广东省佛山市南海区、三水区2022-2023学年九年级(上)期末物理试卷(含答 ...

一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分。在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的）

1．（3分）下列现象中，能说明分子间存在斥力的是（　　）

A．香气四溢 B．破镜不能重圆

C．液体很难压缩 D．同名磁极相互排斥

2．（3分）关于电现象，下列说法正确的是（　　）

A．验电器的工作原理是同种电荷互相吸引

B．人体、大地、橡胶都是导体

C．摩擦起电的实质是物体的电子发生了转移

D．绝缘体内部没有电子

3．（3分）如图是四冲程内燃机工作循环中的一个冲程，它是（　　）

A．压缩冲程，将内能转化为机械能

B．压缩冲程，将机械能转化为内能

C．做功冲程，将内能转化为机械能

D．做功冲程，将机械能转化为内能

4．（3分）2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。以下说法正确的是（　　）

A．火箭的燃料热值大

B．火箭加速升空时动能转化为重力势能

C．火箭燃料的化学能全部转化为机械能

D．火箭发射前内能为零

5．（3分）如图所示电路，电源电压不变。闭合开关，电路正常工作，灯L熄灭。若电路中仅有一处断路，且只发生在电阻R或灯L上。为检测电路故障（　　）

A．将电压表并联在灯L两端

B．将电流表依次串联接入a、b、c点

C．用与R阻值相同且完好的灯L0替换电阻R

D．用与L规格相同且完好的灯L0替换灯L

6．（3分）生活用电处处可见，用电安全尤为重要，如图中符合安全用电要求的是（　　）

A．甲、乙 B．乙、丁

C．乙、丙、丁 D．甲、乙、丙、丁

7．（3分）某品牌智能电热毯能够根据环境温度自动实现多挡位加热，以增强人体舒适度。其等效电路简化图如图甲所示，R1、R2均为加热电阻，R1＞R2，S为智能开关，可根据实际选择不同电阻接入电路。某段工作过程，加热功率随环境温度变化如图乙所示。下列说法中正确的是（　　）

A．环境温度为25℃时，开关S连接接线柱1和2

B．环境温度为35℃时，开关S连接接线柱2和3

C．开关S连接接线柱1和2，工作1h产生的热量为0.1kW•h

D．开关S连接接线柱2和3，电路总电阻为484Ω

二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分）

8．（3分）冬天的天气比较干燥，用塑料梳子梳头发时，头发会随着梳子飘起来　   　电荷，互相 　   　的缘故。头发越梳越蓬松，这是因为头发之间带上 　   　种电荷。

9．（3分）银川北塔湖公园景色优美，空气清新。小红在湖边散步时闻到了阵阵花香，这是　   　现象；同时小红感觉湖边比周边更凉爽，她想到的原因有：水的比热容　   　沙石的比热容（选填“大于”“小于”或“等于”）和水要　   　（填物态变化）吸热等。

10．（3分）在图A中，四指所指的方向表示通电螺线管的 　   　。在图B中，地磁场的两极与地理的两极 　   　（选填“是”或“不是”）重合的。在图C中，“司南之杓，投之于地　   　”。

11．（3分）如图一只瓶子，内装一些铁屑。我们既可以通过振荡，也可以通过加热，内能增大。从改变物体内能的方法来看，前者是通过 　   　方法，后者是通过 　   　方法来增大铁屑的内能。如果你没有看到内能改变的过程，仅凭铁屑温度的改变能否确定采用了什么方法改变了铁屑的内能？　   　（选填“能”或“不能”），这是因为 　   　。

12．（3分）如图所示，电磁铁的左端固定，条形磁铁固定于小车上，小车向右运动，那么可以判断电磁铁左端是 　   　极，条形磁铁左端是 　   　极；重新摆好小车，对调电源正负极，小车将 　   　（选填“向左”、“向右”或“不”）运动。

13．（3分）如图所示的装置可以用来研究　   　（填“电动机”或“发电机”）的工作原理。将图中的电源换成电流表，闭合开关，让导体ab左右摆动，表明导体ab中　   　（填“有”或“没有”）感应电流通过，导体ab的机械能转化为　   　能。

14．（3分）如图实验装置，闭合开关后，相同时间内电阻丝R1产生的热量比电阻丝R2产生的热量 　   　（选填“多”或“少”）；向左移动滑片，一段时间后　   　（选填“大”或“小”）；除时间有影响外，该实验中对U形管两侧液面高度差影响更大的因素是电阻丝的 　   　（选填“阻值”或“电流”）。

