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2022-2023学年北京东城区初三上学期物理期末试卷及答案
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这是一份2022-2023学年北京东城区初三上学期物理期末试卷及答案，共20页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验解答题，科普阅读题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 在国际单位制中，电功的单位是（ ）
A. 伏特（V）B. 安培（A）
C. 焦耳（J）D. 瓦特（W）
【答案】C
【解析】
【详解】电压的单位是伏特；电流的单位是安培；电功的单位是焦耳；电功率的单位是瓦特，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
2. 如图所示的物品中，通常情况下属于导体的是（ ）
A. 陶瓷盘
B. 铅笔芯
C. 玻璃杯
D. 塑料玩具
【答案】B
【解析】
【详解】A．陶瓷盘的材料是陶瓷，不容易导电，属于绝缘体，故A不符合题意；
B．铅笔芯的材料虽然不是金属，但容易导电，属于导体，故B符合题意；
C．玻璃杯的材料是玻璃，不容易导电，属于绝缘体，故C不符合题意；
D．塑料玩具的材料是塑料，不容易导电，属于绝缘体，故D不符合题意。
故选B。
3. 小东用装有静电除尘纸的拖把擦地板时的情景，如图所示。静电除尘纸与地板摩擦，可以轻松地将灰尘和头发清扫干净。下列说法中正确的是（ ）
A. 静电除尘纸和地板摩擦创造了电荷
B. 静电除尘纸的工作原理是带电体可以吸引轻小物体
C. 静电除尘纸和地板摩擦后与地板带有同种电荷
D. 静电除尘纸吸附灰尘是利用同种电荷相互吸引
【答案】B
【解析】
【详解】A．静电除尘纸和地板摩擦并没有创造电荷，只是发生了电荷的转移，故A错误；
B．根据带电体的性质可知，静电除尘纸的工作原理是带电体可以吸引轻小物体，故B正确；
C．静电除尘纸和地板摩擦后由于发生电子的转移，因此除尘纸与地板带有异种电荷，故C错误；
D．静电除尘纸吸附灰尘是利用带电体可以吸引轻小物体的性质，灰尘比较轻小，因此可以被静电除尘纸吸附。故D错误。
故选B。
4. 唐诗《山亭夏日》是一首描写夏日风光的七言绝句。其内容为：“绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘。水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香。”诗句中描述的情境属于扩散现象的是（ ）
A. 绿树阴浓夏日长B. 楼台倒影入池塘
C. 水晶帘动微风起D. 满架蔷薇一院香
【答案】D
【解析】
【详解】A．绿树阴浓夏日长，是因为光在同种均匀介质中沿直线传播，遇到绿树阻挡后，在其后面形成阴凉，故A不符合题意；
B．楼台倒影入池塘，是平面镜成像，属光的反射现象，故B不符合题意；
C．水晶帘动微风起，说明力可以改变物体的运动状态，故C不符合题意；
D．满架蔷薇一院香是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故D符合题意。
故选D。
5. 关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（ ）
A. 发现有人触电，应该立即用手将其拉开
B. 在未断开电源开关的情况下，可以更换灯泡
C 发现空气开关跳闸后，应该立即重新合上
D. 教室中一个开关可以控制多盏照明灯，这些照明灯是并联的
【答案】D
【解析】
【详解】A．发现有人触电，应该立即断开电源或使触电者脱离带电体，再进行施救，直接用手将其拉开会导致施救者也发生触电事故，故A错误；
B．开关串联在火线上，在未断开电源开关的情况下，灯泡及灯座仍带电，此时更换灯泡可能引起触电事故，故B错误；
C．发现空气开关跳闸，表明电路中电流过大，可能是总功率过大，也可能发生了短路，应先排除故障后，再重新合上空气开关，故C错误；
D．教室中一个开关可以控制多盏照明灯，是因为开关在干路上，由于一个灯泡熄灭，其它灯泡仍能发光，所以这些照明灯是并联的，故D正确。
故选D。
6. 如图所示的电路中，电源两端电压恒定，、为两个定值电阻，且。开关S闭合时，通过、的电流分别为、，、的功率为、，下列说法正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】由图可知两电阻并联，电压相等。因为，由可知，由可知。故ACD错误，B正确。
故选B。
7. 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。图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】通电螺线管的外部磁场和条形磁体的磁场相似，由甲图中小磁针的分布情况可以判断该通电螺线管的左侧为S极，右侧为N极。我们规定小磁针静止时的N极指向为该点的磁场方向，所以在磁体外部，磁感线总是从N极出发回到S极。而在磁体内部，磁感线的分布和磁体的N、S极一致，由此判断，A、B、D不符合题意；C符合题意。
故选C。
8. 为了判断驾驶员是否酒后驾车，小东设计了一种酒精测试仪，其电路如图所示，电源电压恒定，R为定值电阻，Q为酒精气敏元件（相当于一个可变电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而增大）。他设想：闭合开关S后，当气敏元件所测酒精气体的浓度增大时，根据电表示数是否超过某值判断是否酒驾。下列电表连接符合小东设想的是（ ）
A. 将电压表与R并联B. 将电流表串联在电路中
C. 将电压表与气敏元件Q并联D. 将电流表与气敏元件Q并联
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由题意可知，定值电阻R与气敏元件Q串联，将电压表与R并联，电压表测量R两端的电压，将电流表串联在电路中，电流表测电路中的电流；酒精气体浓度越大，气敏元件的阻值越大，电路总电阻增大，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中电流减小，即电流表示数变小；电阻R的阻值不变，电流I变小，由U=IR可知，电阻R两端电压变小，即电压表示数变小；不能根据电表示数是否超过某值判断是否酒驾，故AB错误；
C．电阻R与气敏元件Q串联，电压表测量Q两端的电压因酒精气敏元件的阻值随被测酒精气体浓度的增大而增大，当气敏元件所测酒精气体的浓度增大时，Q的阻值变大，电路中的总电阻变大，电险中的电流变小，由U=IR可知，R两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，酒精气敏元件Q两端的电压变大，即电压表的示数变大，能根据电表示数是否超过某值判断是否酒驾，故C正确；
