中考物理压轴真题分类汇编（原卷版）
挑战10 填空题（电磁学与能源综合60题）
一．电流和电路（共7小题）
二．电压 电阻（共5小题）
三．欧姆定律（共11小题）
四．电功率（共21小题）
五．电与磁（共5小题）
六．信息的传递（共3小题）
七．能源与可持续发展（共8小题）
一．电流和电路（共7小题）
1．（2024 宜宾）自然界只有两种电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒带 电荷，用该玻璃棒接触验电器的金属球，两片金属箔因相互排斥而张开，是因为两片金属箔带 （选填“同种”或“异种”）电荷。
2．（2024 甘肃）在干燥的天气里，用塑料梳子梳头时，发现梳子会吸引头发，这是因为梳子与头发摩擦带了 ；越梳头发越蓬松，这是因为 。
3．（2024 连云港）某同学自主学习《电路初探》一章后，整理部分知识结构图如图所示，请补全有关内容。
（1） ；
（2） 。
4．（2024 广东）《本草纲目》记载：“琥珀如血色，以布拭热，吸得芥子者真也”。“拭”指摩擦，“以布拭热”是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变琥珀的内能。“吸得芥子”是由于琥珀因摩擦带 而 轻小的芥子。
5．（2024 吉林）家用洗衣机和电热水器可以独立工作，它们是 联的。洗衣服时，湿手不能触摸开关，因为自来水是 ，会存在安全隐患。
6．（2024 黑龙江）我国古药物学家常用布摩擦过的琥珀能否吸引干草屑来辨别琥珀的真假，摩擦后的琥珀能吸引干草屑，说明琥珀带了 ；在摩擦过程中，琥珀发热，这是因为 转化为内能。
7．（2024 陕西）同学们以“厨房中的物理”为主题开展了科学实践活动。如图﹣1，是用金属螺钉、锡箔纸和饮料瓶制作的一个验电器，其工作原理是 。如图﹣2，太阳光通过装满水的三棱柱形透明牙签盒时发生折射，在牙签盒后面形成一条彩色光带，这种现象叫做光的 。如图﹣3，用细绳将不锈钢勺子悬挂起来，使其静止在水平位置，则勺子悬挂点 （选填“左”或“右”）侧的质量较大一些。
二．电压 电阻（共5小题）
8．（2024 凉山州）如图所示是我国自主研发的一款高性能处理器，其具有强大的计算能力和低功耗性能。该处理器的成功研制将有助于提升我国在计算机硬件领域的自主创新能力，打破国外技术垄断，推动国内芯片产业的发展。制作该芯片需要 （选填“半导体”或“超导体”）材料，该处理器正常工作时，相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”）。
9．（2024 广安）LED灯已广泛应用于展示台装饰、居家照明、城市夜景美化等，制作LED灯的材料是 （选填“半导体”或“超导体”）。如图所示为某学校电子屏中滚动播放的标语，其显示屏中的“增”字有一部分未显示出来，其它部分正常发光，由此可知，未发光部分与其它部分之间是 联的。
10．（2024 东营）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，灯泡L1、L2都发光，一段时间后，其中一个灯泡突然熄灭，而电压表示数不变，电流表示数几乎为零，由此判断发生故障的原因可能是 。
11．（2024 大庆）如图所示，物块处于静止状态，则物块重力为 N，电流表读数为 A，电压表读数为 V。
12．（2024 上海）如图所示的电路中，在定值电阻R1或滑动变阻器R2中，仅有一个故障，小申为研究故障的原因，特地设计了两个方案。
方案一：请你通过移动滑动变阻器的滑片P来探究出故障的原因，写出开关S闭合后，电流表示数变化情况及故障情况。
。
方案二：请你用一个完好的电阻R0来替换R1来判断发生的故障，你可选用的电阻R0的阻值是 。
A.R0＞R1 B.R0＝R1 C.R0＜R1
三．欧姆定律（共11小题）
13．（2024 临沂）闭合如图甲所示电路的开关，将滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中，电压表与电流表的示数变化的图象如图乙所示。则定值电阻R0的阻值为 Ω，电源电压为 V。
14．（2024 江西）如图所示，三个电阻R1、R2、R3的阻值均相同，开关S1断开、开关S2掷到1，电流表A1与电流表A2的示数之比为 ；当开关S1闭合、开关S2掷到2时，电流表A1与电流表A2的示数之比为 。
15．（2024 淄博）如图所示电路，灯L标有“3V 0.9W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。当开关S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.6A，灯L正常发光，灯L的电阻为 Ω，电压表的示数为 V；当开关S2、S3断开，S1闭合时，灯L与电阻R的连接方式为 ，电流表的示数为 A。
16．（2024 福建）如图所示电路，电源电压保持不变，R为定值电阻，Rt为热敏电阻，其阻值随温度的降低而增大。闭合开关S，当热敏电阻Rt的温度降低时，电压表V1的示数 ，电压表V2的示数与电流表A的示数之比 。（均填变化情况）
17．（2024 海南）如图所示电路中，电源两端电压恒为6V，小灯泡L标有“4V，2W”，滑动变阻器R标有“20Ω，1.5A”，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，电路工作时不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，闭合开关S，滑片P向左滑动时，电压表示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）；滑动变阻器接入电路的阻值范围为 Ω。
18．（2024 长沙）小明制作了一款可调亮度的小台灯，电路如图所示。电源电压保持不变，灯泡的电阻为10Ω，不考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
（1）闭合开关后，移动滑片使R的阻值变 时，通过灯泡的电流变大，灯泡变亮。
（2）当滑动变阻器R接入电路的阻值最大时，通过灯泡的电流为0.15A，此时灯泡两端的电压为 V。若灯泡两端允许的最大电压为2.5V，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为 Ω。
19．（2024 贵州）如图所示电路，电源电压恒定，定值电阻R阻值为20Ω，灯泡L标有“6V，3W”字样。当闭合开关S、S1，L正常发光，滑片P在a端时，干路电流为I；当闭合开关S、断开S1，滑动变阻器接入的阻值为10Ω时，电路中电流为I′。则I：I′＝ 。
20．（2024 湖南）超载存在安全隐患，交通部门常用“地磅”检测货车是否超载。图甲是小枫设计的模拟地磅原理的简化电路图，电源电压恒为3V，定值电阻R0规格可选，电压表（选0～3V量程），力敏电阻R的阻值随所受压力F变化关系如图乙所示。力敏电阻R上方紧密连接一轻质绝缘平板，检测时将货车模型静置于其上。（g取10N/kg）
（1）若货车模型总质量为1.5kg，则其所受重力为 N；
（2）如果用图甲所示电路检测，当定值电阻R0一定时，静置在绝缘平板上的货车模型总质量越大，电压表示数越 ；
（3）小枫将电压表改接到定值电阻R0两端后，如图丙所示，且将电压表2V刻度线处设置为货车模型总质量最大值，超过此刻度线代表超载。如果设定检测的货车模型总质量不超过2kg，则R0阻值应为 Ω。
21．（2024 凉山州）如图所示的电路中R1：R2＝1：2，当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，两电压表示数之比为 ；当开关S断开，甲、乙两表均为电流表时，两电流表示数之比为 。
22．（2024 成都）小张用如图所示的电路测量小灯泡的电阻，电流表和电压表选用小量程。闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移到最右端的目的是 。闭合开关，她发现灯泡不亮，两电表的示数均很小，经过检查，确认电路连接正确，两电表均完好，小张的下一步操作应该是 。
23．（2024 重庆）如图甲所示，电源电压不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻R1大于5Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω，1A”，小灯泡L的电流随其两端电压变化的图像如图乙所示。若闭合开关S、S1接1，在电路安全的情况下，变阻器R2允许接入电路的最大阻值为15Ω，则电源电压为 V；若闭合开关S、S1接2，在电路安全的情况下，电路中允许通过的最大电流是最小电流的1.5倍，则电阻R1的阻值为 Ω。
四．电功率（共21小题）
24．（2024 德州）图甲是一款家用蒸箱，图乙是其加热盘模块的简化电路，蒸箱有“低温”“中温”“高温”三挡，其中R1、R2为阻值不变的电热丝，当开关S1断开、S2接a时，蒸箱处于 挡，此时通过温控开关的电流为2A，已知蒸箱的额定电压为220V，R1＝88Ω，则R2的阻值为 Ω，高温挡的电功率为 W。
25．（2024 淮安）今年“五一”期间，小明在家长陪同下进行“综合实践活动”，利用家中的电能表测量家中空气炸锅的实际功率。小明把家中其他用电器全部断开后，将空气炸锅单独接入电路，观察到标有“3000imp/（kW h）”字样的电能表指示灯闪烁60imp，用时1min，则空气炸锅在这1min内消耗的电能为 kW h，实际功率为 W。
26．（2024 济宁）在如图所示的电路中，电源电压为6V，当开关S闭合后，电路总功率变化了1.8W，则电流表示数变化了 A，电阻R＝ Ω。
27．（2024 宿迁）教室的饮水机上有两条提示语：“注意水温，谨防烫伤”和“节约用电，弘扬美德”。小明画出了饮水机电路示意图，如图甲所示，电阻R1＝1210Ω，加热时总功率为840W。线圈内阻不计，Rt为热敏电阻，其阻值随温度的变化如表格所示，控制电路电源电压恒为3V，当电流达到0.02A时衔铁被吸合。
t/℃ 30 40 50 60 70
Rt/Ω 220 165 130 100 83
（1）衔铁被吸合时，饮水机处于 （选填“加热”或“保温”）状态，饮水机处于保温状态时，功率为 W；
（2）设定最高水温为60℃，需要将滑动变阻器RP阻值调至 Ω。根据图乙中电能表参数，饮水机处于加热状态时，经过10min，电能表指示灯闪烁 次。
28．（2024 德阳）如图是一款电饭锅的简化电路图，旋转开关可以实现加热或保温功能，已知加热挡的功率是1000W，R1、R2为定值电阻，R1的阻值是R2阻值的19倍，闭合开关S，当旋钮开关旋转到触点 时（选填“0”、“1”或“2”）实现保温功能，电饭锅在保温挡工作10min产生的热量是 J。
29．（2024 牡丹江）两个电阻串联在电路中，R1＝10Ω，R2＝20Ω。R1两端的电压为1V，通过R1的电流为 A，R2两端的电压为 V，通电5min，R1上产生的热量为 J。
30．（2024 广元）如图是“扬帆”学习小组对小灯泡L和定值电阻R的阻值进行测量后，根据实验数据作出的U﹣I图象。若将L和R串联接在8V的电源两端，L与R的电阻之比为 ；若将L和R并联在2V的电源两端，在1min内，L与R产生的热量之比为 。
