镇江市镇江新区2021-2022学年九年级3月月考物理试题（含解析）

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镇江市镇江新区2021-2022学年九年级3月月考物理试题
一．选择题（共12小题，每题，共24分）
1. 地面控制中心和嫦娥三号着陆器之间的信息传输是利用（ ）
A. 超声波 B. 次声波 C. 电磁波 D. 可见光
2. 能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法正确的是（　　）
A. 超导材料可用来制作电饭锅的发热体，且发热效率更高
B. 手机的芯片使用的材料主要是半导体
C. 太阳能、可燃冰能等新能源都属于可再生能源
D. 真空中，红光比绿光传播速度快
3. 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。”图中符合上述说法的是（　　）
A. B. C. D.
4. 如图，是手摇式手电筒，只要转动手电筒的摇柄，灯泡就能发光．下列实验能揭示手电筒工作原理的是

A.
B.
C.
D.
5. 有两根外形完全相同钢棒和；按图甲放置，手拿住时，不会掉下来；按图乙放置，手拿住时，会掉下来，这说明（ ）

A. 钢棒a具有磁性 B. 钢棒b具有磁性
C. 钢棒a和b都具有磁性 D. 钢棒a和b都不具有磁性
6. 小明的新家买了250W的电视机一台，300W的洗衣机一台，100W的电冰箱一台，2200W的柜式空调机一台，250W的电脑一台，800W的电饭锅一个，1000W的电热水壶一个，40W的照明灯8盏，请为小明家选择一种合适的电能表（　　）
A. 220V，5A B. 220V，15A
C. 220V，20A D. 220V，30A
7. 把标有“6V 6W”的灯L1和“6V 4W”的灯L2串联后接在电源电压为6V的电路中，下列说法中正确的是（　　）
A. L1、L2两灯都能正常发光，且L1比L2亮
B L1、L2两灯都能正常发光，且L1比L2暗
C. L1、L2两灯都不能正常发光，且L1比L2亮
D. L1、L2两灯都不能正常发光，且L1比L2暗
8. 法国科学家阿尔贝和德国科学家彼得由于发现了巨磁电阻 （GMR）效应，荣获诺贝尔物理学奖。如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现，当闭合S1、S2后使滑片P向左滑动过程中，指示灯变亮，则下列说法错误的是（　　）

A. 电磁铁左端为N极
B. 巨磁电阻所在的电路电流增大
C. 巨磁电阻两端的电压变大
D. 巨磁电阻随磁场增强而变小
9. 小华同学观察学校楼道里的消防应急灯，平时灯是熄灭的，一旦停电，灯泡就会发光。如图所示是消防应急灯的电路图，图中少连了一根导线，工作原理是：当外部电路为220V的交流电正常供电时，两盏电压为6V的应急灯均不发光；外部电路停电时，两盏应急灯均发光，对于这一装置及其工作特点，下列说法中正确的是（　　）

A. 当外部电路停电时，电磁铁有磁性，装置开始工作
B. 如果要增强电磁铁的磁性，只能增大电磁铁中的电流
C. 外部电路正常时，电磁铁的上端始终为S极
D. 电路中C点应该和A点相连
10. 如图所示的家庭电路中，正常发光的两盏灯突全部熄灭，用测电笔分别插入三线插座的左右两孔，氖管均发光，造成这一现象的原因可能是（　　）

A. 两灯的灯丝都烧断了 B. 三线插座的接地线断了
C. 进户的火线熔丝断了 D. 进户的零线熔丝断了
11. 如图所示的电路中，电源电压为18V，现有三个不同的定值电阻R1、R2和R3可供接人电路AB间，已知R1的阻值为60，R2阻值大于R3阻值（R2>R3）。若电阻R1接人AB间，闭合开关S后电流表的示数如图（a）所示。取下电阻R1，将电阻R2、R3先后替换R1接入AB间，发现每次替换后，电压表或电流表分别有一个刚好达到满刻度，电压表盘如图（b）所示。电流表、电压表选取的量程始终不变，则下列结论正确的是（　　）

A. R0=75
B. 接入R2时电路的总功率为3.6W
C. 电压表选取的量程是0~3V
D. R3=15
12. 如图所示，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。闭合开关S，将滑片P从最右端移至中点的过程中，则电路功率与A1表示数I1或A2表示数I2的关系正确的是（　　）

A. B. C. D.
二．填空题（共9小题，每空，共28分）
13. （1）手机是人们常用的通讯工具，移动网络让我们的生活悄悄发生改变，打电话、微信聊天等这些服务是通过_________（选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”）来传递信号的，它在真空中的传播速度约为_________m/s；
（2）光纤也是信息传递的一种重要工具，光可以从任意弯曲的光纤一端传向另一端，似乎光在其中能随意“转弯”，其实这是光在光纤内壁多次_________（选填“反射”或“折射”）而实现的；
（3）根据能量的转化和守恒定律可知，能量在转化或转移的过程中，其总量_________；电能可以使电灯发光，同时产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能，该现象说明能量的转化具有_________；
（4）我国已掌握第四代先进核电技术，其首个示范工程——全球首座球床模块式高温气冷堆核电站已经并网发电，其核反应堆中进行的是可控_________（选填“核裂变”或“核聚变”），核能属于_________能源。（选填“可再生”或“不可再生”）
14. 微风吊扇通电后扇叶转动，此过程中电能转化为机械能，其原理为_________；拔下插头，在插头处接发光二极管，用手旋转叶片，发光二极管发光，人们利用这一原理制成了_________（发电机/电动机）。
15. 如图所示是具有报警功能的文物展示台，该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成，其中，弹簧上的金属片B相当于_________（选填“电源”、“开关”、“用电器”），当把物品搬离展示台时，金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开，这时灯_________（选填“亮”或“不亮”），电铃_________（选填“响”或“不响”）。

