初中物理电学综合测试题(四)
评卷人 得分 一、选择题(每题3 分,共36 分)
1、某灯泡直接连在电压不变的电源两端,灯泡的电功率为16瓦,现 通过长导线将该灯泡连接到原来的电源上,灯泡的电功率为9瓦,若
灯泡的电阻不变,则长导线消耗的电功率为 ( )
A.7瓦 B.5瓦 C.3瓦 D.1瓦
2、图甲所示的热烙胶是一种装修工具,用于材料涂胶。它的内部有2只相同的PTC(正温度系数〉加热元件,其工作电路如图乙所示,扣动扳机能使固体胶条向前挤压,联动开关s同时掷向A、B,口冒出胶液,松开扳机,联动开关s同时掷向B、C。单只PTC元件的电阻随温度的变化如图4丙所示。关于PTC元件的工作情况,下列说法中正确的是 ( ) A.扣动扳机,两只PTC元 件串联在电路中 B.松开扳机,只有一只PTC元件接入电路 C.松开扳机,当温度为80'C时,电路消极
的电功率为55W
D.扣动扳机,当温度为180'C时, 1min电路消耗的电能为4800J
3、王勇同学在宾馆饭店看到一种自动门,当有
人靠近时,门会实现自动开闭。王勇同学对此产生了浓厚的兴趣,他很想知道自动门是如何实
现自动控制的。为此他反复做了几次试验:当他轻轻地靠近自动门时,门自动打开;当把一个足球滚向自动门时,门自动打开;当把一面底部装有滚珠的无色透明大玻璃板,直立着滑向自动门时,门不打开。王勇同学根据探究试验的结果,对自动门的自控原理提出了以下几种猜想,你认为其中最合理的猜想是 ( )
A.自动门“听”到来者的声音时,通过声控装置实现自动开闭
B.自动门探测到靠近的物体发射出的红外线,通过光控装置实现自动开闭
C.自动门本身发射出一种红外线信号,当此种信号被靠近的物体反射时,就会实现自动开闭 D.靠近门的物体通过空气能产生一种压力传给自动门,实现自动开闭
4、为判断一段导线中是否有直流电流通过,手边若有下列几组器材,其中最为方 便可用的是 ( )
A.小灯泡及导线 B.铁棒及细棉线 C.带电的小纸球及细棉线 D.被磁化的缝衣针及细棉线
5、小华用如图所示的电路测小灯泡功率.电路中电源电压恒为4.5V,电压表的量程为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。若闭合开关,两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端电压不允许超过额定值,不考虑灯丝电阻的变化,则下列说法正确的是 A.电流表示数的变化范围是O~0.5A
B.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5~20Ω C.灯泡的最小功率是0.162W D.该电路的最大功率是2.7W
6、如果加在某定值电阻两端的电压从6V升高到10V,通过该电阻的电流变化了0.1A,则该电阻的电功率变化了 ( )
1
A 1.6W B.4.0W C.0.4W D.3.4W
7、某小区由于楼道灯的供电系统电压偏高,所用的路灯“220V40W”灯丝经常熔断,在电压暂时无法改变的情况下,为了延长楼道灯的使用寿命,小明所采取的下列方法切实可行的是:( )
A.换用一颗“220V60W”的灯泡替换原来的灯泡接入原电路中使用 B.换用一颗“220V15W”的灯泡替换原来的灯泡接入原电路中使用 C.换用两颗“220V40W”的灯泡并联后替换原来的灯泡接入原电路中使用 D.换用两颗“220V40W”的灯泡串联后替换原来的灯泡接入原电路中使用
8、小艳同学某天在家开灯时,灯不亮,经检查发现保险丝被烧断。她在爸爸的协助下用一盏标有
“220V 40W”的灯泡L0(检验灯泡)取代保险丝接入电路,如图所示。然后进行如下操作,并观察到相应的现象:当只闭合开关S1时,L0和L1均发光,但都比正常发光暗;当只闭合开关S2时,L0正常发光,L2不发光。由此可以判断 ( ) A. L1和L2所在的支路均短路 B. L1所在的支路完好,L2所在的支路短路
C. L1所在的支路完好,L2所在的支路断路 D. L1所在的支路短路,L2所在的支路断路
