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2022北京石景山初三（上）期末物理（教师版）
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这是一份2022北京石景山初三（上）期末物理（教师版），共24页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验探究题，科普阅读题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2022北京石景山初三（上）期末
物 理
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24分，每小题2分）
1. 在国际单位制中，电功的单位是（ ）
A. 欧姆 B. 焦耳 C. 安培 D. 瓦特
2. 下列物体通常情况下属于导体的是（ ）
A. 玻璃杯 B. 陶瓷盒 C. 钢直尺 D. 橡胶棒
3. 图所示四种家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ）
A. B. C. D.
4. 关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A. 控制家用电器的开关应安装在零线上
B. 发生触电事故时应先切断电源，再实施救人
C. 使用试电笔时，可以用手去接触笔尖金属部分
D. 空气开关“跳闸”时，一定是由于电路中发生短路引起
5. 如图所示的滑动变阻器的四种接法中，其中滑片P向右滑动，能使连入电路的电阻变小的是（ ）
A. B. C. D.
6. 用电学知识判断下列说法中正确的是（ ）
A. 一节新干电池的电压约为5V B. 教室里每盏日光灯的功率约为400W
C. 家用电热水壶的功率约为1000W D. 书桌上的台灯正常工作时的电流约为2A
7. 下列说法中正确的是（ ）
A. 电路中只要有电源，就一定会有电流
B. 只有正电荷的定向移动，才能形成电流
C. 通过导体的电流为零时，导体的电阻也为零
D. 金属容易导电，是因为金属内部有大量能够自由移动的电子
8. 很多小区安装了具备人脸识别功能的门禁系统，若人脸识别成功，开关S1自动闭合，电动机启动打开门；若人脸识别不成功，则需要人工按动开关S2，才能控制电动机打开门，在图所示的四个电路中，能正确模拟此类门禁系统内部控制电路的是（ ）
A. B. C. D.
9. 小冬学习磁学知识后，想硏究橄榄形磁体周围的磁场分布情况，做了如图所示的实验，其中图乙是小磁针（黑色为N极）静止时的指向，图丙是铁屑静止时的分布．图中能正确用磁感线描述以上实验现象的是（ ）
A. B. C. D.
10. 图所示是环境温度监控电路原理图，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为热敏电阻（其阻值随温度的升高而减小，电路图符号），闭合开关S，当所测环境温度升高时，下列判断正确的是（ ）
A. 电流表示数不变 B. 电流表示数变小
C. 电压表示数变大 D. 电压表示数变小
11. 如图所示，甲、乙两图中电源两端电压相同，且各定值电阻的阻值相等．其中，甲图中电流表的示数为I甲，电压表的示数为U甲；乙图中电流表的示数为I乙，电压表的示数为U乙；当开关都闭合时，下列判断正确的是（ ）
A. I甲=I乙，U甲=U乙 B. I乙=2I甲，U甲=U乙
C. I甲=I乙，U乙=2U甲 D. I乙=2I甲，U乙=2U甲
12. 小明按照图甲连接了实验电路，闭合开关S，滑片P从图甲中位置由右向左滑动的过程中，记录了不同位置电流表和电压表的示数。他依据实验数据作出U-I图像，如图乙所示。当电压表示数是4.5V时，电阻R0消耗的电功率大小是（ ）
A. 1.5W B. 3W C. 4.5W D. 6.75W
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6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）
13. 下列关于电磁现象说法正确是（ ）
A. 奥斯特实验说明通电导线周围有磁场
B. 电动机工作时是利用了电磁感应现象
C. 发电机工作时是利用了通电线圈在磁场中受力转动原理
D. 我国宋代的科学家沈括最早记载了地磁两极与地理两极并不重合
14. 甲、乙两个电暖器，甲的额定功率是1200W，乙的额定功率是1000W，当它们正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A. 甲消耗的电能比乙消耗的电能多
B. 甲消耗电能比乙消耗电能快
C. 电流通过甲做的功比乙做的功少
D. 甲的实际功率大于乙的实际功率
15. 如图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图像，反映了电阻的特性，现将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合S1时，电流表的示数为0.5A，电源两端电压保持不变，下列说法中正确的是（ ）
A. 只闭合S1时，小灯泡L两端的电压为4V
B. 只闭合S1时，小灯泡L的功率为8W
C. 同时闭合S1、S2，电流表的示数为0.7A
D. 同时闭合S1、S2，在30s内电流通过电阻R产生的热量为60J
三、实验探究题（共28分，除标注外，每空各1分）
16. （1）图中，电能表的示数为______kW·h。
（2）图中，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，金属箔因带______电荷而张开。（选填“同种”或“异种”）
（3）图中，电阻箱的示数为______Ω。
17. 小华利用如图甲所示电路测量灯泡L电阻，灯泡的额定电压是2.5V，请回答以下问题：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整______；
（2）开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应放置在______端；（选填“A”或“B”）
（3）闭合开关S后，发现灯泡L不发光，电流表指针不动，电压表指针有明显偏转，则电路的故障原因可能是______；
（4）排除故障后进行实验，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P至某位置，观察到电压表示数为，电流表示数如图乙所示，则灯泡L的阻值为______Ω；
（5）此实验电路还可以测量灯泡L的功率，由以上数据可计算出灯泡L的额定功率为______W。
18. 在探究“电磁铁磁性强弱的影响因素”实验中，使用了如图所示的器材，请完成下列问题：
（1）开关S闭合后，螺线管的左端为______极；（选填“N”或“S”）
（2）当导线由触点1改接为触点2时，线圈的匝数发生改变，调节滑动变阻器使电流表示数不变，发现悬挂的小铁箔M偏离竖直位置的角度明显变小，请结合以上情景提出一个可探究的科学问题：______。
19. 如图甲是小明探究电磁感应现象的实验装置，将一段铜导体AB的两端用细线悬挂起来，并与开关、灵敏电流计组成闭合回路，请完成下列问题：
（1）闭合开关，若蹄形磁体不动，当导体AB沿水平方向向右运动时，发现灵敏电流计指针会______；（选填“偏转”或“不偏转”）
（2）闭合开关，若导体AB不动，只移动蹄形磁体，电路中______会产生感应电流；（选填“一定”或“可能”）
（3）小明在中国科技馆发现有一个“电磁感应摆”，如图乙，甲、乙两线圈分别被悬挂在两个蹄形磁体的磁场中，两线圈通过导线连接在一起并构成一个闭合回路，如果用手使甲线圈在磁场中前、后摆动时，将会观察到乙线圈______。
20. 小红在探究“并联电路干路电流与各支路电流的关系”时，找来两盏小灯泡和相关实验器材，并连接好如图所示的电路，请完成下列问题：
（1）图中电流表测量的是灯泡______的电流；（选填“L1”或“L2”）
（2）用电流表分别测量通过灯泡L1、L2和干路的电流大小，并将数据记入表中，小红仅根据表中的数据得出了“并联电路干路电流等于各支路电流之和”的结论。此实验在设计上存在不足，你认为不足之处是______；请写出改进方法：______。
I1/A
I2/A
I/A
0.2
0.3
0.5
21. 小聪和小慧利用图所示的电路进行实验，探究“电流通过电阻产生的热量跟哪些因素有关”，在甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油，并分别装有完全相同的温度计，烧瓶内还分别装有阻值不变的电热丝R1、R2，且R1、R2的阻值相差非常大，请完成下列问题：
（1）该实验中，电流通过电阻产生热量的多少用______反映；
（2）本实验方案探究的是当电流和通电时间一定时，电流通过电阻产生的热量跟______是否有关。请分析此装置是如何实现控制电流和通电时间相同的：______；
（3）实验过程中发现一段时间内甲烧瓶中温度计示数上升较快，乙烧瓶中温度计示数几乎没有变化，小聪认为是由于电热丝R2被烧断，小慧并不同意，请写出小慧判断的依据：______。
22. 小刚想利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量未知电阻Rx的阻值．他选择了满足实验要求的器材，并连接了如图的实验电路，电源两端电压不变且未知。当开关S、S1闭合、S2断开时，电压表的示数为U1；当开关S、S2闭合、S1断开时，电压表的示数为U2，则Rx的表达式是______。
23. 在探究“影响通过电阻丝电流大小的因素”时，小兰猜想：当电压不变时，通过电阻丝的电流可能与它的长度有关；为了验证小兰的猜想，老师为她提供了如下器材：材料、横截面积相同、长度已知但长短不同的电阻丝若干（在电路图中用定值电阻符号表示），电源一个（电源两端电压会随外接电阻的改变而改变）、已调零的电流表、电压表各一个，滑动变阻器和开关各一个，导线若干；请你帮助小兰利用上述实验器材设计实验，验证她的猜想。