16. 电水壶利用了电流的效应，发热元件是一个阻值为48.4Ω的电阻，当发热元件两端的电压为220V时，该电水壶的电功率为_________W，通电440s产生的热量为_________J。
17. 为了测出机顶盒在待机时的电功率，小夏在外出旅游期间，关闭家里其它用电器的电源，用电能表测出待机时机顶盒所消耗的电能，数据见表，则机顶盒待机时的电功率为_________W；若镇江新区有10万户家庭，按每户家庭一台机顶盒，每天机顶盒待机20小时，按0.6元/Kw·h计算，镇江新区家庭一天额外支付的电费为_________元。
时间
电能表示数
2014年6月2日上午9点

2014年6月7日上午9点





18. 定值电阻R1和小灯泡R2伏安特性曲线分别如图所示，若将R1和R2并联后接在5V的电源两端，2min整个电路消耗的电能是_________J，若将R1和R2串联后接在8V的电源两端，则R1与R2的电功率之比为_________。

19. 甲、乙两个灯泡上分别标有“6V 3W”和“3V 3W”的字样，把它们串联在电路中，则电源电压不能超过_________V；若将它们并联起来，电路允许消耗的最大功率是_________W。（忽略温度对灯丝电阻的影响）
20. 小明家的电饭锅额定电压为220V，“煮饭”时额定功率为880W，简化电路如图所示，S1为温控开关，发热电阻R1与R2的阻值不随温度变化，电阻R2在“保温”状态与“煮饭”状态时的功率之比为1﹕16。正常“煮饭”时，电流为______A，R1的阻值为______Ω，在保温状态下工作10s，电路消耗的电能为______J。

21. 图1中，灯泡L的额定电流为0.25A，其电流与电压关系如图2所示，滑动变阻器R的规格为“30Ω，1A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，闭合开关S，调节R，当电压表的示数为2V时，L恰好正常发光，则电源电压为_________V；为保证电路安全，R的调节范围为_________，灯泡L的最小电功率为_________W。

三．解答题（7小题，共49分）
22. 按照要求作图。
（1）如图所示，S1是光控开关，夜晚自动闭合，白天断开；S2是声控开关，有声音时自动闭合，安静时断开。请将图连接成声光控楼道节能照明电路_________。

（2）请在图中标出螺线管的N极和其中一条磁感线的方向_________。

（3）请在图中将虚线框内带保险丝的三孔插座正确接入家庭电路_________。

23. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”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）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增加，说明电流越_________，电磁铁磁性越强；
（2）由图示可知，_________（选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，_________，电磁铁磁性越强；
（3）电磁铁吸引的大头针下端都是分散开的，其原因是_________。
（4）本实验中用到了多种研究方法：
①如研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时，就应控制电流相等。下列实验的研究方法和这种方法不同的是_________（填符号）；
A．研究电流大小和电压、电阻的关系
B．研究影响电阻大小的因素
C．用电流表测量串联电路中的电流
②本实验中还用到了其他研究方法，如电磁铁的磁性强弱用什么来显示，下列实验的研究方法和这种方法不同的是_________（填符号）；
A．在测量小灯泡的功率时，用电压和电流之积来表示电功率
B．研究电流通过导体产生的热量和哪些因素有关，用温度计示数的变化表示电热多少
C．研究动能大小和哪些因素有关的实验中，用小木块被推开的远近来表示动能的大小
③进行了多次实验来改变电路中电流和线圈匝数，进行多次实验的目的和下列实验中进行多次实验的目的相同的是_________（填符号）。
A．伏安法测量定值电阻的阻值
B．探究并联电路电流规律
C．测量小石块密度
24. 探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关。实验小组同学猜想：电流通过导体产生热量的多少可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关。如图是他们进行实验探究时用到的部分器材。

（1）为了在短时间内达到明显的实验效果，两烧瓶中应装入质量和初温都相同的_________（选填“水”或“煤油”），这是因为水的比热容煤油的比热容_________（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（2）为探究电热与电阻的关系，应选用_________烧瓶，并将它们_________（选填“串联”或“并联”）接到电源两端进行实验；
（3）为探究电热与电流的关系，可选用烧瓶甲、丙，并将它们_________（选填“串联”或“并联”）接到电源两端进行实验。
25. 在“测量小灯泡的功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）如图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图（不完整），请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整_________；
（2）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于_________（选填“A”或“B”）端；
（3）连接好电路后，闭合开关，小明发现移动滑动变阻器滑片P，小灯泡不发光，电压表的示数为零，进一步观察并检查电路，发现电压表、电流表、导线及其连接均完好，针对电路中出现的小灯泡不发光的故障现象，他提出了如下猜想：①小灯泡短路；②小灯泡的灯丝断了；③滑动变阻器断路，根据故障现象，猜想_________（填序号，下同）是错误的，如果观察到电流表有示数，则猜想_________是正确的；
（4）排除故障，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置，电压表如图乙所示，其示数为_________V，为测小灯泡的额定功率，此时应将滑片P向_________（选填“A”或“B”）端移到合适位置；
（5）为测量该小灯泡的额定功率，小强设计了图丙所示实验电路，所用电源电压恒定，R1、R2均为电阻箱（0~999.9Ω）；
①实验步骤如下：
第1步：仅闭合S1，调节R2使电压表的示数为______V，此时R2为5Ω；
第2步：仅闭合S2，当仅调节R1至40Ω时，电压表的示数为4V；则小灯泡额定功率为______W；
②小强对图丙电路及操作进行了下列调整，其中仍能完成测量的有______。
A．将R1换成导线
B．将R2换成适当规格的滑动变阻器
C．将R2换成导线
D．在实验操作时，先闭合的开关是S2
26. 如表为某品牌取暖用的油汀的铭牌，其内部电路如图a所示，R1和R2均为电热丝，S1是温度自动控制开关（低温自动闭合，高温自动断开）。若家庭电路中只有该油汀单独工作，1h内如图b所示的电能表转盘转了2520r，求：
额定电压
220V
额定
功率
低温挡
440W


