资源简介

苏科版初中物理九年级下册期中模拟测试卷A卷
一、选择题（每题3分，共36分）
1．下列数据中最符合生活实际的是（　　）
A．一节干电池的电压为1.5V
B．对人体安全的电压一般是50V
C．家用电冰箱正常工作时的电流约为5A
D．家用空调正常工作时的电功率约为100W
2．我们在日常生活中要树立安全用电的意识。下列做法中，符合安全用电原则的是（　　）
A．严禁靠近高压设备
B．发现有人触电立刻救人再切断电源
C．金属外壳的冰箱放在地上不用接地线
D．使用测电笔，手不能接触测电笔的任何金属部分
3．关于如图所示四个实验的说法不正确的是（　　）
A．图甲，说明通电导线的周围有磁场
B．图乙，闭合开关后，小磁针N极将顺时针偏转
C．图丙，反映的是电动机的工作原理
D．图丁，反映电磁铁磁性强弱用到了转换法
4．2025年12月1日起，成都正式实施电动车管理新规，只允许新国标电动自行车上路，要求车速不超过25km/h。如图所示是某品牌电动自行车的简化电路图，当电动机转速超过规定值，电铃会自动报警。下列说法正确的是
A．旋钮OP绕O点顺时针转动，变阻器R接入电阻变大，电动机转速变快
B．触头F需被电磁铁吸引且保证导电，材质应选用密度小且耐腐蚀的铝
C．电动机转速较低时，电铃不报警，是因为电磁铁E没有磁性
D．闭合开关S后，根据安培定则可以判断电磁铁E的右端为N极
5．德州马拉松作为城市文化品牌，已发展成为彰显城市形象的重要载体。比赛过程中，运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时，芯片里的线圈会产生电流，激发芯片发送编码信息，系统自动获取信息并计时。其工作原理与此相同的是（　　）
A．手摇发电机 B．司南 C．电磁起重机 D．扬声器
6．北京冬奥会使用的氢能源电动汽车、无人驾驶技术诠释了“绿色奥运”“科技奥运”的理念。无人驾驶时，车辆要利用电磁波接收北斗卫星系统的信号。下列关于电磁波的说法中，正确的是（　　）
A．超声波是电磁波的一种
B．电磁波不能在真空中传播
C．电磁波的传播速度比光速慢
D．手机通话是利用电磁波传递信息的
7．我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星，“架起了”地球与月球背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近（如图所示），采用了反射率更高的镀金钥丝天线。鹊桥号.鹊桥二号进行信号传输利用的是（　　）
A．超声波 B．红外线 C．紫外线 D．电磁波
8．如图是一种水位自动报警器的原理图，A、B为两金属块，图中所有元件均能正常工作，且水能导电，下列说法中正确的是（　　）
A．水位没有到达A 时，乙灯亮 B．水位没有到达A 时，甲灯亮
C．水位到达 A时，甲灯亮 D．水位到达A时，甲、乙两灯都亮
9．如图所示，关于通电螺线管中电流方向、磁感线的分布以及小磁针的指向正确的是（　　）
A．① B．②④ C．②③ D．①④
10．人体感觉舒适的湿度一般为40~70％。图甲为超声波加湿器，图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为24V，定值电阻R0的阻值为20Ω，湿敏电阻R的阻值随湿度变化的关系如图丙所示。下列说法正确的是（　　）
①电流表的示数随湿度的增大而减小
②电压表的示数随湿度的增大而增大
③湿度为40~70%，电流表示数变化范围是0.6~0.8A
④湿度为40~70%，湿敏电阻R的电功率变化范围是7.2~6.4W
A．①②③ B．②④ C．③ D．③④
11．为纪念科学家对物理研究的贡献，常常以科学家的名字作为物理量的单位。属于电功单位的是（　　）
A．安培 B．欧姆 C．焦耳 D．伏特
12．关于信息、能源和材料，下列说法正确的是（　　）
A．手机的芯片使用的主要材料是超导体
B．北斗卫星导航系统传递信息利用的是超声波
C．核电站利用铀核聚变释放出核能发电
D．5G网络需要通过收发电磁波来实现信息交互
二、填空题（每空2分，共10分）
13．EUV光刻技术采用13.5纳米波长的极紫外光进行工作，是制造7纳米及以下芯片的核心设备。极紫外线　 　（选填“属于”或“不属于”）电磁波，真空中极紫外线的　 　（选填“波速”、“波长”或“频率”）与红外线的相等。
14．我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”指向地理南方的磁极是　 　极，指南针能指示南北方向，是因为地球周围存在　 　；“然常微偏东，不全南也”说明地磁的南北极与地理南北极　 　（选填“重合”或“不重合”）。
三、作图题（共2题，共10分）
15．光纤通信是光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方，请将图中未完成的光路部分补充完整。
16．按要求完成下列作图；
（1）请用笔画线代替导线完成图中串联电路的连接，并用箭头标出闭合开关后导线a中的电流方向。
（2）用笔画线表示导线，将图中的开关、插座分别接入家庭电路中。
（3）如图，请标出电源正极和磁感线的方向。
四、实践探究题（每空2分，共12分）
17．每个家庭的用电情况不一样，科技学习小组想设计一个简单的家庭电路方案模型
（1）他们查阅了几款用电器的铭牌或者说明书，重点关注它们的　 　信息，并记录在《用电器调查细目表》中。
用电器调查细目表
家用电器 */W 数量/个
照明灯 30 2
空调 1500 1
风扇 60 1
电热水壶 1000 1
（2）首先，他们将家庭电路的配电分支设计如图，每条分支回路都有专门的开关控制通断，例如：在照明分支回路采用了　 　；在插座分支回路加装了漏电保护器，在漏电时，它会迅速切断电路。其次，选择器材时该模型的总断路器的额定电流不能低于　 　A（结果保留整数），空调等总功率大的分支回路的导线要选　 　（选填“粗”或“细”）一些。
（3） 【展示交流】
家庭电路中安装了各种保险装置，但它们还是有可能出现故障。当电热水壶的插头接入电路时，插座分支的熔断器熔断，该故障的原因可能是　 　。
（4） 【项目拓展】
小组调查得知大部分家用电器的待机功率为0.3W，若以该调查结果进行计算，某用电器一年待机约7000小时，将浪费电能　 　kW·h。请减少家用电器的待机时间，为环保节能贡献一份力量。
五、计算题（共3题，共32分）
18．下图是某款鸡蛋孵化器，底部装有电加热器。通电后，电加热器对水加热，水向上方鸡蛋传递热量，提供孵化所需能量。已知额定加热功率为80W，当它正常工作300s，把质量为0.5kg、初温为27℃的水加热升高到37℃。求这段时间内：
（1）水吸收的热量。
（2）孵化器给水加热的效率。
19．随着科技创新教育在全市广泛开展，有些学校已配置了如图甲所示的3D打印笔。3D打印笔通过加热，挤出热熔的塑胶，然后在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的形状。此打印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，将该3D打印笔单独接入装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作。快挡打印2min，电能表指示灯闪烁8次。已知该3D打印笔慢挡打印功率为22W，R1、R2是用于发热的定值电阻。
