2024年物理复习单元检测卷沪科版9 电流做功与电功率 从指南针到磁悬浮列车 电能从哪里来（含答案）

9 电流做功与电功率 从指南针到磁悬浮列车
电能从哪里来
题号 一 二 三 四 五 总分 累分人
得分
注意事项:共5大题,21小题,满分70分,作答时间60分钟。
中考对接点 1.焦耳定律的理解与应用
2.铭牌类电功率相关计算
3.电路图中电功率的相关计算
4.测量小灯泡电功率
5.电流的磁场
6.电动机及发电机原理
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1.科学家的每次重大发现,都有力地推动了人类文明的进程。1820年丹麦物理学家　　　　发现通电导体周围存在磁场,揭示了电和磁之间的联系。十年之后,英国的物理学家法拉第发现了　　　　现象,从而有了发电机的问世,使整个人类社会进入了电气化时代。
2.如图所示,将塑料撕成丝状,用毛皮分别摩擦丝状塑料和PVC管,然后将塑料放在PVC管上方,丝状塑料就会像章鱼一样悬在空中,这就是“静电章鱼”。它的形成原因是塑料和PVC管分别带上了　　　　(选填“同种”或“异种”)电荷相互　　　　。在毛皮和塑料摩擦的过程中,负电荷从毛皮转移到塑料,则摩擦后的毛皮带　　　　电荷。
3.磁在日常生活中的应用无处不在。如图所示,这是一款磁吸式数据线,线体可以和不同型号的充电头通过磁性吸附对接,达到一线多头的使用效果。线体和充电头吸附的原理是　　　　(选填“同”或“异”)名磁极相互吸引,指南针的工作原理与此相同,当指针静止时,指向地理南极的是指针的　　　　(选填“N”或“S”)极。
4.如图所示,这是某公司最新推出的一款仿生四足机器狗。该机器狗的机身上拥有多个电动机,电动机的工作原理是　　　　　　　　　　　,该机器狗身上还搭载了多个对光线、温度、声音等高度敏感的传感器,传感器是用　　　　(选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”)材料制成的。
5.电热毯的电路图如图所示,电热毯工作时电路处于A状态:S1闭合,S2断开,S3接1;处于B状态:S1闭合,S2闭合,S3接2。则A状态对应电热毯　　　　(选填“高温”或“低温”)挡,已知电热毯在220 V电压下的低温挡工作时消耗的功率是48.4 W,高温挡工作时电路的总电阻是160 Ω,则R1的大小为　　　　Ω(已知R1>R2),高温挡工作1 min,电路消耗的电能为　　　　J。
6.一个空心小铁球放在盛水的烧杯中漂浮在水面上,将烧杯置于铁棒AB的上方,绕在铁棒上的线圈连接在如图所示的电路中,现将开关S闭合,空心小球恰好悬浮在水中,如果将滑片P向左移动,小球在水中受到的浮力将会　　　　(选填“增大”、“减小”或“不变”),你判断的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分,第 7~12小题每小题只有一个选项符合题目要求,第13~14小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7.下列情况中,属于防止电热危害的是 (　　)
A.电视机背后有散热窗
B.家庭电路中安装漏电保护器
C.冬天用电取暖器取暖
D.家用电器长时间不使用,隔一段时间通电一次
8.高考时,要对进考场的考生进行进场检查,如图,这是一种手持式金属探测器。当它靠近金属物体时,在金属物体中就会产生电流,探测器发出警报。该仪器的工作原理是 (　　)
A.电流的磁效应 B.电磁感应
C.通电导体在磁场中受力的作用 D.同名磁极相互排斥
9.小明家上次查看电能表的示数为,本次查看时电能表示数如图所示,则下列说法正确的是 (　　)
A.他家在这段时间内消耗的电能为903 kW·h
B.电能表是测量电功率的仪表
C.家庭电路中电能表一般安装在总开关之前
D.这个电能表的额定功率为2200 W
10.将标有“220 V　60 W”的甲灯和标有“220 V　100 W”的乙灯并联起来,接到220 V的电源上,则 (　　)
A.两灯都正常发光,乙灯比甲灯亮
B.两灯都不能正常发光,甲灯比乙灯亮
C.两灯都不能正常发光,乙灯比甲灯亮
D.两灯都正常发光,甲灯比乙灯亮
11.在图示电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,观察到电压表的示数变大。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上。现在电路中再正确串联一个电流表,则 (　　 )
