(總分:70分考試時(shí)間:70分鐘)
一、單項(xiàng)選擇題(共24分,每題2分)
1.在國際單位制中,電功的單位是( )
A.伏特(V)B.安培(A)C.焦耳(J)D.歐姆(Ω)
2.在如圖1所示的家用電器中,正常工作時(shí)的電功率最接近15W的是( )
A. 臺(tái)燈B. 電烤爐C. 微波爐D. 空調(diào)
3.在下列實(shí)例中,通過做功的方式改變物體內(nèi)能的是( )
A.夏天,陽光曝曬廣場(chǎng)上的石凳,石凳溫度升高
B.將冰凍食物放在水中解凍,水變涼
C.剛煮熟的雞蛋放在冷水中,雞蛋的溫度降低
D.寒冷的冬天,雙手互搓,手的溫度升高
4.將燈L1、L2按圖2中甲、乙方式分別接在電壓恒為U的電路中,已知燈L1的電阻大于燈L2的電阻,設(shè)燈絲的阻值不變。則下列說法中正確的是( )
甲乙
A.中電路中通過L1的電流小于通過L2的電流
B.甲電路中L1兩端的電壓小于L2兩端的電壓
C.乙電路中L1兩端的電壓大于L2兩端的電壓
D.甲電路中L1的電流小于乙電路中L1的電流
5.在通常條件下部分金屬導(dǎo)電性的排序如圖3所示,從下至上,金屬的導(dǎo)電性依次增強(qiáng)。若不考慮溫度對(duì)電阻的影響,下列判斷正確的是( )
A.銀線電阻一定小于銅線電阻
B.電阻相同時(shí),銅線一定比鋁線更細(xì)
C.粗細(xì)相同時(shí),鋁線的長度越長,電阻越
D.長度和粗細(xì)均相同時(shí),鋁線比鐵線的電阻更大
6.關(guān)于公式,下列說法正確的是( )
A.導(dǎo)體兩端的電壓為0時(shí),導(dǎo)體的電阻一定為0
B.導(dǎo)體的電阻等于導(dǎo)體兩端的電壓跟通過它的電流的比值
C.導(dǎo)體的電阻由它兩端的電壓和通過它的電流決定
D.導(dǎo)體的電阻與通過導(dǎo)體的電流成反比
7.圖4所示的是某液晶彩色電視的銘牌。下列說法中正確的是( )
A. 1kW?h的電能可供該液晶彩色電視正常工作4h
B.該液晶彩色電視可以接在380V電壓下使用
C.該液晶彩色電視正常工作時(shí),1h內(nèi)消耗250W電能
D.正常工作時(shí),該液晶彩色電視比60W的燈消耗電能慢
8.下列關(guān)于功、內(nèi)能、熱量的描述正確的是( )
A.機(jī)械能為零的物體,內(nèi)能也一定為零B.熱量總是從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體傳遞
C.做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能D.物體的內(nèi)能增大,溫度一定升高
9.如圖5所示的電路中,L1和L2為規(guī)格相同的小燈泡。若電路中只有一處故障,且已知是導(dǎo)線ab斷路,閉合開關(guān)S后,可以觀察到的現(xiàn)象是( )
A.燈L1發(fā)光、L2不發(fā)光
B.燈L1不發(fā)光、L2發(fā)光
C.電流表和電壓表的指針均無明顯偏轉(zhuǎn)
D.電流表指針無明顯偏轉(zhuǎn),電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)
10.為了通過實(shí)驗(yàn)比較甲、乙兩種液體的吸熱能力,小明取了兩只相同的燒杯,且在燒杯里分別裝入質(zhì)量和初溫都相同的甲、乙兩種液體。他用同一個(gè)電加熱器分別給它們加熱,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了如圖6所示的圖像。關(guān)于本次實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是( )
A.小明用升高的溫度表示吸收熱量的多少
B.小明探究問題的自變量是液體種類
C.小明探究問題的自變量是升高的溫度
D.實(shí)驗(yàn)中乙的升溫速度更快,乙的吸熱能力強(qiáng)
