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试卷答案

2023年中考物理各项专题综合练—电学综合(答案)考试试卷

22023-03-11试卷答案83
2023年中考物理各项专题综合练—电学综合学校:___________姓名:___________班级:_______

2023年中考物理各项专题综合练—电学综合
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图所示是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图,当A、B间的电阻由10Ω换成15Ω后,闭合开关,接下来正确的实验操作应该是(  )
A.观察电流表,向右移动滑片,读取电压数据
B.观察电流表,向左移动滑片,读取电压数据
C.观察电压表,向左移动滑片,读取电流数据
D.观察电压表,向右移动滑片,读取电流数据
2.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R的滑片P向右滑动,下列说法正确的是(  )
A.灯泡 L亮度变暗,电压表V的示数不变
B.灯泡L亮度不变,电流表A2的示数变小
C.灯泡L亮度变暗,电压表V的示数变小
D.灯泡L亮度不变,电流表A1的示数不变
3.如图,下列四个选项中的电路,与实物图相对应的是( )
A. B.
C. D.
4.如图,用一段细铁丝做一个支架,作为转动轴,把一根中间戳有小孔(没有戳穿)的饮料吸管巾纸摩擦吸管使其带电。把丝绸摩擦过的玻璃棒靠近放在转动轴上,吸管能在水平面内自由转动。用餐带电吸管右端,发现吸管右端靠近玻璃棒。关于这一实验,下列说法正确的是(  )
A.吸管和餐巾纸摩擦起电时,餐巾纸失去了电子
B.吸管和餐巾纸摩擦起电时,吸管带正电,餐巾纸不带电
C.吸管和餐巾纸摩擦起电时,吸管带负电,餐巾纸不带电
D.把某物体靠近带电吸管时,发现吸管被吸引过来,该物体一定带正电
5.以下为小鲁同学对身边物理量的估计,最接近实际的是(  )
A.教室的高度约3米 B.自己的正常体温约为35℃
C.教室内日光灯的电压约为36V D.自己的物理书质量约为300kg
6.甲、乙两个办公室为了互相传呼方便,在两个办公室各装了一个电铃,要使两个办公室的任何一方按开关都能使对方的电铃发声,正确的电路图是(图中的虚线表示房间的墙壁)( )
A. B. C. D.
7.如图所示,R1、R2两个滑动变阻器调到相同阻值后接上恒压电源,R1、R2消耗的功率均为 P0。先把R2的滑片向左调节(未调到最左端),R1消耗的功率变为 P1,R2消耗的功率变为 P2;再把R1的滑片向左调节(未调到最左端),R1消耗的功率变为 P1',R2消耗的功率变为 P2'。下列关系正确的为( )
A.P0> P2,P1< P1'
B.P0> P2,P1> P1'
C.P0< P2,P1< P1'
D.P0< P2,P1> P1'
二、填空题
8.简单电路是电源、用电器、导线和_____组成。给充电宝充电时,充电宝相当于简单电路中的_____;充电宝给手机充电时,充电宝相当于简单电路中的_____。
9.如图所示电路中,闭合开关_________时,灯L1和灯L2并联;同时闭合开关S1和S2时,电路处于_____(“通路”、“断路”或“短路”)状态。
10.将一根针插在底座上,把折成 V字形的铝箔条水平架在针的顶端.当带电的塑料棒靠近铝箔条的一端时,铝箔条会被推着旋转起来,如图丙所示,说明铝箔条与带电塑料棒带________ (同种/异种)电荷,产生________力,同时说明力可以改变物体的________.
