2025届湖南省平江县物理九年级第一学期期末教学质量检测试题含解析

2025届湖南省平江县物理九年级第一学期期末教学质量检测试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题
1．同学们做实验的装置如图所示，闭合开关，先将导体ab水平用力向右移动，导体cd也随之运动起来，则在以上的实验中，下列说法正确的是
A．实验装置中的甲装置运用的原理是电磁感应现象
B．实验装置中的甲装置把电能转化为动能
C．实验装置中的乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
D．若将导体ab水平用力向左移动，导体cd的运动方向不变
2．如图为我国新型反潜巡逻机。

机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在。

下图能解释磁异探测器工作原理的是（）
A．
B．
C．
D．
3．小辉想探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关。

他连接了如图所示的电路进行实验，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温均为25℃的煤油，阻值为5Ω和10Ω的电阻丝1R、2R，闭合开关一段时间后，记录此时两个温度计的示数。

根据上述实验，下列说法中正确的是（）
A．此实验探究的是电流产生的热量与电压的关系
B．此实验探究的是电流产生的热量与电流的关系
C．此实验探究的是电流产生的热量与通电时间的关系
D．此实验中用温度计示数变化的大小反映产生热量的多少
4．某同学用20s从一楼走到三楼，他上楼时的功率可能是：（）
A．几瓦B．几十瓦C．几百瓦D．几千瓦
5．下列过程中通过热传递方式改变物体内能的是
A．钻木取火B．锯木头时，锯片发热
C．卫星进入大气层外壳发热D．高温铸铁件放入冷水中，水温升高
6．三个轻质小球间的相互作用如图所示，若乙球带正电，下列判断正确的是
A．甲球可能带正电，丙球一定带负电
B．甲球可能带负电，丙球一定带正电
C．甲球一定带正电，丙球可能带负电
D．甲球一定带负电，丙球可能带正电
7．下列现象中不能说明分子在不停地做无规则运动的是（）
A．扫地时尘埃在空中飞舞
B．八月桂花飘香
C．酒精瓶打开可以闻到酒精气味
D．堆煤的墙角时间久了会变黑
8．已知：R1＜R2，将图中的四种不同接法接到同一电源的两极间，电路中的电流最小的是
A．B．C．D．
9．如图所示，甲乙两个电路的电源电压相等且保持不变，两个灯泡的规格相同．闭合开关后，当滑动变阻器的滑片都从中点向右滑动的过程中，关于灯泡亮度的说法，正确的是（）
A．灯泡L1和L2都变亮B．灯泡L1和L2都变暗
C．L1始终比L2亮D．L1始终比L2暗
10．阻值为3Ω与6Ω的电阻，将它们串联，其总电阻为R1；将它们并联，其总电阻为R2，则R1∶R2等于A．2∶1 B．1∶2 C．2∶9 D．9∶2
11．a、b是两个由同种材料制成的金属球，它们的质量分别为60g 和128g，体积分别为12cm3和16cm3。

在这两个金属球中，如果有一个是实心的，那么（）
A．a是实心球，金属的密度是8g/cm3B．a是实心球，金属的密度是5g/cm3
C．b是实心球，金属的密度是8g/cm3D．b是实心球，金属的密度是5g/cm3
”的白炽灯接在某电路中，测得通过它的电流是0.2A，则这个灯泡的实际功率为（）12．一只标有“PZ22060
A．大于60W B．小于60W
C．等于60W D．不知电压值无法确定
二、填空题
13．威海属于风力资源丰富的地区，有许多由风力发电机组成的“风车田”，发电机发电的过程是将其他形式的能
______(选填“转移”或“转化”)为电能的过程．风能安全清洁，作为____(选填“可再生”或“不可再生”)能源是未来的理想能源之一．
14．完全燃烧0.3m3的天然气来加热水箱中的水，放出的热量是__________J；若放出热量的84%被水吸收，则可以将水箱中20kg，20℃的水加热到_______℃（天然气的热值为3.0×107J/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)，当地大气压为一个标准大气压）．在洗浴过程中我们看到浴室里有大量“白气”产生，这些“白气”是水蒸气________（填物态变化）形成的．15．三孔插座最上面插孔与_____________相连。

