广东地区2021、2022两年物理中考真题、模拟题分类选编—生活用电 练习题
一、单选题
1.(2021·广东广州·中考真题)用带指示灯的开关控制阳台的电灯;闭合开关,两灯都亮;断开开关,两灯都灭。使用过程中发现:指示灯因断路不亮,电灯照常发亮。下列连接方式符合上述现象的是( )
A. B.
C. D.
2.(2021·广东深圳·中考真题)下列有关安全用电的说法正确的是( )
A.微波炉可以通过双孔插座接入家庭电路
B.在高压线附近放风筝
C.使用试电笔时接触笔尾金属体
D.教室总开关跳闸,一定是电路出现了短路
3.(2022·广东广州·一模)小明根据洗衣机的脱水功能设计如下电路。有两开关S1、S2,要合上电源开关S1,而且洗衣机盖子不打开(打开会断开开关S2),洗衣机才会脱水。以下设计电路正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(2022·广东珠海·模拟预测)一款塔式多孔插座如图所示,其技术参数为:最大电压250V,最大电流10A,关于该插座的接线和使用方法正确的是( )
A.插座通电后可用湿布擦去表面灰尘
B.插座内可以只接火线和零线
C.手机充电器使用后应与插座断开
D.标有“220V,3000W”的电热水器可使用该插座
5.(2022·广东深圳·二模)如图,关于家庭电路,下列分析正确的是( )
A.保险盒接法正确,保险盒只应该安装在零线上
B.两孔插座接法错误,其左端导线应该接在零线上
C.开关和灯泡接法正确,开关接在零线上符合安全用电原则
D.电能表所在电路上个月消耗的电能为1011kW·h
6.(2022·广东佛山·模拟预测)如图甲所示是某户住宅配电系统方框图,图乙所示是其使用的电能表。下列说法正确的是( )
A.该户用电器的总功率不能超过2200W
B.空气开关①跳闸时,电路中一定发生了短路
C.更换电灯的灯泡时,应断开空气开关③
D.空调电流过大时,漏电保护器会迅速切断电流
7.(2022·广东广州·一模)如图为部分家庭电路图,只将电灯L与电热壶接入家庭电路时,两者均正常工作,三孔插座上接入电饭堡后,电饭煲和电热壶均不工作,而电灯L正常工作,拔出电饭煲的插头,用试电笔测三孔插座的左右两孔,氛管均不发光,此时电路中出现故障的点是( )
A.A B.B C.C D.D
8.(2022·广东汕头·一模)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.保险丝和空气开关都是利用电流的热效应来工作的
B.有金属外壳的用电器使用三脚插头,是为了防止电流过大引起火灾
C.使用试电笔时,手不能接触金属笔卡,以免造成触电
D.安全用电的原则是不接触低压带电体,不靠近高压带电体
9.(2021·广东茂名·一模)小明把家庭电路的接线图简化后如图所示,下列说法正常的是( )
A.闭合开关S,灯泡A正常发光,当人触到无绝缘皮的a点时会触电,空气开关立即跳闸
B.电冰箱使用插座C更安全
C.闭合开关S,灯泡A不发光,用试电笔检测插座B左右两孔,氖管均发光,则是导线ab间有断路
D.为了保证安全,空气开关的最大电流不能超过5A
10.(2021·广东佛山·一模)如图是小明家的部分电路,他将电水壶的插头插入三孔插座后,正在工作的电冰箱突然停止工作,但电灯仍正常发光,拔出电水壶的插头,电冰箱仍不能工作,用试电笔分别测试插座的左、右两孔氖管均发光。若电路中只有一处故障,则( )
A.电冰箱所在电路的b、c间断路
B.电冰箱所在电路的b、c间短路
C.电路的a、b间导线断路
D.电路的c、d间导线断路
二、多选题
11.(2021·广东深圳·二模)“安全用电,珍爱生命”是同学们应有的意识,小华同学家的配电系统如图所示,关于空气开关、电能表和漏电保护器的安装位置,下列说法正确的是( )
A.在①位置安装空气开关 B.在②位置安装空气开关
C.在③位置安装漏电保护器 D.在④位置安装漏电保护器
三、填空题
12.(2022·广东·中考真题)家庭电路中,电热水壶应与其他家用电器________联。若用电热水壶加热0.8kg的水,使其温度从30℃升高到80℃,则水吸收的热量是________J。此过程中,电热水壶实际消耗的电能_________(选填“大于”“等于”或“小于”)水吸收的热量。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
