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单元综合检测(五)(第十五章)
(40分钟　100分)
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1.下列几个单位中,不属于电能单位的是( )
A.千瓦 B.度 C.千瓦·时 D.焦耳
2.中国力争在2030年前实现“碳达峰”。为了践行绿色低碳发展,我市推行纯电动汽车(如图)。汽车蓄电池充电过程中将( )
A.机械能转化为电能
B.电能转化为机械能
C.电能转化为化学能
D.化学能转化为电能
3.图中甲、乙分别是某家庭5月初和6月初电能表的示数,则下列说法中正确的是( )
A.电能表是计量电功率的仪器
B.该家庭在这段时间内总共用电2 000 kW·h
C.1 kW·h相当于3.6×105 J
D.该电能表转盘每转过600转,电路消耗电能0.5 kW·h
4.关于电功率的说法,正确的是( )
A.用电器的实际功率一定大于额定功率
B.额定功率越大的用电器,实际做功越多
C.一用电器的实际功率可能有多个数值,而额定功率只有一个
D.将标有“220 V,60 W”的灯泡接在110 V的电路上,它的实际功率为30 W
5.取口香糖锡纸,剪成如图甲形状,其中AB和CD段等长.戴好防护手套,将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池正、负极,如图乙所示,发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正确的是( )
A.通过AB和CD段的电流不相等
B.正常情况下,AB段会先着火
C.AB和CD段的电压相等
D.AB和CD段的电阻相等
6.如图所示,在做“连接串联电路”的实验中,许多同学闭合开关后发现灯泡L1比L2亮,则( )
A.通过两灯的电流一样大
B.通过L1的电流大
C.通过L2的电流大
D.无法判断两灯的电流大小
7.一台“220 V 60 W”的电视机,一台“220 V 60 W”的电风扇,一只“220 V 60 W”的小电暖手炉,同时接在220 V的电压下,则相同时间内它们产生的热量( )
A.电风扇最多 B.电视机最多
C.电暖手炉最多 D.一样多
8.小明家的电饭锅电源线坏了,他在网上新买了一根,使用时闻到橡胶的焦煳味,他立即拔下电源插头,发现这根电源线很热,其他用电器仍然正常工作。你认为引起电源线过热的原因可能是( )
A.电路的电压过高 B.新买的电源线过细
C.新买的电源线过粗 D.新买的电源线过短
9.一根电热丝两端的电压为U时,它工作t时间产生的热量为Q,若这根电热丝两端的电压为2U时,它工作t时间产生的热量为( )
A.4Q B.2Q C.0.5Q D.0.25Q
10.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变小
B.电压表的示数变小
C.小灯泡的亮度变暗
D.电压表的示数不变
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题4分,共8分。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.定值电阻R1 和R2 的阻值之比为5∶2,将它们以某种方式连接在电源两端。若定值电阻的阻值不随温度变化,下列说法中正确的是(　　)
A.若电阻R1 和R2 串联,则它们的电功率之比为5∶2
B.若电阻R1 和R2 串联,则它们两端的电压之比为2∶5
C.若电阻R1 和R2 并联,则它们的电功率之比为2∶5
D.若电阻R1 和R2 并联,则通过它们的电流之比为5∶2
12.现有两个灯泡L1、L2,L1标有“6 V　3 W”字样,L2没有标记,实验测得L2的电阻为6 Ω,将L1、L2串联接在某一电路中,两灯L1、L2均能正常发光(忽略温度对电阻的影响),下列计算结果正确的是(　　)
A.该电路两端的总电压为9 V
B.灯L2的额定功率为3 W
C.相同时间内,灯L1、L2消耗的电能之比W1∶W2=2∶1
