苏科版九年级下册第十五章电功和电热 单元练习（含解析）

苏科版九年级下册 第十五章 电功和电热
一、单选题
1．下列关于安全用电常识说法错误的是（　　）
A．三脚插头较长的那只脚无用
B．保险装置、插座、家用电器达到使用寿命应及时更换
C．更换家庭电路中的灯泡、搬动用电器前应断开电源开关
D．当家庭电路起火时，应先断开电路再灭火
2．关于安全用电，下列做法正确的是（　　）
A．用湿手拨动开关
B．电线的绝缘皮破损后继续使用
C．在未断开电源开关的情况下更换灯泡
D．家庭电路中必须安装保险丝或空气开关
3．如图所示是小明家中某房间电路的一部分，若在图中甲，乙两处只能装电灯或开关。对此电路，说法正确的是（　　）
A．有金属外壳的用电器应接入三孔插座，使金属外壳接地
B．保险丝熔断，一定是用电器总功率过大
C．甲处应装开关，乙处应装电灯
D．用试电笔测图中三点，A、C两点氖管发光
4．以下估测值中，最符合实际的是（　　）
A．一间15m2的卧室内空气的质量约为60kg
B．电饭锅正常焖饭时使用的加热档的功率约为50W
C．一张课桌的高度约为1000cm
D．家用节能灯的工作电流约为2A
5．下列物理量最接近实际的是（　　）
A．普通中学生的质量约为200kg B．成年人的正常步行速度约为1.2m/s
C．人的正常体温约为42℃ D．日光灯管的功率约为900W
6．电给我们的生活带来了极大的便利，但不正确用电也会带来很大的危害，甚至会危及生命。安全用电是每一位公民的必备素养。下列做法中不符合安全用电原则的是（　　）
A．在家庭电路中安装保险丝或空气开关
B．在未断开电源开关的情况下更换灯泡
C．不接触低压带电体，不靠近高压带电体
D．及时更换达到使用寿命的插座、导线和家用电器
7．关于如图所示的电能表，下列说法正确的是（　　）
A．电能表是测量消耗电功率的仪表
B．从表中可以看出，它所测量的电路消耗了200kW·h的电能
C．只将一盏标有“220V，100W”的电灯接在电路中，正常工作10h，转盘转720圈
D．该电能表的单位为焦耳
8．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S1和S2，灯L正常发光，则断开开关S2时（　　）
A．电流表示数变大，灯L变亮
B．电压表示数变大，灯L的实际功率变小
C．电流表示数变小，灯L仍然正常发光
D．电压表示数不变，电路的总功率变大
9．如图所示电路，闭合开关后两灯均正常发光，下列判断正确的是（　　）
A．电流表A1测通过灯L1的电流
B．两电流表的示数一定不相同
C．两灯的额定功率一定不相同
D．仅断开S2，电流表A2的示数不变
10．如图所示电路中，将开关S闭合，完全相同的灯L1和灯L2均发光。下列说法正确的是（　　）
A．灯L1比灯L2亮
B．通过A点的电流大于通过B点的电流
C．灯L1的实际电功率比灯L2的实际电功率小
D．电路中AB两点间的电压等于BC两点间的电压
11．如图所示，L1“3V 3W”、L2“3V 1.5W”灯丝电阻不变，电源电压3V，开关S闭合后，下列说法正确的是（不考虑温度对灯丝电阻的影响）（　　）
A．L1和L2的电阻之比是2∶1 B．L1和L2的电流之比是2∶1
C．L1两端电压是2V D．两灯消耗的总功率是1W
12．在如图甲所示的电路中，电源两端的电压保持不变，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P由a端滑至b端的过程中，通过小灯泡的电流I随其两端电压U变化的I-U图像如图乙所示。已知小灯泡的额定电压为12V，下列说法中正确的是（　　）
A．在电压表示数变小的过程中，电路消耗的总功率不断变大
B．滑动变阻器的最大阻值为9Ω
C．滑片P由a端滑至b端的过程中，小灯泡的电功率变化了9W
D．滑片P由a端滑至b端的过程中，电路的总电功率变化了21W
13．如图所示，电路电源电压不变，滑动变阻器为“20Ω 0.5A”、小灯泡的额定电压为6V，电流表的量程为“0～0.6A”，只闭合开关S2时，小灯泡正常发光，将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处，再闭合开关S1，电流表的示数为0.5A，闭合开关S1、S2，在电路安全情况下，下列说法不正确的是（　　）