有很多家用电器的插头有三个插脚（如图所示），其中插脚①与
__________相连。

16．如图所示电路，当开关S闭合，甲、乙两表是电压表时，两表示数之比U甲：U乙=3：2，则R1：R2=____；当开关S断开，甲、乙两表是电流表时，两表示数之比I甲：I乙=______．
三、实验题
17．（8分）在测量小灯泡的电功率实验中，小灯泡的额定电压为2.5V
（1）请你用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整；
（____）
（2）连接好电路后闭合开关电压表的示数如图乙所示为_____V；为了测量小灯泡的额定功率应将滑动变阻器的滑片向_____（选填“A”或“B”）端移动；
（3）小明根据表中记录的实验数据绘制了如图所示的I﹣U图象。

序号电压U/V 电流I/A 发光情况电功率P/W
1 0.
2 0.10 不亮0.02
2 0.5 0.12 微亮0.06
3 1.0 0.15 稍亮0.15
4 1.
5 0.18 较亮0.27
5 2.5 0.23 明亮0.58
6 2.8 0.24 很亮0.70
分析表中的实验数据和图的图象，可知
①小灯泡的额定功率为_____W；
②对同一盏灯：其亮暗决定于灯的_____；通过灯泡的电流与其两端电压不成正比，其原因是_____
（4）若小灯泡标的额定电压模糊了，但额定电流I额可见，小华用如图电路也测出了小灯泡的额定功率（电源电压为U），如图所示。

请将实验步骤补充完整。

a．只闭合开关_____，移动滑片P使电流表示数为I额；
b．_____，再闭合开关S2，记下电流表示数为I；
c．额定功率的表达式为：P额＝_____。

（用符号U、I额、I来表示）
18．（8分）如图所示，是莉莉同学“测量小灯泡电功率”的电路图，图乙是实物连接图，其中电源电压是4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。

(1)本实验的原理是_______________________。

(2)图乙已连接部分电路，请用画笔代替导线按照电路图将电路连接完整，使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大。

（______）
(3)莉莉同学连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是______________。

A．电流表断路B．小灯泡短路C．小灯泡断路D．滑动变阻器断路
(4)排除故障后，调节滑动变阻器的滑片P到图示位置时，电压表的示数如图丙所示，其示数为_____V；若他想测量小灯泡的额定功率应将图乙中的滑片P向_______（选填“C”或“D”）端移动，使电压表的示数为2.5V。

(5)莉莉同学多次移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丁所示的图像。

根据图像信息，可算出小灯泡的额定功率是_________W。

通过图像还可以发现灯丝的电阻是变化的，这一现象说明：
_____________。

19．（8分）为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω，电源电压6V，可供选用的滑动变阻器有“10Ω 1A”的R1和“20Ω 1A”的R2。

（1）为了完成实验，你认为应该选用的滑动变阻器是_____。

（选填“R1”或“R2”）
（2）请用笔划线代替导线将图甲的实验电路补充完整_________。

（要求：滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮）（3）电路正确连按后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针明显偏转，你认为造成这一﹣现象的原因可能是_____。

（选填字母）
A．电流表断路B．小灯泡短路C．小灯泡灯丝断了D．滑动变阻器短路
（4）排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0﹣15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向_____移（选填“左”或“右”）直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是_____W。

（5）根据收集到的实验数据，同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。

在分析论证过程中，勤于思考的小明发现小
灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，你认为其主要原因是_____。

