说明:本试卷共五道大题,满分100分。考试时间90分钟。
一、单项选择题(各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共30分,每小题2分)
1. 下面是一些用物理学家名字命名的物理量单位,其中用来表示电功单位的是
A. 焦耳 B. 伏特 C. 欧姆 D. 瓦特
2. 我们的学习和生活都离不开电,在日常生活中树立安全用电意识十分重要。下图的各种做法中,符合安全用电原则的是
3. 如图所示的各种家用电器中,利用电流热效应工作的是
4. 下面四个电路中,电源电压U相同,R1<R2,电路的总电阻由小到大的顺序是
A. 甲乙丙丁 B. 丁甲乙丙 C. 丁乙丙甲 D. 丙乙甲丁
5. 如图所示,用一个带负电的物体a去接触不带电的验电器的金属球b时,金属球b也带上负电,则下列说法正确的是
A. a上的一些电子转移到b上,瞬时电流方向b→a
B. b上的一些电子转移到a上,瞬时电流方向a→b
C. b上的一些原子核转移到a上,瞬时电流方向b→a
D. a上的一些原子核转移到b上,瞬时电流方向a→b
6. 如图所示的电路,闭合开关S后发现L1正常发光,L2只能微弱发光,以下对于这一现象产生原因的分析中,合理的是
A. 灯泡L2发生了断路
B. 灯泡L2发生了短路
C. 由于灯泡L2的电阻较大,其实际功率较小
D. 由于灯泡L2的电阻较小,其实际功率较小
7. 关于电功和电功率,下列说法中正确的是
A. 电功率是表示电流做功多少的物理量
B. 电流通过用电器所做的电功越多,这个用电器的电功率一定越大
C. 额定功率越大的用电器,正常工作时电流通过它所做的电功一定越多
D. 用电器工作过程中的实际电功率可能小于它的额定功率
8. 在研究电流与电阻的关系时,小刚先用5Ω的定值电阻进行实验,使电压表的示数为3V,记下电流表的示数,接着换用10Ω的定值电阻后,闭合开关,他下一步的操作是
A. 记录电流表和电压表的示数
B. 将变阻器滑片向左移动直至电压表示数恢复3V
C. 将变阻器滑片向右移动直至电压表示数恢复3V
D. 增加电阻的数值直至电压表示数恢复3V
9. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法正确的是
A. 电压表示数变小,电压表与电流表示数乘积变大
B. 电压表示数变小,电压表与电流表示数之比不变
C. 电压表示数变大,电压表与电流表示数乘积变小
D. 电压表示数变大,电压表与电流表示数之比不变
10. 利用如图所示的”坐位体前屈测试仪”可以对学生进行身体柔韧性测试。测试者向前推动滑块,滑块被推动的距离越大,仪器的示数就越大。某同学设计了如图所示的四种模拟测试电路,要求闭合开关S后,电路中滑动变阻器的滑片向左滑动时,电表示数变大,其中符合要求的电路是
11. 如图所示电路,电源两端的电压为12V,且保持不变。滑动变阻器R1的最大阻值为10Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。闭合开关S,为保证两块电表均不超量程工作,定值电阻R2的阻值至少为
A. 40Ω B. 30Ω C. 20Ω D. 10Ω
12. 如图所示为某家庭卫生间电路,闭合开关S,电灯正常发光,在三孔插座上刚插上电热水器的插头时,所有用电器都停止工作,拔出电热水器的插头后,检查发现零线上的熔丝断了。则下列分析合理的是
A. 闭合S,用测电笔检测三线插座左右的两个孔,氖管都发光
B. 闭合S,用测电笔检测三线插座左右的两个孔,氖管都不发光
C. 断开S,用测电笔检测三线插座左右的两个孔,氖管都发光
D. 断开S,用测电笔检测三线插座左右的两个孔,氖管都不发光
13. 小灯泡L上标有”3V 1W”的字样,其电流随电压变化的曲线如图甲所示,将其连入图乙所示的电路,电源电压恒定为6V,当电压表示数为4.5V时,下列选项中正确的是
A. 小灯泡灯丝电阻值为9Ω
B. 滑动变阻器连入电路的阻值为13.5Ω
C. 小灯泡消耗的电功率为1W
D. 电路消耗的总功率为1.5W
14. 如图所示的电路中,电源两端电压U保持不变。小灯泡L标有”6V 3W”字样,且灯丝电阻RL不变。当三个开关都闭合时,小灯泡正常发光,电流表示数为0.6A;当只闭合开关S,滑动变阻器的滑片置于某点时,电路消耗的总电功率为P,此时小灯泡L消耗功率是它额定功率的0.25倍。下列判断正确的是
