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第十八章 家庭电路与安全用电 单元综合素养进阶卷
一、单选题
1． 关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是 (　　)
A．家庭电路中，各种用电器都是串联的
B．空气开关跳闸后，只需重新闭合即可
C．使用试电笔时，手不要接触笔尾金属体
D．家用电器的金属外壳要接地，防止触电
2．下列选项中符合安全用电要求的是（　　）
A．在通电的电热器上烘烤衣服
B．用湿手按已通电插座上的开关
C．在高压电线附近放风筝
D．及时更换家庭电路中绝缘皮老化、破损的导线
3．下列符合安全用电原则的是（　　）
A．用湿手按开关
B．在带有绝缘层的通电导线上晾晒衣物
C．在高压输电线下钓鱼
D．使用带有金属外壳的用电器,外壳要接地
4．关于安全用电，下列做法中正确的是（　　）
A．更换灯泡时先断开电源开关
B．在高压线下放风筝
C．家用电器电线绝缘皮破损了仍继续使用
D．用湿布擦拭正在工作的电视机
5． 如图所示为家庭电路从右端入户，开关闭合后，灯泡不发光，用试电笔分别检测A、B、C、D四点，发现四个点都能使试电笔的氖管发光，则电路中的故障可能断路的是（　　）
A．E B．F C．G D．H
6．“珍爱生命、注意安全”是同学们日常生活中必须具有的意识，下列有关安全的说法，错误的是（　　）
A．如果发生触电事故，应立即切断电源，然后施救
B．雷雨天，人不能在高处打伞行走，否则可能会被雷击中
C．开关安装在电灯和火线之间
D．洗衣机、电冰箱、电脑等许多用电器均使用三脚插头与三孔插座连接，在没有三孔插座的情况下，可把三脚插头上最长的插脚去掉，插入二孔插座中使用用电器
7．当开关闭合时教室内有两盏灯同时亮，断开时两盏灯同时熄灭，说明这两盏灯的连接是（　　）
A．一定是串联 B．一定是并联
C．可能串联也可能并联 D．以上说法都不对
8．下列不符合安全用电要求的是（　　）
A．用湿手拔热水器的插头
B．发生触电事故时，应立即切断电源
C．冰箱的金属外壳要接地
D．使用测电笔时，手要接触笔尾金属体
9．如图所示，当开关S闭合后，发现电灯L不亮，用测电笔测试c、d两点时，氖管都发光， 测试a、b两点时，只有a点氖管发光，则故障可能是
A．火线与零线短路 B．b、c之间某处断路
C．a、d之间某处断路 D．电灯的灯丝断了
10．“安全用电无小事、时时刻刻要牢记”是人们在日常生活中必须具有的意识，关于安全用电，正确的做法是（　　）
A．一个多孔插线板可同时使用多个大功率用电器
B．发现有人触电时，应先切断电源，再把人拉开
C．家里空气开关跳闸，应立即合上空气开关恢复供电
D．为了清洁卫生，应经常用湿布擦拭正在工作的台灯
二、填空题
11．在家庭电路中，冰箱、电视机、电脑、电灯等用电器之间是　 　联的，为防止触电，必须把控制用电器的开关接在　 　线和用电器之间。
12．一般情况下，人体的安全电压不高于　 　V；使用试电笔检修电路故障时，手一定要接触　 　（选填“笔尖”或“笔尾”）金属体。
13．如图所示，判断零线与火线时，手拿测电笔方法正确的示意图是　 　 图．
14．如图甲所示是某电热器的工作原理图，它的工作电压是220V，R1、R2是发热电阻，且R1=R2=48.4Ω.根据原理图可知当旋钮开关旋到位置T时，电热器处于　 　（选填“高温档”或“低温档”），此情况下通电1min产生的热量是　 　J；这台电热器配备一个三脚插头，如图乙所示，应该将电路图中的A线接到插头的　 　（选填“G”“L”或“N”）脚。
15．在疫情期间，小明因在家中经常同时打开的电器过多而跳闸，所以他想用试电笔检查电路故障，试电笔可以辨别火线和零线，使氖管发光的是　 　线。后来有一次闭合开关后，发现电灯不亮，如图所示，所以他用试电笔测试图中的a、b、c、d四点，只有a点不发光，可能发生的故障是　 　（选填“ab”、“bc”、“cd”、“火线”或“零线”）断路；若用试电笔测试图中的a、b、c、d四点都发光，则可能发生的故障是　 　（选填“ab”、 “bc”、 “cd”、 “火线”或“零线”）断路。
16．晚上小明在家复习功课准备迎接期末考试，突然他房间的电灯不亮了，而其他房间的电灯正常亮。由此他确定这盏电灯与其他房间的电灯是　 　联，经检查故障出现在灯丝，则这盏电灯的灯丝出现　 　（选填“短路”或“断路”），小明决定换一个新灯泡。他先将控制该灯的开关断开，为了安全，又找来了测电笔检测灯头的两根接线，发现其中一根线使氖管发光，这一现象说明该电灯连成了如上图　 　（选填“A”或“B”）的情况，这种情况　 　（选填“容易”或“不容易”）触电。
17．
（1）家庭电路中，电饭煲与空调是　 　连接的（选填“串联”或“并联”）。
（2）如图所示的甲、乙两个电路中，开关闭合后，输电线因电流过大而燃烧起来，甲、乙两图产生电流过大的原因是不同的。请指出甲图电流过大的原因　 　。
