吉林省长春市北湖学校2023-2024学年九年级下学期开学考试物理试题
一、选择题（每题2分，共计20分。每题只有一个选项符合题意）
1．（2024九下·长春开学考）下列各种材料可制作避雷针的是（ ）
A．塑料 B．铁 C．橡胶 D．线绳
【答案】B
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】 塑料、橡胶、线绳都是绝缘体，不能做避雷针材料，不符合题意。
铁是导体，可以把正负云层放电的电流引入大地。符合题意。
故选：B。
【分析】 避雷针是把正负云层放电的电流引入大地的，所以避雷针需要用导体制成。
2．（2024九下·长春开学考）如图所示，太阳能路灯的顶端是太阳能电池板，它白天向灯杆中的蓄电池充电，而夜晚则由蓄电池给路灯供电。下列表述不正确的是（ ）
A．太阳能属于一次能源
B．蓄电池白天将化学能转化为电能
C．灯泡将电能主要转化为光能
D．在使用太阳能路灯的整个过程中，能量是守恒的
【答案】B
【知识点】能量的转化或转移；能源及其分类
【解析】【解答】 A、太阳能可以从自然界直接获取是一次能源，故A正确；
B、白天，太阳能电池板将太阳能转化为电能，蓄电池将电能转化为化学能（白天电池板给蓄电池充电），故B错误；
C、灯泡工作时将电能转化为内能和光能，故C错误；
D、能量是守恒的，不会凭空消失，也不会凭空产生，所以在使用太阳能路灯整过过程中，能量是守恒的，故D正确。
故选：BC。
【分析】 （1）可以从自然界直接获取的能源叫一次能源；必须通过一次能源的消耗才可以得到的能源叫二次能源；
（2）太阳能电池板就是将太阳能直接转化为电能的装置；
（3）用电器工作时，电能转化为其他形式的能；
（4）在能量的转化和转移的过程中，能的总量保持不变。
3．（2019九上·花都期中）对下列现象的分析，正确的是（ ）
A．冬天用暖手袋暖手，是通过做功的方式改变内能
B．热机在压缩冲程中把内能转化成机械能
C．扫地时“尘土飞扬”，是由分子做无规则运动引起的
D．汽车发动机用水做冷却物质，是因为水的比热容比较大
【答案】D
【知识点】热传递改变物体内能；比热容；内燃机的四个冲程；分子热运动
【解析】【解答】A、用暖手袋暖手，是通过热传递的方式改变内能，不符合题意；B、在压缩冲程中把机械能转化成内能，不符合题意；C、“尘土飞扬”是细小的沙尘颗粒在运动，不是分子的运动，不符合题意；D、因为水的比热容比较大，同样情况下可以吸收更多的热量，所以汽车发动机常用水做冷却物质，符合题意；
故答案为：D．
【分析】改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的.物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大.物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大；物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小.
汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能.
机械运动是宏观物体的运动，分子热运动，即扩散现象是肉眼看不见的，在不知不觉中发生的.
关于水的比热容较大的应用：水可做散热剂、冷却剂，用来解释沿海地区与内陆地区之间的气候差别，城市热岛效应的原因等等.
4．（2024九下·长春开学考）关于家庭电路与安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．家庭电路短路时会烧坏用电器
B．当两孔插座的两个线头相碰时，会造成短路
C．家庭电路中空气开关跳闸，一定是接入了大功率用电器
D．使用试电笔时，手若接触笔尾金属体就会发生触电事故
【答案】B
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】 A、家庭电路短路时会烧坏保险丝或空气开关跳闸，不会烧坏用电器，故A错误；
B、当两孔插座的两个线头相碰时，会造成短路，故B正确；
C、家庭电路中空气开关跳闸，可能是接入了大功率用电器，也可能是发生了短路，故C错误；
D、使用试电笔时，手必须接触笔尾金属体，只有这样，测电笔才会正常工作，故D错误。
故选：B。
【分析】 （1）家庭电路发生短路时会烧毁保险丝；
（2）火线和零线直接连在一起会发生短路；
（3）家庭电路电流过大的原因是短路或用电器总功率过大造成的；
（4）使用侧代笔时，手必须要接触笔尾的金属体。
5．（2024九下·长春开学考）如图是电与磁相关实验的装置图，其中作为发电机工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【解答】 A、开关闭合后，电路中有电流，通电导体或线圈受到磁场力的作用发生运动，即通电导线在磁场中受力的作用，即是电动机的制作原理，故A不符合题意；
B、开关闭合后，在外力作用下使导体左右移动，切割磁感应线，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故B符合题意；
C、该实验是奥斯特实验，小磁针指针偏转说明通电导体周围有磁场，故C不符合题意；
D、该装置是电磁继电器，其主要部件是电磁铁，利用的是电流的磁效应，故D不符合题意。
故选：B。
【分析】 发电机原理是电磁感应现象，即闭合电路中一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
6．（2024九下·长春开学考）能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法正确的是（ ）
A．核电站是利用核聚变释放能量
B．电磁波在空气中的传播速度为340m/s
C．半导体是制成芯片的主要材料之一
D．太阳能、核能和天然气都属于可再生能源
【答案】C
【知识点】能源及其分类；核聚变；半导体特点及作用；电磁波的传播
【解析】【解答】 A、目前核电站是利用核裂变释放的能量来工作的，故A错误；
B、电磁波在空气中的传播速度与光速相同，为3×108m/s，故B错误；
C、半导体是制成芯片的主要材料之一，故C正确；
D、太阳能、风能属于可再生能源；天然气属于不可再生能源，故D错误；
故选：C。
【分析】 （1）目前核电站是利用核裂变释放的能量来工作的；
（2）电磁波在空气中的传播速度与光速相同；
（3）半导体是制成芯片的主要材料之一；
（4）短期内能够从自然界中得到补充的能源叫可再生能源，短期内不能从自然界中得到补充的能源叫不可再生能源。
7．（2024九下·长春开学考）我国是最早用文字记载磁现象的国家之一，下列说法正确的是（ ）
A．罗盘周围的磁感线真实存在且可见
B．司南静止时指南北是因为受到了地磁场的作用
C．“慈（磁）石召铁，或引之也”，说明磁石没有磁性
D．鱼形铁被磁化后制成的指南鱼只有一个磁极
【答案】B
【知识点】磁现象；磁场；磁感线及其特点；地磁场
【解析】【解答】 A、磁石能吸引铁，说明磁石具有磁性，故A错误；
B、罗盘周围的磁感线是假想的曲线，故B错误；
C、司南静止时指南北是因为受到了地磁场的作用，故C正确；
D、鱼形铁被磁化后制成的指南鱼只有两个磁极，故D错误。
故选：C。
【分析】 （1）磁石具有磁性；
（2）磁感线是假想的曲线，现实中不存在；
（3）地球周围存在磁场；
（4）磁体都有两个磁极。
8．（2024九下·长春开学考）电源电压保持不变，，当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表变化关系用图中线段AB表示。则下面说法不正确的是（ ）
A．滑动变阻器的最大阻值是20Ω
B．电源电压是6V
C．电压表的接线是0-3V
D．滑片P滑到ab中点时，变阻器消耗的电功率是0.9W
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】 由图1可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，
由图2可知，电路中的电流I1=0.6A，
由可得，电源的电压：
U=I1R1=0.6A×10Ω=6V，故B正确；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
由图2可知，电路中的电流I2=0.2A，电压表的示数U2=4V，
则电压表的量程为0～15V，故C错误；
滑动变阻器的最大阻值：，故A正确；
（3）滑片P滑到ab中点时，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
变阻器消耗的电功率：，故D正确。
故选：C。
【分析】由图1可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，根据图2可知电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小、电压表的示数最大，由图象读出电流和电压，据此判断电压表的量程，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；
（3）滑片P滑到ab中点时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，根据P=I2R求出变阻器消耗的电功率。