D.相同时间内,灯L1、L2产生的热量之比Q1∶Q2=1∶1
三、填空题(每空1分,共13分)
13.教室的灯管之间是 联的,多开一盏灯,教室电路的总功率将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.某家庭电能表如图所示。若该家庭单独让空调工作,测得1 min内电能表转盘转了60转,则空调消耗的电能为 kW·h,空调的电功率是 W。
15.电热器是利用电流的 来工作的。某发热元件的阻值为420 Ω,通过的电流为1 A,通电1 min产生的热量是 J。
16.已知定值电阻R1∶R2=2∶3,若把它们并联在同一电路中,通电后。它们的电流之比I1∶I2= ;若把它们串联在同一电路中,通电1分钟,R1、R2产生的热量之比Q1∶Q2= 。
17.监测大气污染物浓度的电路如图甲所示,R为气敏电阻,其材料一般为 (选填“半导体”或“超导体”),气敏电阻阻值R随污染物浓度变化曲线如图乙所示,污染物浓度增大时,监测仪表读数变大,该表应为图甲中 表,此过程中电路总功率 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
18.如图所示,小灯泡标有“3 V　3 W”字样,与阻值为15 Ω的电阻串联,此时小灯泡正常发光,则通过小灯泡的电流为 A,电阻消耗的功率为 W。
四、实验探究题(本大题共2题,共26分)
19.(14分)如图所示,小强在“测量小灯泡的电阻和额定功率”实验中,已知电源电压3 V、铭牌上仅能看清“0.5 A”字样的小灯泡一只、滑动变阻器甲(20 Ω　1 A)和乙(5 Ω　3 A)、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
(1)测量小灯泡额定功率的实验原理是 ;
(2)移动滑片到某一位置,电流表的示数为0.2 A,发现灯泡发光较暗,为了使小灯泡正常发光,应该向 (选填“A”或“B”)端移动滑片;本实验选择的滑动变阻器是 (选填“甲”或“乙”);
(3)当小灯泡正常发光时,电压表示数如图乙所示,为 V,此时,小灯泡额定功率是 W;
(4)小强对实验进行了拓展,利用图丙所示的电路,测出了另一只未知电阻Rx的电阻,电源两端电压不变,定值电阻R0的阻值已知,请完成实验步骤:
①只闭合开关S、S1,读出并记录电流表示数I1;
② ,读出并记录电流表示数I2;
③请利用R0、I1和I2,写出Rx的表达式,Rx= 。
20.(12分)小明利用图甲、乙实验“探究电流通过导体产生热量的多少跟哪些因素有关”,电阻丝密封在完全相同的透明容器中,容器内封闭着等量的空气。
(1)甲、乙实验中,通过观察U形管中 来反映导体产生的热量;
(2)乙实验可探究电流通过导体产生的热量与 的关系,通电一段时间后, (选填“左”或“右”)侧盒子中的电阻产生的热量多;
(3)现利用图丙所示实验装置来探究“比较不同物质的吸热能力”,其中A、B两个电阻丝的阻值应该 (选填“相同”或“不同”)。向两个烧瓶中分别加入初温相同、质量相等的水和煤油,通电一段时间后,某同学根据记录的实验数据,绘制了如图丁所示的温度随时间变化关系的图像,由图像可知 吸热能力强。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),则煤油的比热容为 J/(kg·℃)。
五、综合应用题(本大题共2小题,共23分)
21.(10分)小明家的电饭锅其简化电路图如图甲所示,有加热和保温两挡,R1和R2均为定值的发热电阻,电饭锅的额定电压为220 V,加热功率为1 210 W,保温功率为88 W。并且电饭锅的铭牌上附有中国能效标识,规定电饭锅在加热功率下正常工作时,3级能效的热效率值(电热转化效率)范围应为81%<η<86%。小明发现该电饭锅在加热状态下,将温度为23 ℃、质量为2.2 kg的水加热到100 ℃,电饭锅正常工作用时700 s。已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),求:
(1)加热时,电路中的电流;