要求：（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______。
四、科普阅读题（共4分）
24. 冬奥场馆的“中国智慧”
2022年冬奧会在中国举办，冬奧场馆建设凸显绿色、科技、自主创新等特色，是最新科技成果应用的重要场景。
在低碳能源应用方面，张北柔直工程采用了我国原创的、领先世界的柔性直流电网新技术，满足冬奧场馆的用电需求，预计冬奧期间可减少标煤燃烧12.8万吨，减排二氧化碳32万吨。所谓“柔性直流”，就是灵活可控直流的意思，该输电技术具有可向无源网络供电、不会出现换相失败、换流站间无需通信以及易于构成多端直流系统等优点。通过这项技术，将张北地区的风能、太阳能等转化的绿电安全高效地输送至北京市，不仅可以把时断时续、不稳定的风电、光伏等淸洁能源转换成稳定的电能，还能进行清洁能源的储存、调配，是破解新能源大规模开发利用世界级难题的“中国方案”。
在新能源材料方面，我国自主开发出的碲化镉发电玻璃，不仅具有建筑材料的特性而且能够发电，有弱光性能好、抗衰减等特点，是适用于光伏建筑一体化的新型绿色环保建筑材料，“发电玻璃”之所以能发电是因为在玻璃表面，涂抹了一层碲化镉，具有了光电转化的功能，与常见的太阳能电池板不同，生产同样一块发电玻璃所消耗的时间很短，成本更低，转化效率更高，碲化镉发电玻璃分别应用于国家速滑馆和张家口冬奥会场馆光伏建筑一体化项目，以及赤城奥运走廊项目，践行了绿色办奥的宗旨。
在智慧场馆方面，国家体育馆启用了地磁导航、电子围栏，实现场馆室内高精度导航，其中，地磁导航是一种无源自主导航技术，由于地球上任意一点，都有唯一的磁场大小和方向与之对应，并且与该点的三维地理坐标相匹配，通过不同地域的地球磁场数据确定位置，使它具有“向导”功能，地磁导航不像卫星导航那样需要依赖外界设备传输电磁信号，具有较强的抗干扰和生存能力，借助这一服务系统，观众可自主导航找到座位；而管理人员也可实时获取场馆内人员位置信息。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）碲化镉发电玻璃实现了______能向______能的转换；
（2）根据文中信息，判断下列说法中不正确是（ ）
A．地磁导航需要依赖外界设备通过电磁波传递信号
B．柔性直流电网新技术可以把时断时续、不稳定的能源转换成稳定的电能
C．碲化镉发电玻璃与太阳能电池板相比，具有成本更低、转化效率更高等优势
D．地磁导航的定位原理是由于地球上任意一点都有唯一的磁场大小和方向与之对应
（3）“绿色冬奥，我们在行动”，请写出身边节能减排的生活实例______。
五、计算题（共8分，25题4分，26题4分）
25. 如图所示，电源电压恒定，电阻R2=10Ω，闭合开关S，电流表A、A1的示数分别为0.6A和0.2A。求：
（1）通过R2的电流大小；
（2）电源电压的大小；
（3）通电10s，电阻R2消耗的电能。
26. 某型号电饭煲的工作原理图如图甲所示，R1和R2为阻值不等且不变的电热丝，S是手动开关，S1是自动控制开关。该电饭煲有“加热”和“保温”两档，额定电压是220V，在正常工作一段时间内，它的电功率随时间变化的图像如图乙所示。
（1）当电饭煲处于“加热”档时，开关S1状态是______的（选填“断开”或“闭合”）；
（2）电阻R2的阻值______；
（3）电饭煲处于“加热”档时，工作10min产生的热量为多少焦耳______。
参考答案
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24分，每小题2分）
1. 在国际单位制中，电功的单位是（ ）
A. 欧姆 B. 焦耳 C. 安培 D. 瓦特
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．欧姆是电阻的单位，故A不符合题意；
B．焦耳是电功的单位，故B符合题意；
C．安培是电流强度单位，故C不符合题意；
D．瓦特是功率单位，故D不符合题意。
故选B。
2. 下列物体通常情况下属于导体的是（ ）
A. 玻璃杯 B. 陶瓷盒 C. 钢直尺 D. 橡胶棒
【答案】C
【解析】
【详解】导体、绝缘体、半导体主要是根据导电性能的强弱来区分的。把容易导电的物体叫做导体，如金属、石墨、人体等；把不容易导电的物体叫做绝缘体，如橡胶、玻璃、塑料、陶瓷等；把导电性能介于导体和绝缘体之间的材料叫做半导体，如锗、 硅、砷化镓等。故玻璃杯、陶瓷盒、橡胶棒属于绝缘体，不属于导体，钢直尺的原材料是金属，容易导电，属于导体，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C
3. 图所示四种家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．电饼铛工作时，消耗的电能主要转化为内能，是利用电流热效应工作的，故A符合题意；
B．电风扇工作时，消耗的电能主要转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故B不符合题意；
C．平板电视工作时，消耗的电能主要转化为光能和声能，不是利用电流热效应工作的，故C不符合题意；
D．洗衣机工作时，消耗的电能主要转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故D不符合题意。
故选A。
4. 关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A. 控制家用电器的开关应安装在零线上
B. 发生触电事故时应先切断电源，再实施救人
C. 使用试电笔时，可以用手去接触笔尖的金属部分
D. 空气开关“跳闸”时，一定是由于电路中发生短路引起的
【答案】B
【解析】
【详解】A．为了在检修电路时切断电路，保证人员的安全，控制家用电器的开关必须安装在火线上，故A错误；
B．发生触电事故时应先切断电源，再实施救人，因为人体是导体，如果直接接触触电的人，施救者也可能会触电，故B正确；
C．测电时，如果直接接触笔尖的金属部分，电流并没有通过电笔内的电阻，相当于电流直接通过人体，会触电，使用测电笔测电时，只能用手接触笔尾的金属部分，故C错误；
D．家庭电路中空气开关“跳闸”可能是发生了短路，也可能是用电器的总功率过大，故D错误。
故选B。
5. 如图所示滑动变阻器的四种接法中，其中滑片P向右滑动，能使连入电路的电阻变小的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，滑动变阻器电阻丝未接入电路，故滑片P向右滑动不会改变电阻大小，故A不符合题意；
B．由图可知，滑片P向右滑动时，滑动变阻器左段连入电路中的电阻丝增多，故电阻变大，故B不符合题意；
C．由图可知，该接线方式将所有的电阻丝全部连入了电路，故故滑片P向右滑动不会改变电阻大小，故C不符合题意；
D．由图可知，滑片P向右滑动时，滑动变阻器右段连入电路中的电阻丝减少，故电阻变小，故D符合题意。
故选D。
6. 用电学知识判断下列说法中正确的是（ ）
A. 一节新干电池的电压约为5V B. 教室里每盏日光灯的功率约为400W
C. 家用电热水壶的功率约为1000W D. 书桌上的台灯正常工作时的电流约为2A
【答案】C
【解析】
【详解】A．一节新干电池的电压约为1.5V，故A错误；
B．教室里的日光灯的功率约为40W，故B错误；
C．家用电热水壶的正常工作电流约为5A，额定功率
P=UI=220V×5A=1100W
故C正确；
D．书桌上台灯正常工作的电流约为0.2A，故D错误。
故选C。
7. 下列说法中正确的是（ ）
A. 电路中只要有电源，就一定会有电流
B. 只有正电荷的定向移动，才能形成电流
C. 通过导体的电流为零时，导体的电阻也为零
D. 金属容易导电，是因为金属内部有大量能够自由移动的电子
【答案】D
【解析】
【详解】A．产生的电流的条件是有电源和闭合的回路，这两个条件缺一不可，故A错误；
B．规定正电荷移动的方向为电流的方向，只要电荷的定向移动就会形成电流，可以是正电荷，也可以是负电荷，故B错误；
C．导体的电阻是导体本身的性质，其大小与电压、电流无关，与是否接入电路无关，只与导体本身的材料、长度、横截面积、温度有关，故C错误；
D．导体能够导电的原因是有能够自由移动的电荷，而金属能够导电的原因是自由移动的电子，故D正确。
故选D。
8. 很多小区安装了具备人脸识别功能的门禁系统，若人脸识别成功，开关S1自动闭合，电动机启动打开门；若人脸识别不成功，则需要人工按动开关S2，才能控制电动机打开门，在图所示的四个电路中，能正确模拟此类门禁系统内部控制电路的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可得，开关S1闭合时，电动机启动打开门；开关S2闭合时，电动机也能启动打开门，开关S1和S2均能单独控制电路中的电动机，说明开关S1和S2是并联在电路中的，且电动机连接在电路的干路上，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
9. 小冬学习磁学知识后，想硏究橄榄形磁体周围的磁场分布情况，做了如图所示的实验，其中图乙是小磁针（黑色为N极）静止时的指向，图丙是铁屑静止时的分布．图中能正确用磁感线描述以上实验现象的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】小磁针静止时N极所指方向为该点的磁场方向，由此可知该磁体周围的磁感线方向是水平环形顺时针方向，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
10. 图所示是环境温度监控电路原理图，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为热敏电阻（其阻值随温度的升高而减小，电路图符号），闭合开关S，当所测环境温度升高时，下列判断正确的是（ ）
A. 电流表示数不变 B. 电流表示数变小
C. 电压表示数变大 D. 电压表示数变小
