路中，符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
6．（3分）如图所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒a去接触不带电的验电器金属球b后，验电器的两片金属箔张开，则下列说法正确的是（　　）
A．用毛皮摩擦过的橡胶棒带正电荷
B．橡胶棒带电的原因是创造了电荷
C．a与b接触时，a上的一些电子转移到b上，瞬时电流方向为b→a
D．验电器的两片金属箔张开时，金属箔都带正电荷
7．（3分）由欧姆定律表达式变形可得到公式R＝，下列说法正确的是（　　）
A．导体的电阻与导体两端电压成正比
B．导体的电阻与流过导体的电流成反比
C．导体的电阻是导体本身的一种性质，与电流、电压大小无关
D．导体两端电压为零时，导体的电阻也为零
8．（3分）如图所示的电路图中，下列说法正确的是（　　）
A．断开S1、S3，闭合S2，L1和L2并联
B．断开S1，闭合S2、S3，电路处于短路状态
C．断开S1、S2，闭合S3，电路处于通路状态
D．断开S2，闭合S1、S3，电路处于断路状态
9．（3分）如图所示的电路中，电源电压恒定，若忽略灯丝电阻随温度的变化，闭合开关，滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（　　）
①电流表的示数变大
②电压表V1的示数变大
③电压表V2示数不变
④小灯泡的亮度变暗
⑤电路的总功率变大
⑥电压表V1与电流表示数之比变大
A．①②④ B．②③⑤ C．①③④ D．②④⑥
10．（3分）在如图﹣1所示的电路中，电源电压恒定不变，闭合开关S后，滑动变阻器R的滑片P从一端滑到另一端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图﹣2所示，且滑片P在其中一端时小灯泡L恰好正常发光。下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为14V
B．小灯泡L正常发光时的电阻为40Ω
C．滑动变阻器R的最大阻值为50Ω
D．小灯泡L的额定功率为4.8W
二、填空题（本大题包括7小题，每小题2分，共14分）
11．（2分）小明用塑料尺在干燥的头发上摩擦几下，将塑料尺靠近毛皮摩擦过的橡胶棒，发现塑料尺与橡胶棒互相排斥，由此判断塑料尺带 　 　电，用毛皮摩擦橡胶棒的过程中，毛皮因 　 　（选填“得到”或“失去”）电子而带等量的异种电荷。
12．（2分）如图所示，将A、B两种不同的金属片分别插入土豆，制成“土豆电池”。闭合开关S后，发光二极管发光，电流表有示数。可知“土豆电池”的 　 　（选填“A”或“B”）端是正极。将接在“土豆电池”A、B两端的导线对调连接，闭合开关后，发光二极管不发光，这是因为发光二极管具有 　 　性。
13．（2分）如图是我国早期的指南针——司南。“柢”是长柄，它永远指南方，是因为受到 　 　的作用，“柢”相当于磁体的 　 　极。
14．（2分）家中同时使用多个大功率用电器，很容易造成导线中 　 　过大而发生火灾；直接用手去拔绝缘皮破损的电源插头，可能因接触 　 　（选填“火线”或“零线”）造成触电。
15．（2分）如图所示，小明在研究“电磁铁”的过程中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，闭合开关后，若将两电磁铁上部靠近，会相互 　 　（选填“吸引”或“排斥”）；当滑动变阻器滑片P向 　 　（选填“左”或“右”）端移动时，电磁铁磁性减弱。
16．（2分）在图甲所示电路中，当闭合开关后，两灯均发光，这时两只电压表的指针偏转角度相同，指针位置均为如图乙所示，则电源电压为 　 　V，灯L1两端的电压为 　 　V。
17．（2分）利用欧姆定律解释，电流表不能直接连在电源两极的原因：　 　。
三、作图、实验与探究题（本大题包括5小题，共34分）
18．（2分）如图，在遵守安全用电原则的前提下，请用笔画线代替导线，将插座、灯泡、控制灯泡的开关接入家庭电路中。
19．（2分）如图所示，请根据小磁针静止时N极的指向，标出通电螺线管外部的磁感线方向并在括号内标出电源的“+”“﹣”极。
20．（10分）如图甲、乙所示，在探究“影响电流的热效应的因素”实验中，三个烧瓶中装入等质量的煤油。
（1）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装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入支温度计，该实验通过比较 　 　（选填“温度计示数的变化”或“加热时间”）来判断相同时间内不同电流产生热量的多少。下列探究实验也采用这种研究方法的是 　 　。
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
C.在探究影响动能大小因素的实验中，小车动能的大小通过木块移动的距离来比较
（2）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中：然后移动滑动变阻器的滑片改变电流的大小，重复上述操作，获得第2组数据（见表）。
实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度的升高量/℃
1 0.3 30 10 1.5
2 0.6 30 10 6.0
由此得出结论：同一导体，在通电时间相等时，电流越大，其产生的热量越 　 　。
