内容正文:
2027年广东省初中毕业生学业考试
物理专项随堂训练题(五)(电功率、生活用电)
(时间:80分钟满分:100分)
得分:
学号:
姓名:
班级:
(密封线内不要答题)
一、单项选择题(本大题7小题,每小题3分,共21分)
1.小罗和小韩利用周末对部分交通信号灯进行了考察研究。
(1)他们讨论后有以下认识,你认为不合理的是()
A.利用光的信息特性,交通信号灯通过不同颜色灯光发出指令
B.利用大数据信息设计红、绿灯的配时方案,可减少交通拥堵
C.交通信号灯使用的高亮度LED光源,是用超导材料制成的
D.交通信号灯需要有可靠的绝缘、防水措施,以确保电路安全
(2)他们发现有的路口使用移动式交通信号灯,如图。查阅资料得知,这种交通信号灯正
常工作时,电压为12V,总功率为4W,其总电流与常见家用电器
(选填“电吹风”“电
风扇”空调”)的额定电流最接近。
(③)该移动式交通信号灯由蓄电池提供电能,蓄电池充满电可使其连续正常工作6天,若
蓄电池72%的电能被信号灯有效利用,蓄电池充满电时储存的电能为J。
(4)他们利用已有的知识和经验,设计出模拟东、北方向红灯和绿灯指令的简易电路图,
下列四个电路中符合要求的是()
北
北
绿红
绿红
W☒
东
☒⑧
→东
绿
⑧
E
2
2
⑧红
电源6
电源°
北
北
绿红
绿红
☒
→东
⑧+⑧
十→东
绿
绿
D
☒红
电源
电源
2.掌握安全用电常识是每个公民应具备的基本素养,下列做法符合安全用电原则的是(
)
A.用湿手拨动开关
B.手机充电器长期插在插座上
C.移动插线板上同时使用多个大功率用电器D.发现有人触电时应先切断电源再抢救
3.某同学想把两盏“220V60W”的电灯和一个插座接入家庭电路中,他设计的电路图如图所
示,
若闭合开关S和S?,下列现象会出现的是()
220V
S>
插座
A.两盏灯同时烧坏
B.两盏灯正常发光
C.只有L2正常发光
D.在插座上插上一盏“220V30W”的台灯,台灯能正常发光
4.如图为家庭电路的示意图,下列说法正确的是()
空气
开关
电
开
表
照明灯
接地
火线零线
A.电能表是用来测量电功的仪表
B.空气开关能起到漏电保护作用
C.照明灯与它所在支路开关并联
D.三线插座的中间插孔连接零线
5.下列家用电器,利用电流的热效应工作的是()
A.电冰箱
B.洗衣机
C.电脑
D.电饭煲
6.徐伟同学发现,日常生活中妈妈有很多不规范的用电行为,很容易造成危险。于是他对
妈妈的某些用电行为进行了总结,以便及时纠正:
①空气开关跳闸后,立即合上;②边给手机充电边用手机打电话;③用湿布擦拭用电器前断
开开关;④在不断开电路的情况下,更换日光灯;⑤将三线插头变为两线插头使用;⑥家里
电路定期检查,老旧线路及时更换。妈妈的这些行为中不符合安全用电原则的是(
A.①②③④
B.②③④⑤
C.①②④⑤
D.③④⑤⑥
7.为应对低温环境,中国第五座南极科考站秦岭站主楼外墙采用了30cm厚聚苯乙烯泡沫
作为保温材料,如图所示。下列物品应用材料的性质与其不同的是())
A.羽绒服—鹅绒
B.暖水瓶塞—软木
C.铁锅—铁
D.冰箱壁填充物
—发泡棉
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8.(3分)如图为灯泡L和定值电阻RIU图像,若将L和R并联在电源电压为3V的电路
中,干路电流为
A;若将其串联在电源电压为4V的电路中,L和R的阻值之比为
个I/A
0.5
0.4
0.3
0.2
R
0.1
0123456UV
9.(3分)如图所示,
电能表的读数为
度;该电路中能接入的用电器总功率最
大为
W
单相电度表
02039
3000r/kW.h
10.(3分)电热水器是利用电流的
效应工作的。小明利用电能表测量电热水器
实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为
kW·h,现仅接通一台如图乙所示的电热水器,观察到电能表指示灯1min内闪烁
80次,则1mim内消耗电能为
J,其两端电压
(高于/等于/低于)220V。
kW.h
3023
品名:电热水器
》
额定电压:220V
220V10(40)A
额定功率:1500W
3200imp/kW.h
0
甲
乙
11.(3分)电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫,但连接电炉的导线却不怎么热。电
路中,通过导线与电阻丝的电流,
而导线电阻远电阻丝电阻,使导线在相同时间内
产生的热量很」
12.(3分)根据国家规定的技术要求,连接家庭电路时,开关应连接在它控制的用电器和
(选填“火线”或“零线”)之间。
13.(3分)如图所示的电路,在虚线框内分别接入开关和电灯,甲处接入的应是;
闭合开关后,发现电灯不亮,用测电笔分别接触a、b、c三点,只有a点能使氖管发光,
若只有一处故障,可能是乙处(选填“短路”或“断路”)。
中性线
1相线
天花板灯线盒
甲
14.(3分)投影仪过热控制系统电路原理简化如图所示,R为热敏电阻,散热风扇M与灯
泡L并联,当箱体温度上升到设定温度时,由于热敏电阻R阻值变小,电磁铁磁性增强将衔
铁往下吸,使L断路,M继续工作以达到散热的目的。电磁铁的上端为
(选填N”或
“S”)极;灯泡和电动机的额定电流均为0.5A,工作电路正常工作1mi消耗的电能为
J。
-0220Vo
M
箱体
电磁铁
三、作图题:本题7分。
15.(2分)哈尔滨冰雪大世界的冰灯享誉中外,其内部镶嵌由半导体材料制成的节能灯。
某座冰灯作品总重为2×10N,与水平地面接触面积为2n2。
(1)计算此冰灯作品对水平地面的压强;
(2)冰灯作品内某一组节能灯标有“220V22W”,计算这组节能灯正常发光时的电流;
(3)此组节能灯与标有“220V200W”的白炽灯均正常发光时亮度相同,如果每天正常工作
10小时,请计算用节能灯比白炽灯每天节约多少kW.h电能?
16.(2分)如图为某家用电热器的简化电路图,R、R是电热丝,R=1102,虚线框内是
温控开关,能在低温档和高温档间自动切换。当触点“1”与“2”接通时,处于低温档;当触点
“1”与“2”“3”同时接通时,处于高温档。高温档功率是低温档功率的3倍。求:
R
R2
0220Vo
(1)低温档时,R中通过的电流及10s内放出的热量;
(2)高温档时,电阻R的功率。
17.(3分)如图所示,是“飞天”兴趣小组模拟的我国月球基地的照明电路,在遵守安全用
电的前提下,请用笔画线代替导线将电路连接完整。
火线
零线
@
四、实验题:本大题共3小题,共21分。
18.(8分)小明家电能表如图所示,电能表的读数为
kWh;若小明家某月共
消耗电能100kWh,则电能表转盘转
r。(3000r/kWh表示:每消耗1kWh的电
能,电能表转盘转3000r)
kW.h
2562
》白》
220V10A50Hz
3000r/kW-h
19.(7分)某物理兴趣小组将电源(电压为8V)、小灯泡(额定电压为6V)、电流表、
滑动变阻器、开关串联后,将电压表并联接入电路。实验时,将电压表的示数,电流表
的示数'A,以及两者的乘积UA记录下来,表中所示为部分数据。
序号
Uv/V
I/A
UI/W
2.0
1.2
2
4.0
3
6.0
1.8
结合以上信息,按要求回答下列问题:
(1)请在图的虚线框内画出上述实验的电路图
(2)小灯泡两端电压为2V时电阻R=2;
(保留两位小数)
(3)小灯泡的额定功率P=W。
20.(6分)如图为家庭电路的电能表,该电能表允许接入用电器的最大总功率是
W;表盘上的某个参数模糊不清,为测得这个参数,仅将额定功率为1200W的
空调接入电路,正常工作1min电能表转盘转了60转,计算可知该参数为
/kW-h)。
单相电能表
20246
kW.h
220V10(40)A50Hz
■r/kWh
五、计算题:本大题共2小题,共13分。
21.(6分)在物理学科实践活动中,小明设计了台灯的部分电路,如图所示。请你从安全
用电的角度思考,用笔画线表示导线,将电灯和开关正确连入家庭电路。
相线
中性线
22.(7分)庖厨雅趣,烹享人间美味。在学校开展的“走进烹饪”的劳动实践活动中,小明
探索到厨房里蕴含着丰富的物理知识。
~220V
Q
(1)吸盘挂钩在
的作用下,被压在平滑的墙壁上,可以用来悬挂铲子等厨具。
(2)电热水壶是利用电流的
效应工作的。电热水壶具有加热与保温两种功能,
其内部简化电路如图所示。开关S1闭合、S,
时为加热挡。若电热水壶加热挡的
额定功率为1200W,其正常工作3min消耗的电能为.