四、作图题
20．（8分）如图所示，小磁针处于静止状态，请标出螺线管上电流方向并在图中括号内标出电源正极或负极的符号．（________）
21．（8分）如图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法．
五、计算题
22．（10分）某品牌太阳能热水器的容积为100L，其装满水后在太阳的照射下水温从20℃的升高到40℃，不计热量的散失．
(1)求热水器中的水吸收的热量．［水的比热容c=4.2×103J/(kg.℃) ］
(2)要完全燃烧多少体积的煤气可以产生相同的热量?（煤气的热值q=4.0×107J/m3）
23．（12分）一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为8.4×106J，这能量相当于完全燃烧0.7kg的干木柴才能得到。

（1）则干木柴的热值为多少焦/千克？
（2）如果这些能量全部被质量为40kg初温为25℃的水吸收，可以使这些水温度升高多少摄氏度？
参考答案
一、选择题
1、A
【解析】AB、闭合电路的导体ab在磁场中做切割磁感线运动，从而产生了感应电流，这是一种电磁感应现象，电磁感应现象中，是将机械能转化为电能。

故A正确，B错误；
C、导体ab产生的感应电流通过位于磁场中的导体cd时，cd在磁场中受力而运动起来，体现了通电导体在磁场中受力的理论，利用该理论制成了电动机。

故C错误。

D、感应电流的方向与导体的运动方向有关，所以导体ab的运动方向改变，ab中的电流方向也改变，即cd中的电流方向发生了改变；通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关，所以cd中电流方向的改变，导致了cd受力的方向也改变，故运动方向发生了改变。

故D错误
2、A
【详解】A．机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，是把机械能转化为电能，发电机原理，图A是发电机原理符合题意；
B．研究电磁铁的实验，不符合题意；
C．演示的磁极间的作用规律，不符合题意；
D．演示电流周围存在磁场，不符合题意。

故选A。

考点：电磁感应现象
3、D
【详解】ABC．从图中可以看到，这是一个串联电路，电路中的电流处处相等，开关闭合后，同时加热，通电时间相同，电阻不同，所以探究的是电流产生的热量与电阻的关系，A、B、C错误；
D．电流流过电阻丝做功，消耗的电能转化为内能，产生的热量被煤油吸收，煤油吸收热量然后温度升高，所以此实验中用温度计示数变化的大小反映产生热量的多少，D正确。

故选D。

4、C
【详解】一个学生的质量为50kg，每一层楼的高度为3m，从一楼走到三楼，上升的高度为6m，
则克服重力做的功为：W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×6m=3000J，所以他上楼时的功率：P=W/ t =3000J/ 20s =150W．5、D
【详解】A．钻木取火过程是克服摩擦力对木头做功，使得木头的内能增加，温度升高，是做功改变内能，故A项不符合题意；
B．锯木板时锯片发热，克服摩擦力做功，属于做功改变物体的内能，故B不符合题意；
C．卫星进入大气层时外壳发热，这是由于卫星克服空气摩擦做功，使得其自身内能增加，温度升高，即是做功改变物体内能，故C项不符合题意；
D．将高温铸铁件放入冷水中，水温升高，水吸收了铁块的热量，是通过热传递的方式改变物体的内能，故D项符合题意。

6、C
【详解】甲、乙相互排斥，说明甲、乙一定带同种电荷，乙带正电，则甲一定也带正电；乙、丙相互吸引，说明丙带负电或不带电。

故选：C。

7、A
【详解】A．尘埃在空中飞舞，是固体小颗粒的运动，不是分子的运动，分子是看不见的，符合题意；
B．桂花飘香是香气分子不停地做无规则运动的结果，不符合题意；
C．酒精瓶打开可以闻到酒精气味，是酒精分子不停地做无规则运动的结果，不符合题意；
D．堆煤的墙角时间久了会变黑，是煤分子运动到墙里面的结果，不符合题意。

