2022年北京市密云初三（上）期末物理试卷及答案

1/12022北京密云初三（上）期末物理一、单项选择题（下列各小题的选项中，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，电功的单位是（）A.焦耳（J） B.伏特（V） C.瓦特（W） D.安培（A）2.图所示的装置上标记的各部件中，通常情况下，属于导体的是（）A.玻璃外壳 B.塑料旋钮 C.金属灯丝 D.木头底座3.如图所示的四种家用电器，利用电流热效应工作的是（）A.迷你风扇B.笔记本电脑C.清洁机器人D.电暖气4.下列说法正确的是（）A.柴油机压缩冲程，机械能转化为内能 B.汽油机压缩冲程，内能转化为机械能C.物体内能的改变必须通过做功才能实现 D.同一物体的内能增加，其机械能一定增加5.下列选项正确的是（）A.家庭电路中，洗衣机和电冰箱是串联的 B.可以在未断开电源开关时更换灯泡C.摩擦起电的实质是电荷的转移 D.自由电子定向移动的方向为电流方向6.如图所示的四个电路中，开关S闭合后，小灯泡L1、L2并联的电路是（）A. B. C. D.7.图所示的电路中，将开关S闭合，灯和灯均发光，下列说法中正确的是A.灯和灯串联B.灯和灯两端的电压一定相等C.通过灯的电流与通过灯的电流一定相等D.通过灯的电流与通过电源的电流一定相等8.下列说法中，正确的是（）A.地球周围存在着真实的磁感线B.太阳能和核能都属于不可再生能源C.导体的电阻越大，通过导体的电流越大D.导体的电阻大小与它的材料、长度和横截面积有关9.同学们根据下表提供的几种物质的比热容得出下列四个结论，其中正确的是（）物质水酒精煤油冰水银铜铝沙石比热容c[×103J/(kg∙℃)]4.22.42.12.10.140.390.880.92A.液体的比热容一定比固体的大B.同一物质发生物态变化后，比热容不变C.汽车发动机用水来冷却是因为水的比热容较大D.质量相等的铝块和铜块，吸收相同的热量铜块升温快，所以铜块比热容大10.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11.某学习小组设计了一种预防校园踩踏事故的压力传感报警装置，当停留在楼梯弯道处的人流对地面的压力达到一定值时，电阻式报警器R0即发出报警信号，（此时电路安全，R0为定值电阻）提醒学生要注意安全，其工作电路如图甲所示。在实验室进行模拟实验获得相关信息，并画出压敏电阻Rx随所受压力F的变化图像如图乙所示，电源电压不变，下列说法正确的是（）

A.当踏板压力F变大时，压敏电阻Rx变大B.当踏板压力F变大时，通过压敏电阻Rx电流变大C.当踏板压力F变小时，电路总功率变大D.当踏板压力F变小时，R0两端电压变大12.如图所示电路中，电源两端电压U保持不变。小灯泡L标有“6V3W”字样，且灯丝电阻不变。当三个开关都闭合时，小灯泡正常发光，电流表示数为0.6A；当只闭合开关S，滑动变阻器的滑片置于某点时，电路的总功率为P，小灯泡L消耗功率是它额定功率的0.25倍。下列判断正确的是（）A.RL=60Ω B.P=1.5W C.R=12Ω D.U=12V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.下列说法正确的是（）A.质量相同的不同种类燃料完全燃烧时，燃料热值越大，放出的热量越多B.雪花飞舞，说明分子在不停地做无规则运动C.超导体材料可以用来制做家庭电路中的熔丝D.厨房煤气泄露的时候，可以闻到煤气味，这是扩散现象14.关于图所示的四个电磁实验，下列说法中正确的是（）

A.实验甲：开关S闭合，只要导体ab磁场中运动，导体中就有电流产生B.实验乙：开关S闭合，电动机独立工作：开关S断开，电热器独立工作C.实验丙：开关S闭合，小磁针发生偏转，表明通电导线的周围在磁场D.实验丁：开关S闭合，导体ab在磁场中运动，发电机利用这一原理制成15.如图甲所示的电路，电源电压U0保持不变，滑动变阻器的滑片Р从B端向A端滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（）A.滑动变阻器的最大阻值R2是70ΩB.电源电压U0是18VC.滑片Р在B点时，整个电路5min内消耗的电能是108JD.由图像可知电压随电流变化的关系式U=-20(V/A)I+18(V)三、实验解答题（共28分，16、18、20、21题每题2分，22题3分，17题4分，23题6分，19题7分）16.（1）如图甲所示，电阻箱的示数是______Ω。（2）如图乙所示，电能表的示数是______kW·h。