8. 电学期末模拟-答案.docx

电学期末模拟答案和解析【答案】 1.D2.A3.C4.C5.A6.C7.D8.B9.B10.C11.C12.D13.B14.B15.D16.a；2.25 17.2：3；6：25 18.3104 19.1.8105；4800 20.其它形式的；1000；2000；多；内 21.6；288；30 22.滑动变阻器阻值太大；右；0.7 23.解： （1）由电路图知，只闭合开关S1时，只有R1连入电路，由欧姆定律可得电源电压： U=IAR1=0.9A10=9V； （2）由电路图知，开关S1、S2、S3都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流， 因为并联电路支路间互不影响，所以通过R1的电流不变， 则R2通过的电流： I2=IA-I1=1.5A-0.9A=0.6A， 且U=U1=U2=9V， 在10s内R2产生的热量： Q2=W2=UI2t=9V0.6A10s=54J； （3）由图可知，只闭合开关S3，R1、R3串联， 当滑片在右端时，只有R1连入电路，此时其功率最大，此时电路中电流0.9A，由变阻器规格知允许通过最大电流0.5A， 串联电路中电流处处相等，所以电路中的最大电流为0.5A，： 滑片在左端时，变阻器连入阻值最大，此时R1的功率最小， 此时电路中电流： I1=I=0.3A， 所以P1=I12R1=（0.3A）210=0.9W， 由P=UI得： 灯泡中的电流IL=0.5A， R2支路电流I2=I-IL=1.5A-0.5A=1A， R2消耗的电功率： P2=UI2=6V1A=6W 答：（1）小灯泡L正常工作时的电阻12； （2）R1在10min内产生的热量432J； （3）R2消耗的电功率6W 26.解：（1）该手机的额定功率： P=UI=5V1010-3A=0.05W； （2）手机正常工作时有用能量的功率： P有=P-P热=0.05W-0.01W=0.04W， 该手机的效率： =100%=100%=100%=100%=80% 答：（1）该手机的额定功率为0.05W； （2）该手机的效率为80% 【解析】 1. 解：UL=2.5V，PL=1.25W IL=0.5A， 滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，根据串联电路电流的特点， 所以电路中的最大电流I大=I=IL=0.5A， 由于此时电流最大，所以滑动变阻器接入电路中的电阻最小， R总=9， RL=5， R小=R总-RL=9-5=4； 当电压表的示数最大为U大=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电流最小， UL=U-U大=4.5V-3V=1.5V， 再利用公式I小=0.3A， 最后利用公式R大=10； 所以电路中电流的变化范围是0.3A-0.5A，滑动变阻器阻值的变化范围是4-10； 灯泡的最小功率为P小L=I小2RL=（0.3A）25=0.45W； 电路中的最大功率为P总大=UI大=4.5V0.5A=2.25W 故选D 从图中可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表与滑动变阻器并联，为了不损坏电路元件，根据串联电路电流的特点，应该选取通过灯泡L与通过滑动变阻器额定电流相比较，得出电路中的最大电流，通过灯泡L的电流可利用公式IL=计算，并且此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，可利用公式R总=计算总电阻，再利用公式RL=计算灯泡的电阻，最后利用公式R小=R总-RL计算滑动变阻器接入电路中的最小阻值； 为了不把电压表损坏，电压表的最大示数为3V，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，利用公式UL=U-U大计算电压，再利用公式I小=计算电流，最后利用公式R大=计算电阻， 灯泡的最小功率可利用公式P小L=I小2RL计算； 电路中的最大功率可利用公式P总大=UI大计算 本题综合性较强，考查的内容较多，会用欧姆定律计算，会用电功率公式计算，知道串联电路的电压规律，电流规律，电阻规律，要用到电功率的一个变形公式：P=I2R求解，需要注意的是：P=I2R和P=这两个公式在电功率计算题里要经常用到 2. 解： 将甲、乙两灯串联在电路中，且甲灯两端的电压为2V时，由图象可知通过甲灯泡的电流为0.4A， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，此时通过乙灯泡的电流I乙=I甲=0.4A， 由图象可知，I乙=0.4A时，乙灯泡两端的电压U乙=3V， 则乙灯消耗的功率： P乙=U乙I乙=3V0.4A=1.2W 故选A 将甲、乙两灯串联在电路中时通过它们的电流相等，根据图象读出甲灯两端的电压为2V时通过的电流即为通过乙灯泡的电流，再根据图象读出乙灯泡两端的电压，利用P=UI求出乙灯消耗的功率 本题考查了串联电路的特点和电功率公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键 3. 