9．（2024九下·长春开学考）近几年中小学生进行体能测试中有一个项目坐位体前屈，就是利用“坐位体前屈测试仪”进行身体柔韧性测试。测试者向前推动固定在滑动变阻器滑片上的滑块，滑块被推动的距离越大，仪器的示数就越大。其中肯定不能符合设计要求的电路是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】 A．电路为并联电路，电流表测变阻器支路的电流，若滑片向左移动，滑块被推动的距离越大，则接入电路的阻值减小，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以由可知，电流表的示数增大，故A图可以符合要求；
B．电路为并联电路，电流表测通过定值电阻的电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以滑片移动时电流表的示数不变，故B图不符合要求；
C．电路为串联电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，若滑块向右移动，滑块被推动的距离越大，变阻器接入电路的电阻增大，由串联电路的分压特点可知，电压表的示数增大，故C图可以符合要求；
D．电路为串联电路，电压表测定值电阻两端的电压，若滑片向左移动，滑块被推动的距离越大，接入电路的电阻减小，电路中的电流增大，电压表的示数变大，故D图可以符合要求。
故选：B。
【分析】先识别电路，然后根据滑块被推动的距离判断变阻器接入电路的阻值的变化，再根据串并联电路的特点和欧姆定律判断电压表和电流表示数的变化。
10．（2023·荆州）如图甲所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置，两电压表示数与电流表示数变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．a曲线表示电压表V1示数与电流表示数变化的关系图像
B．电源电压为8V
C．灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路的阻值为40Ω
D．灯泡的额定功率为3.5W
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】由图甲可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V2测灯泡两端的电压，V1测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；
A.由图甲可知，滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，由欧姆定律可知此时电路中的电流变大，由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器两端的电压也变小，即电压表V1的示数，随着电流表示数的增大而减小，结合图乙可知，b曲线表示电压表V1示数与电流表示数变化的关系图像，则a曲线表示电压表V2示数与电流表示数变化的关系图像，A不符合题意；
B.由图乙可知电路中的电流为0.2A时，V1的示数为8V，V2的示数为1V，由串联电路的电压特点可知，电源电压：U=U滑+UL小=8V+1V=9 V，B不符合题意；
C.灯泡正常发光时电路中的电流最大，由图乙可知此时电路中的电流为0.5A，此时滑动变阻器两端的电压为2V由欧姆定律可知，此时滑动变阴器连入由欧姆定律可知，此时滑动变阻器连入电路的阻值：，C不符合题意；
D、由串联电路的电压特点可知，灯泡正常发光时的电压：UL=U-U滑小=9V-2V=7V，则灯泡的额定功率：P额=PL=ULIL=7V×0.5A=3.5W，D符合题意。
【分析】根据电压表测量的位置，结合串联电路电压规律计算总电压；根据电压和电流的比值，计算电阻；利用电压和电流的乘积计算电功率。
二、非选择题（每空1分，21题10分，共50分）
11．（2024九下·长春开学考）智能家居已广泛应用于生活中，手机通过 （填“电磁波”或“超声波”）远程控制扫地机器人，充电时机器人内置的电池属于填 （“用电器”或“电源”）。
【答案】电磁波；用电器
【知识点】电路的构成及电路图
【解析】【解答】 （1）手机是利用电磁波进行信息传递，从而远程控制扫地机器人的工作；
（2）充电时机器人内置的电池消耗电能，属于用电器。
故答案为：电磁波；用电器。
【分析】 （1）手机是利用电磁波进行信息传递的；
（2）电源的作用是提供电能，用电器的作用是消耗电能。
12．（2024九下·长春开学考）潜艇以四冲程柴油内燃机为动力，工作时包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中机械能转化为内能的是 冲程；核潜艇利用核反应堆发生核裂变提供动力，其核能是 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
【答案】压缩；不可再生
【知识点】内燃机的四个冲程；核裂变
【解析】【解答】 四冲程柴油内燃机工作时包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中机械能转化为内能的是压缩冲程；核潜艇利用核反应堆发生核裂变提供动力，其核能是不可再生能源。
故答案为：压缩；不可再生。
【分析】 四冲程内燃机的压缩冲程机械能转化为内能，做功冲程内能转化为机械能。
核能属于不可再生能源。
13．（2024九下·长春开学考）在如图甲所示的电路中与分别接不同的量程，当闭合开关后，两个电压表指针偏转情况均如图乙所示，则两端的电压为 V。
【答案】6
【知识点】电压的测量及电压表的使用；串联电路的电压规律
【解析】【解答】 由图可知，灯泡L1、L2串联，电压表V2测电源电压，电压表V1测L1两端的电压；
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电压表V2的示数应大于V1的示数，而两个电压表指针偏转均相同，则电压表V2的量程是0～15V，分度值为0.5V，示数为4V，即电源电压U=7.5V；
电压表V1的量程是0～3V，分度值为0.1V，示数为1.5V，即L2两端的电压U1=1.5V；
由串联电路的特点可知，L2两端的电压：U2=U-U1=7.5V-1.5V=6V。
故答案为：6。
【分析】由图可知，灯泡L1、L2串联，电压表V2测电源电压，电压表V1测L1两端的电压；
根据串联电路两端的电压等于各部分电压之和，先分析两个电压表量程，然后根据量程分别读出电压表的示数即可，再利用串联电路电压的特点求出L1、L2两端的电压。
14．（2024九下·长春开学考）如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为5V，电热丝R阻值为1Ω，闭合开关S，电热丝温度升高，利用电流的 效应实现高温封口，3s内产生的热量为 ，若使用时总把塑料袋烫坏，可以 （填“增大”或“减小”）电热丝的阻值。
【答案】热；75J；增大
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】 电流通过电阻，因为电流的热效应，电阻发热产生热量，温度升高，实现高温封口；
电阻产生的热量为：
由公式可知，电压不变，要减小电阻产生的热量，应增大R的阻值。
故答案为：热；75；增大。
【分析】 当电流通过电阻时，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应；纯电阻电路产生的热量；若电压不变，则R越大产生的热量越少。
15．（2024九下·长春开学考）家庭电路中的保险丝的电阻比较 （填“大”或“小”），熔点较低，为了安全用电，保险丝应串联接在干路的 （填“火线”或“零线”）上；小明家的电子式电能表表盘上标“”的字样，如果某用电器单独工作10min，电能表指示灯闪烁60次，该用电器的实际功率是 W。
【答案】大；火线；100
【知识点】电能表参数的理解；额定功率；实际功率；熔断器的作用及保险丝的选择
【解析】【解答】 保险丝的作用是在电流异常升高到一定的高度的时候，自身熔断切断电路，从而起到保护电路安全运行的作用，因此保险丝需用电阻较大、熔点较低材料制成。为了安全用电，保险丝应串联接在干路的火线上；
电能表指示灯闪烁60次时，用电器消耗的电能：
用电器的实际功率：
故答案为：大；火线；100
【分析】 保险丝是用熔点较低、电阻率较大的铅锑合金制成的。当电流过大时，保险丝会产生较多的热量而熔断。为了安全用电，保险丝应串联接在干路的火线上；根据电能表的参数“3600imp/（kW h）”可知，电路中每消耗1kW h的电能，指示灯闪烁3600imp，据此求出电能表指示灯闪烁60次时用电器消耗的电能，利用求出用电器的实际功率
16．（2024九下·长春开学考）小明利用如图所示的电路测量未知电阻的阻值。已知电源电压恒定，定值电阻R的阻值为10Ω，开关S断开时电压表的示数为1V，开关S闭合时电压表的示数为3V。则该电源的电压为 V，未知电阻的阻值为 Ω。
【答案】3；20
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 开关S闭合时，电路为R的简单电路，电压表测电源的电压，则电源的电压为3V；
