内容正文:
物 理
阶段训练卷
阶段训练卷六
——电流和电路、电压 电阻、
欧姆定律、电功率、生活用电
一、选择题:本大题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 如图S6-1所示,是避雷针工作时的示意图(已知云层带正电,吸引避雷针尖端放电),则下列说法正确的是( )
A. 产生闪电时,创造了电荷
B. 产生闪电时,云层失去了原子核
C. 云层带正电,是因为云层得到了电子
D. 图中的电流方向是从云层到避雷针
D
2. 如图S6-2所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2均正常发光,两电表都有示数,下列判断正确的是( )
A. 断开S1,电流表A2示数不变
B. 电流表A2的示数比A1的大
C. 灯L1被短路时,L2正常发光
D. 仅断开S1只有一个表有示数
D
3. 当温度降低到一定程度时,某些物质的电阻会变为零,这种现象叫做超导现象。常温超导体的应用有着十分诱人的前景。下面的几个电路元件可用超导体制作的是( )
A. 电动机的线圈 B. 电阻箱的电阻丝
C. 电炉的电热丝 D. 白炽灯泡的灯丝
A
4. 下列关于电阻的说法正确的是( )
A. 导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
B. 不考虑温度的影响,同种材料制成的长短相同的两条导线,细导线的电阻较大
C. 一切导体的电阻都随着温度的升高而增大
D. 当导体中电流为零时,导体的电阻也为零
B
5. 将一只“6 V 3 W”的小灯泡(忽略温度对灯丝电阻的影响)与一个阻值为12 Ω的电阻串联后接到12 V的电源上,闭合开关后,小灯泡的实际功率( )
A.大于3 W B.等于3 W
C.小于3 W D.无法确定
B
6. 如图S6-3所示是甲、乙两种电热水壶的铭牌,当它们分别单独接入电路正常工作时( )
A. 通过甲的电流小于通过乙的电流
B. 甲消耗的电能比乙多
C. 甲接入电路时电能表指示灯闪烁得快
D. 甲接入电路时电能表指示灯闪烁的次数多
C
7. 利用如图S6-4所示电路可以检测司机是否酒驾。图中R0为定值电阻,R是一个“气敏传感器”,它的电阻值会随着其周围酒精气体浓度的增大而减小。若检测时司机喝了酒( )
A. 电压表和电流表示数的比值不变
B. 电路的总电阻增大,电流表的示数减小
C. 电路的总电阻减小,电压表的示数减小
D. 电路的总功率变小
A
8. 如图S6-5所示的电路是家庭电路的一部分,电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1,灯L1亮;②再闭合S2,灯L1亮,灯L2不亮;③用测电笔测a、b、c、d四个接线点,图S6-5测电笔只在c点不发光。若电路中只有一处故障,故障可能是( )
A. 灯L2短路
B. c点左侧的中性线断路
C. 灯L2所在支路断路
D. c、d两点间断路
D
二、填空题:本大题共6小题,每空1分,共20分。
9. 有A、B、C三个轻质小球,A、B靠近时相互排斥,B、C靠近时相互吸引。上述现象是它们可能带有电荷导致的,其中________小球可能不带电;原子由带________(填“正”或“负”)原子核和电子构成,毛皮摩擦过的橡胶棒会带上负电,是因为与毛皮摩擦的过程中橡胶棒________(填“失去”或“得到”)电子,橡胶棒是________(填“导体”“半导体”或“绝缘体”)。
C
正
得到
绝缘体
10. 一台电脑上有多个USB接口,外接电脑设备(如打印机、键盘、鼠标、音箱)可通过任意一个USB接口与电脑连接工作,根据你的判断,USB接口之间是________(填“串联”或“并联”)的;电脑工作时也可以通过USB接口给手机充电,此时手机电池在电路中相当于________(填“电源”或“用电器”),并把电能转化为________能储存起来。
并联
用电器
化学
11. 有一种亮度可以调节的小台灯,其电路简化图如图S6-6甲所示。电源电压为36 V,灯泡L的额定电流为0.4 A,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系图像如图S6-6乙所示。当灯泡正常发光时,灯丝的电阻为________Ω,小灯泡的额定功率为________W;为了保证灯泡两端的电压不超过24 V,则滑动变阻器R连入电路的阻值不
得少于________Ω。
60
9.6
30
12. 图S6-7是正常家庭电路的一部分。开关闭合后,通过灯丝的电流为0.18 A。
(1)此时电路中,M处(导线与插头连线的接口)的电流大小为_____A。若用测电笔检测M处,测电笔氛管________(填“发光”或“不发光”)。
