2021-2022学年北京丰台区物理
一、单项选择题（下列每题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意。共24分，每题2分）
1. 在国际单位制中，电压的单位是
安培伏特欧姆瓦特
【答案】B
【解析】
【详解】A. 安培是电流的单位，故A错误；
B. 伏特是电压的单位，故B正确；
C. 欧姆是电阻的单位，故C错误；
D. 瓦特是功率的单位，故D错误．
2. 通常情况下，下列物质属于导体的是（ ）
A. 金属 B. 玻璃 C. 橡胶 D. 陶瓷
【答案】A
【解析】
【详解】金属容易导电，是导体，玻璃、橡胶、陶瓷不容易导电，是绝缘体。
故选A。
3. 下列用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ）
A. 收音机 B. 电视机 C. 电饭锅 D. 电冰箱
【答案】C
【解析】
【详解】A．收音机利用电能转化为声能，故A不符合题意；
B．电视机主要是利用电能，将电能转化为光能，故B不符合题意；
C．电饭锅是将电能转化为内能，且利用产生的内能工作的，故C符合题意；
D．电冰箱通过压缩机制冷，而压缩机将电能转化为机械能，故D不符合题意。
故选C。
4. 用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球如图所示，发现验电器的两片金属箔张开，下列说法中正确的是（ ）
A. 毛皮摩擦过的橡胶棒带正电荷
B. 毛皮和橡胶棒摩擦后都带负电荷
C. 毛皮和橡胶棒摩擦的过程中创造了电荷
D. 验电器的两片金属箔张开是因为同种电荷相互排斥
【答案】D
【解析】
【详解】A．毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，故A错误；
B．毛皮和橡胶棒摩擦后橡胶棒带负电，毛皮带正电，故B错误；
C．毛皮和橡胶棒摩擦的过程中，电子发生了转移，而带上了不同的电荷，而不是创造了电荷，故C错误；
D．毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，电子经金属球、金属杆到达箔片，从而使箔片带上了同种的负电荷，由于同种电荷相互排斥，金属箔片张开，故D正确。
故选D。
5. 关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（ ）
A. 使用试电笔时，手与金属笔尖接触
B. 人体的安全电压不高于36V
C. 用电器的金属外壳接零线即可，不需要接地
D. 家庭电路中空气开关“跳闸”，一定是短路造成的
【答案】B
【解析】
【详解】A．使用测电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，不能用手触及测电笔前端的金属探头，否则会造成人身触电事故，故A错误；
B．对人体的安全电压是小于等于36V，故B正确；
C．家用电器的金属外壳要接地，以防止金属外壳漏电发生触电事故，故C错误；?
D．空气开关 “跳闸”，是由于电路中的电流过大，原因可能是短路，也可能是电路中的总功率过大，故D错误。
故选B。
6. 关于电磁波和现代通信，下列说法中正确的是（ ）
A. 光不属于电磁波
B. 电磁波可以在真空中传播
C. 电磁波在真空中传播的速度是340m/s
D. 我国建立“北斗”卫星导航系统是利用光纤传递信息的
【答案】B
【解析】
【详解】A．电磁波由于波长、频率不同，有不同的种类，光是电磁波中的一种，故A错误；
BC．电磁波不仅可以在介质中传播，也可以在真空中传播，其在真空中的传播速度是3.0×108m/s，故B正确，C错误；
D．我国建立的“北斗”卫星导航系统是通过电磁波传递信息的，是无线通信，光纤传递信息需要光缆，故D错误。
故选B。
7. 关于电磁铁，下列说法中正确的是（ ）
A. 电磁铁是根据电流的磁效应制成的
B. 电磁铁的铁芯可以用铜棒代替
C. 电磁铁的磁性强弱与电流的方向有关
D. 电磁铁的磁性强弱只与电流的大小有关
【答案】A
【解析】
【详解】A．电磁铁通电时具有磁性，断电时没有磁性，是根据电流磁效应制成的，故A正确；
B．电磁铁的铁芯需要用软磁性材料制成，铜不是磁性材料，所以电磁铁的铁芯不可以用铜棒代替，故B错误；
CD．电磁铁的磁性强弱与电流的大小，线圈匝数有关，与电流方向无关，故CD错误。
故选A。
