镇江市扬中市第一中学2021-2022学年九年级3月月考物理试题（含解析）

这是一份镇江市扬中市第一中学2021-2022学年九年级3月月考物理试题（含解析），共28页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
镇江市扬中市市第一中学2021-2022学年九年级3月月考
物理试题
一、选择题（本题共12题，每题2分，共24分，每小题只有一个正确选项）
1. 北斗导航系统是我国自行研制通信系统，该系统在传递信息过程中主要依靠（　　）
A. 微波 B. 超声波 C. 红外线 D. 紫外线
2. 关于能源和材料，下列说法正确的是　　
A. 天然气是可再生能源
B. 超导体材料可制成电热器
C. 目前核电站是利用核裂变发电
D. “永动机”是可以制造出来的
3. 世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家是（　　）
A. 沈括 B. 奥斯特 C. 法拉第 D. 安培
4. 某家用电器2h消耗的电能为2.4kW·h，该用电器可能是（　　）
A. 挂壁式空调 B. 液晶电视机 C. 家用照明灯 D. 电风扇
5. 关于生活用电，下列做法中符合安全用电要求的是
A. 用湿手按装在墙上的电灯开关
B. 不使用连接导线绝缘皮老化、破损的移动插座
C. 在未断开电源开关情况下，用湿布擦拭电视机
D. 把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用．
6. 关于安全用电，下列说法中不正确的是（　　）
A. 发现有人触电时，不要用手直接去拉触电者
B. 家里大功率的用电器尽量错开使用
C. 不要攀爬变压器或电线杆，不在电线下放风筝或垂钓
D. 用试电笔辨别火线和零线时，手不能接触笔尾的金属体
7. 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。图中能解释磁异探测器工作原理的是（ ）

A. B.
C D.
8. 如图所示电路，当开关S接通后，电灯不发光，若用测电笔在A、B、C、D各点测试，发现在A、B、C三点测电笔都发光，在D点测电笔不发光，可以判断线路的故障（　　）

A. 在AB段断路 B. 在BC段短路 C. 在BC段断路 D. 在CD段断路
9. 如图所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数会变小．则下列分析正确的是：（ ）

A. 电磁铁的下端为N极
B. 电源右端为“—”极
C. 抽去铁芯，弹簧测力计示数增大
D. 断开开关，弹簧测力计示数为零
10. 抗疫期间，手持式电子测温仪最为常见，如图是某款电子测温仪和内部的原理图。电源电压不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R0起到保护电路的作用。测温过程中，当被测者体温较高时，显示仪的示数会变大，关于此测温仪，下列分析正确的是（　　）

A. 被测者体温越高， 电路消耗的电功率越大 B. 显示仪是由电流表改装而成
C. 这种测温仪利用了紫外线传感器 D. 热敏电阻R的阻值随温度的升高而增大
11. 如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A. R1的阻值为20Ω B. 电源电压为8V
C. 电路电流的变化范围0.1~0.4A D. 该电路消耗的功率范围为0.6~3.6W
12. 如图甲所示电路，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“25Ω、1A”，电流表量程选择“0~0.6A”，电压表量程选择“0~3V”，小灯泡上标有“4.5V、0.3A”字样，其I-U图像如图乙所示，闭合开关S，为保证电路安全，在移动滑片P的过程中，下列选项正确的是（　　）

A. 电路的最大功率是3.6W
B. 小灯泡的最小功率是0.75W
C. 电流表的最小示数是0.15A
D. 电流表的最大示数是0.4A
二、填空题（本题共8题，每空1分，共28分）
13. 《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。如图所示，“柢”即握柄，是磁体的___________ （选填“N“或“S”）极。静止时指向地磁场的___________ （选填“南”或“北”）极。这就是最古老的指南针。指南针所指的南北方向通常偏离地理南北极方向，世界上最早记述这一现象的是中国宋代的___________。

14. 电器设备给人们的生活带来了便利！我国家庭电路的电压为______V，家用电器间的连接方式是______（选填“串联”或“并联”）。用充电宝给手机充电时，充电宝相当于简单电路中的______（选填“电源”或“用电器”），给手机电池充电过程中，将电能转化为______能。
15. 如图所示的“共享单车”，它具有GPS定位功能，方便人们使用手机寻找到附近“共享单车”的具体位置。它的前货框底板是一个太阳能电池板，为GPS功能充电。太阳能电池板工作时把光能转化为_______能；光能是________（选填“可再生”或“不可再生”）能源，GPS工作时是靠_______波来实现定位的。

16. 如图是小军设计的短跑比赛“抢跑判断器”。运动员蹲在起跑器上后，工作人员闭合开关S1、S2，发令指示灯亮，运动员抢跑后，R0所受压力变小，电阻变小，电磁铁的磁性____________（填“增强”或“减弱”），其上端的__________（填“N”或“S”）极将衔铁吸下，抢跑指示灯____________（填“L1”或“L2”）亮，判定运动员抢跑。

17. 探究“磁场对电流的作用”应选用如图中___________（选填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验，在这个现象中导体受力运动的方向与___________的方向和磁场方向有关，利用此实验原理可制成___________（选填“电动机”、“发电机”）。

