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第十三章 电能和电功率 基础卷（解析版）
建议用时：60 分钟，满分：100 分
一、选择题（本大题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题意）
1 ．我们的生活离不开电，下列关于电的估测数据中，符合实际的是 ( )
A ．手机充电器的输出电压约为 1.5V B ．卧室空调正常工作时的电流约为 5A
C ．电视遥控器的一节电池电压约为 12V D ．家用电吹风工作 1 分钟消耗电能 1kW·h
2．2025 年 3 月，温州一女子在吹完头发后未将吹风机关闭，随手将其放在客厅桌子上，引发火灾。所幸及时拨打 119 火警电话，避免了人员伤亡。请完成下面小题：灾后若该女子要在新的家庭电路中加装断路器，下列安装位置正确的是 ( )
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A．
B．
C．
D．
3 ．某品牌电火锅有低温、中温和高温三挡，如图甲所示。其简化电路如图乙所示，R1 、R2 为阻值一定的电热丝（R1 < R2 ）。通过开关 S1 、S2 的断开和闭合，可以让电火锅在不同的挡位工作。下列说法中正确的是 ( )
A ．S1 闭合、S2 断开时火锅处于低温挡 B ．高温档一定比低温挡产生热量多
C ．先闭合 S1 、再闭合 S2 电路总电阻增大 D ．高温挡时断开 S2 ，R1 两端电压不变
4 ．如图所示的感应发光“冰块”采用食品级 PS 材料及电子元件制成，其内部电子元件由LED 灯、纽扣电池、液体感应器等组成，具有入水即亮的特性。使用方法是将感应发光“冰块”清洁干净放入水中，它将自动发光；使用完后擦干放置于干燥的地方，可供下次使用。下列说法不正确的是 ( )
A ．液体感应器在电路中的作用是控制电路的通断
B ．LED 灯发光时，电流做功将电能转化为光能
C ．纽扣电池供电时，通过化学反应将化学能转化为电能
D ．放入水中的感应发光“冰块” 内部的电路处于短路状态
5 ．关于家庭电路和安全用电。下列说法正确的是 ( )
A ．图甲的连接方式符合安全用电的原则
B ．图乙的方式使用螺丝刀式的试电笔接触火线，氖管会发光
C ．图丙空气开关跳闸，可能是家庭电路出现短路造成的
D ．图丁接在该电能表上的用电器同时工作时总功率不能超过 2200W
6 ．新能源汽车的充电桩在城市中广泛分布，在实际使用中，关于充电桩的安装及其安全使用，下列说法正确的是 ( )
A ．充电桩安装时不用装漏电保护器，外壳接地就能防触电
B ．排列成串的充电桩是串联安装的，这样电流一样，能稳定工作
C ．充电桩功率越大，为减少导线发热损耗，配套导线要更粗
D ．充电桩给车充电，是把化学能转为电能存储在电池内
7．如图所示是住宅内的部分配电系统方框图。下列有关家庭电路和安全用电的说法正确的是 ( )
A ．电能表和空气开关 N 是串联的
B ．空调一般使用的插头是两脚插头
C ．用测电笔测三孔插座的 M 孔时，发现氖管不会发光，说明漏电保护器的零线一侧断了
D ．当空气开关 N 跳闸时，一定是空调和吊灯同时使用引起的
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8 ．在如图所示的探究“ 电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关” 的实验中，下列说法正确的是( )
A ．闭合开关后，甲管中液面上升的比乙管中的快
B ．闭合开关后，通过R1 的电流大于R2 的电流
C ．该实验装置用于探究“ 电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系”
D ．该实验通过观察甲、乙两管液面的高度差判断电阻产生热量的多少
9 ．如图所示的电路中，电阻阻值 R2＞R1 。闭合开关 S 后，电阻 R1、R2 两端的电压分别为 U1 、U2，通过两个电阻的电流分别为I1 、I2 。下列分析正确的是 ( )
A ．U1 : U2 = 1 :1 B ．U1I1＞U2I2 C ．I1 : I2 = 1:1 D ．I12R1＞IR2
10 ．如图甲所示的电路中，闭合 S1 和 S2 ，将滑动变阻器滑片 P 从最右端向左滑动直到小灯泡正常发光，记录此过程中电压表 V1 和电流表的示数；只闭合 S1 ，再将滑片 P 从最右端滑到最左端，记录此过程中电压表 V2 和电流表的示数。两次所记录的数据画出图像如图乙所示。下列说法正确的是 ( )
A ．小灯泡的额定功率为 2.25W B ．电源电压为 4.5V
C ．定值电阻的阻值为 12Ω D ．滑动变阻器的最大值为 20Ω
二、非选择题（本大题共 10 小题，共 70 分）
