2023年中考物理综合卷(6)----电学基础
一、单选题
1.(2023·滨海模拟)毛皮与橡胶棒摩擦后毛皮带正电,橡胶棒带负电,这是因为( )
A.毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上
B.毛皮上的一些原子核转移到橡胶棒上
C.橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上
D.橡胶棒上的一些原子核转移到毛皮上
2.(2023·天河模拟)三个用绝缘线悬挂着的轻质小球,由于电荷间相互作用,静止时的位置关系如图,则( )
A.甲可能不带电 B.乙可能不带电
C.丙可能不带电 D.甲与乙带有异种电荷
3.(2023·贵阳模拟)“砷化铌纳米带”是一种高科技新型材料,用它制造的电子元件可以有效减少因发热而损失的电能。这主要是该材料具有很强的( )
A.磁性 B.惯性 C.导电性 D.弹性
4.(2023·安化模拟)将灯泡L1和L2接入如图所示电路,闭合开关。下列说法正确的是( )
A.灯泡L1先亮,灯泡L2后亮
B.通过灯泡L1的电流方向是由B向A
C.用一根导线直接接在A,B两个接线柱上,灯泡L2不发光
D.不可以用导线直接连接A,C两个接线柱,会烧毁电源
5.(2023·昔阳模拟)小明在超市购物时,发现超市提供的一次性薄膜塑料袋的袋口很难打开。小明想出了一个好办法:将塑料袋在衣服上摩擦几下,就很容易地打开了。下列说法正确的是( )
A.摩擦起电实质上是正负电荷的相互转移
B.塑料袋带电是通过摩擦的方法创造了电荷
C.摩擦过的塑料袋与手相吸,一定是因为带有异种电荷
D.塑料袋口容易分开与验电器的工作原理相同
6.(2023·凤凰模拟)“践行低碳环保,倡导绿色出行”,县政府新引进一批纯电动公共汽车。纯电动公共汽车的前后两门(电路开关)中任意一个门没有关闭好,电动公共汽车都无法行驶。图中符合要求的电路是( )
A. B.
C. D.
7.(2023·蚌山模拟)某兴趣小组用一根阻值为R的镍铬合金电阻丝自制了一台电烘箱,下列说法正确的是( )
A.由公式 得知,R与U成正比,与I成反比
B.电阻丝中的电流是电子定向移动形成的
C.减小接入电路的电阻丝长度,电烘箱的功率减小
D.电烘箱的电阻丝可以用超导材料制作
8.(2023·吉林模拟)按如图连接电路,闭合开关,观察到灯L1比L2亮。灯L1、L2的电流、电压和电阻分别记为I1、I2、U1、U2、R1、R2,下列说法正确的是( )
A.I1>I2 B.R1<R2 C.U1>U2 D.U1=U2
9.(2023·朝阳模拟)将一个标有“6V ,0.5A”的灯泡与“10Ω,1A”的定值电阻并联接在某电源上,干路中允许通过的最大电流为( )
A.0.5A B.1A C.1.1A D.1.5A
10.(2023·顺城模拟)在如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关后,电路正常工作,一段时间后,发现其中一个电压表示数变大。下列说法正确的是( )
A.灯L可能短路 B.电阻R可能短路
C.灯L可能变亮 D.另一个电压表示数变小
11.(2023·顺城模拟)下列数据最接近实际的是( )
A.手机电池的电压约为36V
B.家用日光灯正常发光时的电流约200mA
C.实验室用的一根铜导线电阻大约十几欧
D.家用电冰箱的电功率约为1000W
12.(2023·深圳模拟)电梯为居民上下楼带来很大的便利,出于安全考虑,电梯设置了超载自动报警系统,其工作原理如图所示,梯底层装有压敏电阻R1,R2为保护电阻,K为动触点,A、B为静触点,当出现超载情况时,电铃将发出报声,电梯停止运行,下列说法正确的是( )
A.电梯工作时电磁铁的下端为N极
B.电磁铁磁性的强弱与电流的大小无关
C.电梯未超载时动触点K与静触点B接触
D.电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而减小
13.(2023·阿城模拟)实验电路如图所示,下列说法错误的是( )
A.闭合开关,向左移动滑片小灯泡变亮
B.闭合开关,向右移动滑片电压表示数变小
C.这个电路可以探究电功率与电压的关系(只利用图中器材)
D.这个电路不能探究电流与电压的关系
14.(2023·白银模拟)“珍爱生命,注意安全。”下列做法符合安全用电原则的是( )
A.发生触电事故时,要立即用手拉开触电人员
B.空气开关跳闸的原因一定是家庭电路发生了短路
C.控制用电器的开关要连接在零线和用电器之间
D.洗衣机的插头插入三孔插座时,能使其金属外壳接地
15.(2023·阿城模拟)有两个电路元件甲和乙,通过元件的电流与其两端电压的关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.甲是定值电阻,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
B.乙元件电压与电流的比是不变的
C.甲、乙并联,当电源电压为2V时,电路总功率为0.6W
D.甲、乙串联,当电路中的电流为0.2A时,电路总电阻30Ω
二、填空题
16.(2023·顺城模拟)如图所示,将多个用电器在同一个插排上同时使用,由于 过大,会造成家庭电路中的电流过大,此时 (填“空气开关”或“漏电保护器”)会自动切断电路,起到保护电路的作用。在切断电路前,图中 号线中的电流最大。
17.(2023·九台模拟)“深圳智造”在卡塔尔世界杯展示了非凡魅力,深圳企业LED屏显在赛场、电视台和综合服务设施尽显科技含量,LED是利用 材料制成的,LED显示屏和普通显示屏相比具有功率 的优点,实现低碳环保,节能减排的目的。
18.(2023·顺城模拟)由于科技进步,部分民航公司允许乘客在飞机正常飞行时间适当使用笔记本电脑,但是为了安全,旅客只可以随身携带0.16kW·h以下的可充电设备。某旅客携带的笔记本电脑电池容量约为2000mA·h,上面标明电压为20V。该旅客 (填“可以”或“不可以”)将此笔记本电脑带上民航飞机。给笔记本电脑充电时,将电能转化为蓄电池的 能,此时蓄电池相当于电路中的 。
19.(2023·庐江模拟)如图所示电路,电阻R0=20,当滑动变阻器R的滑片P移到a端时,电流表的示数是0.5A;当滑片P移到变阻器的b端时,电流表的示数为0.2A。则滑动变阻器的最大阻值为 。
20.(2023·封开模拟)如图是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。实验关键条件是:两个透明容器中密封空气的量 。U形管液面高度变化是因为容器中气体 的缘故。图甲是研究电流通过导体产生热量跟 大小的关系,图乙是研究相同电阻通过不同电流产生热量的情况。
21.(2023·泸溪模拟)如图所示的交通信号红、黄、绿灯交替发光,则这三盏灯的连接方式是 联,三只灯泡均标有“220V,100W”字样,则该三只灯泡正常工作一天(24h)将消耗 的电能。
三、作图题
22.(2023·封开模拟)观察图所示的手电筒结构图。按下按键时小灯泡发光,根据电路接通情况,在方框中画出手电筒的电路图。
23.(2023·渭城模拟)如图所示,请用笔画线代替导线将如图所示的实物图补充完整。要求:
①小磁针的指向满足如图所示方向;
②滑动变阻器的滑片向A端移动时,通电螺线管的磁性减弱。
四、实验探究题
24.(2023·顺城模拟)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小天同学选用如图甲所示的器材,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为10Ω)。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电源正确连入电路;
(2)小天正确连接好电路后,应先将滑动变阻器滑片移到 (填“A”或“B”)端再闭合开关进行实验。实验过程中,移动滑片时,眼睛应先注意观察 表的示数;