18. 小明发现家中图示电能表的转盘在40min内转动了3600圈，则他家中用电器实际消耗的电能为_________kW•h，实际功率为_______kW；若该电能表能正常工作的最大电流为10A，则小明家中还能接入额定功率为_______W的用电器．

19. 如图所示分别为小灯泡L和电阻R的电流随电压变化的关系图像，小灯泡的额定电压为8V：
（1）小灯泡L正常工作时的电阻是________Ω；R的电阻为________Ω；
（2）将灯L和电阻R串联接到某个可调电源上，若通过电阻R的电流为0.5A，则电阻R两端的电压为___________V。 调节电源电压，当电阻R的实际功率为1.8W时，此时电路的总功率为________W；
（3）将电阻R与灯L并联接入电路，当干路总电流为0.6A时，小灯泡L的实际功率为________W，小灯泡L和电阻R的实际功率之比为_________。

20. 小明家的电饭锅，额定电压为220V，“煮饭”时额定功率为1210W，“保温”时的额定功率为110W。简化电路如图所示，R1、R2均为电热丝，S1为温控开关，当S1闭合时，电饭锅处于______状态。电饭锅处于“保温”状态，通过电饭锅的电流______A，电阻R1的阻值______Ω。

三、解答题（本题共7小题，共48分）
21. 如图所示，自动扶梯沿图示方向匀速运动，请画出站在扶梯上的人所受力的示意图______．

22. 如图所示的插座和电灯（带开关）是组成家庭电路的常用器件，请你用笔画线代替导线将它们分别正确的接入电路中。

23. 如图，请根据通电螺线管N极的位置，在图中标出电源的正负极和磁感线的方向。

24. 在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）在实验时，通过______反映电磁铁的磁性强弱；
（2）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数______（选填“增加”或“减少”），说明电流越______，电磁铁磁性越强；
（3）根据图示的情境可知，______（选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，______，电磁铁磁性越强；
（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是______；
（5）电磁铁在生产、生活中应用广泛，请写出其中一个应用：______。

25. 小华用图1所示电路来测量小灯泡的电功率（部分器材的规格已标明）

(1)图1是小华正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处∶①____；②____｡
(2)闭合开关进行实验，小华发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零，已知仅导线发生故障，则图1中导线____（选填“①”､“②”或“③”）发生了____ （填写故障名称）
(3)小华进行了六次实验，记录实验数据并在U-I图像中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图2所示，则根据记录的数据和图像可知∶
①小灯泡的额定功率为____W｡
②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为____
A.5Ω 2A B.10Ω 2A C.20Ω 1A D.30Ω 1A
(4)实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则他画出的U-I图像应为图3中的虚线____（选填“①”､“②”或“③”），你选择的依据是____｡
26. 如图1所示的三个实验中。


（1）通过比较温度计示数的变化量来比较吸（放）热多少的实验有________和________（填写图号，下同）；需要有计时器的实验有_________和___________；
（2）乙实验中，发现用碎纸片加热烧杯中水温度升得快，________（选填“能”或“不能”）说明碎纸片的热值大；
（3）利用丙实验装置改做“探究不同物质吸热升温的现象”的实验，应将图2中________（选填“A”、“B”）烧瓶内的电阻与丙图中的烧瓶内的电阻如何连接？_________（选填序号：①只能串联②只能并联③串联或并联都可以），并将其中一烧瓶中的煤油换成相同________的水。
27. 建筑工地要用500 m3的沙石，现取这种沙石1×10－3m3，测得其质量为2.6 kg，则：
(1)这种沙石的密度为多少？
(2)若用载重4 t的卡车运送，需运送多少车？
28. 电动自行车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱。这些电动自行车是以蓄电池作为能量来源，为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，作了放电余留20%左右即停止电能输出的电路设计。电动机为核心部件，通过控制器调节电流大小来改变速度的交通工具，近日相关部门出台文件要求骑行电动自行车要佩戴头盔，提醒大家要遵守交通规则，做到文明出行，安全骑行，下表是某型号电动自行车的一些参数：
整车质量
40kg
最高车速
10m/s
整车效率
75%
蓄电池容量
0.5kW·h
（1）电动自行车中改变车速的控制器类似于实验室中___________（填物理实验器材名称），它和电动机应该___________联在一起使用；
（2）小明骑着该电动自行车，最大规定速度在水平路面而匀速行驶时，且该电动自行车行驶过程中所受到的摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图像如图乙所示。则该过程中电动自行车克服摩擦力做功的功率为225W，则小明的质量是_____kg；（g取10N/kg）
（3）充满电后小明骑着该电动自行车以最大规定速度在水平路面匀速行驶多长距离？（ ）
29. 人们对自我保护越来越关注。图甲为某品牌足浴盆的相关参数，其内部电路可分为工作电路和控制电路两个部分（如图乙所示）。电磁继电器所在控制电路的电源电压U=6V，电磁继电器线圈的电阻可不计，加热至40℃时，自动进入保温模式，此时电磁继电器线圈的电流达到30mA，热敏电阻Rx的阻值随温度变化的曲线如图丙所示。
(1)求R2的阻值；
(2)在一次使用过程中，加热时间为5min，则加热过程中消耗电能是多少？不计热损失，这些热量可使5kg的水温度升高多少；[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(3)为使温度加热至40℃时，自动进入保温模式，滑动变阻器的电阻需要调到多大?
(4)若想温度加热到45℃时，自动进入保温状态，应该如何操作？