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知，定值电阻R0和热敏电阻R串联在电路中，电压表测量R0两端的电压，根据欧姆定律，电路电流
电压表的示数
当所测环境温度升高时，热敏电阻R阻值减小，此时电路电流增大，电压表的示数也增大，故ABD错误，C正确。
故选C。
11. 如图所示，甲、乙两图中电源两端电压相同，且各定值电阻的阻值相等．其中，甲图中电流表的示数为I甲，电压表的示数为U甲；乙图中电流表的示数为I乙，电压表的示数为U乙；当开关都闭合时，下列判断正确的是（ ）
A. I甲=I乙，U甲=U乙 B. I乙=2I甲，U甲=U乙
C. I甲=I乙，U乙=2U甲 D. I乙=2I甲，U乙=2U甲
【答案】D
【解析】
【详解】AC．甲电路中，两电阻串联，故电流关系为
乙电路中电流为
经整理可知
故AC错误；
BD．甲电路中，电压表的示数为
乙电路图中，电压表的示数为电源电压，故
故B错误；D正确。
故选D。
12. 小明按照图甲连接了实验电路，闭合开关S，滑片P从图甲中位置由右向左滑动的过程中，记录了不同位置电流表和电压表的示数。他依据实验数据作出U-I图像，如图乙所示。当电压表示数是4.5V时，电阻R0消耗的电功率大小是（ ）
A. 1.5W B. 3W C. 4.5W D. 6.75W
【答案】B
【解析】
【详解】根据图甲可知，两电阻串联，电压表测量滑动变阻器的电压，根据图乙可知，当电流为0.5A，电压表的示数为6V，则电源电压为
根据图乙可知，当电流为1.5A时，电压表的示数为3V，则此时的电源电压为
联立两式可知电源电压与电阻
当电压表的示数为4.5V，定值电阻的电压为
电阻R0消耗的电功率大小是
故B符合题意。
故选B。
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6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）
13. 下列关于电磁现象说法正确的是（ ）
A. 奥斯特实验说明通电导线周围有磁场
B. 电动机工作时是利用了电磁感应现象
C. 发电机工作时是利用了通电线圈在磁场中受力转动原理
D. 我国宋代的科学家沈括最早记载了地磁两极与地理两极并不重合
【答案】AD
【解析】
【详解】A．奥斯特实验是将小磁针放在通电导线周围，小磁针会发生偏转，这说明通电导线周围存在磁场，故A正确；
BC．电动机是利用磁场对通电导体有力的作用来工作的，发电机是利用电磁感应现象工作的，故BC错误；
D．最早记录地磁两极与地理两极方向略有偏离的是我国的宋代学者沈括，故D正确。
故选AD。
14. 甲、乙两个电暖器，甲的额定功率是1200W，乙的额定功率是1000W，当它们正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A. 甲消耗的电能比乙消耗的电能多
B. 甲消耗电能比乙消耗电能快
C. 电流通过甲做的功比乙做的功少
D. 甲的实际功率大于乙的实际功率
【答案】BD
【解析】
【详解】ABC．用电器的额定功率是指用电器正常工作时的功率，电流做功的快慢即消耗电能的快慢，所以正常工作时，甲消耗电能比乙消耗电能快，据W=Pt知，在相同时间内，正常工作时，甲消耗的电能比乙消耗的电能多，电流通过甲做的功比乙做的多。但时间长短未知时，无法比较甲乙消耗电能的多少或电流通过甲乙做功的多少，故AC错误，B正确；
D．正常工作时，用电器的实际功率等于额定功率，由题知，甲的额定功率大于乙的额定功率，所以甲的实际功率大于乙的实际功率，故D正确。
故选BD。
15. 如图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图像，反映了电阻的特性，现将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合S1时，电流表的示数为0.5A，电源两端电压保持不变，下列说法中正确的是（ ）
A. 只闭合S1时，小灯泡L两端的电压为4V
B. 只闭合S1时，小灯泡L的功率为8W
C. 同时闭合S1、S2，电流表的示数为0.7A
D. 同时闭合S1、S2，在30s内电流通过电阻R产生的热量为60J
【答案】AC
【解析】
【详解】A．只闭合S1时，只有小灯泡L接入电路，此时电路电流为0.5A，根据图甲的图像可知，此时小灯泡对应的电压为4V，即小灯泡L两端的电压和电源电压均为4V，故A正确；
B．根据可知，只闭合S1时，小灯泡L的功率
故B错误；
C．同时闭合S1、S2时，小灯泡L和电阻R并联。并联电路中各并联支路两端的电压等于电路的总电压，即4V，根据图甲图像可知，此时电阻R对应的电流为0.2A。因并联电路中的干路电流等于各支路电流之和，电流表测量干路电流，则同时闭合S1、S2，电流表的示数
故C正确；
D．同时闭合S1、S2，在30s内电流通过电阻R产生热量
故D错误。
故选AC。
三、实验探究题（共28分，除标注外，每空各1分）
16. （1）图中，电能表的示数为______kW·h。
（2）图中，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，金属箔因带______电荷而张开。（选填“同种”或“异种”）
（3）图中，电阻箱的示数为______Ω。
【答案】 ①. 1038.5 ②. 同种 ③. 2021
【解析】
【详解】（1）[1]如图所示，电能表示数的最后一位是小数位，故读数为1038.5kW·h。
（2）[2]用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，接触验电器的金属球，电子经金属球、金属杆到电金属箔片，金属箔片由于带同种电荷，相互排斥而张开。
（3）[3]如图所示的电阻箱，×1000表示千位数，千位数指的是2，表示2000Ω，同理，百位数是0，十位数是2，个位数是1，故读数为2021Ω。
17. 小华利用如图甲所示电路测量灯泡L的电阻，灯泡的额定电压是2.5V，请回答以下问题：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整______；
（2）开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应放置在______端；（选填“A”或“B”）
（3）闭合开关S后，发现灯泡L不发光，电流表指针不动，电压表指针有明显偏转，则电路的故障原因可能是______；
（4）排除故障后进行实验，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P至某位置，观察到电压表示数为，电流表示数如图乙所示，则灯泡L的阻值为______Ω；
（5）此实验电路还可以测量灯泡L的功率，由以上数据可计算出灯泡L的额定功率为______W。
【答案】 ①. 见解析 ②. B ③. 灯泡断路 ④. 5 ⑤. 1.25
【解析】
【详解】（1）[1]电压表需要并联在灯泡两端，灯泡的额定电压是2.5V，故选择0~3V即可，遵循正进负出，故如下图所示：
（2）[2]为了保护电路，需要将滑片位于阻值最大处，故需要位于B端。
（3）[3]发现灯泡L不发光，电流表指针不动，说明存在断路，电压表指针有明显偏转，有电流经过电压表，说明电压表所在的电路是通的，故只能是灯泡断路。
（4）[4]观察到电压表示数为，电流表示数如图乙所示，选择小量程，分度值为0.02A，故读数为0.5A，灯泡L的阻值为
（5）[5]灯泡L的额定功率为
18. 在探究“电磁铁磁性强弱的影响因素”实验中，使用了如图所示的器材，请完成下列问题：
（1）开关S闭合后，螺线管的左端为______极；（选填“N”或“S”）
（2）当导线由触点1改接为触点2时，线圈的匝数发生改变，调节滑动变阻器使电流表示数不变，发现悬挂的小铁箔M偏离竖直位置的角度明显变小，请结合以上情景提出一个可探究的科学问题：______。
【答案】 ①. N ②. 电磁铁磁性与线圈匝数有什么关系
【解析】
【详解】（1）[1]由电流流向可知，通电螺线管外侧的导线电流方向是向上的，由安培定则：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流方向，大拇指所指方向为螺线管的N极，可知左侧为N极。
（2）[2]导线由触点1改接为触点2时，线圈的匝数发生改变，虽然调节滑动变阻器使电流表示数不变，但线圈匝数变少后电磁铁的磁性发生了变化，所以对铁箔M的吸引力减小了，故可以提出问题：电磁铁磁性与线圈匝数有什么关系。
19. 如图甲是小明探究电磁感应现象的实验装置，将一段铜导体AB的两端用细线悬挂起来，并与开关、灵敏电流计组成闭合回路，请完成下列问题：
（1）闭合开关，若蹄形磁体不动，当导体AB沿水平方向向右运动时，发现灵敏电流计指针会______；（选填“偏转”或“不偏转”）
（2）闭合开关，若导体AB不动，只移动蹄形磁体，电路中______会产生感应电流；（选填“一定”或“可能”）
（3）小明在中国科技馆发现有一个“电磁感应摆”，如图乙，甲、乙两线圈分别被悬挂在两个蹄形磁体的磁场中，两线圈通过导线连接在一起并构成一个闭合回路，如果用手使甲线圈在磁场中前、后摆动时，将会观察到乙线圈______。
【答案】 ①. 偏转 ②. 可能 ③. 摆动
【解析】
【详解】（1）[1]闭合线圈的部分导体在切割磁感线时，会产生感应电流，故当导体AB沿水平方向向右运动时，再切割磁感线，故会产生感应电流。
（2）[2]若导体AB不动，只移动蹄形磁体，若蹄形磁体前后移动，导体没有切割磁感线，不会产生感应电流，若蹄形磁体左右移动，导体切割磁感线，会产生感应电流。
（3）[3]如果用手使甲线圈在磁场中前、后摆动时，切割磁感线，会产生感应电流，而甲、乙线圈是闭合回路，那么乙线圈中中会有电流经过，通电的导体在磁场中受到了力的做功，故会摆动。
20. 小红在探究“并联电路干路电流与各支路电流的关系”时，找来两盏小灯泡和相关实验器材，并连接好如图所示的电路，请完成下列问题：
（1）图中电流表测量的是灯泡______的电流；（选填“L1”或“L2”）
