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第十五章综合素质评价(一)
时间: 45分钟 满分: 100分
一、选择题(每题3分，共30分，每题只有一个选项正确)
1．[2024宿迁宿城区一模]小明根据所学电学知识对部分家用电器的相关数据进行了估测，下列数据中最接近实际的是(　　)
A．空调的电流约为50 A　　　　 B．电子钟的功率约为100 W
C．电饭煲的电流约为5.5 A D．冰箱的功率约为800 W
2．[2024泰兴期末]下列四种用电器中，主要将电能转化为内能的是(　　)
A．电动牙刷　　　　 　 B．电动剃须刀　　 　　　
C．电蒸蛋器　　 　　　 D．迷你电风扇
3．[2024常州期末]老王的手机正常使用时功率为2 W，手机电池的铭牌上标有“5 V　4 000 mA·h”的字样．如果他在电池电量剩余30%时，立刻插上30 W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满，他这次给手机充电的时间是(　　)
A．0.5 h B．0.47 h C．0.4 h D．0.52 h
4．如图电路中灯泡L1、L2上分别标有“9 V　6 W”“6 V　6 W”的字样，电源电压保持不变，当开关S1闭合，S2无论接a还是b，都能使灯正常发光，则(　　)
A．电源电压可以通过计算求得
B．R是一个阻值可变的电阻
C．两灯正常发光时，L1更亮些
D．两灯正常发光时的电阻相等
5．小华家有电烤箱和电饭锅各一个，将它们正常工作1 h的用电费用绘制成了如图所示的柱状图．下列判断正确的是(　　)
A．电烤箱正常工作时的电压较高
B．正常工作时它们做功一样快
C．电烤箱正常工作时的电流大
D．一个月内，电烤箱的用电费用一定多
6．下列关于家庭电路及安全用电的说法正确的是(　　)
A．为防止烧坏保险丝，可将保险丝用铁丝替换
B．使用测电笔时，手指可以碰到金属笔尖
C．开关必须接在火线上，有金属外壳的用电器可以使用两孔插座供电
D．家庭电路中电流过大，可能是超负荷运行造成的
7．如图所示的是小明家的部分电路，下列有关说法正确的是(　　)
A．保险盒的接法错误，应该安装在零线上
B．三孔插座正中间的插孔应该接三脚插头中最长的那只脚
C．开关S断开时，a、b、c、d四处都不能使测电笔的氖管发光
D．若保险盒中的保险丝熔断，一定是电路发生了短路
8．许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置，该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能，保持镜面清晰，确保驾驶安全．其内部电路如图乙所示，R1和R2为加热电阻．下列分析正确的是(　　)
A．除雾状态，电路中只有R1工作 B．除霜状态，电路中只有R2工作
C．除雾状态，电路的总电流最大 D．除霜状态，电路的总功率最大
9．图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具，其简化电路如图乙所示．该玩具的电源电压为4.5 V，闭合开关后，“0.5 V　0.2 W”的指示灯正常发光，线圈电阻为0.5 Ω的电动机正常工作，则(　　)
A．指示灯的灯丝电阻为0.8 Ω B．电动机的发热功率为1.6 W
C．电动机的额定功率为0.08 W D．电路的总功率为1.8 W
10．[2024苏州工业园区二模]如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为10 V，电压表量程为“0～15 V”，电流表量程为“0～0.6 A”．在保证电路各元件安全的前提下，先只闭合开关S、S1，将滑动变阻器滑片P从最右端b向左移动到最大范围处．再断开开关S1，闭合开关S2，将滑动变阻器滑片P从左端最大范围处向右移动到最右端．图乙是这两次实验过程中绘制的电流表与电压表示数的关系图像．下列说法正确的是(　　)
A．电源电压为10 V
B．滑动变阻器的最大阻值为40 Ω
C．只闭合开关S、S2，滑片P在b点时，定值电阻R2在10 s内产生的热量为8 J
D．只闭合开关S、S1，灯泡L的功率变化范围为1～5 W
二、填空题(每空2分，共28分)
11．[2024镇江润州区模拟]如图所示是一电表铭牌上各参数，电能表所在电路工作时的总功率不得超过________W，某同学用该表和秒表给一电炉测量电功率，他在电路中只让电炉工作，1 min内转盘转了10转，则电流做功是________J，电炉的功率是________W.
12．[2024扬州校级开学]将标有“6 V　3 W”的甲灯和“6 V　9 W”的乙灯串联接入电源电压可调的电路中，要使其中一盏灯正常发光，电源电压为________V，此时乙灯的实际功率为________W．(灯丝电阻不随温度变化)
13．[2024连云港期末]如图所示，电源电压保持不变，L为标有“3.8 V”字样的小灯泡，通电后，小灯泡正常发光．开关S闭合前后电流表的示数分别为 0.2 A和0.6 A，小灯泡正常发光时的灯丝电阻为________Ω.定值电阻R的阻值为________Ω. S闭合时电路的总功率是________W.