答案与解析
一、选择题（本题共12题，每题2分，共24分，每小题只有一个正确选项）
1. 北斗导航系统是我国自行研制的通信系统，该系统在传递信息过程中主要依靠（　　）
A. 微波 B. 超声波 C. 红外线 D. 紫外线
【答案】A
【解析】
【详解】北斗导航系统传递信息依靠电磁波，即微波，将图片和声音等信号调制到电磁波上，把电磁波当做载体发射到地面，所以它传递信息是利用电磁波，也就是微波。
故选A。
2. 关于能源和材料，下列说法正确的是　　
A. 天然气是可再生能源
B. 超导体材料可制成电热器
C. 目前核电站是利用核裂变发电
D. “永动机”是可以制造出来的
【答案】C
【解析】
【详解】A．天然气使用后在短时间内不能再生，所以它是不可再生能源。故A错误；
B．超导材料是指电阻为0的材料，若制成电热器是不可能发热的。故B错误；
C．目前核电站是利用核裂变方式来发电的。故C正确；
D．任何机械在使用过程中总有能量损耗，所以不可能制成永动机。故D错误。
故选C。
3. 世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家是（　　）
A. 沈括 B. 奥斯特 C. 法拉第 D. 安培
【答案】B
【解析】
【详解】A．沈括是北宋时期的科学家，发现了地磁偏角的存在，这一重大发现比欧洲早5个世纪，故A不符合题意；
B．1820年丹麦的物理学家奥斯特发现电流周围存在着磁场，第一个揭示电和磁之间的关系，故B符合题意；
C．在奥斯特实验的基础上，1831年英国物理学家法拉第发现磁场能产生电流，故C不符合题意；
D．1820年法国物理学家安培发现了电流间的相互作用力，并提出了著名的安培定律，故D不符合题意。
故选B。
4. 某家用电器2h消耗的电能为2.4kW·h，该用电器可能是（　　）
A. 挂壁式空调 B. 液晶电视机 C. 家用照明灯 D. 电风扇
【答案】A
【解析】
【详解】某家用电器2h消耗的电能为2.4kW·h，则功率为

液晶电视机、家用照明灯、电风扇一般为几十至一百瓦左右，挂壁式空调在1000W以上。
故选A。
5. 关于生活用电，下列做法中符合安全用电要求的是
A. 用湿手按装在墙上的电灯开关
B. 不使用连接导线绝缘皮老化、破损的移动插座
C. 在未断开电源开关的情况下，用湿布擦拭电视机
D. 把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用．
【答案】B
【解析】
【详解】A.不纯净的水容易导电，用湿手接已接电源的插座上的开关，容易发生触电事故，故A不符合安全用电要求．
B.电线的绝缘皮老化、破损时应及时更换，否则容易发生触电事故，故B符合安全用电要求．
C.湿布是导体，在未断开电源开关的情况下，用湿布擦拭电视机容易发生触电事故，故C不符合安全用电要求．
D.把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用，这样当金属外壳漏电时，没有接地保护，容易引发触电事故，故D不符合安全用电要求．
6. 关于安全用电，下列说法中不正确的是（　　）
A. 发现有人触电时，不要用手直接去拉触电者
B. 家里大功率的用电器尽量错开使用
C. 不要攀爬变压器或电线杆，不在电线下放风筝或垂钓
D. 用试电笔辨别火线和零线时，手不能接触笔尾的金属体
【答案】D
【解析】
【详解】A．遇到有人触电，如果立即直接用手去拉触电者，自己也会引起触电事故，所以发现有人触电时，不要用手直接去拉触电者而应该先切断电源，故A正确，不符合题意；
B．家庭电路中大功率用电器同时使用会造成总功率过大，导致电流过大，容易造成保险丝熔断或者空气开关跳闸，所以家里大功率的用电器尽量错开使用，故B正确，不符合题意；
C．安全用电原则不能接触低压带电体，不能靠近高压带电体，所以不要攀爬变压器或电线杆，不在电线下放风筝或垂钓，故C正确，不符合题意；
D．用试电笔辨别火线和零线时，手必须接触笔尾的金属体，不能接触笔尖的金属体，故D错误，符合题意。
故选D。
7. 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。图中能解释磁异探测器工作原理的是（ ）

A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可知，磁异探测器工作原理是电磁感应原理。
A．图示为电动机的原理图，其工作原理是通电导体在磁场中受力运动，故A不符合题意；
B．图示为奥斯特实验，是电流磁效应，故B不符合题意；
C．在外力作用下使导体左右移动，切割磁感应线，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故C符合题意；
D．图示为电铃的结构图，电铃的主要部件是电磁铁，其原理是电流磁效应，故D不符合题意。
故选C。
8. 如图所示电路，当开关S接通后，电灯不发光，若用测电笔在A、B、C、D各点测试，发现在A、B、C三点测电笔都发光，在D点测电笔不发光，可以判断线路的故障（　　）

