2016-2017学年山西省阳泉市盂县九年级（上）期末物理试卷（B卷）
一、选择题（每小题3分，共30分）
1．关于物体的内能．下列说法正确的是（ ）
A．0℃的冰没有内能
B．要使物体内能增加，必须使其吸收热量
C．温度高的物体内能一定大
D．物体的内能增加，它的温度不一定升高
2．根据欧姆定律可以得到公式R=，关于这个公式的下列说法中正确的是（ ）
A．同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B．同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C．导体两端电压为零时，导体的电阻也为零
D．同一导体的两端的电压增大几倍，通过它的电流也增大几倍，电压和电流的比值不变
3．如图所示为家用电饭锅，与它有关的下列数据最符合实际的是（ ）
A．正常工作时的电流是0.01 A
B．正常工作时的电压为12 V
C．正常工作时的功率为700 W
D．正常工作1小时消耗的电能约为360 J
4．质量相等、初温相同的水和酒精，分别用两个相同的加热器加热（不计热量损失），加热过程中温度随时间的变化图线如图所示，关于a、b两种液体的鉴别结论正确的是（ ）
A．a的比热容大，是水 B．a的比热容大，是酒精
C．b的比热容大，是水 D．b的比热容大，是酒精
5．如图所示，电源电压U保持不变，在甲、乙两处分别接入电压表，闭合开关S，测得U甲：U乙=1：3；断开开关S，拆去电压表，并在甲、乙两处分别接入电流表，此时I甲：I乙是（ ）
A．3：1 B．1：3 C．1：1 D．4：3
6．夜里，小明家的三盏电灯均正常发光，突然三盏电灯全部熄灭，经检查保险丝完好，用试电笔检查插座的两孔，氖管均发光．发生这一现象的原因可能是（ ）
A．插座处发生短路了 B．某个电灯的灯丝烧断了
C．进户线的火线断了 D．进户线的零线断了
7．有人发明了一种“发电地板”，如图所示．发电地板的主要部件由永磁体和线圈组成，行人或车辆通过时，挤压地板使永磁体和线圈发生相对运动，使能发电．该发电地板的工作原理与下列哪个选项的实验原理相同（ ）
A． B． C． D．
8．如图是某品牌榨汁机．为保障安全，该榨汁机设置了双重开关﹣﹣电源开关S1
和安全开关S2．当杯体倒扣在主机上时，S2自动闭合，此时再闭合S1，电动机才能启动，开始榨汁．下列电路图符合上述要求的是（ ）
A． B． C． D．
9．把标有“6V 6W”的小灯泡L1和标有“6V 3W”的小灯泡L2串联后接在电源电压为6v的电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列说法正确的是（ ）
A．因为通过它们的电流相等，所以一样亮
B．因为灯L2 电阻较大，实际功率较大，所以灯L2较亮
C．因为灯L1额定功率较大，所以灯L1较亮
D．因为灯L1实际功率较大，所以灯L1较亮
10．如图为一种测量环境湿度的仪器和它的简化工作原理图．电源电压恒为6V，定值电阻R=10Ω，R0为湿敏电阻，R0随环境湿度的增加而减小，R0的阻值范围为10Ω﹣﹣﹣20Ω，电压表接入电路的量程为0﹣﹣﹣3V，电流表接入电路的量程为0﹣﹣﹣0.6A．闭合开关S，当环境的湿度增加时，在保证两表安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．R0两端的电压变大
B．电压表示数与电流表示数的比值变大
C．经过R0的最大电流为0.5A
D．电阻R消耗的最大功率为0.9W
二、填空题：（每空1分，共10分）
11．利用法拉第发现的 现象发明了发电机，开辟了电气化的时代．当今互联网、手机的广泛引用正在日益改变着人们的生活，手机通过 （选填“超声波”或“电磁波”）传递信息．
12．物理应用广泛，广告中也常蕴含着物理知识．例如：“你觉得美味，别人呢？”倡议人们不要在公交、地铁上用餐，因为食物气味会弥漫在整个车厢，这是 现象；又如“开发新型能源，共创碧水蓝天”．太阳能等新型能源的开发利用是解决社会发展的能源危机、环境污染、气候变化等问题的必由之路，太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源．
13．中央电视台的“三星智力快车”节目介绍说，蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电，因此蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉，说明飞行中蜜蜂带 ．磁体有广泛的应用，许多物体上都有磁体，请你举出一个应用磁体的实例 ．
14．小明家新买了一个电热水器，刚接入电路，家里的空气开关就断开了．他猜想造成空气开关断开的原因是：①连入电路中的用电器总功率过大：②电热水器或插头处短路．于是他请电工师傅检修后，将空气开关复位，只让电热水器单独工作，家里标有“2000r/kW•h”电能表的转盘3min内转了100转，电热水器的功率为 W．小明猜想 （选填序号）是正确的．（己知电热水器接入电路前，小明家正在使用的用电器的总功率约为3200W，空气开关允许通过的最大电流为40A）
15．如图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1W；再闭合开关S1，电流表示数为 A，此时电路消耗的总功率为 W．
三、作图与解答题（16题2分，17题4分）
16．在图中标出通电螺线管上方小磁针静止时的N极及导线中的电流方向．
17．材料一：不允许把电流表直接接到电源的两极！否则，电流表将被烧坏．
材料二：电路中同时使用的用电器不能太多，否则容易引起线路故障，甚至发生火灾．