J。
六、综合能力题:本大题共3小题,共16分。
23.(6分)部分家用电器上贴有“中国能效标识”,旨在引导消费者选择高效节能产品。图
是额定功率相同的甲、乙两个电饭锅的能效标识(部分信息已省略)。
中园怒板识
中▣睡织识
耗能低
耗能低
托舵高
毛花福
甲电饭锅
乙电饭锅
热效率值(%)90
热效率值(%)78
(1)图中“耗能低”和“耗能高”中的“能”是指哪种形式的能量?
(2)请结合图中相关信息,判断相同条件下煮熟相同米饭,哪个电饭锅的耗能更低。从能
量转化的角度说明理由。(不考虑电饭锅保温和待机状态)
24.
(5分)图甲为某款三孔插座。在符合安全用电原则下,请在图乙中用笔画线代替导线
将该插座接入家庭电路中。
火线
零线
指示灯
开关
开关
甲
乙
25.(5分)实践小组收集实验器材自制“爱迪生灯”,如图甲所示。当电流通过电阻丝时,
电阻丝会发热变红而发光。在调试过程中,发现电阻丝发红程度不足,发热量少。如图乙所
示,三位同学分别提出了改进措施,请选择其中一位同学的措施,评价其是否能让电阻丝发
热量增多,并用所学的物理知识解释。
小亮:
减小电阻丝的电阻
小美:
增大电阻丝的电阻
小红:
增大电源电压
电阻丝
甲
2027年广东省初中毕业生学业考试
物理专项随堂训练题(五)(电功率、生活用电)
(时间:80分钟 满分:100分)
得分:________ 学号:________ 姓名:________ 班级:________
(密封线内不要答题)
一、单项选择题(本大题7小题,每小题3分,共21分)
1.小罗和小韩利用周末对部分交通信号灯进行了考察研究。
(1)他们讨论后有以下认识,你认为不合理的是( )
A. 利用光的信息特性,交通信号灯通过不同颜色灯光发出指令
B. 利用大数据信息设计红、绿灯的配时方案,可减少交通拥堵
C. 交通信号灯使用的高亮度LED光源,是用超导材料制成的
D. 交通信号灯需要有可靠的绝缘、防水措施,以确保电路安全
(2)他们发现有的路口使用移动式交通信号灯,如图。查阅资料得知,这种交通信号灯正常工作时,电压为12V,总功率为4W,其总电流与常见家用电器______(选填“电吹风”“电风扇”“空调”)的额定电流最接近。
(3)该移动式交通信号灯由蓄电池提供电能,蓄电池充满电可使其连续正常工作6天,若蓄电池72%的电能被信号灯有效利用,蓄电池充满电时储存的电能为_____J。
(4)他们利用已有的知识和经验,设计出模拟东、北方向红灯和绿灯指令的简易电路图,下列四个电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
2.掌握安全用电常识是每个公民应具备的基本素养,下列做法符合安全用电原则的是( )
A. 用湿手拨动开关 B. 手机充电器长期插在插座上
C. 移动插线板上同时使用多个大功率用电器 D. 发现有人触电时应先切断电源再抢救
3.某同学想把两盏“220V 60W”的电灯和一个插座接入家庭电路中,他设计的电路图如图所示,若闭合开关和,下列现象会出现的是( )
A. 两盏灯同时烧坏
B. 两盏灯正常发光
C. 只有正常发光
D. 在插座上插上一盏“220V 30W”的台灯,台灯能正常发光
4.如图为家庭电路的示意图,下列说法正确的是( )
A. 电能表是用来测量电功的仪表 B. 空气开关能起到漏电保护作用
C. 照明灯与它所在支路开关并联 D. 三线插座的中间插孔连接零线
5.下列家用电器,利用电流的热效应工作的是( )
A. 电冰箱 B. 洗衣机 C. 电脑 D. 电饭煲
6.徐伟同学发现,日常生活中妈妈有很多不规范的用电行为,很容易造成危险。于是他对妈妈的某些用电行为进行了总结,以便及时纠正:
①空气开关跳闸后,立即合上;②边给手机充电边用手机打电话;③用湿布擦拭用电器前断开开关;④在不断开电路的情况下,更换日光灯;⑤将三线插头变为两线插头使用;⑥家里电路定期检查,老旧线路及时更换。妈妈的这些行为中不符合安全用电原则的是( )
A. ①②③④ B. ②③④⑤ C. ①②④⑤ D. ③④⑤⑥
7.为应对低温环境,中国第五座南极科考站秦岭站主楼外墙采用了30cm厚聚苯乙烯泡沫作为保温材料,如图所示。下列物品应用材料的性质与其不同的是( )
A. 羽绒服——鹅绒 B. 暖水瓶塞——软木
C. 铁锅——铁 D. 冰箱壁填充物——发泡棉
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8.(3分)如图为灯泡L和定值电阻RI-U图像,若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,干路电流为__________A;若将其串联在电源电压为4V的电路中,L和R的阻值之比为_________。
9.(3分)如图所示,电能表的读数为___________度;该电路中能接入的用电器总功率最大为___________W。
10.(3分)电热水器是利用电流的_________效应工作的。小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为_________kW·h,现仅接通一台如图乙所示的电热水器,观察到电能表指示灯1min内闪烁80次,则1min内消耗电能为_________J,其两端电压_________(高于/等于/低于)220V。
11.(3分)电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫,但连接电炉的导线却不怎么热。电路中,通过导线与电阻丝的电流____,而导线电阻远____电阻丝电阻,使导线在相同时间内产生的热量很____。
12.(3分)根据国家规定的技术要求,连接家庭电路时,开关应连接在它控制的用电器和_______(选填“火线”或“零线”)之间。
13.(3分)如图所示的电路,在虚线框内分别接入开关和电灯,甲处接入的应是_____;闭合开关后,发现电灯不亮,用测电笔分别接触、、三点,只有点能使氖管发光,若只有一处故障,可能是乙处_____(选填“短路”或“断路”)。
14.(3分)投影仪过热控制系统电路原理简化如图所示,R为热敏电阻,散热风扇M与灯泡L并联,当箱体温度上升到设定温度时,由于热敏电阻R阻值变小,电磁铁磁性增强将衔铁往下吸,使L断路,M继续工作以达到散热的目的。电磁铁的上端为______(选填“N”或“S”)极;灯泡和电动机的额定电流均为0.5 A,工作电路正常工作1 min消耗的电能为______J。
三、作图题:本题7分。
15.(2分)哈尔滨冰雪大世界的冰灯享誉中外,其内部镶嵌由半导体材料制成的节能灯。某座冰灯作品总重为2×104N,与水平地面接触面积为2m2。
(1)计算此冰灯作品对水平地面的压强;
(2)冰灯作品内某一组节能灯标有“220V 22W”,计算这组节能灯正常发光时的电流;
(3)此组节能灯与标有“220V 200W”的白炽灯均正常发光时亮度相同,如果每天正常工作10小时,请计算用节能灯比白炽灯每天节约多少kW·h电能?
