登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
天津市河西区2022-2023学年九年级下学期物理开学考试卷
一、单选题
1．（2023九下·河西开学考）2021年三峡水电站累计发电1036.49亿千瓦时，再次突破千亿千瓦时大关。“千瓦时”是下列哪个物理量的单位（ ）
A．电流 B．电能 C．电压 D．电功率
2．（2023九下·河西开学考）当温度降低到一定程度时，某些材料的电阻会突然变为零，这种现象称为超导现象，这种材料称为超导材料。超导材料的应用前景十分诱人。假如科学家研制出室温下的超导材料，它可以应用在图中的（ ）
A．白炽灯的灯丝
B．电饭锅的发热体
C．电烤箱的电热丝
D．电动机的线圈
3．（2023九下·河西开学考）图示的现象中，通过热传递方式改变物体内能的是（ ）
A．压活塞，硝化棉燃烧
B．加热，水温升高
C．滑滑梯，臀部发热
D．搓手，手变暖和
4．（2016九上·长沙期中）一个标有“220V 440W”的电热器，当通过它的电流为1A时，它的实际功率（ ）
A．等于额定功率 B．大于额定功率
C．小于额定功率 D．无法判断
5．（2022·青岛）如图所示的电路中，电源电压U保持不变，定值电阻，闭合开关S，通过电阻、和干路的电流分别是、和I；、两端的电压分别是、。下列判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
6．如图是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时，在玻璃管中封入一段金属丝，电源两极分别与水银和金属丝相连，当温度达到金属丝下端所指的温度时（ ）
A．衔铁被吸引，电铃发出报警声
B．衔铁被排斥，电铃发出报警声
C．衔铁被吸引，电铃停止发出报警声
D．衔铁被排斥，电铃停止发出报警声
7．（2023九下·河西开学考）在家庭用电的调查研究活动中，小明先将家中所有的用电器与电源断开，观察到家中电能表的表盘如图所示，然后只打开标有“220V 2000W”的浴霸，让其正常工作1h后，电能表的示数应为（ ）
A． B． C． D．
8．（2023九下·河西开学考）电给我们的生活带来了极大的便利，但不安全用电也会带来很大的危害，甚至会危及生命。图做法中符合安全用电原则的是（ ）
A．使用绝缘皮破损的电线
B．在高压线下钓鱼
C．更换灯泡先切断电源
D．同时使用很多电器
9．（2023九下·河西开学考）在疫情防控期间，为减轻小区值班人员的压力，小金设计了一个自动控制电路，当进入小区的人员扫描疫情防控码且是绿色时开关闭合，再刷本小区的门禁卡时开关闭合，两开关均闭合后，小区门自动打开。图中的电路图符合上述要求的是（ ）
A． B．
C． D．
10．（2023九下·河西开学考）如图所示，闭合开关，发现灯泡不亮，亮；调节滑动变阻器的滑片P，灯泡始终不亮，变亮。出现上述现象的原因可能是（ ）
A．灯泡短路 B．灯泡断路
C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路
二、多选题
11．（2023九下·河西开学考）如图是某同学设计的部分家庭电路示意图，其中电器元件连接正确的是（ ）
A．空气开关 B．二孔插座
C．三孔插座 D．带开关的灯泡
12．（2023九下·河西开学考）如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关S，滑动变阻器滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表A的示数变大
B．电压表的示数变大
C．电压表示数与电流表A示数的比值变小
D．电压表示数与电流表A示数的乘积变大
13．（2023九下·河西开学考）如图所示，电源电压不变，为定值电阻，为滑动变阻器，闭合开关S，当滑片P在某一端点时，电流表示数为；当滑片P移动另一端点时，电流表示数为，此时的电功率为。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为
B．电阻的阻值为
C．滑动变阻器的最大阻值为
D．电路消耗的最小功率为
三、填空题
14．（2023九下·河西开学考）我国爱国诗人文天祥的《扬子江》中有“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”的诗句，磁针石是由于受到 的作用，所指的南方是地理的 （选填“南”或“北”）极附近。
15．（2023九下·河西开学考）如图所示，由通电螺线管的磁感线方向可知，电流表的上端为 （选填“正”或“负”）接线柱；静止的小磁针的左端为 （选填“N”或“S”）极。
16．（2023九下·河西开学考）如图所示，有一种“能量收集船”通过破浪推动船体内侧的“工作臂”带动船内线圈切割磁感线，从而获得电能，并储存起来，该：“能量收集船”的发电原理是 现像，将 能转化为电能．
17．（2023九下·河西开学考）两盏分别标有“6V 6W”和“6V 3W”的白炽灯泡甲和乙，它们灯丝的材料和长度相同，可知 灯泡的灯丝较粗；若将这两个灯泡串联在6V的电源上，则 灯泡更亮一些。（均选填“甲”或“乙”）（不计温度对灯丝电阻的影响）
18．（2022·天津）如图所示电路，电阻R1为3Ω，R2为1Ω。当开关S闭合后，通过电阻R1、R2的电流之比为 ，电压表V1、V2的示数之比为 。
19．（2021·西宁）如图所示，电源电压不变，电阻 ， ， 。当开关 闭合， 、 断开时，电流表的示数为0.1A，则电源电压为 V；整个电路的最大电功率为 W。
四、计算题
20．（2023九下·河西开学考）小明家新购置了一个额定功率为3200W的电热水龙头，如图经过测试正常工作时进水温度为20℃，出水温度为45℃，30s内的出水质量为0.8kg。已知，求：
（1）水吸收的热量；
（2）电热水龙头的热效率。
五、实验题
21．（2023九下·河西开学考）小叶同学在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为2.5V。请你完成下列内容。
（1）实验原理是 ；
（2）图中，有一根多余的导线，导致电路连接错误，请在这根导线上打“×”；
（3）图中的电路改正错误后，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P调至 端；（选填“A”或“B”）
（4）如图的正确电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数。接下来应进行的操作是___________（填写字母）
A．更换小灯泡
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（5）如图的正确电路，闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图所示，为 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图中滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为。
22．（2023九下·河西开学考）小薛和小程同学在做“探究影响电磁铁磁性强弱因素”的实验时，提出以下猜想：
猜想一：电磁铁磁性强弱与通过线圈的电流有关；
猜想二：电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有关；
猜想三：电磁铁磁性强弱与铁芯的形状有关。