（2）用电流表分别测量通过灯泡L1、L2和干路的电流大小，并将数据记入表中，小红仅根据表中的数据得出了“并联电路干路电流等于各支路电流之和”的结论。此实验在设计上存在不足，你认为不足之处是______；请写出改进方法：______。
I1/A
I2/A
I/A
0.2
0.3
05
【答案】 ①. L1 ②. 实验次数太少，结论不具有普遍性 ③. 用不同规格的灯泡多次实验
【解析】
【详解】（1）[1]如图所示，电流从电池的正极出发，经过开关后分流，一条支路经过灯泡L2，另外一条支路经过电流表、L1后一起回到负极，故电流表与灯泡L1串联，测量灯泡L1的电流。
（2）[2][3]仅根据表中的数据得出结论，发现表格中的数据只有一组，故不足之处为实验次数太少，结论不具有普遍性，改进的措施为用不同规格的灯泡多次实验。
21. 小聪和小慧利用图所示的电路进行实验，探究“电流通过电阻产生的热量跟哪些因素有关”，在甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油，并分别装有完全相同的温度计，烧瓶内还分别装有阻值不变的电热丝R1、R2，且R1、R2的阻值相差非常大，请完成下列问题：
（1）该实验中，电流通过电阻产生热量的多少用______反映；
（2）本实验方案探究的是当电流和通电时间一定时，电流通过电阻产生的热量跟______是否有关。请分析此装置是如何实现控制电流和通电时间相同的：______；
（3）实验过程中发现一段时间内甲烧瓶中温度计示数上升较快，乙烧瓶中温度计示数几乎没有变化，小聪认为是由于电热丝R2被烧断，小慧并不同意，请写出小慧判断的依据：______。
【答案】 ①. 温度计的示数 ②. 电热丝的电阻值 ③. 见解析 ④. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]电流通过电阻丝做功，消耗电能转化为内能，电流通过电阻丝产生的热量无法直接测量，所以用产生的热量来加热煤油，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映电流产生的热量多少，这是转换法。
（2）[2][3]实验时，将两电阻丝串联在电路中，并用同一开关进行控制，串联电路中电流处处相等，所以实现了控制电流和通电时间相同；两电阻丝的阻值不同，所以本实验方案是探究当电流和通电时间一定时，电流通过电阻产生的热量跟电热丝的电阻是否有关。
（3）[4]串联电路中电流只有一条路径，电热丝R1、R2串联在电路中，若电热丝R2被烧断，此时电路断路，没有电流通过，甲烧瓶中温度计示数也不会上升。
22. 小刚想利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量未知电阻Rx的阻值．他选择了满足实验要求的器材，并连接了如图的实验电路，电源两端电压不变且未知。当开关S、S1闭合、S2断开时，电压表的示数为U1；当开关S、S2闭合、S1断开时，电压表的示数为U2，则Rx的表达式是______。
【答案】
【解析】
【详解】 当开关S、S1闭合、S2断开时，电阻R0和电阻Rx串联，电压表测量电阻R0和电阻Rx两端的电压，此时电压表的示数为U1，即电源电压也为U1。当开关S、S2闭合、S1断开时，电阻R0和电阻Rx串联，电压表测量电阻Rx两端的电压，此时电压表的示数为U2，串联电路的总电压等于分电压之和，故电阻R0两端的电压
串联电路电流处处相等，根据可知，此时电路中的电流
根据可知，未知电阻
故Rx的表达式是
23. 在探究“影响通过电阻丝电流大小的因素”时，小兰猜想：当电压不变时，通过电阻丝的电流可能与它的长度有关；为了验证小兰的猜想，老师为她提供了如下器材：材料、横截面积相同、长度已知但长短不同的电阻丝若干（在电路图中用定值电阻符号表示），电源一个（电源两端电压会随外接电阻的改变而改变）、已调零的电流表、电压表各一个，滑动变阻器和开关各一个，导线若干；请你帮助小兰利用上述实验器材设计实验，验证她的猜想。
要求：（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______。
【答案】 ①. ②. 见解析 ③. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]探究当电压不变时，通过电阻丝的电流可能与它的长度有关，故变量是长度不同的电阻丝，为了能够知道电阻的大小需要将长度不同的电阻接入电路中，通过电流表的示数来反应，由于电源电压的示数在变化，故需要电压表测量电压，用滑动变阻器串联在电路中，调节电压，使定值电阻两端的电压保持不变，故电路图如下图所示
（2）[2]①断开开关，按照电路图连接电路，将最短的电阻丝接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U，记录此时电流表的示数，并计算此时电阻的大小；②断开开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U，记录此时电流表的示数，并计算此时电阻的大小；③将上述实验按第二步重复几次，并记录数据。
（3）[3]需要记录的数据电压表的示数，有电阻丝的长度，电流的大小，电阻的大小，故数据表格如下
电压为U
物理量
实验次数
电阻丝的长度（m）
电流表的示数（A）
电阻的大小（Ω）
1
2
3
四、科普阅读题（共4分）
24. 冬奥场馆的“中国智慧”
2022年冬奧会在中国举办，冬奧场馆建设凸显绿色、科技、自主创新等特色，是最新科技成果应用的重要场景。
在低碳能源应用方面，张北柔直工程采用了我国原创的、领先世界的柔性直流电网新技术，满足冬奧场馆的用电需求，预计冬奧期间可减少标煤燃烧12.8万吨，减排二氧化碳32万吨。所谓“柔性直流”，就是灵活可控直流的意思，该输电技术具有可向无源网络供电、不会出现换相失败、换流站间无需通信以及易于构成多端直流系统等优点。通过这项技术，将张北地区的风能、太阳能等转化的绿电安全高效地输送至北京市，不仅可以把时断时续、不稳定的风电、光伏等淸洁能源转换成稳定的电能，还能进行清洁能源的储存、调配，是破解新能源大规模开发利用世界级难题的“中国方案”。
在新能源材料方面，我国自主开发出的碲化镉发电玻璃，不仅具有建筑材料的特性而且能够发电，有弱光性能好、抗衰减等特点，是适用于光伏建筑一体化的新型绿色环保建筑材料，“发电玻璃”之所以能发电是因为在玻璃表面，涂抹了一层碲化镉，具有了光电转化的功能，与常见的太阳能电池板不同，生产同样一块发电玻璃所消耗的时间很短，成本更低，转化效率更高，碲化镉发电玻璃分别应用于国家速滑馆和张家口冬奥会场馆光伏建筑一体化项目，以及赤城奥运走廊项目，践行了绿色办奥的宗旨。
在智慧场馆方面，国家体育馆启用了地磁导航、电子围栏，实现场馆室内高精度导航，其中，地磁导航是一种无源自主导航技术，由于地球上任意一点，都有唯一的磁场大小和方向与之对应，并且与该点的三维地理坐标相匹配，通过不同地域的地球磁场数据确定位置，使它具有“向导”功能，地磁导航不像卫星导航那样需要依赖外界设备传输电磁信号，具有较强的抗干扰和生存能力，借助这一服务系统，观众可自主导航找到座位；而管理人员也可实时获取场馆内人员位置信息。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）碲化镉发电玻璃实现了______能向______能的转换；
（2）根据文中信息，判断下列说法中不正确是（ ）
A．地磁导航需要依赖外界设备通过电磁波传递信号
B．柔性直流电网新技术可以把时断时续、不稳定的能源转换成稳定的电能
C．碲化镉发电玻璃与太阳能电池板相比，具有成本更低、转化效率更高等优势
D．地磁导航的定位原理是由于地球上任意一点都有唯一的磁场大小和方向与之对应
（3）“绿色冬奥，我们在行动”，请写出身边节能减排的生活实例______。
【答案】 ①. 光 ②. 电 ③. A ④. 低碳出行，比如尽量做公共交通，骑自行车出行
【解析】
【详解】（1）[1][2]“发电玻璃”之所以能发电是因为在玻璃表面，涂抹了一层碲化镉，具有了光电转化的功能，将光能转化为电能。
（2）[3] A．地磁导航不像卫星导航那样需要依赖外界设备传输电磁信号，具有较强的抗干扰和生存能力，故不需要依赖外界设备传输电磁信号，故A错误，符合题意；
B．柔性直流电网新技术不仅可以把时断时续、不稳定的风电、光伏等淸洁能源转换成稳定的电能，故B正确，不符合题意；
C．碲化镉发电玻璃与太阳能电池板相比，生产同样一块发电玻璃所消耗的时间很短，成本更低，转化效率更高，故C正确，不符合题意；
D．根据题意可知，地磁导航是一种无源自主导航技术，由于地球上任意一点，都有唯一的磁场大小和方向与之对应，并且与该点的三维地理坐标相匹配，通过不同地域的地球磁场数据确定位置，使它具有“向导”功能，故D正确，不符合题意。
故选A。
（3）[4] “绿色冬奥，我们在行动”，身边节能减排的实例有：低碳出行，尽量坐公共交通，骑自行车出行，用新能源汽车。
五、计算题（共8分，25题4分，26题4分）
25. 如图所示，电源电压恒定，电阻R2=10Ω，闭合开关S，电流表A、A1的示数分别为0.6A和0.2A。求：
（1）通过R2的电流大小；
（2）电源电压的大小；
（3）通电10s，电阻R2消耗的电能。
【答案】（1）0.4A；（2）4V；（3）16J
【解析】
【详解】解：（1）两电阻并联，电流表A测量干路电流，电流表A1测量通过R1的电流，根据并联电流规律可知，通过R2的电流大小
（2）电源电压的大小
（3）通电10s，电阻R2消耗的电能
答：（1）通过R2的电流大小为0.4A；
（2）电源电压的大小为4V；
（3）通电10s，电阻R2消耗的电能为16J。
26. 某型号电饭煲的工作原理图如图甲所示，R1和R2为阻值不等且不变的电热丝，S是手动开关，S1是自动控制开关。该电饭煲有“加热”和“保温”两档，额定电压是220V，在正常工作一段时间内，它的电功率随时间变化的图像如图乙所示。
（1）当电饭煲处于“加热”档时，开关S1的状态是______的（选填“断开”或“闭合”）；
（2）电阻R2的阻值______；
（3）电饭煲处于“加热”档时，工作10min产生的热量为多少焦耳______。
【答案】 ①. 闭合 ②. ③.
