精品解析：北京市清华大学附属中学2025-2026学年九年级上学期期末考试物理模拟试题

初三上学期期末模拟1 C23级统练 第一部分 一、单项选择题（下列各小题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意。共30分，每小题2分） 1. 在国际单位制中，电功率的单位是（　　） A. 伏特（V） B. 安培（A） C. 焦耳（J） D. 瓦特（W） 2. 下列四种用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ） A. 电热水壶 B. 电视机 C. 收音机 D. 电风扇 3. 如图所示的几种用电器正常工作时，电功率最接近的是（ ） A. 电热水器 B. 台灯 C. 电烤箱 D. 电饭锅 4. 如图所示的做法中，符合安全用电要求的是（　　） A. 用沾了水的手触摸电灯开关 B. 继续使用绝缘皮损坏的导线 C. 在高压电线下放风筝 D. 洗衣机金属外壳安装接地线 5. 实验室有一根钢棒，下列做法中，能确定该钢棒原来就具有磁性的是（　　） A. 用钢棒的一端去吸引铜块，不能吸引 B. 用钢棒的一端去吸引铁屑，能吸引 C. 用钢棒的一端靠近小磁针，小磁针转动 D. 将钢棒的一端吸在条形磁体上，用钢棒的另一端去吸引铁屑，能吸引 6. 我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”，如图甲所示，这个发现比西方早400多年。进一步研究表明，地球周围地磁场分布示意如图乙所示。关于地磁场，下列说法正确的是（　　） A. 地磁场的S极在地理南极附近 B. 地磁场的N、S极与地理南、北极完全重合 C. 北京地区的地磁场方向由北向南 D. 描述地球周围磁场的磁感线，从地理南极附近出发经地球外部回到地理北极附近 7. 如图所示为小明家中配电箱内的空气开关，①为总开关，②为控制照明灯的开关，③为控制插座的开关。下列分析正确的是（ ） A. 若①自动断开，可能是由于电路中的总电流过小 B. 若只有②自动断开，一定是由于照明灯断路 C. 若只有③自动断开，可能是插座中接入用电器的总电功率过大 D. 若某个空气开关自动断开，排除故障后需更换该空气开关 8. 关于利用通电直导线和小磁针“探究通电直导线周围是否存在磁场”的实验中，下列说法正确的是（ ） A. 首次通过本实验发现电、磁间有联系的科学家是法拉第 B. 小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场 C. 通电直导线周围的磁场方向是由小磁针静止时N极的指向决定的 D. 若只改变直导线中的电流大小，小磁针静止时N极的指向一定与原来相反 9. 小海家厨房的电饭锅、电饼铛正在工作，当他再将电水壶插头插入插座时，空气开关立刻“跳闸”切断电路。关于空气开关“跳闸”，下列说法正确的是（　　） A 会导致电饭锅被烧坏 B. 这是因为用电器两端电压过大 C. 这是因为电路中的总电流过大 D. 这是因为同时工作的用电器总功率过小 10. 关于电功和电功率，下列说法正确的是（ ） A. 用电器消耗电能越快，电功率越大 B. 电功率是表示电流做功多少的物理量 C. 用电器将电能转化为其他形式的能越多，电功率越大 D. 用电器的电功率越大，电流通过用电器所做的功越多 11. 如图所示，把两个金属支架固定在木板上，并分别与电池的两极相连；再把线圈放在支架上，线圈下放置一块强磁体，给线圈通电并轻推一下，线圈就会持续转动。线圈能旋转的原因，与图所示实验中产生现象的原因相同的是（ ） A. 磁极间有相互作用 B. 电流的磁效应 C. 通电导体在磁场中受力 D. 电磁感应现象 12. 小海从实验室找到了两盏钨丝白炽灯泡，表面字迹不太清晰，均只能看清“PZ220”，已知两灯的灯丝长度相同，的灯丝较细，的灯丝较粗。将和并联在电路中同时工作一段时间，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A. 通过的电流大于通过的电流 B. 两端电压小于两端的电压 C. 消耗的电功率大于消耗的电功率 D. 消耗的电能小于消耗的电能 13. 图中所示为某家用电热水器铭牌上的部分参数，该电热水器接入家庭电路中使用时，下列说法正确的是（　　） A. 该电热水器的额定电流为10A B. 该电热水器正常工作消耗的电能为2000J C. 1度电可以让该电热水器正常工作0.5h D. 该电热水器两端的实际电压小于220V时，其实际功率仍为2000W 14. 小明在测量小灯泡电功率的实验中，正确连接电路后，闭合开关S，发现灯泡L不发光，电流表和电压表均无示数。于是小明拆下电压表，利用其查找故障，他将电压表的负接线柱接在电源负极，如图所示，闭合开关S后，他将电压表的正接线柱分别接在电路中的各处，示数如下表所示，若电路中只有一处故障，则可能是（　　） 电压表正接线柱与其他接线柱连接情况 A B C D E F G H 电压表示数/V 3 3 3 0 0 0 0 0 A. 滑动变阻器断路 B. 灯泡L短路 C. 连接H处和电源负极的导线断路 D. 开关S处断路 15. 如图甲所示，电源两端电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。滑动变阻器的滑片P从b端移至a端的过程中，滑动变阻器消耗的电功率P与其接入电路中的阻值R的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 滑片从b端移至a端的过程中，电压表、电流表的示数都增大 B. 电源两端电压为9V C. 当R接入电路的阻值为10Ω时，电路消耗的总电功率最大 D. 滑片从b端移至a端的过程中，电路消耗的总电功率变化了2.4W 二、多项选择题（下列各小题均有四个选项，其中符合题意的选项均多于一个。共10分，每小题2分。每小题选项全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分） 16. 如图所示为我国家庭电路的一部分，下列说法正确的是（ ） A. a线是零线，b线是火线 B. 正常情况下C、D两点间的电压为220V C. 接入电路的电视机和灯泡是并联的 D. 电能表用来测量家庭所消耗的电能多少 17. 下列说法正确的是（ ） A. 可以用磁感线描述磁体周围磁场的分布情况 B. 磁场是真实存在的，磁体之间的相互作用是通过磁场发生的 C. 导体在磁场中一定受到力的作用 D. 闭合回路的部分导体在磁场中运动，导体中就产生感应电流 18. 如图所示是一种环保型手电筒，使用时将它来回摇晃，让磁体在线圈中往复运动，就能使灯泡发光。四幅图中与这种手电筒的工作原理相同的是（　　） A. 动圈式话筒 B. 动圈式扬声器 C. 油泵发电机 D. 电铃 19. 小海设计了电热水器限温电路并接在家庭电路中，如图甲所示。为具有加热功能的定值电阻，R为热敏电阻，其阻值R随温度t变化的关系如图乙所示，（）为限流开关，其参数如图丙所示。当水温达到限制温度75℃时，电路中的电流会达到的保护电流，使在内自动断开。下列说法正确的是（ ） A. 