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第十六章综合能力检测卷
(时间:90分钟 满分:100分)
一、单项选择题(每小题3分,共30分)
1. 关于家里的用电器,下列数据最符合实际的是(A)
A. 白炽灯的正常工作电流约为0.1 A
B. 遥控器的干电池电压约为220 V
C. 空调制冷时的功率约为10 W
D. 电扇正常工作1 h耗电约为1 kW·h
2. 电烙铁通电一段时间后变得很烫,而连接电烙铁的导线却没有明显发热,这主要是因为(D)
A. 导线的绝缘皮隔热
B. 通过导线的电流小于通过电烙铁的电流
C. 导线散热比电烙铁快
D. 导线的电阻远小于电烙铁电热丝的电阻
3. 如图所示,是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是(B)
A. 探究电流与电阻的关系——使定值电阻两端电压成倍数变化
B. 测量小灯泡的额定功率——调节小灯泡两端电压,使小灯泡在额定电压下发光
C. 测量小灯泡的阻值——多次测量求平均值,减小实验误差
D. 探究电流与电压的关系——改变电路中的电流,得出电压与电流的关系
4. 标有“6 V 1.5 W”的小灯泡,通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示。若把这样的三只灯泡串联起来,接在12 V的电源两端,每只灯泡的电阻和实际功率约为(D)
A. 24 Ω 0.67 W B. 20 Ω 0.96 W
C. 24 Ω 0.96 W D. 20 Ω 0.8 W
5. 如图所示电路,闭合开关S后,电流表A1的示数为0.2 A,电流表A2的示数为0.8 A,此时,电阻R1和R2消耗的功率之比是(B)
A. 1∶3 B. 3∶1 C. 1∶4 D. 4∶1
6. 如图所示,从甲地通过两条输电线向乙地用户供电,若甲地电源电压恒为U,输电线的总电阻为r,当乙地用户用电时,下列说法正确的是(D)
A. 用户使用的用电器两端电压为U
B. 输电线上消耗的电功率为
C. 当用户使用的用电器增多时,用电器两端的电压升高
D. 当用户使用的用电器增多时,输电线上因发热而损失的功率增大
7. 如图所示是探究“影响电流热效应因素”的实验装置,将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内,且R1>R2,瓶内装入等质量的煤油,下列说法错误的是(D)
A. 烧瓶内选用比热容较小的液体,可以使实验现象更明显
B. 该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系
C. 实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
D. 若要比较水和煤油的比热容大小,只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可
8. 小灯泡L上标有“2.5 V”字样,它的电阻随它两端电压变化的图像如图甲所示。将小灯泡L和电阻R0接入如图乙所示的电路中,电源电压为6 V,且保持不变。当开关S闭合时,小灯泡L恰好能正常发光。下列说法不正确的是(D)
A. 开关S断开时,小灯泡L的电阻为2 Ω
B. 开关S闭合时,小灯泡L的电阻为10 Ω
C. 小灯泡L的额定功率为0.625 W
D. 电阻R0的阻值为10 Ω
9. 如图所示,将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中,在图甲中灯L1的功率为4 W,在图乙中灯L1的功率为9 W。设灯丝电阻不变,下列说法中不正确的是(D)
A. 两图中灯L1两端的电压之比是2∶3
B. L1、L2两灯灯丝电阻之比是2∶1
C. 图甲中灯L1、L2的功率之比是2∶1
D. 甲、乙两图电路消耗的总功率之比是3∶2
10. 小勤在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示。电源电压恒为4.5 V,电压表量程为“0~3 V”,滑动变阻器规格为“50 Ω 1 A”,灯泡L标有“2.5 V 1.25 W”字样(忽略灯丝电阻变化)。在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是(C)
A. 灯泡两端的最大电压是1.5 V
B. 该电路中的最大功率是1.25 W
C. 电路中电流变化的范围是0.3~0.5 A
D. 滑动变阻器阻值变化的范围是2.5~10 Ω
二、填空题(每空2分,共28分)
11. 智能手机耗电量大,移动充电宝应运而生。移动充电宝就是一个可充电的锂聚合物电池。某品牌移动充电宝部分相关参数如图所示。该充电宝的输出功率为__4__W。
12. 如图所示,电源电压恒为12 V,闭合开关S,当滑动变阻器的阻值为10 Ω时,电压表的示数为10 V,此时电动机正常工作,则滑动变阻器消耗的功率是__0.4__W;若电动机内部线圈的电阻为2 Ω,则通电5 min电流通过电动机内部线圈产生的热量是__24__J。
13. 将一段电阻丝接入电路中,测得其两端电压为12 V,通过的电流为3 A,则该电阻丝的电阻为__4__Ω;若将该电阻丝两端电压由12 V降至6 V,则电功率变化了__27__W。
