單元檢測(七)第十五、十六章(考試用時:45分鐘滿分:100分)一、選擇題(每小題3分,共21分;每小題給出的四個選項中,只有一個選項符合題意)1.(2019福建中考)最早發現通電導體周圍存在磁場的物理學家是()A.焦耳B.歐姆C.安培D.奧斯特答案D解析由物理學史可知,焦耳發現了焦耳定律,歐姆發現了歐姆定律,安培發現了安培定則等,奧斯特在1820年一次實驗中發現了通電導體周圍存在磁場,故D符合題意。2.如圖甲所示是在家庭電路中使用的定時插座。可以按照我們設定的時間給用電器供電和斷電,可供兩種插頭的移動電器正常使用。相應參數見圖乙,下列說法正確的是()A.面板上的兩個插座是串聯關系B.不能將功率為2 000 W的用電器單獨接入插座使用C.插座內只有火線和零線兩根導線D.正常情況下,面板有2個插孔會使檢測的測電筆氖管發光答案D解析照明電路中,面板上的兩個插座是并聯的,各個插座上的用電器能夠獨立工作,故A錯誤;由相應參數可知,該插座可以連接的用電器的最大功率P=UI=220 V10 A=2 200 W2 000 W,故可以將功率為2 000 W的用電器單獨接入插座使用,故B錯誤;根據圖示可知,該插座為三孔插座,因此相連的線有火線、零線和地線,故C錯誤;從接線板上可以看出,一個三孔插座,一個兩孔插座,因此一共有2個插孔與火線相連,即2個插孔能使測電筆氖管發光,故D正確。3.對下列四個實驗中表述正確的是()A.甲實驗,閉合開關,小磁針靜止時N極指向右側B.乙實驗,閉合開關,滑動變阻器滑片P向右滑動時,彈簧測力計的示數變小C.丙實驗,說明機械能可以轉化為電能D.丁實驗,說明閉合電路的部分導體在磁場中運動時,導體中就產生感應電流答案A解析由圖甲可知,電流由螺線管的左端流入、右端流出,根據安培定則,用右手握住螺線管,四指沿電流方向,則大拇指向右,即螺線管的右端為N極、左端為S極,根據異名磁極相互吸引可知,小磁針靜止時N極指向右側,故A正確;乙圖中,閉合開關,滑動變阻器滑片P向右側滑動時,滑動變阻器電阻減小,電流變大,電磁鐵的磁性變強,對鐵塊的吸引力變大,所以彈簧測力計的示數變大,故B錯誤;丙圖中有電源,當磁場中的金屬棒通電時,金屬棒會受力運動,這是電動機的原理,該過程中將電能轉化為機械能,故C錯誤;丁圖中沒有電源,閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動時才會產生感應電流,是電磁感應現象,故D錯誤。4.(2019廣西玉林中考)下列關于電能的說法正確的是()A.可以通過電流表把電能直接測量出來B.電能的單位是“度”,學名叫做千瓦C.消耗電能越多的用電器,電功率就越大D.消耗電能相同的用電器,產生的熱量不一定相同答案D解析電流表只能測量通過用電器的電流,電能表能夠測量用電器消耗電能的多少,故A錯誤;電能的常用單位是“度”,學名是千瓦時,故B錯誤;由公式P=知,用電器消耗電能較多,通電時間不確定,功率大小不能確定,故C錯誤;消耗電能相同的電風扇和電烙鐵,電風扇產生的熱量遠小于電烙鐵產生的熱量,故D正確。5.(2019湖南岳陽中考)如圖,以塑料管為連接軸將兩個玩具電動機連接起來,電動機甲連接一個小燈泡,電動機乙連接電源,閉合開關后()A.小燈泡不發光,因為小燈泡未與電源相連B.小燈泡發光,甲此時相當于發電機C.乙的工作原理是電磁感應D.甲工作時,電能轉化為機械能答案B解析由圖知,閉合開關,乙電動機中有電流通過,乙電動機工作,乙的工作原理是通電線圈在磁場中受力而轉動,是電能轉化為機械能;因為乙的轉動帶動甲的轉動,甲電動機內部的線圈在內部磁場中做切割磁感線,會產生感應電流,有電流流過小燈泡,小燈泡會發光,此時甲相當于一個發電機,則甲的工作原理是電磁感應,是機械能轉化為電能。