16.(2分)如图为某家用电热器的简化电路图,R1、R2是电热丝,R1=110Ω,虚线框内是温控开关,能在低温档和高温档间自动切换。当触点“1”与“2”接通时,处于低温档;当触点“1”与“2”“3”同时接通时,处于高温档。高温档功率是低温档功率的3倍。求:
(1)低温档时,R1中通过的电流及10s内放出的热量;
(2)高温档时,电阻R2的功率。
17.(3分)如图所示,是“飞天”兴趣小组模拟的我国月球基地的照明电路,在遵守安全用电的前提下,请用笔画线代替导线将电路连接完整。
四、实验题:本大题共3小题,共21分。
18.(8分)小明家电能表如图所示,电能表的读数为___________kW·h;若小明家某月共消耗电能100kW·h,则电能表转盘转___________r。(3000r/kW·h表示:每消耗1kW·h的电能,电能表转盘转3000r)
19.(7分)某物理兴趣小组将电源(电压为)、小灯泡(额定电压为)、电流表、滑动变阻器、开关串联后,将电压表并联接入电路。实验时,将电压表的示数,电流表的示数,以及两者的乘积记录下来,表中所示为部分数据。
序号
1
2.0
1.2
2
4.0
3
6.0
1.8
结合以上信息,按要求回答下列问题:
(1)请在图的虚线框内画出上述实验的电路图_______;
(2)小灯泡两端电压为时电阻_______;(保留两位小数)
(3)小灯泡的额定功率_______W。
20.(6分)如图为家庭电路的电能表,该电能表允许接入用电器的最大总功率是__________W;表盘上的某个参数模糊不清,为测得这个参数,仅将额定功率为1200W的空调接入电路,正常工作1min电能表转盘转了60转,计算可知该参数为__________r/(kW∙h)。
五、计算题:本大题共2小题,共13分。
21.(6分)在物理学科实践活动中,小明设计了台灯的部分电路,如图所示。请你从安全用电的角度思考,用笔画线表示导线,将电灯和开关正确连入家庭电路。
22.(7分)庖厨雅趣,烹享人间美味。在学校开展的“走进烹饪”的劳动实践活动中,小明探索到厨房里蕴含着丰富的物理知识。
(1)吸盘挂钩在___________的作用下,被压在平滑的墙壁上,可以用来悬挂铲子等厨具。
(2)电热水壶是利用电流的___________效应工作的。电热水壶具有加热与保温两种功能,其内部简化电路如图所示。开关S1闭合、S2___________时为加热挡。若电热水壶加热挡的额定功率为1200W,其正常工作3min消耗的电能为___________J。
六、综合能力题:本大题共3小题,共16分。
23.(6分)部分家用电器上贴有“中国能效标识”,旨在引导消费者选择高效节能产品。图是额定功率相同的甲、乙两个电饭锅的能效标识(部分信息已省略)。
(1)图中“耗能低”和“耗能高”中的“能”是指哪种形式的能量?
(2)请结合图中相关信息,判断相同条件下煮熟相同米饭,哪个电饭锅的耗能更低。从能量转化的角度说明理由。(不考虑电饭锅保温和待机状态)
24.(5分)图甲为某款三孔插座。在符合安全用电原则下,请在图乙中用笔画线代替导线将该插座接入家庭电路中。
25.(5分)实践小组收集实验器材自制“爱迪生灯”,如图甲所示。当电流通过电阻丝时,电阻丝会发热变红而发光。在调试过程中,发现电阻丝发红程度不足,发热量少。如图乙所示,三位同学分别提出了改进措施,请选择其中一位同学的措施,评价其是否能让电阻丝发热量增多,并用所学的物理知识解释。
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2027年广东省初中毕业生学业考试
物理专项随堂训练题(五)(电功率、生活用电)(参考答案与解析)
(时间:80分钟 满分:100分)
得分:________ 学号:________ 姓名:________ 班级:________
(密封线内不要答题)
一、单项选择题(本大题7小题,每小题3分,共21分)
1.小罗和小韩利用周末对部分交通信号灯进行了考察研究。
(1)他们讨论后有以下认识,你认为不合理的是( )
A. 利用光的信息特性,交通信号灯通过不同颜色灯光发出指令
B. 利用大数据信息设计红、绿灯的配时方案,可减少交通拥堵
C. 交通信号灯使用的高亮度LED光源,是用超导材料制成的
D. 交通信号灯需要有可靠的绝缘、防水措施,以确保电路安全
(2)他们发现有的路口使用移动式交通信号灯,如图。查阅资料得知,这种交通信号灯正常工作时,电压为12V,总功率为4W,其总电流与常见家用电器______(选填“电吹风”“电风扇”“空调”)的额定电流最接近。
(3)该移动式交通信号灯由蓄电池提供电能,蓄电池充满电可使其连续正常工作6天,若蓄电池72%的电能被信号灯有效利用,蓄电池充满电时储存的电能为_____J。
(4)他们利用已有的知识和经验,设计出模拟东、北方向红灯和绿灯指令的简易电路图,下列四个电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】(1)C (2)电风扇
(3)
(4)D
【解析】
【小问1详解】
A.交通信号灯通过不同颜色(红、黄、绿)传递指令信息,利用了光的信息特性,故A不符合题意;
B.把采集的交通态势数据实时输入到大模型,利用大数据推理出最佳信号配时方案,可减少交通拥堵,故B不符合题意;
C.交通信号灯使用的高亮度LED光源,是用半导体材料制成的,超导材料的电阻为零,不能制作发光元件,故C符合题意;
D.户外设备需绝缘、防水以确保安全,所以交通信号灯需要有可靠的绝缘、防水措施,故D不符合题意。
故选C。
【小问2详解】
其总电流为
电吹风的功率约2000W,额定电流约
电风扇的功率约60W,额定电流约
空调的功率约1000W,额定电流约
其总电流与电风扇的额定电流最接近。
【小问3详解】
信号灯有效利用的电能W=Pt=4W×6×24×3600s=2.0736×106J
蓄电池充满电时储存的电能
【小问4详解】
A.由图可知,开关S接1时,向东方向的绿灯和红灯亮,开关S接2时,向北和向东放出的绿灯和红灯都亮,故A不符合题意;
B.由图可知,开关S接1时,向北方向的绿灯亮,开关S接2时,向北和向东方向的红灯亮,故B不符合题意;
C.由图可知,开关S接1时,电源被短路,可能会烧坏电源,故C不符合题意;
D.由图可知,开关S接1时,向北方向的红灯亮,向东方向的绿灯亮,开关S接2时,向北方向的绿灯亮,向东方向的红灯亮,故D符合题意。
故选D。
2.掌握安全用电常识是每个公民应具备的基本素养,下列做法符合安全用电原则的是( )
A. 用湿手拨动开关 B. 手机充电器长期插在插座上
C. 移动插线板上同时使用多个大功率用电器 D. 发现有人触电时应先切断电源再抢救
【答案】D
【解析】
【详解】A.生活用水是导体,用湿手拨动开关时,电流易通过水传到人体造成触电,不符合安全用电原则,故A不符合题意;
B.手机充电器长期插在插座上会持续发热,加速元件老化,容易引发火灾,不符合安全用电原则,故B不符合题意;
C.家庭电路电压固定,移动插线板同时接多个大功率用电器,总功率过大,会导致线路电流过大,容易引发火灾,不符合安全用电原则,故C不符合题意;
D.人体是导体,发现有人触电时先切断电源再抢救,可避免施救者也发生触电,符合安全用电原则,故D符合题意。
故选D。
3.某同学想把两盏“220V 60W”的电灯和一个插座接入家庭电路中,他设计的电路图如图所示,若闭合开关和,下列现象会出现的是( )
A. 两盏灯同时烧坏
B. 两盏灯正常发光
C. 只有正常发光
D. 在插座上插上一盏“220V 30W”的台灯,台灯能正常发光
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.根据电路图可知,灯泡L2单独受S1控制,L1跟插座串联受S2控制,插座在不插入用电器的情况下是断路,不会有电流通过,所以开关S2闭合后L1不能发光;后,L2可以正常发光,故C正确,AB错误;
D.在插座上插上一盏“220V 30W”的台灯,此时插座上的台灯与灯泡L1串联,而台灯与灯泡L1的额定电压都为220V,根据串联电路的电压规律可知,台灯与灯泡L1的实际电压小于额定电压,所以台灯不能正常发光,故D错误。
故选C。
4.如图为家庭电路的示意图,下列说法正确的是( )
A. 电能表是用来测量电功的仪表 B. 空气开关能起到漏电保护作用
C. 照明灯与它所在支路开关并联 D. 三线插座的中间插孔连接零线
【答案】A
【解析】
【详解】A.电能表是用来测量用电器消耗电能多少、电流做功多少的仪表,故A正确;