A. B. C. D.
15. 实验室中现有”3V 0.9W”、”10V 5W”、”4V 1.6W”三种型号的灯泡,探究小组选取其中的两个灯泡L1、L2进行实验,电路图如所示。将AB两点接在电压恒定的电源两端,调节滑动变阻器使其接入电路的阻值为R时,电压表的示数为7V;再将CD两点接在同一电源两端,灯泡L2恰好正常发光,此时灯泡L1的实际电压为其额定电压的0.8倍。不考虑温度对灯丝电阻的影响,则滑动变阻器接入电路的阻值R是
A. 20Ω B. 28Ω C. 30Ω D. 25Ω
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14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)
16. 下列做法符合安全用电原则的是
A. 发现有人触电,应用手直接把触电的人拉开
B. 更换灯泡前应先断开电源开关
C. 用电器着火时,应先用水把火浇灭,再切断电源
D. 保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换
17. 下列说法中正确的是
A. 电荷的定向移动形成电流
B. 用电器中有电流通过,用电器两端一定有电压
C. 导体中都有大量的自由电子,因此导体容易导电
D. 金属导体中自由电子的定向移动方向与电流方向相同
18. 下列关于磁场的说法正确的是
A. 磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用
B. 磁场是有方向的,磁场中某点的磁场方向是小磁针在该点时北极的受力方向
C. 磁感线是实际存在的,就是铁屑在磁体周围形成的曲线
D. 磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向
19. 如图所示,①②③④为四个物理探究实验,abcd为应用实例,箭头表示它们的对应关系,其中对应关系正确的是
20. 欢欢家的电路简化后如图所示,由该电路可知
A. a线是零线,b线是火线
B. 台灯和电视是并联在电路中的
C. 电能表是测量家庭电路中用电器的总功率的仪表
D. 三孔插座中上边的那个孔是将用电器的金属外壳与大地相连
21. 如图所示的电路中,电源两端电压为U且保持不变,定值电阻R1与R3的阻值不随温度变化。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P分别置于a点和b点,电压表V1、V2和V3示数变化量的绝对值分别为、和,电阻R1、R2、R3电功率变化量的绝对值分别为、和,滑动变阻器的滑片P在a、b两点时电流表的示数分别为和。对于电路发生的上述变化过程,下列说法中正确的是
A. 与的比值等于的阻值,
B. 与的比值为定值,
C. 与的比值等于的阻值,
D. 滑片P从A点移到B点,电压表V2与电流表的示数之比变大,电路的总电功率变化量的绝对值等于
22. 如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变。灯泡L上标有”6V 3W”(灯丝电阻随温度变化可忽略不计),R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω,电压表V的量程为0~15V,电流表的量程为0~0.6A。闭合开关S后,在调节滑动变阻器滑片位置的过程中,保证两电表的示数均不超过其量程,灯泡L两端的电压也不超过其额定电压。在此调节过程中,其中某电表的示数曾达到其刻度的最大值,电压表示数的最大值与最小值之比为5:4,在电压表的示数出现最大值和最小值的这两种状态下滑动变阻器的电功率相等,且灯泡在其中一种状态下能正常工作。下列说法中正确的是
A. 定值电阻R1的电功率最小值为0.75W
B. 滑动变阻器接入电路中的阻值调节范围是12Ω~48Ω
C. 电流表示数变化的范围是0.25A~0.5A
D. 电路的总电功率最大值为10.5W
三、实验与探究题(共44分,每图每空2分,31题4分)
23. 如图所示电能表的示数为__________kW·h。
24. 如图所示,用试电笔来辨别家庭电路中的火线与零线,手拿试电笔方法正确的示意图是__________图。(选填”甲”或”乙”)
25. 用笔画线代替导线,将电灯和控制它的开关正确地接入如图所示的家庭电路中。