11 ．（4 分）智能家居已广泛应用于生活中，扫地机器人、空气净化器、洗碗机等用电器之间的连接方式是 。为了防止触电事故的发生，应该把用电器的开关安装在 （选填“火线”或“零线”）上。
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12 ．（4 分）如图甲是一种新型插座，它能即时显示接在该插座上的用电器的工作电压和所耗电费等。小明将电水壶插在该插座上，这时插座屏幕上的显示如图乙所示，当水烧开至 100℃时，插座屏幕上的显示如图丙所示，则电水壶的实际功率为 kW；已知电能表参数为3200imp/kW . h ，则这段时间内电能表指示灯闪烁 次。[已知电费单价：0.5元/ kW . h ；c水 = 4.2 x 103 J /(kg . OC) ]
13 ．（4 分）能量密度是指某种能源的能量与质量的比值，由此可知，能量密度相当于物理量
（选填“密度” 、“ 比热容”或“热值”）；下图为家庭电路中的某一部分，电工师傅在检查电路的过程中发现：闭合开关S1 和S2 ，只有L1 发光，用测电笔测 a 、b 、c 、d 四个接线点，发现只有在 c 点氖管不发光，若电路中只有一处故障，则故障为 （选填“ab” 、“ac” 、“cd”或“bd”）
间断路。
14．（4 分）如图为探究“ 电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关” 的实验装置。若R1 = R2 = R3，利用该装置可以探究电流通过导体时产生热量的多少跟 的关系；若R2 = R3 = 2R1 ，接通电路一段时间后，U 形管 A 、B 两边液面高度差 （选填“A 较大”“B 较大”或“一样大”）。
15 ．（4 分）重庆亮相 2025 央视春晚，赛力斯汽车震撼登场。如图所示，赛力斯新款车型问界 M9纯电版电池容量 100 度，强大的电池容量为该车提供超长续航能力。某次行程，满电情况下实际续航 600km平均行驶速度 108km/h，不计能量损耗，这次行程全程中电机的平均动力 N ，电机的平均功率 W。
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16．（10 分）在 “测量小灯泡电功率” 实验中，电源电压 4.5V，小灯泡额定电压 2.5V，电阻约 10Ω。
(1)请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整（要求：滑片向左移动时，灯泡亮度变亮）。
(2)连接电路时，开关应 ，滑动变阻器滑片移至最 （选填 “左” 或 “右”）端。
(3)闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，故障可能是 。
(4)当电压表示数为 2.5V 时，电流表示数如图所示，则小灯泡额定功率为 W。
17 ．（12 分）如图所示是“探究电流热效应的因素” 的实验装置。
(1)如图甲实验中若观察到 瓶（选填“A”或“B”）温度计升温更高现象，能说明在电流和时间相同时， 越大，电流通过导体产生的热量多；
(2)小安想：“为什么不用水代替煤油？”对于这个问题，小安的同学给出了下列四种答案，你认为最合理的是
A ．因为煤油不易蒸发 B ．因为煤油有比较大的热值
C ．因为煤油有比较小的密度 D ．因为煤油有比较小的比热容
(3)若将这个装置改装后用来探究不同物质的吸热本领，则除了将其中一只烧瓶中的煤油改成 相同的其他液体b，装在烧瓶的两段合金丝的阻值应 （选填“相同”、“不相同”）。根据实验数据绘制液体温度随时间变化图像如图乙，a 、b 比热容之比为 。
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18 ．（14 分）如图所示，小军做“测量小灯泡电功率” 的实验，所用小灯泡的额定电压为 2.5V。
(1)小军设计了如图甲所示的部分电路，请用笔画线代替导线将图甲的电路图连接完整，要求滑片 P向右移动时，灯泡变亮 。（注意导线不要交叉）
(2)测小灯泡的电功率的实验原理是 。
(3)小军设计的实验表格如表所示，请你指出表格中存在的问题 ；第 2 次实验时电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡正常工作时的电功率，小军应将滑片 P 向 （选填“左”或 “右”）端移动；第 3 次实验时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电功率是 W。
次数 电压/V 电流/A 电功率/W 电功率的平均值/W
1 0.6 0.28
2 0.36
3 2.5
(4)实验结束后，小军同学发现有一个铭牌缺失的定值电阻 Rx 。他利用另一个阻值已知的定值电阻R0 设计了如图丁所示的电路图，不用电流表也能测量出 Rx 的阻值。其中电源电压未知且恒定，操作如下：
①闭合 S1 、S2 时，电压表的示数为 U1；
② , 电压表的示数为 U2；