(2)R2的阻值;
(3)该电饭锅的热效率值是否达到3级能效。
22.(13分)(2024·桂林期末)如图甲是小林家购买的一台消毒柜,图乙是其电路原理简图,包括监测电路和工作电路。通过监测电路中的电流可以判断消毒柜内的温度。监测电路中电源电压为6 V,R0为热敏电阻,其阻值随温度变化关系如表所示。工作电路中,R1为臭氧发生器,加热电阻R2的规格为“220 V　1 000 W”。消毒柜刚开始工作时,所有开关都闭合,当消毒柜内温度达到130 ℃时,只有智能开关S2自动断开,当温度降到80 ℃时,S2又自动闭合,如此反复。一次消毒用时60 min。消毒柜正常工作时柜内温度随时间变化的图像如图丙所示。求:
温度/℃ 60 70 80 90 100 110 120 130
R0电阻/Ω 1 230 880 600 460 340 250 190 160
(1)当电流表示数为0.01 A时,消毒柜中的温度;
(2)该消毒柜正常工作1 h工作电路消耗的电能是1.25 kW·h,求臭氧发生器的功率。单元综合检测(五)(第十五章)
(40分钟　100分)
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1.下列几个单位中,不属于电能单位的是(A)
A.千瓦 B.度 C.千瓦·时 D.焦耳
2.中国力争在2030年前实现“碳达峰”。为了践行绿色低碳发展,我市推行纯电动汽车(如图)。汽车蓄电池充电过程中将(C)
A.机械能转化为电能
B.电能转化为机械能
C.电能转化为化学能
D.化学能转化为电能
3.图中甲、乙分别是某家庭5月初和6月初电能表的示数,则下列说法中正确的是(D)
A.电能表是计量电功率的仪器
B.该家庭在这段时间内总共用电2 000 kW·h
C.1 kW·h相当于3.6×105 J
D.该电能表转盘每转过600转,电路消耗电能0.5 kW·h
4.关于电功率的说法,正确的是(C)
A.用电器的实际功率一定大于额定功率
B.额定功率越大的用电器,实际做功越多
C.一用电器的实际功率可能有多个数值,而额定功率只有一个
D.将标有“220 V,60 W”的灯泡接在110 V的电路上,它的实际功率为30 W
5.取口香糖锡纸,剪成如图甲形状,其中AB和CD段等长.戴好防护手套,将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池正、负极,如图乙所示,发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正确的是(B)
A.通过AB和CD段的电流不相等
B.正常情况下,AB段会先着火
C.AB和CD段的电压相等
D.AB和CD段的电阻相等
6.如图所示,在做“连接串联电路”的实验中,许多同学闭合开关后发现灯泡L1比L2亮,则(A)
A.通过两灯的电流一样大
B.通过L1的电流大
C.通过L2的电流大
D.无法判断两灯的电流大小
7.一台“220 V 60 W”的电视机,一台“220 V 60 W”的电风扇,一只“220 V 60 W”的小电暖手炉,同时接在220 V的电压下,则相同时间内它们产生的热量(C)
A.电风扇最多 B.电视机最多
C.电暖手炉最多 D.一样多
8.小明家的电饭锅电源线坏了,他在网上新买了一根,使用时闻到橡胶的焦煳味,他立即拔下电源插头,发现这根电源线很热,其他用电器仍然正常工作。你认为引起电源线过热的原因可能是(B)
A.电路的电压过高 B.新买的电源线过细
C.新买的电源线过粗 D.新买的电源线过短
9.一根电热丝两端的电压为U时,它工作t时间产生的热量为Q,若这根电热丝两端的电压为2U时,它工作t时间产生的热量为(A)
A.4Q B.2Q C.0.5Q D.0.25Q
10.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是(D)
A.电流表的示数变小
B.电压表的示数变小
C.小灯泡的亮度变暗
D.电压表的示数不变
