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2021-2022学年北京平谷区初三上学期物理期末试卷及答案
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这是一份2021-2022学年北京平谷区初三上学期物理期末试卷及答案，共19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，电功率的单位是（ ）
A. 安培B. 瓦特C. 焦耳D. 欧姆
【答案】B
【解析】
【详解】A．安培是电流的国际单位，故A不符合题意；
B．瓦特是电功率的国际单位，故B符合题意；
C．焦耳是电功的国际单位，故C不符合题意；
D．欧姆是电阻的国际单位，故D不符合题意。
故选B。
2. 下列物品中，通常情况下属于导体的是（ ）
A. 玻璃杯B. 橡胶手套C. 铅笔芯D. 陶瓷碗
【答案】C
【解析】
【详解】ABD．玻璃杯、橡胶手套和陶瓷碗都不容易导电，属于绝缘体，故ABD不符合题意；
C．铅笔芯容易导电，是导体，故C符合题意。
故选C。
3. 如图所示的用电器中，利用电流热效应工作的是
A. 计算器B. 电风扇
C. 电暖气D. 电视机
【答案】C
【解析】
【详解】计算器主要将电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应，故A不合题意．
电风扇主要将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，故B不符合题意．
电暖气将电能转化为内能，利用了电流的热效应，故C符合题意为答案．
电视机主要将电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应，故D不符合题意．
4. 下列选项中符合安全用电要求的是（ ）
A. 在高压线下放风筝
B. 多个大功率用电器同时使用一个插座
C. 用湿布擦拭正在工作的电视机
D. 发生触电事故时，应先切断电源
【答案】D
【解析】
【详解】A．人靠近高压线，易发生高压电弧触电，所以不能在高压线下放风筝，故A不符合题意；
B．多个大功率用电器同时使用一个插座，会使总电流过大，容易烧坏插座、引起火灾，故B不符合题意；
C．生活用水是导体，用湿布擦正在工作的电视机，可能会发生触电事故，故C不符合题意；
D．发生触电事故时，要先切断电源，否则，施救者也会触电，故D符合题意。
故选D。
5. 在图示的电路中，闭合开关，电源会发生短路的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．开关闭合后，两个灯泡串联，不会发生电源短路，不符合题意；
B．开关闭合后，两个灯泡并联，不会发生电源短路，不符合题意；
C．开关闭合后，灯泡L2被短路，只有L1的简单电路，不会发生电源短路，不符合题意；
D．开关闭合后，电流会不经过灯泡直接流回电源的负极，形成电源短路，符合题意。
故选D。
6. 小立家买了个电脑键盘清洁器，它包括照明用小灯泡和吸尘用的电动机，其连接方式如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. 小灯泡和电动机串联接在电路中的
B. 小灯泡和电动机必须同时使用
C. 小灯泡和电动机同时工作时，通过它们的电流一定相等
D. 小灯泡和电动机同时工作时，它们两端的电压一定相等
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由图可知，电动机和小灯泡并联，开关S1控制小灯泡L，开关S2控制电动机，只闭合开关S1小灯泡L发光，只闭合开关S2电动机工作，两个开关都闭合，同时工作，故AB错误；
CD．小灯泡和电动机同时工作时，由并联电路电压的规律可知它们两端的电压相等，由于小灯泡和电动机的规格未知，通过它们的电流不一定相等，故C错误，D正确。
故选D。
7. 下列说法中正确的是（ ）
A. 正、负电荷定向移动都会形成电流
B. 同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥
C. 自由电荷定向移动的方向为电流方向
D. 电路两端有电压，电路中就一定有电流
【答案】A
【解析】
【详解】A．电荷的定向移动形成电流，可以是正电荷，也可以是负电荷，故A正确；
B．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故B错误；
C．物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向，故C错误；
D．电路两端有电压，电路是通路，电路中才有电流，故D错误。
故选A。
8. 小刚家的电路简化后如图所示，由该电路可知（ ）
A. 开关要串接在火线与灯泡L之间的
B. 电能表是用来直接测量用电器总功率的
C. 电路中的电视机和电冰箱正常工作时是串联的
D. 空气开关自动切断电路，一定是因为电路出现了短路
【答案】A
【解析】
【详解】A．家庭电路中控制灯泡的开关应该串联接在火线和灯泡之间，这样断开开关时，灯泡处才不会带电，故A符合题意；
B．电能表是测量家庭电路中用电器消耗电能的仪表，故B不符合题意；
C．电路中的电视机和电冰箱互不影响，独立工作，是并联的，故C不符合题意；
D．空气开关自动切断电路，是由于电流过大，有可能是由于用电器的总功率过大，也有可能是短路，故D不符合题意。
故选A
9. 图所示的电路中，电源两端电压保持不变，开关S闭合，灯L正常发光，将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则下列说法中正确的是（ ）
A. 电压表的示数变小，灯L变亮
B. 电压表的示数变大，灯L变暗
C. 电流表的示数变大，灯L变暗
D. 电流表的示数变小，灯L变亮
【答案】B
【解析】
【详解】电路中灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，由串联电路分压原理可知，滑动变阻器两端电压增大，电压表示数变大；而电路中的总电阻增大，电流减小，电流表的示数变小，灯泡变暗，故B正确，ACD错误。
故选B。
10. 图所示的四个磁现象实验中，反映电动机工作原理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用制成的。
