2010-2011学年江苏省徐州35中九年级（上）物理综合练习卷：电学（四）（解析版）

一、解答题

1. 难度：中等

小明学习了电功率的知识后，想利用家里的电能表（如图）和手表，测出一些家用电器的有关数据．
（1）当家里只有一台电冰箱在正常工作时，他测出电能表1分钟转了3圈，求电冰箱在这段时间消耗的电能是多少焦耳？
（2）当电冰箱和电热水壶同时工作时，他测出电能表1分钟转33圈，求此时电热水壶的电功率是多少瓦？
（3）如果用此电热水壶把1Kg的水由20℃加热至沸腾需要的时间是多少秒？[不考虑热量的损失，气压为一个标准大气压，水的比热容为4.2X10³J/]．

2. 难度：中等

如图所示是沐浴用的即热式电热水器．由于即热式电热水器水流过即热，无需像储水式电热水器那样先将水加热至一定温度时方可使用，减少散热造成的能量损失．所以它具有体积小、节能的优点．
（1）某品牌沐浴用的即热式电热水器的加热器分别由四条阻值为R₁、R₂、R₃、R₄（R₁＜R₂＜R₃=R₄）的电热丝通过多个档位控制，得到多种不同的连接方式，但每种连接方式最多只有2条电热丝参与连接．现选取其中的四种连接如图所示，在这四种连接中，加热功率最大的是______（只填序号）；若要得到比图中四种连接方式更小的加热功率，你认为可以采取怎样的连接方式：______．

（2）在家庭电路中，所选导线的横截面积应与家用电器的总功率相适应，以确保用电安全．下表是几种常见铜导线的安全载流量（即长时间通电的最大安全电流）．小明家现要安装一台最大额定功率为8.5kW的即热式电热水器，该用电器正常工作时的最大电流是______A（结果保留一位小数），至少应选横截面积为______mm²的专用导线与之配套产．

导线横截面积S/mm^2	铜芯橡皮绝缘线安全载流量I/A
2.5	28
4	37
6	47
10	68

3. 难度：中等

某电熨斗内有R₁、R₂两段发热丝，其简化电路如图，它在220V或110V电压下都能正常工作：110V时将S打至1挡，220V时将S打至2挡，这两种情况下熨斗的电功率均为1100W．求
（1）电熨斗正常工作5分钟消耗多少电能？
（2）电熨斗在220V电压下正常工作的电流是多大？
（3）两发热丝的电阻之比多大？

4. 难度：中等

用图所示的电路图做实验．请你回答相关的问题．
（1）按该电路图在图连接实物（图中有两根线已连好），要求滑动变阻器的滑片P向M端移动时电流表的示数增大．

（2）实验时A₂表的读数如图，A₂示数为______A．

（3）正确连接电路，合上开关后看到L₁亮，L₂不亮．根据这一现象，甲、乙两位同学分别做出以下分析：
甲：因为L₂不亮，所以电路断路．
乙：电路是通路，根据P=，P与R成反比．L₁亮，L₂不亮是因为L₁电阻远小于L₂．
问：甲、乙的分析是否正确的，说明理由．

5. 难度：中等

如图所示是一直流电动机提升重物的装置．已知重物质量m=50kg，电源电压U=110V保持不变，电动机线圈的电阻R=4Ω，不计各处摩擦，当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I=5A（g=10N/kg）．
求：
（1）电源的输出功率；
（2）电动机线圈电阻R的发热功率；
（3）试从能量转化和守恒的角度，求重物上升的速度大小．

6. 难度：中等

小明的奶奶住在徐闻农村，她家的楼道灯泡在深夜时很容易烧坏．为解决这一问题，小明设计了如图所示的电路，L₁和L₂都是“220V40W”．请回答下列问题：（设灯泡的电阻不变化，电源电压变化忽略不计）
（1）乙灯泡的电阻是多少？闭合开关S和S₁，L₁正常发光，工作5h消耗的电能是多少？
（2）断开S₁，闭合S，让两灯泡都发光，深夜灯泡就不容易烧掉了，请计算此时L₁两端的电压．
（3）请计算两盏灯泡都亮时电路消耗的总功率是多少？

