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期中综合素质评价
一、选择题(每题3分，共30分，每题只有一个选项正确)1.以下家用电器中，消耗的电能主要转化为机械能的是(　　)
A．洗衣机 B．电饭锅 C．电烤箱 D．日光灯
2．小德家记录7月初电能表示数为1 532.78 kW·h，电能表的部分参数及8月初的示数如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．电能表是测量用电器电功率的仪表
B．小德家7月初至8月初消耗的电能是1 005 kW·h
C．电能表上的“220 V”表示这个电能表应该在220 V的电路中使用
D．若电能表指示灯在10 min内闪250次，则电路中所有用电器的总功率为1 kW
3．如图所示的带有USB接口的插线板有过载保护功能，若接入的用电器总电流超过10 A，它会自动切断电路。下列有关说法错误的是(　　)
A．插线板的外壳是用绝缘材料制成的
B．用电器三脚插头的中间长脚折断后可插入插线板两孔插座使用
C．插线板切断了电路可能是因为接入的用电器发生短路
D．接入插线板中的用电器一定是并联的
4．郑和下西洋，采用的是水罗盘确定方向。把磁化了的铁针穿过灯芯草，使其浮在水上，制成指南浮针，把指南浮针与方位盘结合在一起，就成了水罗盘。在使用水罗盘的过程中，指南浮针的针尖会指向南方，这一现象说明(　　)
A．地球周围存在磁场
B．只有指南浮针针尖有磁性，其他位置无磁性
C．指南浮针针尖带有负电
D．方位盘表面具有磁性
5．如图是小德家中的部分电路，开始时只有电灯和电热壶接入电路，各部分均正常工作。将电饭锅的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍正常工作。小德拔出电饭锅的插头，发现电热壶仍不能工作，他把测电笔分别插入插座的左、右孔，氖管均能发光。下列说法中错误的是(　　)
A．故障应该是零线CD段断路
B．此时用手接触D点会有触电危险
C．此时用手接触C点不会有触电危险
D．断开电热壶开关后，把测电笔插入插座的左孔，氖管仍能发光
6．科技小组制作了一把“铜丝琴”，同学们用导线将一根绷紧的铜丝两端与放大器接通，铜丝旁边放置一块磁体，用手指拨动铜丝，产生感应电流，电流经放大器放大后传送到音箱(音箱未画出)发出声音。下列有关“铜丝琴”的说法错误的是(　　)
A．该装置利用了电磁感应原理
B．将铜丝换成橡皮筋后该装置依然可以工作
C．拨动铜丝时，将机械能转化为电能
D．拨动铜丝时，电路中产生的是交变电流
7．如图所示是某兴趣小组设计的肺活量检测装置的原理图。其中电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。检测时，被检人员向气球中吹气，气球膨胀带动隔板和滑片P向上运动，肺活量检测装置的显示仪的示数变大。下列说法正确的是(　　)
A．肺活量检测装置的显示仪是电流表改装而成的
B．吹气时，R2与R1两端电压的比值不变
C．吹气时，电路消耗的总功率变小
D．吹气时，电压表示数与电流表示数的比值变小
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\16979\\Desktop\\26春SK-J36.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "26春SK-J36.tif" \* MERGEFORMAT (第7题)
　　 INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\16979\\Desktop\\卷+24.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "卷+24.tif" \* MERGEFORMAT (第8题)
8． 如图所示，电源电压为6 V保持不变，甲、乙两个小灯泡分别标有“6 V　3 W”和“6 V　6 W”字样(假设灯丝电阻不变)。当开关S闭合后，两灯均能发光，下列判断正确的是(　　)
A．若①③为电压表、②为电流表，电压表①的示数比③大
B．若①③为电压表、②为电流表，甲灯的实际功率比乙灯小
C．若①③为电流表、②为电压表，电流表①的示数比③小
D．若①③为电流表、②为电压表，甲灯的实际功率比乙灯大
9．如图甲，两个相同的容器中分别装有液体a、b，a的质量大于b的质量。用两个电热丝分别对液体a、b加热，电热丝R1的阻值大于R2的阻值，工作电压相同，且电热丝产生的热量均被液体吸收，液体a、b温度随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是(　　)
A．a、b为同种物质
B．a的比热容小于b的比热容
C．相同时间内a、b吸收的热量相等
D．R1的电功率大于R2的电功率
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\16979\\Desktop\\26C3改-86.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "26C3改-86.tif" \* MERGEFORMAT (第9题)