由此可知:小燈泡會發光,因為甲相當于一個發電機,小燈泡和“甲發電機”組成一個閉合電路,故B正確,A錯誤;乙的工作原理是通電線圈在磁場中受力而轉動,故C錯誤;甲工作時,機械能轉化為電能,故D錯誤。6.(2019廣東深圳中考)甲圖是小燈泡L和電阻R的I-U圖象。將小燈泡L和電阻R接入乙圖所示電路中,只閉合開關S1時,小燈泡L的實際功率為1 W。下列說法錯誤的是()A.只閉合開關S1時,小燈泡L的電阻為4 B.再閉合開關S2時,電流表示數增加0.2 AC.再閉合開關S2時,電路總功率為1.4 WD.再閉合開關S2后,在1 min內電阻R產生的熱量為240 J答案D解析只閉合S1時,電路為小燈泡L的簡單電路,L的實際功率為1 W,根據P=UI可知,在甲圖L的圖線上找符合U、I乘積為1 W的坐標,則有:UL=2 V,IL=0.5 A,則小燈泡L的電阻RL=4 ,故A正確;由A選項分析得,電源電壓U=UL=2 V,再閉合S2后,此時R、L并聯接入電路,電流表測干路中的電流,電壓為2 V,在甲圖中找出R此時對應電流為0.2 A,則電流表示數增大0.2 A,故B正確;電源電壓為2 V,R的電流為IR=0.2 A,L的電流為IL=0.5 A,電路中總電流為I=IR+IL=0.2 A+0.5 A=0.7 A,則電路總功率P=UI=2 V0.7 A=1.4 W,故C正確;再閉合S2時,電阻R的電壓為2 V,電流為0.2 A,通電1 min產生熱量Q=W=UIRt=2 V0.2 A60 s=24 J,故D錯誤。7.兩燈L1和L2規格分別為“6 V3 W”和“3 V3 W”,忽略燈絲電阻變化,則下列說法正確的是()A.兩燈L1和L2燈絲電阻之比為21B.兩燈串聯,電路兩端允許加的最大電壓為9 VC.兩燈并聯,當一盞燈正常發光時,通過另一盞燈的電流為1.0 AD.兩燈并聯在3 V電壓下,燈L1和L2消耗的實際功率之比為14答案D解析由P=UI可得,兩燈泡的額定電流分別為:I1=0.5 A,I2=1 A,由歐姆定律可得,兩燈泡的電阻分別為R1=12 ,R2=3 ,兩燈泡的電阻之比:,故A錯誤;兩燈串聯時,因串聯電路中各處的電流相等,L1的額定電流小于L2的額定電流,所以,電路中的最大電流I=0.5 A,此時L1兩端的電壓U1=6 V,L2兩端的電壓U2=IR2=0.5 A3 =1.5 V,因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,電路兩端允許的最大電壓:U=U1+U2=6 V+1.5 V=7.5 V,故B錯誤;因并聯電路中各支路兩端的電壓相等,因L2的額定電壓小,能正常發光的燈泡為L2,不能正常發光的為燈泡L1,且電源的電壓U=U2=3 V,由歐姆定律可得,此時通過燈泡L1的電流I1=0.25 A,故C錯誤;因并聯電路中各支路兩端的電壓相等,兩燈并聯在3 V電壓下,燈泡的實際功率之比:,故D正確。二、填空題(每空2分,共24分)8.(2019湖南懷化中考)如圖是小明家的電能表月初與月末的示數。則他家本月用電度。答案137解析小明家月末電能表示數:918.5度;月初電能表示數:781.5度;小明家本月用電為W=918.5度-781.5度=137度。9.(2019山東東營中考)如圖所示,某物理小組在做條形磁體“吸附”能力實驗時,用酒精燈給條形磁體加熱一段時間后,發現大頭針紛紛下落。