D．电流表与气敏元件Q并联后，Q会被短路，故D错误。
故选C。
9. 额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中电热水壶中消耗的电能W和通电时间t的关系如图所示，关于电烤箱这三个用电器，下列判断正确的是（ ）
A. 正常工作时，电热水壶比电烤箱产生的热量少
B. 正常工作时，电饭锅比电热水壶的功率大
C. 正常工作时，通过电饭锅的电流最小
D. 在一个月内，电热水壶消耗的电能一定最多
【答案】C
【解析】
【详解】A．由焦耳定律知道，正常工作时，用电器产生的热量多少和电功率及工作时间有关，因为无法知道电热水壶、电烤箱和电饭锅和工作时间，所以无法判断用电器产生的热量的多少，故A错误；
B．由图可知，工作相同时间时，电水壶消耗的电能最多，由 知道，电热水壶的额定功率最大，故B错误；
C．由图知道，工作时间相同时，电饭锅消耗的电能最少，由 知道，额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作时，电饭锅的电功率最小，由知道，通过电饭锅的电流最小，故C正确；
D．由W=Pt知道，用电器消耗电能的多少与用电器的电功率及工作时间有关，因为不知道用电器的工作时间，所以无法判断个用电器消耗电能的多少，故D错误。
故选C。
10. 依据表格中的数据，下列说法中正确的是（ ）
A. 用同样装置加热质量不同的水和煤油，发现质量少的升温快，说明比热容与质量有关
B. 若水和煤油降低相等的温度，水放出的热量多
C. 水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是J
D. 质量相等的水和砂石，吸收相等热量，砂石温度升高得较多
【答案】D
【解析】
【详解】A．用同样装置加热质量不同的水和煤油，发现质量少的升温快，因为没有控制物质种类相同，故不能说明比热容与质量有关，故A错误；
B．若水和煤油降低相等的温度，但没有说明水和煤油的质量的大小关系，故不能判定水放出的热量多，故B错误；
C．水的比热容表示质量为1kg的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J，故C错误；
D．质量相等的水和砂石，吸收相等热量，因为砂石的比热容小，故砂石温度升高得较多，故D正确。
故选D。
11. 司南是我国早期的指南针。小科将条形磁体置于塑料勺内，在勺下垫泡沫，一起置于装水的纸盘中，漂浮在水面上，能自由转动，从而得到一个仿制“司南”（如图所示），下列说法正确的是（ ）
A. “司南”静止时勺柄指南，标为N极
B. “司南”能指南北是受地磁场的作用
C. “司南”纸盘换成铁盘后也能正常使用
D. “司南”勺柄的指向与勺内磁体的磁极方向无关
【答案】B
【解析】
【详解】A．“司南”静止时勺柄指南，就是南极，为S极，故A错误；
B．“司南”能指南北是因为受到地磁场的作用，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的特点从而起到指南北作用的，故B正确；
C．“司南”实质上是一个条形磁体，对铁、钴、镍等物质具有吸引作用，如果将纸盘换做铁盘，则会由于铁盘的吸引作用而无法指南北，故C错误；
D．“司南”勺柄的为S极，与地磁场的N极相互吸引，因此才具有指南北的性质，故D错误。
故选B。
12. 某汽油机工作时的能量损失情况是：汽缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦及其它损耗总和为10%。已知汽油热值为4.6×107J/kg。下列说法中正确的是（ ）
A. 该汽油机工作的效率是25%，工作时汽油燃烧释放能量的75%转化为机械能
B. 若该汽油机消耗2kg汽油，获得的机械能为2.3107J
C. 若该汽油机消耗2kg汽油，损失的能量为3.22107J
D. 经过不断改进和创新，汽油机的效率可以提高到100%
【答案】B
【解析】
【详解】A．汽油机的工作效率为
η=100%-30%-35%-10%=25%
工作时汽油燃烧释放能量的25%转化为机械能，故A错误；
BC．2kg汽油完全燃烧产生的热量为
Q放=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J
获得的机械能为
W有用=ηQ放=25%×9.2×107J=2.3×107J
损失的能量为
Q损失= Q放- W有用=9.2×107J-2.3×107J=6.9×107J
故B正确，C错误；
D．因为汽油机工作时，由于摩擦、散热等原因，总要有能量损失，所以汽油机的效率不可能到100%，故D错误。
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. 关于能量转化下列说法中正确的是（ ）
A. 用电热水壶烧热水时，主要是将电能转化为内能
B. 给充电宝充电时，主要是将化学能转化为电能
C. 电风扇工作时，主要是将电能转化为机械能
D. 用电脑学习时，主要将光能转化为电能
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据能量转化特点可知，用电热水壶烧热水时，电热水壶消耗电能，水温度升高，水的内能增大，因此电热水壶烧热水，是将电能转化为内能，故A正确；
B．给充电宝充电时，消耗电能，充电宝化学能增大，因此是将电能转化为化学能。故B错误；
C．电风扇工作时，消耗电能，风扇转动起来，获得机械能，因此电风扇工作，是将电能转化为机械能。故C正确；
D．用电脑学习时，电脑需要消耗电能，电脑屏幕发光，因此主要是将电能转化为光能。故D错误。
故选AC。
14. 小东连接了如图所示的电路，电源电压恒定，小灯泡L1的额定电压为6V。闭合开关后，小灯泡L1与L2均正常发光，电流表A1的示数为0.9A，电流表A2的示数为0.5A。下列说法中正确的是（ ）
A. 电流表A1是测L1电流的B. 通过小灯泡L1的电流是0.5A
C. 电源电压为12VD. 小灯泡L2正常工作时的电阻为15Ω
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由题图可知，两灯泡并联，电流表A1在干路上，测的是干路电流；电流表A2串联在灯泡L1所在的支路上，测的是通过灯泡L1的电流，故A错误；
B．电流表A2串联在灯泡L1所在的支路上，测的是通过灯泡L1的电流，电流表A2的示数为0.5A，则通过灯泡L1的电流为I1=0.5A，故B正确；
C．由于两灯泡并联，因此两灯泡的两端电压相等，都等于电源电压，小灯泡L1正常发光，因此其两端电压等于额定电压，即为6V，因此电源电压为6V。故C错误；
D．根据并联电路的电流规律可得，通过灯泡L2的电流为
灯泡L2正常工作的两端电压等于电源电压，根据欧姆定律可得，小灯泡L2正常工作时的电阻为
故D正确。
故选BD。
