?山東省菏澤市鄄城縣2022-2023學(xué)年九年級(jí)上學(xué)期期末物理試題
學(xué)校:___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________

一、單選題
1．在電路中，絕緣體和導(dǎo)體一樣重要。通常情況下，下列物體中屬于絕緣體的是（　　）
A．橡膠 B．銅絲 C．保險(xiǎn)絲 D．鐵夾子
2．如圖所示，“天宮課堂”上王亞平老師將兩塊透明板上的水球接觸后粘在一起，慢慢拉開板后形成一個(gè)長長的“液橋”，該現(xiàn)象主要說明了（　?。?br />
A．水分子間有空隙 B．水分子間存在吸引力
C．水分子間存在排斥力 D．水分子處在永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)中
3．下列關(guān)于熱現(xiàn)象的說法中正確的是（　?。?br /> A．在汽油機(jī)的壓縮沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
B．在熱傳遞中，熱量總是從內(nèi)能大的物體傳遞給內(nèi)能小的物體
C．同一個(gè)物體溫度升高，其內(nèi)能一定增加
D．質(zhì)量越大的物體，其內(nèi)能一定也越大
4．生物體內(nèi)水的比例很高，有助于調(diào)節(jié)生物體自身的溫度，以免溫度變化太快對(duì)生物體造成損害．這主要是因?yàn)樗?br /> A．密度較小 B．凝固點(diǎn)較低 C．沸點(diǎn)較高 D．比熱容較大
5．如圖所示，這是“靜電章魚”實(shí)驗(yàn)，將用毛皮摩擦過的塑料細(xì)絲拋向空中，并將用毛皮摩擦過的橡膠棒放置在塑料細(xì)絲下方，塑料細(xì)絲像章魚一樣張開了“觸手”且在空中懸浮起來。塑料細(xì)絲在空中懸浮是因?yàn)椋ā　。?br />
A．創(chuàng)造了電荷 B．同種電荷相互排斥
C．異種電荷相互吸引 D．受到分子間相互作用的斥力的作用
6．關(guān)于磁現(xiàn)象，下列說法正確的是（　?。?br /> A．小磁針放入磁場中靜止時(shí)，N極所指方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場方向
B．地球周圍存在磁場，所以它周圍的磁感線是真實(shí)存在的
C．地球是一個(gè)巨大的磁體，地磁的南北極跟地理的南北極是完全重合的
D．銅、鐵、鋁和磁體靠近時(shí)，都會(huì)受到磁力的作用
7．下列關(guān)于電流和電路的表述，正確的是（　?。?br /> A．用毛皮摩擦過的橡膠棒帶的電荷叫作正電荷
B．串聯(lián)電路中電流從正極流向負(fù)極的過程中，電流越來越小
C．并聯(lián)電路中有兩條以上電流路徑，各支路的電流大小一定不相等
D．測電流時(shí)，必須將電流表和被測的用電器串聯(lián)，電流必須從表的正接線柱流進(jìn)
8．為了安全，汽車行駛時(shí)駕駛員必須系好安全帶。當(dāng)系好安全帶時(shí)，相當(dāng)于閉合開關(guān)，指示燈不亮；未系好安全帶時(shí)，相當(dāng)于斷開開關(guān)，指示燈發(fā)光。符合上述要求的電路圖是（　?。?br /> A． B．
C． D．
9．如圖是一種溫度自動(dòng)報(bào)警器的原理圖，在水銀溫度計(jì)中封入一段金屬絲下端所指示的溫度為90℃，下列說法錯(cuò)誤的是（　?。?br />
A．報(bào)警器利用了水銀導(dǎo)電和熱脹冷縮的性質(zhì)
B．報(bào)警器利用了電磁鐵通電時(shí)有磁性斷電時(shí)磁性消失的特點(diǎn)
C．報(bào)警器中，水銀溫度計(jì)和電磁鐵串聯(lián)在電路中
D．溫度達(dá)到90℃時(shí)，報(bào)警器中的燈亮同時(shí)鈴響
10．如圖所示的電路中，電源電壓為220V。燈泡L1和L2的銘牌上分別有“220V 40W”和“220V 60W”字樣。閉合開關(guān)S，下列判斷中正確的是（　　）