高温挡
1440W
（1）通过R1电流；
（2）电热丝R2的电阻；
（3）1h内高温档工作的时间。

27. 类似图1中的原理，物理学家研制了图2中电梯安装的电能回收装置，能将产生的电能回收利用。已知电梯空载时轿厢的质量比配重的小且钢缆的质量可忽略不计。
（1）图1发电的原理是：_________，当图2轿厢处于空载_________（选填“上行”或“下行”）时，电梯将会发电；
（2）图2中电梯在空载匀速下行的某段时间内，配重的重力势能变化量E1＝2.4×105J，轿厢重力势能的变化量E2＝0.8×105J，若此段时间内电机的效率η=80%，求此段时间内电动机消耗的电能E电？_________
（3）若镇江拥有电梯数n＝2500台，每台电梯平均每天消耗的电能E＝100kW•h，在全部安装了电能回收装置后，可节约20%的电能。则这些电梯每天节约的电能相当于完全燃烧多少千克煤_________；所放出的热量_________？（煤的热值取q＝3×107J/kg）。

28. 冬季饲养胭脂鱼的鱼缸里常配有加热棒（内部电路未画），为胭脂鱼提供适宜的温度，水温过高和过低都会对胭脂鱼不利。某动手达人设计了一款自动控温装置，它可以根据水温自动启动和关闭加热棒。如图控制电路电源电压恒为6V，R是电阻箱，RN是温敏电阻置于鱼缸里检测水温，其阻值与温度的关系如图。当电磁铁线圈中的电流I60mA时，铁质开关K被释放，当电流I75mA时，K被吸上，从而控制缸内水温保持在一定范围内。电磁铁线圈电阻不计。
（1）当水温降低时，电磁铁的磁性_________（选填“增强”、“不变”或“减弱”）；
（2）若在鱼缸里安装电压表改装的温度显示器，要求温度越高读数越大，请在图中画出电压表的连接_________；
（3）若此电路能控制缸内水的最高温度为20℃，求所能控制的最低温度_________；
（4）为调高最高水温，采取了仅增大R的调节方案，该方案是的_________（选填“可行”或“不可行”）。采取了该方案后，缸内水的温度差将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）理由是：_________。

答案与解析
一．选择题（共12小题，每题，共24分）
1. 地面控制中心和嫦娥三号着陆器之间的信息传输是利用（ ）
A. 超声波 B. 次声波 C. 电磁波 D. 可见光
【答案】C
【解析】
【详解】声音不能在真空中传播，而电磁波能在真空中传播，地面控制中心和嫦娥三号着陆器之间的信息传输是利用电磁波，将指令加载在电磁波，传递给嫦娥三号着陆器，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
2. 能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法正确的是（　　）
A. 超导材料可用来制作电饭锅的发热体，且发热效率更高
B. 手机的芯片使用的材料主要是半导体
C. 太阳能、可燃冰能等新能源都属于可再生能源
D. 真空中，红光比绿光传播速度快
【答案】B
【解析】
【详解】A．超导是在极低温度下，电阻为零，而电饭煲的发热体是由电阻较大的材料制作的，故A错误；
B．手机的芯片主要是由二极管、三极管组成，二极管是由半导体材料制成的，具有单向导电性。故B正确；
C．太阳能可以源源不断的获得是可再生能源，可燃冰属于不可再生能源，故C错误；
D．在真空中，各种色光传播的速度相同，故D错误。
故选B。
3. 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。”图中符合上述说法是（　　）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合。即：地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，如图所示：

A．小磁针应该指向南北，图中却指向东西，故A不符合题意；
B．小磁针应该指向南北，图中却指向东西，故B不符合题意；
C．地磁南极在地理北极附近，所以小磁针S应该指向南方，略偏向东方，小磁针N应该指向北方，略偏向西方，故C符合题意；
D．地磁南极地理北极附近，所以小磁针S应该指向南方，略偏向东方，小磁针N应该指向北方，略偏向西方，故D不符合题意。
故选C。
4. 如图，是手摇式手电筒，只要转动手电筒的摇柄，灯泡就能发光．下列实验能揭示手电筒工作原理的是

A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】手电筒中没有电池，只要转动手电筒的摇柄，手电筒中的永磁体在线圈中运动，运动是相对的，相对于永磁体而言，线圈在做切割磁感线运动，线圈中就会产生感应电流，电流通过灯泡时，小灯泡就会发光．因此这种手电筒的工作原理是电磁感应现象．
A． 是通电导体在磁场中受力的作用，是电动机的原理，故A不符合题意．
B． 闭合电路的部分导体做切割磁感线运动产生感应电流，是电磁感应现象，与手摇式手电筒原理相同，故B符合题意为答案．
C． C图是电流的磁效应，故C不符合题意．
D． 是通电线圈在磁场中受力转动，是电动机的原理，故D不符合题意．
5. 有两根外形完全相同的钢棒和；按图甲放置，手拿住时，不会掉下来；按图乙放置，手拿住时，会掉下来，这说明（ ）