（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 　 　（选填“串联”或“并联”）。
21．（10分）小军同学用图甲、乙探究电流与电压、电阻的关系，请回答下列问题：
（1）按照图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，完成图乙所示的实物图的连接；
（2）在做探究电流与电压关系的实验时，采用的实验方法是 　 　法。实验中，滑动变阻器的主要作用：一是 　 　，二是保护电路。
（3）他用如图乙所示的电路图继续探究电流与电阻的关系，选择了6V的电源，滑动变阻器（甲“20Ω，1A”、乙“30Ω，1A”）两个，定值电阻三个（5Ω、10Ω、15Ω）。正确连接电路，闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且接近于电源电压，则电路中出现的故障可能是 　 　。
（4）排除故障后，小军通过实验测得多组数据，由这些数据得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像，由图像可以得到的结论是 　 　。
22．（10分）图甲是测量小灯泡在不同电压下的电阻的实验电路图（小灯泡正常工作时的电压为2.5V）。
（1）该实验的实验原理是 　 　。
（2）闭合开关后，发现灯不亮，但电流表电压表均有示数，发生这种现象的原因可能是 　 　。
（3）某时刻电压表的指针如图乙所示，电压表连接0﹣3V量程。若要测出小灯泡正常工作时的电阻，需要将滑片向 　 　（选填“左”或“右”）滑动。
（4）根据实验数据，做出小灯泡工作时I﹣U的关系图像如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 　 　Ω。
（5）能否用该电路探究电流与电压的关系，为什么？　 　。
四、计算题（本大题包括2小题，共22分.解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分）
23．（10分）某课外活动小组设计了一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路。如图甲所示，电源电压不变，定值电阻R＝20Ω，Rt是热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图乙所示，当环境温度为20℃时，闭合开关S后，电压表的示数为1V。求：
（1）当环境温度为20℃时，电路中的电流；
（2）电源电压；
（3）当电压表示数为1.2V时，环境温度为多少℃？
24．（12分）如图甲为一款养生壶，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V，R1、R2均是发热电阻，R2＝193.6Ω。当家庭电路中只有养生壶工作且处于加热状态正常工作时，1min内电能表铝制圆盘转过50r。求：
（1）养生壶加热状态正常工作时的电功率；
（2）养生壶保温状态正常工作时的电功率；
（3）保温状态工作30min消耗的电能；
（4）当用电高峰期，家庭电路电压降为198V时，加热状态的实际功率。
2023-2024学年山东省东营实验中学九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题包括10小题，每小题3分，共30分.在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．（3分）以下用电器中正常工作时的电流最接近4A的是（　　）
A．节能灯 B．电风扇 C．电饭锅 D．电冰箱
【分析】本题由常用家用电器的功率及电功率的计算公式可得。
【解答】解：A、节能灯的电流大约为0.2A，故A错误；
B、电风扇的功率约为50W，由I＝＝得，工作电流约为0.22A，故B错误；
C、电饭锅的功率约为1000W，由I＝＝得，工作电流约为4.5A，故C正确；
D、冰箱的功率约为220W，由I＝＝得，工作电流约为1A，故D错误。
故选：C。
【点评】常识性了解常见用电器的工作电流，是解答此题的关键。
2．（3分）下列四组物体中，都属于绝缘体的一组是（　　）
A．碳棒、人体、大地 B．水银、铜钥匙、空气
C．橡胶、干木、塑料 D．玻璃、食盐水、陶瓷
【分析】容易导电的物体是导体，不容易导电的物体是绝缘体。
【解答】解：A、碳棒、人体、大地都容易导电，都是导体，故A错误；
B、水银、铜丝容易导电，是导体，空气不容易导电，是绝缘体，故B错误；
C、橡胶、干木、塑料都不容易导电，都是绝缘体，故C正确；
D、食盐水容易导电，是导体，玻璃、陶瓷不容易导电，是绝缘体，故D错误。
故选：C。
【点评】此题考查了导体与绝缘体的辨析，比较简单，属基础题。
3．（3分）下列日常生活的电路中，说法正确的是（　　）
①用来装饰店堂和居室，烘托欢乐气氛的彩色小灯泡，一定是并联的
②通常情况下教室的灯管之间是并联的
③楼道中的电灯是由声控开关和光控开关共同控制的，只有在天暗并且有声音时才能亮，所以声控开关和光控开关是串联的
④道路两旁的路灯晚上同时亮，早上同时灭，它们是并联的
A．①③ B．①②④ C．②③ D．②③④
【分析】串联电路中电流只有一条流通路径，各用电器之间相互制约、同时工作；并联电路中电流有多条流通路径，各用电器之间互不影响、独立工作。
【解答】解：①用来装饰店堂和居室，烘托欢乐气氛的彩色小灯泡，如果有一个损坏，则其它所有小彩灯都不能发光，所以节日小彩灯之间属于串联电路，故①错误；
②通常情况下教室的灯管之间可以独立工作，是并联的，故②正确；
