《第十一章 物理学与能源技术》单元测试卷（word版解析）

《第十一章物理学与能源技术》单元测试卷 一、单项选择题（每小题3分，共27分）1．以下能源中属于可再生能源的是（  ）A．石油、水能B．风能、太阳能C．天然气、风能D．煤、生物能 2．在下列能源中，属于化石能源的是（  ）A．核能、生物质能、水能B．电能、汽油、柴油C．太阳能、地热能、风能D．煤、石油、天然气 3．原子弹爆炸是利用了（  ）A．裂变B．聚变C．热核反应D．裂变和聚变 4．以下是核电站工作情况的方框图，关于方框图中各装置的能量转化，下列说法正确的是（  ）A．核反应堆将核能转化为电能B．蒸汽轮机将机械能转化为内能C．发电机将机械能转化为电能D．各种用电器只能将电能转化为内能 5．电饭锅接通电源后，电流做功由（  ）A．电能转化为机械能B．机械能转化为内能C．电能转化为内能D．内能转化为电能 6．为改善驻守在南沙某岛礁边防战士的工作、生活条件，今年在岛上安装了太阳能电池板．白天，太阳能电池板给蓄电池充电；晚上，蓄电池为探照灯供电．这样白天与晚上的能量转化形式是（  ）A．白天：太阳能→内能→电能B．白天：太阳能→电能→化学能C．晚上：化学能→电能→太阳能D．晚上：化学能→电能→化学能 7．如图是某月球车示意图．月球车着陆之后4分钟展开太阳能电池帆板，在着陆大约8个小时后，月球车在月面“走”起来进行巡视探测．下列说法正确的是（  ）A．登月车轮子很宽是为了增大压强 B．月车是用汽油机驱动的C．宇航员在月球车附近能听到发动机的“隆隆”声D．太阳能电池板将太阳能转化为电能 8．下列对能源与信息的说法中正确的是（  ）A．声音和电磁波的传播都需要介质B．煤、石油、天然气都是可再生能源C．光缆是利用激光在光导纤维中发生全反射来传递信息的D．能量守恒定律告诉我们能量的总量是不变的，因此我们可以无限的使用能源 9．2011年3月11日，日本由于地震引发核电站的核泄漏．因此，引起人们对核能利用的思考和讨论．下列对核能的说法中，不正确的是（  ）A．利用核能发电比火力发电更清洁、安全、经济B．能源分为可再生能源和不可再生能源，核能是可再生能源C．核能发电的核心设备是核反应堆D．在利用核能发电的过程中，能量的转化过程是：核能→内能→机械能→电能  二、填空题（每空2分，共28分）10．由于      的变化而释放出的巨大的能量叫做核能．获得核能的两种方式是      和      ． 11．在核电站中发生的链式反应是      ，在原子弹爆炸时发生的链式反应是      ． 12．在自然界里，像煤、天然气、汽油、水流、风、电、太阳光等能够提供能量的物质资源，我们把它们都叫做      ；在石油、风能、太阳能、电能、核能中属于二次能源的是      ． 13．目前，核电站只能利用原子      变释放的核能来发电．现在世界都在关注节能减排问题，太阳能被人们列入使用的新能源．直接利用太阳能的方式：①太阳能转化成内能；②太阳能转化成化学能；③太阳能转化成      能，太阳能是      （选填“可再生”或“不可再生”）能源． 14．有些城市路灯系统利用太阳能电池板供电，有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，供路灯晚上照明使用，请完成上面的方框图填空，反映这个过程中能量发生转化的情况．太阳能→      →化学能→      →光能． 15．核电站是利用      发电的电站，目前已经的核电站都是利用      反应产生的能量来发电的，核电站的主要组成部分是反应堆、      、      、发电机等．   三、作图与实验探究题（每图3分，每空2分，共33分）16．请根据如图所示的小磁针指向，标出通电螺线管的南、北极，电源的正负极． 17．要求闭合开关后，图中甲、乙两个通电螺线管相互吸引，请画出乙螺线管线圈的绕法． 18．小强在实验室做了如图中甲、乙、丙三个实验，其中图      是研究电磁感应现象的实验，图      是研究电磁铁的实验．从图中的丙图可以得到的结论是：      ． 19．实验C：通过观察和比较电磁铁A与B      ，可以得出电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数有关；电磁铁B的下端是      极；要使电磁铁B吸引更多的大头针，滑动变阻器的滑片P应向      端移动（选填“左”或“右”）． 20．