为了验证猜想，他们准备的实验器材有：新干电池2节、相同的大铁钉若干、大头针若干、长导线1根、细线若干。用其中两个大铁钉绕成电磁铁A和B，电路如图所示。请你完成下列内容。
（1）实验中要通过观察电磁铁吸引大头针的 ，来判断电磁铁磁性的强弱；
（2）如图，将两个电磁铁的线圈串联，是为了验证猜想 ；（选填“一”、“二”或“三”）
（3）如图，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁A总能吸引更多的大头针，由此得出的结论是：当 、 相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越 （选填“强”或“弱”）；
（4）为了验证猜想三，小程用细线分别把2个、3个铁钉捆绑在一起，再用长导线分别缠绕铁钉6圈，制成电磁铁C和D，连成电路如图所示，通过比较得出，电磁铁磁性强弱与铁芯的形状 （选填“有关”或“无关”）。
六、计算题
23．（2023九下·河西开学考）随着汽车的普及，车载电饭煲开始得到应用，如图，人们能够在车内随时随地做饭而不受场地的限制，更好满足了旅游个性化要求。如图是某品牌车载电饭煲简化后的电路原理图，直流电源的电压为12V，、均为电热丝。当只闭合时是保温挡，功率为120W；当、都闭合时为加热挡，功率为300W。求：
（1） 的阻值；
（2）在保温挡时，的电功率。
七、实验题
24．（2023九下·河西开学考）现有一个电压约为18V的电源（电压保持不变），一个量程为0~1A的电流表，两个阻值已知的电阻，，开关和导线若干。请合理选择器材设计实验，比较精确地测出约为的未知电阻的阻值。要求：
（1）在虚线框内画出实验电路图；
（2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；写出待测电阻的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
八、计算题
25．（2023九下·河西开学考）小明用图所示电路研究电功率和电流的关系，绘制了定值电阻、滑动变阻器的功率与电流的图像甲和乙，如图所示，求：
（1） 的阻值；
（2）当电流表示数为时，滑动变阻器消耗的功率。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】电功及电功的实质
【解析】【解答】kW是电功率的单位，h是时间的单位，电功率与时间的乘积是电能，且
焦耳是电能的单位，即“千瓦时”是电能单位，ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】“千瓦时”是电能单位。
2．【答案】D
【知识点】超导体特点及作用
【解析】【解答】A．白炽灯的灯丝必须在白炽状态下才能正常发光，若用超导材料制作灯丝，灯丝电阻为零，无法将电能转化为内能，A不符合题意；
BC．电饭锅的发热体和电烤箱的电热丝都是利用电流的热效应工作的，若用超导材料制作，则电阻为0，电能不能转化为内能，BC不符合题意；
D．电动机的线圈用超导体材料制作，则电动机通电后，产生的热量为零，电能全部转化为机械能，故电动机的线圈可以用超导材料制作，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电动机的线圈用超导体材料制作，则电动机通电后，产生的热量为零，电能全部转化为机械能。
3．【答案】B
【知识点】热传递改变物体内能
【解析】【解答】A．压活塞，活塞对筒内的气体做功，机械能转化内能，气体内能变大，温度升高，硝化棉燃烧，是通过做功方式改变物体内能的，A不符合题意；
B．加热，水吸收热量，水温升高，水的内能变大，属于通过热传递改变物体的内能，B符合题意；
C．滑滑梯，克服摩擦做功，机械能转化为内能，臀部发热，属于通过做功改变物体的内能，C不符合题意；
D ．搓手时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，手变暖和，属于通过做功改变物体的内能，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】吸收热量，内能变大，是通过热传递改变内能的。
4．【答案】C
【知识点】电功率的计算；实际功率
【解析】【解答】解：
由P= 可得电热器的电阻为：
R= = =110Ω，
通过它的电流是1A时电热器的实际功率为：
P′=（I′）2R=（1A）2×110Ω=110W＜P额=440W．
故选C．
【分析】由电热器的铭牌可知额定电压和额定功率，根据R= 求出电热器的电阻；再根据P=I2R求出通过它的电流是0.5A时电热器的实际功率．
5．【答案】B
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】CD．并联电路中各支路两端的电压等于电源电压，故
CD不符合题意；
A．因为并联电路中各支路两端的电压等于电源电压，两电阻两端的电压相同，根据 ，电阻大的R1其电流小，故
A不符合题意；
B．在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，即
B符合题意。
故答案为：B。
【分析】并联电路中，支路电压等于电源电压，电阻较大时，电流较小；干路电流等于各支路电流之和。
6．【答案】A
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】解：温度升高时，水银柱上升，与上方金属丝连通，使左侧形成通路，电磁铁中有电流通过，电磁铁吸引衔铁，使触点接触，右侧电路接通，电铃发出报警信号。
故选A。
【分析】明确这一装置由两部分电路组成，左端电路的控制要点在于水银柱的变化，而右端的控制要点则在电磁铁对衔铁的吸引，再由此分析电路中温度变化时的工作情况。
7．【答案】D
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】只打开标有“220V 2000W”的浴霸，让其正常工作1h消耗的电能
电能表的示数应为
由计算可知，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】电能表的读数：数字方框中最后一位是小数，单位是kW h；根据公式W=Pt，可求出消耗的电能。
8．【答案】C
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A．绝缘皮破损的电线不能使用，使用绝缘皮破损的电线容易漏电和触电，A不符合题意；
B．在高压线下钓鱼，易发生高压电弧触电，B不符合题意；
C．由于灯泡与火线相连，更换灯泡时一旦发生漏电，就将会出现触电事故，所以换灯泡时应先切断电源，C符合题意；
D．多个大功率用电器使用同一插座，通过插座的电流过大而引起火灾，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】绝缘皮破损的电线不能使用；在高压线下钓鱼，易发生高压电弧触电；换灯泡时应先切断电源；多个大功率用电器使用同一插座，通过插座的电流过大而引起火灾。
9．【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】A．图中开关S1和S2并联，只要任一开关闭合，电动机就工作，小区门就可以自动打开，A不符合题意；
B．闭合开关 ，再闭合开关 ，电源短路，B不符合题意，
C．开关S1与S2串联，只有当开关S1和S2均闭合时，电动机才工作，小区门才会自动打开，C符合题意；