11.如圖7所示,是小陽設(shè)計(jì)的廚房出現(xiàn)一定濃度的可燃?xì)怏w(或煙霧)時(shí)觸發(fā)報(bào)警的電路圖,電源兩端的電壓保持不變,電阻R1是氣敏電阻,其阻值隨著可燃?xì)怏w(或煙霧)濃度的增加而減小。當(dāng)廚房中可燃?xì)怏w(或煙霧)積累到一定濃度時(shí),電壓表示數(shù)將達(dá)到某一值U,就會(huì)觸發(fā)報(bào)警。改變電位器R2的阻值,可以實(shí)現(xiàn)可燃?xì)怏w(或煙霧)在不同濃度時(shí)觸發(fā)報(bào)警。下列說法正確的是( )
A. R2的阻值不變,隨著可燃?xì)怏w濃度增加,通過R1的電流減小
B. R2的阻值不變,隨著可燃?xì)怏w濃度的增加,電壓表示數(shù)減小
C.為了避免廚房存在微量煙霧時(shí)觸發(fā)報(bào)警,應(yīng)減小R2的阻值
D.若只將電源電壓變大,則可燃?xì)怏w的濃度更高時(shí)觸發(fā)報(bào)警
12.在如圖8甲所示的電路中,電源兩端的電壓保持不變,開關(guān)S閉合后,將滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端滑至b端的過程中,通過小燈泡的電流I隨其兩端電壓U變化的I-U圖像如圖8乙所示。已知小燈泡的額定電壓為12V,下列說法中正確的是( )
A.在電壓表示數(shù)變小的過程中,電路消耗的總功率不斷變大
B.滑動(dòng)變阻器的最大阻值為9Ω
C.滑片P由a端滑至b端的過程中,小燈泡的電功率變化了9W
D.滑片P由a端滑至b端的過程中,電路的總電功率變化了21W
二、多項(xiàng)選擇題(下列各小題的四個(gè)選項(xiàng)中,符合題意的選項(xiàng)均多于一個(gè)。共6分,每小題2分。每小題選項(xiàng)全選對(duì)的得2分,選對(duì)但不全的得1分,有錯(cuò)選的不得分)
13.下列說法正確的是( )
A.冷水中的墨水比熱水中的墨水?dāng)U散得慢,表明擴(kuò)散快慢跟溫度有關(guān)
B.一根鐵絲很難被拉斷,表明固體分子間存在相互作用的斥力
C.熱機(jī)工作時(shí)可以將燃料中的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
D.沙漠的晝夜溫差很大的主要原因是沙石的比熱容較小
14.甲燈標(biāo)有“12V 30W”字樣,乙燈標(biāo)有“24V 60W”字樣,若兩燈的燈絲電阻不變,比較甲、乙兩燈,下列說法正確的是( )
A.電流通過甲燈做的功一定比通過乙燈做的功少
B.兩燈正常工作且消耗相同的電能,則甲燈工作的時(shí)間一定比乙燈長
C.將兩燈串聯(lián)接入電壓為24V的電路中,甲燈可能正常發(fā)光
D.將兩燈并聯(lián)接入電壓為12V的電路中,甲燈消耗電能比乙燈快
15.兩只小燈泡L1和L2的額定電壓均為6V,它們的U-I圖象分別如圖9中A、B兩條曲線所示。下列判斷正確的是( )
A. L1的阻值一定為12Ω
B. L2的額定功率一定為6W
C.若將它們并聯(lián)在電壓為4V的電源兩端,電路的總電阻一定小于3.3Ω
D.若將它們串聯(lián)在電壓為6V的電源兩端,電路的總功率一定大于2.4W
三、實(shí)驗(yàn)探究題(共28分)
16、如圖10所示電能表的示數(shù)為 度。
17.瓶內(nèi)滴入少許水,用帶有玻璃管的塞子封住,玻璃管與氣筒用橡膠管相連,如圖11所示。實(shí)驗(yàn)時(shí),首先向瓶內(nèi)持續(xù)打氣,瓶內(nèi)無色透明;當(dāng)塞子跳起來時(shí),可以看到瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧。
(1)向瓶內(nèi)持續(xù)打氣的過程中,瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能 。
(2)當(dāng)塞子跳起來時(shí),瓶內(nèi)氣體的能轉(zhuǎn)化與四沖程汽油機(jī)工作時(shí)的 相同。