8. 家庭厨房中的抽油烟机主要是由排气扇和照明灯组成，它们既能同时工作，又能独立工作。某同学设计了抽油烟机的简化电路图如图所示，M是排气扇的电动机，L是照明灯，其中符合上述要求的电路图是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】排气扇和照明灯它们既能同时工作，又能独立工作，说明它们之间是并联，且排气扇和照明灯与各自的开关串联，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
9. 如图所示的电路中，将开关 S 闭合，灯 L1 和灯 L2 均发光，并且 L1 比 L2更亮。下列说法中正确的是（ ）
A. 灯 L1 和灯 L2 并联 B. 灯 L1 和灯 L2 两端的电压一定相等
C. 通过灯 L1 的电流与通过灯 L2 的电流一定相等 D. 通过灯 L1 的电流一定比通过灯 L2 的电流大
【答案】C
【解析】
【详解】ACD．闭合开关后，该电路是串联电路，根据串联电路的电流特点，电路中处处电流相等，故AD错误，C正确；
B．因为两灯亮度不同，所以实际功率不同，根据公式可知，两灯电压不同，故B错误。
故选C。
10. 如图是一种安装在潜水器上的深度计的电路图，R1是定值电阻，R2是压敏电阻，其阻值随所受压力的增大而减小。电源两端电压保持不变，闭合开关S，当潜水器下潜时，下列说法中正确的是（ ）
A. 电流表示数变大 B. 电流表示数变小
C. R1两端的电压不变 D. R2两端的电压变大
【答案】A
【解析】
【详解】A B．当潜水器下潜时，深度变深，液体压强变大，压敏电阻所受的压力变大，其阻值变小，故总电阻变小，电源电压不变，故电流表的示数变大，故A正确；B错误；
C．由于电流表的示数变大，而R1是定值电阻，故R1两端的电压变大，故C错误；
D．根据串联分压，压敏电阻R2的阻值变小，故R2两端的电压变小，故D错误。
故选A。
11. 即热式电热水器具有即开即用，不用提前预热，没有预热时的热量散失等特点，相比传统储水式电热水器平均可以省电15%~30%，因此被国家划归为节能产品。某型号即热式电热水器和传统储水式电热水器的铭牌如图所示。下列说法中正确的是（ ）
即热式电热水器 额定电压 220V 频率 50Hz 额定功率 8500W 设定温度 30~55℃ 储水式电热水器 额定电压 220V 频率 50Hz 额定功率 2200W 设定温度 75℃
A. 两台电热水器均可直接在110V的电源上正常工作
B. 正常工作时，即热式电热水器比储水式电热水器消耗电能多
C. 正常工作时，即热式电热水器比储水式电热水器消耗电能快
D. 正常工作时，即热式电热水器比储水式电热水器通过的电流小
【答案】C
【解析】
【详解】两台电热水器的额定电压都是220V，接在110V的电源上时，，所以，用电器不能正常工作；
BC．正常工作时，即热式电热水器的额定功率大于储水式电热水器的额定功率，即热式电热水器比储水式电热水器消耗电能快；由公式可知消耗的电能由功率和时间共同决定，虽然即热式电热水器的额定功率大于储水式电热水器的额定功率，但是不知道工作时间，所以无法判断它们两个谁消耗电能多；故B错误，C正确；
D．根据表格得出即热式电热水器正常工作时的额定功率，储水式电热水器的额定功率，额定电压都是，则由公式可知，故D错误。
故选C。
12. 图甲所示电路中，电源两端电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P从一端移动到另一端时，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 电源电压为5V
B. 滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω
C. 当电流表示数为0.1A时，定值电阻R1消耗的电功率为0.5W
D. 当电流表示数为0.6A时，电路消耗的总电功率为3.6W
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中的电流，从乙图可以看出通过R2的电流I与其两端电压电压U的关系。
A．由图乙可知，滑片P从最左端移动到最右端定值电阻
当滑片在最右端时
所以
电源电压
故A错误；
B．由图乙可知，当滑动变阻器两端电压为5V时，电路电流I=0.1A。此时滑片置于最右端，所以滑动变阻器最大阻值
故B错误；
C．当电流表示数为0.1A，电阻R消耗电功率为
P1==（0.1A）210Ω=0.1W
故C错误；
D．当电流表示数为0.6A时，滑动变阻器阻值是0Ω，电路消耗总功率
故D正确。
