2022-2023学年河南省驻马店市泌阳县九年级（上）期末物理试卷
一、填空题（每空1分，共14分）
1．（2分）《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”如图所示，“柢”即握柄，是磁体的 极，司南之所以能指南北，是由于受到 的作用。
2．（3分）如图是一个住宅户内的配电系统方框图，空气开关Q与吊灯灯泡是 联；当吊灯正常发光时，用试电笔接触P处的导线氖管 发光（选填“会”或“不会”）；当站在地上的人不小心用手指接触到插孔M内的金属片时， （选填“空气开关”或“漏电保护器”）会迅速切断电流，对人身起到保护作用。
3．（3分）各种各样的发电厂及各种各样的电池，它们把其它形式的能转为 能，供人们使用。请列举生活中的一种用电器，并说明其工作时候的能量转化情况。举例 ，能量转化情况： 。
4．（3分）观察如图所示的电能表，电能表此时的读数为 度。小张用此电能表来测量家中电热水壶的实际功率，他关闭其它所有用电器，只打开电热水壶，转盘在3min时间转动了110转，则电热水壶的实际功率是 W，电热水壶正常工作时的电流是 A。
5．（2分）在如图所示电路中，当甲、乙均为电流表且开关S1闭合、S2断开时，电阻R1、R2连接方式是 联。当甲、乙均为电压表且开关S1、S2都闭合时，电阻R1、R2连接方式是 联。（均选填“串”或“并”）
6．（1分）自然界中有很多有趣的现象，比如电现象和磁现象它们是不同的现象，但又有很多相似之处，比如：带电体有吸引轻小物体的性质，磁体有吸引铁、钴、镍的性质；再如： （关于电和磁的相似之处请再举出一例）。
二、选择题（第7-12每小题只有一个正确答案：第13-14每小题都有两个正确答案，选对一个给1分，有一个错选不给分，每小题2分，共16分）
7．（2分）下列家用电器中，正常工作一小时耗电接近1.2千瓦时的是（ ）
A．空调 B．台式计算机 C．电视机 D．台灯
8．（2分）关于生活用电，下列说法错误的是（ ）
A．使用螺丝刀试电笔时要用指尖抵住上端的金属帽
B．与三孔插座中标有①的插孔相连的导线和室外的大地相连
C．人站在干燥的木凳上同时接触火线和零线，不会触电
D．用电器的总功率过大，容易发生火灾
9．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．0℃的冰块内能为0
B．温度高的物体含有的热量多
C．汽油机做功冲程气缸内燃气的内能增加
D．两个发生热传递的物体之间一定存在温度差
10．（2分）使用电风扇时，有时候因为忘记断开风扇开关S而浪费能源。小宁在父母指导下对风扇电路进行了改装：加装一个红外感应开关S1和指示灯L。加装后，若S断开，指示灯和风扇都不工作；当S闭合时，L工作，此时当红外感应装置感应到有人时，S1才闭合，风扇工作。小宁设计的电路图可能是（ ）
A． B．
C． D．
11．（2分）某兴趣小组用一根电阻为R的镍铬合金电阻丝自制了一台电烘箱，下列说法正确的是（ ）
A．由公式R＝得知，R与U成正比，与I成反比
B．电阻丝中的电流是正电荷定向移动形成的
C．换挡减小接入电路的电阻丝长度，电烘箱的功率减小
D．电烘箱工作时是将电能转化为内能
12．（2分）某物理兴趣小组自制肺活量比较装置如图。吹气时，气球胀大。下列说法正确的是（ ）
A．总电阻变大 B．电流表示数变大
C．电压表示数变大 D．电路总功率变小
（多选）13．（2分）小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I﹣U关系图象如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A．图乙中曲线A表示电阻R的I﹣U关系图象
B．当电源电压为4V时，电流表示数为0.4A
C．当电源电压为4V时，小灯泡L的实际功率为1.6W
D．如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，电路消耗的总功率为2W
（多选）14．（2分）“新材料”是相对于传统材料而言的，新材料的使用对推动社会进步正在发挥着越来越大的作用，“超导材料”“半导体材料”都属于新材料，下列“新材料”描述不正确的是（ ）
A．“超导材料”可以应用于电饭锅并使其效率提高
B．在远距离输送电方面若能采用“超导材料”可以大大降低由电阻引起的电能损耗
C．“半导体材料”的导电性会受温度、光照、杂质等外界因素的影响
D．“半导体材料”具有良好的导电性
三、作图题（每小题2分，共4分）
15．（2分）有一种自动控制的楼道灯，只有光线暗且有声音时，电路接通，灯亮；光线亮时，不论发出多大声音，灯也不亮；楼道中还有一个三孔插座，且与楼道灯互不影响。请用笔画线代替导线完成电路。
16．（2分）如图，请标出通电螺线管的N极和图中磁感线的方向。
四、实验与探究（第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．（4分）在探究通电螺线管外部磁场分布的实验中，如图甲。