A．L1和L2都恰好能正常發(fā)光 B．L1和L2的功率一定相等
C．L1和L2兩端的電壓一定相等 D．通過L1和L2的電流一定相等
11．如圖所示為某小組設(shè)計(jì)的多擋位電熱器電路，U不變，R1、R2為電阻絲且R1>R2，電熱器功率最大時(shí)開關(guān)狀態(tài)為（　?。?br />
A．S1閉合，S2接a B．S1閉合，S2接b
C．S1斷開，S2接a D．S1斷開，S2接b
12．圖所示為某品牌空調(diào)室外機(jī)銘牌，當(dāng)空調(diào)正常工作時(shí)，下列說法中正確的是（　?。?br /> 額定電壓
220V
額定頻率
50Hz
制冷/制熱 額定功率
800/900W
最大輸入功率
970W
制冷劑名稱及注入量
R22/0.6kg
放水等級(jí)
1PX4
室外機(jī)質(zhì)量
24kg
A．空調(diào)制熱時(shí)比制冷時(shí)消耗的電能多
B．空調(diào)制冷時(shí)每小時(shí)耗電為800kW·h
C．室外機(jī)消耗的電能最大可達(dá)970W
D．空調(diào)制熱時(shí)比制冷時(shí)電流做功更快

二、填空題
13．有3Ω和6Ω的兩個(gè)電阻，串聯(lián)后等效電阻為 Ω；并聯(lián)后相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的 ，等效電阻為 Ω。
14．如圖為航母上簡化的蒸汽彈射裝置，能帶動(dòng)艦載機(jī)在兩秒鐘內(nèi)達(dá)到起飛速度。汽缸內(nèi)蒸汽體積膨脹，對(duì)外做功，內(nèi)能 （填“增大”、“減少”或“不變”），推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，使艦載機(jī)獲得巨大的動(dòng)能。此過程的能量轉(zhuǎn)化方式類似于汽油機(jī)的 沖程。


三、實(shí)驗(yàn)題
15．如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，是用來探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與 的關(guān)系，若通過R1的電流為1A，通電時(shí)間為1min時(shí)，R1產(chǎn)生的熱量為 J，電流通過電阻時(shí)，電能轉(zhuǎn)換成內(nèi)能的現(xiàn)象，叫做電流的 （選填“熱效應(yīng)”或“磁效應(yīng)”）。
??

四、填空題
16．如圖所示電能表的示數(shù)為 kW?h，若該家庭單獨(dú)讓空調(diào)工作，測得10min內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了600轉(zhuǎn)，則這段時(shí)間空調(diào)消耗的電能為 kW?h。


五、作圖題
17．根據(jù)實(shí)物圖畫出相應(yīng)的電路圖來（畫在虛線框）。


六、實(shí)驗(yàn)題
18．如圖所示是“探究什么情況下磁可以生電”的實(shí)驗(yàn)裝置。
（1）實(shí)驗(yàn)中，AB棒的材料可能是 （填“塑料”或“鋁”）；
（2）閉合開關(guān)，實(shí)驗(yàn)探究過程記錄如表所示：
次數(shù)
AB棒在磁場中的運(yùn)動(dòng)情況
是否有感應(yīng)電流
1
靜止
無
2
沿磁場方向運(yùn)動(dòng)（不切割磁感線運(yùn)動(dòng)）
無
3
切割磁感線運(yùn)動(dòng)
有
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，初步得出電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做 運(yùn)動(dòng)，在該運(yùn)動(dòng)過程中，主要將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為 能；
（3）保持AB棒運(yùn)動(dòng)方向不變，僅將磁體N、S極對(duì)調(diào)，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，是為了探究感應(yīng)電流方向與 的關(guān)系；
（4）若將此裝置中靈敏電流計(jì)換成 ，可進(jìn)一步探究電動(dòng)機(jī)的工作原理。

