2021-2022学年北京西城区初三上学期物理期末试卷及答案

这是一份2021-2022学年北京西城区初三上学期物理期末试卷及答案，共28页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验探究题，科普阅读题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（下列每题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意。共30分，每题2分）
1. 在国际单位制中，电功率的单位是（ ）
A. 欧姆B. 安培C. 焦耳D. 瓦特
【答案】D
【解析】
【详解】电阻的国际单位为欧姆Ω，电流的国际单位为安培A，功的国际单位是焦耳J，电功率的国际单位为瓦特W，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
2. 下列四种用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ）
A. 电视机B. 电熨斗C. 吸尘器D. 电风扇
【答案】B
【解析】
【详解】A．电视机工作时把电能主要转化为声能、光能、及少部分内能，不是利用电流热效应，故A不符合题意；
B．电熨斗工作时把电能转化内能，是利用电流热效应工作的，故B符合题意；
CD．吸尘器和电风扇工作时把电能主要转化机械能能，不是利用电流热效应工作的，故CD不符合题意；
故选B。
3. 如图所示的滑动变阻器，通常情况下各部件中属于导体的是（ ）
A. 金属杆B. 塑料压线帽C. 陶瓷芯D. 电阻丝外的涂层
【答案】A
【解析】
【详解】A．滑动变阻器上的金属杆容易导电，属于导体，故A符合题意；
BCD．塑料压线帽、陶瓷芯、电阻丝外的涂层都不容易导电，属于绝缘体，故BCD不符合题意。
故选A。
4. 如图，气球与头发摩擦，头发会随着气球飘起来。下列说法正确是（ ）
A. 气球与头发摩擦创造了电荷
B. 气球因摩擦带电而成为导体
C. 气球若带负电荷，则头发带正电荷
D. 气球与头发因带同种电荷而互相吸引
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．气球与头发摩擦，使电荷发生了转移而不是创造了电荷，故A错误；
B．电子从头发上转移到气球上，而气球得到电子后仍然为绝缘体，故B错误；
C．气球若带负电荷，则电子从头发上转移到气球上，即头发失去电子，故头发带正电荷，故C正确；
D．气球与头发因带异种电荷而相互吸引，故D错误。
故选C。
5. 如图为四冲程汽油机工作过程中某一冲程的示意图，此冲程的名称及能量转化是（ ）
A. 吸气冲程，机械能转化为内能B. 压缩冲程，机械能转化为内能
C. 做功冲程，内能转化为机械能D. 排气冲程，内能转化为机械能
【答案】B
【解析】
【详解】进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，气体被压缩，为压缩冲程，机械能转化为内能，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
6. 关于电流、电压和电阻，下列说法正确的是（ ）
A. 只有正电荷的定向移动能形成电流
B. 电路两端有电压，电路中一定有电流
C. 导体电阻的大小是由电压和电流决定
D. 自由电子定向移动的方向与电流方向相反
【答案】D
【解析】
【详解】A．电荷的定向移动形成电流，正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷的定向移动也能形成电流，故A错误；
B．要使电路中有电流，必须有电源，且电路是通路，故B错误；
C．导体电阻的大小只与导体本身有关，与导体的材料、横截面积、长度有关，故C错误；
D．自由电子带负电，自由电子定向移动的方向与电流方向相反，故D正确；
故选D。
7. 下列四个实例中，通过做功的方式使（加“·”）物体内能增大的是（ ）
A. 炙手可热B. 钻木取火C. 扬汤止沸D. 釜底抽薪
【答案】B
【解析】
【详解】A．炙手可热，手靠近热的物体感觉到热，是通过热传递的方式使手的内能增加，故A不符合题意；
B．钻木取火是利用摩擦力对木头做功使得木头内能增加，通过的是做功增加了木头的内能，故B符合题意；
C．扬汤止沸，是将一部分沸水舀出来再倒回原来沸水中，舀出来的水温度变低，再重新倒回去后，锅中沸水的热量传递给倒回去的温度较低的水，水短时间内不再沸腾，是通过热传递的方式降低热水的内能，故C不符合题意；
D．釜底抽薪，将加热的热源取走，是通过减少热传递的方式降低物体的内能，故D不符合题意。
故选B。
8. 如图所示的四种现象中，符合安全用电原则的是（ ）
A. 用湿布擦拭正在工作的台灯
