阶段训练8
电学综合
一、选择题
1．
如图所示的家庭电路元件，连接顺序正确的是( )
2．
关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是( )
A．在未断开电源的情况下更换灯泡
B．我国家庭电路的电压为36
V
C．在触电事故现场，要立即切断电源
D．用潮湿的手拨动电器设备的开关
3．
插线板使用不当会带来安全隐患甚至引发火灾，下列属于正确使用插线板的做法是( )
A．在插线板上可以同时接用多个大功率用电器
B．插线板可以放置在家中的任何位置
C．使用或购买插线板时要关注其相关技术参数
D．用电器的插脚无需与插孔中的金属片完全接触
4．
如图所示，甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线；乙站在地上一只手接触到零线；丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线，此时丁站在地面上用手去拉丙。则( )
A．甲、乙都会触电
B．甲、丙都会触电
C．乙、丁都会触电
D．丙、丁都会触电
5．
如图是小轩家的部分电路。下列说法正确的是( )
A．若熔断器熔丝熔断了，可以用铜丝代替
B．若导线cd间断路，仍然可以安全使用三线插座
C．若闭合开关S，灯泡L不发光。用测电笔检测e点，氖管不发光，则说明灯丝一定断了
D．若ab间断路，灯泡L仍能正常工作
6．
小红学习磁现象时，她在实验室拿了甲、乙两根形状完全相同的钢棒，为了判断钢棒的磁性情况，小红做了个小实验，她发现当甲的一端靠近乙的一端时，乙按如图方式转动起来，则小红可判断( )
A．一定是甲棒有磁性，乙棒无磁性
B．一定是乙棒有磁性，甲棒无磁性
C．甲、乙都可能有磁性
D．甲、乙都一定有磁性
7．
如图所示，小金将数枚一元硬币放在两根平行的条形磁铁上，搭成了一座漂亮的“硬币桥”。下列分析正确的是( )
A．“硬币桥”上左右两端的硬币没有磁性
B．“硬币桥”中间的磁性最强
C．两硬币相邻的部分是同名磁极
D．“硬币桥”的搭建利用了磁化的原理
8．
如图所示，用漆包线(导线表面涂有绝缘漆)绕在纸筒上做成了一个螺线管，用来研究螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后，发现螺线管能够吸引一些铁钉，要使它能吸引更多铁钉的办法是( )
A．在纸筒中插入一根铁芯
B．减少线圈匝数
C．使滑动触头P向右滑动
D．将电源正负极互换
9．
如图所示，一条形磁铁静止在粗糙的水平桌面上，通电螺线管与条形磁铁处于同一水平面上，并靠近。开关闭合后，滑片P向下滑动的过程中，条形磁铁始终保持静止。对条形磁铁所受摩擦力的判断，下列说法中正确的是( )
A．摩擦力减小，方向水平向左
B．摩擦力减小，方向水平向右
C．摩擦力增大，方向水平向左
D．摩擦力增大，方向水平向右
10．如图所示是一种气压报警器的工作原理图，当气压达到某一设定值时，活塞向右移动，与触点a、b连通，报警器就会自动报警。下列说法不正确的是( )
A．活塞由金属制成，相当于控制电路的开关
B．红灯和绿灯并联在电路中，不能同时工作
C．气压正常时，电磁铁具有磁性，绿灯亮
D．气压超限时，电磁铁具有磁性，红灯亮
11．小亮将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后，就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”(如图)。对该现象解释正确的是( )
A．摩擦的方法创造了电荷使两气球带了电
B．摩擦的方法使气球分子发生转移而带电
C．这种现象与验电器的工作原理相同
D．两气球因带了异种电荷而互相排斥
12．常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的，若其中任一方式解锁失败后，锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能，S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能。若用灯泡L发光模拟手机解锁成功，则符合要求的模拟电路是( )
13．如图甲所示电路，当闭合开关S后，两个电压表指针偏转均如图乙所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A．8
V 2
V
B．10
V 2
V
C．2
V 8
V
D．2
V 10
V
14．如图所示是小明在练习测量电流时连接的电路，电路的连接存在错误，下列操作及说法正确的是( )
A．撤掉导线a，电流表测量的是电路的总电流
B．撤掉导线a，电流表测量的是小灯泡L1的电流
C．撤掉导线b，电流表测量的是小灯泡L2的电流
D．撤掉导线c，电流表测量的是小灯泡L2的电流
15．如图是电吹风的简化电路图，其中M是吹风机，R是电热丝。由电路图可知( )
