2020-2021学年北京朝阳区初三上学期物理期末试卷及答案

这是一份2020-2021学年北京朝阳区初三上学期物理期末试卷及答案，共22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。
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，电功单位是（ ）
A. 安培B. 伏特C. 焦耳D. 瓦特
【答案】C
【解析】
【详解】A．安培是电流的单位，不合题意；
B．伏特是电压的单位，不合题意；
C．焦耳是国际单位制中电功的单位，符合题意；
D．瓦特是功率、电功率的单位，不合题意。
故选C。
2. 现代火箭常用液态氢做燃料，这是因为液态氢具有（ ）
A. 较低的沸点B. 较低的凝固点
C. 较高的热值D. 较大的比热容
【答案】C
【解析】
【详解】用液态氢做燃料，这是因为液态氢具有较高的热值，燃烧相同质量的液态氢释放出的热量远高于其它燃料，这就很大程度上减小了火箭的负担，故C符合题意。
故选C。
3. 如果家中有人触电，在不能立即切断电源的情况下，千万不能用手直接去拉触电者，可以用一些物品使触电者脱离带电体。下列物品中不能使用的是（ ）
A. 木擀面杖B. 橡胶手套
C. 铝拖把杆D. 塑料凳子
【答案】C
【解析】
【详解】有人触电应立即切断电源或用干燥的绝缘棒将导线挑开
ABD．木擀面杖、橡胶手套、塑料凳子都属于干燥的绝缘体，可以利用它们来使触电者脱离带电体，故ABD不符合题意。
C．铝拖把杆是导体，会使施救者也触电，故不能使用；故C符合题意。
故选C。
4. 盛夏，炽热的阳光照在海面上，可是海水的温度变化并不大，这是因为海水的（ ）
A. 密度大B. 比热容大C. 流动性强D. 导热性好
【答案】B
【解析】
【详解】盛夏，炽热的阳光照在海面上，可是海水的温度变化并不大，是因为海水的比热容较大，海水温度上升的慢，所以海水的温度变化并不大，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
5. 进入某档案馆的保密室有下列要求：甲、乙、丙3位资料员必须同时用各自的钥匙（开关S1、S2、S3表示3位资料员各自的钥匙）使灯亮才能进入保密室。图所示的电路设计符合要求的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】因为甲、乙、丙3位资料员必须同时用各自的钥匙（开关S1、S2、S3表示3位资料员各自的钥匙）使灯亮才能进入保密室，说明三个资料员是相互联系的，不能独立工作，所以开关S1、S2、S3和灯泡串联，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
6. 用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，如图所示，验电器的两片金属箔张开。下列说法中正确的是（ ）
A. 验电器的金属箔是绝缘体
B. 橡胶棒因失去电子带正电
C. 两片金属箔由于带同种电荷而张开
D. 验电器中电流的方向由金属球经金属杆流向金属箔
【答案】C
【解析】
【详解】A．验电器的金属箔是导体，故A错误；
B．用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。因为橡胶棒得到了电子，故B错误；
C．当橡胶棒和验电器的金属球靠近后，由于静电感应金属球中的自由电子受到排斥，转移到验电器的金属箔上，金属箔两个金属片都带负电，互相排斥而张开，故C正确；
D．此时验电器中电子的流动方向是由金属球经金属杆流向金属箔，因为电子带负电荷，则电流的方向恰好相反，故D错误。
故选C。
7. 若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，图所示的四个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】地理南极对应地磁的N极，因此B图能合理描述地球这块“大磁铁”，故选B。
8. 关于下图所示的四个热学实验，下列说法中正确的是（ ）
A. 图甲中二氧化氮的密度大于空气的密度，因此不能发生扩散现象
B. 图乙中红墨水在热水中比在冷水中扩散得快，说明液体扩散的快慢与温度有关
C. 图丙中将一定量的水与酒精混合后总体积变小，是由于酒精蒸发了
D. 图丁中两个铅块没有被重物拉开，说明分子之间存在斥力
【答案】B
【解析】