的阻值为 B. 消耗的最大电功率为 C. 若用电高峰时家庭电路中的电压降低，则实际的限制温度将升高 D. 若将换成阻值为的定值电阻，则限制温度将变为50℃ 20. 如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，为定值电阻。当三个开关都闭合时，标有“6V 3W”的小灯泡L正常发光，电流表示数为0.6A，此时电路总功率为；当只闭合开关S、滑动变阻器R的滑片置于中点时，小灯泡L的功率为0.75W，此时电路总功率为；当只闭合开关S时，通过调节滑动变阻器R的滑片，电路总功率的最小值为；当只闭合开关S和时，此时电路总功率为。不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列判断正确的是（　　） A. 的阻值为10Ω B. R的最大阻值为24Ω C. D. 第二部分 三、实验解答题（共48分，22题每空1分，25题4分，29题3分，30题8分，其余每空2分。） 21. 按要求完成下列填空： （1）如图所示，电能表的示数为________。 （2）用笔画线表示导线，将电灯和它的开关正确地接入下图所示的家庭电路中。 22. 小海在探究通电螺线管的磁场特点时，通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图所示，其中小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图甲所示，铁屑静止时的分布情况如图乙所示： （1）小海用磁感线描述图甲、乙所示的两个实验现象，图丙是他画出的部分曲线，请用箭头标出图丙中A点的磁场方向______； （2）小海在如图甲所示实验的基础上，只改变电流的方向，发现小磁针静止时N极的指向均与原来相反，说明通电螺线管两端的磁极性质与______有关； （3）如图所示，小海画出了通电螺线管的一种绕线情况，并标出了电流方向，可知通电螺线管的______（选填“A”或“B”）端是N极。 23. 如图所示，小明自制了一个模拟“无线充电”的装置，线圈A与LED灯组成闭合回路，线圈B接在另一电路中。实验过程中，他将线圈A放置在线圈B上方，LED灯发光；使线圈A靠近线圈B，发现LED灯发光的亮度增强。请你根据小明的实验步骤及现象，写出他所探究的问题：______。 24. 小海用“伏安法”测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，在实验桌上连接了部分实验电路，如图甲所示。 （1）请你用笔画线表示导线，将图甲所示的电路连接完整，要求滑动变阻器右滑时电流变大。 （2）闭合开关S后，小灯泡L不发光且电流表无示数，但是电压表的示数较大且接近电源两端的电压。小海检查后发现导线完好且连接无误，则出现以上现象的原因可能是（　　） A. 滑动变阻器断路 B. 滑动变阻器短路 C. 小灯泡断路 D. 小灯泡短路 （3）排除电路故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P至某位置，电压表的示数为2V，要想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向________（选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为2.5V。当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，该小灯泡的额定功率为________W。 25. 小明为了探究影响电磁铁磁性强弱的因素，用表面涂有绝缘漆的电阻丝和两根相同的软铁棒分别绕制了匝数为100匝的电磁铁A和匝数为150匝的电磁铁B。实验中可以根据电磁铁吸引铁钉的数量来判断其磁性强弱。小明将电磁铁A接入如图所示的电路中，调节滑动变阻器，进行多次测量，电流表的示数和对应的电磁铁吸引铁钉的数量，如下表所示。 电流I/A 0.2 0.3 0.4 电磁铁吸引铁钉的数量n/个 5 10 17 （1）根据表中数据，可得出的实验结论是：______； （2）小明断开开关S，将电磁铁A更换为电磁铁B，保持滑动变阻器的滑片位置不变。闭合开关S，发现电磁铁B吸引铁钉的数量也为17个。于是他认为电磁铁的磁性强弱与线圈匝数无关。你认为小明的想法是否正确？______，理由是______。 26. 图是小明“探究产生感应电流的条件”的实验装置，请按要求完成下列问题： （1）闭合开关，下列可使灵敏电流计的指针发生明显偏转的操作是______（选填选项前的字母，正确选项多于一个） A.磁体不动，使导体AB沿竖直方向做上下运动 B.磁体不动，使导体AB沿水平方向做左右运动 C导体AB不动，使磁体沿竖直方向做上下运动 D.导体AB不动，使磁体沿水平方向做左右运动 （2）将实验装置中的灵敏电流计换成满足实验要求的电源，闭合开关后可观察到的现象是______。 27. 小海用如图所示的电路探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关。其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量相同的煤油，温度计A和B完全相同，电阻丝R1和R2阻值不同，R1＜R2。 （1）实验中用______反映电阻丝产生的热量； （2）该实验探究的是电流通过导体产生的热量与______是否有关； （3）若瓶内煤油初温相同，想在较短时间内观察到温度计A与温度计B示数有明显差异，请结合小海的实验方案提出一条合理的建议______。 28. 小海想要测量一只额定电压为U1的小灯泡L的额定功率，他选用两端电压不变的电源、已调零的电压表、滑动变阻器、阻值为R0的定值电阻、开关和导线连接了如图所示的电路。 请根据实验电路补充完成下面的主要实验步骤： （1）只闭合开关S1和S2，调节滑动变阻器滑片的位置，使______，并记录； （2）只闭合开关______，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，记录电压表的示数为U2； （3）小灯泡L的额定功率P＝______（用已知量和所测物理量的符号表示）。 29. 某家庭厨房中用电器的相关信息如表中所示，它们用如图所示的插线板供电。插线板允许通过的最大电流为10A。已知家庭电路的电压为220V，在保证插线板安全的条件下，插线板3个孔可以同时使用3个用电器吗？请说明理由。 名称 电饭锅 电磁炉 电风扇 电饼铛 额定功率/W 880 1800 100 1000 30. 小海想要探究“当通过电阻的电流保持不变时，电阻消耗的电功率与该电阻的阻值是否成正比”，现有如下实验器材：符合要求的两端电压恒定的电源一个，已调零的电流表和电压表各一只，滑动变阻器一个，开关一个，阻值已知且不同的定值电阻6个，导线若干。请帮助小海完成实验设计。 （1）画出实验电路图； （2）写出主要实验步骤； （3）画出实验数据记录表格。 四、科普阅读题（共4分） 31. 请阅读《最强“弹弓”——电磁发射系统》并回答下题。 