18．如图哪些图所示情况会发生触电事故： 　 　．家庭电路触电事故都是人体直接成间接接触 　 　线造成的．
三、计算题
19．完全燃烧2.1kg酒精（热值q=3×107J/kg）放出多少热量？若这些热量有50%被100kg的水吸收，可使10℃的水的温度升高到多少℃？如果这些水刚好装满30cm高的容器，求距容器底10cm处的压强．（水的比热容为4.2×103J/（kg ℃））．
20．如图所示的电路：电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为20Ω．闭合开关，当滑动变阻器的滑片P滑到a端时，小灯泡完全熄灭，电流表的示数为0.3A；当滑动变阻器的滑片P滑到b端时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.8A．求：
（1）电源电压；
（2）小灯泡的额定功率．

四、作图题
21．如图甲是家用插线板在乙图画出插线板内部开关和两插座的连线，并接入家庭电路，要求：①插线板上的开关可同时控制两插座的通、断．②开关接通时两插座都能提供220V电压．
22．如图所示的家庭电路，要求将开关、灯泡和带保险丝的三孔插座正确连入电路中．
23．
（1）在下图的虚线框中填入电池或电压表的符号，使电路成为串联电路。
（2）请将图中的“光控开关”、“声控开关"、“灯泡”用笔画线表示导线正确连入电路，设计出只有在光线较暗且有声音时灯才亮的楼道灯自动控制电路，同时安装一个不受开关控制的三孔插座(导线不得交叉)。
五、实验探究题
24．美国每年有大约800人因为食用遭李斯特菌污染的食品而患病，甚至死亡．基于此，我国某冰箱生产企业决定研发自动杀菌冰箱以出口美国．
技术人员查阅到相关资料：①李斯特菌能在冰箱中存活，在食物表面蔓延滋长；②紫外线杀灭李斯特菌的效率高达99.0%～99.9%；③紫外线对人体有一定的伤害，尤其是眼角膜，绝不能用眼睛直视工作着的紫外灯．
技术人员研发的冰箱具有以下功能：①打开冰箱门，紫外灯熄灭，白炽灯正常工作；②闭合冰箱门，紫外灯正常工作，白炽灯熄灭．
同学们按照两种方法展开实验探究，请选择其中一种方法并完成电路设计．（两种方法都做，以第一种为准）
方法一电路元件：220V 电源，开关S 1（打开冰箱门S1闭合，闭合冰箱门S1断开），开关S2（打开冰箱门S2闭合，闭合冰箱门S2断开），标有“24V 48W”字样的紫外灯，标有“220V 20W”字样的白炽灯，定值电阻R0．（1）请用笔划线代替导线完成电路连接　 　．（2）定值电阻R0的阻值应为　 　 Ω． 方法二电路元件：220V电源，开关S（打开冰箱门P与A接触，闭合冰箱门P与B接触），标有“24V 48W”字样的紫外灯，标有“220V 20W”字样的白炽灯，定值电阻R0．（1）请用笔划线代替导线完成电路连接　 　．
（2）定值电阻R0的阻值应为　 　 Ω．
25．如图所示的实验装置是保险丝作用演示器，它是一个由三盏灯组成的并联电路，电源电压保持不变。在实验过程中，如果将C、D两点间接入的保险丝更换为铜丝，干路总开关闭合，当三盏灯全部接入电路一段时间后，接在A、B两点间的镍铬合金丝的绝缘外皮就会燃烧起来。请你利用所学知识回答：
（1）在家庭电路中，铜丝　 　（选填“可以”或“不可以”）替代保险丝，保护电路；
（2）简要分析镍铬合金丝的外皮燃烧的原因。
26．亲爱的同学，请利用你所掌握的实验技能回答下列问题。
（1）如图甲，这是一种家用电力检测仪的部分截图，它当前测量的是　 　（填物理量），示数是　 　；
（2）如图乙所示，这是某试电笔的结构图，其外壳为透明绝缘体，安装时　 　，（选填“能”或“不能”）调换氖管与电阻的位置，使用时，手的　 　（选填“要”或“不要”）接触笔卡；
（3）家庭电路中，检测电路故障时，电工师傅常用一只额定电压为220V的灯泡L0（检验灯泡），放在保险丝位置上，并且断开保险丝，来检查家庭电路中每个支路的情况，如图丙所示，当S闭合时，再逐一闭合S1、S2、S3（每次只闭合其中的一个开关）可能出现下列几种现象，请你根据所提供的现象判断电路的状态（选填“短路”“断路”或“正常”）
①L0不亮，说明该支路　 　；
②L0正常发光，说明该支路　 　；
③L0发光呈暗红色，说明该支路　 　。
27．电动自行车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱，然而电动车带来的安全问题也很严重。2023年4月15日起，《电动自行车安全技术规范》开始实施。小明和学习小组同学展开了：“安全的电动车”的学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容：
【项目分解】
（1）了解电动车上的安全措施。
（2）设计安装车库充电插座。
【项目实施】
（1）了解“刹车系统”。电动自行车刹车时，电动机必须断电。因此，人们在电动自行车左右两刹车手柄中各安装了一只开关S1和S2，S是用钥匙控制的电源开关。在行驶中用任意一只手柄刹车时，开关S1或S2断开，电动机立即断电。下列电路中符合这一要求的是　 　；