开关S断开时，Rx与R串联，电压表测R两端的电压，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以Rx两端的电压：Ux=U-UR=3V-1V=2V，
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：，即
解得：Rx=20Ω。
故答案为：2；20。
【分析】 开关S闭合时，电路为R的简单电路，电压表测电源的电压，根据电压表的示数可知电源的电压；
开关S断开时，Rx与R串联，电压表测R两端的电压，根据串联电路的电压特点求出Rx两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出Rx的阻值。
17．（2024九下·长春开学考）在探究并联电路电流规律的实验中，如图甲是实验的电路图。
（1）电流表应 （填“串联”或“并联”）在被测电路中。
（2）小明同学在测量A处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是 ；在排除故障后，电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为 A；
（3）如表是小明同学用两盏规格相同的灯泡做实验时记录的数据。他得出的实验结论是：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流相等。请指出小亮的探究过程的两点不妥之处： 和 。
A点电流 B点电流 C点电流
0.18A 0.18A 0.36A
（4）图甲是他们设计的电路图，图丁是他们测量电流时连接的实验电路，此时电流表测量的是 （填“A”“B”或“C”）处的电流；
（5）小明要测量甲图中A处的电流。他应该把图中导线 （选填“①”或“②”）的 （选填“左”或“右”）端移到电流表的负接线柱上。
【答案】（1）串联
（2）电流表正负接线柱接反了；0.24
（3）使用了相同规格的灯泡；实验次数少
（4）C
（5）②；左
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】 （1）电流表测电流时，应与被测电路串联；
（2）图乙中电流表指针反偏说明：电流表的“+”、“-”正负接线柱接反了；由丙图可知电流表的量程为 0～0.6A，分度值为0.02A，所以电流表的示数为0.24A；
（3）由表中实验数据可知，实验时两个小灯泡的规格相同；只进行了一次实验，只测出一组实验数据，得出的结论有偶然性，为得出普遍结论，应使用不同规格的灯泡进行多次实验；
（4）电流表与待测电路串联，图丙是他们测量电流时连接的实验电路，此时电流表测量的是干路的电流，即C处的电流；
（5）小明要测量甲图中A处的电流，电流表应与灯L1串联，他应该把图中导线②的左端移到电流表的负接线柱上。
故答案为：（1）串联；（2）电流表的+”、“-”接线柱接反了；0.24；（3）用了两个规格相同的灯泡；只测量了一组数据；（4）C；（5）②；左。
【分析】 （1）电流表测电流时，应与被测电路串联；
（2）电流表的“+”、“-”正负接线柱接反了；电流表指针会反偏；根据电流表选用的量程为0-0.6A确定分度值读数；
（3）用归纳法得出普遍性的结论，一要选用的样本有代表性，二要数量足够多；
（4）（5）电流表与待测电路串联。
18．（2024九下·长春开学考）如图是“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。
（1）如图甲，两个容器中的电阻丝串联的目的是使通过两个电阻丝的 相同，该装置可用来探究电流通过导体产生的热量与 的关系；通电一段时间后，与 （填“左”或“右”）侧容器相连的U形管中液面的高度差大；
（2）用U形管中液面的高度差来反映两容器内电阻丝放出热量的多少，应用的实验方法是 ；
（3）采用图乙所示实验装置，可以得出结论：在电阻和通电时间相同时， 越大，产生的热量越 （选填“多”或“少”）；
（4）如果乙装置中发生了断路，保证通电时间相同，与断路前相比较，则左侧U形管中液面的高度差将 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】（1）电流；电阻；2
（2）转换法
（3）电流；多
（4）变小
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】 （1）由图甲可知，左右容器内的电阻丝串联，通过它们的电流和通电时间相同，两电阻阻值不同，可以探究电流通过导体产生热量与导体电阻的关系；由焦耳定律可知，电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越多，所以与右侧容器相连的U形管中液面的高度差大；
（2）电流通过导体产生的热量不易观察，但容器内空气温度升高时，空气体积膨胀，推动U形管中的液体上升，从而用U形管中左右液面的高度差来显示，这是转换法；
（3）由图乙可知，右边容器内的电阻丝与容器外的电阻丝并联后，再与左边容器内的电阻丝串联，左右容器内的电阻丝阻值和通电时间相同，但通过左侧电阻丝的电流比通过右侧电阻丝的电流大，由控制变量法可知，控制不变的物理是电阻丝的阻值和通电时间，改变的物理量是通过它们的电流，故是探究电流产生的热量与电流大小的关系，多次实验，均发现左侧U形管液面高度差较大，由此得到的结论是：导体电阻相同时，通过导体的电流越大，相同时间内产生的热量越多；
（4）如果乙装置中R3发生了断路，则两容器中的电阻串联，根据串联和并联电阻的规律，电路的电阻变大，由欧姆定律可知通过电路的电流变小，保证通电时间相同，与断路前相比较，根据Q=I2Rt可知，左侧电阻产生热量变小，根据转换法，U形管中液面的高度差将变小。
故答案为：（1）电流；电阻；右；（2）转换法；（3）电流；多；（4）变小。
【分析】（1）由图甲可知，左右容器内的电阻丝串联，通过它们的电流和通电时间相同，根据控制变量法分析可知；
（2）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但电流产生的热量被容器中的空气吸收，空气温度升高体积膨胀，引起U形管中液柱高度的变化，所以可通过液面高度差的变化来反映电阻丝产生热量的多少，这是转换法；
（3）由图乙可知，右边容器内的电阻丝与容器外的电阻丝并联后，再与左边容器内的电阻丝串联，左右容器内的电阻丝阻值和通电时间相同，但通过左侧电阻丝的电流比通过右侧电阻丝的电流大，由控制变量法可得出结论；
（4）如果乙装置中R3发生了断路，分析电路连接，根据串联和并联电阻的规律和欧姆定律确定电路的电流变化，根据Q=I2Rt结合转换法分析。
19．（2024九下·长春开学考）小明学习电和磁的相关知识时，完成了下列两个实验。
（一）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B，设计了如图甲所示的电路。
（1）闭合开关后，分析图中的现象，得出的结论是： 。
（2）B铁钉的钉尖是 极。若让B铁钉再多吸一些大头针，滑动变阻器的滑片应向 端移动。
（3）实验中，通过观察 来判断电路中是否有感应电流。
（4）闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁铁，电路中 （“有”或“无”）感应电流。
（5）在仪器和电路连接都完好的情况下，小明发现实验现象不太明显，请你提出一条改进措施： 。
【答案】（1）电流一定时， 线圈匝数越多， 磁性越强
（2）S；左（二）小明用如图乙所示的实验装置“探究产生感应电流的条件”。
（3）灵敏电流计指针是否偏转
（4）有
（5）换一个磁性吏强的磁铁
【知识点】电磁感应；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 （一）（1）图中电流相同、铁芯相同，线圈匝数不同、磁性强弱不同，因此可得出结论：电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数有关，在其他条件相同时，线圈匝数越多，磁性越强；
（2）根据电流从下端外侧流入电磁铁，则上端为N，铁钉尖为S极，向左端移动滑动变阻器的滑片可使电路中的电流增大，电磁铁磁性增强，从而吸引更多的大头针；
（二）（1）实验时，通过观察电流计的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流；
（2）磁铁左右水平运动，以磁铁为参照物，导线就是水平运动的，做的是切割磁感线的运动，所以就会产生感应电流。
（3）我们可以将导体ab换成多匝线圈来增大感应电流（或使用磁性更强的磁铁），实验现象更明显。
故答案为：（一）（1）电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；（3）S；左；
（二）（1）电流计指针是否偏转；（2）有；（3）将导体ab换成多匝线圈。
【分析】（一）（1）在电流相同的情况下，比较两电磁铁线圈匝数的多少与吸引大头针数量多少可得出相应的结论；
（2）根据安培定则确定磁极，若想使其多吸引大头针必须使电路中的电流增强。
（二）（1）电路中有电流时，电流计的指针转动，因此可以通过观察电流计的指针是否偏转来确定是否产生了感应电流。