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，电源为2节干电池，实验电路图如图所示．（1）根据电路图，用笔画线代替导线将图中的电路连接完整．（2）在根据电路图连接实验器材的过程中，开关应处于      状态，滑动变阻器的滑片P应移到      （填“a”或“b”）端．（3）完成电路连接后，经检查器材性能都正常，电路连接无错误，闭合开关发现灯泡亮度低，此时滑片应向      （填“a”或“b”）端移动，直到电压表示数为      V时，读出此时电流表的示数，由电功率公式可以算出灯泡的额定功率．（4）若在实验中电流表、电压表都正常工作且都有示数，灯泡能发光，滑动变阻器也能正常工作，但无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都低于2.5V，则原因可能是（只写出一条即可）：      ，改变这种现象可以采取的相应措施是      ．   四、解答题（5分+7分=12分）21．太阳能热水器是一种常见的利用太阳能的装置，绿色环保．韦逸家的太阳能热水器贮满水时，水的质量为200kg，在晴天时，水温从20℃上升到60℃，水吸收了多少热量？若这些热量由完全燃烧的煤气提供，在不计热量损耗时需要多少m3的煤气？[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值q=4.0×107J/m3．气体完全燃烧放出热量的公式Q放=qV，式中V表示燃烧气体的体积]． 22．一个直流电动机的线圈电阻是0.5Ω，加在电动机两端的电压是220V，当电动机正常运转时，通过线圈的电流为20A．试求：（1）1小时内电动机共消耗了多少电能？（2）电流通过线圈产生了多少热量？（3）电动机做了多少机械功？   参考答案与试题解析 一、单项选择题（每小题3分，共27分）1．以下能源中属于可再生能源的是（  ）A．石油、水能B．风能、太阳能C．天然气、风能D．煤、生物能【考点】可再生能源的特点；能源的分类；不可再生能源的特点．【专题】应用题；压轴题．【分析】像动能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源．【解答】解：A、错误，石油、水能中石油是不可再生能源，水能是可再生能源；B、正确，风能和太阳能都是可再生能源；C、错误，天然气是不可再生能源，风能是可再生能源；D、错误，煤是不可再生能源，生物能是可再生能源；故选B．【点评】本题主要考查学生对：能源的分类，以及可再生能源特点的了解和掌握． 2．在下列能源中，属于化石能源的是（  ）A．核能、生物质能、水能B．电能、汽油、柴油C．太阳能、地热能、风能D．煤、石油、天然气【考点】能源的分类．【分析】要解答本题需掌握：化石能源即不可再生能源，生活中常见的化石能源有哪些．本题主要是考查学生对常见的化石能源的而理解和掌握．是中招的热点．【解答】解：A、核能、生物质能、水能，在这三类能源中，核能是不可再生能源，但生物质能、水能是可再生能源．故A不正确．B、电能、汽油、柴油，在这三类能源中，汽油和柴油是化石能源，但电能不是．故B不正确．C、太阳能、地热能、风能都属于可再生能源．故C不正确．D、煤、石油、天然气都是化石能源．故D正确．故选D【点评】本题主要是考查学生对常见的化石能源的而理解和掌握．是中招的热点． 3．原子弹爆炸是利用了（  ）A．裂变B．聚变C．热核反应D．裂变和聚变【考点】核裂变．【专题】能源的利用与发展．【分析】用中子轰击较大的原子核，使其变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量，这种反应叫做裂变．原子弹是核裂变不加控制，在极短的时间内释放出巨大的能量的武器．【解答】解：原子弹是核裂变不加控制，在极短的时间内释放出巨大的能量的武器．故选A．【点评】此题考查了原子弹的工作原理，原子弹的爆炸属于核裂变．  4．以下是核电站工作情况的方框图，关于方框图中各装置的能量转化，下列说法正确的是（  ）A．核反应堆将核能转化为电能B．蒸汽轮机将机械能转化为内能C．发电机将机械能转化为电能D．各种用电器只能将电能转化为内能【考点】核电站发电过程中的能量转化．【专题】能源的利用与发展．【分析】核电站发电过程：核能先转化为水的内能，水受热以后温度上升会产生大量的水蒸气，水蒸气会推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能，蒸汽轮机又带动发电机转动，最后发电机将机械能转化为电能．