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沪粤版初中物理九年级第十五章素养提优测试卷课件
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这是一份沪粤版初中物理九年级第十五章素养提优测试卷课件，共35页。
第十五章 素养提优测试卷(时间：45分钟 满分：100分)一、选择题(每小题4分,共32分)1. (2024山西运城运康中学期末,4,★☆☆)观察力是物理学科素养的第一要素。 如图所示,是生活中常见的两种型号电能表,关于电能表的认识,下列说法正确的 是 ( ) A. 电能表是用来测量用电器消耗电能快慢的仪器B. 图甲中的电能表显示的示数为18 246 kW·hC. 两种电能表工作的额定最大电流均为20 A,工作时电流可以超过额定最大电流D. 图乙中参数“3 200 imp/(kW·h)”表示接该电能表的用电器,每消耗1 kW·h的 电能,电表脉冲灯闪烁3 200次D解析 电能表是测量电流做功多少的仪器,A错误;图甲中的电能表显示的 示数为1 824.6 kW·h,B错误;由图可知,两种电能表工作的额定最大电流均为20 A,工作时电流不能超过额定最大电流,C错误;3 200 imp/(kW·h)表示每消耗1 kW·h的电能,指示灯闪烁3 200次,D正确。2. (2024山东青岛崂山期末,10,★☆☆)某品牌额定功率为7 W的室内照明LED 灯,正常工作时,每小时消耗电能 ( )A. 0.07 J B. 7 000 JC. 2.52×104 kW·h D. 0.007 kW·hD解析 由P= 知,此灯泡正常工作时,每小时消耗电能为W=Pt=7×10-3 kW×1 h=0.007 kW·h,A、B、C错误,D正确。3. (新独家原创,★☆☆)下列生活中用电器正常工作时的数据最接近实际的是 ( )A. 一盏LED台灯1小时耗电为1 kW·hB. 家用冰箱一天消耗电能为100 kW·hC. 家用空调工作电流为5 AD. 家用洗衣机正常工作时的电流约为10 AC解析 一盏LED台灯功率约为10 W,正常工作1小时耗电W=Pt=0.01 kW×1 h =0.01 kW·h,A不符合实际;家用冰箱的电功率约为200 W=0.2 kW,一天消耗电能 约为W=Pt=0.2 kW×10 h=2 kW·h,B不符合实际;家用空调的电功率约为1 100 W, 工作电流约为I= = =5 A,C符合实际;家用洗衣机的功率在220 W左右,正常工作的电流在I= = =1 A左右,D不符合实际。4. (2024安徽潜山期末,16,★☆☆)将规格都是“220 V 150 W”的一台电风 扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中,正常工作相同时间,以下说 法正确的是 ( )A. 三个用电器产生的热量相等B. 根据R= 可计算出任一个用电器的电阻C. 三个用电器消耗的电能一样多D. 三个用电器均能将电能全部转化为内能C解析 电风扇工作时,电能转化为内能和机械能;电视机工作时,电能转化为 内能、光能和声能;电烙铁工作时,电能全部转化为内能,A、D错误;虽然三个用 电器的规格相同,但公式R= 只适用于纯电阻用电器,即利用该公式能计算电烙铁的电阻,不能计算电风扇和电视机的电阻,事实上它们的电阻也是不相同的, B错误;三个用电器都在额定电压下工作,实际功率相同都是150 W,由W=Pt可知 相同时间内三个用电器消耗的电能一样多,C正确。5. (★★☆)灯泡L和定值电阻R的电流随电压变化的图像如图甲, 将它们按图乙所示方式接入电路中,如果电路中电源电压是2 V,则下列结论正 确的是 ( ) A. 只闭合开关S,灯泡L的电功率为0.4 WB. 闭合S、S1后,电流表示数为0.6 AC. 闭合S、S1,电阻R与灯泡L电功率之比为2∶5D. 闭合S、S1后,20 s电路消耗的电能为20 JC解析 只闭合开关S,电路为灯泡的简单电路,电流表测量电路中的电流,电 源电压是2 V,则灯泡两端电压为2 V,从图甲中可知通过灯泡的电流为0.5 A,灯泡 L的电功率PL=UIL=2 V×0.5 A=1 W,A错误;闭合S、S1后,灯泡和定值电阻并联,电 流表测量干路电流,从图甲中可知通过定值电阻的电流为0.2 A,则电流表示数I= IL+IR=0.5 A+0.2 A=0.7 A,B错误;根据P=UI可知电阻R与灯泡L电功率之比: = = = = ,C正确;根据W=UIt可知20 s电路消耗的电能W=UIt=2 V×0.7 A×20 s=28 J,D错误。