（2）产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
（3）增大感应电流的方法：①将导体ab换成多匝线圈；②使用磁性更强的磁铁；③增大导体ab切割磁感线的运动速度。
20．（2024九下·长春开学考）如图所示，是小唐同学“探究电流与电阻关系”的实验电路，所用器材有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻，电源电压为6V，规格为“40Ω 1A”的滑动变阻器等电学元件。
（1）在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于 （选填“A”或“B”）端，起到保护电路的作用。此外，该实验中滑动变阻器的另一个作用是： ；
（2）多次实验后，记录数据于表格中，根据已有数据可得出：电压一定时，电流与电阻成 ；第三次实验数据由于污损看不清电流大小，请根据得出的规律推导出缺少的电流大小应为 A；
序号 1 2 3 4
R/Ω 5 10 15 20
I/A 0.48 0.24 0.12
（3）断开开关，取下5Ω的电阻R，把它更换成阻值为10Ω的定值电阻，接下来小明认为闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）移动，使电压表的示数不变。
（4）其它小组用相同实验器材设计实验时，设定定值电阻两端保持不变的电压如下列选项，考虑到要在安全的前提下确保所有定值电阻都能完成实验，可行的是____。（多选）
A．1.8V B．2.2V C．2.6V D．3V
【答案】（1）B；保持定值电阻两端电压不变
（2）反比；0.16
（3）B
（4）B；C；D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 （1）为了保护电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处，即B端；
在探究“电流与电阻的关系”实验中，要控制电阻两端的电压不变，故滑动变阻器的作用除了起到保护电路的作用外，另一个作用是控制定值电阻两端电压不变：
（2）由表中已有数据可知，电流与电阻的乘积为UV=IR=0.48A×5Ω=0.24A×10Ω=0.12A×20Ω=2.4V，为一定值，故可得出结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
当电阻为15Ω，通过导体的电流为：
（3）实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向B移动；
（4）由图可知，电流表选用小量程，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，即电路中最大电流为0.6A，当电路中电流最大，定值电阻阻值最小时，定值电阻两端电压最大，故定值电阻两端最大电压为：
UV大=I大R定小=0.6A×5Ω=3V；
研究电流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，滑动变阻器与定值电阻串联，设电压表示数为UV'，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：
U滑=U总-UV'=6V-UV'，
根据分压原理有：①
因电压表示数UV'为定值，由①式知，方程左边为一定值，故右边也为一定值，故当定值电阻取最大时，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，由①式得：
解得电压表的示数：UV'=2V，即为完成实验，电压表的最小电压为2V；
故为顺利完成4次实验，定值电阻两端的电压需要控制在2～3V范围内，故选：BCD。
故答案为：（1）B；控制定值电阻两端电压不变；（2）当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；0.16；（3）B；（4）BCD。
【分析】（1）为了保护电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处；在探究“电流与电阻的关系”实验中，要控制电阻两端的电压不变，据此分析滑动变阻器的作用；
（2）根据表中数据分析回答；根据U=IR求出电流大小；
（3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑动变阻器滑片移动的方向；
（4）根据允许的最大电流和最小电阻确定控制电压表的最大电压；当将定值电阻换上较大的电阻时，如果控制电压表示数较小，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器就要分去更多的电压，由分压原理，滑动变阻器连入电路中的阻值将要求更大，而题中滑动变阻器的最大电阻为40Ω，根据串联电路电压的规律得出滑动变阻器分得的电压，根据分压原理表达式讨论，当用最大电阻20Ω电阻进行实验时，滑动变阻器连入电路中的电阻应最大，由此得出控制电压表的最小电压。
21．（2024九下·长春开学考）小明观察到高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装置，他利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置，其工作原理如图甲所示，OAB为水平杠杆，O为支点，OA：AB=1：4，平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。已知定值电阻的阻值为20Ω，电流表的量程为0~0.6A，压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示（平板，压杆和杠杆的质量均忽略不计）
（1）当平板上不放物体时，闭合开关，电流表的示数为0.2A，求电源电压是多少。
（2）该模拟装置能测量的物体的最大重力是多大。
（3）该模拟装置测量物体的最大重力时，7min电路消耗的电能全部被100g水吸收，水的温度能升高多少。
（4）如果电源电压略有降低，为使该模拟装置测量物体的最大重力不变，应使A点向 （填“左”或“右”）移动。
【答案】（1）18V
（2）300N
（3）105℃
（4）左
【知识点】杠杆的平衡条件；欧姆定律及其应用；电功的计算
【解析】【解答】 （1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电流表通过电路的电流，
当平板空载时，电流表的示数为0.2A，由乙图可知，压力传感器阻值为R=70Ω，
串联电路总电阻等于各分电阻之和，由欧姆定律可得电源电压为：
U=I（R0+R）=0.2A×（20Ω+70Ω）=18V；
（2）根据乙图图像可知压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知压敏电阻所受压力越大，通过电路的电流越大，
电流表的量程为0～0.6A，所以通过电路最大的电流为0.6A，此时电路的总电阻：
压敏电阻的阻值：
R'=R-R0=30Ω-20Ω=10Ω，
由图乙可知压敏电阻此时受到的压力为60N，
OA：AB=1：4，
根据杠杆平衡条件可得：
杠杆A处受到的力即物体的重力，所以该模拟装置能测量的物体的最大重力是300N；
（3）该模拟装置测量物体的最大重力时7min电路消耗的电能为：
这些能量全部被100g水吸收，根据Q吸=c水mΔt得水能升高的温度为：
（4）如果电源电压略有降低，其他条件不变，要使装置能测量的最大物重不变，即测量的最大物重时通过电路的电流不变，根据欧姆定律可知电路总电阻变小，根据串联电路电阻规律可知压敏电阻的阻值需变小，所以压敏电阻受到的压力需增大，根据杠杆平衡条件可知，在阻力臂和动力不变时，应增大动力臂来增大压敏电阻受到的压力，即若只水平调节杠杆上触点A的位置，则触点A应向左移动。
【分析】 （1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电流表通过电路的电流，当平板空载时，电流表的示数为0.2A，由乙图可知压力传感器的阻值，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算电源电压；
（2）根据乙图图像可知压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知压敏电阻所受压力越大，通过电路的电流越大，结合电流表量程可得通过电路的最大电流，根据欧姆定律计算此时电路总电阻，根据串联电路电阻此时压敏电阻的阻值，由图乙可知压敏电阻此时受到的压力，根据杠杆平衡条件计算该模拟装置能测量的物体的最大重力；
（3）根据算出该模拟装置测量物体的最大重力时7min电路消耗的电能，这些能量全部被100g水吸收，根据Q吸=c水mΔt算出水能升高的温度；
（4）如果电源电压略有降低，其他条件不变，要使装置能测量的最大物重不变，即测量的最大物重时通过电路的电流不变，根据欧姆定律可知电路总电阻变小，根据串联电路电阻规律和杠杆平衡条件分析若只水平调节杠杆上触点A的位置，触点A应向哪个方向移动。
1 / 1吉林省长春市北湖学校2023-2024学年九年级下学期开学考试物理试题
一、选择题（每题2分，共计20分。每题只有一个选项符合题意）
1．（2024九下·长春开学考）下列各种材料可制作避雷针的是（ ）