三、作图题（共7分）

15．（2分）给电磁铁通电后小磁针静止时的指向如图所示，在图中标出通过螺线管的电流方向，标明电磁铁的N、S极。

16．（2分）请用笔画线代替导线将如图所示的家庭电路连接完整，开关只控制壁灯。

17．（3分）如图所示为两个磁极间的磁感线分布图，小磁针静止在A点。请在图中标出磁极的名称以及小磁针的N极。

四、实验题（第16题6分，第17、18题各7分，共20分）

18．（6分）

（1）如图甲所示，电能表的读数是 　   　；图乙中，旋钮式电阻箱的阻值是 　   　；图丙中，电压表的读数是 　   　。

（2）如图所示几个实验发生的现象，包含一定的物理观念，请回答相关问题。在图A的实验中，两瓶中的气体都会变成红棕色，说明气体分子在不停地 　   　。在图B的实验中，稍稍用力向上拉玻璃板，弹簧测力计示数变大　   　。在图C的实验中，将活塞迅速下压，筒内的气体内能增大，达到硝化棉的燃点，棉花被点燃。说明通过 　   　的形式，可以改变物体的内能。

19．（7分）如图所示是几种探究电生磁的实验装置，请回答相关问题。

（1）根据图1可知：小磁针能偏转，说明通电导线周围存在 　   　。电流的磁场方向跟 　   　方向有关。

（2）根据图2可知：通电螺线管外部的磁场与 　   　磁体的磁场相似。根据图中小磁针的指向，可判断电源的右侧为 　   　（选填“正极”或“负极”）。观察实验现象后，应立即断开开关，是为了 　   　。

（3）根据图3可知：电磁铁磁性的强弱跟 　   　有关；要使图中电磁铁的磁性增强，可以 　   　。

20．（7分）实验室购买了一批规格为“2.5V 0.8W”的小灯泡，物理兴趣小组的同学通过测量小灯泡的额定功率来鉴别灯泡是否符合规格。他们准备了如下器材：电源（电压恒为6V）、开关、滑动变阻器（“20Ω 1A”），导线若干。

（1）若要完成此实验，还需要的器材是 　   　；请在图1所示的虚线框内画出实验电路图。

（2）按正确的电路图连接好电路，闭合开关，发现小灯泡强烈发光后立即熄灭　   　。

（3）问题解决后继续实验，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表示数如图2所示　   　A，小灯泡的电功率为 　   　W，小灯泡是否符合规格？　   　。

（4）兴趣小组按上述操作测量了这批小灯泡在电压为2.5V时的电功率，发现其中一些小灯泡不符合规格，如果问题出在钨丝的制作环节　   　。

五、计算题（第19题6分，第20题7分，共13分）

21．（6分）氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，北京冬奥会运行超1000辆氢能源汽车，配备30多个加氢站氢＝1.4×108J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃），求：

（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出多少热量？

（2）若这些热量全部被质量为400kg、温度为15℃的水吸收，能使水的温度升高多少？

（3）某辆氢燃料电池大巴以140kW的恒定功率匀速行驶了5min，完全燃烧了0.6kg的氢燃料，氢燃料电池大巴车的效率是多少？

22．（7分）如图甲所示，电源电压恒定为6V，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数为3V。已知两个电阻的U﹣I图象如图乙中的①②所示。求：

（1）图乙中哪一条线表示电阻R1的U﹣I图象？R1的阻值是多少？

（2）当滑动变阻器滑片滑在最右端时，滑动变阻器的最大值以及电流表的电流分别是多少？

（3）滑动变阻器电阻保持5Ω不变，通电1min，滑动变阻器的电功率以及电流通过电路做的总功各是多少？

六、综合能力题（本大题3小题，每小题6分，共18分）

23．（6分）某物理研究小组组装了如图所示的甲、乙、丙装置，在完全相同的烧杯中分别装有A、B两种液体，在完全相同的燃料盒中分别装有两种不同的燃料。

（1）为了比较不同燃料燃烧时放热的本领，应选 　   　两图的装置进行实验；为了比较液体的吸热本领，应选 　   　两图的装置进行实验。

（2）此实验用 　   　（选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映液体A和液体B吸收热量的多少。根据实验数据绘制出如图所示的图象，分析图象可知，液体 　   　的温度升高得较慢，A、B两种液体的比热容之比为 　   　。

（3）实验小组的同学经过讨论和实验，用图甲所示的实验方法进行数据测量，并求出燃料的热值。求出的热值比真实值 　   　（选填“偏大”或“偏小”）。

24．（6分）新冠病毒肆虐，“无接触”式的生活方式悄然走进我们的生活。如题1图为某款无接触式的热风干手器，其工作原理简化图如题2图所示。

（1）控制电路中的电磁继电器主要是利用了电流的　   　效应，手伸入舱内，导致电阻R的阻值减小　   　（选填“增大”、“不变”或“减小”），衔铁被吸下，工作电路开始工作。