6. (2024山西运城东康一中期末,7,★★☆)冬天洗澡的时候常会用到浴霸,常见的 浴霸取暖灯组是由四个“220 V 275 W”的钨丝灯(如图)并联而成。下列说法 正确的是 ( )A. 单个取暖灯正常工作时的功率为275 WB. 单个取暖灯的实际功率一定为275 WC. 实际电压过高灯泡极易损坏,应在低于220 V的电压下工作D. 当电路中电压为0时,单个取暖灯的额定功率变为0A解析 由取暖灯的铭牌可知,其额定电压是220 V,额定功率是275 W,则单个取暖灯正常工作时的功率为275 W,A正确;单个取暖灯在额定电压下的功率为275 W,实际功率不一定为275 W,B错误;实际电压过高灯泡极易损坏,但在低于220 V的电压下不能正常工作,C错误;因为灯泡的额定功率为定值,灯泡的额定功率不会随着电压的变化而变化,因此当电路中电压为0时,单个取暖灯的额定功率仍为275 W,D错误。7. (2023广东肇庆期末,7,★★☆)将灯泡L和定值电阻R以图甲方 式接在6 V电源上,图乙是L和R的U-I图像,结合图中信息可知 ( ) A. 图乙中曲线B是电阻R的U-I图像B. 灯泡L电阻随着电流增大而变小C. 灯泡L的实际阻值为5 ΩD. 灯泡L的实际功率为1.6 WC解析 定值电阻的阻值一定,通过的电流和其两端电压成正比,则倾斜直线A 代表定值电阻R的U-I图像;灯泡的阻值随温度的升高而增大,则曲线B代表灯泡L 的U-I图像,A不符合题意;当电流为0.4 A时,灯L两端的电压为 2 V,则灯的阻值为 R1= = =5 Ω,当电流为0.7 A时,灯L两端的电压为5 V,则灯的电阻为:R2= = ≈7 Ω,当电流为0.8 A时,灯L两端的电压为8 V,则灯的电阻为:R3= = =10 Ω,分析可知,灯泡L的电阻随电流的增大而增大,B不符合题意;由图甲可知,灯泡L与电阻R串联,由图乙可知,当电路中电流I=0.4 A时,灯泡两端电压为2 V,定值电阻两端电压为4 V,此时灯泡两端电压和定值电阻两端电压之和等于电 源电压 6 V,此时灯泡L的实际阻值RL= = =5 Ω,C符合题意;灯泡L的实际功率PL=ULI=2 V×0.4 A=0.8 W,D不符合题意。8. (2024广东惠东期末,6,★★☆)爱心团队去养老院送电暖 气,其内部简化电路如图所示,电暖气有低、中、高三挡,已知R1=55 Ω,R2=44 Ω, 以下说法正确的是 ( )A. 使用“低温挡”只需要闭合S2B. 使用“高温挡”只需要闭合S1C. 闭合S1、S2时,通过R1、R2的电流之比为5∶4D. 中温挡正常工作1分钟,产生的热量为6.6×104 JD解析 由图可知,当S1、S2都闭合时,R1与R2并联,电路总电阻最小,只闭合S1 时,只有R1接入电路,只闭合S2时,只有R2接入电路,又因为R1>R2,在电源电压一定 时,由P= 可知,当S1、S2都闭合时,电路为“高温挡”,只闭合S1时,电路为“低温挡”,只闭合S2时,电路为“中温挡”,A、B错误;当S1、S2都闭合时,R1与R2并 联,由并联分流可知通过R1、R2的电流之比为: = = = ,C错误;中温挡正常工作1分钟产生的热量为:Q=I2R2t= t= ×60 s=6.6×104 J,D正确。9. (2024江西南昌期末,4,★☆☆)如图是某玩具车一节可充电的电池,电池上的2 000 mAh代表的是 和时间的乘积,结合图中的数据可知,1节这样的电池 充满电后最多能对外提供 J的电能。 二、填空题(每空2分,共24分)解析 电池上的2 000 mAh的mA是电流的单位,h是时间的单位,所以电池上的2 000 mAh代表的是电流和时间的乘积;由图可知,电池的工作电压是1.2 V,1节这样的电池充满电后最多能对外提供的电能:W=UIt=1.2 V×2 000×10-3 A×1×3 600s=8 640 J。电流8 64010. (新独家原创,★★☆)小明8月付了240.8元电费,他通过物业得到月初和月末 的电能表示数如图所示,结合图中信息可知,他家8月用了 kW·h电能,他家 小区电费平均 元每度。为了找出家里比较费电的用电器,小明让空调单独 正常工作一分钟,指示灯闪烁40次,则空调正常工作一小时消耗 kW·h电能, 该空调的功率是 W。 