故选D。
二、多项选择题（下列每题均有四个选项，其中符合题意的选项均多于一个。共6分，每题2分。每题选项全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分）
13. 下列说法中正确的是（ ）
A. 电流是由正电荷定向移动形成的
B. 规定正电荷定向移动的方向为电流方向
C. 导体中的电流为零时，导体的电阻也为零
D. 电压是电路中形成电流的原因
【答案】BD
【解析】
【详解】A．电荷的定向移动形成了电流，可以是正电荷，也可以是负电荷，故A错误；
B．科学家规定正电荷定向移动方向为电流方向，故B正确；
C．电阻是导体本身的性质，与电流的大小、电压的大小无关，故C错误；
D．有电压才有可能存在电流，故电流的形成的原因是电压，故D正确。
故选BD。
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。”如图所示，是用磁感线描述的地磁场的分布示意图。下列说法中正确的是（ ）
A. 地球是一个巨大的磁体
B. 地磁场是由无数条磁感线组成的
C. 地磁场的N极在地理的北极附近
D. 指南针能指示南北是因为受到地磁场的作用
【答案】AD
【解析】
【详解】A．地球本身是一个巨大的磁体，地球周围的磁场叫做地磁场，故A正确；
B．为了形象地描述磁场，我们引入了磁感线，并不真实存在的曲线，地磁场不是由无数条磁感线组成的，故B错误；
C．地磁场的N极在地球的地理南极附近，地磁场的S极在地球的地理北极附近，故C错误；
D．在地磁的南北两极的作用下，指南针能指示南北，故D正确。
故选AD。
15. 某同学利用如图所示的装置进行实验，下列说法中正确的是（ ）
A. 该装置可研究磁场对通电导体的作用
B. 该装置揭示的原理可应用于发电机
C. 该装置实验时能将电能转化为机械能
D. 导体AB在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB．该装置电路中有电源、导体AB、滑动变阻器和开关，导体AB放在磁场中的导轨上。闭合开关，导体AB中有电流通过，所以实验装置是研究磁场对通电导线的作用，与电动机工作原理相同，故A正确，B错误；
C．闭合开关，通电导线会在磁场中受到安培力作用，导体将发生运动，电能转化为机械能，故C正确；
D．根据左手定则可知磁场垂直穿过手心，四指和电流方向相同，大拇指方向就是磁场对通电导体施加的力的方向，通电导体在磁场受力方向与磁场方向和电流方向相互垂直，所以导体AB在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，故D正确。
故选ACD。
三、实验解答题（共28分，16、18、20、22题各4分，17、23题各2分，19题5分，21题3分）
16. （1）如图所示，电阻箱的示数为_______Ω；
（2）如图所示，电能表的示数为_______kW·h。
【答案】 ①. 2035 ②. 6025.8
【解析】
【详解】（1）[1]电阻箱的示数为
（2）[2]电能表读数时，表盘上方方框内的最后一位数是小数位，前面的数是整数位，再加上电能的单位kW·h即可；所以该题中电能表示数为6025.8kW·h。
17. 根据如图所示的电流方向，判断通电螺线管的A端是____极．（选填“N”或“S”）
【答案】
【解析】
详解】根据安培定则进行判断．
右手握住螺线管，四指弯曲指向电流的方向，则大母指的指向即为螺线管的磁场方向，即大母指所指的左端为N极．
所以A端为N极，B端为S极．
点睛：安培定则应用时，要注意四指弯曲指向电流的方向，千万不要理解成线圈的绕向，有同学容易在这点混淆，有个简单的方法，即使用右手螺旋定则前先把电流方向标在线圈上．
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装置，导体AB、开关、灵敏电流计用导线连接组成电路，导体AB悬挂于蹄形磁体的磁场中，请回答下列问题：
（1）实验中，灵敏电流计的作用是用来检测_______的。
（2）闭合开关，当导体AB在磁场中静止时，电路中_____产生感应电流。（选填“能”或“不能”）
（3）闭合开关，保持磁体的N、S极位置不变，让导体AB在磁场中水平向左运动，观察到灵敏电流计的指针向右偏转；让导体AB在磁场中水平向右运动，观察到灵敏电流计的指针向左偏转。根据以上现象，请你提出一个可探究的科学问题：_______。
【答案】 ①. 是否有感应电流产生 ②. 不能 ③. 感应电流的方向是否与导体切割磁感线的方向有关