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题4分,共8分。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.定值电阻R1 和R2 的阻值之比为5∶2,将它们以某种方式连接在电源两端。若定值电阻的阻值不随温度变化,下列说法中正确的是(　A、C　)
A.若电阻R1 和R2 串联,则它们的电功率之比为5∶2
B.若电阻R1 和R2 串联,则它们两端的电压之比为2∶5
C.若电阻R1 和R2 并联,则它们的电功率之比为2∶5
D.若电阻R1 和R2 并联,则通过它们的电流之比为5∶2
12.现有两个灯泡L1、L2,L1标有“6 V　3 W”字样,L2没有标记,实验测得L2的电阻为6 Ω,将L1、L2串联接在某一电路中,两灯L1、L2均能正常发光(忽略温度对电阻的影响),下列计算结果正确的是(　A、C　)
A.该电路两端的总电压为9 V
B.灯L2的额定功率为3 W
C.相同时间内,灯L1、L2消耗的电能之比W1∶W2=2∶1
D.相同时间内,灯L1、L2产生的热量之比Q1∶Q2=1∶1
三、填空题(每空1分,共13分)
13.教室的灯管之间是　并　联的,多开一盏灯,教室电路的总功率将　变大　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.某家庭电能表如图所示。若该家庭单独让空调工作,测得1 min内电能表转盘转了60转,则空调消耗的电能为　0.02　kW·h,空调的电功率是　1 200　W。
15.电热器是利用电流的　热效应　来工作的。某发热元件的阻值为420 Ω,通过的电流为1 A,通电1 min产生的热量是　2.52×104　J。
16.已知定值电阻R1∶R2=2∶3,若把它们并联在同一电路中,通电后。它们的电流之比I1∶I2=　3∶2　;若把它们串联在同一电路中,通电1分钟,R1、R2产生的热量之比Q1∶Q2=　2∶3　。
17.监测大气污染物浓度的电路如图甲所示,R为气敏电阻,其材料一般为　半导体　(选填“半导体”或“超导体”),气敏电阻阻值R随污染物浓度变化曲线如图乙所示,污染物浓度增大时,监测仪表读数变大,该表应为图甲中　电流　表,此过程中电路总功率　变大　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
18.如图所示,小灯泡标有“3 V　3 W”字样,与阻值为15 Ω的电阻串联,此时小灯泡正常发光,则通过小灯泡的电流为　1　A,电阻消耗的功率为　15　W。
四、实验探究题(本大题共2题,共26分)
19.(14分)如图所示,小强在“测量小灯泡的电阻和额定功率”实验中,已知电源电压3 V、铭牌上仅能看清“0.5 A”字样的小灯泡一只、滑动变阻器甲(20 Ω　1 A)和乙(5 Ω　3 A)、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
(1)测量小灯泡额定功率的实验原理是　P=UI　;
(2)移动滑片到某一位置,电流表的示数为0.2 A,发现灯泡发光较暗,为了使小灯泡正常发光,应该向　B　(选填“A”或“B”)端移动滑片;本实验选择的滑动变阻器是　甲　(选填“甲”或“乙”);
(3)当小灯泡正常发光时,电压表示数如图乙所示,为　2.4　V,此时,小灯泡额定功率是　1.2　W;
(4)小强对实验进行了拓展,利用图丙所示的电路,测出了另一只未知电阻Rx的电阻,电源两端电压不变,定值电阻R0的阻值已知,请完成实验步骤:
①只闭合开关S、S1,读出并记录电流表示数I1;
②　只闭合开关S、S2　,读出并记录电流表示数I2;
③请利用R0、I1和I2,写出Rx的表达式,Rx= 　。
20.(12分)小明利用图甲、乙实验“探究电流通过导体产生热量的多少跟哪些因素有关”,电阻丝密封在完全相同的透明容器中,容器内封闭着等量的空气。
(1)甲、乙实验中,通过观察U形管中　液面高度差　来反映导体产生的热量;
(2)乙实验可探究电流通过导体产生的热量与　电流　的关系,通电一段时间后,　左　(选填“左”或“右”)侧盒子中的电阻产生的热量多;
