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(测试时间:30分钟,满分:60分)
一.选择题(每题3分,共30分)
1.如图所示,是感应式电能表的示意图,与其技术参数有关的说法正确的是( )
A.正常工作时额定功率为220V B.每转2圈电路耗电为1kW•h
C.正常运行的最大电流为10A D.电路消耗的电能是2486kW•h
【答案】C
【解析】电能表的各参数表示的物理意义:1920/kW•h,表示每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转1920转,
“2.5(10)A”表示电能表的标定电流是2.5A,最大瞬间电流是10A,220V表示该电能表的额定电压,50Hz表
示该电能表在频率为50Hz的交流电电路中使用.正常工作时额定电压为220V,故A错误;每消耗1kW•h的
电能,电能表的转盘转1920转,故B错误;正常运行的最大电流为10A,故C正确;此时的示数为248.6kW•h,
故D错误.
2.电功的国际单位是( )
A.伏特(V) B.安培(A) C.瓦特(W) D.焦耳(J)
【答案】D
【解析】在国际单位制中伏特(V)为电压的单位;安培(A)为电流的单位;瓦特(W)为功率的单位;焦耳(J)为
电功的单位,故选D。
3.秋雨同学在厨房帮妈妈做饭时,观察到的一些现象并用物理知识解释不正确的是( )
A.磨刀,是为了增大压力
B.高压锅做饭熟的快,是因为锅内气压增大沸点升高
C.电饭锅做饭时,把电能转化成内能
D.冰箱里取出来的水果表面会有小水珠,是液化现象
【答案】A【解析】A.磨刀,是在压力一定时减少受力面积增大压强,A不正确,符合题意;B.液体沸点随气压的增大而
升高,高压锅做饭熟的快,正是因为锅内气压增大沸点升高,B正确,不符合题意;C.电饭锅做饭时,消耗电能,
锅内食物温度升高,内能增加,把电能转化成内能,C正确,不符合题意;D.冰箱里取出来的水果表面会有小
水珠,是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水珠,是液化现象,D正确,不符合题意;答案选A。
4.以下物理量单位之间关系正确的是( )
A. lkW·h=3.6×105J B.1m/s=3.6km/h C.lkg/m3= l03g/cm3 D. lkg=9.8N
【答案】 B
【解析】A、lkW·h=3.6×106J,所以选项错误; B、1m/s=3.6km/h,选项正确;C、l g/cm3 = l03 kg/m3 ,选项错误;D、
kg是质量的单位,N是力的单位,质量和力不是同一物理量,不能划等号,选项错误。
5. 如图所示的测量中,数据记录正确的是( )
A.18.5cm B.26℃ C.107g D. 6352.6kW
【答案】 C
【解析】A、刻度尺分度值为0.1cm,故读数为1.85cn,故A错误;B、图中温度计的分度值是1℃,液柱的高度在
0℃的下面,所以读数是:﹣14℃,故B错误;C、由图可知,砝码的质量为100g+5g=105g,游码在标尺上对应的
刻度是2g,所以天平的读数应为107g,故C正确;D、从电能表上可以看出电能表的示数为63526,最后一位
是小数,单位是kW•h,故电能表的读数为6352.6kW•h,故D错误;故选C。
6.下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,它的内能减少
B.电能表是用来测量用电器两端电压的仪表
C.声音在真空中的传播速度比空气中大
D.重力的方向总是竖直向下的
【答案】D
【解析】A选项,无腿吸收热量,内能增大,选项错误。B选项,电能表是来测量电路中消耗的电能的仪表,电压
表才是测量用电器两端的电压的仪表,选项错误。C选项,声音不能在真空中传播,声音在真空中传播的速度
是0,选项错误。D选项。重力的方向总是竖直向下的,选项正确。
7. 电动自行车是备受人们青睐的一种交通工具。如图所示,它可以电动骑行,也可以脚踏骑行。电动骑行时,蓄电池对车上电动机供电。如表是某型号电动自行车的主要技术参数,关于电动自行车,下列说法正确的是(
)
A.蓄电池一次充电储存能量为2×103J
B.从环保的角度与燃气摩托车相比,也有尾气污染
C.如果轮胎与地面接触的总面积为0.01m2,一般一个中学生骑车时,车对地面压强约为9×104Pa
D.以上都不对
【答案】C
【解析】蓄电池一次充电储存能量为W =UIt =48V×12A×3600s=2.0736×106J;电动自行车消耗的是电能,没有尾
气污染;因为一个中学生的质量大约为50kg,则一个中学生骑车时,车对地面压强约为p=F/S
=mg/S=[(50+40)kg×10N/Kg]/0.01m2=9×104Pa。故选C.