A．小灯泡的额定功率为1.2W
B．电路功率最小时工作10s所消耗的电能为18J
C．电路的最大功率为3.6W
D．滑动变阻器连入的阻值范围是15Ω～20Ω
14．如图所示，电源电压为4V，灯泡标有“3V 1.5W”字样，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”，定值电阻R0=10Ω，电压表量程“0～3V”，电流表量程为“0～0.6A”。在电路安全的情况下，下列判断正确的是（不计温度对灯丝电阻的影响）（　　）
①灯泡L正常发光时的电阻为6Ω
②只闭合开关S、S2时，该电路的最小电流是0.25A
③只闭合开关S、S2时，滑动变阻器R消耗的最大电功率是0.4W
④只闭合开关S、S1时，滑动变阻器R允许接入电路的阻值范围是2Ω～18Ω
A．只有②③正确 B．只有①④正确
C．只有①②③正确 D．只有①③④正确
15．如图甲所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“20Ω1A”，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程0~15V，丁丁进行了下面操作：先闭合开关S和S1，断开开关S2，在保障电路元件安全的情况下，将滑动变阻器的滑片从最右端滑动到a点，灯泡L恰好正常发光，再断开开关S1闭合开关S2，将滑动变阻器的滑片从a点向某一方向移动，直到电压表示数与灯泡L的额定电压相同，图乙是两次调节过程中电流表与电压表示数变化关系图像，则下列说法正确的是（　　）
①电源电压为6V
②灯泡L的额定功率为1.5W
③再断开开关S1闭合开关S2时，滑片是从a点向左移动的
④若丁丁重新调节开关和滑片，该电路的最小功率为1.2W
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④
二、填空题
16．如图所示，是物理兴趣小组发明的泡沫切割器，主要由输出电压为3V的电源和阻值为的电热丝构成。则该切割器在正常工作时通过电热丝的电流是______A，电热丝1min时间内放出的热量是______J。
17．如图所示是电阻R和灯泡L的I-U图象。若将电阻R和灯泡L串联接在某一电源上，电源电压为9V，则此时电路的总功率为______W。
18．某家用白炽灯上标有“220V 40W”字样，则“1度电”供该灯正常工作_______h。
19．如图甲所示的电路中，电源电压U0保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从a端向b端移动的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示，则R1的阻值=_________Ω，移至滑动变阻器的中点时在10s内电流通过R1所做的功为________J。
20．如图甲所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为R。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，则定值电阻R0的阻值为 ___________Ω；当滑动变阻器接入电路阻值分别为和R时，滑动变阻器消耗的功率分别为P1、P2，则P1∶P2=___________。
三、综合题
21．某物理兴趣小组设计了一种“闯红灯违规模拟记录器”，其工作原理如图甲所示。光控开关在红灯亮时闭合，绿灯亮时断开。压敏电阻R的阻值受到车的压力的影响，它的阻值变化规律如图乙所示。当控制电路中电流大于0.06A时，继电器的衔铁就被吸下，电控照相机拍照；光控开关未受到该种光照射时自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光。已知控制电路电压为6V，继电器线圈的电阻忽略不计，定值电阻R0等于10Ω。（g取10N/kg）
（1）电磁铁是利用_______的原理来工作的；其中控制电路电源正负极的变化_______（选填“会”或“不会”）影响摄像系统工作；
（2）最大质量为多少千克的车辆在违规时不会被拍照记录？___________