（2）了解“蓄电池”。电池说明书上的部分内容：
①额定电压：36V；②“电池容量10A·h”；③电能转化为机械能的效率η=75%。电动车工作过程中最多能输出的机械能为　 　J。若这么多的机械能由效率为30%的汽油机提供，则需要燃烧汽油　 　kg（已知汽油的热值为4.5×106 J/kg）。
（3）优化充电系统。电动自行车电池不能长时间充电，为了电动自行车的充电安全，小组设计了如图甲所示的定时充电器。用定时器控制充电时间，当定时器中有电流通过时，充电就会被断开。针对该充电器的设计方案，下面说法正确的是　 　；
A．定时器与充电器串联
B．充电时定时器在电路中相当于一根导线
C．停止充电时充电器在电路中处于被短路状态
D．如果在b处安装一个开关S，断开此开关则停止充电
【项目拓展】
（4）①经查阅资料，小组发现近年电动车在楼道内充电造成火灾事故频发。很多小区已经禁止电动车进入楼内。小明想在自家的小车库内充电，发现车库内只安装了电灯，没有插座，于是小明想在如图乙所示的原有线路上安装一个双孔插座，应安装在　 　（填“ab”、“ac”或“bc”）之间。
②小明认为蓄电池一次充满电后最大行驶的路程与车的负重有关，负重越大，最大行驶的路程越小，小明作出猜想的理由是　 　。
六、综合题
28．作图
（1）条形磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图1所示．试标出条形磁体的N，S极和磁感线的方向．
（2）在图2中，请用笔画线代替导线将三孔插座、电灯和开关正确连入家庭电路．
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第十八章 家庭电路与安全用电 单元综合素养进阶卷
一、单选题
1． 关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是 (　　)
A．家庭电路中，各种用电器都是串联的
B．空气开关跳闸后，只需重新闭合即可
C．使用试电笔时，手不要接触笔尾金属体
D．家用电器的金属外壳要接地，防止触电
【答案】D
【解析】【解答】A选项分析：家庭电路中，各用电器之间通常是并联连接的。这样每个用电器都能获得相同的电压（220V），可以独立工作互不影响。该说法错误。
B选项分析：空气开关跳闸通常是由于电路过载或短路引起的。在重新闭合空气开关前，必须先查明跳闸原因并排除故障，否则直接重新闭合可能导致故障扩大甚至引发安全事故。该说法错误。
C选项分析：使用试电笔时，手必须接触笔尾金属体（或金属帽），这样才能形成完整的电流通路，使氖管发光。要注意手指不能接触笔尖金属体。该说法错误。
D选项分析：家用电器的金属外壳接地是重要的安全措施。当电器内部绝缘损坏导致外壳带电时，接地线能将电流导入大地，防止人体触电。这是防止触电事故的有效方法。该说法正确。
故答案为：D。
【分析】本题考查家庭电路的连接方式、安全用电知识和电器安全措施。解题关键在于掌握家庭电路的基本结构、安全用电规范和使用安全常识。A选项考查电路连接方式，家庭电路为并联；B选项考查空气开关的使用规范，跳闸后需先排除故障；C选项考查试电笔的正确使用方法，手需接触笔尾金属体；D选项考查电器安全措施，金属外壳接地是防止触电的重要方法。解题时需要结合电学原理和安全规范，理解每个选项背后的物理原理和安全要求。
2．下列选项中符合安全用电要求的是（　　）
A．在通电的电热器上烘烤衣服
B．用湿手按已通电插座上的开关
C．在高压电线附近放风筝
D．及时更换家庭电路中绝缘皮老化、破损的导线
【答案】D
【解析】【解答】A．在通电的电热器上烘烤衣服，湿衣服导电，容易触电或出现短路现象，A不符合题意；
B．用湿手按已通电插座上的开关，容易触电，B不符合题意；
C．在高压电线附近放风筝，是非常危险的，安全用电的基本原则是“不接触低压带电体，不靠近高压带电体”，C不符合题意；
D．及时更换家庭电路中绝缘皮老化、破损的导线，防止短路现象和触电的发生，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】带电体不能接触潮湿物体，避免触电；绝缘皮老化、破损的导线及时更换。
3．下列符合安全用电原则的是（　　）
A．用湿手按开关
B．在带有绝缘层的通电导线上晾晒衣物
C．在高压输电线下钓鱼
D．使用带有金属外壳的用电器,外壳要接地
【答案】D
【解析】【解答】A、由于水是导体，所以用湿手按开关容易发生触电事故，A不符合题意；B、湿衣服是导体，当把湿衣服晾在电线上时，一旦漏电，人接触衣服时会发生触电事故，B不符合题意；C、高压线的电压很高，人不要靠近，不能在在高压输电线下钓鱼，容易触电，C不符合题意；D、有金属外壳的用电器，其外壳必须接地，即防止因外壳带电而使得人发生触电事故，D符合题意。
故答案为：D
【分析】安全用电的原则是：①不接触低压带电体；②不靠近高压带电体.