A．只将开关S1闭合时，吹出的是热风
B．M和R是串联在电路中的
C．将S1和S2都闭合，吹出的是热风
D．开关S2可以控制整个电路
16．如图所示，电源电压保持不变。只闭合开关S1，电流表和电压表均有示数，若再闭合开关S2，则下列说法正确的是( )
A．电流表示数变大，电压表示数变小
B．电流表示数变小，电压表示数不变
C．电压表示数与电流表示数的比值变小
D．电压表示数与电流表示数的比值不变
17．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关，调节变阻器，各电表示数变化情况是( )
A．滑片向右移动，甲表示数变小，乙表示数变大
B．滑片向左移动，甲表示数变大，乙表示数变大
C．滑片向左移动，甲表示数变大，乙表示数变小
D．滑片向右移动，甲表示数变小，乙表示数不变
18．如图所示的电路中，电源电压U恒定，定值电阻R0两端的电压为U0，当滑动变阻器滑片P向右移动时，其连入电路中的电阻RP↑，电路中电流I↓(“↑”表示变大，“↓”表示变小)。下列有关电压表示数UP变化情况的推理正确的是( )
A．由UP＝IRPUP↑
B．由UP＝U－IR0UP↑
C．由＝→UP＝U0UP↓
D．由→UP＝
UP↓
19．如图所示是某电子秤内部简化电路，R0是定值电阻，Rx是压敏电阻，阻值随压力增大而减小，电源电压保持不变，闭合开关，当Rx上压力增大时，随之减小的是( )
A．通过Rx的电流
B．通过R0的电流
C．Rx两端的电压
D．R0两端的电压
20．如图所示，电源电压一定，关于电路的工作情况，下列说法正确的是( )
A．同时闭合两个开关，通过两只灯泡的电流是相同的
B．若先闭合S1，再闭合S2，电压表读数不变、电流表读数变大
C．若电压表和电流表位置对调，闭合S1、S2后，则两表都被烧坏
D．若灯L1被短路，闭合S1、S2后，灯L1不亮，灯L2亮，电流表损坏
二、非选择题
21．“珍爱生命，安全用电”是公民日常生活中必备的安全意识。我国家庭电路的电压是________V；使用验电笔时手________(选填“能”或“不能”)接触笔尖金属体；当发现家用电器或电线失火时，必须先________电源，然后再救火。
22．为安全用电，家庭电路中的空气开关应装在________线上；空气开关“跳闸”后，受它控制的电路处于________
(选填“短路”
“断路”或“通路”)状态；验电笔________(选填“能”或“不能”)区分零线与接地线。
23．如图所示，闭合开关S后，发现电灯L不亮，且保险丝没有熔断。某同学用测电笔测试电路中的C、D两点，发现这两处都能使测电笔的氖管发光，再用测电笔测试火线上A点和零线上的B点时，氖管在测A点时能发光，在测B点时不发光。那么可以判定故障是电路中的________(选填“AC”“CD”或“BD”)段________(选填“短路”或“断路”)。
24．如图所示，是利用被磁化的缝衣针制成的简易指南针。若静止时针尖指向地理位置的北方，则针尖是简易指南针的______极。此时，将指南针底座逆时针旋转90°，针尖静止时将指向地理位置的______方。
25．1831年，物理学家法拉第发现：闭合电路的一部分导体在磁场中做________运动时，电路中会产生________，这个现象叫做电磁感应。根据此原理发明的________，为人类进入电气化时代做出了重大贡献。
26．如图，当导体棒ab向________运动时，与ab组成闭合电路的电流表指针会发生偏转。在生产和生活中有很多电器设备应用了电磁感应的原理，请试举一例：________________。
27．如图所示，闭合开关，静止的导体棒ab在轨道上向右运动，说明了通电导体在磁场中受到________的作用。若只将电源的正、负极对调，则导体棒ab将向________运动(选填“左”或“右”)；若只将蹄形磁铁的N、S极对调，则导体棒ab将向________运动(选填“左”或“右”)。
第27题图
第28题图
第29题图
28．如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃量较少时，光源发出来的光被挡板挡住了。当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上，光敏电阻的阻值________，电路中的电流增大，电磁铁的磁性________，在衔铁的作用下，开启自动除尘模式。若图中a、b一个是除尘器，一个是指示灯，则________是除尘器。
29．如图，磁悬浮无线蓝牙音箱可由蓝牙通过______(选填“超声波”或“电磁波”)实现与手机数据的光速传输。该产品底座里有一个电磁铁，可使箱体悬在空中，这是根据同名磁极相互______的原理实现的。该产品处于图示状态时，若重力突然消失，则此瞬间底座对于水平桌面______(选填“有”或“没有”)压力。