9、小阳设计一个天然气泄漏检测电路,如图甲所示,R为气敏电阻,其阻值随天然气浓度变化曲线如图乙所示,R。为定值电 阻,电源电压恒定不变。则下列说法正确的是( ) A.天然气浓度增大,电压表示数变小 B.天然气浓度减小,电流表示数变大 C.天然气浓度增大,电路消耗的总功率变小 D.天然气浓度减小,电压表与电流表示数的比值不变 10、如图甲所示,电源电压恒为9V,滑动变阻器的最大阻
值为100Ω,电流在0.1A~0.4A之间时电子元件均能正常工作。若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示,则下列判断正确的是 ( ) A.电子元件工作时,电阻保持不变 B.电子元件处于正常工作状态时, 电路消耗的最小功率为3.6W
C.当P在中点时,电子元件与滑动变阻器的电压之比为1:1
D.为使电子元件处于正常工作状态,滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5Ω~70Ω 11、在如图所示电路中,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P从a 滑到b 的过程中 ( )
A.电路中总电阻逐渐变大 B.电流表的示数先变大后变小 C.R 两端电压先变大后变小 D.R、R’的总功率先变小后变大
12、如图所示,电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,定值电阻R0为5Ω。
闭合开关后,移动滑片,发现能使电流表(“0~0.6A”或“0~3A”)和电压表(“0~3V”或“0~15V”) 的指针同时达到满刻度线。则R0的电功率与电流的关系图像可能是( )
2
题号 答案
二、填空题(每空1 分,共17 分)
评卷人 得分 13、如图2所示,将一对磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中,舌簧 端面互叠,但留有间隙,就制成了一种磁控元件——干簧管,以实现自动 控制。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (1)干簧管置于下列哪些通电直导线周围的磁场中时,可以使舌簧端面吸合?( ) (2)将一个线圈套在干簧管上,就制成一个干簧继电器,可以用来控制灯泡的亮灭,如图3所示。请简述干簧继电器的工作原理。 。 (3)在图4所示的工作电路中,L1和L2是两个相同的“220V 60W”的白炽灯。当控制电路的开关S断开时,L1消耗的电功率为 W,L2消耗的电功率为 W;开关S闭合时,L1消耗的电功率为 W,L2消耗的电功率为 W。(不考虑温度对电阻的影响)
14、小阳利用磁敏电阻为他的自行车设计了一个速度计,磁铁固定在自行车的辐条上,磁敏电阻固定在自行车的后车架上,安装示意图如图甲,工作电路如图乙,已知电源电压为6V恒定不变。当磁铁与磁敏电阻RS靠得最近时阻值为200Ω,磁铁与磁敏电阻RS离得最远时阻值为400Ω,靠近或远离时的实际电阻在这两者之间变化;当R0两端电压不低于4.5V时电子计数器就能有效计数,低于4.5V就不能产生计数,车轮每转动一圈就计数一次。为保证电子计数器有效工作,电阻R0最小阻值为 Ω。
某次行驶中,小明发现5分钟恰好完整计数了300次,车轮的周长为3m,则这段时间内自行车行驶的平均速度为 km/h。
15、某校物理兴趣小组设计了一种“电子秤”,实际上是压力测量仪,用它来称量物体的重力,其原理结构如图所示。图中A为金属片,B为金属板,R1 = 24Ω, R2是最大值为72Ω的滑动变阻器,电源电压为12V不变.则图中重力表应该用 (电流表/电压表);当称量物体重力达到最大值时,R2两端的电压为 V
16、如图所示为小明防晒用的太阳能风扇凉帽,其铭牌如下:
在凉帽的前部有一个太阳能电池板,可将 能直接转化为 电能,驱动电风扇。风扇转动时,加快了汗液表面的空气流动,从而加快汗液吸热 (填物态变化名称)。在户外活动时,如果凉帽上的风扇工作了lh,相当于节省了 J的电能。
3
