文档内容
石景山区 2023-2024 学年第一学期初三期末试卷
物理
考生须知
1．本试卷共8页，共五道大题，25道小题，满分70分。考试时间70分钟。
2．在试卷和答题卡上准确填写学校名称、姓名和准考证号。
3．试题答案一律填涂或书写在答题卡上，选择题、作图题请用2B铅笔作答，其他试题请用
黑色字迹签字笔作答，在试卷上作答无效。
4．考试结束，请将本试卷、答题卡和草稿纸一并交回。
第一部分
一、单项选择题（下列各小题四个选项中只有一个选项符合题意。共24分，每小题2分）
1. 在国际单位制中，电能的单位是（ ）
A. 安培（A） B. 欧姆（Ω）
C. 焦耳（J） D. 瓦特（W）
【答案】C
【解析】
的
【详解】A．安培（A）是电流强度 单位，故A不符合题意；
B．欧姆（Ω）是电阻的单位，故B不符合题意；
C．焦耳（J）是各种功和能的单位，故C符合题意；
D．瓦特（W）是功率的单位，故D不符合题意。
故选C。
2. 在常温干燥的情况下，下列物品通常属于导体的是（ ）
A. 木筷 B. 铁勺 C. 纸杯 D. 瓷碗
【答案】B
【解析】
【详解】木筷、纸杯、瓷碗都不容易导电，是绝缘体；铁勺容易导电，是导体，故B符合题意，ACD不符
合题意。
故选B。
3. 下列四种家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ）
A. 电饭煲 B. 洗衣机 C. 电视机 D. 电冰箱
【答案】A【解析】
【详解】A．电饭煲工作时，把电能转化为内能，是利用电流的热效应，故A符合题意；
B．洗衣机工作时，将电能转化为机械能，故B不符合题意；
C．电视机在工作时，主要将电能转化为光能和声能，故C不符合题意；
D．电冰箱主要是把电能转化为机械能，故D不符合题意。
故选A。
4. 关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A. 电动车入户充电是安全的
B. 发现有人触电时应立即切断电路
C. 可以用湿布擦拭正在工作的电视机
D. 空气开关“跳闸”一定是由于用电器总功率过大
【答案】B
【解析】
【详解】A．电动车入户充电时，容易发生火灾，是不安全的，故A错误；
B．有人触电时，应首先切断电源，使人脱离带电体，故B正确；
C．生活用水是导体，用湿布擦拭正在工作的电视机，容易引发触电事故，故C错误；
D．空气开关“跳闸”，可能是电路出现了短路，也可能是用电器的总功率过大造成的，故D错误。
故选B。
5. 杭州亚运会期间，如图所示的“智能太阳能座椅”不仅提供了舒适的座位，还使用了太阳能面板，可实
现无线充电，可支持座椅下的蓝牙音箱播放歌曲，可支持座椅上的LED灯在有需要时亮起。其中将其它形
式能转化为电能的装置是（ ）
A. 手机 B. LED灯
C. 蓝牙音箱 D. 太阳能面板
【答案】D
【解析】
【详解】A．手机工作时，将电能转化为光能和声能，故A不符合题意；
B．LED灯工作时，将电能转化为光能，故B不符合题意；C．蓝牙音箱工作时，将电能转化为声能，故C不符合题意；
D．太阳能面板是将太阳能转化为电能，故D符合题意。
故选D。
6. 小明想设计一款带灯光显尘功能的吸尘器，它包括照明用的灯泡和吸尘用的电动机。只闭合开关 时，
只有电动机工作；只闭合开关 时，电动机不工作，照明灯不亮；同时闭合开关 、 ，电动机和照明
灯都工作。如图中能正确模拟此功能的电路是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知，电动机和灯泡串联，只闭合开关S，电动机不工作，同时闭合开关 、 ，电动
1
机和照明灯都工作，故A不符合题意；
B．由图可知，只闭合开关S，电动机工作，灯泡发光，只闭合开关 时，灯泡发光，同时闭合开关 、
1
，电动机被短路，只有灯泡发光，故B不符合题意；
C．由图可知，只闭合开关S，电动机工作，只闭合开关 时，电动机不工作，照明灯不亮；同时闭合开
1
关 、 ，电动机和照明灯都工作，故C符合题意；