最强“弹弓”——电磁发射系统 如图甲所示，分别将两块软铁朝强磁体（导体）吸在干电池的两极，将该电池从铜线圈的一端放入，会观察到电池从另一端快速“弹出”（如图乙所示）。这是因为电池放入线圈后，其两极所吸的强磁体与线圈接触，使其间的线圈中有较大的电流通过，通电线圈与磁体之间存在相互作用力，将电池“弹出”，电磁发射系统的原理与以上实验的原理相似。 电磁发射系统适宜短行程发射大载荷，在军事、民用和工业领域具有广泛的应用前景。如图丙所示是一种电磁发射系统的基本原理，当电流通过飞行体时，飞行体会在磁场中受力而向前飞出，进而带动与之连接的载荷高速飞出。通过调节电流的大小，可以方便地控制发射的力度和速度，从而实现对各类型载荷的有效弹射。 电磁发射系统中的技术难关之一是解决轨道烧蚀问题，如某次电磁发射实验中，在发射的时候有几十万安培的电流会经铜导轨从飞行体的一端流入另一端，这时飞行体受力向前运动，最终以几千米每秒的速度飞出。实验后观察到电流在导轨上形成了长度大于一厘米的烧蚀坑，严重影响后续的使用。因此，电磁发射系统的导轨必须能承受强大的电流，发射过程中复杂的机械、电气和热作用及强大的侧向力，对导轨材料的耐瞬间高温、高硬度等特性提出了极为苛刻的要求。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）以下应用中，与电磁发射过程的能量转化相同的是______（选填选项前的字母，正确选项只有一个）。 A. 发电机 B. 电动机 C. 汽油机 （2）导轨的材料应具有的特性是______（选填选项前的字母，正确选项多于一个）。 A. 导电性弱 B. 耐高温 C. 硬度大 （3）“电流在导轨上形成了长度大于一厘米的烧蚀坑”，请写出这一过程中，电流产生巨大热量的依据______。 （4）小明尝试模拟电磁发射系统，他将待发射的金属棒放置在磁场中的两平行铜导轨上，给导轨通电，就有电流通过金属棒，使金属棒在磁场中受力而弹出。如果要增大金属棒弹出的速度，可行的方案是______（写出一条即可）。 五、计算题（共8分，33题4分，34题4分） 32. 在图所示的电路中，电源两端电压为且保持不变，电阻的阻值为。当开关S闭合后，电流表的示数为。求： （1）电压表的示数； （2）电阻消耗的电功率； （3）电流在内通过电阻所做的功。 33. 如图甲所示是小海浴室中安装的多功能取暖器，其简化电路图如图乙所示，铭牌中的部分参数如下表所示。该多功能取暖器具有灯暖和风暖两种功能，其中灯暖功能由两只完全相同的灯泡和共同实现，风暖功能由吹风机（图中用M表示）和加热电阻共同实现。当取暖器正常工作时，求： 额定电压 220V 灯暖 灯泡额定功率 风暖 吹风机额定电流0.2A 加热电阻额定功率2200W （1）仅使用风暖功能时该电路中的总电流。 （2）小海在一次使用过程中，先只闭合开关，使风暖工作6min，再断开开关，只闭合开关，使灯暖工作12min。这次使用过程共消耗多少度电。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 初三上学期期末模拟1 C23级统练 第一部分 一、单项选择题（下列各小题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意。共30分，每小题2分） 1. 在国际单位制中，电功率的单位是（　　） A. 伏特（V） B. 安培（A） C. 焦耳（J） D. 瓦特（W） 【答案】D 【解析】 【详解】A．伏特是电压的基本单位，故A不符合题意； B．安培是电流的基本单位，故B不符合题意； C．焦耳是电能的基本单位，故C不符合题意； D．瓦特是电功率的基本单位，故D符合题意。 故选D。 2. 下列四种用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ） A. 电热水壶 B. 电视机 C. 收音机 D. 电风扇 【答案】A 【解析】 【详解】A．电热水壶是把电能转化为内能，是利用电流的热效应，故A符合题意； B．电视机主要将电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应，故B不符合题意； C．收音机主要将电能转化为声能，不是利用电流的热效应，故C不符合题意； D．电风扇主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，故D不符合题意。 故选A。 3. 如图所示的几种用电器正常工作时，电功率最接近的是（ ） A. 电热水器 B. 台灯 C. 电烤箱 D. 电饭锅 【答案】B 【解析】 【详解】A．电热水器的电功率约为1000W，故A不符合题意； B．台灯多为节能灯，其电功率约为20W，故B符合题意； C．电烤箱的额定功率大约为1000W以上，故C不符合题意； D．电饭锅的额定功率约为1000W，故D不符合题意。 故选B。 4. 如图所示的做法中，符合安全用电要求的是（　　） A. 用沾了水的手触摸电灯开关 B. 继续使用绝缘皮损坏的导线 C. 在高压电线下放风筝 D. 洗衣机的金属外壳安装接地线 【答案】D 【解析】 【详解】A．生活用水是导体，用沾水的手摸开关易发生触电事故，不符合安全用电要求，故A不符合题意； B．绝缘皮损坏的导线易漏电，继续使用会引发触电或短路，不符合安全用电要求，故B不符合题意； C．高压电线下放风筝，风筝线易接触高压线，引发高压触电，不符合安全用电要求，故C不符合题意； D．洗衣机金属外壳接地，可防止外壳漏电时发生触电事故，符合安全用电要求。故D符合题意。 故选D。 5. 实验室有一根钢棒，下列做法中，能确定该钢棒原来就具有磁性的是（　　） A. 用钢棒的一端去吸引铜块，不能吸引 B. 用钢棒的一端去吸引铁屑，能吸引 C. 用钢棒的一端靠近小磁针，小磁针转动 D. 将钢棒的一端吸在条形磁体上，用钢棒的另一端去吸引铁屑，能吸引 【答案】B 【解析】 【详解】A．铜不是磁性材料，磁体不能吸引铜块，所以钢棒不能吸引铜块是正常现象，这不能说明钢棒原来就具有磁性，因为不具有磁性的钢棒同样不能吸引铜块，所以该选项不能确定钢棒原来具有磁性，故A不符合题意； B．磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，如果钢棒能吸引铁屑，说明钢棒具有磁性。因为只有磁体才能吸引铁屑，所以可以确定该钢棒原来就具有磁性，该选项能确定钢棒原来具有磁性，故B符合题意； C．小磁针转动可能有两种情况：一是钢棒原来具有磁性，异名磁极相互吸引使小磁针转动；二是钢棒原来没有磁性，当钢棒靠近小磁针时，小磁针被磁化，从而与钢棒相互吸引导致小磁针转动。所以仅根据小磁针转动不能确定钢棒原来就具有磁性，该选项不能确定钢棒原来具有磁性，故C不符合题意； D．当钢棒的一端吸在条形磁体上时，钢棒会被磁化，从而具有磁性，此时它的另一端能吸引铁屑，但这不能说明钢棒原来就具有磁性，有可能是被条形磁体磁化后才具有磁性的，所以该选项不能确定钢棒原来具有磁性，故D不符合题意。 故选B。 6. 我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”，如图甲所示，这个发现比西方早400多年。