【解析】
【详解】（1）[1]当开关S1闭合时，两电阻并联，并联后的电阻小于任意一个电阻，根据可知，总电阻越小，电源电压一定，电路的总功率越大，故当S1闭合时，为加热档。
（2）[2]当只有R2工作时，为保温档，此时的功率为100W，则此时的电阻为
（3）[3]由图像知，保温档的功率为900W，电饭煲处于“加热”档时，工作10min产生的热量为
2022北京石景山初三（上）期末
物 理
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24分，每小题2分）
1. 在国际单位制中，电功的单位是（ ）
A. 欧姆 B. 焦耳 C. 安培 D. 瓦特
2. 下列物体通常情况下属于导体的是（ ）
A. 玻璃杯 B. 陶瓷盒 C. 钢直尺 D. 橡胶棒
3. 图所示四种家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ）
A. B. C. D.
4. 关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A. 控制家用电器的开关应安装在零线上
B. 发生触电事故时应先切断电源，再实施救人
C. 使用试电笔时，可以用手去接触笔尖金属部分
D. 空气开关“跳闸”时，一定是由于电路中发生短路引起
5. 如图所示的滑动变阻器的四种接法中，其中滑片P向右滑动，能使连入电路的电阻变小的是（ ）
A. B. C. D.
6. 用电学知识判断下列说法中正确的是（ ）
A. 一节新干电池的电压约为5V B. 教室里每盏日光灯的功率约为400W
C. 家用电热水壶的功率约为1000W D. 书桌上的台灯正常工作时的电流约为2A
7. 下列说法中正确的是（ ）
A. 电路中只要有电源，就一定会有电流
B. 只有正电荷的定向移动，才能形成电流
C. 通过导体的电流为零时，导体的电阻也为零
D. 金属容易导电，是因为金属内部有大量能够自由移动的电子
8. 很多小区安装了具备人脸识别功能的门禁系统，若人脸识别成功，开关S1自动闭合，电动机启动打开门；若人脸识别不成功，则需要人工按动开关S2，才能控制电动机打开门，在图所示的四个电路中，能正确模拟此类门禁系统内部控制电路的是（ ）
A. B. C. D.
9. 小冬学习磁学知识后，想硏究橄榄形磁体周围的磁场分布情况，做了如图所示的实验，其中图乙是小磁针（黑色为N极）静止时的指向，图丙是铁屑静止时的分布．图中能正确用磁感线描述以上实验现象的是（ ）
A. B. C. D.
10. 图所示是环境温度监控电路原理图，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为热敏电阻（其阻值随温度的升高而减小，电路图符号），闭合开关S，当所测环境温度升高时，下列判断正确的是（ ）
A. 电流表示数不变 B. 电流表示数变小
C. 电压表示数变大 D. 电压表示数变小
11. 如图所示，甲、乙两图中电源两端电压相同，且各定值电阻的阻值相等．其中，甲图中电流表的示数为I甲，电压表的示数为U甲；乙图中电流表的示数为I乙，电压表的示数为U乙；当开关都闭合时，下列判断正确的是（ ）
A. I甲=I乙，U甲=U乙 B. I乙=2I甲，U甲=U乙
C. I甲=I乙，U乙=2U甲 D. I乙=2I甲，U乙=2U甲
12. 小明按照图甲连接了实验电路，闭合开关S，滑片P从图甲中位置由右向左滑动的过程中，记录了不同位置电流表和电压表的示数。他依据实验数据作出U-I图像，如图乙所示。当电压表示数是4.5V时，电阻R0消耗的电功率大小是（ ）
A. 1.5W B. 3W C. 4.5W D. 6.75W
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6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）
13. 下列关于电磁现象说法正确是（ ）
A. 奥斯特实验说明通电导线周围有磁场
B. 电动机工作时是利用了电磁感应现象
C. 发电机工作时是利用了通电线圈在磁场中受力转动原理
D. 我国宋代的科学家沈括最早记载了地磁两极与地理两极并不重合
14. 甲、乙两个电暖器，甲的额定功率是1200W，乙的额定功率是1000W，当它们正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A. 甲消耗的电能比乙消耗的电能多
B. 甲消耗电能比乙消耗电能快
C. 电流通过甲做的功比乙做的功少
D. 甲的实际功率大于乙的实际功率
15. 如图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图像，反映了电阻的特性，现将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合S1时，电流表的示数为0.5A，电源两端电压保持不变，下列说法中正确的是（ ）
A. 只闭合S1时，小灯泡L两端的电压为4V
B. 只闭合S1时，小灯泡L的功率为8W
C. 同时闭合S1、S2，电流表的示数为0.7A
D. 同时闭合S1、S2，在30s内电流通过电阻R产生的热量为60J
三、实验探究题（共28分，除标注外，每空各1分）
16. （1）图中，电能表的示数为______kW·h。
（2）图中，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，金属箔因带______电荷而张开。（选填“同种”或“异种”）
（3）图中，电阻箱的示数为______Ω。
17. 小华利用如图甲所示电路测量灯泡L电阻，灯泡的额定电压是2.5V，请回答以下问题：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整______；
（2）开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应放置在______端；（选填“A”或“B”）
（3）闭合开关S后，发现灯泡L不发光，电流表指针不动，电压表指针有明显偏转，则电路的故障原因可能是______；
（4）排除故障后进行实验，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P至某位置，观察到电压表示数为，电流表示数如图乙所示，则灯泡L的阻值为______Ω；
（5）此实验电路还可以测量灯泡L的功率，由以上数据可计算出灯泡L的额定功率为______W。
18. 在探究“电磁铁磁性强弱的影响因素”实验中，使用了如图所示的器材，请完成下列问题：
（1）开关S闭合后，螺线管的左端为______极；（选填“N”或“S”）
（2）当导线由触点1改接为触点2时，线圈的匝数发生改变，调节滑动变阻器使电流表示数不变，发现悬挂的小铁箔M偏离竖直位置的角度明显变小，请结合以上情景提出一个可探究的科学问题：______。
19. 如图甲是小明探究电磁感应现象的实验装置，将一段铜导体AB的两端用细线悬挂起来，并与开关、灵敏电流计组成闭合回路，请完成下列问题：
（1）闭合开关，若蹄形磁体不动，当导体AB沿水平方向向右运动时，发现灵敏电流计指针会______；（选填“偏转”或“不偏转”）
（2）闭合开关，若导体AB不动，只移动蹄形磁体，电路中______会产生感应电流；（选填“一定”或“可能”）
（3）小明在中国科技馆发现有一个“电磁感应摆”，如图乙，甲、乙两线圈分别被悬挂在两个蹄形磁体的磁场中，两线圈通过导线连接在一起并构成一个闭合回路，如果用手使甲线圈在磁场中前、后摆动时，将会观察到乙线圈______。
20. 小红在探究“并联电路干路电流与各支路电流的关系”时，找来两盏小灯泡和相关实验器材，并连接好如图所示的电路，请完成下列问题：
（1）图中电流表测量的是灯泡______的电流；（选填“L1”或“L2”）
（2）用电流表分别测量通过灯泡L1、L2和干路的电流大小，并将数据记入表中，小红仅根据表中的数据得出了“并联电路干路电流等于各支路电流之和”的结论。此实验在设计上存在不足，你认为不足之处是______；请写出改进方法：______。
I1/A
I2/A
I/A
0.2
0.3
0.5
21. 小聪和小慧利用图所示的电路进行实验，探究“电流通过电阻产生的热量跟哪些因素有关”，在甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油，并分别装有完全相同的温度计，烧瓶内还分别装有阻值不变的电热丝R1、R2，且R1、R2的阻值相差非常大，请完成下列问题：
（1）该实验中，电流通过电阻产生热量的多少用______反映；
（2）本实验方案探究的是当电流和通电时间一定时，电流通过电阻产生的热量跟______是否有关。请分析此装置是如何实现控制电流和通电时间相同的：______；
（3）实验过程中发现一段时间内甲烧瓶中温度计示数上升较快，乙烧瓶中温度计示数几乎没有变化，小聪认为是由于电热丝R2被烧断，小慧并不同意，请写出小慧判断的依据：______。
22. 小刚想利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量未知电阻Rx的阻值．他选择了满足实验要求的器材，并连接了如图的实验电路，电源两端电压不变且未知。当开关S、S1闭合、S2断开时，电压表的示数为U1；当开关S、S2闭合、S1断开时，电压表的示数为U2，则Rx的表达式是______。
23. 在探究“影响通过电阻丝电流大小的因素”时，小兰猜想：当电压不变时，通过电阻丝的电流可能与它的长度有关；为了验证小兰的猜想，老师为她提供了如下器材：材料、横截面积相同、长度已知但长短不同的电阻丝若干（在电路图中用定值电阻符号表示），电源一个（电源两端电压会随外接电阻的改变而改变）、已调零的电流表、电压表各一个，滑动变阻器和开关各一个，导线若干；请你帮助小兰利用上述实验器材设计实验，验证她的猜想。
要求：（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______。
四、科普阅读题（共4分）
24. 冬奥场馆的“中国智慧”
2022年冬奧会在中国举办，冬奧场馆建设凸显绿色、科技、自主创新等特色，是最新科技成果应用的重要场景。