(3)其中一次实验,电压表的示数如图乙所示为 V,此时小灯泡发光 (填“正常”、“较亮”或“较暗”)。再进行下一次实验时,小天应将滑动变阻器的滑片向 (填“A”或“B”)端移动;
(4)小天同学根据实验测得的数据,绘制出了小灯泡中的电流随它两端电压变化的关系图象如图丙所示,分析图象可知:小灯泡的额定功率为 W。小天同学还发现小灯泡的电阻随温度的升高而变 ;
(5)小天还想测量一个定值电阻的阻值,但电流表被其他小组同学借去了,于是利用上面实验用的小灯泡和剩余器材设计了图丁所示的实验电路图(电源电压为4.5V),正确连接电路后,请你将下面的步骤补充完整:
①先将小灯泡接在图中a、b两点之间,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为1.5V,查看图丙所示图象,算出滑动变阻器连入电路的阻值为 Ω;
②保持滑片位置不动,再取下小灯泡,将待测电阻接在a、b两点间,闭合开关,读出电压表的示数恰好为2V;
③待测电阻R= Ω。
五、简答题
25.(2023·昔阳模拟)小明家买了一台“220V 3000W”的空调,由于安装位置离固定专用插座太远,小明爸爸准备使用标有“220V 5A”的移动插座。小明看到后及时阻止了,并说这样做是很危险的,容易引发火灾,请你帮小明向他爸爸解释原因。
26.(2023九上·中山期末)某白炽灯的灯丝被烧断了,轻轻摇动灯泡,使断了的灯丝重新搭接在一起。把这盏灯重新接入电路,发现灯丝的搭接处更亮一些。请解释这个现象。
六、计算题
27.(2023·顺城模拟)如图甲是巴氏低温消毒柜,它有加热和保温功能,其内部简化电路如图乙所示。R1、R2均为电热丝,加热功率为1100W,保温功率为220W。将旋钮开关转动到加热挡对酸奶加热,当温度升高到65℃时旋钮开关自动调到保温状态,使酸奶的温度维持在60℃~65℃之间。求:
(1)R1、R2的阻值是多少?
(2)消毒柜将0.22kg的15℃的酸奶加热到65℃需要吸收多少热量?
(3)若不计热量损失,把酸奶从15℃加热到65℃需要多长时间?[取c酸奶=4×103J/(kg·℃)]
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】两种电荷
【解析】【解答】摩擦起电是因为电子由一个物体转移到另一物体上,失去电子的物体因缺少电子而带正电,得到电子的物体有多余的电子而带负电,毛皮与橡胶棒摩擦,毛皮带正电,表明毛皮失去电子,则橡胶棒得到了电子,故电子由毛皮转移到橡胶棒上。
故答案为:A。
【分析】不同物质相互摩擦时,实现电子的转移,得到电子的物体带负电。
2.【答案】C
【知识点】物体带电情况的判断
【解析】【解答】甲、乙相互排斥,说明甲、乙一定带同种电荷,乙、丙相互吸引,说明丙可能带电或不带电。C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,带电体可以吸引轻小物体。
3.【答案】C
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】A.能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性,跟电子元件的发热无关,A不符合题意;
B.惯性是物体保持运动状态不变的性质,跟电子元件的发热无关,B不符合题意;
C.根据焦耳定律Q=I2Rt可知,当电流和通电时间相同时候,电阻越小导体产生的热量越少,该材料具有很强的导电性,电阻较小,能够有效减少发热,C符合题意;
D.物体受力时发生形变,不受力时,能自动恢复原状的性质叫做弹性,跟电子元件的发热无关,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】导电性强的物体电阻小,当电流和通电时间相同时候,产生的热量少。
4.【答案】D
【知识点】电路的三种状态;电路的基本连接方式
【解析】【解答】A.闭合开关后,整个电路各处同时产生电路,所以两灯同时发光,A不符合题意;
B.电源的外部,电流通过外部电路,从电源的正极流向负极。图中电流从电源的正极出发,通过导线先流过开关,再流入灯泡L1的的A接线柱,之后从B接线柱流出,B不符合题意;
C.用一根导线直接接在A、B两个接线柱上,灯泡L1会被短路,则灯泡L1不发光,C不符合题意;
D.直接用导线接连接A、C两个接线柱,电源会被短路,则可能会烧毁电源,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】在串联电路中,电流处处相等;导线和用电器并联,用电器短路不工作。
5.【答案】D
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断;验电器的原理及使用
【解析】【解答】AB.将塑料袋在衣服上摩擦几下,就很容易地打开了,说明摩擦使塑料袋带上了电荷,简称带了电,摩擦起电的实质是电子的转移,塑料袋带电是通过摩擦的方法转移了电荷,不是创造,AB不符合题意;
C.手与塑料袋摩擦过后,塑料袋会与手相吸可能是因为带了异种电荷而互相吸引,也有可能是带电体吸引轻小物体的缘故,C不符合题意;
D.摩擦过的塑料袋会分开,是因为塑料袋带同种电荷,同种电荷相互排斥,所以这种现象与验电器的工作原理相同,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】摩擦起电的实质是电子的转移;异种电荷相互吸引,同种电荷相互排斥;带电体具有吸引轻小物体的性质。
6.【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】由题知,电动机要由前、后两门(电路开关)关闭同时控制,任意一个门没有关闭好电动机都不能工作,则电动公交车无法行驶,所以前、后两门中的电路开关应串联连接同时控制电动机,符合要求的电路只有C图。
故答案为:C。
【分析】多个开关共同控制用电器时,开关和用电器串联连接。
7.【答案】B
【知识点】电流的形成;影响电阻大小的因素;超导体特点及作用
【解析】【解答】A.电阻与材料、长度、横截面积、温度有关,与电压和电流无关,A不符合题意;
B.电阻丝是金属制成的,金属靠自由电子导电,电阻丝中原子核带正电,电子带负电,电流是电子的定向移动形成的,即负电荷定向移动形成的,B符合题意;
C.电阻大小与长度有关,其他因素相同时,长度越长电阻越大,减小接入电路的电阻丝长度,即电阻减小,根据,电烘箱的功率增大,C不符合题意;
D.电烘箱消耗电能,产生内能,工作时是将电能转化为内能,如果电烘箱的电阻丝用超导材料制作,是不能发热的,无法工作,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】导体的电阻和导体的材料、长度、横截面积、温度有关;电流是电子的定向移动形成的;电压一定时,电阻越小,电功率越大;超导体没有电阻,不能发热。
8.【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律
【解析】【解答】A.灯L1与L2串联,因为串联电路中各处的电流相等,所以I1=I2,A不符合题意;
BCD.灯L1与L2串联,闭合开关S后,发现灯L1比L2亮,灯泡的亮度由实际功率决定,所以P1>P2,由于P1>P2,I1=I2,根据电功率公式P=I2R可知,R1>R2,由于
R1>R2
I1=I2
根据公式U=IR可知,U1>U2,C符合题意,BD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在串联电路中电流处处相等;电阻越大, 电阻分压越大。
9.【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】定值电阻的额定电压
定值电阻和灯泡并联时,它们两端的电压相等,由灯泡的规格和定值电阻的规格可知,电源的最大电压为U=6V,由欧姆定律可得,流过定值电阻的电流
根据并联电路的电流特点可知干路中允许通过的最大电流为
ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据电流和电阻的乘积,计算电压;并联电路支路电压相等,结合电压和电阻的比值, 计算电流;根据并联电路电流规律,计算总电流。
10.【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】读图可知,灯泡与定值电阻串联,左边的电压表V1测量的是串联电路两端的总电压(电源电压),右边的电压表V2测量的是定值电阻R两端的电压。由于电源电压不变,故由于左边的电压表V1测量的是串联电路两端的总电压(电源电压),电源电压不变,则其示数不变;电路的故障存在以下四种可能性:电灯L短路,电源电压都加在R两端,右边的电压表V2的示数会变大,灯泡不发光;电灯L断路,右边的电压表V2无示数;电阻R断路,右边的电压表V2通过灯丝、导线直接接在电源的两极上,测电源电压,故右边电压表示数变大;电阻R短路,右边的电压表测一导线两端的电压,示数变小为0,此时灯两端的电压变大、灯L变亮。据上面的分析可知,灯L发生短路时,电源电压都加在R两端,右边的电压表V2的示数会变大,因此,电阻R可能断路、灯L可能短路,另一个电压表示数不变。
故答案为:A。
【分析】在串联电路中,用电器发生故障,电源电压不变,电压表测量以外的位置短路,电压表示数变大,电压表测量的位置断路,电压表示数变大。
11.【答案】B
【知识点】电流的大小;电压和电压的单位换算;电阻;电功率
【解析】【解答】A.手机电池的电压约为3.7V,A不符合题意;
B.家用日光灯的额定功率约为40W,正常工作电流约为,接近200mA,B符合题意;
C.实验室用的一根铜导线电阻非常小,接近为零,C不符合题意;
D.家用电冰箱的电功率约为200W,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据生活常见用电器的电压、电流、电阻和电功率,结合数据解答。
12.【答案】D
【知识点】电路的动态分析;通电螺线管的磁场;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A.工作时,电流从电磁铁的下面导线流入,利用安培定则判断出电磁铁的上端为N极,下端为S极,A不符合题意;
B.电磁铁磁性的强弱的影响因素是电流大小、线圈匝数、有无铁芯。所以电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关,B不符合题意;
C.正常情况下(未超载时),压敏电阻R1电阻较大,电路电流较小,电磁铁磁性较弱,衔铁被弹簧拉起,K与静触点A接触,C不符合题意;
D.电梯超载时报警,说明电铃的电路接通,此时衔铁被吸下,这说明通过电磁铁的电流变大,根据欧姆定律可知,压敏电阻的阻值减小,所以压敏电阻的阻值随压力增大而减小,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据安培定则可以判断通电螺线管的磁极;电磁铁磁性的强弱和电流大小有关;根据电磁铁的磁性和用电器的工作,判断电阻和压力的大小关系。
13.【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;电路的动态分析;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】A.如图,小灯泡和滑动变阻器串联,电压表测小灯泡两端电压,电流表测电路中电流;闭合开关,向左移动滑片,滑动变阻器接入电路中的电阻减小,电路中的电流增大,小灯泡变亮,A正确,不符合题意;
B.闭合开关,向右移动滑片,滑动变阻器的电阻增大,根据串联分压的特点,电阻越大分得的电压越大,故电压表的示数变小,B正确,不符合题意;
C.探究电功率与电压的关系,要在改变电压的同时控制电流不变,但是只利用图中器材,改变小灯泡两端电压时,通过它的电流也会改变,不能探究电功率与电压的关系,C错误,符合题意;
D.探究电流与电压的关系时,要控制电阻不变,灯丝电阻会随温度的升高而增大,故这个电路不能探究电流与电压的关系,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】分析实验电路图,利用该电路图可测得小灯泡的电阻和探究小灯泡的电功率实验。
14.【答案】D
【知识点】家庭电路的连接;插座的构造与工作方式;家庭电路电流过大的原因;安全用电原则
【解析】【解答】A.若出现触电事故,应立即切断电源或用干燥的木杆将人与火线分开,不能直接用手拉开触电人员,A不符合题意;
B.电流过大的原因有两个:短路和电路中总功率过大,因此空气开关“跳闸”的原因可能是电路发生了短路,也可能是用电器的总功率过大,B不符合题意;
C.为了用电安全,控制用电器的开关要连接在火线和用电器之间,不能接在零线和用电器之间,C不符合题意;
D.三孔插座已接地,当有金属外壳的用电器的插头插入三孔插座能使用电器的金属外壳接地,这样能防止金属外壳的用电器漏电发生触电事故,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】有人触电时,先断开电源;空气开关跳闸,是总电功率过大或短路;有金属外壳的用电器,金属外壳要接地。
15.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.从图中可知,通过甲元件的电流与其两端电压的关系图为过原点的倾斜直线,故甲是定值电阻,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,A正确,不符合题意;
B.从图中可知,通过乙元件的电流与其两端电压的关系图为过曲线,乙元件电压与电流的比是变化的,B错误,符合题意;
C.甲、乙并联,当电源电压为2V时,根据并联电路的电压特点可知甲、乙两端的电压均为2V,从图中可知通过甲、乙的电流分别为0.1A、0.2A,根据并联电路的电流特点可知干路电流I=I1+I2=0.1A+0.2A=0.3A,根据P=UI可知电路总功率P=UI=2V×0.3A=0.6W,C正确,不符合题意;
D.甲、乙串联,当电路中的电流为0.2A时,通过甲、乙的电流均为0.2A,从图中可知甲、乙两端的电压分别为4V、2V,根据串联电路的电压特点可知总电压U′=U1+U2=4V+2V=6V,根据欧姆定律可知电路总电阻Ω,D符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过电阻的电流与两端的电压成正比,根据欧姆定律可知甲的阻值;U - I图像是过原点的曲线,说明电流与电压不成正比,从图中找出乙的两组电流电压值,根据欧姆定律分别得出两种情况下乙的阻值,并比较大小;甲、乙并联,当电源电压为2V时,甲、乙两端的电压都为2V,从图中判断电流大小,根据P= UI可知功率大小;根据P= UI可分别得出甲、乙的功率,相加即可得出电路总功率。
16.【答案】总功率;空气开关;1
【知识点】家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】将多个用电器插在同一个插排上同时使用,用电器的总功率过大,根据P=UI可知,在电压一定时,会造成家庭电路中的总电流过大。总电流过大,空气开关会自动断开。图中2、3、4、5、6、7号线通过的是支路电流,1号线通过的是总电流,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,1号线中的电流最大。
【分析】多个用电器并联使用时,总电流过大,空气开关在电流过大时断开。
17.【答案】半导体;小
【知识点】半导体特点及作用;电功率
【解析】【解答】LED屏是利用发光二极管制成的,发光二极管是半导体材料制成的。
LED显示屏和普通显示屏相比,功率小,使用相同时间,消耗能源更少,所以能达到节能减排的目的。
【分析】LED灯是半导体,发光时,电功率较小,可以节省能量。
18.【答案】可以;化学;用电器
【知识点】电源及其能量转化;电路的构成及电路图;电功的计算