A.吸氣沖程B.做功沖程C.壓縮沖程D.排氣沖程
18.將幾十個(gè)小彩燈中聯(lián)后接在家庭電路中,五光十色的彩燈帶裝扮著節(jié)日的夜晚。當(dāng)其中一只小彩燈的燈絲燒斷后,彩燈帶不會(huì)熄滅,其原因是小彩燈內(nèi)有一根表面涂有絕緣物質(zhì)的細(xì)金屬絲與燈絲并聯(lián),如圖甲所示。當(dāng)燈絲正常發(fā)光時(shí),細(xì)金屬絲與導(dǎo)電支架不導(dǎo)通;當(dāng)燈絲燒斷時(shí),絕緣物質(zhì)被擊穿,細(xì)金屬絲與導(dǎo)電支架瞬問導(dǎo)通,使其它小彩燈仍能發(fā)光。為了研究小彩燈的這一結(jié)構(gòu),小陽找來幾只額定電壓為5V的小彩燈進(jìn)行實(shí)驗(yàn),連接的電路如圖乙所示。
甲乙丙
(1)正確連接電路,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小彩燈不亮,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),則電路的故障可能是 。
A.小彩燈與燈座接觸不良B.小彩燈被短接
C.有導(dǎo)線斷了D.滑動(dòng)變阻器被短接
(2)排除故障后,通過正確操作將測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象記錄在下表中。
= 1 \* GB3 ①小彩燈兩端的電壓為3V時(shí),電流表示數(shù)如圖丙所示,為 A。
②小彩燈正常發(fā)光時(shí)的電阻為 Ω。
③小彩燈兩端的電壓增大時(shí),小彩燈的燈絲電阻將 。
④當(dāng)電壓為7.5V時(shí)燈絲燒斷,但細(xì)金屬絲表面的絕緣物質(zhì)并沒有被擊穿,其原因可能是 。
19.如圖12所示,在A、B、C三套實(shí)驗(yàn)裝置中,酒精燈、石棉網(wǎng)、燒杯、溫度計(jì)、鐵架臺(tái)的規(guī)格分別相同,在三個(gè)燒杯中所裝液體的質(zhì)量都相等。請(qǐng)回答下列問題:
(1)為了做“探究不同物質(zhì)的吸熱能力與物質(zhì)種類的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),除了圖12中所給的實(shí)驗(yàn)器材之外,還需要補(bǔ)充的一個(gè)測(cè)量儀器是 。
(2) 兩套實(shí)驗(yàn)裝置可以做“探究不同物質(zhì)的吸熱能力與物質(zhì)種類的關(guān)系”。
圖12圖13
(3)如圖13所示,是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所繪制的圖像,其中 (選填“a”或“b”)是水的溫度隨時(shí)間變化的圖像。在此實(shí)驗(yàn)中,若使初溫相同、質(zhì)量相等的兩杯液體吸收相等的熱量,兩杯液體所能達(dá)到的溫度 (選填“相同”或“不同”)。
20.小亮同學(xué)想探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流、電阻、通電時(shí)間是否有關(guān)。他連接了如圖14甲所示的電路。在圖14甲、乙中有A、B、C三個(gè)相同的透明容器,其中密封著等量的空氣,三個(gè)容器中都有一根電阻絲,電阻絲的阻值分別為5Ω、10Ω和5Ω。在C容器的外部有一根15Ω的電阻絲和透明容器內(nèi)5Ω的電阻絲并聯(lián)。
(1)小亮利用圖14甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),他所探究的問題是:
(2)該實(shí)驗(yàn)中利用U形管中液面高度的變化來反映
(3)若用圖14乙的裝置替換圖23甲中 (選填“A”或“B”)密封容器進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可以探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過導(dǎo)體的作電都電流大小是否有關(guān)。在C容器外部并聯(lián)15Ω電阻,作用是 。