D．由图可知，只闭合开关S，电动机工作，只闭合开关 时，灯泡发光，同时闭合开关 、 ，电动
1
机和照明灯都工作，故D不符合题意。
故选C。
7. 下列用电器正常工作时，电功率最接近 的是（ ）
A. 空调 B. 手电筒 C. 台灯 D. 电风扇
【答案】A
【解析】【详解】A．家用空调的电功率大约1000W，故A符合题意；
B．手电筒的电功率约0.5W，故B不符合题意；
C．家用台灯的额定功率大约40W左右，故C不符合题意；
D．电风扇的额定功率大约60W，故D不符合题意。
故选A。
8. 关于磁现象，下列说法正确的是（ ）
A. 通电后的电磁铁可以吸引所有金属物体
B. 导体在磁场中运动一定产生感应电流
C. 指南针能指南北是受地磁场作用的结果
D. 磁场对放入其中的物体一定有力的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A．通电后的电磁铁可以吸引铁、钴、镍等物质，故A错误；
B．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，故B错误；
C．根据指南针的工作原理可知，指南针能指南北是受地磁场作用的结果，故C正确；
D．根据磁场的性质可知，磁场对放入其中的磁体一定有力的作用，故D错误。
故选C。
9. 实验室里有两种型号的白炽灯泡，规格为 “ ”、 “ ”，下列说法正确的是
（ ）
A. 消耗的电能一定比 消耗的电能少
B. 两灯泡均正常工作时，通过 电流较大
C. 两灯泡均正常工作时，电流通过 做功较快
D. 两灯串联后接入电路中同时发光时， 较亮， 较暗
【答案】B
【解析】
【详解】A．由W=Pt可知，通电时间未知，不能判定两灯泡消耗电能的多少，故A错误；
B．两灯泡均正常工作时，通过L 的电流
1通过L 的电流
2
所以通过 电流较大，故B正确；
C．两灯泡均正常工作时，L 的电功率是0.75W，L 的电功率是3W，L 的电功率较大，电流通过L 做功
1 2 2 2
较快，故C错误；
D．两个灯泡的电阻分为为
所以
R>R
2 1
两灯串联后接入电路中同时发光时，流过它们的电流相等，由P=I2R可知
P >P
实际2 实际1
所以L 较亮，L 较暗，故D错误。
2 1
故选B。
10. 在其他条件相同的情况下，电阻越小的导体，材料的导电性能越强。某同学使用了如图所示的装置，
比较锰铜合金与镍铬合金的导电性能。木板上装有横截面积、温度相同的锰铜合金丝AB和镍铬合金丝
CD，E是AB上某点且AE与CD长度相等，电源两端电压一定。第一次将AB接入电路，闭合开关后，迅
速记录电流表示数为 ；第二次将AE接入电路，闭合开关后，迅速记录电流表示数为 ；第三次将CD
接入电路，闭合开关后，迅速记录电流表示数为 。下列说法正确的是（ ）A. 若 ，则镍铬合金的导电性能较强
B. 若 ，则镍铬合金的导电性能较弱
C. 若 ，则锰铜合金的导电性能较强
D. 若 ，则锰铜合金的导电性能较弱
【答案】C
【解析】
【详解】AB．锰铜合金丝AB和镍铬合金丝CD的材料和长度不同，根据控制变量法无法比较它们导电性
能的强弱，故AB错误；
CD．锰铜合金丝AE和镍铬合金丝CD的横截面积和长度相同，材料不同，若 ，说明锰铜合金电阻
较小，锰铜合金的导电性能较强，故C正确，D错误。
故选C。
11. 如图所示电路，各元件完好。下列说法正确的是（ ）
A. 将eg间导线改接到ef间，闭合开关S，两灯均发光，灯泡两端的电压一定相等
B. 增加一根导线，将df接通，闭合开关S，两灯均发光，通过两灯的电流一定相等
C. 增加一根导线，将ef接通，闭合开关S，两灯均发光，通过两灯的电流一定相等
D. 增加一根导线，将cf接通，闭合开关S，两灯均发光，灯泡两端的电压一定相等
【答案】D
【解析】
【详解】A．将eg间导线改接到ef间，两个灯泡串联，闭合开关S，两灯均发光，两个灯泡的规格未知，
它们两端的电压不一定相等，故A错误；
B．增加一根导线，将df接通，两个灯泡并联，闭合开关S，两灯均发光，两个灯泡的规格未知，通过两