13.(2022·广东湛江·模拟预测)家庭电路中,各用电器是 ______联的,如图是某同学家房间内的部分电路, 开关与电灯是______联的。开关闭合后,灯泡正常发光,此时用验电笔检验 A 点处,氖管______ 。(选填“发光”或“不发光”)
14.(2022·广东佛山·一模)家庭照明电路中小明书桌上台灯的开关与灯泡是______联的。他将装有水的电水壶插入插座使其单独工作,测得1min内,电能表转盘转了60转,则电水壶的功率是______W。若小明烧水的同时又使用大屏幕电视机,则小明家电路的总电阻______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
15.(2022·广东揭阳·一模)我国家庭电路的电压是 ___________V,家庭电路中电灯、电视、电风扇的连接方式是 ___________(选填“串联”或“并联”)的,家庭中如果同时使用几个大功率用电器,很容易造成导线中___________过大而发生火灾。
16.(2022·广东惠州·一模)家庭电路中的触电事故,都是人体直接或间接跟______连通造成的。某同学家里安装的电能表如图所示,示数为______kW·h。他将家里其它用电器都关闭,只让电视机单独工作了144s,观察到电能表转盘转了5r,电视机此时消耗的电能是______J,实际功率是______W。
17.(2021·广东汕头·一模)电工师傅常用一只标有“220V 40W”的灯泡L0(检验灯泡)取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况,该灯泡L0正常工作时的电阻为___________ 。如图所示。当只闭合S、S1时,如果L1短路,则灯L0___________(选填“正常发光”、“不亮”或“较暗”),当只闭合S、S2时,L0和 L2都呈暗红色,说明L2___________(选填“短路”、“断路”或“正常”)。
18.(2021·广东东莞·一模)家庭电路中,电冰箱、电饭锅、日光灯等家用电器的连接方式是________ 联的,其中电饭锅是利用电流的________ 工作的,如图所示,当电路中的开关断开时,站在地上的人用手接触灯的左侧的螺旋套,________ (填“会”或“不会”) 触电.
四、作图题
19.(2021·广东·中考真题)(1)如图所示,物体A静止在斜面上,画出A所受重力G和支持力F的示意图;
(2)图为冰箱工作时的部分电路示意图.冰箱内照明灯由开关S1控制,压缩机M由开关S2控制。根据题意,将图连接完整,并符合安全用电原则;
(3)如图所示,蜡烛的烛焰中心A在主光轴上距凸透镜光心O二倍焦距以外。
①根据凸透镜成像规律,在图甲中标出A所成的像A′的大致位置;
②借助辅助线或光路图,在图乙中找到A所成的像A′的确切位置,保留作图痕迹。
20.(2022·广东揭阳·一模)请完成图中电路的连接,要求符合安全用电的原则:保险丝控制插座,拉线开关控制电灯。
21.(2022·广东汕头·一模)如图所示,两根电阻丝规格相同且电阻不变,旋钮开关S转动至断开位置,电路不工作;开关S转动至低挡位置,电路处于低功率工作状态,仅有一根电阻丝发热;开关S转动至高挡位置,电路处于高功率工作状态,两根电阻丝都发热。请以笔画线代替导线完成电路连接。
22.(2022·广东河源·模拟预测)在疫情的影响下,某商场的人流量大大减少,为节约商场运营成本,电动扶梯设置成只在白天且有人时开启。如图所示,电动扶梯的额定电压为220V(已接地),现利用红外线开关S1(有人时闭合、无人时断开)及可见光开关S2(白天闭合、夜间断开)即可实现自动控制。请在图中按要求正确究成电路连接。
23.(2022·广东深圳·模拟预测)如图所示,铭牌标识为“220V 40W”的灯泡和“220V 5W”的LED灯,当开关闭合后,两灯都能正常发光,插座不受开关控制,请将电路连接完整。
24.(2021·广东河源·一模)(1)如图,为“喷水飞人”特技表演,运动员匀速上升,在图中A处作出运动员受力的示意图(不计空气阻力)
(2)如图,凸透镜的主光轴与平静水面重合,F为凸透镜的焦点,入射光线AB平行主光轴,请画出AB经过凸透镜后的折射光线和进入水中后大致的折射光线。