4．关于安全用电，下列做法中正确的是（　　）
A．更换灯泡时先断开电源开关
B．在高压线下放风筝
C．家用电器电线绝缘皮破损了仍继续使用
D．用湿布擦拭正在工作的电视机
【答案】A
【解析】【解答】解：
A、更换灯泡、搬动电器时容易碰到金属部分，切断电源可以保证金属部分不带电，符合安全用电原则；
B、高压线的电压很高，在其旁边放风筝，风筝容易挂到高压线上，很有可能会发生导电，使得放风筝的人触电，不符合安全用电原则；
C、使用绝缘皮破损的导线，易引发触电事故，不符合安全用电原则；
D、水是电的导体，用湿抹布擦带电的用电器时，可能会因湿抹布导电而发生触电事故，不符合安全用电原则．
故选A．
【分析】根据安全用电的常识分析：（1）更换灯泡、搬动电器时不要带电操作，要切断电源；（2）不要在电线上晾衣物，不在高压线附近放风筝；（3）导线的绝缘皮要保持完好无损，否则易引起触电事故；（4）不用湿手触摸开关，不用湿布擦拭正在使用的用电器．
5． 如图所示为家庭电路从右端入户，开关闭合后，灯泡不发光，用试电笔分别检测A、B、C、D四点，发现四个点都能使试电笔的氖管发光，则电路中的故障可能断路的是（　　）
A．E B．F C．G D．H
【答案】D
【解析】【解答】
A、D、开关闭合后，灯泡不发光，说明电路无完整回路，电路可能为断路；用试电笔分别检测A、B、C、D四点，发现四个点都能使试电笔的氖管发光，说明从相线入户端到A、B、C、D四点的电路都是连通的，应是D点与中性线的连接在某处断开，A错误，D正确；
B、C、电路从右端入户， F点和G点断路，不影响电路的连通，不符合题意，B、C错误；
故答案为：D。
【分析】
这道题的核心考点包括：
试电笔的工作原理：试电笔接触相线（火线）时氖管发光，接触正常中性线（零线）时不发光，以此判断电路的带电状态。家庭电路中相线与中性线的特性：相线始终带电，中性线正常情况下不带电，仅作为电路回路的组成部分。中性线断路故障的影响：中性线断路后，断点前端的中性线部分可通过用电器（如灯泡）连通相线，导致原本不带电的点带电（试电笔发光），同时破坏电路回路使用电器不工作。家庭电路的通路条件：用电器工作需要完整的电路回路，断路会中断回路，导致用电器（如灯泡）无法发光。
6．“珍爱生命、注意安全”是同学们日常生活中必须具有的意识，下列有关安全的说法，错误的是（　　）
A．如果发生触电事故，应立即切断电源，然后施救
B．雷雨天，人不能在高处打伞行走，否则可能会被雷击中
C．开关安装在电灯和火线之间
D．洗衣机、电冰箱、电脑等许多用电器均使用三脚插头与三孔插座连接，在没有三孔插座的情况下，可把三脚插头上最长的插脚去掉，插入二孔插座中使用用电器
【答案】D
【解析】【解答】解：A、发生触电事故，用手拉不安全，报警时间来不及，切断电源是首先要做的，故A正确；
B、雷容易击中地面上尖端的突起物体，所以雷雨天打伞是及危险的，故B正确；
C、从安全用电的角度分析，开关安装在电灯和火线之间，故C正确；
D、使用三脚插头和三孔插座，可以把用电器金属外壳与大地相连，如果去掉一个脚，一旦漏电，人碰到用电器外壳，会触电，故D错误；
故选D．
【分析】（1）发现有人触电或电引起的火灾，首先切断电源，再实行救援措施．（2）雷电容易击中地面上尖端的突起物．（3）从安全用电的角度分析，开关安装在电灯和火线之间；（4）对于金属外壳的家用电器，金属外壳一定接地，防止外壳漏电，发生触电事故．
7．当开关闭合时教室内有两盏灯同时亮，断开时两盏灯同时熄灭，说明这两盏灯的连接是（　　）
A．一定是串联 B．一定是并联
C．可能串联也可能并联 D．以上说法都不对
【答案】B
【解析】【解答】家庭电路中各个用电器是并联的，所以两盏灯是并联的，开关在干路上，可以控制两个灯泡同时亮同时熄灭。
故选B。
【分析】家庭电路中各个用电器是并联的，各支路用电器独立工作；干路开关可知所以用电器，支路开关只控制所在支路的用电器。
8．下列不符合安全用电要求的是（　　）
A．用湿手拔热水器的插头
B．发生触电事故时，应立即切断电源
C．冰箱的金属外壳要接地
D．使用测电笔时，手要接触笔尾金属体
【答案】A
【解析】【解答】解：A、水容易导电，用湿手拔热水器的插头，会发生触电事故；不符合安全用电要求
B、发生触电事故时，必须先切断电源，然后再救人，否则会因电源不断开而发生触电；符合安全用电要求；
C、冰箱的金属外壳接地时，可避免因电器漏电时外壳带电，而发生触电事故；符合安全用电要求；
D、使用测电笔时，手要接触笔尾金属体．这样测电笔才能正常工作；符合安全用电要求．
故选A．
【分析】根据安全用电的要求，不能用湿物体接触电器；用电器的金属外壳必须接地；电器失火，应先切断电源；使用测电笔时，手必须接触笔尾的金属体．
9．如图所示，当开关S闭合后，发现电灯L不亮，用测电笔测试c、d两点时，氖管都发光， 测试a、b两点时，只有a点氖管发光，则故障可能是
A．火线与零线短路 B．b、c之间某处断路
C．a、d之间某处断路 D．电灯的灯丝断了
【答案】B
【解析】【解答】a到d到c测电笔氖管都发光，说明a到c电路是通路，测b点测电笔氖管不发光，说明bc直接存在断路，故B符合题意，ACD不符合题意
故选择C
【分析】 利用测电笔检测电路故障的方法，测电笔发光，表明测试点，到火线是通路；测电笔不发光，表明测试点到火线有断路。
10．“安全用电无小事、时时刻刻要牢记”是人们在日常生活中必须具有的意识，关于安全用电，正确的做法是（　　）
A．一个多孔插线板可同时使用多个大功率用电器
B．发现有人触电时，应先切断电源，再把人拉开
C．家里空气开关跳闸，应立即合上空气开关恢复供电
D．为了清洁卫生，应经常用湿布擦拭正在工作的台灯
【答案】B
【解析】【解答】A．一个多孔插线板同时使用多个大功率用电器，会造成电路电流过大而出现跳闸现象，严重的话，会引发火灾，A不符合题意；
B．发现有人触电，应先切断电源，再把人拉开，以避免施救者触电，B符合题意；
C．家里空气开关跳闸，应先检查跳闸原因，并排除故障，再合上开关，C不符合题意；
D．用湿布擦拭正在工作的台灯，有可能出现触电事故，因为水是导体，接触火线，湿布会导电，而造成触电事故。D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】该题目考查的是安全用电原则，例如，维修电路时应将电路断开；有人触电时，不能用手接触，应先将电源断开；测电笔测量电路中是否有电时，手指必须得与测电笔后的金属帽相接触，与地面构成回路才可以；结合四个选项中的行为分析即可。
二、填空题
11．在家庭电路中，冰箱、电视机、电脑、电灯等用电器之间是　 　联的，为防止触电，必须把控制用电器的开关接在　 　线和用电器之间。
【答案】并；火
【解析】【解答】解：家庭电路中，各用电器都是并联连接的；开关应接在火线与用电器之间.