19．在做“探究通電螺線管外部的磁場分布”實(shí)驗(yàn)中：

（1）如圖甲閉合開關(guān)后，觀察到螺線管周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明此時(shí)通電螺線管周圍存在 ；
（2）通電螺線管周圍的小磁針N極指向如圖甲所示，由圖可知在通電螺線管外部，磁感線是從 極出發(fā)，最后回到 極；由此可以判斷，通電螺線管外部的磁場分布與 磁體的磁場分布相似；
（3）調(diào)換通電螺線管所接電源的正負(fù)極，發(fā)現(xiàn)小磁針指向轉(zhuǎn)動(dòng)180°，南北極發(fā)生了對(duì)調(diào)，由此可知：通電螺線管外部的磁場方向與螺線管中 方向有關(guān)；
（4）繼續(xù)探究，按圖乙連接電路，先將開關(guān)S接a，觀察電流表的示數(shù)及吸引大頭針的數(shù)目；再將開關(guān)S從a換到b，調(diào)節(jié)變阻器的滑片P，再次觀察電流表的示數(shù)及吸引大頭針的數(shù)目，此時(shí)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器是為了 ，來探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與 的關(guān)系。
20．在“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，部分器材選用如下：電壓為6V的電源，阻值為0~50Ω的滑動(dòng)變阻器，5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值電阻各一個(gè)，其他器材，回答下列問題。

（1）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表指針超過量程，則電路的故障可能是定值電阻 （選填“短路”或“斷路”）。排除故障后，先將5Ω定值電阻接入電路，在移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片的過程中，眼睛應(yīng)注意觀察 （選填“電流表”、“電壓表”或“滑動(dòng)變阻器”）；
（2）接下來斷開開關(guān)，取下5Ω的定值電阻，換成10Ω的定值電阻，閉合開關(guān)，應(yīng)向 （選填“A”或“B”）端移動(dòng)滑片，直至電壓表示數(shù)為 V時(shí)，讀出電流表的示數(shù)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并繪制成圖乙所示，并且分析圖像可知：當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成 ；
（3）當(dāng)將20Ω電阻換成30Ω電阻時(shí)，無論怎樣移動(dòng)滑片，都無法保證電壓不變，原因是滑動(dòng)變阻器的最大阻值 （選填“過大”或“過小”）。

七、計(jì)算題
21．暖手寶有兩種，一種是電熱絲式，一種是電極式。電熱絲式的就和我們電熱水壺一樣，用自來水就行，比較安全。如圖甲是電熱絲式熱水袋，乙是它的結(jié)構(gòu)示意圖，其性能指標(biāo)如表所示。已知水的初始溫度為15℃，在額定電壓下加熱10min，溫控開關(guān)自動(dòng)斷開，指示燈熄滅，請(qǐng)根據(jù)信息完成下列問題：
額定電壓
額定加熱功率
指示燈功率
袋內(nèi)充水
自動(dòng)斷電溫度
220V
500W
≤0.2W
1kg
65℃
（1）計(jì)算水吸收的熱量。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]
（2）計(jì)算加熱電阻的加熱效率。（指示燈消耗的電能不計(jì)）

22．如圖所示，小燈泡L的額定電壓為3.8V，定值電阻R阻值為20Ω，閉合開關(guān)，流過R的電流為0.1A，流過L的電流為0.2A。求
(1)此時(shí)L的電阻；
(2)L的實(shí)際功率；
(3)通電20s，L、R共消耗的電能。