（3）若无人违反交通规则，每天红灯亮5h，则控制电路每天消耗多少电能？_________
（4）若要使该拍照装置在通过质量较小的车辆闯红灯时也能被拍下，可以在控制电路中________（选填“减小”或“增大”）R0的阻值。
22．远距离传输
远距离输电
输电要用导线，如果导线很短，电阻很小可忽略，而远距离输电时，导线很长，电阻大不能忽略。
导线有电阻，电流通过时就要发热，如何减少输电线上电功率的损耗呢？发电厂输出的电功率是一定的，它决定于发电机组的发电能力。根据P=UI，若提高输电电压U，那么线路中的电流一定会减小。输电线上损失的电功率为ΔP=I2R，所以减小输电线的电阻和减小输电电流就可以大大降低电能的损失。
从减少输电线路上的电功率损耗和节省输电导线所用材料两个方面来说，远距离输送电能要采用高电压或超高电压。但也不能随意提高输电电压，因为输电电压越高，输电架空线的建设，对所用各种材料的要求就越严格，线路的造价就越高。
绝缘子（如图）是应用在输电线路上的一种特殊的绝缘控件，它主要起到支持和固定导线的作用，通常由玻璃或陶瓷制成。
从发电站输出的电能，一般都要通过升压变压器提升电压，根据输送距离的远近，常采用10千伏、35千伏、110千伏、220千伏的高压输电，甚至1000千伏以上的特高压输电。到达用户处再用降压变压器逐级降低电压。
　　 　　
（1）减小输电线上电能损失的方法有______；
A．增大输电线的横截面积
B．减小输电线的长度
C．提高输电电压
D．缩短供电的时间
（2）绝缘子无需具备的特性是______；
A．机械强度高 B．耐低温 C．耐腐蚀 D．透光性好
（3）若输电电压提高2倍，则线路上的功率损耗将降为原来的______；
（4）“高压”输电通过降压变压器逐级降低电压，到达我们家庭后的电压就对人体安全了，这句话是______（正确/错误）得，因为______。
23．阅读短文，回答问题
小明在研究家里的“超级快充”充电器时，发现可快速把“3.6V，4400mA h”的电池充满，极大方便了人们的使用，通过阅读说明书，小明知道了原来在充电器的内部存在降压变压器，使充电器输出电压为4.4V。变压器原理可以简化为：原线圈匝数n1，副线圈匝数n2，若输入电压U1，输出电压U2，关系式为：。
电池名称 锂离子电池
充电电压 4.4V
工作电压 3.6V
容量 4400mA h
有没有升压的变压器呢？小明通过查阅资料知道提高电压可以很有效的降低电能在输电线上的损耗。2020年7月我国1100千伏特高压输电线路从新疆到安徽，全线贯通，创造了超高压输电的记录，为我国构建清洁低碳、安全高效的能源体系作出了贡献。
（1）充电器为手机充电时，此时手机相当于________（选填“电源”或者“用电器”）；若原线圈的匝数为1100圈，要使充电器的输出电压为4.4V，副线圈匝数为________圈；
（2）一个标注“输出4.4V，10A”的快速充电器，假设充电效率为90%，选用快速充电器将电池从零充满需要的时间为________s；
（3）我国正在实验1500kV的特高压输电技术，若甲、乙两地原来用500kV的超高压输电，现用1500kV的特高压输电，当输电功率相同时，则线路上的功率损耗为原来的________；
（4）由电厂向用户输电，输送的功率P一定，关于输电电压U与输电电流的I的关系图像正确的是________；
A． B。
C． D。
24．为保护地球家园，近年来我国大力推进新能源汽车发展。如图为某国产油电混合动力汽车动力系统结构示意图。
（1）该车蓄电池容量为18.3kW·h，车上空调、多媒体大屏、灯光、音响等能独立工作，这些用电器之间是______联的；该车能利用下坡或减速刹车时自动为蓄电池反向充电，此时蓄电池相当于______（选填“用电器”或“电源”）；
（2）用干毛巾刚擦完挡风玻璃，很容易吸附灰尘，是由于带电体能______；
（3）汽油发动机工作时，将机械能转化为内能的是______冲程；发动机用水来冷却气缸是因为水的______较大；
（4）该车蓄电池额定电压384V，若输出电流为10A，则输出功率为______kW；
（5）该车搭载自主研发的发动机，每百公里油耗低至3.5kg以下，若每行驶100公里，该车发动机所做的有用功为6.44×107 J，则发动机热效率为______。（q汽油=4.6×107J/kg）