15. 小东想探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关。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初温相同的煤油，温度计及阻值为R1和R2的发热电阻丝。下列说法中正确的是（ ）
A. 为了便于探究，两烧瓶内装的煤油质量应相等
B. 发热电阻丝R1和R2的阻值应该不同
C. 本实验是通过调节滑动变阻器滑片的位置来改变自变量的
D. 此实验中用温度计示数变化的大小间接反映电流产生热量的多少
【答案】ABD
【解析】
【详解】AD．实验中电流产生的热量不易直接测量，可给质量相等的煤油加热，根据可知，煤油升高的温度越高，说明电阻丝放出的热量越多，故通过温度计示数变化的大小反映产生热量的多少，故AD正确；
B．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，根据控制变量法可知，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变。研究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关，要控制电流和通电时间相同（题中两电阻丝串联，则通过两阻丝的电流和通电时间相同），只改变电阻大小，发热电阻丝R1和R2的阻值应该不同，故B正确；
C．探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关，烧瓶内电阻大小是自变量，产生的热量是因变量，故C错误。
故选ABD。
三、实验解答题（共28分，16题6分，17题3分，18题5分，19题2分，20、21、22题各4分）
16. （1）如图中，电能表的示数为______kW•h；
（2）如图中，电阻箱的示数为______Ω；
（3）根据图中通电螺线管中的电流方向，可以判断出通电螺线管的左端是______（选填“N”或“S”）极。
【答案】 ① 2023.1 ②. 30 ③. S
【解析】
【详解】（1）[1]如图中，电能表的单位为kW•h，表盘上最后一位数字为小数点的下一位，故示数为2023.1kW•h。
（2）如图中，电阻箱的示数为
（3）根据安培定则，四指顺着电流方向握住螺丝管，大拇指所指的方向为N极，即通电螺线管的右端为N极，左端为S极。
17. 针对如图所示的三个实验情景，将下列内容补充完整。
（1）图甲：将活塞迅速下压，硝化棉燃烧，是由于活塞对______（选填“硝化棉”或“筒内空气”）做功，使其内能增大，温度升高；
（2）图乙：将试管中的水加热一段时间后，塞子被水蒸气推出，塞子被水蒸气推出过程的能量转化与汽油机的______冲程能量转化相同；
（3）图丙：抽去玻璃板后，两瓶气体混合颜色变均匀，说明分子永不停息地做______。
【答案】 ①. 筒内空气 ②. 做功 ③. 无规则运动
【解析】
【详解】（1）[1]将活塞迅速下压，活塞对筒内空气做功，使其内能增大，温度升高，达到硝化棉的燃点，硝化棉燃烧。
（2）[2]汽油机的做功冲程是汽油燃烧产生的内能转化为曲轴的机械能，塞子被推出这一过程的能量转化与四冲程汽油机的做功冲程相同。
（3）[3]抽去玻璃板，有空气分子运动到下面的瓶子，也有二氧化氮分子运动到上面的瓶子，两瓶中的气体逐渐混合均匀，说明分子在不停地做无规则运动，这是扩散现象。
18. 小东在实验室测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，实验电路如图所示。
（1）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移动到最______（选填“左”或“右”）端；
（2）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，观察到电压表的示数如图甲所示，此时小灯泡两端的电压为______V，为了测量小灯泡的额定功率，需要将滑动变阻器的滑片P向______（选填“左”或“右”）滑动；
（3）当小灯泡正常工作时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常工作时的电流为______A，小灯泡的额定功率为______W。
【答案】 ①. 右 ②. 2.2 ③. 左 ④. 0.28 ⑤. 0.7
【解析】
【详解】（1）[1]为了保护电路，在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即最右端。
（2）[2]闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表测灯泡两端的电压，由图乙知道，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V。
[3]由于灯泡的实际电压小于灯泡的额定电压2.5V，根据串联电路电压规律知道，需减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压原理知道，需减小滑动变阻器接入电路的阻值，所以滑动变阻器的滑片需向左移动。
（3）[4]由图乙知道，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.28A。
[5]由知道，小灯泡额定功率为
P=UI=2.5V×0.28A=0.7W
19. 小东利用铜片、锌片、柠檬制作了水果电池，并用导线把发光二极管和水果电池连接起来，如图所示，他看到二极管发光，然后增加每个铜片、锌片插入柠檬的深度，发现二极管发光的亮度增强。请你根据小东的实验步骤及现象，写出他所探究的科学问题：______。
【答案】连接在水果电池的发光二极管的亮度与水果电池极片插入水果中的深度是否有关
【解析】
【详解】由题知，小东在实验过程中，控制的是柠檬、铜片、锌片的大小和形状保持不变，改变的是每个铜片、锌片插入柠檬的深度，实验现象是：当每个铜片、锌片插入柠檬的深度越深时，发光二极管的亮度增加，则可提出的科学问题是：水果电池的电压与金属片插入水果的深度是否有关。
20. 小东用图所示电路探究串联电路中电压的特点。
（1）小东闭合开关后，小灯泡发光，过一会两灯均不发光，电压表无示数。他断开开关，将电压表并联在L2两端后，闭合开关，发现电压表示数为3V，若电路中仅有一处故障，则故障为______；
（2）排除故障后，小东按照如下步骤进行实验，请将他的实验步骤补充完整：
①将电压表并联在L1两端，闭合开关，读取电压表示数为U1，将数据记录在表格中；
②断开开关，将电压表并联在L2两端，闭合开关，读取电压表示数为U2，将数据记录在表格中；
③断开开关，将电压表两端分别连到______（填接线柱标号）接线柱，闭合开关，读取电压表示数为U，将数据记录在表格中；
④改变两个小灯泡的规格，再多次实验，将数据记录在表格中；
（3）请画出该实验的数据记录表格______。
【答案】 ①. L2断路 ②. a、d ③.