材料一中电流表会被烧坏、材料二中引发火灾的原因都是电流过大引起的，但引起电流过大原因你知道吗？
四、实验探究题（共26分）
18．小明为比较“不同物质的吸热能力”设计了如下的实验方案：将质量相同的水和煤油分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热水和煤油，实验装置如图所示，实验时每隔一段时间同时测量水和煤油的温度．
（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（图甲中）：先调整固定 位置，再调整固定 的位置（两空均选填“A”或“B”）
（2）下表是小明记录的数据，由表格可知，小明是通过观察比较 的多少，来比较水和煤油的吸热能力的，小明得出的结论是
物质
次数
质量m/kg
升高的温度
加热的时间
△t/℃
t/min
水
1
0.1
10
2
2
0.2
10
4
煤油
3
0.1
10
1
4
0.2
10
2
（3）若水的比热度为4.2×103J/（kg•℃），请你计算出第一次实验中，水吸收的热量是 J．
19．小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”．电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个．
（1）连接电路时，开关应断开，闭合开关前，滑动变阻器滑片P要移到最 端（选填“A”或“B”）．
（2）小彬5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是 （写出一种）；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为 A．
（3）将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，为了保持 表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）移动，记录此时各表的示数．
（4）将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻，重复步骤（3）．
（5）实验记录的多组数据如下表所示．分析数据可得出论是
（6）实验结束后，小彬问老师在此实验中能否换用50Ω的定值电阻进行实验？老师指导小彬分析了不能更换的原因．你认为其原因是 ．
实验次数
定值电阻（Ω）
电流表示数（A）
1
5
2
10
0.18
3
20
0.09
20．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的最大阻值40Ω．
（1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接；
（2）同学们进行试触时，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路中发生的故障可能是 （选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”）；
（3）某次实验中，同学们看到电压表示数为1.8V，要使灯泡L正常发光应向 （选填“A”或“B”）端移动滑片，同时视线应注意观察 （选填“电流表”或“电压表”）示数，当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W；
（4）某同学还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于 Ω．
21．人们发现汽车在行驶中所受到的空气阻力F，与汽车迎风面积S和汽车行驶速度有关．研究人员通过实验得到有关数据如表所示．（表l为汽车行驶速度
ν=20m/s时空气阻力力Ff，与迎风面积S的有关数据，表2为迎风面积S=4.0m2时空气阻力Ff与汽车行驶速度v的有关数据）
表1
S/m2
1
2
3
4
f/N
103
206
309
412
表二
v/m•s﹣1
10
20
30
40
f/N
103
412
1648
（1）由表1数据可知：汽车行驶速度一定时，空气阻力与迎风面积成 关系．
（2）表2漏填了一个数据，漏填的数据应为 N．
（3）汽车在行驶时所受到的空气阻力除了与上述因素有关外，还可能与 有关．（写出一个因素即可）
22．指南针是我国古代的四大发明之一，公元1世纪初，东汉学者王允在《论衡》中记载为：“司南之杓，投之于地，其柢指南”如图21所示．聪明的同学，你能利用两根缝衣针、一个按扣、一只大头针和一块橡皮、条形磁体（必要时可添加身边器材）来制作一个小指南针吗？请写出你的制作方法．
五、计算题（8分.解题过程要有必要的文字说明、计算公式和步骤，只写最后结果不得分）
23．我国首款家庭制作豆奶的“东菱豆奶机”名牌信息如图甲所示，图乙为该款豆奶机搅碎与加热制作豆奶的功能电路图，请你根据提供的信息，以及豆奶机正常工作时，满容量制作一次豆奶时，各时段豆奶状态与功率表，求：
XX豆浆机
产品型号：DN﹣168A
规格：220V 50Hz
主机重量：5.2kg
容量：1.6L
搅拌功率：220W
加热功率：800W
加热温度：120℃
最高压力：700kP
（1）豆奶机搅拌状态时的电流和加热状态时的电阻．
（2）满容量制作一次豆奶的过程中，第6min末，温度为70℃的半乳化豆奶，再加热2min豆奶全乳化．试计算在全乳化的2min内豆浆机的热效率．[豆奶的比热容1.24×103J/（kg•℃）]（结果保留1位小数）
（3）每次制做豆奶，妈妈都要起得很早，妈妈说晚上家里“电量不足”费时间．请你运用所学的知识简述“电量不足”的含义．
“东菱豆奶机”满容量制作一次豆奶的各时段豆奶状态与功率对应数据
