内容正文:
物理学科阶段评估
注意事项:
1.本试卷共4页,总分100分,考试时间60分钟。
2.答题前考生务必将学校、姓名、准考证号填写在试卷和答题卡的相应位置
一.选择题:(每题只有一个选项正确,每题3分,共30分)
1. 下列数据最接近实际情况的是( )
A. 教室里一盏日光灯正常工作电流约为2A
B. 对人体的安全电压为36V
C. 家用空调的功率约为100W
D. 电视机正常工作5h约消耗1度电
【答案】D
【解析】
【详解】A.教室内照明用的日光灯正常工作的功率为40W,电流为
故A不符合题意;
B.经验证明,只有不高于36V的电压对人体才是安全的,故B不符合题意;
C.根据题意可知,家用空调的功率约为1000W,故C不符合题意;
D.电视机功率在
P=200W=0.2kW
左右,工作5小时消耗电能约
故D符合题意。
故选D。
2. 电流的热效应在生产和生活中被广泛应用,但有时它也会给我们带来危害。下列事例中,属于防止电热危害的是( )
A. 用电饭锅煮饭 B. 用电熨斗熨衣服
C. 冬天用电暖器取暖 D. 电脑使用微型风扇散热
【答案】D
【解析】
【详解】A.电饭锅是利用了电流的热效应,把电能转化为内能,从而给食物加热,故A不符合题意;
B.电熨斗熨衣服的原理是利用电流的热效应,将电能转换成热能,使熨烫头接触衣物表面,将热量传递给衣物,使衣物表面变得平整,故B不符合题意;
C.电暖器的工作原理是利用电流的热效应,主要是将电能转化为热能,通过发热元件将热能散发出来,从而实现取暖的效果。故C不符合题意;
D.电脑使用微型风扇散热,把热量散去,防止电热对电脑的电子器件伤害,属于防止电热危害,故D符合题意。
故选D。
3. 如图所示,两个电饭锅甲和乙,甲的额定功率为900W,乙的额定功率为1500W,在它们都正常工作的情况下,下列说法正确的是( )
A. 电饭煲甲消耗电能多 B. 电饭煲乙消耗电能多
C. 电饭煲甲消耗电能快 D. 电饭煲乙消耗电能快
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由
可知,消耗电能的多少,得考虑时间因素,在不知道工作时间的情况下,不能判断哪个电饭锅消耗的电能多,故AB错误;
CD.甲的额定电功率小于乙的额定电功率,根据物理意义可知,电饭锅乙消耗的电能快,故C错误,D正确;
故选D。
4. 有三盏白炽灯,甲标有“PZ220﹣15”,乙标有“PZ220﹣40”,丙标有“PZ220﹣100”,将它们并联后接入家庭电路中,正常工作时的发光情况是( )
A. 甲灯最亮 B. 乙灯最亮
C. 丙灯最亮 D. 一样亮
【答案】C
【解析】
【详解】由灯泡的铭牌可知三盏灯泡的额定电压相等,都是220V,家庭电路的电压是220V,将它们并联后接入家庭电路中时,它们都能正常发光,此时实际功率等于额定功率,丙的额定功率最大,它的实际功率最大,则丙灯最亮。
故选C。
5. 小华用导线将小灯泡、铅笔芯、干电池、开关连接成如图所示的电路。他闭合开关后,给铅笔芯加热,发现小灯泡慢慢变亮了,此过程中逐渐增大的物理量是( )
A. 电源的电压 B. 铅笔芯的电阻
C. 电路中的电流 D. 灯泡的额定功率
【答案】C
【解析】
【详解】加热铅笔芯时,灯泡慢慢变亮起来了,说明小灯泡的实际功率变大,电路中的电流变大了,铅笔芯的电阻随温度的升高而变小,而电源电压、小灯泡的额定功率是不变的,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6. 关于磁场和磁感线,以下说法正确的是( )
A. 地磁场的北极在地理的南极附近,所以指南针静止时北极指向地理南极
B. 磁体周围存在着磁感线
C. 磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极的
D. 磁场中,小磁针静止时南极所指的方向为该点磁场的方向
【答案】C
【解析】
【详解】A.地磁场的北极在地理的南极附近,地磁场的南极在地理的北极附近,根据异名磁极相互吸引,指南针静止时北极应指向地理北极,故A错误;
B.磁感线不是真实存在的,是为了描述磁场建立的物理模型,故B错误;
C.磁体外部的磁感线都是从磁体的 N 极出发,回到 S 极的,磁体内部的磁感线是从 S 极到 N 极,形成闭合曲线,故C正确;
D.磁场中,小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向,故D错误。
故选C。
7. 如图所示的LED灯带,它是由多个发光二极管串联后接入家庭电路的,以下说法正确的是( )
A. 控制该灯带的开关应该和灯带并联
B. 单个发光二极管的工作电压是220 V
C. 发光二极管是由超导材料制成的
D. 灯带发光时,通过各个发光二极管的电流相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.开关是控制电路通断的,为了控制该灯带,开关应该和灯带串联,故A错误;