25．小明在研究家里的“超级快充”充电器时，可快速把“3.6V 4400mAh”的电池充满，极大方便了人们的使用。通过阅读说明书，小明知道了原来在充电器的内部存在降压变压器使充电器输出电压为4.4V。可将变压器原理简化为：原线圈匝数n1，副线圈匝数n2，若输入电压U1，输出电压U2，则由关系式为：。有没有升压的变压器呢 小明通过查阅资料知道提高电压可以很有效的降低电能在输电线上的损耗。2020年7月我国1100千伏特高压输电线路从新疆到安徽，全线贯通，创造了超高压输电的记录，为我国构建清洁低碳、安全高效的能源体系作出了贡献。
　　
电池名称 锂离子电池
充电电压 4.4
工作电压 3.6
电量 4400mA
（1）充电器为手机充电时，电流通过电池，将电能转化为______能，若原线圈的匝数为1100圈，要使充电器的输出电压为4.4V，副线圈匝数为______圈；
（2）一个标注“输出4.4V 10A”的快速充电器，假设充电效率为90%，选用快速充电器将电池从零充满需要的时间为______s；
（3）我国正在实验1500kV的特高压输电技术，若甲乙两地原来用500kV的超高压输电，现用1500kV的特高压输电，当输电功率相同时，则线路上的功率损耗为原来的______倍；
（4）由电厂向用户输电，输送的功率P一定，关于输电电压U与输电电流的I的关系图像正确的是______。
A．B．C．D．
26．实验室有若干个规格相同的LED灯，这种灯的发光颜色与其两端电压之间的关系如下表所示。小华取其中一个LED灯，与一个200Ω的定值电阻R1串联，接在电压恒为6V的电源上，如图所示。闭合开关，LED灯发光，电压表示数为3V。求：
LED灯两端电压/V 1.9~2.0 3.0~3.3
LED灯发光颜色 红 蓝
（1）此时，通过电阻R1的电流是多少？( )
（2）结合图表可知：电路中的LED灯发出_____色的光；
（3）工作100s，LED灯消耗的电能是多少？( )
（4）若R1损坏，请你利用题目所述的其它器材，设计一个让该规格的LED灯发出蓝光的方法（可用文字或作图说明）。( )
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
A．三脚插头较长的那只脚是接地线的，把用电器接入电路的同时把用电器的外壳与大地连接起来，防止因外壳带电引发触电事故，所以三脚插头较长的那只脚是有用的，故A错误，符合题意；
B．保险装置、插座、家用电器都是有寿命的，达到使用寿命应及时更换，否则会发生安全事故，出现人体触电或者引发火灾，故B正确，不符合题意；
C．更换家庭电路中的灯泡、搬动用电器前，为了防止人体触电，应断开电源开关，故C正确，不符合题意；
D．当家庭电路起火时，应先断开电路再灭火，不能先灭火，再断开电路，否则会人体触电，故D正确，不符合题意。
故选A。
2．D
【详解】
A．水是导体，用湿手拨动开关容易发生触电事故，故A错误；
B．电线的绝缘皮破损后继续使用，容易发生触电事故，故B错误；
C．当灯泡出现故障时，需要进行更换，要先断开开关，以免电路中有电流，发生触电事故，故C错误；
D．在家庭电路中，为了避免家用电器在电流过大时会损坏,应该在电路中安装保险丝或空气开关，故D正确。
故选D。
3．A
【详解】
A．接入三孔插座能使用电器金属外壳接地，防止由于用电器的外壳带电而使人发生触电事故，故A正确；
B．保险丝熔断，可能是发生了短路，也可能是用电器总电功率过大，故B错误；
C．在家庭电路中，为了安全，一般把开关接在火线和用电器之间，故乙处接开关、甲处接灯，故C错误；
D．A点与零线接通，B点与零线接通，C点与火线接通，用试电笔测试时，A点氖管不发光，B点氖管不发光，C点氖管发光，故D错误。
故选A。
4．A
【详解】
A．一般卧室的高度为3m，空气的密度为，一间卧室中空气的质量约为
约为60kg，故A符合题意；
B．电饭锅正常焖饭时，工作电流在5A左右，使用的加热档功率约为
故B不符合题意；
C．中学生的身高在160cm左右，课桌的高度大约为中学生的身高的一半，故在80cm左右，故C不符合题意；
D．家用节能灯的功率在10W左右，根据可得
故D不符合题意。
故选A。
5．B
【详解】
