阶段检测卷三--电学.docx

阶段检测卷三电学物理注意事项:本卷共四大题23小题,满分100分,时间90分钟。一、填空题(每空2分,共36分;将答案直接写在横线上,不必写出解题过程)1.如图所示,用跟丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球,金属箔片张开一定的角度,此时金属箔片失去电子(选填“失去”或“得到”)。2.如图所示的电路图中,要使灯泡L1和L2组成串联电路,应该只闭合开关S2,若要使灯泡L1和L2组成并联电路,应该只闭合开关S3、S1。3.如图所示,电路中R1的阻值为6 ,R2的阻值是12 。干路电流为1.5 A,则流过R1的电流是1A,电路的总功率为9W。4.学校会议室安装了100只相同的LED节能灯,这些灯全部正常发光3 h,且无其他用电器工作,电能表示数变为。已知每只灯的额定电压为220 V,则通过每只灯泡的电流为0.05A;实验表明,一只这样的节能灯与一只60 W的白炽灯正常发光时亮度相等。与使用60 W的白炽灯相比,100只这样的节能灯正常发光3 h可节能14.7kWh。5.如图所示的电路中,闭合开关S。当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时,电流表A1的示数不变,电压表V的示数与电流表A2的示数之比将变大(均选填“变大”“变小”或“不变”)。6.如图甲所示的电路中,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,定值电阻两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图像如图乙所示,则定值电阻R1的阻值为10。7.电动机是将电能转化成机械能的机器,但由于线圈有电阻,同时还有一部分内能产生。一台玩具电动机接在6 V电源的两端,电动机正常转动时通过线圈的电流是0.3 A;短暂卡住电动机的转轴,让线圈暂时不转动,通过线圈的电流是3 A,则线圈的电阻是2,电动机正常转动时的效率为90%。8.如图所示的电路中,电源电压保持12 V不变,小灯泡L上标有“6 V3 W”字样,定值电阻R1为10 ,滑动变阻器R2的最大阻值为30 ,电压表使用的量程是03 V。则灯正常发光的电阻为12,假设灯的电阻不变,为了保证电路的安全,滑动变阻器接入电路中的最小阻值为18。9.如图所示是“探究磁场对通电导线的作用”的实验装置。当闭合开关S时,导线ab受到磁场力的作用从而向左运动;若要使导体ab受力方向改变为原来的相反方向,可以改变电流方向或磁场方向,那么导线ab运动中会(选填“会”或“不会”)产生感应电流。10.小明家的脉冲式电能表表盘上有“3000 imp/(kWh)”“220 V5 A”等信息。小明只让家中4盏“220 V25 W”的电灯正常工作1 h,则电灯一共消耗的电能是3.6105J,这段时间内指示灯闪了300次。二、选择题(每小题3分,共21分;每小题给出的四个选项中,只有一个符合题意,请将该选项的序号填入括号内)11.如图是一种可测定油箱内油面高度的装置,R是定值电阻,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,油量表由电流表改装而成,通过两只电表的示数变化可以反映油面的高度变化,关于此装置的工作原理,下列说法中正确的是(B)A.当油面高度升高时,油量表示数减小B.当油面高度升高时,电压表示数增大C.当油面高度降低时,油量表示数增大D.当油面高度降低时,电压表示数不变【解析】本题考查欧姆定律在电表示数变化中的应用。当油面上升时,R接入电路的电阻变小,电源电压不变,可知电路中的电流I变大,油量表的示数变大,电阻R阻值不变,由U=IR可知,R两端的电压变大,电压表示数变大;反之当油面下降时,油量表的示数变小,电压表示数变小,B项正确。12.如图所示的电路,研究串联电路中电流的特点时,电流表甲和乙的示数分别为0.18 A和0.16 A,造成两个电流表示数不同的原因可能是(D)A.灯泡L1和L2在电路中的位置B.灯泡L1和L2的电阻不同C.导线有电阻D.电流表自身的缘故【解析】本题考查串联电路的特点。由电路图可知,两灯泡和两电流表串联接入电路,根据串联电路的电流特点可知,电路中各处的电流相等;实验时电流表甲和乙的示数分别为0.18 A和0.16 A,造成两个电流表示数不同的原因与导线电阻、灯泡电阻以及电流表的位置无关,可能是两个电流表的读数误差或指针未调零造成的,D项正确。13.如图所示的电路中,灯泡标有“6 V6 W”字样,R为定值电阻,电源电压为6 V不变,闭合开关S时,电阻R消耗的功率为1 W,不考虑灯丝电阻随温度的影响,则下列说法中正确的是(C)A.