期末达标检测卷一、选择题(每题3分，共30分)1．江苏省首座“光充储”电动汽车充电站已投入使用，该充电站利用清洁能源，通过屋顶发电板发电，这种能源是( )A．石油B．天然气C．太阳能D．风能2．如图所示是小松同学做电学实验时所画电路图的一部分，其中小灯泡的铭牌不清，根据图中所提供的器材，可以直接探究的问题是( )A．测小灯泡正常发光的电阻B．测小灯泡的实际电功率C．测小灯泡消耗的电能D．测小灯泡产生的热量3．下列有关安全用电的说法正确的是( )A．外壳损坏的插座应及时更换B．用电器着火时，应迅速向用电器泼水灭火C．发现有人触电时，立即用手把人拉开D．使用测电笔时手指要接触笔尖金属体4．假如有一天电磁波不能在真空中传播了，下列现象不能发生的是( )A．我们再也看不到卫星电视直播了B．太阳光无法照到地球上C．太空飞船中的航天员无法和地面上指挥人员取得联系D．科学家仍能方便地测量星体之间的距离5．如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关后，下列判断正确的是( )A．通电螺线管的左端为N极B．通电螺线管外A点磁场的方向向右C．小磁针N极指向左D．小磁针S极指向左14
6．关于能源、信息和材料，下列说法正确的是( )A．手机通话是利用电磁波来传递信息的B．随着科技的发展永动机不久将会实现C．煤、太阳能和天然气都是可再生能源D．LED灯中的发光二极管由超导材料制成7．关于信息和能源的说法，正确的是( )A．手机扫码支付是利用超声波传递信息的B．光在光导纤维内壁上多次折射传递信息C．化石能源和核能都属于不可再生能源D．核反应堆通过可控聚变反应释放核能8．【多选】物理学中探究一个变量与多个变量之间的关系时，常常采用控制变量法．下列探究实验中，需要控制电流不变的是( )A．探究并联电路中电源两端电压与各支路两端电压的关系B．探究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系C．探究串联电路中电源两端电压与各用电器两端电压的关系D．探究通电螺线管外部磁场强弱跟螺线管线圈匝数的关系9．根据额定电压为2.5V小灯泡的IU图像(如图所示)分析，下列结论正确的是( )A．当小灯泡两端的电压为零时，其电阻为零B．当小灯泡的电流为0.1A时，其实际功率为0.1WC．通过小灯泡的电流与其两端的电压成正比D．小灯泡的额定功率为0.625W10．如图所示，电源电压为4.5V，灯泡规格为“3V 0.614
W”(灯泡的电阻保持不变)，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器规格为“50Ω 2A”．保证电路元件安全，下列分析正确的是( )A．电流变化范围是0～0.2AB．滑动变阻器的阻值变化范围是7.5～30ΩC．灯泡功率的变化范围是0.2～0.6WD．电路的最小总功率是0.225W二、填空题(每空1分，共17分)11．电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线等，在真空中它们的________(填“频率”“波长”或“波速”)相同，它们都________在真空中传播，电台发射的某种电磁波波长为3m，其频率是________Hz.12．如图所示，用细线悬挂的磁体AB，磁极未知．当闭合电路中开关S后，磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥，则B端是磁体的________极．断开开关S，磁体静止时，B端会指向地理的__________(填“北方”或“南方”)． 13．实验室常用的电压表是一种磁电式仪表，当表内有电流通过时，它的指针会发生偏转．由此现象，可以猜想电压表里面除了导线和指针外，还一定有磁体，依据的原理是____________________________．小强在北京将一根质量分布均匀的条形磁体用一条线悬挂起来，使它平衡并呈水平状态，悬线系住磁体的位置应在____________(填“磁体的重心处”“磁体重心的北侧”或“磁体重心的南侧”)．一新款电动汽车，直流电动机的铭牌上标有“220V 5.5kW”，电动机线圈的电阻为0.4Ω，电动机正常工作时，电动汽车在水平公路上匀速行驶时受到的阻力为250N，如果能量损失只考虑电动机线圈的焦耳热，那么在水平公路上电动汽车10s能够行驶的路程为________m.14．某一温度下，两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示．由图可知，元件甲的电阻是________Ω，若将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端，则干路的电流是________A；将元件甲、乙串联后接在电压为314