（2）该款干手器正常工作时工作电路总电流为5A，则电功率为　   　W；若加热电阻丝阻值为88Ω，则工作10s它产生热量为　   　J；某家庭电路电能表如题3图所示，不使用其它用电器情况下　   　（选填“能”或“不能”）同时工作。

（3）该款干手器吹出热风温度参数为35℃～45℃，下列操作能够提高热风温度的是　   　（选填相应选项的字母）。

A．在加热电阻丝左端串联一个同规格的加热电阻丝

B．在加热电阻丝两端并联一个同规格的加热电阻丝

C．换用电功率更大的电动机

25．（6分）阅读下列短文，回答问题。

热敏电阻温度计

热敏电阻是用半导体材料制成的电阻，其阻值随温度的变化而变化，如图甲所示为某型号热敏电阻的实物图，称为负温度系数热敏电阻：阻值随温度升高而变大的，称为正温度系数热敏电阻，叫做热敏电阻温度计。

如图乙所示为热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图象（为方便计算，已将图线作了近似处理）。图丙是用R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图，其中电源电压可在0.60V～1.20V之间调节，R2为定值电阻，阻值为100Ω．该电路工作原理是：当保持通过R1的电流不变时，R1两端的电压随电阻均匀变化（即随温度均匀变化），故只需将电压表V1表盘的刻度改成相应的温度刻度，就可以直接从V1表盘上读出温度值。测量时，将R1放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压2表的示数保持0.20V不变（即电路中的电流保持2mA不变），再从V1表盘上读出待测温度t。

（1）热敏电阻R1是　   　（选填“正”或“负”）温度系数热敏电阻。在标准大气压下，将R1放入冰水混合物中时，R1的阻值是　   　Ω。

（2）测温时，保持R2两端电压为0.20V，R1两端的电压随温度升高而　   　（选填“变大”“变小”或“不变”）。

（3）某次测温时，V1表盘上显示的温度是20℃，此时电源电压为　   　V。

（4）该热敏电阻温度计测量温度的范围为　   　℃。

2022-2023学年广东省佛山市南海区、三水区九年级（上）期末物理试卷

参与试题解析

一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分。在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的）