A. 在AB段断路 B. 在BC段短路 C. 在BC段断路 D. 在CD段断路
【答案】D
【解析】
【详解】A．在正确使用测电笔的情况下，当测电笔连接到火线时，测电笔的氖管就会发光；题干中说，闭合开关S后，测电笔在A、B、C三点都发光，说明A、B、C三点都是跟火线连通的，故A不符合题意；
B．如果故障是BC段短路，也就是用电器短路，闭合开关S后，会造成电路短路，空气开关自动断开，切断火线，A、B、C、D四个点测电笔都不发光，故B不符合题意；
C．道理同A选项，BC段是连通的，故C不符合题意；
D．故障是CD段断路时，闭合开关S后，电路形成不了回路，此时电灯不发光；由于A、B、C三点还能与火线相连，所以测电笔测A、B、C三点时会发光，测D点时不发光，故D符合题意。
故选D。
9. 如图所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数会变小．则下列分析正确的是：（ ）

A. 电磁铁的下端为N极
B. 电源右端为“—”极
C. 抽去铁芯，弹簧测力计示数增大
D. 断开开关，弹簧测力计示数为零
【答案】C
【解析】
【详解】滑动变阻器的滑片P向右移动时，电路中的电阻变小，则电路中的电流变大，从而可以确定电磁铁的磁性变强；而磁体的下端为N极，并且弹簧测力计的示数变小，异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，电磁铁的上端为N极，故A不符合题意；电磁铁的上端为N极，下端为S极，由安培定则可知，电流从电磁铁的下端流入，故电源右侧为正极，左侧为负极，故B不符合题意；抽去铁芯后，电磁铁的磁性变弱，而电磁铁的上端为N极，并且同名磁极相互排斥，对条形磁铁的排斥力减小，故弹簧测力计的示数将变大，故C符合题意；断开开关，电路中没有电流，所以电磁铁无磁性，即电磁铁对条形磁铁即不吸引也不排斥，但条形磁体有重力，故弹簧测力计有示数，故D不符合题意，故选C．
10. 抗疫期间，手持式电子测温仪最为常见，如图是某款电子测温仪和内部的原理图。电源电压不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R0起到保护电路的作用。测温过程中，当被测者体温较高时，显示仪的示数会变大，关于此测温仪，下列分析正确的是（　　）

A. 被测者体温越高， 电路消耗的电功率越大 B. 显示仪是由电流表改装而成
C. 这种测温仪利用了紫外线传感器 D. 热敏电阻R的阻值随温度的升高而增大
【答案】A
【解析】
【详解】ABD．由图可知，电阻R和R0串联在电路中，显示仪与电阻R0并联在电路中，所以显示仪是由电压表改装而成的，测温过程中，当被测者体温较高时，显示仪的示数变大，即电阻R0两端电压变大，电阻R0为定值电阻，由欧姆定律可知，此时电路中电流变大，由可知，被测者体温越高， 电路消耗的电功率越大，且由欧姆定律可知，当被测者体温较高时，电路中的总电阻较小，即热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小，故A正确，BD错误；
C．人体的皮肤表面温度不同，辐射红外线强度不同，测温仪利用了红外线传感器测量人的体温，故C错误。
故选A。
11. 如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A. R1的阻值为20Ω B. 电源电压为8V
C. 电路电流的变化范围0.1~0.4A D. 该电路消耗的功率范围为0.6~3.6W
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器消耗的功率为0.8W时，其两端电压为2V，由P=UI可得，此时电路中的电流

由及串联电路的电压规律可得，电源的电压
U=I1R1+U1=0.4A×R1+2V--------①
当滑动变阻器消耗的功率为0.5W时，其两端电压为5V，由P=UI可得，此时电路中的电流为

由及串联电路的电压规律可得，电源的电压
U=I2R1+U2=0.1A×R1+5V---------②
由于电源电压不变，联立①②可得
0.4A×R1+2V=0.1A×R1+5V
解得R1=10Ω，故A错误；
B．电源电压
U=I1R1+U1=0.4A×10Ω+2V=6V
故B错误；
C．由图乙可知，当滑动变阻器两端电压最大为5V时，滑动变阻器全部接入电路中，其电阻最大，此时电流最小为0.1A，当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为R1的简单电路，电路中的电阻最小，电流最大，则电路中的最大电流为

电路电流的变化范围0.1~0.6A，故C错误；
D．电源电压不变，由P=UI可得，电路中电流最大时，电路消耗的电功率最大，最大电功率
P大=UI大=6V×0.6A=3.6W
电源电压不变，由P=UI可得，电路中电流最小时，电路消耗的电功率最小，最小电功率
P小=UI小=6V×0.1A=0.6W
该电路消耗的功率范围为0.6~3.6W，故D正确。
故选D。
12. 如图甲所示电路，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“25Ω、1A”，电流表量程选择“0~0.6A”，电压表量程选择“0~3V”，小灯泡上标有“4.5V、0.3A”字样，其I-U图像如图乙所示，闭合开关S，为保证电路安全，在移动滑片P的过程中，下列选项正确的是（　　）

A. 电路的最大功率是3.6W
B. 小灯泡的最小功率是0.75W
C. 电流表的最小示数是0.15A
D. 电流表的最大示数是0.4A
【答案】B
【解析】
【详解】AD．由图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；题意可知，为保证电路安全，电路中允许通过的最大电流是0.3A，即电流表的最大示数是0.3A，电路的最大功率是

