山东省泰安市东平县2019-2020学年八年级下学期期末物理试题
展开这是一份山东省泰安市东平县2019-2020学年八年级下学期期末物理试题,共21页。试卷主要包含了15AD,25Ω,2W∼1,【答案】B,【答案】D,【答案】A,【答案】C等内容,欢迎下载使用。
2019-2020学年山东省泰安市东平县八年级(下)期末物理试卷
1. 下列有关物理量的估计,符合实际的是( )
A. 家用电热壶工作时的功率约为25W B. 洗澡水的温度大约是90℃
C. 普通家用照明灯的工作电流约为0.15A D. 对人体安全的电压为56V
2. “节能减排,从我做起”,小明养成了随手关闭家中暂时可以不用的用电器的习惯。当他关闭一个用电器后,导致下列哪个物理量变大( )
A. 总电流 B. 总电阻 C. 总电压 D. 总功率
3. 下列用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A. 计算器 B. 电热水壶 C. 收音机 D. 电冰箱
4. 如图所示的四个电路中,已知定值电阻R1和R2的阻值大小关系为R1>R2.在这四个电路中,电路的等效电阻最小的是( )
A. B.
C. D.
5. 下列现象中,可以引起保险丝熔断的是( )
A. 两孔插座中的两个线头接触了 B. 开关中的两个线头接触了
C. 有人不小心触电了 D. 用电器金属外壳没有接地
6. 如图,不考虑灯丝的电阻随温度的变化,调节滑片向右移动,下列说法正确的是( )
A. 电流表A的示数变大
B. 电压表V1的示数变小
C. 电压表V2的示数不变
D. 电压表V2的示数变小
7. 疫情期间,手持式电子测温仪最为常见,如图甲是某款电子测温仪,图乙是它内部的原理图,其中电源电压保持不变,R是热敏电阻,用于靠近人体测温,定值电阻R0为保护电阻;在测人的体温时,当被测温者体温较高时,显示仪的示数也会变大。正常条件下关于此测温仪,下列分析正确的是( )
A. 显示仪是由电流表改装成的
B. 被测温者温度越高,电路消耗的电功率越大
C. 热敏电阻R随着温度的升高阻值增大
D. 将R0更换为阻值更大的电阻,测相同温度,显示仪示数变小
8. 某家庭电路的部分电路如图所示,其中甲、乙两处分别装用电器和开关,对此电路,下列说法正确的是( )
A. 火线上的保险丝应该改装到零线上
B. 甲处应装用电器,乙处应装开关
C. 当用电器功率增大时,通过保险丝的电流就增大
D. 当保险丝熔断后,可以用铜丝代替
9. 如图所示电阻R1的阻值为20Ω,电源电压不变。当S1、S2开、S3闭合时,电流表的示数为0.45A;S1断开,S2、S3闭合时,电流表示数为0.75A,下列说法正确的是( )
A. 电源电压是15V
B. S2、S3断开S1闭合时,电流表的示数是0.3A
C. R2的阻值是30Ω
D. S1、S2闭合S3断开时,电流表的示数是0.18A
10. 如图所示两个灯泡L1、L2阻值分别为6Ω和10Ω,闭合开关后的现象是( )
A. 通过两灯泡的电流I1:I2=3:5
B. 灯泡两端的电压U1:U2=3:5
C. 灯泡的电功率P1:P2=5:3
D. 灯泡L1比L2暗
11. 如图所示,甲、乙装置中的透明容器内密封有等量的空气,所连接的U形管内的液柱可以显示空气温度的变化。小华将两套装置分别接到电压相同的电源上,来探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”。下列说法正确的是( )
①甲图实验装置是控制电压、通电时间一定时,探究电热与电流的关系
②乙图实验装置是控制电流、通电时间一定时,探究电热与电阻的关系
③甲图中闭合开关后,A管中液面上升较快
④乙图中闭合开关后,A管中液面上升较快
A. 只有①② B. 只有①④ C. 只有②③ D. 只有③④
12. 如图,某物理实验小组自己设计了一款电子量角器,测量范围:0至180∘,AB为均匀半圆弧形电阻,O点为其圆心,OP为金属滑片,可绕O点转动。AO间连接的角度显示器实质为电压表改装而成,可用来显示角AOP的大小。下列有关说法正确的是( )
①当滑片P沿顺时针方向转动时,电压表示数会变小
②当滑片P沿顺时针方向转动时,电路中的电流大小不会改变
③改装后角度显示器的刻度是均匀的
④图中电压表可用电流表替换
A. 只有③④ B. 只有②④ C. 只有①③ D. 只有②③
13. 有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示,下列说法正确的是( )
①A的电阻值为6.25Ω
②A和B串联,电路中电流为0.4A时,A、B的电功率之比为4:5
③A和B并联在电压为2.5V的电源两端,A、B的电功率之比为5:4
④当A和B串联,两者电阻相同时,电源电压为3V
A. 只有②③ B. 只有②④ C. 只有①②④ D. 只有②③④
14. 某型号电吹风,电动机和电热丝串联,电热丝给空气加热,电动机带动风叶转动,得到热风,电动机线圈电阻为R1,电热丝电阻为R2.将电吹风接入电压为U的电源后,通过的电流为I,消耗的电功率为同学们得到了四个关系式。下列选项中,关系式均正确的是( )
①P>UI②P=I2(R1+R2)③P=UI④P>I2(R1+R2)
A. 只有①② B. 只有②③ C. 只有①④ D. 只有③④