17.通过实验探究磁体周围的磁场特点。（1）在条形磁铁四周放置的小磁针静止时指向如图甲所示，图中小磁针涂黑的一端为N极。由此可以判断出条形磁铁的B端是______（选填“N”或“S”）极；（2）小美用铁屑探究磁体周围的磁场如图乙所示。①在蹄形磁铁上面放一块透明有机玻璃，并在玻璃板上均匀撒上一层铁屑，轻轻敲击玻璃板，可以看到小铁屑有规则地排列起来。这是因为撒在磁体周围的每个小铁屑都被______，磁场的分布情况也被形象地显示出来；②再在玻璃板上放一些小磁针，记录这些小磁针静止时N极的指向；③人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向，画出一些带箭头的曲线形象地描述磁场，物理学中把这样的曲线叫作磁感线。磁体外部的磁感线都是从_______极出发的；（3）小阳利用图乙情景构建一个物理模型如图丙所示。在A点的磁场强度______B点的磁场强度。（选填“大于”或“小于”）18.小东同学利用如图所示的实验装置探究通电螺线管周围磁场特点。（1）闭合开关后，电源的正极是______（选填“左”或“右”）端。（2）断开开关，将图中电源的正负极对调后，再闭合开关。他观察到放在螺线管下方的小磁针静止时N、S极的指向也发生了对调。请你根据小东观察到的这一现象，提出一个可探究的科学问题：______。19.小云同学想通过实验，探究通过导体的电流与导体两端电压之间是否成正比。他利用干电池、电流表、电压表、电阻箱、滑动变阻器、开关及导线，设计了如图所示的电路进行实验，请完成下列问题。

（1）在虚框中画出实验数据表格。______（2）完成下列实验步骤。①把电流表和电压表调零，在开关______（选填“闭合”或“断开”）的状态下按照电路图连接实验电路，并把滑动变阻器的滑片Р调到最______（选填“左”或“右”）端。②调节电阻箱的阻值为R1，试触后闭合开关，调节滑动变阻器滑片Р适当位置，读出电压表的示数U1，读出电流表的示数I1，断开开关，把实验数据填入表格中。③______。④仿照实验步骤③，再做4次实验，把实验数据填入表格中。⑤实验完毕，拆卸电路，整理实验器材20.在“探究感应电流产生条件”的实验中，某同学将导体棒AB、开关S、灵敏电流计和蹄形磁体进行了连接和组装，如图所示。闭合开关后，该同学让导体棒AB在水平方向向右运动、发现灵敏电流计指针发生偏转。(1)若实验中发现灵敏电流计指针偏转不明显，为了使指针偏转变明显一些，下列措施中可行的是______；（选填选项前的字母）A.用磁性更强的蹄形磁体替换实验中的蹄形磁体B.用电流表替换灵敏电流计(2)如图所示，闭合开关后，导体AB保持不动，蹄形磁体向右运动，灵敏电流计指针______发生偏转。（选填“会”或“不会）21.如图所示是“探究不同物质吸热的情况”的实验．将质量相等的煤油和水两种液体分别装在两个相同的烧杯中，然后用两个相同的酒精灯加热并不断搅拌，每隔记录一次温度。实验记录如下表：加热时间02468温度煤油2022242628水2021222324(1)为了使煤油和水液体吸收的热量相同，实验中应该保持______相同；(2)分析表格数据可知：液体______（选填：“煤油”或“水”）的比热容较大。22.小亮想探究电流通过导体时产生的热量Q与导体电阻R的关系。他选用了以下实验器材：两个完全相同的烧瓶，烧瓶内分别装有相同质量和初温均为t0的煤油，相同的温度计A和B和阻值为R1和R2的电阻丝（R1R2），还有满足实验要求的电源、滑动变阻器、开关、导线。他连接了如图所示的电路，进行了如下实验：闭合开关面通电一段时间后，记录下温度计A的示数为t1，温度计B的示数为t2，发现（t1-t0）（t2-t0）。请根据以上叙述回答下列问题。（1）小亮计划探究的问题中，自变量是______；（2）通过上述实验现象，小亮得到的结论是：_______。（3）若小亮继续研究电流通过导体产生热量Q与电流I的关系，在不改变原电路的情况下，除了需要添加停表之外，还需要添加的测量器材是______。23.为了测量一个标有“10V”的小灯泡额定功率，给定了以下器材。A．电源12V，（内阻不计）开关一个，导线若干；B．电流表：0~0.6A，内阻可忽略；C．电流表：0~3A，内阻可忽略；D．电压表：0~3V，内阻很大；E．电压表：0~15V，内阻很大；F．滑动变阻器：阻值范围0~20Ω，允许最大电流1A。（1）为了使测量过程安全且结果准确，在选择了A、F组器材后，电流表应选用______，电压表应选用______；（填写所选器材的字母代号）（2）连接图甲实物图。