A．图中是电磁铁的原理图，是利用电流的磁效应制成的，故A不符合题意；
B．图中是奥斯特实验，即说明通电导线周围存在着磁场，故B不符合题意；
C．图中研究磁场对电流作用的实验装置，是电动机的原理图，故C符合题意；
D．图中研究电磁感应现象的实验装置，是发电机的原理图，故D不符合题意。
故选C。
11. 关于电流、电压和电阻的关系，下列说法正确的是（ ）
A. 导体的电阻越大，这段导体两端的电压就越高
B. 通过导体的电流越小，导体的电阻越大
C. 导体两端的电压为0V时，导体的电阻为0
D. 一段导体两端的电压越高，通过这段导体的电流就越大
【答案】D
【解析】
【详解】A．由U=IR知，导体两端的电压除了与电阻有关外，还与通过导体的电流有关，导体的电阻越大，则导体两端的电压不一定越高，故A错误；
BC．电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，导体两端的电压为0V时，导体的电阻不为0，故BC错误；
D．在导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，导体两端的电压越高，则通过这段导体中的电流就越大，故D正确。
故选D。
12. 如图所示电路，电源电压恒为6V，定值电阻R1为10Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A。为了保证电路中各元件安全工作，下列选项正确的是（ ）
A. 电路中允许通过的最大电流是0.6A
B. 变阻器R2接入电路的最大阻值是10Ω
C. 定值电阻R1的最大功率是3.6W
D. 电路的总功率最小值是0.9W
【答案】B
【解析】
【详解】A．电路中定值电阻和滑动变阻器串联，由滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”可知电路中允许通过的最大电流为0.5A。故A错误；
B．由图知，R1、R2串联，量程为0~3V的电压表测量的是R2两端电压，且最大电压为3V，根据串联电路电压规律：总电压等于各用电器两端电压之和。所以R1两端电压最高为
此时R1、R2刚好平分电源电压，即R2此时连入电路的的阻值最大和R1相等，即为10Ω。故B正确；
C．电路中定值电阻和滑动变阻器串联，由滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”可知电路中允许通过的最大电流为0.5A。根据得，定值电阻R1的最大功率为
故C错误；
D．由题知，电路的总电压恒为6V，根据得，由B分析知，滑动变阻器能接入电路的最大阻值为10Ω时，此时电路的总电阻最大为
根据得，电路的总功率最小值为
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。本大题共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. 如图所示是滑动变阻器的结构示意图，若使变阻器的滑片向左滑动时电阻变大，四个图中正确的接法应是（ ）
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】A．接线柱一上一下接入，滑片向左滑动时，接入电路的电阻线长度变长，电阻变大，故A符合题意；
B．将变阻器下面的两个接线柱接入电路，滑片移动不能改变接入电路的阻值，故B不符合题意；
C．接线柱一上一下接入，滑片向左滑动时，接入电路的电阻线长度变短，电阻变小，故C不符合题意；
D．接线柱一上一下接入，滑片向左滑动时，接入电路的电阻线长度变长，电阻变大，故D符合题意。
故选AD。
14. 关于磁场现象，下列说法正确的是（ ）
A. 电流周围一定存在磁场
B. 磁场一定会对放入其中的物体有力的作用
C. 指南针能指南是由于地磁场对指南针磁极有力的作用
D. 磁场中某点磁场的方向是由放在该点的小磁针静止时N极指向决定的
【答案】AC
【解析】
【详解】A．奥斯特实验说明：通电导线周围存在磁场，故A正确；
B．磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用，如果放入其中的物体不是磁体，没有力的作用，故B错误；
C．地磁场会对其周围的磁体产生磁力的作用，指南针指南北的原因是由于地磁场对指南针磁极有力的作用，故C正确；
D．磁场中某点的磁场方向与放在该点的小磁针静止时N极指向一致，但不是由放在该点的小磁针静止时N极指向决定的，故D错误。
故选AC。
15. 某同学研究磁场产生电流的实验情景如图所示。导体AB、导线和电流计组成闭合电路，导体AB用绝缘细线悬挂置于蹄形磁体的磁场中，（导体AB的运动方向用箭头表示，没有箭头表示导体AB处于静止状态），观察电流计指针偏转情况。下列结论中合理的是（ ）
A. 由甲、乙两图可得电流的产生与导体AB是否切割磁感线无关
B. 由乙、丙两图可得电流方向与导体AB切割磁感线方向有关
C. 由丙、丁两图可得磁场方向与电流方向有关
D. 导体AB不动，磁体左右运动，也能产生电流
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由图甲和图乙可知，磁场方向相同，图甲中导体没有切割磁感线，电流计指针没有偏转，没有产生电流，图乙中导体切割磁感线，电流计指针偏转，产生电流，说明电流的产生与导体AB是否切割磁感线有关，故A不符合题意；
B．图乙和图丙中，磁场方向相同，不同的是导体切割磁感线的方向，感应电流的方向不同，可以说明感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关，故B符合题意；
C．图丙和图丁中，导体切割磁感线的方向相同，不同的是磁场的方向，感应电流的方向不同，可以说明感应电流的方向与磁场的方向有关，故C不符合题意；
D．导体AB不动，当磁体左右运动，相当于导体做切割磁感线运动，因此电路中会有感应电流产生，故D符合题意。
故选BD。
三、实验解答题（共28分，16、18、20-22题各4分，17题3分，19题5分）
16. （1）如图所示，电阻箱的示数为_______Ω。
（2）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_______极。（填“N”或“S”）。