求：
（1）3D打印笔快挡打印2min所消耗的电能是多少J；
（2）R2的阻值；
（3）R1的阻值。
20．如图为水箱的自动抽水控制装置，水箱高为1.2m，容积为0.8m3，水箱底部有一高为1.2m、底面积为20cm2、重为6N的长方体（与水箱底部不密合），长方体上端通过绝缘轻杆与压敏电阻R接触（轻杆与长方体无变形）水箱中无水时，压敏电阻受到的压力为零，压敏电阻R的阻值随压力F的变化如表，控制电路电源电压为U，定值电阻为R0，为保护电阻，当水箱加满水时，控制电路的电流I＝0.6A，此时电磁铁（电阻忽略不计）将衔铁吸合，水泵停止抽水。求：
压力F/N 0 6 12 18 24
压敏电阻R/Ω 24 20 16 12 8
（1）当水箱装满水时，水箱底部受到水的压强；
（2）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是多少；
（3）水箱中水深为0.3m时，R0的功率为P1；水箱中水深为0.9m时，R0的功率为P2，且P1：P2＝9：16，计算R0的阻值。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】电流和电流的单位换算；电压和电压的单位换算；电功率
【解析】【解答】 A、一节干电池的电压约为1.5V，故A符合实际；
B、对人体安全的电压不高于36V，故B不符合实际；
C、家用电冰箱正常工作时的电流约为1A，故C不符合实际；
D、家用空调正常工作时的电功率约为1000W，故D不符合实际。
故选：A。
【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识，不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要经过简单的计算，有的要进行单位换算，最后判断符合要求的是哪一个。
2．【答案】A
【知识点】测电笔的使用；安全用电原则
【解析】【解答】A、高压触电主要有高压电弧触电和跨步电压触电两种形式。高压电弧触电是指人体靠近高压带电体时，空气被击穿形成导电通道，产生电弧触电；跨步电压触电是指高压电线落地后，人走近落地点，两脚之间存在电势差。故A正确。
B、发现有人触电时，若直接用手去拉触电者或进行施救，电流会通过人体传导，造成施救者触电。正确的应急措施是先切断电源，再实施救援。故B错误。
C、冰箱等有金属外壳的用电器，其金属外壳若与内部火线接触发生漏电，外壳会带上高压电。此时必须通过接地线将电流导入大地，否则人接触外壳会发生触电事故。无论是否放在地上，都必须接地线，故C错误。
D、使用测电笔辨别火线和零线时，手必须接触笔尾的金属体。此时人体和测电笔串联，由于测电笔内部电阻极大，流过人体的电流极小，不会造成触电，却能使氖管发光。若不接触笔尾金属体，无法形成回路，氖管不会发光，无法辨别火线。故D错误。
故选：A。
【分析】（1）高压设备的电压极高，存在高压电弧触电和跨步电压触电的风险，必须保持安全距离。
（2）直接救人会导致施救者也触电，非常危险，正确做法是先切断电源。
（3）金属外壳用电器必须接地，一旦漏电，地线能将电流导入大地，防止触电。
（4）使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体才能形成回路，氖管才会发光。
3．【答案】C
【知识点】通电直导线周围的磁场；发电机的构造和原理；通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 解：A．图甲是奥斯特实验，奥斯特实验表明通电导体周围存在磁场，这是电流的磁效应，故A正确，不符合题意；
B．图乙，闭合开关后，根据安培定则可知，通电螺线管的左端为S极，会吸引小磁针的N极，所以小磁针N极将顺时针偏转，故B正确，不符合题意；
C．图丙，导体ab做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，这是电磁感应现象，发电机是利用此原理制成的，故C错误，符合题意；
D．图丁，两个螺线管串联，电流相等；右侧螺线管的匝数更多，吸引的大头针数量更多，磁性更强，用到了转换法，故D正确，不符合题意。
故选：C。
【分析】（1）奥斯特实验表明通电导体周围存在磁场；
（2）根据安培定则判断通电螺线管的极性；
（3）导体ab做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，这是电磁感应现象；
（4）转换法是指在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象；将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题；将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。
4．【答案】D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；安培定则；电磁铁的构造和原理；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A、旋钮OP绕O点顺时针转动时，变阻器R接入电路的电阻变小，电路中电流变大，电动机转速变快。因此A错误。
B、触头F需要被电磁铁吸引且导电，说明它必须是铁磁性材料（如铁、钴、镍），而铝不是铁磁性材料，无法被电磁铁吸引。因此B错误。
C、电动机转速较低时，控制电路中的电流较小，电磁铁E的磁性较弱，不足以吸下触头F，所以电铃不报警，并非没有磁性。因此C错误。
D、根据安培定则（右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向N极），电流从电磁铁E的左端流入、右端流出，可判断其右端为N极。因此D正确。
故答案为：D。
【分析】1、滑动变阻器的工作原理：通过改变接入电路的电阻丝长度来改变电阻，从而改变电流，影响电动机转速。
2、电磁铁的性质：磁性强弱与电流大小有关，电流越大，磁性越强。只能吸引铁、钴、镍等铁磁性材料，不能吸引铝。
3、安培定则：用于判断通电螺线管的磁极方向。
4、电磁继电器的工作原理：利用控制电路的通断和电磁铁磁性的有无，来控制工作电路的通断。
5．【答案】A
【知识点】地磁场；电磁继电器的组成、原理和特点；直流电动机的构造原理与工作过程；电磁感应
【解析】【解答】根据“ 感应芯片通过起点和终点磁场地带时，芯片里的线圈会产生电流 ”可知，该装置的原理是电磁感应原理。
A．手摇发电机工作时，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流即它的工作原理是电磁感应，故A符合题意；
B．司南本身有磁场，是利用地磁场来指示方向，与电磁感应无关，故B不符合题意；