______（3）正确连接好实验电路，检查连接无误后，闭合开关S，却发现灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，可能发生的故障是______；A．滑动变阻器处断路B．灯座接线短路C．小灯泡的灯丝断了D．开关接触不良（4）排除故障后，某同学测量了不同电压下通过小灯泡的电流，并在坐标纸上描绘出如图乙所示电流随电压变化的图像。小灯泡额定功率为______W；（5）某同学通过对图乙I-U图像的分析，发现小灯泡两端的电压越大，小灯泡的电阻越______。四、科普阅读（共4分，每题2分）24.阅读《半导体》材料，回答下列问题。半导体自然界的物质、材料按导电能力大小可分为导体、半导体和绝缘体三大类。半导体的电阻率在1mΩ·cm~1GΩ·cm范围。凡具有上述两种特征的材料都可归入半导体材料的范围。反映半导体内在基本性质的却是各种外界因素，如光、热、磁、电等作用于半导体而引起的物理效应和现象，这些可统称为半导体材料的半导体性质。构成固态电子器件的基体材料绝大多数是半导体，正是这些半导体材料的各种半导体性质赋予各种不同类型半导体器件以不同的功能和特性。

半导体的导电性能会受到温度、光照和掺和杂质等多种因素的影响。一些半导体在温度升高时，导电性能迅速增强。利用这种特性，可以做出体积很小的热敏电阻，用来测量温度的变化。还有些半导体，在没有光照时不容易导电，有光照时则有良好的导电性。用它们做成的光敏电阻可以用在需要对光照反应灵敏的自动控制设备中。从电子技术的发展对人类社会的影响来看，以半导体为代表的新材料的研制与开发起到了举足轻重的作用。1904年，人类发明了电子管，从而出现了无线电技术，电视机，电子计算机等。1947年人类发明了半导体晶体管，导致了电子设备的小型化、轻量化、省能化以及成本的降低、可靠性的提高与寿命的延长。1958年，集成电路的出现，使计算机及各种电子设备实现了一次飞跃．进入20世纪90年代，集成电路的集成度进一步提高，存储器的价格不断降低。

但是，随着计算机速度与容量的增加，以电子作为传输媒介逐渐受到限制。因此人们开始考虑更为理想的传输方式光，即利用光子而不是电子作用携带信息的载体。随后光电子材料得到了快速发展，用光子器件制成的光计算机具有容量大、速度高的优势，而且有助于计算机向智能化方向发展。目前，很多科学家都在致力于量子计算机的研究。量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置，其计算能力超过目前的任何超级计算机。研制一台具有实用价值的量子计算机面临很多科学和技术方面的挑战，不过其研究前景非常乐观。正是由于半导体具有许多独特的性能，所以它在电子技术中有着广泛的应用。除了计算机之外，手机、家电、航天、光纤通信等所有与现代文明相关的高技术产品几乎都离不开半导体材料。请根据上述材料，回答下列问题。（1）一般情况下，热敏电阻温度升高，电阻变______，光敏电阻光照强度增加，电阻变______；（2）简述以光为载体携带信息的优势有哪些。______五、计算题（共8分，每小题4分）25.如图所示电路，电源电压为6V且保持不变，R1的阻值为10Ω。开关S闭合时，电压表示数为4V。求：(1)通过R1的电流；(2)R2两端的电压；(3)R2的阻值；(4)10s时间内电流流过整个电路所做功。26.如图所示电路，电源电压不变，R1的阻值为40Ω。只闭合开关S1时，电流表的示数为0.2A；S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.6A。求：（1）电源电压；（2）R2的阻值；（3）S1、S2都闭合时电路消耗的总功率；（4）20s内电流流过电阻R2所消耗的电能。

参考答案一、单项选择题（下列各小题的选项中，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.焦耳（J） B.伏特（V） C.瓦特（W） D.安培（A）【答案】A【解析】【详解】A．焦耳（J）是国际单位制中功、电功、热量、能的单位，故A符合题意；B．伏特（V）是国际单位制中电压的单位，故B不合题意；C．瓦特（W）是国际单位制中功率及电功率的单位，故C不合题意；D．安培（A）是国际单位制中电流的单位，故D不合题意。故选A。2.图所示的装置上标记的各部件中，通常情况下，属于导体的是（）A.玻璃外壳 B.塑料旋钮 C.金属灯丝 D.木头底座【答案】C【解析】【详解】不容易导电的物体叫做绝缘体，玻璃外壳、塑料按钮、木头底座都不容易导电，所以是绝缘体，容易导电的物体叫做导体，金属灯丝容易导电，所以是导体。