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(时间：60分钟 满分：100分)
一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。其中1～6 题为单项选择题，7～8题为多项选择题。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)
1.下列说法正确的是( )
A.家庭生活中，常说的“1度”电，指的是电功率的单位
B.功率是1千瓦的空调正常工作1个小时所消耗的电能是1度
C.1度等于1 000焦耳
D.1度等于3.6×106 瓦
解析 “1度”电是电能的单位，是指电功率为1 kW的用电器正常工作1小时所消耗的电能，且1度＝103×3600 J＝3.6×106 J，故B项正确。
答案 B
2.关于导体的电阻，下列说法正确的是( )
A.导体的电阻仅由导体两端的电压决定
B.导体的电阻在一定温度下仅由长度和横截面积决定
C.导体的电阻在一定温度下由导体的长度、粗细及材料决定
D.导体的电阻与导体所通电流的大小有关
解析 导体的电阻由其材料、长度和横截面积共同决定，与加在它两端的电压或通过它的电流均无关，故选项A、D错误；温度一定时，不同材料的电阻率不同，故导体的电阻并非仅由其长度和横截面积决定，故选项B错误，C正确。
答案 C
3.R1＝16 Ω，R2＝4 Ω，它们串联在电路中，欲使两电阻两端的电压相等，则( )
A.给R1串联一个 Ω的电阻
B.给R1并联一个 Ω的电阻
C.给R2并联一个4 Ω的电阻
D.给R2并联一个12 Ω的电阻
解析 R1＝16 Ω，R2＝4 Ω，它们串联在电路中，电流相等，根据欧姆定律，电压一定不等，要使电压相等，必须给大电阻R1并联分流电阻R，根据欧姆定律，并联部分的总电阻与电阻R2相等，有＝R2
代入数据，有＝4
解得R＝ Ω，故应给R并联一个 Ω的电阻。
答案 B
4.一根长为L，横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为( )
A. B. C.ρnev D.
解析 欧姆定律I＝，电流的微观表达式I＝neSv，电阻定律R＝ρ，则金属棒内场强大小为E＝＝＝ρnev，故C正确。
答案 C
5.如图所示，三个电阻R1、R2、R3的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为10 W、10 W、4 W，此电路中允许消耗的最大功率为( )
A.24 W B.16 W
C.12 W D.15 W
解析 因为三个电阻的阻值相等，R1在干路上，电流最大，所以R1先达到最大功率10 W，又因为R2、R3的阻值相同，又是并联，两者电流为R1电流的，所以R2、R3的功率相等且为R1功率的，并且两电阻功率之和为5 W，所以此电路总功率为15 W。
答案 D
6.一电流表(表头)并联一个分流电阻后就改装成一个大量程的电流表，当把它和标准电流表串联后去测某电路中的电流时，发现标准电流表读数为1 A时，改装电流表的读数为1.1 A，稍微偏大一些，为了使它的读数准确，应( )
A.在原分流电阻上再并联一个较大的电阻
B.在原分流电阻上再串联一个较小的电阻
C.在原分流电阻上再串联一个较大的电阻
D.在原分流电阻上再并联一个较小的电阻
解析 改装电流表的读数比标准电流表读数稍微偏大一些，说明改装电流表的内阻稍微偏大一些，要使内阻稍微变小一些，需要在原分流电阻上再并联一个较大的电阻，故A正确，B、C、D错误。
答案 A
7.下列关于电流的说法中，正确的是( )
A.金属导体中，电流的传播速率就是电场的传导速率
B.温度升高时，金属导体中自由电子热运动加快，电流也就加大
C.电路接通后，电子就由电源出发，只要经过一个极短的时间就能到达用电器
D.通电的金属导体中，自由电子的运动是热运动和定向移动的合运动，电流的传播速率等于光速
解析 金属导体中，电流的速率就是建立电场的速率，所以A正确；电场建立后，回路中的自由电子开始做定向移动，所以并非是从电源发出的电子，所以C项错误；温度升高时，金属导体中自由电子热运动加快，但是电子定向移动的速率并未加快，所以电流不会增大，B项错误；通电导体中，自由电子的运动是热运动和定向移动的合运动，电流的传播速率即光速，所以D项正确。
答案 AD
8.R1和R2是材料相同、厚度相同、上下表面都为正方形的导体，但R1的尺寸比R2大得多，把它们分别连接在如图所示的电路的A、B两端，接R1时电压表的读数为U1，接R2时电压表的读数为U2，则下列判断正确的是( )
A.R1＝R2 B.R1>R2
C.U1解析 电流从导体的横截面流过，设正方形导体边长为a，由电阻定律知R＝ρ＝ρ＝，可见导体电阻与边长a无关，A正确，B错误；因外电阻相同，故路端电压相等，C错误，D正确。
答案 AD
二、实验题(本题共2个小题，第9题8分，第10题12分，共20分)