A. 钢棒a具有磁性 B. 钢棒b具有磁性
C. 钢棒a和b都具有磁性 D. 钢棒a和b都不具有磁性
【答案】A
【解析】
【详解】条形磁体的磁极在两端，两端磁性最强，中间磁性最弱。按图甲放置，手拿住时，不会掉下来，说明a一定有磁性，不能确定是否具有磁性；按图乙放置，手拿住时，会掉下来，说明不具有磁性；故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
6. 小明的新家买了250W的电视机一台，300W的洗衣机一台，100W的电冰箱一台，2200W的柜式空调机一台，250W的电脑一台，800W的电饭锅一个，1000W的电热水壶一个，40W的照明灯8盏，请为小明家选择一种合适的电能表（　　）
A. 220V，5A B. 220V，15A
C. 220V，20A D. 220V，30A
【答案】D
【解析】
【详解】家用电器的总功率为
P=250W+300W+100W+2200W +250W+800W+1000W+40W×8=5220W
我国照明电路的电压为220V，则干路上的总电流为

故选D。
7. 把标有“6V 6W”的灯L1和“6V 4W”的灯L2串联后接在电源电压为6V的电路中，下列说法中正确的是（　　）
A. L1、L2两灯都能正常发光，且L1比L2亮
B. L1、L2两灯都能正常发光，且L1比L2暗
C. L1、L2两灯都不能正常发光，且L1比L2亮
D. L1、L2两灯都不能正常发光，且L1比L2暗
【答案】D
【解析】
【详解】L1的电阻

L2的电阻

根据串联正比分压可知，L1两端的实际电压

小于额定电压，L1不能正常工作；
L2两端的实际电压
U2实=U-U1=6V-2.4V=3.6V
小于额定电压，L2不能正常工作；
L1的实际功率

L2的实际功率

显然P1实R3）。若电阻R1接人AB间，闭合开关S后电流表的示数如图（a）所示。取下电阻R1，将电阻R2、R3先后替换R1接入AB间，发现每次替换后，电压表或电流表分别有一个刚好达到满刻度，电压表盘如图（b）所示。电流表、电压表选取的量程始终不变，则下列结论正确的是（　　）

A. R0=75
B. 接入R2时电路的总功率为3.6W
C. 电压表选取的量程是0~3V
D. R3=15
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】接R1时，由图可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则电流表示数为0.24A，电路的总电阻为

根据串联电路的电阻规律可知R0的阻值为
R0=R-R1=75Ω-60Ω=15Ω
不改变两电表的量程，取下电阻R1，将电阻R2、R3先后替换R1接入AB间，已知R2阻值大于R3阻值，电阻越大，电路中的电流越小，根据串联电路的分压规律可知，电阻越小分担的电压越小，故接入R2时，电压表满偏，接入R3时，电流表满偏，接入电阻R3时，电路中的电流为I'=0.6A，此时电路的总电阻为

根据串联电路的电阻规律可知R3的阻值为
R3=R'-R0=30Ω-15Ω=15Ω
接入电阻R3时，R3两端的电压为
U3=I'R3=0.6A×15Ω=9V
故此时电压表的量程应选择0~15V，接入电阻R2时，此时电压表满偏，即R2时两端电压为15V，根据串联电路的电压规律可知，此时R0的两端的电压为
U0=18V-15V=3V
此时电路中的电流为

接入R2时电路的总功率为

故BD正确，AC错误。
故选BD。
12. 如图所示，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。闭合开关S，将滑片P从最右端移至中点的过程中，则电路功率与A1表示数I1或A2表示数I2的关系正确的是（　　）

A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】如图所示，此时R1、R2并联，A1测干路电流，A2测R2支路的电流，将滑片P从最右端移至中点的过程中，由于并联电路各用电器之间相互不影响，则通过R1的电流不变；R2两端电压恒定，电阻减小，根据可得，通过R2的电流I2增大。
AB．干路电流I1等于通过R1的电流与R2的电流I2的和，通过R2的电流I2增大，通过R1的电流不变，所以干路电流I1增大，根据可得，功率增大，但是将滑片P从最右端开始移动时，干路电流I1不为0，故AB错误；
CD．随着滑片向右移动，通过R2的电流I2增大，通过R1的电流不变，则总电流I1增大，根据，总功率增大，故C错误，D正确。
故选D。
二．填空题（共9小题，每空，共28分）
13. （1）手机是人们常用的通讯工具，移动网络让我们的生活悄悄发生改变，打电话、微信聊天等这些服务是通过_________（选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”）来传递信号的，它在真空中的传播速度约为_________m/s；
（2）光纤也是信息传递的一种重要工具，光可以从任意弯曲的光纤一端传向另一端，似乎光在其中能随意“转弯”，其实这是光在光纤内壁多次_________（选填“反射”或“折射”）而实现的；
（3）根据能量的转化和守恒定律可知，能量在转化或转移的过程中，其总量_________；电能可以使电灯发光，同时产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能，该现象说明能量的转化具有_________；
（4）我国已掌握第四代先进核电技术，其首个示范工程——全球首座球床模块式高温气冷堆核电站已经并网发电，其核反应堆中进行的是可控_________（选填“核裂变”或“核聚变”），核能属于_________能源。（选填“可再生”或“不可再生”）
【答案】 ①. 电磁波 ②. 3.0×108 ③. 反射 ④. 不变 ⑤. 方向性 ⑥. 核裂变 ⑦. 不可再生
【解析】
【详解】（1）[1][2]打电话、微信聊天等这些服务是通过电磁波来传递信号的。电磁波在真空的传播速度为3.0×108m/s。
（2）[3]光纤通信利用的就是全反射的道理，光纤在结构_上有中心和外皮两种不同介质，光从中心传播时遇到光纤弯曲处，会发生全反射现象，而保证光线不会泄漏到光纤外。
（3）[4][5]能量的转化和守恒定律即指能量在转化和转移中总量保持不变，但能量在转化中具有方向性，即由电能转化为内能，但内能不能全部转化成电能。
（4）[6][7]利用核能的方式主要有核裂变和核聚变。目前核电站均是利用可控核裂变释放的核能来发电的，消耗后短期内不能从自然界得到补充的能源是不可再生能源，常见的不可再生能源有：煤、石油、天然气、核能等。
14. 微风吊扇通电后扇叶转动，此过程中电能转化为机械能，其原理为_________；拔下插头，在插头处接发光二极管，用手旋转叶片，发光二极管发光，人们利用这一原理制成了_________（发电机/电动机）。
【答案】 ①. 磁场对通电导体有力的作用 ②. 发电机
【解析】
【详解】[1]微风吊扇的主要元件是电动机，其原理为磁场对放入其中的通电导体有力的作用。
[2]拔下插头，在插头处接发光二极管，用手旋转叶片，线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生了感应电流，感应电流通过发光二极管时，使发光二极管发光，利用这一原理制成发电机。
15. 如图所示是具有报警功能的文物展示台，该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成，其中，弹簧上的金属片B相当于_________（选填“电源”、“开关”、“用电器”），当把物品搬离展示台时，金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开，这时灯_________（选填“亮”或“不亮”），电铃_________（选填“响”或“不响”）。