故选C。3.如图所示的四种家用电器，利用电流热效应工作的是（）A.迷你风扇 B.笔记本电脑 C.清洁机器人 D.电暖气【答案】D【解析】【详解】A．风扇主要是将电能转化为机械能，故A不符合题意；B．电脑都安装有风扇，是为散热，避免电流的热效应给电脑带来危害，故B不符合题意；C．清洁机器人主要是将电能转化为机械能，故C不符合题意；D．电暖气是利用电流热效应将电能转化为内能，供工人们取暖，故D符合题意。故选D。4.下列说法正确的是（）A.柴油机压缩冲程，机械能转化为内能 B.汽油机压缩冲程，内能转化为机械能C.物体内能改变必须通过做功才能实现 D.同一物体的内能增加，其机械能一定增加【答案】A【解析】【详解】AB．柴油机和汽油机的压缩冲程都是将机械能转化为内能，故A正确，B错误；C．改变物体内能的方法是做功和热传递。物体内能的改变也可通过热传递实现，故C错误；D．物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫物体的内能，机械能与整个物体的机械运动的情况有关，两者没有必然的关系。对一个静止的铁块加热，铁块温度升高，内能增加，其机械能却保持不变，故D错误。故选A。5.下列选项正确的是（）A.家庭电路中，洗衣机和电冰箱是串联的 B.可以在未断开电源开关时更换灯泡C.摩擦起电的实质是电荷的转移 D.自由电子定向移动的方向为电流方向【答案】C【解析】【详解】A．洗衣机与电冰箱在工作时互不影响，则它们是并联的，故A错误；B．在未断开电源开关的情况下更换灯泡，灯泡处仍带电，容易发生触电事故，故B错误；

C．摩擦起电的实质是电荷的转移，得电子的物质带负电，失去电子的物质带正电，故C正确；D．规定正电荷定向移动的方向是电流的方向，自由电子的定向移动方向与电流方向相反，故D错误。故选C。6.如图所示的四个电路中，开关S闭合后，小灯泡L1、L2并联的电路是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】A．当开关闭合时，L1被短路，电路为L2的基本电路，故A不符合题意；B．当开关闭合时，两灯都被短路，形成电路短路，故B不符合题意；C．开关闭合后，两灯泡首尾相接，电路中只有一条电流的路径，因此两灯泡串联连接，故C不符合题意；D．当开关闭合时，两灯泡首首相接，尾尾相接，因此两灯泡并联连接，故D符合题意。故选D。7.图所示的电路中，将开关S闭合，灯和灯均发光，下列说法中正确的是A.灯和灯串联B.灯和灯两端的电压一定相等C.通过灯的电流与通过灯的电流一定相等D.通过灯的电流与通过电源的电流一定相等【答案】B【解析】【详解】AB．由电路图可知，两灯泡并列连接，此时各支路两端的电压一定相等，即灯L1和灯L2两端的电压一定相等，故B正确、A错误；C．由电路图可知，两灯泡并列连接，当两灯泡的规格相同时，通过灯泡的电流相等，若两灯泡的规格不同，则通过两灯光的电流不相等，故错误；D．由电路图可知，两灯泡并列连接，电源的电流是两条支路的电流之和，通过灯的电流比通过电源的电流小，故错误．8.下列说法中，正确的是（）A.地球周围存在着真实的磁感线B.太阳能和核能都属于不可再生能源C.导体的电阻越大，通过导体的电流越大D.导体的电阻大小与它的材料、长度和横截面积有关【答案】D【解析】【详解】A．磁感线是为了研究磁场方便而假设的物理模型，实际上是不存在的，故A错误；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．通过导体的电流由导体两端的电压和导体的电阻共同决定，电压一定时，导体的电阻越大，通过导体的电流越小，故C错误；D．导体的电阻是导体本身的性质，导体的电阻大小与它的材料、长度和横截面积有关，故D正确。故选D。9.同学们根据下表提供的几种物质的比热容得出下列四个结论，其中正确的是（）物质水酒精煤油冰水银铜铝沙石比热容c[×103J/(kg∙℃)]4.22.42.12.10.140.390.880.92A.液体的比热容一定比固体的大B.同一物质发生物态变化后，比热容不变C.汽车发动机用水来冷却是因为水的比热容较大D.质量相等的铝块和铜块，吸收相同的热量铜块升温快，所以铜块比热容大【答案】C【解析】【详解】A．根据表中数据可知：冰、铜等的比热容比水银的比热容大，故A错误；B．水变成冰后比热容变化了，水和冰是同物质，由此可知同一物质发生物态变化后，比热容变化了，故B错误；C．因为水的比热容大，根据吸热公式Q=cmΔt可知，相同条件下与其他物质相比升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用水来冷却，故C正确；D．