扬州市梅岭中学2021-2022学年九年级3月月考物理试题(含解析)
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这是一份扬州市梅岭中学2021-2022学年九年级3月月考物理试题(含解析),共34页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
扬州市梅岭中学2021-2022学年九年级3月月考物理试题
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确)
1. 下列描述与实际情况相符的是( )
A. 电磁波在真空中的传播速度340m/s
B. 家用日光灯工作时的电流约为2A
C. 对人体安全电压是36V
D. 家用电饭煲的额定功率约为800W
2. 助力北京打造智慧型冬奥会的“北斗+5G”技术,传输语言、符号和图像的载体是( )
A. 电磁波 B. 超声波
C. 次声波 D. 红外线
3. 下列有关磁现象说法正确的是( )
A. 磁感线是磁体发出的实际曲线
B. 磁体周围越接近磁极的地方磁感线越密
C. 磁感线是由铁屑组成的
D. 地球的南北极与地磁场的南北极是重合的
4. 生活用电处处可见,用电安全尤为重要,如图中符合安全用电要求的是( )
A. 甲图中电源的绝缘皮破损仍然继续使用
B. 乙图中多个大功率用电器共用一个插座
C. 丙图中湿手将电饭煲插头拔下来
D. 丁图中将洗衣机的金属外壳接地
5. 将标有“220V100W”的甲灯泡和标有“220V40W”乙灯泡,串联或并联接在220V电路中,比较它们的亮度,有以下判断:①二者串联时,甲灯泡亮些;②二者串联时,乙灯泡亮些;③二者并联时,甲灯泡亮些;④二者并联时,乙灯泡亮些。其中正确的是( )
A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③
6. 一位电视台记者在报道某工厂“淘汰落后产能、促进新旧动能转换”仅上半年就节电的时候,手举一只理发用的电吹风说:“这只电吹风是1500W的,也就是1.5kW,这个厂节省的电力可以开动10000这样的电吹风。”这位记者的报道中弄混了两个重要的电学概念,这两个概念是( )
A. 电能和电流 B. 电流和电阻 C. 电能和电功率 D. 电流和电功率
7. 在新冠肺炎疫情期间,为加强对进校人员的管控,学校对电动门控制系统进行了改造;进校人员在体温正常且佩戴口罩的情况下,电动机方可工作开启电动门,用S1闭合表示体温正常,用S2闭合表示佩戴了口罩,则符合改造要求的电路是
A. B.
C. D.
8. 如图是一款“运动手环”,其主要部分是一段内置有一小块磁铁的密闭的空心塑料管,管外缠绕着线圈,戴着这种手环走路时塑料管跟着手一起运动,磁铁则在管内反复运动,线圈中便会产生电流,液晶屏上就会显示出运动的步数,下列四幅图中的设备,与此款运动手环工作原理相同的是( )
A. 动圈式话筒 B. 台式电风扇
C. 电磁继电器 D. 电磁起重机
9. 如图是某地区使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇,“肩扛”光电池板,“腰挎”照明灯,“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是( )
A. 光电池板是将太阳能转化为化学能
B. 照明灯工作时,LED 灯是将内能转化为电能
C. 利用风力发电时,“小风扇”将机械能转化为电能
D. 蓄电池夜晚放电时,蓄电池将化学能转化为光能
10. 如图所示是某家庭电路,闭合开关S1、S2,灯泡L1正常发光、L2不亮,断开S1、保持S2闭合,用测电笔插入插座上孔氖管发光,插入插座下孔氖管发光.则故障可能是( )
A. ac间断路 B. bd间断路
C. 灯泡L2断路 D. b点到零线之间断路
11. 如图所示,只闭合开关S时,灯L1的功率为9W;断开开关S,闭合S1、S2时,灯L1的功率为25W。电源电压不变,且灯丝电阻不受温度的影响,则只闭合开关S时,L1、L2两灯的电压之比是( )
A. 2∶3 B. 5∶3 C. 3∶5 D. 3∶2
12. 为了打赢疫情防控战,某工厂加紧生产消毒液,如图甲所示,这是生产车间流水线上瓶装消毒液输送及计数装置示意图,其中S为激光源,为光敏电阻(有光照射时阻值变小),是阻值为的定值保护电阻,a、b间接监控装置,两端的电压随时间变化的关系如图乙所示,电源电压恒为,则下列说法正确的是( )
A. 当有瓶装消毒液遮挡激光时,消耗的功率为
B. 当没有瓶装消毒液遮挡激光时,光敏电阻的阻值为
C. 当没有瓶装消毒液遮挡激光时,电路消耗的总功率为
D. 生产线正常生产时,一分钟可生产消毒液150瓶
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共25分)
13. 家庭电路中,开关应接在________(选填“火”、“地”或“零”)线上;检修家庭电路时需使用测电笔识别零线和火线,甲、乙两图中测电笔的使用方法正确的是________(选填“甲”或“乙”)图;图丙为家庭中常用的接线板,接在两孔和三孔上的用电器是________联的。家庭电路中,输电线进户后首先接到________(选填“电能表”、“总开关”或“保险装置”)上。
14. “祝融号”火星车使用太阳能电池板供电,太阳能属于______(选填“可再生”或“不可再生”)能源。核电站是利用核反应堆发生核______(选填“裂变”或“聚变”)时提供的能量发电的。
15. 运动的汽车制动时由于摩擦,动能转化成了轮胎、地面和空气的________能,这些消耗的能量不能再自动用来驱动汽车,可见,能量的转化和转移过程是有________性的。
16. 2021年底我校教室照明提升改造工程完成,所采用的LED灯具有节能、环保的特点,某LED防眩灯的额定电压为220V、额定功率为22W,则该灯的额定电流为________A。与普通白炽灯相比,在达到相同亮度的条件下,假设LED可以节约80%的电能,则这个LED灯与功率为________W的白炽灯亮度相当。