【答案】 ①. 1893 ②. N
【解析】
【详解】（1）[1]由图可知，电阻箱的示数为
（2）[2]由图可知，电流从螺线管的左侧流入，右侧流出，根据右手螺旋定则可知，通电螺线管的左端是N极。
17. 某物理兴趣小组在探究影响导体电阻大小的因素的实验中，选择了下表中的四种不同规格的电阻丝，分别将电阻丝接入如图所示电路中的a、b两点间，闭合开关进行实验，电源电压恒定。忽略温度对电阻丝电阻变化的影响，请完成下列问题：
（1）该实验是通过_______来比较不同的电阻丝的电阻大小；
（2）分别将A和_______两电阻丝接入图电路中a、b两点间，可以探究导体的电阻大小跟横截面积是否有关；
（3）若选用A和D两电阻丝分别接入图电路中a、b两点间，闭合开关，发现电流表示数不同。可得到的结论是_______。
【答案】 ①. 电流表示数 ②. C ③. 导体的电阻大小与导体的材料有关
【解析】
【详解】（1）[1]实验中通过电流表示数的变化来比较导体电阻的大小，电流表的示数越大，说明导体的电阻越小。
（2）[2]探究导体的电阻大小跟横截面积是否有关，保持材料和长度相同，改变导体的横截面积，选择A和C两根电阻丝。
（3）[3]选用A和D两电阻丝分别接入图电路中a、b两点间，长度和横截面积相同，材料不同，闭合开关，发现电流表示数不同，说明导体的电阻大小与导体的材料有关。
18. 小明在探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”时，设计了如图所示的实验装置，两个透明密闭容器中都有一段电阻丝R1和R2，已知，。两个容器中密封着等量空气，U型管液面高度的变化反映密封空气温度的变化。实验桌上还有满足实验要求的电源、滑动变阻器和开关各一个，将两电阻丝串联接到电源两端。
(1)该装置可探究电流通过导体产生的热量与______是否有关；
(2)通电一段时间后，______（选填“A”或“B”）管中的液面比较高。
【答案】 ①. 电阻阻值 ②. B
【解析】
【详解】(1)[1]由图知，两电阻串联，电流相同，电阻不同，通过时间相同，故该装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关。
(2)[2]根据知，当电流相同、通过时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，故B管中的液面比较高。
19. 如图所示，在“测量小灯泡的电功率”的实验中（小灯泡的额定电压为2.5V）。
（1）图甲是未连接好的实验电路，请你用笔画线代替导线将它连接完整_______；
（2）连接好电路后，闭合开关，无论怎样移动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮、电流表无示数、电压表有示数，则故障原因可能是小灯泡_______（选填“短路”或“断路”）；
（3）故障排除后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是_______W；
（4）根据测出的数据，画出了小灯泡的电流与电压变化的关系图象，如图丙所示，发现图线是弯曲的，其主要原因是_______；
（5）若把这样的两只灯泡串联接在4V的电源上，则此时每个灯泡消耗的实际功率是_______W。
【答案】 ①. ②. 断路 ③. 1.4 ④. 灯丝电阻随温度的升高而增大，不是一个定值 ⑤. 1
【解析】
【详解】（1）[1]电压表应与灯泡并联，小灯泡的额定电压为2.5V，则电压表的量程为0~3V，如图所示：
（2）[2]闭合开关，无论怎样移动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮，电流表无示数，可能电路中出现断路，电压表有示数，则可能是小灯泡断路。
（3）[3]由图乙可知，电流表量程是0～0.6A，由图乙所示电流表可知，其分度值是0.02A，电流表示数为0.56A；灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.56A=1.4W
（4）[4]由丙图可知，灯的电流与其两端电压不成正比，是因为随着实际电压的增大，灯的实际功率增大，亮度变亮，灯丝温度升高，使得灯丝电阻随温度的升高而增大，不是一个定值。
（5）[5]当两只规格相同的灯串联在4V的电源两端时，由串联电路电压规律可知每只灯两端的电压为2V，由图丙可知，通过灯的电流为0.5A，则每只灯的实际功率为
P实=U实I实=2V×0.5A=1W
20. 小新进行“探究通电螺线管外部磁场方向与通电螺线管线圈中电流方向关系”的实验。他操作的主要实验过程如下：
①开关断开，连接如图所示的电路。在螺线管周围的不同位置对称地摆放8个小磁针。观察小磁针静止时N极指向，记录实验现象。
②闭合开关，观察小磁针静止时N极指向，记录实验现象。断开开关。
③调换电源正负极的同时对调导线夹所接螺线管的接线柱。闭合开关，观察小磁针静止时N极指向，记录实验现象。断开开关。
小新发现两次闭合开关后，小磁针静止时N极指向相同，于是他认为“通电螺线管外部磁场方向与通过螺线管线圈中电流方向无关”。
请根据以上叙述回答下列问题：
（1）小新实验过程中存在的问题是：_______。
（2）针对小新实验过程中存在的问题，写出改进措施：_______。
【答案】 ① 见解析
②. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]小新在进行步骤③操作时，既调换电源正负极又对调导线夹所接螺线管的接线柱，实际上通电螺线管中的电流方向并没有改变，那么通电螺线管的磁极也没有改变，小磁针的静止时N极指向自然与原来相同。
（2）[2]要改变通电螺线管中的电流方向，要么只调换电源正负极、要么只对调导线夹所接螺线管的接线柱，二者只能改变其一。
21. 小阳想利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。小阳选择了满足实验要求的器材，并连接了如图所示的实验电路。请按要求帮助小阳完成下列实验步骤：
（1）闭合开关S1，断开开关S2，电压表的示数为U1；
（2）_______，电压表的示数为U2；
（3）请用U1、U2和R0表示Rx，Rx=_______
【答案】 ①. 闭合开关S1和S2 ②. （U2-U1）