17、图是电池外壳上的说明,根据学习的物理知识可判断“500mAh”中“mAh”是物理量 的单位。电池中含有汞(Hg)、镉(cd)等多种重金属,电池外壳锈蚀腐烂后会污染环境,危害公众健康。图左边的图案是一个打“×”的普通的
垃圾箱,它告诉我们 。分时电费既能减轻用电高峰时段电网压力,又能节省用户的电费支出。若某用户使用标有\"220V 800W\"字样的电热水壶烧水,将烧水时间从高峰时段移至低谷时段,按每天电热水壶正常工作0.5h计算,用户一个月(30天)此项可以节省____元电费支出。(高峰段电费:0.60元/kWh,低谷段电费:0.30元/kWh
三、实验与探究题(18、19题每空1分,20题8分。共20分)
评卷人 得分 18、小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关。于是找来额定电流均小于0.6 A,额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2,先后接在电源电压恒为6V的电路中,按照如图所示的电路开始探究。
(1)请你用笔画线代替导线,根据图16所示的电路图,将图17所示实物图连接完整。
(2)若小雷连接Eg路后闭合开关,灯L1几乎不发光,移动滑片P也不能改变灯的亮度。原因是他把滑动变阻
器的 _.(选填“A、B”或“C、D”)接线柱接入了电路。 (3)小雷排除故障后,按图17所示的电路继续进行实验:
①闭合开关,滑片P向_ (选填“A\"或“B\")端移动,使灯L1发光,测出灯L1的相关物理量,记录和计算结果如下表: ②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处。 (4)小雷注意到灯L1的亮度变化是:第二次比
第一次亮,第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮,它的实际功率越___。 (5)用L2替换L1重复上面的实验时,需要改变_ _表的量程,发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。 (6)小雷在实验结束后与同学们讨论:
①有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确。\"这种说法错误的原因是小雷忽略了 对小灯电阻的影响。
②有同学认为“把灯L1换成定值电阻,该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系。\"你认为这种说法___(选填“正确”或“错误”)。 19、现有两个热敏电阻R1、R2和一个定值电阻R0,R1的阻值会因通过的电流增大导致温度升高时而增大,R2的阻值会因通过的电流增大导致随温度升高时而减小,R0的阻值不变,它们的电流随电压的变化曲线如图甲所示
4
次数 1 2 3 电压/V 1.6 2.5 2.8 O.20 O.24 O.26 实际功率/W 电阻Ω O.32 O.60 O.73 8.00 1O.42 1O.77
(1)据图甲可知,R0的阻是 Ω。
(2)实验过程中,小明将R2和 R0两个电阻连接成如图乙所示电路时电流表的示数为0.4A,由此可知,此时R2的电阻为 Ω,电源电压为 V。实验过程中,改变电源电压,当电压表的示数为11V时,电阻R2的电功率是 W。
20、在一次科技小组的活动中,同学们按照如图所示的电路在AB之间接入一根很细的铜丝,闭合开关S后,调节滑动变阻器,使电流表的读数保持3A不变,过了一会儿,细铜丝熔断。在 AB之间换接一根相同长度的较粗的铜丝,再调节滑动变阻器到某一定值,经较长时间粗铜丝没有熔断,在此过程中,电流表的读数保持3A不变.小明同学针对所观察到的现象提出了一个问题:造成细铜丝熔断而粗铜丝没有熔断的原因是什么?(设电源电压保持不变)
(1)你认为造成细铜丝熔断而粗铜丝没有熔断的主要原因是什么?(请简述理由)
(2)调查表明,很多火灾是由输电线路发热引起的,小明家准备新添一些大功率电器,将要进行家庭电路增容改造,请你对家庭电路改造提一个合理化建议。
(3)如果你家准备安装一台大功率空调、一台大功率电热水器你对它们的连接电路有什么建议?.