解：两灯串联时电流相等，L1比L2亮说明P1P2，由P=I2R可得：R1R2，故A错误； 两灯的额定电压相等，则由P=可得：P1额P2额，即两灯正常工作时，L1要比L2暗一些，故B错误，C正确； 若将两灯并联，则两灯两端的电压相等，由P=可得：L1的实际功率要小于L2的实际功率，则D错误； 故选：C 两灯串联在电路中，则电流一定相等，根据灯泡的亮度可判断两灯泡电阻的大小；则由功率公式可判出额定功率的大小及正常工作时的亮度；若将两灯并联，则根据电压相等利用功率公式P=可判断两灯的明亮程度 电功率公式有：P=UI、P=I2R及P=，在纯电阻电路中三个公式都是成立的，要根据题目中的条件灵活选择 4. 解： 由P=可得电热器的电阻为： R=110， 通过它的电流是1A时电热器的实际功率为： P=（I）2R=（1A）2110=110WP额=440W 故选C 由电热器的铭牌可知额定电压和额定功率，根据R=求出电热器的电阻；再根据P=I2R求出通过它的电流是0.5A时电热器的实际功率 本题考查了电阻、电功率的计算，关键是公式及其变形式的灵活应用，以及对电热器铭牌含义的理解和掌握 5. 解：（1）甲乙两个灯泡在各自的额定电压下工作，即灯泡的实际功率等于额定功率；额定电压不变，则它们的额定功率不变，故CD错误； （2）因灯泡的亮暗取决于灯泡的实际功率，由灯的铭牌可知，甲灯的额定功率小于乙灯，将它们并联接在家庭电路中，因家庭电路的电压为220V，它们都在额定电压下工作，则甲灯较暗，乙灯较亮，故A正确，B错误； 故选A 灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，即实际功率越大，表示灯在单位时间内消耗的电功越多，转化为的光能也越多，灯就越亮；额定电压下灯泡的实际功率等于灯泡的额定功率 知道铭牌的含义（对额定电压、额定电功率、实际电压、实际电功率的理解）和灯的亮度取决于灯的实际功率是本题的关键 6. 解：由图甲可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流 （1）当滑片位于a端时，接入电路的电阻为0，电路为R1的简单电路，电路中的电流最大， 由图象可知，Ia=0.6A， 由I=可得，电源的电压U=IaR1=0.6AR1， 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最大， 由图象可知，Ib=0.2A，Ub=4V， 则滑动变阻器的最大阻值： R2=20， 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=IbR1+Ub=0.2AR1+4V， 因电源的电压不变， 所以，0.6AR1=0.2AR1+4V， 解得：R1=10， 电源的电压U=IaR1=0.6A10=6V，故A正确，不符合题意； 电路的最大总功率： P最大=UIa=6V0.6A=3.6W，故B正确，不符合题意； （2）电路中的电流： I=， 滑动变阻器消耗的电功率： P2=I2R2=（）2R2=， 当R2=10时，P2max=0.9W， 当R2=0时，Pa=0W， 当R2=20时，Pb=（）220=0.8W， 综上可知，滑片P从a端移动到b端，R2消耗的电功率先变大后变小，故C错误，符合题意； （3）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，滑动变阻器接入电路中的电阻一半时，电路中的电流： I中=0.3A， 由图象可知，对应与D点，故D正确，不符合题意 故选C 由图甲可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流 （1）当滑片位于a端时，接入电路的电阻为0，电路为R1的简单电路，电路中的电流最大，根据欧姆定律表示出电源的电压；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最大，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变求出R1的阻值和电源的电压，根据P=UI求出电路的最大总功率； （2）根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，根据P=I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率，进一步判断R2消耗的电功率变化； （3）根据电阻的串联和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻一半时电路中的电流，然后结合图象判断对应的点 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是利用数学知识判断滑动变阻器消耗电功率的变化和从图象中得出相关的信息 7. 