參考答案：
1．A
【詳解】A．橡膠不容易導(dǎo)電，是絕緣體，故A符合題意；
BCD．銅絲、保險(xiǎn)絲和鐵夾子容易導(dǎo)電，是導(dǎo)體，故BCD不符合題意。
故選A。
2．B
【詳解】AB．“液橋”現(xiàn)象說明分子間存在引力，水球接觸后粘在一起，由于分子之間存在引力，故可以慢慢拉開板后形成一個(gè)長長的“液橋”，故A不符合題意，B符合題意；
C．“液橋”現(xiàn)象說明分子間存在引力，而不是斥力，故C不符合題意；
D．“液橋”現(xiàn)象中，不能說明水分子處在永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)中，故D不符合題意。
故選B。
3．C
【詳解】A．在汽油機(jī)的壓縮沖程中，消耗機(jī)械能，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，故A錯(cuò)誤；
B．熱量總是從溫度高的物體傳向溫度低的物體或者從物體的高溫部分傳向物體的低溫部分，熱量傳遞方向跟物體的內(nèi)能沒有關(guān)系，故B錯(cuò)誤；
C．物體的溫度升高，分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)加快，物體的內(nèi)能變大，故C正確；
D．物體的質(zhì)量越大，內(nèi)能不一定越大，因?yàn)閮?nèi)能還與物體的溫度和狀態(tài)有關(guān)，故D錯(cuò)誤。
故選C。
4．D
【詳解】因?yàn)樗谋葻崛荼容^大，在吸收或放出相同的熱量時(shí)，水的溫度變化小，因此生物體內(nèi)水的比例很高，有助于調(diào)節(jié)生物體自身的溫度，以免溫度變化太快對(duì)生物體造成損害．故D正確．
5．B
【詳解】A．電荷不能憑空被創(chuàng)造，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，故A不符合題意；
BD．絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電，用毛皮摩擦過的塑料細(xì)絲帶同種電荷，拋向空中后，由于塑料細(xì)絲帶同種電荷，同種電荷相互排斥，所以塑料細(xì)絲張開，用毛皮摩擦過的橡膠棒放置在塑料細(xì)絲下方，兩者帶同種電荷，所以塑料細(xì)絲在懸浮空中，故B符合題意，D不符合題意；
C．橡膠棒和塑料細(xì)絲帶同種電荷，若帶異種電荷，塑料細(xì)絲不會(huì)懸浮，故C不符合題意。
故選B。
6．A
【詳解】A．物理學(xué)中規(guī)定，放入磁場的小磁針靜止時(shí)，北極所指的方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁場的方向，即小磁針N極所指方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場方向，故A正確；
B．地球周圍存在磁場，可以用磁感線來形象描述地球周圍的磁場，磁感線不是真實(shí)存在的，這種研究方法叫模型法，故B錯(cuò)誤；
C．地球是一個(gè)大磁體，地磁的南北極和地理的南北極不完全重合，地磁北極在地理的南極附近，地磁南極在地理北極附近，故C錯(cuò)誤；
D．鐵、鈷、鎳等金屬材料做成的物體靠近磁體時(shí)，會(huì)受到磁力的作用，磁體不吸引銅鐵鋁，故D錯(cuò)誤。
故選A。
7．D
【詳解】A．用毛皮摩擦過的橡膠棒帶的電荷叫作負(fù)電荷，用絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷是正電荷，故A錯(cuò)誤；
B．串聯(lián)電路中電流處處相等，串聯(lián)電路中電流從正極流向負(fù)極的過程中，電流打下不變，故B錯(cuò)誤；
C．并聯(lián)電路中有兩條以上電流路徑，各支路兩端電壓相同，當(dāng)各支路電阻相同時(shí)，各支路的電流相等，故C錯(cuò)誤；
D．電流表使用時(shí)，要與被測電路串聯(lián)，測電流時(shí)，必須將電流表和被測的用電器串聯(lián)，電流必須從表的正接線柱流進(jìn)，負(fù)接線柱流出，故D正確。
故選D。
8．C
【詳解】由題意知，指示燈與S并聯(lián)，但電路不會(huì)出現(xiàn)短路，即電路中有保護(hù)電阻，故C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
9．D
【詳解】A．報(bào)警器利用水銀導(dǎo)電，即當(dāng)?shù)竭_(dá)警戒溫度時(shí)，水銀與金屬絲聯(lián)通，構(gòu)成了閉合回路，故電鈴響，故利用的是水銀的導(dǎo)電性，溫度計(jì)的工作原理就是水銀的熱脹冷縮，故A正確，A不符合題意；
B．報(bào)警器就是利用了電磁鐵通電時(shí)有磁性，電鈴響，斷電時(shí)磁性消失，燈泡亮的特點(diǎn)的，故B正確，B不符合題意；
C．如圖所示，報(bào)警器中，水銀溫度計(jì)和電磁鐵首尾相連，故串聯(lián)在電路中，故C正確，C不符合題意；
D．溫度達(dá)到90℃時(shí)，報(bào)警器中的鈴響燈滅，而沒有到達(dá)警戒水位時(shí)，電鈴不響，燈泡亮，故D錯(cuò)誤，D符合題意。
故選D。
10．D
【詳解】由題意可知，兩個(gè)燈泡的規(guī)格不同，由可得，兩個(gè)燈泡的電阻大小關(guān)系為R1>R2，由電路圖可知，兩個(gè)燈泡串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路中電流處處相等可得，通過L1和L2的電流一定相等；由U=IR可知，兩燈泡通過的電流相等，而兩燈泡的電阻不相等，則L1和L2兩端的電壓一定不相等；由P=UI可知，燈泡兩端的電壓不相等，通過兩燈泡的電流相等，則兩個(gè)燈泡的電功率一定不相等；由串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律可得U=U1+U2，即兩個(gè)燈泡的電壓之和等于電源電壓220V，則每個(gè)燈泡兩端的實(shí)際電壓都小于額定電壓220V，則L1和L2都不能正常發(fā)光。故ABC錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
11．A
【詳解】當(dāng)S1閉合，S2接a，兩電阻并聯(lián)；當(dāng)S1閉合，S2接b時(shí)，R2被短路，電路為R1的簡單電路；當(dāng)S1斷開，S2接a時(shí)，電路為R2的簡單電路；當(dāng)S1斷開，S2接b時(shí)，兩電阻串聯(lián)。根據(jù)并聯(lián)電路總電阻小于其中任一分電阻，串聯(lián)電路總電阻大于任一分電阻，故可知當(dāng)S1閉合，S2接a，兩電阻并聯(lián)，此時(shí)電路的電阻最小，由可知，此時(shí)電熱器的電功率最大，故A符合題意，BCD不符合題意。
故選A。
12．D
【詳解】A．由表中數(shù)據(jù)可知，空調(diào)制熱時(shí)比制冷時(shí)的功率大，由W=Pt可知，時(shí)間未知，空調(diào)制熱時(shí)不一定比制冷時(shí)消耗的電能多，故A錯(cuò)誤；
B．空調(diào)制冷額定功率是800W，每小時(shí)耗電
W冷=P冷t=0.8kW×1h=0.8kW·h
故B錯(cuò)誤；
C．由表中數(shù)據(jù)可知，室外機(jī)的最大輸入功率是970W，故C錯(cuò)誤；
D．電功率表示電流做功快慢的物理量，空調(diào)制熱時(shí)比制冷時(shí)的電功率大，電流做功更快，故D正確。
故選D。
13． 9 橫截面積 2
【詳解】[1]導(dǎo)體串聯(lián)后，相當(dāng)于增長了導(dǎo)體的長度，3Ω和6Ω的兩個(gè)電阻串聯(lián)后，根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和，可得串聯(lián)后的等效電阻為