时段/min
1
2
3
4
5
6
7
8
豆奶状态
原料
原料
豆浆
豆浆
豆浆
半乳化
全乳化
全乳化
质量/kg
2.0
2.0
1.9
1.8
1.7
1.6
1.5
1.5
工作功率/W
800
800
220
800
800
220
800
800
2016-2017学年山西省阳泉市盂县九年级（上）期末物理试卷（B卷）
参考答案与试题解析
一、选择题（每小题3分，共30分）
1．关于物体的内能．下列说法正确的是（ ）
A．0℃的冰没有内能
B．要使物体内能增加，必须使其吸收热量
C．温度高的物体内能一定大
D．物体的内能增加，它的温度不一定升高
【考点】内能的概念．
【分析】根据内能概念及与温度的关系、改变内能的方法分析．
【解答】解：A、说法错误，物体的温度越低，内能越小，但0℃的物体也是具有内能的．
B、说法错误，物体的内能增大，可能是吸收了热量，也可能是对物体做功了．
C、说法错误，内能不仅与物体的温度有关，还与物体的质量有关，温度高但质量小的物体内能不一定比温度低但质量大的物体内能大．
D、说法正确，比如当晶体熔化时，需要吸收热量，内能增大，但温度不变．
故选D．
2．根据欧姆定律可以得到公式R=，关于这个公式的下列说法中正确的是（ ）
A．同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B．同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C．导体两端电压为零时，导体的电阻也为零
D．同一导体的两端的电压增大几倍，通过它的电流也增大几倍，电压和电流的比值不变
【考点】欧姆定律的变形公式；影响电阻大小的因素．
【分析】①电阻是导体本身的一种性质，影响电阻的因素是材料、长度和横截面积，与导体两端是否有电压、导体中是否通过电流无关．
②由欧姆定律知道，导体中的电流与加在导体两端的电压成正比；R=这个导出公式只说明导体电阻的大小是导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值．
【解答】解：①导体的阻值是导体本身所具有的性质，其大小决定于导体的长度、材料和横截面积，与通过它的电流、它两端的电压无关，电阻不随着电压和电流的改变而改变，所以A、B、C说法错误，不符合题意．
②由欧姆定律得出R=，若知道导体两端的电压和导体中的电流，我们可以计算导体的电阻；导体两端的电压增加几倍，导体中的电流也增加几倍，但电压和电流的比值不变，所以D说法正确，符合题意．
故选D．
3．如图所示为家用电饭锅，与它有关的下列数据最符合实际的是（ ）
A．正常工作时的电流是0.01 A
B．正常工作时的电压为12 V
C．正常工作时的功率为700 W
D．正常工作1小时消耗的电能约为360 J
【考点】电流的大小；家庭电路工作电压、零线火线的辨别方法；电功率．
【分析】①电饭锅正常工作的电流在3A左右；
②我国家庭电路电压为220V；
③电饭锅属于较大功率的用电器，额定功率在500W以上；
④在得出电饭锅功率的前提下，利用W=Pt得到消耗的电能．
【解答】解：
AC、电饭锅属于功率较大的用电器，额定功率在700W左右；
电饭锅正常工作的电流在I==≈3.2A左右；故A错误，C正确；
B、在我国，家庭电路电压为220V，常见家用电器的额定电压与家庭电路电压应该一致，也是220V；故B错误；
D、电饭锅正常工作1h消耗的电能约W=Pt=700W×3600s=2520000J；故D错误．
故选C．
4．质量相等、初温相同的水和酒精，分别用两个相同的加热器加热（不计热量损失），加热过程中温度随时间的变化图线如图所示，关于a、b两种液体的鉴别结论正确的是（ ）
A．a的比热容大，是水 B．a的比热容大，是酒精
C．b的比热容大，是水 D．b的比热容大，是酒精
【考点】热量的计算；水的比热容的特点及应用．
【分析】如图所示，可以采用控制变量法分析，具体做法在时间一定时，比较温度的变化量；
然后再利用热量的计算公式分析即可．
【解答】解：如图所示，在某一定时间时，a的温度的变化量比b的温度变化量大；
利用热量的计算公式Q=cm△t 分析，a的比热容小，是酒精；b的比热容大，是水．
故选C．
5．如图所示，电源电压U保持不变，在甲、乙两处分别接入电压表，闭合开关S，测得U甲：U乙=1：3；断开开关S，拆去电压表，并在甲、乙两处分别接入电流表，此时I甲：I乙是（ ）
A．3：1 B．1：3 C．1：1 D．4：3
【考点】串联电路的电压规律；并联电路的电流规律；欧姆定律的应用．
【分析】在甲、乙两处分别接入电压表时，两电阻串联在电路中，通过的电流相等．
甲表测的是R1两端的电压，乙表测的是R2两端的电压．
根据公式R=，可以求出两电阻阻值之比．
在甲、乙两处分别接入电流表时，两电阻并联在电路中，电阻两端的电压相等．
甲表测的是通过R2的电流，乙表测的是通过R1的电流，可以求出电流之比．
【解答】解：在甲、乙两处分别接入电压表时，通过的电流相等．已知U甲：U乙=1：3，可得R1：R2=1：3；
在甲、乙两处分别接入电流表时，电阻两端的电压相等．已知R1：R2=1：3，可得I甲：I乙=1：3．
故选B．
6．夜里，小明家的三盏电灯均正常发光，突然三盏电灯全部熄灭，经检查保险丝完好，用试电笔检查插座的两孔，氖管均发光．发生这一现象的原因可能是（ ）
A．插座处发生短路了 B．某个电灯的灯丝烧断了
C．进户线的火线断了 D．进户线的零线断了
【考点】家庭电路的故障分析．
【分析】三盏电灯全部熄灭但保险丝未熔断，说明电路中干路上有断路，测电笔测试各处电路，氖管都发光，说明插座的两孔与火线是连通的，故只可能是零线断了．
【解答】
解：试电笔能亮，说明火线上有电，而零线上本该不亮，但也亮了，说明是进户线的零线开路了，故D正确；