故AD错误；
BC．由串联电路的分压特点可知，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，滑动变阻器两端的电压最大时，灯泡两端的电压最小，而且此时流过小灯泡的电流也最小，即电流表的示数最小；即当电压表的示数为3V时，小灯泡的电功率最小，此时小灯泡两端的电压为

由图乙可知，此时流过小灯泡的最小电流是0.25A，小灯泡的最小功率是

故B正确；C错误。
故选B。
二、填空题（本题共8题，每空1分，共28分）
13. 《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。如图所示，“柢”即握柄，是磁体的___________ （选填“N“或“S”）极。静止时指向地磁场的___________ （选填“南”或“北”）极。这就是最古老的指南针。指南针所指的南北方向通常偏离地理南北极方向，世界上最早记述这一现象的是中国宋代的___________。

【答案】 ①. S ②. 北 ③. 沈括
【解析】
【详解】[1]磁勺的勺柄指南，根据地理的南极正是地磁的N极，异名磁极相互吸引，因此，勺柄为该磁体S极。
[2]地磁场的北极在地理南极附近，地磁场南极在地理北极附近，静止时磁体的S极，指向地磁场的北极。
[3]沈括最早提出磁偏角。
14. 电器设备给人们的生活带来了便利！我国家庭电路的电压为______V，家用电器间的连接方式是______（选填“串联”或“并联”）。用充电宝给手机充电时，充电宝相当于简单电路中的______（选填“电源”或“用电器”），给手机电池充电过程中，将电能转化为______能。
【答案】 ①. 220 ②. 并联 ③. 电源 ④. 化学
【解析】
【详解】[1][2]我国照明电路的工作电压是220V；家用电器工作时互不影响，它们之间是并联的。
[3][4]充电宝给手机充电时，充电宝提供电能，相当于简单电路中的电源。给充电宝充电时，充电宝消耗电能，产生化学能，将电能转化为化学能。
15. 如图所示的“共享单车”，它具有GPS定位功能，方便人们使用手机寻找到附近“共享单车”的具体位置。它的前货框底板是一个太阳能电池板，为GPS功能充电。太阳能电池板工作时把光能转化为_______能；光能是________（选填“可再生”或“不可再生”）能源，GPS工作时是靠_______波来实现定位的。

【答案】 ①. 电 ②. 可再生 ③. 电磁
【解析】
【详解】[1]太阳能电池板能量转化前是光能，转化后是电能，所以太阳能电池板工作时把光能转化为电能。
[2]光能可以在自然界里源源不断地得到，所以是可再生能源。
[3]GPS工作时是靠电磁波进行定位和导航的。
16. 如图是小军设计的短跑比赛“抢跑判断器”。运动员蹲在起跑器上后，工作人员闭合开关S1、S2，发令指示灯亮，运动员抢跑后，R0所受压力变小，电阻变小，电磁铁的磁性____________（填“增强”或“减弱”），其上端的__________（填“N”或“S”）极将衔铁吸下，抢跑指示灯____________（填“L1”或“L2”）亮，判定运动员抢跑。

【答案】 ①. 增强 ②. N ③. L2
【解析】
【详解】[1]R0所受压力变小，电阻变小，根据可知，电源电压恒定不变，电阻变小，那么电流变大，这时电磁铁的磁性变强。
[2]从图中可以看到，电流从电磁铁的上端流入，根据安培定则可知，用右手握住螺线管，让弯曲的四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极，即上端是N极，其上端的N极将衔铁吸下。
[3]从图中右边的电路图可以看到，当衔铁吸下时，电流从电源正极流出，流过开关S2，再流过灯泡L2，最后回负极，电流不会流过灯泡L1，因为灯泡L1所在的支路是断开的，即抢跑指示灯L2会亮，判定运动员抢跑。
17. 探究“磁场对电流的作用”应选用如图中___________（选填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验，在这个现象中导体受力运动的方向与___________的方向和磁场方向有关，利用此实验原理可制成___________（选填“电动机”、“发电机”）。

【答案】 ①. 乙 ②. 电流 ③. 电动机
【解析】
【分析】
【详解】[1]磁场对电流的作用是通电导线在磁场中要受到磁力的作用。是将电能转化为机械能，电路中要有电源，故甲不符合题意，乙符合题意。
故选乙。
[2]研究磁场对电流的作用时，导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场的方向有关。
[3]磁场对电流的作用是将电能转化为机械能，是电动机模型。
18. 小明发现家中图示电能表的转盘在40min内转动了3600圈，则他家中用电器实际消耗的电能为_________kW•h，实际功率为_______kW；若该电能表能正常工作的最大电流为10A，则小明家中还能接入额定功率为_______W的用电器．

【答案】 ①. 1.2 ②. 1.8 ③. 400
【解析】
【详解】实际消耗的电能为：
；
实际功率为：
；
电路中接入的最大功率为：

还能接入用电器的额定功率为:
2200W-1800W=400W．
19. 如图所示分别为小灯泡L和电阻R的电流随电压变化的关系图像，小灯泡的额定电压为8V：
（1）小灯泡L正常工作时的电阻是________Ω；R的电阻为________Ω；
（2）将灯L和电阻R串联接到某个可调电源上，若通过电阻R的电流为0.5A，则电阻R两端的电压为___________V。 调节电源电压，当电阻R的实际功率为1.8W时，此时电路的总功率为________W；
（3）将电阻R与灯L并联接入电路，当干路总电流为0.6A时，小灯泡L的实际功率为________W，小灯泡L和电阻R的实际功率之比为_________。