301 0.8 1.5 1 500解析 结合图中信息可知,小明家8月用的电能为:W=5 847.7 kW·h-5 546.7 kW·h =301 kW·h;他家小区的电费平均为: =0.8元/(kW·h)。空调单独正常工作一分钟,指示灯闪烁40次,此时空调消耗的电能为:W0= ×40=0.025 kW·h,空调的功率为:P= = =1.5 kW=1 500 W,该功率下空调正常工作一小时消耗的电能为:W'=Pt1=1.5 kW×1 h=1.5 kW·h。11. (2024广东汕头潮南期末,13,★★☆)两只灯泡L1和L2分别标有“6 V 3 W” 和“10 V 10 W”的字样,保证两灯泡都能安全使用(设灯丝电阻不变)。若把 它们串联在电路中, 灯较亮,两灯的实际功率之比P1∶P2= , 允许电源的最大电压是 V。 对应目标编号P9303002 L1 6∶5 11解析 L1的电阻为R1= = =12 Ω,L2的电阻为R2= = =10 Ω;串联时,电流相等,由P=I2R知,P1>P2,故L1灯较亮。由P=I2R知,实际功率之比为 = = = = ;L1的额定电流为I1= = =0.5 A,L2的额定电流为I2= = =1 A,故电路中的最大电流为Imax=0.5 A,电源电压最大为U=Imax(R1+R2)=0.5 A×(12 Ω +10 Ω)=11 V。拓展解读 串联电路中除电流之外的其他物理量均与电阻成正比,如电 功、电功率、用电器两端电压等。即W1∶W2=P1∶P2=U1∶U2=R1∶R2。并联电路中除电压之外的其他物理量均与电阻成反比,如电功、电功率、通过 用电器的电流等,即W1∶W2=P1∶P2=I1∶I2=R2∶R1。12. (2024广东东莞翰林实验学校期末,12,★★☆)如图所示的电路中,电源电压恒 定,R1=20 Ω,当滑片P位于b点时,电流表示数为0.3 A,则电源电压为 V;当滑 片位于a点时,电流表示数为0.1 A,则滑动变阻器的最大阻值为 Ω,经过60 s,电阻R1产生的热量为 J。 6 4012解析 由电路图知闭合开关,R1和R2串联,电流表测量电路中的电流;当滑片位于 b点时,电路中只有电阻R1接入电路,电流表示数为0.3 A,由I= 得电源电压为:U=I1R1=0.3 A×20 Ω=6 V;当滑片位于a点时,滑动变阻器连入电路的阻值最大,电流 表示数为0.1 A,此时电路的总电阻为:R总= = =60 Ω,由串联电路电阻的规律得滑动变阻器的最大阻值为: =R总-R1=60 Ω-20 Ω=40 Ω;经过60 s,电阻R1产生的热量为:Q1= R1t=(0.1 A)2×20 Ω×60 s=12 J。13. (新中考 设计实验)(2024广东揭阳榕城期末,19,★★★)(14分)在测量小灯 泡电功率的实验中,如图甲所示,电源电压恒为4.5 V,小灯泡标有“2.5 V”字样, 电流表、电压表、滑动变阻器开关各一个,导线若干。 三、实验探究题(共26分) (1)电路有一根导线连接错误,将连接错误的导线打“×”,并画出正确的连线;如图所示(4)另一小组电压表有故障,设计了如图丁所示的电路图,测量额定电压为U额的小 灯泡的额定功率,定值电阻阻值为R2,请将实验步骤补充完整:①闭合开关S、S2,断开开关S1,移动滑动变阻器滑片,使电流表A的示数为 (用字母表示);②闭合开关S、S1,断开S2,保持滑动变阻器滑片位置不变,记录此时电流表A的示 数为I;③小灯泡的额定功率的表达式为P额= (用已知R2、I、U额表示)。(2)正确连接后,闭合开关移动滑片,发现灯泡不亮,电压表示数较大,故障原因可 能是: ;(3)排除故障后,逐渐移动滑片,电压表示数如图乙,应向 (选填“左”或 “右”)端移动滑片,图丙为灯泡的U-I图像,可知灯泡的额定功率为 W,此 时滑动变阻器连入电路的阻值为 Ω;小灯泡断路 左 1 5 解析 (1)图甲电路中电压表串联在电路中,电流表并联在电路中,应该将电压表 与小灯泡并联,电流表与小灯泡串联;(2)正确连接后,闭合开关,发现灯泡不亮,电压表示数较大,说明电压表两接线柱 到电源间是通路,与电压表并联部分的电路存在断路,所以故障可能是小灯泡断 路;(3)灯泡正常发光时电压表示数等于其额定电压2.5 V,由图乙知,电压表使用0~3 V量程,分度值为0.1 V,示数为2.2 V,小于灯泡的额定电压2.5 V,由串联分压规律 可知,应将滑片向左端移动,使灯泡两端电压达到2.5 V;由图丙可知灯泡正常发 光时的电流为0.4 A,所以灯泡的额定功率P额=U额I=2.5 