C．电磁起重机的主要结构为电磁铁，利用的是电流的磁效应，故C不符合题意；
D．扬声器工作时，通过电流的线圈在磁场中针受力运动，从而将电流转化为声音，与电磁感应无关，故D不符合题意；
故选A。
【分析】分析各个选项中设备使用的物理原理，然后与题目描述分析对照即可。
6．【答案】D
【知识点】超声波与次声波；电磁波的产生；电磁波的传播；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A．超声波属于声音的一种，与电磁波无关，故A错误；
B．电磁波的传播需不要介质，可以在真空中传播，故B错误；
C．光本质就是电磁波，则电磁波的传播速度等于光速，故C错误；
D．手机既可以发射电磁波，也能接收电磁波，即手机通话是通过电磁波传递信息的，故D正确。
故选D。
【分析】A.根据超声波和电磁波的产生原因判断；
B.根据电磁波传播的条件判断；
C.根据光的本质就是可见的电磁波分析；
D.根据电磁波的特点和应用判断。
7．【答案】D
【知识点】红外线；紫外线；超声波与次声波；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】ABCD、地月之间距离很长，鹊桥号要时刻与地球保持通信，需要鹊桥二号中继卫星进行信号转发，该通信利用电磁波传递信息，故ABC不符合题意，D符合题意
故选：D。
【分析】广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
8．【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】根据图片可知，水位没有到达A时，整个电路为断路，则没有电流经过电磁铁，因此电磁铁没有磁性，因此衔铁的动触点与上方触点接触，因此甲灯亮；
当水位到达A时电路接通，此时有电流经过电磁铁，则电磁铁有磁场，从而将衔铁被吸下，此时动触点与下方触点接触，那么乙灯亮，故B正确，ACD错误。
故选B。
【分析】根据图片确定水位的高度变化时电磁铁是否有磁场，从而确定衔铁的位置变化，以及接通的灯泡即可。
9．【答案】A
【知识点】磁感线及其特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断；磁极间的相互作用
【解析】【解答】①线圈上电流方向向上，右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则左端为N极，右端为S极，那么磁感线的箭头向右，故①正确；
②与①比较可知，线圈上电流方向向下，与①中相反，根据安培定则可知，通电螺线管②的右端是N极，左端是S极，则磁感线的箭头方向向左，故②错误；
③线圈上电流方向向上，与①相同，那么螺线管的左端为N极，右端为S极。根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的右端应该为S极，故③错误；
④线圈上电流方向向下，与②相同，则螺线管的右端是N极，左端为S极。根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的右端为S极，左端为N极，故④错误。
故选A。
【分析】根据图片确定螺线管上的电流方向，根据安培定则判断螺线管的磁极方向，结合磁感线的环绕方向和磁极之间的相互作用分析判断即可。
10．【答案】D
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】 ①湿度增大时，湿敏电阻R的阻值减小，串联电路总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表的示数增大，即电流表的示数随湿度的增大而增大，故①错误；
②湿度增大时，湿敏电阻R的阻值减小，串联电路总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，UR0增大，串联电路中，电源电压等于各用电器两端电压之后，U=UR0+UR，UR0增大，则UR减小，即电压表的示数随湿度的增大而减小，故②错误；③④当湿度为40%时，湿敏电阻R=20Ω，此时，电流表示数为，
湿敏电阻R的电功率为；
当湿度为70%时，湿敏电阻R=10Ω，此时，电流表示数为，
湿敏电阻R的电功率为
所以，湿度为40%～70%，电流表示数变化范围是0.6A～0.8A，湿敏电阻R的电功率变化范围是7.2W～6.4W，故③正确、④正确。
故选：D。
【分析】（1）湿敏电阻R的阻值随湿度的增大而减小；
（2）湿度变化时，判断电流表、电压表示数的变化；
（3）湿度为40%～70%，根据欧姆定律计算电流表的示数变化范围；
（4）湿度为40%～70%，根据P=I2R计算湿敏电阻R的电功率变化范围。
11．【答案】C
【知识点】电流的形成；电压和电压的单位换算；电功及电功的实质
【解析】【解答】 人们以物理学家的名字命名电功的单位，他的名字是焦耳。
故ABD错误，C正确；
故选：C。
【分析】电功的国际单位是焦耳，简称焦，符号是J。
12．【答案】D
【知识点】核电站发电过程中的能量转化；核裂变；半导体特点及作用；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A、芯片的制作材料为半导体，故A错误；
B、北斗导航使用的是电磁波传递信息，故B错误；
C、核电站利用核裂变发电，故C错误；
D、5G等远距离传输的介质为电磁波，故D正确。
故选D。
【分析】1、核聚变：主要为太阳能的放能方式，核裂变主要是链式反应的放能方式；
2、信息的传递：无线网络通信依靠电磁波来传递信息，如北斗导航等；
3、半导体的应用：常用作发光二极管、芯片等。
13．【答案】属于；波速
【知识点】波速、波长和频率的关系；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】电磁波包含无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等多个波段，极紫外线属于紫外线波段，因此属于电磁波。
根据电磁波的基本性质，所有电磁波在真空中的传播速度都相同，均为光速，与电磁波的波长、频率无关。极紫外线和红外线属于不同波长的电磁波，在真空中波速相等。
故答案为：属于；波速。
【分析】极紫外线属于电磁波家族的一员。
所有电磁波在真空中的传播速度都等于光速。
14．【答案】S；地磁场；不重合
【知识点】磁场；地磁场
【解析】【解答】 水平放置、能自由转动的小磁针之所以在地球表面指向南北，指南的叫南极，指北的叫北极。
地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理的北极附近。
指南针能指示南北方向，是因为地球周围存在地磁场。
“然常微偏东，不全南也”说明地磁的南北极与地理南北极不重合。
故答案为：S；地磁场；不重合。
【分析】 地球是一个大磁体，地磁的南、北极与地理的南、北极正好相反，而且不重合。
15．【答案】
【知识点】光纤通信
【解析】【解答】从图示可以看出光通过光纤传播时，光在光纤内部发生多次全反射，过入射点作出此点处圆弧的法线，根据反射规律，使反射角等于入射角即可，如图所示：