在低碳能源应用方面，张北柔直工程采用了我国原创的、领先世界的柔性直流电网新技术，满足冬奧场馆的用电需求，预计冬奧期间可减少标煤燃烧12.8万吨，减排二氧化碳32万吨。所谓“柔性直流”，就是灵活可控直流的意思，该输电技术具有可向无源网络供电、不会出现换相失败、换流站间无需通信以及易于构成多端直流系统等优点。通过这项技术，将张北地区的风能、太阳能等转化的绿电安全高效地输送至北京市，不仅可以把时断时续、不稳定的风电、光伏等淸洁能源转换成稳定的电能，还能进行清洁能源的储存、调配，是破解新能源大规模开发利用世界级难题的“中国方案”。
在新能源材料方面，我国自主开发出的碲化镉发电玻璃，不仅具有建筑材料的特性而且能够发电，有弱光性能好、抗衰减等特点，是适用于光伏建筑一体化的新型绿色环保建筑材料，“发电玻璃”之所以能发电是因为在玻璃表面，涂抹了一层碲化镉，具有了光电转化的功能，与常见的太阳能电池板不同，生产同样一块发电玻璃所消耗的时间很短，成本更低，转化效率更高，碲化镉发电玻璃分别应用于国家速滑馆和张家口冬奥会场馆光伏建筑一体化项目，以及赤城奥运走廊项目，践行了绿色办奥的宗旨。
在智慧场馆方面，国家体育馆启用了地磁导航、电子围栏，实现场馆室内高精度导航，其中，地磁导航是一种无源自主导航技术，由于地球上任意一点，都有唯一的磁场大小和方向与之对应，并且与该点的三维地理坐标相匹配，通过不同地域的地球磁场数据确定位置，使它具有“向导”功能，地磁导航不像卫星导航那样需要依赖外界设备传输电磁信号，具有较强的抗干扰和生存能力，借助这一服务系统，观众可自主导航找到座位；而管理人员也可实时获取场馆内人员位置信息。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）碲化镉发电玻璃实现了______能向______能的转换；
（2）根据文中信息，判断下列说法中不正确是（ ）
A．地磁导航需要依赖外界设备通过电磁波传递信号
B．柔性直流电网新技术可以把时断时续、不稳定的能源转换成稳定的电能
C．碲化镉发电玻璃与太阳能电池板相比，具有成本更低、转化效率更高等优势
D．地磁导航的定位原理是由于地球上任意一点都有唯一的磁场大小和方向与之对应
（3）“绿色冬奥，我们在行动”，请写出身边节能减排的生活实例______。
五、计算题（共8分，25题4分，26题4分）
25. 如图所示，电源电压恒定，电阻R2=10Ω，闭合开关S，电流表A、A1的示数分别为0.6A和0.2A。求：
（1）通过R2的电流大小；
（2）电源电压的大小；
（3）通电10s，电阻R2消耗的电能。
26. 某型号电饭煲的工作原理图如图甲所示，R1和R2为阻值不等且不变的电热丝，S是手动开关，S1是自动控制开关。该电饭煲有“加热”和“保温”两档，额定电压是220V，在正常工作一段时间内，它的电功率随时间变化的图像如图乙所示。
（1）当电饭煲处于“加热”档时，开关S1状态是______的（选填“断开”或“闭合”）；
（2）电阻R2的阻值______；
（3）电饭煲处于“加热”档时，工作10min产生的热量为多少焦耳______。
参考答案
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24分，每小题2分）
1. 在国际单位制中，电功的单位是（ ）
A. 欧姆 B. 焦耳 C. 安培 D. 瓦特
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．欧姆是电阻的单位，故A不符合题意；
B．焦耳是电功的单位，故B符合题意；
C．安培是电流强度单位，故C不符合题意；
D．瓦特是功率单位，故D不符合题意。
故选B。
2. 下列物体通常情况下属于导体的是（ ）
A. 玻璃杯 B. 陶瓷盒 C. 钢直尺 D. 橡胶棒
【答案】C
【解析】
【详解】导体、绝缘体、半导体主要是根据导电性能的强弱来区分的。把容易导电的物体叫做导体，如金属、石墨、人体等；把不容易导电的物体叫做绝缘体，如橡胶、玻璃、塑料、陶瓷等；把导电性能介于导体和绝缘体之间的材料叫做半导体，如锗、 硅、砷化镓等。故玻璃杯、陶瓷盒、橡胶棒属于绝缘体，不属于导体，钢直尺的原材料是金属，容易导电，属于导体，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C
3. 图所示四种家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．电饼铛工作时，消耗的电能主要转化为内能，是利用电流热效应工作的，故A符合题意；
B．电风扇工作时，消耗的电能主要转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故B不符合题意；
C．平板电视工作时，消耗的电能主要转化为光能和声能，不是利用电流热效应工作的，故C不符合题意；
D．洗衣机工作时，消耗的电能主要转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故D不符合题意。
故选A。
4. 关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A. 控制家用电器的开关应安装在零线上
B. 发生触电事故时应先切断电源，再实施救人
C. 使用试电笔时，可以用手去接触笔尖的金属部分
D. 空气开关“跳闸”时，一定是由于电路中发生短路引起的
【答案】B
【解析】
【详解】A．为了在检修电路时切断电路，保证人员的安全，控制家用电器的开关必须安装在火线上，故A错误；
B．发生触电事故时应先切断电源，再实施救人，因为人体是导体，如果直接接触触电的人，施救者也可能会触电，故B正确；
C．测电时，如果直接接触笔尖的金属部分，电流并没有通过电笔内的电阻，相当于电流直接通过人体，会触电，使用测电笔测电时，只能用手接触笔尾的金属部分，故C错误；
D．家庭电路中空气开关“跳闸”可能是发生了短路，也可能是用电器的总功率过大，故D错误。
故选B。
5. 如图所示滑动变阻器的四种接法中，其中滑片P向右滑动，能使连入电路的电阻变小的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，滑动变阻器电阻丝未接入电路，故滑片P向右滑动不会改变电阻大小，故A不符合题意；
B．由图可知，滑片P向右滑动时，滑动变阻器左段连入电路中的电阻丝增多，故电阻变大，故B不符合题意；
C．由图可知，该接线方式将所有的电阻丝全部连入了电路，故故滑片P向右滑动不会改变电阻大小，故C不符合题意；
D．由图可知，滑片P向右滑动时，滑动变阻器右段连入电路中的电阻丝减少，故电阻变小，故D符合题意。
故选D。
6. 用电学知识判断下列说法中正确的是（ ）
A. 一节新干电池的电压约为5V B. 教室里每盏日光灯的功率约为400W
C. 家用电热水壶的功率约为1000W D. 书桌上的台灯正常工作时的电流约为2A
【答案】C
【解析】
【详解】A．一节新干电池的电压约为1.5V，故A错误；
B．教室里的日光灯的功率约为40W，故B错误；
C．家用电热水壶的正常工作电流约为5A，额定功率
P=UI=220V×5A=1100W
故C正确；
D．书桌上台灯正常工作的电流约为0.2A，故D错误。
故选C。
7. 下列说法中正确的是（ ）
A. 电路中只要有电源，就一定会有电流
B. 只有正电荷的定向移动，才能形成电流
C. 通过导体的电流为零时，导体的电阻也为零
D. 金属容易导电，是因为金属内部有大量能够自由移动的电子
【答案】D
【解析】
【详解】A．产生的电流的条件是有电源和闭合的回路，这两个条件缺一不可，故A错误；
B．规定正电荷移动的方向为电流的方向，只要电荷的定向移动就会形成电流，可以是正电荷，也可以是负电荷，故B错误；
C．导体的电阻是导体本身的性质，其大小与电压、电流无关，与是否接入电路无关，只与导体本身的材料、长度、横截面积、温度有关，故C错误；
D．导体能够导电的原因是有能够自由移动的电荷，而金属能够导电的原因是自由移动的电子，故D正确。
故选D。
8. 很多小区安装了具备人脸识别功能的门禁系统，若人脸识别成功，开关S1自动闭合，电动机启动打开门；若人脸识别不成功，则需要人工按动开关S2，才能控制电动机打开门，在图所示的四个电路中，能正确模拟此类门禁系统内部控制电路的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可得，开关S1闭合时，电动机启动打开门；开关S2闭合时，电动机也能启动打开门，开关S1和S2均能单独控制电路中的电动机，说明开关S1和S2是并联在电路中的，且电动机连接在电路的干路上，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
9. 小冬学习磁学知识后，想硏究橄榄形磁体周围的磁场分布情况，做了如图所示的实验，其中图乙是小磁针（黑色为N极）静止时的指向，图丙是铁屑静止时的分布．图中能正确用磁感线描述以上实验现象的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】小磁针静止时N极所指方向为该点的磁场方向，由此可知该磁体周围的磁感线方向是水平环形顺时针方向，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
10. 图所示是环境温度监控电路原理图，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为热敏电阻（其阻值随温度的升高而减小，电路图符号），闭合开关S，当所测环境温度升高时，下列判断正确的是（ ）
A. 电流表示数不变 B. 电流表示数变小
C. 电压表示数变大 D. 电压表示数变小
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知，定值电阻R0和热敏电阻R串联在电路中，电压表测量R0两端的电压，根据欧姆定律，电路电流
电压表的示数
当所测环境温度升高时，热敏电阻R阻值减小，此时电路电流增大，电压表的示数也增大，故ABD错误，C正确。
故选C。