灯的电流不一定相等，故B错误；
C．增加一根导线，将ef接通，灯泡L 被短路，只有L 发光，故C错误；
1 2
D．增加一根导线，将cf接通，两个灯泡并联，闭合开关S，两灯均发光，由并联电路电压的规律可知灯
泡两端的电压一定相等，故D正确。
故选D。12. 如图所示，电源两端电压恒为 ，电流表量程0~0.6A，电压表量程0~3V，灯泡规格“
”，滑动变阻器规格“ ”。闭合开关，调节滑片P，不考虑灯丝阻值随温度的变化，
灯泡两端电压不允许超过额定电压，各元件安全工作。下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的示数变化范围是
B. 电流表的示数变化范围是
C. 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是
D. 电路总功率的最大值是
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电
流。由 得，灯泡的额定电流为
灯泡两端电压不允许超过额定电压，所以电路中电流最大为 0.25A，电压表示数最大为2.5V。此时滑动变
阻器允许接入电路的阻值最小，最小阻值为
当滑片P移到最右端时，滑动变阻器接入电路中的最大阻值为 时，电路中的总阻值最大，根据欧姆
定律可知电路中电流最小，不会影响电路安全。灯泡电阻为则最小电流为
电流最小时，电压表示数最小，则电压表示数最小值为
所以电压表 的示数变化范围是 ，电流表的示数变化范围是 ，滑动变阻器允
许接入电路的阻值范围是 。故C正确，AB错误；
D．根据 ，电路中电流最大时，电路总功率最大，则电路总功率的最大值为
故D错误。
故选C。
二、多项选择题（下列各小题均有四个选项，其中符合题意的选项均多于一个。共6分，每
小题2分。每小题选项全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分）
13. 下列说法正确的是（ ）
A. 只有电子定向移动能形成电流
B. 电压使电荷定向移动形成电流
C. 通过导体的电流为零时，导体的电阻也为零
D. 金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反
【答案】BD
【解析】
【详解】A．电荷的定向移动会形成电流，正电荷定向移动能形成电流，负电荷定向移动也能形成电流，
故A错误；
B．电压是形成电流的原因，即电压使自由电荷发生定向移动形成电流，故B正确；
C．电阻是导体本身的属性，与电流、电压的大小无关；即使没有电流，导体的电阻也不为0，故C错误；
D．电流的方向与正电荷的定向移动方向相同，而金属导体中的自由电子带负电，所以金属导体中的电流
方向与自由电子的定向移动方向相反，故D正确。
故选BD。
14. 物理是认识世界、改造世界、服务人类的应用型学科。如图所示，①②③④为探究物理规律的四个实
验，下列相关叙述正确的是（ ）A. 电磁继电器应用了①的实验结论
B. 有些磁悬浮列车的技术中应用了②的实验结论
C. 调节收音机音量的电位器应用了③的实验原理
D. 发光旱冰鞋的轮子滚动时，线圈做切割磁感线运动，发光原理与④相同
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．①实验是电流的磁效应，电磁继电器的工作原理是电流的磁效应，故A正确，符合题意；
B．②图是磁极间的相互作用，说明同名磁极相互排斥，磁悬浮列车是依据磁极间的相互作用来实现悬浮
和运行的，故B正确，符合题意；
C．③图通过改变连入电路的电阻丝的长度改变连入电路的电阻，进而改变电路中的电流，这是滑动变阻
器的变阻原理。各种电器的音量开关实质上都是一个滑动变阻器，通过改变变阻器连入电路中的电阻的大
小来改变电流的大小，从而实现对音量大小的控制，故C正确，符合题意；
D．④图通电导体在磁场中受力运动，而发光旱冰鞋的轮子滚动时，线圈做切割磁感线运动发光是电磁感
应，故D错误，不符合题意。
故选ABC。