进一步研究表明，地球周围地磁场的分布示意如图乙所示。关于地磁场，下列说法正确的是（　　） A. 地磁场的S极在地理南极附近 B. 地磁场的N、S极与地理南、北极完全重合 C. 北京地区的地磁场方向由北向南 D. 描述地球周围磁场的磁感线，从地理南极附近出发经地球外部回到地理北极附近 【答案】D 【解析】 【详解】AB．地磁场的两极与地理的两极并不重合，地磁场的N极在地理的南极附近，地磁场的S极在地理的北极附近，故AB错误； C．北京地区的地磁场方向由南向北，即小磁针的N极是指向地理的北极附近，故C错误； D．地磁场的形状与条形磁体的磁场相似，所以其磁感线是由N极出来回到S极，即由地理的南极附近出来经地球外部回到地理北极附近，故D正确。 故选D。 7. 如图所示为小明家中配电箱内的空气开关，①为总开关，②为控制照明灯的开关，③为控制插座的开关。下列分析正确的是（ ） A. 若①自动断开，可能是由于电路中的总电流过小 B. 若只有②自动断开，一定由于照明灯断路 C. 若只有③自动断开，可能是插座中接入用电器的总电功率过大 D. 若某个空气开关自动断开，排除故障后需更换该空气开关 【答案】C 【解析】 【详解】A．若①自动断开，是由于电路中的总电流过大，可能是电路出现了短路，也可能是用电器的总功率过大，故A错误； B．若只有②自动断开，即控制照明灯的开关自动断开，可能是照明灯短路，也可能是照明灯总功率过大，故B错误； C．若只有③自动断开，即控制插座的开关自动断开，可能是插座中接入用电器的总电功率过大，故C正确； D．家中空气开关跳闸断开后，应该排除故障后再将其闭合，不需要更换该空气开关，故D错误。 故选C。 8. 关于利用通电直导线和小磁针“探究通电直导线周围是否存在磁场”的实验中，下列说法正确的是（ ） A. 首次通过本实验发现电、磁间有联系的科学家是法拉第 B. 小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场 C. 通电直导线周围磁场方向是由小磁针静止时N极的指向决定的 D. 若只改变直导线中的电流大小，小磁针静止时N极的指向一定与原来相反 【答案】B 【解析】 【详解】A．首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是奥斯特，故A错误； B．小磁针偏转，能说明通电导线周围存在磁场，故小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场，故B正确； C．通电直导线周围的磁场方向由小磁针静止时N极指向来判断，不是由小磁针静止时N极的指向决定的，故C错误； D．通电直导线磁场方向与电流方向有关，与电流的大小无关，改变直导线中电流的大小，小磁针N极的指向不会改变，故D错误。 故选B。 9. 小海家厨房的电饭锅、电饼铛正在工作，当他再将电水壶插头插入插座时，空气开关立刻“跳闸”切断电路。关于空气开关“跳闸”，下列说法正确的是（　　） A. 会导致电饭锅被烧坏 B. 这是因为用电器两端电压过大 C. 这是因为电路中的总电流过大 D. 这是因为同时工作的用电器总功率过小 【答案】C 【解析】 【详解】空气开关在发生短路或用电器的总功率过大时会自动“跳闸”切断电路，保护电路及用电器安全；由题意可知电饭锅、电饼铛两个大功率电器正在工作，当他再将大功率用电器电水壶插头插入插座时造成用电器中总功率过大，出现空气开关“跳闸”现象。家庭电路电压不变，用电器总功率过大会造成电路中的总电流过大，所以空气开关“跳闸”。 故选C。 10. 关于电功和电功率，下列说法正确的是（ ） A. 用电器消耗电能越快，电功率越大 B. 电功率是表示电流做功多少的物理量 C. 用电器将电能转化为其他形式的能越多，电功率越大 D. 用电器的电功率越大，电流通过用电器所做的功越多 【答案】A 【解析】 【详解】A．电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量，它消耗电能越快，用电器的电功率越大，故A正确； B．电功率是表示电流做功快慢的物理量，故B错误； C．由W=Pt可知，消耗的电能与电功率和工作时间有关，只知道消耗的电能，不知道用电器工作时间，无法判断它的电功率越的大小，故C错误； D．由W=Pt可知，用电器的电功率越大，时间未知，电流通过用电器所做的功不一定越多，故D错误。 故选A。 11. 如图所示，把两个金属支架固定在木板上，并分别与电池的两极相连；再把线圈放在支架上，线圈下放置一块强磁体，给线圈通电并轻推一下，线圈就会持续转动。线圈能旋转的原因，与图所示实验中产生现象的原因相同的是（ ） A. 磁极间有相互作用 B. 电流的磁效应 C. 通电导体在磁场中受力 D. 电磁感应现象 【答案】C 【解析】 【详解】如图装置中有电源，通电时通电线圈在磁场中受力转动，因此这是一台电动机，原理是通电线圈在磁场中受到力的作用。 A．由图可知，同名磁极相互排斥，探究磁极间的相互作用，故A不符合题意； B．图中导线中通过电流时，小磁针的方向发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，研究电流的磁效应，故B不符合题意； C．图中导体中通过电流时，导体会发生运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机的原理，故C符合题意； D．图中导体在磁场中切割磁感线，会产生感应电流，是发动机的原理，故D不符合题意。 故选C。 12. 小海从实验室找到了两盏钨丝白炽灯泡，表面字迹不太清晰，均只能看清“PZ220”，已知两灯的灯丝长度相同，的灯丝较细，的灯丝较粗。将和并联在电路中同时工作一段时间，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A. 通过的电流大于通过的电流 B. 两端的电压小于两端的电压 C. 消耗的电功率大于消耗的电功率 D. 消耗的电能小于消耗的电能 【答案】D 【解析】 【详解】电阻与导体的材料、长度、横截面积有关，当导体的材料、长度、相同时，横截面积越大，电阻越小，的灯丝较细，的灯丝较粗，则。 AB．将和并联在电路中同时工作一段时间，则两灯两端的电压相同，由可知，通过的电流小于通过的电流，故AB错误； C．由可知，消耗的电功率小于消耗的电功率，故C错误； D．由可知，消耗的电能小于消耗的电能，故D正确。 故选D。 13. 图中所示为某家用电热水器铭牌上的部分参数，该电热水器接入家庭电路中使用时，下列说法正确的是（　　） A. 该电热水器的额定电流为10A B. 该电热水器正常工作消耗的电能为2000J C. 1度电可以让该电热水器正常工作0.5h D. 该电热水器两端的实际电压小于220V时，其实际功率仍为2000W 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，该热水器的额定电压为220V，额定功率为2000W，则该热水器的额定电流为 故A错误； B．该电热水器正常工作消耗的电能为 故B错误； C．