（1）磁场是看不见、摸不着的，实验时可在装有螺线管的硬纸板上均匀撒上 ，通电后轻敲纸板，观察到纸板上物质排列成如图所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似。
（2）用小磁针的指向来探究通电螺线管的 。对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向 （选填“不变”或“改变”）。
18．（6分）在“探究电流通过导体时产生的热的多少跟什么因素有关”的实验中。
（1）如图甲所示，两个透明容器中密封着等量的空气，通过 反映密闭空气温度的变化。两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边容器中的电阻比较大；
（2）将5Ω和10Ω的电阻丝 联在同一个电路中，这是在探究电流通过导体时产生的热与 的关系。
（3）将两个5Ω的电阻丝按如图乙所示的连接方式组装。通电一段时间后，两个透明容器中的电阻丝阻值相同，通过的电流不同，通过左边密闭容器中电阻丝的电流记为I左，通过右边密闭容器中电阻丝的电流记为I右，则I左 I右（选填“小于”、“等于”或“大于”）。通过观察比较两个管中的液面情况，可以得出这样的结论： 。
（4）如果两个容器中不是气体，而是液体，可以将U形管替换为 来显示电流通过导体时产生的热量，也可以完成实验。
19．（9分）在“测量小灯泡电阻”的实验中，设计了如图甲所示的电路图。小灯泡正常发光的电压为2.5V（电阻约为10Ω），电源电压为4.5V，请完成下列问题。
（1）请你用笔画线代替导线，将实物甲图连接完整；
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到 （选填“A”或“B”）端；
（3）正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表指针几乎未偏转，则故障原因可能是 ；
A.小灯泡短路
B.滑动变阻器短路
C.小灯泡断路
D.滑动变阻器断路
（4）排除故障后，移动滑片P，依次测得6组数据，如表所示。其中第2次实验时电流表表盘如图乙，此时电路中的电流为 A；灯泡正常发光时的电阻值为 Ω。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8
电流I/A 0.16 0.22 0.25 0.28 0.29
电阻R/Ω 3.1 6.8 8.9 9.7
（5）实验中测出了小灯泡在多次不同电压下的灯丝电阻，有些同学认为可以进一步求出它们的平均值以减小误差。这些同学的观点是错误的，因为 ；
（6）另一组进行了实验创新，利用阻值为R0的定值电阻和电流表A1、A2等器材，测出了额定电压为U额的小灯泡L正常发光时的电阻，小组成员共同设计了如丙所示的电路，经检查无误后进行实验。请你帮助他们将实验过程补充完整：
①闭合开关，移动变阻器的滑片P，使电流表 （选填“A1”或“A2”）的示数为，同时记下另一个电流表的示数，记为I2；
②用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡L正常发光时的电阻RL＝ 。
五、综合应用（第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）某电饭煲内部电路简图如图甲，S为总开关，S1为自动控制开关。某同学用仪表测量出了该电饭煲煮饭和保温全过程的电流随时间变化图像如图乙，电饭煲工作电压恒为220V，求
（1）电路只闭合开关S时， 工作；同时闭合S、S1时， 工作，此时电饭锅工作状态为 （选填“煮饭”或“保温”）状态；
（2）电阻R2的阻值；
（3）煮饭过程中消耗的电能W。
21．（9分）某品牌电热水壶铭牌中部分参数如表所示，现将其接入220V电路中，向壶内盛入1.5L的水，在标准大气压下将水从20℃加热至沸腾，求：
额定电压 220W
额定功率 1000W
容量 1.5L
（1）此过程中壶内水吸收了多少热量；
（2）该电热水壶正常工作时电阻是多大；
（3）若烧水实际耗时为10min，求此过程电热水壶的热效率是多少。
（4）电热水壶是利用 效应来工作的；烧水时，水壶中的水是通过 方式增加的内能。
2022-2023学年河南省驻马店市泌阳县九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（每空1分，共14分）
1．（2分）《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”如图所示，“柢”即握柄，是磁体的 南 极，司南之所以能指南北，是由于受到 地磁场 的作用。
【分析】地球本身是个大磁体，地磁场的南极在地理的北极附近，地磁场的北极在地理的南极附近，磁体指南北就是因为受到地磁场的作用。
【解答】解：“柢”指南是由于受到地磁场的作用，“柢”指向地理的南极，即地磁北极，由异名磁极相互吸引可知，“柢”是磁体的南极。
故答案为：S（南）；地磁场。
【点评】本题是考查地磁场的题目，地磁场的南极在地理的北极附近，地磁场的北极在地理的南极附近，是对基础知识的考查。