【详解】A．下边瓶子装入二氧化氮气体，因为二氧化氮气体的密度大于空气的密度，应该在空气的下方，结果发现上边瓶子内的气体也变成了红棕色，说明了二氧化氮气体分子在做无规则运动，证明了扩散现象的存在，故A错误；
B．由于分子的热运动与温度有关，温度越高分子运动的越剧烈，所以图乙中红墨水在热水中比在冷水中扩散得快，故B正确；
C．将一定量的水与酒精混合后总体积变小，是由于分子之间有空隙，彼此进入空隙，导致体积较小，而不是酒精蒸发了，故C错误；
D．图中两个压紧的铅块能吊起钩码，是由于分子间存在引力，故C错误。
故选B。
9. 图所示的是我国家庭电路的一部分，下列说法中正确的是（ ）
A. DE两点间的电压为220V
B. 若保险丝熔断了，是因为家庭电路中的用电器过多
C. 若导线EH间断路，则无法安全使用三孔插座
D. 若将开关S接在灯与C点之间，也符合安全用电原则
【答案】C
【解析】
【详解】A．零线与大地之间的电压为0V，故A错误；
B．熔丝熔断的原因可能是短路，也可能是用电器总功率过大，故B错误；
C．若导线EH间断路，则当连接的用电器外壳漏电时，会发生触电事故，因此不可以安全使用三孔插座，故C正确；
D．开关和电灯是串联，为了安全，控制电灯的开关应安装在火线上，即串联接在灯与火线之间，故D错误。
故选C。
10. 图所示的四个实验中，能够说明电动机原理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．此图说明磁体磁极间的相互作用，故A不符合题意；
B．此图说明通电导体周围存在磁场，故B不符合题意；
C．此图电铃利用电磁铁控制电路的通断，从而敲响铃铛，故C不符合题意；
D．此图说明通电导体在磁场中受到力的作用而产生运动，是电动机的工作原理，故D符合题意；
故选D。
11. 普通白炽灯正常工作时消耗的电能大约有90%因发热而损失，而新型的LED灯发光时的发热量很少，从而减少了电能的损失，被人们广泛应用于生活之中。将标有“220V15W”的LED灯和“220V15W”的白炽灯分别接入家庭电路中，发现LED灯的亮度远高于白炽灯的亮度。下列说法中正确的是（ ）
A. 通过LED灯的电流大于通过白炽灯的电流
B. LED灯的实际功率大于白炽灯的实际功率
C. 相同时间内LED灯消耗的电能大于白炽灯消耗的电能
D. 相同时间内LED灯转换成的光能大于白炽灯转换成的光能
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．LED灯和白炽灯额定功率和额定电压相等，则都接入家庭电路时，均正常发光，则实际功率相等，由P=UI可得，两灯电流相等，由W=Pt可知消耗电能相等，故ABC错误；
D． 由于LED灯的亮度远高于白炽灯的亮度，则可知相同时间内LED灯转换成的光能大于白炽灯转换成的光能，故D正确。
故选D。
12. 小阳同学在研究性学习活动中，通过查阅资料，查到了一种由半导体材料做成的热敏电阻阻值随温度变化的曲线，如图甲所示。他设计了如图乙所示的温度自动控制装置，其中R为热敏电阻，已知电磁继电器的线圈电阻R0为50Ω，左侧控制电路的电源电压为6V。当继电器线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸下，右侧工作电路就断开。下列说法中正确的是（ ）
A. 当控制电路工作时，电磁铁上端是N极
B. 当温度为10℃时，通过控制电路中电流为12mA
C. 该装置可将温度控制在50℃以下
D. 用超导体制作电热丝可大大提高它的发热功率
【答案】C
【解析】
【详解】A．由电路图可以看出电磁铁的电流由下进上出，根据安培定则可以判定电磁铁的下端是N极。故A错误；
B．如甲图可以看出当温度为10℃时，热敏电阻的阻值为500Ω，电路中的总电阻
通过控制电路中的电流
故B错误；
C．当工作电路断开时，控制电路中的电流
I=20mA=0.02A
则控制电路中的总电阻
温控电阻R与R0串联，所以
R=R总-R0=300Ω-50Ω=250Ω
查曲线图可知：当R=250Ω时，t=50℃故此温控装置可将温度控制在50℃以下，故C正确；
D．根据焦耳定律，超导体没有电阻就不能产生热量。故D错误。
故选C。
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. 下列说法中正确的是（ ）
A. 垃圾分类有利于环保和节约能源
B. 太阳能和核能都属于不可再生能源
C. 北斗导航系统是利用电磁波进行定位和导航的