1度电可以让该电热水器正常工作的时间为 故C正确； D．该电热水器两端的实际电压小于220V时，实际电压小于额定电压，则实际功率不等于额定功率，即实际功率不为2000W，故D错误。 故选C。 14. 小明在测量小灯泡电功率的实验中，正确连接电路后，闭合开关S，发现灯泡L不发光，电流表和电压表均无示数。于是小明拆下电压表，利用其查找故障，他将电压表的负接线柱接在电源负极，如图所示，闭合开关S后，他将电压表的正接线柱分别接在电路中的各处，示数如下表所示，若电路中只有一处故障，则可能是（　　） 电压表正接线柱与其他接线柱连接情况 A B C D E F G H 电压表示数/V 3 3 3 0 0 0 0 0 A. 滑动变阻器断路 B. 灯泡L短路 C. 连接H处和电源负极的导线断路 D. 开关S处断路 【答案】A 【解析】 【详解】A．电压表正接线柱与ABC相连时，电压表示数等于电源电压，说明此时电路为通路，即电源正极至C点没有出现断路，D点及之后电压表示数为零，说明是CD间断了，即滑动变阻器断路，故A符合题意； B．灯泡L短路电路仍为通路，电流表示数不为零，故B不符合题意； C．若连接H处和电源负极的导线断路，电压表连接在D点时不会没有示数，故C不符合题意； D．若开关S处断路，电压表连接在B点时不会有示数，故D不符合题意。 故选A。 15. 如图甲所示，电源两端电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。滑动变阻器的滑片P从b端移至a端的过程中，滑动变阻器消耗的电功率P与其接入电路中的阻值R的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 滑片从b端移至a端的过程中，电压表、电流表的示数都增大 B. 电源两端电压为9V C. 当R接入电路的阻值为10Ω时，电路消耗的总电功率最大 D. 滑片从b端移至a端的过程中，电路消耗的总电功率变化了2.4W 【答案】D 【解析】 【详解】A．如图，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，滑片从b端移至a端的过程中，R变小，则总电阻减小，由欧姆定律知，电流表示数增大；根据分压原理，R两端电压减小，即电压表示数减小，故A错误； B．当滑动变阻器阻值R1＝10Ω时，P1＝0.9W，此时滑动变阻器两端的电压为 电流为 当滑动变阻器阻值R2＝20Ω时，P2＝0.8W，此时滑动变阻器两端的电压为 电流为 故定值电阻R0两端电压的变化量为 ΔU＝U2－U1＝4V－3V＝1V 电流变化量为 ΔI＝I1－I2＝0.3A－0.2A＝0.1A 故定值电阻为 电源电压为 U＝I1(R1＋R0)＝0.3A×(10Ω＋10Ω)＝6V 故B错误； C．当滑片在a端时，R接入的电阻为0，电路中电流最大，为 此时功率最大，为 故C错误； D．当滑片在b端时，R接入的电阻最大，电流为I2＝0.2A，此时功率最小，为 故滑片从b端移至a端的过程中，电路消耗的总电功率变化了 故D正确。 故选D。 二、多项选择题（下列各小题均有四个选项，其中符合题意的选项均多于一个。共10分，每小题2分。每小题选项全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分） 16. 如图所示为我国家庭电路的一部分，下列说法正确的是（ ） A. a线是零线，b线是火线 B. 正常情况下C、D两点间的电压为220V C. 接入电路的电视机和灯泡是并联的 D. 电能表用来测量家庭所消耗的电能多少 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．如图，开关接在a上，故a为火线，b为零线，故A错误； B．C、D两点分别在火线和零线上，所以正常情况下C、D两点间的电压为220V，故B正确； C．家用电器是并联的，所以接入电路的电视机和灯泡是并联的，故C正确； D．电能表是用来测量电能的装置，故D正确。 故选BCD 17. 下列说法正确的是（ ） A. 可以用磁感线描述磁体周围磁场的分布情况 B. 磁场是真实存在的，磁体之间的相互作用是通过磁场发生的 C. 导体在磁场中一定受到力作用 D. 闭合回路的部分导体在磁场中运动，导体中就产生感应电流 【答案】AB 【解析】 【详解】A．磁感线是假想的分布在磁体周围的曲线，描述磁体周围磁场的分布情况，故A正确； B．磁体的周围存在磁场，磁场是真实存在的，磁体之间的相互作用，是通过磁场发生的，故B正确； C．通电导体在磁场中受到力的作用，如果导体没有通电，在磁场中不会受到力的作用，故C错误； D．闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流，故D错误。 故选AB。 18. 如图所示是一种环保型手电筒，使用时将它来回摇晃，让磁体在线圈中往复运动，就能使灯泡发光。四幅图中与这种手电筒的工作原理相同的是（　　） A. 动圈式话筒 B. 动圈式扬声器 C. 油泵发电机 D. 电铃 【答案】AC 【解析】 【详解】该手电筒的工作原理是电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。 A．动圈式话筒是利用声音振动带动线圈在磁场中运动，产生感应电流，原理是电磁感应，与该手电筒原理相同，故A 符合题意； B．动圈式扬声器是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而运动，原理是通电导体在磁场中受力，与手电筒的电磁感应原理不同，故B不符合题意； C．油泵发电机是利用电磁感应现象，将机械能转化为电能，与手电筒的工作原理相同，故C符合题意； D．电铃是利用电流的磁效应工作的，即通电时电磁铁产生磁性吸引衔铁，与手电筒的电磁感应原理不同，故D不符合题意。 故选AC。 19. 小海设计了电热水器限温电路并接在家庭电路中，如图甲所示。为具有加热功能的定值电阻，R为热敏电阻，其阻值R随温度t变化的关系如图乙所示，（）为限流开关，其参数如图丙所示。当水温达到限制温度75℃时，电路中的电流会达到的保护电流，使在内自动断开。下列说法正确的是（ ） A. 的阻值为 B. 消耗的最大电功率为 C. 若用电高峰时家庭电路中的电压降低，则实际的限制温度将升高 D. 若将换成阻值为的定值电阻，则限制温度将变为50℃ 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图甲可知，R0和R串联，由图丙可知，的保护电流是2A，由图乙可知，水温达到限制温度75℃时，R的阻值是10Ω，此时电路的总电阻 R0的阻值 R0=R总-R=110Ω-10Ω=100Ω 故A正确； B．由图丙可知，的保护电流是2A，电路中的最大电流是2A，消耗的最大电功率为 P0大=I2R0=(2A)2×100Ω=400W 故B错误； C．若用电高峰时家庭电路中的电压降低，的保护电流不变，由可知电路的总电阻变小，由电阻的串联可知R的阻值变小，由图乙可知，限制温度将升高，故C正确； D．