【解析】
【详解】（1）[1]实验中运用转换法即利用灵敏电流计来检测是否有感应电流产生。
（2）[2]闭合开关，当导体AB在磁场中静止时不切割磁感线，故电路中不能产生感应电流。
（3）[3]由题意可知，在磁感线方向不变的情况下，导体在磁场中运动方向变得相反，灵敏电流计的指针向偏转方向相反，即感应电流方向相反。故可以提出的问题为：感应电流的方向是否与导体切割磁感线的方向有关。
19. 在探究“导体的电阻大小与哪些因素有关”时，某同学进行了如下实验。如图所示，实验板上固定了四根金属丝。a、b、c长度相同，a、b、d横截面积相同，b、c、d材料相同。他分别将四根金属丝接入电路，记录的实验数据如下表所示。请回答下列问题：
序号 金属丝 电流表示数/A 1 a 0.7 2 b 0.3 3 c 0.6 4 d 0.6
（1）该实验中，导体的电阻大小用电流表的示数来反映。这是采用了转换测量物理量的研究方法。以下选项中，同样采用了此种方法的是_________。（选填选项前的字母）
A．借助水压学习电压
B．借助磁感线来描述磁体周围的磁场
C．借助电动机提升重物的高度反映电流做功多少
D．研究电流与电压的关系时，保持导体电阻一定
（2）根据1、2两组数据，可得出的结论是：导体的电阻大小与_______有关。
（3）根据3、4两组数据，该同学认为导体的电阻大小与长度无关。他的观点是________的（选填“正确”或“错误”），原因是________
【答案】 ①. C ②. 材料 ③. 错误 ④. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1] A．借助水压学习电压，产生了类比的方法，将电流类比水流，电压类比水压，故A不符合题意；
B．借助磁感线来描述磁体周围的磁场，是借助物体模型来学习，将像光线一样，故B不符合题意；
C．电流做功无法看见，故可以借助电动机提升重物的高度反映电流做功多少，运用了转换法，故C符合题意；
D．研究电流与电压的关系时，保持导体电阻一定，采取了控制变量法，故D不符合题意。
故选C。
（2）[2] a、b、c长度相同，a、b、d横截面积相同，b、c、d材料相同，而a、b电阻丝长度和横截面积相同，就材料不同，而电流表的示数不同，故探究的是电阻的大小与材料的关系。
（3）[3][4]根据3、4两组数据，即c、d两根电阻丝，仅仅是材料相同，长度不同，横截面积也不同，多个变量，无法得出结论，故结论是错误的，没有控制横截面积相同。
20. 某同学为了测量额定电压为2.5V的小灯泡L在不同电压下的电功率，连接了如图甲所示的电路。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放置在_____端；（选填“左”或“右”）
（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，结果发现小灯泡不发光，电流表指针不动，但电压表有明显的示数。则电路故障可能是小灯泡_________ ；（选填“短路”或“断路”）
（3）排除故障后，该同学闭合开关S，调滑动变阻器的滑片，测量了小灯泡在不同电压下的电流值，并根据实验数据绘制出小灯泡的I-U图像如图乙所示，由图像可得，小灯泡的额定功率P =_______W；
（4）如图乙所示，小灯泡的电流随电压变化的图像不是一条直线，由此可推断出小灯泡的电阻是_________的。（选填“不变”或“变化”）
【答案】 ①. 右 ②. 断路 ③. 0.75 ④. 变化
【解析】
【详解】（1）[1]为了保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片必须位于阻值最大处，故滑片需要位于最右端。
（2）[2]发现小灯泡不发光，电流表指针不动，说明可能存在断路，但电压表有明显的示数，说明电压表所在的电路是通的，那么只能是电压表所测的灯泡断路，
（3）[3]从图乙可知，小灯泡的额定电压为2.5V，当电压为2.5V时，电流的大小为0.3A，小灯泡的额定功率
（4）[4]电流与电压的图像是一条倾斜的直线，说明电流与电压成正比，是定值电阻，而现在小灯泡的电流与电压图像不是直线，说明电流与电压之比不是定值，是变化的，那么电压与电流之比即为电阻也是变化，故小灯泡的电阻是变化的。
21. 图甲是测量未知电阻 Rx 的实验电路，电源两端电压不变，定值电阻 R0=10?。请补充完成主要实验步骤，并进行数据处理。
(1)实验步骤
①只闭合开关 S、S1，读出并记录电压表示数 U1；