B.家庭电路的电压是220V,灯带各灯串联,根据串联电路电压特点可知,单个发光二极管的工作电压小于220 V,故B错误;
C.发光二极管是由半导材料制成的,故C错误;
D.灯带各灯串联,根据串联电路电流特点可知,发光时,通过各个发光二极管的电流相等,故D正确。
故选D。
8. 如图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻都不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由滑动变阻器左端向右滑动到其中点的过程中,下列判断正确的是( )
A. 电流表示数变小,电压表示数不变,灯泡亮度不变
B. 电流表示数变大,电压表示数不变,灯泡亮度不变
C. 电流表示数变大,电压表示数变小,灯泡亮度变暗
D. 电压表与电流表示数的比值变大
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.由图可知,灯与变阻器并联,电流表测通过变阻器的电流,电压表测电源电压,滑片P由滑动变阻器左端向右滑动到其中点的过程中,变阻器连入电路的电阻变小,故电压表示数不变,由欧姆定律可知通过变阻器的电流变大,即电流表示数变大,根据并联电路各支路互不影响,通过灯的电流不变,灯的亮度不变,故B正确,AC错误;
D.由欧姆定律可知,电压表与电流表示数的比值等于变阻器连入电路的电阻,由于变阻器连入电路的电阻变小,所以电压表与电流表示数的比值变小,故D错误。
故选B。
9. 为了给载重车称重计费,小光同学结合所学物理知识,设计了如图所示的计重称原理图,用它可以测载重车的重力,重力显示仪表指针偏转角度越大,其示数越大。以下说法正确的是( )
A. 可将电流表改装成重力显示仪表
B. 电路中的定值电阻可去掉,以节省电能
C. 车辆越重时,电路消耗的总功率越小
D. 车辆越重,滑动变阻器R两端的电压越小
【答案】C
【解析】
【详解】分析电路可知,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测的电压,电流表测电路电流。
ACD.由图可知,车辆越重时,滑片向下移动,变阻器接入电路的阻值变大,则总电阻变大,根据,电流表示数变小,根据串联分压原理,滑动变阻器R两端的电压越大,所以不能将电流表改装成重力显示仪表;根据,电路消耗的总功率越小,故AD错误,C正确;
B.当载重车很轻,滑片在上端时,变阻器接入电路的阻值很小,此时定值电阻可以保护电路,防止因为电流过大而烧坏电源和电流表,所以定值电阻不能去掉,故B错误。
故选C。
10. 如图所示,电源电压恒为6V,小灯泡L上标有“”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。电流表量程选择“”,电压表量程选择“”,滑动变阻器R规格为“”。闭合开关S,为保证电路安全。在移动滑片P的过程中,下列选项正确的是( )
A. 小灯泡的最大电功率是1.35W
B. 电压表的示数变化范围是
C. 滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是
D. 该电路的总功率变化范围是0.8W-1.8W
【答案】B
【解析】
【详解】A.由电路可知,灯泡与变阻器R串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
因串联电路中各处的电流相等,且变阻器R允许通过的最大电流为1A,电流表的量程为0~0.6A,灯泡的额定电流为0.3A
由可得,灯泡的电阻
电压表量程0~3V,则灯泡两端最大电压为
忽略温度对灯泡电阻的影响,小灯泡的最大电功率是,故A错误;
B.电路中的最小电流
灯泡两端的最小电压
所以电压表示数变化范围为2V~3V,故B正确;
C.为不损坏电路元件,电路中最大电流:
由A选项可知,灯泡的最大电压3V,此时电流最大为0.2A,变阻器接入电路的阻值最小,此时滑动变阻器的电压:
则滑动变阻器接入电路的最小阻值:
当滑动变阻器接入电路的阻值最大为30Ω时,电路中电流最小,故滑动变阻器阻值变化范围15Ω~30Ω,故C错误;
D.电路的最大功率:
电路中最小电流为,则电路的最小功率:
则电路的总功率变化范围0.8W~1.2W,故D错误。
故选B。
二.填空题(每空1.5分,共31.5分)
11. 公元1世纪初,东汉学者王充在《论衡》中记载:司南之杓,投之于地,其柢指南。“柢”即握柄,是磁体的 ___________极,司南之所以能指向南北方向,是因为地球的周围存在 ___________(选填“磁场”或“磁感线”)。
【答案】 ①. S ②. 磁场
【解析】
【详解】[1]“柢”指南,即“柢”指地理的南极,地理的南极在地磁的北极附近,则“柢”指向地磁的北极,由异名磁极相互吸引可知,“柢”是磁体的S极。
[2]地球是个大磁场,在地磁场的作用下,司南能指向南北方向。
