1、第十六达标测试卷一、选择题(每题3分，共30分)1下列关于电能的说法正确的是()A可以通过电流表把电能直接测量出来 B电能的单位是“度”，学名叫做千瓦C消耗电能越多的用电器，电功率就越大 D消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同2将如图甲所示的电热水瓶，接入家庭电路中单独工作时，观察到电能表(如图乙)的转盘转6 r用时1 min。下列关于电能表和电热水瓶的说法正确的是()A电能表应接在空气开关和用电器之间B该电能表所在家庭电路用电器同时工作时最大功率不能超过2 200 WC电热水瓶的实际功率是600 WD若电热水瓶的指示灯损坏，它的发热电阻还能工作，说明它们之间是串联的 (第2题) (第3
2、题) (第4题) 3将A、B两个灯泡，按图甲、图乙两种方式连接，已知RA4 ，RB6 ，电源电压相同，下列分析正确的是()A图甲中A灯比B灯亮 B图乙中A灯比B灯亮C图甲中A灯比图乙中A灯亮 D图甲中电路的总功率比图乙中电路的总功率要大4如图甲所示，小灯泡L与滑动变阻器R串联在电压为4.5 V的电路中，闭合开关S移动滑片P，得到小灯泡的IU图像如图乙所示。当小灯泡的功率为0.75 W时，下列说法正确的是()A电流表的示数为0.2 A B滑动变阻器接入电路的电阻为15 C电路消耗的总功率是135 W D10 s内电流对滑动变阻器做的功是6 J5甲、乙两只小灯泡上分别标有“6 V 3 W”“4 V
3、 2 W”字样，现在把它们按不同方式接在不同电路中，下列判断错误的是()A若把它们串联在10 V电路中，两只灯泡恰好都能正常发光B若把它们串联在10 V电路中，两只灯泡都不能正常发光C若把它们并联在6 V电路中，只有甲灯泡能正常发光D若把它们并联在4 V电路中，只有乙灯泡能正常发光6如图所示，电源电压U为10 V并保持不变，滑动变阻器的规格为“20 1 A”。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5 A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4 A，则()A电路消耗的最小功率为2.5 WB滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为2.4 WC滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为3.2
4、 WD滑片P在最左端时，2 min内电流通过灯泡所做的功为10 J7如图所示，电源电压保持12 V不变，小灯泡L上标有“6 V 3 W”字样，滑动变阻器的最大电阻值R48 ，闭合开关，若不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是()A要使电压表的示数增大1 V，小灯泡L两端的电压就会减小1 VB小灯泡L的最小实际电功率为0.6 WC当滑片P移到变阻器的中点时，小灯泡L正常发光D当滑片P移到最右端时，通电10 s滑动变阻器消耗的电能是19.2 J8右图是某家用电器内部电路结构图，其中R1、R2为加热电阻丝(R1R2)。下列关于电阻丝的四种连接方式，可使电热器提供不同的发热功率，其中说法正确的是
5、()A甲的连接方式发热功率最小B乙的连接方式发热功率最大C丙的连接方式发热功率最小D丁的连接方式发热功率最大9一根电阻丝接在电压为U的电路中，它在某段时间内产生的热量为Q，下列措施可以使电阻丝在相等时间内产生的热量为2Q的是()A将该电阻丝对折起来接到电压为U的电路中B将该电阻丝改接在电压是2U的电路中C将该电阻丝均匀拉长到原来长度的2倍后接到电压为U的电路中D将该电阻丝剪去一半接在原电路中10图示为探究“焦耳定律”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1R2。下列说法正确的是()A该实验装置用于探
6、究“电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系”B闭合开关后，通过R1的电流大于R2的电流C闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢D闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器的滑片P向左移动 (第10题) (第11题) (第12题)二、填空题(每空1分，共14分)11某电吹风工作6 min，能使如图所示的电能表的转盘转过120 r，则该电吹风消耗的电能为_kWh，电功率为_W。这些电能可供一只“220 V 10 W”的LED灯正常工作_h。一只这样的LED灯与一只“220 V 100 W”的白炽灯正常发光时亮度相当，若LED灯正常发光时的效率为80%，则白炽灯正常发光时的效率为_。12标有“6 V 3 W