【解答】解：A、核电站发电过程：核能先转化为内能，所以A不正确；B、水受热以后温度上升会产生大量的水蒸气，水蒸气会推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能，所以B不正确；C、蒸汽轮机又带动发电机转动，最后发电机将机械能转化为电能，所以C正确；D、用电器将电能转化为内能、机械能等我们需要的各种能量，所以D不正确．故选C．【点评】核电站发电是将核能最终转化为电能，发电机工作时将机械能转化为电能． 5．电饭锅接通电源后，电流做功由（  ）A．电能转化为机械能B．机械能转化为内能C．电能转化为内能D．内能转化为电能【考点】能量的转化．【专题】应用题；电和热综合题．【分析】①电流做功的过程，实质上是消耗电能转化为其它形式的能的过程，电流做多少功，就有多少电能转化为其它形式的能．②根据物体产生的能量性质分析能量转化的方向．【解答】解：电流流过电饭锅时电流做功，电流做功的过程，是电能转化为其它形式能的过程，消耗多少电能转化为多少其它的能．电流通过电饭锅时，消耗了电能，而电饭锅发热，所以是电能转化为内能的过程．故选C．【点评】知道电流做功是将电能转换为其他形式的能．自然界的能量不会消失，也不会创生，一种形式的能减少，必然另一种形式的能增加，一个物体能量减少，必然另一个物体能量增加．并且减少的量和增加的量相等． 6．为改善驻守在南沙某岛礁边防战士的工作、生活条件，今年在岛上安装了太阳能电池板．白天，太阳能电池板给蓄电池充电；晚上，蓄电池为探照灯供电．这样白天与晚上的能量转化形式是（  ）A．白天：太阳能→内能→电能B．白天：太阳能→电能→化学能C．晚上：化学能→电能→太阳能D．晚上：化学能→电能→化学能 【考点】能量转化的现象；电源及其能量转化；太阳能的利用．【专题】应用题；定性思想．【分析】太阳能电池板就是将太阳能直接转化为电能的装置；蓄电池是将电能以化学能的形式储存起来，供电时，将化学能转化成电能，而充电时，是将电能转化成化学能．【解答】解：南沙某岛礁上安装了太阳能电池板．白天，太阳能电池板吸收太阳能，直接将太阳能转化成电能利用，也可以将多余的太阳能给蓄电池充电，将电能转化成化学能储存起来，以便在晚上使用；所以在白天太阳能电池板给蓄电池充电是将太阳能→电能→化学能；在晚上，蓄电池给探照灯供电，只是将化学能转化成电能使用．故选B．【点评】本题只是考查太阳能电池板和蓄电池的工作原理，是一道基础题． 7．如图是某月球车示意图．月球车着陆之后4分钟展开太阳能电池帆板，在着陆大约8个小时后，月球车在月面“走”起来进行巡视探测．下列说法正确的是（  ）A．登月车轮子很宽是为了增大压强B．月车是用汽油机驱动的C．宇航员在月球车附近能听到发动机的“隆隆”声D．太阳能电池板将太阳能转化为电能【考点】增大压强的方法及其应用；声音的传播条件；内燃机的四个冲程；太阳能的转化．【专题】定性思想；控制变量法；声现象；比热容、热机、热值；压强、液体的压强；能源的利用与发展．【分析】（1）减小压强的方法：在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；在受力面积一定时，通过减小压力来减小压强．（2）月球上处于真空状态，没有空气，因此不支持燃烧，声音也不能通过空气传播，故在月球上通信需要用电磁波来实现；（3）声音的传播需要介质，真空不能传声；（4）太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置．[来源:学#科#网]【解答】解：A、登月车轮子很宽，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强．故A错误；B、内燃机的工作需要空气的支持，月球上没有空气，因此只能用电动机，故B错误；C、由于月球上没有空气，所以宇航员在月球车附近能听到发动机的“隆隆”声，故C错误；D、太阳能电池帆板的作用是将太阳能转化为电能，故D正确．[来源:Z.Com]故选D．【点评】本题通过热点问题考查物理知识，覆盖面比较广，要求学生必须掌握基本的物理知识，并能和生产生活社会联系起来．此类题目是近几年比较流行的题目．  8．下列对能源与信息的说法中正确的是（  ）A．声音和电磁波的传播都需要介质B．煤、石油、天然气都是可再生能源C．光缆是利用激光在光导纤维中发生全反射来传递信息的D．