(3)如图甲为带开关和指示灯的三孔插座,插孔能供电时,指示灯亮;开关断开后,插孔不能供电,指示灯不亮;若指示灯损坏,闭合开关后插孔仍能供电。图乙为示意图,请完成接线。
五、实验题
25.(2022·广东汕头·一模)如图所示是某电热器的工作原理图,R1、R2是发热电阻,虚线框为电热器的金属外壳,它用一个旋转开关可以实现电热器多挡位工作的要求。其中旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的左边缘依次有4个金属触点①、②、③、④,右边缘是一金属板,可绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片,转动开关旋钮可以将左边缘相邻的两个触点与右边缘的金属板同时连通。如旋到图中位置S时,金属滑片将1、2两触点同时与右边缘金属板接通。
导线规格
导线横截面积S/mm2 0.5 1 1.5 2.5
安全载流量I/A 4 8 12 20
(1)小红想在电路中加一个“倾倒开关”,使电热器被碰倒时能自动断开电路,以免引起火灾。该开关最好应安装在示意图中A、B、C、D、E中的点___________处;
(2)如果R1=R2,旋钮开关旋到位置S时的电功率为1000W,R1=___________Ω;
(3)在(2)的条件下,当旋钮开关旋到位置T时,通电1min消耗的电能___________J,这些电能若用于加热水,且加热效率为70%,能使0.5kg、20℃的水温度升高___________ ℃(水的比热容c水=4.2×103J/(kg ℃)。
六、计算题
26.(2021·广东广州·一模)如图中灯泡L标有“220V40W”,LED灯标有“220V5W”字样。
(1)请正确连接图中的家庭电路,使开关S闭合时,灯泡L和LED灯都能正常工作;开关S断开时,灯泡L和LED灯都不工作。
(2)灯泡L正常工作时,通过灯丝的电流为多少?
(3)灯泡L正常工作时,灯丝的电阻为多少?
(4)灯泡L正常工作60s,消耗的电能是多少?
(5)小明说:“我发现5W的LED灯和40W灯泡正常工作时的亮度相当,所以5W的LED灯比40W灯泡更省电。”小明的说法正确吗?请说出你的理由。
27.(2021·广东肇庆·一模)刚学完电学知识的李元同学对家里新买的一台全自动电热水器充满好奇,并研读了电热水器的铭牌信息(如图所示):
(1)他判断出电热水器使用的插座是选用图A和B中的哪一个?判断的理由是什么?
(2)该电热水器正常工作时电热丝的电阻是多少?
(3)已知电热水器的效率是80%,将该电热水器装满水,正常工作时,使水温由20℃升高到60℃所需的时间是多少?[水的密度为1.0×103 kg/m3;水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
七、综合题
28.(2022·广东深圳·中考真题)(1)小明检测到家庭最大电流为5A,要买一个电热水壶,一个为“220V,1000W”,一个为“220V,1500W”,小明选了1000W的,请根据计算说出为什么不选1500W的?___________
(2)电热水壶的电线很短,因此电阻___________产生热量___________,更加安全;
(3)小明把一个电热水壶插进插座,打开开关,突然家里的用电器都不工作了,请写出可能的两个原因:①___________;②___________;
(4)比较电热水壶和电炉的加热效率,请从下图中选择一组___________。
A. B. C.
(5)实验:将1L水加热至沸腾,探究电热水壶的效率。求:设计实验方案并写出效率表达式。
物理量 方法(应说明测量道具、物理量) 结论(用题目所给物理量表示)
水的密度ρ 水的比热容c 热水壶额定功率P ___________ η=___________
29.(2022·广东汕头·一模)如图甲所示油汀取暖器主要是由密封式电热元件、金属加热管、散热片、温控元件、电源开关、指示灯等几部分所组成。它在进行工作的时候,当电源接通,在取暖器中电热管周围的导热油就会被加热,之后上升到腔体的上部,最终沿着散热管或者是散热片进行对流循环,之后通过腔体壁的表面将热量散发出去,从而实现对空间的加热。被冷却之后的导热油又会下降到电热管的周围,之后开始进行新的循环。某品牌油汀取暖器有四种规格,每种规格都有两根电热丝、三个挡位和相同的电路图,对应的功率如表所示:
规格 9片 10片 11片 12片
功 率 1挡 600W 800W 800W 1000W
2挡 1000W 1000W 1200W 1200W
3挡 1600W 1800W 2000W
(1)取暖器使用三脚插头,要插入三孔插座,是为了将金属外壳与 ___________相连;
(2)“12片”的油汀取暖器3挡的功率为 ___________W;
(3)“11片”的油汀取暖器的空腔内灌有4kg的导热油,导热油的比热容为2.1×103J/(kg ℃),可知油温升高100℃吸收的热量为 ___________J;
(4)“10片”的油汀取暖器在2挡正常工作时,其电热丝的电阻为 ___________Ω(家庭电路电压220V);
(5)如图乙所示是“9片”的油汀取暖器的工作原理图。转动旋钮可以将左侧相邻两个金属触点相连,同时与右侧金属板连通。已知图中旋钮处于位置M(金属片连接b、c两触点)时对应的挡位是2,则位置H对应的挡位是 ___________(选填“1”或“3”);
(6)油汀取暖器中的导热物质用油而不用水,这是因为 ___________(写一点即可)。
30.(2022·广东江门·一模)小明在学习了家庭电路知识后,遇到了以下问题:
(1)小明想在家里安装一盏照明灯,为了保证安全。他找出了家中的试电笔。如图甲的两种使用方式,正确的是 ___________;
(2)小明将额定电压是220V的灯泡正确接入电路后,闭合开关,灯亮了一下又熄灭,而家里其他用电器都能正常工作。小明判断是灯丝断了,他想找出原因,于是他用电流传感器测得通过灯泡的电流随时间变化情况如图乙所示。
①由图可知,刚通电瞬间,灯丝电阻 ___________,流过的电流最大,由此可判断家里的灯泡在刚开灯的瞬间,灯丝 ___________(选填“容易”或“不容易”)烧断;
②通过实验小明发现灯泡从通电到正常发光需要的时间为5×10﹣2s,正常发光时,流过灯泡的电流是 ___________A;
③造成电流变化的原因可能是 ___________。
(3)如图丙是小明家闲置的一个插排。请你对这个插排进行安全隐患方面的评价:___________。
31.(2022·广东佛山·一模)如图是某电热器的工作原理图,工作电压220V,R1、R2是发热电阻,且R1=3R2,虚线框为电热器的金属外壳,它用一个旋转开关可以实现电热器多挡位工作的要求。旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的左边缘依次有4个金属触点①、②、③、④,右边缘是一金属板,可绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片,转动开关旋钮可以将左边缘相邻的两个触点与右边缘的金属板同时连通。如旋到图中位置S时,金属滑片将①②两触点同时与右边缘金属板接通。
(1)请你为这台电热器配备一个三脚插头,如图2所示,应该将电路图中B线接到插头______(选填“G”“L”或“N”)脚,若想在电路中加一个“倾倒开关”,使电热器被碰倒时能自动断开电路,以免引起火灾。该开关最好应安装在图1中A、B、C、D、E中的______点处;
(2)旋钮开关旋到位置S时的电功率为1000W,则R2=______Ω;
(3)当旋钮开关旋到位置T时,电热器处于______(选填“高温挡”或“低温挡”),此时的电功率是______W,通电1min产生的热量是______J。
32.(2021·广东广州·一模)(1)小敏家里有一个安装正确且能正常使用的插座。如图甲所示,小敏把此插座拆下来,仔细观察它的背面,在纸上画出了如图乙所示的插座背而接线示意图。则图中a线应该是______线(选填“火”或“零”)。
(2)小敏家中有一台电热水器,铭牌如图所示,根据铭牌所提供的信息,求:
电热水器
容量 50L 额定压强 0.6MPa
额定电压 220V 额定功率 1100W
额定频率 50Hz
①该电热水器电热丝正常工作时的电流和电阻各分别是______、______?
②电热水器正常工作10s产生的热量是______?