D．电动机与电源连通，电动机始终是工作的，当两个两关都闭合时，电源短路，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】串联电路中，电流的路径只有一条，各元件顺次逐个连接；并联电路中，电流有多条路径，且互不影响，开关与控制部分串联，根据串并联电路的特点进行分析。
10．【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】A.若灯泡L1短路，则L1不亮，调节滑动变阻器，L2亮度会发生变化，A符合题意；
B.该电路是串联电路，若灯泡L1断路，则整个电路断路，灯全都不亮，B不符合题意；
C.若滑动变阻器短路，则移动滑动变阻器不会引起灯亮度的变化，C不符合题意；
D.若滑动变阻器断路，则整个电路断路，灯全都不亮，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】若灯泡L1短路，则L1不亮，调节滑动变阻器，L2亮度会发生变化。
11．【答案】A,B,C
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】A．空气开关是保险丝的升级替代品，装在干路上，在电路中电流过大时自动切断电路。空气开关还有失压保护功能，A符合题意；
B．两孔插座中，左孔与零线相连，右孔与火线相连，以便将用电器连入电路，B符合题意；
C．三孔插座中，左孔与零线相连，右孔与火线相连，中间孔接地线，C符合题意；
D．开关装在连接灯泡的零线上，当开关断开时，灯泡还与火线相连，接触灯泡会有触电危险。B不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】空气开关是保险丝的升级替代品，装在干路上；两孔插座中，左孔与零线相连，右孔与火线相连；三孔插座中，左孔与零线相连，右孔与火线相连，中间孔接地线；开关装在连接灯泡的火线上。
12．【答案】A,C,D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】由图可知，滑动变阻器R1和电阻R2串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．当滑动变阻器的滑片P向左移动时，变阻器接入电路的电阻变小，由电阻的串联可知电路的总电阻变小，根据 可知，电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，A符合题意；
B．电路中的电流变大，根据U=IR可知，电阻R2两端的电压变大，根据串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端的电压变小，即V2的示数变小，B不符合题意；
C．电压表V1测电源电压，其示数不变，电流表A的示数变大，电压表 示数与电流表A示数的比值变小，C符合题意；
D．电压表V1测电源电压，其示数不变，电流表A的示数变大，电压表 示数与电流表A示数的乘积变大，D符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】电压表与测量部分并联；电流表与测量部分串联；当滑动变阻器的滑片P向左移动时，变阻器接入电路的电阻变小，由电阻的串联可知电路的总电阻变小，根据 可知，电路中的电流变大；滑动变阻器两端的电压变小。
13．【答案】A,C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】A．由图可知，两个电阻串联，闭合开关S，当滑片P在某一端点时，电流表示数为 ；当滑片P移动另一端点时，电流表示数为 ，由此可知，滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路中电流为 ，滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中电流为 ，由电源电压不变可得 ①
②
当滑片P移动另一端点时，电流表示数为 ，此时 的电功率为 ③
由③式解得，电源电压为 ④
A符合题意；
B．联立上面①④两式解得，电阻 的阻值为 ⑤
B不符合题意；
C．联立②④⑤三式解得，滑动变阻器 的最大阻值为
C符合题意；
D．滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中电流为 ，电路中电流最小，电路消耗的功率最小，最小功率为
D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】根据，可求出电源电压；根据及，可求出电阻；根据，可求出电阻；根据P=UI，可求出最小功率。
14．【答案】地磁场；南
【知识点】地磁场
【解析】【解答】磁针石相当于今天的小磁针，之所以指南北是磁针石在地磁场中受到地磁场作用的结果。
古人研究磁的时候，发现小磁针总是指南北，于是就把指南的一端叫南极，指北的一端叫北极，后来发现磁针的指向与地理的南北有一定的夹角，所以磁针石所指的南方是地理南极附近。
【分析】磁针石在地磁场中受到地磁场作用；磁针石所指的南方是地理南极附近。
15．【答案】正；N
【知识点】安培定则；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】磁体外部磁感线从磁体N极出来，回到S极。故通电螺线管的左端为N极，右端为S极。通电螺线管的左端为N极，根据安培定则可以判定螺线管正面的导线中的电流方向是向上的，电流由上向下流过电流表，故电流表上端为正接线柱。通电螺线管右端为S极，磁极相互吸引，故静止的小磁针的左端为N极。
【分析】磁体外部磁感线从磁体N极出来，回到S极；安培定则可以判定螺线管正面的导线中的电流方向是向上的，电流由上向下流过电流表，故电流表上端为正接线柱。
16．【答案】电磁感应；机械
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】“工作臂”带动船内线圈切割磁感线，从而获得电能，由切割磁感线运动获得电能，是电磁感应现象，机械能转化为电能．
【分析】由切割磁感线运动获得电能，是电磁感应现象，机械能转化为电能。
17．【答案】甲；乙
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】由灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压相等，甲灯的额定功率大于乙灯的额定功率，根据 有
可知甲、乙两灯的电阻大小关系为R甲因在材料和长度一定时，导体的电阻与横截面积有关，横截面积越大，电阻越小，所以，灯丝的材料和长度相同，可知甲灯泡的灯丝较粗。
两灯泡串联在6V的电源上时，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P=I2R可知，因乙灯泡的电阻较大，乙灯泡的实际功率较大，乙灯泡更亮。
【分析】根据，可求出电阻，材料和长度一定时，导体的电阻与横截面积有关，横截面积越大，电阻越小；由P=I2R，可求出实际功率；实际功率越大，灯泡越亮。
18．【答案】；
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】当开关S闭合后，电压表内部比较大，相当于断路，去掉两电压表，发现电阻R1、R2串联，根据串联电路中电流处处相等，故通过电阻R1、R2的电流之比为。
根据去源法可知，电压表V1测量电阻R1的电压，电压表V2测量电源电压，设电流为I，则电阻R1两端的电压为