③未知电阻 Rx 的表达式：Rx = （用 U1 、U2 、R0 表示）。
19 ．（6 分）如图所示电路，电源电压为 4V 保持不变，R1= 10Ω。闭合开关 S 后，电流表示数为 0.6A，求：
(1)通过电阻 R1 的电流；
(2)电阻 R2 的阻值；
(3)整个电路在 1min 内产生的热量。
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20 ．（8 分）在如图所示的电路中，电源电压为 6V 且保持不变，电阻R1 的阻值为10Ω , 滑动变阻器R2 上标有“ 20Ω 2A”字样．闭合开关后，滑片 P 移到某一位置时，电流表示数为 1.6A．
(1)求电路的总功率；
(2)求滑动变阻器R2 接入电路的阻值；
(3)将电源更换为可调电压的电源，电流表选择的测量范围为“0～3A” ．在保证电路安全的情况下，为使电流表的指针能达到满偏，求电源电压的取值范围。
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建议用时：60 分钟，满分：100 分
一、选择题（本大题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题意）
1 ．我们的生活离不开电，下列关于电的估测数据中，符合实际的是 ( )
A ．手机充电器的输出电压约为 1.5V B ．卧室空调正常工作时的电流约为 5A
C ．电视遥控器的一节电池电压约为 12V D ．家用电吹风工作 1 分钟消耗电能 1kW·h
【答案】B
A ．手机充电器的输出电压通常为 5V 或更高（如快充可达 9V 或 12V），1.5V 是普通干电池的电压，故 A 不符合题意；
B ．卧室空调功率约为 1100W ，正常工作时的电流为I A故 B 符合题意；
C ．电视遥控器使用干电池作为电源，一节干电池电压为 1.5V ，故 C 不符合题意；
D ．电吹风功率约 1000W ，1 分钟消耗电能为W = Pt = 1000W × 60s=60000JkWh=0.02kWh远小于 1kW·h ，故 D 不符合题意。故选 B。
2．2025 年 3 月，温州一女子在吹完头发后未将吹风机关闭，随手将其放在客厅桌子上，引发火灾。所幸及时拨打 119 火警电话，避免了人员伤亡。请完成下面小题：灾后若该女子要在新的家庭电路中加装断路器，下列安装位置正确的是 ( )
(
A
．
B
．
C
．
D
．
)
【答案】A
ABC ．断路器相当于保险丝，应该安装在干路中的火线上，故 A 正确，BC 错误；
D ．图中断路器安装在支路的零线上，故 D 错误。故选 A。
3 ．某品牌电火锅有低温、中温和高温三挡，如图甲所示。其简化电路如图乙所示，R1 、R2 为阻值一定的电热丝（R1 < R2 ）。通过开关 S1 、S2 的断开和闭合，可以让电火锅在不同的挡位工作。下列说法中正确的是 ( )
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A ．S1 闭合、S2 断开时火锅处于低温挡 B ．高温档一定比低温挡产生热量多
C ．先闭合 S1 、再闭合 S2 电路总电阻增大 D ．高温挡时断开 S2 ，R1 两端电压不变
【答案】D
A．电源电压U 一定，当S1 闭合、S2 断开时，只有R1 接入电路，此时电路消耗的功率P1 当S2 闭合、S1 断开时，只有R2 接入电路，此时电路消耗的功率P2 ，当S1 、S2 都闭合时，R1 、R2并联，此时电路消耗的功率 。因为上述 3 种连接方式的电路总电阻R并 < R1 < R2 ，所以
P并 > P1 > P2 ，则 S1 闭合、S2 断开时火锅处于中温挡，故 A 错误；
B ．电火锅为纯电阻用电器，则电流通过用电器做功产生的电热Q = W = Pt ，由公式可知产生的电热多少与功率和时间都有关，高温挡功率大，但不知道工作时间，所以不能确定高温档一定比低温挡产生热量多，故 B 错误；
C ．先闭合S1 ，只有R1 接入电路，再闭合S2 ，R1 、R2 并联，根据并联电路电阻特点，并联的电阻越多，总电阻越小，所以电路总电阻减小，故 C 错误；
D ．高温挡时R1 、R2 并联，各用电器两端电压等于电源电压；断开S2 ，电路中只有R1 ，其两端电压
也等于电源电压，所以R1 两端电压不变，故 D 正确。故选 D。
4 ．如图所示的感应发光“冰块”采用食品级 PS 材料及电子元件制成，其内部电子元件由LED 灯、纽扣电池、液体感应器等组成，具有入水即亮的特性。使用方法是将感应发光“冰块”清洁干净放入水中，它将自动发光；使用完后擦干放置于干燥的地方，可供下次使用。下列说法不正确的是 ( )
A ．液体感应器在电路中的作用是控制电路的通断
B ．LED 灯发光时，电流做功将电能转化为光能
C ．纽扣电池供电时，通过化学反应将化学能转化为电能
D ．放入水中的感应发光“冰块” 内部的电路处于短路状态