2．（3分）如图是一个住宅户内的配电系统方框图，空气开关Q与吊灯灯泡是 串 联；当吊灯正常发光时，用试电笔接触P处的导线氖管 会 发光（选填“会”或“不会”）；当站在地上的人不小心用手指接触到插孔M内的金属片时， 漏电保护器 （选填“空气开关”或“漏电保护器”）会迅速切断电流，对人身起到保护作用。
【分析】（1）开关与被控制的电路串联；
（2）家庭电路的两根线分别是火线和零线，测电笔和火线接触时，氖管会发光，接触零线时，氖管不会发光；
（3）三孔插座的连接方法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线；漏电保护器原理是当火线电流比零线电流大太多的话就说明电路的某个地方可能接地漏电，电流从大地导走了，从而切断电路。
【解答】解：（1）由图可知，空气开关Q控制吊灯灯泡，因此空气开关Q与吊灯灯泡是串联；
（2）图中P处为火线，正常状况下，用试电笔接触P点氖管会发光；
（3）三孔插座的连接方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，因此图中M点为火线；漏电保护器只有在电路发生漏电或有人触电时才会切断电源，当站在地上的人不小心用手指接触到插孔M内火线，电流会从大地导走，此时漏电保护器会迅速切断电流，对人身起到保护作用。
故答案为：串；会；漏电保护器。
【点评】本题考查了对家庭电路的了解、以及漏电保护器、空气开关、试电笔的特点及应用，属安全用电的常识。
3．（3分）各种各样的发电厂及各种各样的电池，它们把其它形式的能转为 电 能，供人们使用。请列举生活中的一种用电器，并说明其工作时候的能量转化情况。举例 电饭锅 ，能量转化情况： 电能转化为内能 。
【分析】（1）发电厂和电池工作时把其它形式的能转化为电能；
（2）电饭锅工作时将电能转化为内能。
【解答】解：各种各样的发电厂及各种各样的电池，它们把其它形式的能转为电能；
生活中的用电器非常多，用电器工作时将电能转化为其它形式的能，如：电饭锅工作时将电能转化为内能。
故答案为：电；电饭锅；电能转化为内能。
【点评】本题考查能量的转化以及用电器的作用，是一道基础题。
4．（3分）观察如图所示的电能表，电能表此时的读数为 1562.4 度。小张用此电能表来测量家中电热水壶的实际功率，他关闭其它所有用电器，只打开电热水壶，转盘在3min时间转动了110转，则电热水壶的实际功率是 1100 W，电热水壶正常工作时的电流是 5 A。
【分析】电能表最后一位示数是小数位、单位是kW h；根据电能表铭牌数据可求110转消耗的电能，利用P＝可求实际功率，再利用P＝UI可求电流。
【解答】解：电能表最右端的为小数点后第一位小数，电能的单位为kW h，则此时读数为1562.4kW h；
如图所示的电能表转盘在3min时间转动了110转，消耗的电能是：
W＝×1kW h＝kW h；
电热水壶功率为：
P＝＝1100W；
电热水壶正常工作时电流是：I＝＝5A。
故答案为：1562.4；1100；5。
【点评】本题考查电能表的使用及其有关计算，掌握电功和电功率的计算是解答本题的关键。
5．（2分）在如图所示电路中，当甲、乙均为电流表且开关S1闭合、S2断开时，电阻R1、R2连接方式是 并 联。当甲、乙均为电压表且开关S1、S2都闭合时，电阻R1、R2连接方式是 串 联。（均选填“串”或“并”）
【分析】电流表的电阻非常小，在电路中相当于导线，分析电路时可以用导线代替，电压表的电阻非常大，在电路中相当于断路，分析电路时可以去掉。
串联电路只有一条电流路径，流过一个元件的电流同时流过另一个元件，因此各元件相互影响；
并联电路中有多条电流路径，各支路上的元件互不影响；在并联电路中，干路开关控制所有用电器，支路开关只控制本支路用电器。
【解答】解：当甲、乙均为电流表且开关S1闭合、S2断开时，电路中有两条电流路径，电阻R1、R2连接方式为并联，电流表甲测R2支路的电流，电流表乙测干路电流，干路开关控制整个电路；
当甲、乙均为电压表且开关S1、S2都闭合时，电路中只有一条电流路径，电阻R1、R2连接方式为串联，电压表甲测电源电压，电压表乙测R2两端的电压。
故答案为：并；串。
【点评】本题考查了串联电路和并联电路的特点，关键是电表类型不同时电路串并联的判断和电表所测电路元件的辨别。
6．（1分）自然界中有很多有趣的现象，比如电现象和磁现象它们是不同的现象，但又有很多相似之处，比如：带电体有吸引轻小物体的性质，磁体有吸引铁、钴、镍的性质；再如： 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 （关于电和磁的相似之处请再举出一例）。
【分析】从“电荷的种类和磁极的名称”；“电荷间的相互作用和磁极间的相互作用”的角度作答，合理即可。
【解答】解：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
【点评】解答的关键是通过对比电与磁的性质，进行合理的解答，以类比的方式进行学习，以达触类旁通的效果。
二、选择题（第7-12每小题只有一个正确答案：第13-14每小题都有两个正确答案，选对一个给1分，有一个错选不给分，每小题2分，共16分）