能量守恒定律告诉我们能量的总量是不变的，因此我们可以无限的使用能源【考点】电磁波的传播；光纤通信；能源的分类；能源危机与能源消耗对环境的影响．【专题】其他综合题．【分析】（1）声的传播需要介质，电磁波传播不需要介质．（2）化石能源是不可再生能源．（3）光纤通信是利用光缆来传递信息的，激光在光缆的光导纤维中发生全反射来传递信息的．（4）自然界的能量总和是不变的，但是能量具有方向性，不便于收集，所以还要节约能源．【解答】解：A、声的传播需要介质，电磁波传播不需要介质．不符合题意．B、煤、石油、天然气都是化石能源，都是不可再生能源．不符合题意．C、光缆是利用激光在光导纤维中发生全反射来传递信息的．符合题意．D、能量守恒定律告诉我们能量的总量是不变的，但是能量具有方向性，不便于收集，所以还要节约能源．不符合题意．故选C．【点评】可再生能源和不可再生能源这是一个知识点，中考时出现的频率比较高． 9．2011年3月11日，日本由于地震引发核电站的核泄漏．因此，引起人们对核能利用的思考和讨论．下列对核能的说法中，不正确的是（  ）A．利用核能发电比火力发电更清洁、安全、经济B．能源分为可再生能源和不可再生能源，核能是可再生能源C．核能发电的核心设备是核反应堆D．在利用核能发电的过程中，能量的转化过程是：核能→内能→机械能→电能【考点】核能；能源的分类；核电站发电过程中的能量转化．【专题】应用题．【分析】任何能源的利用都具有两面性，核能也不例外，其优点是非常明显的，清洁、安全、经济等特点都是其他能源与它无法相比的；而其缺点也是存在的，如核辐射污染、核废料污染也都是极为严重的．核能是一种不可再生能源．【解答】解：A、核能的优点是清洁、安全、经济，故A正确；B、核能是不可再生能源，故B错误；C、核电站的核心设备是核反应堆，故C正确；D、核电站能量转化过程是：核能、内能、机械能、电能，故D正确．故选B．【点评】核能在当代社会中的应用极为广泛，其优点是显而易见的，但其缺点也是致命的，所以对于任何问题我们都应辩证的看，方能得出正确的评价． 二、填空题（每空2分，共28分）10．由于 原子核 的变化而释放出的巨大的能量叫做核能．获得核能的两种方式是 核裂变 和 核聚变 ．【考点】核能．[来源:学.科.网Z.X.X.K] 【专题】能源的利用与发展．【分析】解答本题应掌握：原子核结构发生变化时会释放出大量能量，这种能量称核能；获取核能的主要途径为核裂变和核聚变【解答】解：物理学家用中子轰击铀，使铀这种重原子核分裂成两块中等质量的原子核，同时放出大量的能量，这种原子核反应叫做重核裂变，核裂变是目前利用核能的主要形式．后来，物理学家又发现了轻核在一定条件下能聚合成质量较大的核，同时也能放出大量的能量，这种反应称为轻核聚变．两种核反应都可产生很大的能量，叫核能．故答案为：原子核；核裂变；核聚变．【点评】核聚变和核裂变是近阶段原子能利用的主要方法，应重点把握． 11．在核电站中发生的链式反应是 可以控制的 ，在原子弹爆炸时发生的链式反应是 不加控制的 ．【考点】核裂变；核聚变．【专题】应用题；能源的利用与发展．【分析】如果原子核的链式反应在可控制的核反应堆中进行，就可和平利用核能发电，若不加控制，就会发生原子弹爆炸．【解答】解：原子弹是核裂变不加控制，在极短的时间内释放出巨大的能量的武器，而用人工控制链式反应的速度和平利用核能，是核电站的原理．故答案为：可以控制的；不加控制的．【点评】本题考查了原子弹的原理和核电站的原理的区别：是否人工控制链式反应的速度． 12．在自然界里，像煤、天然气、汽油、水流、风、电、太阳光等能够提供能量的物质资源，我们把它们都叫做 能源 ；在石油、风能、太阳能、电能、核能中属于二次能源的是 电能 ．【考点】能源；能源的分类．【专题】应用题；能源的利用与发展．【分析】（1）自然界中一切可以提供能量的物质都可以叫能源．（2）直接从自然界获得不需要加工转换的能源是一次能源，不能直接从自然界获得而是通过消耗其它能源经过加工转换而获得的能源是二次能源．【解答】解：在自然界里，像煤、天然气、汽油、水流、风、电、太阳光等能够提供能量，这些能够提供能量的物质都可以称之为能源；石油、风能、太阳能、核能可以直接从自然界获得，它们属于一次能源；电能不能从自然界直接获得，需要消耗其它能源经过加工转换获得，电能是二次能源．故答案为：能源；电能．【点评】本题主要考查学生对能源及能源分类的了解和掌握情况，属于识记性内容． 13．目前，核电站只能利用原子 核裂 变释放的核能来发电．现在世界都在关注节能减排问题，太阳能被人们列入使用的新能源．