30．如图甲所示是某同学“探究电流与电阻的关系”的实验电路图，乙图是连接的实物电路。已知电源电压恒定为4.5
V，滑动变阻器规格为“20
Ω 1
A”，可供选择的定值电阻有5
Ω、10
Ω、15
Ω和20
Ω各一个。
(1)首先使用5
Ω的定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至适当位置，此时电流表的示数如图丙所示，通过定值电阻R的电流为________
A。
(2)断开开关，将5
Ω的定值电阻更换成10
Ω的定值电阻进行实验，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)移动，使电压表的示数保持不变，此时电压表的示数为________V。
(3)接下来他们发现不能选用20
Ω的定值电阻进行实验，请分析原因：____________________。
31．用“伏安法”测未知电阻的阻值。
(1)请用笔画线表示导线，将图甲所示的实物连接成完整电路。要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数变小。
(2)正确连接电路后，调节滑片位置，改变接入电路中的电阻，对应每次变化各测一次电流值和相应的电压值并记录到表格中。有一次测量电流表的指针如图乙所示，其示数为________A；另一次测量电压表的指针如图丙所示，其示数为________V。小林根据几组实验数据计算出Rx的值，为了进一步减小误差，绘制了Rx的U－I图像。
(3)另一组的小宇用相同的器材进行实验，并根据自己所记录的实验数据绘制了如图丁所示的U－I图像。小林发现小宇绘制的U－I图像和自己绘制的U－I图像不同，你认为其原因是小宇______________；小林根据小宇的U－I图像也可计算出待测电阻Rx＝________Ω(实验过程中电源电压保持不变)。
32．为了测量一个小灯泡正常发光时的电阻，现提供的器材如下：
A．小灯泡一个(额定电压为2.5
V，阻值约几欧)；
B．电流表(0～0.6
A～3
A)；
C．电压表(0～3
V～15
V)；
D．滑动变阻器(10
Ω 1
A)；
E．滑动变阻器(50
Ω 0.3
A)；
F．滑动变阻器(500
Ω 0.1
A)；
G．电源(3
V)，
H．导线若干。
(1)滑动变阻器应选________(填器材前的序号)，理由是________________________________。
(2)选出合适的滑动变阻器后，按如图甲所示的电路，将乙图中的实验器材用导线连接起来，其中有一处连接错误，错误的地方是________________。
(3)改正错误后，移动滑片，读取多组电压表的示数U、电流表示数I的值，记录在列表中，然后在坐标纸上描点作出I－U关系图，如图丙所示。
(4)通过丙图可得小灯泡正常发光时的电阻为________Ω。
33．小军同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路，其中电源电压为6
V，小灯泡的额定电压为2.5
V(灯丝电阻约为12
Ω)。
(1)为了能够顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用________(选填“A”或“B”)。
A．“10
Ω 0.5
A”的滑动变阻器
B．“50
Ω 0.5
A”的滑动变阻器
(2)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是___________________________________________。
(3)根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像(如图乙)。分析图像可知：小灯泡的额定功率为________W。
(4)完成上面实验后，小军同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经损坏，于是他又找来了两个开关和一定值电阻，设计了如图丙所示的电路，已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0，请你完成下面实验步骤：
①________(填写S、S1、S2的通断情况)，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为________；
②________(填写S、S1、S2的通断情况)，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为U1；
③灯泡额定功率的表达式为P额＝________。
34．在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提供了如图所示的实验器材，其中R1>R2。
实验一：探究电流产生的热量与电阻的关系
(1)请按照图中的电路图将对应实物图连接完整；