(3)现利用图丙所示实验装置来探究“比较不同物质的吸热能力”,其中A、B两个电阻丝的阻值应该　相同　(选填“相同”或“不同”)。向两个烧瓶中分别加入初温相同、质量相等的水和煤油,通电一段时间后,某同学根据记录的实验数据,绘制了如图丁所示的温度随时间变化关系的图像,由图像可知　水　吸热能力强。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),则煤油的比热容为　2.1×103　J/(kg·℃)。
五、综合应用题(本大题共2小题,共23分)
21.(10分)小明家的电饭锅其简化电路图如图甲所示,有加热和保温两挡,R1和R2均为定值的发热电阻,电饭锅的额定电压为220 V,加热功率为1 210 W,保温功率为88 W。并且电饭锅的铭牌上附有中国能效标识,规定电饭锅在加热功率下正常工作时,3级能效的热效率值(电热转化效率)范围应为81%<η<86%。小明发现该电饭锅在加热状态下,将温度为23 ℃、质量为2.2 kg的水加热到100 ℃,电饭锅正常工作用时700 s。已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),求:
(1)加热时,电路中的电流;
解:(1)加热功率P加热=1 210 W,根据P=UI知,加热时,电路中的电流I加热===5.5 A;(2分)
(2)R2的阻值;
解: (2)由电路图知,S断开时两电阻串联,电路中电阻较大,由P=知,电功率较小,为保温状态,当S闭合时,只有R1接入电路中,电阻较小,功率较大,为加热状态;
由P=可得R1的电阻:R1===40 Ω,(2分)
由P=可得R1、R2的总电阻为:
R总===550 Ω,(2分)
R2的电阻为:R2=R总-R1=550 Ω-40 Ω=510 Ω;(1分)
(3)该电饭锅的热效率值是否达到3级能效。
解: (3)水吸收的热量为:
Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×2.2 kg×(100 ℃-23 ℃)=7.114 8×105 J;
用时700 s消耗的电能为:
W'=P加热t'=1 210 W×700 s=8.47×105 J,
该电饭锅的热效率为:η=×100%==84%,故该电饭锅的热效率值达到3级能效。 (3分)
22.(13分)(2024·桂林期末)如图甲是小林家购买的一台消毒柜,图乙是其电路原理简图,包括监测电路和工作电路。通过监测电路中的电流可以判断消毒柜内的温度。监测电路中电源电压为6 V,R0为热敏电阻,其阻值随温度变化关系如表所示。工作电路中,R1为臭氧发生器,加热电阻R2的规格为“220 V　1 000 W”。消毒柜刚开始工作时,所有开关都闭合,当消毒柜内温度达到130 ℃时,只有智能开关S2自动断开,当温度降到80 ℃时,S2又自动闭合,如此反复。一次消毒用时60 min。消毒柜正常工作时柜内温度随时间变化的图像如图丙所示。求:
温度/℃ 60 70 80 90 100 110 120 130
R0电阻/Ω 1 230 880 600 460 340 250 190 160
(1)当电流表示数为0.01 A时,消毒柜中的温度;
解:(1)当电流表示数为0.01 A时,
R0的阻值R0===600 Ω,(2分)
由表中数据可知,消毒柜内温度是80 ℃;(2分)
(2)该消毒柜正常工作1 h工作电路消耗的电能是1.25 kW·h,求臭氧发生器的功率。
解: (2)由图丙可知,从80 ℃上升到130 ℃,加热电阻R0工作,1 h内加热电阻R2工作的时间是
t加=15 min+10 min+10 min+10 min=45 min,(2分)
1 h内加热电阻R2消耗的电能
W加=P加t加=1 kW× h=0.75 kW·h,(2分)
臭氧发生器消耗的电能
W臭=W-W加=1.25 kW·h-0.75 kW·h=0.5 kW·h,(3分)
臭氧发生器的功率P===0.5 kW=500 W。(2分)

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