17. 如图所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行。
(1)接通电路后,观察到小磁针偏转,说明________;
(2)改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,这表明通电导体周围的磁场方向与________方向有关;
(3)如果移走小磁针,通电导线周围________(选填“仍存在”或“不存在”)磁场。
18. 人工心脏泵可短时间代替心脏工作,如图是该装置的示意图磁体固定在左侧,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启,线圈中的电流从A流向B时,电磁铁左端是______极,血液会______(选填“流入”或“流出”)活塞筒,该装置工作时,线圈AB中的电流方向______(选填“需要”或“不需要”)改变。
19. 在家庭电路中,由于热水器的功率远大于电冰箱,因此,从安全用电的角度考虑,热水器的电源线比电冰箱的要________一些(选填“粗”或“细”);如图所示电能表,该电能表的示数为________kW•h。现让热水器单独工作2min,电能表的转盘转了100r,热水器的实际功率为________W。
20. 如图所示,共享单车位置定点电路中,S1、S2为智能开关。车辆位于红区域内,S1闭合、指示灯亮,电磁铁的线圈中______(选填“有”或“无”)电流通过,单车无法锁定;车辆位于绿区内,S2闭合,指示灯______(选填“发光”或“不发光”),电动机工作,单车锁定。
21. 如图所示,电源电压恒为6V,R0为电阻箱,电动机线圈的电阻为2,调节电阻箱R0使其接入电阻为4,闭合开关,电动机正常转动,电流表的示数是0.8A,此时电动机两端的电压是________V,100s内电流通过电动机线圈产生的热量是________J。
22. 如图甲,电源电压恒为8V,滑动变阻器滑片P从b端滑到a端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙;R2与R1的电功率之比k与R2的关系如图丙。则滑片P在a端时,电路消耗的功率________W;滑片P在b端时,R2消耗的功率________W。
三、解答题(本题共8小题,共51分)
23. 按题目要求完成
(1)如图甲,在⭕内填上适当的电流表或电压表,使电阻R1与R2并联________;
(2)如图乙,请你用笔画线代替导线将它们正确接入电路________;
(3)如图丙,标出磁感线的方向及小磁针的N极________。
24. 一只标有“6V,3W”字样的小灯泡L与一个阻值为8的定值电阻R串联,接在电源电压不变的电路中,接通电路后,小灯泡L正常发光。求:
(1)电路中电流I;
(2)电源电压U;
(3)通电20s,整个电路消耗的电能W。
25. 某品牌烤面包机(图甲)简化电路如图乙所示,铭牌上的部分参数如图丙所示。求:
(1)用1档加热时,通过R1的电流;
(2)用2档加热2min,消耗的电能;
(3)R2的阻值。
尺寸
产品质量
2kg
颜色
牛油果绿
额定容量
2片
额定电压
220V
频率
50Hz
1档功率
550W
2档功率
1050W
26. 小宾在“探究电流与电阻关系”实验中,准备了以下器材:电源(电压恒为3V),电流表、电压表各一个,开关一个,五个定值电阻(5、10、15、20、25),两个滑动变阻器(R1:“10 1A”和R2:“15 1A”),导线若干,设计了如图甲所示的电路图。
(1)连接电路时,开关应______,连接好电路后,他检查电路时发现电压表、电流表位置互换了,若此时闭合开关,电流表______(选填“会”或“不会”)被烧坏。
(2)正确连好电路后,闭合开关前要将滑动变阻器的滑片P移到最______(选填“左”或“右”)端,闭合开关发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,移动滑动变阻器的滑片P,电流表、电压表示数均无变化,则故障可能是定值电阻R______(选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,多次改变R的阻值,当R由10Ω换成15Ω时,应当向______(选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片P,使______(选填“电压表”或“电流表”)示数保持不变,记下电流表的示数,画出如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可以得出结论:______。
(4)上述实验所选用的滑动变阻器是______(选填“R1”或“R2”)。
27. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图1所示的电路。而小华同学学习了电磁方面的知识后,做了以下两个实验(如图2所示)。
(1)由图1可知,电磁铁甲的磁性_________电磁铁乙的磁性(选填“大于”、“小于”或“等于”),这是通过观察________来判断的;
(2)图1中把电磁铁甲和乙串联起来是为了控制_________不变,在此条件下可得出的结论是,线圈的匝数_______(选填“越多”或“越少”),电磁铁的磁性越强;
(3)小华用图2的甲装置进行了如下的操作:①让导体AB静止在磁场中;②让导体AB在磁场中左右运动;③让导体AB沿竖直方向上下缓慢运动。其中能使电流表指针发生偏转的是_______;(填序号)
(4)如果小华在图2的乙装置的实验中,当开关闭合时,发现导体ab向左运动,若要使导体ab向右运动,下列措施不可行的是________;
A.调换电源正、负极;
B.调换磁体N、S极;
C.同时调换电源正负极和磁体N、S极
(5)根据图2中的乙装置的原理,人们发明了__________。(选填“发电机”或“电动机”)
28. 在探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验时:
(1)为探究“电流产生的热量与电阻大小的关系”,小明首先设计了如图甲所示的实验电路,装置中将R1、R2两电阻丝串联,其主要目的是为了控制________和通电时间相同;通电一段时间后,发现装有R2电阻丝的煤油瓶中温度计的示数升高得多一些,这说明:在其它条件相同时,________越大,电流产生的热量越多。小明还想用如图甲所示的电路探究“电流产生的热量与电流大小的关系”,必须增加的测量工具是________;
(2)实验结束后,小明发现用电阻丝对煤油加热时,观察温度计示数变化的过程非常耗时,为了减少实验的时间,他提出了如下改进的设想:
设想一:将煤油换成水来做实验;设想二:通过加热空气来做实验。
①据所学知识,他们经过讨论,断定设想一是错误的,你认为他们判断的依据是________;
②利用设想二,他们设计了下面的实验:
在两个透明的容器中密闭了等量的空气(如图乙、丙所示),通过两U形管中液面的高度差来反映密闭空气吸热的多少。闭合开关前,左右两侧U形管内液面相平。
a.根据甲图中的实验现象,会发现:乙图装置中通电一段时间后,________(填“左”或“右”)侧容器相连U形管中液面的高度差大;
b.设计丙图的主要目的是探究电流产生的热量与________的关系。
29. 小明在“测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率”的实验中,电源电压保持不变,部分电路连接如图甲所示。
(1)请用笔画线表示导线将图甲所示电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片向左移动,电压表示数变大________;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数刚好为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为________W;
(3)实验结束后,该小组对测量结果进行误差分析,考虑到电压表中也有电流通过,该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”);
(4)小娟又换了一个灯泡,多次实验后画出了小灯泡电流随电压变化的关系图像(如图丙),若将它与一个8的定值电阻串联在4.5V的电路中,此时小灯泡的功率为________W。
(5)实验结束后,小田同学设计了如图丁的电路来测定额定电压为3V的小灯泡的额定功率,已知电源电压为9V,定值电阻R的阻值为10Ω,请帮助他完成以下实验步骤:
①开关S、S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为________V时,灯泡正常发光;
②保持滑片位置不动,开关S、S2闭合,S1断开,此时电压表示数为4V;再将滑动变阻器的滑片移至最________(选填“左”或“右”)端,此时电压表示数为7V;
③小灯泡的额定功率为P额=________W。
30. 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
答案与解析
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确)
1. 下列描述与实际情况相符的是( )
A. 电磁波在真空中的传播速度340m/s
B. 家用日光灯工作时的电流约为2A
C. 对人体的安全电压是36V
D. 家用电饭煲的额定功率约为800W
【答案】D
【解析】
【详解】A.电磁波在真空中的传播速度最大,为3.0×108m/s,故A不符合题意;
B.家用日光灯的额定功率约为25W,额定电压是220V,由P=UI知道,额定电流是0.11A,故B不符合题意;
C.对人体的安全电压不高于36V,故C不符合题意;
D.家用电饭煲正常工作的电流在4A左右,额定功率大约为
P=UI=220V×4A=880W
接近800W,故D符合题意。
故选D。
2. 助力北京打造智慧型冬奥会的“北斗+5G”技术,传输语言、符号和图像的载体是( )
A. 电磁波 B. 超声波
C. 次声波 D. 红外线
【答案】A
【解析】
【详解】电磁波传播不需要介质,可以在真空中传播,广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息,冬奥会的“北斗+5G”技术,传输语言、符号和图像的载体是电磁波。
故选A。
3. 下列有关磁现象说法正确的是( )
A. 磁感线是磁体发出的实际曲线
B. 磁体周围越接近磁极的地方磁感线越密
C. 磁感线是由铁屑组成的
D. 地球的南北极与地磁场的南北极是重合的
【答案】B
【解析】
【详解】AC.磁感线是为了研究磁场方便而人为抽象建立起来的物理模型,不是实际的曲线,更不是由铁屑组成的,磁体周围铁屑的排布可以反映磁场情况,故AC错误;
B.磁感线的分布疏密可以反映磁场的强弱,越密越强,反之越弱,磁体磁极的磁性最强,所以磁体周围越接近磁极的地方磁感线越密,故B正确;
D.地球的南北极与地磁场的南北极是不重合的,存在磁偏角,故D错误。
故选B。
4. 生活用电处处可见,用电安全尤为重要,如图中符合安全用电要求的是( )
A. 甲图中电源的绝缘皮破损仍然继续使用
B. 乙图中多个大功率用电器共用一个插座
C. 丙图中湿手将电饭煲插头拔下来
D. 丁图中将洗衣机的金属外壳接地
【答案】D
【解析】
【详解】A.电线的绝缘皮破损时应及时更换,否则容易发生触电事故,故A不符合安全用电要求;
B.不能在插线排上同时使用多个大功率用电器,否则电路中电流过大,容易引起火灾,故B不符合安全用电要求;
C.生活用水是导体,若用湿手把电饭煲的三脚插头拔下来可能发生触电事故,故C不符合安全用电要求;
D.洗衣机的金属外壳接地,可避免其金属外壳漏电时发生触电事故,故D符合安全用电要求。
故选D。
5. 将标有“220V100W”的甲灯泡和标有“220V40W”乙灯泡,串联或并联接在220V电路中,比较它们的亮度,有以下判断:①二者串联时,甲灯泡亮些;②二者串联时,乙灯泡亮些;③二者并联时,甲灯泡亮些;④二者并联时,乙灯泡亮些。其中正确的是( )
A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③