故答案为：并；火．
【分析】家庭电路中用电器之间是并联的，开关和开关控制的用电器之间是串联、且开关要接在用电器与火线之间．
12．一般情况下，人体的安全电压不高于　 　V；使用试电笔检修电路故障时，手一定要接触　 　（选填“笔尖”或“笔尾”）金属体。
【答案】36；笔尾
【解析】【解答】根据常识知道，人体的安全电压是不高于36V。使用测电笔时，手一定要接触笔尾金属体，这样才能和大地连成通路，接触火线时，氖管才能发光；千万不要接触笔尖金属体，会引起触电。
【分析】人体的安全电压不高于36V；测电笔测量电路中是否有电时，手指必须得与测电笔后的金属帽相接触，与地面构成回路才可以。
13．如图所示，判断零线与火线时，手拿测电笔方法正确的示意图是　 　 图．
【答案】乙
【解析】【解答】解：在使用测电笔时笔尖接触要检测的导线，手接触笔尾金属体，当笔尖接触检测导线时，氖管发光的是火线，氖管不发光的是零线．
故答案为：乙．
【分析】要掌握测电笔的使用方法：在使用时，将手的一部分接触笔尾金属体，用笔尖接触被测的导线．（手指千万不能碰到笔尖）．
14．如图甲所示是某电热器的工作原理图，它的工作电压是220V，R1、R2是发热电阻，且R1=R2=48.4Ω.根据原理图可知当旋钮开关旋到位置T时，电热器处于　 　（选填“高温档”或“低温档”），此情况下通电1min产生的热量是　 　J；这台电热器配备一个三脚插头，如图乙所示，应该将电路图中的A线接到插头的　 　（选填“G”“L”或“N”）脚。
【答案】低温档；30000；L
【解析】【解答】 由图甲可知，当旋钮开关旋到位置T时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，电热器处于低温挡；
根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻：R=R1+R2=48.4Ω+48.4Ω=96.8Ω，
通过1min产生的热量：
家庭电路中，三脚插头有三条线，其中一条接火线，通常标有“L”字样，故应将火线接到插头的L脚。
故答案为：低温挡；3×104；L。
【分析】 （1）由图甲可知，当旋钮开关旋到位置S时，金属滑片将1、2两触点同时与右边缘金属板接通，由此可判断R1被短路，电路中只有R2，当旋钮开关旋到位置T时，R1、R2串联；根据串联电路的特点和可知电热器高温挡和低温挡的电路连接；根据串联电路的特点求出此时的总电阻，根据求出通过1min产生的热量；
（2）家庭电路中，三脚插头有三条线，其中一条接火线，通常标有“L”字样，一条是零线，通常标有“N”，一条是地线，通常标有“G”。
15．在疫情期间，小明因在家中经常同时打开的电器过多而跳闸，所以他想用试电笔检查电路故障，试电笔可以辨别火线和零线，使氖管发光的是　 　线。后来有一次闭合开关后，发现电灯不亮，如图所示，所以他用试电笔测试图中的a、b、c、d四点，只有a点不发光，可能发生的故障是　 　（选填“ab”、“bc”、“cd”、“火线”或“零线”）断路；若用试电笔测试图中的a、b、c、d四点都发光，则可能发生的故障是　 　（选填“ab”、 “bc”、 “cd”、 “火线”或“零线”）断路。
【答案】火；ab；零线
【解析】【解答】用试电笔可以辨别火线和零线，使氖管发光的是火线，氖管不发光的是零线。用测电笔测试b、c、d三点，氖管都发光，这说明从火线到b点之间的电路都是完好的，没有断路；而测电笔测试a点时，氖管不发光，这说明b点到零线之间的导线出现断路，由此可以判断出是ab之间某处断路。用试电笔测试图中的a、b、c、d四点都发光，这说明a、b、c、d与火线都连通，由此判断进户零线断了。
【分析】该题目考查的是家庭电路故障，结合验电笔的发光情况分析即可。
16．晚上小明在家复习功课准备迎接期末考试，突然他房间的电灯不亮了，而其他房间的电灯正常亮。由此他确定这盏电灯与其他房间的电灯是　 　联，经检查故障出现在灯丝，则这盏电灯的灯丝出现　 　（选填“短路”或“断路”），小明决定换一个新灯泡。他先将控制该灯的开关断开，为了安全，又找来了测电笔检测灯头的两根接线，发现其中一根线使氖管发光，这一现象说明该电灯连成了如上图　 　（选填“A”或“B”）的情况，这种情况　 　（选填“容易”或“不容易”）触电。
【答案】并；断路；B；容易
【解析】【解答】他房间的电灯不亮了，而其他房间的电灯正常亮，说明两灯互不影响，故两电灯应为并联。灯泡若短路则整个电路短路，触发空气开关断开，房间均会断电，而现在只有灯泡不亮，说明灯泡断路。若接触灯头时氖管发光，说明灯头直接与火线相连了，即开关装在了零线上，即接成了B图，此种接法使灯泡在断开开关后仍带电，容易造成触电事故。
【分析】各用电器互不影响的电路是并联电路；并联电路中，断路的灯泡不能发光；灯泡的开关要接在火线上。
17．
（1）家庭电路中，电饭煲与空调是　 　连接的（选填“串联”或“并联”）。
（2）如图所示的甲、乙两个电路中，开关闭合后，输电线因电流过大而燃烧起来，甲、乙两图产生电流过大的原因是不同的。请指出甲图电流过大的原因　 　。
【答案】（1）并联
（2）用电器总功率过大
【解析】【解答】（1）在家庭电路中，电饭煲与空调之间工作相互不影响，是以并联的方式连接。