质量相等的铝块和铜块，吸收相同的热量，铜块升温快，即Δt较大，由c=可知，铜块比热容小，故D错误。故选C。10.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。11.某学习小组设计了一种预防校园踩踏事故的压力传感报警装置，当停留在楼梯弯道处的人流对地面的压力达到一定值时，电阻式报警器R0即发出报警信号，（此时电路安全，R0为定值电阻）提醒学生要注意安全，其工作电路如图甲所示。在实验室进行模拟实验获得相关信息，并画出压敏电阻Rx随所受压力F的变化图像如图乙所示，电源电压不变，下列说法正确的是（）

A.当踏板压力F变大时，压敏电阻Rx变大B.当踏板压力F变大时，通过压敏电阻Rx电流变大C.当踏板压力F变小时，电路总功率变大D.当踏板压力F变小时，R0两端电压变大【答案】B【解析】【详解】由图甲可知，R0和Rx串联，电流表测电路中的电流。AB．由图乙可知，Rx的阻值随所受压力F的增大而减小，当压力增大时，Rx的阻值减小，R0不变，电路中的总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流增大，即通过压敏电阻Rx电流变大，故A错误，B正确；CD．由图乙可知，当踏板压力F变小时，Rx的阻值增大，R0不变，电路中的总电阻增大，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流减小，根据U=IR可知，R0两端电压变小，根据P=UI可知，电路总功率变小，故CD错误。故选B。12.如图所示的电路中，电源两端电压U保持不变。小灯泡L标有“6V3W”字样，且灯丝电阻不变。当三个开关都闭合时，小灯泡正常发光，电流表示数为0.6A；当只闭合开关S，滑动变阻器的滑片置于某点时，电路的总功率为P，小灯泡L消耗功率是它额定功率的0.25倍。下列判断正确的是（）A.RL=60Ω B.P=1.5W C.R=12Ω D.U=12V【答案】B【解析】【详解】当三个开关都闭合时，等效电路图如图甲所示；当只闭合开关S，滑动变阻器的滑片置于某点时，等效电路图如图乙所示：

D．图甲中，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，所以，电源电压U=U额=6V故D错误；A．由P=UI可得，通过灯泡的电流IL===0.5A所以灯泡电阻RL===12Ω故A错误；C．因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，三个开关都闭合时，通过R的电流IR=I-IL=0.6A-0.5A=0.1A由I=可得，定值电阻R的阻值R===60Ω故C错误；B．图乙中灯泡消耗的电功率=PL=×3W=0.75W由P=I2R可得，此时电路中的电流I′===0.25A电路消耗的总功率P=UI=6V×0.25A=1.5W故B正确。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。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.下列说法正确的是（）A.质量相同的不同种类燃料完全燃烧时，燃料热值越大，放出的热量越多B.雪花飞舞，说明分子在不停地做无规则运动C.超导体材料可以用来制做家庭电路中的熔丝D.厨房煤气泄露的时候，可以闻到煤气味，这是扩散现象【答案】AD【解析】【详解】A．根据公式Q=qm可知质量相同的不同种类燃料完全燃烧时，燃料热值越大，放出的热量越多，故A正确；B．雪花飞舞属于宏观的机械运动，不是分子的运动，故B错误；C．超导体材料的电阻为零，电流通过它的时候不能产生热量，用来制做家庭电路中的熔丝起不到保险的作用，故C错误；D．煤气泄露以后可以闻到煤气味是由于分子的无规则运动的原因，属于扩散现象，故D正确。故选AD。14.关于图所示的四个电磁实验，下列说法中正确的是（）