【答案】D
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A ．根据基本电路各部的作用可知，液体感应器是起控制电路的作用，所以是先进的触水式开关，故 A 正确，不符合题意；
B ．LED 灯发光时，消耗电能，产生光能，通过电流做功将电能转化为光能，故 B 正确，不符合题意；
C ．纽扣电池供电时，消耗化学能，产生电能，将化学能转化为电能，故 C 正确，不符合题意；
D ．将感应发光“冰块”清洁干净放入水中，它将自动发光，说明内部的电路处于通路，故 D 错误，符合题意。故选 D。
5 ．关于家庭电路和安全用电。下列说法正确的是 ( )
A ．图甲的连接方式符合安全用电的原则
B ．图乙的方式使用螺丝刀式的试电笔接触火线，氖管会发光
C ．图丙空气开关跳闸，可能是家庭电路出现短路造成的
D ．图丁接在该电能表上的用电器同时工作时总功率不能超过 2200W
【答案】C
A ．在家庭电路中，开关应接在火线与用电器之间，图甲中开关接在零线与用电器之间，不符合安全用电原则，故 A 错误；
B．使用试电笔时，手要接触笔尾金属体，图乙中手没有接触笔尾金属体，氖管不会发光，故 B 错误；
C ．家庭电路中空气开关跳闸，原因可能是短路，也可能是用电器总功率过大，故 C 正确；
D ．电能表上 “ 10 (40) A” ，其中 40A 是允许通过的最大电流，则最大总功率
P = UI = 220V× 40A = 8800W
所以接在该电能表上的用电器同时工作时总功率不能超过 8800W ，故 D 错误。故选 C。
6 ．新能源汽车的充电桩在城市中广泛分布，在实际使用中，关于充电桩的安装及其安全使用，下列说法正确的是 ( )
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A ．充电桩安装时不用装漏电保护器，外壳接地就能防触电
B ．排列成串的充电桩是串联安装的，这样电流一样，能稳定工作
C ．充电桩功率越大，为减少导线发热损耗，配套导线要更粗
D ．充电桩给车充电，是把化学能转为电能存储在电池内
【答案】C
A ．根据安全用电原则，充电桩安装时需要装漏电保护器，外壳也要接地，故 A 错误；
B ．排列成串的充电桩是并联安装的，互不影响，故 B 错误；
C ．充电桩功率越大，电源电压一定，由 P= UI 可知，电路中的电流较大，根据影响电阻大小的因素可知：在其它条件相同时，导线的横截面积越大，电阻越小，根据焦耳定律 Q＝I2Rt 可知：为减少导线发热损耗，减小电阻，配套导线要更粗，故 C 正确；
D ．充电桩给车充电，是把电能转化为化学能存储在电池内，故 D 错误。故选 C。
7．如图所示是住宅内的部分配电系统方框图。下列有关家庭电路和安全用电的说法正确的是 ( )
A ．电能表和空气开关 N 是串联的
B ．空调一般使用的插头是两脚插头
C ．用测电笔测三孔插座的 M 孔时，发现氖管不会发光，说明漏电保护器的零线一侧断了
D ．当空气开关 N 跳闸时，一定是空调和吊灯同时使用引起的
【答案】A
A ．电能表是测量家庭电路消耗电能的仪表，空气开关 N 在电路中起到保护作用，它们都要串联在干路中才能各自发挥作用，故 A 正确；
B ．空调属于有金属外壳的大功率用电器，为了防止金属外壳带电时发生触电事故，需要使用三脚插头，将金属外壳与地线相连，故 B 错误；
C ．三孔插座的右孔接火线，用测电笔测 M 孔时氖管不发光，说明该孔没有与火线连通，可能是火线一侧断路，而不是漏电保护器的零线一侧断了，故 C 错误；
D ．空气开关跳闸是因为电路中电流过大，电流过大的原因可能是用电器总功率过大，也可能是电路中发生了短路，不一定是空调和吊灯同时使用引起的，故 D 错误。故选 A。
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8 ．在如图所示的探究“ 电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关” 的实验中，下列说法正确的是( )
A ．闭合开关后，甲管中液面上升的比乙管中的快
B ．闭合开关后，通过R1 的电流大于R2 的电流
C ．该实验装置用于探究“ 电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系”
D ．该实验通过观察甲、乙两管液面的高度差判断电阻产生热量的多少
【答案】D
D．本实验采用了转换法，将电阻产生热量的多少转换为 U 形管中液面的高度差来进行判断，即通过观察甲、乙两管液面的高度差判断电阻产生热量的多少，故 D 正确；
AB ．闭合开关后，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，10Ω电阻大于 5Ω电阻，根据 Q=I2Rt可知，10Ω电阻产生热量多，由转换法，甲管中液面上升的比乙管中的慢，故 AB 错误；