【答案】 ①. 16 ②. 20 ③. 10 ④. 2.4 ⑤. 1.6 ⑥. 2∶1
【解析】
【详解】（1）[1]小灯泡额定电压为8V时，由图知对应的电流为0.5A，由欧姆定律，小灯泡L正常工作时的电阻

[2]电阻R的电流随电压变化的关系图象为一过原点的直线，即电阻R为一定值，由图知当电阻两端的电压为8V时，对应的电流为0.4A，由欧姆定律，电阻R的电阻为

（2）[3]当电流为0.5A时，由欧姆定律，R两端的电压为
UR′=IR′R=0.5A×20Ω=10V
[4]调节电源电压，当电阻R的实际功率为1.8W时，根据P=I2R，定值电阻的电流，即此时电路的电流为

由上图可知，此时灯的电压为2V，故灯的功率为

电路的总功率为

（3）[5]并联电路各支路电压相等，由图知，当电压为4V时，R的电流为0.2A，灯泡L的电流为0.4A，干路电流为
I干=0.2A+0.4A=0.6A
小灯泡的实际功率为
PL实=UL实IL实=4V×0.4A=1.6W
[6]电阻R的实际功率
PR实=UR实IR实=4V×0.2A=0.8W
小灯泡L和电阻R的实际功率之比为
PL实∶PR实=1.6W∶0.8W=2∶1
20. 小明家的电饭锅，额定电压为220V，“煮饭”时额定功率为1210W，“保温”时的额定功率为110W。简化电路如图所示，R1、R2均为电热丝，S1为温控开关，当S1闭合时，电饭锅处于______状态。电饭锅处于“保温”状态，通过电饭锅的电流______A，电阻R1的阻值______Ω。

【答案】 ① 煮饭 ②. 0.5 ③. 400
【解析】
【详解】[1]由公式可知，在电压一定时，电阻大，功率小，电阻小，功率大。当S1闭合时，只有R2连入电路中，电饭煲处于“煮饭”状态。当S1断开时，R1、R2串联，电阻大，电饭煲处于“保温”状态。
[2]电饭锅处于“保温”状态，通过电饭锅的电流

[3]电阻R2的阻值

电饭锅处于“保温”状态，电路的总电阻

电阻R1的阻值

三、解答题（本题共7小题，共48分）
21. 如图所示，自动扶梯沿图示方向匀速运动，请画出站在扶梯上的人所受力的示意图______．

【答案】见解析
【解析】
【详解】因为人随自动扶梯一同匀速上升，所以小华受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，并且二力是一对平衡力，故所受力的示意图如图．

22. 如图所示的插座和电灯（带开关）是组成家庭电路的常用器件，请你用笔画线代替导线将它们分别正确的接入电路中。

【答案】
【解析】
【详解】插座与灯泡独立工作，所以二者并联，开关控制灯泡。接灯泡时，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，这样在断开开关时能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故，既能控制灯泡，又能更安全；接三孔插座时，上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线。根据以上方法作出下图：
。
23. 如图，请根据通电螺线管N极位置，在图中标出电源的正负极和磁感线的方向。

【答案】
【解析】
【详解】从图中可知左端为螺线管的N极，则右端为S极，磁体外部磁感线从N极发出，回到S极，再根据右手螺旋定则可以判断电流的方向，根据电流的方向可知电源右端为正极，左端为负极，如图所示：


24. 在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）在实验时，通过______反映电磁铁的磁性强弱；
（2）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数______（选填“增加”或“减少”），说明电流越______，电磁铁磁性越强；
（3）根据图示的情境可知，______（选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，______，电磁铁磁性越强；
（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是______；
（5）电磁铁在生产、生活中应用广泛，请写出其中的一个应用：______。

【答案】 ①. 吸引大头针的数量 ②. 增加 ③. 大 ④. 甲 ⑤. 线圈匝数越多 ⑥. 大头针被磁化，同名磁极相互排斥 ⑦. 电磁起重机
【解析】
【详解】（1）[1]在实验时，通过吸引大头针数量反映电磁铁的磁性强弱，吸引的大头针数目越多，说明磁性越强，这里用到了转换法。
（2）[2][3]当滑动变阻器滑片向左移动时，电路中电阻变小，电流变大，磁性变强，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，说明电流越大，电磁铁磁性越强。
（3）[4][5]根据图示的情境可知，甲乙电流相同，甲的线圈匝数多于乙，甲吸引大头针的数目多于乙，说明甲的磁性比乙的强，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
（4）[6]电磁铁吸引的大头针下端分散说明相互排斥，是由于大头针被磁化，同名磁极相互排斥而引起大头针下端分散的。
（5）[7]生活中的电磁起重机是电磁铁在生产、生活中的应用。
25. 小华用图1所示电路来测量小灯泡的电功率（部分器材的规格已标明）

