江西省贛州市瑞金市第三中學(xué)2023-2024學(xué)年九年級下學(xué)期第一次階段練習(xí)物理試題（解析版+原卷版）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

（本卷滿分:80分考試時間：80分鐘）
一、填空題（共16分，每空1分）
1. “城市尚余三分熱，秋光先到野人家”，說明在陸游那個時代，人們就察覺到城市暖于郊區(qū)。分析“熱島效應(yīng)”的成因，其中一個原因是建筑群、馬路中的沙石、水泥的______小，在相同的日照條件下，溫度上升更______。
【答案】 ①. 比熱容 ②. 高
【解析】
【詳解】[1]城市的溫度高于郊區(qū)，是由于建筑群、馬路中的沙石、水泥的吸熱能力更弱，即比熱容小。
[2]物質(zhì)的吸熱能力越弱，溫度越容易改變，所以在相同的日照條件下，溫度上升更高。
2. 分子由原子組成，原子由帶______電的原子核和核外電子組成，原子核與核外電子間互相______（選填“吸引”或“排斥”）。
【答案】 ①. 正 ②. 吸引
【解析】
【詳解】[1]原子是由原子核和核外電子組成的，原子核帶正電、核外電子帶負(fù)電。
[2]電荷間的相互作用規(guī)律是：同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。所以原子核與核外電子間互相吸引。
3. 如圖所示，圖甲為汽油機工作沖程中的______沖程；圖丙為我國傳統(tǒng)的“走馬燈”，點燃底部蠟燭，熱空氣上升驅(qū)動扇葉轉(zhuǎn)動，觀眾驚奇地看到紙片小人的影子動了起來，“走馬燈”的工作原理與______圖（選填“甲”或“乙”）所示的工作原理相同。
【答案】 ①. 做功 ②. 甲
【解析】
【詳解】[1]甲中的兩個氣門關(guān)閉，活塞向下運動，所以甲圖為做功沖程，乙中的兩個氣門也關(guān)閉，但活塞向上運動，所以乙圖為壓縮沖程。
[2]丙圖中的蠟燭燃燒時，使周圍空氣溫度升高，密度減小，則熱氣流將上升，空氣將產(chǎn)生對流，使得扇葉轉(zhuǎn)動，此過程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，與熱機的做功沖程相同，所以“走馬燈”的工作原理與甲圖所示的工作原理相同。
4. 請辨析下列兩個與摩擦相關(guān)的物理現(xiàn)象：摩擦起電中的“電”是指______（選填“電流”、“電荷”或“電量”）；摩擦生熱中“熱”的含義是______（選填“溫度”、“熱量”或“內(nèi)能”）。
【答案】 ①. 電荷 ②. 內(nèi)能
【解析】
【詳解】[1]摩擦起電的實質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移，所以摩擦起電中的“電”是指電荷。
[2]摩擦生熱是指通過做功的方式來改變物體的內(nèi)能，所以摩擦生熱中“熱”的含義是內(nèi)能。
5. 在保證電路安全的前提下，把燈L1 “3V 1.5W”和燈L2 “6V 6W”串聯(lián)起來，它們兩端允許加的最大電壓為______V，若把它們并聯(lián)起來，則______（選填“L2更亮”、“L2更亮”或“L1和L2一樣亮”）。
【答案】 ①. 6 ②. L1和L2一樣亮
【解析】
【詳解】[1]由得，燈L1、L2的額定電流分別為

串聯(lián)電路中，電流處處相等，為了保證電路安全，電路中最大電流只能為0.5A。由歐姆定律得，燈L1、L2的電阻分別為

兩燈串聯(lián)的總電阻為
由歐姆定律得，兩端允許加的最大電壓為
[2]若把它們并聯(lián)起來，則兩燈的電壓相等，兩燈的電阻相等，由
得，兩燈的功率相同，兩燈一樣亮。
6. 如圖所示是我國古代四大發(fā)明之一的指南針——司南，靜止時它的長柄指向地理的______方。在11世紀(jì)，我國宋代學(xué)者_(dá)_____就發(fā)現(xiàn)了地理兩極和地磁兩極并不重合，這個發(fā)現(xiàn)比西方早了400多年。
【答案】 ①. 南 ②. 沈括
【解析】
【分析】
【詳解】[1]地球本身是一個大磁體，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其實質(zhì)就是一塊磁鐵，在地球的磁場中受到磁力的作用，其靜止時其長柄指向地理的南方。
[2]地理兩極和地磁兩極并不重合，磁針?biāo)傅哪媳狈较蚺c地理的南北方向略有偏移，這一現(xiàn)象最早是我國宋代學(xué)者沈括發(fā)現(xiàn)的。