C ．通过两电阻的电流和通电时间相同，两电阻不同，由欧姆定律可知，两电阻的电压不同，所以该实验装置不能用于探究“ 电流和通电时间一定时，电热与电阻的关系” ，故 C 错误。故选 D。
9 ．如图所示的电路中，电阻阻值 R2＞R1 。闭合开关 S 后，电阻 R1、R2 两端的电压分别为 U1 、U2，通过两个电阻的电流分别为I1 、I2 。下列分析正确的是 ( )
A ．U1 : U2 = 1 :1 B ．U1I1＞U2I2 C ．I1 : I2 = 1:1 D ．I12R1＞IR2
【答案】C
AC ．在串联电路中，串联电路电流处处相等（I1 = I2） ，即I1 : I2 = 1:1 。因为R2 > R1 ，根据U = IR ，可知U2 > U1 ，即U1 : U2 ≠ 1:1 ，故 A 错误，C 正确；
B ．因为I1 = I2 ，并且U2 > U1 ，故U1I1 < U2I2 ，故 B 错误；
D ．因为I1 = I2 ，并且R2 > R1 ，故I12R1 < IR2 ，故 D 错误。故选 C。
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10 ．如图甲所示的电路中，闭合 S1 和 S2 ，将滑动变阻器滑片 P 从最右端向左滑动直到小灯泡正常发光，记录此过程中电压表 V1 和电流表的示数；只闭合 S1 ，再将滑片 P 从最右端滑到最左端，记录此过程中电压表 V2 和电流表的示数。两次所记录的数据画出图像如图乙所示。下列说法正确的是 ( )
A ．小灯泡的额定功率为 2.25W B ．电源电压为 4.5V
C ．定值电阻的阻值为 12Ω D ．滑动变阻器的最大值为 20Ω
【答案】ABC ．只闭合开关 S1 ，小灯泡和滑动变阻器以及定值电阻 R 串联，电压表 V1 测量滑动变阻器和定值电阻 R 两端的电压之和，电压表 V2 测量小灯泡和滑动变阻器两端的电压之和，电流表测量电路的电流。
将滑动变阻器 P 的滑片从最右端滑动到最左端，此过程电压表 V2 和电流表 A 的示数满足
U2 = U _UR = U _IR,
因为 R 是定值电阻，所以 U2 与 I9是一次函数，故电压表 V2 和电流表 A 示数变化图像为乙图中的 Q，由图像可知，当 U2=2V 时，电路中电流为 0.4A ，电源电压为U = UV2 + UR = 2V + 0.4A× R
由图像可知，当 U2'=4.5V 时，电路中最小电流为 0. 15A ，电源电压为U = UV2 ' +UR ' = 4.5V + 0. 15A× R因为电源电压相等，所以2V + 0.4A× R = 4.5V + 0. 15A× R
解得 R= 10Ω , 电源电压为U = 2V + 0.4A× R = 2V + 0.4A× 10Ω = 6V ；故 BC 错误；
A ．闭合开关 S1 和 S2 ，小灯泡和滑动变阻器串联，电压表 V1 测量滑动变阻器两端的电压，电压表V2 测量电源电压，电流表测量电路的电流，设此时电路中的电流为 I1 ，电压表 V1 的示数为 U1，根据串联电路的电压规律可得U1 = U _ I1RL
又因为小灯泡的电阻 RL 随温度的变化而变化，所以 U1 与 I1 不是一次函数关系，故电压表 V1 和电流表 A 示数变化图像为乙图中的 P ，由甲图可知将滑动变阻器 P 的滑片从最右端向左滑动直到小灯泡正常发光的过程中，滑动变阻器的阻值逐渐变小，电路中的电流逐渐变大直到小灯泡正常发光时电流最大， 由乙图可知：小灯泡正常发光时的电流为 IL=0.5A，电压表 V1 的示数为 U1= 1.5V ， 则小灯泡的额定电压为UL = U _U1 = 6V_ 1.5V = 4.5V
小灯泡的额定功率为PL = ULIL = 4.5V× 0.5A = 2.25W ；故 A 正确；
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D．只闭合开关 S1 时，滑片在最右端时，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，灯泡和滑动变阻器两端的最大电压为 4.5V ，灯泡和滑动变阻器的电阻之和为R总
灯泡正常发光时的电阻为RL
当电流小于其额定电流时，灯泡的电阻小于 9Ω , 所以滑动变阻器的最大值
R滑大＞R总 _ RL' = 30Ω _ 9Ω = 21Ω
故 D 错误。故选 A。
二、非选择题（本大题共 10 小题，共 70 分）
11 ．（4 分）智能家居已广泛应用于生活中，扫地机器人、空气净化器、洗碗机等用电器之间的连接方式是 。为了防止触电事故的发生，应该把用电器的开关安装在 （选填“火线”或“零线”）上。
【答案】 并联 火线
[ 1]家庭电路中各用电器需要独立工作，相互不影响，所以连接方式是并联的。
[2]为了防止触电事故的发生，当用电器开关断开时，确保用电器没有电，所以应该把开关安装在火线上。