【答案】D
【解析】
【详解】由
可知,甲灯的阻值
乙灯的阻值
故乙灯阻值大;串联接在220V电路中,通过甲、乙两灯的电流相等,由
P1=UI=I2R
可知,乙灯的电阻大,实际功率大,即乙灯更亮,故①错误、②正确;
并联接在220V电路中,甲、乙两灯两端的电压相等,由
可知,甲灯电阻小,实际功率大,即甲灯更亮,故③正确、④错误。
故ABC错误,D正确。
故选D。
6. 一位电视台记者在报道某工厂“淘汰落后产能、促进新旧动能转换”仅上半年就节电的时候,手举一只理发用的电吹风说:“这只电吹风是1500W的,也就是1.5kW,这个厂节省的电力可以开动10000这样的电吹风。”这位记者的报道中弄混了两个重要的电学概念,这两个概念是( )
A. 电能和电流 B. 电流和电阻 C. 电能和电功率 D. 电流和电功率
【答案】C
【解析】
【详解】是指电能,1500W是指电功率,应说可以让10000这样的电吹风正常工作1小时,所以这里记者弄混的概念是电能与电功率,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7. 在新冠肺炎疫情期间,为加强对进校人员的管控,学校对电动门控制系统进行了改造;进校人员在体温正常且佩戴口罩的情况下,电动机方可工作开启电动门,用S1闭合表示体温正常,用S2闭合表示佩戴了口罩,则符合改造要求的电路是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意,用S1闭合表示体温正常,用S2闭合表示佩戴了口罩,两个开关同时闭合时,电动机方可工作开启电动门,故两个开关应与电动机串联在电路;故D符合题意。
故选D。
8. 如图是一款“运动手环”,其主要部分是一段内置有一小块磁铁的密闭的空心塑料管,管外缠绕着线圈,戴着这种手环走路时塑料管跟着手一起运动,磁铁则在管内反复运动,线圈中便会产生电流,液晶屏上就会显示出运动的步数,下列四幅图中的设备,与此款运动手环工作原理相同的是( )
A. 动圈式话筒 B. 台式电风扇
C. 电磁继电器 D. 电磁起重机
【答案】A
【解析】
【详解】依题意得,当塑料管运动时,磁铁在管中反复运动,线圈切割磁感线而产生电流,基本原理时电磁感应现象。
A.动圈式话筒是把声信号转变成电信号,声信号的振动带动线圈在磁场中振动,产生感应电流,是电磁感性现象,故A符合题意;
B.台式电风扇,是通电导体在磁场中受力运动,将电能转化为机械能,故B不符合题意;
CD.电磁继电器和电磁起重机的主要部分是电磁铁,电磁铁的原理是通电导线的周围存在磁场,是电流的磁效应,故CD不符合题意。
故选A。
9. 如图是某地区使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇,“肩扛”光电池板,“腰挎”照明灯,“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是( )
A. 光电池板是将太阳能转化为化学能
B. 照明灯工作时,LED 灯是将内能转化为电能
C. 利用风力发电时,“小风扇”将机械能转化为电能
D. 蓄电池夜晚放电时,蓄电池将化学能转化为光能
【答案】C
【解析】
【详解】A.光电池板是将太阳能转化为电能,而不是化学能,故A错误,不符合题意;
B.照明灯工作时,将电能转化为光能,故B错误,不符合题意;
C.利用风力发电时,“小风扇”将机械能转化为电能,故C正确,符合题意;
D.蓄电池夜晚放电,将化学能转化为电能,而不是将化学能转化为光能,故D错误,不符合题意。
故选C。
10. 如图所示是某家庭电路,闭合开关S1、S2,灯泡L1正常发光、L2不亮,断开S1、保持S2闭合,用测电笔插入插座上孔氖管发光,插入插座下孔氖管发光.则故障可能是( )
A. ac间断路 B. bd间断路
C. 灯泡L2断路 D. b点到零线之间断路
【答案】B
【解析】
【详解】A.保持S2闭合,用测电笔插入插座上孔氖管发光,则插座上孔与火线之间电路正常,故A错误;
BC.测电笔插入插座下孔氖管发光,正常情况下插座下孔氖管不发光,所以插座下孔与灯泡串联接入火线电路,则灯泡L2未断路,零线部分bd间断路。故B正确,C错误;
D.闭合开关S1、S2,灯泡L1正常发光、L2不亮,则灯泡L1所在电路正常,故D错误。
故选B。
11. 如图所示,只闭合开关S时,灯L1的功率为9W;断开开关S,闭合S1、S2时,灯L1的功率为25W。电源电压不变,且灯丝电阻不受温度的影响,则只闭合开关S时,L1、L2两灯的电压之比是( )
A. 2∶3 B. 5∶3 C. 3∶5 D. 3∶2
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,只闭合开关S时,L1与L2串联,灯泡L1的功率为
断开开关S,闭合S1、S2,,L1与L2并联,因为并联电路各支路两端的电压相等,所以此时灯泡L1的功率为
则
则
因为串联电路两端的电压等于各部分电压之和,所以L1与L2串联时
故D正确,ABC错误。
故选D。
12. 为了打赢疫情防控战,某工厂加紧生产消毒液,如图甲所示,这是生产车间流水线上瓶装消毒液输送及计数装置示意图,其中S为激光源,为光敏电阻(有光照射时阻值变小),是阻值为的定值保护电阻,a、b间接监控装置,两端的电压随时间变化的关系如图乙所示,电源电压恒为,则下列说法正确的是( )
A. 当有瓶装消毒液遮挡激光时,消耗的功率为
B. 当没有瓶装消毒液遮挡激光时,光敏电阻的阻值为
C. 当没有瓶装消毒液遮挡激光时,电路消耗的总功率为
D. 生产线正常生产时,一分钟可生产消毒液150瓶
【答案】C
【解析】
【详解】A.由电路图可知,R1与R2串联,由题意可知,当有瓶装消毒液遮挡激光时(即无光照射光敏电阻R1),R1的阻值变大,由串联分压可知R1两端的电压变大,由图乙知,此时U1=4V,根据串联电路电压的规律知,R2两端的电压为
U2=U-U1=6V-4V=2V
此时R2消耗的功率为
故A错误;