D. 5G信号和4G信号的电磁波在真空中传播的速度不相等
【答案】AC
【解析】
【详解】A．垃圾分类可以将不同类型的垃圾进行合适的处理或进行回收再利用，有利于环保和节约能源。故A正确；
B．太阳能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源；核能消耗后，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故B错误；
C．电磁波可以在真空中传播，故北斗导航利用电磁波进行定位和导航。故C正确；
D．电磁波在真空中的传播速度相等。故D错误。
故选AC。
14. 图甲、乙是两个演示实验的示意图，图甲所示的是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉，用力把活塞迅速下压，棉花燃烧起来；图乙所示的是给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动塞子迅速冲出试管口。图丙、丁所示的是内燃机的两个工作冲程。下列说法中正确的是（ ）
A. 图甲下压活塞的过程中，筒内气体内能不变
B. 图乙塞子冲出试管口的过程中，水蒸气的内能转化为塞子的机械能
C. 图丙内燃机的工作冲程与图甲下压活塞的过程，能量转化是一致的
D. 图丁内燃机的工作冲程与图乙塞子冲出管口的过程，能量转化是一致的
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．下压活塞的过程中活塞对气体做功，气体内能增加，故A错误；
B．塞子冲出试管口的过程中，水蒸气对活塞做功，水蒸气内能减小温度降低活塞机械能增加，气体的内能转化为活塞的机械能，故B正确；
C．图丙为压缩冲程，内燃机活塞压缩气体对气体做功气体内能增加温度升高，与图甲下压活塞的过程中能量转化一致，故C正确
D．图丁为内燃机的做功冲程，气体对活塞做功，气体内能减小温度降低，与图乙塞子冲出管口的过程，能量转化一致，故D正确。
故选BCD。
15. 图是甲、乙两只灯泡的电流随其两端电压变化的图像，若两只灯泡的额定电压均为6V，下列说法中正确的是（ ）
A. 甲灯的额定功率大于乙灯的额定功率
B. 两灯并联接在6V的电路中，干路电流为1.5A
C. 两灯串联接在电路中，甲灯比乙灯亮
D. 两灯串联时，为了保障电路安全，它们两端的最大电压不能超过8V
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．由图可知，在额定电压下，甲灯的额定电流较大，根据可知甲灯的额定功率大于乙灯的额定功率，故A正确；
B．两灯并联接在6V的电路中均处于额定工作状态，干路电流为
故B正确；
C．两灯串联接在电路中时电流处处相等，由图可知此时甲灯两端电压小于乙，根据计算实际发光功率可知，甲灯比乙灯暗，故C错误；
D．两灯串联时电路中时电流处处相等，乙灯允许通过的电流最大为0.5A，为了保障电路安全，此时两灯两端电压最大分别为2V、6V，根据串联分压可知它们两端的最大电压不能超过8V，故D正确。
故选ABD。
三、实验解答题（共 28 分，17.18题各2分，20题3分，16.21~23题各4分，19题5分）
16. (1)图中电能表的示数为_____kW·h。
(2)下图所示试电笔的使用方法正确的是_____（选填“甲”或“乙”）。
【答案】 ①. 2022.1 ②. 乙
【解析】
【详解】(1)[1]图中电能表表盘上的最后一位数字表示小数，则其的示数为2022.1kW·h。
(2)[2]测电笔是用来辨别零线和火线的工具，使用测电笔时，应用手接触笔尾金属体，笔尖接触电线，正确的是乙。
17. 小阳用如图所示的实验装置进行实验，使金属棒AB向右运动，观察灵敏电流计指针偏转的方向；保持蹄形磁铁磁场方向不变，使金属棒AB向左运动，观察灵敏电流计指针偏转的方向。
(1)小阳探究的问题是：感应电流的方向与____是否有关。
(2)实验中，灵敏电流计的作用是____。
【答案】 ①. 导体的运动方向 ②. 判断感应电流的方向
【解析】
【详解】(1)[1]根据控制变量法思想，小阳探究的问题是：其他条件不变时，感应电流的方向与导体的运动方向是否有关。
(2)[2]实验中导体切割磁感线会产生感应电流，为验证导体的运动方向是否会影响感应电流的方向，需要采用灵敏电流计指针偏转方向来判断感应电流的方向。