14．[2024宿迁开学]一款足浴盆工作时的简化电路如图所示，它有加热功能和按摩功能．电动机线圈的电阻为5 Ω，加热电阻正常工作时的电阻为48.4 Ω，电源电压恒为220 V．加热电阻正常工作15 min产生的热量是________J．启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为0.1 A，按摩100 s，电动机线圈产生的热量是________J，电动机消耗的电能是________J.
15．“220 V　22 W”的节能灯正常工作时电流为________ A，这种节能灯与 100 W的白炽灯的亮度相当，与白炽灯相比，在达到相同亮度的条件下，这种节能灯可以节约电能________%，已知白炽灯的发光效率为11%，则这种节能灯的发光效率为________%.
三、作图题(6分)
16．[2024盐城校级期末]根据安全用电原则，将图中元件用笔画线代替导线连起来．注意：开关控制灯泡，判断出中间的那根输电线为零线还是火线，填到括号里．
四、实验探究题(17题10分，18题16分，共26分)
17．[2024淮安一模]实验小组的同学们为了探究影响电流产生热量多少的因素，准备了两个相同的烧瓶，烧瓶内装质量相等的煤油，两个带有橡胶塞的规格完全相同的温度计，两个规格完全相同的滑动变阻器，四根阻值不同(R1＞R2；R3＝R4)的电阻丝，以及电源、开关、导线等．两个实验小组的同学们根据现有的实验器材，分别设计了如图甲、乙所示的两个方案．
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(1)甲方案可探究当________和通电时间相同时，电流产生的热量跟电阻的关系．闭合开关，通电一段时间后，温度升高较多的是温度计________(填“A”或“B”)．
(2)乙方案可探究当电阻和通电时间一定时，电流产生的热量跟________的关系．观察实验装置，闭合开关，通电一段时间后，温度升高较多的是温度计________(填“C”或“D”)．
(3)通过此实验可解释：家庭电路中，当白炽灯工作时灯丝发红，温度很高，而与灯连接的导线温度却很低，其主要原因是_________________________________________________________________．
18．[2024南京一模]在测量小灯泡的电功率的实验中，用到以下器材：额定电压为2.5 V的待测小灯泡(电阻大约10 Ω)、滑动变阻器R1“10 Ω　0.5 A”和R2“20 Ω　1 A”各一个、电流表(0～0.6 A、0～3 A)、电压表(0～3 V、0～15 V)、学生电源(电压恒为6 V)、开关、导线若干．
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(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整(连线不得交叉)．
(2)本实验中小明对滑动变阻器的选择是________(填“R1”或“R2”)．闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到最________端．
(3)小明将电路连接好后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表指针偏转超过最大刻度，则出现的故障可能是________________．
(4)排除故障，闭合开关，移动滑动变阻器滑片发现电压表示数为2 V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片向________(填“左”或“右”)移动；当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是________W.
(5)若此实验的电流表损坏，小明在原有器材基础上，增加了一个阻值为R0的定值电阻和2个开关，设计了如图丙所示的电路，顺利完成测小灯泡额定功率的实验(设小灯泡的额定电压为U0)，实验步骤如下：
①如图连接电路；
②闭合S1、S2，断开S3，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数为U0；
③闭合S1、S3，断开S2，__________________________，记下电压表示数U；
④断开开关，整理器材；
小灯泡额定功率的表达式P＝________．
五、计算题(10分，写出必要的文字说明及解题过程)
19. 某科技创新小组设计了一台由电压表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示．已知电源电压恒定，定值电阻R0＝15 Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，闭合开关S，当体重计空载时，电压表的示数为5 V，电压表量程为0～15 V，踏板重力不计，求： INCLUDEPICTURE "../../../卷+19.EPS" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../卷+19.EPS" \* MERGEFORMAT \d
(1)体重计空载时，电路中的电流．(结果保留两位小数)
(2)电源电压．
(3)重力为600 N的同学站在体重计上时，R0的功率．(结果保留两位小数)
(4)此体重计所能测量的最大重力．
答案
一、选择题
答案速查 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C C A A C D B D D D
3．A　点拨：手机充满电储存的电能W＝UIt＝5 V×4 000×10－3 A×1 h＝20 W·h，需要充的电能为W－30%W＝W充－W用＝P1t－P2t，充满需要的时间t＝＝＝0.5 h.