B. 在电路中同时使用很多电器
C. 洗衣机的金属外壳安装接地线
D. 在电加热器上烘烤衣服
【答案】C
【解析】
【详解】A．用湿布擦拭正在工作的台灯，可能会因湿布导电引发触电事故，不符合安全用电原则，故A不符合题意；
B．同时使用很多电器，功率过大，电压一定，电流过大，必须考虑插线板的承受能力，否则根据，容易损坏线路甚至造成火灾，不符合安全用电原则，故B不符合题意；
C．有金属外壳的用电器，外壳一定要接地，防止外壳漏电，发生触电事故，符合安全用电原则，故C符合题意；
D．在电加热器上烘烤衣服，因为衣服属于易燃物体，存在安全隐患，不符合安全用电原则，故D不符合题意。
故选C。
9. 下列说法正确的是（ ）
A. 物体的质量越大，它的比热容就越大
B. 物体吸收的热量越多，它的比热容就越大
C. 烈日下的海水比沙滩更凉爽，是由于沙石的比热容比水的大
D. 生物体内水的比例很高，由于水的比热容较大，因此有助于调节生物体自身温度
【答案】D
【解析】
【详解】AB．比热容是物质的一种特性，与质量的大小、物体所吸收的热量多少无关，故AB错误；
C．因为水的比热容大，在吸收或放出相同热量的情况下，水的温度变化比沙石小，所以烈日下海水比沙滩更凉爽，故C错误；
D．生物体内水的比例很高，由于水的比热容大，在吸收或放出相同热量的情况下，水的温度变化小，这种状况有助于调节生物体自身温度，故D正确。
故选D。
10. 2022年北京冬奥会和冬残奥会即将开幕，在比赛期间所有冬奥场馆将全部使用“绿电”，（“绿电”是指在发电过程中，二氧化碳排放量为零或趋近于零，比火力发电等其他方式对环境的影响大幅度减小）。这将是奥运史上首次实现全部场馆绿色电能供应，预计消耗“绿电”约，可以节约标准煤，减排二氧化碳。若所节约的标准煤完全燃烧，则放出的热量约为（煤约为）。（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】若所节约的标准煤完全燃烧，则放出的热量
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
11. 如图所示，小芳戴着一款电加热眼罩，适当使用可以缓解眼部疲劳。它有两个发热电阻R1、R2，只闭合开关S时，R1发热；S、S1都闭合时，R1、R2都发热；断开开关S，眼罩停止发热。如图所示是根据上述电路特点设计的四个简化模拟电路图，其中正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．只闭合开关S时，R1、R2都会工作发热，S、S1都闭合时，R1被短路，只有R2正常接入电路而工作，故A不符合题意；
B．只闭合开关S时，R1发热，S、S1都闭合时，R1、R2都发热，断开开关S，R2仍旧工作发热，故B不符合题意；
C．只闭合开关S时，R1发热；S、S1都闭合时，R1、R2都发热，断开开关S，眼罩停止发热，故C符合题意；
D．S、S1都闭合时，R1、R2都发热；断开开关S，眼罩停止发热，只闭合开关S时，R2发热，故D不符合题意。
故选C。
12. 关于温度、内能、热量，下列说法中正确的是（ ）
A. 一块的铁块，可能不具有内能B. 铝块的内能增加，它一定吸收了热量
C. 冰块熔化时温度不变，其内能一定不变D. 温度相同的两杯水，它们的内能可能不同
【答案】D
【解析】
【详解】A．任何物体都具有内能，故A错误；
B．铝块的内能增加，可能是外界对其做功，也可能是吸收了热量，故B错误；
C．冰块熔化时温度不变，但是不断吸热，其内能增加，故C错误；
D．温度相同的两杯水，质量未知，故它们的内能可能相同，也可能不同，故D正确。
故选D。
13. 如图所示的电路中，L1和L2为规格相同的小灯泡。若电路中只有一处故障，且已知是导线ab断路，闭合开关S后，可以观察到的现象是（ ）
A. 灯L1发光、L2不发光B. 灯L1不发光、L2发光
C. 电流表和电压表的指针均无明显偏转D. 电流表指针无明显偏转，电压表指针有明显偏转
【答案】D
【解析】
【详解】灯L1、L2和电流表串联，电路为串联电路，电压表测量灯L1两端的电压。若导线ab断路，灯泡L1被断路而不发光，闭合开关S后，电压表与电流表串联于电路中，电压表电阻过大，电路中电流几乎为0，所以电流表指针无明显偏转，灯泡L2也不亮，由串联分压规律可知，电压表示数约等于电源电压，所以电压表有明显偏转，电流表无明显偏转。
故选D。
14. 如图所示的电路中，电源两端电压为，且保持不变，甲、乙是电表（电压表或电流表），灯泡L1标有“3V 3W”、灯泡L2标有“6V 6W”。闭合开关S，两灯均发光。若不计灯丝电阻变化，则下列说法正确的是（ ）
A. 甲表为电压表，且示数为B. 乙表为电流表，且示数为
C. 通电，该电路消耗的电能为D. 该电路的实际功率为两灯额定功率之和