A.实验甲：开关S闭合，只要导体ab在磁场中运动，导体中就有电流产生B.实验乙：开关S闭合，电动机独立工作：开关S断开，电热器独立工作C.实验丙：开关S闭合，小磁针发生偏转，表明通电导线的周围在磁场D.实验丁：开关S闭合，导体ab在磁场中运动，发电机是利用这一原理制成【答案】BC【解析】【分析】【详解】A．实验甲：开关S闭合，只有导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才有电流产生，故A错误；B．实验乙：开关S闭合，电磁铁有磁性，将衔铁吸下来，将电动机接通，电动机独立工作；开关S断开，电磁铁失去磁性，衔片电热器接通，电热器独立作，故B正确；C．实验丙：开关S闭合，通电导线周围产生磁场，电流的磁场与小磁针的磁场相互作用，使小磁针发生偏转，这表明通电导线的周围在磁场，故C正确；D．实验丁：开关S闭合，导体ab受到力的作用在磁场中运动，电动机就是利用这一原理制成，故D错误。故选BC。15.如图甲所示的电路，电源电压U0保持不变，滑动变阻器的滑片Р从B端向A端滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（）A.滑动变阻器的最大阻值R2是70ΩB.电源电压U0是18VC.滑片Р在B点时，整个电路5min内消耗的电能是108JD.由图像可知电压随电流变化的关系式U=-20(V/A)I+18(V)【答案】ABD【解析】【详解】由图可知，电阻R1和变阻器R2串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流。A．当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路的总电阻最大，由可知，通过电路的电流最小，由乙图可知通过电路的最小电流为0.2A，此时滑动变阻器两端的电压为14V，所以滑动变阻器的最大阻值故A正确；B．由欧姆定律可得电源电压U0=IR1+U2=0.2A×R1+14V①由乙图可知通过电路的电流为0.4A时，电压表的示数为10V，由欧姆定律可得电源电压U0=I1R1+U2′=0.4A×R1+10V②由①②两式联立，解得R1=20Ω，U0=18V故B正确；C．滑片P在B点时，滑动变阻器接入电路最大阻值，通过电路的电流最小，整个电路5min内消耗的电能W=U0It=18V×0.2A×5×60s=1080J故C错误；D．由图乙可知，设电压和电流的关系式为U=kI+b当电流为0.2A时，电压是14V，则14V=k×(0.2A)+b①当电流为0.9A时，电压是0V，则0V=k×(0.9A)+b②由①和②得到b=18V，k=-20(V/A)则U=-20(V/A)I+18(V)故D正确。故选ABD。三、实验解答题（共28分，16、18、20、21题每题2分，22题3分，17题4分，23题6分，19题7分）16.（1）如图甲所示，电阻箱的示数是______Ω。（2）如图乙所示，电能表的示数是______kW·h。【答案】①.2035②.3815.6【解析】【详解】（1）[1]由图可知，电阻箱的示数为R=2×1000Ω+0×100Ω+3×10Ω+5×1Ω=2035Ω即电阻箱的示数是2035Ω。（2）[2]电能表表盘最后一位数字表示小数，则其示数为3815.6kW·h。17.通过实验探究磁体周围的磁场特点。（1）在条形磁铁四周放置的小磁针静止时指向如图甲所示，图中小磁针涂黑的一端为N极。由此可以判断出条形磁铁的B端是______（选填“N”或“S”）极；（2）小美用铁屑探究磁体周围的磁场如图乙所示。①在蹄形磁铁上面放一块透明有机玻璃，并在玻璃板上均匀撒上一层铁屑，轻轻敲击玻璃板，可以看到小铁屑有规则地排列起来。这是因为撒在磁体周围的每个小铁屑都被______，磁场的分布情况也被形象地显示出来；②再在玻璃板上放一些小磁针，记录这些小磁针静止时N极的指向；③人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向，画出一些带箭头的曲线形象地描述磁场，物理学中把这样的曲线叫作磁感线。磁体外部的磁感线都是从_______极出发的；（3）小阳利用图乙情景构建一个物理模型如图丙所示。在A点的磁场强度______B点的磁场强度。（选填“大于”或“小于”）【答案】①.S②.磁化③.N④.小于【解析】【详解】（1）[1]由图可知，条形磁铁的B端右侧的小磁针静止时N极都指向B端，因异名磁极相互吸引，故可知条形磁铁的B端为S极，A端为N极。（2）①[2]在磁体上面放一块玻璃板，玻璃上撒一层铁屑，轻敲玻璃，可以看到小铁屑有规则地排列起来，这是因为铁是磁性材料，在外界磁场的作用下被磁化，称为新的磁体，相当于一个个小磁针。②[3]为了描述磁场的分别情况，用一些带箭头的曲线画出来，可以方便、形象地描述磁场，这样的曲线叫做磁感线，在磁体的外部，磁感线从N极出发回到到S极。③[4]磁感线的疏密表示磁性强弱，B点的磁感线比A点磁感线密，B点的磁场强度比A点的磁场强度大。18.小东同学利用如图所示的实验装置探究通电螺线管周围磁场特点。