12. 小明家的电能表面板如图所示,他家同时使用的用电器总功率不能超过________W,家里新添置一台空调并接入该电能表中,让其单独工作6min,电能表的指示灯闪烁了320次,则该空调的实际电功率为________W。
【答案】 ①. 2200 ②. 1000
【解析】
【详解】[1]由图中电能表的参数知道,电能表的工作电压为220V,平时工作允许通过的最大电流为10A,则他家同时使用的用电器的最大总功率
[2]指示灯闪烁320次时,空调消耗的电能
空调的功率
13. 小英看到某小区车库积水造成大量财产损失的新闻后,设计了如图所示的车库积水自动报警器,图中A、B位置可以安装电铃或LED灯。车库没有积水时,LED灯亮;车库有积水时,左侧控制电路接通,电磁铁通电,具有磁性,把衔铁吸下,电铃发出声音。电铃应该安装在图中的______位置。
【答案】B
【解析】
【详解】车库没有积水时,电磁铁不具有磁性,不会吸引衔铁,LED灯亮,说明A为LED灯;车库有积水时,左侧控制电路接通,电磁铁通电,电磁铁会具有磁性,能吸引衔铁,使得B的电路接通,电铃发出声音,所以电铃应安装在图中的B位置。
14. 如图所示,电源电压不变,在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁,当开关S闭合后,在滑片P从b端向a端滑动过程中,会出现的现象是小灯泡亮度______(选填“增强”或“减弱”),弹簧长度______(选填“变长”或“缩短”)。
【答案】 ①. 减弱 ②. 变长
【解析】
【分析】
【详解】[1]由图知,滑片从b向a移动的过程中,滑动变阻器的电阻变大,则电路中的电流变小,那么小灯泡的亮度减弱。
[2] 结合图及安培定则知,电磁铁的上端为N极,据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引知,弹簧上的条形磁铁被电磁铁排斥,而电路的电流变小时,电磁铁的磁性减弱,则弹簧的长度比之前的长度变长了。
15. 如图所示,标有“2.5V 0.3A”的灯泡L1和标有“6V 0.15A”的灯泡L2连接成___________联电路,电源电压可调节。闭合开关S,使电源电压从0V逐渐增加,先正常发光的灯泡是___________(选填“L1”或“L2”)。
【答案】 ①. 串 ②. L2
【解析】
【详解】[1]由图可知,开关闭合后,整个电路只有一条闭合回路,灯泡L1和灯泡L2串联。
[2]由于串联电路中各处电流相等,且灯L2的额定电流为0.15A,小于L1的额定电流0.3A,所以增大电源电压过程中,电路中的电流先达到L2的额定电流,即灯泡L2先正常发光。
16. 已知小灯泡L的额定电压为2.5V,通过灯丝的电流与其两端的电压关系如图所示,则灯泡正常发光时的电阻为 _______ Ω。若将此灯泡与10Ω的定值电阻并联,要使灯泡正常发光,则电路总电流为 ________ A
【答案】 ①. 10 ②. 0.5
【解析】
【详解】[1]已知小灯泡的额定电压为2.5V,则灯泡正常发光时的电流为0.25A,电阻为
[2]要使灯泡正常发光,电压应为2.5V。若将此灯泡与10Ω的定值电阻并联,根据并联电路电压规律,定值电阻两端电压也为。则通过定值电阻的电流为
则电路总电流为
17. 如图甲是一只便携塑料封口机,电路原理图如乙所示,电源电压恒为2V,电热丝R的电阻为0.4Ω,开关闭合,电热丝温度升高,这是利用电流的______效应工作的,通电2min产生的热量为______J;若使用时总把塑料烫坏,可以______(选填“增大”或“减小”)电热丝的阻值。
【答案】 ①. 热 ②. 1200 ③. 增大
【解析】
【详解】[1]电热丝通电时,将电能转化为内能,所以这是通过电流的热效应来工作的。
[2]通电2min产生的热量为
[3]使用时总把塑料烫坏,说明相同时间产生的热量过多,由公式可知,电压不变,通电时间相同时,要减小电热丝产生的热量,应增大电热丝的阻值。
18. 如图是汽车座椅的加热电路,R1、R2是电热丝,旋钮式开关可绕O点转动, 若选择“高温”挡,应将开关转至 _____(选填“1”或“2”)位置;已知电源电压为12V,R1阻值为14Ω,“低温”挡功率为6W,则“高温”挡的功率为 _________W
【答案】 ①. 2 ②. 14.4
【解析】
【详解】[1]由可知,在电压一定时,电路总电阻越小,电功率越大,座椅处于高温挡。由电路图,当开关转至1位置时,两电阻串联,电路总电阻较大;当开关转至2位置时,R2单独接入电路中,电路总电阻较小。所以选择高温挡应将开关转至2位置。
[2]根据可知,低温挡时电路总电阻为
串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则R2的电阻为
则高温挡功率为
19. 如图甲所示的电路中,电压表Vl和V2的示数之比为1:3,则定值电阻R1:R2=_____ ; 若将电阻R1、R2改接为如图乙所示的电路,则电流表A1、A2的示数之比为 ______ ;在相同的时间内R1、R2消耗的电能之比为_____ .
