第十三章素養綜合檢測(滿分100分,限時45分鐘)一、選擇題(每小題3分,共27分)1.(2024河南鄭州外國語學校期末)甲、乙兩根電阻絲(R甲>R

乙)串聯后接在某一電源上,在相等的時間內,電流通過甲、乙

所做的功分別為W甲、W乙,則?(

)A.甲兩端的電壓比乙兩端的電壓大B.通過甲的電流比通過乙的電流小C.電流通過甲、乙所做的功W甲=W乙D.電流通過甲、乙所做的功W甲<W乙A解析甲、乙兩根電阻絲(R甲>R乙)串聯后接在某一電源上,

串聯電路各處電流相等,根據U=IR可知甲兩端的電壓比乙兩

端的電壓大,A正確,B錯誤;在相等的時間內,根據W=UIt可知

電流通過甲、乙所做的功W甲>W乙,C、D錯誤。故選A。2.(2024甘肅慶陽期末)規格都是“220V120W”的一臺電

冰箱、一臺電腦和一只電烙鐵,分別正常工作相同時間,消耗

的電能?(

)A.電冰箱最多

B.電腦最多C.電烙鐵最多

D.一樣多D解析三個用電器正常工作,實際功率等于額定功率,即相

等;又因為工作時間相等,則由W=Pt可知,三個用電器消耗的

電能一樣多。故選D。3.(2022吉林長春中考)下列家用電器中利用電熱工作的是?(

)A.電風扇

B.洗衣機C.電飯鍋

D.吸油煙機C解析電風扇、洗衣機和吸油煙機工作時主要將電能轉化

為機械能,不是利用電流熱效應工作的;電飯鍋工作時主要將

電能轉化為內能,是利用電流熱效應工作的,故選C。4.為了探究電功率跟電壓的關系,小明設計了如圖所示電

路。當開關閉合時,發現只有一只燈泡發光,且電壓表示數為

零。根據此現象可以判斷電路的故障是?(

)

AA.燈L1短路

B.燈L1斷路C.燈L2短路

D.燈L2斷路解析燈L1和L2串聯,開關閉合時,有一只燈泡發光,說明電路

不存在斷路,只有一只燈泡發光,另一只燈泡不發光,電壓表

示數為零,說明與電壓表并聯的燈泡發生了短路,即燈L1短路,

故選A。5.(2024陜西漢中實驗中學期末)標有“6V3W”和“6V

6W”的燈L1和L2(假設兩燈燈絲電阻不變),若將它們串聯

在某電源上,使其中一個燈正常發光時,下列說法正確的是?(

)A.通過燈L1和L2的電流之比為1∶2B.燈L1和L2兩端的電壓之比為2∶1C.燈L2和L1的發光亮度相同D.能夠正常發光的燈應是燈L2B解析“6V3W”表示L1的額定電壓為6V、額定功率為

3W;“6V6W”表示L2的額定電壓為6V、額定功率為6

W;由P=UI可知,燈L1的額定電流:I1額=?=?=0.5A;燈L2的額定電流:I2額=?=?=1A,由歐姆定律可知,燈L1的電阻R1=?=?=12Ω;燈L2的電阻R2=?=?=6Ω,將它們串聯在某電源上,通過的電流相等,電流之比為1∶1,則A錯誤;根據U

=IR,串聯電路各處電流相等,電壓之比等于電阻之比,為12Ω∶6Ω=2∶1,B正確;根據P=I2R可知,燈L1、L2中的電流相等,

燈L1、L2的電阻不同,則電功率不同,燈泡的亮度不同,C錯誤;

電路中的最大電流:I最大=0.5A,此時I最大=I1額<I2額,燈泡L1正常發

光,D錯誤。故選B。技巧點撥

本題考查了串聯電路的特點和電功率公式的應

用,關鍵是知道燈泡正常發光時的電流和額定電流相等。6.(2024河北廊坊四中期末)如圖所示的電路中,移動滑動變

阻器的滑片,電壓表的示數從8V變為6V,電流表的示數變化

了0.4A。則該定值電阻的阻值及消耗功率的變化量為(

)

CA.5Ω

0.8W

B.20Ω

5WC.5Ω

5.6W

D.15Ω

7.2W解析電阻R與滑動變阻器串聯,電壓表測R兩端的電壓,電

流表測電路中的電流;當電壓表的示數U1=8V時,電路中的

電流I1=?=??①當電壓表的示數U2=6V時,電路中的電流I2=?=??②由題意可知:I1-I2=0.4A?③由①②③可得:R=5Ω,B、D錯誤;則:I1=?=?=1.6A,I2=?=?=1.2A,根據P=UI可得,該定值電阻所消耗功率的變化量:ΔP=P1-P2=U1I1-U2I2=8V×1.6A-6V×1.2A=5.6W,A錯誤,C正