BC.当没有瓶装消毒液遮挡激光时(即有光照射光敏电阻R1),R1的阻值较小,由串联分压可知,R1两端的电压较小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R2两端的电压较大,即a、b间的电压较大,图像可得,此时R1两端的电压U1=2V,则R2两端的电压
U2=U-U1=6V-2V=4V
因串联电路中各处的电流相等,所以
R1=20Ω
此时电路的总功率为
故C正确,B错误;
D.由图乙可知,每经过0.6s,就有一个产品通过计数装置,生产时1min可生产消毒液
故D错误。
故选C。
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共25分)
13. 家庭电路中,开关应接在________(选填“火”、“地”或“零”)线上;检修家庭电路时需使用测电笔识别零线和火线,甲、乙两图中测电笔的使用方法正确的是________(选填“甲”或“乙”)图;图丙为家庭中常用的接线板,接在两孔和三孔上的用电器是________联的。家庭电路中,输电线进户后首先接到________(选填“电能表”、“总开关”或“保险装置”)上。
【答案】 ①. 火 ②. 甲 ③. 并 ④. 电能表
【解析】
【详解】[1]开关需要接在火线上,这样保证了开关断开后,没有电流经过用电器,避免触电事故的发生。
[2]电流从笔尖金属体、电阻、氖管、弹簧、笔尾金属体经人体流回大地,形成通路,必须接触笔尾金属体,故选甲。
[3]两孔和三孔上的用电器是并联的,独立工作,互不影响。
[4]家庭电路中,输电线进户后首先接到电能表,能直接计算这段时间消耗的电能。
14. “祝融号”火星车使用太阳能电池板供电,太阳能属于______(选填“可再生”或“不可再生”)能源。核电站是利用核反应堆发生核______(选填“裂变”或“聚变”)时提供的能量发电的。
【答案】 ①. 可再生 ②. 裂变
【解析】
【详解】[1]能源根据是否可以再生可以分为可再生能源和不可再生能源。太阳能内部核聚变能源源不断提供能量,属于可再生能源。
[2]目前世界上的核电站都是根据链式反应原理,利用核反应堆发生核裂变产生的能量发电的。核聚变反应发电目前处于研究阶段。
15. 运动汽车制动时由于摩擦,动能转化成了轮胎、地面和空气的________能,这些消耗的能量不能再自动用来驱动汽车,可见,能量的转化和转移过程是有________性的。
【答案】 ①. 内 ②. 方向
【解析】
【详解】[1]运动的汽车制动时由于克服摩擦做功,汽车的动能转化成了轮胎、地面和空气的内能,表现为轮胎温度升高。
[2]这些消耗的能量不能再自动用来驱动汽车,即不能在转化利用,说明能量的转化和转移过程是有方向性的。
16. 2021年底我校教室照明提升改造工程完成,所采用的LED灯具有节能、环保的特点,某LED防眩灯的额定电压为220V、额定功率为22W,则该灯的额定电流为________A。与普通白炽灯相比,在达到相同亮度的条件下,假设LED可以节约80%的电能,则这个LED灯与功率为________W的白炽灯亮度相当。
【答案】 ①. 0.1 ②. 110
【解析】
【详解】[1]根据可得,额定电流
[2]照亮相同时间t,根据则LED消耗的电能为,设白炽灯功率为,白炽灯消耗的电能为,LED可以节约80%的电能则有
则白炽灯的功率为
17. 如图所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行。
(1)接通电路后,观察到小磁针偏转,说明________;
(2)改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,这表明通电导体周围的磁场方向与________方向有关;
(3)如果移走小磁针,通电导线周围________(选填“仍存在”或“不存在”)磁场。
【答案】 ①. 电流周围存在磁场 ②. 电流 ③. 仍存在
【解析】
【详解】(1)[1]接通电路后,观察到小磁针偏转,说明电流周围存在磁场,这是著名的奥斯特实验。
(2)[2]改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,说明磁场方向改变,这表明通电导体周围的磁场与电流方向有关。
(3)[3]通电导线周围的磁场与小磁针的有无无关,如果移走小磁针,通电导线周围仍存在磁场。
18. 人工心脏泵可短时间代替心脏工作,如图是该装置的示意图磁体固定在左侧,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启,线圈中的电流从A流向B时,电磁铁左端是______极,血液会______(选填“流入”或“流出”)活塞筒,该装置工作时,线圈AB中的电流方向______(选填“需要”或“不需要”)改变。
【答案】 ①. S ②. 流入 ③. 需要
【解析】
【分析】
【详解】[1]线圈中的电流从A流向B时,根据安培定则,电磁铁右端N极,左端S极。
[2]异名磁极相互吸引,此时活塞左移,筒内压强减小,血液流入筒。
[3]因为工作时活塞要左右移动,电磁铁磁极要改变,所以电流方向需要改变。
19. 在家庭电路中,由于热水器的功率远大于电冰箱,因此,从安全用电的角度考虑,热水器的电源线比电冰箱的要________一些(选填“粗”或“细”);如图所示电能表,该电能表的示数为________kW•h。现让热水器单独工作2min,电能表的转盘转了100r,热水器的实际功率为________W。
【答案】 ①. 粗 ②. 1469.5 ③. 1500
【解析】
【详解】[1]由于热水器的功率远大于冰箱,根据P=UI可知,在电压相同时,热水器工作时的电流远大于冰箱,相同条件下热水器导线上产生的热量较多。根据Q=I2Rt可知,为保证线路安全,在电流和通电时间一定时,热水器选择较粗的电源线,可以减小导线电阻,电源线产生的热量减少,可防止电源线快速老化而引发安全事故。
[2]电能表的示数最后一位是小数,所以电能表的示数是1469.5 kW•h。
[3]电能表的转盘转100r,热水器消耗的电能
则该热水器的实际功率
20. 如图所示,共享单车位置定点电路中,S1、S2为智能开关。车辆位于红区域内,S1闭合、指示灯亮,电磁铁的线圈中______(选填“有”或“无”)电流通过,单车无法锁定;车辆位于绿区内,S2闭合,指示灯______(选填“发光”或“不发光”),电动机工作,单车锁定。