若将换成阻值为的定值电阻，的保护电流是2A，电路的总电阻 R的阻值是 R′=R总-R′0=110Ω-40Ω=70Ω 由图乙可知，限制温度小于50℃，故D错误。 故选AC。 20. 如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，为定值电阻。当三个开关都闭合时，标有“6V 3W”的小灯泡L正常发光，电流表示数为0.6A，此时电路总功率为；当只闭合开关S、滑动变阻器R的滑片置于中点时，小灯泡L的功率为0.75W，此时电路总功率为；当只闭合开关S时，通过调节滑动变阻器R的滑片，电路总功率的最小值为；当只闭合开关S和时，此时电路总功率为。不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列判断正确的是（　　） A. 的阻值为10Ω B. R的最大阻值为24Ω C. D. 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由电路图可知，当三个开关都闭合时，此时小灯泡L与定值电阻R0并联在电路中，电流表测量干路中电流，此时标有“6V 3W”的小灯泡L正常发光，即小灯泡两端电压为6V，并联电路各支路两端电压相等，所以定值电阻R0及电源电压为6V，此时小灯泡的电流为 定值电阻R0的电流为 定值电阻R0的电阻为 故A错误； B．当只闭合开关S、滑动变阻器R的滑片置于中点时，此时滑动变阻器与小灯泡串联在电路中，小灯泡L的功率为0.75W，小灯泡的电阻为 此时小灯泡两端的电压为 此时小灯泡的电流为 此时滑动变阻器两端的电压为 此时滑动变阻器的电阻为 因为此时滑动变阻器滑片置于中点，则滑动变阻器的最大电阻为 故B正确； CD．当三个开关都闭合时，电路总功率为 当只闭合开关S、滑动变阻器R的滑片置于中点时，电路总功率为 当只闭合开关S时，滑动变阻器与小灯泡串联在电路中，通过调节滑动变阻器R的滑片，当滑动变阻器接入电路中电阻最大时，电路中的电流最小，电路的总功率最小，电路总功率的最小值为 当只闭合开关S和时，电路中只有小灯泡，电源电压等于小灯泡的额定电压，此时小灯泡的功率等于额定功率，则此时电路总功率为 所以 故CD正确。 故选BCD。 第二部分 三、实验解答题（共48分，22题每空1分，25题4分，29题3分，30题8分，其余每空2分。） 21. 按要求完成下列填空： （1）如图所示，电能表的示数为________。 （2）用笔画线表示导线，将电灯和它的开关正确地接入下图所示的家庭电路中。 【答案】（1）2025.1kW·h （2） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，电能表的数字方框中最后一位是小数，单位是kW·h，所以电能表的示数是2025.1kW·h。 【小问2详解】 开关在火线与灯泡之间，火线先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故，既能控制灯泡，又能更安全。如图所示： 22. 小海在探究通电螺线管的磁场特点时，通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图所示，其中小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图甲所示，铁屑静止时的分布情况如图乙所示： （1）小海用磁感线描述图甲、乙所示的两个实验现象，图丙是他画出的部分曲线，请用箭头标出图丙中A点的磁场方向______； （2）小海在如图甲所示实验的基础上，只改变电流的方向，发现小磁针静止时N极的指向均与原来相反，说明通电螺线管两端的磁极性质与______有关； （3）如图所示，小海画出了通电螺线管的一种绕线情况，并标出了电流方向，可知通电螺线管的______（选填“A”或“B”）端是N极。 【答案】 ①. ②. 电流方向 ③. A 【解析】 【详解】（1）[1]由图甲可知，图丙中A点对应的小磁针N极指向右，小磁针N极的指向就为磁场的方向，故图丙中A点的磁场方向如图所示 （2）[2]小海在如图甲所示实验的基础上，只改变电流的方向，发现小磁针静止时N极的指向均与原来相反，即磁场的方向发生变化，说明通电螺线管两端的磁极性质与电流方向有关。 （3）[3]由图可知，根据安培定则可知，右手四指的方向为电流的方向，大拇指所指的方向即为N极，所以通电螺线管的A端是N极，B端是S极。 23. 如图所示，小明自制了一个模拟“无线充电”的装置，线圈A与LED灯组成闭合回路，线圈B接在另一电路中。实验过程中，他将线圈A放置在线圈B上方，LED灯发光；使线圈A靠近线圈B，发现LED灯发光的亮度增强。请你根据小明的实验步骤及现象，写出他所探究的问题：______。 【答案】无线充电时的电流大小与供电线圈和受电线圈的距离是否有关 【解析】 【详解】他将线圈A放置在线圈B上方，LED灯发光；使线圈A靠近线圈B，发现LED灯发光的亮度增强。改变的量是线圈A与供电线圈B的距离，改变的是灯泡的亮度，说明产生的感应电流变大了，因而可以提出的问题是：无线充电时的电流大小与供电线圈和受电线圈的距离是否有关。 24. 小海用“伏安法”测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，在实验桌上连接了部分实验电路，如图甲所示。 （1）请你用笔画线表示导线，将图甲所示的电路连接完整，要求滑动变阻器右滑时电流变大。 （2）闭合开关S后，小灯泡L不发光且电流表无示数，但是电压表示数较大且接近电源两端的电压。小海检查后发现导线完好且连接无误，则出现以上现象的原因可能是（　　） A. 滑动变阻器断路 B. 滑动变阻器短路 C. 小灯泡断路 D. 小灯泡短路 （3）排除电路故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P至某位置，电压表的示数为2V，要想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向________（选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为2.5V。当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，该小灯泡的额定功率为________W。 【答案】（1） （2）C （3） ①. 右 ②. 0.75 【解析】 【小问1详解】 用“伏安法”测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，滑动变阻器要串联在电路中，要求滑动变阻器右滑时电流变大（滑动变阻器接入电阻变小），由图可知，滑动变阻器已与开关连接上端接线柱，则滑动变阻器右下接线柱与小灯泡连接起来，构成完整电路。故如下图所示： 【小问2详解】 闭合开关S后，小灯泡L不发光且电流表无示数，说明电路为开路，电压表的示数较大且接近电源两端的电压，说明与电压表并联的电路断路，而其他部分电路已连通，导线完好且连接无误，所以故障原因可能是小灯泡断路。