確。故選C。7.(跨學科·物理學與日常生活)(2024甘肅白銀實驗中學月考)

取口香糖錫紙,剪成如圖1所示形狀,其中AB和CD段等長。戴

好防護手套,將錫紙條(帶錫的一面)兩端連接電池正、負極,

如圖2所示,發現錫紙條很快開始冒煙、著火。下列分析正

確的是?(

)

BA.通過AB和CD段的電流不相等B.正常情況下,AB段會先著火C.AB和CD段兩端的電壓相等D.AB和CD段的電阻相等解析

AB和CD段錫紙串聯,由于串聯電路中的電流處處相

等,所以通過AB和CD段的電流相等,A錯誤;在材料和長度相

同時,導體的橫截面積越小,電阻越大,由圖知,AB段的橫截面

積小于CD段的橫截面積,所以AB段的電阻大于CD段的電阻,

根據Q=I2Rt可知,在電流和通電時間一定時,AB段產生的熱量

多,溫度高,先著火,B正確,D錯誤;AB段的電阻大于CD段的電

阻,根據串聯電路的分壓規律可知,AB段兩端的電壓大于CD

段兩端的電壓,C錯誤。故選B。8.(2024陜西師大附中月考)“生命寶貴,安全第一”是同學

們應具有的安全意識。下列做法不符合安全用電原則的是

?(

)A.連接家庭電路時,開關接在火線和用電器之間B.若家用電器著火,先切斷電源,再用滅火器滅火C.使用試電筆時,手指按住筆尾金屬體D.更換燈泡時,沒有斷開電源開關D解析控制家用電器的開關必須接在火線和用電器之間,斷

開開關,切斷火線,防止觸電事故,A符合安全用電原則;若家

用電器著火,先切斷電源,再用滅火器滅火,B符合安全用電原

則;使用試電筆時,手指按住筆尾金屬體,C符合安全用電原

則;更換燈泡時,需斷開電源開關,D不符合安全用電原則。故

選D。9.(跨學科·物理學與日常生活)(2024河南平頂山期末)如圖是

電吹風工作原理的電路圖及銘牌信息,當電吹風正常工作且

吹熱風時,兩條支路電流之比為?(

)

CA.IR∶IM=9∶1

B.IR∶IM=1∶9C.IR∶IM=8∶1

D.IR∶IM=1∶8解析兩開關都閉合時,電吹風吹熱風,由并聯電路的特點可

知,吹熱風時電動機的電功率和吹冷風時電動機的電功率相

等,則吹熱風時,加熱電阻的電功率:PR=P加熱-PM=900W-100W

=800W,由P=UI可知,兩條支路電流之比:?=?=?=?=?,C正確。故選C。技巧點撥本題考查并聯電路的特點和電功率公式的應用,

注意熱風擋的電功率是加熱電阻和電動機的總功率。二、填空題(每空2分,共30分)10.在國際單位制中,電功和電能的單位是

,但是我們國家在計量電能的時候,一般使用

為單

位。如果某電能表上個月底的示數為383.5度,這個月底的示

數為493.5度,則這個月使用的電能是

度。焦耳千瓦時

110解析在國際單位制中,電功和電能的單位是焦耳,簡稱焦,

符號是J;為了計數方便,我們國家通常用千瓦時作單位來計

量電能;兩次電能表的示數之差,就是這段時間所消耗的電

能。11.(2023湖北襄陽中考)家用電視機跟電冰箱只能是

聯的,要讓它正常工作應該接在

V電源上。并

220解析家用電視機跟電冰箱工作時互不影響,是并聯的;我國

家庭電路的電壓為220V,要讓它正常工作應該接在220V電

源上。12.(2023黑龍江綏化中考)家庭電路中總電流如果超過安全

值,會由于電流的

效應,導致線路溫度過高,容易引發

火災。圖中所示電路中電流過大的原因是

。

熱用電器總功率過大解析家庭電路中總電流如果超過安全值,會由于電流的熱

效應,導致線路溫度過高,容易引發火災。觀察圖可知,圖中

用電器總功率過大,由公式P=UI得,電路中的電流:I=?,電路的電壓不變,當總功率P過大時,電流I會過大。13.(2023黑龍江哈爾濱中考)如圖所示,電源電壓3V,R1=R2=5

Ω,先閉合開關S1,再閉合開關S2,電流表示數將

(選填

“變大”或“變小”);當S1閉合,S2斷開時,通電10s,電流通過

R1產生的熱量是

J。

變大

4.5解析

先閉合開關S1,再閉合開關S2,電路中由R1和R2串聯變

為只有R1接入電路,電路中電阻變小,由I=?可得,電流表示數變大;當S1閉合,S2斷開時,R1和R2串聯,通過R1的電流I=?=?=0.3A,通電10s,電流通過R1產生的熱量Q=I2R1t=(0.3A)2×5Ω×10s=4.5J。14.(2024河北趙縣期末)實驗室有甲、乙兩只燈泡,甲標有