V的电源两端，则电路的总功率为________W.15．如图所示是深受年轻人喜爱的电动平衡车．(1)平衡车采用锂电池组提供电能，行驶时电动机把电能转化为平衡车的________能，实现了碳的零排放．(2)平衡车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程中所有的能量总和________(填“增大”“不变”或“减小”)．散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动车子，这是因为能量的转移和转化具有________性．16．为合理利用电能，目前许多城市在推广使用“分时电能表”(电子式多费率电能表)，进行分时段计费．张敏家的“分时电能表”规格为“220V 10A”．(1)张敏家同时接入电路的用电器总功率不得超过________W.(2)张敏统计她家所有的用电器的额定功率如表一．当这些用电器正常工作时，通过电能表的实际电流是________A.表一电器名称电饭锅洗衣机电视机照明电灯电扇额定功率P/W7501507025254040 表二高峰时段(07：00～21：00)0.55元/度低谷时段(21：00～07：00)0.30元/度14
(3)分时段计费标准如表二．若使用“分时电能表”前(电价是0.52元/度)，张敏家所有用电器每天平均正常工作2h；使用后，两个时段各正常工作1h，则张敏家一天可节省电费________元．三、解答题(19题10分、22题11分，其余每题8分，共53分)17．按要求完成下列各题．(1)如图所示，小磁针放在两通电螺线管之间，静止时小磁针的N、S极处于如图所示的状态，请完成螺线管B的绕线，并标出电源的正、负极．(2)如图甲是插线板，请将图乙的内部电路连接完整．要求：在开关断开时插线板上的指示灯不发光，插孔不能提供工作电压；在开关闭合时指示灯发光，插孔可提供工作电压，若指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压．18．如图所示是探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置，铜棒ab通过导线连接在电流表的两个接线柱上．(1)要使电流表指针发生偏转，一种可行的操作是_____________________．(2)要使电流表指针偏转方向发生改变，可以采取两种方法．方法一：________________________________．方法二：________________________________．(3)利用该实验原理可以制成____________(填“发电机”或“电动机”)．14
19．小明选取了如图甲中的实验器材(其中两个玻璃瓶相同，装入的煤油质量相等)，探究电流产生的热量与哪些因素有关．(1)本实验是通过比较__________________来比较电热的多少．(2)为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系，他连接了如图甲所示的电路，他这样做的好处是________________________，同时所选电热丝的阻值应________(填“相等”或“不等”)．(3)为了探究电流产生的热量与电流大小的关系，他仍然用如图甲所示的电路，闭合开关，读出电流表示数I1，通电30min，观察并记录A瓶中的温度计示数变化；他接下来的操作应该是：断开开关，待煤油温度下降到室温，通过______________________，使电流表示数为I2，通电________min，观察并记录________瓶中的温度计示数变化，最终得出结论．(4)实验结束后，小明发现用电热丝对煤油加热时，观察温度计的示数变化的过程非常耗时，为了减少实验的时间，他提出了如下改进的设想．设想一：将煤油换成水来做实验．设想二：通过加热空气来做实验．①根据所学知识，同学们经过讨论，断定设想一是错误的，你认为他们判断的依据是__________________________________________________．②为了验证设想二，他们设计了下面的实验：在两个透明的容器中密闭了等量的空气(如图乙)，通过两U形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化．若将两根电热丝串联后，通电一段时间，U形管中液面如图乙所示，则RC________(填“>”“<”或“＝”)RD.20．下面是关于潜艇在水下航行的一些知识．(1)潜艇的对外通信，属于世界性的难题．由于潜艇往往潜航在数十乃至百米以下的深水区域，由于海水是________(填“导电”或“不导电”)的，因此海水会________(填“阻隔”或“不阻隔”)电磁波的传播，因此地面或空中惯用的无线电通信对于潜艇来说________(填“不完全”或“完全”)适用．14