【分析】反射现象中，反射角等于入射角。
16．【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】串、并联电路的设计；家庭电路的连接；磁感线及其特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】（1） 两灯串联，电流从电源正极流出，经开关、两灯回到电源负极，导线a中的电流方向如下所示：
（2） 开关控制电灯时，开关和电灯串联，火线首先过开关再入灯泡，然后接到零线上；三孔插座的接法：左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线，如图所示：
（3） 由图可知，通电螺线管的左侧为N极，右侧为S极，则外部磁感线由N指向S极；由安培定则可得电流由右侧流入，电源的右侧为正极，左侧为负极，如图所示：
【分析】（1）将两灯串联，电流从电源正极流出，经两灯回到电源负极。
（2）电灯的接法：火线首先进开关，再入电灯顶端的金属点，零线直接接入电灯的螺旋口；三孔插座的接法：左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线。
（3）由通电螺线管的磁极画出磁感线的方向，由安培定则可得出电流的方向，进而确定电源正、负极。
（1）两灯串联，电流从电源正极流出，经开关、两灯回到电源负极；在电源外部，电流是从正极流出，流回到电源负极，所以导线a中的电流方向如下所示：
（2）为了保证用电安全，开关要接在火线和灯泡之间；三孔插座的接法：左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线，如图所示：
（3）因为在磁体外部，磁感线总是从N极发出，回到S极，所以图中磁感线的方向是指向右的。根据安培定则，伸出右手使大拇指指向螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电流从螺线管的右端流入，则电源的右端为正极，左端为负极。如图所示：
17．【答案】（1）额定功率
（2）空气开关；12；粗
（3）电热水壶的电功率太大/电热水壶的电路发生短路
（4）2.1
【知识点】影响电阻大小的因素；电功的计算；额定功率；家庭电路的连接；家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】（1）功率的单位为W，所以重点关注的信息为额定功率；
（2）据图可知，在照明分支回路采用了空气开关，以保护电路，根据表格数据分析可知，总功率为30W×2+1500W+60W+1000W=2620W，所以最小电流，所以最小电流为12A。空调支路，电功率较大，要选择粗导线，避免电热和产生过多；
（3）当电热水壶的插头接入电路时，插座分支的熔断器熔断，说明此时电流过大，可能是电热水壶的电功率太大或者电热水壶的电路发生短路；
（4）某用电器一年待机约7000小时，将浪费电能W=Pt=0.3×10-3kW×7000h=2.1kW·h。
【分析】1、电路电流过大的原因为：电路发生短路、用电器功率过大
2、电功率的计算：公式为P=UI，电功的计算：公式为W=Pt。
18．【答案】（1）解：根据题意可知， 质量为0.5kg、初温为27℃的水加热升高到37℃时，水吸收的热量。
（2）解： 已知额定加热功率为80W，当它正常工作300s，
则孵化器消耗的电能；
那么孵化器给水加热的效率。
【知识点】比热容的定义及其计算公式；电功率的计算；能量的利用效率
【解析】【分析】（1）根据公式计算水吸收的热量；
（2）根据W=Pt计算孵化器消耗的电能，再根据计算孵化机加热水的效率。
（1）水吸收的热量
（2）孵化器消耗的电能
则孵化器给水加热的效率
19．【答案】（1）解：3000imp/（kW h）是指电路中每消耗1 kW h的电能，电能表指示灯闪烁3000次，指示灯闪烁8次，3D打印笔消耗的电能：
答：3D打印笔快挡打印2min所消耗的电能为9600J；
（2）解： 根据电路图可知，当开关接1、2时，R1与R2串联，电路中电阻较大；当开关接2、3时，电路为R2的简单电路，开关接1、2时为低温挡，接2、3时为高温挡；
3D打印笔快挡打印时的电功率为：
当开关接2、3时，电路为R2的简单电路，此时电路中R2的电阻
答：R2的阻值为605Ω；
（3）解： 当开关接1、2时，R1与R2串联，此时电路中的总电阻：
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，
R1=R总-R2=2200Ω-605Ω=1595Ω。
答：R1的阻值为1595Ω
【知识点】电阻的串联；电能表参数的理解；电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）3000imp/（kW h），是指电路中用电器每消耗1kW h的电能，电能表指示灯闪烁了3000次，据此求指示灯闪烁8次，打印笔消耗的电能；
（2）（3）根据计算快挡电功率，当开关接1、2时，R1与R2串联，利用求此时电路中的总电阻，由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和，可求R1的阻值。
20．【答案】（1）解：当水箱装满水时，水箱底部受到水的压强
（2）解：水泵连接在电源的两端，则水泵的电压为220V。若水泵的额定功率为440W，由得，水泵正常工作时通过的电流是
（3）解：控制电路中，定值电阻R0、压敏电阻R与电磁铁串联。水箱中水深为0.3m时，压敏电阻受到的压力为
此时压敏电阻的阻值为24Ω。
水箱中水深为0.9m时，压敏电阻受到的压力为
此时压敏电阻的阻值为16Ω。
由与得
解得
【知识点】液体压强计算公式的应用；欧姆定律及其应用；电功率的计算；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）由题意可知，当水箱装满水时，水深h=1.2m，根据p=ρgh可求出水箱底部受到水的压强；
（2）根据P=UI计算水泵的额定功率为440W时正常工作时通过的电流；
（3）水箱中水深为0.3m时，根据V=Sh可求出长方体浸在水中的体积，根据F浮=ρ水gV排可求出长方体受到的浮力，根据长方体的受力情况可求出长方体对压敏电阻的压力大小，根据表格中的数据可求出压敏电阻的阻值，根据P=UI=I2R可表示出R0的功率P1；水箱中水深为0.9m时，根据V=Sh可求出长方体浸在水中的体积，根据F浮=ρ水gV排可求出长方体受到的浮力，根据长方体的受力情况可求出长方体对压敏电阻的压力大小，根据表格中的数据可求出压敏电阻的阻值，根据P=UI=I2R可表示出R0的功率P2；根据P1：P2=9：16可求出R0的阻值。
（1）当水箱装满水时，水箱底部受到水的压强
（2）水泵连接在电源的两端，则水泵的电压为220V。若水泵的额定功率为440W，由得，水泵正常工作时通过的电流是
（3）控制电路中，定值电阻R0、压敏电阻R与电磁铁串联。水箱中水深为0.3m时，压敏电阻受到的压力为
此时压敏电阻的阻值为24Ω。