【解析】【解答】笔记本电脑电池充满电后储存的电能W=UIt=20V×2A×1h=0.04kW·h,因为0.04kW·h<0.16kW·h,所以该旅客可以将此笔记本电脑带上民航飞机。给笔记本电脑充电时,将电能转化为蓄电池的化学能,相当于外电路在给蓄电池做功,此时蓄电池相当于电路中的用电器。
【分析】根据电压、电流和时间的乘积计算电能;为电池充电时,将电能转化为化学能;消耗电能的是用电器。
19.【答案】30
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由图示知,R0与滑动变阻器R串联连接,滑片P移到a端时,变阻器接入电路的阻值为0,据欧姆定律得,电源电压U=I1R0=0.5A×20Ω=10V,滑片P移到b端时,变阻器接入电路的阻值最大。此时电路的总电阻,变阻器的最大阻值R最大=R总-R0=50Ω-20Ω=30Ω。
【分析】根据电流和电阻的乘积计算电压;利用电压和电流的比值, 计算电阻;解秽测量电流电阻规律,计算部分电阻。
20.【答案】相同;热胀冷缩;电阻
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】根据转换法知,两个透明容器中密封空气的量相同,U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故。
甲装置中,两电阻串联,通过的电流和通电时间相同,而电阻大小不同,图甲是研究电流通过导体产生热量跟电阻大小的关系。
【分析】探究电流产生热量的影响因素时,电阻丝加热质量相同的空气,根据气体的热胀冷缩反应内能的大小;当电流相同时,电阻越大, 产生的热量越多。
21.【答案】并;2.4
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电功计算公式的应用
【解析】【解答】红、黄、绿灯交替发光,且各自独立工作、互不影响即为并联。
该三只灯泡正常工作始终只有一个灯泡在工作,且不间断,由可得,该三只灯泡正常工作一天消耗的电能
【分析】各自独立工作、互不影响即为并联;根据公式W=Pt,可求出电能。
22.【答案】
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【解答】由实物图可知,电流从正极出发,经过小灯泡、开关后回到电源负极,故电路图如下图所示:
【分析】电流从正极出发,经过小灯泡、开关后回到电源负极。
23.【答案】解:如图所示:
【知识点】实物的电路连接;磁现象;安培定则
【解析】【解答】根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以螺线管的右端是N极,左端是S极;根据安培定则判断电流从螺线管的右端进入,从左端流出;在匝数一定时,电流越小,磁性越弱,滑动变阻器滑片向A端移动后,通电螺线管的磁性减弱,螺线管的电流减小,滑动变阻器接入电路的电阻增大,所以滑动变阻器一定接入右端下面接线柱,如图
【分析】滑动变阻器和电阻串联,可以改变电路中的电流;滑片远离下面的接线柱电阻变大;根据磁极间的相互作用判断磁极位置,结合安培定则判断通电螺线管的电流方向。
24.【答案】(1)
(2)A;电压
(3)2.7;较亮;A
(4)0.625;大
(5)15;12
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验;电功率的计算;电功率的测量
【解析】【解答】(1)电流表和小灯泡串联,电流表测量小灯泡的电流,小灯泡的额定电压是2.5V,小灯泡的电阻约为10Ω,根据欧姆定律得小灯泡的额定电流约为,所以电流表选择0~0.6A量程串联在电路中,实物图连接如下图:
(2)闭合开关前,为保护电路,应先将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处的A端。电流随电压的变化而变化,实验过程中,移动滑片时,眼睛应先注意观察电压表的示数。
(3)图中电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.7V,2.7V大于灯的额定电压2.5V,此时灯泡发光较亮。灯在额定电压下正常发光,要使灯泡正常发光,要减小灯两端的电压,增大变阻器的电压,根据串联电路的分压原理,应增大变阻器连入电路中的电阻,故滑片向A端移动,直到电压表示数为额定电压。
(4)小灯泡的额定电压是2.5V,如图丙知,小灯泡额定电压下的额定电流是0.25A,小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W,根据图丙可知,灯的电压分别为0.5V、1.5V、2.5V时,对应的电流分别为0.1A、0.2A、0.3A,根据欧姆定律可知对应的电阻分别为,,,故小灯泡的电阻随温度的升高而变大。
(5)①先将小灯泡接在图中a、b两点之间,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为1.5V,由图丙可知,电路中电流为I2=0.2A,滑动变阻器两端的电压为U滑1=U电源﹣U2=4.5V﹣1.5V=3V,由欧姆定律此时滑动变阻器连入电路的电阻为
③保持滑片位置不动,再取下小灯泡,将待测电阻接在a、b两点间,闭合开关,读出电压表的示数恰好为2V;此时滑动变阻器两端的电压为U滑2=U电源﹣U21=4.5V﹣2V=2.5V,电路中的电流为,定值电阻的阻值为
【分析】(1)测量灯泡电功率时,电流表和灯泡串联,接线柱正入负出;
(2)闭合开关前,滑片在电阻最大处;调节滑片时,观察电压表示数变化;
(3)根据电压表的量程和指针位置,测量电压,减小滑动变阻器的电阻,分压减小,其它位置分压变大;
(4)根据电压和电流的乘积计算电功率;灯丝电阻随温度的升高而变大;
(5)根据滑动变阻器的分压和电流的比值,计算电阻,结合定值电阻的分压和电流的比值, 计算电阻。
25.【答案】“220V 5A”的移动插座允许的最大负载为P=UI=220V×5A=1100W
远远小于空调的额定功率3000W,电路中电流过大,容易引发火灾。
【知识点】电功率的计算;家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】“220V 5A”的移动插座允许的最大负载为P=UI=220V×5A=1100W
远远小于空调的额定功率3000W,电路中电流过大,容易引发火灾。
【分析】根据公式P=UI,可求出最大功率,进而进行比较。
26.【答案】将断了灯丝搭接后,灯丝的长度变小了,部分灯丝的横截面积变大了,所以,灯丝的电阻减小了。照明电路的电压保持不变,根据 可以知道,灯的实际功率变大。灯的功率越大,在相同时间内转化的光能就越多,灯就越亮。
【知识点】影响电阻大小的因素;电功率的计算
【解析】【分析】导体的材料和横截面积一定时,长度减小,电阻减小;电压一定时,电阻越小,电功率越大。
27.【答案】(1)解:开关S闭合,旋钮开关接2时,电路为R2的简单电路,此时电路的电阻较小,根据
可知电路的总功率最大,消毒柜处于加热状态;由得,R2的阻值
当旋钮开关接1时,R1、R2串联,电路的总电阻最大,根据
可知电路的总功率最小,消毒柜处于保温状态,电路中的总电阻
R1的阻值R1=R-R2=220Ω-44Ω=176Ω
答:R1的阻值为176Ω,R2的阻值为44Ω;
(2)解:酸奶吸收的热量:Q吸=c酸奶m(t1-t2)=4×103 J/(kg·℃×0.22kg×(65℃-15℃)=4.4×104J
答:消毒柜将0.22kg的15℃的酸奶加热到65℃需要吸收的热量为4.4×104J;
(3)解:若不计热量损失,需要消耗的电能W=Q=4.4×104J
由可得,把酸奶从15℃加热到65℃需要的时间
答:若不计热量损失,把酸奶从15℃加热到65℃需要的时间为40s。
【知识点】热量的计算;电阻的串联;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据电压和电功率,可以计算用电器的电阻;利用串联电路电阻规律,计算部分电阻;