1．（3分）下列现象中，能说明分子间存在斥力的是（　　）

A．香气四溢 B．破镜不能重圆

C．液体很难压缩 D．同名磁极相互排斥

【解答】解：A、香气四溢说明分子在不断运动；

B、破镜不能重圆是由于分子间的距离变大，所以很难再合在一起；

C、液体很难被压缩是由于因为固体，斥力起主要作用，选项C正确；

D、同名磁极相互排斥是因为磁铁与磁体存在相互作用的斥力，选项D错误。

故选：C。

2．（3分）关于电现象，下列说法正确的是（　　）

A．验电器的工作原理是同种电荷互相吸引

B．人体、大地、橡胶都是导体

C．摩擦起电的实质是物体的电子发生了转移

D．绝缘体内部没有电子

【解答】解：A、验电器的工作原理是同种电荷相互排斥；

B、人体和大地容易导电，橡胶不容易导电，故B错误；

C、摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体；

D、绝缘体内部有电子，所以无法导电。

故选：C。

3．（3分）如图是四冲程内燃机工作循环中的一个冲程，它是（　　）

A．压缩冲程，将内能转化为机械能

B．压缩冲程，将机械能转化为内能

C．做功冲程，将内能转化为机械能

D．做功冲程，将机械能转化为内能

【解答】解：图中的气门关闭，活塞上行；在压缩冲程中。

故选：B。

4．（3分）2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。以下说法正确的是（　　）

A．火箭的燃料热值大

B．火箭加速升空时动能转化为重力势能

C．火箭燃料的化学能全部转化为机械能

D．火箭发射前内能为零

【解答】解：A．火箭燃料使用液态氢，完全燃烧相同质量的氢时，故A正确；

B．火箭加速升空的过程中，使得火箭的速度增大，火箭的动能，不是将动能转化为重力势能；

C．火箭的燃料燃烧时，内能再转化成机械能，故C错误；

D．一切物体都具有内能，故D错误。

故选：A。

5．（3分）如图所示电路，电源电压不变。闭合开关，电路正常工作，灯L熄灭。若电路中仅有一处断路，且只发生在电阻R或灯L上。为检测电路故障（　　）

A．将电压表并联在灯L两端

B．将电流表依次串联接入a、b、c点

C．用与R阻值相同且完好的灯L0替换电阻R

D．用与L规格相同且完好的灯L0替换灯L

【解答】解：闭合开关，L、R串联。

A、若R断路，将电压表并联在灯L两端；若L断路，将电压表并联在灯L两端，故A中方案可行；

B、若R断路，将电流表依次串联接入a、b，灯L不亮，灯L熄灭、b、c点，故B中方案不可行；

C、用与R阻值相同且完好的灯L0替换电阻R，若L0、L均发光，则故障是R断路4、L均不发光，则故障是L断路；

D、把完好的灯L0接在灯泡的位置上，灯L0发光，则故障是灯泡断路7不发光，则是R断路。

故选：B。

6．（3分）生活用电处处可见，用电安全尤为重要，如图中符合安全用电要求的是（　　）

A．甲、乙 B．乙、丁

C．乙、丙、丁 D．甲、乙、丙、丁

【解答】解：

甲、使用绝缘皮破损的导线，就会造成触电事故。故甲错误；

乙、使用测电笔辨别火线和零线时，笔尖接触电线，表明检测的是火线；

丙、接在电路中的电源插头属于带电体，水属于导体，使人体触电，故丙错误；

丁、金属外壳的用电器如果漏电，人站在地面上，间接接触火线，所以洗衣机等用电器的外壳一定接地，故丁正确。

故选：B。

7．（3分）某品牌智能电热毯能够根据环境温度自动实现多挡位加热，以增强人体舒适度。其等效电路简化图如图甲所示，R1、R2均为加热电阻，R1＞R2，S为智能开关，可根据实际选择不同电阻接入电路。某段工作过程，加热功率随环境温度变化如图乙所示。下列说法中正确的是（　　）

A．环境温度为25℃时，开关S连接接线柱1和2

B．环境温度为35℃时，开关S连接接线柱2和3

C．开关S连接接线柱1和2，工作1h产生的热量为0.1kW•h

D．开关S连接接线柱2和3，电路总电阻为484Ω

【解答】解：AB、开关S连接接线柱1和2时4的简单电路，开关S连接接线柱2和3时2、R2并联接入电路，并联电路总电阻小于任何一个分电阻可得开关S连接接线柱3和3时的电功率大，开关S连接接线柱2和5，开关S连接接线柱1和2；

C、由乙图可知开关S连接接线柱5和2时电路的电功率为44W＝0.044kW7t＝0.044kW×1h＝6.044kW•h，故C错误；

D、由乙图可知开关S连接接线柱2和3时电路的总功率为100W＝＝484Ω；

故选：D。

二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分）

8．（3分）冬天的天气比较干燥，用塑料梳子梳头发时，头发会随着梳子飘起来　异种　电荷，互相 　吸引　的缘故。头发越梳越蓬松，这是因为头发之间带上 　同种　种电荷。

【解答】解：在干燥的天气里，用塑料梳子梳头发时，发生电子的转移，梳子和头发带上异种电荷，属于摩擦起电现象，使头发上带上了同种电荷，导致了头发比较蓬松。

故答案为：异种；吸引。

9．（3分）银川北塔湖公园景色优美，空气清新。小红在湖边散步时闻到了阵阵花香，这是　扩散　现象；同时小红感觉湖边比周边更凉爽，她想到的原因有：水的比热容　大于　沙石的比热容（选填“大于”“小于”或“等于”）和水要　蒸发　（填物态变化）吸热等。

【解答】解：（1）闻到阵阵花香，是扩散现象；

（2）因为水的比热容较大，白天，吸收相同的热量，再加上水要蒸发吸热。

故答案为：扩散；大于。

10．（3分）在图A中，四指所指的方向表示通电螺线管的 　电流方向　。在图B中，地磁场的两极与地理的两极 　不是　（选填“是”或“不是”）重合的。在图C中，“司南之杓，投之于地　南　”。

【解答】解：根据安培定则可知，图A中四指所指的方向表示通电螺线管的电流方向；

地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合，地磁北极在地理南极附近；

司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，其静止时“柢”（勺柄）指向南方。

故答案为：电流方向；不是；南。

11．（3分）如图一只瓶子，内装一些铁屑。我们既可以通过振荡，也可以通过加热，内能增大。从改变物体内能的方法来看，前者是通过 　做功　方法，后者是通过 　热传递　方法来增大铁屑的内能。如果你没有看到内能改变的过程，仅凭铁屑温度的改变能否确定采用了什么方法改变了铁屑的内能？　不能　（选填“能”或“不能”），这是因为 　做功和热传递在改变物体内能上是等效的　。