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【小问3详解】 [1]已知电压表的示数为2V，小于小灯泡的额定电压2.5V，要想测量小灯泡的额定功率，应增大小灯泡两端电压，根据串联分压特点可知，要减小滑动变阻器接入电路的阻值，所以滑动变阻器的滑片P应向右移动，使电压表的示数为2.5V。 [2]当小灯泡正常发光时，小灯泡两端的电压为额定电压，由图乙可知，电流表使用0~0.6A量程，示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为 25. 小明为了探究影响电磁铁磁性强弱的因素，用表面涂有绝缘漆的电阻丝和两根相同的软铁棒分别绕制了匝数为100匝的电磁铁A和匝数为150匝的电磁铁B。实验中可以根据电磁铁吸引铁钉的数量来判断其磁性强弱。小明将电磁铁A接入如图所示的电路中，调节滑动变阻器，进行多次测量，电流表的示数和对应的电磁铁吸引铁钉的数量，如下表所示。 电流I/A 0.2 0.3 0.4 电磁铁吸引铁钉的数量n/个 5 10 17 （1）根据表中数据，可得出的实验结论是：______； （2）小明断开开关S，将电磁铁A更换为电磁铁B，保持滑动变阻器的滑片位置不变。闭合开关S，发现电磁铁B吸引铁钉的数量也为17个。于是他认为电磁铁的磁性强弱与线圈匝数无关。你认为小明的想法是否正确？______，理由是______。 【答案】 ①. 当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，磁性越强 ②. 错误 ③. 见解析 【解析】 【详解】（1）[1]由表中数据可知，线圈的匝数一定，电流越大，电磁铁吸引铁钉的数量越多，电磁铁的磁性越强，可以得到当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，磁性越强。 （2）[2][3]探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系，保持电流不变，将电磁铁A更换为电磁铁B，保持滑动变阻器的滑片位置不变，电路中的电流发生改变，没有保持电流不变，小明的想法是错误的。 26. 图是小明“探究产生感应电流的条件”的实验装置，请按要求完成下列问题： （1）闭合开关，下列可使灵敏电流计的指针发生明显偏转的操作是______（选填选项前的字母，正确选项多于一个） A.磁体不动，使导体AB沿竖直方向做上下运动 B.磁体不动，使导体AB沿水平方向做左右运动 C.导体AB不动，使磁体沿竖直方向做上下运动 D.导体AB不动，使磁体沿水平方向做左右运动 （2）将实验装置中的灵敏电流计换成满足实验要求的电源，闭合开关后可观察到的现象是______。 【答案】 ①. BD ②. 导体AB沿水平方向运动 【解析】 【详解】（1）[1]A．磁体不动，使导体AB沿竖直方向做上下运动，没有做切割磁感线运动，所以不能产生感应电流，故A不符合题意； B．磁体不动，使导体AB沿水平方向做左右运动，导体AB切割磁感线运动，故会产生感应电流，故B符合题意； C．导体AB不动，使磁体沿竖直方向做上下运动，没有做切割磁感线运动，所以不能产生感应电流，故C不符合题意； D．导体AB不动，使磁体沿水平方向做左右运动，相当于磁体不动，AB左右运动，即切割磁感线运动，故会产生感应电流，故D符合题意。 故选BD。 （2）[2]磁场对通电导体的作用，电路中一定有电源，所以把灵敏电流计换成电源，导体AB成为通电导体在蹄型磁体的磁场中受力的作用而运动。 27. 小海用如图所示的电路探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关。其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量相同的煤油，温度计A和B完全相同，电阻丝R1和R2阻值不同，R1＜R2。 （1）实验中用______反映电阻丝产生的热量； （2）该实验探究的是电流通过导体产生的热量与______是否有关； （3）若瓶内煤油初温相同，想在较短时间内观察到温度计A与温度计B示数有明显差异，请结合小海的实验方案提出一条合理的建议______。 【答案】 ①. 温度计示数的变化量 ②. 电阻 ③. 调节滑动变阻器，使电流变大 【解析】 【详解】（1）[1]该实验运用转换法，将电阻丝产生的热量转换为温度计示数的变化量。 （2）[2]如图，两电阻不相等，电流相等，故该实验探究的是电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系。 （3）[3]若想在较短时间内看到明显的实验现象，需要让液体在短时间内吸收较多的热量，则电阻丝在短时间内需产生较多的热量，由Q＝I2Rt可知，当电阻和通电时间一定时，可增大电路电流，即调节滑动变阻器，使电流变大。 28. 小海想要测量一只额定电压为U1的小灯泡L的额定功率，他选用两端电压不变的电源、已调零的电压表、滑动变阻器、阻值为R0的定值电阻、开关和导线连接了如图所示的电路。 请根据实验电路补充完成下面的主要实验步骤： （1）只闭合开关S1和S2，调节滑动变阻器滑片的位置，使______，并记录； （2）只闭合开关______，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，记录电压表的示数为U2； （3）小灯泡L的额定功率P＝______（用已知量和所测物理量的符号表示）。 【答案】 ①. 电压表的示数为U1 ②. S1、S3 ③. 【解析】 【详解】（1）[1]只闭合开关S1和S2，电压表测量灯泡两端电压，调节滑动变阻器滑片的位置，使电压表的示数为U1，此时小灯泡正常发光。 （2）[2]只闭合开关S1、S3，电压表测量R0和L两端电压，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，记录电压表的示数为U2；可知R0两端电压为U2－U1，故通过R0的电流为 （3）[3]小灯泡与R0串联，电流相等，故小灯泡L的额定功率为 29. 某家庭厨房中用电器的相关信息如表中所示，它们用如图所示的插线板供电。插线板允许通过的最大电流为10A。已知家庭电路的电压为220V，在保证插线板安全的条件下，插线板3个孔可以同时使用3个用电器吗？请说明理由。 名称 电饭锅 电磁炉 电风扇 电饼铛 额定功率/W 880 1800 100 1000 【答案】可以同时使用电风扇、电饼铛、电饭锅这3个用电器，其它情况不可以；理由见解析。 【解析】 【详解】为了保证插线板的安全，所有用电器同时工作时的总电流不能超过插线板允许通过的最大电流，由可得，插线板允许的最大功率为 当功率最大的三个用电器（电磁炉、电饼铛、电饭锅）同时使用时，总功率为 此时的总功率超过了插线板允许的最大功率，会损坏插线板，甚至引发危险，因此插线板3个孔不可以同时使用这3个用电器； 当电风扇、电饼铛、电饭锅三个用电器同时使用时，总功率为 则此时的总功率没有超过插线板允许通过的最大功率，因此插线板3个孔可以同时使用这3个用电器； 当电磁炉、电饼铛、电风扇三个用电器同时使用时，总功率为 此时的总功率超过了插线板允许的最大功率，会损坏插线板，甚至引发危险，因此插线板3个孔不可以同时使用这3个用电器； 当电磁炉、电饭锅、电风扇三个用电器同时使用时，总功率为 此时的总功率超过了插线板允许的最大功率，会损坏插线板，甚至引发危险，因此插线板3个孔不可以同时使用这3个用电器。 