A．普通中学生的质量约为50kg，故A不符合题意；
B．成年人的正常步行速度约为
4km/h=4×m/s≈1.1m/s
故B符合题意；
C．人的正常体温约为37℃，故C不符合题意；
D．日光灯管的功率约为40W，故D不符合题意。
故选B。
6．B
【详解】
A．根据安全用电的要求，当电路中电流过大时，保险丝会煊断，空气开关自动断开，切断电路，对用电器起到保护作用，所以在家庭电路中安装保险丝或空气开关，故A正确，不符合题意；
B．为防止触电，更换灯泡和维修电器时应先切断电源，故B错误，符合题意；
C．只要靠近高压带电体就可能会发生高压电弧触电，接触低压带电体也可能触电，对人体造成伤害，故C正确，不符合题意；
D．达到使用寿命的插座、导线和家用电器都可能出现导线绝缘皮破损，使用时容易引发触电或短路，造成安全事故，因此要及时更换，故D正确，不符合题意。
故选B。
7．C
【详解】
A．电能表是测量家庭电路中消耗电能多少的仪表，不是测电功率的仪表，故A错误；
BD．电能表显示数字中最后一位是小数，单位为kW·h，图中电能表示数为20.0kW·h，表示它所测量的电路消耗了20.0kW·h的电能，故BD错误；
C．电灯正常工作的电功率
P=100W=0.1kW
灯正常工作10h消耗的电能
W=Pt=0.1kW×10h=1kW·h
“720r/(kW·h)”表示电路中每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转过720圈，所以，只将一盏标有“220V，100W”的电灯接在电路中，正常工作10h，转盘转720圈，故C正确。
故选C。
8．C
【详解】
B．由电路图知道，闭合开关S1和S2时，定值电阻R与灯泡L并联，电压表测电源两端的电压，电流表测干路电流，当断开开关S2时，电路为灯泡L的简单电路，电压表测电源两端的电压，电流表测通过L的电流，由于电源电压保持不变，所以，电压表的示数不变，故B错误；
A．由于并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过灯泡L的电流不变，灯L仍然正常发光，故A错误；
C．因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电路的总电流变小，即电流表的示数变小，故C正确；
D．由P＝UI知道，电路的总功率最小，故D错误。
故选C。
9．B
【详解】
AB．从图中可以看出，两灯泡并联，电流表A1测通过灯L2的电流，电流表A2测通过总电路的电流，电流表A1示数小于电流表A2示数。故A错误，B正确；
C．两灯泡并联，电压相等，当灯泡的电阻相同时，灯泡的功率相等。故C错误；
D．仅断开S2，电路中只有灯泡L1工作，电流表A2测量L1电流，示数比原来小。故D错误。
故选B。
10．D
【详解】
ABC．由图可知，两个灯泡串联，两个灯泡完全相同，两个灯泡的电阻相同，串联电路中各处的电流相等，所以通过A点的电流等于通过B点的电流，由P=I2R可知两个灯泡的实际功率相同，两个灯泡亮度相同，故ABC错误；
D．由U=IR可知两个灯泡两端的电压相等，所以AB两点间的电压等于BC两点间的电压，故D正确。
故选D。
11．D
【详解】
由电路图可知，闭合开关，灯泡L1、L2串联由可知，灯泡L1的电阻
灯泡L2的电阻
则L1和L2的电阻之比
故A错误；
B．因串联电路处处电流相等，所以通过L1和L2的电流之比是1∶1，故B错误；
C．因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路的总电阻
R＝R1+R2＝3Ω+6Ω＝9Ω
电路电流
由可得，L1两端电压
U1＝IR1＝×3Ω＝1V
故C错误；
D．两灯消耗的总功率
P＝UI＝3V×＝1W
故D正确。
故选D。
12．B
【详解】
A．如图灯泡和滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，在电压表示数变小的过程中，由图乙可知，电路中的电流变小，根据 电路消耗的总功率不断变小，故A错误；
B．当滑片P在a端时，滑动变阻器的最大阻值最大，最大阻值为
故B正确；
C．滑片P由a端滑至b端的过程中，小灯泡两端的电压变大，电流变大，根据小灯泡的电功率大，变化了