直接利用太阳能的方式：①太阳能转化成内能；②太阳能转化成化学能；③太阳能转化成 电 能，太阳能是 可再生 （选填“可再生”或“不可再生”）能源．【考点】核聚变；能量转化的现象；太阳能的转化；可再生能源的特点．【分析】解答本题应掌握：核电站的工作原理、太阳能转化的方向及可再生能源的特点． 【解答】解：目前人类能通过控制中子的数目及运动速度来控制核裂变的反应速度，而核聚变还无法控制；太阳能的利用方式有多种，①直接被物体吸收转化为内能，如太阳能热水器；②将太阳能转化为化学能，如植物的光合作用；③太阳能可以转化为电能，如太阳能电池等．太阳能是可以重复利用的，故太阳能为可再生能源．故答案为：核裂，电，可再生．【点评】本题考查学生对能源利用的了解，属于基础知识． 14．有些城市路灯系统利用太阳能电池板供电，有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，供路灯晚上照明使用，请完成上面的方框图填空，反映这个过程中能量发生转化的情况．太阳能→ 电能 →化学能→ 电能 →光能．【考点】能量的转化和转移．【专题】应用题；定性思想；顺推法；能源的利用与发展．【分析】通过题目提供的内容可知，太阳能光伏发电系统白天将太阳能转化为电能，一些多余的电能转化为化学能储存在蓄电池，晚上再利用蓄电池供电．【解答】解：太阳能光伏发电系统白天将太阳能转化为电能，除供正常使用外，将多余的电能转化为化学能储存在蓄电池内，夜晚再将化学能转化为电能供人们使用．故答案为：电能；电能．【点评】解答本题的关键是要充分理解太阳能的特点及其能量之间的转化关系，只有这样才能对问题做出正确的判断． 15．核电站是利用 核能 发电的电站，目前已经的核电站都是利用 链式 反应产生的能量来发电的，核电站的主要组成部分是反应堆、 热交换器 、 汽轮机 、发电机等．【考点】核能；核电站发电过程中的能量转化．【分析】此题考查了核能的利用之一：核电站，理解核电站的反应原理和组成部分．【解答】解：核电站是利用核能发电的电站，目前已经的核电站都是利用链式反应产生的能量来发电的，核电站的主要组成部分是反应堆、热交换器、汽轮机、发电机等；故答案为：核能，链式，热交换器，汽轮机．【点评】核能的能量巨大，少量的核能就能产生很大的能量，但核能有危险，所以只有技术很发达才能大力发展核电站． 三、作图与实验探究题（每图3分，每空2分，共33分）16．请根据如图所示的小磁针指向，标出通电螺线管的南、北极，电源的正负极．[来源:学.科.网Z.X.X.K]【考点】通电螺线管的磁场．【专题】磁现象、电生磁． 【分析】根据小磁针的N极指向，利用磁极间的作用规律可以确定通电螺线管的N、S极；再根据螺线管的N、S极和线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向，进而可以确定电源正负极．【解答】解：小磁针静止时N极指向右，由于异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，可以确定螺线管的右端为S极，左端为N极；结合图示的线圈绕向，利用安培定则可以确定线圈中的电流方向是从螺旋管的右端流入，左端流出，所以电源的右端为正极，左端为负极．答案如下图所示：【点评】安培定则涉及三个方向：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．其中的电流方向经常与电源的正负极联系在一起，磁场方向经常与磁感线方向、周围小磁针的NS极联系在一起． 17．要求闭合开关后，图中甲、乙两个通电螺线管相互吸引，请画出乙螺线管线圈的绕法．【考点】通电螺线管的极性和电流方向的判断．【专题】作图题；磁现象、电生磁．【分析】要使两磁铁相互吸引，则两磁铁应为异名磁极相对，即两磁铁的N极应都在各自的同一侧．由两电磁铁相互关系可知两螺线管中磁极应同向，即绕向一致即可．【解答】解：由安培定则可知：左边螺线管左端为N极，右端为S极，要使两磁铁相互吸引，则两磁铁应为异名磁极，即右边螺线管的左端应为N极，故从左后方开始绕线，如图所示．【点评】注意画绕向时，导线只画铁心前面的，被铁芯挡起来的只表示出趋势即可． 18．小强在实验室做了如图中甲、乙、丙三个实验，其中图 乙 是研究电磁感应现象的实验，图 丙 是研究电磁铁的实验．从图中的丙图可以得到的结论是： 在电流相同的情况下，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强 ． 