(2)目前潜艇主要通过无线电浮标收发信息．在使用无线电浮标时，潜艇与浮标在海洋中保持________(填“相对静止”“静止”或“相对运动”)，然后将信号通过导线与艇上通信设备连接的浮标发送到海面，再通过浮标接收无线电信号．(3)平日里我们常见的钟表都是12时刻度的，然而潜艇用的钟表却都是24时刻度的(如图乙)，这个钟表与常见的钟表相比其优点是_______________．21．电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果．如图甲是一款市面上的产品，其相关参数如表．型号 —额定充电(放电)电压6V充电电流400mA电池容量1000mA·h(1)当该眼罩还剩20%的电池容量时，在额定电压下充电，充满电至少消耗____________J电能．(2)图乙是手动调节高、中、低三挡加热的电热眼罩简化原理图．电源电压U为6V，已知电热丝R1阻值为8Ω，电热丝R2阻值为12Ω，开关S3只接a或b.①图乙电路中S1闭合、S2断开、S3接a时，加热电路为________(填“高”“中”或“低”)温挡，此时的加热功率为________W.②充满电，最多能在高温挡正常工作多长时间？________．22．太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车．因为其环保的特点，太阳能汽车被诸多国家所提倡．图甲是一款新型太阳能家用汽车，它的相关数据如下表所示，请解答：14
太阳能电池总表面积S5.6m2太阳能电池额定最大输出功率P1.4kW所搭载的蓄电池总质量m60kg所搭载的蓄电池容量W15kW·h最高时速v126km/h座位4个刹车液压活塞面积S20cm2刹车杆的比例OA∶OB＝1∶4在蓄电池满电并且太阳能电池达到最大输出功率的情况下，最大续航里程1000km(1)太阳能电池板一般是由晶体态硅制成的，它能直接把太阳能转化成电能，其主要材料是________(填“导体”“半导体”或“超导体”)，如果当地每秒钟1m2接受太阳辐射的光能为1000J，则太阳能电池的光电转化的最大效率为________________．(2)图乙是刹车装置示意图，其中液压油连通刹车闸，可以使汽车减速或停止．当司机在B处的踏板上施加200N的水平压力F1时，活塞对液压油的压强为________________Pa.(不计活塞与外壁之间的摩擦)(3)太阳能汽车搭载有蓄电池，当汽车高速行驶时，太阳能电池提供的电能不足，蓄电池的电能可转化为机械能，为其提供动力．某一天阳光明媚，一司机开着这辆蓄电池已经充满电的太阳能汽车，从上午10：00到下午3：00在水平路面上匀速行驶360km，若太阳能电池达到了最大输出功率，此速度时汽车的电动机可将所消耗电能的90%推动汽车前进，停止时蓄电池容量表显示剩余14
，求该太阳能汽车沿平直公路匀速行驶时，受到的阻力为多少？(不计蓄电池对外供电时的能量损失)14
答案一、1．C 2．B 3．A4．D 点拨：科学家测量星体之间的距离，是以光(或电磁波)为载体进行的，若真空不能传播电磁波，则科学家也就无法测量星体之间的距离了．5．D 点拨：由安培定则可知，通电螺线管的右端是N极，则A点磁场方向向左，小磁针的S极指向左，显然，选项A、B、C中的说法都是错误的．6．A 7．C8．BD 点拨：影响电热的因素有电阻、电流和时间，探究电热和电阻的关系时，要控制电流和时间相等．影响通电螺线管磁性强弱的因素有电流和螺线管线圈匝数，探究磁性和螺线管线圈匝数的关系时，必须控制电流相等．9．D 点拨：当小灯泡两端的电压为零时，其电阻不会为零，故A错．当小灯泡的电流为0.1A时，对应电压是0.5V，其实际功率为0.05W，故B错．通过图像可知通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，故C错．小灯泡的额定电压为2.5V时，其电流是0.25A，因此额定功率为0.625W，故D正确．10．B 点拨：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．