18. 不同材料的导电性能是不同的。表中给出了可供选择的几种导体，分别用A-G七个字母代表。若要利用图所示的电路比较锰铜、镍铬合金和钛这三种材料的导电性能，可选用的导体代号是 ______ ，选择的理由是 ______ 。
【答案】 ①. C、E、G ②. 导体的长度和横截面积相同，材料不同
【解析】
【详解】[1][2]为了比较锰铜、镍铬合金和钛这三种材料的导电性能，根据控制变量法，则需使导体长度和横截面积相同，而材料不同，故应选导体C、E、G。
19. 小阳在探究电流与电压的关系时，选择了下列实验器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、电源、定值电阻及导线等。
(1)小阳分别设计了如图甲、乙所示的实验电路。若按照甲图所示的电路进行实验，改变自变量的方法是____；若按照乙图所示的电路进行实验，改变自变量的方法是____；
(2)请按照如图乙所示的电路，将下图所示的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向右滑时，电流表示数变小。（ ）
(3)闭合开关后发现电压表有示数，电流表示数为零，原因可能是（ ）
A.电流表的正负接线柱接反了 B.电压表的量程选小了
C.电阻R发生了断路 D.把滑动变阻器下端两接线柱连入电路
(4)排除电路故障后，小阳通过实验测出电阻R两端的电压和对应的电流值，实验数据如表所示，分析表中数据可以得出的结论是：____。
【答案】 ①. 改变电源电压 ②. 调节滑动变阻器 ③. ④. C ⑤. 当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【解析】
【详解】(1)[1]甲图电路中只有定值电阻和电流表串联，无法通过改变电阻来改变定值电阻两端的电压，因此只能改变电源电压。
[2]乙图接入了滑动变阻器，可以通过改变滑动变阻器电阻的大小，来改变电路中的电流，从而改变定值电阻两端的电压。
(2)[3] 要求滑动变阻器的滑片P向右滑时，电流表示数变小,由此判断滑片P向右滑时，电阻应变大，故滑动变阻器的左下接线柱和开关右侧接线柱连接即可，如图
(3)[4] 闭合开关后发现电压表有示数，说明电路是通路，电流表示数为零，说明电路中电阻太大，故应是电压表串联在了电路中，即电阻R发生了断路，故选C。
(4)[5]分析表中数据可知每一组电流与电压的比值都是10，由此可知：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
20. 为了比较不同物质的吸热情况，小阳选取了质量相等的水和食用油进行实验，使它们升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少。由于物质吸收的热量无法直接测量，他选用两个规格相同的电加热器作为热源，实验装置如图甲、乙所示。电加热器每秒放出的热量是一定的，当它浸没在液体中时，可认为液体每秒吸收的热量是一定的。
(1)文中“规格相同的电加热器”中的“规格”所代表的物理量是 ____ ，因此可用 ____ 反映物质吸收热量的多少。
(2)下图所示的是小阳根据实验数据绘制的水和食用油的温度随时间变化的图像。根据图像可以判断：水和食用油升高相同温度，水吸收的热量 ____ （选填“大于”或“小于”）食用油吸收的热量。
【答案】 ①. 电功率 ②. 加热时间 ③. 大于
【解析】
【详解】[1]一般用电功率的大小来衡量电加热器的加热能力大小，所以规格相同是指电功率相同。
[2]根据吸收的热量为
Q=W=Pt
当电功率P不变时，Q和t成正比，所以可用加热时间衡量吸收热量的多少。
[3]观察图像，在图中作出一条横线，表示当水和食用油升高的温度相同，相交两点的横坐标即表示所要用的时间大小，所以水要用的时间更长，根据
Q=W=Pt
可知，水吸收的热量大于食用油吸收的热量。如图
21. 小阳用图1所示的电路测量电阻。
(1)闭合开关，将滑动变阻器的滑片调到适当位置，此时电压表与电流表的示数如图2甲、乙所示。则电压表的示数为______V，电阻R的阻值为______Ω；
(2)小阳在完成了定值电阻阻值的多次测量之后，将图1中的定值电阻换成了小灯泡，用同样的方法继续进行多次测量，并利用实验数据描绘出它们的U-I关系图像如图3甲、乙所示，其中______（选填“甲”或“乙”）图是小灯泡的U-I关系图像；
(3)电流表和电压表既是测量仪表，也是接入电路中的特殊电阻，其量程及内阻如表所示。根据表中相关信息可以判断利用图1所示的电路测得的R的阻值将会______（选填“大于”、“小于”或“等于”）它的真实阻值。