7. 难度：中等

2010年上海世博会上，节能LED灯占所有景观照明灯的60%以上．LED灯即半导体发光二极管，它可以直接把电能转化为光能．小明同学用10个LED灯（每个LED灯的额定电压2.5V）焊接在一块电路板上，制作了一个简易LED灯手电筒，此手电筒用两节干电池做电源．他想测算出这10个LED灯正常发光时的功率．
（1）在电路板上，这10个LED灯是______联（选填“串”或“并”）；
（2）为完成测量10个LED灯正常发光时的功率，请你帮他将电压表接入如图的电路中；

（3）在闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片应位于______端（选填“左”或“右”）．调节滑动变阻器使LED灯两端的电压为2.5V，此时电流表示数如图所示，该电流大小是______A，电路板上AB间的总电阻是______Ω，10个LED灯正常发光时的功率是______W；

（4）该手电筒正常工作时的总功率______（选填“大于”、“等于”或“小于”） 10个LED灯正常发光时消耗的功率．

8. 难度：中等

2009年12月5日，肇庆市供电局在节能展示厅为同学们做了如下实验：
分别用电磁炉和煤气炉（使用液化石油气）将1.5kg的水从20℃加热到85℃，实验数据如图所示．[液化石油气的热值是4.9×10⁷J/m³，水的比热容是4.2×10³J/]
（1）将1.5kg的水从20℃加热到85℃，水吸收的热量是多少J？
（2）电磁炉和煤气炉的效率分别是多少？
（3）本实验中的电磁炉与煤气炉相比，哪一个更节能？为什么？

二、选择题

9. 难度：中等

如图所示是电阻甲和乙的U-I图象，下列说法中正确的是（ ）

A．电阻甲和乙都是阻值不变的电阻
B．当乙两端电压为2V时，R_乙=5Ω
C．甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，电源电压为2V
D．甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路总功率为1.2W

10. 难度：中等

将额定电压相同的两个灯泡L₁、L₂串联后接入电路中，如图所示．接通电路后发现L₁要亮一些，则下列判断正确的是（ ）

A．L₁的电阻比L₂的小
B．L₁的额定功率比L₂的大
C．两灯正常工作时L₁发光要暗一些
D．若将两灯并连接入电路，L₁发光要亮一些

11. 难度：中等

利用如图所示的电路测量R_x的阻值． 电源电压保持不变，S是单刀双掷开关、R′是电阻箱、R是已知阻值的电阻、R_x是待测电阻．将开关S拨到a，电流表的示数为I；再将开关S拨到b，调节电阻箱R′的阻值，当电流表的示数为I时，读出电阻箱的阻值为R，则被测电阻R_x的阻值为（ ）
A．
B．R
C．
D．

12. 难度：中等

图所示，电源电压为6V，一只标有“3V  3W”的小灯泡与一个最大阻值为9Ω的滑动变阻器串联，在保证电路安全工作的前提下，电路消耗的最大功率和滑动变阻器两端的最大电压分别为（ ）

A．6 W     4.5 V
B．4.5 W   6 V
C．6 W     6 V
D．9 W     4.5 V

13. 难度：中等

某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω lA”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化），在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是 （ ）
A．电路中电流变化的范围是0.18A一0.5A
B．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω
C．灯泡的最小功率是0.162W
D．该电路的最大功率是2.25W

14. 难度：中等

如图所示的电路中，电源电压U=4.5V，且保持不变，电阻R₁=5Ω，变阻器R₂的最大阻值为20Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．该电路中，变阻器接入电路的阻值范围是（ ）

A．2.5Ω～10Ω
B．OΩ～20Ω
C．2.5Ω～20Ω
D．0Ω～10Ω

15. 难度：中等

如图是新型节能应急台灯电路示意图，台灯充好电后，使用时可通过调节滑动变阻器接入电路的阻值R改变灯泡的亮度，假定电源电压、灯泡电阻不变，则灯泡两端电压U随R变化的图象是（ ）