8. 下列用电器正常工作10秒钟消耗电能最少的是( )
A.手电筒的小灯泡 B.电视机 C.洗衣机 D.空调
【答案】A
【解析】手电筒的小灯泡正常工作的电流约为0.2A,电视机正常工作的电流约为1A,洗衣机正常工作的电流
约为2A,空调正常工作的电流约为5A,手电筒的小灯泡正常工作电压约为3V,电视机、洗衣机、空调正常工
作电压都是220V,由W=UIt可得手电筒的小灯泡正常工作10秒钟消耗电能最少。选项A正确。
9.如图是某同学设计的自动体重测试仪的原理图,下列有关它的说法中正确的是( )
A.体重测试仪所测体重越大,相同时间内消耗的电能越多
B.体重显示表是用电压表改装成的
C.体重测试仪电路由于缺少开关,始终处于通路
D.体重越大,体重显示表的示数越小【答案】A
【解析】本题电路中电阻R 与变阻器R 是串联的,体重示数计是串联在电路中的,所以体重示数计是由电流
1 2
表改装而成的。变阻器R 接入电路的是BC段电阻,滑片B通过杠杆与体重测试台相连。当体重测试台上放物
2
体时,测试台下沉,滑片B向上运动,电阻R 接入电路的电阻减小,电路中电流变大,由电流改装成的体重示
2
数计读数变大。根据P=UI,电源电压一定,电流增大,电路总功率增大,相同时间内消耗的电能越多。由于AB
端是绝缘体,当体重测试台上不放物体时,指针指在AB段,电路是相当于断路。
10.将电灯L 、L 串联在电路中,已知L 的电阻比L 的电阻大,在相同的时间内比较电流通过两灯泡所做的功
1 2 1 2
( )
A.L 的多 B.L 的多
1 2
C.一样多 D.无法判断
【答案】A
【解析】因为灯泡L 和L 串联在电路中,通过两灯的电流大小相等,又因为L 的电阻比L 大,所以L 两端的电
1 2 1 2 1
压比L 大。根据W=UIt可知,在相等的时间里,电流通过电灯泡L 做功多.故选A.
2 1
二.填空题(每空1分,共17分)
11.小明 4 月底观察到自己家里的电能表如图所示,当地 5 月底再观察时,发现电能表示数为
,则他家5月份消耗的电能为 kW•h.
【答案】150.
【解析】 5月份他家消耗的电能:W=7475.6kW•h﹣7325.6kW•h=150kW•h。
12.某导体两端电压为6伏,10秒内通过导体横截面的电荷量为5库,通过它的电流为 安,它消耗的
电能为 焦;若该导体两端的电压为12伏,该导体的电阻为 欧。
【答案】0.5; 30; 24
【解析】通过导体的电流为I=Q/t=5库/10秒=0.5安;它消耗的电能为W=UQ=6伏×5库=30焦;若该导体两端
的电压为12伏,该导体的电阻为R=U/I=12伏/0.5安=24欧。
13.某城市实施阶梯电价,具体方案如下表:用电时段 时段范围 电价
高峰期 第一天8:00-21:00 0.55元/千瓦时
低谷期 21:00-第二天8:00 0.30元/千瓦时
小刚留心观察了一下自家电能表,分别记录了他家第一天早8:00,晚21:00和第二天早8:00这三个时刻的
读数,如图所示,则他家这一天共消耗电能 KW•h,应付电费 元.
【答案】6 2.8
【解析】电能表可测量用户在某段时间内所消耗的电能,由题意知小刚家在高峰期消耗的电能为4 KW•h,在
低谷期消耗的电能为 2 KW•h,则他家这一天共消耗电能(2+4)KW•h =6KW•h,应付的电费为
4×0.55+2×0.30=2.8元。
14.将定值电阻 接在电压恒为6V的电源两端,通过电阻 的电流为 ,则 内电流在电阻 上所做
的功是 J。
【答案】12
【解析】电流做功的公式是W=UIt,把相关物理量人代入计算即可。W=UIt=6V×0.2A×10s=12J。
15.如右图所示,电源电压不变,R =6Ω,R =4Ω.
1 2
(1)当开关S 闭合,S 、S 断开时,电流表的示数为0.6A,电路总电阻是 Ω,电源电压为 V.
1 2 3
(2)当开关全都闭合时,电流表示数为1.5A,则通过R 的电流是 A,10s内电流通过灯泡L做的功为
1
J.