7、”字样的小灯泡，它的电流电压图像如图所示，则它正常工作10 s消耗的电能为_J；若将它与一个10 的定值电阻串联在电压为8 V的电路中，则电路消耗的总功率为_W。13LED灯具有节能、环保的特点，一个“220 V 8.5 W”的LED灯与一个“220 V 60 W”的白炽灯亮度相当。若一个“220 V 8.5 W”的LED灯每天正常工作4 h，30天消耗的电能是_度，这些电能可供“220 V 60 W”的白炽灯正常工作_h。14将标有“4 V 4 W”字样的A灯和标有“4 V 2 W”字样的B灯串联接入电源电压不变的电路中，其中一盏灯恰好正常发光，此时_灯正常发光，若不考虑灯丝电阻随温度的变化
8、，则电源电压应该是_V。15如图所示，灯泡L上标有“6 V 3 W”字样，电源电压为6 V且保持不变，定值电阻R8 (不计灯丝电阻的变化)。只闭合S1和S3，电阻R在100 s内产生的热量是_J；电路在工作状态下，整个电路消耗的最小功率是_W。 (第15题) (第16题)16如图所示，直流电动机通过电流做功提升重物。已知电源电压为80 V，电压表示数为60 V，线圈电阻为1.5 ，电动机正常工作时，通过线圈的电流为2 A，在10 s内电动机将重物提升了40 m，此过程中电动机消耗的电能为_J，电流通过线圈产生的热量为_J。三、实验探究题(17题10分，18题16分，19题12分，共38分)17
9、图甲所示为测量小灯泡电功率的实物图，所选小灯泡的额定电压为2.5 V，电路连接完成后：(1)闭合开关发现小灯泡不发光且电流表无示数，但是电压表的示数很大且接近电源电压，经检查导线连接无误，则出现这种现象的原因可能是_。A电流表断路 B小灯泡断路 C电压表断路 D变阻器断路(2)排除电路故障后继续实验。当电压表示数为2 V时，电流表的示数如图乙所示，此时通过小灯泡的电流为_A，小灯泡消耗的电功率为_W。为了测量小灯泡的额定功率，则应将滑动变阻器的滑片P向_(填“A”或“B”)端移动。(3)图丙是根据多组实验数据描绘出的IU关系图像，分析通过灯泡的电流与其两端电压不成正比的原因是_。18小明同学为
10、了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，设计了如图甲所示的实验电路，小灯泡标有“2.5 V”的字样。(1)图甲是小明连接的实验电路，同组的小红同学发现图中有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“”，并在图中改正。(2)电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，而电流表有示数，电压表没有示数，则可能的故障是_。(3)排除故障后继续实验，小明进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在如下表格中。当电压表示数为1.7 V时，电流表示数如图乙所示，请根据电流表的示数把表格补充完整。实验序号电压U/V电流I/A电阻R/电功率P/W灯泡的亮度10.50.163.10.08不亮21.7较暗32.50.288.90.
11、70正常43.00.3010.00.90很亮(4)根据实验目的分析实验数据及现象，可得出的结论是_。(5)实验中小灯泡的电阻变化的原因是_。(6)此实验中将小灯泡换成5 、10 、15 的定值电阻还能完成的探究实验是_。19如图所示的是“探究电流产生的热量与电流、电阻的关系”的实验装置。(甲、乙、丙是完全相同的密闭容器，内装有等量红墨水，闭合开关前，甲、乙、丙三个容器内三根玻璃管液面相平)(1)电流产生的热量不易直接测量，在实验中是通过观察玻璃管中液面的_来比较甲、乙、丙容器内空气温度的变化。(2)在通电时间相同的情况下，通过对比观察_容器中的玻璃管液面变化情况来探究电流产生的热量Q与电阻R的
12、关系，得出的结论是_。(3)在通电时间相同的情况下，通过对比观察_容器中的玻璃管液面变化情况来探究电流产生的热量Q与电流I的关系，得出的结论是_。(4)请根据以上实验结论简要解释“电炉工作时，电炉丝发红而与电炉丝相连的导线却不怎么发热”：_。四、计算题(20题8分，21题10分，共18分)20图甲所示是某型号电热加湿器的原理图，右表为其部分技术参数。R1、R2为发热电阻，且R23R1，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的转换(低挡为小功率加热，高挡为大功率加热)。(1)加湿器需在高挡加热，开关S应旋转至触点_(填“1、2”“2、3”或“3、4”
13、)位置。(2)求电阻R1的阻值。(3)求加湿器处于低挡位置时的发热功率。(4)图乙所示是某次使用加湿器工作30 min的图像，请计算加湿器消耗的总电能。额定电压220 V高挡发热功率400 W水箱容积3 L适用面积2040 m221下图所示为模拟调光灯电路，电路中电源电压不变，灯泡L标有 “6 V 3 W”字样，且灯丝电阻随温度的变化而变化，定值电阻R1的阻值为6 。将滑动变阻器R2的滑片P置于最右端，闭合开关，电压表和电流表示数分别为6 V和0.2 A；移动滑片P至某一位置，电压表和电流表示数分别为3 V和0.5 A。求：(1)灯泡L正常发光时的电阻为多大？(2)当R2的滑片P在最右端时，闭