【解析】
【详解】（1）[1]由题图可知，电源为两节干电池，电源电压为3V。电压表并联在L1两端，两灯均不发光，电压表无示数，说明L1以外的电路某处出现断路或者两灯均短路；将电压表并联在L2两端后，闭合开关，发现电压表的示数为3V，等于电源电压，电压表相当于并联在电源两端，又因为电压表跟L2并联，所以故障在灯泡L2，又电路中仅有一处故障，因此故障是L2断路，导致电压表串联在了电路中。
（2）③[2]本实验电路是探究串联电路的电压规律，即探究串联部分的总电压与各用电器的两端电压的关系，由①②步骤可知，U1为L1的两端电压，U2为L2的两端电压，因此接下来是用电压表测量L1和L2两端的总电压，故可将电压表两端分别连到a、d接线柱，闭合开关，读取电压表示数为U。
（3）[3]本实验要探究串联电路的电压规律，故把U1、U2以及U记录在表格中，如下表所示
21. 如图所示是测量未知电阻Rx的实验电路，电源电压恒定且未知，定值电阻阻值为R0。请补充完整主要实验步骤，并进行数据处理：
（1）实验步骤
①只闭合开关S、S1，读出并记录电流表示数I1；
②______，读出并记录电流表示数I2；
③计算Rx的阻值；
（2）数据处理
未知电阻Rx的表达式：Rx=______（用R0、I1和I2表示），请写出推导过程______。
【答案】 ①. 断开S1，闭合S、S2 ②. ③. 见解析
【解析】
【详解】（1）实验步骤：
①只闭合开关S、S1，读出并记录电流表示数I1；电流表测量的是通过R0的电流，此时两电阻并联，两电阻的两端电压都等于电源电压，因此根据欧姆定律可得电源电压为U=I1R0。
②[1]只闭合开关S、S2，读出并记录电流表示数I2；两电阻并联，电流表测量的是干路电流，由于并联电路各支路互不影响，故通过定值电阻R0的电流仍为I1，根据并联电路电流的规律可得，通过待测电阻的电流为
Ix= I2- I1
（2）数据处理：
[2][3]Rx和R0并联，根据并联电路电压关系可知，待测电阻的两端电压为Ux=U；根据欧姆定律可得，待测电阻的阻值为
22. 小圆想探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系，他利用干电池、电流表、电压表、多个阻值不同且已知的定值电阻、开关及导线，设计了如图所示的电路。实验中，他将定值电阻R接入电路中，读出相应的电流表的示数并观察电压表的示数，记录实验数据。将R换为不同阻值的另一个电阻后，小圆观察到电压表的示数增大了。小圆意识到自己的实验设计不能实现探究目的。
（1）请你写出小圆的实验设计不能实现探究目的的原因：___________；
（2）请你画出能够实现探究目的的电路图（可以添加适当的实验器材）___________；
（3）依据你设计的电路图，针对小圆不能实现探究目的的原因，写出操作的方法___________。
【答案】 ①. 不能控制电阻两端的电压相同 ②. ③. 见详解
【解析】
【详解】（1）探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系时，需控制电阻两端的电压不变，电路中没有滑动变阻器，由于电源有电阻，当换用不同的电阻时，根据分压原理，电压表示数发生了变化，不能控制电阻两端的电压不同，因此不能实现探究目的。
（2）在上述给出的器材中再加上滑动变阻器，电路图如图
（3）探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系时，应控制电阻两端电压保持不变，将定值电阻R接入电路中，调节滑动变阻器的值到合适的位置，读出相应的电流表的示数I并观察电压表的示数U，记录实验数据。故断开开关，更换定值电阻R，闭合开关后，应调节滑动变阻器的滑片使电压表示数仍为U保持不变，读出此时电流表的示数I，并把R、I记录在数据表格中。
四、科普阅读题（共4分）
23. 请阅读《放电深度对电动车电池寿命的影响》并回答。
放电深度对电动车电池寿命的影响
随着新能源利用的普及，电动汽车已经进入千家万户。这离不开电池技术的快速发展。
众所周知，电池的使用是有寿命的，在使用过程中电池容量会不断衰减，而电池寿命的结束并非指的是电池的容量衰减至0%或者不能用，而指的是电池总容量衰减到设计容量的80%或者以下。
电池寿命可以用“循环寿命”来衡量，是指电池寿命结束前进行的100%全循环放电次数，很多因素都会影响电池的循环寿命，如电池温度、充放电电流等。有研究表明不同的放电深度也会影响电池的循环寿命。例如一辆电动车将电池电量从70%用到30%，则这次的放电深度为40%；再次使用前将电池充电到90%后，又用到30%，这次的放电深度就为60%，则这两次总共完成了1次100%全循环放电。
研究人员以不同的放电深度，对电动车电池进行充放电循环研究，得到了电动车电池100%全循环放电次数与放电深度的关系，如图所示。
由图像我们不难看出合理规划充、放电策略，可以有效延长电动车电池的使用寿命。请根据上述材料，回答下列问题：
（1）电池循环寿命指：______；
（2）请列出影响电池循环寿命的一个因素：______；
（3）小东家电动车每天使用前都充电到电量为95%，行驶一天后电池电量为55%。每周需开车5天，则电动车的电池在一周的时间完成了______次100%全循环放电；
（4）根据文章所述，下列哪种使用策略最有利于延长电池寿命______。
A.电池用电一点就及时充电
B.电池用掉40%的电量充电
C.电池用掉60%的电量充电
D.电池用掉80%以上的电量再充电
【答案】 ①. 电池寿命结束前进行100%全循环放电的次数 ②. 电池温度 ③. 2 ④. B
【解析】
【详解】（1）[1]电池寿命可以用“循环寿命”来衡量，是指电池寿命结束前进行的100%全循环放电次数。
（2）[2]根据短文知道，影响电池的循环寿命的因素有电池温度、充放电电流、不同的放电深度。
（3）[3]每天的放电
95%-55%=40%
则每周5天放电为
40%×5=200%
完成了两次100%全循环放电。
（4）[4]由图知道，每次放电深度为40%时，电池100%全循环放电次数最多，故ACD不符合题意，B符合题。
故选B。
五、计算题（共8分，24题4分，25题4分）
24. 如图所示，电阻R1的阻值为8Ω。当开关S闭合时，电压表示数为2V，电流表示数为0.5A。求：
（1）电阻R2的阻值；
（2）电源电压；
（3）10s内电流通过整个电路所做的功。
【答案】(1)4；(2)6V；(3)30J
【解析】
【详解】(1)由图可知，当开关S闭合时，两个电阻串联在电路，电压表测量电阻R2的两端电压，电压表示数为2V，电流表示数为0.5A，则电阻R2的阻值为
(2)电源电压
(3)10s内电流通过整个电路所做的功为
答：(1)电阻R2的阻值为4；
(2)电源电压为6V；
(3)10s内电流通过整个电路所做的功为30J。
25. 如图甲所示，是小东家的一台电烤箱的部分参数规格表。该电烤箱有两个发热管（相当于发热电阻），能实现标定的三种烘烤模式，只有上发热管R1加热，只有下发热管R2加热，上、下发热管同时加热：对应的加热功率如表格中所示。请完成下列问题。
（1）在某次烘烤过程中，小东用只有下发热管R2加热的模式烘烤了0.5h，则这次烘烤过程所消耗的电能为多少；
（2）小东猜想并画出该烤箱的简易电路图如图所示。请判断小东所画的简易电路图能否实现该电烤箱标定的三种烘烤模式。若能实现请说明三种烘烤模式对应的开关状态；若不能实现请简述理由并画出该烤箱的简易电路图。
【答案】（1）0.4 kW·h；（2）不能，理由见解析，