【答案】C
【解析】
【详解】根据灯泡L1标有“3V 3W”、灯泡L2标有“6V 6W”，可计算两个灯泡的电阻为
AB．若乙为电流表，则灯泡L2会被短路，所以乙为电压表，测量的是灯泡L2两端的电压；若甲为电压表，则灯泡L2不会发光，故甲为电流表，测量的是灯泡L2的电流，故AB错误；
CD．在知道两个电表情况下及两灯的发光情况可以推断，两个灯泡并联接入电路，且两灯两端的电压为U=3V；由于灯泡L1两端电压等于额定电压3V，则灯泡L1实际功率为
P1′=P1=3W
灯泡L2两端电压为U=3V，其实际功率为
P2′=
则电路的总功率为
P=P1+P2′=3W+1.5W=4.5W
通电时间t=1min，消耗电能为
W=Pt=4.5W×60s=270J
故C正确，D错误。
故选C。
15. 灯上标有“”，灯上标有“”。先将和串联接到的电路中，通过两灯的电流分别为和，两灯的功率分别为和；若将和并联接到同一电路中，通过两灯的电流分别为和，两灯的功率分别为和。若不计灯丝电阻的变化，下列判断正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】灯上标有“”，灯的电阻为
灯上标有“” 灯的电阻为
A．先将和串联接到的电路中，由于串联，电流处处相等，故，根据 可知，电阻大的，功率大，故，故A错误；
D．若将和并联接到同一电路中，根据可知，电阻越大，电流越小，故，电压相同，电功率的大小是，故D错误；
B．先将和串联接到的电路中，其电流为
当两灯并联时，通过的电流为
则
根据可知，电阻的大小相同，故
故B正确；
C．两灯并联时，通过的电流为
两灯串联时，其电流为
故
由于电阻相同，故
故D错误。
故选B。
二、多项选择题（下列每题均有四个选项，其中符合题意的选项均多于一个。共10分，每题2分。每题选项全选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分）
16. 下列说法中正确的是（ ）
A. 常见的物质是由大量的分子、原子构成的
B. 原子是由不带电的原子核和带负电的电子构成的
C. 铁块很难被压缩，说明分子间存在相互作用的斥力
D. 用力可以把冰糖块碾成粉末，这说明冰糖的分子很小
【答案】AC
【解析】
【详解】A．分子动理论基本内容：物质是由大量分子、原子构成的；分子在不停地做无规则运动，分子间存在着相互作用的引力和斥力，故A正确；
B．原子是由带正电的原子核和带负电的电子构成，原子核由带正电的质子和不带电的中子构成，故B错误；
C．铁块为固体，分子之间的作用力表现为斥力，难被压缩，故C正确；
D．把水糖块碾成粉末，只是固体的大颗粒变成小颗粒，并不涉及分子变化，不能说明冰糖分子小，故D错误。
故选AC。
17. 关于热值和热机效率，下列说法中正确的是（ ）
A. 燃料燃烧得越充分，它的热值就越大B. 燃料的热值大小与它质量的大小无关
C. 热机做的有用功多，热机的效率就高D. 通常蒸汽机的效率比内燃机的效率低
【答案】BD
【解析】
【详解】A．热值只与燃料种类有关，与是否完全燃烧无关，燃料燃烧得越充分，它的热值不变，故A错误；
B．热值是物质的一种特性，与质量的大小无关，故B正确；
C．热机的效率等于有用功与燃料完全燃烧释放热量的比值，热机做的有用功多，燃料完全燃烧释放热量未知，热机的效率不一定就高，故C错误；
D．在热机中，蒸汽机的效率最低，通常蒸汽机的效率比内燃机的效率低，故D正确。
故选BD。
18. 如图所示的四个热学实验，下列说法中正确的是（ ）
A. 将活塞迅速下压，活塞对筒内空气做功，使其内能増大，温度升高，硝化棉燃烧
B. 抽去玻璃隔板后，两瓶气体混合颜色变均匀，说明分子永不停息地做无规则运动
C. 试管中的水加热沸腾后，塞子被水蒸气推出，水蒸气的内能转化为塞子的机械能
D. 紧压两铅柱使它们合在一起，下面悬挂大秤砣未被拉开，这是由于大气压的作用
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．将活塞迅速下压，活塞压缩筒内的空气，对筒内空气做功，活塞的机械能转化为空气的内能，空气内能增大，温度升高，到达硝化棉的燃点而燃烧，故A正确；
B．抽去玻璃隔板，空气与二氧化氮接触，由于分子在不停息地做无规则运动，空气与二氧化氮相互扩散，彼此进入对方，两瓶气体混合颜色变均匀，故B正确；
C．试管中的水加热沸腾后，产生大量的水蒸气，试管内气压越来越高，最后把塞子推出，对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故C正确；
D．紧压两铅柱使它们合在一起，下面悬挂大秤砣未被拉开，是因为铅分子之间有引力，故D错误。
故选ABC。