15. 如图所示,电源电压为6V不变,电压表的量程为0∼3V,电流表的量程为0∼0.6A,定值电阻R1的规格为“10Ω,0.5A”,滑动变阻器的规格为“20Ω,1A”。闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片P移动过程中,下列说法正确的是( )
①电流表示数允许的变化范围为0.2A∼0.5A
②变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2Ω∼20Ω
③电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W∼0.9W
④电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W∼1.8W
A. 只有①③正确 B. 只有②④正确 C. 只有③④正确 D. 只有①②正确
16. 如图所示电能表的示数为______kW⋅h。
17. 如图所示是小明家的电冰箱插头,有一次小明开冰箱门时感觉电冰箱的金属门有“麻电”现象,则可能是与插头______(选填“①”、“②”或“③”)相连的导线断路。
18. 两个标有“5Ω1A”和“10Ω0.6A”的定值电阻,若将它们并联起来,则干路电流最大是______A。
19. 如图是一款我国拥有完全自主知识产权的“发电玻璃”,一块2m2的“发电玻璃”安装在窗户上,平均每天能发电0.72kW⋅h,这些电能供4盏9W的灯泡同时连续工作______h。
20. 为使电路正常工作,请在图中恰当位置填入电流表或电压表。
21. 在抗击新型冠状病毒的斗争中,医务人员随时需要看护患者,需要设计一种呼唤电路(注意:多少张床就有多少盏电灯,图中只画出两盏)。要求:患者只需要按下床头按键,电铃响,对应的电灯发光,医护人员在值班室就可以判断出哪个病床患者有需求,开关S1控制L1,开关S2控制L2,请按要求完成电路。
22. 现有下列器材:学生电源(恒为6V),电流表(0∼0.6A,0∼3A)、电压表(0∼3V,0∼15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各1个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电流与电阻的关系”。
(1)连接电路时,开关应该______(选填“断开”或“闭合”);
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于______端(选填“左”或“右”);
(3)该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还有______;
(4)实验中依次接入三个定值电阻,正确操作后,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象,由图象可以得出结论:______;
(5)上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接着把R换成10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向______(选填“左”或“右”)移动滑片,使电压表示数为______时,读出电流表的示数;
(6)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器______。
A.20Ω1.0A
B.30Ω1.0A
C.50Ω1.0A
23. 在“测定小灯泡的电功率”的实验中,选用如图甲所示的电路,其中电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω)。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整,要求:滑片向左移动时灯泡变亮。
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,若电路中只有一处故障,则故障原因可能是______;
(3)根据实验数据,绘制出小灯泡的电流随电压变化的关系图象(如图乙所示),由图象可知:小灯泡的额定功率为______W;
(4)完成上面实验后,小军同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,但发现电流表已经坏,于是他又找来了两个开关和一定值电阻,设计了如图丙所示的电路,已知电源电压恒为U,定值电阻的阻值为R0请你完成下面实验步骤:
①______(填写S、S1、S2的通断情况),调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为______;
②______(填写S、S1、S2的通断情况),保持滑动变阻器的滑片不动,读出电压表示数为U1;
③灯泡额定功率的表达式为P额=______。
24. 如图是某课外活动小组设计的小台灯电路图,S为单刀双掷开关,电源电压为12 V,且保持不变,小灯泡的额定功率是6 W,电阻R的阻值为6Ω.当开关S接“2”时,小灯泡恰好正常发光.若灯丝电阻不变,试求:
(1)小灯泡的额定电流是多少?灯丝的电阻是多少?
(2)小灯泡正常发光5min,电流通过小灯泡做的功是多少?