【解析】
【详解】解：（1）只有下发热管R2加热的模式下，电功率为
根据可得，这次烘烤过程所消耗的电能为
（2）不能；理由如下：如题图中，闭合开关S、S2，断开开关S1可以实现只有上发热管R1加热的烘烤模式，其功率为
而闭合开关S，断开开关S1、S2，R1与R2串联同时加热时，上、下发热管同时工作的总功率，可得，故而无法实现上、下发热管一起加热时功率为1500W的烘烤模式。
实现该烤箱标定烘烤模式简单电路图如图
答：（1）这次烘烤过程所消耗的电能为0.4 kW·h；
（2）见解析。
物质
比热容
水
煤油
砂石
约
次数
1
2
3
4
5
6
U1/V
U2/V
U/V
次数
1
2
3
4
5
6
U1/V
U2/V
U/V
电源
220V，50Hz
容积
32L
炉心温度
设定值70~230℃（平均温度+/-30℃）
不同烘烤模式功率
只有上发热管R1加热：700W
只有下发热管R2加热：800W
上、下发热管同时加热：1500W
1. 在国际单位制中，电功的单位是（ ）
A. 伏特（V）B. 安培（A）
C. 焦耳（J）D. 瓦特（W）
【答案】C
【解析】
【详解】电压的单位是伏特；电流的单位是安培；电功的单位是焦耳；电功率的单位是瓦特，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
2. 如图所示的物品中，通常情况下属于导体的是（ ）
A. 陶瓷盘
B. 铅笔芯
C. 玻璃杯
D. 塑料玩具
【答案】B
【解析】
【详解】A．陶瓷盘的材料是陶瓷，不容易导电，属于绝缘体，故A不符合题意；
B．铅笔芯的材料虽然不是金属，但容易导电，属于导体，故B符合题意；
C．玻璃杯的材料是玻璃，不容易导电，属于绝缘体，故C不符合题意；
D．塑料玩具的材料是塑料，不容易导电，属于绝缘体，故D不符合题意。
故选B。
3. 小东用装有静电除尘纸的拖把擦地板时的情景，如图所示。静电除尘纸与地板摩擦，可以轻松地将灰尘和头发清扫干净。下列说法中正确的是（ ）
A. 静电除尘纸和地板摩擦创造了电荷
B. 静电除尘纸的工作原理是带电体可以吸引轻小物体
C. 静电除尘纸和地板摩擦后与地板带有同种电荷
D. 静电除尘纸吸附灰尘是利用同种电荷相互吸引
【答案】B
【解析】
【详解】A．静电除尘纸和地板摩擦并没有创造电荷，只是发生了电荷的转移，故A错误；
B．根据带电体的性质可知，静电除尘纸的工作原理是带电体可以吸引轻小物体，故B正确；
C．静电除尘纸和地板摩擦后由于发生电子的转移，因此除尘纸与地板带有异种电荷，故C错误；
D．静电除尘纸吸附灰尘是利用带电体可以吸引轻小物体的性质，灰尘比较轻小，因此可以被静电除尘纸吸附。故D错误。
故选B。
4. 唐诗《山亭夏日》是一首描写夏日风光的七言绝句。其内容为：“绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘。水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香。”诗句中描述的情境属于扩散现象的是（ ）
A. 绿树阴浓夏日长B. 楼台倒影入池塘
C. 水晶帘动微风起D. 满架蔷薇一院香
【答案】D
【解析】
【详解】A．绿树阴浓夏日长，是因为光在同种均匀介质中沿直线传播，遇到绿树阻挡后，在其后面形成阴凉，故A不符合题意；
B．楼台倒影入池塘，是平面镜成像，属光的反射现象，故B不符合题意；
C．水晶帘动微风起，说明力可以改变物体的运动状态，故C不符合题意；
D．满架蔷薇一院香是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故D符合题意。
故选D。
5. 关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（ ）
A. 发现有人触电，应该立即用手将其拉开
B. 在未断开电源开关的情况下，可以更换灯泡
C 发现空气开关跳闸后，应该立即重新合上
D. 教室中一个开关可以控制多盏照明灯，这些照明灯是并联的
【答案】D
【解析】
【详解】A．发现有人触电，应该立即断开电源或使触电者脱离带电体，再进行施救，直接用手将其拉开会导致施救者也发生触电事故，故A错误；
B．开关串联在火线上，在未断开电源开关的情况下，灯泡及灯座仍带电，此时更换灯泡可能引起触电事故，故B错误；
C．发现空气开关跳闸，表明电路中电流过大，可能是总功率过大，也可能发生了短路，应先排除故障后，再重新合上空气开关，故C错误；
D．教室中一个开关可以控制多盏照明灯，是因为开关在干路上，由于一个灯泡熄灭，其它灯泡仍能发光，所以这些照明灯是并联的，故D正确。
故选D。
6. 如图所示的电路中，电源两端电压恒定，、为两个定值电阻，且。开关S闭合时，通过、的电流分别为、，、的功率为、，下列说法正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】由图可知两电阻并联，电压相等。因为，由可知，由可知。故ACD错误，B正确。
故选B。
7. 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。图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】通电螺线管的外部磁场和条形磁体的磁场相似，由甲图中小磁针的分布情况可以判断该通电螺线管的左侧为S极，右侧为N极。我们规定小磁针静止时的N极指向为该点的磁场方向，所以在磁体外部，磁感线总是从N极出发回到S极。而在磁体内部，磁感线的分布和磁体的N、S极一致，由此判断，A、B、D不符合题意；C符合题意。
故选C。
8. 为了判断驾驶员是否酒后驾车，小东设计了一种酒精测试仪，其电路如图所示，电源电压恒定，R为定值电阻，Q为酒精气敏元件（相当于一个可变电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而增大）。他设想：闭合开关S后，当气敏元件所测酒精气体的浓度增大时，根据电表示数是否超过某值判断是否酒驾。下列电表连接符合小东设想的是（ ）
A. 将电压表与R并联B. 将电流表串联在电路中
C. 将电压表与气敏元件Q并联D. 将电流表与气敏元件Q并联
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由题意可知，定值电阻R与气敏元件Q串联，将电压表与R并联，电压表测量R两端的电压，将电流表串联在电路中，电流表测电路中的电流；酒精气体浓度越大，气敏元件的阻值越大，电路总电阻增大，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中电流减小，即电流表示数变小；电阻R的阻值不变，电流I变小，由U=IR可知，电阻R两端电压变小，即电压表示数变小；不能根据电表示数是否超过某值判断是否酒驾，故AB错误；
C．电阻R与气敏元件Q串联，电压表测量Q两端的电压因酒精气敏元件的阻值随被测酒精气体浓度的增大而增大，当气敏元件所测酒精气体的浓度增大时，Q的阻值变大，电路中的总电阻变大，电险中的电流变小，由U=IR可知，R两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，酒精气敏元件Q两端的电压变大，即电压表的示数变大，能根据电表示数是否超过某值判断是否酒驾，故C正确；
D．电流表与气敏元件Q并联后，Q会被短路，故D错误。
故选C。