【解答】解：使铁屑内能增加的方法：①通过振荡，对瓶子和铁屑做功，使铁屑的内能增加；

②将装铁屑的瓶子加热，铁屑的温度升高；

如果没有看到内能改变的过程，单凭铁屑温度的升高，因为做功与热传递两种方法对改变物体的内能是等效的。

故答案为：做功；热传递；做功和热传递在改变物体内能上是等效的。

12．（3分）如图所示，电磁铁的左端固定，条形磁铁固定于小车上，小车向右运动，那么可以判断电磁铁左端是 　S　极，条形磁铁左端是 　N　极；重新摆好小车，对调电源正负极，小车将 　向左　（选填“向左”、“向右”或“不”）运动。

【解答】解：由安培定则可知，电磁铁左端是S极；闭合开关，说明小车上的条形磁铁与电磁铁之间产生的是相互排斥的作用力，条形磁铁左端是N极，对调电源正负极，电路中电流方向改变，电磁铁右端为S极，由于条形磁铁左端是N极，条形磁铁与电磁铁之间相互吸引。

故答案为：S；N；向左。

13．（3分）如图所示的装置可以用来研究　电动机　（填“电动机”或“发电机”）的工作原理。将图中的电源换成电流表，闭合开关，让导体ab左右摆动，表明导体ab中　有　（填“有”或“没有”）感应电流通过，导体ab的机械能转化为　电　能。

【解答】解：

由图知，电路中有电源，这是电动机的工作原理；

将图中的电源换成电流表，闭合开关，导体做切割磁感线运动，表明导体ab中有感应电流通过，此过程中导体ab的机械能转化为电能。

故答案为：电动机；有；电。

14．（3分）如图实验装置，闭合开关后，相同时间内电阻丝R1产生的热量比电阻丝R2产生的热量 　少　（选填“多”或“少”）；向左移动滑片，一段时间后　大　（选填“大”或“小”）；除时间有影响外，该实验中对U形管两侧液面高度差影响更大的因素是电阻丝的 　电流　（选填“阻值”或“电流”）。

【解答】解：闭合开关，两电阻串联接入电路，所以两电阻丝串联时通过它们的电流相等2Rt可知，在电流和通电时间相同时，产生的热量较小，相同时间内电阻丝R1产生的热量比电阻丝R3产生的热量少；

向左移动滑片，滑动变阻器接入电路的电阻变小，由Q＝I2Rt可知，一段时间后；

由Q＝I2Rt可知，除时间有影响外。

故答案为：少；大；电流。

三、作图题（共7分）

15．（2分）给电磁铁通电后小磁针静止时的指向如图所示，在图中标出通过螺线管的电流方向，标明电磁铁的N、S极。

【解答】解：小磁针的左端N极靠近螺线管的右端，根据异名磁极相互吸引可知，左端为N极。

再结合图示的螺线管的绕向，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向是从右端流入左端流出

16．（2分）请用笔画线代替导线将如图所示的家庭电路连接完整，开关只控制壁灯。

【解答】解：（1）灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡，接触灯泡不会发生触电事故，又能更安全。

（2）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线。如下图：

17．（3分）如图所示为两个磁极间的磁感线分布图，小磁针静止在A点。请在图中标出磁极的名称以及小磁针的N极。

【解答】解：根据磁体外部，磁感线的方向是由磁铁的N极出发回到磁铁的S极、右边磁极为S极，则小磁针的右端为N极

四、实验题（第16题6分，第17、18题各7分，共20分）

18．（6分）

（1）如图甲所示，电能表的读数是 　7996.6kW•h　；图乙中，旋钮式电阻箱的阻值是 　1162Ω　；图丙中，电压表的读数是 　2.2V　。

（2）如图所示几个实验发生的现象，包含一定的物理观念，请回答相关问题。在图A的实验中，两瓶中的气体都会变成红棕色，说明气体分子在不停地 　做无规则运动　。在图B的实验中，稍稍用力向上拉玻璃板，弹簧测力计示数变大　引力　。在图C的实验中，将活塞迅速下压，筒内的气体内能增大，达到硝化棉的燃点，棉花被点燃。说明通过 　做功　的形式，可以改变物体的内能。

