2024年江苏省连云港市新海实验中学中考物理一模试卷（含解析）

这是一份2024年江苏省连云港市新海实验中学中考物理一模试卷（含解析），共19页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.生活中经常用“高”“低”来形容声音，如“引吭高歌”和“低声细语”，这里的“高”“低”描述的是声音的( )
A. 音色B. 响度C. 振幅D. 音调
2.许多中华古典诗词中蕴含丰富的物理知识，下列说法中正确的是( )
A. “可怜九月初三夜，露似真珠月似弓。”“露”是水蒸气液化形成的
B. “月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠。”“霜”是水蒸气凝固形成的
C. “云横秦岭家何在，雪拥蓝关马不前。”“雪”是水凝固形成的
D. “欲渡黄河冰塞川，将登太行雪满山。”“冰”是雪熔化形成的
3.华为新产品Mate60pr手机搭载麒麟9000S芯片，该芯片是在国内完成制造的，标志着中国芯片正在崛起。芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料是( )
A. 半导体材料B. 超导材料C. 磁性材料D. 绝缘材料
4.2023年7月20日，神舟十六号航天员圆满完成出舱活动全部既定任务。如图所示，在太空中，面对面的航天员必须借助无线电通信设备才能进行交谈。其原因是( )
A. 太空中只能传递超声波B. 太空中声音的传播速度太慢
C. 太空中是真空，不能传声D. 太空中航天员的声带无法振动发声
5.如图所示的手摇电筒，沿图中箭头方向来回摇动手电筒时，灯泡发光；图中工作原理与其相同的是( )
A.
B.
C.
D.
6.下列关于能量的说法，正确的是( )
A. 所有能量转化的过程都遵循能量守恒定律，所以不必担心能源危机
B. 太阳的惊人能量来自其内部的核聚变
C. 太阳能、石油是可再生能源
D. 核电站利用核能发电，核反应堆中发生的是核聚变反应
7.关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是( )
A. 更换灯泡时先断开电源开关
B. 用潮湿的手拨动电器设备的开关
C. 家用电器电线绝缘皮破损了仍继续使用
D. 空气开关自动断开，都是由于电路发生短路引起的
8.小黄为养鸡场设计报警电路，养鸡场的前、后门分别装有开关S1、S2，动物闯入时开关会自动闭合。要求：只要动物闯入任意一个门，电铃都能响起报警。下列电路图符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
9.如图是兴趣小组设计的测量身高的电路图，下列有关说法正确的是( )
A. 电阻R′相当于定值电阻
B. P在如图所示位置闭合开关时，R与R′并联
C. 电压表测R两端的电压
D. 当被测身高升高时，电压表示数变小
10.如图是探究焦耳定律的实验装置，两个烧瓶中装着等质量、等温度的煤油，电阻阻值R1>R2。闭合开关一段时间后，记录两支温度计的示数。下列说法中正确的是( )
A. 闭合开关，电阻两端的电压关系为U1B. 通电1min后R2所在的烧瓶温度计示数更高
C. 温度计示数的变化可反映电阻产生热量的多少
D. 该装置只能探究电流产生的热量与电阻大小的关系
二、填空题：本大题共7小题，共20分。
11.行人过马路时不能光凭“勇敢”，一定要遵守交通规则，做到“一停二看三通过”。对不守规则的行人，司机有时会按喇叭提醒。喇叭声是由于喇叭的______产生，行人听到喇叭声后会主动避车，说明声音可以传递______，市区内禁止汽车鸣笛，是为了在______减少噪声。
12.如图所示，用水壶烧水，水烧开后能看到壶嘴周围有“白气”产生。“白气”是由于______(壶内/壶外)的水蒸气遇冷形成的，其中______(a/b)处的“白气”较浓；
13.如图是按时间顺序梳理的关于电与磁知识结构图，请你补充完整① ______；② ______；③ ______。
14.如图所示是某种物质熔化时温度随时间变化的关系图像，根据图像可以判断该物质是______(选填晶体或非晶体)，它的熔点是______℃，该物质从开始熔化到完全熔化大约持续了______min。
15.用试电笔可辨别火线和零线，使氖管发光的是______(选填“火线”或“零线”)，使用时，手不能接触______(选填“笔尖”或“笔尾”)金属体。如图所示的电路，闭合开关后，发现电灯不亮，用试电笔测试图中的a、b、c、d四点，只有a点不发光，可能发生的故障是______。