（2）图甲总功率等于各个用电器功率之和，并联的用电器越多，总功率越大，根据公式P=UI，电流会非常大；图乙金属线将火线和零线接通，造成短路，电流直接通过导线，由于导线电阻很小，导致电流过大。
【分析】（1）家庭电路中各用电器的额定电压一般是220V，只有并联在家庭电路中，各用电器才能正常工作，并且互不影响。
（2）家庭电路中电流过大的原因有两种，一是用电器短路，二是用电器总功率过大。
18．如图哪些图所示情况会发生触电事故： 　 　．家庭电路触电事故都是人体直接成间接接触 　 　线造成的．
【答案】甲、丙；火
【解析】【解答】由图可知：甲、丙均可能会有电流通过人体，因为不停电，火线和零线间总可能会有用电器在工作．而对于乙来就说，虽人的一只手触及火线，但这时不构成回路，故这时是不会触电；
对于丁来说，人接触零线与大地间不存在电压，因此没有电流经过人体，故不会触电；
分析各类触电共同特点是人体直接或间接接触火线造成的．
故答案为：甲、丙；火．
【分析】低压触电时无论是何种方式，都有一个共同的特点，就是人体被作为导体而连入电路，且有一定强度的电流通过人体．
三、计算题
19．完全燃烧2.1kg酒精（热值q=3×107J/kg）放出多少热量？若这些热量有50%被100kg的水吸收，可使10℃的水的温度升高到多少℃？如果这些水刚好装满30cm高的容器，求距容器底10cm处的压强．（水的比热容为4.2×103J/（kg ℃））．
【答案】解：（1）完全燃烧2.1kg酒精放出的热量：
Q放=qm酒精=3×107J/kg×2.1kg=6.3×107J；
（2）∵50%Q吸=cm△t=Q放，
∴水温度升高值：
△t==75℃．
可使10℃的水的温度升高到10℃+75℃=85℃．
（3）距容器底10cm处的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa．
答：完全燃烧2.1kg酒精放出6.3×107J热量；
若这些热量有50%被100kg的水吸收，可使10℃的水的温度升高到85℃；
距容器底10cm处的压强为2000Pa．
【解析】【分析】根据燃料完全燃烧放量公式Q放=mq计算煤油完全燃烧所放出的热量，再由Q放=Q吸=cm△t，得到△t= 后计算水升高的温度．
利用p=ρgh可求得容器底10cm处的压强．
20．如图所示的电路：电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为20Ω．闭合开关，当滑动变阻器的滑片P滑到a端时，小灯泡完全熄灭，电流表的示数为0.3A；当滑动变阻器的滑片P滑到b端时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.8A．求：
（1）电源电压；
（2）小灯泡的额定功率．

【答案】【解答】（1）电源电压：
U=I1R1=0.3A×20Ω=6V；
（2）通过灯泡的电流：
IL=I2﹣I1=0.8A﹣0.3A=0.5A；
小灯泡的额定功率：
P=UI=6V×0.5A=3W；
答：（1）电源电压为6V；
（2）小灯泡的额定功率为3W．
【解析】【分析】（1）当滑片滑到a端时，灯泡L被短路，滑动变阻器全部接入，由欧姆定律可求得电源电压；
（2）当滑片滑到b端时，灯泡正常发光，灯泡两端电压等于电源电压，由并联电路的电流规律可求得通过灯泡L的电流，然后利用P=UI求得小灯泡的额定功率．
四、作图题
21．如图甲是家用插线板在乙图画出插线板内部开关和两插座的连线，并接入家庭电路，要求：①插线板上的开关可同时控制两插座的通、断．②开关接通时两插座都能提供220V电压．
【答案】解：根据家庭电路的连线规则和用电器的使用原则，连接电路如下图：
【解析】【分析】对于电灯接线操作的基本要求是：“火线零线并排走，零线直接进灯头，火线接在开关上，通过开关进灯头．”而对于插座的接线方法是要求“左零右火”，三孔插座还要求中接地，如果电路中有熔丝，则要将熔丝接到火线上．
22．如图所示的家庭电路，要求将开关、灯泡和带保险丝的三孔插座正确连入电路中．
【答案】解：如图所示
【解析】【解答】解：（1）灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故．既能控制灯泡，又能更安全．（2）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线．
【分析】（1）灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套．（2）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线．
23．
（1）在下图的虚线框中填入电池或电压表的符号，使电路成为串联电路。
（2）请将图中的“光控开关”、“声控开关"、“灯泡”用笔画线表示导线正确连入电路，设计出只有在光线较暗且有声音时灯才亮的楼道灯自动控制电路，同时安装一个不受开关控制的三孔插座(导线不得交叉)。
【答案】（1）解：如图所示：
（2）解：如图所示：
【解析】【解答】（1）由于电路要组成串联电路，所以要使用电器顺次连接，电压表要和用电器并联使用，如图
（2）家庭电路中，声光控开关的灯泡，开关要串联，并且连接在火线和灯泡之间，灯泡的侧壁连接在零线上，三孔插座连接时，要左零右火上接地，如图
.