③楼道中的电灯是由声控开关和光控开关共同控制的，只有在天暗并且有声音时才能亮，说明声控开关和光控开关相互影响，它们是串联的，故③正确；
④道路两旁的路灯晚上同时亮，早上同时灭，如果有一个损坏，则其它路灯仍可以正常工作，说明它们是并联的，故④正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查对串、并联电路的辨别，属于基础知识考查。
4．（3分）下列有关安全用电的说法，其中不正确的是（　　）
A．使用测电笔时，手一定要接触测电笔尾部的金属部分
B．三孔插座中的接地线E必须与室外的大地相连
C．发现电线起火时，应立即泼水灭火
D．发现有人触电时，首先要做的是立即切断电源
【分析】（1）使用试电笔时，手一定要接触笔尾金属体，一定不要接触笔尖金属体。
（2）金属外壳的用电器都有使用三孔插座。
（3）水属于电的良导体，发现有人触电或电引起的火灾，首先切断电源，再实行救援措施。
（4）发现有人触电，首先要切断电源，使触电者尽快脱离电源，然后根据具体情况，进行相应的救治。
【解答】解：A、使用试电笔时，手要接触试电笔尾部的金属体，此时人体和试电笔才串联在火线和大地之间，试电笔的电阻大分担电压大，人体电阻小分担电压小，氖管发光，故A正确；
B、电器使用三孔插座，三孔插座中的接地线E必须与室外的大地相连，在电器漏电时，人接触电器，地线把人体短路，防止触电事故发生，故B正确；
C、发现线路起火时，用水去灭火，水属于电的良导体，电流将会沿着水流向救火者，造成间接触电事故，故C错误；
D、发现有人触电，首先要切断电源，或用干木棒把电线挑开，然后根据具体情况，进行相应的救治，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了学生对安全用电知识、测电笔的使用的了解与掌握，平时学习时多了解、积累，加强安全意识，学好电、用好电。
5．（3分）刘超同学给他妈妈在网上买了一个微型汽车吸尘器，如图所示，由汽车提供电能，一个电源指示灯，一个电动机和两个开关S1、S2组成，开关S1断开时指示灯L和电动机M都不能正常工作，开关S2只控制电动机M，下列所示的四种电路中，符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】根据题意分析电动机和灯泡的连接方式、两个开关的位置，然后选出正确的电路图。
【解答】解：根据题意可知，开关S2只控制电动机M，指示灯和电动机可以各自独立工作，这说明该电路为并联电路；开关S1断开时指示灯L和电动机M都不能正常工作，这说明S1在干路中，根据选项可知，B正确。
故选：B。
【点评】（1）根据二者是否相互影响，判断出它们的连接方式，相互影响为串联，互不影响为并联；
（2）根据开关的控制作用，确定开关的位置，控制整个电路，开关在干路上，单独控制某个用电器，开关在支路上。
6．（3分）如图所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒a去接触不带电的验电器金属球b后，验电器的两片金属箔张开，则下列说法正确的是（　　）
A．用毛皮摩擦过的橡胶棒带正电荷
B．橡胶棒带电的原因是创造了电荷
C．a与b接触时，a上的一些电子转移到b上，瞬时电流方向为b→a
D．验电器的两片金属箔张开时，金属箔都带正电荷
【分析】（1）用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，当接触验电器上端的金属球时，橡胶棒上的电子会转移到验电器上；验电器是检验物体是否带电的仪器，其工作原理是：同种电荷相互排斥；
（2）摩擦起电的实质是电荷的转移，在摩擦起电中并没有创造电荷；
（3）我们规定电流方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反；金属导线里面做定向移动的为带负电的自由电子，电子的移动方向与电流方向相反。
【解答】解：AD、用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，橡胶棒有多余电子；橡胶棒接触验电器的金属球时，电子由橡胶棒向验电器转移，故验电器金属箔带负电，故A、D错误；
B、摩擦起电的实质是电荷的转移，在摩擦起电中并没有创造电荷，故B错误；
C、带负电的物体有多余电子，用带负电的橡胶棒a去接触不带电的验电器的金属球b时，物体a上的一部分多余电子转移到b上，因为电流方向与负电荷定向移动的方向相反，所以，瞬时电流方向b→a，故C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了摩擦起电的实质、毛皮摩擦过的橡胶棒带负电、电流方向的规定以及电子转移情况，属于基础知识，比较简单。
7．（3分）由欧姆定律表达式变形可得到公式R＝，下列说法正确的是（　　）
A．导体的电阻与导体两端电压成正比
B．导体的电阻与流过导体的电流成反比
C．导体的电阻是导体本身的一种性质，与电流、电压大小无关
D．导体两端电压为零时，导体的电阻也为零
【分析】电阻是导体本身所具有的性质，与通过它的电流、它两端的电压无关。其大小等于导体两端的电压与通过导体的电流之比。
【解答】解：阻值是导体本身所具有的性质，与通过它的电流、它两端的电压无关，导体两端电压为零时，导体的电阻不为零，故C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了电阻的性质，需要学生熟记电阻的定义和性质，从而正确求解。
8．（3分）如图所示的电路图中，下列说法正确的是（　　）
A．断开S1、S3，闭合S2，L1和L2并联
B．断开S1，闭合S2、S3，电路处于短路状态