【答案】 ①. 2.5 ②. 5 ③. 乙 ④. 小于
【解析】
【详解】(1)[1][2]闭合开关，将滑动变阻器的滑片调到适当位置，此时电压表与电流表的示数如图2甲、乙所示，均接入小量程，则电压表的示数为2.5V，电流表的示数为0.5A，则电阻R的阻值为
(2)[3]小阳在完成了定值电阻阻值的多次测量之后，将图1中的定值电阻换成了小灯泡，用同样的方法继续进行多次测量，并利用实验数据描绘出它们的U-I关系图像如图3甲、乙所示，由于灯泡的灯丝电阻会随温度非线性变化，当两端电压增加时，电阻会变大，所以可知其中乙图是小灯泡的U-I关系图像。
(3)[4]根据表中相关信息，电压表与电阻并联会分流，实际上通过电阻的电流会变小，根据可知其真实阻值更大，即利用图1所示的电路测得的R的阻值将会小于它的真实阻值。
22. 小阳利用如图所示的电路进行实验：
(1)在探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关时，他在两个完全相同的烧瓶内分别装入质量和初温都相同的煤油、两只完全相同的温度计以及阻值为R1和R2的电阻丝（R1≠R2）。该实验中，电流通过导体产生热量的多少用____来反映，其依据的公式是____。小阳经过探究得到了电流通过导体产生的热量与电阻有关。
(2)小阳在上述实验的基础上学习了焦耳定律，并进行了如下思考：若R1所在烧瓶中煤油的质量大于R2所在烧瓶中煤油的质量，闭合开关（容器内的油均未沸腾），当观察到____或____现象时，可以判断R1>R2。
【答案】 ①. 温度计升高的示数 ②. ③. 甲温度计升高的示数大于乙温度计升高的示数 ④. 甲温度计升高的示数等于乙温度计升高的示数
【解析】
【详解】(1)[1][2]该实验中采用转换法，热量无法直接测量出，电流通过导体产生热量的多少用温度计升高的示数来反映，其依据的公式是吸热公式。
(2)[3]小阳在上述实验的基础上学习了焦耳定律，串联电路中电流处处相等，若R1所在烧瓶中煤油的质量大于R2所在烧瓶中煤油的质量，初温相同，闭合开关，当观察到甲温度计升高的示数大于乙温度计升高的示数或甲温度计升高的示数等于乙温度计升高的示数现象时，说明甲瓶中电阻产生的热量更多，根据焦耳定律计算公式可以判断R1>R2。
23. 在连接串联电路和并联电路的实验中，小阳同学将两个规格不同的小灯泡L1和L2串联接入电路中，如图所示。闭合开关，发现灯L1比灯L2亮，由此现象他猜想流出第二个灯泡的电流IB小于流入第一个灯泡的电流IA。请你自选实验器材证明：在串联电路中IB等于IA。
(1)画出实验电路图。
(2)写出实验步骤。
(3)画出实验数据记录表格。
【答案】(1) ；(2)见解析；(3)见解析
【解析】
【详解】(1)根据题意，两个规格不同的小灯泡L1和L2串联接入电路中，滑动变阻器用于保护电路和调节电路中的电流大小，设计的电路图如图所示：
。
(2)实验步骤：
①按照电路图连接电路；
②闭合开关，调节滑动变阻器滑片P到适当位置，观察电流表、的示数，分别用和表示，并将和的数据记录在表格中；
③改变滑动变阻器滑片P的位置，读出电流表、的示数和，并记录在表格中；
④仿照步骤③，再改变四次滑动变阻器滑片P的位置，并将对应的电流表、的示数和记录在表格中。
(3)根据题意与操作步骤，设计的实验数据记录表如下所示：
四、科普阅读题（共4分）
24. 请阅读《特高压输电》并回答问题。
特高压输电
2020年12月10日，白鹤滩—江苏，特高压±800千伏直流输电工程开工建设。工程线路全长2087公里，途经四川、重庆、湖北、安徽、江苏，工程额定电压±800千伏，额定输送功率800万千瓦，计划于2022年建成投运。工程投运后，每年可输送电量312亿千瓦时，减少煤炭运输1400万吨，减排二氧化碳2542万吨、二氧化硫25万吨，对满足电力供应、优化能源供应结构、缓解大气污染防治压力具有重要意义。
特高压输电是指±800千伏及以上直流输电电压和1000千伏及以上交流输电电压等级。之所以采用特高压输电的方式是因为在相同输电功率的情况下，电压越高电流就越小，这样就能减少输电时的电流，从而降低因电流产生的热损耗和降低远距离输电的材料成本。特高压输电输送容量大、送电距离长、线路损耗低、占用土地少。100万伏特高压输电线路输送电能的能力（技术上叫输送容量）是50万伏超高压输电线路的5倍。所以有人这样比喻，特高压输电是“电力高速公路”。