B.空气开关兼具总开关和保险丝的作用,可以在电流过大时自动断开开关以保护电路安全,也可当总开关使用,随时切断电路,漏电保护器一般是在电路发生对地漏电现象时才会自动跳闸,而电路中电流过大不会跳闸,故B错误;
C.照明灯与它所在支路开关的连接方式是串联,故C错误;
D.三孔插座中间的插孔接的是地线,让有金属外壳的用电器的外壳接地,可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故,故D错误。
故选A。
5.下列家用电器,利用电流的热效应工作的是( )
A. 电冰箱 B. 洗衣机 C. 电脑 D. 电饭煲
【答案】D
【解析】
【详解】利用电流的热效应工作的用电器将电能转化为内能。
A.电冰箱将电能转化为内能与机械能,故A不符合题意;
B.洗衣机主要将电能转化为机械能,故B不符合题意;
C.电脑将电能转声能与光能等,故C不符合题意;
D.电饭煲将电能转化为内能,故D符合题意。
故选D。
6.徐伟同学发现,日常生活中妈妈有很多不规范的用电行为,很容易造成危险。于是他对妈妈的某些用电行为进行了总结,以便及时纠正:
①空气开关跳闸后,立即合上;②边给手机充电边用手机打电话;③用湿布擦拭用电器前断开开关;④在不断开电路的情况下,更换日光灯;⑤将三线插头变为两线插头使用;⑥家里电路定期检查,老旧线路及时更换。妈妈的这些行为中不符合安全用电原则的是( )
A. ①②③④ B. ②③④⑤ C. ①②④⑤ D. ③④⑤⑥
【答案】C
【解析】
【详解】①空气开关跳闸后,要检查电路故障,排除故障后再闭合开关;②边给手机充电边用手机打电话,手机中电流较大,容易发热燃烧、爆炸;③用湿布擦拭用电器前应断开开关,避免触电;④在不断开电路的情况下,更换日光灯容易触电,做法错误;⑤使用三线插头的可以避免因用电器漏电造成触电事故,变为两线插头使用,容易导致触电;⑥家里电路要定期检查,老旧线路及时更换,避免发生触电事故。所以以上行为中不符合安全用电原则的有①②④⑤,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7.为应对低温环境,中国第五座南极科考站秦岭站主楼外墙采用了30cm厚聚苯乙烯泡沫作为保温材料,如图所示。下列物品应用材料的性质与其不同的是( )
A. 羽绒服——鹅绒 B. 暖水瓶塞——软木
C. 铁锅——铁 D. 冰箱壁填充物——发泡棉
【答案】C
【解析】
【详解】中国第五座南极科考站秦岭站主楼外墙采用了30cm厚的聚苯乙烯泡沫作为保温材料,说明聚苯乙烯泡沫导热性差。
A.羽绒服中的鹅绒是一种天然保温材料,它的导热性差,故A不符合题意;
B.暖水瓶塞通常用软木制成,软木也是一种保温材料,它的导热性差,故B不符合题意;
C.铁锅的材料是铁,铁是一种金属,它的导热性好,故C符合题意;
D.冰箱壁填充物通常采用发泡棉(如聚氨酯泡沫),是一种保温材料,用于阻止外界热量传入冰箱内部,它的导热性差,故D不符合题意。
故选C。
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8.(3分)如图为灯泡L和定值电阻RI-U图像,若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,干路电流为__________A;若将其串联在电源电压为4V的电路中,L和R的阻值之比为_________。
【答案】 ①. 0.9 ②. 1:3
【解析】
【详解】[1]将L和R并联在电源电压为6V的电路中,由并联电路中各支路电压等于电源电压可知,L和R两端电压都为6V,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,由图可得
[2]将其串联在电源电压为4V的电路中,由串联电路中各用电器电压之和等于电源电压,串联电路中处处电流相等,由图可得,L电压为1V,电流为0.2A,R电压为3V,电流为0.2A,则L与R的阻值之比
9.(3分)如图所示,电能表的读数为___________度;该电路中能接入的用电器总功率最大为___________W。
【答案】 ①. 213.9 ②. 4400
【解析】
【详解】[1]电能表的读数为,即213.9度。
[2]电能表允许通过的最大电流20A,由P=UI可得,该电路中能接入的用电器总功率最大为
10.(3分)电热水器是利用电流的_________效应工作的。小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为_________kW·h,现仅接通一台如图乙所示的电热水器,观察到电能表指示灯1min内闪烁80次,则1min内消耗电能为_________J,其两端电压_________(高于/等于/低于)220V。
【答案】 ①. 热 ②. 3023.6 ③. ④. 等于
【解析】
【详解】[1]电流通过导体时,导体发热是电能转化为内能,这种现象是电流的热效应。
[2]电能表的读数方法:最后一位是小数,由甲图可得家中的电能表示数为3023.6kW·h。
[3]电能表指示灯 1min 内闪烁 80 次,电能表参数“3200imp/(kW·h)”,则 1min 内消耗电能为
[4]电热水器实际功率为
实际功率等于额定功率,所以实际电压等于额定电压,为220V。
11.(3分)电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫,但连接电炉的导线却不怎么热。电路中,通过导线与电阻丝的电流____,而导线电阻远____电阻丝电阻,使导线在相同时间内产生的热量很____。
【答案】 ①. 相等 ②. 小于 ③. 少
【解析】
【详解】[1]因为电炉中的电阻丝和导线是串联的,根据串联电路的电流特点,通过导线与电阻丝的电流相等。
[2][3]根据焦耳定律,电阻丝很烫而连接电炉的导线却不怎么热,是因为在电流和时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量Q就越多,就会越热,因为导线电阻远小于电阻丝电阻,所以在相同时间内,导线产生的热量很少。
12.(3分)根据国家规定的技术要求,连接家庭电路时,开关应连接在它控制的用电器和_______(选填“火线”或“零线”)之间。
【答案】
火线
【解析】
【详解】根据安全用电的要求,连接家庭电路时,开关应接在被控制的用电器和火线之间,这样断开开关后,用电器会与火线断开连接,不再带电,检修或更换用电器时更不容易发生触电事故。
13.(3分)如图所示的电路,在虚线框内分别接入开关和电灯,甲处接入的应是_____;闭合开关后,发现电灯不亮,用测电笔分别接触、、三点,只有点能使氖管发光,若只有一处故障,可能是乙处_____(选填“短路”或“断路”)。
【答案】 ①. 电灯 ②. 断路
【解析】
【详解】家庭电路为了安全,要求开关接在相线和用电器之间,断开开关后用电器不带电。电流路径为:相线→开关→电灯→中性线,结合题图知,相线先接入乙,因此乙是开关,甲处接入电灯。
测电笔只有接触相线或与相线连通的位置时,氖管才会发光。题目中只有a点能使氖管发光,说明只有a点与相线连通,a点之后的电路断开,因此故障是乙处断路;若乙处短路,b点也会与相线连通,测电笔接触b点也会发光,不符合题意。
14.(3分)投影仪过热控制系统电路原理简化如图所示,R为热敏电阻,散热风扇M与灯泡L并联,当箱体温度上升到设定温度时,由于热敏电阻R阻值变小,电磁铁磁性增强将衔铁往下吸,使L断路,M继续工作以达到散热的目的。电磁铁的上端为______(选填“N”或“S”)极;灯泡和电动机的额定电流均为0.5 A,工作电路正常工作1 min消耗的电能为______J。
【答案】 ①. N ②. 13200
【解析】
【详解】根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指的方向就是电磁铁的N极,因此电磁铁的上端为N极;
由图可知,灯泡和电动机并联,额定电压都为 ,额定电流 ,根据并联电路电流的规律可知,干路电流
工作时间
电路正常工作消耗的电能为
三、作图题:本题7分。
15.(2分)哈尔滨冰雪大世界的冰灯享誉中外,其内部镶嵌由半导体材料制成的节能灯。某座冰灯作品总重为2×104N,与水平地面接触面积为2m2。
(1)计算此冰灯作品对水平地面的压强;
(2)冰灯作品内某一组节能灯标有“220V 22W”,计算这组节能灯正常发光时的电流;
(3)此组节能灯与标有“220V 200W”的白炽灯均正常发光时亮度相同,如果每天正常工作10小时,请计算用节能灯比白炽灯每天节约多少kW·h电能?