C．断开S1、S2，闭合S3，电路处于通路状态
D．断开S2，闭合S1、S3，电路处于断路状态
【分析】各电路元件首尾顺次相连的连接方式是串联；各电路元件并列连接的连接方式是并联；不经过用电器直接把电源两极连接起来，会造成电源短路，电源短路时会烧坏电源，是绝对不允许的。
【解答】解：A、断开S1、S3，闭合S2，L1和L2串联，故A错误；
B、断开S1，闭合开关S2和S3时，电流不经过任何用电器直接从电源正极流回电源负极，会造成电源短路，故B正确；
C、断开S1、S2，闭合S3，电路处于短路，故C错误；
D、断开S2，闭合S1、S3，L1和L2并联，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了对串、并联电路和电路三种状态的理解，属于基础题目。
9．（3分）如图所示的电路中，电源电压恒定，若忽略灯丝电阻随温度的变化，闭合开关，滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（　　）
①电流表的示数变大
②电压表V1的示数变大
③电压表V2示数不变
④小灯泡的亮度变暗
⑤电路的总功率变大
⑥电压表V1与电流表示数之比变大
A．①②④ B．②③⑤ C．①③④ D．②④⑥
【分析】由图可知，闭合开关，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表V1测变阻器R两端的电压，电压表V2测L两端的电压，电流表测电路中的电流；
根据滑片的移动方向可知滑动变阻器接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化，利用P＝UI可知灯泡实际功率的变化，进一步可知亮度的变化；利用P＝UI可知电路总功率的变化；根据欧姆定律可知，电压表与电流表示数之比等于对应电阻的阻值；然后分析各个选项。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表V1测变阻器R两端的电压，电压表V2测L两端的电压，电流表测电路中的电流；
将滑动变阻器R的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I＝可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；
忽略灯丝电阻随温度的变化，由U＝IR可知，灯泡两端的电压变小，即电压表V2的示数变小；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡两端的电压变小，所以，滑动变阻器R两端的电压变大，即电压表V1的示数变大；
因灯泡的亮暗取决于灯泡实际功率的大小，所以，由P＝UI可知，灯泡的实际功率变小，则灯泡变暗；
由欧姆定律可知，电压表V1与电流表示数之比等于变阻器R接入电路的电阻，所以该比值变大；
因电源电压恒定，电路中的电流变小，则根据P＝UI可知，电路的总功率变小；
综上所述，②④⑥正确。
故选：D。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
10．（3分）在如图﹣1所示的电路中，电源电压恒定不变，闭合开关S后，滑动变阻器R的滑片P从一端滑到另一端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图﹣2所示，且滑片P在其中一端时小灯泡L恰好正常发光。下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为14V
B．小灯泡L正常发光时的电阻为40Ω
C．滑动变阻器R的最大阻值为50Ω
D．小灯泡L的额定功率为4.8W
【分析】由图知小灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测量小灯泡L两端的电压，电流表测量电路中的电流；
（1）当滑片P在左端时，电路中仅有小灯泡工作，由图象2可知电源电压；
（2）当滑片P在右端时，电路中小灯泡L与滑动变阻器R串联，由图判断出小灯泡L两端电压和电路中的电流为0.1 A，由于滑片P在其中一端时小灯泡L恰好正常发光，判断出应该是滑片在左端时正常发光，由图2知小灯泡正常发光的额定电压和额定电流为0.4A，由RL＝算出小灯泡正常发光时的电阻，由P＝UI算出小灯泡的额定功率；
（3）当滑片P在右端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电流最小，由图2知最小电流和小灯泡L两端电压，由R＝算出滑动变阻器R的最大阻值。
【解答】解：由图知小灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测量小灯泡L两端的电压，电流表测量电路中的电流；
（1）当滑片P在左端时，电路中仅有小灯泡工作，由图象2可知：电源电压U＝12V，故A错误；
（2）当滑片P在右端时，电路中小灯泡L与滑动变阻器R串联，小灯泡L两端电压为2 V，电路中的电流为0.1 A，由于滑片P在其中一端时小灯泡L恰好正常发光，所以应该是滑片在左端时正常发光，由图2知小灯泡正常发光的额定电压为12V，额定电流为0.4A，小灯泡正常发光时的电阻为：RL＝＝＝30Ω，故B错误；
小灯泡的额定功率为：
PL＝ULIL＝12V×0.4A＝4.8W，故D正确；
（3）当滑片P在右端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电流最小，最小电流为0.1A，小灯泡L两端电压为2 V，滑动变阻器R的最大阻值：
