第十九章 生活用电 综合素质评价(B)试题（含答案）

第十九章综合素质评价(B)
一、选择题(每题3分，共9分)
1．[教材改编题]下列四种做法中符合安全用电原则的是(　　)
A．用湿手按开关 B．在高压线下放风筝
C．用试电笔辨别火线、零线 D．双手分别接触火线、零线
2．由于保险丝更换麻烦，家庭中常用断路器保护电路，当电流过大时可以自动切断电路，如图甲、乙所示为断路器工作原理，下列说法错误的是(　　)
A．该断路器应安装在进户线的火线上
B．双层金属片是用不同材料金属制成的
C．该断路器“跳闸”一定是出现了短路
D．当电路断开后，双层金属片逐渐冷却复原
3．小明在爸爸帮助下，尝试连接如图所示的部分家庭照明电路，为判断电路中是否有故障，他将保险丝换接成一只“220 V　40 W”的灯L0，闭合总开关后，小明将开关S1、S2均闭合，下列关于电路故障判断说法正确的是(　　)
A．灯L1不亮，灯L0、L2发出暗红色光，则灯L1一定短路
B．灯L1、L2均不亮，灯L0正常发光，则灯L1一定短路
C．灯L1不亮，灯L0、L2发出暗红色光，则灯L1一定断路
D．灯L0、L1、L2均发出暗红色光，则说明电路中一定存在接触不良
二、填空题(每空1分，共12分)
4．[立德树人·安全意识]家庭电路中触电的原因：一是站在地上的人接触到________(单线触电)，二是站在绝缘体上的人同时接触到________和________(双线触电)。
5．[2022·宁夏改编]如图所示的家庭电路，开关闭合后发现灯泡不亮，于是某同学利用试电笔分别接触a、b、c、d四处时，试电笔氖管均发光，则故障原因可能是________________。排除故障后，为提高屋内亮度，于是又接了一盏同样的灯，开关闭合后，两灯都发光，原来的灯泡亮度明显变暗，由此可判断两灯的连接方式是________。电工师傅在检修电路时，首先断开总开关，然后短接插头，插入插座中，这样其他人不知道电工师傅正在检修电路，误闭合________(填“总开关”或“用电器开关”)时，空气开关或漏电保护器自动断开电路，保障电工的人身安全。
6．电热水器应使用________(填“两脚”或“三脚”)插头，如图是某款电热水器的工作原理图，两个加热管电阻相同，电热水器有高温、中温、低温三挡。当开关S2接b，S1断开时，电热水器处于________挡。将电热水器的插头刚插入电源插座(开关未闭后)，他家的空气开关就自动断开了，这很可能是由于________(填“功率过大”“断路”或“短路”)造成的。
7．某加热器简化电路如图甲所示，其加热元件是利用新型材料制成的，它的电阻R随温度t变化的关系图象如图乙所示；照明灯L标有“220 V 100 W”。此加热器白天只加热不照明，夜晚加热并照明。
(1)该加热器的金属外壳应与________相连，避免金属外壳带电时发生触电事故。
(2)白天和夜晚加热器的加热元件温度均为t0时，电路总功率之比为4∶5，则
t0＝______ ℃。
(3)闭合开关S，若加热元件的温度从16 ℃升高37 ℃，通过加热元件的电流变化情况是________。
三、作图题(共5分)
8．用笔画线代替导线完成如图所示的电路(导线不得交叉)。要求：只有在天黑且有声音时，灯才变亮；三孔插座与灯互不影响。(“声控”开关：有声音时自动闭合，无声音时自动断开；“光控”开关：有光照时自动断开，无光照时自动闭合)
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四、实验题(共12分)
9．[2022·深圳](1)小明检测到家庭电路的最大电流为5 A，要买一个电热水壶，一个为“220 V　1 000 W”，一个为“220 V 1 500 W”，小明应选择了1 000 W的(如图甲)，请根据计算说出不选1 500 W的理由_____________________________。
(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，应选择图乙中________。
(5)器材：330 mL和500 mL矿泉水，300 mL家用量筒，温度计(－20 ℃～110 ℃)，计时器、电子秤(600 g)、计算器。
实验：将1 L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电热水壶额定功率P ________ η＝________
五、计算题(共7分)
10．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·℃)]
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六、综合能力题(每空1分，共5分)
11．[科学思维·信息素养]阅读短文，回答问题：
漏电保护器
根据安全用电要求，住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外，还必须安装漏电保护器。漏电保护器主要由三部分组成：检测元件、中间放大环节、操作执行机构。其工作原理是将漏电保护器安装在线路中，一次线圈与电网的线路相连接，二次线圈与漏电保护器中的脱扣开关控制器连接。当用电设备正常运行时，线路中电流呈平衡状态，互感器中电流矢量之和为零(电流是有方向的矢量，如按流出的方向为“＋”，返回方向为“－”，在互感器中往返的电流大小相等，方向相反，正负相互抵销)。由于一次线圈中没有剩余电流，所以不会感应二次线圈，漏电保护器的开关装置处于闭合状态运行。当设备外壳发生漏电并有人触及时，则在故障点产生分流，此漏电电流经人体—大地—工作接地，返回变压器中性点(并未经电流互感器)，致使互感器中流入、流出的电流出现了不平衡(电流矢量之和不为零)，一次线圈中产生剩余电流。因此，便会感应二次线圈，当这个电流值达到该漏电保护器限定的动作电流值时，自动开关脱扣，切断电源。排除漏电故障后，重新合闸即可恢复供电。为确保使用安全，漏电保护器上设置了试验按钮，需要每月试验一次，如果试验按钮按下漏电保护器无动作，说明漏电保护器需要更换。