12 ．（4 分）如图甲是一种新型插座，它能即时显示接在该插座上的用电器的工作电压和所耗电费等。小明将电水壶插在该插座上，这时插座屏幕上的显示如图乙所示，当水烧开至 100℃时，插座屏幕上的显示如图丙所示，则电水壶的实际功率为 kW；已知电能表参数为3200imp/kW . h ，则这段时间内电能表指示灯闪烁 次。[已知电费单价：0.5元/ kW . h ；c水 = 4.2 x 103 J /(kg . OC) ]
【答案】 2 1280
[ 1] 由图乙、丙结合题意可得，这段时间内消耗的电能为W kW. h = 1.44x 10 6J由图乙、丙可知，电水壶的加热时间t＝14∶32∶23-14∶20∶23＝12min＝720s
则电水壶的实际功率为P W=2kW
[2] 3200imp/kW . h表示每消耗1kW . h 的电能，指示灯闪烁 3200 次，所以，耗电为0.4kW . h 时，电能表指示灯闪烁的次数n = 0.4kW . hx 3200imp/kW . h = 1280
13 ．（4 分）能量密度是指某种能源的能量与质量的比值， 由此可知，能量密度相当于物理量（选填“密度” 、“ 比热容”或“热值”）；下图为家庭电路中的某一部分，电工师傅在检查电路的过程
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中发现：闭合开关S1 和S2 ，只有L1 发光，用测电笔测 a 、b 、c 、d 四个接线点，发现只有在 c 点氖管不发光，若电路中只有一处故障，则故障为 （选填“ab” 、“ac” 、“cd”或“bd”）间断路。
【答案】 热值 cd
[ 1] 因为能量密度是能量与质量的比值，这与热值（单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量，也是能量与质量的比值）概念相似。
[2] 闭合开关S1 和S2 ，只有L1 发光，说明L2 所在电路出现断路现象，用测电笔测 a 、b 、c 、d 四个接线点，发现只有在 c 点氖管不发光，说明L1 所在电路与 c 点左边的零线部分均正常，bd 之间连接均正常，故障为cd 间断路。
14．（4 分）如图为探究“ 电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关” 的实验装置。若R1 = R2 = R3，利用该装置可以探究电流通过导体时产生热量的多少跟 的关系；若R2 = R3 = 2R1 ，接通电路一段时间后，U 形管 A 、B 两边液面高度差 （选填“A 较大”“B 较大”或“一样大”）。
【答案】 电流大小 A 较大
[ 1]如图，R2 与R3 并联后再与R1 串联，根据并联电流规律可知，通过R1 的电流大于通过R2 的电流，若R1 = R2 ，左右容器中电阻阻值大小相等，电流大小不同，根据控制变量法，可以探究电流通过导体时产生热量的多少跟电流大小的关系。
[2]若R2 = R3 = 2R1 ，根据并联电流规律可知，通过R1 的电流和通过R2 的电流之比为2∶1，根据Q = I2Rt ，
(
Q
2
I
2
R
2
t
(
I
2
丿
R
2
(
1
丿
2 1
)接通电路一段时间后，R1 、R2 产生热量之比为 Q1 = I1R1t = (lI1 )|2 × R1 = (l2 )2× 1 = 2
所以 U 形管 A 、B 两边液面高度差中 A 较大。
15 ．（4 分）重庆亮相 2025 央视春晚，赛力斯汽车震撼登场。如图所示，赛力斯新款车型问界 M9纯电版电池容量 100 度，强大的电池容量为该车提供超长续航能力。某次行程，满电情况下实际续
第十三章 电能和电功率 基础卷（解析版）
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航 600km平均行驶速度 108km/h，不计能量损耗，这次行程全程中电机的平均动力 N ，电机的平均功率 W。
【答案】 600 1.8×104
[ 1] 电池容量W = 100kW·h = 3.6 × 108 J
不计能量损耗，这次行程全程中电机的平均动力F N [2]平均行驶速度v = 108km / h = 30m / s
电机的平均功率P Fv = 600N× 30m / s = 1.8 × 104 W
16．（10 分）在 “测量小灯泡电功率” 实验中，电源电压 4.5V，小灯泡额定电压 2.5V，电阻约 10Ω。
(1)请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整（要求：滑片向左移动时，灯泡亮度变亮）。
(2)连接电路时，开关应 ，滑动变阻器滑片移至最 （选填 “左” 或 “右”）端。
(3)闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，故障可能是 。