A．塑料 B．铁 C．橡胶 D．线绳
2．（2024九下·长春开学考）如图所示，太阳能路灯的顶端是太阳能电池板，它白天向灯杆中的蓄电池充电，而夜晚则由蓄电池给路灯供电。下列表述不正确的是（ ）
A．太阳能属于一次能源
B．蓄电池白天将化学能转化为电能
C．灯泡将电能主要转化为光能
D．在使用太阳能路灯的整个过程中，能量是守恒的
3．（2019九上·花都期中）对下列现象的分析，正确的是（ ）
A．冬天用暖手袋暖手，是通过做功的方式改变内能
B．热机在压缩冲程中把内能转化成机械能
C．扫地时“尘土飞扬”，是由分子做无规则运动引起的
D．汽车发动机用水做冷却物质，是因为水的比热容比较大
4．（2024九下·长春开学考）关于家庭电路与安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．家庭电路短路时会烧坏用电器
B．当两孔插座的两个线头相碰时，会造成短路
C．家庭电路中空气开关跳闸，一定是接入了大功率用电器
D．使用试电笔时，手若接触笔尾金属体就会发生触电事故
5．（2024九下·长春开学考）如图是电与磁相关实验的装置图，其中作为发电机工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2024九下·长春开学考）能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法正确的是（ ）
A．核电站是利用核聚变释放能量
B．电磁波在空气中的传播速度为340m/s
C．半导体是制成芯片的主要材料之一
D．太阳能、核能和天然气都属于可再生能源
7．（2024九下·长春开学考）我国是最早用文字记载磁现象的国家之一，下列说法正确的是（ ）
A．罗盘周围的磁感线真实存在且可见
B．司南静止时指南北是因为受到了地磁场的作用
C．“慈（磁）石召铁，或引之也”，说明磁石没有磁性
D．鱼形铁被磁化后制成的指南鱼只有一个磁极
8．（2024九下·长春开学考）电源电压保持不变，，当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表变化关系用图中线段AB表示。则下面说法不正确的是（ ）
A．滑动变阻器的最大阻值是20Ω
B．电源电压是6V
C．电压表的接线是0-3V
D．滑片P滑到ab中点时，变阻器消耗的电功率是0.9W
9．（2024九下·长春开学考）近几年中小学生进行体能测试中有一个项目坐位体前屈，就是利用“坐位体前屈测试仪”进行身体柔韧性测试。测试者向前推动固定在滑动变阻器滑片上的滑块，滑块被推动的距离越大，仪器的示数就越大。其中肯定不能符合设计要求的电路是（ ）
A． B．
C． D．
10．（2023·荆州）如图甲所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置，两电压表示数与电流表示数变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．a曲线表示电压表V1示数与电流表示数变化的关系图像
B．电源电压为8V
C．灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路的阻值为40Ω
D．灯泡的额定功率为3.5W
二、非选择题（每空1分，21题10分，共50分）
11．（2024九下·长春开学考）智能家居已广泛应用于生活中，手机通过 （填“电磁波”或“超声波”）远程控制扫地机器人，充电时机器人内置的电池属于填 （“用电器”或“电源”）。
12．（2024九下·长春开学考）潜艇以四冲程柴油内燃机为动力，工作时包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中机械能转化为内能的是 冲程；核潜艇利用核反应堆发生核裂变提供动力，其核能是 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
13．（2024九下·长春开学考）在如图甲所示的电路中与分别接不同的量程，当闭合开关后，两个电压表指针偏转情况均如图乙所示，则两端的电压为 V。
14．（2024九下·长春开学考）如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为5V，电热丝R阻值为1Ω，闭合开关S，电热丝温度升高，利用电流的 效应实现高温封口，3s内产生的热量为 ，若使用时总把塑料袋烫坏，可以 （填“增大”或“减小”）电热丝的阻值。
15．（2024九下·长春开学考）家庭电路中的保险丝的电阻比较 （填“大”或“小”），熔点较低，为了安全用电，保险丝应串联接在干路的 （填“火线”或“零线”）上；小明家的电子式电能表表盘上标“”的字样，如果某用电器单独工作10min，电能表指示灯闪烁60次，该用电器的实际功率是 W。
16．（2024九下·长春开学考）小明利用如图所示的电路测量未知电阻的阻值。已知电源电压恒定，定值电阻R的阻值为10Ω，开关S断开时电压表的示数为1V，开关S闭合时电压表的示数为3V。则该电源的电压为 V，未知电阻的阻值为 Ω。
17．（2024九下·长春开学考）在探究并联电路电流规律的实验中，如图甲是实验的电路图。
（1）电流表应 （填“串联”或“并联”）在被测电路中。
（2）小明同学在测量A处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是 ；在排除故障后，电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为 A；
（3）如表是小明同学用两盏规格相同的灯泡做实验时记录的数据。他得出的实验结论是：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流相等。请指出小亮的探究过程的两点不妥之处： 和 。
A点电流 B点电流 C点电流
0.18A 0.18A 0.36A
（4）图甲是他们设计的电路图，图丁是他们测量电流时连接的实验电路，此时电流表测量的是 （填“A”“B”或“C”）处的电流；
（5）小明要测量甲图中A处的电流。他应该把图中导线 （选填“①”或“②”）的 （选填“左”或“右”）端移到电流表的负接线柱上。
18．（2024九下·长春开学考）如图是“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。
（1）如图甲，两个容器中的电阻丝串联的目的是使通过两个电阻丝的 相同，该装置可用来探究电流通过导体产生的热量与 的关系；通电一段时间后，与 （填“左”或“右”）侧容器相连的U形管中液面的高度差大；
（2）用U形管中液面的高度差来反映两容器内电阻丝放出热量的多少，应用的实验方法是 ；
（3）采用图乙所示实验装置，可以得出结论：在电阻和通电时间相同时， 越大，产生的热量越 （选填“多”或“少”）；
（4）如果乙装置中发生了断路，保证通电时间相同，与断路前相比较，则左侧U形管中液面的高度差将 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
19．（2024九下·长春开学考）小明学习电和磁的相关知识时，完成了下列两个实验。
（一）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B，设计了如图甲所示的电路。
（1）闭合开关后，分析图中的现象，得出的结论是： 。
（2）B铁钉的钉尖是 极。若让B铁钉再多吸一些大头针，滑动变阻器的滑片应向 端移动。
（3）实验中，通过观察 来判断电路中是否有感应电流。
（4）闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁铁，电路中 （“有”或“无”）感应电流。
（5）在仪器和电路连接都完好的情况下，小明发现实验现象不太明显，请你提出一条改进措施： 。
20．（2024九下·长春开学考）如图所示，是小唐同学“探究电流与电阻关系”的实验电路，所用器材有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻，电源电压为6V，规格为“40Ω 1A”的滑动变阻器等电学元件。
（1）在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于 （选填“A”或“B”）端，起到保护电路的作用。此外，该实验中滑动变阻器的另一个作用是： ；
（2）多次实验后，记录数据于表格中，根据已有数据可得出：电压一定时，电流与电阻成 ；第三次实验数据由于污损看不清电流大小，请根据得出的规律推导出缺少的电流大小应为 A；
序号 1 2 3 4
R/Ω 5 10 15 20
I/A 0.48 0.24 0.12
（3）断开开关，取下5Ω的电阻R，把它更换成阻值为10Ω的定值电阻，接下来小明认为闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）移动，使电压表的示数不变。
（4）其它小组用相同实验器材设计实验时，设定定值电阻两端保持不变的电压如下列选项，考虑到要在安全的前提下确保所有定值电阻都能完成实验，可行的是____。（多选）
A．1.8V B．2.2V C．2.6V D．3V