7. 電阻R1、R2的U-I圖象如圖所示，則R1：R2=______。將R1、R2接入電源電壓不變的電路中，如圖所示。當(dāng)只閉合S時，電路消耗的總功率為P1；當(dāng)S和S1都閉合時，電路消耗的總功率為P2，則P1：P2=______。
【答案】 ①. 2：1 ②. 2：3
【解析】
【分析】
【詳解】[1]R1阻值為
R2阻值為
則比值為
[2]設(shè)電源電壓為U，當(dāng)只閉合S時，電路消耗的總功率為
當(dāng)S和S1都閉合時，電路消耗的總功率為
電功率比值為
8. 如圖所示，閉合開關(guān)S，小磁針靜止時N極指向左，則電源的左端為________極。若滑動變阻器的滑片P向左端移動，通電螺線管的磁性________。
【答案】 ①. 正 ②. 減弱（變?nèi)酰?br>【解析】
【分析】
【詳解】[1]由圖知道,小磁針靜止時N極水平向左，根據(jù)磁極間的相互作用知道，通電螺線管的右端為N極，左端為S極；根據(jù)安培定則，伸出右手握住螺線管，大拇指所指的方向為通電螺線管的N極，四指彎曲指示電流的方向，則電源左端為正極，右端為負(fù)極。
[2]滑動變阻器滑片向左移動時，滑動變阻器接入電路中的電阻變大，電流變小，所以，通電螺線管的磁性減弱。
二、選擇題（共14分，第9—12小題為單選題，每小題2分；第13、14小題為不定項選擇題，每小題3分，全部選擇正確得3分，選擇正確但不全得1分，不選、多選、錯選得0分。）
9. 下列對數(shù)據(jù)估計中最接近實際的是（）
A. 中學(xué)生跑1000m的速度約為4m/s
B. 洗澡水適宜的溫度是62℃
C. 空調(diào)制冷時的工作電流約為1A
D. 一節(jié)干電池的電壓為6V
【答案】A
【解析】
【詳解】A．中學(xué)生跑1000m的時間一般在250s左右，平均速度在4m/s左右，故A符合實題意；
B．人的正常體溫在37℃左右，洗澡水的溫度應(yīng)該略高于體溫，在40℃左右，不可能達(dá)到62℃，故B不符合題意；
C．空調(diào)制冷時的工作電流在5A左右，故C不符合題意；
D．一節(jié)干電池電壓為1.5V，故D不符合題意。
故選A。
10. 如圖所示電路，閉合開關(guān)后，小燈泡L1和L2均不發(fā)光，電流表指針幾乎不動，電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)。若電路中只有一處故障，則可能是（）
A. L1短路B. L1斷路C. L2短路D. L2斷路
【答案】D
【解析】
【分析】
【詳解】兩燈串聯(lián)，電流表測電流，電壓表測L2電壓，閉合開關(guān)后，小燈泡L1和L2均不發(fā)光，電流表指針幾乎不動，可能發(fā)生斷路，電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，說明電壓表和電源連接，可能是L2斷路，故ABC不符合題意，D符合題意。
故選D。
11. 在探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)”的實驗中，三個透明容器中密封著等量的空氣，容器內(nèi)的電阻連接情況如圖所示，通電后，觀察U形管中液面高度的變化，則（）
A. 甲、乙、丙三個容器內(nèi)，流過三個電阻的電流相等
B. 要探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，需觀察甲、丙兩個U形管中液面高度的變化
C. 要探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，需觀察甲、乙兩個U形管中液面高度的變化
D. 通電一段時間后，U形管中液面的高度變化最大的是乙
【答案】D
【解析】
【詳解】由圖得，容器丙中5Ω的電阻絲與容器外5Ω的電阻絲并聯(lián)后，與容器甲5Ω的電阻絲、容器乙10Ω的電阻絲串聯(lián)。
A．甲、乙容器內(nèi)，電阻絲的電流相同，且電流大于丙容器中電阻絲的電流，故A不符合題意；
B．要探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，要控制電流相同，改變電阻的大小，需觀察甲、乙兩個U形管中液面高度的變化，故B不符合題意；
C．要探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，要控制電阻相同，改變電流大小，需觀察甲、丙兩個U形管中液面高度的變化，故C不符合題意；