(2)电路中电阻丝的连接方式是为了控制____________；
(3)闭合开关，经过一定时间，用电阻丝R1加热的煤油温度升高了Δt1，用电阻丝R2加热的煤油温度升高了Δt2，那么Δt1________Δt2(选填“大于”“等于”或“小于”)。
实验二：探究电流产生的热量与电流的关系
(4)闭合开关，移动滑动变阻器的滑动触头，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。实验发现：用电阻丝R1(或R2)加热的煤油，温度升高量Δt1′(或Δt2′)________2Δt1(或2Δt2)(选填“大于”“等于”或“小于”)，该实验说明电流产生的热量与电流________正比例关系。
(5)你认为做这个实验产生误差的主要原因是____________________________________________________________________________________________。
35．小明用如图所示的电路进行电动机模拟研究，电路中直流电动机的线圈电阻为2
Ω，R0为阻值是10
Ω的定值电阻，电源电压保持12
V不变，闭合开关S，当电动机正常工作时，匀速提升重为0.4
N的物体，此时电压表示数为6
V。求：
(1)电动机正常工作时，通过它的电流是多大；
(2)电动机正常工作2
s所消耗的电能是多少；
(3)若电动机正常工作时，有5%的机械能用来提升物体，物体在2
s内上升的高度是多少？
36．有一种半导体材料的电阻阻值随着光照射的强度变化如图甲所示，某科技小组利用该电阻设计了一个电路如图乙，已知电流表(量程为0～0.6
A)、电压表(量程为0～3
V)、开关、滑动变阻器R0(最大阻值为50
Ω)和电压恒为6
V的电源。
(1)闭合开关，调节滑动变阻器使电流表的示数为0.2
A时，电压表的示数为3.6
V，此时光敏电阻所处的光强为多大；
(2)当滑动变阻器的滑片滑到中点时，电压表的示数恰好为4
V，光敏电阻R消耗的功率是多少；
(3)当光照强度为2
cd时，此时电流表示数为0.3
A，则滑动变阻器在6
min内消耗的电能是多少。
37．新型电饭锅在煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热，其内部电路如图所示，R1和R2均为电热丝，S1是温度自动控制开关。高、低温挡的额定功率见下表。煮饭时，闭合开关S，电饭锅正常工作30
min消耗的电能为0.44
kW·h。求：
额定电压
220
V
额定功率
低温挡
440
W
高温挡
1100
W
(1)煮饭时通过R1的电流；
(2)电热丝R2的电阻；
(3)30
min内R2消耗的电能。参考答案
1．
B
2．
C
3．
C
【解析】同时接用多个大功率用电器会使电路中电流过大，易引发火灾，A错误；插线板不能放在潮湿的地方，如浴室，易漏电，B错误；使用或购买插线板时要关注其相关技术参数，C正确；插脚不与插孔中的金属片完全接触，则接触不良，用电器不能正常工作，D错误。故选C。
4．
D
5．
D
6．
C
7．
D
8．
A 【解析】影响螺线管磁性强弱的因素有：电流大小、线圈的匝数、螺线管中有无铁芯，要使螺线管能够吸引更多的铁钉，需要增强螺线管的磁性，所以可以通过增大电路中的电流或插入铁芯或增加线圈的匝数来增强螺线管的磁性。在纸筒中插入一根铁芯，螺线管的磁性增强，A正确；减小线圈匝数，螺线管的磁性减弱，B错误；使滑动触头P向右滑动，则滑动变阻器接入电路的阻值变大，由欧姆定律可得电路中的电流变小，螺线管的磁性减弱，C错误；将电源正负极互换，能改变通电螺线管的磁场方向，但不能改变磁场的强弱，D错误。故选A。
9．
D
10．C
11．C
12．C
13．A
【解析】由电压表示数可知一个是10
V一个是2
V，所以电压表的示数是10
V，电压表的示数是2
V，即R2两端的电压为2
V，R1两端的电压为8
V。故选A。
14．D
15．C 【解析】只将开关S1闭合时，只有吹风机连入电路，此时吹出的是冷风，A错误；将开关S1、S2闭合时，吹风机和电阻能同时工作，是并联的且吹出的是热风，B错误、C正确；开关S2只能控制电热丝R所在的支路，D错误。故选C。
16．D 【解析】由电路图可知，只闭合S1时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；若再闭合S2时，R2被短路，电压表测电源两端的电压，所以电压表的示数增大；电路中的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，A、B错误；由R＝可知，电压表与电流表示数比值等于R1的阻值，则电压表与电流表示数的比值不变，C错误、D正确。故选D。