参考答案:
1.C
【详解】A.指示灯因断路不亮,电灯照常发亮,说明指示灯和电灯是独立工作的,指示灯和电灯是并联的,故A不符合题意;
B.若开关闭合,火线与零线不经用电器直接连接,将出现短路,故B不符合题意;
C.开关可以控制指示灯,也可以控制电灯,当指示灯坏了时,灯泡仍然可以独立工作,还满足闭合开关,两灯都亮,断开开关,两灯都灭,故C符合题意;
D.开关只能控制电灯,不能控制指示灯,不满足闭合开关,两灯都亮,断开开关,两灯都灭,故D不符合题意。
故选C。
2.C
【详解】A.微波炉带有金属外壳,为了防止因为漏电现象而产生的触点现象出现,应该使用三孔插座接入家庭电路,故A错误;
B.在高压线附近放风筝,可能发生触电现象,故B错误;
C.使用试电笔时接触笔尾金属体,试电笔与电线、人体、大地形成闭合回路,才能工作,故C正确;
D.教室总开关跳闸,不一定是电路出现了短路,也可能是电路总电流过大引起;故D错误。
故选C。
3.C
【详解】由题意知,要合上电源开关S1,而且闭合开关S2,洗衣机才会脱水。故S1、S2同时闭合时,洗衣机才脱水,两开关串联,且为了安全起见,开关接在火线上,所以C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.C
【详解】A.湿布导电,插座通电后用湿布擦去表面灰尘可能触电,故A错误;
B.三孔插座需要接地线,防止触电,故B错误;
C.为了安全,手机充电器使用后要拔离插座,故C正确;
D.插座最大功率为
P=UI=250V×10A=2500W<3000W
电热水器不可以使用该插座故,D错误。
故选C。
5.B
【详解】A.家庭电路中,保险盒应与火线相连,这样当电路中电流过大时,保险丝熔断,能切断火线,故A错误;
B.两孔插座的接线原则为“左零右火”, 其左端导线应该接在零线上,故B正确;
C.出于安全用电的考虑,开关应控制火线,故C错误;
D.电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,最后一位数为小数,其上月末的示数减去上月初的示数等于上个月消耗的电能,故由图中可知,电能表所在电路上个月消耗的电能为
W=5647.8kW·h-5546.7kW·h=101.1kW·h
故D错误。
故选B。
6.C
【详解】A.20A为平时工作允许通过的最大电流,该家庭同时工作的用电器的最大总功率
P=UI=220V×20A=4400W
故A错误;
B.空气开关“跳闸”的原因是干路中的电流过大,可能是电路发生短路引起的,也可能是总功率过大引起的,故B错误;
C.更换灯泡时,应先断开控制灯泡的空气开关③,防止发生触电事故,故C正确;
D.漏电保护器一般是在电路发生对地漏电现象时才会自动跳闸,而电路中电流过大不会跳闸,故D错误。
故选C。
7.B
【详解】三孔插座上接入电饭堡后,电饭煲和电热壶均不工作,而电灯L正常工作,这表明电路出现了断路现象;电灯L正常工作,说明A左边的火线,C左边的零线均正常;用试电笔测三孔插座的左右两孔,氛管均不发光,说明火线出现了断路故障,即B点发生了断路。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8.D
【详解】A.保险丝利用电流的热效应,空气开关利用电流的磁效应,故A错误;
B.有金属外壳的用电器使用三脚插头,防止金属外壳漏电而触电,故B错误;
C.在使用测电笔时,应用手接触笔尾的金属体,用笔尖接触导线,故C错误;
D.安全用电的基本原则:不接触低压带电体防止触电,不靠近高压带电体防止高压电弧触电,故D正确。
故选D。
9.B
【详解】A.由简化图可知,人触到无绝缘皮的a点时,由于a点接的是零线,所以人不会触电,故A错误;
B.电冰箱属于金属外壳的用电器,电冰箱使用三孔插座,在电冰箱漏电时,人接触电冰箱,地线把人体短路,防止触电事故发生,故B正确;
C.若闭合开关S灯泡A不发光,说明灯泡所在的电路是断开的,用试电笔检测插座B左右两孔,氖管均发光,说明插座所在电路是正常的,a、b都在零线上,插座B正常,说明ab之间没有断路,故C错误;
D.因空气开关“跳闸”和保险丝烧坏是一样的作用,应选用电流值稍大于家庭电路中电能表上标的5(20)A就跳闸的空气开关,故D错误。
故选B。
10.D
【详解】正在工作的电冰箱突然停止工作,但电灯仍正常发光,由于并联电路各支路互不影响,这说明电路存在断路,不是短路;用试电笔分别测试插座的左、右孔,氖管均发光,说明插座的左右两孔与火线之间是接通的,即c点通过电冰箱与火线相连,所以是c、d间导线断路了,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