【解析】
【详解】（2）[1]闭合开关S1，断开开关S2，此时两电阻串联，电压表测量定值电阻的电压，此时的电流为
而开关S1在干路上，必须闭合，再闭合S2，待测电阻被短路，电压表测量电源电压。
（3）[2]回到断开开关S2，两电阻串联，则待测电阻的电压为，待测电阻的阻值为
22. 小亮计划做“当导体两端电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比”的实验。他根据实验电路图，在实验桌上连接了如图所示的实验电路，实验桌上还有多个不同的已知阻值的定值电阻。小亮要利用这些器材进行实验探究。
（1）小亮的探究实验主要步骤如下，请你写出步骤②。
①闭合开关S，调节滑片位置，使电压表有合适的示数U，读出此时电流表的示数I，并把R、U、I记录在数据表格中；
②_______；
③仿照步骤②，再做四次实验，并把实验数据记录在表格中；
（2）请你根据小亮计划探究的问题设计一个实验表格_______。
【答案】 ①. 见解析 ②. 见解析
【解析】
【详解】（1）②[1]断开开关，换上不同阻值的R，闭合开关S，移动滑片位置，使电压表的示数仍为U，读出此时电流表的示数I，并把R、U、I记录在数据表格中。
（2）[2]表格中有电阻R/Ω、电压U/V和电流I/A，如下表所示
四、科普阅读题（共4分）
23. 阅读下列短文，回答问题。
磁制冷
在古代，人们采用的是天然冰块来制冷保鲜。随着人类社会的不断发展，制冷手段也在不断进步，这同时也反映了人类在发展的过程中对高品质生活的追求。
19-20世纪，伴随着冰箱走入千家万户，人类的制冷材料和技术取得很大发展。出现了我们所熟知的氟利昂制冷。作为冰箱最常用的制冷剂--“氟利昂-12”对我们生存的环境带来了很大的破坏，是引起臭氧层空洞及臭氧层变薄的原因之一。
为了保护环境，科学家们一直在研究开发无害的新型制冷剂或其它制冷技术。20世纪二十年代末，科学家发现了磁性物质在磁场作用下温度升高的现象，称为磁热效应。磁制冷的基本原理就是借助磁性材料的磁热效应。当磁性材料等温磁化时，向外界放出热量；当磁性材料绝热退磁时，温度降低，并从外界吸取热量。对磁性材料反复进行等温磁化和绝热退磁就可以获得低温，实现磁制冷（如图所示）。2002年世界上第一台能在室温下工作的磁冰箱被研制出来，之后汽车磁制冷空调也被研究出来。在中国科技馆“挑战与未来”展厅，就有关于磁制冷有两个展品：磁热效应演示器和磁冰箱模型。
与传统的气体制冷技术相比，磁制冷不会产生环境污染，是一种绿色制冷技术。目前，该技术已广泛应用于低温及超低温领域，室温磁制冷技术还有待于继续研究攻关。低温磁制冷装置具有小型化和高效率等独特优点，所以其在生产、生活、科技等众多领域都有很广阔的发展前景。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）磁制冷的基本原理就是借助_______。
（2）在科技馆中磁热效应演示的展品中，当转动手轮使磁制冷材料进入磁场时，外界温度升高，离开磁场时，外界温度降低。请你根据观察到的现象提一个可探究的科学问题_______。
（3）与传统的气体制冷技术相比，磁制冷技术的优势是_______。
【答案】 ①. 磁热效应 ②. 见解析 ③. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]根据阅读材料可知，磁制冷就是利用磁性材料所具有的磁热效应来制冷的。
（2）[2]当转动手轮使磁制冷材料进入磁场时，外界温度升高，离开磁场时，外界温度降低，可以提出问题：外界温度的变化与磁制冷材料是否进入磁场有关吗？
（3）[3]磁制冷技术具有绿色环保、磁制冷装置有小型化和高效率的优点。
五、计算题（共8分，每小题4分）
24. 如图所示，电源两端电压为10V并保持不变，电阻R1的阻值为15Ω。当开关S闭合时，电压表示数为4V。求：
（1）电阻R2的阻值；
（2）电阻R1的电功率。
【答案】（1）10Ω；（2）2.4W
【解析】
【详解】解：由电路图可知，当开关S闭合时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压。
（1）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电阻R1两端的电压
U1=U-U2=10V-4V=6V
因串联电路中各处的电流相等，电路中的电流
电阻R2的阻值
（2）电阻R1消耗的电功率
P1=U1I1=6V×0.4A=2.4W
答：（1）电阻R2的阻值是10Ω；
（2）电阻R1的电功率是2.4W。
25. 冬季，养鸡场为了提高产蛋量，小李设计了一种加热照明装置，如图所示。为保证鸡舍内的温度和照明，开关S1、S2只能同时断开或同时闭合。白天在鸡舍里用电热器加热，但不需要用灯泡照明；夜间需要在鸡舍里用电热器加热并用灯泡照明。该装置从早晨7:00至17:00处于白天工作状态，连续正常工作10h，这段时间内电流表的示数为5.5A；从17:00至第二天早晨7:00处于夜间工作状态，连续正常工作14h。已知：电源两端的电压U恒为220V，电阻R1和R2是两个用来加热且阻值不变的电阻丝，灯L是标有“220V 160W”的照明灯泡，R2=30Ω。求：
（1）画出该装置在白天和夜间工作状态下的等效电路图；
（2）电阻R1的阻值；
（3）从17:00至第二天早晨7:00处于夜间工作状态下，连续正常工作14h。该加热照明装置共消耗电能多少千瓦时。
【答案】（1）白天工作时的等效电路图：
晚上工作时的等效电路图：
（2）10Ω；（3）70kW•h
【解析】
【详解】（1）白天在鸡舍里用电热器加热，但不需要用灯泡照明，所以开关S1、S2同时断开，此时灯泡断路，R1、R2串联，等效电路图如下：
夜间需要鸡舍里用电热器加热并用灯泡照明，开关S1、S2只能同时闭合，此时R2被短路，灯泡L和R1并联，等效电路图如下：
（2）当白天工作时，R1、R2串联，电路电流为5.5A，根据欧姆定律，电路的总电阻为
所以
R1=R-R2=40Ω-30Ω=10Ω
（3）处于夜间工作状态下，灯泡L和R1并联，PL=160W，R1的功率
总功率
P=PL+P1=160W+4840W=5000W=5kW
工作14h消耗的电能
W=Pt=5kW×14h=70kW•h
答：（1）白天工作时的等效电路图：
晚上工作时的等效电路图：
（2）R1的阻值为10Ω；