“6V6W”字樣,乙標有“6V3W”字樣,將兩燈串聯

起來,則該串聯電路兩端允許加的最高電壓為

V(不考

慮溫度對燈泡電阻的影響),此時

燈能正常發光。

9乙解析兩燈泡的額定電流分別為I甲=?=?=1A,I乙=?=?=0.5A,根據I=?可得兩燈泡的電阻分別為R甲=?=?=6Ω,R乙=?=?=12Ω;比較可知兩燈的額定電流I乙<I甲,兩燈串聯時,因串聯電路中電流處處相等,則串聯電路中的最大

電流I大=I乙=0.5A,此時乙燈正常發光,由電阻的串聯規律和歐

姆定律可得,電路兩端允許加的最高電壓:U大=I大(R甲+R乙)=0.5

A×(6Ω+12Ω)=9V。方法歸納本題考查了串聯電路的特點、歐姆定律和電功

率公式的應用,關鍵是確定串聯電路中的最大電流;求電路兩

端允許加的最高電壓時,切忌直接將兩個額定電壓相加。15.(新考向·項目式學習)(2023四川攀枝花中考)如圖所示,電

阻R1、R2、R3的阻值分別為R、2R、3R,?為二極管。二極管具有單向導電性,只允許電流從其正極向負極通過,不

允許電流反方向通過;當電流從二極管的正極流向負極時,其

電阻為零。閉合開關S,接入電路的總電阻為

。現將

電源正負極對調再接回原位置,則前后兩種情況R2消耗的功

率之比為

。

5R

9∶25解析由圖結合二極管的單向導電性可知,閉合開關S時,電

阻R2、R3串聯,由串聯電路的電阻特點可知,接入電路的總電

阻Ra=R2+R3=2R+3R=5R;由圖結合二極管的單向導電性可知,

將電源正負極對調再接回原位置時,電阻R1、R2串聯,由串聯

電路的電阻特點可知,接入電路的總電阻Rb=R1+R2=R+2R=

3R,由P=UI=?可知,前后兩種情況R2消耗的功率之比:?=?=?=?=?=?=?=?。16.(2024河南三門峽五校聯考)如圖所示,電源電壓保持不變,

R2=30Ω,R3=10Ω。當閉合開關S,斷開開關S1、S2時,電壓表

的示數為4V,電流表示數為0.2A,則電源電壓為

V;當

開關S、S1、S2都閉合時,電路消耗的總功率為

W。

6

3解析當閉合開關S,斷開開關S1、S2時,R1和R3串聯,電壓表測

R1兩端電壓,電流表測串聯電路電流;電壓表的示數為4V,電

流表示數為0.2A,則R1的阻值為R1=?=?=20Ω;根據串聯電路的電壓規律并結合歐姆定律可知,電源電壓為U=U1+I1R3

=4V+0.2A×10Ω=6V;當開關S、S1、S2都閉合時,R1和R2并

聯,電壓表測電源電壓,電流表測干路電流;根據歐姆定律可

知,通過R1和R2的電流分別為I1'=?=?=0.3A,I2=?=?=0.2A,故干路電流為I=I1'+I2=0.3A+0.2A=0.5A,則電路消耗的總功率為P=UI=6V×0.5A=3W。三、實驗探究題(17題12分,18題10分,共22分)17.(2024河北衡水實驗中學期末)小周利用如圖甲所示電路,

測量標有“2.5V”字樣的燈泡L正常發光時的電阻和電功

率。請按要求完成下列問題:

(1)請用筆畫線代替導線,將圖甲所示的實物圖連接完整;答案

如圖所示

(2)連接電路后,閉合開關S,發現燈泡不亮,電壓表有示數且接

近電源電壓,電流表示數為零,產生這種現象的原因可能是

;(3)排除故障后進行實驗,閉合開關S,發現電壓表的示數為0.5V,為使燈泡L兩端電壓達到額定電壓,應向

端(選填

“A”或“B”)移動滑動變阻器的滑片P,直到觀察到電壓表

示數為2.5V;此時,電流表示數如圖乙所示,電流表示數為

A,則燈泡L正常發光時的電阻為

Ω,電功率為

W。燈泡L斷路

A

0.5

5

1.25解析

(1)滑動變阻器按“一上一下”的原則串聯在電路中;

(2)燈泡不亮,電流表無示數,說明電路可能斷路;電壓表示數

接近電源電壓,說明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯的電

路以外的電路是完好的,與電壓表并聯的小燈泡斷路了;(3)