[2][3]導(dǎo)體并聯(lián)后，相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的橫截面積；3Ω和6Ω的兩個(gè)電阻并聯(lián)后，根據(jù)并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各電阻的倒數(shù)之和可得，并聯(lián)后的等效電阻為

14． 減少 做功
【詳解】[1][2]汽油機(jī)的做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。汽缸內(nèi)蒸汽體積膨脹，對(duì)外做功，內(nèi)能減少，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，使艦載機(jī)獲得巨大的動(dòng)能，此過程的能量轉(zhuǎn)化方式類似于汽油機(jī)的做功沖程，都是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
15． 電阻 300 熱效應(yīng)
【詳解】[1]裝置中兩個(gè)電阻串聯(lián)，串聯(lián)電路各處電流相等，則通過兩個(gè)電阻的電流和通電時(shí)間相同，電阻的大小不同，所以這是探究電流產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系。
[2]由焦耳定律可得，電流通過R1產(chǎn)生的熱量
Q1＝I2R1t＝（1A）2×5Ω×60s＝300J
[3]電流通過電阻時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，電能轉(zhuǎn)換成內(nèi)能，這叫做電流的熱效應(yīng)。
16． 2023.1 0.2
【詳解】[1]電能表的最后一位讀成小數(shù)，單位是kW·h，由圖可知，該電能表的示數(shù)為2023.1kW·h。
[2]該家庭單獨(dú)讓空調(diào)工作，測得10min內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了600轉(zhuǎn)，則這段時(shí)間空調(diào)消耗的電能為

