建议用时：70 分钟，满分：70 分
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．PEEK 材料具有高强度、耐磨、质轻、自润滑、绝缘性等特点，在人形机器人中具有广泛应用前景。以下机器人的部位，不适用此材料的是 ()
A．骨架 B．关节C．齿轮D．导线
【答案】D
【详解】A.骨架需要刚强度的材料，所以该材料适用，故A 不符合题意；
B.关节需要润滑的材料，所以该材料适用，故B 不符合题意；
C.齿轮需要耐磨的材料，所以该材料适用，故C 不符合题意；
D.导线需要导电性良好的材料，该材料绝缘，所以不适用，故D 符合题意。故选D。
2．由多层石墨烯制成的交替散热通道，解决了在电动汽车等领域使用半导体材料散热的难题，这利用的是石墨烯的 ()
A．硬度大 B．导热性好 C．导电性好 D．比热容大【答案】B
【详解】根据题中说到石墨烯制成交替散热通道判断其涉及到的物理属性，石墨烯制成的交替散热通道，利用到的是其导热性好的特点，故B 符合题意，ACD 不符合题意。故选B。
3．如图所示，在做“探究电流与电阻的关系”实验中，先在A、B间接入10Ω的电阻，移动滑片，
使电压表示数为3V，读出电流表示数。接着用15Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关，此时电压表示数及应进行的操作是 ()
A．大于3V，应将滑片P向左滑 B．大于3V，应将滑片P向右滑
C．小于3V，应将滑片P向左滑 D．小于3V，应将滑片P向右滑【答案】B
【详解】由图可知，R 与变阻器串联，电压表测R 两端的电压，电流表测电路的电流。将定值电阻R由10Ω改接成15Ω的电阻，根据串联分压原理可知，因电阻增大，其分得的电压增大，电压表示数大于3V；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知，应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为3V。故B 符合题意，ACD 不符合题意。
故选B。
4．如图所示的电路中，闭合开关S 后，当滑片P向右移动时，则 ()
A．电流表A 示数变小B．电压表V1示数不变
C．电压表V1示数与电流表A 示数之比变大 D．电压表V2示数与电流表A示数之比变小【答案】D
【详解】AB．由图可知，电阻R1和变阻器R2串联，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量变阻器两端的电压，闭合开关S 后，当滑片P向右移动时，变阻器R2连入电路的电阻变小，由电阻的串联可知电路的总电阻变小，由 可知电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，由U=IR 可知电阻R1两端的电压变大，即电压表V1示数变大，故AB 不符合题意；
可知电压表V1 示数与电流表A 示数之比等于R1 的阻值，R1 的阻值不变，所以电压表V1示数与电流表A 示数之比不变，故C 不符合题意；
可知电压表V2示数与电流表A 示数之比等于R2 的阻值，R2的阻值变小，所以电压表V2示数与电流表A 示数之比变小，故D 符合题意。故选D。
5．如图所示，小明将小灯泡与一根玻璃棒串联接入电路中，闭合开关后灯泡不发光。加热玻璃棒，当玻璃棒达到红炽状态时，灯泡发光。下列说法正确的是 ()
A．常温的玻璃棒内没有电子，所以不能导电
B．导体和绝缘体之间没有绝对的界限，在一定条件下可以互相转化
C．绝缘体不能导电，也不会带电
D．灯泡发光是因为酒精灯加热，内能转化为电能【答案】B
【详解】A．一切物体都是由分子、原子组成的，原子由原子核和核外电子组成，所以常温的玻璃棒内有电子，不能导电是因为玻璃棒内没有大量的自由电子，故A 错误；
B．常温时，玻璃棒是绝缘体，当玻璃棒达到红炽状态时，灯泡发光，说明玻璃棒变成导体，所以导体和绝缘体之间没有绝对的界限，在一定条件下可以互相转化，故B正确；
C．常温时，玻璃棒是绝缘体，用丝绸摩擦的玻璃棒带正电荷，所以绝缘体不能导电，但可以带电，故C错误；