31．（2024 乐山）如图甲所示的煎饼锅具有高温和低温两个挡位，图乙是其内部简化电路图。当处于高温挡时，煎饼锅的加热功率为968W，则R1＝ Ω；处于低温挡时，煎饼锅的工作电流为1A，通电1min产生热量为 J。
32．（2024 无锡）用如图所示的电路测量小灯泡的功率，实验原理是： 。闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，分别使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压3.8V，观察小灯泡的亮度，读出电压表、电流表的示数记录在表中，则小灯泡L的额定功率为 W，小灯泡的亮度由 决定。
实验序号 电压 U/V 电流I/A 小灯泡的亮度
① 3.0 0.28 较亮
② 3.8 0.30 正常发光
③ 4.2 0.32 过亮
33．（2024 绥化）一款电热水龙头的简化电路如图所示。如表所示是它铭牌上的参数。电源电压恒定不变，R1和R2为发热电阻。当开关S、S1均闭合时，通电20s电热水龙头产生的热量是 J，电阻R1和R2的阻值之比是 。
额定电压 220V
额定功率 高温挡 2200W
低温挡 440W
34．（2024 眉山）如图所示电路，电源电压恒定，滑动变阻器R标有“20Ω 2A”，灯泡L标有“4V 2W”，灯泡电阻不变。S闭合，滑片P在R的中点时，灯泡正常发光，则电源电压为 V。当P移到最右端时，电路的总功率 W（结果保留一位小数）。
35．（2024 盐城）在“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中，小明发现家中电能表表盘如图所示，该电能表的示数为 kW h，他家同时工作的用电器总功率不能超过 W。小明想测家中电水壶的功率，只让电水壶在电路中工作，当指示灯闪烁了48次，用时1min，则该电水壶的功率为 W。
36．（2024 宜宾）电热水壶内装有质量为2kg，温度为20℃的水，加热至沸腾时，水吸收的热量为 J；电热水壶额定功率为2000W，正常工作时80%的热量被壶内的水吸收，将这壶水烧开需要的时间是 分钟。已知水的比热容，当地气压为标准大气压。
37．（2024 安徽）如图所示，电源两端电压为6V，电阻R2＝20Ω。闭合开关S，电压表示数为4V，则通电100s整个电路产生的热量为 J。
38．（2024 成都）小张想设计一个有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位的电加热器，其电路图如图所示，电源电压为220V，R1、R2是电热丝，开关S接触相邻的两个触点。她准备了三根电热丝，R1＝242Ω，另外两根电热丝的阻值分别是121Ω和242Ω，R2该选取阻值为 Ω的电热丝。开关S接触“1”、“2”两个触点时，通电1min，电流产生的热量是 J。
39．（2024 重庆）如图所示，小欣同学家电能表4月底的示数是 kW h；若关闭家中其他用电器，只有电热水壶工作，电能表的指示灯闪烁300次时，刚好将1.2kg水从20℃加热到80℃，则电热水壶的加热效率为 %。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
40．（2024 达州）如图甲所示，将定值电阻R1与规格为“40Ω，2A”的滑动变阻器R2连入电源电压恒定不变的电路中。移动滑片P，R2的电功率P与其连入电路电阻R之间的变化图象如图乙所示。则电源电压U＝ V，R1的阻值为 Ω，电路的最大电功率为 W。
41．（2024 重庆）将标有“2A”但最大阻值未知的滑动变阻器R1、阻值为15Ω的R2和标有“2.5V 1.25W”的灯泡L（不计灯泡电阻变化）接入如图所示的电路，其中电源具有6V和另一电压未知的挡位，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。灯泡的额定电流为 A。将电源调到电压未知的挡位，只闭合开关S和S2，当R1接入电路的阻值为其最大阻值的时，灯泡正常发光，移动滑片使R1接入电路的阻值增大6Ω，电流表示数变化了0.2A。保障电路安全，只闭合开关S和S1，通过调节滑动变阻器及电源电压，电路的最大功率和最小功率之差为 W。
42．（2024 南通）梅雨季节，老王选购除湿器为家中面积12m2的房间除湿。表一为某除湿器的部分参数，其中，额定除湿量表示每小时除去空气中水蒸气的质量；表二为环境温度30℃时，相对湿度与1m3空气中水蒸气质量的对应关系，相对湿度是衡量空气中水蒸气含量的一个指标。
表一：
额定电压 额定功率 额定除湿量
220V 220W 0.4kg/h
表二：
相对湿度/% 10 30 50 70 90
1m3空气中水蒸气质量/g 3 9 15 21 27
（1）除湿器正常工作时的电流为 A，除湿1h消耗的电能为 kW h，若家中只有除湿器工作，标有“1200imp/（kW h）”的电能表指示灯闪烁 次。
（2）环境温度30℃、相对湿度80%时，1m3空气中水蒸气的质量为 g，若除湿器以额定除湿量工作，使房间相对湿度由80%降至50%，约需 h。
43．（2024 内江）如图所示，电源电压恒为4V、小灯泡标有“2.5V 1W”的字（电阻不变），滑动变阻器上标有“20Ω 1A”的字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某处时，电流表的示数为0.2A，则小灯泡的实际功率为 W；在保证电路安全使用的情况下，继续移动滑片，设移动过程中滑动变阻器的电功率为P1，小灯泡的电功率P2，的最大值为a、最小值为b，则＝ 。
44．（2024 日照）如图所示是小明家新房中的部分电路，存在的问题是 。问题解决后，闭合开关S1、S2，电灯L1正常发光，但L2仍然不亮。将一把新买的电热水壶插入三孔插座，电热水壶也不能工作。把试电笔分别插入三孔插座的左、右孔，氖管均能发光，则可以判断出电路的故障是 。
五．电与磁（共5小题）
45．（2024 哈尔滨）有A、B、C三个物体，当A、B靠近时相互排斥，B、C靠近时相互吸引。上述现象如果是由它们可能具有磁性导致的，那么 一定具有磁性；上述现象如果是由它们可能带有电荷导致的，那么 可能带电。
46．（2024 青海）2024年1月18日，天舟七号货运飞船在中国空间站成功对接（图1甲）。当货运飞船和核心舱相互靠近时，为减缓撞击带来的影响，货运飞船与核心舱间需配置缓冲装置。
（1）“飞天”兴趣小组根据以上信息结合物理知识，设计了如图1乙所示的缓冲装置简化图。当条形磁体和通电螺线管靠近时，产生相互排斥的力，说明通电螺线管左端为 极，为增大排斥力，滑动变阻器的滑片应向 端滑动。
（2）2020年6月，袁隆平团队首次在海拔2800米的青海省海西州试种了海水稻。如图2所示是海西州当地水沸腾时的温度计示数，则水的沸点为 ℃，当地的大气压强 （选填“高于”“等于”或“低于”）标准大气压。
（3）2022年12月4日，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，返回舱在减速着陆过程中，重力势能 。如图3所示，当返回舱静止在水平地面时，所受重力和地面对它的 是一对平衡力。
（4）如图4所示，是一款航天员造型音箱，其工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用，如图5所示实例中与该音箱工作原理一致的是 ；能产生感应电流的是 。
47．（2024 深圳）已知某品牌混动飞行汽车电池容量20kW h。当汽车功率为20kW时，以100km/h的速度行驶；当汽车功率为10kW时，以70km/h速度行驶。A为车耗电与电池总容量之比，当A为80%时，车将采取“强制保电”措施关闭纯电模式，不再由纯电驱动。已知：s3：（s2+s4）＝5：3。
A 0﹣10% 10%﹣50% 50%﹣55% 55%﹣75% 75%﹣80%
s 16km s1 s2 s3 s4
①亮亮发现：飞行汽车匀速上升时动能 ，机械能 （均填“增大”、“减小”或“不变”）。
②当用电柱给飞行汽车充电时，蓄电池作为 （选填“开关”、“用电器”或“电源”）。图3中哪个图与电动机的原理相同？ 。
③帮助亮亮同学思考飞行汽车在现实生活中可以应用的场景 。
④图4是内燃机的 冲程。
⑤若此次测试后充电，电费为1.1元/度，从测试结束的电量充电，充满电需要的电费为
元。
⑥帮助亮亮算出此次“纯电制动”时距离为 km。
48．（2024 临夏州）在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中，在装有螺线管的玻璃板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需 ，观察铁屑的排布，并对比条形磁体、蹄形磁体的磁场，不难发现通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似。
49．（2024 成都）小张利用如图所示装置探究“导体在磁场中产生电流的条件”，闭合开关后，经过多次尝试，他发现导线ab在磁场中沿着竖直方向运动时，导体中产生感应电流。生产生活中的 （选填“电热毯”、“发电机”或“电动机”）是利用该实验原理工作的。小张在实验中将导线ab换成一个线圈，其目的是 。
六．信息的传递（共3小题）
50．（2024 哈尔滨）手机在日常生活中被广泛使用，在充电过程中将电能转化为手机电池的
能。手机与北斗卫星间利用 波来传递信息，实现导航的目的。
51．（2024 湖南）手机导航时，手机与通信卫星通过 传递信息，为人们出行带来方便；但长时间使用手机等电子产品，容易导致眼睛的晶状体变厚，使来自远处某点的光会聚在视网膜之 ，形成近视。
52．（2024 河北）2024年4月26日，神舟十八号载人飞船成功对接空间站天和核心舱径向端口。对接成功后，飞船相对于空间站是 的；宇航员在空间站通过 波与地面联系；飞船在太空中 （选填“有”或“没有”）惯性。
七．能源与可持续发展（共8小题）
53．（2024 长沙）我市积极探索建立绿色能源体系，在阳光充足的地方铺设光伏发电板，将
能转化为电能。电能充足时，利用富余的电能驱动 （选填“电动机”或“发电机”）工作，将空气压缩后储存起来；电能不足时，再利用压缩空气发电，充分发挥新能源的利用价值。
54．（2024 武汉）绿色发展是高质量发展的底色，为了更好践行绿色发展和“双碳目标”，武汉市区某高架桥上修建了一段全封闭“光伏声屏障”试验路段，如图所示。“光伏声屏障”既可以控制噪声，又可以提供电能，比传统的声屏障设备更节能环保。（q无烟煤＝3.4×107J/kg）
（1）“光伏声屏障”是通过阻断噪声 的方式来控制噪声的。
（2）“光伏声屏障”路段的每一块玻璃上贴满了81个小光伏电池板，这些光伏电池板利用太阳能的方式是将太阳能转化为 。这段“光伏声屏障”试验路段每年发电约1.7×105kW h，相当于完全燃烧 kg的无烟煤释放的能量。
55．（2024 新疆）“三峡引领号”——全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组及基础平台，是引领我国海上风电行业走向深海的重大成果。
（1）风能是 （填“可再生”或“不可再生”）能源。风力发电将空气的 能转化为电能，电能是 次能源。