(4)当电压表示数为 2.5V 时，电流表示数如图所示，则小灯泡额定功率为 W。
(
【答案】
(1 (2)
断开；
右；
(3)
小灯泡断路；
(4)0.6
) (
)
；
)
（1）在“测量小灯泡电功率”实验中，电流表、灯泡、滑动变阻器、开关串联接在电源两端，由于小灯泡的额定电压为 2.5V ，电阻约 10Ω , 通过小灯泡的电流I A
电流表选择0 0.6A 量程，即电流表 0.6A 接线柱与灯泡左端接线柱连接，要求：滑片向左移动时，灯泡亮度变亮，即电流变大，由I 可知，滑动变阻器电阻变小，则滑动变阻器 A 接线柱与开关
右端接线柱连接，如图所示：
第十三章 电能和电功率 基础卷（解析版）
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（2）[ 1][2]为保护电路，防止电路中电流过大，连接电路时，开关应断开，滑动变阻器滑片应移至阻值最大处，根据第（1）小问电路图可知，滑动变阻器滑片移至最右端。
（3）闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，可能是小灯泡或滑动变阻器断路，电压表示数接近电源电压，故障可能是小灯泡断路。
（4）由第（1）问分析可知，电流表量程为0 0.6A ，分度值为 0.02A ，则电流表示数为 0.24A ，当电压表示数为 2.5V 时，小灯泡达到额定电压，电流为额定电流，小灯泡额定功率为
P = UI = 2.5V× 0.24A = 0.6W
17 ．（12 分）如图所示是“探究电流热效应的因素” 的实验装置。
(1)如图甲实验中若观察到 瓶（选填“A”或“B”）温度计升温更高现象，能说明在电流和时间相同时， 越大，电流通过导体产生的热量多；
(2)小安想：“为什么不用水代替煤油？”对于这个问题，小安的同学给出了下列四种答案，你认为最合理的是
A ．因为煤油不易蒸发 B ．因为煤油有比较大的热值
C ．因为煤油有比较小的密度 D ．因为煤油有比较小的比热容
(3)若将这个装置改装后用来探究不同物质的吸热本领，则除了将其中一只烧瓶中的煤油改成 相同的其他液体b，装在烧瓶的两段合金丝的阻值应 （选填“相同”、“不相同”）。根据实验数据绘制液体温度随时间变化图像如图乙，a 、b 比热容之比为 。
【答案】(1) B ；电阻；(2)D；(3) 质量；相同；2 ︰ 3
（1）[ 1][2] 由甲图可知，两电阻串联，电流和通电时间相同，电阻不同，且 R1（2）因为煤油的比热容比水的小，相同质量的煤油和水比较，吸收相同的热量，煤油温度升高的多，用煤油做实验效果更明显；煤油是否易蒸发与实验目的无关，不是不用水代替煤油的原因；热值是燃料的特性，与实验中探究电流热效应及物质吸热本领无关；密度大小与实验目的无关，故ABC 不符合题意，D 符合题意。
故选 D。
第十三章 电能和电功率 基础卷（解析版）
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（3）[ 1][2]若要探究不同物质的吸热本领，需要控制其他变量相同，只改变液体的种类，故将其中一只烧瓶中的煤油改成质量相同的其他液体b，装在烧瓶中的两端合金丝的阻值应相同，这样才能保证相同时间内产生相同的热量。
[3]在相同时间内，a 、b 吸收相同热量，由乙图可知，a 、b 升高相同的温度，由 20℃升高到 40℃时，a 加热时间 2min ，b 加热时间 3min ，则 a 、b 吸收的热量之比为
由题意可知，a 、b 质量相同，根据 Q=cmΔt 可知
18 ．（14 分）如图所示，小军做“测量小灯泡电功率” 的实验，所用小灯泡的额定电压为 2.5V。
(1)小军设计了如图甲所示的部分电路，请用笔画线代替导线将图甲的电路图连接完整，要求滑片 P向右移动时，灯泡变亮 。（注意导线不要交叉）
(2)测小灯泡的电功率的实验原理是 。
(3)小军设计的实验表格如表所示，请你指出表格中存在的问题 ；第 2 次实验时电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡正常工作时的电功率，小军应将滑片 P 向 （选填“左”或“右”）端移动；第 3 次实验时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电功率是 W。
次数 电压/V 电流/A 电功率/W 电功率的平均值/W
1 0.6 0.28
2 0.36
3 2.5
(4)实验结束后，小军同学发现有一个铭牌缺失的定值电阻 Rx 。他利用另一个阻值已知的定值电阻R0 设计了如图丁所示的电路图，不用电流表也能测量出 Rx 的阻值。其中电源电压未知且恒定，操作如下：
①闭合 S1 、S2 时，电压表的示数为 U1；
② , 电压表的示数为 U2；
③未知电阻 Rx 的表达式：Rx = （用 U1 、U2 、R0 表示）。
第十三章 电能和电功率 基础卷（解析版）