【答案】(1)1×104Pa;(2)0.1A;(3)1.78kW·h
【解析】
【详解】解:(1)此冰灯作品对水平地面的压力
F=G=2×104N
此冰灯作品对水平地面的压强
(2)这组节能灯正常发光时的电流
(3)如果每天正常工作10小时,节约的电能
W=W白-WL=P白t-PLt= (P白-PL)t=(200-22)×0.001kW×10h=1.78kW·h
答:(1)此冰灯作品对水平地面的压强是1×104Pa;
(2)冰灯作品内某一组节能灯标有“220V 22W”,这组节能灯正常发光时的电流是0.1A;
(3)此组节能灯与标有“220V 200W”的白炽灯均正常发光时亮度相同,如果每天正常工作10小时,用节能灯比白炽灯每天节约1.78kW·h电能。
16.(2分)如图为某家用电热器的简化电路图,R1、R2是电热丝,R1=110Ω,虚线框内是温控开关,能在低温档和高温档间自动切换。当触点“1”与“2”接通时,处于低温档;当触点“1”与“2”“3”同时接通时,处于高温档。高温档功率是低温档功率的3倍。求:
(1)低温档时,R1中通过的电流及10s内放出的热量;
(2)高温档时,电阻R2的功率。
【答案】(1)4400J (2)880W
【解析】
【小问1详解】
当触点“1”与“2”接通时,电路为R1的简单电路,处于低温档。根据欧姆定律,可得R1中通过的电流
根据焦耳定律Q=I2Rt,10s内R1放出的热量
【小问2详解】
低温档功率
因为高温档功率是低温档功率的3倍,所以高温档功率
当触点“1”与“2”“3”同时接通时,R1与R2并联,处于高温档。并联电路各支路电压相等,都等于电源电压220V,R1的功率
根据并联电路功率关系P高=P1+P2
可得R2的功率
17.(3分)如图所示,是“飞天”兴趣小组模拟的我国月球基地的照明电路,在遵守安全用电的前提下,请用笔画线代替导线将电路连接完整。
【答案】
【解析】
【详解】灯泡一端与零线相连,一端与火线相连,开关控制灯泡,应该与灯泡串联,且应该连接在火线与灯泡之间;三孔插座连接时左端连接零线,右端连接火线,上端应连接地线。如下图所示:
四、实验题:本大题共3小题,共21分。
18.(8分)小明家电能表如图所示,电能表的读数为___________kW·h;若小明家某月共消耗电能100kW·h,则电能表转盘转___________r。(3000r/kW·h表示:每消耗1kW·h的电能,电能表转盘转3000r)
【答案】 ①. 2562.5 ②. 3×105
【解析】
【详解】[1]从表盘图可以看到:最后一位是小数位,所以读数应为2562.5kW·h。
[2]已知每消耗1kW·h电能,转盘转3000转。则消耗电能100kW·h,转盘转过的转数为
19.(7分)某物理兴趣小组将电源(电压为)、小灯泡(额定电压为)、电流表、滑动变阻器、开关串联后,将电压表并联接入电路。实验时,将电压表的示数,电流表的示数,以及两者的乘积记录下来,表中所示为部分数据。
序号
1
2.0
1.2
2
4.0
3
6.0
1.8
结合以上信息,按要求回答下列问题:
(1)请在图的虚线框内画出上述实验的电路图_______;
(2)小灯泡两端电压为时电阻_______;(保留两位小数)
(3)小灯泡的额定功率_______W。
【答案】(1) (2)6.67
(3)3.6
【解析】
【小问1详解】
分析表格中的数据:当电压表示数为2V时,电压表与电流表的乘积(电功率)为1.2W,则电流为
同理可知,当电压表示数为6V时,电流表示数为
可知,电压表示数越大,电流表示数越小,根据欧姆定律可知,灯泡两端的电压越小,根据串联电路电压特点可知,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,电路图如下:
【小问2详解】
小灯泡两端电压为时,滑动变阻器电压,即电压表示数为
8V-2V=6V
此时电路电流为I3=0.3A,小灯泡电阻
【小问3详解】
当小灯泡两端电压为额定电压6V时,滑动变阻器电压,即电压表示数为
8V-6V=2V
此时电路电流为I1=0.6A,则小灯泡的额定功率
20.(6分)如图为家庭电路的电能表,该电能表允许接入用电器的最大总功率是__________W;表盘上的某个参数模糊不清,为测得这个参数,仅将额定功率为1200W的空调接入电路,正常工作1min电能表转盘转了60转,计算可知该参数为__________r/(kW∙h)。
【答案】 ①. 8800 ②. 3000
【解析】
【详解】[1]由电能表的参数知,该电能表允许接入用电器的最大总功率
[2]1min内,空调消耗的电能
设电能表消耗1kW∙h的电能,转盘转了n转,则有
解得n=3000r,所以该参数为3000r/(kW∙h)。
五、计算题:本大题共2小题,共13分。
21.(6分)在物理学科实践活动中,小明设计了台灯的部分电路,如图所示。请你从安全用电的角度思考,用笔画线表示导线,将电灯和开关正确连入家庭电路。
【答案】
【解析】
【详解】根据安全用电原则,开关要接在相线上,据此作图。
22.(7分)庖厨雅趣,烹享人间美味。在学校开展的“走进烹饪”的劳动实践活动中,小明探索到厨房里蕴含着丰富的物理知识。
(1)吸盘挂钩在___________的作用下,被压在平滑的墙壁上,可以用来悬挂铲子等厨具。
(2)电热水壶是利用电流的___________效应工作的。电热水壶具有加热与保温两种功能,其内部简化电路如图所示。开关S1闭合、S2___________时为加热挡。若电热水壶加热挡的额定功率为1200W,其正常工作3min消耗的电能为___________J。
【答案】(1)大气压 (2) ①. 热 ②. 闭合 ③. 2.16×105
【解析】
【小问1详解】
吸盘挂钩是通过排出吸盘内的空气,在外界大气压的作用下吸盘被紧压在平滑的墙壁上,可以用来悬挂铲子等厨具。
【小问2详解】
[1]电热水壶工作时把电能转化为内能,利用了电流的热效应。
[2]由图可知,开关S1闭合、S2闭合时,电路只有电阻R2,电路总电阻较小,根据可知功率较大,此时为加热挡。
[3]正常工作3min消耗的电能为
六、综合能力题:本大题共3小题,共16分。
23.(6分)部分家用电器上贴有“中国能效标识”,旨在引导消费者选择高效节能产品。图是额定功率相同的甲、乙两个电饭锅的能效标识(部分信息已省略)。
(1)图中“耗能低”和“耗能高”中的“能”是指哪种形式的能量?