9.(8分)欲用伏安法测定一段阻值约为5 Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：
A.电池组(3 V，内阻1 Ω)
B.电流表(0～3 A，内阻0.012 5 Ω)
C.电流表(0～0.6 A，内阻0.125 Ω)
D.电压表(0～3 V，内阻3 kΩ)
E.电压表(0～15 V，内阻15 kΩ)
F.滑动变阻器(0～20 Ω，额定电流1 A)
G.滑动变阻器(0～2 000 Ω，额定电流0.3 A)
H.开关、导线
(1)上述器材中应选用的是______________；(填写各器材的字母代号)
(2)实验电路应采用电流表______接法；(填“内”或“外”)
(3)为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5 A范围内改变，请按要求在线框内画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图，然后根据你设计的原理电路将下图中给定的器材连成实验电路。
答案 (1)A、C、D、F、H (2)外
(3)
10.(12分)(1)在“测定金属丝的电阻率”的实验中，由于金属丝直径很小，不能使用普通刻度尺，应使用螺旋测微器。螺旋测微器的精确度为________ mm，用螺旋测微器测量某金属丝直径时的刻度位置如图所示，从图中读出金属丝的直径为__________mm。
(2)如果测出金属丝接入电路的长度l、直径d和金属丝接入电路时的电流I和其两端的电压U，就可求出金属丝的电阻率。用以上实验中直接测出的物理量来表示电阻率，其表达式为ρ＝________________。
(3)在此实验中，金属丝的电阻大约为4 Ω，在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，选用了如下实验器材：
A.直流电源：电动势约4.5 V，内阻不计；
B.电流表A：量程0～0.6 A，内阻约0.125 Ω；
C.电压表V：量程0～3 V，内阻约3 kΩ；
D.滑动变阻器R：最大阻值10 Ω；
E.开关、导线等。
在以下可供选择的实验电路中，应该选图________(填“甲”或“乙”)，选择的接法为________接法(填“内”或“外”)，此接法测得的电阻值将________(填“大于”“小于”或“等于”)被测电阻的实际阻值。
(4)根据所选实验电路图，在实物图中完成其余的连线。在闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置在________(填“最左”或“最右”)端。
(5)根据所选量程，某次实验两电表的示数如图，则读数分别为________V和________A。
(6)若某次实验测得接入电路金属丝的长度为0.810 m，算出金属丝的横截面积为0.81×10－6m2，根据伏安法测出电阻丝的电阻为4.1 Ω，则这种金属材料的电阻率为________(保留2位有效数字)。
解析 (1)螺旋测微器的精确度为0.01 mm，金属丝的直径为0.5 mm＋
0.01 mm×14.0＝0.640 mm。
(2)根据R＝及R＝ρ解得ρ＝。
(3)因待测电阻的阻值较小，故采用电流表外接电路，即甲电路；因电压表的分流作用，使得电流表的测量值大于电阻上的实际电流，故此接法测得的电阻值将小于被测电阻的实际阻值。
(4)连线如图；在闭合开关S前，滑动变阻器的阻值调节到最小，故滑片应置在最左端。
(5)电压表读数为2.13 V；电流表读数为0.16 A。
(6)根据R＝ρ可得ρ＝，
代入数据可知ρ＝4.1×10－6 Ω·m
答案 (1)0.01 0.640 (2) (3)甲 外 小于
(4)见解析图 最左 (5)2.13 0.16 (6)4.1×10－6 Ω·m
三、计算题(本大题共2小题，共32分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)
11. (16分)如图所示，输入电压UAB＝200 V，变阻器R1标有“150 Ω，3 A”，负载电阻R2标有“50 Ω，2 A”，求输出电压Uab的变化范围。
解析 设R2恰不烧坏，其两端所加电压最大。U2＝I2R2＝100 V，则Uab最大值为100 V。此时R1上端电阻设为Rx，则有＝I2
故Rx＝50 Ω，由此得下端电流为
I1＝
得I1＝2 A＜3 A，所以R1不会烧坏。
当R1恰不烧坏时，设其上端电阻为Rx′，则＝3 A
解得Rx′＝ Ω
a、b间输出电压最小
Uab′＝·UAB＝75 V。
答案 75～100 V
12. (16分)如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12 V，电解槽内阻rA＝2 Ω，当K1闭合，K2、K3断开时，电流表示数为6 A；当K2闭合，K1、K3断开时，电流表示数为5 A，且电动机输出功率为35 W；当K3闭合，K1、K2断开时，电流表示数为4 A。求：
(1)电炉子的电阻及发热功率各多大？