16.小明家的电能表上标有“3200imp/(kW⋅h)”字样，表示耗电1kW⋅h电能表上的指示灯闪烁______次；当他家只开某个用电器时，发现在10min内电能表指示灯闪烁了32次，该用电器10min内消耗的电能为______，该用电器的功率______。
17.如图甲所示，电压U=12V，灯泡L的额定电压为9V，其电流与电压的关系如图乙所示，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω。则灯泡L正常发光时的功率为______W，阻值为______Ω。在调节滑动变阻器的过程中，灯泡L消耗电功率的最小值是______W。
三、作图题：本大题共2小题，共4分。
18.请用笔画线代替导线将图中各元件正确连入家庭电路中。
19.如图，小磁针静止在通电螺线管左侧，请标出小磁针的S极和电源正负极。
四、实验探究题：本大题共3小题，共28分。
20.如图所示是“探究水沸腾时温度变化的特点”实验：

(1)安装此装置时应______(选填“自下而上”或“自上而下”)进行；
(2)由图1可知此时温度计的示数是______℃；
(3)图2是同学们根据观察画出的水沸腾时气泡的变化示意图，正确的是______；
(4)如图3所示，是a、b两个小组根据收集的数据分别绘制的沸腾图像，分析图像及实验过程，可知：
①水沸腾过程中，继续加热，温度______；
②a小组所用的水的质量比b小组的______。
21.在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小晴按照图甲所示组装实验器材。

(1)为完成该实验探究，放在蹄形磁体磁场中的直导线EF不能选择下列哪种金属棒______；
A.铁棒
B.铜棒
C.铝棒
(2)将滑动变阻器的滑片向右端移动，发现直导线EF向右运动并摆起的幅度更大，这说明磁场对通电导体作用力的大小与______有关；
(3)在乙图中，通电后cd段导线受磁场力F1的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力F2的方向是竖直向______(选填“上”或“下”)；
(4)要使图乙中线圈持续转动，应在其外部加装______，自动改变线圈中的电流方向。
22.探究“电流与电阻的关系”时，可供实验器材有：三节新的干电池(电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω，2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)，开关一个，导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图：

(1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整，要求：滑片向右移动时电流表示数变小；
(2)闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，则故障原因可能是______。
(3)排除故障后，将定值电阻由5Ω更换为10Ω时，应向______(选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变。
(4)图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I−R图像，其中阴影部分面积表示的物理量是______。
(5)实验中，在接入50Ω的定值电阻后，小静同学无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到原来的数值，为了能完成这次实验，小静更换了一个滑动变阻器，这个滑动变阻器的最大阻值应该不小于______Ω。
五、计算题：本大题共2小题，共18分。
23.如图所示，电源电压恒定。R1=20Ω，当S闭合，S1断开时，电流表的示数为0.3A；当S、S1都闭合时，电流表的示数为0.5A。求：
(1)电源电压；
(2)R2的阻值；
(3)S、S1都闭合时，通电1min电路消耗的总电能是多少？