R大＝＝＝100Ω，故C错误。
故选：D。
【点评】本题主要考查欧姆定律、电功率公式和串联电路的电路特点，常见题目。
二、填空题（本大题包括7小题，每小题2分，共14分）
11．（2分）小明用塑料尺在干燥的头发上摩擦几下，将塑料尺靠近毛皮摩擦过的橡胶棒，发现塑料尺与橡胶棒互相排斥，由此判断塑料尺带 　负　电，用毛皮摩擦橡胶棒的过程中，毛皮因 　失去　（选填“得到”或“失去”）电子而带等量的异种电荷。
【分析】毛皮摩擦过的橡胶棒带负电；同种电荷相互排斥。得到电子物体带负电，失去电子带正电。
【解答】解：毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，塑料尺与橡胶棒相互排斥，则塑料尺带负电。在毛皮摩擦橡胶棒的过程中，毛皮带正电，毛皮失去电子带正电。
故答案为：负；失去。
【点评】用摩擦的方法使物体带电，叫做摩擦起电。摩擦起电的实质是电子的转移，失去电子的物体因为少了电子而带正电，得到电子的物体因为有了多余的电子而带负电。
12．（2分）如图所示，将A、B两种不同的金属片分别插入土豆，制成“土豆电池”。闭合开关S后，发光二极管发光，电流表有示数。可知“土豆电池”的 　A　（选填“A”或“B”）端是正极。将接在“土豆电池”A、B两端的导线对调连接，闭合开关后，发光二极管不发光，这是因为发光二极管具有 　单向导电　性。
【分析】通过电流表正负极判断土豆电池正负极，发光二极管具有单向导电性。
【解答】解：根据电流表让电流从正接线柱流进电流表，从负接线柱流出来以及二极管的单向导电性，闭合开关S后，发光二极管发光，可知“土豆电池”的A端是正极。若将接在“土豆电池”A、B两端的导线对调连接，闭合开关后，发光二极管不发光，电流表指针不偏转，这是因为发光二极管具有单向导电性。
故答案为：A；单向导电。
【点评】知道发光二极管的单向导电性，是一道基础题。
13．（2分）如图是我国早期的指南针——司南。“柢”是长柄，它永远指南方，是因为受到 　地磁场　的作用，“柢”相当于磁体的 　南　极。
【分析】地球周围存在着磁场，叫地磁场；地磁场的两极与地理的两极相反；磁体受地磁场的作用可以指示南北方向。
【解答】解：由于地球周围存在着地磁场，且地磁场的两极与地理的两极相反，所以受地磁场的作用，司南的“柢”永远指向南方，这也说明，“柢”相当于磁体的南极。
故答案为：地磁场；南。
【点评】本题考查了对地磁场和司南的了解，属基础题。
14．（2分）家中同时使用多个大功率用电器，很容易造成导线中 　电流　过大而发生火灾；直接用手去拔绝缘皮破损的电源插头，可能因接触 　火线　（选填“火线”或“零线”）造成触电。
【分析】家庭电路中电流过大的原因有两个；发生短路和用电器的总功率过大。触电的实质是当有一定大小的电流通过人体，就会引起人体触电。
【解答】解：如果同时使用多个大功率用电器，用电器总功率过大，根据公式P＝UI，家庭电路电压U＝220V一定，所以用电功率P越大，电流I越大，容易发生火灾；
直接用手去拔绝缘皮破损的电源插头，可能因接触火线造成触电。
故答案为：电流；火线。
【点评】此题考查的是家庭电路电流过大的原因、触电的实质，属于基础题。
15．（2分）如图所示，小明在研究“电磁铁”的过程中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，闭合开关后，若将两电磁铁上部靠近，会相互 　排斥　（选填“吸引”或“排斥”）；当滑动变阻器滑片P向 　右　（选填“左”或“右”）端移动时，电磁铁磁性减弱。
【分析】（1）安培定则：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，则大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极；磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
（2）影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小和线圈的匝数；电流越大、线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
【解答】解：
（1）由图知，闭合开关后，电流从A电磁铁的上端流入、下端流出，根据安培定则可知A电磁铁的上端为N极；电流从B电磁铁的下端流入、上端流出，根据安培定则可知B电磁铁的上端也为N极，因同名磁极相互排斥，所以将两电磁铁上部靠近时，它们会相互排斥；
（2）电磁铁线圈的匝数不变，电磁铁磁性减弱，说明通过电磁铁的电流变小，电路中的电流变小，根据欧姆定律可知电路中总电阻变大，则滑动变阻器接入电路的电阻变大，所以滑片应该向右移动。
故答案为：排斥；右。
【点评】此题考查了安培定则的应用、磁极间的相互作用规律、影响电磁铁磁性强弱的因素和欧姆定律的简单应用，是一道综合题，但难度不大。
16．（2分）在图甲所示电路中，当闭合开关后，两灯均发光，这时两只电压表的指针偏转角度相同，指针位置均为如图乙所示，则电源电压为 　6　V，灯L1两端的电压为 　4.8　V。
【分析】由图甲所示电路图可知，两灯泡串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测L2两端电压；
根据串联电路的电压特点与指针偏转情况确定两电压表量程，读出其示数，然后求出两灯泡两端电压。
【解答】解：由图甲所示的电路图可知，两个灯泡串联接入电路中，电压表V1测电源电压，电压表V2测电灯泡L2两端电压；