电压表V2测量电源电压，电源电压为
电压表V1、V2的示数之比为
【分析】在串联电路中，电流处处相等；各用电器的分压比等于电阻比。
19．【答案】3；0.75
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】由图示知，当开关S1闭合，S2、S3断开时，电阻R1、R2串联在电路中，R3处于断路，据串联电路的特点知，电源电压U= I(R1+R2)=0.1A×(20Ω+10Ω)=3V
由图示知，当三个开关都闭合时，电阻R1、R3并联在电路中，R2被短路，此时电路的电阻最小，据 知，此时电路中的电功率最大为
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，根据欧姆定律求出电源的电压；根据分析计算电路的最大功率。
20．【答案】（1）解：水吸收的热量为Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.8kg×（45℃-20℃）=8.4×104J
答：水吸收的热量是8.4×104J
（2）解：消耗的电能为W=Pt=3200W×30s=9.6×104J
电热水龙头的加热效率为
答：电热水龙头的热效率是87.5%。
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据公式Q吸＝cm（t末-t初），求出水吸收的热量；
（2）根据公式 W=Pt 及，可求出热效率。
21．【答案】（1）P=UI
（2）
（3）B
（4）C
（5）1.5；A
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）用电压表测小灯泡两端的电压，用电流表测小灯泡中的电流，利用公式P=UI计算电功率，实验原理是P=UI。
（2）图中电流表被短路，电流表串联在电路中，如图所示：
（3）为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图可知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的B端。
（4）闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，电路为通路，说明电路中的电流过小，接下来应进行的操作是：移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光，故答案为：C。
（5）电压表量程是0~3V，分度值是0.1V，电压表示数是1.5V。
小灯泡额定电压为2.5V，电压表示数小于灯泡额定电压，要使灯泡正常发光，应向A移动滑动变阻器滑片，让滑动变阻器阻值变小，减小滑动变阻器两端电压，增大灯泡两端的电压，直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V为止。
【分析】（1）实验原理是P=UI；
（2）电流表串联在电路中；
（3）为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处；
（4）闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是：移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光；
（5）看清电压表的分度值，结合对应刻度读数；电压表示数小于灯泡额定电压，要使灯泡正常发光，应向A移动滑动变阻器滑片，让滑动变阻器阻值变小。
22．【答案】（1）数目
（2）二
（3）电流；铁芯；强
（4）有关
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】（1）实验中通过电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱，电磁铁吸引大头针数目越多，说明电磁铁磁性越强。
（2）由图可知，两只电磁铁是串联在电路中的，铁芯相同，通过它们的电流是相同的，它们线圈的匝数是不同的，因此，本实验研究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，是为了验证猜想二。
（3）把电磁铁A和B串联，图中电流大小相同，铁芯相同，电磁铁A线圈的匝数较多，电磁铁吸引的大头针较多，电磁铁的磁性较强，所以可以得出的结论是电流相同，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。
（4）用细线分别把2个、3个铁钉捆绑在一起，再用长导线分别缠绕铁钉6圈，制成电磁铁C和D，两个电磁铁串联，通过两个电磁铁的电流相等，线圈的匝数相同，铁芯的形状不同，电磁铁D铁钉较多，吸引大头针较多，说明电磁铁磁性强弱与铁芯的形状有关。
【分析】（1）实验中通过电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱；
（2）通过它们的电流是相同的，它们线圈的匝数是不同的，因此，本实验研究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系；
（3）电流相同，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强；
（4）电磁铁磁性强弱与铁芯的形状有关。
23．【答案】（1）解：如图，当只闭合 时， 、 串联，是保温挡，当 、 都闭合时，R2被短路，电路中只有R1，为加热挡，功率为300W， 的阻值
答： 的阻值为0.48Ω；
（2）解：当只闭合 时， 、 串联，是保温挡，电路中的电流
低温档时R1的功率
在保温挡时， 的电功率
答：在保温挡时， 的电功率为72W。
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据公式，可求出电阻；
（2）根据公式P=I2R，可求出电功率。
24．【答案】（1）
（2）解：电学实验的首要步骤是按图连接电路。先是利用开关控制电路，使 与 串联，测出此时电路中的电流为 ，则电源电压为
再利用开关控制电路，使 与 串联，测出此时电路中的电流为 ，则电源电压为
因为电源电压不变，有
解得
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)将两个已知电阻分别与待测电阻串联在电源上，分别测出电路中的电流，根据电源电压不变、电源电压等于电流与两个导体电阻和的积计算出待测电阻的阻值。设计电路如下：
【分析】(1)将两个已知电阻分别与待测电阻串联在电源上；
（2）根据I1(R1+Rx）=I2(R2+Rx），补充实验步骤，求出表达式。
25．【答案】（1）解：两电阻串联，电压表测R1的电压，电流表测电路的电流，当变阻器的滑片移动到最左端时，变阻器连入电路的电阻为0，电路为R1的简单电路，根据 可知R1的功率最大，由右图可知，此时电路的最大电流为4I0，R1的最大功率为P0，根据P=I2R可知，R1的阻值大小为
答： 的阻值为 ；
（2）解：在（1）中，当变阻器的滑片移动到最左端时，电压表示数即电源电压，根据P=UI可知，电源电压为
当电流表示数为 时，由欧姆定律可知R1的电压为
根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为
电流表示数为 时，滑动变阻器 消耗的功率为
答：当电流表示数为 时，滑动变阻器 消耗的功率 。