灯泡消耗的功率小于6 W,但大于5 WB.灯泡消耗的功率为5 WC.灯泡消耗的功率一定小于5 WD.灯泡和电阻R的总功率为6 W【解析】本题考查电功率的分析。电路中不接入电阻R时,电路为L的简单电路,灯泡两端的电压和电源的电压相等,由额定电压下灯泡正常发光可知,此时电路的总功率即灯泡的额定功率,电阻R与灯泡L串联后,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,电路中的总电阻变大,电路消耗的总功率变小,即小于6 W,因电路的总功率等于各用电器功率之和,且电阻R消耗的功率为1 W,所以灯泡消耗的功率一定小于5 W,C项正确。14.甲、乙两只灯泡,其I-U关系图像如图所示。现将甲、乙两灯串联在电路中,当甲灯两端的电压为2 V时,乙灯消耗的功率是(D)A.1.2 WB.0.8 WC.2 WD.3 W【解析】本题考查欧姆定律及电功率的计算。由图像可知,当甲灯泡两端电压为2 V时,通过其电流为0.5 A;而串联电路中电流处处相等,因此通过乙灯泡的电流也为0.5 A,由图像可知,此时乙灯泡两端电压为6 V,那么乙灯泡消耗的功率P=UI=6 V0.5 A=3 W,D项正确。15.李明利用如图所示实验装置探究电磁感应现象,他把装置中的直铜线ab通过导线接在量程为3 A的电流表的两接线柱上,当让ab迅速向右运动时,并未发现电流表指针明显偏转。你认为最可能的原因是(A)A.感应电流太小,无法使指针明显偏转B.铜线ab太细,换用铜棒进行实验便能使指针明显偏转C.ab运动方向不对,应将ab改为向左运动D.ab运动方向不对,应将ab改为上下运动【解析】本题考查影响感应电流大小的原因。题中实验只有一根导线在做切割磁感线运动,电流表也不是灵敏电流表,所产生的电流很小,使电流表指针偏转幅度很小;感应电流大小是不受切割导体的粗细影响的;向右运动改为向左运动,只是改变了感应电流的方向,而不改变电流大小;导体改为上下运动,不会产生感应电流。综上,A项正确。16.如图所示的家庭电路中,闭合开关后灯泡不亮,用试电笔检测插座的两孔,发现只有插入右孔时氖管才发光。用试电笔检测A点氖管发光,检测B点氖管不发光,发生这一现象的原因可能是(A)A.灯丝断了B.灯泡短路C.开关接触不良D.插座短路【解析】本题考查家庭电路的相关知识。用试电笔检测插座的两孔,发现只有插入右孔时氖管才发光,说明右孔连接的是火线,电路连接正常;用试电笔检测A点氖管发光,检测B点氖管不发光,说明在A、B两点之间出现了断路,可能是灯丝断了,A项正确。17.如图所示的电路出现故障,总开关S跳闸后,复位时又立即跳闸。电工检修时断开所有开关,拔去保险丝,并在此处接入一只普通的白炽灯泡L0,当闭合开关S、S1时,L0正常发光,L1不发光;当闭合开关S、S2时,L0和L2都发出暗红色光;则可以确定电路故障是(B)A.灯L1断路B.灯L1短路C.灯L2断路D.灯L2短路【解析】本题考查电路故障的判断。当只闭合S、S1时,L0正常发光,L1不发光,是因为L1被短路,使L0直接接在电源上,正常发光;当只闭合S、S2时,L0和L2均发出暗红色光,是因为L0与L2串联接入电路,所分电压低于220 V。综上,B项符合题意。三、实验题(第18题7分,第19题7分,第20题5分,共19分)18.小明同学对串联电路中电压的规律进行了探究。【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和【设计与进行实验】(1)按如图所示的电路图连接电路。(2)闭合开关,排除故障,用电压表测出L1两端的电压。(3)在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上。(4)测出AC间的电压,得出结论。【交流与评估】(1)在拆接电路时,开关必须断开(1分)。(2)闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是灯L1短路(1分)或灯L2断路(1分)。(3)小明用上面的方法能否测出L2两端的电压?不能(1分),为什么?测L2两端的电压时电压表正负接线柱接反了(1分)。(4)方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在表格中,小明分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。此实验在设计方案上存在的不足之处是一次实验数据得出的结论具有偶然性(1分)。改进方法:改变小灯泡的规格或电源电压,多次实验,然后比较数据,得出结论(1分)。UAB/VUBC/VUAC/V2.41.43.819.如图甲所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路。