水箱中水深为0.9m时，压敏电阻受到的压力为
此时压敏电阻的阻值为16Ω。
由与得
解得
1 / 1苏科版初中物理九年级下册期中模拟测试卷A卷
一、选择题（每题3分，共36分）
1．下列数据中最符合生活实际的是（　　）
A．一节干电池的电压为1.5V
B．对人体安全的电压一般是50V
C．家用电冰箱正常工作时的电流约为5A
D．家用空调正常工作时的电功率约为100W
【答案】A
【知识点】电流和电流的单位换算；电压和电压的单位换算；电功率
【解析】【解答】 A、一节干电池的电压约为1.5V，故A符合实际；
B、对人体安全的电压不高于36V，故B不符合实际；
C、家用电冰箱正常工作时的电流约为1A，故C不符合实际；
D、家用空调正常工作时的电功率约为1000W，故D不符合实际。
故选：A。
【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识，不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要经过简单的计算，有的要进行单位换算，最后判断符合要求的是哪一个。
2．我们在日常生活中要树立安全用电的意识。下列做法中，符合安全用电原则的是（　　）
A．严禁靠近高压设备
B．发现有人触电立刻救人再切断电源
C．金属外壳的冰箱放在地上不用接地线
D．使用测电笔，手不能接触测电笔的任何金属部分
【答案】A
【知识点】测电笔的使用；安全用电原则
【解析】【解答】A、高压触电主要有高压电弧触电和跨步电压触电两种形式。高压电弧触电是指人体靠近高压带电体时，空气被击穿形成导电通道，产生电弧触电；跨步电压触电是指高压电线落地后，人走近落地点，两脚之间存在电势差。故A正确。
B、发现有人触电时，若直接用手去拉触电者或进行施救，电流会通过人体传导，造成施救者触电。正确的应急措施是先切断电源，再实施救援。故B错误。
C、冰箱等有金属外壳的用电器，其金属外壳若与内部火线接触发生漏电，外壳会带上高压电。此时必须通过接地线将电流导入大地，否则人接触外壳会发生触电事故。无论是否放在地上，都必须接地线，故C错误。
D、使用测电笔辨别火线和零线时，手必须接触笔尾的金属体。此时人体和测电笔串联，由于测电笔内部电阻极大，流过人体的电流极小，不会造成触电，却能使氖管发光。若不接触笔尾金属体，无法形成回路，氖管不会发光，无法辨别火线。故D错误。
故选：A。
【分析】（1）高压设备的电压极高，存在高压电弧触电和跨步电压触电的风险，必须保持安全距离。
（2）直接救人会导致施救者也触电，非常危险，正确做法是先切断电源。
（3）金属外壳用电器必须接地，一旦漏电，地线能将电流导入大地，防止触电。
（4）使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体才能形成回路，氖管才会发光。
3．关于如图所示四个实验的说法不正确的是（　　）
A．图甲，说明通电导线的周围有磁场
B．图乙，闭合开关后，小磁针N极将顺时针偏转
C．图丙，反映的是电动机的工作原理
D．图丁，反映电磁铁磁性强弱用到了转换法
【答案】C
【知识点】通电直导线周围的磁场；发电机的构造和原理；通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 解：A．图甲是奥斯特实验，奥斯特实验表明通电导体周围存在磁场，这是电流的磁效应，故A正确，不符合题意；
B．图乙，闭合开关后，根据安培定则可知，通电螺线管的左端为S极，会吸引小磁针的N极，所以小磁针N极将顺时针偏转，故B正确，不符合题意；
C．图丙，导体ab做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，这是电磁感应现象，发电机是利用此原理制成的，故C错误，符合题意；
D．图丁，两个螺线管串联，电流相等；右侧螺线管的匝数更多，吸引的大头针数量更多，磁性更强，用到了转换法，故D正确，不符合题意。
故选：C。
【分析】（1）奥斯特实验表明通电导体周围存在磁场；
（2）根据安培定则判断通电螺线管的极性；
（3）导体ab做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，这是电磁感应现象；
（4）转换法是指在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象；将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题；将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。
4．2025年12月1日起，成都正式实施电动车管理新规，只允许新国标电动自行车上路，要求车速不超过25km/h。如图所示是某品牌电动自行车的简化电路图，当电动机转速超过规定值，电铃会自动报警。下列说法正确的是
A．旋钮OP绕O点顺时针转动，变阻器R接入电阻变大，电动机转速变快
B．触头F需被电磁铁吸引且保证导电，材质应选用密度小且耐腐蚀的铝
C．电动机转速较低时，电铃不报警，是因为电磁铁E没有磁性
D．闭合开关S后，根据安培定则可以判断电磁铁E的右端为N极
【答案】D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；安培定则；电磁铁的构造和原理；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A、旋钮OP绕O点顺时针转动时，变阻器R接入电路的电阻变小，电路中电流变大，电动机转速变快。因此A错误。
B、触头F需要被电磁铁吸引且导电，说明它必须是铁磁性材料（如铁、钴、镍），而铝不是铁磁性材料，无法被电磁铁吸引。因此B错误。
C、电动机转速较低时，控制电路中的电流较小，电磁铁E的磁性较弱，不足以吸下触头F，所以电铃不报警，并非没有磁性。因此C错误。
D、根据安培定则（右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向N极），电流从电磁铁E的左端流入、右端流出，可判断其右端为N极。因此D正确。
故答案为：D。
【分析】1、滑动变阻器的工作原理：通过改变接入电路的电阻丝长度来改变电阻，从而改变电流，影响电动机转速。
2、电磁铁的性质：磁性强弱与电流大小有关，电流越大，磁性越强。只能吸引铁、钴、镍等铁磁性材料，不能吸引铝。
3、安培定则：用于判断通电螺线管的磁极方向。
4、电磁继电器的工作原理：利用控制电路的通断和电磁铁磁性的有无，来控制工作电路的通断。
5．德州马拉松作为城市文化品牌，已发展成为彰显城市形象的重要载体。比赛过程中，运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时，芯片里的线圈会产生电流，激发芯片发送编码信息，系统自动获取信息并计时。其工作原理与此相同的是（　　）
A．手摇发电机 B．司南 C．电磁起重机 D．扬声器
【答案】A
【知识点】地磁场；电磁继电器的组成、原理和特点；直流电动机的构造原理与工作过程；电磁感应
【解析】【解答】根据“ 感应芯片通过起点和终点磁场地带时，芯片里的线圈会产生电流 ”可知，该装置的原理是电磁感应原理。