故选A。

8、D
【解析】试题分析：当两个电阻串联时，相当于增加了长度（横截面积和材料相同），串联总电阻大于其中的任意一个；当两个电阻并联时，相当于增加了横截面积（长度和材料相同），并联总电阻小于其中的任意一个，所以，串联时的电阻最大，因为接在同一电源上，电压相等，所以串联时电路中的电流最小，故选D．
考点：电阻的串联；电阻的并联；欧姆定律的应用
9、D
【分析】（1）左图中灯泡与滑动变阻器串联，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，根据2
P I R
＝可知灯泡实际功率的变化，由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知其亮暗的变化；（2）右图中灯泡与滑动变阻器并联，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时灯泡实际功率和亮暗的变化；
（3）根据串联电路的电压特点和并联电路的电压特点判断两灯泡两端的电压关系，根据
2
U
P UI
R
==可知两灯泡实
际功率的关系，然后判断亮暗关系．
【详解】（1）甲图中灯泡L1与滑动变阻器串联，当滑动变阻器的滑片P都从中点向左滑动的过程中，接入电路中的电
阻变大，电路中的总电阻变大，由
U
I
R
=可知，电路中的电流变小，因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由
2
P I R
＝可知，灯泡L1的实际功率变小，灯泡变暗；
（2）乙图中灯泡L2与滑动变阻器并联，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，灯泡L2的实际功率不变，亮暗不变；
（3）因并联电路中各支路两端的电压相等，串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，L1两端的电压始终小于L2
两端的电压，因两灯泡的规格相同，即电阻相等，所以，由
2
U
P
R
=可知，L2的实际功率始终比L1大，则L2始终比
L1亮．综上可知，ABC错误、D正确．故选D．
【点睛】
本题考查了电路的动态分析，涉及到滑动变阻器和欧姆定律、串并联电路特点的应用，关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小． 10、D
【详解】阻值为3Ω与6Ω的电阻，将它们串联，其总电阻为9Ω；将它们并联，其总电阻为2Ω，则R 1∶R 2等于9∶2 ． 11、C
【详解】利用密度公式计算出a 、b 两球的密度，再比较密度的大小；密度大的体积小是实心的。

反之，是空心。

a 金属球的密度
3a a 3a 60g
5g /cm 12cm
m V ρ=
== b 金属球的密度
3b b 3b 128g 8g /cm 16cm
m V ρ=
== ρb ＞ρa ，故b 是实心球，a 是空心球。

故选C 。

12、B
【详解】灯泡上标有“PZ22060-”表示此灯泡是普通照明灯泡，额定电压是220V ，额定功率是60W ，所以，灯泡的额定电流为：
60W 0.27A 220V
P I U =
=≈ 灯泡的实际电流为0.2A 0.27A <，所以灯泡实际功率小于额定功率60W 。

故选B 。

二、填空题
13、转化 可再生
【解析】发电机发电的过程是其它形式的能转化成电能的过程；风能安全清洁，能源可从自然界不断获得，且可重复利用，所以是可再生能源，是未来的理想能源之一． 14、9×
106 100 液化 【详解】由题意知：燃烧天然气的体积为V=0.3m 3，天然气的热值为q=3.0×107J/m 3，则放出的热量为Q=Vq=0.3m 3×3.0×107J/m 3=9×106J ；而m=20kg ，c 水=4.2×103J/(kg•℃)，t 0=20℃，则
()36
4.2?10J /(kg ?)?t -20×100%=84%9?10J
c m t Q Q Q η∆===水吸℃℃ ，解得t=100℃，浴室里有大量“白气”是由于空气中的水蒸气遇冷液化而形成的． 15、大地 用电器的金属外壳
【详解】[1]由三孔插座的结构特点可知，在安装时最上面的插孔是与大地相连的，这样当带有三脚插头的用电器插入插座时，避免了漏电或触电事故的发生；
[2]由题图可知，插脚①是长插脚；长插脚是与用电器的金属外壳相连；当插头插入插座的瞬间，因为长插脚比其它两脚稍长一些，所以长插脚先接触地线，使金属外壳先与地线相连，然后才是火线和零线的连接；拔插头时，由于火线和零线的这两脚短，刚刚断开火线和零线时，长插脚稍长一些，仍处于连接状态，金属外壳仍未离开地线；因此如果用电器“漏电”，在插插头或拔插头的过程，人不会触电。