(3)开关S接“1”时,电阻R的功率是多少?
25. 天气状况对安全行车的影响极大。如图是宝马公司一款高智能汽车的后视镜及电路原理图,该智能后视镜有三个档位工作,分别能够防雾、除雨露、除冰霜,宝马公司介绍防雾、除雨露、除冰霜依次需要后视镜提供更高的热量,车主只需通过转动旋钮开关就可让其工作。已知车载电源电压为100V,电热丝R1=100Ω,电热丝R2=200Ω,电热丝R3=300Ω,电阻值均不受温度的影响,求:
(1)要防雾应将旋钮调制图中______档,要除雨露应将旋钮调制图中______档,要除冰霜应将旋钮调制图中______档;
(2)当车主开启除冰霜功能时,该电路的总功率是多少;
(3)当车主开启防雾功能时,流过旋钮开关的电流有多大。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:
A、家用电热壶工作时的功率约为800W左右,故A不符合实际;
B、洗澡水的温度一般略高于人的体温,大约是40℃左右,故B不符合实际;
C、普通家用照明灯的额定功率在40W左右,正常发光时的电流大约为I=PU=40W220V≈0.18A.与选项比较接近,故C符合实际;
D、经验表明,对人体的安全电压是不高于36V,故D不符合实际。
故选:C。
不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
本题考查了学生对生活中一些常见物理量的估测能力,体现了物理和生活的紧密联系。这就告诉我们学习物理,不能只看课本,平时要多观察生活,将所学知识与生活联系起来。
2.【答案】B
【解析】解:
(1)家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联,因家庭电路的电压不变,所以,每多关闭一个家用电器,总电压不变,故C不符合题意;
(2)因电路中的总功率等于各用电器功率之和,所以,每多关闭一个家用电器,电路的总功率变小
由P=UI可知,电路中的总电流变小;
由I=UR可知,电路中的总电阻变大,故AD不符合题意、B符合题意。
故选:B。
家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联,电路中的总功率等于各用电器功率之和,且家庭电路的电压不变,每多关闭一个家用电器时电路总功率变小,根据P=UI可知总电流的变化,根据欧姆定律可知总电阻的变化。
本题考查了电功率公式和欧姆定律的简单应用,要注意家庭电路的连接方式是并联且家庭电路的电压不变。
3.【答案】B
【解析】A、计算器工作时主要是把电能转化为声能和光能,不是利用电流的热效应工作的,故A错误。
B、电热水壶工作时主要是把电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的,故B正确。
C、收音机工作时主要是把电能转化为声能,不是利用电流的热效应工作的,故C错误。
D、电冰箱工作时主要是把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的,故D错误。
故选:B。
(1)电流的热效应:当电流通过导体时,导体会发热,这种现象叫做电流的热效应。如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子;
(2)电流的化学效应:电流通过导电的液体会使液体发生化学变化,产生新的物质,电流的这种效应叫做电流的化学效应,如电解,电镀,电离等就属于电流的化学效应的例子;
(3)电流的磁效应:给绕在软铁芯周围的导体通电,软铁芯就会具有磁性,这种现象叫做电流的磁效应,如电铃、蜂鸣器、电磁扬声器等都是利用电流的磁效应制成的。
4.【答案】D
【解析】解:∵串联电路总电阻等于各分电阻之和,即电阻越串越大、大于任何一个分电阻,
∴R串>R1>R2,
∵并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,即电阻越并越小、小于任何一个分电阻,
∴R串>R1>R2>R并,
则在这四个电路中,电路的等效电阻最小的是D。
故选:D。
根据电阻的串联特点和并联特点判断选项中最小的等效电阻。
本题考查了串、并联电路的电阻特点,注意电阻串联时,越串越大;电阻并联时,越并越小。
5.【答案】A
【解析】解:A、插座中的两个线头相碰,是火线和零线直接连接,会造成电源短路,会引起保险丝熔断,故A正确;
B、开关中的两个线头相碰,相当于开关闭合,电路中的用电器正常工作,不会造成电流过大,保险丝不会熔断,故B错误;
C、有人不小心触电了,不会引起电流过大,不会引起保险丝熔断,故C错误;
D、用电器金属外壳没有接地,不会改变电路中电流的大小,不会引起保险丝熔断,故D错误。
故选:A。
家庭电路的电流过大,会引起家庭电路中保险丝熔断,其原因:短路或总功率过大。
本题考查电路电流过大的原因,要具体情况具体分析,属于基础知识,但容易出错。
6.【答案】D