11.BD
【详解】ABD.根据电路的组成可知,家庭电路的连接要按照进户线一电能表一总空气开关及漏电保护开关—用电器的安装顺序,即在①位置安装电能表,在②位置安装空气开关,在④位置,如果人接触火线,会发生触电事故,安装漏电保护器,故A错误,BD正确;
C.在③位置应安装空气保护开关,可以在电流过大时自动断开开关以保护电路安全,此处的火线不容易接触到,故不安装漏电保护器,故C错误。
故选BD。
12. 并 大于
【详解】[1]家庭电路中,电热水壶应与其他家用电器之间互不干扰,都能独立工作,所以它们是并联的。
[2]用电热水壶加热0.8kg的水,使其温度从30℃升高到80℃,则水吸收的热量
[3]由于在烧水过程中,水会不断的向外散热,所以电热水壶实际消耗的电能会大于水吸收的热量。
13. 并 串 发光
【详解】[1]家庭电路中,各个用电器工作时互不影响,是并联的。
[2]开关控制灯泡,应与灯泡串联。
[3]开关闭合后,灯泡正常发光,此时用验电笔检验A点处,A处与火线相连,则氖管会发光。
14. 串 1200 变小
【详解】[1]家庭照明电路中,台灯的开关控制灯泡,开关与灯泡串联。
[2]电水壶消耗的电能
W=kW·h=0.02kW·h
电水壶的功率
=12kW=1200W
[3]家庭电路的用电器是并联的,小明烧水的同时又使用大屏幕电视机,并联的电阻越多,总电阻减小。
15. 220 并联 电流
【详解】[1]由电学常识可知,我国家庭电路的电压为220V。
[2]家庭电路中电灯、电视、电风扇在工作时互不影响,所以是并联的关系。
[3]当家庭电路中同时使用几个大功率的用电器时,用电器总功率过大,根据公式,家庭电路电压
一定,所以用电功率P越大,电流I就会越大,当电流过大时,容易发生火灾。
16. 火线 2021.3 7200 50
【详解】[1] 家庭电路中的触电事故,都是人体直接或间接跟火线连通并与大地或零线构成通路造成的。
[2]电能表显示的数字,最后一位是小数,故图中电能表的示数为2021.3 kW·h。
[3]电能表上的2500r/(kW·h)表示电能表转盘没转2500r,电路中消耗1kW·h,所以电能表转盘转了5r,电视机消耗的电能是
[4] 电视机实际功率是
17. 1210 正常发光 正常
【详解】[1]由题意得,该灯泡L0正常工作时的电阻为
[2][3]当只闭合S、S1时,如果L1短路则电路是通路,故灯L0能正常发光;当只闭合S、S2时, 如果L2支路完好无损,电路中检验灯与L2串联在220V电源上,两灯电压和等于220V,所以两灯电压都低于额定电压,实际功率小于额定功率,故两灯比正常发光时暗,呈暗红色。
18. 并 热效应 会
【详解】[1]家庭电路中,电冰箱、电饭煲、日光灯等全部并联,各用电器互相不影响。
[2]电饭锅工作时电能转化为内能,电饭锅是利用电流热效应工作的。
[3]断开开关,零线被切断,站在地上的人用手接触灯的左侧的螺旋套,相当于接触火线,会发生触电事故。
19.(1)
(2)
(3)①
②
【详解】(1)如图所示,静止在斜面上的物体A受到重力的竖直向下、支持力垂直于斜面向上,两个力的作用点都在A的重心上,作图如下:
(2)由题意知,照明灯和压缩机并联在电路中,分别由开关S1和S2控制,而开关要接在火线与所控的用电器之间,冰箱的金属外壳要接地线,电路连接如下:
(3)①由题意知,蜡烛与凸透镜的距离大于二倍焦距,由像距小于二倍焦距而大于一倍焦距,且烛焰中心A在主光轴上,则其像也在主光轴上,由此大致可确定像点A′,作图如下:
②过A点作出烛焰在主光轴的上面部分,过烛焰的顶端作两条光线,其一平行于主光轴的入射,其折射光线过焦点,另一光线过光心O,其折射光线传播方向不改变,两光线的交点,即是烛焰顶端通过凸透镜所成的像,过此像点作主光轴的垂线,此线与主光轴的交点即为A所成的像A′的确切位置,面烛焰顶端像点与A′的连线即是烛焰上面部分所成的像,作图如下:
20.
【详解】开关接在灯和火线之间,零线直接与灯泡的螺旋套相连,安装三孔插座的原则是左孔接零线,中间插孔与地线相连,右孔接火线,保险丝要接在火线上,如图所示:
21.
【详解】开关S转动至抵挡位置,电路处于低功率工作状态,由知道,电路电阻最大,仅有一根电阻丝发热;开关S转动至高挡位置,电路处于高功率工作状态,两根电阻丝都发热,由知道,电路电阻最小,则说明两电阻并联;由安全用电知识知道,开关接在火线和电阻丝之间,金属外壳接地线,如下图
22.
【详解】由题意知,在白天且有人时电动扶梯才能启动,说明两个开关串联后共同控制电动机,根据安全用电的原则,开关应接在火线上;所以,从火线开始,用导线将两个开关S1、S2串联,再连接电动扶梯的电动机,最后回到零线,如下图所示:
23.