评卷人 得分 四、应用与创新题(每题9 分,共27分) 21、小明发现他家的电源插
排上有多个指示灯?如图4甲所示。小明将电源插排拆开启发现,每个指示灯实际上是一个发光二极管,每个发光二极管和一个定值电阻串联后接
在220V的电源上。他通过查阅资料得知,发光二极管的站构与普通二极管相似,由一个PN结构成,具有单向导电性。当在发光二极管上加正向电压时,发光二极管导通并发光;当加反向电压时,发光二极管截止(电阻可视为无穷大)且不发光。如果将发光二极管D和电阻R接在如图14乙所示的正弦交流电路中,只有在交流电压正半周期时,发光二极管导通,在负半周期时不导通。并可以证明:若用UD表示发光二极管导通时其两端的电压,当所加的交流电压为U时,电阻R上的电压为
,实际上交流电压值是变化的,其瞬时可达到的最大值
。
查表可知发光二极管正常发光时其两端的电压约为2V,通过它的电流约为l0mA,计算时忽略发光二极管发光过程中消耗功率的变化。
(1)为了保证发光二极管的安全叩需要串联一个多大阻值的定值电阻? (2)此时发光二极管和定值电阻消耗的总功率为多大?
(3)如果我国有一亿个家庭每天使用带有一个发光二极管指示灯的插排?每天工作24小时,那么我国每年(按365天计算)要损耗多少度电?
5
22、小兰家的全自动家用豆浆机的部分技术数据如下表所示。 额定电压 额定频率 加干豆量 220V 50Hz 75g 电机功率 加热功率 加 水 量 180W 800W 1200mL 制作豆浆的程序大致如下:(水温为20℃) 工作程序 工作时间 与状态 加热→ 电热器开始加热,8min后,水温达到打浆设定温度。 打浆→ 电机带动刀片高速打浆,打浆共4次,每次打15s,间隔15s。 煮浆→ 电热器继续加热,直至豆浆第一次沸腾,防溢延煮→ 电热器间断加热,(每加热l min,停20s)使豆浆反复煮沸,充分煮熟。共6min40s断电报警 机器发出声光报警,提示豆浆已做好 耗时2min。 结束。 小兰在用该豆浆机制作豆浆之前关闭了她家所有的用电器开关,然后在豆浆机开始制作豆浆的同时,开始记录她家电能表(如图3所示)的转盘转过的圈数,当豆浆机发出声光报警时为止,数得电能表的转盘转过了74圈。请回答: 1.煮好一锅这样的豆浆需要消耗多少电能?
2.根据第1问的计算结果,计算制作一锅这样豆浆的过程中她家电能表的转盘应转过多少圈? 3.第2问中计算的结果与小兰实际记录的圈数相符吗?如不相符,请说出你对产生这一偏差的猜想。
23、小明的妈妈为了改善早餐的营养,买了一台全自动豆浆机,如图20甲所示。图20乙所示是豆浆机的主要结构:中间部位是一个带动刀头的电动机,用来将原料进行粉碎打浆;外部是一个金属圆环形状的电热管,负责对液体加热煮沸。下表是这个豆浆机的主要技术参数;图21所示是
型 号 额定电压 额定频率 电机功率 加热功率 容量 SYL-624 220V 50Hz 120W 1210W 1000mL 豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作的“P-t”图像。
请解答下列问题:
(1)豆浆机正常工作时的最大电流是多大? (2)豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能是多少?
(3)在一次豆浆机工作的时候,小明将家里的观察到豆浆机的电热管工作时,家里标有
的电能表转盘在1min内转过了20转。此时电路的实际电压是多大?