插座处发生短路，会使保险丝熔断，故A错；
因各灯并联，互不影响，某个电灯的灯丝烧断了，其它灯仍还亮，故B错；
进户线的火线断了，试电笔的氖管不会发光，故C错．
故选D．
7．有人发明了一种“发电地板”，如图所示．发电地板的主要部件由永磁体和线圈组成，行人或车辆通过时，挤压地板使永磁体和线圈发生相对运动，使能发电．该发电地板的工作原理与下列哪个选项的实验原理相同（ ）
A． B． C． D．
【考点】电磁感应．
【分析】根据题意可知，发电地板的原理为电磁感应现象，逐个对每个选项中装置的原理进行分析，找出符合题意的选项．
【解答】解：A、该图是奥斯特实验，即通电导体周围存在磁场；不合题意；
B、该图是电磁感应原理，即闭合回路中的一部分导体做切割磁感线运动，产生电流的现象；符合题意；
C、该图是电动机的原理图，即通电导体在磁场中受力运动；不合题意；
D、该图是探究电磁铁磁性强弱与匝数的关系；不合题意．
故选B．
8．如图是某品牌榨汁机．为保障安全，该榨汁机设置了双重开关﹣﹣电源开关S1和安全开关S2．当杯体倒扣在主机上时，S2自动闭合，此时再闭合S1，电动机才能启动，开始榨汁．下列电路图符合上述要求的是（ ）
A． B． C． D．
【考点】串、并联电路的设计．
【分析】串联的各电路元件相互影响，不能独立工作；并联的各电路元件互不影响，能独立工作；根据题意确定两开关与电动机的连接方向，然后分析电路图答题．
【解答】解：由题意可知，只有开关S1、S2都闭合后，才开始榨汁，电动机才开始工作，说明两开关相互影响，一个开关不能单独控制电动机，两开关是串联的，两开关、电动机与电源组成串联电路，由图示电路图可知，C正确．
故选C．
9．把标有“6V 6W”的小灯泡L1和标有“6V 3W”的小灯泡L2串联后接在电源电压为6v的电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列说法正确的是（ ）
A．因为通过它们的电流相等，所以一样亮
B．因为灯L2 电阻较大，实际功率较大，所以灯L2较亮
C．因为灯L1额定功率较大，所以灯L1较亮
D．因为灯L1实际功率较大，所以灯L1较亮
【考点】实际功率．
【分析】灯泡的亮度取决于实际功率的大小，根据P=，可以比较两灯电阻大小，再根据电路特点由电功率公式分析解题．
【解答】解：
根据P=可知：R=，
由题两灯额定电压相同，P1＞P2，所以R1＜R2，
串联电路中电流处处相等，
根据P=I2R，可知P1实＜P2实，
因为灯泡的亮度取决于实际功率的大小，因为L2实际功率较大，所以L2较亮．故ACD错误，B正确．
故选B．
10．如图为一种测量环境湿度的仪器和它的简化工作原理图．电源电压恒为6V，定值电阻R=10Ω，R0为湿敏电阻，R0随环境湿度的增加而减小，R0的阻值范围为10Ω﹣﹣﹣20Ω，电压表接入电路的量程为0﹣﹣﹣3V，电流表接入电路的量程为0﹣﹣﹣0.6A．闭合开关S，当环境的湿度增加时，在保证两表安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．R0两端的电压变大
B．电压表示数与电流表示数的比值变大
C．经过R0的最大电流为0.5A
D．电阻R消耗的最大功率为0.9W
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【分析】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）当环境的湿度增加时，R0随环境湿度的增加而减少，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R0两端的电压变化，由欧姆定律结合R的阻值判断电压表示数与电流表示数的比值变化；
（2）当R0=10Ω时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大即经过R0的电流最大，根据电阻的串联和欧姆定律求出最大电流，根据P=I2R求出R消耗的电功率．
【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流．
A、当环境的湿度增加时，因R0随环境湿度的增加而减小，根据串联电路分压特点，R0两端电压U0会变小，故A错误；
B、由图可知，电压表测R两端电压，电流表测R电流，由R=可知，电压表示数与电流表示数的比值等于R的阻值，则电压表示数与电流表示数的比值不变，故B错误；
C、当R0=10Ω时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，即经过R0的电流最大，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
电路中的最大电流：I大===0.3A，故C错误；
D、根据P=UI=I2R可知，当R不变时，电流越大，电阻消耗的功率越大；R消耗的最大电功率：PR大=（I大）2R=（0.3A）2×10Ω=0.9W，故D正确．
故选D．
二、填空题：（每空1分，共10分）
11．利用法拉第发现的 电磁感应 现象发明了发电机，开辟了电气化的时代．当今互联网、手机的广泛引用正在日益改变着人们的生活，手机通过 电磁波 （选填“超声波”或“电磁波”）传递信息．
【考点】发电机的构造和原理；电磁波的传播．
【分析】（1）发现电磁感应现象的是英国物理学家法拉第，进而发明了发电机，开辟了电气化的时代；
（2）手机、电视和移动通信都是利用电磁波传递信息的．
【解答】解：据课本知识可知，电磁感应现象的是英国物理学家法拉第发现的，进而发明了发电机，开辟了电气化的时代；手机是利用电磁波传递信息的．