　 INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\16979\\Desktop\\26春SK-J37.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "26春SK-J37.tif" \* MERGEFORMAT (第10题)
10．有一种太阳能摆叶花，摆动原理如图所示。塑料摆叶AOB是硬质整体，由摆杆OB和叶瓣OA组成，绕固定点O自由转动。OA重0.04 N，C是重心，OB质量不计，B端固定着一块小磁体。线圈E中有电流时，推动磁体向左上方运动，使AOB顺时针小幅摆动，立即断电，AOB会自动逆时针摆回来，如此往复。断电静止时，C、O、D在同一水平线上。下列说法正确的是(　　)
A．断电静止时，磁体受到的重力是0.12 N
B．有电流通过时，线圈E上端的磁极是N极
C．摆叶花叶子摆动与发电机原理相同
D．太阳能电池充电时将电能转化为化学能
二、填空题(每空2分，共22分)11.如图是某公司研发的一款纯电动汽车。充电时要将外壳与地线保持良好接触，否则不能安全充电，这是为了防止________(填“触电”或“漏电”)。该纯电动汽车的电池容量为60 kW·h，电池支持快充和慢充等多种充电方式，快充半小时即可将电量由30%充至80%。在快充时使用的导线比慢充时要________(填“粗”或“细”)一些，快充时的充电功率为________kW。
(第11题)
　　 INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\16979\\Desktop\\26春SK-J40.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "26春SK-J40.tif" \* MERGEFORMAT (第12题)
12．小德在科学探索中心参观时，体验了名为“铁钉桥”的游戏项目，如图所示，“铁钉桥”是利用左右两块电磁铁将数枚原本没有磁性的细铁钉磁化后相互吸引搭建而成。小德推测：两块电磁铁相互靠近的两端，即A端和B端为________(填“同名磁极”或“异名磁极”)。可以通过增强电磁铁中________的方法，搭建起由等量的粗铁钉(长度、密度等与细铁钉一致)组成的“铁钉桥”。
13．如图所示，A、B两组线圈绕于一铁棒的两端，A组线圈与开关、电源相连，B组线圈接一灵敏电流表。当开关S闭合的瞬间，灵敏电流表指针发生偏转，与此现象原理相同的是________(填“电动机”或“发电机”)。开关S闭合后，A组线圈附近的小磁针N极指向如图所示，则电源的正极是________(填“a”或“b”)端。
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\16979\\Desktop\\26春SK-J41.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "26春SK-J41.tif" \* MERGEFORMAT (第13题)
　　 INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\16979\\Desktop\\26春SK-J42.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "26春SK-J42.tif" \* MERGEFORMAT (第14题)
14．妈妈买了个可调温的养生壶，内部简化电路如图所示，R1、R2为加热电阻，控制电路中的R3为热敏电阻，R4为定值电阻。若养生壶高温挡功率为1 000 W，低温挡功率为80 W，则R1的阻值为________Ω，R2的阻值为________Ω。当设置温度为50 ℃煲汤时，养生壶先使用加热挡工作，此时动触点D与________(填“上”或“下”)方两个触点相接触。将水加热至100 ℃后切换成保温挡，水温逐渐降低到50 ℃时再次切换到加热挡将水温提高，如此往复，若控制电路的电源电压为8 V，R3的阻值与摄氏温度成反比，继电器线圈电阻忽略不计。当电磁铁线圈电流大于等于0.02 A时继电器吸合，则电阻R4的阻值为________Ω。
三、实验探究题(15题16分，16题14分，共30分)
15. 在“探究小灯泡在不同电压下工作时功率是否相同”的实验中，实验室提供了如下器材：电压恒为8 V的电源，规格为“20 Ω　2 A”的滑动变阻器，额定电压U额＝2.5 V的小灯泡，其额定功率小于1.2 W，两个阻值分别为10 Ω、20 Ω的定值电阻R0，开关、电流表、电压表各一个，导线若干。
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\16979\\Desktop\\26春SK-J45.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "26春SK-J45.tif" \* MERGEFORMAT
(1)为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围，小聪设计了如图甲所示电路，正确连接电路后，进行实验，记录的数据如下表所示，当电压表示数为2.5 V时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为________W，小灯泡此时的电阻RL＝________(结果保留两位小数)Ω。