7．（2分）下列家用电器中，正常工作一小时耗电接近1.2千瓦时的是（ ）
A．空调 B．台式计算机 C．电视机 D．台灯
【分析】根据公式P＝，求出正常工作一小时消耗电能最接近1.2KW h的用电器的功率，看哪个用电器的额定功率接近即可。
【解答】解：P＝＝＝1.2kW；
四个选项中，台式计算机的功率约200W，电视机的功率约120W，台灯的功率约40W；额定功率接近1.2kW的用电器是空调机。
故选：A。
【点评】本题考查的是电功率的计算公式及其对常见电器功率的认识，生活中要注意多观察。
8．（2分）关于生活用电，下列说法错误的是（ ）
A．使用螺丝刀试电笔时要用指尖抵住上端的金属帽
B．与三孔插座中标有①的插孔相连的导线和室外的大地相连
C．人站在干燥的木凳上同时接触火线和零线，不会触电
D．用电器的总功率过大，容易发生火灾
【分析】（1）正确使用试电笔的方法：站在地上，手接触试电笔的笔尾金属体，笔尖接触导线，氖管发光的是火线，氖管不发光的是零线；
（2）三孔插座接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线；
（3）家庭电路触电事故有单线触电和双线触电两种，都是人体直接或间接跟火线接触造成的；
（4）家庭电路电流过大的原因有二：用电器总功率过大，发生了短路。
【解答】解：
A、使用螺丝刀形状的试电笔时，手指必须触到试电笔上端的金属帽（又叫笔尾金属体），故A正确；
B、与三孔插座中标有①的插孔相连的导线和室外的大地相连，当用电器的外壳带电时，电荷会被导入大地，不会发生触电事故，故B正确；
C、虽然站在干燥的木凳上，但双手同时分别接触家庭电路中的火线和零线，火线和零线之间的电压是220V，加在人体的电压是220V，超过人体的安全电压，且有电流通过人体，所以会发生触电事故，故C错误；
D、家庭电路同时使用的用电器总功率过大，导线会剧烈发热，容易引发火灾，故D正确。
故选：C。
【点评】生活中常见的安全用电规则和现象，要有适当的应对方法，这样才能做到安全用电。
9．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．0℃的冰块内能为0
B．温度高的物体含有的热量多
C．汽油机做功冲程气缸内燃气的内能增加
D．两个发生热传递的物体之间一定存在温度差
【分析】（1）内能是所有分子运动的动能和分子势能的总和，一切物体都具有内能；
（2）热量是热传递过程中，传递的内能多少，是过程量；
（3）汽油机做功冲程是将内能转化为机械能的过程；
（4）发生热传递的条件是存在温度差。
【解答】解：A、一切物体都具有内能，温度为0℃的冰块也有内能，故A错误；
B、热量是一个过程量，不能说含有或具有热量，故B错误；
C、汽油机在做功冲程中把内能转化为机械能，使燃气的内能减小，温度降低，故C错误；
D、存在温度差的两个物体相接触发生热传递时，热量总是从高温物体传给低温物体，或者从物体的高温部分传向低温部分，故D正确。
故选：D。
【点评】本题是一道热学综合题，主要考查学生对内能、热传递的条件、改变物体内能方法以及内燃机工作原理的理解，是中考的热点、热学的难点。
10．（2分）使用电风扇时，有时候因为忘记断开风扇开关S而浪费能源。小宁在父母指导下对风扇电路进行了改装：加装一个红外感应开关S1和指示灯L。加装后，若S断开，指示灯和风扇都不工作；当S闭合时，L工作，此时当红外感应装置感应到有人时，S1才闭合，风扇工作。小宁设计的电路图可能是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据开关S断开和闭合时电路的工作情况判定两个开关、用电器的连接方式。
【解答】解：加装一个红外感应开关S1和指示灯L，当S闭合时，L工作，此时当红外感应装置感应到有人时，S1才闭合，风扇工作，这说明L与电动机是并联的，开关S1控制电动机，若S断开，指示灯和风扇都不工作，则开关S控制整个电路；故该电路中S接在干路中，灯泡与电动机并联，开关S1与电动机在一条支路中，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了电路图的设计，能得出两个开关的连接方式是解题的关键。
11．（2分）某兴趣小组用一根电阻为R的镍铬合金电阻丝自制了一台电烘箱，下列说法正确的是（ ）
A．由公式R＝得知，R与U成正比，与I成反比
B．电阻丝中的电流是正电荷定向移动形成的
C．换挡减小接入电路的电阻丝长度，电烘箱的功率减小
D．电烘箱工作时是将电能转化为内能
【分析】（1）导体电阻可由导体两端的电压值与流过导体的电流值的比值求得，但是导体电阻是导体本身的一种性质，与流过的电流和两端的电压无关。
（2）正电荷和负电荷的定向移动都能形成电流；
（3）根据影响电阻大小的因素，利用公式P＝分析功率变化；
（4）判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量。
【解答】解：A、电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，公式R＝只是计算电阻的一种方法，但电阻与电压、电流都无关，故A错误；