A.若电流表有示数,故障是R1短路
B.若电流表有示数,故障是R2断路
C.若电流表无示数,故障是R1断路
D.若电流表无示数,故障是R2短路
12.如图,这是小明家的部分电路,他将开关S闭合后,发现灯泡L不发光,检测后发现是e点左侧零线断路的缘故。则S闭合后,用试电笔分别测试图中的a、b、c、d、e五点时,氖管发光的点有 (　　)
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
13.(双选)自动报警装置给我们的生活带来广泛的应用。如图,这是一种温度自动报警器的原理图,在水银温度计中封入一段金属丝,金属丝下端所指示的温度为90 ℃。下列说法正确的是 (　　)
A.报警器中水银温度计和电磁铁串联在电路中
B.温度达到90 ℃时,报警器中的绿灯亮同时铃响
C.报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质
D.报警器利用了电磁感应的原理
14.(双选)如图所示,电源电压一定,闭合S,滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,以下说法正确的是 (　　)
A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表示数变小,电路的总功率变小
C.电流表示数变大,电压表示数变小
D.滑动变阻器接入电路中的电阻变大
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15.请在图中圆圈内填上电压表或电流表的符号,使开关闭合后,两个电阻并联。
16.如图甲所示的磁悬浮地球仪的球体内有一个条形磁体,下方底座内有一个电磁铁。开关闭合后,地球仪就可以悬浮在空中。图乙是其内部结构示意图,请根据图示磁感线的方向,在图乙中标出球体内条形磁体的N、S极和电源的“+、-”极。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题6分,第19题9分,共19分)
17.探究电磁感应,装置如图,闭合开关,让导体不动,电流表指针不偏转。
(1)当导体“上下”或“左右”运动时,电流表指针　　　　　(选填“偏转”或“不偏转”);
(2)当导体“前后”运动时,电流表指针　　　　　(选填“偏转”或“不偏转”);
(3)通过探究实验可知:闭合电路的部分导体在磁场中做　　　　　运动时,电路中会产生感应电流。根据此实验原理,可制成　　　　　;
18.小明同学用三个5 Ω和一个10 Ω的电阻丝探究电流通过导体产生热量多少跟什么因素有关,采用了如图所示的实验装置。
(1)实验中通过观察两个U形管中　　　　的变化,来比较电流通过导体产生热量的多少。
(2)你认为如图所示的装置是用来研究电流流过导体产生的热量与　　　　的关系。若通过A装置中电阻丝的电流为1 A,1 min内通过B装置中电阻丝电流产生的热量为　　　　J。
(3)如果要探究电流流过导体产生的热量的多少与电流大小的关系,需使A、B两密闭容器中电阻丝的　　　　一样大,在其中一个容器外部,将一个电阻丝和容器内的电阻丝　　　　(选填“串联”或“并联”),这样可以使通过A、B两密闭容器中电阻的电流　　　　(选填“相同”或“不同”)。
19.老师为测量小灯泡的额定功率,准备了如下器材:电源(电压恒为6 V)、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5 V的待测小灯泡(电阻约为10 Ω)、滑动变阻器(20 Ω、1 A)、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整。(要求:滑片向右移动时,小灯泡变亮)
(2)闭合开关前电流表的指针如图乙所示,其原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)故障排除后,调节滑动变阻器的滑片,并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所示,则小灯泡的额定功率为　　　　W,从图像中还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比　　　　(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)小陈同学为了验证电流跟电阻的关系,他又拿来了一个滑动变阻器和五个定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω),其余器材不变。用定值电阻更换图甲中的小灯泡,得到如图丁所示的电流随定值电阻变化的图像,则实验中他所选用的滑动变阻器是　　　　(选填字母:A.“20 Ω、1 A”　B.“50 Ω、0.5 A”)。若某次实验中滑动变阻器连入阻值为14 Ω,则所用定值电阻的阻值为　　　　。