(2)请结合图中相关信息,判断相同条件下煮熟相同米饭,哪个电饭锅的耗能更低。从能量转化的角度说明理由。(不考虑电饭锅保温和待机状态)
【答案】(1)
电能 (2)
甲电饭锅耗能更低 ,理由:煮熟相同米饭,需要吸收的有用内能是相同的。热效率公式为,甲的热效率(90%)高于乙(78%),因此获得相同的有用内能时,甲需要消耗的电能更少;从能量转化角度来说,甲的电能转化为内能的利用率更高,所以相同需求下甲耗能更低。
【解析】
【小问1详解】
家用电器工作过程消耗电能,能效标识标注的耗能指家用电器工作消耗的电能,因此该“能”为电能。
【小问2详解】
略
24.(5分)图甲为某款三孔插座。在符合安全用电原则下,请在图乙中用笔画线代替导线将该插座接入家庭电路中。
【答案】
【解析】
【详解】开关在干路上,指示灯与三孔插座并联,为了保护电路,开关需要接在火线上,三孔插座遵循左零右火中接地的原则连接,故如图所示:
25.(5分)实践小组收集实验器材自制“爱迪生灯”,如图甲所示。当电流通过电阻丝时,电阻丝会发热变红而发光。在调试过程中,发现电阻丝发红程度不足,发热量少。如图乙所示,三位同学分别提出了改进措施,请选择其中一位同学的措施,评价其是否能让电阻丝发热量增多,并用所学的物理知识解释。
【答案】①选择小红的措施解释:根据得,电阻丝的电阻一定时,增大电源电压,可以增大通过电阻丝的电流;根据得,电阻丝的电阻和通电时间一定时,电流越大,电阻丝产生热量越多;故小红的措施可行,但要适量增大电源电压,若发热量过多,电阻丝易烧断。
②选择小亮的措施解释:根据和可得,在电源电压和通电时间一定时,电阻丝的电阻越小,电阻丝产生热量越多;故小亮的措施可行,但要适量减小电阻丝电阻,若发热量过多,电阻丝易烧断。
③选择小美的措施解释:根据和可得,在电源电压和通电时间一定时,电阻丝的电阻越大,电阻丝产生热量越少;故小美的措施不可行。
(开放性试题,选择任一位同学的措施解释,答案合理即可)
【解析】
【详解】略
学科网(北京)股份有限公司
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物理专项随堂训练题(五)(电功率、生活用电)
(参考答
案与解析)
(时间:80分钟满分:100分)
得分:
学号:
姓名:
班级:
(密封线内不要答题)
一、单项选择题(本大题7小题,每小题3分,共21分)
1.小罗和小韩利用周末对部分交通信号灯进行了考察研究。
(1)他们讨论后有以下认识,你认为不合理的是()
A.利用光的信息特性,交通信号灯通过不同颜色灯光发出指令
B.利用大数据信息设计红、绿灯的配时方案,可减少交通拥堵
C.交通信号灯使用的高亮度LED光源,是用超导材料制成的
D.交通信号灯需要有可靠的绝缘、防水措施,以确保电路安全
(2)他们发现有的路口使用移动式交通信号灯,如图。查阅资料得知,这种交通信号灯正
常工作时,电压为12V,总功率为4W,其总电流与常见家用电器
(选填“电吹风”“电
风扇”“空调”)的额定电流最接近。
(③)该移动式交通信号灯由蓄电池提供电能,蓄电池充满电可使其连续正常工作6天,若
蓄电池72%的电能被信号灯有效利用,蓄电池充满电时储存的电能为一J。
(4)他们利用已有的知识和经验,设计出模拟东、北方向红灯和绿灯指令的简易电路图,
下列四个电路中符合要求的是()
北
北
绿红
绿红
W⑧
,东
⑧☒
十
→东
、绿
绿
⑧包
2
⑧红
电源
电源°
北
北
绿红
绿红
☒
十→东
☒+&
东
绿
绿
D
☒红
°电源°
电源
【答案】(1)C
(2)电风扇
(3)2.88×106
(4)D
【解析】
【小问1详解】
A.交通信号灯通过不同颜色(红、黄、绿)传递指令信息,利用了光的信息特性,故A不
符合题意;
B.把采集的交通态势数据实时输入到大模型,利用大数据推理出最佳信号配时方案,可减
少交通拥堵,故B不符合题意;
C.交通信号灯使用的高亮度LED光源,是用半导体材料制成的,超导材料的电阻为零,不
能制作发光元件,故C符合题意;
D.户外设备需绝缘、防水以确保安全,所以交通信号灯需要有可靠的绝缘、防水措施,故
D不符合题意。
故选C。
【小问2详解】
P 4W
其总电流为/=元12V
≈0.3A
电欧风的功字约320,瓶定电流到-号-~9A
飞=60W
电风扇的功率约60W,额定电流约1,=元20V
≈0.3A
_1000W
空调的功率约1000W,额定电流约=元=220V
≈5A
其总电流与电风扇的额定电流最接近。
【小问3详解】
信号灯有效利用的电能W=P仁4W×6×24×3600s=2.0736×10J
蓄电池充满电时储存的电能W-严.2.0736×10
=2.88×10J
7
72%
【小问4详解】
A.由图可知,开关S接1时,向东方向的绿灯和红灯亮,开关S接2时,向北和向东放出
的绿灯和红灯都亮,故A不符合题意;
B.由图可知,开关S接1时,向北方向的绿灯亮,开关S接2时,向北和向东方向的红灯
亮,故B不符合题意;
C.由图可知,开关S接1时,电源被短路,可能会烧坏电源,故C不符合题意;
D.由图可知,开关S接1时,向北方向的红灯亮,向东方向的绿灯亮,开关S接2时,向
北方向的绿灯亮,向东方向的红灯亮,故D符合题意。
故选D。
2.掌握安全用电常识是每个公民应具备的基本素养,下列做法符合安全用电原则的是(
A.用湿手拨动开关
B.手机充电器长期插在插座上
C.移动插线板上同时使用多个大功率用电器D.发现有人触电时应先切断电源再抢救
【答案】D
【解析】
【详解】A,生活用水是导体,用湿手拨动开关时,电流易通过水传到人体造成触电,不符
合安全用电原则,故A不符合题意,
B.手机充电器长期插在插座上会持续发热,加速元件老化,容易引发火灾,不符合安全用
电原则,故B不符合题意;
C.家庭电路电压固定,移动插线板同时接多个大功率用电器,总功率过大,会导致线路电
流过大,容易引发火灾,不符合安全用电原则,故C不符合题意;
D.人体是导体,发现有人触电时先切断电源再抢救,可避免施救者也发生触电,符合安全
用电原则,故D符合题意。
故选D。
3.某同学想把两盏“220V60W”的电灯和一个插座接入家庭电路中,他设计的电路图如图所
示,若闭合开关S和S,下列现象会出现的是()
220V
S2
插座
☒
A.两盏灯同时烧坏
B.两盏灯正常发光
C.只有L2正常发光
D.在插座上插上一盏“220V30W”的台灯,台灯能正常发光
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.根据电路图可知,灯泡L2单独受S1控制,L1跟插座串联受S2控制,插座在
不插入用电器的情况下是断路,不会有电流通过,所以开关S闭合后L1不能发光;S后,
L,可以正常发光,故C正确,AB错误;
D.在插座上插上一盏“220V30W”的台灯,此时插座上的台灯与灯泡L1串联,而台灯与灯
泡L1的额定电压都为220V,根据串联电路的电压规律可知,台灯与灯泡L1的实际电压小于
额定电压,所以台灯不能正常发光,故D错误。
故选C。
4.如图为家庭电路的示意图,下列说法正确的是()
空气
开关
能
表
照明灯
接地
火线零线
A.电能表是用来测量电功的仪表
B.空气开关能起到漏电保护作用
C.照明灯与它所在支路开关并联
D.三线插座的中间插孔连接零线
【答案】A
【解析】
【详解】A·电能表是用来测量用电器消耗电能多少、电流做功多少的仪表,故A正确:
B.空气开关兼具总开关和保险丝的作用,可以在电流过大时自动断开开关以保护电路安全,
也可当总开关使用,随时切断电路,漏电保护器一般是在电路发生对地漏电现象时才会自动
跳闸,而电路中电流过大不会跳闸,故B错误;
C·照明灯与它所在支路开关的连接方式是串联,故C错误;
D·.三孔插座中间的插孔接的是地线,让有金属外壳的用电器的外壳接地,可以防止因漏电
导致金属外壳带电而发生触电事故,故D错误。
故选A。
5.下列家用电器,利用电流的热效应工作的是()
A.电冰箱
B.洗衣机
C.电脑
D.电饭煲
【答案】D
【解析】
【详解】利用电流的热效应工作的用电器将电能转化为内能。
A.电冰箱将电能转化为内能与机械能,故A不符合题意;
B.洗衣机主要将电能转化为机械能,故B不符合题意;