21.圖15甲所示為測(cè)量小燈泡L電功率的實(shí)物圖,請(qǐng)完成下列填空:
(1)連接電路時(shí)開關(guān)S應(yīng) ,滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)置于最 端(選填“左”或“右”)。
(2)閉合開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)小燈泡L不發(fā)光,電流表和電壓表的指針有偏轉(zhuǎn),但不明顯,其原因是 。
(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P至某一位置,電壓表、電流表示數(shù)如圖15乙所示,通過小燈泡L的電流為
A,此時(shí)小燈泡電功率為 W。
22.課外小組的同學(xué)們想探究“影響電水壺?zé)嵝实囊蛩亍?。?shí)驗(yàn)桌上備有溫度計(jì)、電子秤、電水壺、停表、功率計(jì)量插座(如圖16所示,它能直接測(cè)量電水壺的實(shí)際功率)。
實(shí)驗(yàn)前,同學(xué)們提出猜想:電水壺的熱效率可能與電水壺的保溫性、功率、裝水的質(zhì)量、環(huán)境溫度等有關(guān)。同學(xué)們按照不同猜想,分小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,在每次實(shí)驗(yàn)開始時(shí),保證電水壺和水的初溫與室溫相同。下表為一小組同學(xué)用同一只電水壺進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)所記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,該電水壺的熱效率η較高的應(yīng)是 。(選填“①”或“②”)
(2)請(qǐng)根據(jù)表格中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論: 。
23.小麗要測(cè)量未知電阻Rx的阻值,她利用符合實(shí)驗(yàn)要求的電源一個(gè)、已調(diào)零的電壓表一塊、滑動(dòng)變阻器、電阻箱()各一個(gè)、開關(guān)兩個(gè)、導(dǎo)線若干,小麗設(shè)計(jì)了如17所示的實(shí)驗(yàn)電路圖,并寫出了如下的實(shí)驗(yàn)步驟。請(qǐng)你將小麗的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。
= 1 \* GB3 ①開關(guān)S1和S2均斷開,按電路圖連接電路,將滑動(dòng)變阻器滑片P移到阻值最大端。
②只閉合開關(guān) ,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P到適當(dāng)位置,記錄電壓表的示數(shù)U1;
③斷開開關(guān) ,閉合 ,保持 不變,調(diào)節(jié) ,使電壓表的示數(shù)仍為U1;
④記錄此時(shí)電阻箱的示數(shù)R0,則待測(cè)電阻的阻值Rx=R0。
四、科普閱讀題(共4分)
電熱水器
電熱水器是利用電對(duì)水加熱,使水溫達(dá)到生活、采暖、生產(chǎn)工藝等要求的設(shè)備。家庭常用電熱水器分為儲(chǔ)水式電熱水器和快熱式電熱水器兩類。
市面上某款儲(chǔ)水式電熱水器如圖18所示,其銘牌上的部分信息如表1所示。
表1:儲(chǔ)水式電熱水器
市面上某款快熱式電熱水器如圖19所示,其銘牌上的部分信息如表2所示。
表2:快熱式電熱水器