【解析】解:由图可知,开关闭合后,该电路为串联电路,灯泡与滑动变阻器串联接入电路中,电流表测量电路中的电流,电压表V1测量的是R两端的电压,电压表V2测量的是L两端的电压;
调节滑片向右移动,滑动变阻器接入电路电阻变大,总电阻变大,根据欧姆定律可知,电流减小,电流表示数变小;根据U=IR可知,灯泡两端的电压变小,即电压表V2的示数变小,根据串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端电压变大,即电压表V1的示数变大,
综上所述,D正确,ABC错误。
故选:D。
由图可知,开关闭合后,该电路为串联电路,灯泡与滑动变阻器串联接入电路中,电流表测量电路中的电流,电压表V1测量的是R两端的电压,电压表V2测量的是L两端的电压;根据滑片移动方向判定电阻的变化,根据欧姆定律、串联电路电压规律判定电流的变化、电压的变化。
本题考查了串联电路的电压特点和欧姆定律的应用,难度不大,要掌握。
7.【答案】B
【解析】解:A、因为显示仪与R0并联,所以显示仪是电压表,故A错误;
B、被测温者温度越高,说明电压表示数越大,由欧姆定律可知,电路电流越大,由P=UI可知,电路消耗的功率也越大,故B正确;
C、被测温者温度越高,说明电压表示数越大,由欧姆定律可知,电路电流变大,由串联电路电压特点可知,R两端电压越小,由R=UI可知,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,故C错误;
D、温度相同,说明热敏电阻的阻值不变,将R0更换为阻值更大的电阻,由串联电路分压特点可知,R0两端分得的电压变大,因此显示仪示数会变大,故D错误。
故选:B。
根据电路图可知,R与R0串联,显示仪与R0并联;
(1)根据电流表和电压表的正确使用确定显示仪是电流表还是电压表;
(2)根据电压表示数和欧姆定律可知电路电流的变化,再根据P=UI可知电路消耗的电功率的变化;
(3)根据串联电路分压的特点和欧姆定律可知热敏电阻随温度的变化;
(4)当温度相同,说明热敏电阻的阻值不变,若将R0更换为阻值更大的电阻,由串联电路分压特点可知显示仪示数的变化。
本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用,关键是题干中获取有效的信息,难度不大。
8.【答案】C
【解析】解:A、为了安全,保险丝应该接到火线上,故A错误;
B、为了安全,保险丝要接在火线上,开关也应接在火线上,甲处安装开关,乙处安装电灯,故B错误;
C、当用电器功率增大时,通过保险丝的电流就增大,故C正确;
D、当保险丝熔断后,由于铜丝的熔点很高,所以绝对不能用铜丝代替保险丝,故D错误;
故选C.
(1)家庭电路中,为了安全,保险丝要接在火线上,开关也应接在火线上;
(2)家庭电路电流过大的原因是:短路或总功率过大;
(3)当保险丝熔断后,不能用铜丝代替;
家庭电路与中学生日常生活联系最密切,在学习时注意理论联系实际,学以致用.
9.【答案】C
【解析】解:A.当S1、S2断开,S3闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,
由I=UR可得,电源电压为U=I1R1=0.45A×20Ω=9V,故A错误;
C.当S1断开,S2、S3闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以此时通过R1的电流仍为0.45A不变,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻R2的电流为I2=I−I1=0.75A−0.45A=0.3A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以电阻R2的阻值R2=UI2=9V0.3A=30Ω,故C正确;
B.当S2、S3断开,S1闭合时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路中电流表的示数I′=UR1+R2=9V20Ω+30Ω=0.18A,故B错误;
D.当S1、S2闭合S3断开时,电路为R2的简单电路,电流表测通过R2的电流,
则电流表的示数I′′=UR2=9V30Ω=0.3A,故D错误。
故选:C。
(1)当S1、S2断开,S3闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;
(2)当S1断开,S2、S3闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R1的电流不变,根据并联电路的电流特点和欧姆定律求出通过R2的电流,利用并联电路的电压特点和欧姆定律求出电阻R2的阻值;
(3)当S2、S3断开,S1闭合时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流;