B、电阻丝中的电流是电子定向移动形成的，故B错误；
C、换挡减小接入电路的电阻丝长度，电阻丝的电阻减小，由公式P＝可知，电压不变，而电阻变小，故功率变大，故C错误；
D、电烘箱工作时，消耗电能，产生内能，故是将电能转化为内能的过程，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查电学中的多个知识点，属于综合题目，但都属于基础知识考查，难度不大。
12．（2分）某物理兴趣小组自制肺活量比较装置如图。吹气时，气球胀大。下列说法正确的是（ ）
A．总电阻变大 B．电流表示数变大
C．电压表示数变大 D．电路总功率变小
【分析】由图可知，该电路为串联电路，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；根据滑片的移动方向判定滑动变阻器接入电路电阻的变化，根据串联电路的分压规律判定电压表示数的变化，根据P＝UI分析总功率的变化。
【解答】解：由图可知，该电路为串联电路，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；吹气时，气球胀大，隔板向上运动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表示数变大；滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器分担的电压变小，即电压表示数变小；
根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变大；
综上所述，B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了电路的动态分析，明确滑动变阻器阻值的变化是解题的关键。
（多选）13．（2分）小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I﹣U关系图象如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A．图乙中曲线A表示电阻R的I﹣U关系图象
B．当电源电压为4V时，电流表示数为0.4A
C．当电源电压为4V时，小灯泡L的实际功率为1.6W
D．如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，电路消耗的总功率为2W
【分析】（1）根据定值电阻的阻值与其两端的电压、通过的电流无关或得出结论；
（2）由图甲可知灯泡与定值电阻并联，根据并联电路的电压特点结合图象读出对应的电流，根据并联电路的电压特点得出干路电流；
（3）根据串联电路电压规律和电流特点读出正确的电流和电压，根据P＝UI计算灯泡的电功率和电路的总功率。
【解答】解：A、定值电阻R的I﹣U关系图象是一条直线，故A错误；
BC、由图甲可知小灯泡L和定值电阻R并联在电压为4V的电源上时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，它们两端的电压均为4V，
由图象可知对应的电流：IL＝0.3A，IR＝0.1A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流：I＝IL+IR＝0.3A+0.1A＝0.4A；
小灯泡L的实际功率：PL＝UIL＝4V×0.3A＝1.2W，故B正确、C错误；
D、如果把小灯泡L和定值电阻R串联在10V电源上，由乙图可知当通过电路的电流为0.2A时，灯泡两端的电压为2V，电阻两端的电压为8V，串联电路总电压等于各部分电压之和，此时电路总电压U＝UL+UR＝2V+8V＝10V，恰好等于电源电压，即把小灯泡L和定值电阻R串联在10V电源上，电路中的电流等于0.2A，所以电路消耗的总功率是：P＝U′I′＝10V×0.2A＝2W，D正确。
故选：BD。
【点评】本题考查了并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据图象得出有用的信息。
（多选）14．（2分）“新材料”是相对于传统材料而言的，新材料的使用对推动社会进步正在发挥着越来越大的作用，“超导材料”“半导体材料”都属于新材料，下列“新材料”描述不正确的是（ ）
A．“超导材料”可以应用于电饭锅并使其效率提高
B．在远距离输送电方面若能采用“超导材料”可以大大降低由电阻引起的电能损耗
C．“半导体材料”的导电性会受温度、光照、杂质等外界因素的影响
D．“半导体材料”具有良好的导电性
【分析】（1）半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间，“半导体材料”的导电性会受温度、光照、杂质等外界因素的影响。
（2）超导体的电阻为零，不能用来制作电热丝，在远距离输电时可以大大减小电能损失。
【解答】解：A、“超导材料”的电阻为零，不能用来制作发热体的材料，故A错误；
B、超导体的电阻为零，在远距离输送电方面若能采用“超导材料”可以大大降低由电阻引起的电能损耗，故B正确；