（1）闭合开关后，电源的正极是______（选填“左”或“右”）端。（2）断开开关，将图中电源的正负极对调后，再闭合开关。他观察到放在螺线管下方的小磁针静止时N、S极的指向也发生了对调。请你根据小东观察到的这一现象，提出一个可探究的科学问题：______。【答案】①.左②.通电螺线管的磁场方向与电流方向有关吗【解析】【详解】（1）[1]小磁针静止时S极靠近通电螺线管左端，根据磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，根据安培定则可知电源的正极是左端。（2）[2]断开开关，将图中电源的正负极对调后，再闭合开关。观察到放在通电螺线管下方的小磁针静止时N、S极的指向也发生了对调，这表明磁场的方向发生了变化，所以可探究的科学问题是通电螺线管的磁场方向跟通电螺线管中的电流方向有关吗?19.小云同学想通过实验，探究通过导体的电流与导体两端电压之间是否成正比。他利用干电池、电流表、电压表、电阻箱、滑动变阻器、开关及导线，设计了如图所示的电路进行实验，请完成下列问题。

（1）在虚框中画出实验数据表格。______（2）完成下列实验步骤。①把电流表和电压表调零，在开关______（选填“闭合”或“断开”）的状态下按照电路图连接实验电路，并把滑动变阻器的滑片Р调到最______（选填“左”或“右”）端。②调节电阻箱的阻值为R1，试触后闭合开关，调节滑动变阻器滑片Р适当位置，读出电压表的示数U1，读出电流表的示数I1，断开开关，把实验数据填入表格中。③______。④仿照实验步骤③，再做4次实验，把实验数据填入表格中。⑤实验完毕，拆卸电路，整理实验器材。【答案】①.②.断开③.右④.电阻箱阻值不变，调节滑动变阻器滑片P于另一位置，读出电压表示数，读出电流表的示数，断开开关，把实验数据填入表格中【解析】【详解】（1）[1]探究通过导体的电流与导体两端电压之间是否成正比，则需测量的物理量有电流、电压，故设计实验数据表格如下：（2）①[2][3]为保护电路，应该在开关断开的状态下按照电路图连接实验电路，并把滑动变阻器的滑片Р调到最大阻值处的右端。②调节电阻箱的阻值为R1，试触后闭合开关，调节滑动变阻器滑片Р适当位置，读出电压表的示数U1，读出电流表的示数I1，断开开关，把实验数据填入表格中。③[4]根据控制变量法知要探究通过导体的电流与导体两端电压之间是否成正比需要保持电阻阻值不变，改变其两端的电压，进而观察电流，故接下来的操作应该是：电阻箱阻值不变，调节滑动变阻器滑片P于另一位置，读出电压表示数，读出电流表的示数，断开开关，把实验数据填入表格中。20.在“探究感应电流产生条件”的实验中，某同学将导体棒AB、开关S、灵敏电流计和蹄形磁体进行了连接和组装，如图所示。闭合开关后，该同学让导体棒AB在水平方向向右运动、发现灵敏电流计指针发生偏转。(1)若实验中发现灵敏电流计指针偏转不明显，为了使指针偏转变明显一些，下列措施中可行的是______；（选填选项前的字母）A.用磁性更强的蹄形磁体替换实验中的蹄形磁体B.用电流表替换灵敏电流计(2)如图所示，闭合开关后，导体AB保持不动，蹄形磁体向右运动，灵敏电流计指针______发生偏转。（选填“会”或“不会）【答案】①.A②.会【解析】【详解】(1)[1]电流表指针偏转不明显，说明电流太弱，原因可能是磁场弱或导体运动慢，应该换用磁性更强的磁体或快速切割磁感线，由于感应电流较小，若用电流表替换灵敏电流计，可能会观察不到指针偏转。故选A。(2)[2]闭合开关后，虽然导体AB保持不动，但是蹄形磁体向右运动，导体AB仍会切割磁感线，所以仍然会产生感应电流。21.如图所示是“探究不同物质吸热的情况”的实验．将质量相等的煤油和水两种液体分别装在两个相同的烧杯中，然后用两个相同的酒精灯加热并不断搅拌，每隔记录一次温度。实验记录如下表：加热时间02468温度煤油2022242628水2021222324(1)为了使煤油和水液体吸收的热量相同，实验中应该保持______相同；(2)分析表格数据可知：液体______（选填：“煤油”或“水”）的比热容较大。【答案】①.加热时间②.水【解析】【详解】[1]根据题意知道，是相同的酒精灯加热，即煤油和水在相同的时间内吸收的热量相等，所以可以利用加热时间的长短来反映物体吸收热量的多少。[2]由表中实验数据知道，相同质量的液体加热相同的时间，吸收相等的热量，煤油升高的温度高，即煤油的吸热能力弱，水的吸热能力强，所以，水的比热容较大。22.小亮想探究电流通过导体时产生的热量Q与导体电阻R的关系。