D．通電一段時間后，由得，乙容器中電阻大于甲，電流相同，乙電阻絲產(chǎn)生熱量大于甲，甲與丙的電阻相同，甲在干路上，電流大于丙，甲電阻絲產(chǎn)生的熱量比丙多，即相同時間產(chǎn)生熱量最多的是乙電阻絲，因此U形管中液面的高度變化最大的是乙，故D符合題意。
故選D。
12. 疫情期間，手持式電子測溫儀最為常見，如圖甲是某款電子測溫儀，圖乙是它內(nèi)部的原理圖，其中電源電壓保持不變，R是熱敏電阻，用于靠近人體測溫，定值電阻R0為保護電阻；在測人的體溫時，當(dāng)被測溫者體溫較高時，顯示儀的示數(shù)也會變大。正常條件下關(guān)于此測溫儀，下列分析正確的是（）
A. 顯示儀是由電流表改裝成的
B. 被測溫者溫度越高，電路消耗的電功率越大
C. 熱敏電阻R隨著溫度的升高阻值增大
D. 將R0更換為阻值更大的電阻，測相同溫度，顯示儀示數(shù)變小
【答案】B
【解析】
【詳解】A．兩電阻串聯(lián)，因為顯示儀與R0并聯(lián)，所以顯示儀是電壓表，故A錯誤；
B．被測溫者溫度越高，說明電壓表示數(shù)越大，由歐姆定律可知，電路電流越大，由P=UI可知，電路消耗功率也越大，故B正確；
C．被測溫者溫度越高，電壓表示數(shù)變大，即R0兩端電壓變大，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，R兩端電壓越小，由分壓原理可知，熱敏電阻的阻值變小，故熱敏電阻阻值隨溫度的升高而減小，故C錯誤；
D．溫度相同，說明熱敏電阻的阻值不變，將R0更換為阻值更大的電阻，由串聯(lián)電路分壓特點可知，R0兩端分得的電壓變大，因此顯示儀示數(shù)會變大，故D錯誤。
故選B。
13. 如圖所示的電路，電源電壓為12V，燈泡L1標(biāo)有“6V 3W”字樣。閉合開關(guān)S，滑動變阻器的滑片P位于某一位置時，L1正常發(fā)光；將L1換成“4V 2W”的燈泡L2，滑片P位于另一位置時，L2也正常發(fā)光。先后兩種情況下（）
A. L1、L2電阻之比為3：2B. 電流表示數(shù)之比為1：1
C. 電壓表示數(shù)之比為4：3D. 變阻器功率之比為3：4
【答案】ABD
【解析】
分析】
【詳解】由圖可知, 燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流。
A．由P=UI=可得燈泡L1和L2的電阻分別為
RL1===12Ω
RL2===8Ω
則L1、L2電阻之比為
==
故A正確；
B．燈泡L1和L2正常發(fā)光,通過它們的電流分別為
I1===0.5A
I2===0.5A
即電流表示數(shù)之比為1:1，故B正確；
C．電壓表示數(shù)之比
====
故C錯誤；
D．變阻器功率之比
==
故D正確。
故選ABD。
14. 如圖所示，是電學(xué)中常見的電路圖，在A?B兩點間分別接入下列選項中加點字的元件，并進(jìn)行對應(yīng)實驗，對滑動變阻器在此實驗中的作用描述正確的是（）
A. 探究電流與電壓的關(guān)系—改變定值電阻兩端電壓
B. 探究電流與電阻的關(guān)系—調(diào)節(jié)電阻兩端電壓成倍數(shù)變化
C. 測量定值電阻的阻值—多次測量求平均值，減小誤差
D. 測量小燈泡的電功率—改變小燈泡兩端電壓，求平均電功率
【答案】AC
【解析】
【詳解】A．探究電流與電壓的關(guān)系，滑動變阻器可以改變定值電阻兩端的電壓，故A正確；
B．探究電流與電阻的關(guān)系，需要保持定值電阻兩端的電壓不變，滑動變阻器使定值電阻兩端的電壓保持不變，故B錯誤；
C．測量定值電阻的阻值，滑動變阻器改變電阻兩端的電壓和通過電阻的電流，可以多次測量求平均值，減小誤差，故C正確；
D．測量小燈泡的電功率，滑動變阻器改變燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流，可以得到不同電壓下小燈泡的電功率，不能求平均功率，故D錯誤。
故選AC。
三、計算題(共22分，第15小題7分，第16小題7分，第17小題8分)
15. 某款無人駕駛汽車在平直的公路上勻速行駛一段距離后，消耗汽油0.5kg。汽油機的效率為30%，汽油的熱值為。求：
（1）汽油完全燃燒放出的熱量是多少？
（2）該汽車消耗0.5kg汽油所做的有用功是多少J？