【考点】通电直导线周围的磁场；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁感应．【专题】应用题；磁现象、电生磁．【分析】甲图是奥斯特实验，该实验表明通电导线周围存在着磁场；乙图是法拉第实验，即表明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流；丙图是研究电磁铁磁性强弱影响因素的实验，实验表明：在电流相同的情况下，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强；【解答】解：据上面的分析可知：乙图是研究电磁感应现象的实验，丙是研究电磁铁的实验．从图中的丙图可以得到的结论是：在电流相同的情况下，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强；故答案为：乙；丙；在电流相同的情况下，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强；【点评】本题的解题关键是熟记电和磁中各个实验的内容及实验目的． 19．实验C：通过观察和比较电磁铁A与B 吸引大头针的多少 ，可以得出电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数有关；电磁铁B的下端是 S 极；要使电磁铁B吸引更多的大头针，滑动变阻器的滑片P应向 左 端移动（选填“左”或“右”）．【考点】探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验．【专题】控制变量法；转换法．【分析】（1）滑动变阻器的工作原理：改变连入电路电阻丝的长度，改变连入电路的电阻，改变电路中的电流．（2）安培定则：用右手握着螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向是通电螺线管的N极．（3）用电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱，这种方法是转换法．（4）用控制变量法研究电磁铁磁性强弱跟匝数的关系．【解答】解：（1）A与B串联在电路中电流相同，A的匝数多，A比B吸引大头针多，A比B电磁铁的磁性强．所以电流相同时，匝数越多，磁性越强．（2）右手握着螺线管B，四指指向电流的方向，大拇指指向上方，上方是N极，下方是S极．（3）滑动变阻器接入了左半段，左移时电阻减小，电压一定时，电流增大，磁性增强．故答案为：吸引大头针的多少；S；左．【点评】（1）掌握用控制变量法和转换法研究电磁铁磁性强弱的影响因素．（2）用安培定则能判断N极和电流方向的关系．（3）掌握滑动变阻器的原理、接线柱的接法、作用等等．（4）掌握电磁铁磁性强弱跟电流大小、匝数、是否有铁芯有关． 20．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，电源为2节干电池，实验电路图如图所示．（1）根据电路图，用笔画线代替导线将图中的电路连接完整． （2）在根据电路图连接实验器材的过程中，开关应处于 断开 状态，滑动变阻器的滑片P应移到 b （填“a”或“b”）端．（3）完成电路连接后，经检查器材性能都正常，电路连接无错误，闭合开关发现灯泡亮度低，此时滑片应向 a （填“a”或“b”）端移动，直到电压表示数为 2.5 V时，读出此时电流表的示数，由电功率公式可以算出灯泡的额定功率．（4）若在实验中电流表、电压表都正常工作且都有示数，灯泡能发光，滑动变阻器也能正常工作，但无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都低于2.5V，则原因可能是（只写出一条即可）： 电源老化（或电源电压不够、电池旧了、电池内阻过大、线路上电压损失太多等） ，改变这种现象可以采取的相应措施是 更换新电池（或增加电池个数、减小电路电压损失） ．【考点】探究用电器的电功率实验；实物的电路连接；滑动变阻器的使用；电流表、电压表在判断电路故障中的应用；电功率的计算．[来源:学#科#网Z#X#X#K]【专题】应用题；实验题；作图题；简答题．