9. 额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中电热水壶中消耗的电能W和通电时间t的关系如图所示，关于电烤箱这三个用电器，下列判断正确的是（ ）
A. 正常工作时，电热水壶比电烤箱产生的热量少
B. 正常工作时，电饭锅比电热水壶的功率大
C. 正常工作时，通过电饭锅的电流最小
D. 在一个月内，电热水壶消耗的电能一定最多
【答案】C
【解析】
【详解】A．由焦耳定律知道，正常工作时，用电器产生的热量多少和电功率及工作时间有关，因为无法知道电热水壶、电烤箱和电饭锅和工作时间，所以无法判断用电器产生的热量的多少，故A错误；
B．由图可知，工作相同时间时，电水壶消耗的电能最多，由 知道，电热水壶的额定功率最大，故B错误；
C．由图知道，工作时间相同时，电饭锅消耗的电能最少，由 知道，额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作时，电饭锅的电功率最小，由知道，通过电饭锅的电流最小，故C正确；
D．由W=Pt知道，用电器消耗电能的多少与用电器的电功率及工作时间有关，因为不知道用电器的工作时间，所以无法判断个用电器消耗电能的多少，故D错误。
故选C。
10. 依据表格中的数据，下列说法中正确的是（ ）
A. 用同样装置加热质量不同的水和煤油，发现质量少的升温快，说明比热容与质量有关
B. 若水和煤油降低相等的温度，水放出的热量多
C. 水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是J
D. 质量相等的水和砂石，吸收相等热量，砂石温度升高得较多
【答案】D
【解析】
【详解】A．用同样装置加热质量不同的水和煤油，发现质量少的升温快，因为没有控制物质种类相同，故不能说明比热容与质量有关，故A错误；
B．若水和煤油降低相等的温度，但没有说明水和煤油的质量的大小关系，故不能判定水放出的热量多，故B错误；
C．水的比热容表示质量为1kg的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J，故C错误；
D．质量相等的水和砂石，吸收相等热量，因为砂石的比热容小，故砂石温度升高得较多，故D正确。
故选D。
11. 司南是我国早期的指南针。小科将条形磁体置于塑料勺内，在勺下垫泡沫，一起置于装水的纸盘中，漂浮在水面上，能自由转动，从而得到一个仿制“司南”（如图所示），下列说法正确的是（ ）
A. “司南”静止时勺柄指南，标为N极
B. “司南”能指南北是受地磁场的作用
C. “司南”纸盘换成铁盘后也能正常使用
D. “司南”勺柄的指向与勺内磁体的磁极方向无关
【答案】B
【解析】
【详解】A．“司南”静止时勺柄指南，就是南极，为S极，故A错误；
B．“司南”能指南北是因为受到地磁场的作用，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的特点从而起到指南北作用的，故B正确；
C．“司南”实质上是一个条形磁体，对铁、钴、镍等物质具有吸引作用，如果将纸盘换做铁盘，则会由于铁盘的吸引作用而无法指南北，故C错误；
D．“司南”勺柄的为S极，与地磁场的N极相互吸引，因此才具有指南北的性质，故D错误。
故选B。
12. 某汽油机工作时的能量损失情况是：汽缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦及其它损耗总和为10%。已知汽油热值为4.6×107J/kg。下列说法中正确的是（ ）
A. 该汽油机工作的效率是25%，工作时汽油燃烧释放能量的75%转化为机械能
B. 若该汽油机消耗2kg汽油，获得的机械能为2.3107J
C. 若该汽油机消耗2kg汽油，损失的能量为3.22107J
D. 经过不断改进和创新，汽油机的效率可以提高到100%
【答案】B
【解析】
【详解】A．汽油机的工作效率为
η=100%-30%-35%-10%=25%
工作时汽油燃烧释放能量的25%转化为机械能，故A错误；
BC．2kg汽油完全燃烧产生的热量为
Q放=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J
获得的机械能为
W有用=ηQ放=25%×9.2×107J=2.3×107J
损失的能量为
Q损失= Q放- W有用=9.2×107J-2.3×107J=6.9×107J
故B正确，C错误；
D．因为汽油机工作时，由于摩擦、散热等原因，总要有能量损失，所以汽油机的效率不可能到100%，故D错误。
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. 关于能量转化下列说法中正确的是（ ）
A. 用电热水壶烧热水时，主要是将电能转化为内能
B. 给充电宝充电时，主要是将化学能转化为电能
C. 电风扇工作时，主要是将电能转化为机械能
D. 用电脑学习时，主要将光能转化为电能
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据能量转化特点可知，用电热水壶烧热水时，电热水壶消耗电能，水温度升高，水的内能增大，因此电热水壶烧热水，是将电能转化为内能，故A正确；
B．给充电宝充电时，消耗电能，充电宝化学能增大，因此是将电能转化为化学能。故B错误；
C．电风扇工作时，消耗电能，风扇转动起来，获得机械能，因此电风扇工作，是将电能转化为机械能。故C正确；
D．用电脑学习时，电脑需要消耗电能，电脑屏幕发光，因此主要是将电能转化为光能。故D错误。
故选AC。
14. 小东连接了如图所示的电路，电源电压恒定，小灯泡L1的额定电压为6V。闭合开关后，小灯泡L1与L2均正常发光，电流表A1的示数为0.9A，电流表A2的示数为0.5A。下列说法中正确的是（ ）
A. 电流表A1是测L1电流的B. 通过小灯泡L1的电流是0.5A
C. 电源电压为12VD. 小灯泡L2正常工作时的电阻为15Ω
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由题图可知，两灯泡并联，电流表A1在干路上，测的是干路电流；电流表A2串联在灯泡L1所在的支路上，测的是通过灯泡L1的电流，故A错误；
B．电流表A2串联在灯泡L1所在的支路上，测的是通过灯泡L1的电流，电流表A2的示数为0.5A，则通过灯泡L1的电流为I1=0.5A，故B正确；
C．由于两灯泡并联，因此两灯泡的两端电压相等，都等于电源电压，小灯泡L1正常发光，因此其两端电压等于额定电压，即为6V，因此电源电压为6V。故C错误；
D．根据并联电路的电流规律可得，通过灯泡L2的电流为
灯泡L2正常工作的两端电压等于电源电压，根据欧姆定律可得，小灯泡L2正常工作时的电阻为
故D正确。
故选BD。
15. 小东想探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关。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初温相同的煤油，温度计及阻值为R1和R2的发热电阻丝。下列说法中正确的是（ ）
A. 为了便于探究，两烧瓶内装的煤油质量应相等
B. 发热电阻丝R1和R2的阻值应该不同
C. 本实验是通过调节滑动变阻器滑片的位置来改变自变量的
D. 此实验中用温度计示数变化的大小间接反映电流产生热量的多少
【答案】ABD
【解析】