他选用了以下实验器材：两个完全相同的烧瓶，烧瓶内分别装有相同质量和初温均为t0的煤油，相同的温度计A和B和阻值为R1和R2的电阻丝（R1R2），还有满足实验要求的电源、滑动变阻器、开关、导线。他连接了如图所示的电路，进行了如下实验：闭合开关面通电一段时间后，记录下温度计A的示数为t1，温度计B的示数为t2，发现（t1-t0）（t2-t0）。请根据以上叙述回答下列问题。（1）小亮计划探究的问题中，自变量是______；（2）通过上述实验现象，小亮得到的结论是：_______。（3）若小亮继续研究电流通过导体产生热量Q与电流I的关系，在不改变原电路的情况下，除了需要添加停表之外，还需要添加的测量器材是______。【答案】①.电阻②.电流通过导体产生的热量与电阻大小有关③.电流表【解析】【详解】（1）[1]探究电流通过导体时产生的热量与导体电阻的关系，则需保持电流不变，通电时间不变，改变电阻值，所以自变量为电阻R，电阻不同，产生的热量也不同，故因变量是电流产生的热量。（2）[2]通电时间相同，电流相同，电阻丝阻值不同（R1R2），温度计A的示数变化少，则R1产生的热量少，说明电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关，电阻越大，产生热量越多。（3）[3]探究电流通过电阻时产生的热量Q与电流I的关系时，应控制时间和电阻阻值是相同的，故除了需要添加停表之外，还应用电流表来测量电路电流的变化。23.为了测量一个标有“10V”的小灯泡额定功率，给定了以下器材。A．电源12V，（内阻不计）开关一个，导线若干；B．电流表：0~0.6A，内阻可忽略；C．电流表：0~3A，内阻可忽略；D．电压表：0~3V，内阻很大；E．电压表：0~15V，内阻很大；F．滑动变阻器：阻值范围0~20Ω，允许最大电流1A。（1）为了使测量过程安全且结果准确，在选择了A、F组器材后，电流表应选用______，电压表应选用______；（填写所选器材的字母代号）（2）连接图甲实物图。______（3）正确连接好实验电路，检查连接无误后，闭合开关S，却发现灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，可能发生的故障是______；A．滑动变阻器处断路B．灯座接线短路C．小灯泡的灯丝断了D．开关接触不良（4）排除故障后，某同学测量了不同电压下通过小灯泡的电流，并在坐标纸上描绘出如图乙所示电流随电压变化的图像。小灯泡额定功率为______W；（5）某同学通过对图乙I-U图像的分析，发现小灯泡两端的电压越大，小灯泡的电阻越______。【答案】①.B②.E③.④.C⑤.5⑥.大【解析】【详解】（1）[1]由图乙可知，小灯泡两端的电压是10V时，通过它的电流是0.5A，电流表的量程选择0~0.6A，选择B电流表。[2]小灯泡额定电压是10V，电压表的量程选择0~15V，选择E电压表。（2）[3]将电源、开关、灯泡、电流表和变阻器串联起来，电流表选择0~0.6A的量程，变阻器一上一下连接，电压表和灯泡并联，电压表的量程选择0~15V，如图所示：（3）[4]A．若滑动变阻器处断路，电流表和电压表都没有示数，小灯泡不亮，故A不符合题意；B．若灯座接线短路，电流表有示数，电压表没有示数，小灯泡不亮，故B不符合题意；C．若小灯泡的灯丝断了，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表与电源两极相连，电压表示数接近电源电压，故C符合题意；D．若开关接触不良，电流表和电压表都没有示数，小灯泡不亮，故D不符合题意故选C。（4）[5]由图乙可知，小灯泡两端的电压是10V时，通过它的电流是0.5A，灯泡的额定功率为P=UI=10V×0.5A=5W（5）[6]由图乙可知，当灯泡两端的电压依次为4.0V、6.0V、10V时，通过其电流依次为0.30A、0.40A、0.50A，由得到电阻依次为13Ω、15Ω、20Ω，所以小灯泡两端的电压越大，小灯泡的电阻越大。四、科普阅读（共4分，每题2分）24.阅读《半导体》材料，回答下列问题。半导体自然界的物质、材料按导电能力大小可分为导体、半导体和绝缘体三大类。半导体的电阻率在1mΩ·cm~1GΩ·cm范围。凡具有上述两种特征的材料都可归入半导体材料的范围。反映半导体内在基本性质的却是各种外界因素，如光、热、磁、电等作用于半导体而引起的物理效应和现象，这些可统称为半导体材料的半导体性质。构成固态电子器件的基体材料绝大多数是半导体，正是这些半导体材料的各种半导体性质赋予各种不同类型半导体器件以不同的功能和特性。

半导体的导电性能会受到温度、光照和掺