C.电脑将电能转声能与光能等,故C不符合题意;
D.电饭煲将电能转化为内能,故D符合题意。
故选D。
6.徐伟同学发现,日常生活中妈妈有很多不规范的用电行为,很容易造成危险。于是他对
妈妈的某些用电行为进行了总结,以便及时纠正:
①空气开关跳闸后,立即合上;②边给手机充电边用手机打电话;③用湿布擦拭用电器前断
开开关;④在不断开电路的情况下,更换日光灯;⑤将三线插头变为两线插头使用;⑥家里
电路定期检查,老旧线路及时更换。妈妈的这些行为中不符合安全用电原则的是()
A.①②③④
B.②③④⑤
C.①②④⑤
D.③④⑤⑥
【答案】C
【解析】
【详解】①空气开关跳闸后,要检查电路故障,排除故障后再闭合开关;②边给手机充电边
用手机打电活,手机中电流较大,容易发热燃烧、爆炸;③用湿布擦拭用电器前应断开开关
避免触电;④在不断开电路的情况下,更换日光灯容易触电,做法错误,⑤使用三线插头的
可以避免因用电器漏电造成触电事故,变为两线插头使用,容易导致触电;⑥家里电路要定
期检查,老旧线路及时更换,避免发生触电事故。所以以上行为中不符合安全用电原则的有
①②④⑤,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7,为应对低温环境,中国第五座南极科考站秦岭站主楼外墙采用了30c厚聚苯乙烯泡沫
作为保温材料,如图所示。下列物品应用材料的性质与其不同的是()
A.羽绒服—鹅绒
B.暖水瓶塞—软木
C.铁锅一铁
D.冰箱壁填充物—发泡棉
【答案】C
【解析】
【详解】中国第五座南极科考站秦岭站主楼外墙采用了30cm厚的聚苯乙烯泡沫作为保温材
料,说明聚苯乙烯泡沫导热性差。
A·羽绒服中的鹅绒是一种天然保温材料,它的导热性差,故A不符合题意;
B·暖水瓶塞通常用软木制成,软木也是一种保温材料,它的导热性差,故B不符合题意;
C.铁锅的材料是铁,铁是一种金属,它的导热性好,故C符合题意;
D·冰箱壁填充物通常采用发泡棉(如聚氨酯泡沫),是一种保温材料,用于阻止外界热量
传入冰箱内部,它的导热性差,故D不符合题意。
故选C。
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8.(3分)如图为灯泡L和定值电阻RI-U图像,若将L和R并联在电源电压为3V的电路
中,干路电流为
A;若将其串联在电源电压为4V的电路中,L和R的阻值之比为
个IIA
0.5
0.4
0.3
0.2
R
0.1
0123456UV
【答案】
①.0.9②.13
【解析】
【详解】]将L和R并联在电源电压为6V的电路中,由并联电路中各支路电压等于电源电
压可知,L和R两端电压都为6V,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,由图可得
I=I+IR=0.5A+0.4A=0.9A
[2]将其串联在电源电压为4V的电路中,由串联电路中各用电器电压之和等于电源电压,串
联电路中处处电流相等,由图可得,L电压为1V,电流为0.2A,R电压为3V,电流为
0.2A,则L与R的阻值之比
_1V
R:R=02A=}=1:3
3V3
0.2A
9.(3分)如图所示,电能表的读数为
度;该电路中能接入的用电器总功率最
大为
W。
单相电度表
02D39
kW.h
220V1020A50Hz
3000r/kW-h
【答案】①.213.9②.4400
【解析】
【详解】[1]电能表的读数为213.9kWh,即213.9度。
[2]电能表允许通过的最大电流20A,由P=I可得,该电路中能接入的用电器总功率最大为
P=UI=220V×20A=4400W
10.(3分)电热水器是利用电流的
效应工作的。小明利用电能表测量电热水器
实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为
kW·h,现仅接通一台如图乙所示的电热水器,观察到电能表指示灯lmim内闪烁
80次,则1min内消耗电能为
J、
其两端电压
(高于/等于/低于)220V。
kW.h
3023同
品名:电热水器
额定电压:220V
220V10(40)A
额定功案:1500W
3200imp/kW.h
0
甲
乙
【答案】
①.热②.3023.6③.9.0×10④.等于
【解析】
【详解】[1]电流通过导体时,导体发热是电能转化为内能,这种现象是电流的热效应。
[2]电能表的读数方法:最后一位是小数,由甲图可得家中的电能表示数为3023.6kWh。
[3]电能表指示灯1min内闪烁80次,电能表参数“3200imp/kWh)”,则1min内消耗电能为
80r
1
W=
kW.h=9×10灯
3200r/(kW.h)40
[4]电热水器的实际功率为
P=Z-9x101=1500w
t 60s
实际功率等于额定功率,所以实际电压等于额定电压,为220V。
11.(3分)电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫,但连接电炉的导线却不怎么热。电
路中,通过导线与电阻丝的电流一,
而导线电阻远电阻丝电阻,使导线在相同时间内
产生的热量很。
【答案】①.相等②.小于③少
【解析】
【详解】[]因为电炉中的电阻丝和导线是串联的,根据串联电路的电流特点,通过导线与
电阻丝的电流相等。
[2][3]根据焦耳定律Q='Rt,电阻丝很烫而连接电炉的导线却不怎么热,是因为在电流和时
间相同的情况下,电阻越大,产生的热量Q就越多,就会越热,因为导线电阻远小于电阻丝
电阻,所以在相同时间内,导线产生的热量很少。
12.(3分)根据国家规定的技术要求,连接家庭电路时,开关应连接在它控制的用电器和
(选填“火线”或“零线”)之间。
【答案】
火线
【解析】
【详解】根据安全用电的要求,连接家庭电路时,开关应接在被控制的用电器和火线之间,
这样断开开关后,用电器会与火线断开连接,不再带电,检修或更换用电器时更不容易发生
触电事故。
13.(3分)如图所示的电路,在虚线框内分别接入开关和电灯,甲处接入的应是一;
闭合开关后,发现电灯不亮,用测电笔分别接触a、b、c三点,只有a点能使氖管发光,
若只有一处故障,可能是乙处
(选填“短路”或“断路”)。
中性线
1相线
天花板灯线盒
甲i
【答案】
①.电灯②.断路
【解析】
【详解】家庭电路为了安全,要求开关接在相线和用电器之间,断开开关后用电器不带电。
电流路径为:相线→开关→电灯>中性线,结合题图知,相线先接入乙,因此乙是开关,甲
处接入电灯。
测电笔只有接触相线或与相线连通的位置时,氖管才会发光。题目中只有α点能使氖管发光
说明只有a点与相线连通,点之后的电路断开,因此故障是乙处断路;若乙处短路,b点
也会与相线连通,测电笔接触b点也会发光,不符合题意。
14.(3分)投影仪过热控制系统电路原理简化如图所示,R为热敏电阻,散热风扇M与灯
泡L并联,当箱体温度上升到设定温度时,由于热敏电阻R阻值变小,电磁铁磁性增强将衔
铁往下吸,使L断路,M继续工作以达到散热的目的。电磁铁的上端为
(选填N”或
“S”)极;灯泡和电动机的额定电流均为0.5A,工作电路正常工作1n消耗的电能为
J。
箱体
电磁铁
【答案】
①.N②.13200
【解析】
【详解】根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指的方向就是电磁
铁的N极,因此电磁铁的上端为N极;
由图可知,灯泡和电动机并联,额定电压都为U额=U=220V,额定电流I颜=0.5A,根据并
联电路电流的规律可知,干路电流I=I1+IM=0.5A+0.5A=1A
工作时间t=1min=60s
电路正常工作消耗的电能为W=UIt=U额=220V×1A×60s=13200J
三、作图题:本题7分。
15.(2分)哈尔滨冰雪大世界的冰灯享誉中外,其内部镶嵌由半导体材料制成的节能灯。
某座冰灯作品总重为2×10N,与水平地面接触面积为2m。
(I)计算此冰灯作品对水平地面的压强;
(2)冰灯作品内某一组节能灯标有“220V22W”,计算这组节能灯正常发光时的电流;
(3)此组节能灯与标有“220V200W”的白炽灯均正常发光时亮度相同,如果每天正常工作
10小时,请计算用节能灯比白炽灯每天节约多少kW·h电能?