C、“半导体材料”的导电性会受温度、光照、杂质等外界因素的影响，故C正确；
D、半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间，故D错误。
故答案为：AD。
【点评】知道半导体和超导体的特性及其应用是解决本题的关键。本题属于基础性题目。
三、作图题（每小题2分，共4分）
15．（2分）有一种自动控制的楼道灯，只有光线暗且有声音时，电路接通，灯亮；光线亮时，不论发出多大声音，灯也不亮；楼道中还有一个三孔插座，且与楼道灯互不影响。请用笔画线代替导线完成电路。
【分析】由题意知，只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合了灯才能亮，由此判断两开关与灯泡的连接情况；螺丝灯口的接法：火线接入灯尾金属点，零线接入螺旋套；对于三孔插座的接线方法是要求“左零右火上接地”。
【解答】解：由题意知：只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合了灯才能亮，说明灯泡与两个开关串联，且火线要先过开关，再接入灯泡尾部的金属点，零线接入螺旋套；三孔插座与灯泡并联，其接法为：左零右火上接地，如图所示：
【点评】本题是家庭电路的连接，考查对串联和并联的理解，还要注意对家庭电路连接要符合安全用电的要求。
16．（2分）如图，请标出通电螺线管的N极和图中磁感线的方向。
【分析】根据电源的正负极和线圈的绕向，利用安培定则可以确定螺线管的N、S极，再利用磁感线的特点即可确定磁感线的方向。
【解答】解：根据电源的正负极和螺线管的绕向，伸出右手，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的右端为N极，则左端为S极；
在磁体的外部，磁感线从磁体的N极出发回到S极。由此可以确定磁感线的方向，如图所示：
【点评】关于安培定则这方面的考查，一般是直接或间接告诉其中的一到两个，利用安培定则来确定其它的方向。在此题中，就是告诉了电流方向、线圈绕向来确定螺线管的N、S极和磁感线方向。
四、实验与探究（第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．（4分）在探究通电螺线管外部磁场分布的实验中，如图甲。
（1）磁场是看不见、摸不着的，实验时可在装有螺线管的硬纸板上均匀撒上 铁屑 ，通电后轻敲纸板，观察到纸板上物质排列成如图所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与 条形 磁体的磁场相似。
（2）用小磁针的指向来探究通电螺线管的 磁场方向 。对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向 改变 （选填“不变”或“改变”）。
【分析】（1）磁场是看不见、摸不着的，为了便于研究，常采用转换法，在磁体周围撒上铁屑，通过观察铁屑的分布来研究磁场分布规律；
（2）通电的螺线管周围的磁场分布与条形磁体周围的磁场分布规律类似；
（3）为了研究通电螺线管周围的磁场的方向，将小磁针放在螺线管周围，小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁场方向；
（4）通电螺线管周围的磁场方向与电流方向有关。
【解答】（1）磁场是看不见、摸不着的，通过转换法可在装有螺线管的硬纸板上均匀撒上铁锈，通电后轻敲纸板，观察到纸板上物质排列成如图所示的形状。通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似；
（2）用小磁针的指向来探究通电螺线管的磁场方向。对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向改变。
故答案为：（1）铁屑；条形；（2）磁场方向；改变。
【点评】本题考查转换法、通电螺线管周围的磁场分布规律及磁场方向，属于基础知识考查。
18．（6分）在“探究电流通过导体时产生的热的多少跟什么因素有关”的实验中。
（1）如图甲所示，两个透明容器中密封着等量的空气，通过 U形管中液面高度差 反映密闭空气温度的变化。两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边容器中的电阻比较大；
（2）将5Ω和10Ω的电阻丝 串 联在同一个电路中，这是在探究电流通过导体时产生的热与 电阻 的关系。
（3）将两个5Ω的电阻丝按如图乙所示的连接方式组装。通电一段时间后，两个透明容器中的电阻丝阻值相同，通过的电流不同，通过左边密闭容器中电阻丝的电流记为I左，通过右边密闭容器中电阻丝的电流记为I右，则I左 大于 I右（选填“小于”、“等于”或“大于”）。通过观察比较两个管中的液面情况，可以得出这样的结论： 当导体的电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，产生的热量越多 。
（4）如果两个容器中不是气体，而是液体，可以将U形管替换为 温度计 来显示电流通过导体时产生的热量，也可以完成实验。