(1)连好电路后闭合开关,发现电流表无示数、电压表有示数,那么电路的故障可能是Rx断路(1分)。(2)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.4 V时,电流表的示数如图乙所示,则通过电阻Rx的电流为0.24(1分)A,Rx的阻值为10(1分)。(3)另有同学们设计了下列两种测量方案,方案中定值电阻的阻值为R0。方案一的电路中,闭合开关S,如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2,则电阻Rx的阻值表达式为Rx=U2U1R0(1分);方案二的电路中,将S接到a时,读出电流表的示数I1;再将S接到b,读出电流表的示数I2;由I2Rx=I1R0可得Rx=I1R0I2(1分)。试对方案二做出评价:不正确,因为两定值电阻两端电压不等(正确,但变阻器接入电阻必须为0)(2分)(必须简要说明理由)。20.在“测量额定电压为2.5 V的小灯泡额定功率”的实验中:(1)如图甲是小明测定小灯泡额定功率的实物电路图(不完整),请用笔画线代替导线将实物图连接完整(2分)。【答案】 如图所示(2)小明在实验中由于实验器材规格选择不当,他正确连接电路且实验步骤正确,闭合开关后,发现小灯泡发光较亮,电压表的示数如图乙所示,为了测出该小灯泡的额定功率,你建议小明换用最大阻值更大的滑动变阻器(1分)。(3)小明更换器材重新实验,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到A(1分)端(选填“A”或“B”)。闭合开关后,移动滑片P,当电压表示数为2.5 V时,电流表的示数如图丙所示,则灯泡的额定功率为0.8W(1分)。四、计算与推导题(第21题8分,第22题7分,第23题9分,共24分;解题时要有必要的公式和解答过程,只有最后答案的不能得分)21.如图1所示是电阻R1与滑动变阻器R的电路图,电源电压为12 V,电阻R1的I-U图像如图2所示。开关闭合后,滑动变阻器R接入电路的阻值为40 时,求:(1)电流表的读数。(2)变阻器R的电功率。(3)在1 min内R1产生的热量。解:(1)由R1的I-U图像可知R1=UI=8 V0.8 A=10 (1分)由图1所示电路图可知,R1与R并联在电源两端,电阻两端电压U1=U2=U=12 V通过R1的电流I1=U1R1=12 V10 =1.2 A(1分)通过滑动变阻器的电流I2=U2R2=12 V40 =0.3 A(1分)电流表读数I=I1+I2=1.2 A+0.3 A=1.5 A(1分)(2)变阻器R的电功率为P=U2I2=12 V0.3 A=3.6 W(2分)(3)在t=1 min=60 s内R1产生的热量为Q=I12R1t=(1.2 A)210 60 s=864 J(2分)22.滑动变阻器一般只在实验室中使用,图1是家用电器中常用到的一种电位器,通过机械式旋钮调节阻值的大小。小亮利用这种电位器自制了一个可调亮度的手电筒,其电路图如图2所示。电源两端电压U为6 V且保持不变,小灯泡电阻R1为10 (不考虑温度对灯丝电阻的影响)。开关S闭合后,求:(1)当电位器R接入电路的电阻R2为20 时,通过电阻R1的电流I。(2)当电位器R接入电路的电阻R3为10 时,小灯泡R1的电压U1。解:(1)当电位器R接入电路的电阻R2为20 时,由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且串联电路中各处的电流相等,所以根据欧姆定律可得,通过电阻R1的电流I=UR1+R2=6 V10 +20 =0.2 A(3分)(2)当电位器R接入电路的电阻R3为10 时,电路中的电流I=UR1+R3=6 V10 +10 =0.3 A(2分)小灯泡R1的电压U1=IR1=0.3 A10 =3 V(2分)23.我们生活在电的时代,电能的广泛使用,使电能的社会需求日趋紧张。节约能源、提高能源的利用率是一个在国民经济中具有重大战略意义的问题。改造和淘汰陈旧设备、采用高压输电是节约能源的重要措施。某电站与用户间距离为10 km,输送的电功率为6.0104 kW,每米输电导线的电阻为1.810-3 ,若输电电压从1.0105 V提高到3.0105 V:(1)输电线路损耗的电功率减少了多少?(2)现输电导线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修员在电站利用电压表、电流表和电源接成如图甲所示电路进行检测。电压表的示数为3.0 V,电流表的示数为0.5 A,则短路的位置离电站的距离为多少?(3)安全用电的常识之一是不靠近高压电,而双脚站在高压线上的