（2）“三峡引领号”与北斗系统建立关联，利用 （填“超声波”或“电磁波”）向工作人员传递平台运动的动态信息。当海上风速变大时，应 （填“增加”或“减少”）平台内水仓中水的质量，使平台下沉一些，保持平台稳定。给“三峡引领号”风力发电机安装消声器，通过防止噪声 来降低噪声。
（3）当风速为v时，风力发电机的发电功率为1200kW，风力发电机叶片转动一圈的发电量为2.5kW h，则风力发电机叶片的转速为每分钟转动 圈；若风力发电机叶片的转速与风速成正比，风力发电机的发电功率与风速的三次方成正比，则当风速为2v时，风力发电机叶片转动一圈的发电量为 kW h。
56．（2024 陕西）原子由原子核和 构成。原子核发生变化时，释放出的能量被称为核能，核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。我国自主设计、建造的“东方超环”核反应装置用于研究如图所示的核反应，这种反应叫做核 （选填“裂”或“聚”）变。
57．（2024 福建）太阳能属于 能源。某光伏发电站年均发电量约为2.9×1012J，相当于完全燃烧 kg煤炭释放的热量。（q煤＝2.9×107J/kg）
58．（2024 河北）风电的开发可以有效助力我国实现“碳达峰、碳中和”的战略目标。张北一雄安特高压交流输变电工程投运后，实现了“张家口的风点亮雄安的灯”。从能源的视角来看，“张家口的风”属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，它实际上来源于 能。我国自主研发的单个陆上风电机组功率可达107W，这样一个风电机组在此功率下稳定工作 min产生的电能，相当于200kg焦炭完全燃烧放出的热量。焦炭的热值为3.0×107J/kg。
59．（2024 宜宾）太阳是人类能源的宝库。在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 ，释放出巨大的核能。太阳能属于 （选填“一次”或“二次”）能源。
60．（2024 滨州）2023年12月6日，全球首座第四代核电站——华能石岛湾高温气冷堆核电站商运投产，成为世界首个实现模块化第四代核电技术商业化运行的核电站，标志着我国在高温气冷堆核电技术领域实现了全球领先。核电站的核反应堆是利用原子核
（选填“裂变”或“聚变”）时释放的能量进行发电的，电能属于 （选填“一次”或“二次”）能源。
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)中考物理压轴真题分类汇编（解析版）
挑战10 填空题（电磁学与能源综合60题）
一．电流和电路（共7小题）
二．电压 电阻（共5小题）
三．欧姆定律（共11小题）
四．电功率（共21小题）
五．电与磁（共5小题）
六．信息的传递（共3小题）
七．能源与可持续发展（共8小题）
一．电流和电路（共7小题）
1．（2024 宜宾）自然界只有两种电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒带 正 电荷，用该玻璃棒接触验电器的金属球，两片金属箔因相互排斥而张开，是因为两片金属箔带 同种 （选填“同种”或“异种”）电荷。
【答案】正；同种
【解答】解：与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为玻璃棒失去电子；
丝绸摩擦过的玻璃棒接触金属球时，是箔片上的电子转移到玻璃棒上，这两片金属箔带同种电荷，由于同种电荷互相排斥而张开。
故答案为：正；同种。
2．（2024 甘肃）在干燥的天气里，用塑料梳子梳头时，发现梳子会吸引头发，这是因为梳子与头发摩擦带了 异种电荷 ；越梳头发越蓬松，这是因为 同种电荷相互排斥 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：头发与梳子摩擦，头发与梳子带上异种电荷，发现梳子会吸引头发；
越梳头发越蓬松，这是因为头发都带上了同种电荷，同种电荷相互排斥；
故答案为：异种电荷；同种电荷相互排斥。
3．（2024 连云港）某同学自主学习《电路初探》一章后，整理部分知识结构图如图所示，请补全有关内容。
（1） 电源 ；
（2） 电压的特点 。
【答案】（1）电源；（2）电压的特点。
【解答】解：（1）电路的组成：电路是由提供电能的电源、消耗电能的用电器、控制电路通断的开关和输送电能的导线四部分组成，故（1）为：电源；
（2）由图可知，串并联电路的电流、电压特点不同，（2）应为电压的特点。
故答案为：（1）电源；（2）电压的特点。
4．（2024 广东）《本草纲目》记载：“琥珀如血色，以布拭热，吸得芥子者真也”。“拭”指摩擦，“以布拭热”是通过 做功 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变琥珀的内能。“吸得芥子”是由于琥珀因摩擦带 电 而 吸引 轻小的芥子。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：改变内能的方法是做功和热传递，“以布拭热”是通过做功的方式改变琥珀的内能。“吸得芥子”是由于琥珀因摩擦得到电子而带电，从而而吸引轻小的芥子。
故答案为：做功；电；吸引。
5．（2024 吉林）家用洗衣机和电热水器可以独立工作，它们是 并 联的。洗衣服时，湿手不能触摸开关，因为自来水是 导体 ，会存在安全隐患。
【答案】并；导体。
【解答】解：家庭电路中的各种家用电器，彼此间独立工作，互不影响，都是并联的，洗衣机和电热水器也是并联的；湿手不能触摸开关，因为自来水是导体，一但流入开关内，容易造成事故，存在安全隐患。
故答案为：并；导体。
6．（2024 黑龙江）我国古药物学家常用布摩擦过的琥珀能否吸引干草屑来辨别琥珀的真假，摩擦后的琥珀能吸引干草屑，说明琥珀带了 电荷 ；在摩擦过程中，琥珀发热，这是因为 机械能 转化为内能。
【答案】电荷；机械能。
【解答】解：摩擦起电现象，就是不同物质在相互摩擦的过程中，束缚电子本领强的得电子带负电，束缚电子本领弱的失电子带正电，也就是，用摩擦的方法，使物体带上电荷；摩擦起电现象，摩擦过程中消耗了机械能，摩擦生热，产生了内能，所以摩擦起电的过程，是机械能转化为内能的过程。
故答案为：电荷；机械能。
7．（2024 陕西）同学们以“厨房中的物理”为主题开展了科学实践活动。如图﹣1，是用金属螺钉、锡箔纸和饮料瓶制作的一个验电器，其工作原理是 同种电荷相互排斥 。如图﹣2，太阳光通过装满水的三棱柱形透明牙签盒时发生折射，在牙签盒后面形成一条彩色光带，这种现象叫做光的 色散 。如图﹣3，用细绳将不锈钢勺子悬挂起来，使其静止在水平位置，则勺子悬挂点 右 （选填“左”或“右”）侧的质量较大一些。
【答案】同种电荷相互排斥；色散；右。
【解答】解：验电器的原理是同种电荷相互排斥；太阳光通过装满水的三棱柱形透明牙签盒时发生折射，在牙签盒后面形成一条彩色光带，这种现象叫做光的色散；不锈钢勺子悬挂起来，使其静止在水平位置，根据杠杆平衡条件可得：F左l左＝F右l右，即m左gl左＝m右gl右；因为l左＞l右，所以m左＜m右。
故答案为：同种电荷相互排斥；色散；右。
二．电压 电阻（共5小题）
8．（2024 凉山州）如图所示是我国自主研发的一款高性能处理器，其具有强大的计算能力和低功耗性能。该处理器的成功研制将有助于提升我国在计算机硬件领域的自主创新能力，打破国外技术垄断，推动国内芯片产业的发展。制作该芯片需要 半导体 （选填“半导体”或“超导体”）材料，该处理器正常工作时，相当于电路中的 用电器 （选填“电源”或“用电器”）。
【答案】半导体；用电器。
【解答】解：我国自主研发的一款高性能处理器，其具有强大的计算能力和低功耗性能。该处理器的成功研制将有助于提升我国在计算机硬件领域的自主创新能力，打破国外技术垄断，推动国内芯片产业的发展。制作该芯片需要半导体材料，该处理器正常工作时，相当于电路中的用电器。
故答案为：半导体；用电器。
9．（2024 广安）LED灯已广泛应用于展示台装饰、居家照明、城市夜景美化等，制作LED灯的材料是 半导体 （选填“半导体”或“超导体”）。如图所示为某学校电子屏中滚动播放的标语，其显示屏中的“增”字有一部分未显示出来，其它部分正常发光，由此可知，未发光部分与其它部分之间是 并 联的。
【答案】故答案为：半导体；并联。
【解答】解：（1）LED是一种半导体发光二极管，通过电流时不用经过加热灯丝直接能够发光，即把电能直接转化成光能；
（2）由图可见当显示屏中的“增”字的土字旁未能显示出来，其它的灯仍能正常发光，由此可知，显示屏的每个小灯泡是互不影响的，所以它们之间能独立工作，一定是并联的。
故答案为：半导体；并联。
10．（2024 东营）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，灯泡L1、L2都发光，一段时间后，其中一个灯泡突然熄灭，而电压表示数不变，电流表示数几乎为零，由此判断发生故障的原因可能是 L2断路 。
【答案】L2断路。
【解答】解：由图可知，灯泡L1、L2并联，电流表测通过L2的电流。一段时间后，其中一个灯泡突然熄灭，即另一个灯泡仍能工作，说明电路故障为某处断路；电压表示数不变，说明电压表两接线柱到电源两极的电路是通路，电流表示数几乎为零，则发生故障的原因可能是L2断路。
故答案为：L2断路。
11．（2024 大庆）如图所示，物块处于静止状态，则物块重力为 1.6 N，电流表读数为 0.52 A，电压表读数为 2.3 V。
【答案】1.6；0.52；2.3。
【解答】解：（1）测力计分度值为0.2N，示数为1.6N，物块处于静止状态，则物块重力为1.6N；
（2）电流表选用小量程，分度值为0.02A，读数为0.52A；
电压表选用小量程，分度值为0.1V，读数为2.3V。
故答案为：1.6；0.52；2.3。
12．（2024 上海）如图所示的电路中，在定值电阻R1或滑动变阻器R2中，仅有一个故障，小申为研究故障的原因，特地设计了两个方案。
方案一：请你通过移动滑动变阻器的滑片P来探究出故障的原因，写出开关S闭合后，电流表示数变化情况及故障情况。 移动滑动变阻器的滑片，若电流表的示数发生变化，说明定值电阻R1断路；若电流表的示数不变，说明滑动变阻器R2断路 。
方案二：请你用一个完好的电阻R0来替换R1来判断发生的故障，你可选用的电阻R0的阻值是 AB 。
A.R0＞R1
B.R0＝R1
C.R0＜R1
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）由图可知，闭合开关，定值电阻和滑动变阻器并联，电流表测干路中的电流；由题知，在定值电阻R1或滑动变阻器R2中，仅有一个故障；
若发生的故障是R1短路或R2短路，由并联电路的特点可知会造成电源短路，会烧坏干路中的电流表，且通过移动变阻器的滑片根本不能判断短路故障，另外通过更换定值电阻也不能准确判断短路故障，由此可知只能是定值电阻R1断路或滑动变阻器R2断路；
若定值电阻R1断路，移动滑动变阻器的滑片时，电路中电阻会发生变化，则电流表示数有变化；若滑动变阻器R2断路，移动滑动变阻器的滑片时，电路中电阻不变（等于R1的阻值），则电流表示数不变；