（3）该加热照明装置共消耗电能70kW•h。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
R/Ω
U/V
I/A
1. 在国际单位制中，电功率的单位是（ ）
A. 安培B. 瓦特C. 焦耳D. 欧姆
【答案】B
【解析】
【详解】A．安培是电流的国际单位，故A不符合题意；
B．瓦特是电功率的国际单位，故B符合题意；
C．焦耳是电功的国际单位，故C不符合题意；
D．欧姆是电阻的国际单位，故D不符合题意。
故选B。
2. 下列物品中，通常情况下属于导体的是（ ）
A. 玻璃杯B. 橡胶手套C. 铅笔芯D. 陶瓷碗
【答案】C
【解析】
【详解】ABD．玻璃杯、橡胶手套和陶瓷碗都不容易导电，属于绝缘体，故ABD不符合题意；
C．铅笔芯容易导电，是导体，故C符合题意。
故选C。
3. 如图所示的用电器中，利用电流热效应工作的是
A. 计算器B. 电风扇
C. 电暖气D. 电视机
【答案】C
【解析】
【详解】计算器主要将电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应，故A不合题意．
电风扇主要将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，故B不符合题意．
电暖气将电能转化为内能，利用了电流的热效应，故C符合题意为答案．
电视机主要将电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应，故D不符合题意．
4. 下列选项中符合安全用电要求的是（ ）
A. 在高压线下放风筝
B. 多个大功率用电器同时使用一个插座
C. 用湿布擦拭正在工作的电视机
D. 发生触电事故时，应先切断电源
【答案】D
【解析】
【详解】A．人靠近高压线，易发生高压电弧触电，所以不能在高压线下放风筝，故A不符合题意；
B．多个大功率用电器同时使用一个插座，会使总电流过大，容易烧坏插座、引起火灾，故B不符合题意；
C．生活用水是导体，用湿布擦正在工作的电视机，可能会发生触电事故，故C不符合题意；
D．发生触电事故时，要先切断电源，否则，施救者也会触电，故D符合题意。
故选D。
5. 在图示的电路中，闭合开关，电源会发生短路的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．开关闭合后，两个灯泡串联，不会发生电源短路，不符合题意；
B．开关闭合后，两个灯泡并联，不会发生电源短路，不符合题意；
C．开关闭合后，灯泡L2被短路，只有L1的简单电路，不会发生电源短路，不符合题意；
D．开关闭合后，电流会不经过灯泡直接流回电源的负极，形成电源短路，符合题意。
故选D。
6. 小立家买了个电脑键盘清洁器，它包括照明用小灯泡和吸尘用的电动机，其连接方式如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. 小灯泡和电动机串联接在电路中的
B. 小灯泡和电动机必须同时使用
C. 小灯泡和电动机同时工作时，通过它们的电流一定相等
D. 小灯泡和电动机同时工作时，它们两端的电压一定相等
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由图可知，电动机和小灯泡并联，开关S1控制小灯泡L，开关S2控制电动机，只闭合开关S1小灯泡L发光，只闭合开关S2电动机工作，两个开关都闭合，同时工作，故AB错误；
CD．小灯泡和电动机同时工作时，由并联电路电压的规律可知它们两端的电压相等，由于小灯泡和电动机的规格未知，通过它们的电流不一定相等，故C错误，D正确。
故选D。
7. 下列说法中正确的是（ ）
A. 正、负电荷定向移动都会形成电流
B. 同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥
C. 自由电荷定向移动的方向为电流方向
D. 电路两端有电压，电路中就一定有电流
【答案】A
【解析】
【详解】A．电荷的定向移动形成电流，可以是正电荷，也可以是负电荷，故A正确；
B．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故B错误；
C．物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向，故C错误；
D．电路两端有电压，电路是通路，电路中才有电流，故D错误。
故选A。
8. 小刚家的电路简化后如图所示，由该电路可知（ ）
A. 开关要串接在火线与灯泡L之间的
B. 电能表是用来直接测量用电器总功率的
C. 电路中的电视机和电冰箱正常工作时是串联的
D. 空气开关自动切断电路，一定是因为电路出现了短路
【答案】A
【解析】
【详解】A．家庭电路中控制灯泡的开关应该串联接在火线和灯泡之间，这样断开开关时，灯泡处才不会带电，故A符合题意；
B．电能表是测量家庭电路中用电器消耗电能的仪表，故B不符合题意；
C．电路中的电视机和电冰箱互不影响，独立工作，是并联的，故C不符合题意；
D．空气开关自动切断电路，是由于电流过大，有可能是由于用电器的总功率过大，也有可能是短路，故D不符合题意。
故选A
9. 图所示的电路中，电源两端电压保持不变，开关S闭合，灯L正常发光，将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则下列说法中正确的是（ ）
A. 电压表的示数变小，灯L变亮
B. 电压表的示数变大，灯L变暗
C. 电流表的示数变大，灯L变暗
D. 电流表的示数变小，灯L变亮
【答案】B
【解析】
【详解】电路中灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，由串联电路分压原理可知，滑动变阻器两端电压增大，电压表示数变大；而电路中的总电阻增大，电流减小，电流表的示数变小，灯泡变暗，故B正确，ACD错误。
故选B。
10. 图所示的四个磁现象实验中，反映电动机工作原理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用制成的。
A．图中是电磁铁的原理图，是利用电流的磁效应制成的，故A不符合题意；
B．图中是奥斯特实验，即说明通电导线周围存在着磁场，故B不符合题意；
C．图中研究磁场对电流作用的实验装置，是电动机的原理图，故C符合题意；