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【答案】(1) ；(2)P = UI ；(3)求小灯泡电功率的平均值是错误的；右；1.2；(4)
UR
闭合 S , 断开 S 时；
（1）滑片 P 向右移动时，灯泡变亮，说明电路中的电流变大，电阻变小，故滑动变阻器应选右下接线柱与电流表串联在电路中，小灯泡的额定电压为 2.5V ，电压表应选择小量程并联在
小灯泡两端，如图所示：
（2）测小灯泡的电功率，是利用电压表、电流表测出小灯泡两端电压及通过它的电流，再利用电功率公式算出小灯泡的电功率，所以，实验原理是P = UI 。
（3）[ 1]小灯泡两端电压增大时，通过它的电流也增大，在不同电压下，小灯泡的电功率是不同的，实验表格中设计了求小灯泡电功率的平均值是错误的。
[2]小灯泡在额定电压下正常发光，图乙中电压表选用小量程，分度值为 0. 1V ，示数为 1.5V ，小于灯泡的额定电压 2.5V ，应增大小灯泡两端的电压。根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，故滑片向右移动，直到电压表的示数为小灯泡的额定电压 2.5V。
[3] 图甲中电流表选用小量程，由图丙可知，电流表的分度值为 0.02A ，示数为 0.48A ，此时小灯泡的电功率P = UI = 2.5V× 0.48A = 1.2W 。
（4）[ 1]在步骤②中，闭合 S1 ，断开 S2 时，电压表的示数为 U2 ，电压表串联在电路中测电源电压，所以此时电压表的示数是电源电压。
(
根据串联电路电流特点和欧姆定律可知，此时电路中的电流
I
=
I
)[2]在步骤①中，闭合 S1 、S2 时，电压表的示数为 U1 ，此时两电阻串联接入电路，电压表测待测电阻 Rx 两端的电压，由串联电路电压规律可知，定值电阻两端的电压U0 = U2 -U1
0 0则电阻的阻值Rx
19 ．（6 分）如图所示电路，电源电压为 4V 保持不变，R1= 10Ω。闭合开关 S 后，电流表示数为 0.6A，求：
第十三章 电能和电功率 基础卷（解析版）
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(1)通过电阻 R1 的电流；
(2)电阻 R2 的阻值；
(3)整个电路在 1min 内产生的热量。
【答案】(1)0.4A；(2)20Ω；(3)144J
（1）由图可知，闭合开关 S 后，定值电阻 R1、R2 并联，电流表测干路中的电流；由并联电路的电压特点知道，R1 、R2 两端的电压均等于电源电压，即U1 = U2 = U = 4V
则通过定值电阻 R1 的电流为IA
（2）由并联电路的电流特点知道，通过定值电阻 R2 的电流为I2 = I _ I1 = 0.6A-0.4A=0.2A根据欧姆定律知道，电阻 R2 的阻值为R
（3）1min 内整个电路产生的热量Q = W = UIt = 4V X 0.6A X 60s=144J
20 ．（8 分）在如图所示的电路中，电源电压为 6V 且保持不变，电阻R1 的阻值为10Ω , 滑动变阻器R2 上标有“ 20Ω 2A”字样．闭合开关后，滑片 P 移到某一位置时，电流表示数为 1.6A．
(1)求电路的总功率；
(2)求滑动变阻器R2 接入电路的阻值；
(3)将电源更换为可调电压的电源，电流表选择的测量范围为“0～3A” ．在保证电路安全的情况下，为使电流表的指针能达到满偏，求电源电压的取值范围．
【答案】(1)9.6W；(2)6Ω；(3)10V ≤ U ≤ 20V
（1）电路的总功率P = UI, = 6V X 1.6A = 9.6W
（2）由图可知，R1 与 R2 并联，电流表测干路电流。根据欧姆定律，通过 R1 的电流IA因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过 R2 的电流I2 ' = I, _ I1' = 1.6A _ 0.6A = 1A
再根据欧姆定律，滑动变阻器 R2 接入电路的阻值R
第十三章 电能和电功率 基础卷（解析版）
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（3）因为电流表量程为 0 - 3A ，要使电流表指针达到满偏，则 I=3A 。 滑动变阻器允许通过的最大电流为 2A ，当 I2max=2A 时，通过 R1 的电流I ，因为I = I1 + I2
所以I1 = I _ I2 max = 3A_ 2A = 1A
则电源电压U = I1R1 = 1Ax 10Ω = 10V
当滑动变阻器接入电路电阻最大为 R2max=20Ω时，因为 I=I1+I2 ，I ，则I 即3A
解方程3A
可得 U=20V 。 所以电源电压的取值范围是10V ≤ U ≤ 20V
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