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第十五章电功和电热 学情评估卷
时间：80分钟 满分：100分
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共24分)
1. 下列家用电器中，主要利用电流热效应工作的是(　　)
A. 空调　　 　B. 电风扇　　 　C. 电视机　　 　D. 电饭锅
2. 为了防止电路过热而损坏家庭电路或引发火灾，人们常常采取的针对措施是(　　)
A. 安装熔断器 B. 用电器金属外壳接地
C. 开关接火线 D. 用湿布把用电器擦拭干净
3. 某家庭某月月初电能表的示数如图甲，月底表盘示数如图乙，该家庭所在地区每度电的电费是0. 5元，将某家用电器单独接在该电能表上正常工作5 min，电能表指示灯闪烁了160次，则(　　)
A. 本月该家庭应缴纳电费45元
B. 该家庭总共耗电17 172 kW·h
C. 这个用电器5 min耗电160 J
D. 该电能表只能在30 A电路中使用
4. 在“探究电功与哪些因素有关”的实验中，小华连接了如图所示的电路，以下说法正确的是(　　)
A. 该实验要选用两个规格相同的小灯泡
B. 此电路探究的是电功与电压的关系
C. 实验中，通过电压表的示数反映电功的大小
D. 移动滑动变阻器的滑片从而改变电流，可以进一步探究电功与电流的关系
5. 如图所示的是某家庭电路，闭合开关S1、S2，灯泡L1正常发光、L2不亮；断开S1，保持S2闭合，用测电笔分别插入插座两孔，氖管均发光。则故障可能是(　　)
A. ac间断路 B. bd间断路
C. 灯泡L2断路 D. b点到零线之间断路
6. 小明在医院看到一种输液报警器(如图甲)，当管内药液流完时，电铃发声；报警器内部有一可变电阻，当输液管内有液体时，电阻大，无液体时，电阻小，报警器的电路如图乙所示。则当闭合开关S时，下列分析正确的是(　　)
A. 输完药液后，电压表示数变小
B. 未输完药液时，电流表示数较大
C. 输完药液后，电铃响的原因是其实际功率变大
D. 未输完药液时，电铃不响是因为其额定功率变小
7. 小明同学用一个废旧热水器的两个电热丝和三个开关以及若干导线组成一个简易电热水器。接入家庭电路，下表为其三种加热模式的相关参数。下列说法错误的是(　　)
加热模式 工作状态 额定功率P/kW
1 发热电阻R1单独工作 2
2 发热电阻R2单独工作 3
3 发热电阻R1与R2交替工作
A. 电阻R1和R2是并联的
B. 按“加热模式1”连续正常工作10 min，产生的热量是1. 2×106 J
C. 该电热水器最大额定功率可调整为5 kW
D. 连续工作15 min，消耗电能 0. 55 kW·h，此时加热模式为“2”
8. 如图甲所示，电源电压不变，小灯泡的额定电压为3 V。第一次只闭合开关S1、S3，将滑动变阻器R的滑片从最下端滑到最上端，第二次只闭合开关S2，将滑动变阻器R的滑片从最下端向上滑到中点时，电压表V2的示数为1. 5 V，滑到最上端时，小灯泡正常发光。图乙是两次实验中电流表A示数分别与电压表 V1、 V2示数的关系图像，下列说法正确的是(　　)
①小灯泡的额定功率为0. 75 W；
②定值电阻R0的阻值为12 Ω；
③滑动变阻器R的最大阻值15 Ω；
④两次实验中，电路最小功率为0. 36 W；
⑤闭合或断开任意开关，电路中的最大功率为0. 9 W。
A. ②③⑤ B. ①③④ C. ①③④⑤ D. ①④⑤
二、填空题(每空2分，共26分)
9. 如图所示，用测电笔辨别火线、零线时，正确的使用方式是______(选填“甲”或“乙”)。电工师傅正确测试火线时，氖管发光，此时______(选填“有”或“没有”)电流通过电工师傅的身体。(4分)
10. 一款标有“3 V　15 mA”字样的无线光电鼠标，它主要由插在电脑USB接口上的接收器和操控电脑的鼠标两部分组成。则鼠标正常工作的电功率为______W，鼠标待机时是通过减小________(选填“电功率”或“电阻”)来达到省电的目的。(4分)