（2）若定值电阻R1断路，用R0替换R1时，由电阻的并联可知电路的总电阻将变小，则由欧姆定律可知电流表A的示数将变大；
若变阻器R2断路，用R0替换R1时，如果R0等于R1，则电流表A的示数不变；如果R0大于R1，由欧姆定律可知电流表A的示数将变小；如果R0小于R1，由欧姆定律可知电流表A的示数将变大；
综上可知，如果选用的电阻R0小于R1，当出现电流表A的示数变大时，可能是R1断路，也可能R2断路，则利用该电阻不能准确判断电路故障；所以，选用的电阻R0的阻值应大于或等于R1，才能根据电流表的示数变化情况准确判断电路故障，故选AB。
故答案为：（1）移动滑动变阻器的滑片，若电流表的示数发生变化，说明定值电阻R1断路；若电流表的示数不变，说明滑动变阻器R2断路；（2）AB。
三．欧姆定律（共11小题）
13．（2024 临沂）闭合如图甲所示电路的开关，将滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中，电压表与电流表的示数变化的图象如图乙所示。则定值电阻R0的阻值为 3 Ω，电源电压为 1.5 V。
【答案】3；1.5。
【解答】解：由电路图可知，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测通过电路的电流，
由图象可知，此时电路中的电流I1＝0.1A，电压表示数为1.2V，由串联电路的电压特点和欧姆定律可得电源电压：U＝I1R0+UR＝0.1A×R0+1.2V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电压表示数为零，由图象可知，这时电路中的电流为I2＝0.5A，由欧姆定律可得电源电压：U＝I2R0＝0.5A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
联立①②解得：R0＝3Ω，U＝1.5V。
故答案为：3；1.5。
14．（2024 江西）如图所示，三个电阻R1、R2、R3的阻值均相同，开关S1断开、开关S2掷到1，电流表A1与电流表A2的示数之比为 1：1 ；当开关S1闭合、开关S2掷到2时，电流表A1与电流表A2的示数之比为 2：1 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：开关S1断开、开关S2掷到1，R2和R3串联，串联电路电流处处相等，所以电流表A1与电流表A2的示数之比为1：1；
当开关S1闭合、开关S2掷到2时，R1与R3并联，A1测干路电流，A2测R3的电流，三个电阻R1、R2、R3的阻值均相同，所以A1得示数等于A2示数的2倍，所以电流表A1与电流表A2的示数之比2：1。
故答案为：1：1；2：1。
15．（2024 淄博）如图所示电路，灯L标有“3V 0.9W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。当开关S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.6A，灯L正常发光，灯L的电阻为 10 Ω，电压表的示数为 3 V；当开关S2、S3断开，S1闭合时，灯L与电阻R的连接方式为 串联 ，电流表的示数为 0.2 A。
【答案】10；3；串联；0.2。
【解答】解：根据可知，灯L的电阻为：
；
分析电路图可知，当开关S1断开，S2、S3闭合时，定值电阻R与灯泡并联，电流表测通过R的电流，电压表测电源电压。此时灯L正常工作，因此灯L两端电压为3V，根据并联电路电压的特点可知，电源电压等于定值电阻R两端电压等于灯L两端电压，为3V，因此电压表的示数为3V。此时电流表的示数为0.6A，则定值电阻R的阻值为：
；
分析电路图可知，当开关S2、S3断开，S1闭合时，电路中只有一条电流路径，因此灯L与电阻R串联，电流表测电路电流，电压表测定值电阻R两端电压。根据串联电路电阻的特点可知，此时电路的总电阻为：R总＝R+RL＝5Ω+10Ω＝15Ω，
此时电路的电流为：
，
因此电流表的示数为0.2A。
故答案为：10；3；串联；0.2。
16．（2024 福建）如图所示电路，电源电压保持不变，R为定值电阻，Rt为热敏电阻，其阻值随温度的降低而增大。闭合开关S，当热敏电阻Rt的温度降低时，电压表V1的示数 变大 ，电压表V2的示数与电流表A的示数之比 不变 。（均填变化情况）
【答案】变大，不变。
【解答】解：电源电压保持不变，R为定值电阻，Rt为热敏电阻，其阻值随温度的降低而增大。闭合开关S，当热敏电阻Rt的温度降低时，Rt阻值变大，R总变大，I＝变小，则UR＝IR变小，URt变大；
电压表V2的示数与电流表A的示数之比等于R的阻值，大小不变。
故答案为：变大，不变。
17．（2024 海南）如图所示电路中，电源两端电压恒为6V，小灯泡L标有“4V，2W”，滑动变阻器R标有“20Ω，1.5A”，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，电路工作时不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，闭合开关S，滑片P向左滑动时，电压表示数 变小 （选填“变大”“变小”或“不变”）；滑动变阻器接入电路的阻值范围为 4～8 Ω。
【答案】变小；4～8。
【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡L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。
（1）闭合开关S，滑片P向左滑动时，变阻器接入电路的电阻变小，电源的电压不变，根据串联电路用电器两端的电压与电阻成正比的特点可知，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表变小；
（2）由P＝UI可得，灯泡的额定电流：I额＝＝＝0.5A，
由I＝可得，灯泡的电阻：RL＝＝＝8Ω；
因串联电路中各处的电流相等，且灯泡的额定电流为0.5A，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A，
所以，电路中的最大电流为I大＝I额＝0.5A，
此时电压表的示数最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电压表的最小示数：
U滑小＝U﹣UL＝6V﹣4V＝2V，
滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R滑小＝＝＝4Ω；
当电压表的示数U滑大＝3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大；
此时灯泡两端的电压：
UL小＝U﹣U滑大＝6V﹣3V＝3V，
电路中的最小电流：
I小＝＝＝0.375A，
滑动变阻器接入电路中的最大阻值：
R滑大＝＝＝8Ω，
所以，滑动变阻器连入电路的阻值变化范围4Ω～8Ω。
故答案为：变小；4～8。
18．（2024 长沙）小明制作了一款可调亮度的小台灯，电路如图所示。电源电压保持不变，灯泡的电阻为10Ω，不考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
（1）闭合开关后，移动滑片使R的阻值变 小 时，通过灯泡的电流变大，灯泡变亮。
（2）当滑动变阻器R接入电路的阻值最大时，通过灯泡的电流为0.15A，此时灯泡两端的电压为 1.5 V。若灯泡两端允许的最大电压为2.5V，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为 8 Ω。
【答案】（1）小；（2）1.5；8。
【解答】解：（1）电路为灯泡与变阻器组成的串联电路，已知电源电压不变，由欧姆定律知要使电路中的电流变大，电路中的电阻要减小，由串联电阻规律知在灯泡电阻不变时，要减小变阻器接入电路的电阻；
（2）当I＝0.15A时，灯泡两端的电压UL＝IRL＝0.15A×10Ω＝1.5V，
变阻器两端的电压UP＝IR最大＝0.15A×20Ω＝3V，
电源电压U总＝UL+UP＝1.5V+3V＝4.5V，
若灯泡两端允许的最大电压为U′L＝2.5V，则变阻器两端的最小电压为U′P＝U总﹣U′L＝4.5V﹣2.5V＝2V，
此时电路中的电流I'＝＝＝0.25A，
滑动变阻器接入电路的最小阻值R最小＝＝＝8Ω。
故答案为：（1）小；（2）1.5；8。
19．（2024 贵州）如图所示电路，电源电压恒定，定值电阻R阻值为20Ω，灯泡L标有“6V，3W”字样。当闭合开关S、S1，L正常发光，滑片P在a端时，干路电流为I；当闭合开关S、断开S1，滑动变阻器接入的阻值为10Ω时，电路中电流为I′。则I：I′＝ 4：1 。
【答案】4：1。
【解答】解：当闭合开关S、S1，滑片P在a端时，灯泡和电阻R并联，
因灯泡L正常发光，则灯泡的电压为6V，根据并联各支路电压相等且等于电源电压可知，电源电压U＝6V，
此时通过灯泡的电流为；
此时通过电阻R的电流为：，
则干路电流为I＝IL+IR＝0.5A+0.3A＝0.8A；
当闭合开关S、断开S1，电阻R和滑动变阻器串联，
当滑动变阻器接入的阻值为10Ω时，电路中的电流：，
故两次电流之比为I：I′＝0.8A：0.2A＝4：1。
故答案为：4：1。
20．（2024 湖南）超载存在安全隐患，交通部门常用“地磅”检测货车是否超载。图甲是小枫设计的模拟地磅原理的简化电路图，电源电压恒为3V，定值电阻R0规格可选，电压表（选0～3V量程），力敏电阻R的阻值随所受压力F变化关系如图乙所示。力敏电阻R上方紧密连接一轻质绝缘平板，检测时将货车模型静置于其上。（g取10N/kg）
（1）若货车模型总质量为1.5kg，则其所受重力为 15 N；
（2）如果用图甲所示电路检测，当定值电阻R0一定时，静置在绝缘平板上的货车模型总质量越大，电压表示数越 小 ；
（3）小枫将电压表改接到定值电阻R0两端后，如图丙所示，且将电压表2V刻度线处设置为货车模型总质量最大值，超过此刻度线代表超载。如果设定检测的货车模型总质量不超过2kg，则R0阻值应为 1000 Ω。
【答案】（1）15；（2）小；（3）1000。
【解答】解：（1）货车模型总质量为1.5kg，则重力为：G＝mg＝1.5kg×10N/kg＝15N；
（2）货车模型质量越大，对绝缘平板的压力越大，由图乙可知，压力越大，电阻R的阻值越小，根据串联分压原理可知，R分得的电压变小，即；电压表示数越小；
（3）由题意可知，UR0＝2V时，此时货车模型总质量最大即m货＝2kg，
货车模型对绝缘平板的压力F＝G货＝2kg×10N/kg＝20N，
由图乙可知，此时的电阻R＝500Ω，
可得：，，解得：R0＝1000Ω。
故答案为：（1）15；（2）小；（3）1000。
21．（2024 凉山州）如图所示的电路中R1：R2＝1：2，当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，两电压表示数之比为 3：2 ；当开关S断开，甲、乙两表均为电流表时，两电流表示数之比为 1：3 。
【答案】3：2；1：3。