21．（2024九下·长春开学考）小明观察到高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装置，他利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置，其工作原理如图甲所示，OAB为水平杠杆，O为支点，OA：AB=1：4，平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。已知定值电阻的阻值为20Ω，电流表的量程为0~0.6A，压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示（平板，压杆和杠杆的质量均忽略不计）
（1）当平板上不放物体时，闭合开关，电流表的示数为0.2A，求电源电压是多少。
（2）该模拟装置能测量的物体的最大重力是多大。
（3）该模拟装置测量物体的最大重力时，7min电路消耗的电能全部被100g水吸收，水的温度能升高多少。
（4）如果电源电压略有降低，为使该模拟装置测量物体的最大重力不变，应使A点向 （填“左”或“右”）移动。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】 塑料、橡胶、线绳都是绝缘体，不能做避雷针材料，不符合题意。
铁是导体，可以把正负云层放电的电流引入大地。符合题意。
故选：B。
【分析】 避雷针是把正负云层放电的电流引入大地的，所以避雷针需要用导体制成。
2．【答案】B
【知识点】能量的转化或转移；能源及其分类
【解析】【解答】 A、太阳能可以从自然界直接获取是一次能源，故A正确；
B、白天，太阳能电池板将太阳能转化为电能，蓄电池将电能转化为化学能（白天电池板给蓄电池充电），故B错误；
C、灯泡工作时将电能转化为内能和光能，故C错误；
D、能量是守恒的，不会凭空消失，也不会凭空产生，所以在使用太阳能路灯整过过程中，能量是守恒的，故D正确。
故选：BC。
【分析】 （1）可以从自然界直接获取的能源叫一次能源；必须通过一次能源的消耗才可以得到的能源叫二次能源；
（2）太阳能电池板就是将太阳能直接转化为电能的装置；
（3）用电器工作时，电能转化为其他形式的能；
（4）在能量的转化和转移的过程中，能的总量保持不变。
3．【答案】D
【知识点】热传递改变物体内能；比热容；内燃机的四个冲程；分子热运动
【解析】【解答】A、用暖手袋暖手，是通过热传递的方式改变内能，不符合题意；B、在压缩冲程中把机械能转化成内能，不符合题意；C、“尘土飞扬”是细小的沙尘颗粒在运动，不是分子的运动，不符合题意；D、因为水的比热容比较大，同样情况下可以吸收更多的热量，所以汽车发动机常用水做冷却物质，符合题意；
故答案为：D．
【分析】改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的.物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大.物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大；物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小.
汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能.
机械运动是宏观物体的运动，分子热运动，即扩散现象是肉眼看不见的，在不知不觉中发生的.
关于水的比热容较大的应用：水可做散热剂、冷却剂，用来解释沿海地区与内陆地区之间的气候差别，城市热岛效应的原因等等.
4．【答案】B
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】 A、家庭电路短路时会烧坏保险丝或空气开关跳闸，不会烧坏用电器，故A错误；
B、当两孔插座的两个线头相碰时，会造成短路，故B正确；
C、家庭电路中空气开关跳闸，可能是接入了大功率用电器，也可能是发生了短路，故C错误；
D、使用试电笔时，手必须接触笔尾金属体，只有这样，测电笔才会正常工作，故D错误。
故选：B。
【分析】 （1）家庭电路发生短路时会烧毁保险丝；
（2）火线和零线直接连在一起会发生短路；
（3）家庭电路电流过大的原因是短路或用电器总功率过大造成的；
（4）使用侧代笔时，手必须要接触笔尾的金属体。
5．【答案】B
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【解答】 A、开关闭合后，电路中有电流，通电导体或线圈受到磁场力的作用发生运动，即通电导线在磁场中受力的作用，即是电动机的制作原理，故A不符合题意；
B、开关闭合后，在外力作用下使导体左右移动，切割磁感应线，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故B符合题意；
C、该实验是奥斯特实验，小磁针指针偏转说明通电导体周围有磁场，故C不符合题意；
D、该装置是电磁继电器，其主要部件是电磁铁，利用的是电流的磁效应，故D不符合题意。
故选：B。
【分析】 发电机原理是电磁感应现象，即闭合电路中一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
6．【答案】C
【知识点】能源及其分类；核聚变；半导体特点及作用；电磁波的传播
【解析】【解答】 A、目前核电站是利用核裂变释放的能量来工作的，故A错误；
B、电磁波在空气中的传播速度与光速相同，为3×108m/s，故B错误；
C、半导体是制成芯片的主要材料之一，故C正确；
D、太阳能、风能属于可再生能源；天然气属于不可再生能源，故D错误；
故选：C。
【分析】 （1）目前核电站是利用核裂变释放的能量来工作的；
（2）电磁波在空气中的传播速度与光速相同；
（3）半导体是制成芯片的主要材料之一；
（4）短期内能够从自然界中得到补充的能源叫可再生能源，短期内不能从自然界中得到补充的能源叫不可再生能源。
7．【答案】B
【知识点】磁现象；磁场；磁感线及其特点；地磁场
【解析】【解答】 A、磁石能吸引铁，说明磁石具有磁性，故A错误；
B、罗盘周围的磁感线是假想的曲线，故B错误；
C、司南静止时指南北是因为受到了地磁场的作用，故C正确；
D、鱼形铁被磁化后制成的指南鱼只有两个磁极，故D错误。
故选：C。
【分析】 （1）磁石具有磁性；
（2）磁感线是假想的曲线，现实中不存在；
（3）地球周围存在磁场；
（4）磁体都有两个磁极。
8．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】 由图1可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，
由图2可知，电路中的电流I1=0.6A，
由可得，电源的电压：
U=I1R1=0.6A×10Ω=6V，故B正确；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
由图2可知，电路中的电流I2=0.2A，电压表的示数U2=4V，
则电压表的量程为0～15V，故C错误；
滑动变阻器的最大阻值：，故A正确；
（3）滑片P滑到ab中点时，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
变阻器消耗的电功率：，故D正确。
故选：C。
【分析】由图1可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，根据图2可知电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小、电压表的示数最大，由图象读出电流和电压，据此判断电压表的量程，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；
（3）滑片P滑到ab中点时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，根据P=I2R求出变阻器消耗的电功率。
9．【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】 A．电路为并联电路，电流表测变阻器支路的电流，若滑片向左移动，滑块被推动的距离越大，则接入电路的阻值减小，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以由可知，电流表的示数增大，故A图可以符合要求；
B．电路为并联电路，电流表测通过定值电阻的电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以滑片移动时电流表的示数不变，故B图不符合要求；
C．电路为串联电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，若滑块向右移动，滑块被推动的距离越大，变阻器接入电路的电阻增大，由串联电路的分压特点可知，电压表的示数增大，故C图可以符合要求；
D．电路为串联电路，电压表测定值电阻两端的电压，若滑片向左移动，滑块被推动的距离越大，接入电路的电阻减小，电路中的电流增大，电压表的示数变大，故D图可以符合要求。
故选：B。
【分析】先识别电路，然后根据滑块被推动的距离判断变阻器接入电路的阻值的变化，再根据串并联电路的特点和欧姆定律判断电压表和电流表示数的变化。