11. 如图所示，电源电压恒定，定值电阻R1＝5 Ω，闭合S，断开S1，电流表示数为0. 3 A，再闭合S1，电流表示数为0. 9 A，此时通过R2的电流为________A；电阻R1与R2两端的电压之比为______；通电10 min，电阻R1产生的热量为______J。(6分)
12. 定值电阻R和小灯泡L中的电流随其两端电压变化的关系如图甲所示，在图乙所示的电路中，电源电压为 4. 5 V，闭合开关S，电阻R的阻值是_______Ω；通电60 s电路消耗的电能是______J，小灯泡L的电功率是_______W。(6分)
13. 如图所示，电源电压恒为4. 5 V，定值电阻R0为10 Ω，滑动变阻器的最大阻值为20 Ω，电阻箱Rx最大阻值为999. 9 Ω，电流表量程为0～0. 6 A，电压表量程为0～3 V。闭合开关S，若S1、S2均向右闭合，电路允许通过的最大电流为________A；若S1、S2均向左闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为________Ω；若S1向左、S2向右闭合，8 min内R0产生的热量最少为____________J。(6分)
三、解答题(每空2分，每图2分，共50分)
14. 如图所示为小丽家卧室的实物电路(地线未画出)。请你用笔画线代替导线，把带有开关的电灯、插座分别正确地接入电路中。(2分)
15. 如图甲所示为某型号带有USB接口的插座面板，其内部部分简化电路如图乙所示。三孔插座和USB供电模块可独立工作，且均受开关控制。试用笔画线代替导线，将各元件正确连入家庭电路中。(2分)
16. 如图甲所示是“探究影响电流热效应的因素”的实验装置。(12分)
(1)如图甲实验中若观察到________(选填“A”或“B”)瓶温度计升温更高，则说明在通过的电流和通电时间相同时，________越大，电流通过导体产生的热量越多。
(2)小安提出“为什么不用水代替煤油？”对于这个问题，小安的同学给出了下列四种答案，你认为最合理的是________。(填字母)
A. 因为煤油不易蒸发 B. 因为煤油有比较大的热值
C. 因为煤油有比较小的密度 D. 因为煤油有比较小的比热容
(3)若将这个装置改装后用来探究不同物质的吸热本领，则应将其中一只烧瓶中的煤油换成________相同的其他液体，分别装在两烧瓶中的两段合金丝的阻值应________(选填“相同”或“不相同”)。
(4)将图乙中三个烧瓶内的电阻丝并联起来，通电一段时间后，烧瓶中的液体都没有沸腾，烧瓶________中的液体升温最慢。
17. 小明在测量额定电压为2. 5 V的小灯泡L1的额定功率时,选择了电压恒定的电源、滑动变阻器、电压表和电流表等器材，设计了如图甲所示的电路。(18分)
(1)正确连接电路后，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至最________(选填“左”或“右”)端，闭合开关后，发现电流表和电压表的指针均不发生偏转，则电路出现的故障可能是滑动变阻器________。
(2)排除故障后闭合开关，适当移动滑片，当电压表的示数为2 V时，为了测小灯泡的额定功率，应使滑动变阻器连入电路的阻值________(选填“变大”或“变小”)。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，为________A，小灯泡的额定功率为________W。
(3)小明设计了如图丙所示的电路，用一个电压表或电流表，测量额定电压为U额的小灯泡L2的额定功率，已知定值电阻的阻值为R0、电源电压未知。请你完成下面的步骤：
①将________________(选填“电压表并联在ab间”“电流表串联在a点”或“电流表串联在b点”)，只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片使电表的示数为________，灯泡正常发光；