【答案】 ①. 无 ②. 不发光
【解析】
【详解】[1][2]由图可知,开关S2控制含有电磁铁的控制电路,S1控制含有灯泡的工作电路。只闭合开关S1时,工作电路通电,指示灯发光;闭合开关S2时,由于电磁铁通电有磁性,将衔铁吸下,无论S1闭合与否,工作电路都是断路,指示灯不发光。
21. 如图所示,电源电压恒为6V,R0为电阻箱,电动机线圈的电阻为2,调节电阻箱R0使其接入电阻为4,闭合开关,电动机正常转动,电流表的示数是0.8A,此时电动机两端的电压是________V,100s内电流通过电动机线圈产生的热量是________J。
【答案】 ①. 2.8 ②. 128
【解析】
【详解】[1]由图得,电动机与电阻箱串联,电流表测量电路电流。由欧姆定律得,电阻箱的电压为
电动机的电压为
[2]100s内电流通过电动机线圈产生的热量是
22. 如图甲,电源电压恒为8V,滑动变阻器滑片P从b端滑到a端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙;R2与R1的电功率之比k与R2的关系如图丙。则滑片P在a端时,电路消耗的功率________W;滑片P在b端时,R2消耗的功率________W。
【答案】 ①. 16 ②. 2.56
【解析】
【详解】[1]由电路图可知,电阻R1和变阻器R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中的电流;当滑片P在a端时,变阻器连入电路中的电阻为0,电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流为2A;此时电路消耗的功率
P1=UI最大=8V×2A=16W
[2]R1的阻值
由于串联电路中电流处处相等,由P=I2R可得,R2与R1的电功率比值
由图象丙可知,当R2最大时,R2与R1之比的最大值为4,则R2的最大阻值
R2=4R1=4×4Ω=16Ω
当滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,由于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总=R1+R2=4Ω+16Ω=20Ω
电路最小电流
R2消耗的功率
三、解答题(本题共8小题,共51分)
23. 按题目要求完成
(1)如图甲,在⭕内填上适当的电流表或电压表,使电阻R1与R2并联________;
(2)如图乙,请你用笔画线代替导线将它们正确接入电路________;
(3)如图丙,标出磁感线的方向及小磁针的N极________。
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【详解】(1)[1]由图得,要使两电阻并联,两电阻在两条不同的支路上,电压表应与电阻并联,测量电源电压,电流表应在干路上,测量干路电流,如图所示:
(2)[2]三孔插座使用时与其他用电器并联,三孔插座的左边接线柱连接零线,右边接线柱连接火线,上边接线柱连接地线;带开关的电灯,电灯与开关串联,火线通过开关后,再连接到灯泡顶端的金属点,零线与灯泡的螺旋套相连,如图所示:
(3)[3]电流从电流表正接线柱进,负接线柱出,由图得,螺线管上表面的电流方向由下到上,由安培定则得,螺线管的左端是N极,右端是S端,磁场外部磁场方向由N极到S极,由异名磁极相吸引得,小磁针的左端是N极,如图所示:
24. 一只标有“6V,3W”字样小灯泡L与一个阻值为8的定值电阻R串联,接在电源电压不变的电路中,接通电路后,小灯泡L正常发光。求:
(1)电路中的电流I;
(2)电源电压U;
(3)通电20s,整个电路消耗的电能W。
【答案】(1)0.5A;(2)10V;(3)100J
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)小灯泡L与定值电阻R串联,电路电流就等于流过小灯泡的电流,此时小灯泡正常发光,电路电流
(2)R两端电压
电源电压
(3)通电20s,整个电路消耗的电能
答:(1)电路中的电流为0.5A;
(2)电源电压为10V;
(3)通电20s,整个电路消耗的电能为100J。
25. 某品牌烤面包机(图甲)简化电路如图乙所示,铭牌上的部分参数如图丙所示。求:
(1)用1档加热时,通过R1的电流;
(2)用2档加热2min,消耗的电能;
(3)R2的阻值。
尺寸
产品质量
2kg
颜色
牛油果绿
额定容量
2片
额定电压
220V
频率
50Hz
1档功率
550W
2档功率
1050W
【答案】(1)2.5A;(2)1.26×105J;(3)96.8
【解析】
【详解】解:(1)用1档加热时,通过R1的电流
(2)用2档加热2min,消耗的电能
W=P2挡t=1050W×2×60s=1.26×105J
(3)开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,电路的总电阻最大,由可知电路的总功率最小,处于1挡状态,开关S1和S2都闭合,两个电阻并联,电路的总电阻最小,由可知电路的总功率最大,处于2挡状态,R2的电功率
P2=P2挡-P1挡=1050W-550W=500W
R2的阻值
答:(1)用1档加热时,通过R1的电流是2.5A;
(2)用2档加热2min,消耗的电能是1.26×105J;
(3)R2的阻值是96.8。
26. 小宾在“探究电流与电阻关系”的实验中,准备了以下器材:电源(电压恒为3V),电流表、电压表各一个,开关一个,五个定值电阻(5、10、15、20、25),两个滑动变阻器(R1:“10 1A”和R2:“15 1A”),导线若干,设计了如图甲所示的电路图。
(1)连接电路时,开关应______,连接好电路后,他检查电路时发现电压表、电流表位置互换了,若此时闭合开关,电流表______(选填“会”或“不会”)被烧坏。