因为两只电压表的指针偏转角度相同，根据串联电路中总电压大于部分电路电压可得，电压表V1的量程为0～15V，电压表V2的量程为0～3V；
由图乙可得，电压表V1的示数为6V，即电源电压为6V，电压表V2的示数为1.2V，即L2两端电压为1.2V；
因为串联电路中，电源电压等于各用电器两端电压之和，所以灯L1两端电压为：U1＝U﹣U2＝6V﹣1.2V＝4.8V。
故答案为：6；4.8。
【点评】本题考查了电压表的读数、串联电路的电压规律，分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键。
17．（2分）利用欧姆定律解释，电流表不能直接连在电源两极的原因：　电流表的电阻很小，实际上相当于一根导线；若把电流表直接接到电源两极上，由I＝知会造电路中的电流过大，烧坏电源和电流表　。
【分析】解决此题要知道电流表的电阻很小，短路现象会导致电流过大会烧坏电流表和电源。
【解答】解：因为电流表的电阻很小，实际上相当于一根导线；若把电流表直接接到电源两极上，由I＝知会造电路中的电流过大，烧坏电源和电流表。
故答案为：电流表的电阻很小，实际上相当于一根导线；若把电流表直接接到电源两极上，由I＝知会造电路中的电流过大，烧坏电源和电流表。
【点评】本题考查了欧姆定律的应用，解决此题要结合电流表的特点以及欧姆定律进行分析。
三、作图、实验与探究题（本大题包括5小题，共34分）
18．（2分）如图，在遵守安全用电原则的前提下，请用笔画线代替导线，将插座、灯泡、控制灯泡的开关接入家庭电路中。
【分析】（1）灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
（2）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
【解答】解：（1）灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。
（2）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。如图所示：
【点评】掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
19．（2分）如图所示，请根据小磁针静止时N极的指向，标出通电螺线管外部的磁感线方向并在括号内标出电源的“+”“﹣”极。
【分析】先由小磁针的指向根据磁极间的相互作用规律判断出螺线管两端的极性，再根据安培定则：右手弯曲的四指与大拇指垂直，四指指向与螺线管电流方向一致，大拇指所指的方向为螺线管的N极，找出电流的方向，再标出电源的正负极，并根据螺线管外部磁感线方向由N极指向S极，画出磁感线方向。
【解答】解：根据图示可知，小磁针上端为N极、下端为S极，由磁极间的相互作用规律可知，螺线管的上端为N极，下端为S极，根据安培定则，螺线管中的电流应由下方流进，上方流出，所以电源下端为正极，上端为负极；螺线管外部磁感线由N极到S极，如图所示：
。
【点评】本题考查磁极间的相互作用规律和安培定则的应用，安培定则共涉及三个方向：电流方向、磁场方向、线圈绕向，告诉其中的两个可以确定第三个。
20．（10分）如图甲、乙所示，在探究“影响电流的热效应的因素”实验中，三个烧瓶中装入等质量的煤油。
（1）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装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入支温度计，该实验通过比较 　温度计示数变化　（选填“温度计示数的变化”或“加热时间”）来判断相同时间内不同电流产生热量的多少。下列探究实验也采用这种研究方法的是 　C　。
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
C.在探究影响动能大小因素的实验中，小车动能的大小通过木块移动的距离来比较
（2）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中：然后移动滑动变阻器的滑片改变电流的大小，重复上述操作，获得第2组数据（见表）。
实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度的升高量/℃
1 0.3 30 10 1.5
2 0.6 30 10 6.0
由此得出结论：同一导体，在通电时间相等时，电流越大，其产生的热量越 　多　。
（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　（选填“串联”或“并联”）。
【分析】（1）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。
②煤油比水的比热小，吸收相同的热量，煤油的温度变化比较大，实验效果比较好。
（2）由表格数据分析，同一导体，在通电时间相等时，电流越大，其产生的热量越大。
（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。
A．探究电流与电压、电阻的关系，探究电流跟电压关系时，控制电阻不变，探究电流跟电阻关系时，控制电压不变，这是控制变量法，故A不符合题意。
B．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻，总电阻和两个串联电阻的效果是相同的，是等效替代法，故B不符合题意。
C.在探究影响动能大小因素的实验中，小车动能的大小看不见，但可以通过木块移动的距离来比较，是转换法。
故选：C。