A．手摇发电机工作时，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流即它的工作原理是电磁感应，故A符合题意；
B．司南本身有磁场，是利用地磁场来指示方向，与电磁感应无关，故B不符合题意；
C．电磁起重机的主要结构为电磁铁，利用的是电流的磁效应，故C不符合题意；
D．扬声器工作时，通过电流的线圈在磁场中针受力运动，从而将电流转化为声音，与电磁感应无关，故D不符合题意；
故选A。
【分析】分析各个选项中设备使用的物理原理，然后与题目描述分析对照即可。
6．北京冬奥会使用的氢能源电动汽车、无人驾驶技术诠释了“绿色奥运”“科技奥运”的理念。无人驾驶时，车辆要利用电磁波接收北斗卫星系统的信号。下列关于电磁波的说法中，正确的是（　　）
A．超声波是电磁波的一种
B．电磁波不能在真空中传播
C．电磁波的传播速度比光速慢
D．手机通话是利用电磁波传递信息的
【答案】D
【知识点】超声波与次声波；电磁波的产生；电磁波的传播；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A．超声波属于声音的一种，与电磁波无关，故A错误；
B．电磁波的传播需不要介质，可以在真空中传播，故B错误；
C．光本质就是电磁波，则电磁波的传播速度等于光速，故C错误；
D．手机既可以发射电磁波，也能接收电磁波，即手机通话是通过电磁波传递信息的，故D正确。
故选D。
【分析】A.根据超声波和电磁波的产生原因判断；
B.根据电磁波传播的条件判断；
C.根据光的本质就是可见的电磁波分析；
D.根据电磁波的特点和应用判断。
7．我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星，“架起了”地球与月球背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近（如图所示），采用了反射率更高的镀金钥丝天线。鹊桥号.鹊桥二号进行信号传输利用的是（　　）
A．超声波 B．红外线 C．紫外线 D．电磁波
【答案】D
【知识点】红外线；紫外线；超声波与次声波；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】ABCD、地月之间距离很长，鹊桥号要时刻与地球保持通信，需要鹊桥二号中继卫星进行信号转发，该通信利用电磁波传递信息，故ABC不符合题意，D符合题意
故选：D。
【分析】广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
8．如图是一种水位自动报警器的原理图，A、B为两金属块，图中所有元件均能正常工作，且水能导电，下列说法中正确的是（　　）
A．水位没有到达A 时，乙灯亮 B．水位没有到达A 时，甲灯亮
C．水位到达 A时，甲灯亮 D．水位到达A时，甲、乙两灯都亮
【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】根据图片可知，水位没有到达A时，整个电路为断路，则没有电流经过电磁铁，因此电磁铁没有磁性，因此衔铁的动触点与上方触点接触，因此甲灯亮；
当水位到达A时电路接通，此时有电流经过电磁铁，则电磁铁有磁场，从而将衔铁被吸下，此时动触点与下方触点接触，那么乙灯亮，故B正确，ACD错误。
故选B。
【分析】根据图片确定水位的高度变化时电磁铁是否有磁场，从而确定衔铁的位置变化，以及接通的灯泡即可。
9．如图所示，关于通电螺线管中电流方向、磁感线的分布以及小磁针的指向正确的是（　　）
A．① B．②④ C．②③ D．①④
【答案】A
【知识点】磁感线及其特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断；磁极间的相互作用
【解析】【解答】①线圈上电流方向向上，右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则左端为N极，右端为S极，那么磁感线的箭头向右，故①正确；
②与①比较可知，线圈上电流方向向下，与①中相反，根据安培定则可知，通电螺线管②的右端是N极，左端是S极，则磁感线的箭头方向向左，故②错误；
③线圈上电流方向向上，与①相同，那么螺线管的左端为N极，右端为S极。根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的右端应该为S极，故③错误；
④线圈上电流方向向下，与②相同，则螺线管的右端是N极，左端为S极。根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的右端为S极，左端为N极，故④错误。
故选A。
【分析】根据图片确定螺线管上的电流方向，根据安培定则判断螺线管的磁极方向，结合磁感线的环绕方向和磁极之间的相互作用分析判断即可。
10．人体感觉舒适的湿度一般为40~70％。图甲为超声波加湿器，图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为24V，定值电阻R0的阻值为20Ω，湿敏电阻R的阻值随湿度变化的关系如图丙所示。下列说法正确的是（　　）
①电流表的示数随湿度的增大而减小
②电压表的示数随湿度的增大而增大
③湿度为40~70%，电流表示数变化范围是0.6~0.8A
④湿度为40~70%，湿敏电阻R的电功率变化范围是7.2~6.4W
A．①②③ B．②④ C．③ D．③④
【答案】D
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】 ①湿度增大时，湿敏电阻R的阻值减小，串联电路总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表的示数增大，即电流表的示数随湿度的增大而增大，故①错误；
②湿度增大时，湿敏电阻R的阻值减小，串联电路总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，UR0增大，串联电路中，电源电压等于各用电器两端电压之后，U=UR0+UR，UR0增大，则UR减小，即电压表的示数随湿度的增大而减小，故②错误；③④当湿度为40%时，湿敏电阻R=20Ω，此时，电流表示数为，
湿敏电阻R的电功率为；
当湿度为70%时，湿敏电阻R=10Ω，此时，电流表示数为，
湿敏电阻R的电功率为
所以，湿度为40%～70%，电流表示数变化范围是0.6A～0.8A，湿敏电阻R的电功率变化范围是7.2W～6.4W，故③正确、④正确。
故选：D。
【分析】（1）湿敏电阻R的阻值随湿度的增大而减小；
（2）湿度变化时，判断电流表、电压表示数的变化；
（3）湿度为40%～70%，根据欧姆定律计算电流表的示数变化范围；
（4）湿度为40%～70%，根据P=I2R计算湿敏电阻R的电功率变化范围。
11．为纪念科学家对物理研究的贡献，常常以科学家的名字作为物理量的单位。属于电功单位的是（　　）
A．安培 B．欧姆 C．焦耳 D．伏特
【答案】C