V×0.4 A=1 W;由串联电路 电压特点和欧姆定律可得,此时变阻器连入电路的阻值:R= = =5 Ω;(4)实验步骤:①闭合开关S、S2,断开开关S1,R2和L并联之后,与滑动变阻器串联, 电流表测量通过R2的电流,调节滑动变阻器R1的滑片,使电流表示数为 ,此时灯泡正常发光;②闭合开关S、S1,断开S2,R2和L并联之后,与滑动变阻器串联,电流表测量干路电流,记下此时电流表的示数为I;③因电路的连接关系没有改变,各 电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路的电流特点可知通 过小灯泡的电流为:I额=I- ,则小灯泡的额定功率的表达式为:P额=U额I额=U额×(I- )。14. (2024广东东莞期末,24,★★☆)(12分)如图是探究“电 流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,仔细观察甲、乙两图,回 答下列问题。 (1)当要研究的物理量不易直接测量时,都要想办法把它们的大小间接表示出来, 这种研究物理问题的方法叫 法,如图甲所示,实验中电流通过导体时产生 热量的多少就是通过观察比较U形管两边液面的高度差反映出来的;在实验中, 改变滑片的位置,多次进行实验的目的是: 。转换使实验结论更具有普遍性 (2)为了探究电流通过导体时产生热量与电流的关系,现将虚线框里甲装置换成 乙图装置进行实验,但是接通电路一段时间后,右侧U形管的液面高度差逐渐变 大,左侧U形管的液面高度不变,经检查电路也没有出现故障,则可能的原因是 。解决问题再进行实验,通电一段时间后 (选填“左”或“右”)边容器中电阻产生的热量多。如果通电时间为1 min,通过乙装置左边容 器内电阻的电流为0.4 A,则该电阻产生的热量为 J。(3)实验结束后,小明取出甲装置中的两个电阻,发现两个电阻长度和材料相同, 电阻的横截面积较小(选填“5 Ω”或“10 Ω”)。48 10Ω左侧容器漏气 左解析 (1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但可以通过比较U形管 两侧液面的高度差来反映,这种研究方法叫转换法;在实验中,改变滑片的位置, 多次进行实验的目的是寻找普遍规律;(2)将虚线框里甲装置换成乙图装置进行实验,若接通电路一段时间后,右侧U形 管的液面高度差逐渐变大,但左侧U形管的液面高度不变,经检查电路也没有出 现故障,有热量产生,没有高度差,则可能的原因是左侧容器漏气;左侧导体在干 路上,通过左侧导体的电流大,根据焦耳定律可知,在电阻大小、通电时间相同 时,通过导体的电流越大,产生的热量多,所以左侧容器中的电阻产生的热量多; 通电时间为1 min,左边容器中电阻产生的热量Q=I2Rt=(0.4 A)2×5 Ω×60 s=48 J;(3)导体长度和材料一定时,电阻越大,横截面积越小,故10 Ω电阻的横截面积小。15. (2024辽宁盘锦大洼期末,23,★★★)如图甲所示是某品牌电饭锅,图乙是其工 作的电路图,如表是该电饭锅铭牌上的一些信息。R、R0两根电阻丝的阻值均不 变,其中R是主加热器,R0是保温加热器。接通电路后,开关S自动与触点a、b接 通,开始加热,当锅内温度达到105 ℃时,开关S自动与a、b断开,变为与触点c接 触,开始保温,此时锅内水温不变,且未沸腾。 四、计算题(共18分)(1)R0的电阻是多少欧。(2)该电饭锅处于加热挡正常工作50 s,R产生的热量为多少焦。(3)断开其他用电器开关,仅让电饭锅在加热挡下工作,测得图丙中电能表转盘3 min内转过150转,请计算电饭锅的实际功率。 解析 (1)根据题意可知,接通电路后,开关S自动与触点a、b接通,开始加热,由图 乙可知,此时R0、R并联;当锅内温度达到105 ℃时,开关S自动与a、b断开,变为与触点c接触,开始保温,此时只有R0工作。由P= 可得,R0的阻值:R0= = =100 Ω;(2)因电路的总功率等于各用电器的电功率之和,且两种状态下R0消耗的电功率 不变,则加热挡正常工作时R的电功率:PR=P加热-P保温=968 W-484 W=484 W。该电饭锅处于加热挡正常工作50 s,R产生的热量:QR=WR=PRt=484 W×50 s=24 200 J;(3)3 000 r/(kW·h)表示电路中的用电器每消耗1 kW·h电能,电能表的转盘转过3 0 00转,电能表转盘3 min内转过150转,则电饭锅消耗的电能:W= =0.05 kW·h,电饭锅的实际功率:P实= = =1 kW=1 000 W。