（3）假設(shè)該汽車在這次行駛過程中，發(fā)動機排出的廢氣帶走的能量占汽油完全燃燒放出的熱量的42%，這些廢氣的能量全部被質(zhì)量25kg溫度為20℃的水吸收，水溫升高到多少攝氏度？[，一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下]
【答案】（1）2.25×107J；（2）6.75×106J；（3）100℃
【解析】
【詳解】解：（1）0.5kg汽油完全燃燒放出的熱量
（2）由可得，汽車消耗0.5kg汽油所做的有用功
（3）由題意可知，水吸收的熱量
由得水升高的溫度
由于水的初溫為20℃，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點為100℃
所以水的末溫是100℃。
答：（1）汽油完全燃燒放出的熱量是2.25×107J；
（2）該汽車消耗0.5kg汽油所做的有用功是6.75×106J；
（3）水溫升高到100℃。
16. 如圖所示，甲圖中電源電壓恒為9V，滑動變阻器R2上標(biāo)有“30Ω 1A”的字樣，電流表如圖乙所示，閉合開關(guān)，移動滑片P使電壓表示數(shù)為3.6V，電流表示數(shù)如圖丙所示，求：
（1）此時滑動變阻器兩端的電壓；
（2）R1的阻值；
（3）當(dāng)滑片P移至最右端時，整個電路消耗的電功率。
【答案】(1)3.6V；(2)30Ω；(3)2.7W。
【解析】
【詳解】由電路圖可知，閉合開關(guān)，R1與R2串聯(lián)，電壓表測變阻器R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流。
(1)閉合開關(guān)后，由電壓表示數(shù)為3.6V可知，此時滑動變阻器兩端的電壓
U2=3.6V；
(2)因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，R1兩端的電壓：
U1=U-U2=9V-3.6V=5.4V，
由圖乙和圖丙可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，則可知開關(guān)斷開時電流表的示數(shù)為0.02A（即電流表指針沒有調(diào)零），開關(guān)閉合時電流表的示數(shù)為0.2A，所以，電路中的實際電流為：
I=0.2A-0.02A=0.18A，
R1的阻值：
R1==30Ω；
(3)當(dāng)滑片P移至最右端時，變阻器接入電路中的電阻為0，則整個電路消耗的電功率：
P==2.7W。
答：(1)此時滑動變阻器兩端的電壓為3.6V；
(2)R1的阻值為30Ω；
(3)當(dāng)滑片P移至最右端時，整個電路消耗的電功率為2.7W。
17. 如表所示為某電烤箱的銘牌，高溫檔額定功率模糊不清．如圖虛線內(nèi)所示是電烤箱內(nèi)部的簡化電路圖．R1和R2均為電熱絲，R2=72.6Ω．電烤箱開關(guān)接1時是低溫檔，接2時是高溫檔．求：
（1）電烤箱在低溫檔正常工作10min電流做的功；
（2）R1的阻值；
（3）在某用電高峰期，若家庭電路中只有電烤箱在高溫檔工作，發(fā)現(xiàn)標(biāo)有“3000imp/kW?h”的電能表的指示燈閃爍81次共用時2min，求此時家庭電路兩端的實際電壓．
【答案】（1）2.4×105J；（2）48.4Ω；（3）198V．
【解析】
【詳解】（1）由可得，電烤箱在低溫檔正常工作10min電流做的功：
；
（2）由圖可知，開關(guān)接1時，R1與R2串聯(lián)，總電阻最大，由可知總功率最小，電烤箱處于低溫檔；開關(guān)接2時，只有R1接入電路，電阻小，由可知功率大，電烤箱處于高溫?fù)酰?br>處于低溫?fù)鯐r，電路的總電阻：
；
則R1的阻值：
（3）指示燈閃爍81次，電烤箱消耗的電能：
，
工作時間：
則電烤箱在高溫檔實際功率：
；
根據(jù) 可得，此時家庭電路兩端的實際電壓：
．
答：（1）電烤箱在低溫檔正常工作10min電流做的功為2.4×105J；
（2）R1的阻值為48.4Ω；
（3）此時家庭電路兩端的實際電壓為198V．
【點睛】本題考查了電功、電阻、電功率的計算，計算過程要注意單位的換算和統(tǒng)一．
四、實驗與探究題（共28分，每小題7分）
18. 學(xué)會測量是科學(xué)研究的基本技能，如圖中的儀器你會使用嗎？
（1）如圖甲所示，這個方形儀表是實際電路中的一種儀表，它測量的物理量是______（填物理量名稱），其讀數(shù)為______。