故C错误；
D．滑片P滑至b端时，电路中只有灯泡，故灯泡两端的电压12V就是电源电压，滑片P由a端滑至b端的过程中，电路的总电功率变化了
故D错误.。
故选B。
13．B
【详解】
A．只闭合开关S2时，只有灯泡串联接入电路，小灯泡正常发光，说明电路电源电压为6V，将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处，再闭合开关S1，灯泡与变阻器并联，电流表测量干路电流，变阻器所在支路电流为
由并联分流可知，灯泡所在支路的电流为
则小灯泡的额定功率为
故A正确，A不符合题意；
B．滑动变阻器接入最大阻值时，电路中的电流最小，消耗最小功率，由题意可知干路电流为0.5A，即
工作10s所消耗的电能为
故B错误，B符合题意；
C．闭合开关S1、S2，当滑动变阻器接入阻值越小时，干路电流越大，当干路电流达到最大量程0.6A时，此时电路消耗最大功率，为
故C正确，C不符合题意；
D．当干路电流达到最大量程0.6A时，滑动变阻器接入阻值最小，此时变阻器支路电流为
此时滑动变阻器接入阻值为
滑动变阻器接入阻值越大，电路越安全，则连入的阻值范围是15Ω～20Ω，故D正确，D不符合题意。
故选B。
14．D
【详解】
①因为灯泡标有“3V　1.5W”字样，所以灯泡的U额=1.5W，P额=3V，所以
故①正确；
②只闭合开关S、S2时，此时定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流，根据串联电路分压的特点
所以滑动变阻器R分到的电压
小于电压表的量程3V，电路安全，说明滑动变阻器R的滑片可以滑到最右端，此时电路中的电流最小
故②错误；
③只闭合开关S、S2时，此时定值电阻R0与滑动变阻器R串联，则电路中的电流为
则滑动变阻器R消耗的电功率为
要使滑动变阻器R取得最大的消耗功率，则最小，即，所以当R0-R=0，即R = R0 =10Ω时，使滑动变阻器取得最大的消耗功率，此时电路中的电流
则滑动变阻器取得最大的消耗功率为
故③正确；
④只闭合开关S、S1时，灯泡L与滑动变阻器串联接到电路中，电压表测滑动变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流。由①可知，灯泡的允许通过的最大电流
I最大=I额=0.5A
小于电流表的量程，为了保护电路，电流只能取0.5A。此时灯泡两端的电压为灯泡额定电压，所以滑动变阻器两端的电压
U滑=U-U额=4V-3V=1V
此时滑动变阻器接入电路的最小阻值为
根据电压表量程，滑动变阻器两端的最大电压为U滑最大=3V。此时灯泡两端的电压
UL=U- U滑最大=4V-3V=1V
所以
所以滑动变阻器R允许接入电路的阻值范围是2Ω～18Ω。故④正确。
故ABC错误，D正确。
故选D。
15．B
【详解】
①闭合开关S和S1，断开开关S2，灯泡和变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量灯泡两端的电压，在保障电路元件安全的情况下，将滑动变阻器的滑片从最右端滑动到a点，由于灯泡电阻随温度变化，故可知此过程中电流表与电压表示数变化关系为图乙中的曲线，则另一次调节过程中电流表与电压表示数变化关系图像为图乙中的直线，滑动变阻器的滑片在最右端时，电路中总电阻最大，根据欧姆定律 可知，电路中电流最小，从图中可知是0.25A，灯泡两端电压为1V，变阻器两端电压为
UR′=IR′=0.25A×20Ω=5V
根据串联电路的电压特点可知电源电压
U= UL实+ UR′=1V+5V=6V
②③再断开开关S1闭合开关S2，电阻R和变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量R两端的电压，由图乙可知，两条图像中电压相等时（等于灯泡额定电压）电路中的电流为I′=0.3A；变阻器滑片在a点时，电路中的电流为0.375A，电阻R两端的电压为3.75V，
此时变阻器接入电路中的电阻
R的阻值
可知电路中的电流从0.375A变为0.3A，根据欧姆定律可知电路中的总电阻变大，变阻器接入电路的电阻值变大，故滑片是从a点向右移动的。
当电路中的电流为0.3A时，灯泡的额定电压等于R两端的电压，即