【解答】解：（1）由图甲可知，电能表显示的数字为79966，单位为kW•h；

由图乙可知，电阻箱的读数为2×1000Ω+1×100Ω+8×10Ω+2×1Ω＝1162Ω；

由丙图可知，电压表选用小量程，其示数为3.2V；

（2）抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，属于扩散现象；

玻璃板和水接触在一起，玻璃分子和水分子间的距离在分子引力作用的范围内，所以向上拉玻璃板时，该实验说明分子之间存在引力；

将活塞迅速下压，压缩气体做功，温度升高，使棉花燃烧，可以改变物体的内能。

故答案为：（1）7996.6kW•h；1162Ω；（2）做无规则运动；做功。

19．（7分）如图所示是几种探究电生磁的实验装置，请回答相关问题。

（1）根据图1可知：小磁针能偏转，说明通电导线周围存在 　磁场　。电流的磁场方向跟 　电流　方向有关。

（2）根据图2可知：通电螺线管外部的磁场与 　条形　磁体的磁场相似。根据图中小磁针的指向，可判断电源的右侧为 　正极　（选填“正极”或“负极”）。观察实验现象后，应立即断开开关，是为了 　为了保护电路和防止螺线管的温度过高　。

（3）根据图3可知：电磁铁磁性的强弱跟 　线圈的匝数　有关；要使图中电磁铁的磁性增强，可以 　将滑动变阻器的滑片向左移动　。

【解答】解：（1）闭合开关后，导线下方的小磁针偏转；通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关；

（2）通电螺线管周围的铁屑分布与条形磁体类似，通电螺线管外部磁场与条形磁体相似；

将螺线管接入电路，闭合开关S后，因为同名磁极互相排斥，因此通电螺线管的右侧为N极，电源的右侧为正极；

螺线管线圈的电阻小，工作时电流大，是为了保护电路和防止螺线管的温度过高；

（3）通过增大电流或线圈匝数可以增大电磁铁的磁性，从图可看出线圈匝数匝数不同的电磁铁吸引大头针的数量不同，滑动变阻器接入电路的电阻减小，使图中电磁铁的磁性增强。

故答案为：（1）磁场；电流；正极；（3）线圈的匝数。

20．（7分）实验室购买了一批规格为“2.5V 0.8W”的小灯泡，物理兴趣小组的同学通过测量小灯泡的额定功率来鉴别灯泡是否符合规格。他们准备了如下器材：电源（电压恒为6V）、开关、滑动变阻器（“20Ω 1A”），导线若干。

（1）若要完成此实验，还需要的器材是 　电压表　；请在图1所示的虚线框内画出实验电路图。

（2）按正确的电路图连接好电路，闭合开关，发现小灯泡强烈发光后立即熄灭　连接电路时，滑动变阻器滑片没有置于最大阻值处　。

（3）问题解决后继续实验，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表示数如图2所示　0.32　A，小灯泡的电功率为 　0.8　W，小灯泡是否符合规格？　符合规格　。

（4）兴趣小组按上述操作测量了这批小灯泡在电压为2.5V时的电功率，发现其中一些小灯泡不符合规格，如果问题出在钨丝的制作环节　制作钨丝时，钨丝横截面积不合格　。

【解答】解：（1）测量小灯泡在额定电压下工作要使用电压表；灯泡与滑动变阻器、开关，电压表并联在电阻两端，电路如下：

；

（2）灯泡发出明亮耀眼的光，说明电路电流很大，连接电路时；

（3）闭合开关，移动滑片，小灯泡正常发光，电流表选用0～0.5A的量程，电流为0.32A

P＝UI＝2.3V×0.32A＝0.2W，测出的额定功率与所标的额功率相同；

（4）假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的，则这个小灯泡不合格的原因是钨丝的长度小于合格产品小灯泡钨丝的长度，那可能是横截面积不合要求。

故答案为：（1）电压表；见解析；

（2）连接电路前，滑动变阻器划片没有滑至阻值最大处；

（3）0.32；0.4；

（4）制作钨丝时，钨丝横截面积不合格。

五、计算题（第19题6分，第20题7分，共13分）

21．（6分）氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，北京冬奥会运行超1000辆氢能源汽车，配备30多个加氢站氢＝1.4×108J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃），求：

（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出多少热量？

（2）若这些热量全部被质量为400kg、温度为15℃的水吸收，能使水的温度升高多少？

（3）某辆氢燃料电池大巴以140kW的恒定功率匀速行驶了5min，完全燃烧了0.6kg的氢燃料，氢燃料电池大巴车的效率是多少？

【解答】解：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：Q放＝m氢q氢＝3.6kg×1.8×108J/kg＝8.2×107J；

（2）根据题意，水吸收的热量Q吸＝Q放＝8.7×107J；

由Q吸＝cmΔt可知，水升高的温度：Δt＝＝；

（3）由P＝可知8W×5×60s＝4.3×107J；

氢燃料电池大巴车的效率：η＝×100%＝。

答：（1）质量为7.6kg的氢燃料完全燃烧放出8.4×107J的热量；

（2）若这些热量全部被质量为400kg、温度为15℃的水吸收；

（3）氢燃料电池大巴车的效率是50%。

22．（7分）如图甲所示，电源电压恒定为6V，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数为3V。已知两个电阻的U﹣I图象如图乙中的①②所示。求：