D．图中研究电磁感应现象的实验装置，是发电机的原理图，故D不符合题意。
故选C。
11. 关于电流、电压和电阻的关系，下列说法正确的是（ ）
A. 导体的电阻越大，这段导体两端的电压就越高
B. 通过导体的电流越小，导体的电阻越大
C. 导体两端的电压为0V时，导体的电阻为0
D. 一段导体两端的电压越高，通过这段导体的电流就越大
【答案】D
【解析】
【详解】A．由U=IR知，导体两端的电压除了与电阻有关外，还与通过导体的电流有关，导体的电阻越大，则导体两端的电压不一定越高，故A错误；
BC．电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，导体两端的电压为0V时，导体的电阻不为0，故BC错误；
D．在导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，导体两端的电压越高，则通过这段导体中的电流就越大，故D正确。
故选D。
12. 如图所示电路，电源电压恒为6V，定值电阻R1为10Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A。为了保证电路中各元件安全工作，下列选项正确的是（ ）
A. 电路中允许通过的最大电流是0.6A
B. 变阻器R2接入电路的最大阻值是10Ω
C. 定值电阻R1的最大功率是3.6W
D. 电路的总功率最小值是0.9W
【答案】B
【解析】
【详解】A．电路中定值电阻和滑动变阻器串联，由滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”可知电路中允许通过的最大电流为0.5A。故A错误；
B．由图知，R1、R2串联，量程为0~3V的电压表测量的是R2两端电压，且最大电压为3V，根据串联电路电压规律：总电压等于各用电器两端电压之和。所以R1两端电压最高为
此时R1、R2刚好平分电源电压，即R2此时连入电路的的阻值最大和R1相等，即为10Ω。故B正确；
C．电路中定值电阻和滑动变阻器串联，由滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”可知电路中允许通过的最大电流为0.5A。根据得，定值电阻R1的最大功率为
故C错误；
D．由题知，电路的总电压恒为6V，根据得，由B分析知，滑动变阻器能接入电路的最大阻值为10Ω时，此时电路的总电阻最大为
根据得，电路的总功率最小值为
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。本大题共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. 如图所示是滑动变阻器的结构示意图，若使变阻器的滑片向左滑动时电阻变大，四个图中正确的接法应是（ ）
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】A．接线柱一上一下接入，滑片向左滑动时，接入电路的电阻线长度变长，电阻变大，故A符合题意；
B．将变阻器下面的两个接线柱接入电路，滑片移动不能改变接入电路的阻值，故B不符合题意；
C．接线柱一上一下接入，滑片向左滑动时，接入电路的电阻线长度变短，电阻变小，故C不符合题意；
D．接线柱一上一下接入，滑片向左滑动时，接入电路的电阻线长度变长，电阻变大，故D符合题意。
故选AD。
14. 关于磁场现象，下列说法正确的是（ ）
A. 电流周围一定存在磁场
B. 磁场一定会对放入其中的物体有力的作用
C. 指南针能指南是由于地磁场对指南针磁极有力的作用
D. 磁场中某点磁场的方向是由放在该点的小磁针静止时N极指向决定的
【答案】AC
【解析】
【详解】A．奥斯特实验说明：通电导线周围存在磁场，故A正确；
B．磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用，如果放入其中的物体不是磁体，没有力的作用，故B错误；
C．地磁场会对其周围的磁体产生磁力的作用，指南针指南北的原因是由于地磁场对指南针磁极有力的作用，故C正确；
D．磁场中某点的磁场方向与放在该点的小磁针静止时N极指向一致，但不是由放在该点的小磁针静止时N极指向决定的，故D错误。
故选AC。
15. 某同学研究磁场产生电流的实验情景如图所示。导体AB、导线和电流计组成闭合电路，导体AB用绝缘细线悬挂置于蹄形磁体的磁场中，（导体AB的运动方向用箭头表示，没有箭头表示导体AB处于静止状态），观察电流计指针偏转情况。下列结论中合理的是（ ）
A. 由甲、乙两图可得电流的产生与导体AB是否切割磁感线无关
B. 由乙、丙两图可得电流方向与导体AB切割磁感线方向有关
C. 由丙、丁两图可得磁场方向与电流方向有关
D. 导体AB不动，磁体左右运动，也能产生电流
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由图甲和图乙可知，磁场方向相同，图甲中导体没有切割磁感线，电流计指针没有偏转，没有产生电流，图乙中导体切割磁感线，电流计指针偏转，产生电流，说明电流的产生与导体AB是否切割磁感线有关，故A不符合题意；
B．图乙和图丙中，磁场方向相同，不同的是导体切割磁感线的方向，感应电流的方向不同，可以说明感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关，故B符合题意；
C．图丙和图丁中，导体切割磁感线的方向相同，不同的是磁场的方向，感应电流的方向不同，可以说明感应电流的方向与磁场的方向有关，故C不符合题意；
D．导体AB不动，当磁体左右运动，相当于导体做切割磁感线运动，因此电路中会有感应电流产生，故D符合题意。
故选BD。
三、实验解答题（共28分，16、18、20-22题各4分，17题3分，19题5分）
16. （1）如图所示，电阻箱的示数为_______Ω。
（2）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_______极。（填“N”或“S”）。
【答案】 ①. 1893 ②. N
【解析】
【详解】（1）[1]由图可知，电阻箱的示数为
（2）[2]由图可知，电流从螺线管的左侧流入，右侧流出，根据右手螺旋定则可知，通电螺线管的左端是N极。