10．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】由图甲可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V2测灯泡两端的电压，V1测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；
A.由图甲可知，滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，由欧姆定律可知此时电路中的电流变大，由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器两端的电压也变小，即电压表V1的示数，随着电流表示数的增大而减小，结合图乙可知，b曲线表示电压表V1示数与电流表示数变化的关系图像，则a曲线表示电压表V2示数与电流表示数变化的关系图像，A不符合题意；
B.由图乙可知电路中的电流为0.2A时，V1的示数为8V，V2的示数为1V，由串联电路的电压特点可知，电源电压：U=U滑+UL小=8V+1V=9 V，B不符合题意；
C.灯泡正常发光时电路中的电流最大，由图乙可知此时电路中的电流为0.5A，此时滑动变阻器两端的电压为2V由欧姆定律可知，此时滑动变阴器连入由欧姆定律可知，此时滑动变阻器连入电路的阻值：，C不符合题意；
D、由串联电路的电压特点可知，灯泡正常发光时的电压：UL=U-U滑小=9V-2V=7V，则灯泡的额定功率：P额=PL=ULIL=7V×0.5A=3.5W，D符合题意。
【分析】根据电压表测量的位置，结合串联电路电压规律计算总电压；根据电压和电流的比值，计算电阻；利用电压和电流的乘积计算电功率。
11．【答案】电磁波；用电器
【知识点】电路的构成及电路图
【解析】【解答】 （1）手机是利用电磁波进行信息传递，从而远程控制扫地机器人的工作；
（2）充电时机器人内置的电池消耗电能，属于用电器。
故答案为：电磁波；用电器。
【分析】 （1）手机是利用电磁波进行信息传递的；
（2）电源的作用是提供电能，用电器的作用是消耗电能。
12．【答案】压缩；不可再生
【知识点】内燃机的四个冲程；核裂变
【解析】【解答】 四冲程柴油内燃机工作时包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中机械能转化为内能的是压缩冲程；核潜艇利用核反应堆发生核裂变提供动力，其核能是不可再生能源。
故答案为：压缩；不可再生。
【分析】 四冲程内燃机的压缩冲程机械能转化为内能，做功冲程内能转化为机械能。
核能属于不可再生能源。
13．【答案】6
【知识点】电压的测量及电压表的使用；串联电路的电压规律
【解析】【解答】 由图可知，灯泡L1、L2串联，电压表V2测电源电压，电压表V1测L1两端的电压；
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电压表V2的示数应大于V1的示数，而两个电压表指针偏转均相同，则电压表V2的量程是0～15V，分度值为0.5V，示数为4V，即电源电压U=7.5V；
电压表V1的量程是0～3V，分度值为0.1V，示数为1.5V，即L2两端的电压U1=1.5V；
由串联电路的特点可知，L2两端的电压：U2=U-U1=7.5V-1.5V=6V。
故答案为：6。
【分析】由图可知，灯泡L1、L2串联，电压表V2测电源电压，电压表V1测L1两端的电压；
根据串联电路两端的电压等于各部分电压之和，先分析两个电压表量程，然后根据量程分别读出电压表的示数即可，再利用串联电路电压的特点求出L1、L2两端的电压。
14．【答案】热；75J；增大
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】 电流通过电阻，因为电流的热效应，电阻发热产生热量，温度升高，实现高温封口；
电阻产生的热量为：
由公式可知，电压不变，要减小电阻产生的热量，应增大R的阻值。
故答案为：热；75；增大。
【分析】 当电流通过电阻时，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应；纯电阻电路产生的热量；若电压不变，则R越大产生的热量越少。
15．【答案】大；火线；100
【知识点】电能表参数的理解；额定功率；实际功率；熔断器的作用及保险丝的选择
【解析】【解答】 保险丝的作用是在电流异常升高到一定的高度的时候，自身熔断切断电路，从而起到保护电路安全运行的作用，因此保险丝需用电阻较大、熔点较低材料制成。为了安全用电，保险丝应串联接在干路的火线上；
电能表指示灯闪烁60次时，用电器消耗的电能：
用电器的实际功率：
故答案为：大；火线；100
【分析】 保险丝是用熔点较低、电阻率较大的铅锑合金制成的。当电流过大时，保险丝会产生较多的热量而熔断。为了安全用电，保险丝应串联接在干路的火线上；根据电能表的参数“3600imp/（kW h）”可知，电路中每消耗1kW h的电能，指示灯闪烁3600imp，据此求出电能表指示灯闪烁60次时用电器消耗的电能，利用求出用电器的实际功率
16．【答案】3；20
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 开关S闭合时，电路为R的简单电路，电压表测电源的电压，则电源的电压为3V；
开关S断开时，Rx与R串联，电压表测R两端的电压，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以Rx两端的电压：Ux=U-UR=3V-1V=2V，
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：，即
解得：Rx=20Ω。
故答案为：2；20。
【分析】 开关S闭合时，电路为R的简单电路，电压表测电源的电压，根据电压表的示数可知电源的电压；
开关S断开时，Rx与R串联，电压表测R两端的电压，根据串联电路的电压特点求出Rx两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出Rx的阻值。
17．【答案】（1）串联
（2）电流表正负接线柱接反了；0.24
（3）使用了相同规格的灯泡；实验次数少
（4）C
（5）②；左
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】 （1）电流表测电流时，应与被测电路串联；
（2）图乙中电流表指针反偏说明：电流表的“+”、“-”正负接线柱接反了；由丙图可知电流表的量程为 0～0.6A，分度值为0.02A，所以电流表的示数为0.24A；
（3）由表中实验数据可知，实验时两个小灯泡的规格相同；只进行了一次实验，只测出一组实验数据，得出的结论有偶然性，为得出普遍结论，应使用不同规格的灯泡进行多次实验；
（4）电流表与待测电路串联，图丙是他们测量电流时连接的实验电路，此时电流表测量的是干路的电流，即C处的电流；
（5）小明要测量甲图中A处的电流，电流表应与灯L1串联，他应该把图中导线②的左端移到电流表的负接线柱上。
故答案为：（1）串联；（2）电流表的+”、“-”接线柱接反了；0.24；（3）用了两个规格相同的灯泡；只测量了一组数据；（4）C；（5）②；左。
【分析】 （1）电流表测电流时，应与被测电路串联；
（2）电流表的“+”、“-”正负接线柱接反了；电流表指针会反偏；根据电流表选用的量程为0-0.6A确定分度值读数；
（3）用归纳法得出普遍性的结论，一要选用的样本有代表性，二要数量足够多；
（4）（5）电流表与待测电路串联。
18．【答案】（1）电流；电阻；2
（2）转换法
（3）电流；多
（4）变小
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】 （1）由图甲可知，左右容器内的电阻丝串联，通过它们的电流和通电时间相同，两电阻阻值不同，可以探究电流通过导体产生热量与导体电阻的关系；由焦耳定律可知，电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越多，所以与右侧容器相连的U形管中液面的高度差大；
（2）电流通过导体产生的热量不易观察，但容器内空气温度升高时，空气体积膨胀，推动U形管中的液体上升，从而用U形管中左右液面的高度差来显示，这是转换法；
（3）由图乙可知，右边容器内的电阻丝与容器外的电阻丝并联后，再与左边容器内的电阻丝串联，左右容器内的电阻丝阻值和通电时间相同，但通过左侧电阻丝的电流比通过右侧电阻丝的电流大，由控制变量法可知，控制不变的物理是电阻丝的阻值和通电时间，改变的物理量是通过它们的电流，故是探究电流产生的热量与电流大小的关系，多次实验，均发现左侧U形管液面高度差较大，由此得到的结论是：导体电阻相同时，通过导体的电流越大，相同时间内产生的热量越多；
（4）如果乙装置中R3发生了断路，则两容器中的电阻串联，根据串联和并联电阻的规律，电路的电阻变大，由欧姆定律可知通过电路的电流变小，保证通电时间相同，与断路前相比较，根据Q=I2Rt可知，左侧电阻产生热量变小，根据转换法，U形管中液面的高度差将变小。
故答案为：（1）电流；电阻；右；（2）转换法；（3）电流；多；（4）变小。
【分析】（1）由图甲可知，左右容器内的电阻丝串联，通过它们的电流和通电时间相同，根据控制变量法分析可知；