(1)图1是小华正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处∶①____；②____｡
(2)闭合开关进行实验，小华发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零，已知仅导线发生故障，则图1中导线____（选填“①”､“②”或“③”）发生了____ （填写故障名称）
(3)小华进行了六次实验，记录实验数据并在U-I图像中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图2所示，则根据记录的数据和图像可知∶
①小灯泡的额定功率为____W｡
②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为____
A.5Ω 2A B.10Ω 2A C.20Ω 1A D.30Ω 1A
(4)实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则他画出的U-I图像应为图3中的虚线____（选填“①”､“②”或“③”），你选择的依据是____｡
【答案】 ①. ①开关未断开 ②. ②滑动变阻器滑片未移至阻值最大端左端 ③. ① ④. 断路 ⑤. ①0.75 ⑥. ②D ⑦. ① ⑧. “小灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变”或“小灯泡两端电压变化量和滑动变阻器两端电压变化量始终相等”
【解析】
【详解】(1)[1][2]连接电路时为了保护电路，开关应断开，滑动变阻器滑片要滑到阻值最大处，所以图中在器材操作上存在的两个不妥之处∶①开关未断开；②滑动变阻器滑片未移至最左端（阻值最大处）。
(2)[3][4]闭合开关进行实验，小华发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零，已知仅导线发生故障，则图1中导线①发生了断路。
(3)[5][6]根据记录的数据和图像可知∶①当小灯泡两端的电压为额定电压2.5V时，通过小灯泡的电流为0.3A，所以小灯泡的额定功率为
P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W
②当小灯泡两端的电压为0.5V时，电流为0.1A，所以此时滑动变阻器两端的电压为
U滑=U-U灯=3V-0.5V=2.5V
此时滑动变阻器的阻值为
R===25Ω
所以实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为D.30Ω 1A。
(4)[7][8]实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则他画出的U-I图像应为图3中的虚线①，选择的依据是“小灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变”或“小灯泡两端电压变化量和滑动变阻器两端电压变化量始终相等”。
26. 如图1所示的三个实验中。


（1）通过比较温度计示数的变化量来比较吸（放）热多少的实验有________和________（填写图号，下同）；需要有计时器的实验有_________和___________；
（2）乙实验中，发现用碎纸片加热烧杯中水温度升得快，________（选填“能”或“不能”）说明碎纸片的热值大；
（3）利用丙实验装置改做“探究不同物质吸热升温的现象”的实验，应将图2中________（选填“A”、“B”）烧瓶内的电阻与丙图中的烧瓶内的电阻如何连接？_________（选填序号：①只能串联②只能并联③串联或并联都可以），并将其中一烧瓶中的煤油换成相同________的水。
【答案】 ①. 乙 ②. 丙 ③. 甲 ④. 丙 ⑤. 不能 ⑥. A ⑦. ③ ⑧. 质量
【解析】
【详解】（1）[1][2][3][4]甲实验是通过酒精灯给质量相同的沙子和水加热相同时间，使沙子和水吸收相同的热量，观察温度计示数的变化量比较沙子和水的吸热能力；乙实验使用质量相同的酒精和碎纸片分别加热烧杯中相同质量的液体，当酒精和碎纸片完全燃烧后，观察温度计示数的变化量比较液体吸热的多少；丙实验电阻丝与滑动变阻器串联，电阻丝给煤油加热，通过改变滑动变阻器接入电路中的电阻，改变电路中的电流，使不同的电流通过同一根电阻丝相同的时间，观察温度计示数的变化比较不同电流下电阻丝放出热量的多少，故通过比较温度计示数的变化量来比较吸（放）热多少的实验有乙丙，需要有计时器的实验有甲丙。
（2）[5]乙实验中，发现用碎纸片加热烧杯中水温度升得快，但不能确定碎纸片与酒精燃烧的质量大小关系的情况下，不能说明碎纸片的热值大。
（3）[6][7][8]“探究不同物质吸热升温的现象”应控制物质吸收的热量相同，被加热的物质的种类不同，观察温度计示数的变化，故应选相同的电阻丝串联或并联，使通过电阻丝的电流相同，且通电相同的时间，分别加热质量相同的不同液体，因此应将图2中A烧瓶内的电阻与丙图中的烧瓶内的电阻串联或并联，并将其中一烧瓶中的煤油换成相同质量的水。
27. 建筑工地要用500 m3的沙石，现取这种沙石1×10－3m3，测得其质量为2.6 kg，则：
(1)这种沙石的密度为多少？
(2)若用载重4 t的卡车运送，需运送多少车？
【答案】(1) 2.6×103 kg/m3．(2)325车．
【解析】
【详解】（1）密度等于质量与体积的比值，故取这种沙石1×10－3m3，测得其质量为2.6 kg，由ρ=2.6kg/1×10－3m3=2.6×103 kg/m3；
（2）计算需要多少车辆来运输则先计算出需运输的总质量，然后再计算总质量是车辆载重的多少倍，故m总=ρV=2.6×103 kg/m3×500 m3=1.3×106kg=1300t；n=m/m’=1300t/4t=325车．
28. 电动自行车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱。这些电动自行车是以蓄电池作为能量来源，为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，作了放电余留20%左右即停止电能输出的电路设计。电动机为核心部件，通过控制器调节电流大小来改变速度的交通工具，近日相关部门出台文件要求骑行电动自行车要佩戴头盔，提醒大家要遵守交通规则，做到文明出行，安全骑行，下表是某型号电动自行车的一些参数：
整车质量
40kg
最高车速
10m/s
整车效率
75%
蓄电池容量
0.5kW·h
（1）电动自行车中改变车速的控制器类似于实验室中___________（填物理实验器材名称），它和电动机应该___________联在一起使用；
（2）小明骑着该电动自行车，最大规定速度在水平路面而匀速行驶时，且该电动自行车行驶过程中所受到的摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图像如图乙所示。则该过程中电动自行车克服摩擦力做功的功率为225W，则小明的质量是_____kg；（g取10N/kg）
（3）充满电后小明骑着该电动自行车以最大规定速度在水平路面匀速行驶多长距离？（ ）
【答案】 ①. 滑动变阻器 ②. 串 ③. 50 ④. 48km
【解析】
【详解】（1）[1][2]电路中的电流大小可通过滑动变阻器来改变，电流变化了，电动机转动的速度就会改变，因此，电动车中改变车速的控制器相当于是实验室中的滑动变阻器。在连接时，应将滑动变阻器与电动机串联在电路中，电阻变化才能改变电路中的电流。
（2）[3]电动自行车匀速行驶时，受力平衡，摩擦力大小等于牵引力大小，电动自行车克服摩擦力做功的功率为225W，由

