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第Ⅰ卷 选择题
一、单项选择题(每小题3分,共45分)
1.关于物理量所对应的物理量单位中,下列说法中不正确的是( )
A.电压(U)——伏特(V),电阻(R)——欧姆(Ω)
B.电流(I)——安培(A),电功(W)——焦耳(J)
C.电热(Q)——焦耳(J),电能(W)——焦耳(J)
D.电功率(P)——千瓦时(kw·h),时间(t)——秒(s)
2.下列实验中没有采用控制变量法的是( )
A.探究影响液体内部压强的因素 B.探究动能大小与哪些因素有关
C.探究影响电流做功多少的因素 D.探究串联电路中的电流特点
3.如图是遗爱湖风景区使用的“风光互补”景观照明灯.它“头顶”小风扇,“肩扛”光电池板,“腰挎”照明灯,“脚踩”蓄电池.下列解释合理的是( )
A.光电池板是将电能转化为光能
B.照明灯是将内能转化为电能
C.小风扇利用风力发电,将机械能转化为电能
D.蓄电池夜晚放电,将电能转化为化学能
4.下列说法中正确的是( )
A.电流做功的过程就是电能转化为内能的过程
B.电功率是表示电流做功快慢的物理量
C.用电器的电功率越大,做功就越多
D.用电器的额定功率越大,消耗的电能就越多
5.小张从实验室找到四只电能表,其规格如下所示. 她将四只相同的白炽灯分别与四只电能表相连并接入照明电路,则电能表转盘转得最快的是( )
6.如图是某同学设计的自动体重测试仪的原理图,下列有关它的说法中正确的是( )
A.体重测试仪所测体重越大,相同时间内消耗的电能越多
B.体重显示表是用电压表改装成的
C.体重测试仪电路由于缺少开关,始终处于通路
D.体重越大,体重显示表的示数越小
7.元子同学在“探究影响电灯亮度的因素”时,用甲、乙两个小灯泡连成如图所示的电路.闭合开关S后,甲、乙两灯均正常发光,但甲灯亮度比乙灯亮度大.下列说法正确的是( )
A.两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻
B.两灯均正常发光时,甲灯的功率等于乙灯的功率
C.若将两灯位置对换,则乙灯的亮度比甲灯亮度大
D.如果将两灯串联在该电源上,甲灯的亮度仍然会大于乙灯的亮度
8.南典同学在学习了滑动变阻器的知识后,决定将自己的台灯改为调光式,于是她从黄州商城买了“1W 2kΩ”的电位器一个,装在台灯(灯泡为“PZ220 60”)上,一开灯,确实能调光,但电位器一会儿就冒起烟了,吓得她赶快扯下了插头。分析她失败的原因是( )
A.因为一开灯能调光,说明电位器规格正确,主要是电位器的质量低劣
B.电位器额定电流偏大
C.电位器电阻偏小,应换用20kΩ的
D.电位器额定功率偏小
9.把标有“220V 100W”和“220V40W”字样的两个灯泡串联接在220伏特的电路中,下列说法中正确的是( )
A.100W灯泡比40W灯泡亮
B.40W灯泡两端的电压较高
C.通过100W灯泡的实际功率大于它的额定功率
D.40W灯泡的实际功率大于它的额定功率
10.某同学设计了一个电子身高测量仪,如图的四个电路中,R是定值电阻,R′是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随身高上下平移。能够实现身高越高,电压表示数越大的电路是( )
11.如图所示电路,电源电压为12V,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡始终不亮,电流表示数为零,电压表示数为12V,则电路发生的故障可能是( )
A.开关接触不良
B.电流表断路
C.滑动变阻器断路
D.灯泡断路
12.如图甲所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U-I”关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.电源电压为10V
B.定值电阻R1的阻值为20Ω
C.变阻器滑片在中点时,电路消耗的总功率为1.8W
D.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10Ω
13.如图所示的各种电路,同种元件的参数均相等,能利用滑动变阻器调节电灯从亮到熄灭的电路是( )
14.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向右移动时( )
A.