17. 某物理兴趣小组在探究影响导体电阻大小的因素的实验中，选择了下表中的四种不同规格的电阻丝，分别将电阻丝接入如图所示电路中的a、b两点间，闭合开关进行实验，电源电压恒定。忽略温度对电阻丝电阻变化的影响，请完成下列问题：
（1）该实验是通过_______来比较不同的电阻丝的电阻大小；
（2）分别将A和_______两电阻丝接入图电路中a、b两点间，可以探究导体的电阻大小跟横截面积是否有关；
（3）若选用A和D两电阻丝分别接入图电路中a、b两点间，闭合开关，发现电流表示数不同。可得到的结论是_______。
【答案】 ①. 电流表示数 ②. C ③. 导体的电阻大小与导体的材料有关
【解析】
【详解】（1）[1]实验中通过电流表示数的变化来比较导体电阻的大小，电流表的示数越大，说明导体的电阻越小。
（2）[2]探究导体的电阻大小跟横截面积是否有关，保持材料和长度相同，改变导体的横截面积，选择A和C两根电阻丝。
（3）[3]选用A和D两电阻丝分别接入图电路中a、b两点间，长度和横截面积相同，材料不同，闭合开关，发现电流表示数不同，说明导体的电阻大小与导体的材料有关。
18. 小明在探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”时，设计了如图所示的实验装置，两个透明密闭容器中都有一段电阻丝R1和R2，已知，。两个容器中密封着等量空气，U型管液面高度的变化反映密封空气温度的变化。实验桌上还有满足实验要求的电源、滑动变阻器和开关各一个，将两电阻丝串联接到电源两端。
(1)该装置可探究电流通过导体产生的热量与______是否有关；
(2)通电一段时间后，______（选填“A”或“B”）管中的液面比较高。
【答案】 ①. 电阻阻值 ②. B
【解析】
【详解】(1)[1]由图知，两电阻串联，电流相同，电阻不同，通过时间相同，故该装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关。
(2)[2]根据知，当电流相同、通过时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，故B管中的液面比较高。
19. 如图所示，在“测量小灯泡的电功率”的实验中（小灯泡的额定电压为2.5V）。
（1）图甲是未连接好的实验电路，请你用笔画线代替导线将它连接完整_______；
（2）连接好电路后，闭合开关，无论怎样移动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮、电流表无示数、电压表有示数，则故障原因可能是小灯泡_______（选填“短路”或“断路”）；
（3）故障排除后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是_______W；
（4）根据测出的数据，画出了小灯泡的电流与电压变化的关系图象，如图丙所示，发现图线是弯曲的，其主要原因是_______；
（5）若把这样的两只灯泡串联接在4V的电源上，则此时每个灯泡消耗的实际功率是_______W。
【答案】 ①. ②. 断路 ③. 1.4 ④. 灯丝电阻随温度的升高而增大，不是一个定值 ⑤. 1
【解析】
【详解】（1）[1]电压表应与灯泡并联，小灯泡的额定电压为2.5V，则电压表的量程为0~3V，如图所示：
（2）[2]闭合开关，无论怎样移动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮，电流表无示数，可能电路中出现断路，电压表有示数，则可能是小灯泡断路。
（3）[3]由图乙可知，电流表量程是0～0.6A，由图乙所示电流表可知，其分度值是0.02A，电流表示数为0.56A；灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.56A=1.4W
（4）[4]由丙图可知，灯的电流与其两端电压不成正比，是因为随着实际电压的增大，灯的实际功率增大，亮度变亮，灯丝温度升高，使得灯丝电阻随温度的升高而增大，不是一个定值。
（5）[5]当两只规格相同的灯串联在4V的电源两端时，由串联电路电压规律可知每只灯两端的电压为2V，由图丙可知，通过灯的电流为0.5A，则每只灯的实际功率为
P实=U实I实=2V×0.5A=1W
20. 小新进行“探究通电螺线管外部磁场方向与通电螺线管线圈中电流方向关系”的实验。他操作的主要实验过程如下：
①开关断开，连接如图所示的电路。在螺线管周围的不同位置对称地摆放8个小磁针。观察小磁针静止时N极指向，记录实验现象。
②闭合开关，观察小磁针静止时N极指向，记录实验现象。断开开关。
③调换电源正负极的同时对调导线夹所接螺线管的接线柱。闭合开关，观察小磁针静止时N极指向，记录实验现象。断开开关。
小新发现两次闭合开关后，小磁针静止时N极指向相同，于是他认为“通电螺线管外部磁场方向与通过螺线管线圈中电流方向无关”。
请根据以上叙述回答下列问题：
（1）小新实验过程中存在的问题是：_______。
（2）针对小新实验过程中存在的问题，写出改进措施：_______。
【答案】 ① 见解析
②. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]小新在进行步骤③操作时，既调换电源正负极又对调导线夹所接螺线管的接线柱，实际上通电螺线管中的电流方向并没有改变，那么通电螺线管的磁极也没有改变，小磁针的静止时N极指向自然与原来相同。
（2）[2]要改变通电螺线管中的电流方向，要么只调换电源正负极、要么只对调导线夹所接螺线管的接线柱，二者只能改变其一。
21. 小阳想利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。小阳选择了满足实验要求的器材，并连接了如图所示的实验电路。请按要求帮助小阳完成下列实验步骤：
（1）闭合开关S1，断开开关S2，电压表的示数为U1；
（2）_______，电压表的示数为U2；
（3）请用U1、U2和R0表示Rx，Rx=_______
【答案】 ①. 闭合开关S1和S2 ②. （U2-U1）
【解析】
【详解】（2）[1]闭合开关S1，断开开关S2，此时两电阻串联，电压表测量定值电阻的电压，此时的电流为
而开关S1在干路上，必须闭合，再闭合S2，待测电阻被短路，电压表测量电源电压。
（3）[2]回到断开开关S2，两电阻串联，则待测电阻的电压为，待测电阻的阻值为
