期末测试卷
时间:90分钟 满分:100分 考试范围:第十三章~第十九章
一、填空题(本题共10小题,每空1分,共20分)
1.如图所示，这是汽车上常见的车载插座，将点烟器插入其中，接通电路时可以利用电流的
效应使点烟器的钨丝发热;通过该插座给手机充电时，将电能转化为 能。
2.如图所示,这是深受人们喜爱的电动自行车,它具有轻便、节能、环保等特点。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,自行车就通电了,但此时自行车不会行驶,车钥匙相当于一个 ;跨上自行车后将右把手向后旋转,自行车就能前进,并且向后旋转的角度越大,车速就越快,右把手相当于一个 。
3.如图所示,这是家庭电路中常见的三孔插座,电路正常时,试电笔接触 (选填图中的序号)孔,氖管会发光。若要给该插座加装一个开关,则开关应接在 孔连接的导线上。
4.在VR体验展馆,小钟体验了一款标有“20 V 10 W”字样的VR眼镜,用它看完了一部时长5 min的虚拟电影。该款VR眼镜的额定电流为 A,VR眼镜正常工作5 min消耗的电能为 J。
5.住在海边的人能感受到白天和夜晚的风向不同,我们常称为海陆风。白天,陆地和大海都吸热,因为陆地和海水的 不同, (选填“海面”或“陆地”)上方空气的体积变大,密度变小而上升,从而使空气形成对流,形成海风。
6.用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带 电;如图所示,用与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近悬挂的气球,气球被推开,则气球带 电。
7.家庭装修连接电路时,连接处的电线芯要紧密地多绕几圈,如图所示,这样就可以增大连接处导线的横截面积,使连接处的电阻 (选填“增大”或“减小”),避免由电流的热效应引起连接处发生安全事故;由于家庭电路的电压大于人体的安全电压,所以还要在连接处缠上几圈由 (选填“导体”或“绝缘体”)材料制成的胶带,防止人体触电。
8.如图所示,这是某家用电器的内部电路图,其中R1和R2为加热电阻,1、2、3、4分别为四个接线柱。若要让两电阻串联接入电路,则要将接线柱 与接线柱3连接;此电路中,不能将接线柱 与接线柱3相连,否则会造成短路。
9.如图所示,这是电阻A、B的I-U图像,电阻A、B的阻值之比RA∶RB= 。若将电阻A、B串联接入某电源两端,则闭合开关后,它们两端的电压之比UA∶UB= 。
10.小明家中有三只如图所示的白炽灯，灯泡甲的规格为“220 V 25 W”，灯泡乙的规格为“220 V 40 W”，灯泡丙的规格为“220 V 100 W”。三只灯泡灯丝的长度相同，由此可知，
的灯丝最细;若三只灯泡串联,最亮的是 。(均选填“灯泡甲”、“灯泡乙”或“灯泡丙”)
二、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分)
11.下列说法正确的是 ( )
A.人体的电阻大约为100 Ω B.一节新干电池的电压为1.5 V
C.家用落地扇的额定功率约为5 kW D.家用电冰箱正常工作时的电流约为10 A
12.如图所示的用电器中,消耗相同的电能转化为内能最多的是 ( )
13.如图所示，这是书法课上小红写毛笔字时的情景。关于写字过程中涉及的物理知识，下列说法正确的是 ( )
A.磨墨是通过做功的方式改变墨汁的内能的
B.磨墨时,墨汁的温度升高,墨汁含有的热量增多
C.墨汁沾到纸上,是因为分子间存在斥力
D.墨汁变干后,分子将不再运动
14.周末，小明帮爸爸擦汽车时，发现擦完车玻璃的干毛巾很容易吸附灰尘，且与和毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥,这是由于 ( )
A.摩擦过程中干毛巾创造了电荷
B.干毛巾的电子转移到玻璃上
C.干毛巾和橡胶棒带同种电荷,相互排斥
D.车玻璃束缚电子的能力比较强
15.如图所示的电加热眼罩可以缓解眼疲劳,它有两个发热电阻,当开关S1闭合时,发热电阻R1工作,为低温状态;再闭合开关S2,发热电阻R1、R2同时工作,为高温状态;若断开开关S1,眼罩停止发热。以下电路设计符合要求的是 ( )
16.如图甲所示的电路中,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,电流表A1指针的位置如图乙所示,如果电流表A2的示数是0.5 A,则下列说法错误的是( )
A.灯泡L1和L2并联 B.电流表A1一定连接“3”接线柱
C.电流表A1的示数是1.5 A D.通过灯泡L1的电流为1.2 A
17.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,电路正常工作。当开关S2由闭合到断开时 ( )
A.电流表A的示数变大
B.电流表A1的示数变大
C.电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大
D.电压表V的示数与电流表A的示数的比值变大
18.将如图甲所示的电热水瓶接入家庭电路中单独工作时,观察到电能表(如图乙)的转盘1 min内转动6转。下列关于电能表和电热水瓶的说法正确的是 ( )
A.电能表应接在空气开关和用电器之间
B.电热水瓶的实际功率是600 W
C.该电能表所在的家庭电路中,用电器同时工作时的总功率不能超过2200 W
D.若电热水瓶的指示灯损坏,它的发热电阻还能工作,说明指示灯和发热电阻之间是串联的
19.如图所示,这是人们在生活用电中的几种做法,其中正确的是 ( )
A.图甲:用试电笔检查电器外壳是否带电
B.图乙:电水壶使用合格的三脚插头和三孔插座
C.图丙:为了方便,多个大功率用电器同时使用一个插排
D.图丁:用湿布擦拭发光的台灯
20.如图甲所示,这是一款PM2.5检测仪,其电路原理图如图乙所示。R1为PM2.5传感器,它的阻值与空气中PM2.5浓度的关系图像如图丙所示,R2为定值电阻,其阻值为50 Ω,电源电压为8 V,若空气中PM2.5的浓度达到0.2 mg/m3时,则判定空气质量为严重污染。以下说法正确的是 ( )
A.当电流表的示数为0.08 A时,判定被检测空气为严重污染
B.当电流表的示数变小时,电压表的示数变大
C.被检测的空气PM2.5浓度越高,电流表的示数越小
D.被检测的空气PM2.5浓度为0.2 mg/m3时,电压表的示数为5 V
三、作图题(本题共2小题,每小题4分,共8分)
21.小明学习了简单电路的连接后,回家观察到房间内有一个电风扇(用表示)、两个日光灯(用表示)和两个开关,其中一个开关S1控制电风扇,另一个开关S2同时控制两个日光灯,他还发现其中一个日光灯不亮时,另一个照常发光。请你在虚线框中画出对应的电路图(电源已画出)。
22.如图所示,这是小明购买的一款可以遥控的LED小夜灯,利用无线接收模块来控制LED小夜灯,请将可遥控的LED小夜灯和三孔插座接入照明电路中。
四、实验探究题(本题共3小题,每小题7分,共21分)
23.亲爱的同学,请你应用所学的物理知识解答下列问题。
(1)如图甲所示,将两个表面光滑的铅块相互紧压后,会粘在一起,说明 。
(2)小明为了研究液体的扩散现象,先在量筒里装一半清水,再在水下面注入硫酸铜溶液。如图乙所示,这是小明观察到的溶液分别在实验开始时、静放10日后、静放30日后所呈现的现象,其中图 (选填序号)表示溶液静放30日后的实验现象。如果室温变高,达到此图所示的现象所用的时间将 (选填“缩短”或“延长”),原因是 。固体、液体和气体中,扩散最慢的是 。
(3)如图丙所示,取一个配有活塞的厚玻璃筒,在筒内放一小团浸有少量乙醚的硝化棉,快速下压活塞,可观察到浸有乙醚的硝化棉燃烧起来,说明对物体做功,物体的内能 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。在这一过程中,硝化棉获得的内能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)人做的机械功。
24.小阳同学在探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”实验中,利用如图甲所示的实验器材进行实验。
(1)如图甲所示的实物电路中, 连接有错误。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移动到 (选填“A”或“B”)端。
(2)小阳改正错误的电路连接后,进行实验。他闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动时,观察到电流表的示数 。
(3)小阳记录的实验数据如表所示,请你根据表中数据在图乙坐标中描点,并绘制出本次实验中通过导体的电流跟导体两端电压的关系图像。通过绘制图像可发现,在测量中有明显错误的数据是I= A的实验数据。根据图像可以判断:当电阻R两端的电压为4 V时,通过电阻R的电流约为 A。
U/V 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8
I/A 0.08 0.16 0.23 0.38 0.40 0.48 0.56
(4)分析实验图像,得到的结论是导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成 。
25.在“测量小灯泡的电功率”实验中,小华设计了如图甲所示的电路,其中电源电压恒为6 V,小灯泡的额定电压为2 V。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整。
(2)现有滑动变阻器R1(规格为“5 Ω 5 A”)和R2(规格为“20 Ω 1 A”),实验时应选用滑动变阻器 。
(3)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P滑到 (选填“A”或“B”)端;然后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现灯泡的亮度很暗且亮度始终不变,则出现故障的原因可能是 。
(4)排除故障后继续实验,某次实验中,小华观察到电压表的示数为1.5 V,要使灯泡正常发光,应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,同时眼睛应注意观察电压表的示数。
(5)如图乙所示,这是根据实验数据绘制的通过小灯泡的电流与其两端电压的关系图像,则小灯泡的额定功率为 W;有同学认为可以用该实验装置来探究电流与电压的关系,你认为这种说法 (选填“正确”或“错误”)。
五、综合应用题(本题共3小题,每小题7分,共21分)
26.“运-20”是我国自主研发的一款大型运输机,它的发动机是一种热机,航空煤油在气室中燃烧,从喷口向后高速喷出气体,使发动机获得向前的推力。若“运-20”在高空中飞行时在恒定的水平推力F的作用下,以720 km/h的速度沿水平方向匀速飞行1 h,需要燃烧航空煤油4800 kg。已知飞机发动机提供的机械功率是3.2×107 W,航空煤油的热值为4×107 J/kg,则1 h内:
(1)航空煤油完全燃烧放出的热量是多少
(2)发动机获得的水平推力F是多大
(3)该飞机发动机的热机效率是多大
27.如图甲所示,这是一台冷暖空调扇,其内部简化电路如图乙所示,R1、R2均为发热电阻,M是空调扇电动机。开关S1闭合后,S2接1、2时吹冷风;S2接2、3时吹温风,此时空调扇的总功率为550 W;S2接3、4时吹热风,此时空调扇的总功率为1100 W。已知电源电压为220 V,c冰=2.1×103 J/(kg·℃)。问:
(1)吹冷风时,在空调扇内加入冰能使吹出的风温度降低,若冰的质量为1 kg,冰的温度从-16 ℃升高到-6 ℃时,冰从周围吸收的热量是多少
(2)吹温风时,电路中的总电流是多少
(3)吹热风时,发热电阻R2的阻值是多少
28.如图所示,电源电压恒定,R1、R2为定值电阻,R2=20 Ω,滑动变阻器R0的铭牌上标有“30 Ω 1 A”的字样,开关S闭合后:
(1)将开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片滑到最左端后,电流表的示数为0.3 A,电压表的示数为6 V,求定值电阻R1的阻值。
(2)将开关S1、S2断开,滑动变阻器的滑片滑到最右端后,求电路消耗的总功率。
(3)若电流表的量程为0~0.6 A,将开关S1、S2闭合,求滑动变阻器的取值范围。
参考答案
一、填空题
1.热 化学
解析:电流通过点烟器的钨丝后能产生热量,这是利用电流的热效应来工作的。给手机充电时,将电能转换为化学能。
2.开关 滑动变阻器
解析:将电动自行车的钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,自行车就通电了,车钥匙相当于一个开关;将电动自行车的右把手向后旋转,自行车就能前进,并且向后旋转的角度越大,车速就越快,则右把手相当于一只滑动变阻器。
3.2 2
解析:三孔插座接线时要按照“左零右火中接地”的原则,故电路正常时,试电笔接触2孔,氖管会发光。开关应接在火线与用电器之间,即接在2孔对应的导线上。
4.0.5 3000
解析:由P=UI可得,VR眼镜的额定电流I===0.5 A。由P=可得,VR眼镜正常工作5 min消耗的电能W=Pt=10 W×5×60 s=3000 J。
5.比热容 陆地
解析:因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大,白天,在太阳的照射下,陆地和海水吸收相同的热量,海水的温度上升慢,陆地的温度上升快,陆地上热空气上升,风从海洋吹向陆地,形成海风。
6.正 负
解析:用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒由于失去电子而带正电;用毛皮摩擦过的橡胶棒由于得到电子而带负电,因为同种电荷相互排斥,将橡胶棒靠近悬挂的气球,气球被推开,说明气球与橡胶棒带同种电荷,都带负电荷。
7.减小 绝缘体
解析:家庭装修连接电路时,连接处的电线芯要紧密地多绕几圈,这样就可以增大连接处导线的横截面积,使连接处的电阻减小;胶带是绝缘体,可以防止人体触电,所以在导线连接处要缠上几圈胶带。
8.2 4
解析:由图可知,若将接线柱2与接线柱3连接,加热电阻R1和R2是串联的;若用导线将接线柱4与接线柱3相连,则电源两极会直接接通,电路处于短路状态,会烧坏电源,这是不允许的。
9.1∶2 1∶2
解析:由图像可知,当U=3 V时,通过电阻A、B的电流IA=0.6 A、IB=0.3 A,则由I=可得, 电阻RA===5 Ω,电阻RB===10 Ω,则RA∶RB=5 Ω∶10 Ω=1∶2;由于串联电路中的电流处处相等,将电阻A、B串联后接入某电源两端,当通过它们的电流I=0.2 A时,由图像可知,此时电阻A、B两端的电压UA=1 V、UB=2 V,则UA∶UB=1 V∶2 V=1∶2。
10.灯泡甲 灯泡甲
解析:灯泡甲的灯丝电阻R甲===1936 Ω,灯泡乙的灯丝电阻R乙===1210 Ω;丙灯泡的灯丝电阻R丙===484 Ω,则灯泡甲的灯丝电阻最大,灯泡甲的灯丝最细。若三只灯泡串联在220 V的电路中,则通过它们的电流相等,因灯泡甲的灯丝电阻最大,则由P=I2R可知,灯泡甲的实际功率最大,故此时灯泡甲最亮。
二、选择题
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
B A A C C D D B B D
11.B
解析:一般情况下人体的电阻在2 kΩ左右;一节新干电池的电压为1.5 V;家用落地扇的额定功率约为50 W;家用电冰箱正常工作时的功率一般为100~200 W,额定电压为220 V,根据I=可得,家用电冰箱正常工作时的电流为0.45~0.9 A。
12.A
解析:电熨斗正常工作时,将电能全部转化为内能;电风扇正常工作时,将电能主要转化为机械能;LED灯正常工作时,将电能主要转化为光能;笔记本电脑正常工作时,将电能主要转化为光能和内能。
13.A
解析:磨墨时,通过做功的方式改变墨汁的内能,故A选项正确;磨墨的过程中,墨汁的温度升高,但热量是过程量,不能说物体“含有”热量,故B选项错误;墨汁沾到纸上,是因为分子间有引力,故C选项错误;墨汁变干后,其分子仍在不停地做无规则运动,故D选项错误。
14.C
解析:摩擦起电的实质是电荷从一个物体转移到另一个物体,使正、负电荷分开,并不是创造了电荷,故A选项错误;与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,干毛巾与橡胶棒相互排斥,因说明干毛巾也带负电荷,则车玻璃带正电荷。在干毛巾与车玻璃摩擦的过程中,车玻璃上的电子转移到干毛巾上,故B选项错误,C选项正确;车玻璃的电子转移到干毛巾上,说明车玻璃束缚电子的能力比较弱,故D选项错误。
15.C
解析:由题意可知,当开关S1闭合时,发热电阻R1工作,为低温状态;再闭合开关S2,发热电阻R1、R2同时工作,为高温状态;若断开开关S1,眼罩停止发热。说明电阻R1、R2并联,开关S1位于干路,开关S2位于R2所在的支路,故C选项符合题意。
16.D
解析:由图甲可知,电流从电源正极流出,经电流表A1后分成两条支路,一条支路通过灯泡L1,另一条支路通过灯泡L2和电流表A2,所以两灯泡并联,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过灯泡L2的电流,故A选项正确;因为并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,且电流表A2的示数为0.5 A,由图乙可知,电流表A1应选择0~3 A的量程,电流表A1的示数为1.5 A,故B、C选项正确;通过灯泡L1的电流I1=I-I2=1.5 A-0.5 A=1 A,故D选项错误。
17.D
解析:由电路图可知,开关S1、S2均闭合时,电阻R1与R2并联,电压表测量电源电压,电流表A测量干路中的电流,电流表A1测量电阻R1所在支路的电流。当开关S2由闭合到断开时,电路为电阻R1的简单电路,两电流表均测量通过电阻R1的电流,电压表仍测量电源电压,因电源电压保持不变,所以电压表V的示数不变,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以通过电阻R1的电流不变,即电流表A1的示数不变,故B选项错误;电压表V的示数不变,电流表A1的示数不变,电压表V的示数与电流表A1的示数的比值不变,故C选项错误;因并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,所以开关S2由闭合到断开时,干路中的电流变小,即电流表A的示数变小,故A选项错误;电压表V的示数不变,电流表A的示数变小,电压表V的示数与电流表A的示数的比值变大,故D选项正确。
18.B
解析:电能表是用来测量电路中用电器消耗电能的仪表,应接在空气开关之前,故A选项错误;600 r/(kW·h)表示用电器每消耗1 kW·h的电能,电能表的转盘转动600转,则电能表的转盘转动6转,电热水瓶消耗的电能W= kW·h=0.01 kW·h,电热水瓶的实际功率P===0.6 kW=600 W,故B选项正确;由表盘信息可知,电能表允许通过的额定最大电流Imax=20 A,则该电能表所在的家庭电路中,用电器同时工作时的最大总电功率Pmax=UImax=220 V×20 A=4400 W,故C选项错误;若电热水瓶的指示灯损坏,但它的发热电阻还能工作,说明指示灯和发热电阻之间互不影响,是并联的,故D选项错误。
19.B
解析:用试电笔检查电气设备的外壳是否带电时,必须用手接触笔尾金属体,故A选项错误;电水壶使用合格的三脚插头和三孔插座,是为了将电水壶的外壳与大地相连,防止发生触电事故,故B选项正确;多个大功率用电器同时使用一个插排,会造成通过插排的电流过大,存在安全隐患,故C选项错误;用湿布擦拭发光的台灯,容易发生触电事故,故D选项错误。
20.D
解析:当电流表的示数为0.08 A时,电路中的总电阻R===100 Ω,此时传感器的阻值R1=R-R2=100 Ω-50 Ω=50 Ω,由图像乙可知,此时空气中PM2.5的浓度小于0.1 mg/m3,说明被检测空气没有严重污染,故A选项错误;由图甲可知,传感器R1和定值电阻R2串联,电压表测定值电阻R2两端电压,电流表测量电路中的电流,若电流表的示数变小,根据U=IR可知,电压表的示数也会变小,故B选项错误;由图乙可知,当空气中PM2.5的浓度增大时,传感器的电阻变小,电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故C选项错误;由图丙可知,被检测空气浓度为0.2 mg/m3时,传感器的阻值为30 Ω,由欧姆定律可知,此时电路中的电流I'===0.1 A,此时定值电阻R2两端电压U2=I'R2=0.1 A×50 Ω=5 V,即电压表示数为5 V,故D选项正确。
三、作图题
21.如图所示。
22.如图所示。
四、实验探究题
23.(1)分子间存在引力 (2)a 缩短 温度越高,扩散的速度越快 固体
(3)变大 小于
24.(1)电压表 A (2)变大 (3)如图所示。 0.38 0.8 (4)正比
25.(1)如图所示。
(2)R2 (3)B 滑动变阻器的下面两个接线柱同时接入了电路 (4)A
(5)0.7 错误
五、综合应用题
26.解:(1)航空煤油完全燃烧放出的热量Q放=qm=4×107 J/kg×4800 kg=1.92×1011 J。 (2分)
(2)该飞机水平匀速飞行的速度v=720 km/h=200 m/s,由P==Fv可得,发动机获得的水平推力F===1.6×105 N。 (2分)
(3)该飞机沿水平方向匀速飞行1 h,发动机做的功W=Pt=3.2×107 W×3600 s=1.152×1011 J,则该飞机发动机的热机效率η===60%。 (3分)
27.解:(1)冰吸收的热量Q吸=c冰m冰(t-t0)=2.1×103 J/(kg·℃)×1 kg×[-6 ℃-(-16 ℃)]=2.1×104 J。 (2分)
(2)由P=UI可得,吹温风时,电路中的总电流I===2.5 A。 (2分)
(3)当开关S2接3、4时吹热风,此时电动机、发热电阻R1、发热电阻R2之间是并联的,已知此时空调扇的总功率为1100 W,则发热电阻R2的电功率P2=P-P温=1100 W-550 W=550 W,由P=可得,发热电阻R2的阻值R2===88 Ω。 (3分)
28.解:(1)由图可知,将开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片滑到最左端后,定值电阻R2被短路,只有定值电阻R1连入电路,则U1=U=6 V,根据I=可得,定值电阻R1===20 Ω。 (2分)
(2)将开关S1、S2断开,滑动变阻器R0与定值电阻R1串联,滑动变阻器的滑片滑到最右端后,电路中的总电阻R=R0+R1=30 Ω+20 Ω=50 Ω,则电流表的示数I===0.12 A,电路消耗的总功率P=UI=6 V×0.12 A=0.72 W。 (2分)
(3)开关S1、S2闭合,滑动变阻器R0与定值电阻R2并联,定值电阻R1被短路,电流表测量干路中的电流,由于电流表的量程为0~0.6 A,则干路中的最大电流Imax=0.6 A,通过滑动变阻器R0的最大电流I0max=Imax-I2=Imax-=0.6 A-=0.3 A。根据I=可得,滑动变阻器接入电路中的最小阻值R0min===20 Ω,所以,滑动变阻器允许接入电路中的阻值范围为20~30 Ω。 (3分)