【解答】解：当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，两电阻串联，电压表甲测量电源电压，电压表乙测量R2两端的电压，串联电路的电流处处相等，根据U＝IR可知两表示数之比为U甲：U乙＝U：U2＝（R1+R2）：R2＝（1+2）：2＝3：2；
当开关S断开，甲、乙两表均为电流表时，两电阻并联，电流表甲测量通过R2的电流，电流表乙测量干路电流，并联电路各支路两端的电压相等，根据I＝可知两表示数之比为I甲：I乙＝：（+）＝：（+）＝1：3。
故答案为：3：2；1：3。
22．（2024 成都）小张用如图所示的电路测量小灯泡的电阻，电流表和电压表选用小量程。闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移到最右端的目的是 保护电路 。闭合开关，她发现灯泡不亮，两电表的示数均很小，经过检查，确认电路连接正确，两电表均完好，小张的下一步操作应该是 移动滑动变阻器的滑片，观察灯泡是否能发光，两电表是否有示数 。
【答案】保护电路；移动滑动变阻器的滑片，观察灯泡是否能发光，两电表是否有示数。
【解答】解：滑片移到最右边的目的是保护电路。闭合开关后，灯不亮，根据电流表有示数，判断不是断路；根据电流表示数小，判断出不是短路，因此电路可能没有故障，应当先尝试移动滑片，观察灯泡是否能发光，两电表是否会有示数。
故答案为：保护电路；移动滑动变阻器的滑片，观察灯泡是否能发光，两电表是否有示数。
23．（2024 重庆）如图甲所示，电源电压不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻R1大于5Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω，1A”，小灯泡L的电流随其两端电压变化的图像如图乙所示。若闭合开关S、S1接1，在电路安全的情况下，变阻器R2允许接入电路的最大阻值为15Ω，则电源电压为 4.5 V；若闭合开关S、S1接2，在电路安全的情况下，电路中允许通过的最大电流是最小电流的1.5倍，则电阻R1的阻值为 40 Ω。
【答案】4.5；40。
【解答】解：（1）由图甲可知：闭合开关S、S1接1时，灯泡与滑动变阻器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；
由于电压表量程为0～3V，所以，在电路安全的情况下，变阻器R2允许接入电路的最大阻值时电压表的示数最大为3V，
则根据串联电路的电流处处相等的特点可知通过灯泡的电流为：IL＝I2＝＝＝0.2A，
由图乙可知此时灯泡两端的电压为：UL＝1.5V，
根据串联电路电压的规律可知，电源电压：U＝UL+U2＝1.5V+3V＝4.5V；
（2）若闭合开关S、S1接2，R1与滑动变阻器R2串联，电流表接“0～0.6A”量程，根据串联电路电流特点结合滑动变阻器的规格可知通过电路的最大电流为0.6A，或最大电流为＜0.6A，
根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知滑动变阻器接入电路最大电阻时，通过电路的电流最小，通过电路的最小电流为，
在移动滑动变阻器滑片的过程中，电路中的最大电流恰好是最小电流的1.5倍，分以下几种情况讨论：
①若最大电流为0.6A，则最小电流为＝0.4A，此时变阻器接入电路的电阻为允许的最大值，由电压表的量程和串联分压的规律可知此时电压表示数最大为3V，
则R1分得的电压U1＝U﹣UV大＝4.5V﹣3V＝1.5V，
电阻R1的阻值：R1＝＝＝3.75Ω，已知定值电阻R1大于5Ω，则这种情况不可能；
②若最大电流为（变阻器接入电路的阻值为0），最小电流为，
则1.5×＝，解得：R1＝40Ω。
故答案为：4.5；40。
四．电功率（共21小题）
24．（2024 德州）图甲是一款家用蒸箱，图乙是其加热盘模块的简化电路，蒸箱有“低温”“中温”“高温”三挡，其中R1、R2为阻值不变的电热丝，当开关S1断开、S2接a时，蒸箱处于 低温 挡，此时通过温控开关的电流为2A，已知蒸箱的额定电压为220V，R1＝88Ω，则R2的阻值为 22 Ω，高温挡的电功率为 2750 W。
【答案】低温；22；2750。
【解答】解：（1）当S1闭合，S2拨到b时，R1、R2并联；当S1断开，S2拨到a时，R1、R2串联；当S1闭合，S2拨到a时，电路为R1的简单电路；因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻，串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由P＝UI＝可知，R1、R2并联时，电路中的电阻最小，电功率最大，蒸箱为高温挡；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，蒸箱为低温挡；电路为R1的简单电路时，蒸箱为中温挡；则当开关S1断开、S2接a时，蒸箱处于低温挡；
（2）当S1断开，S2拨到a时，R1、R2串联，由欧姆定律可知，此时电路中总电阻：R低＝＝＝110Ω，由串联电路的电阻特点可知，R2的阻值：R2＝R低﹣R1＝110Ω﹣88Ω＝22Ω；
（3）高温挡时R1、R2并联，由并联电路的电流特点和欧姆定律可知，高温挡时电路中的总电流：I高＝I1+I2＝+＝+＝12.5A，则高温挡的电功率：P高＝UI高＝220V×12.5A＝2750W。
故答案为：低温；22；2750。
25．（2024 淮安）今年“五一”期间，小明在家长陪同下进行“综合实践活动”，利用家中的电能表测量家中空气炸锅的实际功率。小明把家中其他用电器全部断开后，将空气炸锅单独接入电路，观察到标有“3000imp/（kW h）”字样的电能表指示灯闪烁60imp，用时1min，则空气炸锅在这1min内消耗的电能为 0.02 kW h，实际功率为 1200 W。
【答案】0.02；1200。
【解答】解：
根据参数3000imp/（kW h）知，电路中用电器每消耗1kW h的电能，电能表的指示灯闪烁3000次；
所以闪烁60次消耗的电能为：
W＝kW h＝0.02kW h＝0.02×3.6×106J＝7.2×104J，
电水壶的功率：
P′＝＝＝1200W。
故答案为：0.02；1200。
26．（2024 济宁）在如图所示的电路中，电源电压为6V，当开关S闭合后，电路总功率变化了1.8W，则电流表示数变化了 0.3 A，电阻R＝ 20 Ω。
【答案】0.3；20。
【解答】解：由电路图可知，当开关断开时，电路中只有灯泡工作，电流表测量通过灯泡的电流；当开关闭合时，电阻和灯泡并联，电流表测量干路电流；
（1）根据P＝UI可得电流表示数的变化量：
ΔI＝＝＝0.3A；
（2）由于并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以开关闭合后电路的总电流的变化量为R的电流，即：IR＝ΔI＝0.3A，
根据I＝可得：R＝＝＝20Ω。
故答案为：0.3；20。
27．（2024 宿迁）教室的饮水机上有两条提示语：“注意水温，谨防烫伤”和“节约用电，弘扬美德”。小明画出了饮水机电路示意图，如图甲所示，电阻R1＝1210Ω，加热时总功率为840W。线圈内阻不计，Rt为热敏电阻，其阻值随温度的变化如表格所示，控制电路电源电压恒为3V，当电流达到0.02A时衔铁被吸合。
t/℃ 30 40 50 60 70
Rt/Ω 220 165 130 100 83
（1）衔铁被吸合时，饮水机处于 保温 （选填“加热”或“保温”）状态，饮水机处于保温状态时，功率为 40 W；
（2）设定最高水温为60℃，需要将滑动变阻器RP阻值调至 50 Ω。根据图乙中电能表参数，饮水机处于加热状态时，经过10min，电能表指示灯闪烁 350 次。
【答案】（1）保温；40；（2）50；350。
【解答】解：（1）衔铁被吸合时，只有电阻R1工作，电路的总电阻最大，功率最小，此时饮水机处于保温状态；
饮水机的保温功率为：
P保＝UI＝＝＝40W；
（2）由表中数据可知，水温为60℃时，Rt＝100Ω；当电流达到0.02A时衔铁被吸合，此时电路中的总电阻为：
R总＝＝＝150Ω，
则滑动变阻器RP阻值为：
RP＝R总﹣Rt＝150Ω﹣100Ω＝50Ω；
由P＝可知，饮水机处于加热状态时，经过10min消耗的电能为：
W＝P加t＝840W×10×60s＝504000J＝0.14kW h，
由图乙可知，电路中的用电器每消耗1kW h电能，电能表的指示灯闪烁2500次，
则饮水机处于加热状态时，经过10min电能表指示灯闪烁次数：n＝0.14kW h×2500imp/（kW h）＝350次。
故答案为：（1）保温；40；（2）50；350。
28．（2024 德阳）如图是一款电饭锅的简化电路图，旋转开关可以实现加热或保温功能，已知加热挡的功率是1000W，R1、R2为定值电阻，R1的阻值是R2阻值的19倍，闭合开关S，当旋钮开关旋转到触点 2 时（选填“0”、“1”或“2”）实现保温功能，电饭锅在保温挡工作10min产生的热量是 3×104 J。
【答案】2；3×104。
【解答】解：由图可知，当旋转开关旋转到2时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P＝可知，电路中的总功率最小，电饭锅处于保温挡；
当旋转开关旋转到1时，只有R2工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电饭锅处于加热挡；
由P＝可知，R2的阻值：R2＝＝＝48.4Ω，
R1的阻值：R1＝19R2＝19×48.4Ω＝919.6Ω，
R1、R2的串联总电阻：R＝R1+R2＝919.6Ω+48.4Ω＝968Ω，
保温挡的功率：P保温＝＝＝50W，
电饭锅在保温挡工作10min产生的热量：Q＝W＝P保温t＝50W×10×60s＝3×104J。
故答案为：2；3×104。
29．（2024 牡丹江）两个电阻串联在电路中，R1＝10Ω，R2＝20Ω。R1两端的电压为1V，通过R1的电流为 0.1 A，R2两端的电压为 2 V，通电5min，R1上产生的热量为 30 J。
【答案】0.1；2；30。
【解答】解：通过R1的电流：
I1＝＝＝0.1A；
因串联电路中各处的电流相等，
所以，R2的电压：
U2＝I2R2＝I1R2＝0.1A×20Ω＝2V，
通电5minR1上产生的热量为：
Q＝R1t＝（0.1A）2×10Ω×5×60s＝30J。
故答案为：0.1；2；30。
30．（2024 广元）如图是“扬帆”学习小组对小灯泡L和定值电阻R的阻值进行测量后，根据实验数据作出的U﹣I图象。若将L和R串联接在8V的电源两端，L与R的电阻之比为 1：1 ；若将L和R并联在2V的电源两端，在1min内，L与R产生的热量之比为 3：2 。
【答案】1：1；3：2。
【解答】解：若将L和R串联接在8V的电源两端，根据串联电路的特点，结合图象可知，当电路中的电流为0.2A时，L与R两端的电压均为4V，满足要求，
由I＝可知，L与R的电阻之比：＝＝＝＝；
若将L和R并联在2V的电源两端，由图可知，通过L与R的电流分别为0.15A、0.1A，
由Q＝I2Rt＝UIt可知，在1min内，L与R产生的热量之比：QL：QR＝UILt：UIRt＝IL：IR＝0.15A；0.1A＝3：2。
故答案为：1：1；3：2。