第十五章 素养提优测试卷(时间：45分钟 满分：100分)一、选择题(每小题4分,共32分)1. (2024山西运城运康中学期末,4,★☆☆)观察力是物理学科素养的第一要素。 如图所示,是生活中常见的两种型号电能表,关于电能表的认识,下列说法正确的 是 ( ) A. 电能表是用来测量用电器消耗电能快慢的仪器B. 图甲中的电能表显示的示数为18 246 kW·hC. 两种电能表工作的额定最大电流均为20 A,工作时电流可以超过额定最大电流D. 图乙中参数“3 200 imp/(kW·h)”表示接该电能表的用电器,每消耗1 kW·h的 电能,电表脉冲灯闪烁3 200次D解析 电能表是测量电流做功多少的仪器,A错误;图甲中的电能表显示的 示数为1 824.6 kW·h,B错误;由图可知,两种电能表工作的额定最大电流均为20 A,工作时电流不能超过额定最大电流,C错误;3 200 imp/(kW·h)表示每消耗1 kW·h的电能,指示灯闪烁3 200次,D正确。2. (2024山东青岛崂山期末,10,★☆☆)某品牌额定功率为7 W的室内照明LED 灯,正常工作时,每小时消耗电能 ( )A. 0.07 J B. 7 000 JC. 2.52×104 kW·h D. 0.007 kW·hD解析 由P= 知,此灯泡正常工作时,每小时消耗电能为W=Pt=7×10-3 kW×1 h=0.007 kW·h,A、B、C错误,D正确。3. (新独家原创,★☆☆)下列生活中用电器正常工作时的数据最接近实际的是 ( )A. 一盏LED台灯1小时耗电为1 kW·hB. 家用冰箱一天消耗电能为100 kW·hC. 家用空调工作电流为5 AD. 家用洗衣机正常工作时的电流约为10 AC解析 一盏LED台灯功率约为10 W,正常工作1小时耗电W=Pt=0.01 kW×1 h =0.01 kW·h,A不符合实际;家用冰箱的电功率约为200 W=0.2 kW,一天消耗电能 约为W=Pt=0.2 kW×10 h=2 kW·h,B不符合实际;家用空调的电功率约为1 100 W, 工作电流约为I= = =5 A,C符合实际;家用洗衣机的功率在220 W左右,正常工作的电流在I= = =1 A左右,D不符合实际。4. (2024安徽潜山期末,16,★☆☆)将规格都是“220 V 150 W”的一台电风 扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中,正常工作相同时间,以下说 法正确的是 ( )A. 三个用电器产生的热量相等B. 根据R= 可计算出任一个用电器的电阻C. 三个用电器消耗的电能一样多D. 三个用电器均能将电能全部转化为内能C解析 电风扇工作时,电能转化为内能和机械能;电视机工作时,电能转化为 内能、光能和声能;电烙铁工作时,电能全部转化为内能,A、D错误;虽然三个用 电器的规格相同,但公式R= 只适用于纯电阻用电器,即利用该公式能计算电烙铁的电阻,不能计算电风扇和电视机的电阻,事实上它们的电阻也是不相同的, B错误;三个用电器都在额定电压下工作,实际功率相同都是150 W,由W=Pt可知 相同时间内三个用电器消耗的电能一样多,C正确。5. (★★☆)灯泡L和定值电阻R的电流随电压变化的图像如图甲, 将它们按图乙所示方式接入电路中,如果电路中电源电压是2 V,则下列结论正 确的是 ( ) A. 只闭合开关S,灯泡L的电功率为0.4 WB. 闭合S、S1后,电流表示数为0.6 AC. 闭合S、S1,电阻R与灯泡L电功率之比为2∶5D. 闭合S、S1后,20 s电路消耗的电能为20 JC解析 只闭合开关S,电路为灯泡的简单电路,电流表测量电路中的电流,电 源电压是2 V,则灯泡两端电压为2 V,从图甲中可知通过灯泡的电流为0.5 A,灯泡 L的电功率PL=UIL=2 V×0.5 A=1 W,A错误;闭合S、S1后,灯泡和定值电阻并联,电 流表测量干路电流,从图甲中可知通过定值电阻的电流为0.2 A,则电流表示数I= IL+IR=0.5 A+0.2 A=0.7 A,B错误;根据P=UI可知电阻R与灯泡L电功率之比: = = = = ,C正确;根据W=UIt可知20 s电路消耗的电能W=UIt=2 V×0.7 A×20 s=28 J,D错误。