19. 小东同学利用如图所示的器材，做“探究影响导体电阻大小的因素”的实验。实验板上固定了号电阻丝，在每根电阻丝的旁边分别标注了电阻丝的材料、长度及横截面积。则下列说法中正确的是（ ）
A. 选用号电阻丝，可探究导体电阻跟材料是否有关
B. 选用号电阻丝，可探究导体电阻跟长度是否有关
C. 选用号电阻丝，可探究导体电阻跟长度是否有关
D. 选用号电阻丝，可探究导体电阻跟横截面积是否有关
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．根据控制变量法，要探究导体电阻跟材料的关系，需要选择不同材料，而长度和横截面积相同的导体，由图可知1和2号电阻丝符合要求，故A正确；
B．根据控制变量法，要探究导体电阻跟长度的关系，需要选择不同长度，而材料和横截面积相同的导体，由图可知1和4号电阻丝不符合要求，故B错误；
C．根据控制变量法，要探究导体电阻跟长度的关系，需要选择不同长度，而材料和横截面积相同的导体，由图可知3和4号电阻丝符合要求，故C正确；
D．根据控制变量法，要探究导体电阻跟横截面积的关系，需要选择不同横截面积，而材料和长度相同的导体，由图可知1和3号电阻丝符合要求，故D正确。
故选ACD。
20. 空气质量指数是反应和评价空气质量的重要指标，下表中空气质量等级按照空气质量指数划分。如图甲是环保项目学习小组设计的空气质量检测仪的电路原理图，用电流表显示空气质量指数。电源两端的电压为18V，且保持不变，定值电阻R0的阻值为100Ω，气敏电阻R的阻值与空气质量指数K的关系图像如图乙所示。下列判断中正确的是（ ）
A. 空气污染的程度越小，电路中的电流越小
B. 气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而增大
C. 电路中电流为时，对应的空气质量等级为优
D. 当空气质量指数为300时，R0消耗的电功率为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．由乙图可知，气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而减小；由表和图乙可知，空气污染的程度越小，空气质量指数越低，气敏电阻的阻值也就越大，电路中的总电阻阻值也越大，此时由于电路总电压一定，则电路中的电流越小，故A正确，B错误；
C．当电路中电流为I=时，电路的总电阻为
热敏电阻阻值为
R=R总-R0=180Ω-100Ω=80Ω
根据图乙可知，空气质量指数为70，结合表可知，空气质量等级为良，故C错误；
D．当空气质量指数为300时，气敏电阻阻值为R′=20Ω，因此电路的总电电阻为
R总′=R′+R0=20Ω+100Ω=120Ω
电路的电流为
因此，R0消耗的电功率为
故D正确。
故选AD。
第二部分
三、实验探究题（共48分，21、24、25、29题各4分，22、23、26题各2分，27题8分，30题3分，28、31、32题各5分）
21. 图所示电阻箱的示数为___________。
【答案】5169
【解析】
【详解】电阻箱的读数方法指针所对的数字乘以下面的倍数，然后把它们相加，就得出电阻箱的示数，所以电阻箱的示数为
R=51000+1100+610+91=5169
22. 图所示电能表的示数为___________kW·h。
【答案】2035.8
【解析】
【详解】电能表盘上数字的最后一位为小数，单位为kW·h，故电能表的读数为2035.8kW·h。
23. 请用笔画线代替导线，将如图中的电灯、开关和插座（插座准备接大功率用电器）接入家庭电路中．
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】试题分析：三孔插座的上面的孔接地线，左孔接入零线，右孔接火线；电灯的接法：火线先过开关再入灯泡，然后接入顶端的金属点，零线直接接入螺旋套，如上图所示．
【考点定位】家庭电路
24. 在使用试电笔时，要用指尖抵住试电笔上端的金属帽，手指________（选填“能”或“不能”）触碰笔尖的金属部分；当笔尖插入如图所示的插孔中时，氖管发光，说明此插孔中连接的是_________（选填“火线”、“零线”或“地线”）。
【答案】 ①. 不能 ②. 火线
【解析】
【详解】[1]使用试电笔辨别火线、零线时，一定要用手指接触笔尾金属体，,但不能用手接触试电笔前端的金属体，否则会造成触电事故。
[2]只有当有电流通过时，电笔才发光，图中笔尖插入插座的插孔中，氖管发光，证明此处与火线相连。
25. 请根据如图甲、乙所示的实验，回答下列问题：
（1）如图甲所示，在广口瓶内装有少量水，向烧瓶内打气，当瓶塞跳出时，可以看到瓶内出现________，在此过程中，气体膨胀对外做功，温度降低，内能_________；