（1）图乙中哪一条线表示电阻R1的U﹣I图象？R1的阻值是多少？

（2）当滑动变阻器滑片滑在最右端时，滑动变阻器的最大值以及电流表的电流分别是多少？

（3）滑动变阻器电阻保持5Ω不变，通电1min，滑动变阻器的电功率以及电流通过电路做的总功各是多少？

【解答】解：（1）由甲图可知，两个电阻串联，电压表V测量R1两端的电压。

滑片P从右端到左端的过程中，变阻器连入电路的电阻变小；根据串联分压原理可知2两端的电压变小；由于电源电压不变7两端的电压变大；

所以，通过R2的电流随其两端电压的减小而增大，通过R1的电流随其两端电压的增大而增大；

由此可知，乙图中①是R5的U﹣I图象，②是R2的U﹣I图象；

当滑片滑到正时R2两端的电压为6V，由乙图可知此时电路中的电流为0.3A，R8两端的电压也为3V，

则根据欧姆定律可得R1的阻值为：

R2＝＝＝10Ω；

R2中＝＝＝10Ω；

（3）滑动变阻器的最大阻值为：R2＝2R6中＝2×10Ω＝20Ω；

当滑动变阻器滑片滑在最右端时，总电阻值为：

R＝R1+R8＝10Ω+20Ω＝30Ω；

则通过电流表的电流为：

I＝＝＝0.5A。

（2）滑动变阻器电阻保持5Ω不变时，总电阻值为：

R′＝R1+R8′＝10Ω+5Ω＝15Ω；

则通过电流表的电流为：

I′＝＝＝2.4A，

则滑动变阻器的电功率：P2′＝I′2R2′＝（0.6A）2×5Ω＝8.8W，

电流通过电路做的总功：W＝UI′t＝6V×2.4A×60s＝144J。

答：（1）①是R1的U﹣I图象，R6的阻值是10Ω；

（2）滑动变阻器的最大阻值为20Ω，当滑动变阻器滑片滑在最右端时电流表电流为0.2A；

（3）滑动变阻器电阻保持4Ω不变，通电1min，电流通过电路做的总功为144J。

六、综合能力题（本大题3小题，每小题6分，共18分）

23．（6分）某物理研究小组组装了如图所示的甲、乙、丙装置，在完全相同的烧杯中分别装有A、B两种液体，在完全相同的燃料盒中分别装有两种不同的燃料。

（1）为了比较不同燃料燃烧时放热的本领，应选 　甲、乙　两图的装置进行实验；为了比较液体的吸热本领，应选 　甲、丙　两图的装置进行实验。

（2）此实验用 　加热时间　（选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映液体A和液体B吸收热量的多少。根据实验数据绘制出如图所示的图象，分析图象可知，液体 　B　的温度升高得较慢，A、B两种液体的比热容之比为 　1：2　。

（3）实验小组的同学经过讨论和实验，用图甲所示的实验方法进行数据测量，并求出燃料的热值。求出的热值比真实值 　偏小　（选填“偏大”或“偏小”）。

【解答】解：（1）比较不同燃料的热值，应选择不同的燃料加热相同的物质、乙两图进行实验；

要比较不同物质的吸热本领，必须保证不同液体的质量相等，所以选择甲、丙；

（2）在甲、丙实验中。

根据图像可知，液体B的温度升高得较慢，吸收的热量：QB＝2QA，

两种液体的质量相同，由Q吸＝cmΔt可知c＝，

则cA：cB＝：＝QA：QB＝1：3；

（3）在实验的过程中，燃料燃烧放出的热量会有一部分散失到空气中，由q＝。

故答案为：（1）甲、乙；甲、丙； （2）加热时间；B； （3）偏小。

24．（6分）新冠病毒肆虐，“无接触”式的生活方式悄然走进我们的生活。如题1图为某款无接触式的热风干手器，其工作原理简化图如题2图所示。

（1）控制电路中的电磁继电器主要是利用了电流的　磁　效应，手伸入舱内，导致电阻R的阻值减小　增大　（选填“增大”、“不变”或“减小”），衔铁被吸下，工作电路开始工作。

（2）该款干手器正常工作时工作电路总电流为5A，则电功率为　1100　W；若加热电阻丝阻值为88Ω，则工作10s它产生热量为　5500　J；某家庭电路电能表如题3图所示，不使用其它用电器情况下　能　（选填“能”或“不能”）同时工作。