解：A截取原电热丝长度的二分之一接在110V电路中时，电阻阻值变为原来的，由P=可知，电炉的功率变为原来的，故A不符合题意； B将两根相同规格电热丝串联接入电接在110V电路中时，电阻阻值变为原来的2倍，由P=可知，电炉的功率变为原来的，故B不符合题意 C将两根相同规格电热丝并联接入电路中时，电阻阻值变为原来的，由P=可知，电炉的功率变为原来的，故C不符合题意； D将电炉丝对折起来接在110V电路中时，电阻变为原来的，由P=可知，能保持电功率不变，故D符合题意 故选D 公式P=可知：当实际电压变为额定电压的一半时，实际电压的平方就变为额定电压平方的，要想电功率不变化，电阻阻值就要减小为原来阻值的 本题考查电功率的计算以及影响电阻大小的因素，选用公式P=分析是关键 8. 解：三用电器接入家庭电路中时它们两端的电压均为U=220V，实际功率P实=P额=100W， 由P=的变形式W=Pt可知，通电时间相同时，三用电器消耗的电能相同，故B正确； 因电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能，电视机将一部分电能转化为光能，电烙铁把电能全部转化为热量， 所以，产生热量最多的是电烙铁，故ACD错误 故选B 由题意知，三种用电器的额定电压都是220V，额定功率都是100W；家庭电路电压是220V，把这三个用电器接入家庭电路，三个用电器都正常工作，实际功率相同都等于额定功率，通电时间相同，根据W=Pt可知消耗的电能相同；通过分析三种用电器工作时的能量转化情况，找出产生热量最多的用电器 知道电流做功的实质：电流做功的过程就是消耗电能转化为其它形式能的过程，能分析三种用电器的能量转化是本题的关键 9. 解：由题意可知，I：I=0.5A：1.5A=1：3， Q=I2Rt， 在相同时间内放出内，两次电热器放出的热量之比： =（）2=（）2=，即Q=9Q 故选B 同一个用电器的电阻不变，已知两次通过用电器的电流关系，根据焦耳定律得出相同时间内两次放出热量的关系 本题考查了焦耳定律的简单应用，是一道基础题目 10. 解：由于两电阻丝串联，流过它们的电流I相等，通电时间t相等， 由题意知：R甲R乙，由U=IR知：U甲U乙；由Q=I2Rt知：Q甲Q乙； 故选C 两电阻丝串联，流过它们的电流I相等，通电时间t相等， 由U=IR判断它们间的电压关系，由Q=I2Rt判断它们产生的热量关系 本题考查了串联电路的特点，欧姆定律，焦耳定律，熟练掌握基础知识是正确解题的关键 11. 解：因为每盏灯泡的额定电压为220V，当将两盏标有“220V60W”的白炽灯串联接在家庭电路中时，每盏灯两端的电压为110V，由P=可得，灯泡的实际功率小于灯泡的额定功率，因此比正常发光时暗 故选C 实际功率决定了灯泡的明暗程度 知道铭牌的含义和灯的亮度取决于灯的实际功率是本题的关键 12. 解：因为煤油的比热容比水的比热容小，相同质量的煤油和水比较，吸收相同的热量，煤油温度升高的多，用煤油做实验效果更明显 故选D 相同质量的不同物质，吸收或放出相同的热量，比热容小的温度变化大，据此分析； 本题考查了学生对比热容特性的了解和掌握，理解并用好“转换法”是本题的关键 13. 解：AB、装置甲中一个5的电阻与两个5的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右=I左，两个5的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I1=I2，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，由Q=I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快；因此通电一段时间后，玻璃管左侧液面高度差更大，故A错误，B正确 CD、在乙装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过他们的电流I与通电时间t相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，即是探究电流产生的热量与电阻大小的关系；故由Q=I2Rt可知，右边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，这表明：在相同时间内，电流相同的情况下，电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多；故CD错误 故选B 电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关 （1）探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变； （2）探究电流产生热量跟通电时间关系时，控制电流和电阻不变； （3）探究电流产生的热量跟电流大小和电阻大小关系时运用了控制变量法； （4）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，体现的是转换思想 此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键 14. 