在电力工程技术上有一个名词叫“经济输送距离”，是指某一电压等级输电线路最经济的输送距离。因为输电线路在输送电能的同时本身也有损耗，线路太长，损耗太大，经济上不合算。50万伏超高压输电线路的经济输送距离一般为600~800公里，而100万伏特高压输电线路因为电压提高了，能达到1000~1500公里甚至更长，这样就能解决把西部能源搬到中东部地区使用的问题。
特高压直流输电技术解决了国内的电力输送问题，为全球能源互联提供了“中国方案”，推动我国能源领域高新技术强势“走出去”。
请根据上述材料，回答下列问题：
(1)有人将特高压输电比喻为“电力高速公路”，是由于_____。
(2)不同电压等级的输电线路有不同的“经济输送距离”，其原因是（ ）
A.输电线路是导体
B.输电线路中有电流通过
C.输电线路的长度越长电阻越大
(3)请你分析通过提高电压从而降低电流产生的热损耗的原因，并写出依据的公式。（ ）
【答案】 ①. 特高压输电输送容量大、送电距离长、线路损耗低、占用土地少 ②. C ③. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]根据短文知道，“特高压输电输送容量大、送电距离长、线路损耗低、占用土地少。100万伏特高压输电线路输送电能的能力（技术上叫输送容量）是50万伏超高压输电线路的5倍。”所以，有人将特高压输电比喻为“电力高速公路”。
(2)[2]根据短文知道“因为输电线路在输送电能的同时本身也有损耗，线路太长，损耗太大，经济上不合算。”即输电线路的长度越长电阻越大。
故选C。
(3)[3]因为在相同输电功率的情况下，由知道，电压越高，则电流越小；输电导线上产生的电热功率为，由于输电线的电阻不变，电流减小，因此在输电线上的热损失减小。
五、计算题（共8分，25题3分，26题5分）
25. 如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻R1的阻值为30Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为1A，电流表A2的示数为0.6A。求：
(1)电源电压；
(2)电阻R2的阻值。
【答案】(1)12V；(2)20Ω
【解析】
【详解】解：(1)通过R1的电流：
电源电压
(2)电阻R2的阻值
答：(1)电源电压为12V。
(2)电阻R2的阻值为。
26. 某家用电热水壶有加热和保温两档，内部简化电路如图甲所示，其中R1和R2为阻值不变的发热电阻。某次使用该电热水壶加热初温为20℃的水，当水温升至100℃时，电热水壶由加热档自动切换为保温档，在此过程中其电功率随时间变化的图像如图乙所示。已知此电热水壶的加热效率为90%。求：
(1)当开关S1、S2均闭合时，电热水壶处于____（选填“加热”或“保温”）档；
(2)该电热水壶在保温过程中消耗的电能；（ ）
(3)电阻R2的阻值；（ ）
(4)壶中水的质量。[c水=4.2×103J/（kg·℃）] （ ）
【答案】 ①. 加热 ②. 6×104J ③. 90.75Ω ④. 1.5kg
【解析】
【详解】解：(1)开关S1、S2均闭合时R2被短路只有R1接入电路中根据公式
电压一定时电路中的总电阻越小电路消耗的功率越大，所以电热水壶处于加热档。
(2)由图乙可知保温时间为
500s-350s=150s
保温功率为400W，则电热水壶在保温过程中消耗的电能
(3)处于保温档时电路中的总电阻为
处于加热挡时有
则可得：
（4）由图乙可得加热时间为350s，加热功率为1600W，则加热过程中电热水壶释放的热量为
水吸收的热量为
则可得水的质量为
答：(1)当开关S1、S2均闭合时，电热水壶处于加热挡
(2)该电热水壶在保温过程中消耗的电能为6×104J。
(3)电阻R2的阻值为90.75。
(4)壶中水的质量为1.5kg。
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
A
1.0
0.2
锰铜
B
1.0
0.4
锰铜
C
1.0
0.6
锰铜
D
1.0
0.4
镍铬合金
E
1.0
0.6
镍铬合金
F
1.0
0.2
钛
G
1.0
0.6
钛
U/V
0.6
1.0
1.6
1.8
2.4
2.8
I/A
0.06
0.1
0.16
0.18
0.24
0.28
量程
内阻
电流表
0～0.6A
0.125Ω
0～3A
0.025Ω
电压表
0～3V
3kΩ
0～15V
15kΩ
实验次数
1
2
3
4
5
6