（2）如图乙所示，把一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下，读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面，然后缓慢向上拉玻璃板，弹簧测力计的示数_________（选填“变大”、“不变”或“变小”），产生此现象的原因：_________。
【答案】 ①. 白气##白雾 ②. 减小##变小 ③. 变大 ④. 分子间存在引力
【解析】
【详解】（1）[1][2]当瓶塞跳出时，在此过程中，气体膨胀对外做功，温度降低，内能减小，瓶内水蒸气遇冷液化成小水滴，可看到瓶内出现白气。
（2）[3][4]使玻璃板水平接触水面，然后缓慢向上拉玻璃板，由于玻璃杯分子与水分子有引力，弹簧测力计的示数会变大。
26. 如图所示，在A、B、C三套实验装置中，酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、铁架台的规格分别相同，在三个烧杯中所装液体的质量都相等。请回答下列问题：
（1）为了做“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”实验，除了图中所给的实验器材之外，还需要补充的一个测量仪器是___________。
（2）___________两套实验装置可以做“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”。
（3）如图所示，是根据实验数据所绘制的图像，其中_________（选填“a”或“b”是水的温度随时间变化的图像。在此实验中，若使初温相同、质量相等的两杯液体吸收相等的热量，两杯液体所能达到的温度___________（选填“相同”或“不同”）。
【答案】 ①. 停表 ②. B、C ③. a ④. 不同
【解析】
【详解】（1）[1]为了做“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”实验，除了需要测温度，还需要测量时间，故需补充的一个测量仪器是停表。
（2）[2]“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”，根据控制变量的要求，需用相同的加热装置，给质量相同的不同种物质加热相同的时间，比较两种物质升高的温度，从而得出结论，故B、C两套实验装置可以完成这个实验。
（3）[3]根据实验数据所绘制的图像可知，两套装置加热相同的时间，相同质量的水和煤油吸收的热量相同，其中a的温度变化较小，根据可知，a的比热容较大，因水的比热容大于煤油的比热容，故其中a是水的温度随时间变化的图像。
[4]在此实验中，若使初温相同、质量相等的两杯液体吸收相等的热量，因为水的比热容大于煤油的比热容，根据可知，两杯液体所能达到的温度不同，煤油达到的温度高。
27. 小强将灯泡串联在电路中，如图所示，闭合开关S，他发现灯泡比更亮。他猜想可能有以下两个原因：猜想一：是由于更靠近电源正极。猜想二：是由于通过的电流比通过的电流大。为验证猜想，小强做了以下实验。
（1）为验证猜想一，他断开开关S；对调灯泡和的位置，闭合开关S，观察到的现象是________。由此说明：猜想一错误。
（2）为验证猜想二，他用电流表分别测量图中三点的电流，电流表的示数均相同。由此说明：猜想二_________（选填“正确”或“错误”）。
【答案】 ①. L1比L2亮 ②. 错误
【解析】
【详解】（1）[1]灯泡亮度由实际功率决定。断开开关S，对调灯泡和的位置，闭合开关S，观察到的现象仍然是L1比L2亮，。由此说明：猜想一错误。
（2）[2]为验证猜想二，用电流表分别测量图中三点的电流，示数均相同。由此说明：串联电路电流处处相等。故猜想二错误。
28. 小华在实验室测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。
（1）如图所示是小华连接的实物电路，电路的连接有一处错误，请你在错接的导线上画×，然后用笔画线代替导线，画出正确的接线。______
（2）小华改正错误的电路连接后，进行实验。她闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移动到______端。（选填“左”或“右”）
（3）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，观察到电压表和电流表的示数分别如图甲、乙所示，则此时通过小灯泡的电流为______A，小灯泡的额定功率为______W；小灯泡正常发光时的电阻RL=______Ω。（结果保留一位小数）
（4）小华在实验中，调节滑动变阻器的滑片P，测得多组电压值和电流值，之后她计算出小灯泡的平均功率。你认为小华的做法是否正确？请简要说明原因：______。
【答案】 ①.