24.某家用电热水器工作原理如图所示。图甲为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制实现加热和保温状态的挡位变换。R1、R2为电热丝，其中R1阻值为22Ω，电路保温功率为220W，电磁铁线圈的电阻为10Ω，R3为定值电阻，R为热敏电阻(置于电热水器内)，其阻值随温度变化关系如图乙所示。当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路中的电流减小到0.024A时，衔铁被释放，求：
(1)当工作电路为加热状态时的电流大小；
(2)R2工作时的电阻；
(3)若热水器内可获得的最高温度为60℃，最低温度控制在40℃，则R3的阻值为多少？
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：“引吭高歌”中的“高”指的是物体的振幅大，响度大，“低声细语”中的“低”指的是物体的振幅小，声音的响度小。
故选：B。
声音的响度与声源振动的幅度有关、距离发声体的远近有关，振动幅度越大，响度越大，振动幅度越小，响度越小。
解决此类问题要结合声音特征中的响度定义去分析解答。
2.【答案】A
【解析】解：A、“可怜九月初三夜，露似真珠月似弓”，露是水蒸气液化形成的，故A正确；
B、“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠。”“霜”是水蒸气凝华形成的，故B错误；
C、“云横秦岭家何在，雪拥蓝关马不前。”“雪”是水蒸气凝华形成的，故C错误；
D、“欲渡黄河冰塞川，将登太行雪满山。”“冰”是水凝固形成的，故D错误。
故选：A。
物质由固态变为液态的过程叫熔化，由液态变为固态的过程叫凝固；由液态变为气态的过程叫汽化，由气态变为液态的过程叫液化；物质由固态直接变为气态的过程叫升华，由气态直接变为固态的过程叫凝华。
掌握“固态、液态、气态”三态之间变化规律，以及吸热和放热情况，并能应用于生活中，能解释生活中有关的物态变化。
3.【答案】A
【解析】解：常见的半导体材料有：硅、锗、砷、镓等。芯片的核心部件是其中的电子芯片，是半导体硅制成的。
故选：A。
芯片的核心部件是其中的电子芯片，是半导体硅，半导体具有单向导电性。
本题考查半导体的应用，属于基础知识。
4.【答案】C
【解析】解：太空是真空，真空不能传声，故在太空中，面对面的航天员必须借助无线电通信设备才能进行交谈，故ABD错误，C正确。
故选：C。
声音是物体的振动产生的，声音的传播需要介质，真空不能传声。
本题考查了声音的传播，属于基础题。
5.【答案】A
【解析】解：来回摇动手电筒时，灯泡发光，其工作原理是电磁感应现象；
A、闭合电路的一部分导体AB在磁场中做切割磁感线运动，灵敏电流计指针偏转，说明导体中产生感应电流，这是电磁感应现象，故A符合题意；
B、导线中有电流通过，小磁针发生偏转，说明电流周围产生磁场，故B不符合题意；
C、闭合开关，通电导体ab在磁场中受力而运动，说明磁场对电流有力的作用，故C不符合题意；
D、图中实验研究影响电磁铁磁性强弱因素，故D不符合题意。
故选：A。
来回摇动手电筒时，灯泡就能发光，说明由于运动产生电流，这是电磁感应现象，电磁感应是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流。
此题考查了电磁感应、通电导体在磁场中受力、奥斯特实验等知识点；明确出手摇电筒的制成原理是解决此题的关键。
6.【答案】B
【解析】解：A、能量转化具有方向性，有些能源使用了就不可再生，所以会产生危机，故A错误；
B、太阳内部是核聚变，故B正确；
C、石油属于化石能源，不能够源源不断地从自然界获得或不可重复利用，是不可再生能源，但太阳能可以从自然界源源不断的获得，属于可再生能源，故C错误；
D、目前核电站中的核反应堆的反应是核裂变，故D错误。
故选：B。
(1)能量转化具有方向性，所以能源会产生危机；
(2)太阳内部是核聚变；
(3)能够源源不断地从自然界获得或可重复利用的能源是可再生能源，不能够源源不断地从自然界获得或不可重复利用的能源是不可再生能源；
(4)核电站原理是核裂变。
本题考查了能源危机、能源分类、核聚变和核裂变的应用，属于基础题。
7.【答案】A
【解析】解：A、更换灯泡时容易碰到带电部分，切断电源可以保证不会发生触电，故A正确；
B、生活用水是电的导体，用潮湿的手拨动电器设备的开关，可能会发生触电事故，故B错误；
C、使用绝缘皮破损的导线，易引发触电事故，故C错误；
D、空气开关自动断开，可能是由于电路中发生短路引起的，也可能是电路中用电器的总功率过大，故D错误。