【分析】（1）串联电路是各用电器顺次连接的电路，电压表要并联在电路中使用；
（2）控制灯泡的开关要接在火线和用电器之间，三孔插座要左零右火上接地。
五、实验探究题
24．美国每年有大约800人因为食用遭李斯特菌污染的食品而患病，甚至死亡．基于此，我国某冰箱生产企业决定研发自动杀菌冰箱以出口美国．
技术人员查阅到相关资料：①李斯特菌能在冰箱中存活，在食物表面蔓延滋长；②紫外线杀灭李斯特菌的效率高达99.0%～99.9%；③紫外线对人体有一定的伤害，尤其是眼角膜，绝不能用眼睛直视工作着的紫外灯．
技术人员研发的冰箱具有以下功能：①打开冰箱门，紫外灯熄灭，白炽灯正常工作；②闭合冰箱门，紫外灯正常工作，白炽灯熄灭．
同学们按照两种方法展开实验探究，请选择其中一种方法并完成电路设计．（两种方法都做，以第一种为准）
方法一电路元件：220V 电源，开关S 1（打开冰箱门S1闭合，闭合冰箱门S1断开），开关S2（打开冰箱门S2闭合，闭合冰箱门S2断开），标有“24V 48W”字样的紫外灯，标有“220V 20W”字样的白炽灯，定值电阻R0．（1）请用笔划线代替导线完成电路连接　 　．（2）定值电阻R0的阻值应为　 　 Ω． 方法二电路元件：220V电源，开关S（打开冰箱门P与A接触，闭合冰箱门P与B接触），标有“24V 48W”字样的紫外灯，标有“220V 20W”字样的白炽灯，定值电阻R0．（1）请用笔划线代替导线完成电路连接　 　．
（2）定值电阻R0的阻值应为　 　 Ω．
【答案】；98；；98
【解析】【解答】解：（1）从火线下来后分支，一支经S1、白炽灯，回到零线；另一支经S2、紫外灯、定值电阻回到零线；如图：
开关S2断开时，紫外灯、定值电阻串联，此时电路电流I= = =2A；
定值电阻两端的电压U0=U﹣U紫=220V﹣24V=196V；
所以R0= = =98Ω；
故答案为：98．（2）从火线下来后，先连接P点，一支经A点后，再连接白炽灯，最后连接零线；另一支经B点后，连接定值电阻和紫外灯，最后连接零线，如图：
紫外灯、定值电阻串联，此时电路电流I= = =2A；
定值电阻两端的电压U0=U﹣U紫=220V﹣24V=196V；
所以R0= = =98Ω；
故答案为：98．
【分析】（1）两盏灯互不影响，所以两盏灯为并联，开关S1控制白炽灯；开关S2与紫外灯并联，紫外灯额定电压小于220V，所以串联一个电阻来分压，根据欧姆定律求出定值电阻的阻值；（2）两盏灯互不影响，所以两盏灯为并联，接A时，白炽灯工作，接B时，紫外灯工作，紫外灯额定电压小于220V，所以串联一个电阻来分压，根据欧姆定律求出定值电阻的阻值．
25．如图所示的实验装置是保险丝作用演示器，它是一个由三盏灯组成的并联电路，电源电压保持不变。在实验过程中，如果将C、D两点间接入的保险丝更换为铜丝，干路总开关闭合，当三盏灯全部接入电路一段时间后，接在A、B两点间的镍铬合金丝的绝缘外皮就会燃烧起来。请你利用所学知识回答：
（1）在家庭电路中，铜丝　 　（选填“可以”或“不可以”）替代保险丝，保护电路；
（2）简要分析镍铬合金丝的外皮燃烧的原因。
【答案】（1）不可以
（2）根据公式 ，因为U不变，当三盏灯全部接入电路时，P增大，所以I增大。
根据焦耳定律Q=I2Rt，镍铬合金丝的电阻R不变，通过它的电流增大，所以单位时间内电流通过镍铬合金丝产生的热量明显增多，镍铬合金丝的外皮温度升高而燃烧。
【解析】【解答】(1)由题意可知，当用铜丝代替保险丝，导线的绝缘外皮会燃烧起来，说明在家庭电路中，由于铜丝的熔点较高，铜丝不可以替代保险丝。
(2)根据公式 ，因为U不变，当三盏灯全部接入电路时，P增大，所以I增大。根据焦耳定律Q=I2Rt，镍铬合金丝的电阻R不变，通过它的电流增大，所以单位时间内电流通过镍铬合金丝产生的热量明显增多，镍铬合金丝的外皮温度升高而燃烧。
【分析】（1）保险丝的电阻率大，熔点低，铜丝不可以替代保险丝；
（2）当电路中电流较大时，相同的导体产生的热量大，容易产生危险。
26．亲爱的同学，请利用你所掌握的实验技能回答下列问题。
（1）如图甲，这是一种家用电力检测仪的部分截图，它当前测量的是　 　（填物理量），示数是　 　；
（2）如图乙所示，这是某试电笔的结构图，其外壳为透明绝缘体，安装时　 　，（选填“能”或“不能”）调换氖管与电阻的位置，使用时，手的　 　（选填“要”或“不要”）接触笔卡；
（3）家庭电路中，检测电路故障时，电工师傅常用一只额定电压为220V的灯泡L0（检验灯泡），放在保险丝位置上，并且断开保险丝，来检查家庭电路中每个支路的情况，如图丙所示，当S闭合时，再逐一闭合S1、S2、S3（每次只闭合其中的一个开关）可能出现下列几种现象，请你根据所提供的现象判断电路的状态（选填“短路”“断路”或“正常”）
①L0不亮，说明该支路　 　；
②L0正常发光，说明该支路　 　；
③L0发光呈暗红色，说明该支路　 　。
【答案】（1）电功率；790.0W
（2）能；要
（3）断路；短路；正常
【解析】【解答】（1）第1空：根据表的示数后面的单位W，可知测量的是电功率，故填“电功率”；
（1）第2空：读数为790.0W；
（2）第1空：氖管与电阻是串联的，调换位置不会影响使用，故选填“能”；
（2）第2空：使用试电笔时，需要使设备、试电笔、人体、大地构成闭合回路，所以选填“要”；
（3）检测灯泡与被测支路串联，总电压为220V，若检测灯泡不亮，说明电路中没有电流，即断路；所以填“断路”；
（3）若检测灯泡正常发光，说明其两端电压等于220V，说明被测电路没有电压，发生短路，故填“短路”
（3）若检测灯泡发光暗红，说明其电压没有达到额定电压，也就是说被测部分得到了一部分电压，故填“正常”。