(2)根据物体的比热容、质量和温度差,计算热量;
(3)利用消耗的电能和电功率的比值, 计算工作时间。
2023年中考物理综合卷(6)----电学基础
一、单选题
1.(2023·滨海模拟)毛皮与橡胶棒摩擦后毛皮带正电,橡胶棒带负电,这是因为( )
A.毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上
B.毛皮上的一些原子核转移到橡胶棒上
C.橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上
D.橡胶棒上的一些原子核转移到毛皮上
【答案】A
【知识点】两种电荷
【解析】【解答】摩擦起电是因为电子由一个物体转移到另一物体上,失去电子的物体因缺少电子而带正电,得到电子的物体有多余的电子而带负电,毛皮与橡胶棒摩擦,毛皮带正电,表明毛皮失去电子,则橡胶棒得到了电子,故电子由毛皮转移到橡胶棒上。
故答案为:A。
【分析】不同物质相互摩擦时,实现电子的转移,得到电子的物体带负电。
2.(2023·天河模拟)三个用绝缘线悬挂着的轻质小球,由于电荷间相互作用,静止时的位置关系如图,则( )
A.甲可能不带电 B.乙可能不带电
C.丙可能不带电 D.甲与乙带有异种电荷
【答案】C
【知识点】物体带电情况的判断
【解析】【解答】甲、乙相互排斥,说明甲、乙一定带同种电荷,乙、丙相互吸引,说明丙可能带电或不带电。C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,带电体可以吸引轻小物体。
3.(2023·贵阳模拟)“砷化铌纳米带”是一种高科技新型材料,用它制造的电子元件可以有效减少因发热而损失的电能。这主要是该材料具有很强的( )
A.磁性 B.惯性 C.导电性 D.弹性
【答案】C
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】A.能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性,跟电子元件的发热无关,A不符合题意;
B.惯性是物体保持运动状态不变的性质,跟电子元件的发热无关,B不符合题意;
C.根据焦耳定律Q=I2Rt可知,当电流和通电时间相同时候,电阻越小导体产生的热量越少,该材料具有很强的导电性,电阻较小,能够有效减少发热,C符合题意;
D.物体受力时发生形变,不受力时,能自动恢复原状的性质叫做弹性,跟电子元件的发热无关,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】导电性强的物体电阻小,当电流和通电时间相同时候,产生的热量少。
4.(2023·安化模拟)将灯泡L1和L2接入如图所示电路,闭合开关。下列说法正确的是( )
A.灯泡L1先亮,灯泡L2后亮
B.通过灯泡L1的电流方向是由B向A
C.用一根导线直接接在A,B两个接线柱上,灯泡L2不发光
D.不可以用导线直接连接A,C两个接线柱,会烧毁电源
【答案】D
【知识点】电路的三种状态;电路的基本连接方式
【解析】【解答】A.闭合开关后,整个电路各处同时产生电路,所以两灯同时发光,A不符合题意;
B.电源的外部,电流通过外部电路,从电源的正极流向负极。图中电流从电源的正极出发,通过导线先流过开关,再流入灯泡L1的的A接线柱,之后从B接线柱流出,B不符合题意;
C.用一根导线直接接在A、B两个接线柱上,灯泡L1会被短路,则灯泡L1不发光,C不符合题意;
D.直接用导线接连接A、C两个接线柱,电源会被短路,则可能会烧毁电源,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】在串联电路中,电流处处相等;导线和用电器并联,用电器短路不工作。
5.(2023·昔阳模拟)小明在超市购物时,发现超市提供的一次性薄膜塑料袋的袋口很难打开。小明想出了一个好办法:将塑料袋在衣服上摩擦几下,就很容易地打开了。下列说法正确的是( )
A.摩擦起电实质上是正负电荷的相互转移
B.塑料袋带电是通过摩擦的方法创造了电荷
C.摩擦过的塑料袋与手相吸,一定是因为带有异种电荷
D.塑料袋口容易分开与验电器的工作原理相同
【答案】D
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断;验电器的原理及使用
【解析】【解答】AB.将塑料袋在衣服上摩擦几下,就很容易地打开了,说明摩擦使塑料袋带上了电荷,简称带了电,摩擦起电的实质是电子的转移,塑料袋带电是通过摩擦的方法转移了电荷,不是创造,AB不符合题意;
C.手与塑料袋摩擦过后,塑料袋会与手相吸可能是因为带了异种电荷而互相吸引,也有可能是带电体吸引轻小物体的缘故,C不符合题意;
D.摩擦过的塑料袋会分开,是因为塑料袋带同种电荷,同种电荷相互排斥,所以这种现象与验电器的工作原理相同,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】摩擦起电的实质是电子的转移;异种电荷相互吸引,同种电荷相互排斥;带电体具有吸引轻小物体的性质。
6.(2023·凤凰模拟)“践行低碳环保,倡导绿色出行”,县政府新引进一批纯电动公共汽车。纯电动公共汽车的前后两门(电路开关)中任意一个门没有关闭好,电动公共汽车都无法行驶。图中符合要求的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】由题知,电动机要由前、后两门(电路开关)关闭同时控制,任意一个门没有关闭好电动机都不能工作,则电动公交车无法行驶,所以前、后两门中的电路开关应串联连接同时控制电动机,符合要求的电路只有C图。
故答案为:C。
【分析】多个开关共同控制用电器时,开关和用电器串联连接。
7.(2023·蚌山模拟)某兴趣小组用一根阻值为R的镍铬合金电阻丝自制了一台电烘箱,下列说法正确的是( )
A.由公式 得知,R与U成正比,与I成反比
B.电阻丝中的电流是电子定向移动形成的
C.减小接入电路的电阻丝长度,电烘箱的功率减小
D.电烘箱的电阻丝可以用超导材料制作
【答案】B
【知识点】电流的形成;影响电阻大小的因素;超导体特点及作用
【解析】【解答】A.电阻与材料、长度、横截面积、温度有关,与电压和电流无关,A不符合题意;
B.电阻丝是金属制成的,金属靠自由电子导电,电阻丝中原子核带正电,电子带负电,电流是电子的定向移动形成的,即负电荷定向移动形成的,B符合题意;
C.电阻大小与长度有关,其他因素相同时,长度越长电阻越大,减小接入电路的电阻丝长度,即电阻减小,根据,电烘箱的功率增大,C不符合题意;
D.电烘箱消耗电能,产生内能,工作时是将电能转化为内能,如果电烘箱的电阻丝用超导材料制作,是不能发热的,无法工作,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】导体的电阻和导体的材料、长度、横截面积、温度有关;电流是电子的定向移动形成的;电压一定时,电阻越小,电功率越大;超导体没有电阻,不能发热。
8.(2023·吉林模拟)按如图连接电路,闭合开关,观察到灯L1比L2亮。灯L1、L2的电流、电压和电阻分别记为I1、I2、U1、U2、R1、R2,下列说法正确的是( )
A.I1>I2 B.R1<R2 C.U1>U2 D.U1=U2
【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律
【解析】【解答】A.灯L1与L2串联,因为串联电路中各处的电流相等,所以I1=I2,A不符合题意;
BCD.灯L1与L2串联,闭合开关S后,发现灯L1比L2亮,灯泡的亮度由实际功率决定,所以P1>P2,由于P1>P2,I1=I2,根据电功率公式P=I2R可知,R1>R2,由于
R1>R2
I1=I2
根据公式U=IR可知,U1>U2,C符合题意,BD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在串联电路中电流处处相等;电阻越大, 电阻分压越大。