【分析】（1）滑动变阻器连接时要“一上一下“，四个接线柱中上下各选则一个接入电路；（2）任何电学实验，在连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片移到最大阻值处；（3）额定功率是指小灯泡在额定电压下发挥的功率，当电压表示数等于额定电压时，根据电流表的示数，由公式P=UI计算出额定功率；（4）无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数都达不到额定电压，说明电源电压太低了，需要更换了．【解答】解：（1）滑动变阻器跟小灯泡串联，四个接线柱中上下各选择一个接入电路，如下图；（2）连接电路时，为保护电路，开关要断开，滑片移到最大阻值处，从电路图上可以看出滑片应移到b处阻值最大；（3）滑动变阻器一开始置于最大阻值处，因此闭合开关后，电压表示数比较小；要测定额定功率，必须在额定电压下，增大电压表的示数，也就是减小滑动变阻器接入电路的阻值．（4）无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都低于2.5V，说明电源电压不足2.5V，需要提高电源电压．故答案为：（1）如下图： （2）断开、b；（3）a、2.5（4）电源老化（或电源电压不够、电池旧了、电池内阻过大、线路上电压损失太多等）、更换新电池（或增加电池个数、减小电路电压损失）．【点评】本题重点考查电路的连接、实验的操作、故障的判断和排除，要求学生对测功率实验要熟练掌握． 四、解答题（5分+7分=12分）21．太阳能热水器是一种常见的利用太阳能的装置，绿色环保．韦逸家的太阳能热水器贮满水时，水的质量为200kg，在晴天时，水温从20℃上升到60℃，水吸收了多少热量？若这些热量由完全燃烧的煤气提供，在不计热量损耗时需要多少m3的煤气？[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值q=4.0×107J/m3．气体完全燃烧放出热量的公式Q放=qV，式中V表示燃烧气体的体积]．【考点】热平衡方程的应用．【专题】计算题；热和能．【分析】（1）知道水的比热容和水的质量、水温度的变化，根据Q吸=cm（t﹣t0）求出水箱中水吸收的热量；（2）在不计热量损耗时，煤气完全燃烧释放的热量与水吸收的热量相等，根据Q放=qV求出需要燃烧煤气的体积．【解答】解：（1）水吸收的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×200kg×（60℃﹣20℃）=3.36×l07J；（2）在不计热量损耗时，煤气完全燃烧释放的热量：Q放=Q吸=3.36×l07J，由Q放=qV可得，需要煤气的体积：V===0.84m3．答：水吸收了3.36×l07J的热量；若这些热量由完全燃烧的煤气提供，在不计热量损耗时需要0.84m3的煤气．【点评】本题考查了吸热公式和气体完全燃烧放出热量公式的应用，是一道基础题目． 22．一个直流电动机的线圈电阻是0.5Ω，加在电动机两端的电压是220V，当电动机正常运转时，通过线圈的电流为20A．试求：（1）1小时内电动机共消耗了多少电能？（2）电流通过线圈产生了多少热量？（3）电动机做了多少机械功？【考点】电功的计算；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；焦耳定律．【专题】计算题．【分析】电动机为非纯电阻，电动机在工作时，把电能转化成机械能的同时，还有一部分电能转化成了热能，并且线圈与电动机串联．[ （1）已知通过电动机的电流、电动机两端的电压和时间，可利用公式W=UIt计算电动机消耗的电能．（2）已知电动机线圈的电阻、通过线圈的电流和时间，可利用公式Q=I2Rt计算线圈产生的热量．（3）已知电动机消耗的电能和线圈产生的热量，便可以计算出电动机做的机械功．【解答】解：（1）∵U=220V，I=20A，t=1h=3600s，∴1小时内电动机共消耗的电能为：W=UIt=220V×20A×3600s=1.584×107J．答：1小时内电动机共消耗的电能为1.584×107J．（2）∵R=0.5Ω，I=20A，t=3600s，∴Q=I2Rt=（20A）2×0.5Ω×3600s=7.2×105J．答：电流通过线圈产生的热量为7.2×105J．（3）∵W=1.584×107J，Q=7.2×105J．∴W机=W﹣Q=1.584×107J﹣7.2×105J=1.512×107J．答：电动机做的机械功为1.512×107J．【点评】此题涉及的知识点较多，电功的计算，热量的计算，需要注意的是，对于非纯电阻，电动机消耗的电能并不全部转化为机械能，在选择公式的时候应注意．