【答案】 ①. 开关 ②. 亮 ③. 响
【解析】
【详解】[1]由图中可知，弹簧上的金属片B可以控制电路的通断状态，故金属片B相当于开关。
[2][3]当把物品搬离展示台时，金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开，此时灯与电铃串联接入电路，故这时灯会亮，电铃会响。
16. 电水壶利用了电流的效应，发热元件是一个阻值为48.4Ω的电阻，当发热元件两端的电压为220V时，该电水壶的电功率为_________W，通电440s产生的热量为_________J。
【答案】 ①. 1000 ②. 4.4×105
【解析】
【详解】[1]发热元件阻值为48.4Ω，当发热元件两端的电压为220V时，该电水壶的电功率为

[2]通电440s产生的热量为
Q=W=Pt=1000W×440s=4.4×105J
17. 为了测出机顶盒在待机时的电功率，小夏在外出旅游期间，关闭家里其它用电器的电源，用电能表测出待机时机顶盒所消耗的电能，数据见表，则机顶盒待机时的电功率为_________W；若镇江新区有10万户家庭，按每户家庭一台机顶盒，每天机顶盒待机20小时，按0.6元/Kw·h计算，镇江新区家庭一天额外支付的电费为_________元。
时间
电能表示数
2014年6月2日上午9点

2014年6月7日上午9点


【答案】 ①. 10 ②. 1.2×104
【解析】
【详解】[1]根据电能表读数的变化，这段时间电视机消耗的电能为
W=2604.7kW·h-2603.5kW·h=1.2kW·h
待机时间
t=24h×5=120h
待机功率

[2]10万户家庭待机消耗的电能
W=Pt′=0.01kW×20h×105=2×104kW·h
应交电费
m=0.6元/kW·h×2×104kW·h=1.2×104元



18. 定值电阻R1和小灯泡R2的伏安特性曲线分别如图所示，若将R1和R2并联后接在5V的电源两端，2min整个电路消耗的电能是_________J，若将R1和R2串联后接在8V的电源两端，则R1与R2的电功率之比为_________。

【答案】 ①. 480 ②. 3∶5
【解析】
【详解】[1]将R1和R2并联接在5V的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，它们两端的电压均为5V，由图像可知
I1=0.5A，I2=0.3A
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流
I=I1+I2=0.5A+0.3A=0.8A
则2min整个电路消耗的电能
W=UIt=5V×0.8A×2×60s=480J
[2]将R1和R2串联后接在8V的电源两端时，因串联电路中各处的电流相等，所以，由图像可知，当I′=0.3A，两个电阻两端的电压分别为
U1′=3V，U2′=5V
由串联电路电压的规律可知电源电压
U′=3V+5V=8V
则R1与R2的电功率之比

19. 甲、乙两个灯泡上分别标有“6V 3W”和“3V 3W”的字样，把它们串联在电路中，则电源电压不能超过_________V；若将它们并联起来，电路允许消耗的最大功率是_________W。（忽略温度对灯丝电阻的影响）
【答案】 ①. 7.5 ②. 3.75
【解析】
【详解】（1）由P= UI可得，两灯泡的额定电流分别为


由欧姆定律可得，两灯泡的电阻分别为


因为串联电路中各处的电流相等，所以两电阻串联时，电路中的最大电流

因为串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路两端允许加的最大电压：

（2）两个灯泡并联时，各支路两端的电压相等，则并联电路的最大电压

故通过乙灯泡的电流为1A，由可得，通过甲、乙灯泡的电流分别


因为并联电路中的干路电流等于各支路电流之和，所以干路允许通过的最大电流

所以将它们并联起来，电路允许消耗的最大功率是

20. 小明家的电饭锅额定电压为220V，“煮饭”时额定功率为880W，简化电路如图所示，S1为温控开关，发热电阻R1与R2的阻值不随温度变化，电阻R2在“保温”状态与“煮饭”状态时的功率之比为1﹕16。正常“煮饭”时，电流为______A，R1的阻值为______Ω，在保温状态下工作10s，电路消耗的电能为______J。

【答案】 ①. 4 ②. 165 ③. 2.2×103
【解析】
【详解】[1]煮饭时功率P额=880W，所以正常“煮饭”时，电流大小为

[2]煮饭时，S1闭合，电路中只有R2工作，所以R2的阻值

煮饭时，功率P额=880W，由于电阻R2在“保温”状态与“煮饭”状态时的功率之比为1﹕16，所以电阻R2在“保温”状态时的功率

由公式可知，保温时R2两端的电压

由公式P=I2R可知，保温时的电流

R1的电阻

[3]在保温时，电路的功率
P保=UI保=220V×1A=220W
保温10s电路消耗的电能为
W=P保t=220W×10s=2.2×103J
21. 图1中，灯泡L的额定电流为0.25A，其电流与电压关系如图2所示，滑动变阻器R的规格为“30Ω，1A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，闭合开关S，调节R，当电压表的示数为2V时，L恰好正常发光，则电源电压为_________V；为保证电路安全，R的调节范围为_________，灯泡L的最小电功率为_________W。