【详解】由题知,两灯的额定电压相等,都等于220V,当开关S闭合时,两灯都能正常工作,其实际电压等于额定电压,两灯需并联在电路中;开关要接在火线和灯之间;三孔插座的接法:左零右火中接地;如图所示:
24.(1);(2) (3)
【详解】(1)过A点做向下的线段,并标上向下的箭头和G,即运动员所受的重力,由于是运动上升,故水给其的推力是向上的,且大小与重力相等,过A点画一条竖直向上的线段,与重力的线段等长,并在末端标上向上的箭头和F,即水对运动员的推力,故如下图所示:
(2)入射光线AB平行主光轴,必然过凸透镜的右侧焦点,故将B点和右侧焦点相连,并标上向下的箭头,即AB经过凸透镜折射后折射光线已经画好了,过右侧焦点做水面的垂线,即为法线,过折射点画折射角,由于空气中的角大,故折射光线与入射光线相比更靠近法线,故如下图所示:
(3)若指示灯损坏,闭合开关后插孔仍能供电,说明指示灯与插孔并联,指示灯亮;开关断开后,插孔不能供电,指示灯不亮;说明开关同时控制指示灯和插孔,说明开关在指示灯和插孔的干路上,故电流经过开关后,分流,一条支路经过指示灯回到零线,另外一条支路经过三孔插座后回到零线,而三孔插座的接线原则是左零右火中接地,故如下图所示:
25. A 48.4 30000 10
【详解】(1)[1]家庭电路中,开关应该与火线相连,故应该安装在A点处。
(2)[2]当开光旋转到S位置时,电阻R1被短路,电路中只有R2接入电路,由电功率公式可知
因为R1=R2,所以R1的阻值为48.4Ω。
(3)[3][4]当开关旋转到T时,电路中R1与R2串联接入电路,电路中的总电阻为
R总=R1+R2=48.4Ω+48.4Ω=96.8Ω
此时电功率为
1min消耗的电能为
根据效率公式,这些热量被水吸收的量为
由比热容公式可得升高的温度为
可以使20℃的水升高10℃。
26.(1) ;(2)0.18A;(3)1210Ω;(4)2400J;(5)见解析
【详解】解:(1)家庭电路中各个用电器并联,使开关S闭合时,灯泡L和LED灯都能正常工作;开关S断开时,灯泡L和LED灯都不工作,开关控制整个电路,开关在干路中,如图所示:
(2)灯泡L正常工作时,通过灯丝的电流为
(3)灯泡L正常工作时,灯丝的电阻
(4)灯泡L正常工作60s,消耗的电能
(5)根据W=Pt,小明只是比较功率P,没有考虑时间因素t,所以不正确。
答:(1)如上图所示:
(2)灯泡L正常工作时,通过灯丝的电流为0.18A;
(3)灯泡L正常工作时,灯丝的电阻为1210Ω;
(4)灯泡L正常工作60s,消耗的电能是2400J;
(5)见解析。
27.(1)B;三孔插座可使热水器金属外壳接地,防止触电危险;(2)24.2Ω;(3)70min
【详解】解:(1)电热器应选用图B的三孔插座;三孔插座可使热水器金属外壳接地,防止触电危险。
(2)该电热水器正常工作时电热丝的额定功率为
P=2kW=2000W
由可得,电热水器正常工作时电热丝的电阻为
(3)电热器装满水,水的质量为
m=ρV=1.0×103kg/m3×40×10-3m3=40kg
水由20℃升高到60℃所吸收的热量为
Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×40kg×(60℃-20℃)=6.72×106J
所以电热器消耗的电能为
因此电热水器使水温由20℃升高到60℃所需要的时间为
答:(1)应选用乙;三孔插座可使热水器金属外壳接地,防止触电危险;
(2)该电热水器正常工作时电热丝的电阻为24.2Ω;
(3)水温由20 ℃升高到60 ℃所需的时间是70min。
28. 见详解 小 少 电热水壶内部电路短路 电热水壶功率过大 B 见详解
【详解】(1)[1]“220V,1000W”的电热水壶的额定电流为
“220V,1500W”的电热水壶的额定电流为
因为家庭最大电流为5A,I1<5A,I2>5A,故不选择1500W的电热水壶。
(2)[2]由导体电阻的影响因素可知,导体越短,其电阻越小。
[3]根据焦耳定律可知,在电流和通电时间一定的情况下,导体电阻越小,导体放出的热量越少,电热壶就更加安全。
(3)[4][5]导致家里的用电器都不工作的原因有两个,分别是用电器内部电路短路或用电器功率过大,使得家庭电路中总电流过大导致空气开关跳闸或保险丝烧断。