15. 学校不同实验小组的同学，均利用一块电压表和阻值已知的定值电阻 测量未知电阻 的阻值。他
们选择了满足实验要求的器材（电源两端电压不变且未知），分别连接了如图所示的实验电路并进行了如
下操作：闭合开关 、断开开关 ，记录电压表的示数为 ；闭合开关 、 ，记录电压表的示数为
。则下列能够测出 的阻值且对应的 表达式正确的是（ ）
A. 甲图， B. 乙图，C. 丙图， D. 丁图，
【答案】AD
【解析】
【详解】A．闭合开关 、断开开关 ，两个电阻串联，电压表测量R 两端的电压，闭合开关 、 ，
x
只有R 的简单电路，电压表测量电源电压，由串联电路电压的规律和欧姆定律得到电路中的电流
x
的阻值
故A正确；
B．闭合开关 、断开开关 ，电压表测量电源电压，闭合开关 、 ，只有R 的简单电路，电压表测
x
量电源电压，不能得到 的阻值，故B错误；
C．闭合开关 、断开开关 ，两个电阻串联，电压表测量R 两端的电压，闭合开关 、 ，只有R 的
x x
简单电路，电压表测量电源电压，由串联电路电压的规律和欧姆定律得到电路中的电流
的阻值
故C错误；
D．闭合开关 、断开开关 ，两个电阻串联，电压表测量R 两端的电压，闭合开关 、 ，只有R 的
0 0
简单电路，电压表测量电源电压，电路中的电流的阻值
故D正确。
故选AD。
第二部分
三、实验探究题（共28分，除标注外，其余各题每空1分）
16. 如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球时，观察到验电器的两片金属箔张开，其原因
是_______（选填“同种”或“异种”）电荷相互排斥。
【答案】同种
【解析】
【详解】用丝绸摩擦过的玻璃棒因失去电子带正电；该玻璃棒去接触不带电的验电器金属球，金属箔片失
去电子带正电，两片金属箔带同种电荷，同种电荷相互排斥而张开。
17. 如图所示，电能表的示数为_______ 。
【答案】9024.5
【解析】
【详解】由题图可知，电能表的示数是 。
的
18. 如图所示，电阻箱 示数为_______ 。【答案】2138
【解析】
【详解】由题图可知，电阻箱的示数为
2×1000Ω+1×100Ω+3×10Ω+8×1Ω=2138Ω
19. 小京用图甲所示的装置进行实验，其中灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。使金
属棒ab向左做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向右偏转，如图甲所示；保持磁场方向不变，使金属棒
ab向右做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向左偏转，如图乙所示。小京探究的问题是：______。
【答案】感应电流的方向与金属棒切割磁感线运动的方向是否有关
【解析】
【详解】保持磁场方向不变，改变导体切割磁感线的方向，灵敏电流计指针偏转方向也发生改变，说明感
应电流方向发生改变，所以小京探究的问题是感应电流的方向与金属棒切割磁感线运动的方向是否有关。
20. 小华用图甲测量标有“ ”字样的灯泡L正常发光时的电阻。按要求完成下列问题：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物图连接完整，要求此时滑动变阻器的滑片P位于阻值最大
处；_______
（2）连接电路后，闭合开关S，无论怎样移动滑动变阻器，灯泡都不亮，电压表示数始终接近电源电压，产生这种现象的原因可能是（ ）
A．电流表的正负接线柱接反了 B．电压表的量程选小了
C．灯泡L发生了断路 D．灯泡L发生了短路
（3）排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为 ，电流表示数如图乙，
电流表示数是_______A，灯泡L正常发光时的电阻为_______ 。
【答案】 ①. ②. C ③. 0.5 ④. 5
【解析】