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据公式，可求出电阻；
（2）根据公式P=UI，可求出电功率。
二一教育在线组卷平台（zujuan.21cnjy.com）自动生成 1 / 1登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
天津市河西区2022-2023学年九年级下学期物理开学考试卷
一、单选题
1．（2023九下·河西开学考）2021年三峡水电站累计发电1036.49亿千瓦时，再次突破千亿千瓦时大关。“千瓦时”是下列哪个物理量的单位（ ）
A．电流 B．电能 C．电压 D．电功率
【答案】B
【知识点】电功及电功的实质
【解析】【解答】kW是电功率的单位，h是时间的单位，电功率与时间的乘积是电能，且
焦耳是电能的单位，即“千瓦时”是电能单位，ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】“千瓦时”是电能单位。
2．（2023九下·河西开学考）当温度降低到一定程度时，某些材料的电阻会突然变为零，这种现象称为超导现象，这种材料称为超导材料。超导材料的应用前景十分诱人。假如科学家研制出室温下的超导材料，它可以应用在图中的（ ）
A．白炽灯的灯丝
B．电饭锅的发热体
C．电烤箱的电热丝
D．电动机的线圈
【答案】D
【知识点】超导体特点及作用
【解析】【解答】A．白炽灯的灯丝必须在白炽状态下才能正常发光，若用超导材料制作灯丝，灯丝电阻为零，无法将电能转化为内能，A不符合题意；
BC．电饭锅的发热体和电烤箱的电热丝都是利用电流的热效应工作的，若用超导材料制作，则电阻为0，电能不能转化为内能，BC不符合题意；
D．电动机的线圈用超导体材料制作，则电动机通电后，产生的热量为零，电能全部转化为机械能，故电动机的线圈可以用超导材料制作，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电动机的线圈用超导体材料制作，则电动机通电后，产生的热量为零，电能全部转化为机械能。
3．（2023九下·河西开学考）图示的现象中，通过热传递方式改变物体内能的是（ ）
A．压活塞，硝化棉燃烧
B．加热，水温升高
C．滑滑梯，臀部发热
D．搓手，手变暖和
【答案】B
【知识点】热传递改变物体内能
【解析】【解答】A．压活塞，活塞对筒内的气体做功，机械能转化内能，气体内能变大，温度升高，硝化棉燃烧，是通过做功方式改变物体内能的，A不符合题意；
B．加热，水吸收热量，水温升高，水的内能变大，属于通过热传递改变物体的内能，B符合题意；
C．滑滑梯，克服摩擦做功，机械能转化为内能，臀部发热，属于通过做功改变物体的内能，C不符合题意；
D ．搓手时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，手变暖和，属于通过做功改变物体的内能，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】吸收热量，内能变大，是通过热传递改变内能的。
4．（2016九上·长沙期中）一个标有“220V 440W”的电热器，当通过它的电流为1A时，它的实际功率（ ）
A．等于额定功率 B．大于额定功率
C．小于额定功率 D．无法判断
【答案】C
【知识点】电功率的计算；实际功率
【解析】【解答】解：
由P= 可得电热器的电阻为：
R= = =110Ω，
通过它的电流是1A时电热器的实际功率为：
P′=（I′）2R=（1A）2×110Ω=110W＜P额=440W．
故选C．
【分析】由电热器的铭牌可知额定电压和额定功率，根据R= 求出电热器的电阻；再根据P=I2R求出通过它的电流是0.5A时电热器的实际功率．
5．（2022·青岛）如图所示的电路中，电源电压U保持不变，定值电阻，闭合开关S，通过电阻、和干路的电流分别是、和I；、两端的电压分别是、。下列判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】CD．并联电路中各支路两端的电压等于电源电压，故
CD不符合题意；
A．因为并联电路中各支路两端的电压等于电源电压，两电阻两端的电压相同，根据 ，电阻大的R1其电流小，故
A不符合题意；
B．在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，即
B符合题意。
故答案为：B。
【分析】并联电路中，支路电压等于电源电压，电阻较大时，电流较小；干路电流等于各支路电流之和。
6．如图是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时，在玻璃管中封入一段金属丝，电源两极分别与水银和金属丝相连，当温度达到金属丝下端所指的温度时（ ）
A．衔铁被吸引，电铃发出报警声
B．衔铁被排斥，电铃发出报警声
C．衔铁被吸引，电铃停止发出报警声
D．衔铁被排斥，电铃停止发出报警声
【答案】A
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】解：温度升高时，水银柱上升，与上方金属丝连通，使左侧形成通路，电磁铁中有电流通过，电磁铁吸引衔铁，使触点接触，右侧电路接通，电铃发出报警信号。
故选A。
【分析】明确这一装置由两部分电路组成，左端电路的控制要点在于水银柱的变化，而右端的控制要点则在电磁铁对衔铁的吸引，再由此分析电路中温度变化时的工作情况。
7．（2023九下·河西开学考）在家庭用电的调查研究活动中，小明先将家中所有的用电器与电源断开，观察到家中电能表的表盘如图所示，然后只打开标有“220V 2000W”的浴霸，让其正常工作1h后，电能表的示数应为（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】只打开标有“220V 2000W”的浴霸，让其正常工作1h消耗的电能
电能表的示数应为
由计算可知，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】电能表的读数：数字方框中最后一位是小数，单位是kW h；根据公式W=Pt，可求出消耗的电能。
8．（2023九下·河西开学考）电给我们的生活带来了极大的便利，但不安全用电也会带来很大的危害，甚至会危及生命。图做法中符合安全用电原则的是（ ）
A．使用绝缘皮破损的电线
B．在高压线下钓鱼
C．更换灯泡先切断电源
D．同时使用很多电器
【答案】C
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A．绝缘皮破损的电线不能使用，使用绝缘皮破损的电线容易漏电和触电，A不符合题意；
B．在高压线下钓鱼，易发生高压电弧触电，B不符合题意；
C．由于灯泡与火线相连，更换灯泡时一旦发生漏电，就将会出现触电事故，所以换灯泡时应先切断电源，C符合题意；
D．多个大功率用电器使用同一插座，通过插座的电流过大而引起火灾，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】绝缘皮破损的电线不能使用；在高压线下钓鱼，易发生高压电弧触电；换灯泡时应先切断电源；多个大功率用电器使用同一插座，通过插座的电流过大而引起火灾。
9．（2023九下·河西开学考）在疫情防控期间，为减轻小区值班人员的压力，小金设计了一个自动控制电路，当进入小区的人员扫描疫情防控码且是绿色时开关闭合，再刷本小区的门禁卡时开关闭合，两开关均闭合后，小区门自动打开。图中的电路图符合上述要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】A．图中开关S1和S2并联，只要任一开关闭合，电动机就工作，小区门就可以自动打开，A不符合题意；