【分析】可以根据电力检测仪器读数后的单位来判断它所测量的物理量；根据串联电路的特点，元件的位置不会影响使用，故氖管与电阻可以互换位置。试电笔在使用时由于要使设备、试电笔、人体、大地构成闭合回路，所以手要接触笔尾的金属笔卡。在家庭电路中令一只检测灯泡也各支路串联，总电压为220V，由于用电器的额定电压均为220V，所以当被测支路断路时，检测灯泡不亮，若被测支路短路，则检测灯泡单独工作，正常发光，若被测支路正常，就会分担一部分电压，使检测灯泡的电压达不到额定电压，从而发光呈现暗红色。
27．电动自行车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱，然而电动车带来的安全问题也很严重。2023年4月15日起，《电动自行车安全技术规范》开始实施。小明和学习小组同学展开了：“安全的电动车”的学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容：
【项目分解】
（1）了解电动车上的安全措施。
（2）设计安装车库充电插座。
【项目实施】
（1）了解“刹车系统”。电动自行车刹车时，电动机必须断电。因此，人们在电动自行车左右两刹车手柄中各安装了一只开关S1和S2，S是用钥匙控制的电源开关。在行驶中用任意一只手柄刹车时，开关S1或S2断开，电动机立即断电。下列电路中符合这一要求的是　 　；
（2）了解“蓄电池”。电池说明书上的部分内容：
①额定电压：36V；②“电池容量10A·h”；③电能转化为机械能的效率η=75%。电动车工作过程中最多能输出的机械能为　 　J。若这么多的机械能由效率为30%的汽油机提供，则需要燃烧汽油　 　kg（已知汽油的热值为4.5×106 J/kg）。
（3）优化充电系统。电动自行车电池不能长时间充电，为了电动自行车的充电安全，小组设计了如图甲所示的定时充电器。用定时器控制充电时间，当定时器中有电流通过时，充电就会被断开。针对该充电器的设计方案，下面说法正确的是　 　；
A．定时器与充电器串联
B．充电时定时器在电路中相当于一根导线
C．停止充电时充电器在电路中处于被短路状态
D．如果在b处安装一个开关S，断开此开关则停止充电
【项目拓展】
（4）①经查阅资料，小组发现近年电动车在楼道内充电造成火灾事故频发。很多小区已经禁止电动车进入楼内。小明想在自家的小车库内充电，发现车库内只安装了电灯，没有插座，于是小明想在如图乙所示的原有线路上安装一个双孔插座，应安装在　 　（填“ab”、“ac”或“bc”）之间。
②小明认为蓄电池一次充满电后最大行驶的路程与车的负重有关，负重越大，最大行驶的路程越小，小明作出猜想的理由是　 　。
【答案】B；9.72×105；0.72；C；ac；见解析
【解析】【解答】探究电动车安全使用时，
（1）任一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开，电动机停止工作，说明两开关相互影响、不能独立工作，所以两个开关、电动机以及S应串联接在电路中，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
（2）“蓄电池”储存的电能为：E＝UIt＝36V×10×3600A·s＝1.296×106J
最多能输出的机械能为：E机＝Eη＝1.296×106J×75%＝9.72×105J
汽油完全燃烧放出的热量为
计算需要燃烧汽油的质量为
（3）A．由电路图可知，定时器与充电器并联，故A错误；
B．充电时定时器中不能有电流通过，所以定时器在电路中相当断路，故B错误；
C．当定时器中有电流通过时，充电就会被断开，将充电器短路，使充电器不能工作，故C正确；
D．如果在b处安装一个开关S，断开此开关，由于定时器与充电器并联，则充电器仍然连入电路，故充电器不会停止充电，故D错误。
故选C。
（4）插座按照左零右火接线，故右边接在c处，因为开关只控制灯泡，故左边接在a处，应安装在ac之间。蓄电池一次充满电后的能量一定，所做总功一定，负重越大，所受的阻力越大，最大行驶的路程越小；由于W=Fs，所以，影响车子运动时受到的阻力会影响电动车充满电后的最大行驶路程。
【分析】（1）根据各开关共同控制用电器分析，开关串联连接；
（2）根据E=UIt，计算总电能，根据W=ηE，计算机械能，根据热机效率，计算热机的总能量，根据，计算燃料的质量；
（3）定时器工作时，有电流通过，短路后，没有电流；
（4）根据电路的电路工作要求，在干路连接开关，控制所有用电器；压力越大， 阻力越大，根据W=Fs，计算距离的大小。
六、综合题
28．作图
（1）条形磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图1所示．试标出条形磁体的N，S极和磁感线的方向．
（2）在图2中，请用笔画线代替导线将三孔插座、电灯和开关正确连入家庭电路．
【答案】（1）解：小磁针的左端为N极，所以该点的磁场方向为向左，又因为磁体周围的磁感线总是由北极出发回到南极的．所以该条形磁体的右端为N极，左端为S极．标注如下图：
（2）解：三孔插座的上面的孔接地线，左孔接入零线，右孔接火线．如图．
电灯的接法：火线先过开关再入灯泡，然后接入顶端的金属点，零线直接接入螺旋套．如图所示．
【解析】【分析】（1）放在磁体周围的小磁针自由静止时，北极所指的方向就是该点的磁场方向．由此可以利用小磁针的N、S极来确定条形磁体的NS极，磁体周围的磁感线是由北极出发回到南极的．（2）三孔插座的接法：上面接地线，左边接零线，右边接火线．家庭电路中，火线首先过保险丝进入开关，然后再进入灯泡顶端的金属点，零线直接和灯泡的螺旋套相连，在更换灯泡时，断开开关，切断火线，操作更安全．
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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