(2)正确连好电路后,闭合开关前要将滑动变阻器的滑片P移到最______(选填“左”或“右”)端,闭合开关发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,移动滑动变阻器的滑片P,电流表、电压表示数均无变化,则故障可能是定值电阻R______(选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,多次改变R的阻值,当R由10Ω换成15Ω时,应当向______(选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片P,使______(选填“电压表”或“电流表”)示数保持不变,记下电流表的示数,画出如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可以得出结论:______。
(4)上述实验所选用的滑动变阻器是______(选填“R1”或“R2”)。
【答案】 ①. 断开 ②. 不会 ③. 左 ④. 断路 ⑤. 左 ⑥. 电压表 ⑦. 电压一定时,电流与电阻成反比 ⑧. R2
【解析】
【详解】(1)[1]连接电路时,为保护电路及用电安全,要断开开关。
[2] 电压表、电流表位置互换了,即电压表串联在了电路中,由于电压表自身电阻很大,开关闭合后,通过电路的电流非常小,电流表不会被烧坏。
(2)[3]为保护电路,开关闭合前滑动变阻器的阻值应调到最大,即滑片距下方接线柱最远的左端。
[4] 闭合开关发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,定值电阻R两端有电压而无电流,原因是定值电阻断路。
(3)[5][6] 当R由10Ω 换成15 Ω时,根据串联电路分压原理可知,定值电阻两端电压会变大,要保持电压不变,应增大滑动变阻器所分电压,需要增大滑动变阻器连入电路的电阻,滑片向左移动,使电压表示数不变。
[7]由图乙可知:在电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。
(4)[8] 由图乙可知:当定值电阻为10Ω时,电路电流为0.2A,两端的电压为
U=IR=10Ω×0.2A=2V
电压恒为3V,滑动变阻器所分电压为
3V-2V=1V
当定值电阻阻值为25Ω时,根据分压原理,有
所以R滑=12.5Ω。R1的最大阻值为10Ω,不符合要求,所以应选用R2。
27. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图1所示的电路。而小华同学学习了电磁方面的知识后,做了以下两个实验(如图2所示)。
(1)由图1可知,电磁铁甲的磁性_________电磁铁乙的磁性(选填“大于”、“小于”或“等于”),这是通过观察________来判断的;
(2)图1中把电磁铁甲和乙串联起来是为了控制_________不变,在此条件下可得出的结论是,线圈的匝数_______(选填“越多”或“越少”),电磁铁的磁性越强;
(3)小华用图2的甲装置进行了如下的操作:①让导体AB静止在磁场中;②让导体AB在磁场中左右运动;③让导体AB沿竖直方向上下缓慢运动。其中能使电流表指针发生偏转的是_______;(填序号)
(4)如果小华在图2的乙装置的实验中,当开关闭合时,发现导体ab向左运动,若要使导体ab向右运动,下列措施不可行的是________;
A调换电源正、负极;
B.调换磁体N、S极;
C.同时调换电源正负极和磁体N、S极
(5)根据图2中的乙装置的原理,人们发明了__________。(选填“发电机”或“电动机”)
【答案】 ①. 小于 ②. 电磁铁吸引大头针数目的多少 ③. 电流 ④. 越多 ⑤. ② ⑥. C ⑦. 电动机
【解析】
【详解】(1)[1][2]由图1可知,乙电磁铁吸引的铁钉多,因此电磁铁甲的磁性小于电磁铁乙的磁性,这是通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少来判断的,电磁铁吸引铁钉的数目越多,磁性越强。
(2)[3]把甲、乙两个电磁铁串联,由于串联电路电路处处相等可知,目的是使通过它们的电流相等。
[4]由图可知,甲乙电磁铁的线圈匝数不同,所以是探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系,在此条件下可得出的结论是:电流相同时,线圈的匝数越多,电磁铁吸引铁钉的数目越多,电磁铁的磁性越强。
(3)[5]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流;导线AB在磁场中静止时不会切割磁感线,上下运动时也不会切割磁感线,不会产生感应电流,不会使电流表指针发生偏转;让导线AB在磁场中左右运动时,会切割磁感线,会产生感应电流,会使电流表指针发生偏转,故②符合题意,①③不符合题意。
故选②。
(4)[6]要改变导线受力方向,可改变磁场方向或线圈中电流方向;乙图中改变磁场方向的方法,可以调换磁极,或改变电流方向的方法,可以调换电源正负极;同时调换电源正负极和磁体N、S极,通电导体在磁场中受力方向不变,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(5)[7]图乙中有电源,这是磁场对电流的作用的实验,磁场对通电导线有力的作用,使导线产生运动,利用这一规律,人们发明了电动机。
28. 在探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验时:
(1)为探究“电流产生的热量与电阻大小的关系”,小明首先设计了如图甲所示的实验电路,装置中将R1、R2两电阻丝串联,其主要目的是为了控制________和通电时间相同;通电一段时间后,发现装有R2电阻丝的煤油瓶中温度计的示数升高得多一些,这说明:在其它条件相同时,________越大,电流产生的热量越多。小明还想用如图甲所示的电路探究“电流产生的热量与电流大小的关系”,必须增加的测量工具是________;
(2)实验结束后,小明发现用电阻丝对煤油加热时,观察温度计示数变化的过程非常耗时,为了减少实验的时间,他提出了如下改进的设想:
设想一:将煤油换成水来做实验;设想二:通过加热空气来做实验。