26. 小明同学晚上在家学习时,单独使用220V、40W的灯泡正常工作5小时,则电路中消耗的电能是_________kW·h,若电路中接有23题图中的电能表,则在这段时间内电能表的表盘转了_________转。
27. 小林同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值,实验电路如下图甲所示。
(1)按照图甲所示的电路图,将图乙中的电流表(用0—0.6A量程)正确连入电路(用笔画线表示导线)。
(2)实验中,当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,电流表和电压表V2的示数如图丙所示。由此可知,电阻R1=____________Ω。
(3)小林发现另一个同学实验时,电路连接正确,电压表V1的示数为3V,但是反复移动滑动变阻器的滑片P,电压表V2的示数总是与V1的示数相等。由此可见,发生故障的原因可能是滑动变阻器_________或者R1___________。
(4)请你帮小林设计一个记录实验数据的表格。
28. 研究”电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”的实验电路如图所示。甲、乙、丙为三只规格相同的烧瓶,其中装有质量相同的煤油,烧瓶中插有规格相同的温度计,烧瓶中电阻丝的阻值。请你观察如图所示实验电路,应用所学知识回答下列问题:
(1)若探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,应选择烧瓶甲和_________中的电阻丝进行研究;若探究电流通过导体产生的热量与电流的关系,应选择烧瓶甲和烧瓶___________中电阻丝进行研究。
(2)此实验中是通过_______________________来比较电流通过导体产生的热量的多少。
29. 实验小组按如图所示电路图连接电路,进行探究性实验。实验用的小灯泡标有”2.5V”字样,闭合开关后,调节滑动变阻器滑片的位置,并正确读数,得到下列实验数据。
分析电路及数据回答下列问题:
实验次数 | 示数(V) | 示数(V) | 示数(V) | A示数(A) | 灯的亮度 |
1 | 1 | 2 | 3 | 0.2 | 暗 |
2 | 1.5 | 1.5 | 3 | 0.25 | 微亮 |
3 | 2.5 | 0.5 | 3 | 0.3 | 亮 |
(1)灯与滑动变阻器组成__________联电路。
(2)小灯泡的额定电功率是____________W。
(3)分析三种情况下小灯泡灯丝的电阻,你会发现什么?_________________________。
(4)有一位同学想依照上面的实验方案,制作一个用滑动变阻器改变灯泡亮度的台灯,请你利用上述数据,从节能角度或能量利用率角度分析该同学的想法是否合理?说出你的理由。
_____________________________________________________
30. 小明要测量小灯泡的额定功率,实验室提供的器材如下:符合要求的电源、额定电压为U0的小灯泡、阻值为R的定值电阻、滑动变阻器、单刀双掷开关各一个、电压表一块、导线若干。他设计了如图所示的电路进行实验。
(1)请你帮助小明将实验电路补充完整;
(2)连接好电路后,请你将正确的操作步骤补充完整:将开关S扳向1,调节滑动变阻器,使__________;将开关S扳向2,保持滑动变阻器的滑片不动,记录电压表的示数U;
(3)小灯泡的额定功率P=___________。 (用U0、U、R表示)
31. 小明学了电学后,认为灯泡的额定功率越大,灯泡就越亮。现有发光原理相同的两个小灯泡L1“12V 40W”和L2“12V 15W”,符合要求的电源一个,开关一个、导线若干,请你设计一个实验说明小明的想法是错误的。
(1)画出你所设计的实验电路图;
(2)根据实验现象简要说明小明的想法是错误的。
四、科普阅读题(共6分)
阅读《漏电保护器》,回答32题。
漏电保护器
漏电保护器,主要是用来对用电设备发生漏电故障或对有致命危险的人身触电时的保护。漏电保护器在发生以下事故时起到保护作用:
①设备发生碰壳故障。
②私拉乱接的电线绝缘皮破损。
③人体直接触及相线电压。
④在特别潮湿的地方(如游泳池、淋浴房、厨房、卫生间等),因人体表皮电阻减小,触电死亡的危险大大增加,安装漏电保护器后便能有效地减少触电伤亡事故。