【答案】 ①. 1:2 ②. 2:3 ③. 2:1
【解析】
【详解】[1]由图甲可知,电压表V1测R1两端电压U1,V2测R1、R2的总电压U,由串联电路的分压公式得U:U1=(U1+U2):U1=(R1+R2):R1=3:1
则R1:R2=1:2
[2][3]改接成图乙的电路后,电流表A1测通过R1的电流I1,A2测干路电流I,由并联电路的分流公式得I1:I2=R2:R1=2:1
则I1:I=I1:(I1+I2)=2:3
因为R1、R2并联,电压相等,则根据公式可得在相同时间内R1、R2消耗的电能之比为W1:W2=R2:R1=2:1。
20. 如图甲所示电路,为定值电阻,电源电压不变,闭合开关S,将滑片P从a端移动到b端的过程中,电流表和电压表示数变化关系如图乙所示,电源电压为__________V,滑片P在b端时,通电1min,消耗的电能为__________J。
【答案】 ①. 4 ②. 12
【解析】
【详解】[1][2]据甲图可知,电路为定值电阻和变阻器串联,电压表测变阻器两端电压。根据乙图,当电路中的电流为0.2A时,变阻器两端电压为3V,电源电压可表示为
当电路中的电流为0.8A时,电路为定值电阻R2单独串联,电源电压可表示为
联立①②解得。滑片P在b端时,变阻器接入电路中的阻值最大,电路中电流最小为0.2A,此时R2消耗的电能为
三.实验题(21题3分,其余每空1.5分,共25.5分)
21. 如图所示是一电磁铁和条形磁铁相互作用时的磁场分布,请根据图中静止的小磁针的N、S极标出条形磁铁左端的磁极、电源的正极(电源的正极用“+”表示)和A点磁感应线的方向。
【答案】
【解析】
【详解】根据图中静止的小磁针的N、S极,由磁极间的相互作用可知,条形磁铁左端为N极;由磁感线的形状可知,通电螺线管的右端和条形磁铁左端为同名磁极,所以通电螺线管的右端为N极,结合安培定则可知,电流从电源的左端流出,所以电源的左端为正极;根据以上分析,结合磁感线分布的特点得出A点的磁感线方向为向下,如下图所示:
22. 如图所示是小明和小亮“探究电流产生热量与什么因素有关”的实验装置。
(1)如图甲是探究电流通过导体产生的热量与电阻关系的实验装置,实验中通过_____________反映导体产生热量的多少。
(2)图乙中,左侧密闭容器内电阻丝的电阻为5Ω,右侧密闭容器外部,将一个5Ω的定值电阻R2与这个容器内的电阻丝R3并联,目的是使通过左右两密闭容器内_______不同,电阻丝的R3阻值应为__________Ω,才能符合实验研究的要求。
(3)小明在利用图乙装置实验时,发现左右两侧U形管液面上升高度相同,与小亮的实验现象不同,经检查气密性良好,请你分析两人实验现象不同的原因可能是R2______________。(填“短路”或“开路”)
(4)小明解决了上述问题后接通电源,通电一段时间后,发现左侧U形管液面高度的变化较大,说明______,图甲中左右两容器内的电阻丝在相同时间内产生的热量之比为___________,图乙中左右两容器内的电阻丝在相同时间内产生的热量之比为___________,
(5)两位同学又想利用图丙实验装置比较铝和锰铜这两种材料的导电性能。他们选用长度和_____ 都相同的铝丝和锰铜丝。接通电路后,他们发现甲烧瓶中煤油的温度比乙烧瓶中煤油的温度升高得慢,说明_____ 丝的导电性能较强。
【答案】(1)U形管两侧液面高度差
(2) ① 电流 ②. 5
(3)开路 (4) ①. 电流 ②. 1∶2 ③. 4∶1
(5) ①. 横截面积 ②. 铝
【解析】
【小问1详解】
根据转换法,实验中通过观察U形管两侧液面的高度差来反映电阻产生热量的多少。
【小问2详解】
[1][2]研究电阻产生的热量与电流的关系,要控制电阻和通电时间相同,只改变电流大小;左侧密闭容器内电阻丝阻值为5Ω,右侧密闭容器外部,将一个阻值为5Ω的电阻与这个容器内的电阻丝并联,根据串联和并联电路电流的规律,目的是使通过左右两密闭容器内电阻丝的电流不同,右侧容器内电阻丝的阻值应为5Ω,才能符合实验研究的要求。
【小问3详解】
若电阻丝R2断路,左右两侧容器内电阻串联,电流相同,两侧容器内电阻也相同。根据可知,相同时间内两侧产生的热量相同,会左右两侧U形管液面上升高度相同。故原因可能是R2开路。
【小问4详解】