故选：A。
(1)更换灯泡、搬动电器时不要带电操作，要切断电源；
(2)生活用水是导体，不用湿手触摸开关，不用湿布擦拭正在使用的用电器；
(3)导线的绝缘皮要保持完好无损，否则易引起触电事故；
(4)空气开关自动断开，都是由于电路发生短路引起的。
本题既是用电常识，又属于学生必须掌握的基础知识的考查。每个人都应该有安全用电的意识和方法。本题联系生活实际，对学生进行安全教育。体现了“安全无小事，事事有教育”。
8.【答案】A
【解析】解：由题意可知，只要动物闯入任意一个门，即闭合任意一个开关，电铃都能响起报警，这说明两个开关应该并联，然后与电铃、定值电阻串联在电路中，故A图符合题意。
故选：A。
本题中有两个开关，若两个开关串联，当两开关都闭合时，用电器才能工作；若两个开关并联，闭合任意一个开关，用电器就能工作；据此结合题意来分析两开关的连接方式。
本题考查了学生根据实际需要设计串联电路和并联电路的能力，能根据题意确定两开关的连接方式是解答此题的关键。
9.【答案】D
【解析】解：BC、由图可知，闭合开关时，R与R′串联接入电路中，电压表测量R′两端的电压，故BC错误；
AD、当人的身高发生变化时，滑片P的位置会发生变化，R′接入电路的电阻会发生变化，所以R′相当于是一个滑动变阻器；被测身高越高，R′接入电路的电阻越小，根据串联电路的分压规律可知，R′分担的电压变小，电压表示数变小，故A错误，D正确。
故选：D。
由图可知，该电路为串联电路，电压表测量R′两端的电压；当人的身高发生变化时，R′接入电路的电阻会发生变化，根据串联电路的分压规律分析R′两端电压的变化。
本题考查了电路的动态分析，明确电路的连接方式是解题的关键。
10.【答案】C
【解析】解：
A、由图可知，电阻R1、R2、滑动变阻器串联接入电路中，通过三个电阻的电流是相同的，电阻阻值R1>R2，根据U=IR可知，电阻两端的电压关系为U1>U2，故A错误；
B、电流相同，通电时间相同，电阻阻值R1>R2，根据Q=I2Rt可知，R1所在的烧瓶温度计示数更高，故B错误；
C、通电后电流通过电阻丝做功，产生热量被煤油吸收，使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数变化来判断电流产生的热量的多少，故C正确；
D、由图可知，电路中有滑动变阻器，移动滑动变阻器滑片，可以改变电路中的电流，能探究电流产生的热量与电流大小的关系，故D错误。
故选：C。
(1)根据欧姆定律分析电阻两端的电压关系；
(2)(3)(4)电流通过电阻丝做功，消耗电能转化为内能，产生的热量被煤油吸收，煤油吸收热量温度升高，本实验是通过温度计的示数变化反应电流产生的热量多少；由焦耳定律可知，电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关。
此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与什么因素有关的”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用。
11.【答案】振动 信息 声源处
【解析】解：喇叭声是由于喇叭的振动产生的。
喇叭声提示有车来了，行人听到喇叭声后会主动避车，说明声音可以传递信息。
市区内禁止汽车鸣笛，是在声源处减弱噪声。
故答案为：振动；信息；声源处。
声音是由物体的振动产生的；声音可以传递信息和能量；声音的三个特性是音调、响度和音色；减弱噪声有三种途径：①在声源处减弱；②在传播过程中减弱；③在人耳处减弱。
本题考查了声音的传播、声音的利用、噪声的控制，属于基础题。
12.【答案】壶内 a
【解析】解：水蒸气是看不到的，我们看到的“白气”不是水蒸气，是壶内的水蒸气遇冷液化形成的小水滴。
壶嘴处温度较高，不会发生液化现象，也就不会出现“白气”，所以a处较浓。
故答案为：壶内；a。
物质由气态变成液态叫液化，液化方法：一是降低温度，二是压缩体积。
本题考查了生活中的液化现象，掌握物态变化的本质以及液化的条件是解题的关键。
13.【答案】奥斯特 电磁感应现象 电磁铁
【解析】解：奥斯特最早发现电流的周围存在磁场，揭示了电流的磁效应；
法拉第发现了电磁感应现象，并发明了第一台发电机。
利用电流的磁效应可以制成电磁铁。
故答案为：①奥斯特；②电磁感应现象；③电磁铁。
(1)奥斯特是第一个发现电流磁效应的科学家；
(2)法拉第发现了电磁感应现象；
(3)电磁铁是利用电流的磁效应制成的。