【答案】 ①. 4.5 ②. 8~15Ω ③. 0.3
【解析】
【详解】[1]当电压表的示数为2V时，L恰好正常发光，则电路中的电流为0.25A，由图2可知，此时电灯泡的电压为2.5V，那么电源电压为
U=UR -UL=2V+2.5V=4.5V
[2]为保证电路安全，电灯泡正常工作，最大的电流为0.25A，此时滑动变阻器阻值最小，最小阻值为

由于串联分压，电阻越大，电压越大，由于电压表的量程可知，滑动变阻器的最大电压为3V，滑动变阻器阻值最大，此时灯泡两端的电压为
UL′=U-UR′=4.5V-3V=1.5V
当灯泡的电压为1.5V时，由图2可知，此时电流为0.2A，那么滑动变阻器的阻值为

故滑动变阻器的范围为8Ω~15Ω。
[3]当滑动变阻器两端电压为3V时，灯泡L有最小电功率为
P=UL′I′=1.5V×0.2A=0.3W
三．解答题（7小题，共49分）
22. 按照要求作图。
（1）如图所示，S1是光控开关，夜晚自动闭合，白天断开；S2是声控开关，有声音时自动闭合，安静时断开。请将图连接成声光控楼道节能照明电路_________。

（2）请在图中标出螺线管的N极和其中一条磁感线的方向_________。

（3）请在图中将虚线框内带保险丝的三孔插座正确接入家庭电路_________。

【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【详解】（1）由题意可知，楼道照明灯泡亮的条件是：必须是晚上、白天不亮，必须有人经过、没人不亮，所以光控开关和声控开关不能独立工作即串联，且灯接在零线与开关之间。作图如下：

（2）电源左正右负，电流由螺旋管的左侧流入，故四指从电流流入的方向去握住螺线管，此时会发现大拇指指向该螺线管的右边，故该螺线管的右边是N极，左边是S极；通电螺线管周围的磁感线从N极出来，回到S极。如图所示：

（3）首先辨别上面三根线：下面是地线、上面是火线、中间是零线三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线，带保险盒的插座，将保险盒接在火线上和有插孔之间，如图所示：

23. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”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）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增加，说明电流越_________，电磁铁磁性越强；
（2）由图示可知，_________（选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，_________，电磁铁磁性越强；
（3）电磁铁吸引的大头针下端都是分散开的，其原因是_________。
（4）本实验中用到了多种研究方法：
①如研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时，就应控制电流相等。下列实验的研究方法和这种方法不同的是_________（填符号）；
A．研究电流大小和电压、电阻的关系
B．研究影响电阻大小的因素
C．用电流表测量串联电路中的电流
②本实验中还用到了其他研究方法，如电磁铁的磁性强弱用什么来显示，下列实验的研究方法和这种方法不同的是_________（填符号）；
A．在测量小灯泡的功率时，用电压和电流之积来表示电功率
B．研究电流通过导体产生的热量和哪些因素有关，用温度计示数的变化表示电热多少
C．研究动能大小和哪些因素有关的实验中，用小木块被推开的远近来表示动能的大小
③进行了多次实验来改变电路中电流和线圈匝数，进行多次实验的目的和下列实验中进行多次实验的目的相同的是_________（填符号）。
A．伏安法测量定值电阻的阻值
B．探究并联电路电流规律
C．测量小石块密度
【答案】 ①. 大 ②. 乙 ③. 线圈匝数越多 ④. 同名磁极，相互排斥 ⑤. C ⑥. A ⑦. B
【解析】
【详解】（1）[1]当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值减小，电路中的电流变大，吸引大头针的个数增加，说明电流越大，电磁铁磁性越强。
（2）[2][3]由图知，乙吸引大头针的个数较多，说明乙的磁性较强，甲乙串联，电流相等，乙的线圈匝数大于甲的线圈匝数，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
（3）[4]大头针被磁化，大头针同一端的磁极相同，互相排斥，所以下端分开。
（4）[5]如研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时，就应控制电流相等。这里运用了控制变量法。
A．研究电流大小和电压、电阻的关系，运用了控制变量法，故A不符合题意；
B．研究影响电阻大小的因素，运用了控制变量法，故B不符合题意；
C．用电流表测量串联电路中的电流，运用了实验观察法，故C符合题意。
故选C。
[6]电磁铁的磁性强弱通过吸引大头针的多少来判断，利用了转化法。
A．在测量小灯泡的功率时，用电压和电流之积来表示电功率，利用了实验比较法，通过比较灯泡的亮暗程度来判断功率的关系，故A符合题意；
B．研究电流通过导体产生的热量和哪些因素有关，用温度计示数的变化表示电热多少，利用了转化法，故B不符合题意；
C．研究动能大小和哪些因素有关的实验中，用小木块被推开的远近来表示动能的大小利用了转化法，故C不符合题意。
[7]进行了多次实验来改变电路中电流和线圈匝数，进行多次实验的目的是为了得到普遍规律。
A．伏安法测量定值电阻的阻值，通过多次测量，求平均值来减小测量误差，故A不符合题意；
B．探究并联电路电流规律，通过多次测量来得到并联电路中电流的规律，故B符合题意；
C．测量小石块的密度，通过多次测量求平均值，减小测量误差，故C不符合题意。
故选B。
24. 探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关。实验小组同学猜想：电流通过导体产生热量的多少可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关。如图是他们进行实验探究时用到的部分器材。