6. (2024山西运城东康一中期末,7,★★☆)冬天洗澡的时候常会用到浴霸,常见的 浴霸取暖灯组是由四个“220 V 275 W”的钨丝灯(如图)并联而成。下列说法 正确的是 ( )A. 单个取暖灯正常工作时的功率为275 WB. 单个取暖灯的实际功率一定为275 WC. 实际电压过高灯泡极易损坏,应在低于220 V的电压下工作D. 当电路中电压为0时,单个取暖灯的额定功率变为0A解析 由取暖灯的铭牌可知,其额定电压是220 V,额定功率是275 W,则单个取暖灯正常工作时的功率为275 W,A正确;单个取暖灯在额定电压下的功率为275 W,实际功率不一定为275 W,B错误;实际电压过高灯泡极易损坏,但在低于220 V的电压下不能正常工作,C错误;因为灯泡的额定功率为定值,灯泡的额定功率不会随着电压的变化而变化,因此当电路中电压为0时,单个取暖灯的额定功率仍为275 W,D错误。7. (2023广东肇庆期末,7,★★☆)将灯泡L和定值电阻R以图甲方 式接在6 V电源上,图乙是L和R的U-I图像,结合图中信息可知 ( ) A. 图乙中曲线B是电阻R的U-I图像B. 灯泡L电阻随着电流增大而变小C. 灯泡L的实际阻值为5 ΩD. 灯泡L的实际功率为1.6 WC解析 定值电阻的阻值一定,通过的电流和其两端电压成正比,则倾斜直线A 代表定值电阻R的U-I图像;灯泡的阻值随温度的升高而增大,则曲线B代表灯泡L 的U-I图像,A不符合题意;当电流为0.4 A时,灯L两端的电压为 2 V,则灯的阻值为 R1= = =5 Ω,当电流为0.7 A时,灯L两端的电压为5 V,则灯的电阻为:R2= = ≈7 Ω,当电流为0.8 A时,灯L两端的电压为8 V,则灯的电阻为:R3= = =10 Ω,分析可知,灯泡L的电阻随电流的增大而增大,B不符合题意;由图甲可知,灯泡L与电阻R串联,由图乙可知,当电路中电流I=0.4 A时,灯泡两端电压为2 V,定值电阻两端电压为4 V,此时灯泡两端电压和定值电阻两端电压之和等于电 源电压 6 V,此时灯泡L的实际阻值RL= = =5 Ω,C符合题意;灯泡L的实际功率PL=ULI=2 V×0.4 A=0.8 W,D不符合题意。8. (2024广东惠东期末,6,★★☆)爱心团队去养老院送电暖 气,其内部简化电路如图所示,电暖气有低、中、高三挡,已知R1=55 Ω,R2=44 Ω, 以下说法正确的是 ( )A. 使用“低温挡”只需要闭合S2B. 使用“高温挡”只需要闭合S1C. 闭合S1、S2时,通过R1、R2的电流之比为5∶4D. 中温挡正常工作1分钟,产生的热量为6.6×104 JD解析 由图可知,当S1、S2都闭合时,R1与R2并联,电路总电阻最小,只闭合S1 时,只有R1接入电路,只闭合S2时,只有R2接入电路,又因为R1>R2,在电源电压一定 时,由P= 可知,当S1、S2都闭合时,电路为“高温挡”,只闭合S1时,电路为“低温挡”,只闭合S2时,电路为“中温挡”,A、B错误;当S1、S2都闭合时,R1与R2并 联,由并联分流可知通过R1、R2的电流之比为: = = = ,C错误;中温挡正常工作1分钟产生的热量为:Q=I2R2t= t= ×60 s=6.6×104 J,D正确。9. (2024江西南昌期末,4,★☆☆)如图是某玩具车一节可充电的电池,电池上的2 000 mAh代表的是 和时间的乘积,结合图中的数据可知,1节这样的电池 充满电后最多能对外提供 J的电能。 二、填空题(每空2分,共24分)解析 电池上的2 000 mAh的mA是电流的单位,h是时间的单位,所以电池上的2 000 mAh代表的是电流和时间的乘积;由图可知,电池的工作电压是1.2 V,1节这样的电池充满电后最多能对外提供的电能:W=UIt=1.2 V×2 000×10-3 A×1×3 600s=8 640 J。电流8 64010. (新独家原创,★★☆)小明8月付了240.8元电费,他通过物业得到月初和月末 的电能表示数如图所示,结合图中信息可知,他家8月用了 kW·h电能,他家 小区电费平均 元每度。为了找出家里比较费电的用电器,小明让空调单独 正常工作一分钟,指示灯闪烁40次,则空调正常工作一小时消耗 kW·h电能, 该空调的功率是 W。 301 0.8 1.5 1 500解析 结合图中信息可知,小明家8月用的电能为:W=5 847.7 kW·h-5 546.7 kW·h =301 kW·h;他家小区的电费平均为: =0.8元/(kW·h)。