（2）如圖乙所示為實驗室使用的電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，多匝線圈處于磁場中，當(dāng)線圈中有電流通過時，線圈就受力轉(zhuǎn)動而帶動指針偏轉(zhuǎn)，從而顯示出電流的大小。根據(jù)上述介紹可知，電流表的工作原理是______。用已校零的電流表測量如圖丙所示的電路時，有同學(xué)發(fā)現(xiàn)電流表A1指針偏轉(zhuǎn)較A2的大，原因可能是______。
（3）如圖丁所示，電壓表與待測定值電阻并聯(lián)。如果要把這三個串聯(lián)的電阻與電源連接，則______（選填“A”或“F”）端與電源正極相連。連接好電路閉合開關(guān)以后，電壓表內(nèi)部，其正負(fù)接線柱之間電子的移動方向為______（選填“從正到負(fù)”“從負(fù)到正”）。若三個電阻阻值相等，則電源電壓不高于______V才不會損壞電壓表。
【答案】 ①. 電功率 ②. 75kW ③. 通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用 ④. 電流表選擇的量程不同 ⑤. F ⑥. 從負(fù)到正 ⑦. 45
【解析】
【詳解】（1）[1]從刻度盤左上角的標(biāo)識“kW”可知，此儀表用來測量電功率。
[2]觀察刻度盤的刻度線，一大格表示50kW，一大格有10個小格，所以分度值為5kW，所以此時的讀數(shù)為75kW。
（2）[3]當(dāng)線圈中有電流通過時，線圈就受力轉(zhuǎn)動而帶動指針偏轉(zhuǎn)，說明電流表的工作原理是通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用。
[4]因為圖中的兩個燈泡為串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流規(guī)律可知，通過兩個燈泡的電流一定相等，而兩個電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度不同，只能是兩個電流表所接的量程不同導(dǎo)致的。
（3）[5]從圖中可以看出，電壓表左端負(fù)接線柱接在C接線柱，右端正接線柱接在D接線柱，而電壓表的負(fù)接線柱靠近電源負(fù)極，正接線柱靠近電源正極，所以F端靠近電源正極。
[6]電流的方向為正電荷定向移動的方向，電子與其方向相反，而電流是從正接線柱流入，負(fù)接線柱流出的，所以電子移動的方向為從負(fù)到正。
[7]電壓表所接量程為0~15V，則中間電阻兩端的電壓最大為15V，而三個電阻的阻值相等，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知，在電阻相等的情況下，各電阻兩端的電壓相等，則電源電壓最高為
U=3×15V=45V
19. 在“探究電流與電阻的關(guān)系”的實驗中，提供的器材如下：電源為干電池組，其電壓恒為4.5V，五個定值電阻 R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω）、R5（25Ω），滑動變阻器R、電壓表（0~3V）、電流表（0~0.6A）、開關(guān)各1只，導(dǎo)線若干。
（1）小明同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路，電路連接完畢，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)。若電路故障只出現(xiàn)在R1或R上，則電路故障是 ___________；
（2）排除電路故障后，將滑動變阻器的滑片P移到最___________端（選填“左”或“右”），閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片P，使電壓表的示數(shù)為2.5V時，記錄此時定值電阻的阻值與對應(yīng)的電流值；
（3）完成步驟（2）后，斷開開關(guān)，小明用R2替換R1，閉合開關(guān)進(jìn)行實驗，小華認(rèn)為不可行，理由是此時R2的電壓________（填選“大于”、“小于”或“等于”）3V，小華認(rèn)為正確操作應(yīng)該是先斷開開關(guān)，___________，再閉合開關(guān)，向___________（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片進(jìn)行下一組實驗；