6
其它用电器都关闭,他“1200r/kW·h”字样
参 一、选择题 1、C 2、D 3、C 4、D 5、C
6、A 解析:本题考查了电功率。设定值电阻为R,加6V电压时通过的电流是通过的电流是时通过的电功率是
,由于两次电流的变化是0.1A,所以
-
,加10V电压时通过的电功率是
,加10V电压时,所以电功率的变
=0.1A,解得R=40Ω。加6V电压
化是2.5W-0.9W=1.6W. 易错分析:由于只知道两次的电流的变化大小,而不知电阻的大小,所以无法求两次的电功率,而无法解答。
7、D 8、B 9、D 10、D 11、D 12、C 一、填空题
1、参:(1)CD(2分)(2)S闭合时,控制电路接通,线圈产生磁场,舌簧被磁化,在两舌簧端面形成异名磁极,因相互吸引而吸合,于是工作电路接通。S断开时,两舌簧退磁,在弹力作用下分开,工作电路断开。(4分)(3)15,15,60,0(4分)
2、 600 10.8 3、电压表 9
4、 太阳能、蒸发、210
5、电量(电荷量) 废旧电池不能扔入垃圾箱 6、3.6
二、实验,探究题 7、
A_、_B _ A_ 大 电压 温度 正确 8、(1)10; (2)7.5;7;6.6
9、(1)根据焦耳定律: Q=IRt 细铜丝的电阻大,所以发热多,易烧断.(2分)
(2)使用粗一点的导线(或:增大导线的横截面积),减小导线的电阻,减少电路发热(1分)
(3) 使用较粗一点的导线,每个大功率电器单独使用一个插座(1分) 三、计算题
7
2
10、
11、1.煮好一锅这样的豆浆需要消耗电能:
W=W1+W2=P1t1+P2t2 ……2分
= 800×(8×60+2×60+400×=730800J ……2分
2.电能表应当转过的圈数:
)J+180×4×15 J ……2分
n=3.不相符。
圈=73圈
猜想:(1)某些电器在关闭开关后,仍处于待机状态,消耗电能;(2)家庭电路电压偏低,豆浆机实际功率偏小;(3)在制作豆浆过程中,豆浆机向环境散热;(4)电能表存在误差;(5)小兰记录存在误差;(6)导线发热消耗电能。……6分
说明:每种正确猜想得2分,本小问最多得分为6分。猜想合理即给分。 12、解:(1)由P=UI得,I=P/U=1210W÷220V=5.5A……………………2分 (2)W1=P1t1=1210W×540s=653400J ……………………………1分 W2=P2t2=120W×120s=14400J …………………………………………1分
W总=W1+W2=653400J+14400J=667800J ……………………1分 (3)据P=U/R得,R=U/P=(220V)÷1210W=40Ω …………1分 W=(1/1200)×20kw·h=(1/60)kw·h ……………………1分 P=W/t=(1/60)kw·h÷(1/60)h=1kw=1000 ……………………1分 P实=U实/R得,U实= P实R,即U实=200V ……………………2分
【解析】本题考查了电功率的计算。在(1)中,加热时状态时的功率最大,即该时刻的电流最大,所以用P=UI得,最大电流I=P/U=1210W÷220V=5.5A;(2)中加热的时间是9min,即540s;其电机工作时间是2min,即120s,所以由W1=P1t1=1210W×540s=653400J,W2=P2t2=120W×
120s=14400J,可计算出总电能是W总=W1+W2=653400J+14400J=667800J;(3)中,通过R=U/P=(220V)
2
2
2
2
2
2
2
÷1210W=40Ω可计算出加热电阻来,再据W=(1/1200)×20kw·h=(1/60)kw·h和P=W/t=(1/60)
2
2
kw·h÷(1/60)h=1kw=1000W,计算出其实际功率,所以再由P实=U实/R得,U实= P实R,可得实际电压U实=200V。
8
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