故答案为：电磁感应；电磁波．
12．物理应用广泛，广告中也常蕴含着物理知识．例如：“你觉得美味，别人呢？”倡议人们不要在公交、地铁上用餐，因为食物气味会弥漫在整个车厢，这是 扩散 现象；又如“开发新型能源，共创碧水蓝天”
．太阳能等新型能源的开发利用是解决社会发展的能源危机、环境污染、气候变化等问题的必由之路，太阳能属于 可再生 （选填“可再生”或“不可再生”）能源．
【考点】扩散现象；能源的分类．
【分析】（1）物质是由分子组成的，组成物质的分子永不停息地做无规则运动；
（2）由可再生能源与不可再生能源的分类要求来看，可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源；一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源．
【解答】解：
（1）分子是运动的，在公交车上用早餐时，“早餐”的分子会运动到空气中，其他乘客能够闻到“早餐”的味道，是一种扩散现象；
（2）太阳能可从自然界不断获得，属可再生能源；
故答案为：扩散；可再生．
13．中央电视台的“三星智力快车”节目介绍说，蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电，因此蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉，说明飞行中蜜蜂带 负电 ．磁体有广泛的应用，许多物体上都有磁体，请你举出一个应用磁体的实例 指南针 ．
【考点】电荷间的相互作用规律；磁极间的相互作用．
【分析】（1）自然界中只有两种电荷，正电荷和负电荷；电荷之间的作用规律是：异种电荷互相吸引，同种电荷互相排斥；
（2）根据磁体的特点和用途进行解答．
【解答】解：
（1）由于蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电，蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉，根据异种电荷互相吸引，同种电荷互相排斥的规律，因此蜜蜂带负电；（2）磁体有广泛的应用，如指南针、电磁起重机、磁悬浮列车、电磁继电器、扬声器、电动机、发电机、话筒等．
故答案为：负电；指南针．
14．小明家新买了一个电热水器，刚接入电路，家里的空气开关就断开了．他猜想造成空气开关断开的原因是：①连入电路中的用电器总功率过大：②
电热水器或插头处短路．于是他请电工师傅检修后，将空气开关复位，只让电热水器单独工作，家里标有“2000r/kW•h”电能表的转盘3min内转了100转，电热水器的功率为 1000 W．小明猜想 ② （选填序号）是正确的．（己知电热水器接入电路前，小明家正在使用的用电器的总功率约为3200W，空气开关允许通过的最大电流为40A）
【考点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率的计算．
【分析】（1）2000r/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转过2000圈，据此求出电能表的转盘转了200转消耗的电能，利用P=求出用电器的功率．
（2）家庭电路中造成保险丝熔断或空气开跳闸的原因是电流过大，而造成电流过大的原因有两个：一是总功率过大；二是短路．
【解答】解：电能表的转盘转了100转，消耗的电能：
W=kW•h=0.05kW•h，
该用电器的功率：
P===1kW=1000W，
电热水器工作时功率才1000W，电流还达不到5A，题中已经说明允许通过的最大电流是40A，所以猜想②是正确的．
故答案为：1000；②．
15．如图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1W；再闭合开关S1，电流表示数为 0.7 A，此时电路消耗的总功率为 1.4 W．
【考点】电功率的计算．
【分析】（1）当闭合开关S、断开开关S1时，电路为L的简单电路，由甲图象读出当小灯泡的实际功率为1W时两端的电压（即为电源的电压）和通过的电流；
（2）当再闭合开关S1时，灯泡与定值电阻R并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点可知R两端的电压，由甲图象可知此时通过R的电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过灯泡L的电流不变，根据欧姆定律求出R的阻值，则通过R的电流即为电流表示数的变化量，进一步求出通过小灯泡L和电阻R的电流比，根据并联电路的电流特点求出干路电流，利用P=UI求出此时电路消耗的总功率
【解答】解：（1）当闭合开关S、断开开关S1时，电路为L的简单电路，
由甲图象可知，当小灯泡的实际功率为1W时，灯泡两端的电压为2V即电源的电压U=2V，通过灯泡的电流IL=0.5A；
（2）当再闭合开关S1时，灯泡与定值电阻R并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，此时R两端的电压为2V，由图象可知IR=0.2A，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，通过L的电流不变，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流表的示数：
I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A，
电路消耗的总功率：
P=UI=2V×0.7A=1.4W．
故答案为：0.7；1.4．
三、作图与解答题（16题2分，17题4分）