31．（2024 乐山）如图甲所示的煎饼锅具有高温和低温两个挡位，图乙是其内部简化电路图。当处于高温挡时，煎饼锅的加热功率为968W，则R1＝ 50 Ω；处于低温挡时，煎饼锅的工作电流为1A，通电1min产生热量为 13200 J。
【答案】50；13200。
【解答】解：（1）由图乙可知，当开关S1和S2均闭合时，R2被短路，电路为R1的简单电路，电阻较小，由P＝知电路处于加热状态；
由P＝知电阻R1的阻值：R1＝＝＝50Ω；
（2）处于低温挡时，煎饼锅的工作电流为1A，通电1min产生热量为：
Q＝W＝UIt＝220V×1A×60s＝13200J。
故答案为：50；13200。
32．（2024 无锡）用如图所示的电路测量小灯泡的功率，实验原理是： P＝UI 。闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，分别使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压3.8V，观察小灯泡的亮度，读出电压表、电流表的示数记录在表中，则小灯泡L的额定功率为 1.14 W，小灯泡的亮度由 实际功率 决定。
实验序号 电压 U/V 电流I/A 小灯泡的亮度
① 3.0 0.28 较亮
② 3.8 0.30 正常发光
③ 4.2 0.32 过亮
【答案】P＝UI；1.14；实际功率
【解答】解：要测量该小灯泡的额定功率和实际功率，应用电压表测出灯泡两端的电压，用电流表测出通过灯泡的电流，根据公式P＝UI计算功率的大小；故实验中需要测量的物理量有灯泡两端的电压和通过的电流，实验原理是P＝UI；
由表中数据可知，当灯泡两端电压为3.8V时，通过灯泡的额定电流为0.30A，则小灯泡额定功率为：
PL＝ULIL＝3.8V×0.30A＝1.14W；
由表格可以看出：随灯泡消耗的实际功率增大，灯泡的亮度变亮，由此可知，小灯泡的亮度由其实际功率决定。
故答案为：P＝UI；1.14；实际功率。
33．（2024 绥化）一款电热水龙头的简化电路如图所示。如表所示是它铭牌上的参数。电源电压恒定不变，R1和R2为发热电阻。当开关S、S1均闭合时，通电20s电热水龙头产生的热量是 44000 J，电阻R1和R2的阻值之比是 1：4 。
额定电压 220V
额定功率 高温挡 2200W
低温挡 440W
【答案】44000；1：4
【解答】解：由电路图可知，开关S闭合、S1断开时，电路为R2的简单电路，电路的电阻较大；开关S1、S2均闭合时，两电阻并联，电路的电阻较小。电源电压一定，根据P＝可知，开关S闭合、S1断开时，电路消耗的电功率较小，为低温挡；开关S1、S2均闭合时，电路消耗的电功率较大，为高温挡。
当开关S、S1均闭合时，通电20s电热水龙头产生的热量：Q＝W＝P高t＝2200W×20s＝44000J；
并联电路各支路互不影响，所以高温挡下R2消耗的电功率：P2＝P低＝440W，
高温挡下R1消耗的电功率：P1＝P高﹣P2＝2200W﹣440W＝1760W，
电源电压一定，根据P＝可得，R1：R2＝P2：P1＝440W：1760W＝1：4。
故答案为：44000；1：4。
34．（2024 眉山）如图所示电路，电源电压恒定，滑动变阻器R标有“20Ω 2A”，灯泡L标有“4V 2W”，灯泡电阻不变。S闭合，滑片P在R的中点时，灯泡正常发光，则电源电压为 9 V。当P移到最右端时，电路的总功率 2.9 W（结果保留一位小数）。
【答案】9；2.9
【解答】解：（1）由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电流表测量电路中的电流。
滑片P在R的中点时，R接入电路的阻值为R中＝R＝20Ω＝10Ω，
此时灯泡正常发光，电路中的电流：I＝IL＝＝＝0.5A，
R两端的电压：U中＝IR中＝0.5A×10Ω＝5V，
电源电压：U＝UL+U中＝4V+5V＝9V；
（2）灯泡的电阻：RL＝＝＝8Ω；
当P移到最右端时，变阻器接入电路的阻值最大，即：R＝20Ω，
此时电路消耗的总功率：P＝＝≈2.9W。
故答案为：9；2.9。
35．（2024 盐城）在“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中，小明发现家中电能表表盘如图所示，该电能表的示数为 326.6 kW h，他家同时工作的用电器总功率不能超过 4400 W。小明想测家中电水壶的功率，只让电水壶在电路中工作，当指示灯闪烁了48次，用时1min，则该电水壶的功率为 1800 W。
【答案】326.6；4400；1800。
【解答】解：电能表读数为326.6kW h；
P＝UI＝220V×20A＝4400w；
每1kW h闪烁1600次，闪烁48次为0.03kW h；
功率W＝0.03×3.6×106J＝108000J，
P＝W/t＝108000J÷60s＝1800w；
故答案为：326.6；4400；1800。
36．（2024 宜宾）电热水壶内装有质量为2kg，温度为20℃的水，加热至沸腾时，水吸收的热量为 6.72×105 J；电热水壶额定功率为2000W，正常工作时80%的热量被壶内的水吸收，将这壶水烧开需要的时间是 7 分钟。已知水的比热容，当地气压为标准大气压。
【答案】6.72×105；7
【解答】解：水的初温为20℃，一标准大气压下沸点为100℃，则水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J；
由电热水壶的效率：η＝＝可得，
将这壶水烧开需要的时间时间：
t＝＝＝420s＝7min。
故答案为：6.72×105；7。
37．（2024 安徽）如图所示，电源两端电压为6V，电阻R2＝20Ω。闭合开关S，电压表示数为4V，则通电100s整个电路产生的热量为 120 J。
【答案】120。
【解答】解：根据电路图知，两个电阻串联，电压表测量R2 的电压，
电路中的电流I＝I2＝＝＝0.2A，
通电100s整个电路产生的热量Q＝W＝UIt＝6V×0.2A×100s＝120J。
故答案为：120。
38．（2024 成都）小张想设计一个有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位的电加热器，其电路图如图所示，电源电压为220V，R1、R2是电热丝，开关S接触相邻的两个触点。她准备了三根电热丝，R1＝242Ω，另外两根电热丝的阻值分别是121Ω和242Ω，R2该选取阻值为 121 Ω的电热丝。开关S接触“1”、“2”两个触点时，通电1min，电流产生的热量是 1.2×104 J。
【答案】121；1.2×104。
【解答】解：电路的工作状态有三种，分别是“R1”单独接入、“R1、R2”并联接入、“R2”单独接入，那么如果想要有3种挡位，则需要R1、R2的阻值不同，R1＝242Ω，则R2该选取阻值为121Ω的电热丝；
开关接触“1”、“2”两个触点时，只有“R1”单独接入，通电1min，电流产生的热量：
Q＝＝＝1.2×104J。
故答案为：121；1.2×104。
39．（2024 重庆）如图所示，小欣同学家电能表4月底的示数是 2024.6 kW h；若关闭家中其他用电器，只有电热水壶工作，电能表的指示灯闪烁300次时，刚好将1.2kg水从20℃加热到80℃，则电热水壶的加热效率为 84 %。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
【答案】2024.6；84
【解答】解：由图可知，电能表最后一位是小数，电能表4月底的示数是2024.6kW h；
3000imp/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h电能，电能表的指示灯闪烁3000次，则电能表指示灯闪烁了300次，电热水壶实际消耗的电能：W＝＝0.1kW h＝3.6，
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1.2kg×（80°﹣20°）＝3.024×105J，
电热水壶的加热效率为η＝＝＝84%。
故答案为：2024.6；84。
40．（2024 达州）如图甲所示，将定值电阻R1与规格为“40Ω，2A”的滑动变阻器R2连入电源电压恒定不变的电路中。移动滑片P，R2的电功率P与其连入电路电阻R之间的变化图象如图乙所示。则电源电压U＝ 24 V，R1的阻值为 20 Ω，电路的最大电功率为 28.8 W。
【答案】24；20；28.8。
【解答】解：
方法1：利用图像中（10，6.4）和（40，6.4）两个点，根据电功率公式P＝I2R推导得到，代入得到两个点对应的电流分别为0.8A和0.4A，故可以列出电源电压不变的方程：0.8A×（10Ω+R1）＝0.4A×（40Ω+R1），解出R1＝20Ω，代入原方程得出电源电压U＝24V，电路最大功率即滑动变阻器接入阻值最小的时候0Ω，此时电路总功率。
方法2：滑动变阻器与定值电阻串联时，当滑动变阻器接入阻值与定值电阻相等时功率最大，因此可以直接得出定值电阻R1＝20Ω，代入求解过程同方法1。
故答案为：24；20；28.8。
41．（2024 重庆）将标有“2A”但最大阻值未知的滑动变阻器R1、阻值为15Ω的R2和标有“2.5V 1.25W”的灯泡L（不计灯泡电阻变化）接入如图所示的电路，其中电源具有6V和另一电压未知的挡位，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。灯泡的额定电流为 0.5 A。将电源调到电压未知的挡位，只闭合开关S和S2，当R1接入电路的阻值为其最大阻值的时，灯泡正常发光，移动滑片使R1接入电路的阻值增大6Ω，电流表示数变化了0.2A。保障电路安全，只闭合开关S和S1，通过调节滑动变阻器及电源电压，电路的最大功率和最小功率之差为 1.95 W。
【答案】0.5；1.95。
【解答】解：（1）由题意已知小灯泡L的额定电压和额定功率，根据电功率公式可得小灯泡的额定电流：I额＝＝＝0.5A；
（2）灯泡的电阻，
只闭合开关S和S2时，L和R1 串联，当R1 接入电路的阻值为其最大阻值的时，灯泡正常发光，此时电路中的电流为0.5A，则电源电压为：﹣﹣﹣﹣﹣①，
移动滑片使R1接入电路的阻值增大6Ω，电流表示数变化了0.2A，
即此时电路中的电流为：I′＝I﹣ΔI＝0.5A﹣0.2A＝0.3A，
则电源电压为：﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②两式可得：R1＝40Ω，U＝4.5V；
只闭合开关S和S1 时，R1 和R2 串联，当电源电压为6V，R1 接入电路阻值为0时，即电压表示数为0，则R2两端的电压为电源电压6V时，电路中的电流最大，此时电路中的电流为：，
所以电路的最大功率为：Pmax＝UImax＝6V×0.4A＝2.4W
当电源电压为另一挡位4.5V时，电压表示数为最大3V时，电路中的电流最小，
此时R2两端的电压为：U′2＝U′﹣Umax＝4.5V﹣3V＝1.5V，电路中最小电流为：，
所以电路的最小功率为：Pmin＝UImin＝4.5V×0.1A＝0.45W，
则电路的最大功率和最小功率之差为：ΔP＝Pmax﹣Pmin＝2.4W﹣0.45W＝1.95W。
故答案为：0.5；1.95。