灯泡正常发光时两端的电压为3V，功率为0.6W，则灯泡正常发光时的电流IL＝＝＝0.2A，因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，所以，电路中的最大电流I大＝IL＝0.2A，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压U滑＝U－UL＝4.5V－3V＝1.5V，滑动变阻器接入电路中的最小阻值R滑小＝＝＝7.5Ω.灯泡的电阻RL＝＝＝15Ω，由串联分压的规律可知，当电压表的示数最大为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡和电路的总功率最小，此时灯泡两端的电压UL′＝U－U滑大＝4.5V－3V＝1.5V，电路中的最小电流I小＝＝＝0.1A，则电路中电流变化的范围是0.1～0.2A，故A错误．滑动变阻器接入电路中的最大阻值R滑大＝＝＝30Ω，则滑动变阻器阻值变化的范围是7.5～30Ω，故B正确．灯泡的最小功率PL′＝I小2RL＝(0.1A)2×15Ω＝0.15W，当灯泡正常发光时，其功率最大为14
0.6W，所以，灯泡的功率变化范围是0.15～0.6W，故C错误．电路的最小总功率P小＝UI小＝4.5V×0.1A＝0.45W，故D错误．二、11．波速；能；108 12．N；北方13．通电导体在磁场中受力运动；磁体重心的北侧；210点拨：电压表是一种磁电式仪表，当表内有电流通过时，它的指针会发生偏转，说明肯定是受到了力的作用，我们会想到通电导体在磁场中会受到力的作用，所以电压表里还一定有磁体．如图，地球是个大磁体，北京在北半球，北半球的磁感线是斜向下的，则条形磁体的上端是N极，向下微倾，要使质地均匀的条形磁体水平平衡，悬线应系在磁体重心的北侧．已知电动机的功率为P＝5.5kW＝5500W，则消耗的电能W＝Pt＝5500W×10s＝5.5×104J；由P＝UI可得，电动机正常工作时的电流I＝＝＝25A，线圈产生的热量Q＝I2Rt＝(25A)2×0.4Ω×10s＝2.5×103J；输出的机械能W机＝W－Q＝5.5×104J－2.5×103J＝5.25×104J，由于电动汽车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，所以，牵引力F＝f＝250N，由W机＝Fs得，水平公路上电动汽车10s能够行驶的路程s＝＝＝210m.14．10；0.3；0.3 点拨：由图像可知，元件甲为定值电阻，当U甲＝1V时，I甲＝0.1A，元件甲的电阻R甲＝＝＝10Ω；因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端时，两元件两端的电压均为2V，由图像可知，I甲＝0.2A，I乙＝0.1A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流I＝I甲＋I乙＝0.2A＋0.1A＝0.3A；将元件甲、乙串联后接在电压为3V的电源两端时，因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，所以，由图像可知，当I′＝0.1A时，U甲′＝1V、U乙′＝2V符合题意，则电路的总功率P＝UI′＝3V×0.1A＝0.3W.14
15．(1)机械 (2)不变；方向点拨：(1)平衡车行驶时电动机把电能转化为平衡车的机械能，实现了碳的零排放．(2)根据能量守恒定律可知，在能量的转化和转移过程中，能量的总和是不变的．散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动车子，这是因为能量的转移和转化具有方向性．16．(1)2200 (2)5 (3)0.21三、17．解：(1)如图甲所示． (2)如图乙所示．甲乙18．(1)使铜棒ab水平向左或向右运动(2)调换磁体N极、S极位置；改变铜棒ab运动方向(3)发电机 点拨：(1)要产生感应电流，必须同时满足两个条件：电路是闭合的；导体做切割磁感线运动．因此要使电流表指针发生偏转，铜棒ab需向左或向右做切割磁感线运动．(2)要使电流表指针偏转方向发生改变，即改变流入电流表的电流方向，也就是要改变感应电流的方向，可以从影响感应电流方向的两个因素考虑，只改变其中一个因素时，感应电流的方向就会发生改变，故调换磁体N极、S极位置或改变铜棒ab的运动方向．(3)发电机是靠电磁感应产生电流的，与图示实验原理相同．19．(1)温度计示数的变化 (2)使通过A、B玻璃瓶中电热丝的电流相等和通电时间相等；不等 (3)移动滑动变阻器的滑片；30；A (4)①水的比热容比煤油大；②14