16．在图中标出通电螺线管上方小磁针静止时的N极及导线中的电流方向．
【考点】安培定则．
【分析】根据磁极间的作用判断小磁针的磁极．
知道通电螺线管的磁极，根据安培定则判断通电螺线管的电流方向．
【解答】解：根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可以判断小磁针的左端是S极，右端是N极．
知道通电螺线管的磁极，根据安培定则，可以判断电流从螺线管的右端进入，从左端流出．如图
17．材料一：不允许把电流表直接接到电源的两极！否则，电流表将被烧坏．
材料二：电路中同时使用的用电器不能太多，否则容易引起线路故障，甚至发生火灾．
材料一中电流表会被烧坏、材料二中引发火灾的原因都是电流过大引起的，但引起电流过大原因你知道吗？
【考点】电流表的连接；家庭电路电流过大的原因．
【分析】（1）电流表相当于导线，不能直接接到电源的两极上；
（2）造成电路中电流过大的原因，一是电路短路，二是用电器总功率过大．
【解答】答：（1）电流表的电阻很小，由I=可知，接入电路中电流的很大，把电流表直接接到电源的两极上，这样会烧坏电流表．
（2）根据P=UI可知，家庭电路电压为220V，总功率越大，总电流越大，所以总功率过大是电流过大的原因．
四、实验探究题（共26分）
18．小明为比较“不同物质的吸热能力”设计了如下的实验方案：将质量相同的水和煤油分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热水和煤油，实验装置如图所示，实验时每隔一段时间同时测量水和煤油的温度．
（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（图甲中）：先调整固定 B 位置，再调整固定 A 的位置（两空均选填“A”或“B”）
（2）下表是小明记录的数据，由表格可知，小明是通过观察比较 加热时间 的多少，来比较水和煤油的吸热能力的，小明得出的结论是 相同质量的水和煤油，在升高相同的温度时，水需要的加热时间长，故水的吸热能力大
物质
次数
质量m/kg
升高的温度△t/℃
加热的时间t/min
水
1
0.1
10
2
2
0.2
10
4
煤油
3
0.1
10
1
4
0.2
10
2
（3）若水的比热度为4.2×103J/（kg•℃），请你计算出第一次实验中，水吸收的热量是 4.2×103 J．
【考点】控制变量法与探究性实验方案．
【分析】（1）用酒精灯加热物体时，安装装置时，先从下到上，方便调节；
（2）实验时选用相同的酒精灯，即为了在相同的时间内，让各物质吸收的热量相等；分析表中的数据发现，该题中升高的温度相同，但是加热的时间不同，故通过比较加热的时间来比较物体的吸热能力，即在升高相同的温度下，加热时间长的吸热能量强；
（3）已知水的比热容、质量和升高的温度，利用公式Q=cm△t得到水吸收的热量．
【解答】解：（1）先安装B，可以根据酒精灯的高度确定位置，使操作更方便．所以先安装B再安装A；
（2）题目中选用相同的酒精灯，即为了在相同的时间内，让各物质吸收的热量相等；即加热时间不同，其所吸收的热量的多少也是不同的；据表中数据能看出，相同质量的水和煤油，在升高相同的温度时，水需要的加热时间长，故水的吸热能力大；
（3）水吸收的热量为Q=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×10℃=4.2×103J．
故答案为：（1）B；A；（2）加热时间；相同质量的水和煤油，在升高相同的温度时，水需要的加热时间长，故水的吸热能力大；（3）4.2×103．
19．小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”．电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个．
（1）连接电路时，开关应断开，闭合开关前，滑动变阻器滑片P要移到最 A 端（选填“A”或“B”）．
（2）小彬5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是 R短路 （写出一种）；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为 0.36 A．
（3）将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，为了保持 电压 表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向 A （选填“A”或“B”）移动，记录此时各表的示数．
（4）将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻，重复步骤（3）．
（5）实验记录的多组数据如下表所示．分析数据可得出论是 当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
（6）实验结束后，小彬问老师在此实验中能否换用50Ω的定值电阻进行实验？老师指导小彬分析了不能更换的原因．你认为其原因是 滑动变阻器阻值太小，调节、保护作用不明显 ．
实验次数
定值电阻（Ω）
电流表示数（A）
1
5
2
10
0.18
3
20
0.09
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验．
【分析】（1）连接电路时应将开关断开，应把滑动变阻器的滑片调到最大阻值处；
（2）根据电流表和电压表有示数进行分析具体原因；根据电流表的量程和分度值读出电流值；
（3）根据串联电路的分压特点，换接电阻后，应保持电压表的示数不变，根据串分压的知识判断滑片的移动方向；