D．灯泡发光是因为酒精灯加热，使玻璃棒中的自由电子增多，由绝缘体变成导体，故D 错误。故选B。
6．小王同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的I-U 图像，根据图像，下列说法错误的是 ()
A．通过导体A的电流与其两端的电压成正比
B．导体A的电阻小于导体B的电阻
C．A、B 两导体并联后的总电阻R并的I-U 图像在图中的①区域
D．A、B 两导体串联后的总电阻R串的I-U 图像在图中的②区域【答案】D
【详解】A．通过导体A的电流与其两端的电压的图像是一条过原点的直线，说明通过导体A的电流与其两端的电压成正比，故A 正确，不符合题意；
B．由图得，当电压相同时，导体A的电流大于导体B的电流，由欧姆定律得，导体A的电阻小于导体B的电阻，故B 正确，不符合题意；
C．A、B 两导体并联后的总电阻R并小于导体A的电阻，也小于导体B的电阻，则A、B 两导体并联后的总电阻R并在图中的③区域，故C正确，不符合题意；
D．A、B 两导体串联后的总电阻R串大于导体A的电阻，则R串的I-U 图像在图中的③区域，故D错误，符合题意。故选D。
7．下列关于导体和绝缘体的说法中错误的是 ( )
A．容易导电的物体叫做导体，不容易导电的物体叫做绝缘体
B．金属能导电的原因是因为金属里面有大量自由电子
C．绝缘体在一定条件下可以转化为导体
D．绝缘体不容易导电的原因是因为绝缘体内没有电荷【答案】D
【详解】A．容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，导电性介于导体和绝缘体之间的叫做半导体，故A 正确，不符合题意；
B．金属能导电的原因是因为金属里面有大量自由电子，自由电子越多，导电性越好，故B 正确，不符合题意；
C．导体和绝缘体没有绝对的界限，导体和绝缘体在一定条件下是可以相互转换的，故C正确，不符合题意；
D．绝缘体不能导电的原因是因为绝缘体内部几乎没有自由电荷，并非是没有电荷，故D 错误，符合题意。故选D。
8．如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，R 为热敏电阻，闭合开关S，小灯泡L正常发光。某同学向R 上擦一些常温的酒精并用扇子对着R 扇风，在酒精蒸发过程中小灯泡明显变暗。下列 说法正确的是()
A．酒精蒸发使热敏电阻的温度升高
B．酒精蒸发过程中，热敏电阻的阻值减小
C．电流表的示数变小，电压表的示数变大
D．热敏电阻两端的电压变化量大于小灯泡两端的电压变化量【答案】C
【详解】A．蒸发是汽化现象，需要吸热，所以酒精蒸发时将会从热敏电阻吸收热量，热敏电阻内能减少，温度降低，故A 错误；
B．蒸发过程小灯泡明显变暗，则电路中电流变小，根据欧姆定律 可知，在电源电压不变时，电路中总电阻变大，因为小灯泡L的电阻基本不变，所以蒸发过程热敏电阻的阻值变大，故B 错误；
C．蒸发过程小灯泡明显变暗，则电路中电流变小，则电流表的示数变小，根据U = IR 可知，小灯泡两端的电压变小，根据串联电路中电压的规律可知，热敏电阻两端的电压变大，则电压表示数变大，故C正确；
D．因为电源电压不变，根据串联电路中电压的规律可知，热敏电阻两端的电压与小灯泡两端的电压的和不变，所以热敏电阻两端的电压变化量等于小灯泡两端的电压变化量，故D 错误。故选C。
9．气凝胶是当今世界上密度最小的固体，具有隔热性好、绝缘能力强、坚固耐用等特点。下列物体不适合用气凝胶制作的是 ()
A．飞船返回舱隔热板B．用电器的外壳C．输电导线D．保温杯隔热层【答案】C
【详解】AD．气凝胶具有隔热性好的特点，适合用来作为飞船返回舱隔热板或保温杯隔热层，故AD 不符合题意；
B．气凝胶具有绝缘能力强的特点，适合用来作为用电器的外壳，故B 不符合题意；
C．气凝胶具有绝缘能力强的特点，不适合用来制作输电导线，故C 符合题意。故选 C。