0
发光
(2)有金属外壳的电热水壶,应使用________(填“两”或“三”)孔插座。当其插头插入该插座后,再按下水壶开关,空气开关自动断开,原因可能是________(填字母,双选)。
A. 插座短路 B.插头短路 C.水壶的开关短路
D. 水壶的发热电阻短路 E.电路中总电功率过大
三
DE
13. 图S6-8是焦耳定律的实验装置,其中R1=5 Ω,R2=R3=10 Ω。只闭合S1可以探究电流产生热量与________的关系,若电路中的电流为0.1 A,通电10 min电阻R1产生的热量为________J。闭合S1和S2,通过R1的电流是R2的2倍,左侧U形管内液柱的高度差比右侧更大,这说明________(填“电流”或“电阻”)对产生热量多
少影响更大。
电阻
30
电流
14. 如图S6-9所示是某款电热水龙头的电路原理图。R1、R2为电热丝,R2=2R1,通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,实现冷水、温水、热水挡之间的切换。当开关同时接触2、3触点时,水龙头处于________(填“冷水”“温水”或“热水”)挡。若水龙头在温水挡正常工作时电功率为2 000 W,则它在热水挡正常工作时的总功率是___________W,在热水挡正常工作30 min,消耗的电能
是________kW·h。
温水
3 000
1.5
三、作图题:本题7分。
15. (1)(4分)如图S6-10所示,请用笔画线代替导线,按要求连接电路,并画出相应的电路图。要求:①两灯并联,开关控制整个电路;②电流表测通过灯L1的电流;③滑动变阻器用来改变通过灯L2的电流且其滑片P向左移动时,灯L2变亮。
如答图S6-1和答图S6-2所示。
(2)(3分)图S6-11是电冰箱工作时的部分电路示意图。电冰箱内照明灯由开关S1控制,压缩机M由开关S2控制。根据题意,将图连接完整,并符合安全用电原则。
如答图S6-3所示。
四、实验题:本大题共2小题,第16小题9分,第17小题7分,共16分。
16. 某班同学利用图S6-12甲所示的电路用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值,阻值大约为5 Ω。电源为两节新干电池,滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”。
(1)请根据电路图用笔画线代替导线,将图S6-12乙的实物电路连接完整。
如答图S6-4所示。
(2)电路中滑动变阻器除对电路有保护作用外,另一个作用是__________________________________________________________。
(3)完成电路连接后,闭合开关S,发现电压表和电流表均无示数,小明利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障为_____________________________________。
调节电阻两端的电压和通过电阻的电流
滑动变阻器断路
(4)实验过程中老师提醒同学们尽量缩短通电时间,并且电流不宜过大,这样做的理由是________________________________。
(5)小光和小彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,分别画出了U-I的图像,如图S6-12丙、丁所示。对于图像的分析,以下说法错误的是________(填字母)。
A. 由图丙可知,定值电阻的阻值为1 Ω
B. 由图丙可知,定值电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变
C. 为了减小误差,应该用多次测量求平均值的方法,计算小灯泡的电阻
D. 由图丁可知,小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大
电阻的阻值受温度影响
C
(6)实验中小华不用电流表,而是挑选标有“R0 1 A”字样的滑动变阻器进行实验,小华设计了如图S6-12戊所示的电路。接下来小华的实验操作是①闭合开关S,调节滑片至最左端,读出电压表的示数为U1;②闭合开关S,______________________,
读出电压表的示数为U2;③未知电阻Rx=___________。(用R0、U1、U2表示)
调节滑片至最右端
17. 如图S6-13甲所示,小红在做“测量小灯泡的电功率”实验中,所用电源的电压恒为4.5 V,小灯泡的螺旋套上标有“3.8 V”字样,滑动变阻器的规格是“20 Ω 0.5 A”。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求:向右移动滑动变阻器的滑片时,小灯泡变亮,且导线不能交叉)。