燈泡在額定電壓下正常發光,燈泡的實際電壓0.5V小于燈泡

的額定電壓2.5V,應增大燈泡兩端的電壓,根據串聯電路電

壓的規律,應減小滑動變阻器兩端的電壓,由分壓規律可知,

應減小滑動變阻器連入電路中的電阻大小,故滑片向A端移

動,直到電壓表示數為燈泡的額定電壓2.5V;圖乙中電流表選用小量程,分度值為0.02A,示數為0.5A,由歐姆定律可知,

燈泡L正常發光時的電阻值:R=?=?=5Ω,電功率為P=U額I額=2.5V×0.5A=1.25W。18.(2023河南蘭考期末)如圖所示是探究“電流通過導體產

生的熱量與什么因素有關”的實驗,實驗小組同學猜想:電流

通過導體產生的熱量可能與通過導體的電流、導體的電阻

和通電時間有關。(1)甲、乙、丙三個相同的透明容器中密封著質量相等的空

氣。實驗中通過比較U形管內

來反映導體產

生熱量的多少,這里用到的實驗方法是

法。(2)探究導體產生的熱量與電流大小的關系時,應選用圖中

兩容器及相連的U形管進行比較;探究導體產生的熱

量與電阻大小的關系時,應選用圖中

兩容器及相連

的U形管進行比較。(3)通電一段時間后,與

(選填“甲”“乙”或

“丙”)容器相連的U形管中兩側液面的高度差最大。液面的高度差轉換乙、丙甲、乙甲解析

(1)電阻產生的熱量不易直接觀察,可通過比較U形管

內液面的高度差來反映導體產生熱量的多少,這里用到的實

驗方法是轉換法。(2)探究導體產生的熱量與電流大小的關

系時,要控制電阻大小和通電時間相同,應選用乙、丙兩容器

及相連的U形管進行比較;探究導體產生的熱量與電阻大小

的關系時,要控制電流和通電時間相同,故應選用甲、乙兩容

器及相連的U形管進行比較。(3)三個容器中,甲容器內的電

阻最大,通過甲、乙容器內電阻的電流相等,且都大于通過丙

容器內電阻的電流,根據Q=I2Rt可知,通電一段時間后,甲容器內電阻產生的熱量最多,故與甲容器相連的U形管中兩側液

面的高度差最大。四、計算題(19題6分,20題7分,21題8分,共21分)19.(2023遼寧丹東中考)如圖所示,電源電壓保持不變,小燈泡

L標有“6V,3W”字樣,定值電阻R1阻值為20Ω,滑動變阻器R2最大阻值為18Ω。(不考慮溫度對燈絲電阻的影響)求:(1)小燈泡L的電阻;(2)當開關S、S1都閉合,滑動變阻器R2的滑片P移到a端時,小

燈泡L恰好正常發光,求電流表的示數;(3)當開關S1斷開,S閉合,滑動變阻器R2的滑片P移到b端時,小

燈泡L的電功率。解析

(1)不考慮溫度對燈絲電阻的影響,根據P=?可知小燈泡L的電阻RL=?=?=12Ω;(2)當開關S、S1都閉合,滑動變阻器R2的滑片P移到a端時,滑動變阻器接入電路的阻值

為0,定值電阻和燈泡并聯,電流表測量干路電流;小燈泡L恰

好正常發光,則電源電壓U=UL=6V,通過小燈泡的電流IL=?=?=0.5A,通過定值電阻的電流I1=?=?=0.3A,電流表的示數I=IL+I1=0.5A+0.3A=0.8A;(3)當開關S1斷開,S閉合,滑動變阻器R2的滑片P移到b端時,燈泡和滑動變阻器串聯,根據

歐姆定律可知電路中的電流I'=?=?=0.2A,小燈泡L的電功率P燈=I'2RL=(0.2A)2×12Ω=0.48W。20.(2024甘肅張掖四校聯考)如圖為某款水暖電熱毯的簡化

電路圖,其中R、R1、R2均為加熱電阻。該電熱毯具有調溫和

恒溫兩擋,開關接1為調溫擋,功率變化范圍為50W~100W,

開關接2為恒溫擋,功率為33W。電熱毯內裝有1kg水。[c水=

4.2×103J/(kg·℃)]求:(1)電熱毯在恒溫擋時通過它的電流;(2)可變電阻R的最大阻值;

(3)若用最大功率加熱,不計熱損失,電熱毯內水的溫度由20

℃升高到50℃所用的時間。解析

(1)由P=UI可得,電熱毯在恒溫擋時通過它的電流I=

?=?=0.15A;(2)由圖可知,當開關接1,滑片在最右端時,只有R2接入電路,電功率最大,為P高=100W,由P=?可得,R2=?=?=484Ω;當開關接1,滑片在最左端時,可變電阻R達到最大值,R與R2串聯,電路中的電阻最大,電功率最小,為

P低=50W,由P=?可得,R總=?=?=968Ω,