(4)当S1、S2闭合S3断开时,电路为R2的简单电路,电流表测通过R2的电流,根据欧姆定律求出电流表的示数。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,分清开关闭合、断开时电路的连接方式是关键。
10.【答案】C
【解析】解:由电路图可知,两灯泡并联,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴灯泡两端的电压U1:U2=1:1,故B不正确;
∵I=UR,
∴通过两灯泡的电流之比:
I1I2=U1R1U2R2=U1U2×R2R1=11×10Ω6Ω=53,故A不正确;
∵P=UI,
∴P1P2=U1I1U2I2=U1U2×I1I2=11×53=53,故C正确;
∵灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
∴灯泡L1比L2亮,故D不正确。
故选:C。
由电路图可知,两灯泡并联,根据并联电路的电压特点可知它们两端的电压关系,根据欧姆定律可知两者的电流关系,根据P=UI可知两灯泡功率之间的关系,利用灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断亮暗关系。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,是一道基础题目。
11.【答案】C
【解析】解:
①由图知,甲图中右侧是两个5Ω的电阻并联,然后与左侧5Ω的电阻串联,根据电路的特点可知,左右两部分的电流虽然相等,但右侧对空气加热的电阻丝上的电流只有左侧电流的一半;虽然左右两侧加热电阻的阻值相等,但流过加热电阻的电流不同,所以甲实验装置控制电阻和通电时间相同,探究电热与电流的关系,故①错误;
②乙图中两个阻值不同的电阻串联,分别对两容器的空气加热,根据串联电路的特点可知,通过的电流和通电时间是相等的,但电阻值不同,所以乙实验装置是控制电流、通电时间一定时,探究电流产生热的多少与电阻的关系,故②正确;
③甲图中闭合开关后,虽然左右两侧加热电阻的阻值相等,但流过加热电阻的电流不同,左侧电流大于右侧电流(即干路电流大于支路电流),根据Q=I2Rt可知,左侧电阻丝产生热量多,则左侧A管中液面上升比右侧B管中液面上升快,故③正确;
④乙图中两个阻值不同的电阻串联,通过的电流是相等的,右侧电阻的阻值较大,根据Q=I2Rt可知,右侧电阻产生的热量较多,则右侧空气的温度升高快,即左侧A管中液面上升比右侧B管中液面上升的慢,故④错误。
故选:C。
甲图中两个容器中的加热电阻的电阻值相等但电流不相等,乙图中两个容器内加热电阻的电阻值不相等,结合焦耳定律:Q=I2Rt分析即可。
该题探究电热与电阻、电流的关系,要求能正确分析电路,掌握串并联电路的特点。
12.【答案】D
【解析】解:由电路图可知,电路为AB均匀半圆弧形电阻的简单电路,电压表测AP弧部分电阻两端的电压,
(1)因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,所以,滑片P移动时,电路中的总电阻不变,
由I=UR可知,当滑片P沿顺时针方向转动时,电路中的电流大小不会改变,故②正确;
(2)因滑片P沿顺时针方向转动时,AP弧部分电阻变大,由U=IR可知,电压表示数会变大,故①错误;
(3)因电路中的电流不变,且AB为均匀半圆弧形电阻,所以,AP部分电阻与对应的弧长(圆心角)成正比,由U=IR可知,电压表的示数与圆心角成正比,故改装后角度显示器的刻度是均匀的,故③正确;
(4)图中电压表若用电流表替换,当滑片顺时针转动时,电路中的电流越来越大,容易造成电流过大,烧坏电源和电流表,故④错误。
由分析可知,①④错误,②③正确。
故选:D。
由电路图可知,电路为AB均匀半圆弧形电阻的简单电路,电压表测AP弧部分电阻两端的电压,
(1)(2)电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,据此判断出滑片移动时接入电路中的电阻不变,根据欧姆定律可知电路中的电流变化,根据滑片P的转动可知AP弧部分电阻变化,根据欧姆定律可知电压表示数的变化;
(3)电路中的电流不变,根据欧姆定律结合AB为均匀半圆弧形电阻判断AP部分电阻与对应的弧长(圆心角)关系,从而判断改装后角度显示器的刻度是否均匀;
(4)分析电压表若用电流表替换后电路的情况,然后得出答案。
本题考查了电压表内阻特点和欧姆定律的应用,要注意金属滑片移动时接入电路中的电阻不变。
13.【答案】A
【解析】解:
①由图象可知,当通过A的电流IA=0.4A时,A两端的电压UA=2.0V,
由I=UR可得,A的电阻值:RA=UAIA=2.0V0.4A=5Ω,故①错误;
②A和B串联,电路中电流为0.4A时,因串联电路中各处的电流相等,所以,通过两元件的电流IA=IB=0.4A,
由图象可知,两元件两端的电压UA=2.0V,UB=2.5V,
由P=UI可得,A、B的电功率之比:PAPB=UAIAUBIB=2.0V×0.4A2.5V×0.4A=45,故②正确;