(5)下课前老师布置了课后作业。要求:在只有下列实验器材的前提下测出未知定值电阻Rx的阻值。实验器材:电阻Rx、电源(电压恒定但未知)、滑动变阻器(已知最大阻值为R0)、电流表、开关导线若干。小张同学设计如图戊所示的电路,用以下步骤测Rx的阻值:
①闭合开关S,移动滑片P到B端、记下电流表示数I1(I1未超过电流表的量程)。
②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
③写出Rx的表达式:Rx=　　　　(用所测的和已知物理量符号表示)。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20.某品牌电热水壶的铭牌上标着如表所示的数据。请计算:
(1)根据铭牌信息,图中广告商的宣传语“聚能发热,烧开一壶水只需5分钟”,你认为真实吗 水的常温约20 ℃,请通过计算说明。
(2)如果在用电高峰时间内用电热水壶烧水,电压只有200 V左右,这时电热水壶发热时的功率是多大 (计算结果保留整数)
(3)电热水壶为什么要用三角插头 请解释说明。
21.小明利用气敏电阻、电磁继电器等设计了如图甲所示的家用燃气报警器电路,其中R1为定值电阻,气敏电阻R2的阻值与燃气浓度的关系如图乙所示,预设当燃气浓度达到4%时报警,控制电路的电源电压为3 V且保持恒定,经测试,当控制电路中的电流为0.03 A时,电磁铁恰好能将衔铁吸下,工作电路中的红灯亮且报警(电磁铁线圈的阻值忽略不计)。
(1)控制电路中的定值电阻R1的阻值为多大
(2)在报警器不报警的情况下,控制电路每小时消耗的电能最多不超过多大
(3)使用较长一段时间后,控制电路的电压减小,请你分析该电路报警时的燃气浓度是否还是4%。
参考答案
1.奥斯特　电磁感应
2.同种　排斥　正
3.异　S
4.通电线圈在磁场中受力而转动　半导体
5.低温　800　18150
6.不变　P向左移动,电路中的电流增大,线圈的磁性增强,小球受到的引力变大,没在水中的深度变大,但是液体的密度和小球排开的液体的体积不变,所以小球受到的浮力不变
7.A　8.B　9.C　10.A　11.C　12.D　13.AC　14.BD
15.如图所示:(2分)
16.如图所示:(2分)
17.(1)不偏转
(2)偏转
(3)切割磁感线　发电机
评分标准:每空1分,共4分;有其他合理答案均参照给分
18.(1)液面高度
(2)电阻　600
(3)电阻　并联　不同
评分标准:每空1分,共6分;有其他合理答案均参照给分
19.(1)
(2)电流表指针没有调零
(3)0.625　变大
(4)B　10 Ω
(5)移动滑片P至A端,记下电流表示数I2(I2未超过电流表的量程)　
评分标准:连图1分,最后1空2分,其余每空1分,共9分;有其他合理答案均参照给分
20.解:(1) 一壶水的质量:
m=ρV=1.0×103 kg/m3×1.5×10-3 m3=1.5 kg
烧开一壶水需要吸收的热量:
Q吸= cm(t2-t1)=4.2×103 J/(kg·℃)×1.5 kg×(100 ℃-20 ℃)=5.04×105 J
烧开一壶水所需时间:t====504 s=8.4 min
所以该宣传语不真实,至少需要8.4 min。　(3分)
(2)电热水壶的电阻:R===48.4 Ω
电压为200 V时电热水壶发热时的功率:P1==≈826 W　(3分)
(3)为了防止金属外壳带电而触电。　(2分)
21.解:(1)当燃气浓度达到4%时,根据图乙可知,此时气敏电阻的阻值为R2=40 Ω;此时电路中的电流为I=0.03 A,根据欧姆定律可知,电路的总电阻:R===100 Ω
根据串联电路的电阻关系可知,定值电阻R1的阻值:R1=R-R2=100 Ω-40 Ω=60 Ω　(3分)
(2)电源电压不变和时间不变,电阻越小,由W=t可知消耗的电能越大,在报警器不报警的情况下,控制电路每小时消耗的最大电能:W=t=×3600 s=324 J　 (3分)
(3)控制电路的电压减小,电阻一定时,由I=可知,电路中电流变小,报警电流小于0.03 A,要使电流达到0.03 A报警,必须减小R2的阻值,由图乙可知,该电路报警时的燃气浓度不是4%,而是高于4%。　(3分)