解：A、R1是定值电阻，通过移动滑动变阻器的滑片，改变R1两端的电压，电阻一定时，能研究电流跟电压的关系不符合题意 B、焦耳定律研究的是电热跟电流、电阻、通电时间的关系，没有钟表，无法研究电热的影响因素符合题意 C、用V1能测R1两端的电压，A能测R1的电流，根据P=UI计算电功率不符合题意 D、V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，V测R1R2两端的总电压，能验证电路两端总电压等于各部分电阻两端电压之和不符合题意 故选B （1）欧姆定律研究了电流跟电压、电阻的关系采用了控制变量法，在电压一定时，改变电阻的大小，记录电流的大小在电阻一定时，改变电压的大小，记录电流的大小 （2）焦耳定律反应的是电热跟电流、电阻、时间的关系 （3）测量电压和电流，根据P=UI计算电功率 （4）测量每一个电阻两端的电压和两者两端的总电压，就能得出串联电路的电压关系 （1）欧姆定律研究电流、电压、电阻的关系 （2）焦耳定律研究电热跟电流、电阻、时间的关系 （3）功率的影响因素：电流和电压 （4）串联、并联电路的电压关系 （5）电路图是否能研究上面的内容，首先明确上面的关系，再看实验中是否能完成测量 15. 解： A、在电流、时间相同的情况下，根据Q=I2Rt可知，产生的热量与电阻成正比，电阻之比为R1：R2=5：10=1：2，故产生的热量之比为1：2，故A错误； B、在电流、时间相同的情况下，根据Q=I2Rt可知，产生的热量与电阻成正比，R1：R=5：5=1：1；故产生的热量之比为1：1，故B错误； C、由题意可知：第一次的电源电压为：U1=0.3A10=3V；第二次的电源电压为：U2=0.3A20=6V；电流相同，根据公式P=UI可知两次电路的总功率之比为1：2，故C错误； D、在探究产生热量与电阻大小关系时，采用了控制变量法，控制电流相同、时间相同，所以能得出电阻产生的热量跟电阻的大小关系，故D错误 故选：D （1）（2）根据Q=I2Rt可知，在电流、时间相同的情况下，产生的热量与电阻成正比； （3）由公式P=UI可知：在电压相同时，功率与电流成正比； （4）根据控制变量法分析哪些量是变化的，哪些量是不变的，据此得出结论 该题考查了控制变量法和转换法在焦耳定律实验中的应用，注意两导体串联时电流相等，导体产生热量的多少是通过温度计示数的变化来反映的 16. 解：（1）电源总功率PU与电流I成正比，图象是一条倾斜的直线，由图象可知，电源总功率PU随电流I变化的关系图线是a； （2）由图象a可知，电源功率PU=9W，电流I=3A，电源电压U=3V； 由图象b可知，当功率P=9W时，电路电流I=3A，则电阻阻值R=1； 当P=4W时，I=2A，则电阻为R=1，说明电阻为一定值电阻，故曲线b为定值电阻的发热功率曲线； 曲线c为滑动变阻器的电功率变化曲线，由图可知：电路电流I=1.5A时，滑动变阻器消耗的电功率最大， 此时电路总电阻R总=2， 滑动变阻器接入电路的阻值R滑=R总-R0=2-1=1； 故滑动变阻器消耗的最大功率为：PR=I2R滑=（1.5A）21=2.25W 故答案为：a；2.25 （1）电源电压U不变，由P=UI可知，电功率P与I成正比，P-I图象是一条倾斜的直线； （2）利用图象和P=UI确定电源电压，结合电功率变形公式求解定值电阻阻值，分析判断曲线确定滑动变阻器的功率曲线，结合功率公式求解功率 本题难度较大，由图象找出电功率对应的电流是正确解题的前提与关键，熟练应用电功率公式的变形公式、欧姆定律、串联电路特点即可正确解题 17. 解：（1）因甲图中灯泡L1的功率P1=，乙图中灯泡L1的功率P1=， 所以，=， 解得：=， 甲图中： 因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电路中各处的电流相等， 所以，=； （2）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，甲图中电路消耗的总功率： P甲=， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，乙图电路消耗的总功率： P乙=+=+=， 所以，= 故答案为：2：3； 6：25 （1）甲图中两灯泡串联，乙图中两灯泡并联，根据公式P=可求甲乙两图中灯泡L1两端的电压之比，根据串联电路的特点和欧姆定律结合甲图求出L1、L2两灯泡的阻值之比； （2）根据电阻的串联和P=求出甲图电路消耗的总功率；再根据并联电路的电压特点和P=表示出乙图中两灯泡的电功率，两者功率之和即为乙图中电路消耗的总功率，进一步结合电阻关系求出甲、乙两图中电路消耗的总功率之比 本题考查学生对欧姆定律、电功率公式、串并联特点的掌握和运用，要求灵活选用公式，涉及到求比值问题，要细心防止因颠倒而出错 18. 