③A和B并联在电压为2.5V的电源两端时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两元件两端的电压UA′=UB′=2.5V,
由图象可知,通过两元件的电流IA′=0.5A,IB′=0.4A,
则A、B的电功率之比:PA′PB′=UA′IA′UB′IB=2.5V×0.5A2.5V×0.4A=54,故③正确;
④当A和B串联,两者电阻相同时,它们两端的电压和通过的电流相等,
由图象可知,电路中的电流为0.6A,两元件两端的电压均为3V时符合,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=UA′′+UB′′=3V+3V=6V,故④错误。
故选:A。
(1)从电路元件A的U−I图象中读出一组电流和电压值,根据欧姆定律求出其电阻;
(2)A和B串联,电路中电流为0.4A时通过它们的电流相等,根据图象读出两元件两端的电压,根据P=UI求出A、B的电功率之比;
(3)A和B并联在电压为2.5V的电源两端时它们两端的电压相等,根据图象读出通过两元件的电流,利用P=UI求出A、B的电功率之比;
(4)当A和B串联,两者电阻相同时,它们两端的电压和通过的电流相等,根据图象读出两元件两端的电压,利用串联电路的电压特点求出电源的电压。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,从图象中获取有用的信息是关键。
14.【答案】D
【解析】解:由题意可知,电动机和电热丝串联,
由电源的电压为U、通过的电流为I可知,电路的总功率P=UI,故①错误、③正确;
电动机线圈电阻的热功率P1=I2R1,电热丝电阻的功率P2=I2R2,
由能量守恒可知,电路的总功率等于电热丝的电功率、电动机线圈电阻的热功率、输出的机械功率之和,
则P=P1+P2+P机械>P1+P2=I2R1+I2R2=I2(R1+R2),故②错误、④正确。
故选:D。
由题意可知,电动机和电热丝串联,根据P=UI求出电路的总功率,根据P=UI=I2R求出电动机线圈电阻的热功率和电热丝电阻的功率,由能量守恒可知,电路的总功率等于电热丝的电功率、电动机线圈电阻的热功率、输出的机械功率之和,据此得出答案。
本题考查了电功率公式的应用,要注意电动机是非纯电阻用电器,消耗的电能和产生的热量不相等。
15.【答案】C
【解析】解:由图知,滑动变阻器R2与定值电阻R1串联,电压表测量定值电阻R1两端的电压,电流表测电路中的电流;
①当电压表的示数最大为3V时,电路中的电流:I=I1=U1最大R1=3V10Ω=0.3A<0.5A<0.6A,所以电路中的最大电流为0.3A;
当变阻器接入电路的电阻最大时,电路中电流最小,最小值为:Imin=UR1+R2=6V10Ω+20Ω=0.2A,所以电流表示数允许的变化范围为0.2A∼0.3A;故①错误。
②当电路中电流最大时,R2接入电路的最小阻值为:R2min=U2Imax=6V−3V0.3A=10Ω,而变阻器R2接入电路的阻值最大为20Ώ,所以变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω∼20Ω.故②错误。
③电路中电流变化范围为0.2A∼0.3A,R1=10Ω,根据P=I2R1计算可知,电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W∼0.9W,故③正确。
④电路消耗的最小功率:P小=UI小=6V×0.2A=1.2W;电路消耗的最大功率:P大=UI大=6V×0.3A=1.8W;
所以,电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W∼1.8W.故④正确。
由此可知:③④正确;
故选:C。
滑动变阻器R2与定值电阻R1串联,电压表测量定值电阻两端的电压,根据串联电路的分压原理(电阻越大,电阻两端的电压越高),当电压表的示数最小时,变阻器接入电路的电阻最大;当电流表的示数达到最大值时,变阻器接入电路的电阻最小;根据欧姆定律的应用可分别电路中的总电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻值,同时可以确定电压表示数、电流表示数以及电路中总功率的变化。
本题考查串联电路中电压、电流以及功率、滑动变阻器接入电路电阻的计算,注意求阻值范围时,根据电流表和电压表的最大值进行计算,并且会灵活运用欧姆定律。
16.【答案】2118.6
【解析】解:由图可知,电能表的示数为2118.6kW⋅h。
故答案为:2118.6。
电能表读数时,要注意最后一位是小数,单位为kW⋅h。
本题考查的是电能表的读数,要注意最后一位是小数。
17.【答案】①
【解析】解:
电冰箱接入电路时需将三脚插头插入三孔插座中,将其用电部分连入电路的同时,也将它的金属外壳通过插头①与地线(大地)相连;如果与插头①相连的导线断路,冰箱外壳意外与火线接通,当人触摸冰箱的金属门时,会有电流通过人体,于是感到手“麻”。