9.(2023·朝阳模拟)将一个标有“6V ,0.5A”的灯泡与“10Ω,1A”的定值电阻并联接在某电源上,干路中允许通过的最大电流为( )
A.0.5A B.1A C.1.1A D.1.5A
【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】定值电阻的额定电压
定值电阻和灯泡并联时,它们两端的电压相等,由灯泡的规格和定值电阻的规格可知,电源的最大电压为U=6V,由欧姆定律可得,流过定值电阻的电流
根据并联电路的电流特点可知干路中允许通过的最大电流为
ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据电流和电阻的乘积,计算电压;并联电路支路电压相等,结合电压和电阻的比值, 计算电流;根据并联电路电流规律,计算总电流。
10.(2023·顺城模拟)在如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关后,电路正常工作,一段时间后,发现其中一个电压表示数变大。下列说法正确的是( )
A.灯L可能短路 B.电阻R可能短路
C.灯L可能变亮 D.另一个电压表示数变小
【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】读图可知,灯泡与定值电阻串联,左边的电压表V1测量的是串联电路两端的总电压(电源电压),右边的电压表V2测量的是定值电阻R两端的电压。由于电源电压不变,故由于左边的电压表V1测量的是串联电路两端的总电压(电源电压),电源电压不变,则其示数不变;电路的故障存在以下四种可能性:电灯L短路,电源电压都加在R两端,右边的电压表V2的示数会变大,灯泡不发光;电灯L断路,右边的电压表V2无示数;电阻R断路,右边的电压表V2通过灯丝、导线直接接在电源的两极上,测电源电压,故右边电压表示数变大;电阻R短路,右边的电压表测一导线两端的电压,示数变小为0,此时灯两端的电压变大、灯L变亮。据上面的分析可知,灯L发生短路时,电源电压都加在R两端,右边的电压表V2的示数会变大,因此,电阻R可能断路、灯L可能短路,另一个电压表示数不变。
故答案为:A。
【分析】在串联电路中,用电器发生故障,电源电压不变,电压表测量以外的位置短路,电压表示数变大,电压表测量的位置断路,电压表示数变大。
11.(2023·顺城模拟)下列数据最接近实际的是( )
A.手机电池的电压约为36V
B.家用日光灯正常发光时的电流约200mA
C.实验室用的一根铜导线电阻大约十几欧
D.家用电冰箱的电功率约为1000W
【答案】B
【知识点】电流的大小;电压和电压的单位换算;电阻;电功率
【解析】【解答】A.手机电池的电压约为3.7V,A不符合题意;
B.家用日光灯的额定功率约为40W,正常工作电流约为,接近200mA,B符合题意;
C.实验室用的一根铜导线电阻非常小,接近为零,C不符合题意;
D.家用电冰箱的电功率约为200W,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据生活常见用电器的电压、电流、电阻和电功率,结合数据解答。
12.(2023·深圳模拟)电梯为居民上下楼带来很大的便利,出于安全考虑,电梯设置了超载自动报警系统,其工作原理如图所示,梯底层装有压敏电阻R1,R2为保护电阻,K为动触点,A、B为静触点,当出现超载情况时,电铃将发出报声,电梯停止运行,下列说法正确的是( )
A.电梯工作时电磁铁的下端为N极
B.电磁铁磁性的强弱与电流的大小无关
C.电梯未超载时动触点K与静触点B接触
D.电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而减小
【答案】D
【知识点】电路的动态分析;通电螺线管的磁场;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A.工作时,电流从电磁铁的下面导线流入,利用安培定则判断出电磁铁的上端为N极,下端为S极,A不符合题意;
B.电磁铁磁性的强弱的影响因素是电流大小、线圈匝数、有无铁芯。所以电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关,B不符合题意;
C.正常情况下(未超载时),压敏电阻R1电阻较大,电路电流较小,电磁铁磁性较弱,衔铁被弹簧拉起,K与静触点A接触,C不符合题意;
D.电梯超载时报警,说明电铃的电路接通,此时衔铁被吸下,这说明通过电磁铁的电流变大,根据欧姆定律可知,压敏电阻的阻值减小,所以压敏电阻的阻值随压力增大而减小,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据安培定则可以判断通电螺线管的磁极;电磁铁磁性的强弱和电流大小有关;根据电磁铁的磁性和用电器的工作,判断电阻和压力的大小关系。
13.(2023·阿城模拟)实验电路如图所示,下列说法错误的是( )
A.闭合开关,向左移动滑片小灯泡变亮
B.闭合开关,向右移动滑片电压表示数变小
C.这个电路可以探究电功率与电压的关系(只利用图中器材)
D.这个电路不能探究电流与电压的关系
【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;电路的动态分析;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】A.如图,小灯泡和滑动变阻器串联,电压表测小灯泡两端电压,电流表测电路中电流;闭合开关,向左移动滑片,滑动变阻器接入电路中的电阻减小,电路中的电流增大,小灯泡变亮,A正确,不符合题意;
B.闭合开关,向右移动滑片,滑动变阻器的电阻增大,根据串联分压的特点,电阻越大分得的电压越大,故电压表的示数变小,B正确,不符合题意;
C.探究电功率与电压的关系,要在改变电压的同时控制电流不变,但是只利用图中器材,改变小灯泡两端电压时,通过它的电流也会改变,不能探究电功率与电压的关系,C错误,符合题意;
D.探究电流与电压的关系时,要控制电阻不变,灯丝电阻会随温度的升高而增大,故这个电路不能探究电流与电压的关系,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】分析实验电路图,利用该电路图可测得小灯泡的电阻和探究小灯泡的电功率实验。
14.(2023·白银模拟)“珍爱生命,注意安全。”下列做法符合安全用电原则的是( )
A.发生触电事故时,要立即用手拉开触电人员
B.空气开关跳闸的原因一定是家庭电路发生了短路
C.控制用电器的开关要连接在零线和用电器之间
D.洗衣机的插头插入三孔插座时,能使其金属外壳接地
【答案】D
【知识点】家庭电路的连接;插座的构造与工作方式;家庭电路电流过大的原因;安全用电原则
【解析】【解答】A.若出现触电事故,应立即切断电源或用干燥的木杆将人与火线分开,不能直接用手拉开触电人员,A不符合题意;
B.电流过大的原因有两个:短路和电路中总功率过大,因此空气开关“跳闸”的原因可能是电路发生了短路,也可能是用电器的总功率过大,B不符合题意;
C.为了用电安全,控制用电器的开关要连接在火线和用电器之间,不能接在零线和用电器之间,C不符合题意;
D.三孔插座已接地,当有金属外壳的用电器的插头插入三孔插座能使用电器的金属外壳接地,这样能防止金属外壳的用电器漏电发生触电事故,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】有人触电时,先断开电源;空气开关跳闸,是总电功率过大或短路;有金属外壳的用电器,金属外壳要接地。
15.(2023·阿城模拟)有两个电路元件甲和乙,通过元件的电流与其两端电压的关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.甲是定值电阻,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
B.乙元件电压与电流的比是不变的
C.甲、乙并联,当电源电压为2V时,电路总功率为0.6W