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(1)如图甲，关于漏电保护器，下列说法正确的是________。
A．站在地面上的人触及b线时(单线触电)，脱扣开关会自动断开，即有触电保护作用
B．当用户家的电流超过一定值时，脱扣开关会自动断开，即有过流保护作用
C．当火线和零线间电压太高时，脱扣开关会自动断开，即有过压保护作用
D．当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到b线和d线时(双线触电)脱扣开关会自动断开，即有触电保护作用
(2)如图乙，如果电路中发生漏电，漏电电流为I3，则I1－I2________(填“>”“<”或“＝”)I3。
(3)站在地面上的人体不小心接触了火线，如图乙所示，该人体的电阻为2 000 Ω，人与地面、电线等的接触电阻为2 500 Ω，电路中安装了规格为如图丙所示的漏电保护器，该漏电保护器________(填“能”或“不能”)及时断开电路。
(4)漏电保护器的试验电路，由一只试验开关S与电阻R组成，闭合试验开关S就能模拟漏电情形，下列试验电路的连接符合要求的是(　　)
(5)如图丁，由于安装人员的疏忽，在安装三孔插座时，误将连接零线和地线的孔接反，此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座，漏电保护器会断开，理由是________________。
答案
一、1.C　2.C　3.C
二、4.火线；火线；零线
5．进户零线断了；串联；总开关　6.三脚；低温；功率过大
7．(1)大地(或地线)　(2)40　(3)先增大后减小
点拨：(1)加热器的金属外壳与火线接触了，外壳就会带电，如果外壳没有接地，人接触时就会发生触电，为避免金属外壳带电时发生触电事故，该加热器的金属外壳应与大地(地线)相连；(2)由题意知，白天和夜晚加热元件温度均为t0时，其功率相同，则有＝，已知PL＝100 W，故解得P加热＝400 W，由P＝可得加热元件的阻值R＝＝＝121 Ω，由图乙可知，加热器的阻值为121 Ω时，对应的温度为40 ℃，即t0＝40 ℃；(3)闭合开关S，由图乙可知，若加热元件的温度从16 ℃升高37 ℃，加热元件的阻值先减小后增大，电压一定，由I＝可知，通过加热元件的电流先增大后减小。
三、8.解：如图所示。
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四、9.(1)第一个电热水壶的额定电流大约为4.5 A，第二个电热水壶的额定电流大约为6.8 A>5 A，故不选1 500 W的电热水壶　(2)小 ；少
(3)电热水壶内部电路短路；电热水壶功率过大(或总功率过大)　(4)B
(5)用500 mL的矿泉水瓶分两次称量1 L 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，用计时器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；×100%
点拨：(2)由导体电阻的影响因素可知，导体越短，其电阻越小。根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，在电流和通电时间一定的情况下，导体电阻越小，导体产生的热量越少，电热壶就更加安全。(3)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总功率过大，所以可能原因为电热水壶短路或者电热水壶的功率太大了。(4)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。
五、10.解：(1)B；三孔插座可使电热水器金属外壳接地，防止触电危险，铭牌中有“防触电保护类”字样。
(2)该电热水器正常工作时电热丝的额定功率为P＝2 kW＝2 000 W，由P＝可得，电热水器正常工作时电热丝的电阻为 R＝＝＝24.2 Ω。
(3)电热水器装满水，水的质量为m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×40×10－3 m3＝40 kg，水由20 ℃升高到60 ℃所吸收的热量为Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×
40 kg×(60 ℃－20 ℃)＝6.72×106 J，所以电热水器消耗的电能为W电＝＝＝8.4×106 J，因此电热水器使水温由20 ℃升高到60 ℃所需要的时间为t＝＝＝4.2×103 s＝70 min。
六、11.(1) A　(2)＝
(3)能 　(4)B
(5)零线接地，流出电流I2为零，I1和I2的差异很大，漏电保护器立即断开