B．闭合开关 ，再闭合开关 ，电源短路，B不符合题意，
C．开关S1与S2串联，只有当开关S1和S2均闭合时，电动机才工作，小区门才会自动打开，C符合题意；
D．电动机与电源连通，电动机始终是工作的，当两个两关都闭合时，电源短路，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】串联电路中，电流的路径只有一条，各元件顺次逐个连接；并联电路中，电流有多条路径，且互不影响，开关与控制部分串联，根据串并联电路的特点进行分析。
10．（2023九下·河西开学考）如图所示，闭合开关，发现灯泡不亮，亮；调节滑动变阻器的滑片P，灯泡始终不亮，变亮。出现上述现象的原因可能是（ ）
A．灯泡短路 B．灯泡断路
C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路
【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】A.若灯泡L1短路，则L1不亮，调节滑动变阻器，L2亮度会发生变化，A符合题意；
B.该电路是串联电路，若灯泡L1断路，则整个电路断路，灯全都不亮，B不符合题意；
C.若滑动变阻器短路，则移动滑动变阻器不会引起灯亮度的变化，C不符合题意；
D.若滑动变阻器断路，则整个电路断路，灯全都不亮，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】若灯泡L1短路，则L1不亮，调节滑动变阻器，L2亮度会发生变化。
二、多选题
11．（2023九下·河西开学考）如图是某同学设计的部分家庭电路示意图，其中电器元件连接正确的是（ ）
A．空气开关 B．二孔插座
C．三孔插座 D．带开关的灯泡
【答案】A,B,C
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】A．空气开关是保险丝的升级替代品，装在干路上，在电路中电流过大时自动切断电路。空气开关还有失压保护功能，A符合题意；
B．两孔插座中，左孔与零线相连，右孔与火线相连，以便将用电器连入电路，B符合题意；
C．三孔插座中，左孔与零线相连，右孔与火线相连，中间孔接地线，C符合题意；
D．开关装在连接灯泡的零线上，当开关断开时，灯泡还与火线相连，接触灯泡会有触电危险。B不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】空气开关是保险丝的升级替代品，装在干路上；两孔插座中，左孔与零线相连，右孔与火线相连；三孔插座中，左孔与零线相连，右孔与火线相连，中间孔接地线；开关装在连接灯泡的火线上。
12．（2023九下·河西开学考）如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关S，滑动变阻器滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表A的示数变大
B．电压表的示数变大
C．电压表示数与电流表A示数的比值变小
D．电压表示数与电流表A示数的乘积变大
【答案】A,C,D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】由图可知，滑动变阻器R1和电阻R2串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．当滑动变阻器的滑片P向左移动时，变阻器接入电路的电阻变小，由电阻的串联可知电路的总电阻变小，根据 可知，电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，A符合题意；
B．电路中的电流变大，根据U=IR可知，电阻R2两端的电压变大，根据串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端的电压变小，即V2的示数变小，B不符合题意；
C．电压表V1测电源电压，其示数不变，电流表A的示数变大，电压表 示数与电流表A示数的比值变小，C符合题意；
D．电压表V1测电源电压，其示数不变，电流表A的示数变大，电压表 示数与电流表A示数的乘积变大，D符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】电压表与测量部分并联；电流表与测量部分串联；当滑动变阻器的滑片P向左移动时，变阻器接入电路的电阻变小，由电阻的串联可知电路的总电阻变小，根据 可知，电路中的电流变大；滑动变阻器两端的电压变小。
13．（2023九下·河西开学考）如图所示，电源电压不变，为定值电阻，为滑动变阻器，闭合开关S，当滑片P在某一端点时，电流表示数为；当滑片P移动另一端点时，电流表示数为，此时的电功率为。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为
B．电阻的阻值为
C．滑动变阻器的最大阻值为
D．电路消耗的最小功率为
【答案】A,C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】A．由图可知，两个电阻串联，闭合开关S，当滑片P在某一端点时，电流表示数为 ；当滑片P移动另一端点时，电流表示数为 ，由此可知，滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路中电流为 ，滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中电流为 ，由电源电压不变可得 ①
②
当滑片P移动另一端点时，电流表示数为 ，此时 的电功率为 ③
由③式解得，电源电压为 ④
A符合题意；
B．联立上面①④两式解得，电阻 的阻值为 ⑤
B不符合题意；
C．联立②④⑤三式解得，滑动变阻器 的最大阻值为
C符合题意；
D．滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中电流为 ，电路中电流最小，电路消耗的功率最小，最小功率为
D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】根据，可求出电源电压；根据及，可求出电阻；根据，可求出电阻；根据P=UI，可求出最小功率。
三、填空题
14．（2023九下·河西开学考）我国爱国诗人文天祥的《扬子江》中有“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”的诗句，磁针石是由于受到 的作用，所指的南方是地理的 （选填“南”或“北”）极附近。
【答案】地磁场；南
【知识点】地磁场
【解析】【解答】磁针石相当于今天的小磁针，之所以指南北是磁针石在地磁场中受到地磁场作用的结果。
古人研究磁的时候，发现小磁针总是指南北，于是就把指南的一端叫南极，指北的一端叫北极，后来发现磁针的指向与地理的南北有一定的夹角，所以磁针石所指的南方是地理南极附近。
【分析】磁针石在地磁场中受到地磁场作用；磁针石所指的南方是地理南极附近。
15．（2023九下·河西开学考）如图所示，由通电螺线管的磁感线方向可知，电流表的上端为 （选填“正”或“负”）接线柱；静止的小磁针的左端为 （选填“N”或“S”）极。
【答案】正；N