請根據這一現象提出一個可探究的科學問題:。答案磁體磁性強弱與溫度是否有關?(磁體的“吸附”能力與溫度是否有關?磁體磁性強弱與溫度有什么關系?磁體磁性強弱與溫度有關嗎?溫度是否影響磁體磁性強弱?)解析磁體“吸附”的大頭針越多,說明磁性越強,用酒精燈給條形磁體加熱一段時間后,磁體溫度升高,同時發現大頭針紛紛下落,說明磁體的磁性減弱了。由此提出猜想:磁體磁性強弱與溫度是否有關?10.(2019黑龍江中考)如圖所示為巨磁電阻特性原理示意圖,圖中GMR是巨磁電阻(阻值隨周圍磁場強度的增強而減小),閉合開關S1和S2后,電磁鐵左側為(選填“N”或“S”)極,當滑片P向右移動時,小燈泡的亮度將(選填“變亮”“變暗”或“不變”)。答案N變暗解析閉合開關S1,電流從螺線管右端流入,由安培定則可知,電磁鐵左側為N極,右側為S極;由左圖可知,向右滑動滑片P時,變阻器接入電路中的電阻變大,由I=可知,左邊電路中的電流變小,則電磁鐵的磁性變弱,周圍的磁場減弱;由右圖可知,巨磁電阻和指示燈串聯,因為巨磁電阻的阻值隨磁場的增強而減小,所以此時巨磁電阻的阻值會變大,右邊電路中的總電阻變大,由I=可知,右邊電路中的電流變小,通過指示燈的電流變小,指示燈的實際功率變小,所以指示燈變暗。11.如圖所示是一款無線鼠標,為了解決無線鼠標的供電問題,利用配套的鼠標墊為鼠標進行充電,既方便也不影響鼠標的連續使用,則給鼠標充電的原理是。答案電磁感應解析移動無線鼠標時,鼠標內的導體在鼠標墊的磁場中做切割磁感線運動,從而產生感應電流,是利用電磁感應原理工作的。12.(2019湖南湘西州中考)家庭電路中電流過大會引起電路中空氣開關跳閘,其原因主要有兩種,即發生短路現象和。答案總功率過大解析在家庭電路中,因電流過大導致空氣開關“跳閘”的原因有:(1)電路中發生短路故障;(2)電路中用電器的總功率過大,也會造成干路電流過大。13.(2019湖南長沙中考改編)物理興趣小組在老師的指導下做了一個有趣的“搖繩發電”實驗。如圖,他們用一根導線做成跳繩,將跳繩的兩端與固定在地面上的靈敏電流計相連,搖動“跳繩”時,發現靈敏電流計的指針左右擺動,搖繩發電將能轉化為電能。答案機械解析用一根導線做成跳繩,將跳繩的兩端與固定在地面上的靈敏電流計相連,搖動“跳繩”時,導體在磁場中做切割磁感線運動,電路中會產生感應電流,在工作過程中將機械能轉化為電能。14.(2019廣東)某品牌電烤箱在額定電壓下,功率從大到小有高擋、中擋和低擋。如圖為電烤箱在不同擋位工作時的電路圖,R1、R2為發熱電阻絲,且阻值R1R2,則高擋和低擋對應的電路圖分別是圖和圖。(選填“甲”“乙”或“丙”)。答案丙甲解析由圖甲知,只有開關S0、S1閉合,此時只有電阻絲R1接入電路中;由圖乙知,只有開關S0、S2閉合,此時只有電阻絲R2接入電路中;由圖丙知,三個開關都閉合,此時兩電阻絲R1、R2并聯接入電路中;由題知,R1R2,由并聯電路的電阻特點知,三個電路的電阻:R丙P乙P甲,所以高擋和低擋對應的電路圖分別是丙圖和甲圖。15.(2019廣西玉林中考)已知電風扇線圈的電阻為20 ,若加在該電風扇的電壓為220 V,此時通過的電流為1 A,則電風扇的電功率為W,電風扇連續工作10 min產生 J的熱量。答案22012 000解析電風扇的電功率P=UI=220 V1 A=220 W;通電10 min,電風扇產生的熱量Q=I2Rt=(1 A)220 1060 s=12 000 J。16.(2019貴州貴陽中考)如圖所示電路電源電壓不變,閉合開關S移動滑動變阻器的滑片至某位置,定值電阻R0消耗的功率為2.5 W;再次移動滑片至另一位置,R0消耗的功率為10 W,電壓表的示數為5 V。