(2)电动机的内阻是多少？
(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？
解析 (1)电炉子为纯电阻，由欧姆定律
I＝，得R＝＝ Ω＝2 Ω
其发热功率为
PR＝UI1＝12×6 W＝72 W。
(2)电动机为非纯电阻，由电功率与其他功率关系
UI2＝IrM＋P输出
所以rM＝＝ Ω＝1 Ω。
(3)电解槽工作时，P化＝UI3－IrA＝(12×4－42×2) W＝16 W。
答案 (1)2 Ω 72 W (2)1 Ω (3)16 W
网络构建与核心素养
科学态度与责任——身边的电热及其应用
1.电热在生活中的应用
图中的用电器都是利用电流的热效应来工作的，其中的电阻丝都是由电阻率较大的材料制成的。
2.电热在工业生产中的应用
工业生产中的电刻笔也是利用了电流的热效应。电刻笔是炭精棒做的。给它通上几千甚至几万安的电流，碳笔尖和钢板接触时能产生1 700℃左右的高温，使接触处的钢熔化，在钢板上能刻出字或花纹来。
电焊有多种，如电阻焊、电弧焊、激光焊等。其中电阻焊就是在焊接的金属接触面上通过电流，利用接触电阻产生的热量得到适合焊接的高温，从而对接触面进行焊接的一种方法。
[针对训练1] 如图所示是家用电饭煲的电路图。将电饭煲接到稳压电源上，当开关接通“加热”挡时，电热丝以额定功率给食物加热，当食物蒸熟后，开关接通“保温”挡，给食物保温，这时电热丝的功率为其额定功率的，电流为1.40 A，已知分压电阻的阻值是R＝100 Ω。求：
(1)保温时，电阻R两端的电压；
(2)稳压电源输出的电压；
(3)电热丝的额定功率。
解析 (1)保温时电阻R两端的电压为
UR＝IR＝1.40 ×100 V＝140 V。
(2)设电热丝的电阻为r，电源输出电压为U，由题意知()2r＝·
得r＝50 Ω
故U＝I(R＋r)＝1.40×(100＋50) V＝210 V。
(3)由P＝，得P＝ W＝882 W。
答案 (1)140 V (2)210 V (3)882 W
[针对训练2] (多选)如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关S1、S2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为120 W，吹热风时的功率为1 000 W。关于该电吹风，下列说法正确的是( )
A.电热丝的电阻为55 Ω
B.当开关S2闭合、S1断开时，电吹风吹出冷风
C.当电吹风吹冷风时，电热丝每秒消耗的电能为1 000 J
D.当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为1 120 J
解析 电动机和电阻并联，当吹热风时，电阻消耗的功率为P＝P热－P冷＝(1 000－120) W＝880 W，由P＝可知R＝55 Ω，故A正确；当开关S2闭合、S1断开时，只有电动机工作，电热丝不发热，则电吹风吹出冷风，选项B正确；当电吹风吹冷风时，电热丝处于断路状态，没有电流通过，电热丝每秒钟消耗的电能为0，故C错误；当电吹风吹热风时，电动机M和电热丝R并联，电动机的功率为120 W，所以每秒钟消耗的电能Q＝P冷t＝120×1 J＝120 J，故D错误。
答案 AB
课件9张PPT。网络构建与核心素养科学态度与责任——身边的电热及其应用
1.电热在生活中的应用
图中的用电器都是利用电流的热效应来工作的，其中的电阻丝都是由电阻率较大的材料制成的。2.电热在工业生产中的应用工业生产中的电刻笔也是利用了电流的热效应。电刻笔是炭精棒做的。给它通上几千甚至几万安的电流，碳笔尖和钢板接触时能产生1 700℃左右的高温，使接触处的钢熔化，在钢板上能刻出字或花纹来。
电焊有多种，如电阻焊、电弧焊、激光焊等。其中电阻焊就是在焊接的金属接触面上通过电流，利用接触电阻产生的热量得到适合焊接的高温，从而对接触面进行焊接的一种方法。(1)保温时，电阻R两端的电压；
(2)稳压电源输出的电压；
(3)电热丝的额定功率。解析 (1)保温时电阻R两端的电压为UR＝IR＝1.40 ×100 V＝140 V。得r＝50 Ω
故U＝I(R＋r)＝1.40×(100＋50) V＝210 V。答案 (1)140 V (2)210 V (3)882 W[针对训练2] (多选)如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关S1、S2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为120 W，吹热风时的功率为1 000 W。关于该电吹风，下列说法正确的是( )A.电热丝的电阻为55 Ω
B.当开关S2闭合、S1断开时，电吹风吹出冷风
C.当电吹风吹冷风时，电热丝每秒消耗的电能为1 000 J
D.当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为1 120 J答案 AB