（5）电流与电阻的关系：电压一定，电流与电阻成反比；
（6）根据欧姆定律求出若换用50Ω的定值电阻进行实验时结合串联电路的分压特点即可判断电压表最大示数．
【解答】解：（1）连接电路时应将开关断开，应把滑动变阻器的滑片调到最大阻值处，即A端；
（2）电流表有示数，电压表无示数，说明与电压表并联部分发生短路，或定值电阻R1短路；
由乙图知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.36A；
（3）将5Ω电阻换成10Ω后，电压表的示数会变大，所以应该增大滑动变阻器的阻值，即应将滑动变阻器的滑片P向A移动，使电压表仍为原来的示数不变；
（5）电流和电阻的关系为：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比；
（6）当定值电阻为50Ω时，此时滑动变阻器最大阻值为20Ω，
根据串联电路的分压特点可知： =，所以： =，则定值电阻两端最小电压为×3V≈2.14V＞1.8V，由此可知无法保持定值电阻两端电压始终为1.8V．
故答案为：（1）A；（2）R短路；0.36；（3）电压；A；（5）当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（6）滑动变阻器阻值太小，调节、保护作用不明显．
20．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的最大阻值40Ω．
（1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接；
（2）同学们进行试触时，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路中发生的故障可能是 小灯泡断路 （选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”）；
（3）某次实验中，同学们看到电压表示数为1.8V，要使灯泡L正常发光应向 A （选填“A”或“B”）端移动滑片，同时视线应注意观察 电压表 （选填“电流表”或“电压表”）示数，当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 0.6 W；
（4）某同学还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于 20 Ω．
【考点】电功率的测量．
【分析】（1）根据电路图连接实物，特别注意电流表、电压表量程的选择和正负接线柱的接法，注意滑动变阻器的接法要一上一下．
（2）灯泡不亮说明某处断路或灯短路，电压表有示数，电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的，说明灯泡断路，电流表无示数说明是某处断路或电流表短路．
（3）根据串分压的知识进行分析，在串联电路中，电阻越大分得的电压越多．在进行电流表的读数时，注意量程和分度值．将电压值和电流值代入公式P=UI计算出额定功率．
（4）根据串联电路特点与欧姆定律分析答题．
【解答】解：（1）根据电路图连接实物电路，先将串联的元件连接好，最后将电压表并联在灯泡两端．小灯泡的功率很小，所以电流很小，电流表可选择0～0.6A的量程；小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表应选择0～3V的量程．如图所示：
（2）①灯泡短路，灯不亮，电压表示数为0，电流表有示数，不符合题意；
②灯泡发生断路，电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的，电压表有示数；电压表的电阻无限大，使得电路中的电流为0，电流表的示数为0，符合题意；
③变阻器断路，电流表和电压表都无示数，不符合题意．
（3）根据已知条件，电压表示数为1.8V，说明小灯泡两端的电压太小，应减小滑动变阻器两端的电压，所以应向A端移动滑片，使灯泡两端的电压为额定电压2.5V．
根据丙图，电流表的量程为0～0.6A，其分度值为0.02A，其读数为0.24A
，所以小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．
（4）电源电压为6V，电阻两端电压为2V，滑动变阻器分压为4V，是定值电阻两端电压的两倍，滑动变阻器接入电路的阻值为定值电阻阻值的两倍，滑动变阻器最大阻值为40欧姆，因此定值电阻最大阻值为20欧姆．
故答案为：（1）如图所示；（2）小灯泡断路；（3）A；电压表；0.6；（4）20．
21．人们发现汽车在行驶中所受到的空气阻力F，与汽车迎风面积S和汽车行驶速度有关．研究人员通过实验得到有关数据如表所示．（表l为汽车行驶速度ν=20m/s时空气阻力力Ff，与迎风面积S的有关数据，表2为迎风面积S=4.0m2时空气阻力Ff与汽车行驶速度v的有关数据）
表1
S/m2
1
2
3
4
f/N
103
206
309
412
表二
v/m•s﹣1
10
20
30
40
f/N
103
412
927
1648
（1）由表1数据可知：汽车行驶速度一定时，空气阻力与迎风面积成 正比 关系．
（2）表2漏填了一个数据，漏填的数据应为 927 N．
（3）汽车在行驶时所受到的空气阻力除了与上述因素有关外，还可能与 空气密度 有关．（写出一个因素即可）
【考点】控制变量法与探究性实验方案．
【分析】（1）运用控制变量法，控制汽车行驶的速度相同，探究汽车在高速行驶过程中受到的空气阻力f（也称风阻）与汽车迎风面积S的关系，根据表中数据得出结论；