【知识点】安培定则；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】磁体外部磁感线从磁体N极出来，回到S极。故通电螺线管的左端为N极，右端为S极。通电螺线管的左端为N极，根据安培定则可以判定螺线管正面的导线中的电流方向是向上的，电流由上向下流过电流表，故电流表上端为正接线柱。通电螺线管右端为S极，磁极相互吸引，故静止的小磁针的左端为N极。
【分析】磁体外部磁感线从磁体N极出来，回到S极；安培定则可以判定螺线管正面的导线中的电流方向是向上的，电流由上向下流过电流表，故电流表上端为正接线柱。
16．（2023九下·河西开学考）如图所示，有一种“能量收集船”通过破浪推动船体内侧的“工作臂”带动船内线圈切割磁感线，从而获得电能，并储存起来，该：“能量收集船”的发电原理是 现像，将 能转化为电能．
【答案】电磁感应；机械
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】“工作臂”带动船内线圈切割磁感线，从而获得电能，由切割磁感线运动获得电能，是电磁感应现象，机械能转化为电能．
【分析】由切割磁感线运动获得电能，是电磁感应现象，机械能转化为电能。
17．（2023九下·河西开学考）两盏分别标有“6V 6W”和“6V 3W”的白炽灯泡甲和乙，它们灯丝的材料和长度相同，可知 灯泡的灯丝较粗；若将这两个灯泡串联在6V的电源上，则 灯泡更亮一些。（均选填“甲”或“乙”）（不计温度对灯丝电阻的影响）
【答案】甲；乙
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】由灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压相等，甲灯的额定功率大于乙灯的额定功率，根据 有
可知甲、乙两灯的电阻大小关系为R甲因在材料和长度一定时，导体的电阻与横截面积有关，横截面积越大，电阻越小，所以，灯丝的材料和长度相同，可知甲灯泡的灯丝较粗。
两灯泡串联在6V的电源上时，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P=I2R可知，因乙灯泡的电阻较大，乙灯泡的实际功率较大，乙灯泡更亮。
【分析】根据，可求出电阻，材料和长度一定时，导体的电阻与横截面积有关，横截面积越大，电阻越小；由P=I2R，可求出实际功率；实际功率越大，灯泡越亮。
18．（2022·天津）如图所示电路，电阻R1为3Ω，R2为1Ω。当开关S闭合后，通过电阻R1、R2的电流之比为 ，电压表V1、V2的示数之比为 。
【答案】；
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】当开关S闭合后，电压表内部比较大，相当于断路，去掉两电压表，发现电阻R1、R2串联，根据串联电路中电流处处相等，故通过电阻R1、R2的电流之比为。
根据去源法可知，电压表V1测量电阻R1的电压，电压表V2测量电源电压，设电流为I，则电阻R1两端的电压为
电压表V2测量电源电压，电源电压为
电压表V1、V2的示数之比为
【分析】在串联电路中，电流处处相等；各用电器的分压比等于电阻比。
19．（2021·西宁）如图所示，电源电压不变，电阻 ， ， 。当开关 闭合， 、 断开时，电流表的示数为0.1A，则电源电压为 V；整个电路的最大电功率为 W。
【答案】3；0.75
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】由图示知，当开关S1闭合，S2、S3断开时，电阻R1、R2串联在电路中，R3处于断路，据串联电路的特点知，电源电压U= I(R1+R2)=0.1A×(20Ω+10Ω)=3V
由图示知，当三个开关都闭合时，电阻R1、R3并联在电路中，R2被短路，此时电路的电阻最小，据 知，此时电路中的电功率最大为
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，根据欧姆定律求出电源的电压；根据分析计算电路的最大功率。
四、计算题
20．（2023九下·河西开学考）小明家新购置了一个额定功率为3200W的电热水龙头，如图经过测试正常工作时进水温度为20℃，出水温度为45℃，30s内的出水质量为0.8kg。已知，求：
（1）水吸收的热量；
（2）电热水龙头的热效率。
【答案】（1）解：水吸收的热量为Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.8kg×（45℃-20℃）=8.4×104J
答：水吸收的热量是8.4×104J
（2）解：消耗的电能为W=Pt=3200W×30s=9.6×104J
电热水龙头的加热效率为
答：电热水龙头的热效率是87.5%。
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据公式Q吸＝cm（t末-t初），求出水吸收的热量；
（2）根据公式 W=Pt 及，可求出热效率。
五、实验题
21．（2023九下·河西开学考）小叶同学在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为2.5V。请你完成下列内容。
（1）实验原理是 ；
（2）图中，有一根多余的导线，导致电路连接错误，请在这根导线上打“×”；
（3）图中的电路改正错误后，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P调至 端；（选填“A”或“B”）
（4）如图的正确电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数。接下来应进行的操作是___________（填写字母）
A．更换小灯泡
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（5）如图的正确电路，闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图所示，为 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图中滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为。
【答案】（1）P=UI
（2）
（3）B
（4）C
（5）1.5；A
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）用电压表测小灯泡两端的电压，用电流表测小灯泡中的电流，利用公式P=UI计算电功率，实验原理是P=UI。
（2）图中电流表被短路，电流表串联在电路中，如图所示：
（3）为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图可知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的B端。
（4）闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，电路为通路，说明电路中的电流过小，接下来应进行的操作是：移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光，故答案为：C。
（5）电压表量程是0~3V，分度值是0.1V，电压表示数是1.5V。
小灯泡额定电压为2.5V，电压表示数小于灯泡额定电压，要使灯泡正常发光，应向A移动滑动变阻器滑片，让滑动变阻器阻值变小，减小滑动变阻器两端电压，增大灯泡两端的电压，直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V为止。