16、1：2；1：1
【解析】试题分析：由电路图可知：
（1）当开关S闭合，甲、乙两表是电压表时，R1与R2串联，电压表甲测电源的电压，电压表乙测R2两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比；
（2）当开关S断开，甲、乙两表是电流表时，电流表甲测R2支路的电流，电流表乙测干路电流，根据并联电路的特点和欧姆定律求出两电表的示数之比．
解：（1）当开关S闭合，甲、乙两表是电压表时，R1与R2串联，电压表甲测电源的电压，电压表乙测R2两端的电压，∵串联电路中各处的电流相等，且电路中的总电阻等于各分电阻之和，
∴根据欧姆定律可得：
===，
解得：=；
（2）当开关S断开，甲、乙两表是电流表时，电流表甲测R2支路的电流，电流表乙测干路电流，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，
∴两支路的电流之比：
===，
∵干路电流等于各支路电流之和，
∴甲乙电流表的示数之比：
===．
故答案为1：2；1：1．
【点评】本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及欧姆定律的应用，关键是电路串并联的辨别和电表所测电
路元件的判断．
三、实验题
17、 1.2A0.58实际功率灯丝的电阻随温度的升高而增
大S1保持滑动变阻器的滑片位置不变（U﹣I额×U
I
）I额
【解析】（1）灯与变阻器和电流表串联在电路中，根据灯的额定电压为2.5V，可知电压表选用小量程与灯并联，如下所示：
（2）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻，故滑片向A端移动，直到电压表示数为额定电压；
（3）①灯在额定电压下的功率为额定功率，故由表中数据，小灯泡的额定功率为0.58W；
②对同一盏灯，由表中数据，灯的实际功率越大，灯越亮，故其亮暗决定于灯的实际功率；通过灯泡的电流与其两端电压不成正比，其原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大；（4）实验步骤：a．只闭合开关S1，移动滑片P使电流表示数为I额；b．保持滑动变阻器的滑片位置不变，再闭合开关S2，记下电流表示数为I；c．在b中，电路为变阻器的
简单电路，由欧姆定律，变阻器连入电路中的电阻：R滑＝U
I
，在a中，由欧姆定律，变阻器的电压：U滑＝I额×
U
I
，
根据串联电路电压的规律，灯的额定电压：U额＝U﹣I额×U
I
，额定功率的表达式为：P额＝（U﹣I额×
U
I
）I额。

18、P=UI C 2.2 C0.5 灯丝的电阻与温度变化有关
【详解】(1)[1]本实验采用的是伏安法测量小灯泡电功率，实验原理是电功率的计算公式：P=UI。

(2)[2]要求滑片向右滑动时，变阻器接入电路的阻值变大，应使滑动变阻器接入电路的电阻丝变长，故变阻器要接A点，让它与电流表的“－”接线柱接好就可以了，如图所示：
(3)[3]由于电路的故障是电压表有示数，电流表无示数，灯泡不亮，故可判断是小灯泡处发生了断路，电流通过电压表与变阻器，而电压表的电阻很大，故它分得的电压也很大，所以电压表有示数，且接近电源电压，电流表的电流很小，指针及乎不动，故可以认为是没有示数，故ABD不符合题意，C符合题意。

故选C。

(4)[4]通过读图乙、丙可知，电压表选择的是小量程，分度值为0.1V，电压表的示数为2.2V。

[5]通过读图丙的示数，得2.2V，由于灯泡的额定电压为2.5V，故灯泡并没有正常发光，应该调节滑片，使灯泡的电压增大，所以应让变阻器的电阻减小才行，故滑片P应向C端移动。