实验次数 1 2 3 4 5
电压/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流/A 0.24 0.32 0.38 0.44
电功率/W
(2)分析表中数据可得出结论，小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而________；根据数据还可以判断出，小聪在实验中选用的是________Ω的定值电阻。
(3)滑动变阻器的滑片P移动一段距离，设小灯泡与滑动变阻器两端的电压变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2。则ΔU1________(填“＞”“＝”或“＜”)ΔU2。
(4)完成实验后，爱动脑筋的小聪又想了一种测量小灯泡额定功率的方法，用单刀双掷开关S1设计了如图丙所示的电路，所用电压表量程为0～15 V，请将以下实验步骤补充完整：
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片，直至电压表示数为________V；
②滑片不动，再将开关S1拨至“2”，读出电压表示数U0；
③小灯泡的额定功率，P额＝________(用U额、U0，R0表示)。
若实验步骤②中，在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值________(填“偏大”或“偏小”)。
16．如图1所示，让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动，观察灵敏电流表指针的偏转情况，记录在表中。已知当电流从电流表的左侧接线柱流入时，指针向左偏转；从右侧接线柱流入时，指针向右偏转。表格记录的实验结果如下。
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\16979\\Desktop\\26春SK-J46.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "26春SK-J46.tif" \* MERGEFORMAT
实验次数 1 2 3 4
导体棒移动情况 竖直向上 竖直向下 水平向左 水平向右
灵敏电流表指针偏转情况 不偏转 不偏转 向右偏转 向左偏转
(1)由第1、2两次实验可知，当导体棒AB平行于磁感线运动时，闭合回路中________(填“会”或“不会”)产生感应电流。
(2)由第3、4两次实验可知，导体棒AB中感应电流的方向与________________的方向有关。如果固定导体棒AB，水平向右移动蹄形磁体，电流表的指针________(填“会”或“不会”)偏转。
(3)本实验的设计不完整，不能探究感应电流的方向与磁场方向的关系。为了使探究过程更加完整，应_____________________________________________。
(4)将图1中灵敏电流表换成直流电源后，利用实验装置还可以探究_______________________________________________________________。
(5)小新总结了“电和磁”的知识后，设计了如图2所示的实验装置。闭合开关S后，电动机甲开始转动，通过皮带带动乙转动，此时小灯泡发光。在此过程中，将电能转化为机械能的实验装置是________(填“甲”或“乙”)。如果要使甲的转动方向与原来相反，则应采取的措施是_____________________
___________________________________________________。
四、综合应用题(18分，写出必要的文字说明及解题过程)
17. 物理兴趣小组利用磁性开关S2设计了烟雾报警与自动喷淋联动模拟系统，当烟雾达到一定浓度时触发自动报警喷淋。如图甲为该模拟系统示意图，RC为控制电路中的气敏电阻，定值电阻R0＝30 Ω。控制电路中的电流I控≥0.02 A时，磁性开关动触片被电磁铁吸引与触点a接触，安全指示灯L熄灭，报警喷淋系统正常工作，控制电路中的电流I控＜0.02 A时，动触片被释放，与触点b接触，安全指示灯亮，报警喷淋系统停止工作。已知控制电路电源电压U控大小可调节，电磁铁线圈电阻50 Ω，气敏电阻RC的阻值与烟雾浓度C的关系如图乙所示。工作电路电源电压U＝36 V，报警电铃标有“36 V　18 W”字样，安全指示灯L标有“24 V　12 W”字样。
(1)报警电铃响时电流表示数为2.5 A，喷淋系统工作20 s消耗的电能是多少？
(2)工作电路中R′阻值多大？
(3)通过调节U控大小，可改变该装置对烟雾探测的灵敏度。调节U控，当触发报警喷淋的最低烟雾浓度C＝8%时，则控制电路此时消耗的电功率是多少？
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\16979\\Desktop\\26春SK-J47.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "26春SK-J47.tif" \* MERGEFORMAT
答案
一、
答案速查 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A C B A D B C C B A