空调单独正常工作一分钟,指示灯闪烁40次,此时空调消耗的电能为:W0= ×40=0.025 kW·h,空调的功率为:P= = =1.5 kW=1 500 W,该功率下空调正常工作一小时消耗的电能为:W'=Pt1=1.5 kW×1 h=1.5 kW·h。11. (2024广东汕头潮南期末,13,★★☆)两只灯泡L1和L2分别标有“6 V 3 W” 和“10 V 10 W”的字样,保证两灯泡都能安全使用(设灯丝电阻不变)。若把 它们串联在电路中, 灯较亮,两灯的实际功率之比P1∶P2= , 允许电源的最大电压是 V。 对应目标编号P9303002 L1 6∶5 11解析 L1的电阻为R1= = =12 Ω,L2的电阻为R2= = =10 Ω;串联时,电流相等,由P=I2R知,P1>P2,故L1灯较亮。由P=I2R知,实际功率之比为 = = = = ;L1的额定电流为I1= = =0.5 A,L2的额定电流为I2= = =1 A,故电路中的最大电流为Imax=0.5 A,电源电压最大为U=Imax(R1+R2)=0.5 A×(12 Ω +10 Ω)=11 V。拓展解读 串联电路中除电流之外的其他物理量均与电阻成正比,如电 功、电功率、用电器两端电压等。即W1∶W2=P1∶P2=U1∶U2=R1∶R2。并联电路中除电压之外的其他物理量均与电阻成反比,如电功、电功率、通过 用电器的电流等,即W1∶W2=P1∶P2=I1∶I2=R2∶R1。12. (2024广东东莞翰林实验学校期末,12,★★☆)如图所示的电路中,电源电压恒 定,R1=20 Ω,当滑片P位于b点时,电流表示数为0.3 A,则电源电压为 V;当滑 片位于a点时,电流表示数为0.1 A,则滑动变阻器的最大阻值为 Ω,经过60 s,电阻R1产生的热量为 J。 6 4012解析 由电路图知闭合开关,R1和R2串联,电流表测量电路中的电流;当滑片位于 b点时,电路中只有电阻R1接入电路,电流表示数为0.3 A,由I= 得电源电压为:U=I1R1=0.3 A×20 Ω=6 V;当滑片位于a点时,滑动变阻器连入电路的阻值最大,电流 表示数为0.1 A,此时电路的总电阻为:R总= = =60 Ω,由串联电路电阻的规律得滑动变阻器的最大阻值为: =R总-R1=60 Ω-20 Ω=40 Ω;经过60 s,电阻R1产生的热量为:Q1= R1t=(0.1 A)2×20 Ω×60 s=12 J。13. (新中考 设计实验)(2024广东揭阳榕城期末,19,★★★)(14分)在测量小灯 泡电功率的实验中,如图甲所示,电源电压恒为4.5 V,小灯泡标有“2.5 V”字样, 电流表、电压表、滑动变阻器开关各一个,导线若干。 三、实验探究题(共26分) (1)电路有一根导线连接错误,将连接错误的导线打“×”,并画出正确的连线;如图所示(4)另一小组电压表有故障,设计了如图丁所示的电路图,测量额定电压为U额的小 灯泡的额定功率,定值电阻阻值为R2,请将实验步骤补充完整:①闭合开关S、S2,断开开关S1,移动滑动变阻器滑片,使电流表A的示数为 (用字母表示);②闭合开关S、S1,断开S2,保持滑动变阻器滑片位置不变,记录此时电流表A的示 数为I;③小灯泡的额定功率的表达式为P额= (用已知R2、I、U额表示)。(2)正确连接后,闭合开关移动滑片,发现灯泡不亮,电压表示数较大,故障原因可 能是: ;(3)排除故障后,逐渐移动滑片,电压表示数如图乙,应向 (选填“左”或 “右”)端移动滑片,图丙为灯泡的U-I图像,可知灯泡的额定功率为 W,此 时滑动变阻器连入电路的阻值为 Ω;小灯泡断路 左 1 5 解析 (1)图甲电路中电压表串联在电路中,电流表并联在电路中,应该将电压表 与小灯泡并联,电流表与小灯泡串联;(2)正确连接后,闭合开关,发现灯泡不亮,电压表示数较大,说明电压表两接线柱 到电源间是通路,与电压表并联部分的电路存在断路,所以故障可能是小灯泡断 路;(3)灯泡正常发光时电压表示数等于其额定电压2.5 V,由图乙知,电压表使用0~3 V量程,分度值为0.1 V,示数为2.2 V,小于灯泡的额定电压2.5 V,由串联分压规律 可知,应将滑片向左端移动,使灯泡两端电压达到2.5 V;由图丙可知灯泡正常发 光时的电流为0.4 A,所以灯泡的额定功率P额=U额I=2.5 V×0.4 A=1 W;由串联电路 电压特点和欧姆定律可得,此时变阻器连入电路的阻值:R= = =5 Ω;(4)实验步骤:①闭合开关S、S2,断开开关S1,R2和L并联之后,与滑动变阻器串联, 电流表测量通过R2的电流,调节滑动变阻器R1的滑片,使电流表示数为 ,此时灯泡正常发光;②闭合开关S、S1,断开S2,R2和L并联之后,与滑动变阻器串联,电流表测量干路电流,记下此时电流表的示数为I;③因电路的连接关系没有改变,各 电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路的电流特点可知通 过小灯泡的电流为:I额=I- ,则小灯泡的额定功率的表达式为:P额=U额I额=U额×(I- )。