儲(chǔ)水式電熱水器安裝簡(jiǎn)單、方便,功率相對(duì)較小,對(duì)電線要求低,一般家庭都能安裝使用。但因?yàn)閹б粋€(gè)大容積的水箱,要有承重墻才能裝,且影響室內(nèi)的美觀。使用前需較長時(shí)間預(yù)熱,達(dá)到預(yù)設(shè)溫度后如果額定容量的水用完后,不能再連續(xù)使用;如果水箱中被加熱的水沒用完,這些熱水會(huì)慢慢冷卻,造成浪費(fèi)。
快熱式電熱水器是一種快速加熱流水,并且能通過電路控制水溫,使水溫達(dá)到適合人體洗浴溫度的熱水器。因?yàn)闆]有水箱,所以它具有體積小,重量輕,省空間易安裝的特點(diǎn),且不需要提前預(yù)熱,也沒有儲(chǔ)水式熱水器未用的剩余熱水的能量消耗,真正做到了節(jié)能省水。一般來說,快熱式電熱水器比儲(chǔ)水式電熱水器省電15%~30%。但快熱式電熱水器普遍功率較大,安裝需要橫截面積較大的銅芯線和不低于30A的電能表,因此家庭選擇此電熱水器時(shí),要考慮是否滿足安裝要求。
24.請(qǐng)根據(jù)上述材料,回答下列問題:
(1)根據(jù)儲(chǔ)水式電熱水器的銘牌可知,若家庭電路正常工作電壓為220V,該電熱水器正常工作時(shí)的電流是 A。
(2)對(duì)照兩種熱水器的銘牌可知:快熱式電熱水器相比儲(chǔ)水式電熱水器,它的 (選填“電功”或“電功率”)明顯大一些。
(3)根據(jù)儲(chǔ)水式電熱水器的銘牌可知,使用該儲(chǔ)水式電熱水器在其額定功率下連續(xù)加熱30min,則消耗
kW?h電能。
(4)2021年,碳達(dá)峰、碳中和被首次寫入政府工作報(bào)告。已知每節(jié)約1度電相當(dāng)于減少排放1.1kg的二氧化碳。若小利家將儲(chǔ)水式電熱水器更換為快熱式電熱水器后,發(fā)現(xiàn)一個(gè)月僅此一項(xiàng)用電比原來節(jié)省電能8kW?h,請(qǐng)計(jì)算由此相當(dāng)于減排二氧化碳約 kg。
五、計(jì)算題(共8分)
25、如圖20所示電路,電源電壓保持不變,電阻R1=5Ω。當(dāng)開關(guān)S閉合,S1、S2都斷開時(shí),電流表示數(shù)為0.2A,電壓表示數(shù)為3V;若開關(guān)S、S1、S2都閉合時(shí),電流表示數(shù)為0.9A。
求:
(1)電阻R2的阻值為多少?
(2)電源電壓為多少?
(3)R3的阻值為多少?
26.如圖21所示為某型號(hào)電暖氣及其工作原理的簡(jiǎn)化電路圖.電暖氣的額定電壓為220V,工作狀態(tài)分為高、低溫兩擋。其中R1和R2可視為阻值不變的電熱絲,R1的阻值為96.8Ω,高溫?fù)醯墓β蕿?00W。
(1)求高溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)通過電暖氣的電流(保留1位小數(shù));
(2)請(qǐng)分析說明當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí),電暖氣處于高溫?fù)踹€是低溫?fù)酰?br>(3)求電阻絲R2的阻值。U/V
0.5
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.5
I/A
0.06
0.10
0.12
0.18
0.20
0.22
0
亮度
不亮
微紅
亮度逐漸增大
不亮
m水/kg
0.5
1.5
t0/℃
17
17
t/℃
100
100
P/W
1555
1555
t/s
135
350
η
= 1 \* GB3 ①
= 2 \* GB3 ②
額定升數(shù):
60L
產(chǎn)品尺寸(a*b*c):
760×485×455mm
額定功率:
2200W
能效等級(jí):
1級(jí)
額定功率:8000W
溫度范圍:30-55℃
額定壓力:0.6MPa
防水等級(jí):IPX4
產(chǎn)品尺寸(a*b*c):266×78×448mm
防電墻:專利防電墻

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