② ___________，读出并记录电压表示数 U2（电压表的示数 U2如图乙所示）；
③计算 Rx 的阻值。
(2)根据实验数据和已知条件，请将表中①②位置的数据补充完整___________；___________。
U1/V U2/V Rx/? 3 ① ②
【答案】 ①. 只闭合开关 S、S2 ②. 2 ③. 20
【解析】
【详解】(1)[1]只闭合开关 S、S2，读出并记录电压表示数U2。
(2)[2][3]只闭合开关 S、S1，读出并记录电压表示数 U1=3V，即电源电压3V。只闭合开关 S、S2，读出并记录电压表示数U2=2V，故R0两端的电压为1V，则电路中电流为
Rx 的阻值为
22. 为了探究“电流通过导体产生的热量与电流大小的关系”，某同学设计了如图所示的电路，其中烧瓶中密封着质量一定的煤油、阻值不随温度变化的电阻丝R和温度计。实验设计中可用煤油升高的温度Δt的大小表示电流通过电阻丝R产生热量的多少。
（1）以下是他的主要实验步骤，请你帮他补充完整：
①闭合开关S，调节滑动变阻器滑片到恰当的位置，用电流表测量电路中的电流为I1，读出温度计的示数为t0，同时按下秒表开始计时，通电1min时，读出温度计的示数为t，并把数据记录在表格中。
②________，观察电流表示数I，读出温度计的示数t0，同时按下秒表开始计时，通电_______min时，读出温度计的示数t，并把数据记录在表格中。
③仿照步骤②，再做四次实验将相应的数据填入表格。
④利用公式Δt=________计算煤油升高的温度，把数据记录在表格中。
（2）画出本次实验数据的记录表格。______
【答案】 ①. 移动滑动变阻器的滑片 ②. 1 ③. ④. 见解析
【解析】
【详解】（1）②[1][2]由于探究的是电流通过导体产生的热量与电流大小的关系，电流的大小是变量，即改变电流的大小，故移动滑动变阻器的滑片从而改变电流；由于是同一根电阻丝，故电阻一定，还需要控制通电时间相同，故通电1min，记录温度。
④[3]根据求出升高的温度，从而通过升高的温度判断电热丝产生的热量。
（4）[4]需要记录的示数有电流的大小、初温、末温、，而且是做了6次实验，故表格如下图所示
I（A） t0（℃） t（℃） （℃） 1 2 3 4 5 6
23. 在探究“导体中电流与导体电阻的关系”时，某同学利用电源（电压恒为6V）、已调零电流表（量程0~0.6A）、已调零电压表（量程0~3V）、滑动变阻器（规格为“20Ω 2A”）、多个阻值不同且已知的定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω）、开关及导线，设计了如图所示的电路。实验中，他将阻值不同的定值电阻R1依次接入电路，调节滑片P，使电压表示数为3V，读出电流表的示数。当将阻值为25Ω的定值电阻接入电路时，无论如何调节滑片P，电压表示数始终无法达到3V。经检查，全部实验器材均无故障且连接无误。请你分析出现上述情况的原因可能是______，针对该问题，写出改进措施：______。
【答案】 ①. 滑动变阻器的最大阻值太小 ②. 换用阻值更大的滑动变阻器
【解析】
【分析】
【详解】[1][2]探究“导体中的电流与导体电阻的关系”时，需要控制定值电阻R1两端的电压保持不变，当R1的阻值由小到大依次接入电路时，根据串联分压的原理，R1两端的电压会随之增大，要使R1两端电压为3V不变，滑动变阻器R2的阻值要调大才可以，俗称“换大调大”。所以，当将阻值为25Ω的定值电阻接入电路时，无论如何调节滑片P，电压表示数始终无法达到3V，说明此时即使滑动变阻器的阻值调到最大，仍然不够大，即滑动变阻器的最大阻值太小了。要使25Ω的定值电阻接入电路也能完成该实验，需要换用阻值更大的定值电阻。
四、科普阅读题（共4分）
24. 阅读《核聚变与中国的“人造太阳”》回答问题。
核聚变与中国的“人造太阳”
2021年5月，中科院合肥物质科学研究院有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置创造新的世界纪录，成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒运行，标志着我国受控核聚变研究工作又上升到一个新的水平。
人们对核聚变的研究源于对太阳能源的认识。太阳每秒辐射出的能量约为3.8×1026J。是什么使太阳有如此丰富的能量？科学家们通过研究发现，太阳中心区处于高温、高压和高密度状态。在此条件下，原子的所有电子几乎都摆脱了原子核的束缚，这些失去电子的原子核相互之间的距离很小，易于结合成质量较大的原子核，同时释放出能量。因此，太阳的能源是核聚变释放出来的。