D.甲、乙串联,当电路中的电流为0.2A时,电路总电阻30Ω
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.从图中可知,通过甲元件的电流与其两端电压的关系图为过原点的倾斜直线,故甲是定值电阻,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,A正确,不符合题意;
B.从图中可知,通过乙元件的电流与其两端电压的关系图为过曲线,乙元件电压与电流的比是变化的,B错误,符合题意;
C.甲、乙并联,当电源电压为2V时,根据并联电路的电压特点可知甲、乙两端的电压均为2V,从图中可知通过甲、乙的电流分别为0.1A、0.2A,根据并联电路的电流特点可知干路电流I=I1+I2=0.1A+0.2A=0.3A,根据P=UI可知电路总功率P=UI=2V×0.3A=0.6W,C正确,不符合题意;
D.甲、乙串联,当电路中的电流为0.2A时,通过甲、乙的电流均为0.2A,从图中可知甲、乙两端的电压分别为4V、2V,根据串联电路的电压特点可知总电压U′=U1+U2=4V+2V=6V,根据欧姆定律可知电路总电阻Ω,D符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过电阻的电流与两端的电压成正比,根据欧姆定律可知甲的阻值;U - I图像是过原点的曲线,说明电流与电压不成正比,从图中找出乙的两组电流电压值,根据欧姆定律分别得出两种情况下乙的阻值,并比较大小;甲、乙并联,当电源电压为2V时,甲、乙两端的电压都为2V,从图中判断电流大小,根据P= UI可知功率大小;根据P= UI可分别得出甲、乙的功率,相加即可得出电路总功率。
二、填空题
16.(2023·顺城模拟)如图所示,将多个用电器在同一个插排上同时使用,由于 过大,会造成家庭电路中的电流过大,此时 (填“空气开关”或“漏电保护器”)会自动切断电路,起到保护电路的作用。在切断电路前,图中 号线中的电流最大。
【答案】总功率;空气开关;1
【知识点】家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】将多个用电器插在同一个插排上同时使用,用电器的总功率过大,根据P=UI可知,在电压一定时,会造成家庭电路中的总电流过大。总电流过大,空气开关会自动断开。图中2、3、4、5、6、7号线通过的是支路电流,1号线通过的是总电流,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,1号线中的电流最大。
【分析】多个用电器并联使用时,总电流过大,空气开关在电流过大时断开。
17.(2023·九台模拟)“深圳智造”在卡塔尔世界杯展示了非凡魅力,深圳企业LED屏显在赛场、电视台和综合服务设施尽显科技含量,LED是利用 材料制成的,LED显示屏和普通显示屏相比具有功率 的优点,实现低碳环保,节能减排的目的。
【答案】半导体;小
【知识点】半导体特点及作用;电功率
【解析】【解答】LED屏是利用发光二极管制成的,发光二极管是半导体材料制成的。
LED显示屏和普通显示屏相比,功率小,使用相同时间,消耗能源更少,所以能达到节能减排的目的。
【分析】LED灯是半导体,发光时,电功率较小,可以节省能量。
18.(2023·顺城模拟)由于科技进步,部分民航公司允许乘客在飞机正常飞行时间适当使用笔记本电脑,但是为了安全,旅客只可以随身携带0.16kW·h以下的可充电设备。某旅客携带的笔记本电脑电池容量约为2000mA·h,上面标明电压为20V。该旅客 (填“可以”或“不可以”)将此笔记本电脑带上民航飞机。给笔记本电脑充电时,将电能转化为蓄电池的 能,此时蓄电池相当于电路中的 。
【答案】可以;化学;用电器
【知识点】电源及其能量转化;电路的构成及电路图;电功的计算
【解析】【解答】笔记本电脑电池充满电后储存的电能W=UIt=20V×2A×1h=0.04kW·h,因为0.04kW·h<0.16kW·h,所以该旅客可以将此笔记本电脑带上民航飞机。给笔记本电脑充电时,将电能转化为蓄电池的化学能,相当于外电路在给蓄电池做功,此时蓄电池相当于电路中的用电器。
【分析】根据电压、电流和时间的乘积计算电能;为电池充电时,将电能转化为化学能;消耗电能的是用电器。
19.(2023·庐江模拟)如图所示电路,电阻R0=20,当滑动变阻器R的滑片P移到a端时,电流表的示数是0.5A;当滑片P移到变阻器的b端时,电流表的示数为0.2A。则滑动变阻器的最大阻值为 。
【答案】30
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由图示知,R0与滑动变阻器R串联连接,滑片P移到a端时,变阻器接入电路的阻值为0,据欧姆定律得,电源电压U=I1R0=0.5A×20Ω=10V,滑片P移到b端时,变阻器接入电路的阻值最大。此时电路的总电阻,变阻器的最大阻值R最大=R总-R0=50Ω-20Ω=30Ω。
【分析】根据电流和电阻的乘积计算电压;利用电压和电流的比值, 计算电阻;解秽测量电流电阻规律,计算部分电阻。
20.(2023·封开模拟)如图是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。实验关键条件是:两个透明容器中密封空气的量 。U形管液面高度变化是因为容器中气体 的缘故。图甲是研究电流通过导体产生热量跟 大小的关系,图乙是研究相同电阻通过不同电流产生热量的情况。
【答案】相同;热胀冷缩;电阻
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】根据转换法知,两个透明容器中密封空气的量相同,U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故。
甲装置中,两电阻串联,通过的电流和通电时间相同,而电阻大小不同,图甲是研究电流通过导体产生热量跟电阻大小的关系。
【分析】探究电流产生热量的影响因素时,电阻丝加热质量相同的空气,根据气体的热胀冷缩反应内能的大小;当电流相同时,电阻越大, 产生的热量越多。
21.(2023·泸溪模拟)如图所示的交通信号红、黄、绿灯交替发光,则这三盏灯的连接方式是 联,三只灯泡均标有“220V,100W”字样,则该三只灯泡正常工作一天(24h)将消耗 的电能。
【答案】并;2.4
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电功计算公式的应用
【解析】【解答】红、黄、绿灯交替发光,且各自独立工作、互不影响即为并联。
该三只灯泡正常工作始终只有一个灯泡在工作,且不间断,由可得,该三只灯泡正常工作一天消耗的电能
【分析】各自独立工作、互不影响即为并联;根据公式W=Pt,可求出电能。
三、作图题
22.(2023·封开模拟)观察图所示的手电筒结构图。按下按键时小灯泡发光,根据电路接通情况,在方框中画出手电筒的电路图。
【答案】
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【解答】由实物图可知,电流从正极出发,经过小灯泡、开关后回到电源负极,故电路图如下图所示:
【分析】电流从正极出发,经过小灯泡、开关后回到电源负极。
23.(2023·渭城模拟)如图所示,请用笔画线代替导线将如图所示的实物图补充完整。要求:
①小磁针的指向满足如图所示方向;
②滑动变阻器的滑片向A端移动时,通电螺线管的磁性减弱。
【答案】解:如图所示:
【知识点】实物的电路连接;磁现象;安培定则
【解析】【解答】根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以螺线管的右端是N极,左端是S极;根据安培定则判断电流从螺线管的右端进入,从左端流出;在匝数一定时,电流越小,磁性越弱,滑动变阻器滑片向A端移动后,通电螺线管的磁性减弱,螺线管的电流减小,滑动变阻器接入电路的电阻增大,所以滑动变阻器一定接入右端下面接线柱,如图