若前后兩次滑動變阻器消耗的功率相同,則電源電壓U= V。答案15解析由圖可知,滑動變阻器與定值電阻R0串聯,電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓;閉合開關S移動滑動變阻器的滑片至某位置時,R0消耗的功率為2.5 W,根據P=UI和串聯電路的特點可知,滑動變阻器消耗的功率P滑=P總-P0=UI1-2.5 W再次移動滑片至另一位置,R0消耗的功率為10 W,滑動變阻器消耗的功率P滑=P總-P0=UI2-10 W由于前后兩次滑動變阻器消耗的功率相同,則UI1-2.5 W=UI2-10 W根據P=I2R可得前后兩次電路中電流之比為由可得:UI2=15 W由于閉合開關S移動滑動變阻器的滑片至某位置時,電壓表的示數為5 V則:P滑=U滑I2=5 VI2根據可知UI2-10 W=5 VI2由可得I2=1 A,U=15 V。三、作圖與實驗探究題(第17小題2分,第18小題9分,第19小題9分,第20小題12分,共32分)17.(2019四川宜賓中考)如圖所示,固定的輕彈簧下端用細線豎直懸掛一條形磁體,當下方電路閉合通電后,發現彈簧長度縮短了,請在括號中標出螺線管下端的極性(N或S)和電源上端的極性(+或-)。答案解析閉合開關發現彈簧縮短,且條形磁體的下端為N極,因同名磁極相互排斥,則說明電磁鐵(螺線管)的上端為N極,下端為S極;由安培定則可知,電流從螺線管的上端流向下端,又知在電源外部,電流從電源正極流向負極,所以電源的上端為正極。18.為了探究“感應電流的產生條件”,小超同學利用如圖甲的裝置進行探究實驗。當他將電路連接好,閉合開關,將導體ab向右運動,電流計指針偏轉,說明電路中產生了感應電流。(1)小超進行上述實驗產生感應電流時,電路中的相當于電源。(2)當小超按如圖乙方式,將導體ab在蹄形磁體中豎直上下運動時,電流計的指針(選填“偏轉”或“不偏轉”)。(3)若小超將圖甲中開關S閉合,保持導體ab不動,將蹄形磁鐵向右快速運動時,電流計的指針(選填“偏轉”或“不偏轉”)。答案(1)導體ab(2)不偏轉(3)偏轉解析(1)小超進行上述實驗時,將導體ab向右運動,產生了感應電流,則導體ab相當于電路中的電源;(2)當小超按如圖乙方式,將導體ab在蹄形磁體中豎直上下運動時,此時導體沒有做切割磁感線運動,不會產生感應電流,電流計的指針不偏轉;(3)若小超將圖甲中開關S閉合,保持導體ab不動,將蹄形磁鐵向右快速運動時,此時導體ab相對于磁鐵也做切割磁感線運動,會產生感應電流,電流計的指針會偏轉。19.(2019吉林長春中考改編)在研究電流產生的熱量與哪些因素有關的實驗中:(1)如圖所示,兩個密閉的透明容器中裝有相等質量的空氣,兩個容器中的電阻絲R1、R2(R1R2)串聯接到電源兩端。電阻絲R1和R2串聯的原因是保證相同。(2)通電10 s,觀察到圖中兩側U形管中液面高度的變化不同,這說明:電流產生的熱量與有關。(3)在研究電流產生的熱量與電流的關系時,將一個電阻與電阻絲R2并聯,通電10 s,左側U形管中液面高度的變化比(2)中左側U形管中液面高度變化(選填“大”或“小”)。答案(1)電流(2)電阻(3)大解析(1)如題圖所示,兩個密閉的透明容器中裝有相等質量的空氣,兩個容器中的電阻絲R1、R2(R1R2)串聯接到電源兩端,電阻絲R1和R2串聯的原因是保證電流相同;(2)由題可知,兩阻值不同的電阻絲串聯,通過電阻絲的電流與通電時間相等而電阻的阻值不同,觀察到圖中兩側U形管中液面高度的變化不同,說明產生熱量的多少不同,所以此裝置可以探究:電流產生的熱量與電阻的關系;(3)將一個電阻與電阻絲R2并聯,總電阻減小,由歐姆定律可知干路的總電流增大了,則通過R1的電流也增大了,相同時間內電流通過R1產生的熱量變多,所以左側U形管中液面高度變化變大。