人们也一直在努力尝试实现受控核聚变，进而利用核聚变中的能源。与核裂变相比，核聚变有很多优点。第一，核聚变产能效率高。第二，地球上核聚变燃料氘和氚储量丰富。第三，核聚变更为安全、清洁。然而，在地球上要想实现受控核聚变，需要将超高温（1亿摄氏度以上）状态下的核燃料，长时间地约束在一个非常小的空间内。但是地球上没有任何容器能够承受如此高的温度，为此科学家们想到了利用磁场来约束，并设计了名为托卡马克的实验装置，其主要结构类似于一个两端相连的闭合通电螺线管，如图所示。由于核燃料在超高温状态下已经变成了带电粒子，磁场对运动的带电粒子可以产生力的作用，因此超高温状态下的核燃料可以被托举在磁场中，避免与容器直接接触。为了更好地约束上亿摄氏度的核燃料，人们利用超导材料制作导体线圈来产生强大的电流和磁场。
目前，关于受控核聚变的研究工作还在继续，相信不久的将来这一领域将有所突破。核聚变能一旦开始大规模地开发利用，就可以向人类提供“取之不尽，用之不竭”的能源，这将帮助人类彻底解决能源危机。
（1）“人造太阳”是通过______（选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放能量的；
（2）原子是由原子核和_______构成的；
（3）相比核裂变，核聚变具有的优点是：_______；
（4）请你根据所学知识，解释超导材料制作的导体线圈可以产生强大电流的原因。_______
【答案】 ①. 核聚变 ②. 核外电子 ③. 效率高，燃料氘和氚储量丰富，更为安全、清洁 ④. 超导材料制作的线圈电阻很小
【解析】
【详解】（1）[1]由材料可知，“人造太阳”的能源是核聚变释放出来的。
（2）[2]由原子的结构可知，原子是有原子核和核外电子构成的。
（3）[3]由材料第三段可知，核聚变具有的优点是：核聚变产能效率高，地球上核聚变燃料氘和氚储量丰富，核聚变更为安全、清洁。
（4）[4]超导材料具有电阻很小的特点，当电压一定时，电阻越小，电流越大，故超导材料制作的导体线圈可以产生强大电流。
五、计算题（共8分，第25小题3分，第26小题5分）
25. 如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻R2的阻值为5Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.9A，电流表A2的示数为0.6A。求：
（1）电源电压；
（2）R1的阻值。
【答案】（1）3V；（2）10Ω
【解析】
【详解】解：（1）两电阻并联，电流表A2测量电阻R2的电流，电流表A1测量干路电流，根据并联电路电源电压等于各用电器两端的电压，故电源电压为
（2）R1的电流为
R1的阻值
答：（1）电源电压为3V；
（2）R1的阻值为10Ω。
26. 如图所示，是某电加热饮水机的简化电路图，其中R1、R2为阻值一定的电热丝。当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，通过控制开关S2，可使饮水机处于保温状态。已知饮水机处于加热状态的功率为550W，保温状态的功率为220W，电源电压保持220V不变。
（1）请你利用所学知识，判断当开关S1闭合、S2断开时，饮水机处于加热状态还是保温状态？（要求：写出判断过程和结论）
（2）求饮水机处于保温状态时，工作5min所消耗的电能；
（3）求电热丝R1的阻值。
【答案】（1）当开关S1闭合，S2闭合，为加热状态，当开关S1闭合，S2断开，为保温状态；（2）；（3）88Ω
【解析】
【详解】解：（1）根据可知，电源电压一定，电阻越大，总功率越小，故当开关S2断开时，S1闭合，两电阻串联，此时的总电阻最大，功率最低，为保温状态，当开关S1、S2都闭合时R2短路，只有一个电阻R1工作，电阻变小，功率变大，为加热状态，故当开关S1闭合，S2闭合，为加热状态，当开关S1闭合，S2断开，为保温状态。
（2）饮水机处于保温状态时，工作5min所消耗的电能
（3）高温状态只有电阻丝R1工作，故电热丝R1的阻值
答：（1）当开关S1闭合，S2闭合，为加热状态，当开关S1闭合，S2断开，为保温状态；
（2）饮水机处于保温状态时，工作5min所消耗的电能为；
（3）电热丝R1的阻值为88Ω。
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