10.A 【点拨】如图所示，摆叶AOB可视为杠杆，此时L1＝OC＝4.5 cm，L2＝OD＝1.5 cm，F1＝G叶＝0.04 N，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得，0.04 N×4.5 cm＝F2×1.5 cm，解得F2＝0.12 N，依据题意可知，B端固定的小磁体的重力和小磁体对B端的作用力F2大小相等，即小磁体B的重力G＝F2＝0.12 N，故A正确。故选A。
二、11.触电；粗；60　12.异名磁极；电流　13.发电机；b
14．48.4；556.6；上；800
三、15.(1)1.05；5.95　(2)增大；10
(3)＜　(4)①5.5　③；偏小
【点拨】(1)当电压表示数为2.5 V时，电流表示数如图乙所示，电流表使用0～0.6 A量程，分度值0.02 A，此时通过的电流为0.42 A，所以灯泡的额定功率P＝U额I＝2.5 V×0.42 A＝1.05 W；由欧姆定律可得，灯泡此时的电阻RL＝＝≈5.95 Ω。
(2)由表中数据知，灯泡两端电压越大，通过它的电流也越大，由P＝UI知，灯泡的实际功率越大，即灯泡消耗的电功率随其两端电压的增大而增大；由表中数据可知，第5次实验电流最大，此时电路总电阻最小，由I＝可得，第5次实验时电路总电阻R总＝＝≈18.2 Ω，而R总＝RL′＋R0＋R滑，已知定值电阻R0的阻值为10 Ω或20 Ω，所以实验中选用的R0＝10 Ω 。
(3)在图甲中，假设将变阻器的滑片P向左移动一段距离，则滑动变阻器接入电路的阻值减小，由串联分压的规律可知，滑动变阻器两端的电压减小，滑动变阻器接入电路的阻值减小时，总电阻减小，由欧姆定律可知电路中电流增大，则灯泡两端的电压增大，R0两端的电压也增大；已知小灯泡与滑动变阻器两端的电压变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2，且电源电压不变，根据串联电路的电压特点可知ΔU1＋ΔU0＝ΔU2(ΔU0为R0两端电压的变化量)，所以ΔU1＜ΔU2(即滑动变阻器两端电压的变化量大于灯泡两端电压的变化量)；若滑片P向右移动一段距离，同理可得出ΔU1＜ΔU2。
(4)用如图丙所示的电路测量小灯泡额定功率，所用电压表量程为0～15 V，要测量该小灯泡的额定功率，需使小灯泡两端的电压等于其额定电压2.5 V，①闭合开关S，将开关S1拨至“1”，小灯泡、R0和滑动变阻器串联，电压表测R0和滑动变阻器两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，当灯泡正常发光时，电压表的示数UV＝U－U额＝8 V－2.5 V＝5.5 V。
②滑片不动，再将开关S1拨至“2”，电压表测R0两端的电压U0，此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流，即I额＝。③则小灯泡的额定功率P额＝U额I额＝。若实验步骤②中，在将开关拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，变阻器连入电路的阻值变大，由串联电路的分压原理知，变阻器分得电压变大，R0和灯泡分得的电压都会变小，由P额＝知，测出的小灯泡额定功率比真实值偏小。
16．(1)不会　(2)切割磁感线运动；会
(3)将磁体的磁极方向对调，重复实验
(4)磁场对通电导体的作用
(5)甲；对调电源的正、负极
四、17.【解】(1)由图甲可知，工作电路中，动触片与触点a接触时电铃与喷淋系统并联，电流表测干路电流，由P＝UI可知，电铃正常工作时的电流I电铃＝＝＝0.5 A，由并联电路的电压特点可知，此时电铃两端的电压等于电铃的额定电压，电铃正常工作，通过电铃的电流I电铃＝0.5 A，由并联电路的电流特点可知，通过喷淋系统的电流I喷淋＝I′－I电铃＝2.5 A－0.5 A＝2 A，U喷淋＝U电铃＝36 V，喷淋系统工作20 s消耗的电能W喷淋＝U喷淋I喷淋t＝36 V×2 A×20 s＝1 440 J。
(2)由图甲可知，工作电路中，动触片与触点b接触时灯泡与保护电阻R′串联，由P＝UI可知，灯L正常工作时的电流IL＝＝＝0.5 A，由欧姆定律可知，灯泡的电阻RL＝＝＝48 Ω，此时工作电路的总电阻R总b＝＝＝72 Ω，由串联电路的电阻特点可知，电阻R′的阻值R′＝R总b－RL＝72 Ω－48 Ω＝24 Ω。
(3)由图乙可知，气敏电阻RC的阻值与烟雾浓度C为一次函数的关系，因此可设：RC＝kC＋b，当C＝0时，RC＝300 Ω，则b＝RC－kC＝300 Ω－k×0＝300 Ω，当C′＝5%时，RC′＝250 Ω，即250 Ω＝300 Ω＋k×5%；解得k＝－1 000 Ω，则RC与C的关系式为RC＝－1 000 Ω×C＋300 Ω，当C＝8%时，RC″＝－1 000 Ω×8%＋300 Ω＝220 Ω，由题意可知，达到触发报警喷淋的最低烟雾浓度时的控制电路电流I控＝0.02 A，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，此时控制电路的电源电压U控＝I控(RC″＋R线圈＋R0)＝0.02 A×(220 Ω＋50 Ω＋30 Ω)＝6 V，则当C＝8%时，控制电路消耗的电功率P控＝U控I控＝6 V×0.02 A＝0.12 W。

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