②只闭合开关S和S2，滑动变阻器滑片位置________(选填“保持不动”“向右移动”或“向左移动”)，读出电表的示数为U或I；
③小灯泡L2的额定功率表达式为P额＝________________。
18. 如图所示，电源电压恒为8 V，小灯泡L标有“6 V　1. 8 W”字样且灯丝电阻保持不变，定值电阻R0＝20 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为40 Ω，求：(8分)
(1)小灯泡正常发光时的电流。
(2)当只闭合开关S1时，电压表的示数。
(3)当开关S1、S2、S3均闭合,将滑动变阻器滑片滑到最右端时，电路的总功率。
19. 某品牌电饭煲有加热和保温两个挡位，简化电路如图所示。其中R1和R2均为发热电阻，额定电压为220 V，该电饭煲的保温功率为120 W。接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热；当电饭煲内温度达到一定值时，开关S自动与a、b断开，并与触点c接触，使电饭煲处于保温状态。若将一锅质量为3 kg、初温为40℃的粥加热至100℃，需要加热15 min，消耗0. 25 kW·h的电能。[粥的比热容c粥＝4. 0×103 J/(kg·℃)](8分)
(1)保温状态下，通过R2的电流是多少？(保留两位小数)
(2)R1的电阻是多少？
(3)在此次加热过程中粥吸收了多少热量？该电饭煲在加热过程中的效率是多少？
答案
一、选择题
1. D　2. A　3. A　4. B　5. B　6. C　7. D　8. B
二、填空题
9. 甲；有　
10. 0. 045；电功率　
11. 0. 6；1：1；270
12. 5；108；1　
13. 0. 3；60；27
三、解答题
14. 如图所示
15. 如图所示
16. (1)B；电阻　(2)D　(3)质量；相同　(4)D
17. (1)左；断路　(2)变小；0. 4；1　
(3)①电流表串联在b点； 　②保持不动　③U额(I－)
18. 解：(1)根据P＝UI可知，小灯泡正常发光时的电流
IL＝＝＝0. 3 A
(2)小灯泡正常发光时的电阻
RL＝＝＝20 Ω
只闭合开关S1时，灯泡和定值电阻串联，电压表测量灯泡两端的电压，灯丝电阻不变
根据欧姆定律可知电路中的电流 I＝＝＝0. 2 A
根据欧姆定律可知电压表的示数 UV＝IRL＝0. 2 A×20 Ω＝4 V
(3)闭合开关S1、S2、S3，将滑动变阻器滑片滑到最右端，灯泡被短路，定值电阻和滑动变阻器并联，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电流表测量干路电流
根据并联电路电压特点和欧姆定律可知，通过定值电阻的电流
I0＝＝＝0. 4 A
通过滑动变阻器的电流 IR＝＝＝0. 2 A
干路的电流I总＝I0＋IR＝0. 4 A＋0. 2 A＝0. 6 A
电路的总功率P总＝UI总＝8 V×0. 6 A＝4. 8 W
19. 解：(1)当开关S与触点a、b接通时，R1与R2并联，电饭煲处于加热状态，当开关S与a、b断开，并与触点c接触时，电路中只有发热电阻R2，电饭煲处于保温状态
保温状态下通过R2的电流 I＝＝≈0. 55 A
(2)消耗的电能
W＝0. 25 kW·h＝0. 25×3. 6×106 J＝9×105 J
加热功率P加热＝＝＝1 000 W
因两种状态下R2两端的电压和电阻均不变，则R2的功率不变，且加热时的总功率等于各电阻的功率之和，所以加热时发热电阻R1的功率
P1＝P加热－P保温＝1 000 W－120 W＝880 W
根据R＝可得，R1的电阻 R1＝＝＝55 Ω
(3)粥吸收的热量Q吸＝c粥m(t－t0)＝4. 0×103 J/(kg·℃)×3 kg×(100℃－40℃)＝7. 2×105 J
该电饭煲在加热过程中的效率 η＝×100%＝×100%＝80%
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