【分析】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，根据转换法，可以通过U形管两侧液面高度差的变化来反映；
（2）探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；
（3）根据串并联电路的电流特点分析电路中电流的大小；观察乙图中实验现象，得出结论；
（4）如果两个容器中不是气体，而是液体，根据转换法，可以将U形管替换为温度计来显示电流通过导体时产生的热量。
【解答】解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，根据转换法，可以通过U形管两侧液面高度差的变化来反映；
（2）将将5Ω和10Ω的电阻丝串联在同一个电路中，通过它们的电流I与通电时间t相同，电阻不同，根据控制变量法，这是在探究电流通过导体时产生的热量与电阻的关系；
（3）图乙中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，左边密闭容器中电阻丝与右边密闭容器中电阻丝两电阻阻值相等，根据欧姆定律，通过左边密闭容器中电阻丝的电流是通过右边密闭容器中电阻丝的电流的2倍，通过观察比较两个管中的液面情况，左边密闭容器中的电阻产生的热量多，得到的结论是：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大，这个导体产生的热量越多；
（4）如果两个容器中不是气体，而是液体，根据转换法，可以将U形管替换为温度计来显示电流通过导体时产生的热量，也可以完成实验。
故答案为：（1）U形管中液面高度差；（2）串；电阻 （3）大于；当导体的电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，产生的热量越多；（4）温度计。
【点评】此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键。
19．（9分）在“测量小灯泡电阻”的实验中，设计了如图甲所示的电路图。小灯泡正常发光的电压为2.5V（电阻约为10Ω），电源电压为4.5V，请完成下列问题。
（1）请你用笔画线代替导线，将实物甲图连接完整；
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到 A （选填“A”或“B”）端；
（3）正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表指针几乎未偏转，则故障原因可能是 A ；
A.小灯泡短路
B.滑动变阻器短路
C.小灯泡断路
D.滑动变阻器断路
（4）排除故障后，移动滑片P，依次测得6组数据，如表所示。其中第2次实验时电流表表盘如图乙，此时电路中的电流为 0.2 A；灯泡正常发光时的电阻值为 8.9 Ω。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8
电流I/A 0.16 0.22 0.25 0.28 0.29
电阻R/Ω 3.1 6.8 8.9 9.7
（5）实验中测出了小灯泡在多次不同电压下的灯丝电阻，有些同学认为可以进一步求出它们的平均值以减小误差。这些同学的观点是错误的，因为 灯丝电阻受温度的影响，求灯泡电阻的平均值没有意义 ；
（6）另一组进行了实验创新，利用阻值为R0的定值电阻和电流表A1、A2等器材，测出了额定电压为U额的小灯泡L正常发光时的电阻，小组成员共同设计了如丙所示的电路，经检查无误后进行实验。请你帮助他们将实验过程补充完整：
①闭合开关，移动变阻器的滑片P，使电流表 A2 （选填“A1”或“A2”）的示数为，同时记下另一个电流表的示数，记为I2；
②用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡L正常发光时的电阻RL＝ 。
【分析】（1）将电流表、灯泡、滑动变阻器串联接入电路，根据小灯泡正常发光的电压、电流选择电压表、电流表的量程；
（2）为保护电路，开关闭合前，滑动变阻器调节至最大阻值处；
（3）闭合开关S，移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，说明电路是通路；电压表指针几乎末偏转，说明电压表并联的电路短路或电压表短路；
（4）根据电流表选用的量程确定分度值，根据指针位置读数；分析表格数据知灯泡正常发光时的电阻；
（5）测量灯泡电阻实验中，采用多次测量，是为了发现灯丝电阻的变化规律；
（6）根据并联电路电路分流的特点以及欧姆定律进行分析。
【解答】解：（1）将电流表、灯泡、滑动变阻器串联接入电路，由于小灯泡正常发光的电压为2.5V，电压表选择小量程并联在定值电阻两端；根据小灯泡正常发光的电压、电流选择电压表、电流表的量程，如图所示：
；
（2）为保护电路，开关闭合前，滑动变阻器调节至最大阻值处，即将滑动变阻器的滑片移到A端；
（3）闭合开关S，移动滑片P，小张发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，说明电路是通路；电压表指针几乎末偏转，说明电压表并联的电路短路或电压表短路，即小灯泡短路，故选A；