【分析】滑动变阻器和电阻串联,可以改变电路中的电流;滑片远离下面的接线柱电阻变大;根据磁极间的相互作用判断磁极位置,结合安培定则判断通电螺线管的电流方向。
四、实验探究题
24.(2023·顺城模拟)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小天同学选用如图甲所示的器材,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为10Ω)。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电源正确连入电路;
(2)小天正确连接好电路后,应先将滑动变阻器滑片移到 (填“A”或“B”)端再闭合开关进行实验。实验过程中,移动滑片时,眼睛应先注意观察 表的示数;
(3)其中一次实验,电压表的示数如图乙所示为 V,此时小灯泡发光 (填“正常”、“较亮”或“较暗”)。再进行下一次实验时,小天应将滑动变阻器的滑片向 (填“A”或“B”)端移动;
(4)小天同学根据实验测得的数据,绘制出了小灯泡中的电流随它两端电压变化的关系图象如图丙所示,分析图象可知:小灯泡的额定功率为 W。小天同学还发现小灯泡的电阻随温度的升高而变 ;
(5)小天还想测量一个定值电阻的阻值,但电流表被其他小组同学借去了,于是利用上面实验用的小灯泡和剩余器材设计了图丁所示的实验电路图(电源电压为4.5V),正确连接电路后,请你将下面的步骤补充完整:
①先将小灯泡接在图中a、b两点之间,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为1.5V,查看图丙所示图象,算出滑动变阻器连入电路的阻值为 Ω;
②保持滑片位置不动,再取下小灯泡,将待测电阻接在a、b两点间,闭合开关,读出电压表的示数恰好为2V;
③待测电阻R= Ω。
【答案】(1)
(2)A;电压
(3)2.7;较亮;A
(4)0.625;大
(5)15;12
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验;电功率的计算;电功率的测量
【解析】【解答】(1)电流表和小灯泡串联,电流表测量小灯泡的电流,小灯泡的额定电压是2.5V,小灯泡的电阻约为10Ω,根据欧姆定律得小灯泡的额定电流约为,所以电流表选择0~0.6A量程串联在电路中,实物图连接如下图:
(2)闭合开关前,为保护电路,应先将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处的A端。电流随电压的变化而变化,实验过程中,移动滑片时,眼睛应先注意观察电压表的示数。
(3)图中电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.7V,2.7V大于灯的额定电压2.5V,此时灯泡发光较亮。灯在额定电压下正常发光,要使灯泡正常发光,要减小灯两端的电压,增大变阻器的电压,根据串联电路的分压原理,应增大变阻器连入电路中的电阻,故滑片向A端移动,直到电压表示数为额定电压。
(4)小灯泡的额定电压是2.5V,如图丙知,小灯泡额定电压下的额定电流是0.25A,小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W,根据图丙可知,灯的电压分别为0.5V、1.5V、2.5V时,对应的电流分别为0.1A、0.2A、0.3A,根据欧姆定律可知对应的电阻分别为,,,故小灯泡的电阻随温度的升高而变大。
(5)①先将小灯泡接在图中a、b两点之间,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为1.5V,由图丙可知,电路中电流为I2=0.2A,滑动变阻器两端的电压为U滑1=U电源﹣U2=4.5V﹣1.5V=3V,由欧姆定律此时滑动变阻器连入电路的电阻为
③保持滑片位置不动,再取下小灯泡,将待测电阻接在a、b两点间,闭合开关,读出电压表的示数恰好为2V;此时滑动变阻器两端的电压为U滑2=U电源﹣U21=4.5V﹣2V=2.5V,电路中的电流为,定值电阻的阻值为
【分析】(1)测量灯泡电功率时,电流表和灯泡串联,接线柱正入负出;
(2)闭合开关前,滑片在电阻最大处;调节滑片时,观察电压表示数变化;
(3)根据电压表的量程和指针位置,测量电压,减小滑动变阻器的电阻,分压减小,其它位置分压变大;
(4)根据电压和电流的乘积计算电功率;灯丝电阻随温度的升高而变大;
(5)根据滑动变阻器的分压和电流的比值,计算电阻,结合定值电阻的分压和电流的比值, 计算电阻。
五、简答题
25.(2023·昔阳模拟)小明家买了一台“220V 3000W”的空调,由于安装位置离固定专用插座太远,小明爸爸准备使用标有“220V 5A”的移动插座。小明看到后及时阻止了,并说这样做是很危险的,容易引发火灾,请你帮小明向他爸爸解释原因。
【答案】“220V 5A”的移动插座允许的最大负载为P=UI=220V×5A=1100W
远远小于空调的额定功率3000W,电路中电流过大,容易引发火灾。
【知识点】电功率的计算;家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】“220V 5A”的移动插座允许的最大负载为P=UI=220V×5A=1100W
远远小于空调的额定功率3000W,电路中电流过大,容易引发火灾。
【分析】根据公式P=UI,可求出最大功率,进而进行比较。
26.(2023九上·中山期末)某白炽灯的灯丝被烧断了,轻轻摇动灯泡,使断了的灯丝重新搭接在一起。把这盏灯重新接入电路,发现灯丝的搭接处更亮一些。请解释这个现象。
【答案】将断了灯丝搭接后,灯丝的长度变小了,部分灯丝的横截面积变大了,所以,灯丝的电阻减小了。照明电路的电压保持不变,根据 可以知道,灯的实际功率变大。灯的功率越大,在相同时间内转化的光能就越多,灯就越亮。
【知识点】影响电阻大小的因素;电功率的计算
【解析】【分析】导体的材料和横截面积一定时,长度减小,电阻减小;电压一定时,电阻越小,电功率越大。
六、计算题
27.(2023·顺城模拟)如图甲是巴氏低温消毒柜,它有加热和保温功能,其内部简化电路如图乙所示。R1、R2均为电热丝,加热功率为1100W,保温功率为220W。将旋钮开关转动到加热挡对酸奶加热,当温度升高到65℃时旋钮开关自动调到保温状态,使酸奶的温度维持在60℃~65℃之间。求:
(1)R1、R2的阻值是多少?
(2)消毒柜将0.22kg的15℃的酸奶加热到65℃需要吸收多少热量?
(3)若不计热量损失,把酸奶从15℃加热到65℃需要多长时间?[取c酸奶=4×103J/(kg·℃)]
【答案】(1)解:开关S闭合,旋钮开关接2时,电路为R2的简单电路,此时电路的电阻较小,根据
可知电路的总功率最大,消毒柜处于加热状态;由得,R2的阻值
当旋钮开关接1时,R1、R2串联,电路的总电阻最大,根据
可知电路的总功率最小,消毒柜处于保温状态,电路中的总电阻
R1的阻值R1=R-R2=220Ω-44Ω=176Ω
答:R1的阻值为176Ω,R2的阻值为44Ω;
(2)解:酸奶吸收的热量:Q吸=c酸奶m(t1-t2)=4×103 J/(kg·℃×0.22kg×(65℃-15℃)=4.4×104J
答:消毒柜将0.22kg的15℃的酸奶加热到65℃需要吸收的热量为4.4×104J;
(3)解:若不计热量损失,需要消耗的电能W=Q=4.4×104J
由可得,把酸奶从15℃加热到65℃需要的时间
答:若不计热量损失,把酸奶从15℃加热到65℃需要的时间为40s。
【知识点】热量的计算;电阻的串联;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据电压和电功率,可以计算用电器的电阻;利用串联电路电阻规律,计算部分电阻;
(2)根据物体的比热容、质量和温度差,计算热量;
(3)利用消耗的电能和电功率的比值, 计算工作时间。
转载请注明出处高中试卷答案网 » 2023年中考物理综合卷(6)----电学基础