故答案为:①。
家用电器的金属外壳一定接地,防止外壳漏电,发生触电事故;结合断路与短路现象进行分析,
本题考查了金属外壳的用电器的三脚插头的作用:把外壳与大地相连,是为了防止外壳带电,造成触电。
18.【答案】1.5
【解析】解:两电阻两端允许的最大电压分别为:U1=I1R1=1A×5Ω=5V,U2=I2R2=0.6A×10Ω=6V,
比较可知U1
此时通过R1电阻的电流为1A,
通过R2电阻的电流:I2′=U1R2=5V10Ω=0.5A,
则并联电路中干路上允许的最大电流为:I大′=I1+I2′=1A+0.5A=1.5A。
故答案为:1.5。
并联电路两端电压相等,为了不损坏电阻,根据U=IR分别求出各电阻两端允许的最大电压,然后比较,选其中较小的电压,再利用I=UR分别求出各支路电流,最后利用并联电路电流的特点求出干路上允许的最大电流。
本题考查并联电路的特点以及欧姆定律计算公式的灵活应用情况,属于基础知识的考查。
19.【答案】20
【解析】解:已知平均每天能发电W=0.72kW⋅h,
4盏9W的灯泡的总功率P=4×9W=36W=36×10−3kW,
由P=Wt可得,
这些电能供4盏9W的灯泡同时连续工作时间t=WP=0.72kW⋅h36×10−3kW=20h。
故答案为:20。
利用公式t=WP可求出灯泡同时连续工作时间。
本题考查了电功率与电能、时间的关系,熟练掌握电功率的变形公式是正确解题的关键,解题时注意单位换算。
20.【答案】解:由图可知,左边的电表与滑动变阻器并联在一起,应为电压表;右边的电表与整个电路串联在一起,为电流表,如图:
。
【解析】根据电流表、电压表的使用规则分析。
本题考查了电流表、电压表的连接方式,属于基础知识。
21.【答案】解:
由题知,患者只需要按下床头按键,电铃响,对应的电灯发光,医护人员在值班室就可以判断出哪个病床患者有需求,开关S1控制L1,开关S2控制L2,所以两灯互不影响,则两灯并联,S1与L1串联,S2与L2串联,电铃接在干路上;同时为了保证用电的安全,开关应接在火线(上面标有220V的电线为火线)和灯泡之间,如下图所示:
【解析】并联电路各支路互不影响,根据题意确定两灯的连接和电铃的连接,开关与控制的电路串联,据此完成电路连接。
本题考查了根据要求设计电路图,关键是确定电路的连接。
22.【答案】断开 左 控制电阻两端的电压不变 电压一定时,电流与电阻成反比 左 2 V C
【解析】解:
(1)连接电路时,为保护电路,开关应该断开;
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片P应位于阻值最大处,即最左端;
(3)研究电流与电阻的关系时,需移动滑动变阻器来控制定值电阻的电压相同,所以滑动变阻器的作用是控制电阻两端的电压不变;
(4)结合图乙可得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比;
(5)研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,
由丙图可知,电阻两端的电压始终保持U=IR=0.1A×20Ω=-----0.4A×5Ω=2V,
根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;
要保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为2V;
(6)根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=6V−2V=4V,
变阻器分得的电压为电压表示数的4V2V=2倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=2×20Ω=40Ω,故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器,故C符合题意;
故选:C。
故答案为:(1)断开;(2)左;(3)控制电阻两端的电压不变;(4)电压一定时,电流与电阻成反比;(5)左;2V;(6)C。
(1)为保护电路,连接电路时,开关应该断开;
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片P应位于阻值最大处;
(3)在探究电流与电阻的关系时,应该控制电压一定;
(4)电阻两端的电压始终为一定值分析;
(5)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
(6)根据欧姆定律求出电压表示数,探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入20Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻。
本题研究电流与电阻的关系,考查注意事项、器材的选择、控制过程和数据分析等知识,综合性强,但难度不大。