（1）为了在短时间内达到明显的实验效果，两烧瓶中应装入质量和初温都相同的_________（选填“水”或“煤油”），这是因为水的比热容煤油的比热容_________（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（2）为探究电热与电阻的关系，应选用_________烧瓶，并将它们_________（选填“串联”或“并联”）接到电源两端进行实验；
（3）为探究电热与电流的关系，可选用烧瓶甲、丙，并将它们_________（选填“串联”或“并联”）接到电源两端进行实验。
【答案】 ①. 煤油 ②. 大于 ③. 甲乙 ④. 串联 ⑤. 串联
【解析】
【详解】（1）[1][2]根据吸热公式Q=cmΔt可知物体的质量、吸收的热量相同时，比热容越小，温度变化越大，实验现象越明显，水的比热容大于煤油的比热容，所以两烧瓶中应装入质量和初温都相同的煤油。
（2）[3][4]要探究电热与电阻的关系，需要控制通过电阻的电流与通电时间相同，而电阻的阻值不同，因此选用甲和乙组合，将它们串联接到电源两端进行实验，实验中采用的方法是控制变量法。
（3）[5]选用甲、丙组合，串联接到电源两端进行实验，串联电路各处电流相等，并联电路干路电流等于各支路电流之和，根据串并联电路的电流关系可知，通过两个容器内电阻的电流不同，而电阻大小和通电时间相同，因此可以探究电热与电流的关系。
25. 在“测量小灯泡功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）如图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图（不完整），请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整_________；
（2）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于_________（选填“A”或“B”）端；
（3）连接好电路后，闭合开关，小明发现移动滑动变阻器滑片P，小灯泡不发光，电压表的示数为零，进一步观察并检查电路，发现电压表、电流表、导线及其连接均完好，针对电路中出现的小灯泡不发光的故障现象，他提出了如下猜想：①小灯泡短路；②小灯泡的灯丝断了；③滑动变阻器断路，根据故障现象，猜想_________（填序号，下同）是错误的，如果观察到电流表有示数，则猜想_________是正确的；
（4）排除故障，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置，电压表如图乙所示，其示数为_________V，为测小灯泡的额定功率，此时应将滑片P向_________（选填“A”或“B”）端移到合适位置；
（5）为测量该小灯泡的额定功率，小强设计了图丙所示实验电路，所用电源电压恒定，R1、R2均为电阻箱（0~999.9Ω）；
①实验步骤如下：
第1步：仅闭合S1，调节R2使电压表的示数为______V，此时R2为5Ω；
第2步：仅闭合S2，当仅调节R1至40Ω时，电压表的示数为4V；则小灯泡额定功率为______W；
②小强对图丙电路及操作进行了下列调整，其中仍能完成测量的有______。
A．将R1换成导线
B．将R2换成适当规格的滑动变阻器
C．将R2换成导线
D．在实验操作时，先闭合的开关是S2
【答案】 ①. ②. B ③. ② ④. ① ⑤. 1.4
⑥. A ⑦. 2.5 ⑧. 1 ⑨. BD
【解析】
【详解】（1）[1]实验中，电流表与小灯泡串联，电压表与小灯泡并联，滑动变阻器串联接入电路，滑动变阻器按“一上一下”的原则接入电路，实物连接如下图所示

（2）[2]闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，故可知滑片P应位于B端。
（3）[3]因小灯泡不发光，电压表的示数为零，若是小灯泡的灯丝断了，此时电压表仍与电源相连通，则此时电压表应有示数，故可知电路故障不可能为小灯泡的灯丝断路，即猜想②是错误的。
[4]如果观察到电流表有示数，说明电路处于通路状态，则电路故障为小灯泡短路，即猜想①是正确的。
（4）[5]由图乙可知，电压表选择小量程，故电压表的示数为1.4V。
[6]因小灯泡的额定电压为2.5V，为测小灯泡的额定功率，应增大小灯泡两端电压，由串联电路电阻等比例分压可知，应减小滑动变阻器接入电路中的阻值，故此时应将滑片P向A端移动到合适的位置。
（5）①[7]由图丙可知，因电路中无电流表，故无法直接测出小灯泡正常工作时流过小灯泡的电流大小，利用电阻箱和电压表，测出小灯泡正常工作时的电阻，则由可测得小灯泡的额定功率，仅闭合S1，此时小灯泡L与电阻箱R2串联，电压表测小灯泡两端电压，调节R2使电压表的示数为2.5V，此时小灯泡正常发光，R2的阻值为5Ω；仅闭合S2，当仅调节R1至40Ω时，电压表的示数为4V，即R1两端电压为4V，此时R2的阻值仍为5Ω，因电源电压不变，故联立可解得小灯泡正常发光时的阻值，即可求得小灯泡的额定功率。
②[8]仅闭合S2，当仅调节R1至40Ω时，此时R1两端电压为U1=4V，因串联电路中电流处处相等，故由欧姆定律可得

解得电源电压为

仅闭合S1，调节R2使电压表的示数为2.5V时，此时R2的阻值为5Ω，因串联电路中电流处处相等，故可得

解得小灯泡正常发光时的电阻为

故由可得，小灯泡的额定功率为

②[9]A．将R1换成导线后，根据步骤2无法测出电源电压，故无法完成测量，故A不符合题意；
B．将R2换成适当规格的滑动变阻器后，根据步骤1和步骤2仍然能完成测量，故B符合题意；
C．将R2换成导线后，无法调节小灯泡两端电压使其正常工作，故C不符合题意；
D．在实验操作时，先闭合的开关是S2，则可根据步骤2先测出电源电压，再由步骤1测出小灯泡的额定功率，故能完成测量，故D符合题意。
故选BD。
26. 如表为某品牌取暖用的油汀的铭牌，其内部电路如图a所示，R1和R2均为电热丝，S1是温度自动控制开关（低温自动闭合，高温自动断开）。若家庭电路中只有该油汀单独工作，1h内如图b所示的电能表转盘转了2520r，求：
额定电压
220V
额定
功率
低温挡
440W