10．一种跳绳自动计数器的简化电路如图甲所示。电源电压恒为10V，R1是光敏电阻，R2是定值电阻，每当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，自动计数器会计数一次。信号处理系统相当于一个电压表，能记录AB间的电压。某次测试时AB间电压随时间变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是 ()
A．AB 两端电压为6V时，跳绳自动计数器会计数一次
B．绳子没有挡住射向R1的红外线时，R2的阻值是R1的3 倍
C．R1受到红外线照射时和不受红外线照射时，电路中电流之比为3∶1
D．R1受到红外线照射时的电阻和不受红外线照射时的电阻之比为1∶4【答案】C
【详解】A．由甲图可知，R1和R2串联，AB间的电压为R2两端的电压，当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，根据串联电路分压规律知，R1两端的电压会变大，电源电压不变， R2两端的电压U2=U-U1 会变小，自动计数器会计数一次，由乙图知，此时R2两端的电压即AB间的电压为U2=2V，故A 错误；
B．绳子没有挡住射向R1的红外线时，R2两端的电压为6V，此时R1两端的电压为U1′=U-U2′=10V-6V=4V
R1 和R2的电阻之比 则R1,= R2
即没有挡住射向R1的红外线时，R1的阻值R1′是R2的 ，故B 错误；
C．R1受到红外线照射时，R2两端的电压为6V，此时电路中电流I’ = R1不受红外线照射时，R2两端的电压为2V，此时电路中电流I =
R1受到红外线照射时和不受红外线照射时，电路中电流之比为I’∶I = ∶ =U2’∶U2 =6V∶2V =3∶1故C正确；
D．R1不受红外线照射时，R2两端的电压为2V，此时R1两端的电压为U1=U-U2=10V-2V=8VR1 和R2的电阻之比
则R1=4R2，则R1受红外线照射时和R1不受红外线照射时R1的阻值之比为R1’∶R1 = R2∶4R2=1∶6故D 错误。故选C。
11．如图所示电路中，R0和R1 为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变，滑片P向左移动过程中，电压表V1 、V2和电流表A的示数分别记为U1 、U2 和I ，它们示数变化量分别记为ΔU1 、ΔU2 和ΔI，则下列等式错误的是 ()
A．R1 = B．R2= C．R1 = D．R2=
【答案】D
【详解】AB．在电路中，R0、R1 、R2 串联，电压表V1 测量R1 两端的电压U1 ，电压表V2
测量R2两端的电压U2 ，电流表A 测量电路中的电流I。根据欧姆定律可得R1 = ，R2= 。故AB正确，不符合题意；
C．滑片未移动时，R1两端电压U1=IR1，滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电路中电流变小，此时电路中电流I'=I-ΔI。则此时R1两端的电压U'1=I'R1=(I-ΔI)R1 。则R1 电压的变化量ΔU1 =U1-U1' =IR1-(I-ΔI)R1 =ΔIR1
解得R1 = 。故C正确，不符合题意；
D．因为滑片P向左移动过程中，滑动变阻器R2阻值变大，整个电路电流变小，定值电阻R1和R0 的电压均变小，滑动变阻器R2两端电压变大，因为电源电压保持不变，所以 ΔU2 = ΔU1+ΔU0 ，则
故D 错误，符合题意。故选D。
12．如图所示，在带正电的验电器A 和不带电的验电器B中间连接一根杆，验电器B的金属箔也张开了，对此过程，下列说法正确的是 ()
A．验电器A、B 之间的杆不一定是绝缘体 B．正电荷从验电器A 转移到验电器B
C．电子由验电器B 移动到验电器A D．电流方向从验电器B到验电器A【答案】C
【详解】A．用一根杆将带正电的验电器A 和不带电的验电器B 连接，B的金属箔也张开，说明B也带上了电，那么电荷可以在杆中定向移动，所以此杆一定不是绝缘体，故A 错误；
BCD．验电器B的金属箔张开，是B 金属箔的自由电子通过杆向A 移动，物理学中规定：正电荷的移动方向为电流方向，所以电流方向是从验电器A到验电器B，故BD 错误，C 正确。故选C。