11. 如图所示，甲、乙两图中电源两端电压相同，且各定值电阻的阻值相等．其中，甲图中电流表的示数为I甲，电压表的示数为U甲；乙图中电流表的示数为I乙，电压表的示数为U乙；当开关都闭合时，下列判断正确的是（ ）
A. I甲=I乙，U甲=U乙 B. I乙=2I甲，U甲=U乙
C. I甲=I乙，U乙=2U甲 D. I乙=2I甲，U乙=2U甲
【答案】D
【解析】
【详解】AC．甲电路中，两电阻串联，故电流关系为
乙电路中电流为
经整理可知
故AC错误；
BD．甲电路中，电压表的示数为
乙电路图中，电压表的示数为电源电压，故
故B错误；D正确。
故选D。
12. 小明按照图甲连接了实验电路，闭合开关S，滑片P从图甲中位置由右向左滑动的过程中，记录了不同位置电流表和电压表的示数。他依据实验数据作出U-I图像，如图乙所示。当电压表示数是4.5V时，电阻R0消耗的电功率大小是（ ）
A. 1.5W B. 3W C. 4.5W D. 6.75W
【答案】B
【解析】
【详解】根据图甲可知，两电阻串联，电压表测量滑动变阻器的电压，根据图乙可知，当电流为0.5A，电压表的示数为6V，则电源电压为
根据图乙可知，当电流为1.5A时，电压表的示数为3V，则此时的电源电压为
联立两式可知电源电压与电阻
当电压表的示数为4.5V，定值电阻的电压为
电阻R0消耗的电功率大小是
故B符合题意。
故选B。
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6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）
13. 下列关于电磁现象说法正确的是（ ）
A. 奥斯特实验说明通电导线周围有磁场
B. 电动机工作时是利用了电磁感应现象
C. 发电机工作时是利用了通电线圈在磁场中受力转动原理
D. 我国宋代的科学家沈括最早记载了地磁两极与地理两极并不重合
【答案】AD
【解析】
【详解】A．奥斯特实验是将小磁针放在通电导线周围，小磁针会发生偏转，这说明通电导线周围存在磁场，故A正确；
BC．电动机是利用磁场对通电导体有力的作用来工作的，发电机是利用电磁感应现象工作的，故BC错误；
D．最早记录地磁两极与地理两极方向略有偏离的是我国的宋代学者沈括，故D正确。
故选AD。
14. 甲、乙两个电暖器，甲的额定功率是1200W，乙的额定功率是1000W，当它们正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A. 甲消耗的电能比乙消耗的电能多
B. 甲消耗电能比乙消耗电能快
C. 电流通过甲做的功比乙做的功少
D. 甲的实际功率大于乙的实际功率
【答案】BD
【解析】
【详解】ABC．用电器的额定功率是指用电器正常工作时的功率，电流做功的快慢即消耗电能的快慢，所以正常工作时，甲消耗电能比乙消耗电能快，据W=Pt知，在相同时间内，正常工作时，甲消耗的电能比乙消耗的电能多，电流通过甲做的功比乙做的多。但时间长短未知时，无法比较甲乙消耗电能的多少或电流通过甲乙做功的多少，故AC错误，B正确；
D．正常工作时，用电器的实际功率等于额定功率，由题知，甲的额定功率大于乙的额定功率，所以甲的实际功率大于乙的实际功率，故D正确。
故选BD。
15. 如图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图像，反映了电阻的特性，现将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合S1时，电流表的示数为0.5A，电源两端电压保持不变，下列说法中正确的是（ ）
A. 只闭合S1时，小灯泡L两端的电压为4V
B. 只闭合S1时，小灯泡L的功率为8W
C. 同时闭合S1、S2，电流表的示数为0.7A
D. 同时闭合S1、S2，在30s内电流通过电阻R产生的热量为60J
【答案】AC
【解析】
【详解】A．只闭合S1时，只有小灯泡L接入电路，此时电路电流为0.5A，根据图甲的图像可知，此时小灯泡对应的电压为4V，即小灯泡L两端的电压和电源电压均为4V，故A正确；
B．根据可知，只闭合S1时，小灯泡L的功率
故B错误；
C．同时闭合S1、S2时，小灯泡L和电阻R并联。并联电路中各并联支路两端的电压等于电路的总电压，即4V，根据图甲图像可知，此时电阻R对应的电流为0.2A。因并联电路中的干路电流等于各支路电流之和，电流表测量干路电流，则同时闭合S1、S2，电流表的示数
故C正确；
D．同时闭合S1、S2，在30s内电流通过电阻R产生热量
故D错误。
故选AC。
三、实验探究题（共28分，除标注外，每空各1分）
16. （1）图中，电能表的示数为______kW·h。
（2）图中，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，金属箔因带______电荷而张开。（选填“同种”或“异种”）
（3）图中，电阻箱的示数为______Ω。
【答案】 ①. 1038.5 ②. 同种 ③. 2021
【解析】
【详解】（1）[1]如图所示，电能表示数的最后一位是小数位，故读数为1038.5kW·h。
（2）[2]用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，接触验电器的金属球，电子经金属球、金属杆到电金属箔片，金属箔片由于带同种电荷，相互排斥而张开。
（3）[3]如图所示的电阻箱，×1000表示千位数，千位数指的是2，表示2000Ω，同理，百位数是0，十位数是2，个位数是1，故读数为2021Ω。
17. 小华利用如图甲所示电路测量灯泡L的电阻，灯泡的额定电压是2.5V，请回答以下问题：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整______；
（2）开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应放置在______端；（选填“A”或“B”）
（3）闭合开关S后，发现灯泡L不发光，电流表指针不动，电压表指针有明显偏转，则电路的故障原因可能是______；
（4）排除故障后进行实验，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P至某位置，观察到电压表示数为，电流表示数如图乙所示，则灯泡L的阻值为______Ω；
（5）此实验电路还可以测量灯泡L的功率，由以上数据可计算出灯泡L的额定功率为______W。
【答案】 ①. 见解析 ②. B ③. 灯泡断路 ④. 5 ⑤. 1.25
【解析】
【详解】（1）[1]电压表需要并联在灯泡两端，灯泡的额定电压是2.5V，故选择0~3V即可，遵循正进负出，故如下图所示：
（2）[2]为了保护电路，需要将滑片位于阻值最大处，故需要位于B端。
（3）[3]发现灯泡L不发光，电流表指针不动，说明存在断路，电压表指针有明显偏转，有电流经过电压表，说明电压表所在的电路是通的，故只能是灯泡断路。
（4）[4]观察到电压表示数为，电流表示数如图乙所示，选择小量程，分度值为0.02A，故读数为0.5A，灯泡L的阻值为
（5）[5]灯泡L的额定功率为
18. 在探究“电磁铁磁性强弱的影响因素”实验中，使用了如图所示的器材，请完成下列问题：
（1）开关S闭合后，螺线管的左端为______极；（选填“N”或“S”）
（2）当导线由触点1改接为触点2时，线圈的匝数发生改变，调节滑动变阻器使电流表示数不变，发现悬挂的小铁箔M偏离竖直位置的角度明显变小，请结合以上情景提出一个可探究的科学问题：______。
【答案】 ①. N ②. 电磁铁磁性与线圈匝数有什么关系
【解析】
【详解】（1）[1]由电流流向可知，通电螺线管外侧的导线电流方向是向上的，由安培定则：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流方向，大拇指所指方向为螺线管的N极，可知左侧为N极。
（2）[2]导线由触点1改接为触点2时，线圈的匝数发生改变，虽然调节滑动变阻器使电流表示数不变，但线圈匝数变少后电磁铁的磁性发生了变化，所以对铁箔M的吸引力减小了，故可以提出问题：电磁铁磁性与线圈匝数有什么关系。
19. 如图甲是小明探究电磁感应现象的实验装置，将一段铜导体AB的两端用细线悬挂起来，并与开关、灵敏电流计组成闭合回路，请完成下列问题：
（1）闭合开关，若蹄形磁体不动，当导体AB沿水平方向向右运动时，发现灵敏电流计指针会______；（选填“偏转”或“不偏转”）
（2）闭合开关，若导体AB不动，只移动蹄形磁体，电路中______会产生感应电流；（选填“一定”或“可能”）
（3）小明在中国科技馆发现有一个“电磁感应摆”，如图乙，甲、乙两线圈分别被悬挂在两个蹄形磁体的磁场中，两线圈通过导线连接在一起并构成一个闭合回路，如果用手使甲线圈在磁场中前、后摆动时，将会观察到乙线圈______。
【答案】 ①. 偏转 ②. 可能 ③. 摆动
【解析】
【详解】（1）[1]闭合线圈的部分导体在切割磁感线时，会产生感应电流，故当导体AB沿水平方向向右运动时，再切割磁感线，故会产生感应电流。
（2）[2]若导体AB不动，只移动蹄形磁体，若蹄形磁体前后移动，导体没有切割磁感线，不会产生感应电流，若蹄形磁体左右移动，导体切割磁感线，会产生感应电流。
（3）[3]如果用手使甲线圈在磁场中前、后摆动时，切割磁感线，会产生感应电流，而甲、乙线圈是闭合回路，那么乙线圈中中会有电流经过，通电的导体在磁场中受到了力的做功，故会摆动。
20. 小红在探究“并联电路干路电流与各支路电流的关系”时，找来两盏小灯泡和相关实验器材，并连接好如图所示的电路，请完成下列问题：
（1）图中电流表测量的是灯泡______的电流；（选填“L1”或“L2”）
（2）用电流表分别测量通过灯泡L1、L2和干路的电流大小，并将数据记入表中，小红仅根据表中的数据得出了“并联电路干路电流等于各支路电流之和”的结论。此实验在设计上存在不足，你认为不足之处是______；请写出改进方法：______。
I1/A
I2/A
I/A
0.2
0.3
05
【答案】 ①. L1 ②. 实验次数太少，结论不具有普遍性 ③. 用不同规格的灯泡多次实验
【解析】