（2）由表格数据知，电阻相同，通电时间相同，电流越大，温度升高量越大，说明电流产生热量越多。
（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；C；（2）多；（3）C；串联。
【点评】用同一个实验装置可以探究电流产生热量多少跟影响因素之间的关系，也可以探究不同物质比热不同，但是都是采用控制变量法和转换法来进行的
21．（10分）小军同学用图甲、乙探究电流与电压、电阻的关系，请回答下列问题：
（1）按照图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，完成图乙所示的实物图的连接；
（2）在做探究电流与电压关系的实验时，采用的实验方法是 　控制变量　法。实验中，滑动变阻器的主要作用：一是 　改变定值电阻两端的电压　，二是保护电路。
（3）他用如图乙所示的电路图继续探究电流与电阻的关系，选择了6V的电源，滑动变阻器（甲“20Ω，1A”、乙“30Ω，1A”）两个，定值电阻三个（5Ω、10Ω、15Ω）。正确连接电路，闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且接近于电源电压，则电路中出现的故障可能是 　定值电阻断路　。
（4）排除故障后，小军通过实验测得多组数据，由这些数据得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像，由图像可以得到的结论是 　电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比　。
【分析】（1）电压表应与定值电阻并联；
（2）探究电流与电压关系的实验时，需要可知定值电阻的阻值不变，改变定值电阻两端的电压，据此分析采用的实验方法和滑动变阻器的作用；
（3）电流表无示数，可以判断出电路中出现了断路，然后根据电压表有示数确定出断路的位置；
（4）根据图像中电流与电阻之积为一定值分析得出结论。
【解答】解：（1）电压表应与定值电阻并联，如图所示：
（2）探究电流与电压关系的实验时，需要可知定值电阻的阻值不变，改变定值电阻两端的电压，因此采用的实验方法是控制变量法，实验中，滑动变阻器的主要作用：一是改变定值电阻两端的电压，二是保护电路；
（3）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，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，与电压表并联的定值电阻断路了；
（4）由图像可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。
故答案为：（1）见解答；（2）控制变量；改变定值电阻两端的电压；（3）定值电阻断路；（4）电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。
【点评】本题考查探究电流与电压、电阻关系，考查电路连接、控制变量法、故障分析、实验操作和分析数据归纳结论的能力。
22．（10分）图甲是测量小灯泡在不同电压下的电阻的实验电路图（小灯泡正常工作时的电压为2.5V）。
（1）该实验的实验原理是 　R＝　。
（2）闭合开关后，发现灯不亮，但电流表电压表均有示数，发生这种现象的原因可能是 　滑动变阻器接入电路的阻值过大　。
（3）某时刻电压表的指针如图乙所示，电压表连接0﹣3V量程。若要测出小灯泡正常工作时的电阻，需要将滑片向 　右　（选填“左”或“右”）滑动。
（4）根据实验数据，做出小灯泡工作时I﹣U的关系图像如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 　10　Ω。
（5）能否用该电路探究电流与电压的关系，为什么？　不能，灯丝的电阻随温度的升高而增大，不能控制电阻不变　。
【分析】（1）该实验的实验原理是R＝；
（2）连好电路后，闭合开关，但电流表、电压表均有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，说明电路中的电流过小；
（3）根据电压表选用量程确定分度值读数，比较电压表示数与灯泡额定电压大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向；
（4）根据图丙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用R＝求出小灯泡正常发光时的电阻；
（5）灯丝的电阻随温度的升高而增大。
【解答】解：（1）在测量小灯泡在不同电压下的电阻的实验中，用电压表测灯泡两端的电压，用电流表测通过灯泡的电流，根据R＝求出灯泡的电阻，故该实验的实验原理是R＝；
（2）连好电路后，闭合开关，但电流表、电压表均有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，说明电路中的电流过小，即滑动变阻器接入电路的阻值过大造成的；
（3）小明排除故障后完成实验，某时刻电压表的指针如图乙所示，电压表连接0﹣3V量程，电压表分度值0.1V，其示数为1.7V，小于灯泡额定电压2.5V，若要测出小灯泡正常工作时的电阻，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故需要将滑片向右滑动；
（4）由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，则小灯泡正常发光时的电阻为：
R＝＝10Ω；