解：电流通过电阻丝产生的热量： Q=I2Rt =（5A）24030s =3104J 故答案为：3104 知道电阻丝的阻值、通过电阻丝的电流和通电时间，根据焦耳定律Q=I2Rt求出电流通过电阻丝产生的热量 本题考查了学生对焦耳定律的公式的了解和掌握，属于基础题目，比较简单 19. 解：电水杯消耗的电能：W=Pt=600W560s=1.8105J； 由Q=I2Rt可知，当通过它的电流增大为原来的2倍时，在相同的时间内产生的热量：Q=（2I）2Rt=4I2Rt=4Q=41200J=4800J 故答案为：1.8105；4800 根据W=Pt即可求出电水杯消耗的电能； 已知导体的电阻和通电5min产生的热量，根据焦耳定律求出通过它的电流增大2倍时，相同时间内产生热量 本题考查了电功公式以及焦耳定律的灵活运用，关键是铭牌参数含义的连接与掌握 20. 解：根据能量守恒定律可知，电流做了多少功，就有多少形式的电能转化为其它形式的能， 用电炉烧开水过程，实际上就是把电能转化为内能的过程，若不考虑能量损失，在这个过程中消耗了1000J的电能，则水的内能增加了1000J 起重机的电动机通电后的机械能W=Gh=1000N2m=2000J； 消耗的总的电能比转化成的机械能多，其原因是电动机在工作过程中，电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能 故答案为：其它形式的；1000；2000；多；内 电流做功的过程，是电能转化为其它形式能的过程，消耗多少电能转化为多少其它的能 电炉将电能转化为内能，在不计能量损失时，其消耗电能的多少即为获得内能的多少 根据W=Gh可求得机械能 了解电热器中的能量转化，并知道在不计能量损失时，消耗的能量就等于获得的能量 21. 解：由电路图可知，定值电阻R0与电动机M并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R0支路的电流 （1）因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，由I=可知，电源的电压： U=I0R0=0.3A20=6V， 1min内电路消耗的电能： W=UIt=6V0.8A60s=288J； （2）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，通过电动机的电流： IM=I-I0=0.8A-0.3A=0.5A， 1min内电流通过电动机产生的热量： Q=IM2Rt=（0.5A）2260s=30J 故答案为：6；288；30 由电路图可知，定值电阻R0与电动机M并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R0支路的电流 （1）根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压，根据W=UIt求出1min内电路消耗的电能； （2）根据并联电路的电流特点求出通过电动机的电流，根据Q=I2R求出1min内电流通过电动机产生的热量 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功公式、焦耳定律的应用，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 22. 解：（1）因为小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程选择3V或者15V都行，连接后如下图所示； （2）电压表选择量程过大会导致电压表指针偏转小，电压值太小也会出现电压表指针偏转小的现象，那就是小灯泡两端的电压太小，电路中的电流太小，滑动变阻器接入电路的阻值太大了； （3）电压表的示数显示2.2V，低于灯泡的额定电压2.5V，要测量额定功率，必须提高电压，也就是增大电路中的电流，减小滑动变阻器接入电路的阻值，滑片应向右移动； （4）小灯泡正常发光时的电压是2.5V，从图上找出2.5V电压对应的电流值是0.2A，电源有四节干电池串联组成，电源电压是1.5V4=6V，根据串联电路电压和电流的特点，滑动变阻器两端的电压是6V-2.5V=3.5V，因此滑动变阻器消耗的功率为P=UI=3.5V0.2A=0.7W 故本题的答案为：（1）如下图；（2）滑动变阻器阻值太大（或电压表选用量程过大）；（3）右；（4）0.7 （1）测量小灯泡电功率的实验中，小灯泡和电流表串联，和电压表并联，注意量程和电流的方向； （2）电压表指针偏转较小，可能是电