如答图S6-5所示。
(2)在实验前检查仪器时,发现电流表的指针如图S6-13乙所示,则他接下来的操作是___________________________;闭合开关后,灯泡不发光,电流表和电压表都有示数,导致这一现象的原因可能是________(填字母)。
A. 灯丝断路 B. 滑动变阻器断路
C. 灯丝短路 D. 滑动变阻器的阻值太大
对电流表调零
D
(3)逐步移动滑片,当电压表的示数为2 V时,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向________(填“左”或“右”)移,直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图S6-13丙所示,则小灯泡的额定功率是________W。
右
1.14
五、计算题:本题9分。
18. 如图S6-14所示,甲、乙两个透明容器内均装有质量为100 g、初温为25 ℃的某种绝缘液体,甲、乙中都有一段电阻丝,R1=5 Ω,R2=10 Ω。闭合开关,电流表的示数为1.2 A。通电120 s后,甲中温度计的示数为29 ℃。求:
(1)R2两端的电压。
解:(1)分析电路可知,R1、R2串联,R2两端的电压U2=IR2=1.2 A×10 Ω=12 V。
(2)R2的电功率。
(2)R2的电功率P2=U2I=12 V×1.2 A=14.4 W。
(3)电流通过R1产生的热量。
(3)电流通过R1产生的热量Q=I2R1t=1.2 A2×5 Ω×120 s=864 J。
(4)液体的比热容(不计热量损失)。
(4)不计热量损失,则甲中液体吸收的热量Q吸=Q=864 J,
根据Q吸=cmΔt可知,液体的比热容
c===2.16×103 J/kg·℃ 。
答:(略)
六、综合能力题:本大题共2小题,第19小题8分,第20小题8分,共16分。
19. 阅读短文,回答问题。
烟雾报警器随着人们安防意识的增强,对安防产品也越来越重视,尤其是烟雾报警器的应用更是广泛,如图S6-15甲所示。当所处环境出现大量烟雾,烟雾报警器就会响起来。
如图S5-16乙所示,在烟雾报警器中有一个α粒子源,可以产生α粒子,α粒子与空气中的氮分子或氧分子撞击,会把电子从这些分子中打出,这样就产生了电子和带正电的氮离子、氧离子。烟雾报警器中有两块板,一块带正电,一块带负电。电子向带正电的板运动,氧离子和氮离子向带负电的板运动,这就产生了电流。当电路中有电流时,一切正常。但是,如果空气中有烟尘粒子,一部分α粒子会被烟尘粒子吸收,导致电流减小,触发警报。
(1)α粒子与空气中的氮分子或氧分子撞击产生带________(填“正”或“负”)电的电子。报警器中的LED灯是由________(填“导体”“绝缘体”或“半导体”)材料制成的。
(2)如图乙所示,两板间的电流方向是________(填“向上”或“向下”)的。
(3)当有烟雾时,烟雾报警器就会响起来的原因是___________________________________________________________。
负
半导体
向下
一部分α粒子会被烟尘粒子吸收,导致电流减小,触发警报
20. 重力储能是一种新型储能方式,它通过提升或放下重物实现能量的储存或释放,能量转化过程如图S6-16甲所示。重力储能可有效提升风能、太阳能等新能源的综合开发利用水平。单个风力发电机组的平均发电功率为1 500 kW。某次风能充沛时,储能系统利用风能发电的富余能量将2个质量均为3.0×104 kg的重物从地面提升至30 m高处,实现能量储存,如图S6-16乙所示,根据相关资料完成以下问题。(g取10 N/kg)
(1)图甲中空白位置应填写的内容是___________。
(2)若某电动汽车每行驶1 km的路程消耗0.2 kW·h的电能,单个风力发电机组发电1 h产生的电能可供电动汽车行驶的路程是______________km。
(3)若该储能系统提升重物做功的效率为90%,则将2个质量均为3.0×104 kg的重物从地面提升至30 m高处的过程中,发电机组向系统输入的电能是___________J。
机械能
7 500
2×107
(4)该储能系统将2个质量均为3.0×104 kg的重物放回地面的发电过程中,能量损耗(由于克服摩擦、内部发热等因素)为20%,该重力储能系统的综合效率(输出电能与输入电能之比)是________。
72%
谢 谢 !
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