11.小明想探究某电阻的阻值Rt与温度t的关系,设计了如图所示的电路,其中定值电阻R0=20Ω,电源电压U=3V.他把该电阻放在不同的温度下做实验,得到了不同温度下该电阻的阻值(如表).由表中数据得出,该电阻的阻值Rt 与温度t 的数学关系式为________
温度t(oC) 0 10 20 30 40
电阻阻值Rt(Ω) 20 25 30 35 40
12.如图所示,电源电压恒定,R1=20Ω。闭合开关S,断开开关S1,电流表示数是0.3A;若再闭合S1,发现电流表示数变化了0.2A,则电源电压为______V,R2的阻值为______Ω。控制开关的通断,该电路中消耗的最大功率为______W,最小功率为______W。
13.如图甲所示,小灯泡标有“6V ?A”字样,滑动变阻器标有“?Ω 2A”字样。只闭合开关S2、S4时,在电路安全的情况下调节滑动变阻器的滑片,绘制了电流表与电压表的示数关系图像如图乙所示,该电路的电源电压为____________V,当灯泡两端电压为6V时,流经灯泡的电流为I1,保持滑动变阻器滑片不动,断开S4,此时流经灯泡的电流为I2,已知I1∶I2=8∶3;只闭合开关S1、S3和S4,在电路安全的情况下最大范围调节滑动变阻器滑片,绘制了电流表示数与滑动变阻器连入阻值关系的图像如图丙所示;只闭合开关S2、S3时,电流表A的最小示数为____________A。(灯丝的电阻不随温度的变化而变化)
14.电荷的多少叫做____________,它的单位是________.实验室用来检验物体是否带电的仪器叫做_____________,它是利用同种电荷互相__________的原理制成的.
三、实验题
15.有一只小灯泡的铭牌上仅能看清“0.5A”的字样,小雨为了测量该小灯泡的额定功率,进行了如下实验:
(1)小雨连接了如图甲所示的电路,连接电路时开关应当 ___________,滑动变阻器的滑片应当移到 ___________(选填“A”或“B”),小用连接好电路后,移动滑片,发现小灯泡不亮,电流表的示数始终为零,电压表的示数接近3V保持不变,为了排除故障,接下来的操作合理的是 ___________(填字母)。
A.拧紧开关两端的接线柱
B.拧紧小灯泡和它两端的接线柱
(2)排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,电压表示数如图乙所示为 ___________V,小灯泡的额定功率为 ___________。
(3)实验表明,小灯泡的亮度取决于小灯泡的 ___________。
16.如图所示,探究电流与电阻的关系,所用器材有:新干电池2节,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各1只,10Ω 1A的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各1只,导线若干。
次数 R/Ω I/A
1 5
2 10 0.20
3 15 0.13
(1)用笔画线代替导线,将图甲中电路补充完整,使滑动变阻器滑片向左移动时电阻减小;___________
(2)实验前开关应处于___________状态,将滑动变阻器滑片移动到最___________端;闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,可能是定值电阻R出现___________故障;
(3)排除故障,问题元件同规格更换,R的阻值为5Ω,闭合开关,调节滑片P,电压表示数到达一数值时,图乙电流表示数示数为___________A;接着将R阻值换成10Ω,向___________(选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器滑片,以保持电压表的示数不变;
(4)将R阻值换成15Ω,重复操作,数据记录表中,由此可得:电压定一时,电流与电阻成反比;为提高结论的可靠性,换用阻值为25Ω的电阻继续实验,是否可行?_______(选填“可行”或“不可行” )
(5)小亭同学在完成实验后,想知道标记模糊的定值电阻的阻值Rx(老师告知其阻值大于25Ω)。此时电压表被另一组的同学借走,小亭经过思考,为减小测量误差,需要增大电源电压,于是找来一个能够使用的旧蓄电池组(其电压小于10V),巧妙的应用电流表和实验中选用的变阻器,以及其它现有的实验器材,设计了如图所示的电路,并计算出了该电阻的阻值,具体操作如下:
①按电路图连接电路,电流表选择合适的量程,将滑动变阻器滑片P调至A端,闭合开关S,读出电流表的示数为0.22A。
②将滑动变阻器滑片P调至B端,读出电流表的示数为0.30A;
③则Rx的阻值___________。
17.小明利用如图甲所示电路做测定“小灯泡的电功率”实验,电源电压恒为6V小灯泡的额定电压为2.5V,以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线;
(1)请你用笔画线代替导线,帮小明将实物电路连接完整______,在连接电路时滑动变阻器的滑片P应置于______(选填“A”或“B”)端,其目的是:______;
(2)小明连好电路闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数电流表无示数,则故障的原因可能是______(写出一种即可);
(3)小明排除故障后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向______(选填“左”或“右”)端滑动;
(4)小明通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数,并绘制成了图乙示的U﹣I图像,根据图像提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是______W,当加在小灯泡两端的电压为1.5V时,小灯泡的电阻是______Ω;
(5)小明对图乙所画的图像产生了困惑,根据欧姆定律,在电阻不变时,电流与电压成正比,连成的U﹣I图像应是一条直线,而实际却不是这样,理由是:______。
四、计算题
18.近来网上热卖的空气炸锅,可以不用或少用油制作炸制食品。实际就是利用风扇将电热管R产生的热量吹向食品进行加热,形象一点就是在锅里放了一台吹风机,用热风吹食物。其内部电路原理如图,相关参数如表。试求:
额定电压 220V
电源频率 50HZ
热风功率 1100W
冷风功率 132W
(1)热风加热时电路中的总电流;
(2)正常工作时电热管R的电阻;
(3)炸制食品前先用热风预热5分钟,求这个预热过程消耗的电能
19.在图所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,电阻R1的阻值为20欧.闭合电键S后,电流表的示数为0.2安,电压表的示数如图所示.
(1)求电阻R1两端的电压U1.
(2)求电阻R2的阻值.
(3)现有“20Ω 2Α”和“50Ω 0.5Α”字样的滑动变阻器各一个可供选择,用来替换图中的电阻R1(或R2),要求:在移动变阻器滑片P的过程中,保证电路元件都能正常工作,且电压表示数的变化量ΔU最大.
问:选择哪一个变阻器来替换?替换的是哪个电阻?求出相应电压表示数的变化范围.
五、作图题
20.如图甲所示的电路图,闭合开关S,通过两灯泡的电流是0.4A,小灯泡L2的额定电压为2.5V。请根据电路图用笔画线表示导线在图乙连接实物图。
21.(1)如图1所示,杠杆提升静止在地面的重物,请画出没有用杠杆拉起重物时,重物在竖直方向上受力的示意图;当用杠杆拉起重物时,请画出在杠杆A点施加最小力F的示意图。__
(2)在如图2所示的电路中添加两根导线,要求:开关控制灯泡和滑动变阻器,闭合开关后,当滑片P向左移动时,电流表示数变小,灯的亮度不变.__
22.根据实物连接电路画对应电路图。
六、综合题
23.阅读短文,回答问题
在发电厂里,煤炭中的化学能或者河流中的水能转化为电能。为了减少煤炭的运输费,火力发电厂通常建在煤炭的产地,水力发电厂则只能建在水力资源丰富的地方。电能输送到几百千米甚至几千千米之外的用户,需要用输电导线,导线当然有电阻,如果导线很短,电阻很小可忽略,而远距离输电时,导线很长,电阻大到不能忽略,由于电流的热效应,远距离轴电中的电能损失十分可观,怎样才能减少这种损失呢?
(1)发电厂输出的电功率是一定的,它决定于发电机组的发电能力。设某发电厂的输出功率P0=1.1×108W,发电厂距离用电区200km,输电线路上的总电阻为50Ω;
①若采用220V的电压输送电能,输出线路的电流I1=___________A,输电线路损失的热功率P1=___________W,其与发电厂输出功率P0比较:P1___________P0(选填“大于”或“小于”);
②若采用220kV的高压输送电能,输电线路损失的热功率P2=___________W;
③比较上述计算结果可得:采用___________远距离输电可以大大降低输电线路的热功率损失;
(2)若想使输电线路中的热功率损耗为零,还可以采用___________作为输电线材料。
24.图甲示一种自动测定油箱内油面高度的油量表(实际上是量程为0~0.6A的电流表改装而成),滑动变阻器R的最大值为60Ω,金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。电源电压为24V,R0为定值电阻。
(1)当油箱油面下降时,油量表的示数将变______;
(2)油箱装满汽油时,油量表示数为最大值,此时滑动变阻器的触头在______(填“最上端”或“最下端”),R0的阻值为______;
(3)当油箱中的汽油用完时,此时滑动变阻器的触头在______(填“最上端”或“最下端”),电路中的电流为______;
(4)改装设计∶用电压表代替电流表做油量表,图中的乙图己画出部分电路,请在乙图中完成电路的设计。要求∶当油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零;油量越多,电压表示数越大______。
25.我国很多高速公路都装有风光互补路灯,风光互补路灯系统是同时安装了风力发电机和太阳能电池板,有风时通过风力发电机发电,有太阳时通过太阳能电池板发电,并将电能储存至蓄电池中,为了节能该路灯采用LED灯照明.下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数,其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率,蓄电池容量是指蓄电池放电时电流与放电总时间的乘积,最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率.
(1)能源的种类繁多,太阳能和风能都属于___________;
A.不可再生能源 B.可再生能源 C.化石能源 D.二次能源
(2)风力发电机利用风力发电时,是将_______________能转化为电能;
(3)该型号LED灯正常工作时的电流为________A;
(4)当太阳光照射到电池板表面处的功率为1000W/m2时,太阳能电池板的输出功率为__________W;
(5)100盏该型号风光互补路灯,每天正常工作10h,一个月(按30天计算)消耗_______kw.h电能,如果把两个充满电的蓄电池串联起来给其中一个LED灯供电,当电池容量降低到最大容量的30%时,就不再提供电能,此电池组能让一个LED灯连续工作______h.
参考答案:
1.D
【详解】探究“电流与电阻的关系”实验中,利用控制变量法,即控制电阻两端的电压不变;
当AB两点的电阻由10Ω换成15Ω后,电路中的总电阻变大,
由可知,电路中的电流变小,根据知,滑动变阻器两端的电压变小,
要使电压表的示数不变,应调节滑动变阻器的滑片,使滑片P向右移动,变阻器接入电路中的电阻变大,分得的电压变大,电阻两端的电压变小,直到电压表的示数与上次相同,再记录电流表的示数.
闭合开关,接下来正确的实验操作应该是:观察电压表,向右移动滑片,读取电流数据.
故选D.
【点睛】研究欧姆定律的实验中注意控制变量法的应用,即分别控制电阻不变和电压不变,据此再根据串联电路电压与电阻成正比的特点判断滑动变阻器滑片的调整方向.
2.B
【详解】D.由图可知,灯L与变阻器R并联,电流表A1测R的电流,A2测电路的总电流,电压表测电源电压;所以电压表示数不变;将滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中,变阻器R接入电路的阻值变大,由欧姆定律可知,通过变阻器R的电流变小,即电流表A1示数变小,故D错误;
AC.根据并联电路各支路互不影响可知,通过灯的电流不变,灯的亮度不变,故AC错误;
B.因通过灯的电流不变,而通过R的电流变小,由并联电路电流的规律,干路电流变小,即电流表A2示数变小,故B正确。
故选B。
3.A
【分析】分析实物图串并联与开关、电流表连接位置,对应电路图比较即可.
【详解】由实物图可知,L1与L2并联,电流表测L1所在支路,开关在干路且与电源正极相连,电路元件不能画在转角处,则对应电路图应为A,故选A。
4.A
【详解】ABC.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,带电吸管与它相互吸引,所以吸管带的应该是与玻璃棒相反的电荷,故带电吸管带负电;带电吸管带负电是得到电子,与带电吸管摩擦的餐巾纸因失去电子而带正电,故A正确,BC错误;
D.把某物体靠近带电吸管时,发现吸管被吸引过来,该物体可能带正电,也可能不带电,故D错误。
故选A。
5.A
【详解】A.一层楼的高度约为3m,所以教室的高度一般为3m。故A符合题意;
B.正常人的体温一般为37℃,故B不符合题意;
C.教室内日光灯的电压为220V,故C不符合题意;
D.初中物理课本的质量约为300g,故D不符合题意。
故选A。
6.C
【详解】A、当按下右边办公室的电键时,外电路断开,两只电铃都不发声,故A错误;B、当按下左边办公室的电键时,外电路断开,两只电铃都不发声,故B错误;C、当按下右边办公室的电键时,左边办公室的电铃发声;当按下左边办公室的电键时,右边办公室的电铃发声,故C正确;D、图中两电键对左边办公室电铃没有控制作用,这只电铃一直发声,故D错误.故选C.
【点睛】两用电器串联时,不能独立工作;两用电器并联时,用电器工作时互不影响;任何一方按开关都能使对方的电铃发声,说明两个用电器工作时互不影响,则该电路为并联电路;支路电铃由支路的开关控制,则题图中办公室的电键应分别与另一办公室的电铃串联.
7.B
【详解】R1、R2两个滑动变阻器调到相同阻值后接上恒压电源,R1、R2消耗的功率均为P0,通过电路图,我们可以看出,两个滑动变阻器是串联到电路中去的,根据串联分压的原理,两个滑动变阻器接入电路部分的电阻相等,分得的电压相等。先把R2的滑片向左调节(未调到最左端),R1消耗的功率变为 P1,R2消耗的功率变为 P2,而当R2的滑片向左滑动时,接入电路的电阻减小,电路中的电流变大,即电路中的总电流增大,而电阻R1的阻值不变,根据公式P=I2R可得P1变大,P2= ,由数学知识可得,当R2不大于R1时,R2减小,则P2减小,所以P0> P2,故CD错误;
再把R1的滑片向左调节(未调到最左端),R1消耗的功率变为 P1',R2消耗的功率变为 P2',R1的阻值增大,导致电路总电阻增大,总电流减小,由公式P=I2R可知电阻R1功率P1'减小,即P1> P1',故A错误,B正确。
故选B。
8. 开关 用电器 电源
【详解】[1]简单电路是由电源、开关、用电器和导线组成的。
[2]给充电宝充电时,充电宝消耗电能转化为化学能,相当于简单电路中的用电器;
[3]充电宝给手机充电时,充电宝提供电能,相当于简单电路中的电源。
9. S1和S3 短路
【详解】[1]并联电路中形成各自的电流回路,由图可知只闭合开关S1和S3时,灯L1和灯L2并联。
[2]只闭合开关S1和S2时,两个灯泡均被短路,即电路处于短路状态。
10. 同种 排斥 运动状态
【分析】根据同种电荷相互排斥、力可以改变物体的运动状态解题即可
【详解】根据题意知道,当塑料棒靠近铝箔条时,铝箔条会旋转起来,则说明塑料棒和铝箔条是相互排斥的,即两者带同种电荷;铝箔条由于在排斥力的作用下旋转起来,则说明力可以改变物体的运动状态.
【点睛】本题考查的是电荷间的作用规律和力可以改变物体的运动状态,注意应用同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.
11.Rt=20Ω+0.5Ω/℃×t.
【分析】根据表中数据进行分析,找出电阻的阻值与温度的规律.
【详解】由表中数据可知,温度每升高10℃,电阻升高5Ω,即Rt与t的关系为一次函数,
设Rt=kt+b,把Rt=20Ω、t=0℃和Rt=25Ω、t=10℃代入可得: 20Ω=k×0℃+b,25Ω=k×10℃+b,
解得:k=0.5Ω/℃,b=20Ω,所以,电阻阻值Rt与温度的关系为:Rt=20Ω+0.5Ω/℃×t.
12. 6 30 3 0
【详解】试题分析:闭合开关S,断开开关S1,R1与电流表串联,由欧姆定律知道,电源电压U=IR1=0.3A×20Ω=6V;若再闭合S1,R1与R2并联,电流表的示数为I=0.3A+0.2A=0.5A,由欧姆定律知道I1=U/R1=6V/20Ω=0.3A,所以,I2=I-I1=0.2A,由欧姆定律得,R2=U/I2=6V/0.2A=30Ω,当S和S1都断开时,电路的功率最小为零;当S和S1都闭合时,电路的功率最大W大=UI=6V×0.5A=3W.
考点:欧姆定律 电功率
13. 6 0.12
【详解】[1]只闭合开关S2、S4时,R与L串联,R1短路,电压表测电源电压,由图乙可知,电压表示数保持6V不变,即电源电压为6V。
[2]如图乙所示,当灯泡电压为6V时,I1=0.5A,表明灯泡两端电压为电源电压,即滑动变阻器接入阻值为0,则灯泡的电阻
保持滑动变阻器滑片不动,断开S4,则灯泡与R1串联,此时流经灯泡的电流为I2,已知
I1∶I2=8∶3

解得
R1=20Ω
只闭合开关S1、S3和S4,滑动变阻器与灯泡并联,由丙图可知,滑动变阻器调到阻值最大处,干路电流最小为0.7A,则滑动变阻器最大阻值
只闭合开关S2、S3时,滑动变阻器与R1串联,灯泡被短路,当滑动变阻器调到阻值最大处时,电路中电流最小
14. 电荷量 库仑(C) 验电器 排斥
【详解】电荷的多少叫电荷量,单位是库仑,用C表示;实验室常用来检验物体是否带电的仪器是验电器,它是利用同种电荷相互排斥的原理制成的.
15. 断开 A B 2.4 1.2W 实际功率
【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路时开关应当断开。
[2]滑动变阻器在电路中要保护电路,故应以最大阻值接入到电路中,所以滑动变阻器滑片应该处在A端。
[3]小灯泡不亮,电流表的示数始终为零,电路可能断路,电压表的示数接近3V保持不变,说明电压表与电源连接完好,所以与电压表并联的用电器断路,为了排除故障,接下来合理的操作是拧紧小灯泡和它两端的接线柱,选B。
(2)[4]电压表选用的为小量程,分度值为0.1V,电压表的示数为2.4V。
[5]灯泡的额定电流0.5A,由电功率公式可得小灯泡的额定功率为
P=UI=2.4V×0.5A=1.2W
(3)[6]实验表明,小灯泡的亮度由小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流的乘积决定,即实际电功率。
16. 断开 右 断路 0.4 右 不可行 27.5Ω
【详解】(1)[1]根据电源正负极判断出电阻R的左端为电流流进一端,故与电压表“+”接线柱这一端相连。滑动变阻器要求向左滑动电阻减小,即滑动变阻器应接入左下端,故电路图如下
(2)[2][3]连接电路时为了保证电路安全,故开关应断开,且滑动变阻器的滑片要滑到阻值最大处,即最右端为滑动变阻器阻值最大处。
[4]故障分析:当电压表有示数且示数接近电源电压,则电压表与谁并联,即谁出现断路故障,电压表与电阻R并联,故障为R断路。
(3)[5]由乙图可得电压表接入0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针偏转20格,故电流为0.4A。
[6]研究电流与电阻关系时,控制电压不变,更换阻值较大的电阻时,根据串联分压的特点,则滑动变阻器的阻值也要增大,故向右移动滑片。
(4)[7]当电压定一时,流过电阻的电流与电阻成反比。分析表中数据,当电阻增大时,电流逐渐变小,当电阻R=15Ω时,电流为0.13A,已经偏转角度过小,读数误差已经较大。如果换用阻值为25Ω的电阻继续实验,在控制电压不变的情况下,根据得,电路中的电流为
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
滑动变阻器的的最大阻值不满足调节需求,所以不可行。
(5)[8]①滑动变阻器滑片P调至A端,此时定值电阻Rx和滑动变阻器的最大值接入电路中,闭合开关S,读出电流表的示数为0.22A;
②将滑动变阻器滑片P调至B端时,此时只有定值电阻Rx接入电路中,读出电流表的示数为0.30A;结合步骤①②根据电源电压不变已经串联电路电压关系可得
解得
17. A 保护电路 小灯泡断路 右 0.5 10 小灯泡的电阻受温度影响,不是一个定值
【详解】(1)[1][2][3]小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表应选小量程,且电压表要并联在小灯泡的两端,如下图所示:
闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于A端,也就是阻值最大处,是为了使电路中总电阻最大,电流最小,起到保护电路的作用。
(2)[4]电流表无示数,说明故障可能是断路,电压表有示数,说明电压表到电源两极之间是连通的,故断路应出现在与电压表并联的那部分电路中,可能是小灯泡断路。
(3)[5]闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,要测量小灯泡的额定功率,需使小灯泡两端的电压增大为额定电压2.5V,根据串联分压原理,则应减小滑动变阻器接入电路中的电阻,需让滑片靠近下接线柱,故应让滑片P向右端移动。
(4)[6][7]由图像乙知,小灯泡两端的实际电压达到额定电压2.5V时,通过小灯泡的电流为0.2A,则小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
查图像乙知,小灯泡两端的实际电压为1.5V时,通过小灯泡的电流为0.15A,则
小灯泡此时的电阻为
R′= ==10Ω
(5)[8]由于小灯泡的电阻受温度的影响,不是一个定值,所以通过小灯泡的电流与其两端电压不成正比,电流与电压的关系图像不是一条直线。
18.(1)5A;(2)50Ω;(3)3.3×105J
【详解】(1)由表格数据可知,额定电压U=220V,热风功率为P热=1100W,
由P=UI得,热风加热时电路中的总电流为
(2)由电路图结合题意可知,热风时电风扇和电阻R并联同时工作,冷风时只有电风扇工作,因热风功率等于电热管和电风扇的功率之和,所以正常工作电热管的功率为
由得,正常工作时电热管R的电阻为
(3)预热时间为
由得,预热过程消耗的电能为
答:(1)热风加热时电路中的总电流为5A;
(2)正常工作时电热管R的电阻为50Ω;
(3)预热过程消耗的电能为3.3×105J。
19.(1)4V;(2)10Ω;(3)用“50Ω 0.5A”的滑动变阻器替换电阻“R2”, 电压表示数的最大变化范围为0伏~4.286伏
【详解】试题分析:(1)从图中分析两个电阻串联,电压表测量R2的电压,从图中得到电压表的示数2V,电阻R1两端的电压;
(2)∴I2=I1=0.2安; ∴R2==
(3)用“50Ω 0.5A”的滑动变阻器替换电阻“R2”,当变阻器连入电路的阻值最小(0Ω)时,
I最大= ==0.3A,U变最小=0伏;I最小===0.0857A,
U变最大=×U总=×6V=4.286V,∴电压表示数的最大变化范围为0伏~4.286伏.
考点:欧姆定律的应用;电流表的读数
点评:解决本题需要知道串联电路电流和电压的规律,欧姆定律的公式的应用.
20.
【详解】根据电路图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡L2两端的电压;电源由两节干电池组成,电源电压为3V,所以电压表选用小量程;通过两灯泡的电流是0.4A电流表选用量程,如图
21.
【详解】(1)[1]没有用杠杆拉起重物时,重物在竖直方向上重力和支持力作用,在物体几何中心作竖直向下的重力和竖直向上的支持力,再连接OA,过A点作垂直于OA、方向斜向下的最小作用力F,F力即当用杠杆拉起重物时,杠杆A点施加最小力,如图所示:
(2)[2]滑动变阻器滑片左移,电流表读数变小→总电阻变大→滑动变阻器电阻变大→滑片离接入的下面的接线柱变远,所以把右下端的接线柱接入电路;灯泡亮度不变说明灯泡与滑动变阻器并联,故灯泡与滑动变阻器串联、电流表测干路电流,连接如图所示:
22.见详解
【详解】(1)根据实物图可知,电流从电源正极经开关K1后开始分支,一路经过灯泡L1,另一路经过灯泡L2,然后两路共同回到电源的负极,如下图所示:
(2)根据实物图可知,电流从电源正极开始分支,一路经过灯泡、开关,另一路经过开关、灯泡,然后两路汇合经过开关共同回到电源的负极,如下图所示:
(3)根据实物图可知,电流从电源正极开始分支,一路经过灯泡L1,另一路经过开关S2、灯泡L2,然后两路汇合经过开关S1共同回到电源的负极,如下图所示:
23. 5×105 1.25×1013 大于 1.25×107 高压 超导材料
【详解】(1)①[1]根据P=UI可得,若采用220V的电压输送电能,输出线路的电流为
[2][3]根据P=I2R可得,输电线路损失的热功率为
则P1>P0。
②[4]若采用220kV的高压输送电能,输出线路的电流为
输电线路损失的热功率为
③[5]根据①②分析可知,采用高压远距离输电可以大大降低输电线路的热功率损失。
(2)[6]根据P=I2R可知,若想使输电线路中的热功率损耗为零,则输电线的电阻应为零,因此可采用超导材料作为输电材料。
24. 小 最下端 40Ω 最上端 0.24A
【详解】(1)[1] 当油箱油面下降时,金属杠杆左端下降,滑动变阻器的滑片向上滑动,滑动变阻器连入电路的阻值变大,电源电压不变,根据欧姆定律可知:通过电路的电流变小,油量表示数变小。
(2)[2] 油箱装满汽油时,油量表示数为最大值,电路电流为0.6A,此时滑动变阻器连入电路的阻值为零,触头在最下端。
[3]R0的阻值为
(3)[4] 当油箱中的汽油用完时,浮标位置降到最低,此时滑动变阻器的触头在最上端。
[5]滑动变阻器的阻值达到最大值R滑=60Ω,电路的总电阻为
R=R滑+R0=60Ω+40Ω=100Ω
根据欧姆定律,此时电路的电流为
(4)[6]油量表是由电压表改装而成,应与滑动变阻器并联,当油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零,根据串联电路分压的原理,此时滑动变阻器电阻为零,当油箱中的油用完时,滑片P移到滑动变阻器的最上端,所以应把滑动变阻器的上部分接入电路,如图所示:
25. B 机械 2.5 100 1800 42
【详解】太阳能和风能都属于可再生能源,故答案为B.
风力发电机利用风力发电时,是将机械能转化为电能.
该型号 LED灯的额定电压为24V,额定功率为60W,则正常工作时的电流为
当太阳光照射到电池板表面处的功率为1000W/m2时,太阳能电池板的输出功率.
100盏该型号风光互补路灯,每天正常工作10h,一个月(按30天计算)消耗电能W=100×0.06kw×10h×30=1800kwh.
一个蓄电池组所储存的电能W=UIt=150A×3600s×12V=6.48×106J
如果把两个充满电的蓄电池串联起来给其中一个LED灯供电,当电池容量降低到最大容量的30%时,就不再提供电能,则可提供电能
此电池组能让一个LED灯连续工作时间