⑤当一些电子设备绝缘材料损坏时,其外露的金属附件(如电视机、收录机的拉杆天线等)可能带危险电压,这种危险电压是不能用接地的方法消除的,只有靠安装漏电保护器才能保证在人身触电的瞬间迅速切断电路,保证人身安全。
如图是安装了漏电保护器的家庭电路。家庭电路中火线与零线间、火线与之间有220V电压。通常情况下,通过人体的电流超过20mA时,人会感到剧痛,呼吸困难,甚至会有生命危险。当人体直接或间接接触火线时,有触电危险。此时,火线、人体、将构成回路,所产生的电流将不通过零线,此时通过下图线路中A、B两点的电流不等。当漏电保护器检测到通过图中A、B两点的电流不相等(即发生漏电)时,会迅速切断电路,从而起到保护作用。
低压配电系统中设漏电保护器是防止人身触电事故的有效措施之一,也是防止因漏电引起电气火灾和电气设备损坏事故的技术措施。但安装漏电保护器后并不等于绝对安全,运行中仍应以预防为主,并应采取其他防止触电和电气设备损坏事故的技术措施。
32. 请根据上述材料,回答下列问题:
(1)在特别潮湿的地方,因人体表皮电阻_____________,触电死亡的危险增加。
(2)假如有人在上图所示的电路C点处不慎触电时,漏电保护器____________(选填”会”或”不会”)切断电路。
(3)假如某人不慎触电时,且没有发生生命危险,则他的身体电阻至少为__________Ω。
五、计算题(共6分,每题各3分)
33. 如图甲是小灯泡L中的电流随它两端电压变化的图像。将小灯泡L接入如图乙所示的电路中,电源两端电压为4V且不变,电阻R的阻值为40Ω。求:
(1)只闭合开关S,小灯泡L实际消耗的电功率P。
(2)闭合开关S和S1,电流表的示数I。
34. 饮水机是一种常见的家用电器,其工作原理可简化为如图所示的电路,其中S是一个温控开关,R1为发热板。当饮水机处于加热状态时,水被迅速加热,达到预定温度时,开关S自动切换到另一档,饮水机便处于保温状态。
(1)分别画出加热状态和保温状态的等效电路。
(2)若饮水机加热时发热板的功率为550W,而保温时发热板的功率为88W。求电阻R2的阻值。(不考虑温度对阻值的影响)
【试题答案】
一、单项选择题(各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共30分,每小题2分)
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
A | D | C | B | A | D | D | C | D | C | B | A | D | B | B |
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14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)
16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 |
BD | AB | ABD | ABD | BD | BD | ABC |
三、实验与探究题(共44分,每图每空2分,31题4分)
23. 931.6 24. 甲
25.
26. 0.2,360
27. (1)
(2)10
(3)短路,断路
(4)请你帮小林设计一个记录实验数据的表格
U/V | |||
I/A | |||
R/Ω |
28.(1)乙,丙 (2)温度计示数的变化量
29.(1)串 (2)0.75
(3)电阻随温度升高而增大/电阻随电压增大而增大
(4)观点一:合理。因为这样不仅可方便地调节灯泡亮度,而且当亮度调暗时,电路消耗总功率减小,即单位时间电路消耗的电能减少,从而起到节能的目的。
观点二:不合理。因为这样虽然可调节灯泡亮度,但当灯泡亮度调暗时,灯泡消耗的电能在电路总耗能中所占的比例减小,有较大比例的电能被滑动变阻器浪费掉,即能量利用率降低。所以这种想法不合理。
观点三:有优点,也有缺点……
30. (1)
(2)电压表示数为U0;
(3)
31.(1)
(2)闭合开关后,发现灯泡L2亮,而灯泡L2的额定功率比灯泡L1的小,所以小明的”额定功率大的灯泡一定亮”的想法是错误的。
四、科普阅读题(共6分,每空2分)
32.(1)减小 (2)会 (3)
五、计算题(共6分,33题3分,34题3分)
33. (1)
(2)
34. (1)加热
保温
(2)