【详解】（1）[1]如图所示，电流从电池的正极出发，经过开关后分流，一条支路经过灯泡L2，另外一条支路经过电流表、L1后一起回到负极，故电流表与灯泡L1串联，测量灯泡L1的电流。
（2）[2][3]仅根据表中的数据得出结论，发现表格中的数据只有一组，故不足之处为实验次数太少，结论不具有普遍性，改进的措施为用不同规格的灯泡多次实验。
21. 小聪和小慧利用图所示的电路进行实验，探究“电流通过电阻产生的热量跟哪些因素有关”，在甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油，并分别装有完全相同的温度计，烧瓶内还分别装有阻值不变的电热丝R1、R2，且R1、R2的阻值相差非常大，请完成下列问题：
（1）该实验中，电流通过电阻产生热量的多少用______反映；
（2）本实验方案探究的是当电流和通电时间一定时，电流通过电阻产生的热量跟______是否有关。请分析此装置是如何实现控制电流和通电时间相同的：______；
（3）实验过程中发现一段时间内甲烧瓶中温度计示数上升较快，乙烧瓶中温度计示数几乎没有变化，小聪认为是由于电热丝R2被烧断，小慧并不同意，请写出小慧判断的依据：______。
【答案】 ①. 温度计的示数 ②. 电热丝的电阻值 ③. 见解析 ④. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]电流通过电阻丝做功，消耗电能转化为内能，电流通过电阻丝产生的热量无法直接测量，所以用产生的热量来加热煤油，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映电流产生的热量多少，这是转换法。
（2）[2][3]实验时，将两电阻丝串联在电路中，并用同一开关进行控制，串联电路中电流处处相等，所以实现了控制电流和通电时间相同；两电阻丝的阻值不同，所以本实验方案是探究当电流和通电时间一定时，电流通过电阻产生的热量跟电热丝的电阻是否有关。
（3）[4]串联电路中电流只有一条路径，电热丝R1、R2串联在电路中，若电热丝R2被烧断，此时电路断路，没有电流通过，甲烧瓶中温度计示数也不会上升。
22. 小刚想利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量未知电阻Rx的阻值．他选择了满足实验要求的器材，并连接了如图的实验电路，电源两端电压不变且未知。当开关S、S1闭合、S2断开时，电压表的示数为U1；当开关S、S2闭合、S1断开时，电压表的示数为U2，则Rx的表达式是______。
【答案】
【解析】
【详解】 当开关S、S1闭合、S2断开时，电阻R0和电阻Rx串联，电压表测量电阻R0和电阻Rx两端的电压，此时电压表的示数为U1，即电源电压也为U1。当开关S、S2闭合、S1断开时，电阻R0和电阻Rx串联，电压表测量电阻Rx两端的电压，此时电压表的示数为U2，串联电路的总电压等于分电压之和，故电阻R0两端的电压
串联电路电流处处相等，根据可知，此时电路中的电流
根据可知，未知电阻
故Rx的表达式是
23. 在探究“影响通过电阻丝电流大小的因素”时，小兰猜想：当电压不变时，通过电阻丝的电流可能与它的长度有关；为了验证小兰的猜想，老师为她提供了如下器材：材料、横截面积相同、长度已知但长短不同的电阻丝若干（在电路图中用定值电阻符号表示），电源一个（电源两端电压会随外接电阻的改变而改变）、已调零的电流表、电压表各一个，滑动变阻器和开关各一个，导线若干；请你帮助小兰利用上述实验器材设计实验，验证她的猜想。
要求：（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______。
【答案】 ①. ②. 见解析 ③. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]探究当电压不变时，通过电阻丝的电流可能与它的长度有关，故变量是长度不同的电阻丝，为了能够知道电阻的大小需要将长度不同的电阻接入电路中，通过电流表的示数来反应，由于电源电压的示数在变化，故需要电压表测量电压，用滑动变阻器串联在电路中，调节电压，使定值电阻两端的电压保持不变，故电路图如下图所示
（2）[2]①断开开关，按照电路图连接电路，将最短的电阻丝接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U，记录此时电流表的示数，并计算此时电阻的大小；②断开开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U，记录此时电流表的示数，并计算此时电阻的大小；③将上述实验按第二步重复几次，并记录数据。
（3）[3]需要记录的数据电压表的示数，有电阻丝的长度，电流的大小，电阻的大小，故数据表格如下
电压为U
物理量
实验次数
电阻丝的长度（m）
电流表的示数（A）
电阻的大小（Ω）
1
2
3
四、科普阅读题（共4分）
24. 冬奥场馆的“中国智慧”
2022年冬奧会在中国举办，冬奧场馆建设凸显绿色、科技、自主创新等特色，是最新科技成果应用的重要场景。
在低碳能源应用方面，张北柔直工程采用了我国原创的、领先世界的柔性直流电网新技术，满足冬奧场馆的用电需求，预计冬奧期间可减少标煤燃烧12.8万吨，减排二氧化碳32万吨。所谓“柔性直流”，就是灵活可控直流的意思，该输电技术具有可向无源网络供电、不会出现换相失败、换流站间无需通信以及易于构成多端直流系统等优点。通过这项技术，将张北地区的风能、太阳能等转化的绿电安全高效地输送至北京市，不仅可以把时断时续、不稳定的风电、光伏等淸洁能源转换成稳定的电能，还能进行清洁能源的储存、调配，是破解新能源大规模开发利用世界级难题的“中国方案”。
在新能源材料方面，我国自主开发出的碲化镉发电玻璃，不仅具有建筑材料的特性而且能够发电，有弱光性能好、抗衰减等特点，是适用于光伏建筑一体化的新型绿色环保建筑材料，“发电玻璃”之所以能发电是因为在玻璃表面，涂抹了一层碲化镉，具有了光电转化的功能，与常见的太阳能电池板不同，生产同样一块发电玻璃所消耗的时间很短，成本更低，转化效率更高，碲化镉发电玻璃分别应用于国家速滑馆和张家口冬奥会场馆光伏建筑一体化项目，以及赤城奥运走廊项目，践行了绿色办奥的宗旨。
在智慧场馆方面，国家体育馆启用了地磁导航、电子围栏，实现场馆室内高精度导航，其中，地磁导航是一种无源自主导航技术，由于地球上任意一点，都有唯一的磁场大小和方向与之对应，并且与该点的三维地理坐标相匹配，通过不同地域的地球磁场数据确定位置，使它具有“向导”功能，地磁导航不像卫星导航那样需要依赖外界设备传输电磁信号，具有较强的抗干扰和生存能力，借助这一服务系统，观众可自主导航找到座位；而管理人员也可实时获取场馆内人员位置信息。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）碲化镉发电玻璃实现了______能向______能的转换；
（2）根据文中信息，判断下列说法中不正确是（ ）
A．地磁导航需要依赖外界设备通过电磁波传递信号
B．柔性直流电网新技术可以把时断时续、不稳定的能源转换成稳定的电能
C．碲化镉发电玻璃与太阳能电池板相比，具有成本更低、转化效率更高等优势
D．地磁导航的定位原理是由于地球上任意一点都有唯一的磁场大小和方向与之对应
（3）“绿色冬奥，我们在行动”，请写出身边节能减排的生活实例______。
【答案】 ①. 光 ②. 电 ③. A ④. 低碳出行，比如尽量做公共交通，骑自行车出行
【解析】
【详解】（1）[1][2]“发电玻璃”之所以能发电是因为在玻璃表面，涂抹了一层碲化镉，具有了光电转化的功能，将光能转化为电能。
（2）[3] A．地磁导航不像卫星导航那样需要依赖外界设备传输电磁信号，具有较强的抗干扰和生存能力，故不需要依赖外界设备传输电磁信号，故A错误，符合题意；
B．柔性直流电网新技术不仅可以把时断时续、不稳定的风电、光伏等淸洁能源转换成稳定的电能，故B正确，不符合题意；
C．碲化镉发电玻璃与太阳能电池板相比，生产同样一块发电玻璃所消耗的时间很短，成本更低，转化效率更高，故C正确，不符合题意；
D．根据题意可知，地磁导航是一种无源自主导航技术，由于地球上任意一点，都有唯一的磁场大小和方向与之对应，并且与该点的三维地理坐标相匹配，通过不同地域的地球磁场数据确定位置，使它具有“向导”功能，故D正确，不符合题意。
故选A。
（3）[4] “绿色冬奥，我们在行动”，身边节能减排的实例有：低碳出行，尽量坐公共交通，骑自行车出行，用新能源汽车。
五、计算题（共8分，25题4分，26题4分）
25. 如图所示，电源电压恒定，电阻R2=10Ω，闭合开关S，电流表A、A1的示数分别为0.6A和0.2A。求：
（1）通过R2的电流大小；
（2）电源电压的大小；
（3）通电10s，电阻R2消耗的电能。
【答案】（1）0.4A；（2）4V；（3）16J
【解析】
【详解】解：（1）两电阻并联，电流表A测量干路电流，电流表A1测量通过R1的电流，根据并联电流规律可知，通过R2的电流大小
（2）电源电压的大小
（3）通电10s，电阻R2消耗的电能
答：（1）通过R2的电流大小为0.4A；
（2）电源电压的大小为4V；
（3）通电10s，电阻R2消耗的电能为16J。
26. 某型号电饭煲的工作原理图如图甲所示，R1和R2为阻值不等且不变的电热丝，S是手动开关，S1是自动控制开关。该电饭煲有“加热”和“保温”两档，额定电压是220V，在正常工作一段时间内，它的电功率随时间变化的图像如图乙所示。
（1）当电饭煲处于“加热”档时，开关S1的状态是______的（选填“断开”或“闭合”）；
（2）电阻R2的阻值______；
（3）电饭煲处于“加热”档时，工作10min产生的热量为多少焦耳______。
【答案】 ①. 闭合 ②. ③.
【解析】
【详解】（1）[1]当开关S1闭合时，两电阻并联，并联后的电阻小于任意一个电阻，根据可知，总电阻越小，电源电压一定，电路的总功率越大，故当S1闭合时，为加热档。
（2）[2]当只有R2工作时，为保温档，此时的功率为100W，则此时的电阻为
（3）[3]由图像知，保温档的功率为900W，电饭煲处于“加热”档时，工作10min产生的热量为
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