U额=I′R=0.3A×10Ω=3V
在闭合开关S和S1，断开开关S2，且滑片在a点时，可知灯泡的额定电流
灯泡的额定功率
P额=U额I额=3V×0.5A=1.5W
④闭合开关S和S1，断开开关S2，灯泡和变阻器串联，此时电路的最小功率为
当闭合开关S和S2，断开开关S1，且变阻器接入电路中阻值最大时，此时电路的最小功率为
所以，电路的最小功率为1.2W。
故ACD错误，B正确。
故选B。
16． 0.5 90
【详解】
[1]切割器在正常工作时通过电热丝的电流
[2]电热丝1min时间内放出的热量
17．5.4
【详解】
因为电阻R与灯泡L串联在电压为9V的电源上，所以两用电器电流相等，且两用电器电压之和等于电源电压。由图像可知，电路中电流为0.6A时，灯L两端电压为3V，定值电阻两端电压为6V，两用电器电压之和等于9V，则此时电路的总功率为
P＝UI＝9V×0.6A＝5.4W
18．25
【详解】
消耗的电能
W＝1度＝1kW h
灯泡的额定功率
P＝40W＝0.04kW
1度电可供“220V 40W”的白炽灯正常发光的时间
19． 10 9
【详解】
[1]当滑片在a点时，电流最小，此时滑动变阻器阻值最大，根据图乙可知，此时滑动变阻器两端的电压为4V，电流为0.2A，则滑动变阻器的电阻为
滑动变阻器和定值电阻串联，根据电压规律，可以列等式
当滑片在b点时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电流最大，此时只有定值电阻接入电路，此时电流为0.6A，故电源电压为
联立两等式，即可求出电源电压为
[2]移至滑动变阻器的中点时，此时滑动变阻器的电阻为10Ω，电流为
则电流通过R1所做的功为
20． 40 9∶8
【详解】
[1]闭合开关S后，两电阻串联，电压表测量变阻器两端电压，当滑动变阻器的滑片P在最左端时接入电阻为零，电压表示数为零，此时电源电压
滑片P在最右端时接入最大阻值，电压表示数最大，此时电源电压
联立可得
，
滑动变阻器最大电阻为
[2]当滑动变阻器接入电路阻值分别为和R时，滑动变阻器消耗的功率分别为P1、P2，此时
则
21． 电流的磁效应 不会 400kg 2592J 减小
【详解】
（1）[1]通电导体周围存在磁场，电磁铁是根据电流的磁效应的原理工作的。
[2]控制电路电源正负极的变化时，电磁铁的NS极发生变化，电磁铁的磁性不会发生变化，当控制电路中电流大于0.06A时，继电器的衔铁仍然被吸下，电控照相机拍照。
（2）[3]照相机工作时电流为0.06A，控制电路中总电阻
压敏电阻的阻值
R=R总-R0=100Ω-10Ω=90Ω
由乙图可知，当压敏电阻为90Ω时，压力为4000N；此时车辆的质量
（3）[4]由题意可知压敏电阻受到的压力为零时，压敏电阻为240Ω；此时控制电路中的总电阻
R总=R+R0=240Ω+10Ω=250Ω
则控制电路的电功率
控制电路每天消耗的电能
W=Pt=0.144W×5×3600s=2592J
（4）[5]要使该拍照装置在通过质量较小的车辆闯红灯时也能被拍下，压力F越小，电路中的电流变大，电磁铁能有效控制衔铁，由欧姆定律可知，需要减小电路的总电阻，减小R0的阻值。
22． ABC D 错误 人体安全电压是不高于36V，家庭电路电压为220V，高于人体安全电压
【详解】
（1）[1] 输电线上损失的电功率为ΔP=I2R，所以可以通过减小电流或者减小输电线电阻来减少输电线上损失的电能。
A．增大输电线的横截面积，可以减小电阻，故A符合题意；
B．远距离输电中，虽然导线很长，但是可以让输电线尽量走直线，尽量减小输电线的长度，减小输电线的电阻，故B符合题意；
C．发电厂输出的电功率是一定的，根据P=UI，若提高输电电压U，线路中的电流减小，故C符合题意；
D．输电线要长时间为居民供电，缩短供电时间不可取，故D不符合题意。
故选ABC。
（2）[2]A．绝缘子起支持和固定导线的作用，所以需要绝缘性好，输电线有重力，需要较高的机械强度才能起到固定和支撑导线作用，故A不符合题意；
B．输电线会一年四季都裸露在空气中，在高温天气和严寒的冬天都要能很好的固定和支撑导线，所以绝缘子还要有耐低温和耐高温的特性，故B不符合题意；
C．远距离输电线会长时间裸露在空气中，所以需要具有一定的耐腐蚀性能，故C不符合题意；