9．D　点拨：指示灯的灯丝电阻RL＝＝＝1.25 Ω，A错误；指示灯正常发光，其两端电压等于额定电压0.5 V，则电动机两端电压UM＝4.5 V－0.5 V＝4 V，电路中的电流I＝IL＝＝＝0.4 A，电动机的发热功率P＝I2R＝(0.4 A)2×0.5 Ω＝0.08 W，B错误；电动机的额定功率PM＝UMI＝ 4 V×0.4 A＝1.6 W，C错误；电路的总功率P总＝UI＝4.5 V×0.4 A＝1.8 W，D正确．
10．D　点拨：只闭合开关S、S1，R1与L串联，电流表测电路中电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，由题意可知，滑片P在左端最大范围处时电路的总电阻最小，电路的电流最大，由图像可知最大电流为0.5 A，此时滑动变阻器两端的电压为2 V，灯泡正常发光，所以电源电压U总＝UL额＋U滑＝ 10 V＋2 V＝12 V，故A错误；滑片P在b端时，电路的总电阻最大，由图像可知最小电流为0.25 A，滑动变阻器两端的电压为8 V，则滑动变阻器的最大阻值Rb＝＝＝32 Ω，故B错误；只闭合开关S、S2，R1的最大阻值与R2串联，由图乙可知，电路中的电流恒为0.3 A，滑片P在b点时，R1两端的电压U1＝IRb＝0.3 A×32 Ω＝9.6 V，此时R2两端的电压U2＝U总－U1＝12 V－9.6 V＝2.4 V，则定值电阻R2在10 s内产生的热量Q2＝W2＝U2It＝2.4 V×0.3 A×10 s＝7.2 J，故C错误；只闭合开关S、S1，R1与L串联，电流表测电路中电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，保证电路元件安全，电路最大电流为灯泡的正常发光电流I额＝0.5 A，灯泡L的最大功率P最大＝U额I额＝10 V×0.5 A＝5 W，滑片P在b端时，电路的总电阻最大，由图乙可知滑动变阻器两端的电压为8 V，电路的最小电流I最小＝Ib＝0.25 A，灯泡的最小电压UL最小＝12 V－8 V＝4 V，所以灯泡最小功率P最小＝ UL最小I最小＝4 V×0.25 A＝1 W，即灯泡L的功率变化范围为1～5 W，故D正确．
二、填空题
11．4 400；6×104；1 000　12．8；1　13．19；9.5；2.28
14．9×105；5；2 200　点拨：加热电阻产生的热量Q1＝W＝UIt＝t＝×15×60 s＝9×105 J；电动机线圈产生的热量QM＝IM2RMt′＝(0.1 A)2×5 Ω× 100 s＝5 J；电动机消耗的电能WM＝UIMt′＝220 V×0.1 A×100 s＝2 200 J.
15．0.1；78；50　点拨：由P＝UI可得，节能灯正常工作时电流I＝＝＝0.1 A，在达到相同亮度的条件下，这种节能灯可以节约电能的效率η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝78%，因这种节能灯能与100 W的白炽灯的亮度相当，所以，P白炽灯η白炽灯＝P节能灯η节能灯，即100 W×11%＝22 W×η节能灯，解得：η节能灯＝50%.
三、作图题
16．解：如图所示．
四、实验探究题
17．(1)电流；A　(2)电流；C　(3)根据Q＝I2Rt，通电时间和电流相同，导线电阻很小，所以产生的热量也少
18．解：(1)如图所示．　(2)R2；右　(3)小灯泡断路
(4)左；0.75　(5)保持滑动变阻器滑片不动；
五、计算题
19．解：(1)由图甲可知，闭合开关，定值电阻R0与压敏电阻R串联，当体重计空载时，电压表的示数为5 V，电路中的电流I0＝＝＝ A≈0.33 A.
(2)由图乙可知，当体重计空载时，压力为零，压敏电阻的阻值R＝45 Ω，由串联电路电流的规律和欧姆定律可知R两端的电压UR＝IR＝I0R＝ A× 45 Ω＝15 V，根据串联分压可得，电源电压U＝UR＋U0＝15 V＋5 V＝20 V.
(3)由图乙可知，当体重计示数为600 N时，压敏电阻的阻值R′＝15 Ω，此时电路中电流I′＝＝＝ A，R0的功率P0＝I′2R0＝×15 Ω≈6.67 W.
(4)当电压表示数(R0两端的电压)最大为15 V时，压敏电阻两端的电压最小，其受到的压力最大，此时体重计的示数最大；压敏电阻R两端的最小电压UR小＝U－U0大＝20 V－15 V＝5 V，根据串联分压规律可得：＝，所以＝，解得R小＝5 Ω，由图乙可知，此时压力为1 200 N，即该体重计能称量的最大重力为1 200 N.

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