【详解】（1）[1]滑动变阻器应串联在被测电路中，要一上一下接入电路，滑动变阻器的滑片P位于阻值
最大处，连接B接线柱，如图所示：
（2）[2]闭合开关S，无论怎样移动滑动变阻器，灯泡都不亮，电压表的示数始终接近于电源电压，可能
电压表串联在电路中，可能灯泡L断路，故选C。
（3）[3][4]由乙图可知电流表选择0~0.6A量程，分度值是0.02A，电流表的示数为0.5A，灯泡L正常发光
时的电阻为
21. 小阳研究通电螺线管外部磁场的分布特点。准备的实验器材有：通电螺线管磁场演示器、菱形小磁针
若干、铁屑、干电池、开关、导线。请和小阳一起完成探究过程。
的
（1）利用铁屑探究通电螺线管外部磁场 分布情况。将铁屑均匀地撒在通电螺线管磁场演示器的玻璃
板上，将螺线管接入电路，闭合开关后，轻轻敲击玻璃板面，观察到铁屑的分布情况如图甲所示，条形磁
体周围铁屑分布情况如图乙所示。将图甲与图乙的铁屑分布情况进行对比，可得到的结论是：______；
（2）通电螺线管的两端相当于磁极，利用小磁针确定通电螺线管的磁极性质。观察到放在通电螺线管周围的小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图丙所示，可判断通电螺线管的右端为______极（选
填“N”或“S”）。
【答案】 ①. 通电螺线管的磁场与条形磁铁相似，两端磁性强，中间的磁性弱 ②. N
【解析】
【详解】（1）[1]将图甲与图乙的铁屑分布情况进行对比可知，通电螺线管与条形磁铁相似，都是两端铁
屑密集，中间铁屑少。可得结论：通电螺线管的磁场与条形磁铁相似，两端磁性强，中间的磁性弱。
（2）[2]如图丙所示，通电螺线管的右侧的小磁针S极（白色端）朝左，根据异名磁极相互吸引，可知通
电螺线管的右端为N极。
22. 为探究并联电路中干路电流与支路电流之和的关系，小阳利用满足实验要求的电源、小灯泡、开关、
导线和电流表等器材，按照如图甲所示的电路进行实验。
（1）实验中他将电流表分别接在A、B、C三处进行测量，图乙是测量某处电流时连接的实物电路，此时
电流表测量的是_______（选填“A”、“B”或“C”）处的电流；
（2）测出A、B、C三处的电流分别为I =0.20A，I =0.24A，I =0.44A，可以初步得出：当 与 并联时，
A B C
干路电流等于通过 和 的电流之和。但为得出更普遍的规律，应进行多次实验，请自选器材，简述操
作方法：______________。
【答案】 ①. A ②. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]由图乙可知，电流表和灯泡L 串联，电流表测量通过灯泡L 的电流，此时电流表测量的
1 1
是A处的电流。
（2）[2]由实验数据可知，实验只进行了一次，为得出普遍结论，实验时应采用不同规格的灯泡进行多次
实验。
23. 小石利用如图所示的装置进行实验，探究“电流通过电阻产生的热量跟电阻大小是否有关”。在甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有质量相等、初温均为 的煤油，并分别装有完全相同的温度计，烧瓶内还分
别装有阻值不变的电热丝 、 。
可以用秒表记录时间。请完成下列问题：
（1）该实验中：用温度计示数的变化量来反映_______的多少。
（2）操作步骤：
①如图，将烧瓶甲接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器到适当位置，通电一段时间t后，记录温度计的
示数 ，并计算温度的变化量 。
②断开开关，将烧瓶乙接入电路，闭合开关，通电一段相同时间t后，记录温度计的示数 ，并计算温度
的变化量 。
③比较发现： 。
利用所学知识，分析上述步骤中，小石同学探究过程中存在的主要问题，请写出改进措施：_______。
【答案】 ①. 电流通过电热丝产生热量 ②. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]电流通过电热丝做功，消耗的电能转化为内能，产生的热量被煤油吸收，煤油吸收热量、