【详解】AD．实验中电流产生的热量不易直接测量，可给质量相等的煤油加热，根据可知，煤油升高的温度越高，说明电阻丝放出的热量越多，故通过温度计示数变化的大小反映产生热量的多少，故AD正确；
B．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，根据控制变量法可知，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变。研究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关，要控制电流和通电时间相同（题中两电阻丝串联，则通过两阻丝的电流和通电时间相同），只改变电阻大小，发热电阻丝R1和R2的阻值应该不同，故B正确；
C．探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关，烧瓶内电阻大小是自变量，产生的热量是因变量，故C错误。
故选ABD。
三、实验解答题（共28分，16题6分，17题3分，18题5分，19题2分，20、21、22题各4分）
16. （1）如图中，电能表的示数为______kW•h；
（2）如图中，电阻箱的示数为______Ω；
（3）根据图中通电螺线管中的电流方向，可以判断出通电螺线管的左端是______（选填“N”或“S”）极。
【答案】 ① 2023.1 ②. 30 ③. S
【解析】
【详解】（1）[1]如图中，电能表的单位为kW•h，表盘上最后一位数字为小数点的下一位，故示数为2023.1kW•h。
（2）如图中，电阻箱的示数为
（3）根据安培定则，四指顺着电流方向握住螺丝管，大拇指所指的方向为N极，即通电螺线管的右端为N极，左端为S极。
17. 针对如图所示的三个实验情景，将下列内容补充完整。
（1）图甲：将活塞迅速下压，硝化棉燃烧，是由于活塞对______（选填“硝化棉”或“筒内空气”）做功，使其内能增大，温度升高；
（2）图乙：将试管中的水加热一段时间后，塞子被水蒸气推出，塞子被水蒸气推出过程的能量转化与汽油机的______冲程能量转化相同；
（3）图丙：抽去玻璃板后，两瓶气体混合颜色变均匀，说明分子永不停息地做______。
【答案】 ①. 筒内空气 ②. 做功 ③. 无规则运动
【解析】
【详解】（1）[1]将活塞迅速下压，活塞对筒内空气做功，使其内能增大，温度升高，达到硝化棉的燃点，硝化棉燃烧。
（2）[2]汽油机的做功冲程是汽油燃烧产生的内能转化为曲轴的机械能，塞子被推出这一过程的能量转化与四冲程汽油机的做功冲程相同。
（3）[3]抽去玻璃板，有空气分子运动到下面的瓶子，也有二氧化氮分子运动到上面的瓶子，两瓶中的气体逐渐混合均匀，说明分子在不停地做无规则运动，这是扩散现象。
18. 小东在实验室测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，实验电路如图所示。
（1）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移动到最______（选填“左”或“右”）端；
（2）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，观察到电压表的示数如图甲所示，此时小灯泡两端的电压为______V，为了测量小灯泡的额定功率，需要将滑动变阻器的滑片P向______（选填“左”或“右”）滑动；
（3）当小灯泡正常工作时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常工作时的电流为______A，小灯泡的额定功率为______W。
【答案】 ①. 右 ②. 2.2 ③. 左 ④. 0.28 ⑤. 0.7
【解析】
【详解】（1）[1]为了保护电路，在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即最右端。
（2）[2]闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表测灯泡两端的电压，由图乙知道，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V。
[3]由于灯泡的实际电压小于灯泡的额定电压2.5V，根据串联电路电压规律知道，需减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压原理知道，需减小滑动变阻器接入电路的阻值，所以滑动变阻器的滑片需向左移动。
（3）[4]由图乙知道，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.28A。
[5]由知道，小灯泡额定功率为
P=UI=2.5V×0.28A=0.7W
19. 小东利用铜片、锌片、柠檬制作了水果电池，并用导线把发光二极管和水果电池连接起来，如图所示，他看到二极管发光，然后增加每个铜片、锌片插入柠檬的深度，发现二极管发光的亮度增强。请你根据小东的实验步骤及现象，写出他所探究的科学问题：______。
【答案】连接在水果电池的发光二极管的亮度与水果电池极片插入水果中的深度是否有关
【解析】
【详解】由题知，小东在实验过程中，控制的是柠檬、铜片、锌片的大小和形状保持不变，改变的是每个铜片、锌片插入柠檬的深度，实验现象是：当每个铜片、锌片插入柠檬的深度越深时，发光二极管的亮度增加，则可提出的科学问题是：水果电池的电压与金属片插入水果的深度是否有关。
20. 小东用图所示电路探究串联电路中电压的特点。
（1）小东闭合开关后，小灯泡发光，过一会两灯均不发光，电压表无示数。他断开开关，将电压表并联在L2两端后，闭合开关，发现电压表示数为3V，若电路中仅有一处故障，则故障为______；
（2）排除故障后，小东按照如下步骤进行实验，请将他的实验步骤补充完整：
①将电压表并联在L1两端，闭合开关，读取电压表示数为U1，将数据记录在表格中；
②断开开关，将电压表并联在L2两端，闭合开关，读取电压表示数为U2，将数据记录在表格中；
③断开开关，将电压表两端分别连到______（填接线柱标号）接线柱，闭合开关，读取电压表示数为U，将数据记录在表格中；
④改变两个小灯泡的规格，再多次实验，将数据记录在表格中；
（3）请画出该实验的数据记录表格______。
【答案】 ①. L2断路 ②. a、d ③.
【解析】
【详解】（1）[1]由题图可知，电源为两节干电池，电源电压为3V。电压表并联在L1两端，两灯均不发光，电压表无示数，说明L1以外的电路某处出现断路或者两灯均短路；将电压表并联在L2两端后，闭合开关，发现电压表的示数为3V，等于电源电压，电压表相当于并联在电源两端，又因为电压表跟L2并联，所以故障在灯泡L2，又电路中仅有一处故障，因此故障是L2断路，导致电压表串联在了电路中。
（2）③[2]本实验电路是探究串联电路的电压规律，即探究串联部分的总电压与各用电器的两端电压的关系，由①②步骤可知，U1为L1的两端电压，U2为L2的两端电压，因此接下来是用电压表测量L1和L2两端的总电压，故可将电压表两端分别连到a、d接线柱，闭合开关，读取电压表示数为U。
（3）[3]本实验要探究串联电路的电压规律，故把U1、U2以及U记录在表格中，如下表所示
21. 如图所示是测量未知电阻Rx的实验电路，电源电压恒定且未知，定值电阻阻值为R0。请补充完整主要实验步骤，并进行数据处理：
（1）实验步骤
①只闭合开关S、S1，读出并记录电流表示数I1；
②______，读出并记录电流表示数I2；