20.在“測量小燈泡電功率”的實驗中,選用如圖甲所示的實驗器材,其中電源電壓為6 V,小燈泡額定電壓為2.5 V(其燈絲電阻約為12 )。(1)為了順利完成該實驗探究,下列三種規格的滑動變阻器可以選用的是(選填“A”“B”或“C”)。A.“10 1.0 A”滑動變阻器B.“15 0.5 A”滑動變阻器C.“20 1.0 A”滑動變阻器(2)閉合開關,將滑片移動到某一位置時,發現電壓表的示數如圖乙所示;為了測量小燈泡的額定功率,接下來的詳細的操作步驟是;(3)已知通過小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關系如圖丙所示,分析圖象可知:該小燈泡的額定功率為W。(4)用如圖甲所示的方法測量小燈泡的電功率,為減小測量誤差,所選用的電壓表的內阻值應(選填“遠小于”“接近”或“遠大于”)小燈泡的燈絲阻值。答案(1)C(2)滑片向左移動,直到電壓表示數為額定電壓2.5 V(3)0.5(4)遠大于解析(1)電源電壓為6 V,小燈泡額定電壓為2.5 V,其燈絲電阻約為12 ,由歐姆定律,燈的額定電流約為:I=A,根據串聯電路的規律及歐姆定律,燈正常發光時滑動變阻器連入電路中的電阻:R滑=16.8 ,故只能選用20 、1.0 A滑動變阻器C;(2)燈在額定電壓下正常發光,圖中電壓選用小量程,分度值為0.1 V,示數為2.1 V,小于燈的額定電壓2.5 V,應增大燈泡的電壓,根據串聯電路電壓的規律,應減小滑動變阻器的電壓,由分壓原理,應減小滑動變阻器連入電路中的電阻大小,接下來的詳細的操作步驟是:滑片向左移動,直到電壓表示數為額定電壓2.5 V;(3)根據小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關系知,燈在額定電壓下的電流為0.2 A,該小燈泡的額定功率為:P=ULI=2.5 V0.2 A=0.5 W;(4)用如圖甲所示的方法測量小燈泡的電功率,電壓表與小燈泡并聯,測量小燈泡的電壓是準確的,根據并聯電路電流的規律,電流表示數大于通過小燈泡的實際電流,為減小測量誤差,即減小通過電壓表的電流,由歐姆定律I=,所選用的電壓表的內阻值應遠大于小燈泡的燈絲阻值。四、計算題(第21小題5分,第22小題9分,第23小題9分,共23分;解答要有必要的公式和過程,只有最后答案的不能得分)21.(2019遼寧阜新中考)小亮家里的一款迷你電飯鍋,電路圖如圖所示,額定電壓為220 V,電飯鍋有加熱和保溫兩擋,“加熱”時額定功率為550 W,發熱電阻R1和R2阻值不隨溫度變化,電阻R1在“保溫”狀態和“加熱”狀態時功率之比為1400。求:(1)正常“加熱”狀態,通過電飯鍋的電流是多少?(2)正常“加熱”狀態,通電10 min產生的熱量是多少?(3)R2的阻值是多少?答案(1)2.5 A(2)330 000 J(3)1 672 解析(1)加熱時的電流為I=2.5 A;(2)通電10 min產生的熱量是W=Pt=550 W600 s=330 000 J;(3)由I=得R1的電阻為R1=88 ;當開關S斷開時,電路中電阻R1和R2串聯,電路的電阻最大,根據P=可知,此時為保溫狀態,R1在“保溫”狀態與“加熱”狀態時的功率之比為1400。