[1]根据焦耳定律可知,当电阻和通电时间一定时,通过电阻的电流越大,产生的热量越多,通过左侧容器内的电阻的电流大于通过右侧容器内的电阻的电流,所以左侧容器内的电阻产生的热量多,故左侧U形管中液面高度差更大,说明电流通过导体产生热量的多少与电流有关。
[2]图甲中两电阻丝串联,电流相同,通电时间相同,根据焦耳定律可知,
[3]图乙中R1、R2、R3的阻值相同,R1在干路,R2与R3并联,根据并联电路电流规律,通过R1的电流I1是通过R3电流I3的2倍,通电时间相同,根据焦耳定律可知,
【小问5详解】
[1][2]比较铝和锰铜这两种材料的导电性能。实验采用控制变量法,保证铝丝和锰铜丝的长度和横截面积相同。甲烧瓶铝丝中煤油温度升高得慢,说明铝丝产生的热量少。根据焦耳定律可知,产生热量少说明电阻小,因此铝丝的导电性能更强。
23. 在“测量小灯泡电阻”实验中,小明选用器材如下:待测小灯泡(额定电压为2.5V)、两节新干电池(电压恒定)、电流表(0-0.6A、0-3A)、电压表(0-3V、0-15V)、滑动变阻器、开关各一只,导线若干。
(1)图甲是小明开始时的连接电路,检查发现该电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确。请你在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;
(2)排除故障后闭合开关,某次实验中电压表示数为2V,要测量小灯泡的正常发光的电阻,小明向______(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,直至灯泡正常发光,读出此时电流表示数如图乙所示,计算小灯泡的正常发光时的电阻为______(保留一位小数);
(3)小明认为测量小灯泡电阻不能求几次电阻平均作为结果,理由是_____;
(4)实验结束,小明忘记断开开关,立即将电路中一个元件拆下,却发现电压表示数立刻达到满偏,他拆下的元件是_____;
(5)小明对本实验进行了拓展思考,以下探究活动用该实验装置中的器材不能完成的是 。
A. 测量小灯泡的额定功率 B. 探究串联电路电流的特点
C. 探究串联电路电压的特点 D. 探究电流与电压的关系
【答案】(1) (2) ①. 左 ②. 8.3
(3)灯泡电阻随温度变化而变化,求平均值无意义
(4)小灯泡 (5)D
【解析】
【小问1详解】
原电路图中,电流表和滑动变阻器串联后与灯泡并联,电压表串联在电路中是错误的,实验中,灯泡、滑动变阻器应和电流表串联,电压表并联在灯泡两端。据此作图。
【小问2详解】
[1]排除故障后,闭合开关发现电压表示数为2V,小于灯泡额定电压2.5V,测量小灯泡的正常发光的电阻,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故小明向左移动滑动变阻器的滑片,直至灯泡正常发光。
[2]当灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示,电流表的量程是0~0.6A,分度值0.02A,其示数为0.3A,则小灯泡正常发光时的电阻为
【小问3详解】
测量小灯泡电阻不能求几次电阻平均值作为结果,这是因为灯泡电阻随温度变化而变化,求平均值无意义。
【小问4详解】
将电路中一个元件拆下,却发现电压表示数立刻达到满偏,说明他拆下的元件是小灯泡,使得电压表串联在电路中,测电源电压。
【小问5详解】
A.实验中可以测量正常发光时小灯泡的电压和电流,通过测量小灯泡的额定功率,故A不符合题意;
B.可将电流表分别串联在电路的不同处探究串联电路电流的特点,故B不符合题意;
C.可将电压表并联在不同用电器两端,以及并联在电源两端探究串联电路电压的特点,故C不符合题意;
D.探究电流与电压的关系要控制电阻不变,但小灯泡的电阻会随电压的变大而变大,所以不能探究电流与电压的关系,故D符合题意。
故选D。
四,计算题(24题6分,25题7分,共13分)
24. 某款电热饮水机具有加热和保温两挡,额定电压为220V。如图甲是其电路原理图,S0为温控开关,R1、R2为电热丝(阻值不变)。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示,求:
(1)饮水机处于加热挡阶段消耗的电能:
(2)饮水机处于保温挡时,通过R1的电流;
(3) R2的阻值。
【答案】(1)1.452×105J;(2)0.2A;(3) 110Ω
【解析】
【详解】(1) 由图乙可得,饮水机加热时,加热功率P1 =484 W ,加热时间t1 = 300s,故饮水机处于加热档阶段消耗的电能
W1=P1t1=484 W300s=1.452×105J
加热挡阶段消耗的电能为1.452×105J。
(2)只闭合S时,R1接入电路,此时饮水机处于保温档。由图乙可知,保温功率为P2 =44 W,流过R1的电流
I2===0.2A
流过R1的电流为0.2A。
(3)当开关S、S0闭合时,R1与R2并联,处于加热档,那R2的功率
P=P1-P2=484 W-44 W=440 W
由P=得R2的阻值
R2===110Ω
R2的阻值为110Ω。
答: (1) 饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为1.452×105J;
(2)饮水机处于保温挡时,通过R1的电流为0.2 A;
(3) R2的阻值为110Ω。
25. 如图甲所示电路,电源电压恒定,灯泡L标有“6V,6W”的字样,为定值电阻。闭合开关,在滑片P由b端滑到a端的过程中,电压表示数与电流表示数关系图像如图乙所示,灯泡由较暗到正常发光,电路中的电流变为原来的2倍。求:
(1)小灯泡L正常工作时的电流;
(2)的电阻;
(3)当滑片P移到滑动变阻器中点时,求此时与R上消耗的电功率之比。
【答案】(1)1A (2)6Ω
(3)6∶7
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,闭合开关,灯泡L与定值电阻、滑动变阻器R串联,电压表测灯泡L和定值电阻两端的电压之和,电流表测电路中的电流;小灯泡L正常工作时的电流
【小问2详解】
当P在a端时,灯泡正常发光,两端电压为
的电阻
【小问3详解】
滑片端时,电路中的电流变为原来的2倍,所以电路中的电流
R两端电压为
此时R的电阻
滑片在中点时
与是串联,两电阻的电功率之比
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物理学科阶段评估
注意事项:
1.本试卷共4页,总分100分,考试时间60分钟。
2.答题前考生务必将学校、姓名、准考证号填写在试卷和答题卡的相应位置
一.选择题:(每题只有一个选项正确,每题3分,共30分)
1. 下列数据最接近实际情况的是( )
A. 教室里一盏日光灯正常工作电流约为2A
B. 对人体的安全电压为36V
C. 家用空调的功率约为100W
D. 电视机正常工作5h约消耗1度电
2. 电流的热效应在生产和生活中被广泛应用,但有时它也会给我们带来危害。下列事例中,属于防止电热危害的是( )
A. 用电饭锅煮饭 B. 用电熨斗熨衣服
C. 冬天用电暖器取暖 D. 电脑使用微型风扇散热
3. 如图所示,两个电饭锅甲和乙,甲的额定功率为900W,乙的额定功率为1500W,在它们都正常工作的情况下,下列说法正确的是( )
A. 电饭煲甲消耗电能多 B. 电饭煲乙消耗电能多
C. 电饭煲甲消耗电能快 D. 电饭煲乙消耗电能快
4. 有三盏白炽灯,甲标有“PZ220﹣15”,乙标有“PZ220﹣40”,丙标有“PZ220﹣100”,将它们并联后接入家庭电路中,正常工作时的发光情况是( )
A. 甲灯最亮 B. 乙灯最亮
C. 丙灯最亮 D. 一样亮
5. 小华用导线将小灯泡、铅笔芯、干电池、开关连接成如图所示的电路。他闭合开关后,给铅笔芯加热,发现小灯泡慢慢变亮了,此过程中逐渐增大的物理量是( )
A. 电源的电压 B. 铅笔芯的电阻
C. 电路中的电流 D. 灯泡的额定功率
6. 关于磁场和磁感线,以下说法正确的是( )
A. 地磁场的北极在地理的南极附近,所以指南针静止时北极指向地理南极
B. 磁体周围存在着磁感线
C. 磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极的
D. 磁场中,小磁针静止时南极所指的方向为该点磁场的方向
7. 如图所示的LED灯带,它是由多个发光二极管串联后接入家庭电路的,以下说法正确的是( )
A. 控制该灯带的开关应该和灯带并联