②. 右 ③. 0.3 ④. 0.75 ⑤. 8.3 ⑥. 不正确，理由见解析。
【解析】
【详解】（1）[1] 图中并联在灯泡和滑动变阻器两端，根据实验原理，电压表应该并联在小灯泡两端测小灯泡的电压，所以将电压表的正接线柱与滑动变阻器右上接线柱相连的导线，改接到左下接线柱即可，如下图所示：
（2）[2]闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大端，目的是当开关闭合时电路中电流最小，起到保护电路的作用，由于图中滑动变阻器接的是左下接线柱，所以滑片移到最右端时接入电路的电阻最大。
（3）[3]电流表接的是小量程，分度值为0.02A，指针指在0.3A，所以通过小灯泡的电流为0.3A。
[4]已知小灯泡的额定电压为2.5V，根据P=UI可知，小灯泡的额定功率
[5]根据“伏安法”测电阻的原理，小灯泡正常发光时的电阻
（4）[6]不正确，因为小灯泡的实际功率会随着实际电压的增大而增大，小灯泡的实际功率是一个变化的量，求平均值没有意义，所以不能求平均值。
29. 小英想探究通过导体的电流与导体电阻的关系，她利用干电池、电流表、多个阻值不同且已知的定值电阻、开关及导线，连接电路如图所示。小英闭合开关S，读出电流表的示数，将电阻R的阻值及电流表的示数记录在实验数据表格中；断开开关S，将电阻R换为不同阻值的电阻，仿照上述步骤再做两次实验，并将每次的电阻值及电流表的示数记录在实验数据表格中。
（1）小英由实验数据得出结论：当导体的电阻增大时，通过该导体的电流减小。小英认为该实验顺利达到了探究目的；同组的小强认为：这个实验不能实现探究目的。请你写出小英的实验不能实现探究目的的原因___________；
（2）请你添加适当的实验器材，画出能够实现探究目的的电路图；（ ）
（3）利用你设计的电路图，还能进行其他的探究实验，例如：探究___________的关系。
【答案】 ①. 见解析 ②. ③. 导体的电流与导体两端电压
【解析】
【详解】（1）[1]要探究通过导体的电流与导体电阻的关系，实验应保持电阻两端的电压不变。实验中并未控制电阻两端的电压保持不变，因此，小英的实验不能达到探究的目的。
（2）[2]在电路中串联一个滑动变阻器，并在电阻两端并联一个电压表，滑动滑片位置，保证电压表示数保持不变，作图如下。
（3）[3]选一定值电阻，改变滑动变阻器滑片位置，探究导体的电流与导体两端电压的关系。
30. 小亮同学想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间是否有关。他连接了如图甲所示的电路。在图甲、乙中有三个相同的透明容器，其中密封着等量的空气，三个容器中都有一根电阻丝，电阻丝的阻值分别为和。在C容器的外部有一根的电阻丝和透明容器内的电阻丝并联。
（1）小亮利用图甲所示的电路进行实验，他所探究的问题是：___________；
（2）该实验中利用U形管中液面高度的变化来反映___________；
（3）若用图乙的装置替换图甲中___________（选填“A”或“B”）密封容器进行实验，可以探究电流通过导体产生的热量与通过导体的电流大小是否有关。在C容器外部并联电阻，作用是___________。
【答案】 ①. 电流通过导体产生的热量与电阻的关系 ②. 电阻丝产生的热量多少 ③. B ④. 使图乙装置替换图甲装置后，通过左右两个透明容器中的的电阻丝时的电流不同
【解析】
【详解】（1）[1]由图甲可知，两端导体串联，电阻不同，通过电流、通电时间相等，根据控制变量法可知小亮同学想探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关，即探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。
（2）[2]U形管液面的高度发生变化，是因为气体的热胀冷缩，因此U行管的液面高度变化可以反映电阻丝产生的热量多少。
（3）[3]若探究电流通过导体产生的热量与通过导体的电流大小是否有关，需保持其他条件不变，根据可知，电阻大小需相同，故需用图乙的装置替换图甲中B。
[4]因为图乙串联在电路中，根据通过串联电路的电流处处相等可知，，由干路电流大于支路电流可知，在C容器外部并联电阻后，通过乙图中电阻丝的电流较小。