17．
【詳解】由實(shí)物圖知，燈泡L1與燈泡L2并聯(lián)，開關(guān)S控制燈泡L1，如圖所示：

18． 鋁 切割磁感線 電 磁場方向 電源
【詳解】（1）[1]在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，我們必須保證處于磁場中的這部分是導(dǎo)體，鋁是導(dǎo)體，所以我們應(yīng)選擇鋁棒。
（2）[2][3]三次實(shí)驗(yàn)中，只有在AB棒在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，則我們可以得出結(jié)論：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。在此過程中，主要是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
（3）[4]保持AB棒運(yùn)動(dòng)方向不變，僅將磁體N、S極對(duì)調(diào)，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)時(shí)，只有磁場的方向發(fā)生了改變，則是為了探究感應(yīng)電流的方向與磁場方向的關(guān)系。
（4）[5]電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，由此可知，我們需要在電路中添加電源，即將靈敏電流計(jì)換成電源（電池）。
19． 磁場 N（北） S（南） 條形 電流 控制電流大小不變 線圈匝數(shù)
【詳解】（1）[1]電流周圍存在磁場，磁場對(duì)放入其中的磁體能產(chǎn)生磁力的作用。閉合開關(guān)，觀察到螺線管周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明通電螺線管周圍存在磁場。
（2）[2][3][4]根據(jù)安培定則，通電螺線管的左端為S極，右端為N極，在磁體外部，磁感線從N（北）極出發(fā)，回到S（南）極，其磁場分布與條形磁體的磁場分布相似。
（3）[5]調(diào)換通電螺線管所接電源的正負(fù)極，發(fā)現(xiàn)小磁針指向轉(zhuǎn)動(dòng)180°，南北極發(fā)生了對(duì)調(diào)，說明通電螺線管外部的磁場方向與螺線管中的電流方向有關(guān)。
（4）[6][7]將開關(guān)S從a換到b，改變了線圈匝數(shù)，為了控制電流不變，故應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，從而研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系。
20． 斷路 電壓表 B 2 反比 過小
【詳解】（1）[1]閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，說明電路存在斷路故障，電壓表指針超過量程，說明從電壓表的兩端到電源兩極都是通的，所以斷路故障在與電壓表并聯(lián)的部分，所以故障為定值電阻R斷路。
[2]在研究電流與電阻關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，更換不同阻值的電阻時(shí)，應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變，故在移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片的過程中，眼睛應(yīng)注意觀察電壓表的示數(shù)。
（2）[3][4]由圖乙數(shù)據(jù)和歐姆定律可知定值電阻兩端電壓
UR＝IR＝0.2A×10Ω＝2V
取下5Ω的定值電阻，換成10Ω的定值電阻，閉合開關(guān)，根據(jù)串聯(lián)分壓原理知定值電阻兩端電壓增大，為保持定值電阻兩端電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律知要增大變阻器兩端電壓，根據(jù)串聯(lián)分壓原理知要增大變阻器接入電路的電阻，由圖知變阻器的A端接入電路，故應(yīng)將滑片向B端移動(dòng)，直至電壓表示數(shù)2V保持不變。
[5]根據(jù)數(shù)據(jù)分析可知：在電壓一定時(shí)，電流與電阻的乘積是定值，符合反比例的特點(diǎn)，故可得到結(jié)論：當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。
（3）[6]定值電阻換成30Ω后，要保持定值電阻兩端電壓UR＝2V，則此時(shí)電路的電流


變阻器兩端的電壓
UP＝U總﹣UR＝6V﹣2V＝4V
變阻器需要接入電路的電阻

已知變阻器的最大阻值為50Ω，故無論怎樣移動(dòng)滑片，都無法保證電壓不變。
21．（1）2.1×105J；（2）70%
【詳解】解：（1）熱水袋中的水的質(zhì)量m＝1kg，溫度從15℃升高到65℃，此過程中水吸收的熱量
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（65℃﹣15℃）＝2.1×105J
（2）加熱電阻消耗的電能
W＝Pt′＝500W×10×60s＝3×105J
加熱效率

答：（1）水吸收的熱量為2.1×105J；
（2）加熱電阻的加熱效率為70%。
22．(1) 10Ω；(2) 0.4W；(3) 12J
【詳解】(1) 由圖可知，閉合開關(guān)，小燈泡L與定值電阻R并聯(lián)，由歐姆定律可得定值電阻R兩端的電壓
UR=IRR=0.1A20Ω=2V
并聯(lián)電路電壓相等，都等于電源電壓，由歐姆定律可得此時(shí)L的電阻
RL===10Ω
此時(shí)L的電阻10Ω。
(2)由P=UI得L的實(shí)際功率
PL=UIL=2V0.2A=0.4W
L的實(shí)際功率為0.4W。
(3) 小燈泡L與定值電阻R并聯(lián)，干路電流
I=IR+IL=0.1A+0.2A=0.3A
通電20s，L、R共消耗的電能
W=UIt=2V0.3A20s=12J
答：(1)此時(shí)L的電阻為10Ω；
(2)L的實(shí)際功率為0.4W；
(3)通電20s，L、R共消耗的電能為12J。

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