温度升高，通过温度计的示数变化可以反映电流通过电热丝产生热量的多少。
③[2]实验中探究的是电流通过电阻产生的热量跟电阻大小的关系，则需要保证两电热丝的电流大小相等、
通电时间相等，小石同学探究过程中存在的主要问题是没有保证两电热丝的电流大小相等，所以应调节滑动变阻器的滑片，让两次实验中通过电热丝 、 的电流相等。
24. 实验桌上有如下器材：满足实验要求的电源、已调好的电流表和电压表、开关、滑动变阻器各一个，
阻值已知且不同的定值电阻 ，电源两端电压不变。小石想用以上器材设计实验，证明：“当导体
两端电压一定时，通过导体的电流大小与导体的电阻成反比”
（1）以下是部分实验步骤，请帮他补充完整：
①按电路图连接实物如图所示，滑动变阻器的滑片P调至最大阻值处；
②闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P，使电压表的示数 ，同时读出电流表的示数 ，将 、
和 记录在表格中；
③断开开关S，_______，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数仍为 ，读出电流
表的示数 ，将 和电阻的阻值记录在表格中：
④仿照步骤③再做4次实验。
（2）上述步骤③中，调节滑动变阻器前，若电压表的示数 大于 ，小石应将滑片P向_______
（选填“左”或“右”）端调节。写出这样调节的依据及推理过程_______；
（3）画出实验数据记录表格。_______
【答案】 ①. 将定值电阻R 更换为定值电阻R ②. 右 ③. 见解析 ④. 见解析
1 2
【解析】
【详解】（1）[1]断开开关S，将定值电阻R 更换为定值电阻R，调节滑动变阻器滑片P，使电压表的示
1 2
数 ，同时读出电流表的示数 ，将 、 和 记录在表格中。
（2）[2][3]将定值电阻R 更换为定值电阻R，若电压表的示数大于 ，需要保持电压表的示数2.4V不
1 2
变，减小电压表的示数，由串联电路电压的规律可知需要增大变阻器两端的电压，由串联分压可知增大变阻器连入电路的阻值，应将滑片P向右端调节。
（3）[4]实验中要记录电流随电阻的变化关系，为得出普遍性的结论，要多次测量，实验记录表格如下所
示：
实验次数 1 2 3 4 5 6
电阻R/Ω
电流I/A
四、科普阅读题（共4分）
25. 请阅读《储能新星——飞轮储能》，并回答问题。
储能新星——飞轮储能
飞轮储能是一种机械储能方式，飞轮储能装置突破了化学电池的局限，用物理方法实现储能。
典型的飞轮储能系统由飞轮、轴承、电机、电力转换器和真空室5个主要组件构成。如图所示。飞轮是飞
轮储能系统中的核心部件，飞轮的质量越大、转速越高，储能越多。当飞轮在高速旋转时，会受到极大的
离心力作用，所以一般采用高强度碳纤维复合材料来制作，碳纤维复合材料的抗拉强度是高强度钢材的5
倍以上，最大限度地增加飞轮储能系统的储能量。轴承的作用是支撑飞轮运动，为了减少爱电设备的旋转
摩擦损耗，所以一般都采用磁悬浮轴承。内置电机是互逆式双向电机，它既是电动机也是发电机，在充电
时给飞轮加速，飞轮以机械能的形式把能量储存起来；之后，电机维持一个恒定的转速，直到接收到一个
能量释放的控制信号；当放电时，它给外围设备供电，此时飞轮的转速不断下降；而当飞轮空闲运转时，
装置则以最小损耗运行。电力转换器的作用是提高系统的灵活性和可控性，并将输出电能变换为满足供电
要求的电能。真空室的主要作用是提供真空环境，降低电机运行时的风阻损耗。
飞轮储能系统具有高效能转换和高能量密度的特点，能够快速储存和释放能量，寿命较长，可以工作数十
年，由于其没有机械接触，具有较高的可靠性和稳定性不会产生污染物和温室气体等有害物质。但是，也
有成本高、占用空间大、重量大等劣势需要改善和克服。飞轮储能技术在铁路、城市轨道交通、航空航天、
国防军工、医疗等领域广泛应用，市场前景广阔。
请根据上述材料，回答下列问题：（1）飞轮储能系统充电时，完成______能到机械能的转换，储存能量；放电时，内置电机作为______