即R1R1=1400;I保I加=120;即=120;所以R2=1 672 。22.(2019廣東深圳中考)“道路千萬條,安全第一條;行車不規范,親人兩行淚。”酒后不開車是每個司機必須遵守的交通法規。甲圖是酒精測試儀工作電路原理圖,電源電壓U=6 V;R1為氣敏電阻,它的阻值隨氣體中酒精含量的變化而變化,如乙圖所示。氣體中酒精含量大于0且小于80 mg/100 mL為酒駕,達到或者超過80 mg/100 mL為醉駕。使用前通過調零旋鈕(即滑動變阻器R2的滑片)對測試儀進行調零,此時電壓表示數為U1=5 V,調零后R2的滑片位置保持不變。(1)當電壓表示數為U1=5 V時,求R1消耗的電功率;(2)當電壓表示數為U1=5 V時,求R2接入電路中的阻值;(3)某次檢測中,電流表示數I1=0.2 A,請通過計算,判斷此駕駛員屬于酒駕還是醉駕。答案(1)0.5 W(2)10 (3)酒駕解析(1)由電路圖可知,氣敏電阻R1與變阻器R2串聯,電壓表測R1兩端的電壓,電流表測電路中的電流;由圖象可知,氣體中酒精含量為0 mg/100 mL時,氣敏電阻的阻值R1=50 ,R1消耗的電功率P1=0.5 W;(2)此時R2兩端的電壓U2=U-U1=6 V-5 V=1 V,根據串聯電路的分壓規律可得,即,解得R2接入電路中的阻值R2=10 ;(3)某次檢測中,電流表示數I1=0.2 A,根據歐姆定律可得,此時電路的總電阻R總=30 ,由電阻的串聯可得,此時氣敏電阻R1的阻值R1=R總-R2=30 -10 =20 ,由圖象可知,R1=20 時,氣體中酒精含量大于0 mg/100 mL且小于80 mg/100 mL,則此駕駛員屬于酒駕。23.(2019四川宜賓中考)如圖所示電路中,已知電源電壓保持不變,小燈泡L的規格為“6 V3 W”,滑動變阻器R的最大阻值為30 ,R0為定值電阻。(1)小燈泡L正常發光時的電流為多少?(2)只閉合開關S1和S2,將滑動變阻器滑片從最左端a向右滑動,當滑動變阻器接入電路的阻值為4 時,小燈泡L恰好正常發光,則電源電壓是多少?(3)電源電壓不變,只閉合開關S1和S3,當滑片置于a時,電壓表示數為6 V,電流表示數為0.2 A,此時滑動變阻器消耗的電功率為1.2 W,當滑片向右滑動到另外某個位置時,滑動變阻器消耗的電功率仍然為1.2 W,試求在這個位置時電流表的示數I。答案(1)0.5 A(2)8 V(3)0.6 A解析(1)由P=UI得,小燈泡正常發光時的電流為IL=0.5 A;(2)閉合開關S1和S2時,小燈泡L和滑動變阻器串聯,電壓表測滑動變阻器兩端的電壓,因小燈泡L恰好正常發光,小燈泡兩端電壓為UL=6 V,此時電路中的電流為IL=0.5 A,由I=可得,此時滑動變阻器兩端的電壓UR=ILR=0.5 A4 =2 V,所以電源電壓U總=UL+UR=6 V+2 V=8 V;(3)閉合開關S1和S3,定值電阻R0和變阻器串聯,電壓表測滑動變阻器兩端的電壓,當滑片置于a時,即滑動變阻器兩端的電壓U滑=6 V,電路中的電流為I0=0.2 A,定值電阻兩端的電壓U0=U總-U滑=8 V-6 V=2 V,定值電阻的阻值R0=10 ;當滑片滑到另外某個位置時,設此時電流表的示數為I,電壓表的示數為U滑,由題意知,P滑=U滑I=1.2 W又U總=U滑+IR0,即8 V=U滑+10 I,所以由可得1.2 W=(8 V-10 I)I,即10 I2-8 VI+1.2 W=0,解方程得I1=0.2 A或I2=0.6 A,故在這個位置時電流表的示數I=I2=0.6 A。16