示数变大,
示数变小,
与
示数的比值不变
B.
示数变小,
示数变大,
与
示数的比值变小
C.
示数变小,
示数变小,
与
示数的比值不变
D.
示数不变,
示数变小,
与
示数的比值变大
15.如图所示的四个电路中,R0为已知阻值的定值电阻,不能测出未知电阻Rx的电路是( )
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(每空1分,共20分)
16.某导体两端的电压为12伏,通过它的电流为0.6安,10秒内通过该导体横截面的电荷量为______库,其电阻为_______欧。当它两端的电压为6伏时,通过它的电流为______安。
17.小王家中的电能表如图所示,从表盘信息可知,他家接入的用电器总功率不能超过________W.当家里只有电磁炉工作时,电能表在1min内转90转,则电磁炉工作时的电功率________W.
18.上《电流》一课时,老师常用水的流量和水流来类比电量和电流.理想水渠交叉点上,单位时间内流入的总水量等于流出的总水量,同理,在电路的某连接处,流入的电流总和等于流出的电流总和.如图是某实验电路的一部分,电流表的示数如上图,若通过导线ab电流为0.6A,则通过导线cd的电流大小可能为_____A或_____A.
19.荣荣家的电能表的表盘如图所示. 她想知道电能表是否准确,于是将一只标有“220V 0.3A”的白炽灯单独接入电路,此时灯泡正常发光,检测中发现2min电能表的转盘转了7转.由此判断转盘转速偏_______.
20.如图所示为一热敏电阻的阻值随温度变化的图象. 将这一热敏电阻按图乙的方式接入电路中,电源电压为6V,当电路中电流为30mA时,热敏电阻所处的环境温度为℃;当热敏电阻所处的环境温度为50℃时,电路中电流为_________mA.
21.标有“6V3W”、“3V 3W”的灯L1和L2(假设灯丝电阻不变),若将它们串联接在一可变电压的电源上发光时,灯______(选填“L1”、“L2”或“一样亮”)较亮,电源电压最大为______V,若将它们并联在一可变电压的电源上发光时,灯______(选填“L1”或“L2”或“一样亮”)较亮,干路中电流最大为________A。
22.如图甲的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙,当滑片P置于b端时,变阻器消耗的功率为_______W.通过探究(如采用计算特殊值进行比较等方法)可以得出:当滑片P由b端滑到a端的过程中,变阻器所消耗功率的变化规律是_______(逐渐增大/逐渐减小/先增大,后减小).
23.如图甲所示电路中,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像。则该滑动变阻器的最大电阻值是___________Ω,电源电压是___________V。
24.如图所示的电路中,电源电压恒为4.5V,电压表V1、V2的量程均为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω lA”,灯泡标有“2.5V 1.25W”字样。闭合开关后,若要求三只电表的示数均不能超过所选量程,且灯泡两端电压不能超过其额定值,不考虑灯丝电阻的变化,则整个电路的最大功率是_________W,滑动变阻器的电阻允许调节的范围是_________。
三、实验题(每空1分,共17分)
25.小明和学习小组利用电源(电压未知)、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个,导线若干来测量电阻Rx的阻值.
(1)实验原理是_________.连接电路前开关应该_________(填“断开”或“闭合”),将变阻器滑片移至_________处;
(2)在图甲中完成实验电路的连接.
(3)设计的实验表格为下表,表格中,①处应填写_________.
实验次数 |
电流I/A |
电压U/V |
电阻R/Ω |
① |
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
(4)正确连接电路后,进行第1次实验。当滑动变阻器的滑片移至某一位置时,电压表、电流表的示数如图乙所示,此时Rx的阻值为_________Ω.
(5)完成上述实验后,小明尝试用另外一种办法测出未知阻值的电阻Rx,他设计的电路图(R0的阻值已知)如图所示。
实验步骤:
①按电路图连接;
②S断开时,读出电流表示数I1;
接下来的实验步骤是:③_______________________.