（2）运用控制变量法探究汽车在高速行驶过程中受到的空气阻力f与行驶的速度关系时，要控制汽车迎风面积一定，根据表中数据可以得出结果；
（3
）汽车在行驶时所受到的空气阻力还与风速有关，还有可能与空气密度、车的外形、车的表面情况等因素有关．
【解答】解：
（1）由表中数据可以看出，当汽车行驶的速度一定时，汽车迎风面积S增大到2倍时，汽车所受空气阻力增大到2倍；汽车迎风面积S增大到3倍时，汽车所受空气阻力增大到3倍；所以可得出结论：当汽车行驶的速度一定时，汽车所受空气阻力与汽车迎风面积成正比；
（2）探究汽车在高速行驶过程中受到的空气阻力f（也称风阻）与行驶的速度关系时，要控制汽车迎风面积相同；由表中数据可以看出，当汽车行驶速度增大到2倍时，汽车所受空气阻力增大到4倍；当汽车行驶速度增大到4倍时，汽车所受空气阻力增大到16倍；所以当汽车行驶速度增大到3倍时，汽车所受空气阻力增大到9倍，所以缺少的数据为103N×9=927N；
（3）汽车在行驶时所受到的空气阻力还与风速有关，还有可能与空气密度、车的外形、车的表面情况等因素有关．
故答案为：
（1）正比；（2）927；（3）空气密度（或车的外形、车的表面情况）．
22．指南针是我国古代的四大发明之一，公元1世纪初，东汉学者王允在《论衡》中记载为：“司南之杓，投之于地，其柢指南”如图21所示．聪明的同学，你能利用两根缝衣针、一个按扣、一只大头针和一块橡皮、条形磁体（必要时可添加身边器材）来制作一个小指南针吗？请写出你的制作方法．
【考点】地磁场．
【分析】指南针是根据地磁场的作用工作的，地磁的南极在地理的北极附近，而地磁的北极在地理的南极附近，再根据磁极间的作用规律，可判断指南针的指向．
【解答】解：
（1）要想制作指南针，应将缝衣针磁化成磁针；
（2）制作过程：
①用橡皮和大头针制作指南针的底座；
②用条形磁体将两根缝衣针磁化后，穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上；
③让缝衣针在水平面内自由转动，静止下来时记住它哪端指北，这一端是N极；
④在红色小三角形纸上标“N”，在蓝色小三角形纸上标“S”，并粘贴在缝衣针对应的那一端，即为制作好的指南针．
五、计算题（8分.解题过程要有必要的文字说明、计算公式和步骤，只写最后结果不得分）
23．我国首款家庭制作豆奶的“东菱豆奶机”名牌信息如图甲所示，图乙为该款豆奶机搅碎与加热制作豆奶的功能电路图，请你根据提供的信息，以及豆奶机正常工作时，满容量制作一次豆奶时，各时段豆奶状态与功率表，求：
XX豆浆机
产品型号：DN﹣168A
规格：220V 50Hz
主机重量：5.2kg
容量：1.6L
搅拌功率：220W
加热功率：800W
加热温度：120℃
最高压力：700kP
（1）豆奶机搅拌状态时的电流和加热状态时的电阻．
（2）满容量制作一次豆奶的过程中，第6min末，温度为70℃的半乳化豆奶，再加热2min豆奶全乳化．试计算在全乳化的2min内豆浆机的热效率．[豆奶的比热容1.24×103J/（kg•℃）]（结果保留1位小数）
（3）每次制做豆奶，妈妈都要起得很早，妈妈说晚上家里“电量不足”费时间．请你运用所学的知识简述“电量不足”的含义．
“东菱豆奶机”满容量制作一次豆奶的各时段豆奶状态与功率对应数据
时段/min
1
2
3
4
5
6
7
8
豆奶状态
原料
原料
豆浆
豆浆
豆浆
半乳化
全乳化
全乳化
质量/kg
2.0
2.0
1.9
1.8
1.7
1.6
1.5
1.5
工作功率/W
800
800
220
800
800
220
800
800
【考点】电功与热量的综合计算．
【分析】（1）知道搅拌状态和加热状态时的功率以及电压，根据P=UI求出豆奶机搅拌状态时的电流，根据P=UI=求出加热状态时的电阻；
（2）由表格数据可知，全乳化的2min内，豆奶的质量为1.5kg，加热功率为800W，根据Q吸=cm（t﹣t0）求出豆奶吸收的热量，根据P=求出消耗的电能，利用η=×100%求出在全乳化的2min内豆浆机的热效率；
（3）晚间为用电高峰期，并联的用电器增多，电路的总功率较大，根据P=UI可知干路中的电流较大，根据I=可知输电线分去的电压较大，用电器两端的实际电压减小，据此进行解答．
【解答】解：（1）由P=UI可得，豆奶机搅拌状态时的电流：
I===1A，
由P=UI=可得，加热状态时的电阻：
R===60.5Ω；
（2）由表格数据可知，全乳化的2min内，豆奶的质量为1.5kg，加热功率为800W，
则豆奶吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=1.24×103J/（kg•℃）×1.5kg×=9.3×104J，
由P=可得，消耗的电能：
W=P加热t′=800W×2×60s=9.6×104J，
在全乳化的2min内豆浆机的热效率：
η=×100%=×100%≈96.9%；
（3）“电量不足”指的是实际电压低于额定电压，应为晚间为用电高峰期，并联的用电器增多，电路的总功率较大，
由P=UI可知，电源一定时，干路中的电流较大，而输电线电阻一定，
由I=可知，输电线分去的电压较大，用电器两端的实际电压减小，导致“电量不足”而无法正常工作．
答：（1）豆奶机搅拌状态时的电流为1A，加热状态时的电阻为60.5Ω；
（2）在全乳化的2min内豆浆机的热效率为96.9%；
（3）“电量不足”指的是实际电压低于额定电压，应为晚间为用电高峰期，并联的用电器增多，电路的总功率较大，由P=UI可知，电源一定时，干路中的电流较大，而输电线电阻一定，由I=可知，输电线分去的电压较大，用电器两端的实际电压减小，导致“电量不足”而无法正常工作．
2017年2月5日
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