本题考查物理发展史的相关事件，属于基础题。
14.【答案】晶体 80 15
【解析】解：如图所示，有固定的熔化的温度，故是晶体。
如图所示，从第10min开始熔化，从第25min结束熔化，温度保持不变，这个不变的温度就是熔点，熔点为80℃。
从第10min开始熔化，从第25min结束熔化，熔化时间为15min。
故答案为：晶体；80；15。
(1)晶体有一定的熔化温度，非晶体没有一定的熔化温度，这是晶体和非晶体的区别；
(2)分析图象发现物质从第10min开始熔化，到第25min熔化结束，晶体物质熔化过程中对应的温度叫做熔点。
观察物质熔化或凝固图象时，要根据是否有一定的熔点或凝固点来确定物质的性质。
15.【答案】火线 笔尖 ab之间断路
【解析】解：
(1)常用测电笔辨别火线和零线，使用测电笔时，手要接触测电笔尾部的金属体，笔尖接触电线，如果氖管发光，表示接触的是火线；
(2)用试电笔测试b、c、d三点，氖管都发光，这说明从火线到b点之间的电路都是完好的，没有断路；而试电笔测试a点时，氖管不发光，这说明b点到零线之间的导线出现断路，由此可以判断出是a、b之间某处断路。
故答案为：火线；笔尖；ab之间断路。
(1)试电笔的用途：辨别火线和零线；
试电笔的使用方法：使用试电笔时，手要接触试电笔尾部的金属体，笔尖接触电线，氖管发光表明接触的是火线，不发光是零线；
(2)用试电笔测试b、c、d三点，氖管都发光，这说明a、c、d与火线是连通的，问题出在ab之间，据此判断。
本题考查了试电笔的使用及家庭电路故障的判断，属于基本技能的考查。
16.【答案】3200 0.01kW⋅h 60W
【解析】解：3200imp/(kW⋅h)的含义是：电路中每消耗1kW⋅h的电能，指示灯闪烁3200次，
因为电路中每消耗1kW⋅h的电能，指示灯闪烁3200次，
所以当指示灯闪烁32次时，消耗的电能为W=323200kW⋅h=0.01kW⋅h，
则该用电器的功率为：P=Wt=0.01kW⋅h1060h=0.06kW=60W。
故答案为：3200；0.01kW⋅h；60W。
本题首先要清楚电能表参数的意义，3200imp/(kW⋅h)的含义是：电路中每消耗1kW⋅h的电能，指示灯闪烁3200次；然后可求指示灯闪烁32次消耗的电能，根据P=Wt求出该用电器的功率。
本题考查学生对电能表铭牌上数据的理解情况，同时要求掌握电能及电功率的计算方法。
17.【答案】13.5 6 2
【解析】解：
(1)灯泡正常发光时的电压为9V，由图象可知，灯泡正常发光时的电流IL=1.5A，
灯泡L正常发光时的功率为P=UI=9V×1.5A=13.5W；
由I=UR可得，灯泡L正常发光时的电阻：
RL=ULIL=9V1.5A=6Ω；
(2)由电路图可知，R与L串联，当滑动变阻器连入电路的电阻最大时，电流最小，灯泡L消耗电功率的最小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电路中各处的电流相等，
所以，U=UL′+IR，即12V=UL′+I×10Ω，
由图象可知，当电路中的电流为1A，此时灯泡两端电压为2V，满足上述等式，
则灯泡的最小功率：PL小=UL′I=2V×1A=2W。
故答案为：13.5；6；2。
(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据图象读出通过灯泡的电流，由P=UI可得灯泡L正常发光时的功率，得用欧姆定律求出灯泡正常发光时灯丝的电阻；
(2)由电路图可知，R与L串联，当滑动变阻器连入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，灯泡L消耗电功率的最小，根据图象读出R与L两端的总电压是12V时的电流和灯泡两端电压，根据P=UI求出灯泡的最小功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电能和电功率公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键。
18.【答案】解：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套；三孔插座的上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。如图所示：

【解析】(1)灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