（4）重復(fù)上述步驟。根據(jù)實驗所得的五組數(shù)據(jù)繪制出I-R圖像，如圖乙所示，由圖像可得出的結(jié)論是___________；
（5）為完成整個實驗，應(yīng)選取最大阻值不小于___________Ω的滑動變阻器。
【答案】 ①. R1短路 ②. 右 ③. 大于 ④. 將滑動變阻器的滑片移動阻值最大處 ⑤. 左 ⑥. 電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比 ⑦. 20
【解析】
【詳解】（1）[1]發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，說明電路中沒有斷路現(xiàn)象，可能是短路，電壓表無示數(shù)，說明電壓表所測量的定值電阻R1短路，若R短路，電壓表有示數(shù)，與題意不符，故故障的是電阻R1短路。
（2）[2]為了保護電路，滑動變阻器的滑片需要位于阻值最大處，即最右端。
（3）[3][4][5]用R1（5Ω）實驗時，此時電路中的電流為0.5A，電阻兩端的電壓為2.5V，則滑動變阻器分擔(dān)的電壓
此時滑動變阻器的阻值
用R2（10Ω）替換R1，此時的總電阻
電路中的電流為
電壓表的示數(shù)為
超過了電壓表的量程；正確操作應(yīng)該是先斷開開關(guān)，將滑動變阻器的滑片移動最大阻值處，即最右端，這樣就不會超了電壓表的量程；換成10Ω的定值電阻后，再將滑動變阻器的滑片向左移動，減小滑動變阻器接入的阻值，增大電流，從而將定值電阻兩端的電壓調(diào)至2.5V為止。
（4）[6]如圖乙所示，電流與電阻的乘積是一個定值，那么結(jié)論是電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。
（5）[7]為完成整個實驗，當(dāng)定值電阻兩端的電壓為2.5V時，滑動變阻器需要分擔(dān)的電壓為2V，根據(jù)串聯(lián)分壓可知，定值電阻與所需的滑動變阻器比值
則此時滑動變阻器的阻值為，故應(yīng)該選取最大阻值不小于20Ω的滑動變阻器。
20. (1)為比較水和煤油的吸熱能力，小明用兩個相同的裝置做了如圖甲所示的實驗。
①兩個相同的燒杯中應(yīng)加入________相同、________相同的水和煤油，實驗選用相同電加熱器的目的是使水和煤油在相等的時間內(nèi)____________；
②根據(jù)圖甲可判斷出b物質(zhì)是___________（選填“水”或“煤油”），水和煤油溫度隨時間變化如圖乙所示，根據(jù)圖乙可判斷出水的吸熱能力較__________（選填“強”或“弱”）；
(2)小明比較完水和煤油的吸熱能力后，想要比較煤油和酒精的熱值，設(shè)計了如上圖丙所示的實驗，用兩個相同的燒杯裝相等質(zhì)量的水，取質(zhì)量___________（選填“相等”或“不相等”）的煤油和酒精，分別放入兩個燃燒皿中，點燃分別給燒杯加熱，直到煤油和酒精片完全燃燒完，通過比較____________（選填“加熱時間”或“液體升高的溫度”）來確定煤油和酒精熱值的大小。
【答案】 ①. 初溫 ②. 質(zhì)量 ③. 吸收相同的熱量 ④. 煤油 ⑤. 強 ⑥. 相等 ⑦. 液體升高的溫度
【解析】
【詳解】（1）①[1][2]比較物質(zhì)吸熱能力時，可以使相同質(zhì)量的不同物質(zhì)升高相同的溫度，比較吸收的熱量（即比較加熱時間），吸收熱量多的吸熱能力強；也可以使相同質(zhì)量的不同物質(zhì)吸收相同的熱量（即加熱相同的時間），比較溫度的變化，溫度變化大的吸熱能力弱。所以，要控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相同，故在兩個相同的燒杯中應(yīng)加入初溫相同、質(zhì)量相同的水和煤油。
[3]根據(jù)轉(zhuǎn)換法，實驗中選用相同電加熱器的目的是：使水和煤油在相同時間內(nèi)吸收相同的熱量。
②[4][5]水的比熱容較大，即吸熱能力強。水和煤油溫度隨時間變化如圖乙所示，由圖知，加熱相同的時間，即吸收相同的熱量，a物質(zhì)升溫小，b物質(zhì)升溫高，根據(jù)比較吸熱能力的第2種方法，可判斷出b物質(zhì)吸熱能力弱，是食用油。a吸熱能力較強。