14. 如图所示为亮亮家里的电能表,其中图甲为1月底的示数,图乙为2月底的示数,则2月份亮亮家用了__10__度电,市面上电价为0.6元/度,则亮亮家应付电费__6__元;若测得他家的这只电能表的转盘在10 min内转了300圈,则在这10 min内所接用电器消耗的总电能为__0.2__kW·h,合__7.2×105__J。
15. 如图所示是小灯泡L和定值电阻R的IU关系图像,现将它们并联后接在电压为2 V的电源两端,则干路中的电流是__0.8__A,小灯泡L的实际电功率是__1.2__W。
16. 下表为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。电烤箱在高温挡正常工作15 min所消耗的电能为__9.9×105__J;电烤箱在低温挡正常工作时,R2的阻值是__66__Ω;假设在用电高峰时,家庭电路实际电压为200 V,电烤箱在高温挡的实际功率是__909.1__W。(实际功率计算结果保留到小数点后一位)
××牌电烤箱
额定电压
220 V
额定
功率
高温挡
1 100 W
低温挡
440 W
三、实验探究题(第17题8分,第18题12分,共20分)
17. 小明利用如图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油,甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小。
(1)实验中煤油吸热的多少是通过__温度计示数__来反映的。
(2)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,小明选用煤油而不选用水做实验,是因为煤油的比热容__小于__(选填“大于”或“小于”)水的比热容。
(3)通电一定时间后,乙瓶中的温度计示数升高得快,由此得出的实验结论是__在电流和通电时间相同时,导体电阻越大,产生的热量越多__。
(4)该实验中用到的研究物理问题的方法是__控制变量法__。
18. 某实验小组的同学用如图甲所示器材测量小灯泡的电功率,待测小灯泡L的额定电压为3.8 V,额定功率小于1 W,电源电压恒为6 V,滑动变阻器R的规格为“20 Ω 1 A”。
(1)请你用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整。
(2)正确连接完电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡都不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,仔细检查,连接无误,那么出现该故障的原因应该是__小灯泡的灯丝断了__。
(3)排除故障后,通过正确操作,当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,其电流值为__0.2__A,则小灯泡的额定功率为__0.76__W。
(4)测出小灯泡的额定功率后,再测大于小灯泡额定功率的实际功率,应将滑动变阻器的滑片向__右__(选填“左”或“右”)端滑动。
(5)测量小灯泡的电功率__不需要__(选填“需要”或“不需要”)多次测量求平均值,原因是__灯在不同电压下的功率不同__。
(6)图丙是该实验小组的同学测量小灯泡电功率的电路图,测量后他们对测量结果进行了误差分析,考虑电表内阻对电路的影响,该电路主要是由所测__电流__(选填“电压”或“电流”)值偏大引起所测小灯泡电功率偏大的。
四、计算题(第19题8分,第20题14分,共22分)
19. 如图所示,定值电阻R0=10 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为20 Ω,灯泡L上标有“3 V 0.6 W”的字样。只闭合开关S、S1,并把R的滑片移到最右端,电流表的示数为0.1 A。求:
(1)电源电压为多少?
(2)若三个开关都闭合,R的滑片移到最左端,此时电路的总功率为多少?
解:(1)当只闭合S、S1时,R0与R串联,R总=R0+R=10 Ω+20 Ω=30 Ω,电源电压:U电源=IR总=0.1 A×30 Ω=3 V。
(2)将三个开关都闭合时,R的滑片移到最左端,R0与L并联,此时PL=0.6 W,R0消耗的功率:P0===0.9 W,此时电路的总功率:P总=PL+P0=0.6 W+0.9 W=1.5 W。
20. 如图所示,电源电压为10 V,电动机M的线圈电阻为0.5 Ω,当开关S断开时,电流表示数为1 A;当开关S闭合时,电流表示数为3 A。求:
(1)电阻R的阻值为多少?
(2)电动机M的机械功率为多少?
(3)电动机M工作2 min,线圈产生了多少热量?
解:(1)当开关S断开时,只有电阻R连入电路中,此时通过电阻R的电流IR=I1=1 A,电阻R的阻值:R===10 Ω。
(2)当开关S闭合时,电动机M与电阻R并联,则通过电动机M的电流:IM=I2-IR=3 A-1 A=2 A,因为电动机M将电能转化为内能和机械能,所以电动机M的机械功率:P机械=P电-P热=UIM-IM2RM=10 V×2 A-(2 A)2×0.5 Ω=18 W。
(3)由焦耳定律可得电动机工作2 min,线圈产生的热量:Q=IM2RMt=(2 A)2×0.5 Ω×2×60 s=240 J。
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