30. 小海想要探究“当通过电阻的电流保持不变时，电阻消耗的电功率与该电阻的阻值是否成正比”，现有如下实验器材：符合要求的两端电压恒定的电源一个，已调零的电流表和电压表各一只，滑动变阻器一个，开关一个，阻值已知且不同的定值电阻6个，导线若干。请帮助小海完成实验设计。 （1）画出实验电路图； （2）写出主要实验步骤； （3）画出实验数据记录表格。 【答案】（1）；（2）见解析；（3）见解析 【解析】 【详解】解：（1）实验电路图：电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表串联接入电路，电压表与定值电阻并联，电路图如图所示 （2）实验步骤： ①断开开关，按电路图连接电路，将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处； ②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片调至适当位置，读出电流表A的示数，电压表V的示数，将、和记录在实验数据记录表中； ③断开开关，换用不同的定值电阻，重复实验，但要调节滑动变阻器，保证电流不变。 ④利用公式，分别计算出电阻消耗的6次电功率，并分别记录在实验数据记录表中。 （3）根据实验需要记录的数据，设计实验数据记录表如下表所示 四、科普阅读题（共4分） 31. 请阅读《最强“弹弓”——电磁发射系统》并回答下题。 最强“弹弓”——电磁发射系统 如图甲所示，分别将两块软铁朝强磁体（导体）吸在干电池的两极，将该电池从铜线圈的一端放入，会观察到电池从另一端快速“弹出”（如图乙所示）。这是因为电池放入线圈后，其两极所吸的强磁体与线圈接触，使其间的线圈中有较大的电流通过，通电线圈与磁体之间存在相互作用力，将电池“弹出”，电磁发射系统的原理与以上实验的原理相似。 电磁发射系统适宜短行程发射大载荷，在军事、民用和工业领域具有广泛的应用前景。如图丙所示是一种电磁发射系统的基本原理，当电流通过飞行体时，飞行体会在磁场中受力而向前飞出，进而带动与之连接的载荷高速飞出。通过调节电流的大小，可以方便地控制发射的力度和速度，从而实现对各类型载荷的有效弹射。 电磁发射系统中的技术难关之一是解决轨道烧蚀问题，如某次电磁发射实验中，在发射的时候有几十万安培的电流会经铜导轨从飞行体的一端流入另一端，这时飞行体受力向前运动，最终以几千米每秒的速度飞出。实验后观察到电流在导轨上形成了长度大于一厘米的烧蚀坑，严重影响后续的使用。因此，电磁发射系统的导轨必须能承受强大的电流，发射过程中复杂的机械、电气和热作用及强大的侧向力，对导轨材料的耐瞬间高温、高硬度等特性提出了极为苛刻的要求。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）以下应用中，与电磁发射过程的能量转化相同的是______（选填选项前的字母，正确选项只有一个）。 A. 发电机 B. 电动机 C. 汽油机 （2）导轨的材料应具有的特性是______（选填选项前的字母，正确选项多于一个）。 A. 导电性弱 B. 耐高温 C. 硬度大 （3）“电流在导轨上形成了长度大于一厘米的烧蚀坑”，请写出这一过程中，电流产生巨大热量的依据______。 （4）小明尝试模拟电磁发射系统，他将待发射的金属棒放置在磁场中的两平行铜导轨上，给导轨通电，就有电流通过金属棒，使金属棒在磁场中受力而弹出。如果要增大金属棒弹出的速度，可行的方案是______（写出一条即可）。 【答案】（1）B （2）BC （3）焦耳定律 （4）增大电流##增强磁场 【解析】 【小问1详解】 电磁发射系统的原理是通电导体在磁场中受力运动，能量转化为电能→机械能。电动机的工作原理与之一致；发电机利用电磁感应（机械能→电能），汽油机利用内能→机械能，故选B。 【小问2详解】 题干明确提到导轨材料需“耐瞬间高温、高硬度”，因此B（耐高温）、C（硬度大）符合要求；导电性弱会阻碍电流通过，不符合电磁发射的需求，故选BC。 【小问3详解】 电流通过导体产生热量的规律由焦耳定律揭示，即电流产生的热量Q与电流I的平方、导体电阻R、通电时间t成正比，公式，这是电流形成烧蚀坑的依据。 【小问4详解】 通电导体在磁场中受力的大小与电流大小、磁场强弱有关。增大电流（如换用更大电压的电源）、增强磁场（如换用更强的磁体）等，均可增大金属棒的受力，从而提高弹出速度。 五、计算题（共8分，33题4分，34题4分） 32. 在图所示的电路中，电源两端电压为且保持不变，电阻的阻值为。当开关S闭合后，电流表的示数为。求： （1）电压表的示数； （2）电阻消耗的电功率； （3）电流在内通过电阻所做的功。 【答案】（1）1V；（2）0.2W；（3）12J 【解析】 【详解】解：（1）开关闭合后，两个电阻串联在电路中，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。电压表U1的示数，即R1两端的电压 U1=I1R1=0.2A×5Ω=1V （2）电阻R1消耗的电功率 P1=U1I1=1V×0.2A=0.2W （3）电阻R2两端的电压 U2=U-U1=3V-1V=2V 电流30s内通过电阻R2所做的功 答：（1）电压表的示数U1为1V； （2）电阻R1消耗的电功率P1为0.2W； （3）电流在30s内通过电阻R2所做的功W2为12J。 33. 如图甲所示是小海浴室中安装的多功能取暖器，其简化电路图如图乙所示，铭牌中的部分参数如下表所示。该多功能取暖器具有灯暖和风暖两种功能，其中灯暖功能由两只完全相同的灯泡和共同实现，风暖功能由吹风机（图中用M表示）和加热电阻共同实现。当取暖器正常工作时，求： 额定电压 220V 灯暖 灯泡额定功率 风暖 吹风机额定电流0.2A 加热电阻额定功率2200W （1）仅使用风暖功能时该电路中的总电流。 （2）小海在一次使用过程中，先只闭合开关，使风暖工作6min，再断开开关，只闭合开关，使灯暖工作12min。这次使用过程共消耗多少度电。 【答案】（1）10.2A （2）0.3344度 【解析】 【小问1详解】 当仅使用风暖功能时，加热电阻与吹风机M并联，取暖器正常工作，电源电压U = 220V。由铭牌可知，加热电阻的额定功率，吹风机的额定电流。通过加热电阻的电流为 根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和，电路中的总电流为 【小问2详解】 风暖功能开启时，加热电阻R与吹风机M同时工作。吹风机的功率为 风暖的总功率为 风暖工作时间，风暖消耗的电能为 灯暖功能开启时，两只灯泡和并联工作。灯暖的总功率为 灯暖工作时间，灯暖消耗的电能为 总共消耗的电能 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $