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1、单元检测(七) 第十五、十六章(考试用时:45分钟 满分:100分)一、选择题(每小题3分,共21分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意)1.(2019福建中考)最早发现通电导体周围存在磁场的物理学家是( )A.焦耳B.欧姆C.安培D.奥斯特答案D解析由物理学史可知,焦耳发现了焦耳定律,欧姆发现了欧姆定律,安培发现了安培定则等,奥斯特在1820年一次实验中发现了通电导体周围存在磁场,故D符合题意。2.如图甲所示是在家庭电路中使用的定时插座。可以按照我们设定的时间给用电器供电和断电,可供两种插头的移动电器正常使用。相应参数见图乙,下列说法正确的是( )A.面板上的两个插座是串联关系B.
2、不能将功率为2 000 W的用电器单独接入插座使用C.插座内只有火线和零线两根导线D.正常情况下,面板有2个插孔会使检测的测电笔氖管发光答案D解析照明电路中,面板上的两个插座是并联的,各个插座上的用电器能够独立工作,故A错误;由相应参数可知,该插座可以连接的用电器的最大功率P=UI=220 V10 A=2 200 W2 000 W,故可以将功率为2 000 W的用电器单独接入插座使用,故B错误;根据图示可知,该插座为三孔插座,因此相连的线有火线、零线和地线,故C错误;从接线板上可以看出,一个三孔插座,一个两孔插座,因此一共有2个插孔与火线相连,即2个插孔能使测电笔氖管发光,故D正确。3.对下列
3、四个实验中表述正确的是( )A.甲实验,闭合开关,小磁针静止时N极指向右侧B.乙实验,闭合开关,滑动变阻器滑片P向右滑动时,弹簧测力计的示数变小C.丙实验,说明机械能可以转化为电能D.丁实验,说明闭合电路的部分导体在磁场中运动时,导体中就产生感应电流答案A解析由图甲可知,电流由螺线管的左端流入、右端流出,根据安培定则,用右手握住螺线管,四指沿电流方向,则大拇指向右,即螺线管的右端为N极、左端为S极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针静止时N极指向右侧,故A正确;乙图中,闭合开关,滑动变阻器滑片P向右侧滑动时,滑动变阻器电阻减小,电流变大,电磁铁的磁性变强,对铁块的吸引力变大,所以弹簧测力计的示数
4、变大,故B错误;丙图中有电源,当磁场中的金属棒通电时,金属棒会受力运动,这是电动机的原理,该过程中将电能转化为机械能,故C错误;丁图中没有电源,闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时才会产生感应电流,是电磁感应现象,故D错误。4.(2019广西玉林中考)下列关于电能的说法正确的是( )A.可以通过电流表把电能直接测量出来B.电能的单位是“度”,学名叫做千瓦C.消耗电能越多的用电器,电功率就越大D.消耗电能相同的用电器,产生的热量不一定相同答案D解析电流表只能测量通过用电器的电流,电能表能够测量用电器消耗电能的多少,故A错误;电能的常用单位是“度”,学名是千瓦时,故B错误;由公式P=知,用电器消
5、耗电能较多,通电时间不确定,功率大小不能确定,故C错误;消耗电能相同的电风扇和电烙铁,电风扇产生的热量远小于电烙铁产生的热量,故D正确。5.(2019湖南岳阳中考)如图,以塑料管为连接轴将两个玩具电动机连接起来,电动机甲连接一个小灯泡,电动机乙连接电源,闭合开关后( )A.小灯泡不发光,因为小灯泡未与电源相连B.小灯泡发光,甲此时相当于发电机C.乙的工作原理是电磁感应D.甲工作时,电能转化为机械能答案B解析由图知,闭合开关,乙电动机中有电流通过,乙电动机工作,乙的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动,是电能转化为机械能;因为乙的转动带动甲的转动,甲电动机内部的线圈在内部磁场中做切割磁感线,会产
6、生感应电流,有电流流过小灯泡,小灯泡会发光,此时甲相当于一个发电机,则甲的工作原理是电磁感应,是机械能转化为电能。由此可知:小灯泡会发光,因为甲相当于一个发电机,小灯泡和“甲发电机”组成一个闭合电路,故B正确,A错误;乙的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动,故C错误;甲工作时,机械能转化为电能,故D错误。6.(2019广东深圳中考)甲图是小灯泡L和电阻R的I-U图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中,只闭合开关S1时,小灯泡L的实际功率为1 W。下列说法错误的是( )A.只闭合开关S1时,小灯泡L的电阻为4 B.再闭合开关S2时,电流表示数增加0.2 AC.再闭合开关S2时,电路总功率为
7、1.4 WD.再闭合开关S2后,在1 min内电阻R产生的热量为240 J答案D解析只闭合S1时,电路为小灯泡L的简单电路,L的实际功率为1 W,根据P=UI可知,在甲图L的图线上找符合U、I乘积为1 W的坐标,则有:UL=2 V,IL=0.5 A,则小灯泡L的电阻RL=4 ,故A正确;由A选项分析得,电源电压U=UL=2 V,再闭合S2后,此时R、L并联接入电路,电流表测干路中的电流,电压为2 V,在甲图中找出R此时对应电流为0.2 A,则电流表示数增大0.2 A,故B正确;电源电压为2 V,R的电流为IR=0.2 A,L的电流为IL=0.5 A,电路中总电流为I=IR+IL=0.2 A+0
8、.5 A=0.7 A,则电路总功率P=UI=2 V0.7 A=1.4 W,故C正确;再闭合S2时,电阻R的电压为2 V,电流为0.2 A,通电1 min产生热量Q=W=UIRt=2 V0.2 A60 s=24 J,故D错误。7.两灯L1和L2规格分别为“6 V 3 W”和“3 V 3 W”,忽略灯丝电阻变化,则下列说法正确的是( )A.两灯L1和L2灯丝电阻之比为21B.两灯串联,电路两端允许加的最大电压为9 VC.两灯并联,当一盏灯正常发光时,通过另一盏灯的电流为1.0 AD.两灯并联在3 V电压下,灯L1和L2消耗的实际功率之比为14答案D解析由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:I1=
9、0.5 A,I2=1 A,由欧姆定律可得,两灯泡的电阻分别为R1=12 ,R2=3 ,两灯泡的电阻之比:,故A错误;两灯串联时,因串联电路中各处的电流相等,L1的额定电流小于L2的额定电流,所以,电路中的最大电流I=0.5 A,此时L1两端的电压U1=6 V,L2两端的电压U2=IR2=0.5 A3 =1.5 V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电路两端允许的最大电压:U=U1+U2=6 V+1.5 V=7.5 V,故B错误;因并联电路中各支路两端的电压相等,因L2的额定电压小,能正常发光的灯泡为L2,不能正常发光的为灯泡L1,且电源的电压U=U2=3 V,由欧姆定律可得,此时通过灯
10、泡L1的电流I1=0.25 A,故C错误;因并联电路中各支路两端的电压相等,两灯并联在3 V电压下,灯泡的实际功率之比:,故D正确。二、填空题(每空2分,共24分)8.(2019湖南怀化中考)如图是小明家的电能表月初与月末的示数。则他家本月用电 度。 答案137解析小明家月末电能表示数:918.5度;月初电能表示数:781.5度;小明家本月用电为W=918.5度-781.5度=137度。9.(2019山东东营中考)如图所示,某物理小组在做条形磁体“吸附”能力实验时,用酒精灯给条形磁体加热一段时间后,发现大头针纷纷下落。请根据这一现象提出一个可探究的科学问题: 。 答案磁体磁性强弱与温度是否有关
11、?(磁体的“吸附”能力与温度是否有关?磁体磁性强弱与温度有什么关系?磁体磁性强弱与温度有关吗?温度是否影响磁体磁性强弱?)解析磁体“吸附”的大头针越多,说明磁性越强,用酒精灯给条形磁体加热一段时间后,磁体温度升高,同时发现大头针纷纷下落,说明磁体的磁性减弱了。由此提出猜想:磁体磁性强弱与温度是否有关?10.(2019黑龙江中考)如图所示为巨磁电阻特性原理示意图,图中GMR是巨磁电阻(阻值随周围磁场强度的增强而减小),闭合开关S1和S2后,电磁铁左侧为 (选填“N”或“S”)极,当滑片P向右移动时,小灯泡的亮度将 (选填“变亮”“变暗”或“不变”)。 答案N 变暗解析闭合开关S1,电流从螺线管右
12、端流入,由安培定则可知,电磁铁左侧为N极,右侧为S极;由左图可知,向右滑动滑片P时,变阻器接入电路中的电阻变大,由I=可知,左边电路中的电流变小,则电磁铁的磁性变弱,周围的磁场减弱;由右图可知,巨磁电阻和指示灯串联,因为巨磁电阻的阻值随磁场的增强而减小,所以此时巨磁电阻的阻值会变大,右边电路中的总电阻变大,由I=可知,右边电路中的电流变小,通过指示灯的电流变小,指示灯的实际功率变小,所以指示灯变暗。11.如图所示是一款无线鼠标,为了解决无线鼠标的供电问题,利用配套的鼠标垫为鼠标进行充电,既方便也不影响鼠标的连续使用,则给鼠标充电的原理是 。 答案电磁感应解析移动无线鼠标时,鼠标内的导体在鼠标垫
13、的磁场中做切割磁感线运动,从而产生感应电流,是利用电磁感应原理工作的。12.(2019湖南湘西州中考)家庭电路中电流过大会引起电路中空气开关跳闸,其原因主要有两种,即发生短路现象和 。 答案总功率过大解析在家庭电路中,因电流过大导致空气开关“跳闸”的原因有:(1)电路中发生短路故障;(2)电路中用电器的总功率过大,也会造成干路电流过大。13.(2019湖南长沙中考改编)物理兴趣小组在老师的指导下做了一个有趣的“摇绳发电”实验。如图,他们用一根导线做成跳绳,将跳绳的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连,摇动“跳绳”时,发现灵敏电流计的指针左右摆动,摇绳发电将 能转化为电能。 答案机械解析用一根导线
14、做成跳绳,将跳绳的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连,摇动“跳绳”时,导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,在工作过程中将机械能转化为电能。14.(2019广东)某品牌电烤箱在额定电压下,功率从大到小有高挡、中挡和低挡。如图为电烤箱在不同挡位工作时的电路图,R1、R2为发热电阻丝,且阻值R1R2,则高挡和低挡对应的电路图分别是 图和 图。(选填“甲”“乙”或“丙”)。 答案丙 甲解析由图甲知,只有开关S0、S1闭合,此时只有电阻丝R1接入电路中;由图乙知,只有开关S0、S2闭合,此时只有电阻丝R2接入电路中;由图丙知,三个开关都闭合,此时两电阻丝R1、R2并联接入电路中;由题知,
15、R1R2,由并联电路的电阻特点知,三个电路的电阻:R丙R乙P乙P甲,所以高挡和低挡对应的电路图分别是丙图和甲图。15.(2019广西玉林中考)已知电风扇线圈的电阻为20 ,若加在该电风扇的电压为220 V,此时通过的电流为1 A,则电风扇的电功率为 W,电风扇连续工作10 min产生 J的热量。 答案220 12 000解析电风扇的电功率P=UI=220 V1 A=220 W;通电10 min,电风扇产生的热量Q=I2Rt=(1 A)220 1060 s=12 000 J。16.(2019贵州贵阳中考)如图所示电路电源电压不变,闭合开关S移动滑动变阻器的滑片至某位置,定值电阻R0消耗的功率为2
16、.5 W;再次移动滑片至另一位置,R0消耗的功率为10 W,电压表的示数为5 V。若前后两次滑动变阻器消耗的功率相同,则电源电压U= V。 答案15解析由图可知,滑动变阻器与定值电阻R0串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压;闭合开关S移动滑动变阻器的滑片至某位置时,R0消耗的功率为2.5 W,根据P=UI和串联电路的特点可知,滑动变阻器消耗的功率P滑=P总-P0=UI1-2.5 W再次移动滑片至另一位置,R0消耗的功率为10 W,滑动变阻器消耗的功率P滑=P总-P0=UI2-10 W由于前后两次滑动变阻器消耗的功率相同,则UI1-2.5 W=UI2-10 W根据P=I2R可得前后两次电路中电流
17、之比为由可得:UI2=15 W由于闭合开关S移动滑动变阻器的滑片至某位置时,电压表的示数为5 V则:P滑=U滑I2=5 VI2根据可知UI2-10 W=5 VI2由可得I2=1 A,U=15 V。三、作图与实验探究题(第17小题2分,第18小题9分,第19小题9分,第20小题12分,共32分)17.(2019四川宜宾中考)如图所示,固定的轻弹簧下端用细线竖直悬挂一条形磁体,当下方电路闭合通电后,发现弹簧长度缩短了,请在括号中标出螺线管下端的极性(N或S)和电源上端的极性(+或-)。答案解析闭合开关发现弹簧缩短,且条形磁体的下端为N极,因同名磁极相互排斥,则说明电磁铁(螺线管)的上端为N极,下端
18、为S极;由安培定则可知,电流从螺线管的上端流向下端,又知在电源外部,电流从电源正极流向负极,所以电源的上端为正极。18.为了探究“感应电流的产生条件”,小超同学利用如图甲的装置进行探究实验。当他将电路连接好,闭合开关,将导体ab向右运动,电流计指针偏转,说明电路中产生了感应电流。 (1)小超进行上述实验产生感应电流时,电路中的 相当于电源。 (2)当小超按如图乙方式,将导体ab在蹄形磁体中竖直上下运动时,电流计的指针 (选填“偏转”或“不偏转”)。 (3)若小超将图甲中开关S闭合,保持导体ab不动,将蹄形磁铁向右快速运动时,电流计的指针 (选填“偏转”或“不偏转”)。 答案(1)导体ab (2
19、)不偏转 (3)偏转解析(1)小超进行上述实验时,将导体ab向右运动,产生了感应电流,则导体ab相当于电路中的电源;(2)当小超按如图乙方式,将导体ab在蹄形磁体中竖直上下运动时,此时导体没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,电流计的指针不偏转;(3)若小超将图甲中开关S闭合,保持导体ab不动,将蹄形磁铁向右快速运动时,此时导体ab相对于磁铁也做切割磁感线运动,会产生感应电流,电流计的指针会偏转。19. (2019吉林长春中考改编)在研究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中:(1)如图所示,两个密闭的透明容器中装有相等质量的空气,两个容器中的电阻丝R1、R2(R1R2)串联接到电源两端。电阻
20、丝R1和R2串联的原因是保证 相同。 (2)通电10 s,观察到图中两侧U形管中液面高度的变化不同,这说明:电流产生的热量与 有关。 (3)在研究电流产生的热量与电流的关系时,将一个电阻与电阻丝R2并联,通电10 s,左侧U形管中液面高度的变化比(2)中左侧U形管中液面高度变化 (选填“大”或“小”)。 答案(1)电流 (2)电阻 (3)大解析(1)如题图所示,两个密闭的透明容器中装有相等质量的空气,两个容器中的电阻丝R1、R2(R1R2)串联接到电源两端,电阻丝R1和R2串联的原因是保证电流相同;(2)由题可知,两阻值不同的电阻丝串联,通过电阻丝的电流与通电时间相等而电阻的阻值不同,观察到图
21、中两侧U形管中液面高度的变化不同,说明产生热量的多少不同,所以此装置可以探究:电流产生的热量与电阻的关系;(3)将一个电阻与电阻丝R2并联,总电阻减小,由欧姆定律可知干路的总电流增大了,则通过R1的电流也增大了,相同时间内电流通过R1产生的热量变多,所以左侧U形管中液面高度变化变大。20.在“测量小灯泡电功率”的实验中,选用如图甲所示的实验器材,其中电源电压为6 V,小灯泡额定电压为2.5 V(其灯丝电阻约为12 )。 (1)为了顺利完成该实验探究,下列三种规格的滑动变阻器可以选用的是 (选填“A”“B”或“C”)。 A.“10 1.0 A”滑动变阻器B.“15 0.5 A”滑动变阻器C.“2
22、0 1.0 A”滑动变阻器(2)闭合开关,将滑片移动到某一位置时,发现电压表的示数如图乙所示;为了测量小灯泡的额定功率,接下来的详细的操作步骤是 ; (3)已知通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示,分析图象可知:该小灯泡的额定功率为 W。 (4)用如图甲所示的方法测量小灯泡的电功率,为减小测量误差,所选用的电压表的内阻值应 (选填“远小于”“接近”或“远大于”)小灯泡的灯丝阻值。 答案(1)C (2)滑片向左移动,直到电压表示数为额定电压2.5 V (3)0.5 (4)远大于解析(1)电源电压为6 V,小灯泡额定电压为2.5 V,其灯丝电阻约为12 ,由欧姆定律,灯的额定电流约为:
23、I=A,根据串联电路的规律及欧姆定律,灯正常发光时滑动变阻器连入电路中的电阻:R滑=16.8 ,故只能选用20 、1.0 A滑动变阻器C;(2)灯在额定电压下正常发光,图中电压选用小量程,分度值为0.1 V,示数为2.1 V,小于灯的额定电压2.5 V,应增大灯泡的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器的电压,由分压原理,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小,接下来的详细的操作步骤是:滑片向左移动,直到电压表示数为额定电压2.5 V;(3)根据小灯泡的电流随它两端电压变化的关系知,灯在额定电压下的电流为0.2 A,该小灯泡的额定功率为:P=ULI=2.5 V0.2 A=0.5 W;(4
24、)用如图甲所示的方法测量小灯泡的电功率,电压表与小灯泡并联,测量小灯泡的电压是准确的,根据并联电路电流的规律,电流表示数大于通过小灯泡的实际电流,为减小测量误差,即减小通过电压表的电流,由欧姆定律I=,所选用的电压表的内阻值应远大于小灯泡的灯丝阻值。四、计算题(第21小题5分,第22小题9分,第23小题9分,共23分;解答要有必要的公式和过程,只有最后答案的不能得分)21.(2019辽宁阜新中考)小亮家里的一款迷你电饭锅,电路图如图所示,额定电压为220 V,电饭锅有加热和保温两挡,“加热”时额定功率为550 W,发热电阻R1和R2阻值不随温度变化,电阻R1在“保温”状态和“加热”状态时功率之