【分析】（1）实验原理是P=UI；
（2）电流表串联在电路中；
（3）为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处；
（4）闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是：移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光；
（5）看清电压表的分度值，结合对应刻度读数；电压表示数小于灯泡额定电压，要使灯泡正常发光，应向A移动滑动变阻器滑片，让滑动变阻器阻值变小。
22．（2023九下·河西开学考）小薛和小程同学在做“探究影响电磁铁磁性强弱因素”的实验时，提出以下猜想：
猜想一：电磁铁磁性强弱与通过线圈的电流有关；
猜想二：电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有关；
猜想三：电磁铁磁性强弱与铁芯的形状有关。
为了验证猜想，他们准备的实验器材有：新干电池2节、相同的大铁钉若干、大头针若干、长导线1根、细线若干。用其中两个大铁钉绕成电磁铁A和B，电路如图所示。请你完成下列内容。
（1）实验中要通过观察电磁铁吸引大头针的 ，来判断电磁铁磁性的强弱；
（2）如图，将两个电磁铁的线圈串联，是为了验证猜想 ；（选填“一”、“二”或“三”）
（3）如图，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁A总能吸引更多的大头针，由此得出的结论是：当 、 相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越 （选填“强”或“弱”）；
（4）为了验证猜想三，小程用细线分别把2个、3个铁钉捆绑在一起，再用长导线分别缠绕铁钉6圈，制成电磁铁C和D，连成电路如图所示，通过比较得出，电磁铁磁性强弱与铁芯的形状 （选填“有关”或“无关”）。
【答案】（1）数目
（2）二
（3）电流；铁芯；强
（4）有关
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】（1）实验中通过电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱，电磁铁吸引大头针数目越多，说明电磁铁磁性越强。
（2）由图可知，两只电磁铁是串联在电路中的，铁芯相同，通过它们的电流是相同的，它们线圈的匝数是不同的，因此，本实验研究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，是为了验证猜想二。
（3）把电磁铁A和B串联，图中电流大小相同，铁芯相同，电磁铁A线圈的匝数较多，电磁铁吸引的大头针较多，电磁铁的磁性较强，所以可以得出的结论是电流相同，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。
（4）用细线分别把2个、3个铁钉捆绑在一起，再用长导线分别缠绕铁钉6圈，制成电磁铁C和D，两个电磁铁串联，通过两个电磁铁的电流相等，线圈的匝数相同，铁芯的形状不同，电磁铁D铁钉较多，吸引大头针较多，说明电磁铁磁性强弱与铁芯的形状有关。
【分析】（1）实验中通过电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱；
（2）通过它们的电流是相同的，它们线圈的匝数是不同的，因此，本实验研究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系；
（3）电流相同，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强；
（4）电磁铁磁性强弱与铁芯的形状有关。
六、计算题
23．（2023九下·河西开学考）随着汽车的普及，车载电饭煲开始得到应用，如图，人们能够在车内随时随地做饭而不受场地的限制，更好满足了旅游个性化要求。如图是某品牌车载电饭煲简化后的电路原理图，直流电源的电压为12V，、均为电热丝。当只闭合时是保温挡，功率为120W；当、都闭合时为加热挡，功率为300W。求：
（1） 的阻值；
（2）在保温挡时，的电功率。
【答案】（1）解：如图，当只闭合 时， 、 串联，是保温挡，当 、 都闭合时，R2被短路，电路中只有R1，为加热挡，功率为300W， 的阻值
答： 的阻值为0.48Ω；
（2）解：当只闭合 时， 、 串联，是保温挡，电路中的电流
低温档时R1的功率
在保温挡时， 的电功率
答：在保温挡时， 的电功率为72W。
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据公式，可求出电阻；
（2）根据公式P=I2R，可求出电功率。
七、实验题
24．（2023九下·河西开学考）现有一个电压约为18V的电源（电压保持不变），一个量程为0~1A的电流表，两个阻值已知的电阻，，开关和导线若干。请合理选择器材设计实验，比较精确地测出约为的未知电阻的阻值。要求：
（1）在虚线框内画出实验电路图；
（2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；写出待测电阻的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
【答案】（1）
（2）解：电学实验的首要步骤是按图连接电路。先是利用开关控制电路，使 与 串联，测出此时电路中的电流为 ，则电源电压为
再利用开关控制电路，使 与 串联，测出此时电路中的电流为 ，则电源电压为
因为电源电压不变，有
解得
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)将两个已知电阻分别与待测电阻串联在电源上，分别测出电路中的电流，根据电源电压不变、电源电压等于电流与两个导体电阻和的积计算出待测电阻的阻值。设计电路如下：
【分析】(1)将两个已知电阻分别与待测电阻串联在电源上；
（2）根据I1(R1+Rx）=I2(R2+Rx），补充实验步骤，求出表达式。
八、计算题
25．（2023九下·河西开学考）小明用图所示电路研究电功率和电流的关系，绘制了定值电阻、滑动变阻器的功率与电流的图像甲和乙，如图所示，求：
（1） 的阻值；
（2）当电流表示数为时，滑动变阻器消耗的功率。
【答案】（1）解：两电阻串联，电压表测R1的电压，电流表测电路的电流，当变阻器的滑片移动到最左端时，变阻器连入电路的电阻为0，电路为R1的简单电路，根据 可知R1的功率最大，由右图可知，此时电路的最大电流为4I0，R1的最大功率为P0，根据P=I2R可知，R1的阻值大小为
答： 的阻值为 ；
（2）解：在（1）中，当变阻器的滑片移动到最左端时，电压表示数即电源电压，根据P=UI可知，电源电压为
当电流表示数为 时，由欧姆定律可知R1的电压为
根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为
电流表示数为 时，滑动变阻器 消耗的功率为
答：当电流表示数为 时，滑动变阻器 消耗的功率 。
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据公式，可求出电阻；
（2）根据公式P=UI，可求出电功率。
二一教育在线组卷平台（zujuan.21cnjy.com）自动生成 1 / 1