14、合开关，灯泡L的实际功率是多少？(3)为使灯泡安全工作，R2的滑片能自由滑动，且滑片P滑到某一端时灯泡能正常发光，应采取怎样的保护措施？请计算说明。答案一、1D2C3B4D点拨：由电路图可知，小灯泡L与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，由图乙可知，当灯泡两端的电压UL2.5 V、通过的电流IL0.3 A时，小灯泡的功率PLILUL0.3 A2.5 V0.75 W，则电流表的示数为0.3 A，故A错误；滑动变阻器两端的电压URUUL4.5 V2.5 V2 V，滑动变阻器接入电路的电阻R6.67 ，故B错误；电路消耗的总功率PIUILU0.3 A4.5 V1.35 W，故C错误；10 s内电
15、流对滑动变阻器做功WRURIRtURILt2 V0.3 A10 s6 J，故D正确。5B点拨：由PUI可得，两灯泡的额定电流分别为I甲0.5 A，I乙0.5 A，由I可得，两灯泡的电阻分别为R甲12 ，R乙8 。两灯泡串联时，因为串联电路中各处的电流相等，且两灯泡的额定电流相等，所以两灯泡可以同时正常发光，因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电源的电压UI(R甲R乙)0.5 A(12 8 )10 V，故A正确，B错误。两灯泡并联在6 V电路中时，因为并联电路中各支路两端的电压相等，且在额定电压下灯泡正常发光，所以只有甲灯泡能正常发光，乙灯泡不能正常发光，可能被烧毁，故C正确；同理可知，两
16、灯泡并联在4 V电路中时，只有乙灯泡能正常发光，甲灯泡的实际功率小于额定功率，不能正常发光，故D正确。6B点拨：当滑片P移至最左端时，电路为灯泡的简单电路，电流表测电路中的电流，此时灯泡正常发光，由I可得，灯泡正常发光时的电阻RL20 ；当滑动变阻器连入电路的电阻最大时，电路消耗的功率最小，若不考虑灯泡电阻随温度的变化，根据串联电路的电阻特点可得，最小总功率P最小2.5 W；由于灯泡不正常工作时的电阻低于正常工作时的电阻，所以电路消耗的最小功率不是2.5 W，故A错误。滑片P在中点时，电流表示数为0.4 A，根据I可得，此时滑动变阻器两端的电压U滑IR滑0.4 A20 4 V，因为串联电路中总
17、电压等于各电压之和，所以此时灯泡两端的电压ULUU滑10 V4 V6 V，灯泡的实际功率PLULI6 V0.4 A2.4 W，故B正确，C错误。滑片P在最左端时，2 min内电流通过灯泡做的功WLUILt10 V0.5 A260 s600 J，故D错误。7D8D9D10C点拨：由图知，两电阻串联，通过的电流和通电时间相等，而电阻不同，故可研究电流产生的热量与电阻的关系，A、B错误；根据QI2Rt，因R1R2，故右边容器中电阻丝产生的热量多，由转换法，甲管中液面上升比乙慢，C正确；闭合开关后，要使电流增大，由欧姆定律知，要减小电路的电阻，故应将滑动变阻器的滑片P向右移动，D错误。故选C。二、11
18、0.1；1 000；10；8%1230；3.2131.02；17点拨：由P可得，该LED灯30天消耗的电能WPt8.5103 kW304 h1.02 kWh；这些电能可供“220 V 60 W”的白炽灯正常工作的时间t17 h。14B；615450；1.8161 200；60点拨：消耗的电能WUIt60 V2 A10 s1 200 J；电流通过线圈产生的热量QI2Rt(2 A)21.5 10 s60 J。三、17(1)B(2)0.32；0.64；B (3)灯丝的电阻随温度的变化而变化18解：(1)如图所示。(2)灯泡短路(3)0.24；7.1；0.41(4)灯泡的实际功率越大，灯泡越亮(5)灯
19、泡的电阻随温度的变化而变化(6)电压一定时，电流与电阻的关系 19(1)高度(2)甲和乙；在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多(3)乙和丙；在电阻相同、通电时间相同的情况下，电流越大，电流产生的热量越多(4)电炉丝与导线是串联的，电流和通电时间相等，电炉丝的电阻较大，产生的热量较多，而导线的电阻极小，几乎不发热四、20解：(1)3、4(2)由图乙可知，高挡功率P高400 W，由P可得R1的阻值R1121 。(3)由题知，R23R1，低挡发热功率为P低100 W。(4)由图乙知，工作30 min，其中高挡10 min，低挡20 min，所以加湿器消耗的总电能WW高W低P
20、高t高P低t低400 W1060 s100 W2060 s3.6105 J。21解：(1)由题可知，灯泡正常发光时的电阻为R12 。(2)灯泡正常发光时的电流I额0.5 A，由题可知，移动滑片P至某一位置，电压表和电流表示数分别为3 V和0.5 A，即此时电路中的实际电流I0.5 AI额，故此时灯泡恰好正常发光，可得灯泡两端电压U灯U额6 V，R2两端电压即电压表示数U23 V，R1两端电压U1IR10.5 A6 3 V，则电源电压UU1U2U灯3 V3 V6 V12 V，当滑片在最右端时，R1两端电压U1I1R10.2 A6 1.2 V，灯泡两端电压U灯UU1U212 V1.2 V6 V4.8 V，此时灯泡的实际电功率为P灯实U灯I14.8 V0.2 A0.96 W。(3)由图可知灯泡、R1、R2串联连接，当滑片P滑到最左端时，电路由R1与灯泡串联组成，根据题意，灯泡两端电压最多为U大6 V，通过的电流I大I额0.5 A，则此时R1的值应为R112 ，故应该将R1替换为阻值为12 的电阻。