通过以上三步,小明完成了实验,则Rx表达式为:______________.
26.用如图1所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值,其中Rx为待测电阻,R为电阻箱,S为单刀双掷开关。某同学用该电路进行实验,主要步骤有:
A.把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数为I;
B.读出电阻箱的示数R;
C.把开关S接a点,读出电流表的示数为I;
D.根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大;
(1)上述步骤的合理顺序是__________(只填写序号);
(2)电路中接入电阻R0的目的是__________;
(3)在步骤A中,若电阻箱调节好后示数如图2所示,则待测电阻的阻值为___Ω。
(4)本实验所采用的物理方法可称为__________(选填“控制变量法”或“等效替代法”)。
(5)小亮设计了图3的电路测Rx的阻值。与图1的方法比较,你觉得图3最显著的优点是:________________________________________________。
27.用如图甲所示的电路探究“电压一定时,通过导体的电流跟电阻的关系”,已知电源电压为6V恒定,实验用到的电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)根据电路图甲,将乙图中实物电路连接完整(导线不允许交叉)。
(2)实验中多次改变R的阻值,调节变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。
某次实验中,小海用5Ω的电阻做好实验后,接下来:断开开关,将滑动变阻器的滑片P移到 _____端(选填“A”或“B”)。然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片P,保持电压表的示数为______V,读出电流表的示数。
为了能够完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于 ______Ω。
四、计算题(6×3=18分)
28.小明家的楼道灯泡在深夜时很容易烧坏。为解决这一问题,小明设计了如图所示的电路,L1和L2都是“220V 40W”。请回答下列问题:(设灯泡的电阻不变化,电源电压变化忽略不计)
(1)L1灯泡的电阻是多少?闭合开关S1和S2,L1正常发光,工作5h消耗的电能是多少?
(2)请计算两盏灯泡都亮时电路消耗的总功率是多少?
(3)深夜电源电压若升高到242V,则L1单独接入电路中实际功率为多少?断开S2,闭合S1,让两灯泡都发光,深夜灯泡就不容易烧掉了,请计算此时L1两端的电压。
29.学校课外活动小组为检测某传感器而设计的电路如图所示.传感器上标有“3V0.9W”的字样(传感器可看作一个电阻),滑动变阻器R0有“10Ω 1A”的字样,电流表量程为0.6A,电压表量程为3V.则:
(1)该传感器的电阻和额定电流各是多少?
(2)若电路各元件均完好,检测时,为了确保电路各部分的安全,在a、b之间所加的电源电压最大值是多少?
(3)根据技术资料可知,如果传感器的电阻变化超过1Ω,则该传感器就失去了作用.实际检测时,将一个电压恒定的电源加在图中a、b之间(该电源电压小于上述所求电压的最大值),闭合开关S,通过调节R0来改变电路的电流和R0两端的电压.检测记录如下:
|
电压表示数/V |
电流表示数/A |
第一次 |
1.38 |
0.16 |
第二次 |
0.95 |
0.21 |
通过计算分析,你认为这个传感器是否仍可使用?
显示答案与解析30.LED(发光二极管简称LED)是人类继爱迪生发明白炽灯之后最伟大的发明之一,它是一种新型节能、环保的光源产品。如图甲是一种常见的LED手电筒,发光元件由5个发光二极管并联组成,每个发光二极管的额定电流为30mA,它的能量是由可反复充电使用的电池提供,且LED灯发光的颜色会随电压的变化而变化,如图丙表格所示。
请回答下列问题:
(1)这种LED手电筒正常工作时的总电流为多少?
(2)图乙是一个LED与50Ω的定值电阻R串联,已知电源电压为4.2V保持不变,闭合开关S,毫安表(为读数更精确的电流表)的读数为20mA,通过计算说明此时LED灯发出什么颜色的光?
(3)若图乙中,闭合开关S,R的实际功率为0.08W,求此时LED灯通电10min消耗的电能是多少焦耳?