A．
B．
C．
D．

三、解答题

16. 难度：中等

如图甲所示电路中，电源电压不变，闭合开关S，将滑片P移到某一位置时，电压表示数为6V，两块电流表指针的位置均如图乙所示，则R₁电阻是    Ω，此时R₂的电功率是    W；若将滑片P向右移动，A₁的示数将    ，A₂的示数将    （填“变大”、“变小”或“不变”）．

17. 难度：中等

如图所示的电路，电源电压保持不变，R₁=10Ω．当闭合开关S，滑动变阻器滑片P在中点时，电流表的示数为0.3A；当把滑片P移到最右端时，电流表的示数为0.2A．则电源电压为    V，滑动变阻器的最大阻值为    Ω．

18. 难度：中等

电压力锅集高压锅和电饭锅的优点于一体，既安全又节能．某型号电压力锅的额定电压为220V，右图是其工作原理图，R₁、R₂分别是主加热器和保压加热器，R₁的额定功率为800W；L是用来指示电压力锅工作状态的变色发光二极管，当通过它的电流小于40mA时，发红光，达到40mA时，开始发绿光，只要有电流通过L其两端电压就恒为2V；R是特殊电阻，其阻值随锅内温度变化而改变；接通电路，开关S自动与触点a、b闭合，开始加热，当锅内水温达到105℃时，S自动与a、b断开，并与触点c接通，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾．
（1）电压力锅正常工作时，若指示灯L发绿光，求R的最大阻值．
（2）在保压状态下，加热器正常工作1h耗电0.2kWh，求R₂的阻值．
（3）用该压力锅对5L、20℃的水加热，正常工作35min后，求水温升高到多少摄氏度？已知消耗的电能有90%被有效利用，水的比热容为4.2×10³J/．

19. 难度：中等

一种电工工具由一个小灯泡L和一个定值电阻R并联而成，通过L、R的电流跟其两端电压的关系如图所示．由图可得定值电阻R的阻值为     Ω；当把这个工具接在电压为2V的电路两端，L、R并联的总电阻是     Ω．

20. 难度：中等

在一次课外活动中，小华同学对家里的电磁炉进行了相关的观察和研究，并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据，如表所示．．

观察对象	有关记录	研究活动
电磁炉 铭牌	U额=220V P额=1kW
电能表 铭牌	220V  10 （40）A 50Hz  2000r/kW•h

请你根据小华同学在活动中获得的有关资料，求解在这段时间内：
（1）水所吸收的热量；
（2）电磁炉的实际功率；
（3）电磁炉烧水的效率．

21. 难度：中等

在如图所示的电路中，电源电压恒为12V，R₁=12Ω，灯泡L上标有“12V，6W”的字样，假如灯泡的电阻不随温度而变化．计算结果保留到小数点后两位数字．
（1）只闭合开关S₁时，电压表的示数为4V，求此时滑动变阻器R₂连入电路的阻值和灯泡的实际电功率；
（2）再闭合开关S₂、S₃，求此时电流表A的示数．

22. 难度：中等

小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系．已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．

（1）请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）．
（2）实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象．
①由图象可以得出结论：电压一定时，______．
②上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是______，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为______V时，读出电流表的示数．
（3）为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于______Ω的滑动变阻器．

23. 难度：中等

如图是一种温度自动报警器的原理图，制作______（填“酒精”、“煤油”或“水银”）温度计时插入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电磁铁具有______，将衔铁吸引过来，使电铃发出报警信号．请你根据图中电磁铁的极性，标出控制电路中电源的“+、-”极．

24. 难度：中等

如图是一种煲汤用的电热锅工作原理图，其中温控器的作用是每当水沸腾后能自动断电一段时间．电热锅的部分参数如下表所示．

容积	4.5L
额定电压	220V
额定功率	80W
加热功率	500W

（1）三脚插头上标着E的导线和 ______相连，插座上相应的导线和 ______相连．
（2）调节切换开关可以使电热锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态，则原理图中的切换开关连接触点“______”时为保温档．小明发现，当电热锅处于保温档正常工作时，不论加热多长时间，都不能使锅内的汤水沸腾，原因可能是 ______．
（3）该电热锅处于高温档正常工作时，使4.5L的水温度升高54℃需要42min，那么电热锅的效率为多少？[c_水=4.2×10³J/]．