(2)三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
19.【答案】解：因磁体外部磁感线由N极指向S极，故图中通电螺线管的左端为N极，右端为S极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可判定小磁针的左端为N极、右端为S极。由安培定则可知电流应从螺线管的右端流入，左端流出，故电源右端是正极，左端是负极，如下图所示：

【解析】根据磁感线方向可确定螺线管的极性，根据磁极间的相互作用，可以判断小磁针的磁极；
根据安培定则可确定螺线管中电流的方向，从而判断电源正负极。
知道螺线管的电流方向、磁极、小磁针的磁极、磁感线中的任意一者，都可以根据磁极间的作用和安培定则判断另外几者。
20.【答案】自下而上 96 乙 不变 少
【解析】解：(1)为了方便使用酒精灯外焰加热，安装此装置时应自下而上进行。
(2)由图1可知此时温度计的分度值为1℃，示数是96℃。
(3)水沸腾时在水的表面和内部同时产生气泡，内部气泡上升过程中，会不断有水蒸气进入，气泡会变大，故正确的是乙。
(4)①根据图像可知，水在加热过程，温度上升到一定温度后开始沸腾，吸热，温度不变，故水沸腾过程中，继续加热，温度不变。
②在相同加热条件下，水的质量越大，温度上升越慢，a小组的水温上升速度较快，故a小组所用的水的质量比b小组的少。
故答案为：(1)自下而上；(2)96；(3)乙；(4)不变；少。
(1)实验时，需用酒精灯的外焰加热，所以要调整好铁圈的高度，然后根据温度计的使用规则固定好其位置；
(2)根据温度计的分度值读数；
(3)掌握沸腾时的现象：沸腾时，有大量气泡产生，气泡在上升过程中体积逐渐增大，最后破裂；
(4)a、沸腾时的特点：吸热，但温度不变；b、根据图象，通过加热时间判断水的质量。
本题为探究水沸腾时温度变化的特点实验，难度不大。
21.【答案】A 电流大小 上 换向器
【解析】解：(1)为完成该观察活动且实验效果明显，选择的金属棒应该是非铁类物质，故不能选择铁棒，即选A。
(2)将滑动变阻器的滑片向右端移动，变阻器连入电路的电阻变小，由欧姆定律，电路的电流变大，发现直导线EF向右运动并摆起的幅度更大，这说明磁场对通电导体作用力的大小与电流大小有关；
(3)通电导体在磁场中受力方向与磁场的方向和电流的方向有关，通电后cd段导线受磁场力F1的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力F2的方向是竖直向上的；
(4)要使图乙中线圈持续转动，应在其外部加装换向器，自动改变线圈中的电流方向。
故答案为：(1)A；(2)电流大小；(3)上；(4)换向器。
(1)选择的金属棒应该是非铁类物质(防止被磁化)；
(2)磁场对通电导体作用力的大小与磁场强弱和电流的大小有关；
(3)磁场对通电导体作用力的方向与磁场方向和电流方向有关，当变化其中一个方向时，受力方向变化，两个方向同时改变，受力方向不变；
(4)换向器能自动改变线圈中的电流方向。
本题为实验探究题，考查了通电导体在磁场中受力和电磁感应的原理及应用，认真读题从中得出相关信息是关键。
22.【答案】R断路 右 电阻两端的电压 25
【解析】解：(1)滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中，要求滑片向右移动时电流表示数变小，即电阻变大，确定滑动变阻器的左下接线柱接入电路，如下图所示：
(2)若电流表没有示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明故障为与电压表并联的定值电阻断路；
(3)根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知，应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表示数保持不变；
(4)根据画出I−R图象(如图乙)知，图中阴影面积为长方形，其面积等于IR，由欧姆定律得，U=IR，阴影面积表示的物理量是电阻两端的电压，其数值为U=IR=0.6A×5Ω=3V；
(5)为了能完成这次实验，滑动变阻器的最小电阻为：
U′−UVR滑大=UVR，即4.5V−3VR滑大=3V50Ω，解得滑动变阻器的最大电阻为：R滑大=25Ω。
故答案为：(1)见解答图；(2)R断路；(3)右；(4)电阻两端的电压；(5)25。