(4)[6]比较电热水壶和电炉的加热效率,应控制加热功率和被加热水的质量相同,故应选择B图所示电炉。
(5)[7]1L水的体积为
1L水的质量为
用天平和烧杯称量出1kg的水倒入电热水壶中,用温度计测量并记录此时的温度为t1,闭合电热水壶开关,用秒表记录加热至沸腾的时间t,用温度计测量并记录沸腾时的温度为t2。
[8]电热水壶放出的热量为
水吸收的热量为
电热水壶的加热效率为
29. 地线 2200 8.4×105 48.4 3 油的比热容较小,在加热时间相同的情况下,温度升高的快
【详解】(1)[1]电加热器属于金属外壳用电器,电加热器使用三脚插头,要插入三孔插座,是为了将金属外壳与地线相连,这样即使金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,防止触电事故的发生。
(2)[2]分析“9片”、“10片”、“11片”三种规格的油汀取暖器可知,3挡功率等于1挡、2挡功率之和,而每种规格都有两根电热丝、三个挡位和相同的电路图,所以,“12片”的油汀取暖器3挡的功率为1挡与2挡功率之和,即为
(3)[3]导热油吸收的热量为
(4)[4]“10片”的油汀取暖器在2挡正常工作时,功率为
由可得,此时电热丝的电阻为
(5)[5]由图可知,当转动旋钮处于位置H(金属片连接a、b两触点)时,两电热丝组成并联电路;当转动旋钮处于位置M(金属片连接b、c两触点)时,只有上面电热丝接入电路;当转动旋钮处于位置L(金属片连接c、d两触点)时,只有下面电热丝接入电路;由题可知,当图中旋钮处于位置M(金属片连接b、c两触点)时对应的挡位是2,根据可知,在电压一定时,电功率与电阻成反比,当转动旋钮处于位置H时,两电热丝组成并联电路,此时总电阻最小,功率最大,故位置H对应的挡位是3。
(6)[6]①油的比热容较小,在加热时间相同的情况下,温度升高的快;②油是绝缘体,使用起来安全性比较高;③油的密度较小,移动起来比较方便。
30. 图a 最小 容易 1 灯丝点亮过程中,灯丝的温度升高,电阻变大 没有接地,无法防止漏电危害
【详解】(1)[1]正确使用试电笔的方法是:手必须握住笔尾金属体,笔尖去接触待测物体,由甲图可知,图a满足要求,图b不满足要求,故图a使用方式正确。
(2)①[2][3]由图可得,刚通电瞬间,流过灯泡的电流最大,根据可知,此时灯丝电阻最小;白炽灯在刚开灯的瞬间流过的电流最大,根据可知,在相同时间内产生的热量最多,灯丝最容易烧断。
②[4]依题意灯泡从通电到正常发光需要的时间为5×10﹣2s,由图乙可知灯泡正常发光时的电流是1A。
③[5]由图可得,刚通电瞬间,流过灯泡的电流是6A,正常发光时,流过灯泡的电流是1A,造成二者电流不同的原因是灯丝点亮过程中,灯丝的温度升高,电阻变大。
(3)[6]三孔插座要接地线,如果没有接地,无法防止漏电危害。
31. G A 48.4
低温挡 250 1.5×104
【详解】(1)[1]由电路图可知,B线为地线,而三脚插头的接线原则为“左零右火上接地”,故应该将电路图中B线接到插头G脚。
[2]由电路图可知,电热器被碰倒时火线和零线直接接触,会造成电路短路,使得电路中电流过大,容易引起火灾,若想在电路中加一个“倾倒开关”,使电热器被碰倒时能自动断开电路,以免引起火灾,则开关应装在火线上,故应装在A点处。
(2)[3]由电路图可知,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,R1被短路,电路中只有R2,故由可得,电阻R2的阻值为
(3)[4]由电路图可知,当旋钮开关旋到位置T时,R1与R2串联,电路的总电阻最大,由可知,电源电压不变时,电路的总电阻越大,电路的功率越小,故可知此时电热器处于低温挡。
[5]由题意可知,R1=3R2,故可得电阻R1的阻值为
R1=3R2=3×48.4Ω=145.2Ω
此时电路的总电阻为
R=R1+R2=145.2Ω+48.4Ω=193.6Ω
故由可得,此时的电功率为
[6]由W=Pt可得,通电1min产生的电热为
W=P低t=250W×60s=1.5×104J
32. 零 5A 44Ω 11000J
【详解】(1)[1]开关应与火线相连,所以b是火线,c接地是地线,a是零线。
(2)[2][3]电热丝正常工作时的电流
电阻为
[4]电热水器正常工作10s产生的热量是
W=Pt=1100W×10s=11000J