＜ 点拨：(1)选取两个相同的玻璃瓶，装入质量相等的煤油，插上温度计的目的是通过温度计示数的变化来判断电流产生热量的多少，所以本实验是通过比较温度计的示数变化多少来比较电流产生热量的多少．(2)为了探究电流产生的热量多少与电阻大小的关系，应控制两瓶中电热丝的电流相等，通电时间相同，只有电阻大小不同．(3)为了探究电流产生的热量与电流大小的关系，应控制电热丝的电阻不变，通电时间相同，只有电流大小不同，所以应移动滑动变阻器的滑片，改变电流的大小，通电时间仍为30min，并且仍记录A瓶中的温度计示数变化．(4)①观察温度计的示数变化的过程非常耗时，为了减少实验的时间，应选升温更快的物质，而水的比热容比煤油大，升温更慢，所以设想一是错误的；②两根电热丝串联后，通电一段时间，说明通过两电阻丝的电流相等，通电时间相同，由图可知D电阻产生的热量多，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知RC<RD.五、20．(1)导电；阻隔；不完全 (2)相对静止 (3)可以方便判断白天和黑夜 点拨：(1)海水能够导电，属于导体；电磁波在海水中传播时，海水会阻隔电磁波的传播，使得通信信号受到一定的影响，所以地面或空中惯用的无线电通信对于潜艇来说不完全适用．(2)在使用无线电浮标时，潜艇与浮标之间没有位置的变化，所以是相对静止的．(3)由于潜艇是封闭的环境，看不到外部的光线，不能根据外部的亮暗来判断白天和黑夜，而潜艇用的钟表是24时刻度的，能方便判断白天和黑夜．21．(1)17280 (2)①低；1.8 ②0.8h点拨：(1)由表格数据可知，充电电流I＝400mA，电池容量Q＝1000mA·h，当该款眼罩还剩20%的电池容量时，充满电消耗的电能为W＝UIt＝6V×1000×10－3A×3600s×(1－20%)＝17280J．(2)①由电路图可知，当S1闭合、S2断开、S3接a时两电阻串联；当S1闭合、S2闭合、S3接a时电路为R1的简单电路；当S1闭合、S2闭合、S3接b时两电阻并联，因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻，并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以，当S1闭合、S2断开、S3接a时，电路的总电阻最大，由P＝UI＝可知，电源的电压一定时，电路的总功率最小，加热电路为低温挡，此时的功率为P低＝＝＝1.8W．②当S1闭合、S2闭合、S3接b时，两电阻并联，加热电路为高温挡，因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，所以，高温挡时电路中的电流I′＝＋＝＋＝1.25A＝1250mA，充满电时最多能在高温挡正常工作的时间t′＝＝＝0.8h.22．解：(1)半导体；25% (2)4×105Pa(3)太阳能汽车的行驶时间即光照时间t＝(12：00＋3：00－10：00)h＝514
h，太阳能电池以额定最大输出功率工作时输出的电能W1＝Pt＝1.4kW×5h＝7kW·h，蓄电池提供的电能W2＝W＝×15kW·h＝5kW·h，则该太阳能汽车共消耗的电能W电＝W1＋W2＝7kW·h＋5kW·h＝12kW·h＝12×3.6×106J＝4.32×107J，太阳能汽车将电能转化的机械能W机械＝ηW电＝90%×4.32×107J＝3.888×107J，太阳能汽车受到的牵引力F牵＝＝＝108N，因为太阳能汽车沿平直公路匀速行驶，根据二力平衡条件可知，太阳能汽车受到的阻力f＝F牵＝108N.点拨：(1)太阳能电池板一般是由晶体态硅制成的，而硅属于半导体；太阳能电池1s内吸收的光能E＝1000J/(m2·s)×5.6m2×1s＝5600J，太阳能电池1s最大输出电能W输＝Pt＝1400W×1s＝1400J，太阳能电池的光电转化的最大效率η＝×100%＝×100%＝25%.(2)踩下汽车踏板时，脚对刹车踏板就会施加一个水平向左的压力F1，作用点在踏板上，过支点O作力F1的垂线段，记为l1，就是动力臂；刹车踏板运动时，液压装置中的液体就会对A点施加水平向右的力F2，即阻力；如图所示．由杠杆平衡条件得，F1l1＝F2l2，由相似三角形知识得，＝＝，联立以上两式可解得F2＝4F1＝4×200N＝800N，刹车液压活塞面积S＝20cm2＝2×10－3m2，则活塞对液压油的压强为p＝＝＝4×105Pa.14