（2）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但电流产生的热量被容器中的空气吸收，空气温度升高体积膨胀，引起U形管中液柱高度的变化，所以可通过液面高度差的变化来反映电阻丝产生热量的多少，这是转换法；
（3）由图乙可知，右边容器内的电阻丝与容器外的电阻丝并联后，再与左边容器内的电阻丝串联，左右容器内的电阻丝阻值和通电时间相同，但通过左侧电阻丝的电流比通过右侧电阻丝的电流大，由控制变量法可得出结论；
（4）如果乙装置中R3发生了断路，分析电路连接，根据串联和并联电阻的规律和欧姆定律确定电路的电流变化，根据Q=I2Rt结合转换法分析。
19．【答案】（1）电流一定时， 线圈匝数越多， 磁性越强
（2）S；左（二）小明用如图乙所示的实验装置“探究产生感应电流的条件”。
（3）灵敏电流计指针是否偏转
（4）有
（5）换一个磁性吏强的磁铁
【知识点】电磁感应；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 （一）（1）图中电流相同、铁芯相同，线圈匝数不同、磁性强弱不同，因此可得出结论：电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数有关，在其他条件相同时，线圈匝数越多，磁性越强；
（2）根据电流从下端外侧流入电磁铁，则上端为N，铁钉尖为S极，向左端移动滑动变阻器的滑片可使电路中的电流增大，电磁铁磁性增强，从而吸引更多的大头针；
（二）（1）实验时，通过观察电流计的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流；
（2）磁铁左右水平运动，以磁铁为参照物，导线就是水平运动的，做的是切割磁感线的运动，所以就会产生感应电流。
（3）我们可以将导体ab换成多匝线圈来增大感应电流（或使用磁性更强的磁铁），实验现象更明显。
故答案为：（一）（1）电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；（3）S；左；
（二）（1）电流计指针是否偏转；（2）有；（3）将导体ab换成多匝线圈。
【分析】（一）（1）在电流相同的情况下，比较两电磁铁线圈匝数的多少与吸引大头针数量多少可得出相应的结论；
（2）根据安培定则确定磁极，若想使其多吸引大头针必须使电路中的电流增强。
（二）（1）电路中有电流时，电流计的指针转动，因此可以通过观察电流计的指针是否偏转来确定是否产生了感应电流。
（2）产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
（3）增大感应电流的方法：①将导体ab换成多匝线圈；②使用磁性更强的磁铁；③增大导体ab切割磁感线的运动速度。
20．【答案】（1）B；保持定值电阻两端电压不变
（2）反比；0.16
（3）B
（4）B；C；D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 （1）为了保护电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处，即B端；
在探究“电流与电阻的关系”实验中，要控制电阻两端的电压不变，故滑动变阻器的作用除了起到保护电路的作用外，另一个作用是控制定值电阻两端电压不变：
（2）由表中已有数据可知，电流与电阻的乘积为UV=IR=0.48A×5Ω=0.24A×10Ω=0.12A×20Ω=2.4V，为一定值，故可得出结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
当电阻为15Ω，通过导体的电流为：
（3）实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向B移动；
（4）由图可知，电流表选用小量程，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，即电路中最大电流为0.6A，当电路中电流最大，定值电阻阻值最小时，定值电阻两端电压最大，故定值电阻两端最大电压为：
UV大=I大R定小=0.6A×5Ω=3V；
研究电流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，滑动变阻器与定值电阻串联，设电压表示数为UV'，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：
U滑=U总-UV'=6V-UV'，
根据分压原理有：①
因电压表示数UV'为定值，由①式知，方程左边为一定值，故右边也为一定值，故当定值电阻取最大时，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，由①式得：
解得电压表的示数：UV'=2V，即为完成实验，电压表的最小电压为2V；
故为顺利完成4次实验，定值电阻两端的电压需要控制在2～3V范围内，故选：BCD。
故答案为：（1）B；控制定值电阻两端电压不变；（2）当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；0.16；（3）B；（4）BCD。
【分析】（1）为了保护电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处；在探究“电流与电阻的关系”实验中，要控制电阻两端的电压不变，据此分析滑动变阻器的作用；
（2）根据表中数据分析回答；根据U=IR求出电流大小；
（3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑动变阻器滑片移动的方向；
（4）根据允许的最大电流和最小电阻确定控制电压表的最大电压；当将定值电阻换上较大的电阻时，如果控制电压表示数较小，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器就要分去更多的电压，由分压原理，滑动变阻器连入电路中的阻值将要求更大，而题中滑动变阻器的最大电阻为40Ω，根据串联电路电压的规律得出滑动变阻器分得的电压，根据分压原理表达式讨论，当用最大电阻20Ω电阻进行实验时，滑动变阻器连入电路中的电阻应最大，由此得出控制电压表的最小电压。
21．【答案】（1）18V
（2）300N
（3）105℃
（4）左
【知识点】杠杆的平衡条件；欧姆定律及其应用；电功的计算
【解析】【解答】 （1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电流表通过电路的电流，
当平板空载时，电流表的示数为0.2A，由乙图可知，压力传感器阻值为R=70Ω，
串联电路总电阻等于各分电阻之和，由欧姆定律可得电源电压为：
U=I（R0+R）=0.2A×（20Ω+70Ω）=18V；
（2）根据乙图图像可知压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知压敏电阻所受压力越大，通过电路的电流越大，
电流表的量程为0～0.6A，所以通过电路最大的电流为0.6A，此时电路的总电阻：
压敏电阻的阻值：
R'=R-R0=30Ω-20Ω=10Ω，
由图乙可知压敏电阻此时受到的压力为60N，
OA：AB=1：4，
根据杠杆平衡条件可得：
杠杆A处受到的力即物体的重力，所以该模拟装置能测量的物体的最大重力是300N；
（3）该模拟装置测量物体的最大重力时7min电路消耗的电能为：
这些能量全部被100g水吸收，根据Q吸=c水mΔt得水能升高的温度为：
（4）如果电源电压略有降低，其他条件不变，要使装置能测量的最大物重不变，即测量的最大物重时通过电路的电流不变，根据欧姆定律可知电路总电阻变小，根据串联电路电阻规律可知压敏电阻的阻值需变小，所以压敏电阻受到的压力需增大，根据杠杆平衡条件可知，在阻力臂和动力不变时，应增大动力臂来增大压敏电阻受到的压力，即若只水平调节杠杆上触点A的位置，则触点A应向左移动。
【分析】 （1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电流表通过电路的电流，当平板空载时，电流表的示数为0.2A，由乙图可知压力传感器的阻值，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算电源电压；
（2）根据乙图图像可知压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知压敏电阻所受压力越大，通过电路的电流越大，结合电流表量程可得通过电路的最大电流，根据欧姆定律计算此时电路总电阻，根据串联电路电阻此时压敏电阻的阻值，由图乙可知压敏电阻此时受到的压力，根据杠杆平衡条件计算该模拟装置能测量的物体的最大重力；
（3）根据算出该模拟装置测量物体的最大重力时7min电路消耗的电能，这些能量全部被100g水吸收，根据Q吸=c水mΔt算出水能升高的温度；
（4）如果电源电压略有降低，其他条件不变，要使装置能测量的最大物重不变，即测量的最大物重时通过电路的电流不变，根据欧姆定律可知电路总电阻变小，根据串联电路电阻规律和杠杆平衡条件分析若只水平调节杠杆上触点A的位置，触点A应向哪个方向移动。
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