17．D 【解析】由实物图可知，电阻和滑动变阻器并联接入电路中，该电路为并联电路；电表乙并联在滑动变阻器两端，测量的是电源电压，其示数保持不变；电表甲串联在干路中，测量的是干路上的电流；滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流减小；由于定值电阻两端的电压、电阻不变，故通过定值电阻的电流不变，根据并联电路的电流关系可知：干路中的电流减小，电流表示数减小，即甲表示数变小，乙表示数不变，D正确，A错误；滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流增大；由于定值电阻两端的电压、电阻不变，故通过定值电阻的电流不变，根据并联电路的电流关系可知：干路中的电流变大，电流表示数变大，即甲表示数变大，乙表示数不变，故B、C错误。故选D。
18．B
19．C 【解析】压敏电阻和R0串联，当压敏电阻上压力增大时电阻减小，总电阻减小，总电压不变，所以电路中电流增大；根据串联电路电压和电阻成正此，R0的电阻不变，压敏电阻阻值减小，所以它两端电压减小，R0两端电压增大，C正确。故选C。
28．减小 增强 b 【解析】光照在光敏电阻上后，电路中的电流增大，说明光敏电阻的阻值减小；电路中的电流增大，则电磁铁的磁性增强，衔铁被吸引开启除尘模式，用电器b开始正常工作，故b是除尘器。
29．电磁波 排斥 有 【解析】磁悬浮无线蓝牙音箱可由蓝牙通过电磁波实现与手机数据的光速传输；使箱体悬在空中，这是根据同名磁极相互排斥产生支持力与箱体的重力互为一对平衡力；若重力突然消失，此瞬间箱体与底座相对位置并未改变，磁极间斥力仍存在，底座受到向下的斥力，故底座对水平桌面有压力。
30．(1)0.4 (2)右 2
(3)滑动变阻器的最大阻值过小，因为电压表的示数保持2
V不变，当接入20
Ω的定值电阻时，根据欧姆定律可求得此时电路中的电流为0.1
A，滑动变阻器两端分得的电压为2.5
V，需要滑动变阻器连入电路的阻值为25
Ω，而滑动变阻器的最大阻值为20
Ω
【解析】(1)由图丙可知电流表量程为0～0.6
A，则此时读数为0.4
A；(2)探究电路中电流与电阻的关系时，需要保持定值电阻两端电压相等，定值电阻阻值变大，根据串联电路分压特点知，此时需要将滑动变阻器滑片向右移动，使电压表示数保持不变，当电阻为5
Ω时，电路电流为0.4
A，此时电压表示数为2
V，保持电压不变，则将电阻换成10
Ω以后，电压表示数依然为2
V。
31．(1)如答图所示 (2)0.28 2.6
(3)将电压表接在了滑动变阻器两端 10
32．(1)D 由图丙知电流表的最大示数为0.5
A，所以滑动变阻器的最大电流应该大于0.5
A，所以只能选择规格为(10
Ω 1
A)的D变阻器(答案合理即可)
(2)电流表量程选择错误，应选用0～0.6
A的量程
(4)5
35．解：(1)根据串联电路电压的规律可得，R0两端的电压：U0＝U－UM＝12
V－6
V＝6
V
因串联电路电流处处相等，则电动机正常工作时，通过它的电流为I＝＝＝0.6
A
(2)电动机正常工作2
s所消耗的电能为：W＝UMIt＝6
V×0.6
A×2
s＝7.2
J
(3)电动机正常工作时产生的热量为：Q＝I2RMt＝(0.6
A)2×2
Ω×2
s＝1.44
J
电能转化的机械能为：W机械能＝W－Q＝7.2
J－1.44
J＝5.76
J
由题意可知，提升物体做的功：W有用＝ηW机械能＝5%×5.76
J＝0.288
J
由W＝Gh可得，物体在2
s内上升的高度为：h＝＝＝0.72
m
36．解：(1)光敏电阻与滑动变阻器串联在电路中，电压表测R0两端的电压
所以光敏电阻两端的电压UR＝U－U0＝6
V－3.6
V＝2.4
V
根据欧姆定律可得R＝＝＝12
Ω
由图甲知当R＝12
Ω时，光照强度为2.6
cd
(2)滑片在中点时UR′＝U－U0′＝6
V－4
V＝2
V
滑动变阻器的最大阻值为50
Ω，所以R滑＝25
Ω
根据欧姆定律可得I′＝＝＝0.16
A
R′＝＝＝12.5
Ω
所以PR＝＝＝0.32
W
(3)由图甲知当光照强度为2
cd时，R″＝18
Ω
根据欧姆定律可得UR″＝I″R″＝0.3
A×18
Ω＝5.4
V
由串联电路电压规律可得U0″＝U－UR″＝6
V－5.4
V＝0.6
V
则W＝U0″I″t＝0.6
V×0.3
A×6×60
s＝64.8
J
37．解：(1)当S、S1都闭合时是高温挡，当只S闭合时是低温挡，此时P低＝P1＝440
W
煮饭时通过R1的电流I1＝＝＝2
A
(2)电饭锅正常工作时，R2的功率为P2＝P高－P1＝1
100
W－440
W＝660
W
通过R2的电流I2＝＝＝3
A
R2的电阻为R2＝＝≈73.3
Ω
(3)因为煮饭时电饭锅交替加热，R1始终工作，R1正常工作30
min消耗的电能为
W1＝P1t＝0.44
kW×0.5
h＝0.22
kW·h
则30
min内R2消耗的电能为：W2＝W－W1＝0.44
kW·h－0.22
kW·h＝0.22
kW·h
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