(5)[6]通过图丁可以找出电压为2.5V时的电流是0.2A，故小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
[7]通过图看出电压和电流的变化不是一条直线，而是一条曲线，即灯丝的电阻与温度的变化有关，随着电压的增大，灯丝的温度升高，其电阻对应变大。

19、R2 C 右0.65 灯的电阻随温度的升高而变大
【解析】分析：（1）灯的额定电压为2.5V，小灯泡电阻约为10Ω，由欧姆定律求灯的额定电流，当灯正常发光时，由串联电路的规律和欧姆定律求变阻器连入电路中的电阻确定选用的滑动变阻器；
（2）根据滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮，确定变阻器的连接与灯串联；
（3）逐一分析每个选项，找出符合题意的答案；
（4）根据电压表大小量程之比为5：1读数，灯在额定电压下正常发光，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向；根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据求灯的功率；（5）灯的电阻随温度的升高而变大，由欧姆定律分析。

解答：灯的额定电压为2.5V，小灯泡电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：，电源电压6V，当灯正常发光时，由串联电路的规律和欧姆定律，变阻器连入电路中的电阻：选用的滑动变阻器“20Ω 1A”的R2。

（2）滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮，即电流变大，电阻变小，故滑片以右电阻丝连入电路中与灯串联，如下所示：
（3）A．若电流表断路，整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；
B．若小灯泡短路，则电压表示数为0，电流表有示数，不符合题意；
C．若小灯泡灯丝断了，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表与电源连通测电源电压，电压表指针明显偏转，符合题意；
D．若滑动变阻器短路，电流表有示数，电压表有示数，不符合题意，
故选C；
（4）灯在额定电压下正常发光，排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0-15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，则对应小量程的2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压；此时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流大小为0.26A，则小灯泡的额定功率是：；
（5）灯的实际功率越大，灯越亮，灯的温度越高，因灯的电阻随温度的升高而变大，故灯丝的电阻越大，由欧姆定律，灯两端的电压与电流的比值即为灯的电阻，故不一样。

故答案为：(1). R2(2). (3). C (4). 右(5). 0.65 (6). 灯的电
阻随温度的升高而变大
【点睛】本题探究小灯泡亮度与实际功率的关系，考查器材的选择、电路的连接、故障分析、操作过程及影响电阻大小的因素。

四、作图题
20、
【详解】小磁针处于静止状态，N极在左端，那么右端应该是S极，根据异名磁极相互吸引可知，电磁铁的左端应该是N极，那么根据安培定则可知，电流从左端流入，右端流出，电源的左端应该是正极，右端是负极；根据所述，标出螺线管上电流方向并在图中括号内标出电源负极，如下图所示。

21、
【分析】滑轮组最省力，就是用尽可能多的绳子的段数来承担物重．
【详解】从动滑轮的挂钩开始绕起，依次绕过每一只滑轮，
1
3
F G
最省力，如图所示：
五、计算题
22、（1）8.4×106J （2）0.21 m3
【详解】（1）水的质量
m=ρV=103kg/m3×100×10-3m3=100kg
水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)= 4.2×103J/(kg.℃) ×100kg×(40℃-20℃) = 8.4×106J （2）根据Q吸= Q放，Q放=qV，得到
V= Q
q
放=
Q
q
吸=
6
73
8.410J
4.010J/m
⨯
⨯
=0.21m3
答：（1)求热水器中的水吸收的热量是8.4×106J；(2)要完全燃烧0.21 m3 的煤气可以产生相同的热量。

23、（1）1.2×107J/kg；（2）50摄氏度。

【解析】（1）由Q放＝mq可得，干木柴的热值：
q＝Q
m
放＝
6
8.410
0.7
J
kg
⨯
＝1.2×107J/kg；
（2）如果这些能量全部被水吸收，即Q吸＝Q放＝8.4×106J，根据Q＝cm△t可得，水升高的温度：
△t＝Q
cm
吸＝
6
3
8.410
4.210/)40
J
J kg kg
⨯
⨯⨯
（℃
＝50℃。