可得，行驶过程中牵引力的大小

已知摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图像为正比例图像，由图像可知，当f'=5N时，车辆和人的总质量M′=20kg，则当f=22.5N时，车辆和人的总质量

解得M=90kg，则小明的质量
m小明=M-m车=90kg-40kg=50kg
（3）[4]蓄电池的最大容量
W电=0.5kW·h=0.5×3.6×106J=1.8×106J
则电动车最多能输出的机械能
W=η(1-20%)W电=75%×(1-20%)×1.8×106J=1.08×106J
以最大规定速度在水平路面匀速行驶的距离

29. 人们对自我保护越来越关注。图甲为某品牌足浴盆的相关参数，其内部电路可分为工作电路和控制电路两个部分（如图乙所示）。电磁继电器所在控制电路的电源电压U=6V，电磁继电器线圈的电阻可不计，加热至40℃时，自动进入保温模式，此时电磁继电器线圈的电流达到30mA，热敏电阻Rx的阻值随温度变化的曲线如图丙所示。
(1)求R2的阻值；
(2)在一次使用过程中，加热时间为5min，则加热过程中消耗的电能是多少？不计热损失，这些热量可使5kg的水温度升高多少；[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(3)为使温度加热至40℃时，自动进入保温模式，滑动变阻器的电阻需要调到多大?
(4)若想温度加热到45℃时，自动进入保温状态，应该如何操作？

【答案】(1)24.2Ω；(2)6.3×105J；30℃；(3) 160Ω；(4)若想温度加热到45℃时，自动进入保温状态，应该减小滑动变阻器的电阻。
【解析】
【分析】(1)在工作电路两电阻并联，同时工作时为加热模式，保温模式只有R1接入电路中，根据甲中参数，先计算R2的功率，再根据电功率的公式计算R2的阻值。
(2)由W=Pt计算加热过程消耗的电能；根据Q=cmΔt算出水升高的温度。
(3)由欧姆定律算出电路的总电阻，根据串联电路电阻的规律算出滑动变阻器的电阻。
(4)从图丙可知，要提高恒温箱的设定温度，就要增大热敏电阻的阻值；但为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为30mA，根据欧姆定律就要减小滑动变阻器的电阻。
【详解】解：(1)由题知，加热至40℃时，控制电路中的弹簧会将衔铁拉起来，自动进入保温模式，由图乙知，此时工作电路中只有R1接入电路；当温度降低时，控制电路中的电磁铁会将衔铁吸下来，进入加热模式，由图乙知，此时工作电路中R1和R2并联接入电路；所以R2的功率
P2=P加热-P保温=2100W-100W=2000W
R2的阻值

(2)加热5min消耗的电能
W=P加热t=2100W×5×60s=6.3×105J
水升高的温度

(3)温度加热至40℃时，此时电磁继电器线圈的电流达到30mA，由图丙知，此时热敏电阻Rx的阻值为40Ω，电路的总电阻

滑动变阻器的电阻
R滑=R-Rx=200Ω-40Ω=160Ω
(4)若想温度加热到45℃时，自动进入保温状态，即要提高恒温箱的设定温度，从图丙可知，要提高恒温箱的设定温度，就要增大热敏电阻的阻值，但为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为30mA，根据欧姆定律就要减小滑动变阻器的电阻。
答：(1)R2的阻值为24.2Ω；
(2)在一次使用过程中，加热时间为5min，则加热过程中耗的电能是6.3×105J；不计热损失，这些热量可使5kg的水温度升高30℃；
(3)为使温度加热至40℃时，自动进入保温模式，滑动变阻器的电阻需要调到160Ω；
(4)若想温度加热到45℃时，自动进入保温状态，应该减小滑动变阻器的电阻。