（2）[6][7]為比較酒精和碎紙片的熱值，用兩同規(guī)格的燒杯裝相等質(zhì)量的水，實驗時為了控制變量，將其放入裝置中的燃燒皿內(nèi)。因燃料的熱值不能直接測量，但燃料燃燒放出的熱量可以被水吸收，從而使水溫發(fā)生變化，所以可以通過水升高的溫度來比較燃料熱值的大小關(guān)系。
21. 1820年4月，丹麥物理學(xué)家______發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，打開了通向電與磁聯(lián)系的大門。請回答下列電磁學(xué)方面的問題：
（1）如圖甲所示是小樂設(shè)計的研究“電磁鐵磁性強弱可能跟線圈匝數(shù)多少有關(guān)”的實驗電路圖。實驗步驟如下：
步驟一：實驗時，用鐵芯和漆包線繞制匝數(shù)為20匝的電磁鐵，并接入電路中的AB兩端，其他元件如圖正確連接；
步驟二：閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流表示數(shù)為1A，用電磁鐵去吸引大頭針，記錄數(shù)據(jù)；
步驟三：斷開開關(guān)S，用匝數(shù)為50匝的電磁鐵替換20匝的電磁鐵。閉合開關(guān)S，再用電磁鐵去吸引大頭針，記錄數(shù)據(jù)。
請問：實驗時通過觀察______來判斷電磁鐵磁性的強弱；小樂分析后，發(fā)現(xiàn)步驟三中存在錯誤，該錯誤是______；
（2）如圖乙、丙為小紅所做的探究實驗。如圖乙所示，當(dāng)導(dǎo)體棒ab在蹄形磁體中靜止時，小磁針N極指向下；如圖丙所示，當(dāng)導(dǎo)體棒ab水平向右運動時，小磁針的N極指向右。當(dāng)導(dǎo)體棒ab豎直向上運動時，小磁針的N極指向______（選填“上”、“下”、“左”或“右”）；人們利用該實驗過程中的能量轉(zhuǎn)化原理，在生活中制成了______；
（3）小聰利用如圖丁所示的裝置“觀察磁場對通電直導(dǎo)線的作用”。應(yīng)在M、N之間接入______（選填“小量程電流表”、“電源”或“燈泡”），裝置中的導(dǎo)體棒應(yīng)選用輕質(zhì)的______ 。（選填“鐵棒”或“鋁棒”）
【答案】 ①. 奧斯特 ②. 吸引大頭針的數(shù)目多少 ③. 沒有控制電流大小一定 ④. 下 ⑤. 發(fā)電機 ⑥. 電源 ⑦. 鋁棒
【解析】
【詳解】[1]1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特在一次講課結(jié)束時，在助手收拾儀器時，注意到通電導(dǎo)體的小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，正是由于他的敏銳的洞察力，發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)。
（1）[2]因為磁鐵可以吸引鐵等物質(zhì)，磁性越強吸引力越大，故實驗時通過觀察電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目多少來判斷電磁鐵磁性的強弱。
[3]通電螺線管磁性跟有無鐵芯、電流大小、線圈匝數(shù)多少有關(guān)，探究通電螺線管磁性強弱跟線圈匝數(shù)的關(guān)系時，需保持鐵芯和電流的大小不變，改變線圈的匝數(shù)，步驟三中沒有控制電流大小一定，故正確的操作應(yīng)該是：閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器的滑片，使電流表示數(shù)為1A后，再用電磁鐵去吸引大頭針，記錄數(shù)據(jù)。
（2）[4]當(dāng)ab棒豎直向上運動時，沒有做切割磁感線運動，不能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流，螺線管不能夠產(chǎn)生磁場，故小磁針N極仍然指向下。
[5]該實驗是探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的實驗，故根據(jù)電磁感應(yīng)的現(xiàn)象制成了發(fā)電機。
（3）[6]利用如圖所示的裝置研究“磁場對電流的作用”時，即必須有電源，所以在ab間應(yīng)接電源。
[7]探究磁場對電流作用時，因為磁體能夠吸引磁性材料，因此通電導(dǎo)體不能為磁性材料，故不能選擇鐵棒進(jìn)行實驗，而是鋁棒。

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