【答案】(1)10 ; 6 ;(1)1 ; 30
【解析】(1)当开关S 闭合,S 、S 断开时,电阻R =6Ω、R =4Ω串联接入电路,通过电路中的电流I=0.6A,则电
1 2 3 1 2
路总电阻R=R +R =6Ω+4Ω=10Ω,电源电压U=IR=0.6A×10=6V。(2)当开关全都闭合时,电阻R =6Ω、灯泡L并联
1 2 1
接入电路,电源电压U=6V,通过干路电流I′=1.5A,则通过R 的电流I =U/R =6V/6Ω=1A,通过灯泡的电流I= I′
1 1 1 L
-I =1.5A-1A=0.5A,在时间t=10s内电流通过灯泡L做的功为W=UIt=6V×0.5A×10s=30J。
1 L L
16.20秒内通过某导体横截面的电荷量为2库,电流所做功为6焦,则通过该导体的电流为_________安,此时该导体两端的电压为__________伏。当通过该导体的电流为0时,该导体的电阻为___________欧。
【答案】0.1;3;30
【解析】由题意知:t=20s,Q=2C,W=6J,则I=Q/t=2C/20s=0.1A,U=W/It=6J(/ 0.1A×20s)=3V,R=U/I=3V/0.1A=30Ω,
导体电阻是导体本身的一种性质,它的大小仅与组成导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端电
压和通过的电流大小无关,故当电流为0时,电阻不变为30Ω。
17. 如图所示是探究小组在科技节上设计的保温箱的简易图,图中L 是温度传感器,电阻不计,作用相当于一
个开关,当温度高于某一设定值时,传感器发出信号,电源断开,停止加热;当温度低于某一设定值时,传感
器发出信号,接通电源加热,从而使箱内的温度保持在一定范围内。将温度传感器L和一段阻值为32Ω的电
热丝接入电源电压恒为24V的电路中(假设电热丝阻值不随温度变化)。
(1)保温箱的外壳要选用的材料是 (选填“热的不良导体”或“热的良导体”) ;
(2)电路工作时,通过电热丝的电流是 A ;电热丝工作lmin 消耗电能 J;
【答案】(1)热的不良导体;(2)0.75 1080
【解析】保温箱的外壳要选用的材料是热不良导体,这样才能起到保温的作用。根据公式 计算通过电热
丝的电流,利用公式w=UIt计算电热丝工作lmin 消耗电能;根据电源电压和发热功率先求出电路的总电阻,
再减去电热丝的电阻,就是需要串联的电热丝的电阻。(1)保温箱的外壳要选用的材料是热的不良导体,这
样才能起到保温的作用。(2)电路工作时,通过电热丝的电流 ;电热丝工作lmin 消
耗电能W=UIt=24V×0.75A×60S=1080 J。
三.计算题(第18题6分,第19题7分,共13分)
18.小明买了一辆电动自行车,该车电动机的工作电压为32V,电能转化为机械能的效率为75%,车轮与地面
接触的总面积为40cm2。小明骑电动自行车在水平公路上以6m/s的速度匀速直线行驶了10min,牵引力为
20N,人和车的总质量为100kg,在此过程中:
(1)电动自行车对水平地面的压强是多少?
(2)电动自行车通过的路程是多少?牵引力做功为多少?(3)电动自行车匀速行驶时,电动机的工作电流为多少?
【答案】(1)2.5×105Pa;(2)3.6×103m;7.2×104J;(3)5A
【解析】(1)电动车对水平面的压力等于电动车的重力即
(2)匀速行驶
(3)
19. 某兴趣小组制作了一个测量质量的电子秤,其原理如图甲所示,它主要四部分构成:托板、压力杠杆
OAB、压敏电阻R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)和显示重力大小的仪表A(实质是量程为0
~0.6A的电流表),其中OA长5cm,AB长20cm,电源电压恒为9V,压敏电阻R的阻值与所受压力的关系如
图乙所示(托板和杠杆组件的质量可以忽略不计,g取10N/kg)。求:
(1)托板上放某一重物时,电流表示数为0.2A,电子秤在1min内消耗的电能;
(2)托板上没有放置物体时,电路中的电流;
(3)为保护电流表不被损坏,电子秤能测量的最大质量。
【答案】 (1)0.2A (2)0.09A (3)60kg
【解析】(1)电路中总电压:U=9V;电流:I=0.2A;电子秤在1min内消耗的电能:W=UIt=9V×0.2A×1×60s=108J;
(2)由乙图可知,托板上没有放置物体即压敏电阻受到的压力为0时,压敏电阻R的阻值:R=100Ω,此时电流
中电流: ;(3)电路中允许的最大电流:Imax=0.6A,压敏电阻的最小阻值:
;由图象可知压敏电阻所受最大压力:F=150N;由杠杆平衡条件:FOB=FOA,即:
A
150N×20cm=F×5cm,解得托板对A点的最大压力:F=600N;电子称测量的最大质量:
A A
。