14. (2024广东东莞期末,24,★★☆)(12分)如图是探究“电 流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,仔细观察甲、乙两图,回 答下列问题。 (1)当要研究的物理量不易直接测量时,都要想办法把它们的大小间接表示出来, 这种研究物理问题的方法叫 法,如图甲所示,实验中电流通过导体时产生 热量的多少就是通过观察比较U形管两边液面的高度差反映出来的;在实验中, 改变滑片的位置,多次进行实验的目的是: 。转换使实验结论更具有普遍性 (2)为了探究电流通过导体时产生热量与电流的关系,现将虚线框里甲装置换成 乙图装置进行实验,但是接通电路一段时间后,右侧U形管的液面高度差逐渐变 大,左侧U形管的液面高度不变,经检查电路也没有出现故障,则可能的原因是 。解决问题再进行实验,通电一段时间后 (选填“左”或“右”)边容器中电阻产生的热量多。如果通电时间为1 min,通过乙装置左边容 器内电阻的电流为0.4 A,则该电阻产生的热量为 J。(3)实验结束后,小明取出甲装置中的两个电阻,发现两个电阻长度和材料相同, 电阻的横截面积较小(选填“5 Ω”或“10 Ω”)。48 10Ω左侧容器漏气 左解析 (1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但可以通过比较U形管 两侧液面的高度差来反映,这种研究方法叫转换法;在实验中,改变滑片的位置, 多次进行实验的目的是寻找普遍规律;(2)将虚线框里甲装置换成乙图装置进行实验,若接通电路一段时间后,右侧U形 管的液面高度差逐渐变大,但左侧U形管的液面高度不变,经检查电路也没有出 现故障,有热量产生,没有高度差,则可能的原因是左侧容器漏气;左侧导体在干 路上,通过左侧导体的电流大,根据焦耳定律可知,在电阻大小、通电时间相同 时,通过导体的电流越大,产生的热量多,所以左侧容器中的电阻产生的热量多; 通电时间为1 min,左边容器中电阻产生的热量Q=I2Rt=(0.4 A)2×5 Ω×60 s=48 J;(3)导体长度和材料一定时,电阻越大,横截面积越小,故10 Ω电阻的横截面积小。15. (2024辽宁盘锦大洼期末,23,★★★)如图甲所示是某品牌电饭锅,图乙是其工 作的电路图,如表是该电饭锅铭牌上的一些信息。R、R0两根电阻丝的阻值均不 变,其中R是主加热器,R0是保温加热器。接通电路后,开关S自动与触点a、b接 通,开始加热,当锅内温度达到105 ℃时,开关S自动与a、b断开,变为与触点c接 触,开始保温,此时锅内水温不变,且未沸腾。 四、计算题(共18分)(1)R0的电阻是多少欧。(2)该电饭锅处于加热挡正常工作50 s,R产生的热量为多少焦。(3)断开其他用电器开关,仅让电饭锅在加热挡下工作,测得图丙中电能表转盘3 min内转过150转,请计算电饭锅的实际功率。 解析 (1)根据题意可知,接通电路后,开关S自动与触点a、b接通,开始加热,由图 乙可知,此时R0、R并联;当锅内温度达到105 ℃时,开关S自动与a、b断开,变为与触点c接触,开始保温,此时只有R0工作。由P= 可得,R0的阻值:R0= = =100 Ω;(2)因电路的总功率等于各用电器的电功率之和,且两种状态下R0消耗的电功率 不变,则加热挡正常工作时R的电功率:PR=P加热-P保温=968 W-484 W=484 W。该电饭锅处于加热挡正常工作50 s,R产生的热量:QR=WR=PRt=484 W×50 s=24 200 J;(3)3 000 r/(kW·h)表示电路中的用电器每消耗1 kW·h电能,电能表的转盘转过3 0 00转,电能表转盘3 min内转过150转,则电饭锅消耗的电能:W= =0.05 kW·h,电饭锅的实际功率:P实= = =1 kW=1 000 W。
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