（选填“电动机”或“发电机”）运行；
的
（2）下面关于飞轮储能说法正确 是（ ）
A．飞轮储能是以化学能的形式把能量储存起来
B．飞轮转子一般采用高强度钢材以最大限度地增加飞轮的储能量
C．真空室的主要作用是提供真空环境，降低电机运行时的风阻损耗
D．飞轮充电后，电机停止运转，直到接收到能量释放信号，再给外围设备供电
（3）根据文中信息，写出飞轮储能的优势（至少两点）。______
【答案】 ①. 电 ②. 发电机 ③. C ④. 高效能转换、较高的可靠性和稳定性
【解析】
【详解】（1）[1][2]飞轮储能系统充电时，给飞轮加速，飞轮以机械能的形式把能量储存起来，完成电能
到机械能的转换，储存能量；放电时，内置电机作为发电机运行，给外围设备供电。
（2）[3]A．飞轮储能系统充电时，给飞轮加速，飞轮以机械能的形式把能量储存起来，故A错误；
B．飞轮在高速旋转时，会受到极大的离心力作用，所以一般采用高强度碳纤维复合材料来制作，碳纤维
复合材料的抗拉强度是高强度钢材的5倍以上，最大限度地增加飞轮储能系统的储能量。故B错误；
C．由短文可知，真空室的主要作用是提供真空环境，降低电机运行时的风阻损耗。故C正确；
D．飞轮充电后，电机维持一个恒定的转速，直到接收到一个能量释放的控制信号，再给外围设备供电。
故D错误。
故选C。
（3）[4]根据文中信息，可知飞轮储能的优势有很多，如：高效能转换和高能量密度、具有较高的可靠性
和稳定性、不会产生污染物和温室气体等有害物质。
五、计算题（共8分，24题4分，25题4分）
26. 小石利用图甲所示电路分别获取了额定电压为 的灯泡 、额定电压为 的灯泡 在不同电
压下的电流，并利用所测的数据绘制出电流I随其两端电压U变化的图像，如图乙所示。
（1）画出图甲实物电路所对应的电路图；
（2）求灯泡 正常发光时的电功率；
（3）将两个灯泡 、 串联后接入电路中，当通过灯泡 的电流为 时，求灯泡 两端电压。【答案】（1）见解析；（2）0.75W；（3）2V
【解析】
【详解】解：（1）由实物图甲可知，灯泡与滑动变阻器串联，滑动变阻滑片向右移动时，接入电路的阻
值变小，电压表测灯泡两端电压，电流表测电路中电流，电路图如下图所示：
（2）灯泡 额定电压为 ，由乙图可知电压为 时其电流为0.3A，则灯泡 正常发光时的电功
率为
（3）将两个灯泡 、 串联后接入电路中，串联电路中电流处处相等，所以当通过灯泡 的电流为
时，灯泡 的电流也为0.2A，由乙图可知此时灯泡 两端电压为2V。
答：（1）见解答；
（2）灯泡 正常发光时的电功率为0.75W；
（3）将两个灯泡 、 串联后接入电路中，当通过灯泡 的电流为 时，灯泡 两端电压为2V。
27. 某款电热水壶有“加热”和“保温”两挡，部分参数如下表所示，请完成下列问题：
（1）电热水壶处于“保温”挡，正常工作时的电流；
（2）电热水壶处于“加热”挡时，正常工作 产生的热量；（3）物理实验小组的同学，想用阻值不等且不变的发热电阻 和 ，单刀单掷开关 和 ，
导线若干，设计能模拟这款电热水壶功能的电路。请你帮助他们画出符合要求的电路图，只通过开关的通
断实现挡位切换，其中电源部分用（ ）表示；（一种即可）
（4）根据你所设计的电路，结合参数表，求出电阻 的阻值。
额定电压
加热功率
保温功率
交流频率
【答案】（1）0.5A；（2） ；（3）见解析；（4）
【解析】
【详解】解：（1）电热水壶处于保温挡，正常工作时的电流为
（2）电热水壶处于加热挡时，电能全部转化为内能，正常工作 产生的热量为
（3）设计如下：如图，当开关 闭合， 接a时，电路中只有 ，此时总电阻较小，根据 可
知功率较大，为加热挡；当开关 闭合， 接b时，电路中 、 串联，此时总电阻较大，根据
可知功率较小，为保温挡。（4）加热挡时，电路中只有 ，则电阻 的阻值为
答：（1）（1）电热水壶处于保温挡，正常工作时的电流为0.5A；
（2）电热水壶处于加热挡时，正常工作 产生的热量为 ；
（3）见解答；
（4）电阻 的阻值为 。