(1)滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中，按照甲电路图连接实物图；
(2)若电流表没有示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源相连，据此判断出故障；
(3)根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
(4)根据画出I−R图象(如图乙)知图中阴影面积为长方形，由欧姆定律分析；
(5)由欧姆定律求出在接入50Ω的电阻进行实验时，滑动变阻器连入电路中的电阻与和电源电压，据此分析。
本题探究电流与电阻的关系，考查电路连接、故障分析、数据分析、控制变量法。
23.【答案】解：(1)当S闭合、S1断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，
由I=UR可得，电源的电压：U=I1R1=0.3A×20Ω=6V；
(2)当S、S1都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R1的电流不变，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R2的电流：I2=I−I1=0.5A−0.3A=0.2A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以电阻R2的阻值：R2=UI2=6V0.2A=30Ω；
(3)S、S1都闭合时，通电1min电路消耗的总电能为：
W=UIt=6V×0.5A×60s=180J。
答：(1)电源的电压为6V；
(2)电阻R2的阻值为30Ω；
(3)S、S1都闭合时，通电1min电路消耗的总电能为180J。
【解析】(1)当S闭合、S1断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；
(2)当S、S1都闭合时，电流表测干路电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R1的电流不变，根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电阻R2的阻值；
(3)根据W=UIt求出电路消耗的总电能。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律公式、电功计算公式的应用，是一道较为简单的计算题。
24.【答案】解：(1)根据电磁继电器没有吸下衔铁时，只有R1工作，但衔铁吸下时，两个电阻串联，总电阻较大，根据P=U2R知是保温状态，当只有R1工作，是加热状态，根据欧姆定律知，加热时的电流I=UR1=220V22Ω=10A；
(2)据保温时，两个电阻串联，P保=220W，电源电压U=220V，则：
R1=U2R知，R总=R1+R2=U2P保=(220V)2220W=220Ω，所以R2=220Ω−22Ω=198Ω；
(3)当控制电路的电流达到0.04A时，获得的最高温度为60℃，继电器的衔铁被吸合时，进入保温状态，由图乙可知，此时R=200Ω，可得：U控=I大(R+R3)=0.04A×(200Ω+R3)-----①
当控制电路中的电流减小到0.024A时，最低温度控制在40℃，衔铁被释放，进入加热状态，由图乙可知，此时R=500Ω，可得：U控=I小(R+R3)=0.024A×(500Ω+R3)------②
由①②可得，R3=250Ω；
答：(1)当工作电路为加热状态时的电流大小是10A；
(2)R2工作时的电阻是198Ω；
(3)若热水器内可获得的最高温度为60℃，最低温度控制在40℃，则R3的阻值为250Ω。
【解析】(1)根据电磁继电器没有吸下衔铁时，只有R1工作，但衔铁吸下时，两个电阻串联，总电阻较大，根据P=U2R知是保温状态，当只有R1工作，是加热状态，根据欧姆定律计算加热时的电流；
(2)根据保温时，两个电阻串联，利用P=U2R计算总电阻，根据串联电阻规律计算R2工作时的电阻；
(3)根据当控制电路的电流达到0.04A时，热水器内获得的最高温度为60℃，继电器的衔铁被吸合；当控制电路中的电流减小到0.024A时，最低温度控制在40℃，衔铁被释放，可求得R3的阻值。
本题考查电磁继电器工作原理，串联电路的特点和欧姆定律的应用，电路分析很重要。