B. 单个发光二极管的工作电压是220 V
C. 发光二极管是由超导材料制成的
D. 灯带发光时,通过各个发光二极管的电流相等
8. 如图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻都不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由滑动变阻器左端向右滑动到其中点的过程中,下列判断正确的是( )
A 电流表示数变小,电压表示数不变,灯泡亮度不变
B. 电流表示数变大,电压表示数不变,灯泡亮度不变
C. 电流表示数变大,电压表示数变小,灯泡亮度变暗
D. 电压表与电流表示数的比值变大
9. 为了给载重车称重计费,小光同学结合所学物理知识,设计了如图所示的计重称原理图,用它可以测载重车的重力,重力显示仪表指针偏转角度越大,其示数越大。以下说法正确的是( )
A. 可将电流表改装成重力显示仪表
B. 电路中的定值电阻可去掉,以节省电能
C. 车辆越重时,电路消耗的总功率越小
D. 车辆越重,滑动变阻器R两端的电压越小
10. 如图所示,电源电压恒为6V,小灯泡L上标有“”字样(忽略温度对灯丝电阻影响)。电流表量程选择“”,电压表量程选择“”,滑动变阻器R规格为“”。闭合开关S,为保证电路安全。在移动滑片P的过程中,下列选项正确的是( )
A. 小灯泡的最大电功率是1.35W
B. 电压表的示数变化范围是
C. 滑动变阻器连入电路阻值变化范围是
D. 该电路的总功率变化范围是0.8W-1.8W
二.填空题(每空1.5分,共31.5分)
11. 公元1世纪初,东汉学者王充在《论衡》中记载:司南之杓,投之于地,其柢指南。“柢”即握柄,是磁体的 ___________极,司南之所以能指向南北方向,是因为地球的周围存在 ___________(选填“磁场”或“磁感线”)。
12. 小明家的电能表面板如图所示,他家同时使用的用电器总功率不能超过________W,家里新添置一台空调并接入该电能表中,让其单独工作6min,电能表的指示灯闪烁了320次,则该空调的实际电功率为________W。
13. 小英看到某小区车库积水造成大量财产损失的新闻后,设计了如图所示的车库积水自动报警器,图中A、B位置可以安装电铃或LED灯。车库没有积水时,LED灯亮;车库有积水时,左侧控制电路接通,电磁铁通电,具有磁性,把衔铁吸下,电铃发出声音。电铃应该安装在图中的______位置。
14. 如图所示,电源电压不变,在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁,当开关S闭合后,在滑片P从b端向a端滑动过程中,会出现的现象是小灯泡亮度______(选填“增强”或“减弱”),弹簧长度______(选填“变长”或“缩短”)。
15. 如图所示,标有“2.5V 0.3A”的灯泡L1和标有“6V 0.15A”的灯泡L2连接成___________联电路,电源电压可调节。闭合开关S,使电源电压从0V逐渐增加,先正常发光的灯泡是___________(选填“L1”或“L2”)。
16. 已知小灯泡L的额定电压为2.5V,通过灯丝的电流与其两端的电压关系如图所示,则灯泡正常发光时的电阻为 _______ Ω。若将此灯泡与10Ω的定值电阻并联,要使灯泡正常发光,则电路总电流为 ________ A
17. 如图甲是一只便携塑料封口机,电路原理图如乙所示,电源电压恒为2V,电热丝R的电阻为0.4Ω,开关闭合,电热丝温度升高,这是利用电流的______效应工作的,通电2min产生的热量为______J;若使用时总把塑料烫坏,可以______(选填“增大”或“减小”)电热丝的阻值。
18. 如图是汽车座椅的加热电路,R1、R2是电热丝,旋钮式开关可绕O点转动, 若选择“高温”挡,应将开关转至 _____(选填“1”或“2”)位置;已知电源电压为12V,R1阻值为14Ω,“低温”挡功率为6W,则“高温”挡的功率为 _________W
19. 如图甲所示的电路中,电压表Vl和V2的示数之比为1:3,则定值电阻R1:R2=_____ ; 若将电阻R1、R2改接为如图乙所示的电路,则电流表A1、A2的示数之比为 ______ ;在相同的时间内R1、R2消耗的电能之比为_____ .