（4）由图乙可知电流表接入电路的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A；
由表格数据知，灯泡两端的电压为2.5V时，灯泡的电阻为8.9Ω；
（5）实验中测出了小灯泡在多次不同电压下的灯丝电阻，目的是为了发现灯丝电阻的变化规律；由于不同电压时，灯丝的温度不同，电阻不同，求电阻的平均值没有意义；
（6）由图可知小灯泡和R0的定值电阻并联，小灯泡L正常发光时，R0的定值电阻两端电压也为U额，电流为，即为A2所测的R0的电流；
A1所测的是干路电流为I2，根据并联电路电路分流的特点，小灯泡L正常发光时的电流IL＝I2﹣；
小灯泡L正常发光时的电阻RL＝＝。
故答案为：（1）见解答；（2）A；（3）A；（4）0.2；8.9；（5）灯丝电阻受温度的影响，求灯泡电阻的平均值没有意义；（6）A2；。
【点评】本题测量小灯泡电阻的实验，考查了电路连接、注意事项、电路故障、电流表读数以及欧姆定律的运用等内容。
五、综合应用（第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）某电饭煲内部电路简图如图甲，S为总开关，S1为自动控制开关。某同学用仪表测量出了该电饭煲煮饭和保温全过程的电流随时间变化图像如图乙，电饭煲工作电压恒为220V，求
（1）电路只闭合开关S时， R1 工作；同时闭合S、S1时， R1、R2 工作，此时电饭锅工作状态为 煮饭 （选填“煮饭”或“保温”）状态；
（2）电阻R2的阻值；
（3）煮饭过程中消耗的电能W。
【分析】（1）（2）由图甲知保温过程中只有电阻R1工作，电流较小，由图乙知此时电路的电流；
煮饭过程中，两电阻并联，电流较大，由图乙知此时的电流，根据并联电路电流的规律算出通过电阻R2的电流，由欧姆定律算出电阻R2的阻值；
（3）由图知煮饭过程的时间，由W＝UIt算出煮饭过程中消耗的电能。
【解答】解：（1）S闭合、S1断开，只有电阻R1工作，电流较小，电饭煲处于保温状态，由图乙知，此时的电流为0.1A，
同时闭合S、S1时，两电阻并联接入电路，电流较大，电饭煲处于煮饭状态，由图乙知，此时的电流为5.6A；
（2）根据并联电路干路的电流等于各支路电流的和知通过电阻R2的电流为：I2＝I﹣I1＝5.6A﹣0.1A＝5.5A，
电阻R2的阻值为：R2＝＝＝40Ω；
（3）由图知煮饭过程用时t＝10min＝600s，
煮饭过程中消耗的电能为：W＝UIt＝220V×5.6A×600s＝7.392×105J。
答：（1）R1；R1、R2；
（2）电阻R2的阻值为40Ω；
（3）煮饭过程中消耗的电能为7.392×105J。
【点评】此题主要考查欧姆定律的应用、电功率和电能的计算问题，正确判断电路的连接方式及读懂图像是解决此题的关键。
21．（9分）某品牌电热水壶铭牌中部分参数如表所示，现将其接入220V电路中，向壶内盛入1.5L的水，在标准大气压下将水从20℃加热至沸腾，求：
额定电压 220W
额定功率 1000W
容量 1.5L
（1）此过程中壶内水吸收了多少热量；
（2）该电热水壶正常工作时电阻是多大；
（3）若烧水实际耗时为10min，求此过程电热水壶的热效率是多少。
（4）电热水壶是利用 热 效应来工作的；烧水时，水壶中的水是通过 热传递 方式增加的内能。
【分析】（1）根据ρ＝求出水的质量，在一标准大气压下水的沸点为100℃，再根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量。
（2）根据P＝求出电热水壶正常工作时电阻。
（3）根据W＝Pt求出消耗的电能，最后利用η＝×100%求出电热水壶的热效率。
（4）电流的热效应是指导体通电时会发热的现象，在这一过程中电能转化为内能；改变内能的方式有做功和热传递。
【解答】解：（1）由ρ＝可得，水的质量：
m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.5kg，
在一标准大气压下，水的沸点为100℃，
将1.5kg的水从20℃加热至沸腾需要吸收的热量：
Q吸＝c水m（t2﹣t1）＝4.2×103J/（kg ℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）＝5.04×105J；
（2）由P＝得，该电热水壶正常工作时电阻：
R＝＝＝48.4Ω；
（3）烧水实际耗时10min消耗电能：
W＝Pt＝1000W×10×60s＝6×105J，
此过程电热水壶的热效率：
η＝×100%＝×100%＝84%。
（4）电热水壶是利用热效应来工作的；烧水时，水壶中的水是通过热传递方式增加的内能。
答：（1）此过程中壶内水吸收了热量5.04×105J；
（2）该电热水壶正常工作时电阻是48.4Ω；
（3）若烧水实际耗时为10min，求此过程电热水壶的热效率是84%；
（4）热；热传递。
【点评】本题为电热综合题，考查密度公式、电功公式、效率公式的运用及串联电路的规律的运用，为中考的热点问题。