42．（2024 南通）梅雨季节，老王选购除湿器为家中面积12m2的房间除湿。表一为某除湿器的部分参数，其中，额定除湿量表示每小时除去空气中水蒸气的质量；表二为环境温度30℃时，相对湿度与1m3空气中水蒸气质量的对应关系，相对湿度是衡量空气中水蒸气含量的一个指标。
表一：
额定电压 额定功率 额定除湿量
220V 220W 0.4kg/h
表二：
相对湿度/% 10 30 50 70 90
1m3空气中水蒸气质量/g 3 9 15 21 27
（1）除湿器正常工作时的电流为 1 A，除湿1h消耗的电能为 0.22 kW h，若家中只有除湿器工作，标有“1200imp/（kW h）”的电能表指示灯闪烁 264 次。
（2）环境温度30℃、相对湿度80%时，1m3空气中水蒸气的质量为 24 g，若除湿器以额定除湿量工作，使房间相对湿度由80%降至50%，约需 0.81 h。
【答案】（1）1；0.22；264；（2）24；0.81。
【解答】解：（1）根据P＝UI求出除湿器正常工作时的电流I＝＝＝1A；除湿1h消耗的电能W＝Pt＝0.22kW×1h＝0.22kW h；
电能表指示灯闪烁次数n＝W N＝0.22kW h×1200imp/（kW h）＝264imp；
（2）分析表二数据可知1m3空气中水蒸气质量与相对湿度成正比，则有＝，解得环境温度30℃、相对湿度80%时，1m3空气中水蒸气的质量为m＝24g；
由表格可知环境温度30℃、相对湿度80%时，1m3空气中水蒸气的质量为15g，
房间相对湿度由80%降至50%，则消耗水蒸气的质量m0＝（24g/m3﹣15g/m3）V＝9g/m3×12m2×3m＝324g，
额定除湿量为v＝0.4kg/h＝400g/h，
需要的时间：t＝＝＝0.81h。
故答案为：（1）1；0.22；264；（2）24；0.81。
43．（2024 内江）如图所示，电源电压恒为4V、小灯泡标有“2.5V 1W”的字（电阻不变），滑动变阻器上标有“20Ω 1A”的字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某处时，电流表的示数为0.2A，则小灯泡的实际功率为 0.25 W；在保证电路安全使用的情况下，继续移动滑片，设移动过程中滑动变阻器的电功率为P1，小灯泡的电功率P2，的最大值为a、最小值为b，则＝ 5 。
【答案】0.25；5。
【解答】解：（1）由电路图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，闭合开关，移动滑动变阻器到某处，由题意得，此时电路的电流为I＝0.2A，因为小灯泡的电阻不变，先根据小灯泡的规格可得：I额＝＝＝0.4A，则小灯泡的电阻为：R灯＝＝＝6.25Ω，所以小灯泡的实际功率为：P实＝I2R灯＝（0.2A）2×6.25Ω＝0.25W；
（2）由于电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，保证电路安全使用的情况下，当电压表示数为3V时，接入滑动变阻器的阻值最大，此时电路中的电流最小，根据串联电路分压特点及欧姆定律可得电路此时的电流为：I1＝＝＝0.16A，此时滑动变阻器电功率为：P1＝3V×I1＝3V×0.16A＝0.48W，小灯泡的电功率为：P2＝（I1）2R灯＝（0.16A）2×6.25Ω＝0.16W，此时＝3，
因为小灯泡的额定电流为0.4A，所以电路通过的最大电流为0.4A，此时接入滑动变阻器的阻值最小，电路中的电流最大，所以小灯泡两端的电压为额定电压2.5V，电流为0.4A，电功率为P′2＝1W，根据串联分压可得此时滑动变阻器两端的电压为：U′＝4V﹣2.5V＝1.5V，电功率P′1＝U′×0.4A＝1.5V×0.4A＝0.6W，则＝0.6，所以最大值a＝3，最小值b＝0.6，则＝5。
故答案为：0.25；5。
44．（2024 日照）如图所示是小明家新房中的部分电路，存在的问题是 三孔插座没有接地线 。问题解决后，闭合开关S1、S2，电灯L1正常发光，但L2仍然不亮。将一把新买的电热水壶插入三孔插座，电热水壶也不能工作。把试电笔分别插入三孔插座的左、右孔，氖管均能发光，则可以判断出电路的故障是 FG之间断路 。
【答案】三孔插座没有接地线；FG之间断路。
【解答】解：三孔插座的连接应该是“左零右火上接地”闭合开关S1、S2，电灯L1正常发光，说明L1支路通路，L2仍然不亮。将一把新买的电热水壶插入三孔插座，电热水壶也不能工作。L2和三孔插座不能工作，说明出现断路，而三孔插座左孔能使氖管发光，说明左孔通过L2和火线连通，故电路的故障是FG之间断路。
故答案为：三孔插座没有接地线；FG之间断路。
五．电与磁（共5小题）
45．（2024 哈尔滨）有A、B、C三个物体，当A、B靠近时相互排斥，B、C靠近时相互吸引。上述现象如果是由它们可能具有磁性导致的，那么 A、B 一定具有磁性；上述现象如果是由它们可能带有电荷导致的，那么 C 可能带电。
【答案】A、B；C。
【解答】解：有A、B、C三个物体，当A、B靠近时相互排斥，B、C靠近时相互吸引。如果是由它们可能具有磁性导致的，按照磁极间的作用规律，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，A、B一定是同名磁极，所以A、B一定具有磁性，C可能有磁性，也可能没有磁性；上述现象如果是由它们可能带有电荷导致的，根据电荷间的作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，A、B一定带有同种电荷，C可带有不同电荷，C也可能不带电，原因是带电体有吸引轻小物体的性质。所以，A、B一定带电，C可能带电。
故答案为：A、B；C。
46．（2024 青海）2024年1月18日，天舟七号货运飞船在中国空间站成功对接（图1甲）。当货运飞船和核心舱相互靠近时，为减缓撞击带来的影响，货运飞船与核心舱间需配置缓冲装置。
（1）“飞天”兴趣小组根据以上信息结合物理知识，设计了如图1乙所示的缓冲装置简化图。当条形磁体和通电螺线管靠近时，产生相互排斥的力，说明通电螺线管左端为 N 极，为增大排斥力，滑动变阻器的滑片应向 A 端滑动。
（2）2020年6月，袁隆平团队首次在海拔2800米的青海省海西州试种了海水稻。如图2所示是海西州当地水沸腾时的温度计示数，则水的沸点为 91 ℃，当地的大气压强 低于 （选填“高于”“等于”或“低于”）标准大气压。
（3）2022年12月4日，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，返回舱在减速着陆过程中，重力势能 减小 。如图3所示，当返回舱静止在水平地面时，所受重力和地面对它的 支持力 是一对平衡力。
（4）如图4所示，是一款航天员造型音箱，其工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用，如图5所示实例中与该音箱工作原理一致的是 乙 ；能产生感应电流的是 甲 。
【答案】（1）N；A；（2）91；低于；（3）减小；支持力；（4）乙；甲。
【解答】解：（1）同名磁极相互排斥，当条形磁体和通电螺线管靠近时，产生相互排斥的力，说明通电螺线管左端为N极；
为增大排斥力，应增强通过螺线管的磁性，则应增大通过它的电流，根据欧姆定律可知，应减小电路中的电阻，故滑动变阻器的滑片应向A端移动；
（2）根据图示可知，温度计的分度值为1℃，示数为91℃，即水的沸点为91℃；
由于水的沸点随气压升高而增大，随气压的降低而减小，且水在标准大气压下的沸点为100℃，由此可知当地的大气压强低于标准大气压；
（3）返回舱在减速着陆过程中，质量不变，它的高度减小，其重力势能减小；当返回舱静止在水平地面时，受到竖直向上的支持力和竖直向下的重力作用，处于平衡状态，二力是一对平衡力；
（4）图乙中有外部电源，是探究通电导线在磁场中受到力的作用的实验演示装置，与音箱的工作原理一致；图甲中有灵敏电流计，没有外部电源，是探究电磁感应现象的实验装置，当ab做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。
故答案为：（1）N；A；（2）91；低于；（3）减小；支持力；（4）乙；甲。
47．（2024 深圳）已知某品牌混动飞行汽车电池容量20kW h。当汽车功率为20kW时，以100km/h的速度行驶；当汽车功率为10kW时，以70km/h速度行驶。A为车耗电与电池总容量之比，当A为80%时，车将采取“强制保电”措施关闭纯电模式，不再由纯电驱动。已知：s3：（s2+s4）＝5：3。
A 0﹣10% 10%﹣50% 50%﹣55% 55%﹣75% 75%﹣80%
s 16km s1 s2 s3 s4
①亮亮发现：飞行汽车匀速上升时动能 不变 ，机械能 增大 （均填“增大”、“减小”或“不变”）。
②当用电柱给飞行汽车充电时，蓄电池作为 用电器 （选填“开关”、“用电器”或“电源”）。图3中哪个图与电动机的原理相同？ A 。
③帮助亮亮同学思考飞行汽车在现实生活中可以应用的场景 运送货物 。
④图4是内燃机的 压缩 冲程。
⑤若此次测试后充电，电费为1.1元/度，从测试结束的电量充电，充满电需要的电费为 17.6 元。
⑥帮助亮亮算出此次“纯电制动”时距离为 100.8 km。
【答案】①不变；增大；②用电器；A；③运送货物；④压缩；⑤17.6；⑥100.8。
【解答】解：①飞行汽车匀速上升时，质量不变，速度不变，动能不变；高度增大，重力势能增大；机械能等于动能和势能之和，所以机械能增大；
②电池在对外供电的过程中是电源，将化学能转化成电能；而在充电过程中，消耗电能转化为化学能，是用电器；电动机的原理：通电导体在磁场中受到力的作用，电动机原理图中有电源，所以与电动机的原理相同的是A图；B图是电磁感应现象的实验，应该是发电机原理；
③飞行汽车适合较近距离的运输，现实生活中我们可驾驶飞行汽车运送货物；
④由图知，该冲程两个气阀都关闭，活塞向上移动，是内燃机的压缩冲程；
⑤当A为80%时，车将采取“强制保电”措施关闭纯电模式，不再由纯电驱动，所以充电时需要补充电池容量80%的电能，
W＝20kW h×80%＝16kW h，
充满电需要的电费为：x＝16kW h×1.1元/kW h＝17.6元；
⑥由表格数据可知，整个过程分5个阶段，
第一阶段：A取0﹣10%，此阶段运动的距离s0＝16km；
第二阶段：A取10%﹣50%，此过程消耗电能W1＝20kW h×（50%﹣10%）＝8kW h，此阶段的功率为P1＝20kW，
此过程飞行时间为：，此过程飞行速度v1＝100km/h，
此过程飞行的距离：s1＝v1t1＝100km/h×0.4h＝40km，
第四阶段：A取55%﹣75%，此过程消耗电能W3＝20kW h×（75%﹣55%）＝4kW h，此阶段的功率为P2＝10kW，
此过程飞行时间为：，此过程飞行速度v3＝70km/h，
此过程飞行的距离：s3＝v3t3＝70km/h×0.4h＝28km；
已知：s3：（s2+s4）＝5：3，所以，
此次“纯电制动”时距离为s＝s0+s1+s2+s3+s4＝16km+40km+28km+16.8km＝100.8km。
故答案为：①不变；增大；②用电器；A；③运送货物；④压缩；⑤17.6；⑥100.8。