（5）由图丙可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P＝UI可知，灯泡功率变大，温度升高，灯丝的电阻随温度的升高而增大，不能控制电阻不变。
故答案为：（1）R＝；（2）滑动变阻器接入电路的阻值过大；（3）右；（4）10；（5）不能，灯丝的电阻随温度的升高而增大，不能控制电阻不变。
【点评】本题测量小灯泡在不同电压下的电阻的实验，考查了实验原理、电路故障、实验操作、电阻的计算和影响电阻大小因素等知识。
四、计算题（本大题包括2小题，共22分.解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分）
23．（10分）某课外活动小组设计了一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路。如图甲所示，电源电压不变，定值电阻R＝20Ω，Rt是热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图乙所示，当环境温度为20℃时，闭合开关S后，电压表的示数为1V。求：
（1）当环境温度为20℃时，电路中的电流；
（2）电源电压；
（3）当电压表示数为1.2V时，环境温度为多少℃？
【分析】（1）由图甲知两电阻串联，电压表并联在定值电阻的两端，根据电压表的示数和电阻求出电路中的电流，
（2）由图乙读出20℃时电阻Rt的阻值，求出Rt两端的电压，从而可计算出电源电压；
（3）根据电压表的示数和电阻求出电路中的电流，根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出Rt两端的电压和电阻，由图乙得出环境温度。
【解答】解：（1）由图甲知两电阻串联，电压表并联在定值电阻的两端，
当环境温度为20℃时，电压表的示数为1V，
则电路中电流：I＝＝＝0.05A；
（2）由图乙知，当环境温度为20℃时，Rt＝40Ω，
根据欧姆定律可得Rt两端的电压：Ut＝IRt＝0.05A×40Ω＝2V；
由串联电路的电压特点可得电源电压：U＝UR+Ut＝1V+2V＝3V；
（3）电压表的示数为1.2V时，根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知，
电路中电流：I′＝＝＝0.06A，
Rt两端的电压：Ut′＝U﹣UR′＝3V﹣1.2V＝1.8V，
根据欧姆定律可得此时热敏电阻Rt的阻值为：
Rt′＝＝＝30Ω；
由图乙知，此时环境温度为30℃。
答：（1）当环境温度为20℃时，电路中的电流为0.05A；
（2）电源电压为3V；
（3）当电压表示数为1.2V时，环境温度为30℃。
【点评】本题是有关电学的综合计算题目，要熟练掌握欧姆定律的计算公式，掌握串并联电路的特点，关键能够看懂图象，找出电阻与温度的对应关系。
24．（12分）如图甲为一款养生壶，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V，R1、R2均是发热电阻，R2＝193.6Ω。当家庭电路中只有养生壶工作且处于加热状态正常工作时，1min内电能表铝制圆盘转过50r。求：
（1）养生壶加热状态正常工作时的电功率；
（2）养生壶保温状态正常工作时的电功率；
（3）保温状态工作30min消耗的电能；
（4）当用电高峰期，家庭电路电压降为198V时，加热状态的实际功率。
【分析】（1）3000r/（kW h）表示电路中的用电器消耗1kW h电能，电能表的转盘转过3000转，据此可以计算出电能表转盘转过50转，养生壶消耗的电能，利用电功率公式计算养生壶功率。
（2）根据串联电路的电阻规律和P＝，开关置于2位置为保温挡，“1”为加热挡，由图乙可知，此时电路中只有R1工作，根据欧姆定律求出R1的阻值；根据P＝UI求出R1消耗的电功率；由图乙可知，当开关置于“2”时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点求出此时电路中的总电阻，根据P＝计算保温功率；
（3）根据W＝Pt求出养生壶30min消耗的电能；
（3）根据实际电压和P＝计算实际功率。
【解答】解：（1）3000r/（kW h）表示电路中的用电器消耗1kW h电能，电能表的转盘转过3000转，
电能表的转盘1min内转了50转消耗的电能：W′＝kW h＝kW h，
养生壶加热状态正常工作时的电功率P＝＝1kW＝1000W；
（2）开关置于“1”，只有电阻R1工作，而开关置于2位置，两个电阻串联，根据串联的总电阻比任一个电阻大，由P＝知，串联时电功率较小，为保温挡，开关置于“1”为加热挡，
由图乙可知，此时电路中只有R1工作，
R1的阻值：R1＝＝48.4Ω；
由图乙可知，当开关置于“2”时，R1、R2串联，
根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻：R总＝R1+R2＝48.4Ω+193.6Ω＝242Ω，
养生壶保温状态正常工作时的电功率：P保＝＝＝200W；
（3）保温状态工作30min消耗的电能W＝P保t＝200W×30×60s＝3.6×105J。
（4）当用电高峰期，家庭电路电压降为198V时，加热状态的实际功率
P实＝＝810W。
答：（1）养生壶加热状态正常工作时的电功率是1000W；
（2）养生壶保温状态正常工作时的电功率200W；
（3）保温状态工作30min消耗的电能3.6×105J。
（4）当用电高峰期，家庭电路电压降为198V时，加热状态的实际功率810W。
【点评】本题考查串联电路的特点、电功公式、电功率公式、欧姆定律的应用，难度不大。