31. 课外小组的同学们想探究“影响电水壶热效率的因素”。实验桌上备有温度计、电子秤、电水壶、停表、功率计量插座（如图所示，它能直接测量电水壶的实际功率）。
实验前，同学们提出猜想：电水壶的热效率可能与电水壶的保温性、功率、装水的质量、环境温度等有关。同学们按照不同猜想，分小组进行实验探究，在每次实验开始时，保证电水壶和水的初温与室温相同。下表为一小组同学用同一只电水壶进行两次实验所记录的实验数据。
（1）根据实验数据分析，该电水壶的热效率较高的应是___________。（选填“①”或“②”）
（2）请根据表格中实验数据，归纳出实验结论：___________。
【答案】 ①. ② ②. 当其它因素一定时，装水的质量越大，电水壶的效率越高
【解析】
【详解】（1）[1]第一次实验水吸收的热量
第一次实验消耗的电能
第一次实验的机械效率
第二次实验时水吸收的热量
第二次实验消耗电能
第二次实验的机械效率
根据实验数据分析，该电水壶的热效率较高的应是②。
（2）由以上计算可知，在电水壶的保温性、功率、环境温度等因素相同的情况下，装的水质量较大时，电水壶的热效率也较高，所以可得出结论，电水壶热效率与装水的质量有关，当其它因素一定时，装水的质量越大，电水壶的效率越高。
32. 小丽要测量未知电阻的阻值，她利用符合实验要求的电源一个、已调零的电压表一块、滑动变阻器、电阻箱各一个、开关两个、导线若干，小丽设计了如图所示的实验电路图，并写出了如下的实验步骤。请你将小丽的实验步骤补充完整。
①开关和均断开，按电路图连接电路，将滑动变阻器滑片P移到阻值最大端。
②只闭合开关___________，调节滑动变阻器的滑片P到适当位置，记录电压表的示数；
③断开开关___________，闭合___________，保持___________不变，调节___________，使电压表的示数仍为；
④记录此时电阻箱的示数，则待测电阻的阻值。
【答案】 ①. ②. ③. ④. 滑片的位置 ⑤. 电阻箱的阻值
【解析】
【详解】②[1]③[2][3][4][5]本实验采用的等效替代法。先将待测电阻单独接入电路，将滑动变阻器滑片移动到合适位置时记下电压表示数；然后用电阻箱来替代待测电阻接入电路，在保持滑动变阻器阻值不变的情况下，调节电阻箱阻值，使它在电路中达到和待测电阻一样的效果，即使电压表示数仍为原来的示数；所以，实验的步骤为：只闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P到适当位置，记录电压表的示数；然后断开开关，闭合，保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱的电阻值，使电压表的示数仍为；记录此时电阻箱的示数，则待测电阻的阻值。
33. 实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个、已调零的电流表和电压表各一块、开关各一个、阻值已知的电阻四个（且）、导线若干。请你选用上述器材，设计一个实验证明“当通过电阻的电流保持不变时，电阻的阻值越大，电阻消耗的电功率越大”。要求：
（1）画出实验电路图；
（2）写出主要实验步骤；
（3）画出实验数据记录表。
【答案】见解析
【解析】
【详解】（1）设计一个实验证明“当通过电阻的电流保持不变时，电阻的阻值越大，电阻消耗的电功率越大”，故实验的变量是电阻的大小，故可以用3个不同阻值的电阻，需要控制电流相同，故可以将三个电阻串联，电流就一样了，需要知道电功率的大小，故可以将电压表分别并联在定值电阻两端，故电路图如下图所示
（2）①按电路图连接电路，将3个电阻的阻值记录在表格中；②闭合开关，将测量的电流记录在表格中；③断开开关S，将电压表依次并联在R2、R3、R4两端，闭合开关，记录此时电压表的示数，记为U2、U3、U4，并将数据记录在表格中；④利用公式P=UI计算电阻消耗的电功率。
（3）需要记录的数据有电阻的大小、电流的大小、电压的大小、电功率，故如下图所示
四、科普阅读题（共4分，每空1分）
34. 请阅读《智能晾衣机》并回答问题。
智能晾衣机
科学技术的广泛应用为我们的生活带来越来越多的便利。如图所示，是一款智能晾衣机，它采用无线射频遥控，集智能照明、定时风干和智能烘干、光波智能杀菌等多功能为一体，并且它还支持相应的和声控操作，通过手机就能轻松实现晾衣架的升、降、暂停、照明等操作，除此之外，它还支持远程控制。