20. 如图甲所示电路,为定值电阻,电源电压不变,闭合开关S,将滑片P从a端移动到b端过程中,电流表和电压表示数变化关系如图乙所示,电源电压为__________V,滑片P在b端时,通电1min,消耗的电能为__________J。
三.实验题(21题3分,其余每空1.5分,共25.5分)
21. 如图所示是一电磁铁和条形磁铁相互作用时的磁场分布,请根据图中静止的小磁针的N、S极标出条形磁铁左端的磁极、电源的正极(电源的正极用“+”表示)和A点磁感应线的方向。
22. 如图所示是小明和小亮“探究电流产生的热量与什么因素有关”的实验装置。
(1)如图甲是探究电流通过导体产生的热量与电阻关系的实验装置,实验中通过_____________反映导体产生热量的多少。
(2)图乙中,左侧密闭容器内电阻丝的电阻为5Ω,右侧密闭容器外部,将一个5Ω的定值电阻R2与这个容器内的电阻丝R3并联,目的是使通过左右两密闭容器内_______不同,电阻丝的R3阻值应为__________Ω,才能符合实验研究的要求。
(3)小明在利用图乙装置实验时,发现左右两侧U形管液面上升高度相同,与小亮的实验现象不同,经检查气密性良好,请你分析两人实验现象不同的原因可能是R2______________。(填“短路”或“开路”)
(4)小明解决了上述问题后接通电源,通电一段时间后,发现左侧U形管液面高度的变化较大,说明______,图甲中左右两容器内的电阻丝在相同时间内产生的热量之比为___________,图乙中左右两容器内的电阻丝在相同时间内产生的热量之比为___________,
(5)两位同学又想利用图丙实验装置比较铝和锰铜这两种材料的导电性能。他们选用长度和_____ 都相同的铝丝和锰铜丝。接通电路后,他们发现甲烧瓶中煤油的温度比乙烧瓶中煤油的温度升高得慢,说明_____ 丝的导电性能较强。
23. 在“测量小灯泡的电阻”实验中,小明选用器材如下:待测小灯泡(额定电压为2.5V)、两节新干电池(电压恒定)、电流表(0-0.6A、0-3A)、电压表(0-3V、0-15V)、滑动变阻器、开关各一只,导线若干。
(1)图甲是小明开始时的连接电路,检查发现该电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确。请你在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;
(2)排除故障后闭合开关,某次实验中电压表示数为2V,要测量小灯泡的正常发光的电阻,小明向______(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,直至灯泡正常发光,读出此时电流表示数如图乙所示,计算小灯泡的正常发光时的电阻为______(保留一位小数);
(3)小明认为测量小灯泡电阻不能求几次电阻平均作为结果,理由是_____;
(4)实验结束,小明忘记断开开关,立即将电路中一个元件拆下,却发现电压表示数立刻达到满偏,他拆下的元件是_____;
(5)小明对本实验进行了拓展思考,以下探究活动用该实验装置中的器材不能完成的是 。
A. 测量小灯泡的额定功率 B. 探究串联电路电流的特点
C. 探究串联电路电压的特点 D. 探究电流与电压的关系
四,计算题(24题6分,25题7分,共13分)
24. 某款电热饮水机具有加热和保温两挡,额定电压为220V。如图甲是其电路原理图,S0为温控开关,R1、R2为电热丝(阻值不变)。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示,求:
(1)饮水机处于加热挡阶段消耗的电能:
(2)饮水机处于保温挡时,通过R1的电流;
(3) R2的阻值。
25. 如图甲所示电路,电源电压恒定,灯泡L标有“6V,6W”字样,为定值电阻。闭合开关,在滑片P由b端滑到a端的过程中,电压表示数与电流表示数关系图像如图乙所示,灯泡由较暗到正常发光,电路中的电流变为原来的2倍。求:
(1)小灯泡L正常工作时的电流;
(2)的电阻;
(3)当滑片P移到滑动变阻器中点时,求此时与R上消耗的电功率之比。
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