（3）该款干手器吹出热风温度参数为35℃～45℃，下列操作能够提高热风温度的是　B　（选填相应选项的字母）。

A．在加热电阻丝左端串联一个同规格的加热电阻丝

B．在加热电阻丝两端并联一个同规格的加热电阻丝

C．换用电功率更大的电动机

【解答】解：（1）控制电路中的电磁继电器主要是利用了电流的磁效应；手伸入舱内，由I＝，控制电路的电流增大，工作电路开始工作；

（2）该款干手器正常工作时工作电路总电流为5A，则电功率P＝UI＝220V×5A＝1100W；

因并联电路中各支路两端的电压相等，所以加热电阻丝工作10s产生的热量Q＝W＝×10s＝5500J；

这只电能表允许的用电器同时工作的最大总功率P大＝UI大＝220V×20A＝4400W，

由P大＞2P＝6×1100W＝2200W可知，不使用其它用电器情况下；

（3）工作电路的电压220V一定时，要提高热风温度可知，

因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，

所以，应在加热电阻丝两端并联一个同规格的加热电阻丝，

用电功率更大的电动机不能提高热风温度，故AC不合理。

故答案为：（1）磁；增大；5500；能。

25．（6分）阅读下列短文，回答问题。

热敏电阻温度计

热敏电阻是用半导体材料制成的电阻，其阻值随温度的变化而变化，如图甲所示为某型号热敏电阻的实物图，称为负温度系数热敏电阻：阻值随温度升高而变大的，称为正温度系数热敏电阻，叫做热敏电阻温度计。

如图乙所示为热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图象（为方便计算，已将图线作了近似处理）。图丙是用R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图，其中电源电压可在0.60V～1.20V之间调节，R2为定值电阻，阻值为100Ω．该电路工作原理是：当保持通过R1的电流不变时，R1两端的电压随电阻均匀变化（即随温度均匀变化），故只需将电压表V1表盘的刻度改成相应的温度刻度，就可以直接从V1表盘上读出温度值。测量时，将R1放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压2表的示数保持0.20V不变（即电路中的电流保持2mA不变），再从V1表盘上读出待测温度t。

（1）热敏电阻R1是　负　（选填“正”或“负”）温度系数热敏电阻。在标准大气压下，将R1放入冰水混合物中时，R1的阻值是　520　Ω。

（2）测温时，保持R2两端电压为0.20V，R1两端的电压随温度升高而　变小　（选填“变大”“变小”或“不变”）。

（3）某次测温时，V1表盘上显示的温度是20℃，此时电源电压为　0.92　V。

（4）该热敏电阻温度计测量温度的范围为　2.5℃～40　℃。

【解答】解：（1）由图乙可知，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而变小，为负温度系数热敏电阻；

在标准大气压下，将R1放入冰水混合物中时，热敏电阻R2的温度为0℃，其阻值为520Ω；

（2）测温时，保持R2两端电压为2.20V时，电路中的电流保持2mA不变，

因热敏电阻R1的阻值随温度的升高而变小，

所以，由U＝IR可知，R8两端的电压变小，即R1两端的电压随温度升高而变小；

（3）由图乙可知，R1与t的关系为一次函数，设为R3＝kt+b，

把t＝0℃、R1＝520Ω和t＝30℃、R7＝280Ω代入可得：

520Ω＝k×0℃+b，280Ω＝k×30℃+b，

联立等式可得：k＝﹣8Ω/℃，b＝520Ω，

则R5＝﹣8（Ω/℃）×t+520Ω，

当V1表盘上显示的温度是20℃时，R3＝﹣8（Ω/℃）×20℃+520Ω＝360Ω，

此时V1的示数：

U7＝IR1＝2×10﹣7A×360Ω＝0.72V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，此时电源电压：

U＝U1+U6＝0.72V+0.20V＝6.92V；

（4）由题意可知，电源电压可在0.60V～1.20V之间调节，

当电源的电压U′＝5.60V时，热敏电阻两端的电压：

U1′＝U′﹣U2＝7.60V﹣0.20V＝0.40V，

此时热敏电阻的阻值：R5′＝＝＝200Ω，

由R1＝﹣8（Ω/℃）×t+520Ω可得，t′＝40℃；

当电源的电压U″＝2.20V时，热敏电阻两端的电压：

U1″＝U″﹣U2＝5.20V﹣0.20V＝1.00V，

此时热敏电阻的阻值：R8″＝＝＝500Ω，

由R1＝﹣8（Ω/℃）×t+520Ω可得，t″＝3.5℃，

所以，该热敏电阻温度计测量温度的范围为2.6℃～40℃。

故答案为：（1）负；520；（3）0.92。