【答案】(1)1×104Pa;(2)0.1A;(3)1.78kW-h
【解析】
【详解】解:(1)此冰灯作品对水平地面的压力
F=G=2×104N
此冰灯作品对水平地面的压强
F_2x10N=1×102Pa
D=
S 2m2
(2)这组节能灯正常发光时的电流
1=
222w
=0.1A
U,220V
(3)如果每天正常工作10小时,节约的电能
W-W-WL=PPL(PP)-(200-22)x0.001kWx10h=1.78kW-h
答:(1)此冰灯作品对水平地面的压强是1×10Pa;
(2)冰灯作品内某一组节能灯标有“220V22W”,这组节能灯正常发光时的电流是0.1A;
(3)此组节能灯与标有“220V200W”的白炽灯均正常发光时亮度相同,如果每天正常工作
10小时,用节能灯比白炽灯每天节约1.78kWh电能。
16.(2分)如图为某家用电热器的简化电路图,R、R是电热丝,R=1102,虚线框内是
温控开关,能在低温档和高温档间自动切换。当触点“1”与“2”接通时,处于低温档;当触点
“1”与“2”“3”同时接通时,处于高温档。高温档功率是低温档功率的3倍。求:
R
R2
0220Vo
(1)低温档时,R中通过的电流及10s内放出的热量;
(2)高温档时,电阻R的功率。
【答案】(1)4400J(2)880W
【解析】
【小问1详解】
U
当触点1”与2”接通时,电路为R的简单电路,处于低温档。根据欧姆定律=R,可得R
U_220V=2A
中通过的电流人=R110Q
根据焦耳定律Q=TRt,10s内R放出的热量2=IRt=(2A/×1102×10s=4400J
【小问2详解】
低温档功率P低=
U2(220V)}2
=440W
R1102
因为高温档功率是低温档功率的3倍,所以高温档功率篇=3P=3×440W-1320W
当触点“1”与“2”“3”同时接通时,R1与R2并联,处于高温档。并联电路各支路电压相等,都等
于电源电压220V,R的功率乃=P:=440W
根据并联电路功率关系P高P+P
可得R的功率B=P高-?=1320W-440W=880W
17.(3分)如图所示,是“飞天”兴趣小组模拟的我国月球基地的照明电路,在遵守安全用
电的前提下,请用笔画线代替导线将电路连接完整。
,火线
零线
@
火线
零线
【答案】
【解析】
【详解】灯泡一端与零线相连,一端与火线相连,开关控制灯泡,应该与灯泡串联,且应该
连接在火线与灯泡之间;三孔插座连接时左端连接零线,右端连接火线,上端应连接地线。
如下图所示:
火线
零线
四、实验题:本大题共3小题,共21分。
18.(8分)小明家电能表如图所示,电能表的读数为
kWh;若小明家某月共
消耗电能100kWh,则电能表转盘转
I。(3000rkWh表示:每消耗1kWh的电
能,电能表转盘转3000r)
kW.h
☑56☑固
220V10A50Hz
3000r/kW-h
【答案】
①.2562.5②.3×105
【解析】
【详解】[1]从表盘图可以看到:最后一位是小数位,所以读数应为2562.5kWh。
[2]已知每消耗1kWh电能,转盘转3000转。则消耗电能100kWh,转盘转过的转数为
n=W×N=100kW-h×3000r/kW·h=3x10r
19.(7分)某物理兴趣小组将电源(电压为8V)、小灯泡(额定电压为6V)、电流表、
滑动变阻器、开关串联后,将电压表并联接入电路。实验时,将电压表的示数ν,电流表
的示数'A,以及两者的乘积1记录下来,表中所示为部分数据。
序号
Uv/V
I/A
UI/W
1
2.0
1.2
2
4.0
6.0
1.8
结合以上信息,按要求回答下列问题:
(1)请在图的虚线框内画出上述实验的电路图
(2)小灯泡两端电压为2V时电阻R=
2;(保留两位小数)
(3)小灯泡的额定功率P=
W。
【答案】(1)
(2)6.67
(3)3.6
【解析】
【小问1详解】
分析表格中的数据:当电压表示数为2V时,电压表与电流表的乘积(电功率)为1.2W,则
电流为
1=
3_12W-0.6A
U 2V
同理可知,当电压表示数为6V时,电流表示数为
P1.8W
4=0,6N
=0.3A
可知,电压表示数越大,电流表示数越小,根据欧姆定律可知,灯泡两端的电压越小,根据
串联电路电压特点可知,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,电路图如下:
【小问2详解】
小灯泡两端电压为2V时,滑动变阻器电压,即电压表示数为
8V-2V=6V
此时电路电流为I=03A,小灯泡电阻
RL=
-=6.672
L30.3
【小问3详解】
当小灯泡两端电压为额定电压6V时,滑动变阻器电压,即电压表示数为
8V-6V=2V
此时电路电流为I=0.6A,则小灯泡的额定功率
P额=U额I1=6V×0.6A=3.6W
20.(6分)如图为家庭电路的电能表,该电能表允许接入用电器的最大总功率是
W;表盘上的某个参数模糊不清,为测得这个参数,仅将额定功率为1200W的
空调接入电路,正常工作1min电能表转盘转了60转,计算可知该参数为
x/kWh)。
单相电能表
20246
kW.h
三
220V10(40)A50Hz
■r/kWh
【答案】
①.8800②.3000
【解析】
【详解】[]由电能表的参数知,该电能表允许接入用电器的最大总功率
P=U1=220V×40A=8800W
[2]1nin内,空调消耗的电能
W=Pt=1.2kW×
s=0.02kw-h
60
设电能表消耗1kWh的电能,转盘转了n转,则有
60r
1kW.h 0.02kW.h
解得3000r,所以该参数为3000r/kWh)。
五、计算题:本大题共2小题,共13分。
21.(6分)在物理学科实践活动中,小明设计了台灯的部分电路,如图所示。请你从安全
用电的角度思考,用笔画线表示导线,将电灯和开关正确连入家庭电路。
相线
中性线
相线
中性线
【答案】
【解析】
【详解】根据安全用电原则,开关要接在相线上,据此作图。
22.(7分)庖厨雅趣,烹享人间美味。在学校开展的“走进烹饪”的劳动实践活动中,小明
探索到厨房里蕴含着丰富的物理知识。
R
220V
(1)吸盘挂钩在
的作用下,被压在平滑的墙壁上,可以用来悬挂铲子等厨具。
(2)电热水壶是利用电流的
效应工作的。电热水壶具有加热与保温两种功能,
其内部简化电路如图所示。开关S闭合、S,
时为加热挡。若电热水壶加热挡的
额定功率为1200W,其正常工作3min消耗的电能为.
J。
【答案】(1)大气压(2)①.热②.闭合③.2.16×10
【解析】
【小问1详解】
吸盘挂钩是通过排出吸盘内的空气,在外界大气压的作用下吸盘被紧压在平滑的墙壁上,可
以用来悬挂铲子等厨具。
【小问2详解】
[]电热水壶工作时把电能转化为内能,利用了电流的热效应。
由图可知,开关S1闭合、S2闭合时,电路只有电阻R2,电路总电阻较小,根据P=V
R可
知功率较大,此时为加热挡。
[3]正常工作3min消耗的电能为W=Pt=1200W×3×60s=2.16×10J
六、综合能力题:本大题共3小题,共16分。
23.(6分)部分家用电器上贴有“中国能效标识”,旨在引导消费者选择高效节能产品。图
是额定功率相同的甲、乙两个电饭锅的能效标识(部分信息已省略)。
中园侧怒板识
四▣睡双识
耗能低
耗能低
托舵高
耗能高
甲电饭锅】
乙电饭锅
热效率值(%)90
热效率值(%)78
(1)图中“耗能低”和“耗能高”中的“能”是指哪种形式的能量:
(2)请结合图中相关信息,判断相同条件下煮熟相同米饭,哪个电饭锅的耗能更低。从能
量转化的角度说明理由。(不考虑电饭锅保温和待机状态)
【答案】(1)
电能(2)
甲电饭锅耗能更低,理由:煮熟相同米饭,需要吸收的有用内能是相同的。热效率公式为
有用内能
刀一消耗的电能,甲的热效率(906)高于乙(78%),因此获得相同的有用内能时,甲需
要消耗的电能更少;从能量转化角度来说,甲的电能转化为内能的利用率更高,所以相同需
求下甲耗能更低。
【解析】
【小问1详解】
家用电器工作过程消耗电能,能效标识标注的耗能指家用电器工作消耗的电能,因此该“能”
为电能。
【小问2详解】
略
24.(5分)图甲为某款三孔插座。在符合安全用电原则下,请在图乙中用笔画线代替导线
将该插座接入家庭电路中。
火线
零线
指示灯
开关
开关
甲
火线
零线
【答案】
开关
【解析】
【详解】开关在干路上,指示灯与三孔插座并联,为了保护电路,开关需要接在火线上,三
孔插座遵循左零右火中接地的原则连接,故如图所示:
火线
零线
开关
25.(5分)实践小组收集实验器材自制“爱迪生灯”,如图甲所示。当电流通过电阻丝时
电阻丝会发热变红而发光。在调试过程中,发现电阻丝发红程度不足,发热量少。如图乙所
示,三位同学分别提出了改进措施,请选择其中一位同学的措施,评价其是否能让电阻丝发
热量增多,并用所学的物理知识解释。
小亮:
减小电阻丝的电阻
小美:
增大电阻丝的电阻
小红:
增大电源电压
电阻丝
甲
U
【答案】①选择小红的措施解释:根据I=
R得,电阻丝的电阻一定时,增大电源电压,可
以增大通过电阻丝的电流;根据Q=It得,电阻丝的电阻和通电时间一定时,电流越大,
电阻丝产生热量越多;故小红的措施可行,但要适量增大电源电压,若发热量过多,电阻丝
易烧断。
02
②选择小亮的措施解释:根据?只和Q-1P可得Q·只、在电源电压和通电时间定时。
电阻丝的电阻越小,电阻丝产生热量越多;故小亮的措施可行,但要适量减小电阻丝电阻,
若发热量过多,电阻丝易烧断。
选小清清很和O可得冬,
电阻丝的电阻越大,电阻丝产生热量越少;故小美的措施不可行。
(开放性试题,选择任一位同学的措施解释,答案合理即可)
【解析】
【详解】略