高温挡
1440W
（1）通过R1的电流；
（2）电热丝R2的电阻；
（3）1h内高温档工作的时间。

【答案】（1）2A；（2）48.4Ω；（3）0.4h
【解析】
【详解】解：（1）由电路图可知，只闭合开关S时，电路为R1的简单电路，油汀处于低温档，由P=UI可知，通过R1的电流为

（2）由电路图可知，闭合开关S、S1时，R1与R2并联，油汀处于高温档，因电路中总功率等于各用电器的功率之和，所以R2的功率为
P2＝P高温﹣P低温＝1440W﹣440W＝1000W
则电热丝R2的电阻为

（3）油汀处于高温档和低温档R1均工作，R1消耗的电能为
W1＝P低温t＝0.44kWh＝0.44kW·h
1h内油汀消耗的电能为

则R2消耗的电能为
W2=0.84kW·h-0.44kW·h=0.4kW·h
R2的工作时间为

答：（1）通过R1的电流为2A；
（2）电热丝R2的电阻为48.4Ω；
（3）1h内高温档工作的时间为0.4h。
27. 类似图1中的原理，物理学家研制了图2中电梯安装的电能回收装置，能将产生的电能回收利用。已知电梯空载时轿厢的质量比配重的小且钢缆的质量可忽略不计。
（1）图1发电的原理是：_________，当图2轿厢处于空载_________（选填“上行”或“下行”）时，电梯将会发电；
（2）图2中电梯在空载匀速下行的某段时间内，配重的重力势能变化量E1＝2.4×105J，轿厢重力势能的变化量E2＝0.8×105J，若此段时间内电机的效率η=80%，求此段时间内电动机消耗的电能E电？_________
（3）若镇江拥有电梯数n＝2500台，每台电梯平均每天消耗的电能E＝100kW•h，在全部安装了电能回收装置后，可节约20%的电能。则这些电梯每天节约的电能相当于完全燃烧多少千克煤_________；所放出的热量_________？（煤的热值取q＝3×107J/kg）。

【答案】 ①. 电磁感应现象 ②. 上行 ③. 2×105J ④. 6000kg ⑤. 1.8×1011J
【解析】
【详解】（1）[1]电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时会产生感应电流。
[2]由于电梯空载时轿厢的质量比配重的小且钢缆的质量可忽略不计，所以，当图2轿厢处于空载下行时，轿厢无法自行下行，要靠电动机带动，无法发电；当图2轿厢处于空载上行时，靠配重的重力来带动轿厢下行，电梯发电。
（2）[3]此段时间内机械能的变化量为
W机=E1﹣E2＝2.4×105J﹣8×104J＝1.6×105J
此段时间内电动机消耗的电能

（3）[4][5]这些电梯每天节约的电能相当于煤完全燃烧放出的热量
Q=E节约＝nEη＝2500×100kW•h×20%＝50000kW•h＝1.8×1011J
这些电梯每天节约的电能相当于完全燃烧煤的质量为

28. 冬季饲养胭脂鱼的鱼缸里常配有加热棒（内部电路未画），为胭脂鱼提供适宜的温度，水温过高和过低都会对胭脂鱼不利。某动手达人设计了一款自动控温装置，它可以根据水温自动启动和关闭加热棒。如图控制电路电源电压恒为6V，R是电阻箱，RN是温敏电阻置于鱼缸里检测水温，其阻值与温度的关系如图。当电磁铁线圈中的电流I60mA时，铁质开关K被释放，当电流I75mA时，K被吸上，从而控制缸内水温保持在一定范围内。电磁铁线圈电阻不计。
（1）当水温降低时，电磁铁的磁性_________（选填“增强”、“不变”或“减弱”）；
（2）若在鱼缸里安装电压表改装的温度显示器，要求温度越高读数越大，请在图中画出电压表的连接_________；
（3）若此电路能控制缸内水的最高温度为20℃，求所能控制的最低温度_________；
（4）为调高最高水温，采取了仅增大R的调节方案，该方案是的_________（选填“可行”或“不可行”）。采取了该方案后，缸内水的温度差将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）理由是：_________。

【答案】 ①. 减弱 ②. ③. 15℃ ④. 可行 ⑤. 变小 ⑥. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]当水温度降低时，由坐标图可知，RN的阻值变大，则电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱。
（2）[2]图1控制电路中，R、电磁铁、RN串联，根据坐标图可知，当温度升高时，温敏电阻的阻值会变小，由串联分压原理可知，RN两端的电压相应的会变小，所以电压表应并联在电阻箱两端，如下图所示

（3）[3]电路能控制缸内水的最高温度为20℃时，K被吸上，此时电路中的最小电流I2=75mA，此时电路中的总电阻为

由坐标图可知，此时RN的阻值为50Ω，则R的阻值为
R=R总-RN=80Ω-50Ω=30Ω
当缸内的温度为最低时，铁质开关K被释放，电流中的最大电流I1=60mA，则此时电路中的总阻值为

所以此时RN的阻值为
RN=R总′-R=100Ω-30Ω=70Ω
由坐标图可知，当RN=70Ω时，对应的温度为15℃。则所能控制的最低温度为15℃。
（4）[4]为调高最高水温，则需要增加加热时间，即要延迟K被吸上，所以要减小电路中的电流，即需要增大R的阻值，因此采取了仅增大R的调节方案是可行的。
[5][6]采取了该方案后，缸内水的温度差将变小，理由是温度最高和最低时对应的总电阻不变，当R增大时，温度最高和最低时对应的RN减小量相同，由坐标图可知，最高温度升高量小，最低温度升高量大，所以温度差变小。