25、比为1400。求:(1)正常“加热”状态,通过电饭锅的电流是多少?(2)正常“加热”状态,通电10 min产生的热量是多少?(3)R2的阻值是多少?答案(1)2.5 A (2)330 000 J (3)1 672 解析(1)加热时的电流为I=2.5 A;(2)通电10 min产生的热量是W=Pt=550 W600 s=330 000 J;(3)由I=得R1的电阻为R1=88 ;当开关S断开时,电路中电阻R1和R2串联,电路的电阻最大,根据P=可知,此时为保温状态,R1在“保温”状态与“加热”状态时的功率之比为1400。即R1R1=1400;I保I加=120;即=120;所以R2=1 672 。
26、22.(2019广东深圳中考)“道路千万条,安全第一条;行车不规范,亲人两行泪。”酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。甲图是酒精测试仪工作电路原理图,电源电压U=6 V;R1为气敏电阻,它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化,如乙图所示。气体中酒精含量大于0且小于80 mg/100 mL为酒驾,达到或者超过80 mg/100 mL为醉驾。使用前通过调零旋钮(即滑动变阻器R2的滑片)对测试仪进行调零,此时电压表示数为U1=5 V,调零后R2的滑片位置保持不变。 (1)当电压表示数为U1=5 V时,求R1消耗的电功率;(2)当电压表示数为U1=5 V时,求R2接入电路中的阻值;(3)某次检测中,
27、电流表示数I1=0.2 A,请通过计算,判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾。答案(1)0.5 W (2)10 (3)酒驾解析(1)由电路图可知,气敏电阻R1与变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;由图象可知,气体中酒精含量为0 mg/100 mL时,气敏电阻的阻值R1=50 ,R1消耗的电功率P1=0.5 W;(2)此时R2两端的电压U2=U-U1=6 V-5 V=1 V,根据串联电路的分压规律可得,即,解得R2接入电路中的阻值R2=10 ;(3)某次检测中,电流表示数I1=0.2 A,根据欧姆定律可得,此时电路的总电阻R总=30 ,由电阻的串联可得,此时气敏电阻R1的阻值R
28、1=R总-R2=30 -10 =20 ,由图象可知,R1=20 时,气体中酒精含量大于0 mg/100 mL且小于80 mg/100 mL,则此驾驶员属于酒驾。23.(2019四川宜宾中考)如图所示电路中,已知电源电压保持不变,小灯泡L的规格为“6 V 3 W”,滑动变阻器R的最大阻值为30 ,R0为定值电阻。(1)小灯泡L正常发光时的电流为多少?(2)只闭合开关S1和S2,将滑动变阻器滑片从最左端a向右滑动,当滑动变阻器接入电路的阻值为4 时,小灯泡L恰好正常发光,则电源电压是多少?(3)电源电压不变,只闭合开关S1和S3,当滑片置于a时,电压表示数为6 V,电流表示数为0.2 A,此时滑动
29、变阻器消耗的电功率为1.2 W,当滑片向右滑动到另外某个位置时,滑动变阻器消耗的电功率仍然为1.2 W,试求在这个位置时电流表的示数I。答案(1)0.5 A (2)8 V (3)0.6 A解析(1)由P=UI得,小灯泡正常发光时的电流为IL=0.5 A;(2)闭合开关S1和S2时,小灯泡L和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,因小灯泡L恰好正常发光,小灯泡两端电压为UL=6 V,此时电路中的电流为IL=0.5 A,由I=可得,此时滑动变阻器两端的电压UR=ILR=0.5 A4 =2 V,所以电源电压U总=UL+UR=6 V+2 V=8 V;(3)闭合开关S1和S3,定值电阻R0和变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,当滑片置于a时,即滑动变阻器两端的电压U滑=6 V,电路中的电流为I0=0.2 A,定值电阻两端的电压U0=U总-U滑=8 V-6 V=2 V,定值电阻的阻值R0=10 ;当滑片滑到另外某个位置时,设此时电流表的示数为I,电压表的示数为U滑,由题意知,P滑=U滑I=1.2 W又U总=U滑+IR0,即8 V=U滑+10 I,所以由可得1.2 W=(8 V-10 I)I,即10 I2-8 VI+1.2 W=0,解方程得I1=0.2 A或I2=0.6 A,故在这个位置时电流表的示数I=I2=0.6 A。