48．（2024 临夏州）在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中，在装有螺线管的玻璃板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需 轻敲 ，观察铁屑的排布，并对比条形磁体、蹄形磁体的磁场，不难发现通电螺线管外部磁场与 条形 磁体的磁场相似。
【答案】轻敲；条形。
【解答】解：在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中，在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑会被磁化，但由于其与纸板的摩擦力太大，不能自己运动，因此实验中可以轻敲纸板减小铁屑与纸板的摩擦，使铁屑在磁场的作用力下有规律地排列；
由图中铁屑排列形状可知，通电螺线管外部磁场与条形磁体相似。
故答案为：轻敲；条形。
49．（2024 成都）小张利用如图所示装置探究“导体在磁场中产生电流的条件”，闭合开关后，经过多次尝试，他发现导线ab在磁场中沿着竖直方向运动时，导体中产生感应电流。生产生活中的 发电机 （选填“电热毯”、“发电机”或“电动机”）是利用该实验原理工作的。小张在实验中将导线ab换成一个线圈，其目的是 使实验现象更明显 。
【答案】发电机；使实验现象更明显。
【解答】解：根据题意，导线ab做切割磁感线运动时，导体中产生感应电流，此为“磁生电”现象，即电磁感应现象，用此原理可以制成发电机。
将导线ab换成一个线圈，相当于增加了导体棒的长度，在其它条件相同时，产生的感应电流更大，灵敏电流表的指针偏转角度更大，因此可以使实验现象更明显。
故答案为：发电机；使实验现象更明显。
六．信息的传递（共3小题）
50．（2024 哈尔滨）手机在日常生活中被广泛使用，在充电过程中将电能转化为手机电池的 化学 能。手机与北斗卫星间利用 电磁 波来传递信息，实现导航的目的。
【答案】化学；电磁。
【解答】解：电池给手机供电时，将化学能转化为电能，电池充电时，是将电能转化为化学能；手机通讯是利用电磁波传递信息的，手机与北斗卫星间也是利用电磁波来传递信息，实现导航的目的。
故答案为：化学；电磁。
51．（2024 湖南）手机导航时，手机与通信卫星通过 电磁波 传递信息，为人们出行带来方便；但长时间使用手机等电子产品，容易导致眼睛的晶状体变厚，使来自远处某点的光会聚在视网膜之 前 ，形成近视。
【答案】电磁波；前。
【解答】解：手机导航时，手机与通信卫星通过 电磁波传递信息，为人们出行带来方便；
但长时间使用手机等电子产品，容易导致眼睛的晶状体变厚，使来自远处某点的光会聚在视网膜之前，形成近视。近视眼成像在视网膜前，老花眼在后。
故答案为：电磁波；前。
52．（2024 河北）2024年4月26日，神舟十八号载人飞船成功对接空间站天和核心舱径向端口。对接成功后，飞船相对于空间站是 静止 的；宇航员在空间站通过 电磁 波与地面联系；飞船在太空中 有 （选填“有”或“没有”）惯性。
【答案】静止；电磁；有。
【解答】解：（1）对接成功后，飞船相对于空间站没有位置的变化，飞船相对于空间站是静止的；
（2）空间站是通过电磁波与地面联系的；
（3）飞船在太空中质量不变，有惯性且大小不变。
故答案为：静止；电磁；有。
七．能源与可持续发展（共8小题）
53．（2024 长沙）我市积极探索建立绿色能源体系，在阳光充足的地方铺设光伏发电板，将 太阳 能转化为电能。电能充足时，利用富余的电能驱动 电动机 （选填“电动机”或“发电机”）工作，将空气压缩后储存起来；电能不足时，再利用压缩空气发电，充分发挥新能源的利用价值。
【答案】太阳；电动机。
【解答】解；我市积极探索建立绿色能源体系，在阳光充足的地方铺设光伏发电板，将太阳能转化为电能。电能充足时，利用富余的电能驱动电动机工作，将空气压缩后储存起来；电能不足时，再利用压缩空气发电，充分发挥新能源的利用价值。
故答案为：太阳；电动机。
54．（2024 武汉）绿色发展是高质量发展的底色，为了更好践行绿色发展和“双碳目标”，武汉市区某高架桥上修建了一段全封闭“光伏声屏障”试验路段，如图所示。“光伏声屏障”既可以控制噪声，又可以提供电能，比传统的声屏障设备更节能环保。（q无烟煤＝3.4×107J/kg）
（1）“光伏声屏障”是通过阻断噪声 传播 的方式来控制噪声的。
（2）“光伏声屏障”路段的每一块玻璃上贴满了81个小光伏电池板，这些光伏电池板利用太阳能的方式是将太阳能转化为 电能 。这段“光伏声屏障”试验路段每年发电约1.7×105kW h，相当于完全燃烧 1.8×104 kg的无烟煤释放的能量。
【答案】（1）传播（2）电能；1.8×104。
【解答】解：（1）“光伏声屏障”是在传播过程中减弱噪声，即通过阻断噪声传播的方式来控制噪声的。
（2）光伏电池板利用太阳能的方式是将太阳能转化为电能；
无烟煤完全燃烧放出的热量Q放＝1.7×105kW h＝1.7×105×3.6×106J＝6.12×1011J，
由Q放＝mq可知，完全燃烧无烟煤的质量m＝＝＝1.8×104kg。
故答案为：（1）传播（2）电能；1.8×104。
55．（2024 新疆）“三峡引领号”——全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组及基础平台，是引领我国海上风电行业走向深海的重大成果。
（1）风能是 可再生 （填“可再生”或“不可再生”）能源。风力发电将空气的 机械能 能转化为电能，电能是 二 次能源。
（2）“三峡引领号”与北斗系统建立关联，利用 电磁波 （填“超声波”或“电磁波”）向工作人员传递平台运动的动态信息。当海上风速变大时，应 增加 （填“增加”或“减少”）平台内水仓中水的质量，使平台下沉一些，保持平台稳定。给“三峡引领号”风力发电机安装消声器，通过防止噪声 产生 来降低噪声。
（3）当风速为v时，风力发电机的发电功率为1200kW，风力发电机叶片转动一圈的发电量为2.5kW h，则风力发电机叶片的转速为每分钟转动 8 圈；若风力发电机叶片的转速与风速成正比，风力发电机的发电功率与风速的三次方成正比，则当风速为2v时，风力发电机叶片转动一圈的发电量为 10 kW h。
【答案】（1）可再生；机械能；二；（2）电磁波；增加；产生；（3）8；10。
【解答】解：（1）风能是能够源源不断的从自然界得到的能源，属于可再生能源；风力发电时，空气流动带动扇叶转动，将空气的机械能转化为电能；电能不能够从自然界直接获取，需要由一次能源转化而来，属于二次能源；
（2）北斗系统是通过电磁波传递信息；使平台下沉一些，排开液体体积增大，则浮力增大，根据漂浮时，浮力等于重力，故重力增大，即需增加平台内水仓中水的质量；风力发电机安装消声器，通过防止噪声产生来降低噪声；
（3）风力发电机的工作1分钟发电量为W＝Pt＝1200kW×＝20kW h，
风力发电机叶片转动一圈的发电量为2.5kW h，则风力发电机叶片的转速为每分钟转动的圈数n＝＝8r；
若风力发电机叶片的转速与风速成正比，当风速为2v时，转速为每分钟转动2×8圈，即n'＝16圈；
风力发电机的发电功率与风速的三次方成正比，当风速为2v时，风力发电机的发电功率为8×1200kW，即9600kW；
则一分钟发电量为W'＝P't＝9600kW×＝160kW h，风力发电机叶片转动一圈的发电量为W0＝＝＝10kW h/r。
故答案为：（1）可再生；机械能；二；（2）电磁波；增加；产生；（3）8；10。
56．（2024 陕西）原子由原子核和 核外电子 构成。原子核发生变化时，释放出的能量被称为核能，核能属于 不可再生 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。我国自主设计、建造的“东方超环”核反应装置用于研究如图所示的核反应，这种反应叫做核 聚 （选填“裂”或“聚”）变。
【答案】核外电子；不可再生；聚
【解答】解：原子由原子核和核外电子构成；
核能源被消耗后，不能从自然界源源不断地得到补充，属于不可再生能源；
核聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下，发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子的一种核反应形式，故如图所示的核反应叫做核聚变。
故答案为：核外电子；不可再生；聚。
57．（2024 福建）太阳能属于 可再生 能源。某光伏发电站年均发电量约为2.9×1012J，相当于完全燃烧 1.0×105 kg煤炭释放的热量。（q煤＝2.9×107J/kg）
【答案】可再生；1×105。
【解答】解：太阳能属于 可再生能源；某光伏发电站年均发电量约为2.9×1012J，根据公式Q＝qm，可得m＝＝＝1×105kg；
故答案为：可再生；1×105。
58．（2024 河北）风电的开发可以有效助力我国实现“碳达峰、碳中和”的战略目标。张北一雄安特高压交流输变电工程投运后，实现了“张家口的风点亮雄安的灯”。从能源的视角来看，“张家口的风”属于 可再生 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，它实际上来源于 太阳 能。我国自主研发的单个陆上风电机组功率可达107W，这样一个风电机组在此功率下稳定工作 10 min产生的电能，相当于200kg焦炭完全燃烧放出的热量。焦炭的热值为3.0×107J/kg。
【答案】可再生；太阳；10。
【解答】解：（1）风能可以在自然界里源源不断地得到，属于可再生能源，它实际上来源于太阳能。
（2）200kg焦炭完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq＝200kg×3.0×107J/kg＝6×109J；
单个陆上风电机组功率可达107W，需要的时间：
t＝＝＝＝600s＝10min。
故答案为：可再生；太阳；10。
59．（2024 宜宾）太阳是人类能源的宝库。在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 核聚变 ，释放出巨大的核能。太阳能属于 一次 （选填“一次”或“二次”）能源。
【答案】核聚变；一次。
【解答】在太阳中存在着能够发生聚变反应的氢元素，灼热的太阳内部原子之间的热碰撞使聚变反应激烈进行；
一次能源是指自然界中以天然形式存在并没有经过加工或者转换的能量资源。太阳能是直接吸收阳光来利用的，没有经过中间环节的转换，所以太阳能是一次能源；
所以本题的答案为：核聚变；一次。
60．（2024 滨州）2023年12月6日，全球首座第四代核电站——华能石岛湾高温气冷堆核电站商运投产，成为世界首个实现模块化第四代核电技术商业化运行的核电站，标志着我国在高温气冷堆核电技术领域实现了全球领先。核电站的核反应堆是利用原子核 裂变 （选填“裂变”或“聚变”）时释放的能量进行发电的，电能属于 二次 （选填“一次”或“二次”）能源。
【答案】裂变；二次。
【解答】解：（1）核能发电是利用核裂变，图中反应堆容器中发生的核反应是指核裂变；
（2）利用核反应所产生的热量可以发电，电能属于二次能源。
故答案为：裂变；二次。
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