该款智能晾衣机使用额定功率为的照明灯。它带有“人体接近传感器”。夜间，当有人走近晾衣机时，它会自动开灯，当人离开后，照明灯会自动关闭。
该款智能晾衣机的风干（冷风）和烘干（热风）功能使用也很方便，风干的额定功率为，烘干的额定功率为。即便在寒冷的冬天，刚洗过的衣服也能很快晾干。这真是一款高端、智能、方便的阳台家居产品。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）“人体接近传感器”在电路中相当于___________（选填“电源”或“开关”），它与照明灯应是___________（选填“串联”或“并联”）连接的；
（2）如图所示，是该款晾衣机的部分工作电路图，其中R是发热电阻。当开关S接通3、4触点时，晾衣机开启___________功能（选填“风干”或“烘干”），该功能连续使用，电阻R消耗___________度电。
【答案】 ①. 开关 ②. 串联 ③. 烘干 ④. 0.4
【解析】
【详解】（1）[1][2]当人靠近时，LED灯会照明，当人远离后，LED灯会熄灭，因此“人体接近传感器”对LED灯的工作起控制作用，它在电路中相当于开关，与LED照明灯串联。
（2）[3]当开关S接通3、4触点时，电动机和加热电阻同时接入电路并正常工作，所以晾衣机开启烘干功能。
[4]从电路特征可知，电动机和加热电阻并联，当开启风干功能时，电路的功率为电动机额定功率，即
P1=P电动机=20W
当开启烘干功能时，电路功率电动机功率与加热电阻功率之和，即
P2=P电动机+P=220W
因此，加热电阻的功率为
P=P2-P1=220W-20W=200W=0.2kW
当电阻R工作时间为t=2h，消耗的电能为
W=Pt=0.2kW×2h=0.4kW·h
故消耗电能为0.4度电。
五、计算题（共8分，34、35题各4分）
35. 如图所示是小萱家的一只多功能电煮锅，下表中列出了该电煮锅的部分技术参数。求：
（1）该电煮锅在最大功率档正常工作所产生的热量Q；
（2）该电煮锅分别在最小功率档和最大功率档正常工作时，电路的电阻R与之比。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】解：（1）该电煮锅在最大功率档正常工作所产生的热量Q
（2）电煮锅在最小功率档，工作时的电阻为
电煮锅在最大功率档正常工作时
该电煮锅分别在最小功率档和最大功率档正常工作时，电路的电阻R与之比
答：（1）该电煮锅在最大功率档正常工作所产生的热量Q为；
（2）该电煮锅分别在最小功率档和最大功率档正常工作时，电路的电阻R与之比。
36. 如图所示电路，电源两端电压为且保持不变。电阻，滑动变阻器铭牌上标有“”字样，电流表的量程为，两块电压表的量程均为。小明认为：闭合开关S，在保证电路各元件安全的条件下，滑动变阻器的阻值可以在范围调节；且电流表的示数可以在变化。请你利用所学知识和上述数据，判断小明的结论是否正确。请写出计算、推理过程和你的结论。
【答案】小明的结论是错误的；计算、推理过程见解析
【解析】
【详解】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表A测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，根据串联电路分压特点
恰好没超过电压表量程，所以滑动变阻器阻值为20，此时电路中电阻最大，电流最小
当滑动变阻器接入电路中的电阻最小为0时，电路中只有R1，这时电压表V1测电源电压4.5V，超过了电压表的量程，则R1两端电压最大为，根据串联电路电压特点，则R2两端电压为
则根据串联电路分压特点
滑动变阻器的最小阻值
这时电路中阻值最小，电流最大
没有超过电流表最大量程，所以电流表的示数范围在；滑动变阻器的调节范围为。所以小明的结论是错误的。
空气质量指数K
0~50
51~100
101~150
151~200
201~300
>300
空气质量等级
优
良
轻度污染
中度污染
重试污染
严重污染
5
10
15
0.42
0.24
0.18
0.5
1.5
17
17
100
100
1555
1555
135
350
①
②
R（Ω）
I（A）
U（V）
P（W）
品名
多功能电煮锅
额定电压
频率
五档可调节额定功率