D．绝缘子主要是起支持和固定导线的作用，对透光性没有要求，故D符合题意。
故选D。
（3）[3]发电厂的输出功率一定，输电电压提高2倍，由P=UI可知输电电流减小 ，输电线上损失的电功率为
（4）[4][5] “高压”输电通过降压变压器逐级降低电压，到达家庭后的电压为220V，人体安全电压是不高于36V，家庭电路电压高于人体安全电压，家庭电路电压对人体是不安全的。
23． 用电器 22 1440 C
【详解】
（1）[1]充电器为手机充电时，手机消耗电能，把电能转化为化学能储存起来，故相当于用电器。
[2]根据可得
解得
（2）[3]设从零充满需要的时间为t，则充电时消耗的电能为
电池储存的电能为
充电效率为90%，则有
解得
（3）[4]当以不同电压输送时，由于输电的功率是一定的，则有
而在线路上损失的功率为
则损失的功率与电压的平方成反比；输电线电阻不变，甲、乙两地原来用500kV的超高压输电，现用1500kV的特高压输电，输电电压变为原来的3倍，根据知损失的功率变为原来的。
（4）[5]根据公式可知，输送的功率P一定时，电压越大，电流越小，即电压与电流成反比，故图C正确。
故选C。
24． 并 用电器 吸引轻小物体 压缩 比热容 3.84 40%
【详解】
（1）[1]并联电路中各个支路的用电器互不影响，车上空调、多媒体大屏、灯光、音响等能独立工作，互不影响，说明它们是并联的。
[2]利用下坡或减速刹车时自动为蓄电池反向充电，蓄电池消耗电能，蓄电池相当于用电器。
（2）[3]由于带电体能吸引轻小物体，所以干毛巾刚擦完车玻璃，很容易吸附灰尘。
（3）[4][5]内燃机的四个冲程中，实现将机械能转化成内能的是压缩冲程；汽车发动机工作过程中，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作，由公式Q=cmΔt知，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为水的比热容最大，所以吸收的热量最多，冷却效果最好。
（4）[6]输出功率为
P=UI=384V×10A=3840W=3.84kW
（5）[7]汽油完全燃烧放出的能量
Q=mq汽油=3.5kg×4.6×107J/kg=1.61×108J
发动机热效率
25． 化学 22 1440 C
【详解】
（1）[1]充电器为手机充电时，使电池内部发生化学变化，从而储存能量，因此充电器为手机充电时，电流通过电池，将电能转化为化学能。
[2]原线圈的匝数为1100圈，要使充电器的输出电压为4.4V，输入电压为220V，由可知，故副线圈匝数为
（2）[3]由题可知，电池储存的电能为
W=UIt=3.6V×4.4A×3600s=57024J
因为充电效率为90%，消耗的电能为
选用“输出4.4V 10A”快速充电器将电池从零充满需要的时间为
（3）[4]由P=UI可知，当输出功率P相同时，电压由500kV提高到1500kV，输出电压增加到了原来的3倍，则电流减小为原来的。线路上功率的损耗是由于电流的热效应产生的。则
线路的电阻R一定，电流减小为原来的，则损耗的功率减小到原来的。即当输电功率相同时，则线路上的功率损耗为原来的倍。
（4）[5]由P=UI可知，当输出功率相同时，输出的电压与输出电流成反比。四个选项的图中，C选项中的图为反比例函数图像。故C正确，ABD错误。
故选C。
26． 0.015A 蓝 4.5J 将两个LED灯串联在电路中
【详解】
（1）[1]由电路图知，定值电阻R1与LED灯串联连接，电压表测R1两端的电压。电压表的示数为3V时，通过R1的电流
（2）[2]此时LED灯两端的电压
U2=U-U1=6V-3V=3V
由表格知，LED灯发出蓝光。
（3）[3]工作100s，LED灯消耗的电能
W=U2It=3V×0.015A×100s=4.5J
（4）[4]由表格数据知，LED灯两端的电压为3.0V~3.3V时，发出蓝光。将两个相同规格的LED灯及开关串联连接在电源电压为6V的电路中，闭合开关，则每个LED灯两端的电压都为3V，LED灯发出蓝光。
答案第1页，共2页
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