【知识点】电流的形成；电压和电压的单位换算；电功及电功的实质
【解析】【解答】 人们以物理学家的名字命名电功的单位，他的名字是焦耳。
故ABD错误，C正确；
故选：C。
【分析】电功的国际单位是焦耳，简称焦，符号是J。
12．关于信息、能源和材料，下列说法正确的是（　　）
A．手机的芯片使用的主要材料是超导体
B．北斗卫星导航系统传递信息利用的是超声波
C．核电站利用铀核聚变释放出核能发电
D．5G网络需要通过收发电磁波来实现信息交互
【答案】D
【知识点】核电站发电过程中的能量转化；核裂变；半导体特点及作用；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A、芯片的制作材料为半导体，故A错误；
B、北斗导航使用的是电磁波传递信息，故B错误；
C、核电站利用核裂变发电，故C错误；
D、5G等远距离传输的介质为电磁波，故D正确。
故选D。
【分析】1、核聚变：主要为太阳能的放能方式，核裂变主要是链式反应的放能方式；
2、信息的传递：无线网络通信依靠电磁波来传递信息，如北斗导航等；
3、半导体的应用：常用作发光二极管、芯片等。
二、填空题（每空2分，共10分）
13．EUV光刻技术采用13.5纳米波长的极紫外光进行工作，是制造7纳米及以下芯片的核心设备。极紫外线　 　（选填“属于”或“不属于”）电磁波，真空中极紫外线的　 　（选填“波速”、“波长”或“频率”）与红外线的相等。
【答案】属于；波速
【知识点】波速、波长和频率的关系；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】电磁波包含无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等多个波段，极紫外线属于紫外线波段，因此属于电磁波。
根据电磁波的基本性质，所有电磁波在真空中的传播速度都相同，均为光速，与电磁波的波长、频率无关。极紫外线和红外线属于不同波长的电磁波，在真空中波速相等。
故答案为：属于；波速。
【分析】极紫外线属于电磁波家族的一员。
所有电磁波在真空中的传播速度都等于光速。
14．我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”指向地理南方的磁极是　 　极，指南针能指示南北方向，是因为地球周围存在　 　；“然常微偏东，不全南也”说明地磁的南北极与地理南北极　 　（选填“重合”或“不重合”）。
【答案】S；地磁场；不重合
【知识点】磁场；地磁场
【解析】【解答】 水平放置、能自由转动的小磁针之所以在地球表面指向南北，指南的叫南极，指北的叫北极。
地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理的北极附近。
指南针能指示南北方向，是因为地球周围存在地磁场。
“然常微偏东，不全南也”说明地磁的南北极与地理南北极不重合。
故答案为：S；地磁场；不重合。
【分析】 地球是一个大磁体，地磁的南、北极与地理的南、北极正好相反，而且不重合。
三、作图题（共2题，共10分）
15．光纤通信是光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方，请将图中未完成的光路部分补充完整。
【答案】
【知识点】光纤通信
【解析】【解答】从图示可以看出光通过光纤传播时，光在光纤内部发生多次全反射，过入射点作出此点处圆弧的法线，根据反射规律，使反射角等于入射角即可，如图所示：
【分析】反射现象中，反射角等于入射角。
16．按要求完成下列作图；
（1）请用笔画线代替导线完成图中串联电路的连接，并用箭头标出闭合开关后导线a中的电流方向。
（2）用笔画线表示导线，将图中的开关、插座分别接入家庭电路中。
（3）如图，请标出电源正极和磁感线的方向。
【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】串、并联电路的设计；家庭电路的连接；磁感线及其特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】（1） 两灯串联，电流从电源正极流出，经开关、两灯回到电源负极，导线a中的电流方向如下所示：
（2） 开关控制电灯时，开关和电灯串联，火线首先过开关再入灯泡，然后接到零线上；三孔插座的接法：左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线，如图所示：
（3） 由图可知，通电螺线管的左侧为N极，右侧为S极，则外部磁感线由N指向S极；由安培定则可得电流由右侧流入，电源的右侧为正极，左侧为负极，如图所示：
【分析】（1）将两灯串联，电流从电源正极流出，经两灯回到电源负极。
（2）电灯的接法：火线首先进开关，再入电灯顶端的金属点，零线直接接入电灯的螺旋口；三孔插座的接法：左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线。
（3）由通电螺线管的磁极画出磁感线的方向，由安培定则可得出电流的方向，进而确定电源正、负极。
（1）两灯串联，电流从电源正极流出，经开关、两灯回到电源负极；在电源外部，电流是从正极流出，流回到电源负极，所以导线a中的电流方向如下所示：
（2）为了保证用电安全，开关要接在火线和灯泡之间；三孔插座的接法：左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线，如图所示：
（3）因为在磁体外部，磁感线总是从N极发出，回到S极，所以图中磁感线的方向是指向右的。根据安培定则，伸出右手使大拇指指向螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电流从螺线管的右端流入，则电源的右端为正极，左端为负极。如图所示：
四、实践探究题（每空2分，共12分）
17．每个家庭的用电情况不一样，科技学习小组想设计一个简单的家庭电路方案模型
（1）他们查阅了几款用电器的铭牌或者说明书，重点关注它们的　 　信息，并记录在《用电器调查细目表》中。
用电器调查细目表
家用电器 */W 数量/个
照明灯 30 2
空调 1500 1
风扇 60 1
电热水壶 1000 1
（2）首先，他们将家庭电路的配电分支设计如图，每条分支回路都有专门的开关控制通断，例如：在照明分支回路采用了　 　；在插座分支回路加装了漏电保护器，在漏电时，它会迅速切断电路。其次，选择器材时该模型的总断路器的额定电流不能低于　 　A（结果保留整数），空调等总功率大的分支回路的导线要选　 　（选填“粗”或“细”）一些。
（3） 【展示交流】
家庭电路中安装了各种保险装置，但它们还是有可能出现故障。当电热水壶的插头接入电路时，插座分支的熔断器熔断，该故障的原因可能是　 　。
（4） 【项目拓展】
小组调查得知大部分家用电器的待机功率为0.3W，若以该调查结果进行计算，某用电器一年待机约7000小时，将浪费电能　 　kW·h。请减少家用电器的待机时间，为环保节能贡献一份力量。
【答案】（1）额定功率
（2）空气开关；12；粗
（3）电热水壶的电功率太大/电热水壶的电路发生短路