22. 小亮计划做“当导体两端电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比”的实验。他根据实验电路图，在实验桌上连接了如图所示的实验电路，实验桌上还有多个不同的已知阻值的定值电阻。小亮要利用这些器材进行实验探究。
（1）小亮的探究实验主要步骤如下，请你写出步骤②。
①闭合开关S，调节滑片位置，使电压表有合适的示数U，读出此时电流表的示数I，并把R、U、I记录在数据表格中；
②_______；
③仿照步骤②，再做四次实验，并把实验数据记录在表格中；
（2）请你根据小亮计划探究的问题设计一个实验表格_______。
【答案】 ①. 见解析 ②. 见解析
【解析】
【详解】（1）②[1]断开开关，换上不同阻值的R，闭合开关S，移动滑片位置，使电压表的示数仍为U，读出此时电流表的示数I，并把R、U、I记录在数据表格中。
（2）[2]表格中有电阻R/Ω、电压U/V和电流I/A，如下表所示
四、科普阅读题（共4分）
23. 阅读下列短文，回答问题。
磁制冷
在古代，人们采用的是天然冰块来制冷保鲜。随着人类社会的不断发展，制冷手段也在不断进步，这同时也反映了人类在发展的过程中对高品质生活的追求。
19-20世纪，伴随着冰箱走入千家万户，人类的制冷材料和技术取得很大发展。出现了我们所熟知的氟利昂制冷。作为冰箱最常用的制冷剂--“氟利昂-12”对我们生存的环境带来了很大的破坏，是引起臭氧层空洞及臭氧层变薄的原因之一。
为了保护环境，科学家们一直在研究开发无害的新型制冷剂或其它制冷技术。20世纪二十年代末，科学家发现了磁性物质在磁场作用下温度升高的现象，称为磁热效应。磁制冷的基本原理就是借助磁性材料的磁热效应。当磁性材料等温磁化时，向外界放出热量；当磁性材料绝热退磁时，温度降低，并从外界吸取热量。对磁性材料反复进行等温磁化和绝热退磁就可以获得低温，实现磁制冷（如图所示）。2002年世界上第一台能在室温下工作的磁冰箱被研制出来，之后汽车磁制冷空调也被研究出来。在中国科技馆“挑战与未来”展厅，就有关于磁制冷有两个展品：磁热效应演示器和磁冰箱模型。
与传统的气体制冷技术相比，磁制冷不会产生环境污染，是一种绿色制冷技术。目前，该技术已广泛应用于低温及超低温领域，室温磁制冷技术还有待于继续研究攻关。低温磁制冷装置具有小型化和高效率等独特优点，所以其在生产、生活、科技等众多领域都有很广阔的发展前景。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）磁制冷的基本原理就是借助_______。
（2）在科技馆中磁热效应演示的展品中，当转动手轮使磁制冷材料进入磁场时，外界温度升高，离开磁场时，外界温度降低。请你根据观察到的现象提一个可探究的科学问题_______。
（3）与传统的气体制冷技术相比，磁制冷技术的优势是_______。
【答案】 ①. 磁热效应 ②. 见解析 ③. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]根据阅读材料可知，磁制冷就是利用磁性材料所具有的磁热效应来制冷的。
（2）[2]当转动手轮使磁制冷材料进入磁场时，外界温度升高，离开磁场时，外界温度降低，可以提出问题：外界温度的变化与磁制冷材料是否进入磁场有关吗？
（3）[3]磁制冷技术具有绿色环保、磁制冷装置有小型化和高效率的优点。
五、计算题（共8分，每小题4分）
24. 如图所示，电源两端电压为10V并保持不变，电阻R1的阻值为15Ω。当开关S闭合时，电压表示数为4V。求：
（1）电阻R2的阻值；
（2）电阻R1的电功率。
【答案】（1）10Ω；（2）2.4W
【解析】
【详解】解：由电路图可知，当开关S闭合时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压。
（1）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电阻R1两端的电压
U1=U-U2=10V-4V=6V
因串联电路中各处的电流相等，电路中的电流
电阻R2的阻值
（2）电阻R1消耗的电功率
P1=U1I1=6V×0.4A=2.4W
答：（1）电阻R2的阻值是10Ω；
（2）电阻R1的电功率是2.4W。
25. 冬季，养鸡场为了提高产蛋量，小李设计了一种加热照明装置，如图所示。为保证鸡舍内的温度和照明，开关S1、S2只能同时断开或同时闭合。白天在鸡舍里用电热器加热，但不需要用灯泡照明；夜间需要在鸡舍里用电热器加热并用灯泡照明。该装置从早晨7:00至17:00处于白天工作状态，连续正常工作10h，这段时间内电流表的示数为5.5A；从17:00至第二天早晨7:00处于夜间工作状态，连续正常工作14h。已知：电源两端的电压U恒为220V，电阻R1和R2是两个用来加热且阻值不变的电阻丝，灯L是标有“220V 160W”的照明灯泡，R2=30Ω。求：
（1）画出该装置在白天和夜间工作状态下的等效电路图；
（2）电阻R1的阻值；
（3）从17:00至第二天早晨7:00处于夜间工作状态下，连续正常工作14h。该加热照明装置共消耗电能多少千瓦时。
【答案】（1）白天工作时的等效电路图：
晚上工作时的等效电路图：
（2）10Ω；（3）70kW•h
【解析】
【详解】（1）白天在鸡舍里用电热器加热，但不需要用灯泡照明，所以开关S1、S2同时断开，此时灯泡断路，R1、R2串联，等效电路图如下：
夜间需要鸡舍里用电热器加热并用灯泡照明，开关S1、S2只能同时闭合，此时R2被短路，灯泡L和R1并联，等效电路图如下：
（2）当白天工作时，R1、R2串联，电路电流为5.5A，根据欧姆定律，电路的总电阻为
所以
R1=R-R2=40Ω-30Ω=10Ω
（3）处于夜间工作状态下，灯泡L和R1并联，PL=160W，R1的功率
总功率
P=PL+P1=160W+4840W=5000W=5kW
工作14h消耗的电能
W=Pt=5kW×14h=70kW•h
答：（1）白天工作时的等效电路图：
晚上工作时的等效电路图：
（2）R1的阻值为10Ω；
（3）该加热照明装置共消耗电能70kW•h。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
R/Ω
U/V
I/A
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