23.【答案】小灯泡断路 0.625闭合开关S、S1 U−U额 闭合开关S、S2 U1U额R0
【解析】解:
(1)测定小灯泡的电功率实验中,电流表、灯泡、滑动变阻器应串联,滑片向左移动时灯泡变亮,说明电路中电流变大,电阻变小,所以应将变阻器的左下接线柱接入电路中,灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表的量程为小量程,实物连接如下图:
;
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电流表无示数,电路可能有断路发生,但电压表有示数,说明电压表到电源间是通路,所以电路的故障原因是灯泡断路了;
(3)由图象可知,电压为2.5V时的电流为0.25A,所以小灯泡的额定功率P=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W;
(4)分析实验的原理可以得出其具体的步骤为:
①闭合开关S、S1,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为U−U额;
②闭合开关S、S2,保持滑动变阻器的滑片位置不变,读出电压表示数为U1;
③通过灯泡的电流:I=IR0=U1R0,
灯泡的额定功率的表达式为P额=U额I=U额×U1R0=U1U额R0。
故答案为:(1)如图;(2)小灯泡断路;(3)0.625;(4)①闭合开关S、S1;U−U额;②闭合开关S、S2;③U1U额R0。
(1)本实验中,电流表、灯泡、滑动变阻器应串联,由滑片向左移动时灯泡变亮确定变阻器的接线柱,根据灯泡的额定电压判定电压表的量程;
(2)电流表无示数,说明电路可能断路,再从电压表示数情况分析判断故障原因;
(3)由图象读出额定电压下的电流,根据P=UI求出额定功率;
(4)由丙图可知:没有电流表的情况下,利用定值电阻和电压表代替电流表与灯泡串联,首先使灯泡两端的电压为U额,然后测出此时定值电阻两端的电压,便可求出电路中的电流,根据P=UI计算出灯泡的额定电功率。
本题考查了实物电路的连接、电表的使用、故障的判断以及功率的计算。属于常见题型,难度不大。
24.【答案】解:
(1)由题知,电源电压U=12V,
当开关S接“2”时,小灯泡直接接在电源上,小灯泡恰好正常发光,UL=U=12V,PL=P额=6W,
由P=UI可得小灯泡的额定电流:
IL=PLUL=6W12V=0.5A;
由P=U2R得灯丝电阻:
RL=UL2PL=(12V)26W=24Ω;
(2)小灯泡正常发光,PL=P额=6W,
5min电流通过小灯泡做的功:
WL=PLt=6W×5×60s=1800J;
(3)开关S接“1”时,灯和电阻R串联,电路中电流:
I′=URL+R=12V24Ω+6Ω=0.4A,
电阻R的功率:
PR=(I′)2R=(0.4A)2×6Ω=0.96W.
答:(1)小灯泡的额定电流是0.5A,灯丝的电阻是24Ω;
(2)小灯泡正常发光5min,电流通过小灯泡做的功是1800J;
(3)开关S接“1”时,电阻R的功率是0.96W.
【解析】(1)当开关S接“2”时,小灯泡直接接在电源上,小灯泡恰好正常发光,实际电压等于额定电压,实际功率等于额定功率,利用P=UI求小灯泡的额定电流,再利用P=U2R求灯丝电阻;
(2)小灯泡正常发光,实际功率等于额定功率,利用W=Pt求5min电流通过小灯泡做的功;
(3)开关S接“1”时,灯和电阻R串联,先利用欧姆定律求电路中电流,再利用P=I2R求电阻R的功率.
本题考查了欧姆定律、电功率公式的应用,分析电路图得出开关S接“1”、“2”时的电路组成及连接方式是关键.
25.【答案】1 2 3
【解析】解:
(1)由题知,防雾、除雨露、除冰霜依次需要后视镜提供更高的热量,即:P防雾 由图知,旋钮接1时,R1与R3串联;旋钮接2时,只有R3接入电路中;旋钮接3时,只有R2接入电路中,
由题知,R1
(2)由(1)知,开启除冰霜功能时只有R2接入电路中,由P=U2R可得,电路的总功率:
P总=U2R2=(100V)2200Ω=50W;
(3)由(1)知,开启防雾功能时R1与R3串联,
由串联电路电阻特点可知此时电路的总电阻:
R总=R1+R3=100Ω+300Ω=400Ω,
由欧姆定律可得电路的总电阻:
I总=UR总=100V400Ω=0.25A。
答:(1)1;2;3;
(2)当车主开启除冰霜功能时,该电路的总功率是50W;
(3)当车主开启防雾功能时,流过旋钮开关的电流0.25A。
(1)由题知,防雾需要热量最少,即功率最小,要除雨露需要热量较多,功率较大,要除冰霜最多,即功率最大,;
(2)由P=U2R计算当车主开启除冰霜功能时电路的总功率;
(3)先计算开启防雾功能时电路的总电阻,再由欧姆定律计算电路中电流。
本题考查了欧姆定律、电功率公式的灵活应用,解题的关键是正确分析开关在不同状态下电路的连接方式。
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