（4）2.1
【知识点】影响电阻大小的因素；电功的计算；额定功率；家庭电路的连接；家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】（1）功率的单位为W，所以重点关注的信息为额定功率；
（2）据图可知，在照明分支回路采用了空气开关，以保护电路，根据表格数据分析可知，总功率为30W×2+1500W+60W+1000W=2620W，所以最小电流，所以最小电流为12A。空调支路，电功率较大，要选择粗导线，避免电热和产生过多；
（3）当电热水壶的插头接入电路时，插座分支的熔断器熔断，说明此时电流过大，可能是电热水壶的电功率太大或者电热水壶的电路发生短路；
（4）某用电器一年待机约7000小时，将浪费电能W=Pt=0.3×10-3kW×7000h=2.1kW·h。
【分析】1、电路电流过大的原因为：电路发生短路、用电器功率过大
2、电功率的计算：公式为P=UI，电功的计算：公式为W=Pt。
五、计算题（共3题，共32分）
18．下图是某款鸡蛋孵化器，底部装有电加热器。通电后，电加热器对水加热，水向上方鸡蛋传递热量，提供孵化所需能量。已知额定加热功率为80W，当它正常工作300s，把质量为0.5kg、初温为27℃的水加热升高到37℃。求这段时间内：
（1）水吸收的热量。
（2）孵化器给水加热的效率。
【答案】（1）解：根据题意可知， 质量为0.5kg、初温为27℃的水加热升高到37℃时，水吸收的热量。
（2）解： 已知额定加热功率为80W，当它正常工作300s，
则孵化器消耗的电能；
那么孵化器给水加热的效率。
【知识点】比热容的定义及其计算公式；电功率的计算；能量的利用效率
【解析】【分析】（1）根据公式计算水吸收的热量；
（2）根据W=Pt计算孵化器消耗的电能，再根据计算孵化机加热水的效率。
（1）水吸收的热量
（2）孵化器消耗的电能
则孵化器给水加热的效率
19．随着科技创新教育在全市广泛开展，有些学校已配置了如图甲所示的3D打印笔。3D打印笔通过加热，挤出热熔的塑胶，然后在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的形状。此打印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，将该3D打印笔单独接入装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作。快挡打印2min，电能表指示灯闪烁8次。已知该3D打印笔慢挡打印功率为22W，R1、R2是用于发热的定值电阻。
求：
（1）3D打印笔快挡打印2min所消耗的电能是多少J；
（2）R2的阻值；
（3）R1的阻值。
【答案】（1）解：3000imp/（kW h）是指电路中每消耗1 kW h的电能，电能表指示灯闪烁3000次，指示灯闪烁8次，3D打印笔消耗的电能：
答：3D打印笔快挡打印2min所消耗的电能为9600J；
（2）解： 根据电路图可知，当开关接1、2时，R1与R2串联，电路中电阻较大；当开关接2、3时，电路为R2的简单电路，开关接1、2时为低温挡，接2、3时为高温挡；
3D打印笔快挡打印时的电功率为：
当开关接2、3时，电路为R2的简单电路，此时电路中R2的电阻
答：R2的阻值为605Ω；
（3）解： 当开关接1、2时，R1与R2串联，此时电路中的总电阻：
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，
R1=R总-R2=2200Ω-605Ω=1595Ω。
答：R1的阻值为1595Ω
【知识点】电阻的串联；电能表参数的理解；电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）3000imp/（kW h），是指电路中用电器每消耗1kW h的电能，电能表指示灯闪烁了3000次，据此求指示灯闪烁8次，打印笔消耗的电能；
（2）（3）根据计算快挡电功率，当开关接1、2时，R1与R2串联，利用求此时电路中的总电阻，由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和，可求R1的阻值。
20．如图为水箱的自动抽水控制装置，水箱高为1.2m，容积为0.8m3，水箱底部有一高为1.2m、底面积为20cm2、重为6N的长方体（与水箱底部不密合），长方体上端通过绝缘轻杆与压敏电阻R接触（轻杆与长方体无变形）水箱中无水时，压敏电阻受到的压力为零，压敏电阻R的阻值随压力F的变化如表，控制电路电源电压为U，定值电阻为R0，为保护电阻，当水箱加满水时，控制电路的电流I＝0.6A，此时电磁铁（电阻忽略不计）将衔铁吸合，水泵停止抽水。求：
压力F/N 0 6 12 18 24
压敏电阻R/Ω 24 20 16 12 8
（1）当水箱装满水时，水箱底部受到水的压强；
（2）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是多少；
（3）水箱中水深为0.3m时，R0的功率为P1；水箱中水深为0.9m时，R0的功率为P2，且P1：P2＝9：16，计算R0的阻值。
【答案】（1）解：当水箱装满水时，水箱底部受到水的压强
（2）解：水泵连接在电源的两端，则水泵的电压为220V。若水泵的额定功率为440W，由得，水泵正常工作时通过的电流是
（3）解：控制电路中，定值电阻R0、压敏电阻R与电磁铁串联。水箱中水深为0.3m时，压敏电阻受到的压力为
此时压敏电阻的阻值为24Ω。
水箱中水深为0.9m时，压敏电阻受到的压力为
此时压敏电阻的阻值为16Ω。
由与得
解得
【知识点】液体压强计算公式的应用；欧姆定律及其应用；电功率的计算；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）由题意可知，当水箱装满水时，水深h=1.2m，根据p=ρgh可求出水箱底部受到水的压强；
（2）根据P=UI计算水泵的额定功率为440W时正常工作时通过的电流；
（3）水箱中水深为0.3m时，根据V=Sh可求出长方体浸在水中的体积，根据F浮=ρ水gV排可求出长方体受到的浮力，根据长方体的受力情况可求出长方体对压敏电阻的压力大小，根据表格中的数据可求出压敏电阻的阻值，根据P=UI=I2R可表示出R0的功率P1；水箱中水深为0.9m时，根据V=Sh可求出长方体浸在水中的体积，根据F浮=ρ水gV排可求出长方体受到的浮力，根据长方体的受力情况可求出长方体对压敏电阻的压力大小，根据表格中的数据可求出压敏电阻的阻值，根据P=UI=I2R可表示出R0的功率P2；根据P1：P2=9：16可求出R0的阻值。
（1）当水箱装满水时，水箱底部受到水的压强
（2）水泵连接在电源的两端，则水泵的电压为220V。若水泵的额定功率为440W，由得，水泵正常工作时通过的电流是
（3）控制电路中，定值电阻R0、压敏电阻R与电磁铁串联。水箱中水深为0.3m时，压敏电阻受到的压力为
此时压敏电阻的阻值为24Ω。
水箱中水深为0.9m时，压敏电阻受到的压力为
此时压敏电阻的阻值为16Ω。
由与得
解得
1 / 1

展开更多......

收起↑