③计算Rx的阻值；
（2）数据处理
未知电阻Rx的表达式：Rx=______（用R0、I1和I2表示），请写出推导过程______。
【答案】 ①. 断开S1，闭合S、S2 ②. ③. 见解析
【解析】
【详解】（1）实验步骤：
①只闭合开关S、S1，读出并记录电流表示数I1；电流表测量的是通过R0的电流，此时两电阻并联，两电阻的两端电压都等于电源电压，因此根据欧姆定律可得电源电压为U=I1R0。
②[1]只闭合开关S、S2，读出并记录电流表示数I2；两电阻并联，电流表测量的是干路电流，由于并联电路各支路互不影响，故通过定值电阻R0的电流仍为I1，根据并联电路电流的规律可得，通过待测电阻的电流为
Ix= I2- I1
（2）数据处理：
[2][3]Rx和R0并联，根据并联电路电压关系可知，待测电阻的两端电压为Ux=U；根据欧姆定律可得，待测电阻的阻值为
22. 小圆想探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系，他利用干电池、电流表、电压表、多个阻值不同且已知的定值电阻、开关及导线，设计了如图所示的电路。实验中，他将定值电阻R接入电路中，读出相应的电流表的示数并观察电压表的示数，记录实验数据。将R换为不同阻值的另一个电阻后，小圆观察到电压表的示数增大了。小圆意识到自己的实验设计不能实现探究目的。
（1）请你写出小圆的实验设计不能实现探究目的的原因：___________；
（2）请你画出能够实现探究目的的电路图（可以添加适当的实验器材）___________；
（3）依据你设计的电路图，针对小圆不能实现探究目的的原因，写出操作的方法___________。
【答案】 ①. 不能控制电阻两端的电压相同 ②. ③. 见详解
【解析】
【详解】（1）探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系时，需控制电阻两端的电压不变，电路中没有滑动变阻器，由于电源有电阻，当换用不同的电阻时，根据分压原理，电压表示数发生了变化，不能控制电阻两端的电压不同，因此不能实现探究目的。
（2）在上述给出的器材中再加上滑动变阻器，电路图如图
（3）探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系时，应控制电阻两端电压保持不变，将定值电阻R接入电路中，调节滑动变阻器的值到合适的位置，读出相应的电流表的示数I并观察电压表的示数U，记录实验数据。故断开开关，更换定值电阻R，闭合开关后，应调节滑动变阻器的滑片使电压表示数仍为U保持不变，读出此时电流表的示数I，并把R、I记录在数据表格中。
四、科普阅读题（共4分）
23. 请阅读《放电深度对电动车电池寿命的影响》并回答。
放电深度对电动车电池寿命的影响
随着新能源利用的普及，电动汽车已经进入千家万户。这离不开电池技术的快速发展。
众所周知，电池的使用是有寿命的，在使用过程中电池容量会不断衰减，而电池寿命的结束并非指的是电池的容量衰减至0%或者不能用，而指的是电池总容量衰减到设计容量的80%或者以下。
电池寿命可以用“循环寿命”来衡量，是指电池寿命结束前进行的100%全循环放电次数，很多因素都会影响电池的循环寿命，如电池温度、充放电电流等。有研究表明不同的放电深度也会影响电池的循环寿命。例如一辆电动车将电池电量从70%用到30%，则这次的放电深度为40%；再次使用前将电池充电到90%后，又用到30%，这次的放电深度就为60%，则这两次总共完成了1次100%全循环放电。
研究人员以不同的放电深度，对电动车电池进行充放电循环研究，得到了电动车电池100%全循环放电次数与放电深度的关系，如图所示。
由图像我们不难看出合理规划充、放电策略，可以有效延长电动车电池的使用寿命。请根据上述材料，回答下列问题：
（1）电池循环寿命指：______；
（2）请列出影响电池循环寿命的一个因素：______；
（3）小东家电动车每天使用前都充电到电量为95%，行驶一天后电池电量为55%。每周需开车5天，则电动车的电池在一周的时间完成了______次100%全循环放电；
（4）根据文章所述，下列哪种使用策略最有利于延长电池寿命______。
A.电池用电一点就及时充电
B.电池用掉40%的电量充电
C.电池用掉60%的电量充电
D.电池用掉80%以上的电量再充电
【答案】 ①. 电池寿命结束前进行100%全循环放电的次数 ②. 电池温度 ③. 2 ④. B
【解析】
【详解】（1）[1]电池寿命可以用“循环寿命”来衡量，是指电池寿命结束前进行的100%全循环放电次数。
（2）[2]根据短文知道，影响电池的循环寿命的因素有电池温度、充放电电流、不同的放电深度。
（3）[3]每天的放电
95%-55%=40%
则每周5天放电为
40%×5=200%
完成了两次100%全循环放电。
（4）[4]由图知道，每次放电深度为40%时，电池100%全循环放电次数最多，故ACD不符合题意，B符合题。
故选B。
五、计算题（共8分，24题4分，25题4分）
24. 如图所示，电阻R1的阻值为8Ω。当开关S闭合时，电压表示数为2V，电流表示数为0.5A。求：
（1）电阻R2的阻值；
（2）电源电压；
（3）10s内电流通过整个电路所做的功。
【答案】(1)4；(2)6V；(3)30J
【解析】
【详解】(1)由图可知，当开关S闭合时，两个电阻串联在电路，电压表测量电阻R2的两端电压，电压表示数为2V，电流表示数为0.5A，则电阻R2的阻值为
(2)电源电压
(3)10s内电流通过整个电路所做的功为
答：(1)电阻R2的阻值为4；
(2)电源电压为6V；
(3)10s内电流通过整个电路所做的功为30J。
25. 如图甲所示，是小东家的一台电烤箱的部分参数规格表。该电烤箱有两个发热管（相当于发热电阻），能实现标定的三种烘烤模式，只有上发热管R1加热，只有下发热管R2加热，上、下发热管同时加热：对应的加热功率如表格中所示。请完成下列问题。
（1）在某次烘烤过程中，小东用只有下发热管R2加热的模式烘烤了0.5h，则这次烘烤过程所消耗的电能为多少；
（2）小东猜想并画出该烤箱的简易电路图如图所示。请判断小东所画的简易电路图能否实现该电烤箱标定的三种烘烤模式。若能实现请说明三种烘烤模式对应的开关状态；若不能实现请简述理由并画出该烤箱的简易电路图。
【答案】（1）0.4 kW·h；（2）不能，理由见解析，
【解析】
【详解】解：（1）只有下发热管R2加热的模式下，电功率为
根据可得，这次烘烤过程所消耗的电能为
（2）不能；理由如下：如题图中，闭合开关S、S2，断开开关S1可以实现只有上发热管R1加热的烘烤模式，其功率为
而闭合开关S，断开开关S1、S2，R1与R2串联同时加热时，上、下发热管同时工作的总功率，可得，故而无法实现上、下发热管一起加热时功率为1500W的烘烤模式。
实现该烤箱标定烘烤模式简单电路图如图
答：（1）这次烘烤过程所消耗的电能为0.4 kW·h；
（2）见解析。
物质
比热容
水
煤油
砂石
约
次数
1
2
3
4
5
6
U1/V
U2/V
U/V
次数
1
2
3
4
5
6
U1/V
U2/V
U/V
电源
220V，50Hz
容积
32L
炉心温度
设定值70~230℃（平均温度+/-30℃）
不同烘烤模式功率
只有上发热管R1加热：700W
只有下发热管R2加热：800W
上、下发热管同时加热：1500W
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