①据所学知识,他们经过讨论,断定设想一是错误的,你认为他们判断的依据是________;
②利用设想二,他们设计了下面的实验:
在两个透明的容器中密闭了等量的空气(如图乙、丙所示),通过两U形管中液面的高度差来反映密闭空气吸热的多少。闭合开关前,左右两侧U形管内液面相平。
a.根据甲图中的实验现象,会发现:乙图装置中通电一段时间后,________(填“左”或“右”)侧容器相连U形管中液面的高度差大;
b.设计丙图的主要目的是探究电流产生的热量与________的关系。
【答案】 ①. 电流 ②. 电阻 ③. 秒表 ④. 水的比热容大,相同条件下吸热升温更慢 ⑤. 右 ⑥. 电流
【解析】
【详解】(1)[1]为探究“电流产生的热量与电阻大小的关系”,小明首先设计了如图甲所示的实验电路,装置中将R1、R2两电阻丝串联,串联电路电流相等,所以其主要目的是为了控制电流和通电时间相同。
[2]实验中,两煤油瓶中煤油的质量相同,电阻R1的电阻小于电阻R2的电阻。通电一段时间后,发现装有R2电阻丝的煤油瓶中温度计的示数升高得多一些,说明R2电阻丝放出的热量较多,表明:在其它条件相同时,电阻越大,电流产生的热量越多。
[3]小明还想用如图甲所示的电路探究“电流产生的热量与电流大小的关系”,控制电阻和通电时间相同,必须增加的测量工具是秒表。
(2)[4]水的比热容大于煤油,由得,当质量和吸收相同热量时,水升高的温度小于煤油升高的温度,所以设想一是错误的。
[5]由图乙得,两电阻串联,通电时间和电流相等,右边容器内电阻丝的电阻大于左边容器内电阻丝的电阻,由得,右边容器内电阻丝产生的热量较多,右边容器内空气受热膨胀程度更强,容器内气压越大,因此右侧容器相连U形管中液面的高度差大。
[6]由图丙得,右边容器内5Ω的电阻丝与容器外5Ω的电阻丝并联后与左边容器内5Ω的电阻丝串联,实验中控制电阻和通电时间相同,电流不同,设计丙图的主要目的是探究电流产生的热量与电流大小的关系。
29. 小明在“测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率”的实验中,电源电压保持不变,部分电路连接如图甲所示。
(1)请用笔画线表示导线将图甲所示电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片向左移动,电压表示数变大________;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数刚好为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为________W;
(3)实验结束后,该小组对测量结果进行误差分析,考虑到电压表中也有电流通过,该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”);
(4)小娟又换了一个灯泡,多次实验后画出了小灯泡电流随电压变化的关系图像(如图丙),若将它与一个8的定值电阻串联在4.5V的电路中,此时小灯泡的功率为________W。
(5)实验结束后,小田同学设计了如图丁的电路来测定额定电压为3V的小灯泡的额定功率,已知电源电压为9V,定值电阻R的阻值为10Ω,请帮助他完成以下实验步骤:
①开关S、S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为________V时,灯泡正常发光;
②保持滑片位置不动,开关S、S2闭合,S1断开,此时电压表示数为4V;再将滑动变阻器的滑片移至最________(选填“左”或“右”)端,此时电压表示数为7V;
③小灯泡的额定功率为P额=________W。
【答案】 ①.
②. 0.9 ③. 偏大 ④. 0.625 ⑤. 6 ⑥. 左 ⑦. 0.9
【解析】
【详解】(1)[1]滑动变阻器的滑片向左移动,电压表示数变大,则根据欧姆定律可知,电流表示数也变大,即电路的总电阻变小,滑动变阻器电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中,如图:
(2)[2]电流表的示数如图乙所示,电流表选用0~0.6A的量程,分度值为0.02A,电流为0.36A,则灯泡的额定功率为
P额1=U额1I额1=2.5V×0.36A=0.9W
(3)[3]由图知,电压表与小灯泡并联,所测电压较准确,而电流表测通过小灯泡和电压表的电流,所测电流偏大,由P=UI可知所测小灯泡的额定功率与真实值相比偏大。
(4)[4]由图丙知,当灯两端的电压为2.5V时,通过灯的电流为0.25A,根据串联电路电流的规律和欧姆定律,此时定值电阻的电压
U′=ILR=0.25A×8Ω=2V
根据串联电路电压的规律,灯与电阻的电压和为
U=U′+UL=2V+2.5V=4.5V
等于电源电压4.5V.故此时通过小灯泡的电流是0.25A;此时小灯泡的功率
PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W
(4)①[5]开关S、S1闭合,S2断开,滑动变阻器滑片右边的电阻与灯泡串联,电压表测变阻器的电压,要使小灯泡正常发光,则灯泡两端的电压
U灯=U额=3V
根据串联电路电压的规律可得变阻器两端的电压
U滑=U总-U灯=9V-3V=6V
所以,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为6V,则灯泡正常发光。
②[6]保持滑片位置不动,开关S、S2闭合,S1断开,滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联,电压表测量变阻器滑片右边电阻两端的电压,此时电压表示数为U右=4V;由于滑动变阻器的全部电阻连入电路,为了间接测出定值电阻R两端的电压,所以需要测出滑动变阻器两端的电压,故再将滑动变阻器的滑片移至最左端,此时电压表示数为滑动变阻器两端的电压,即U′=7V。
③[7]在②中,滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联,根据串联电路电压的规律可得,R的电压为
UR=U总-U′=9V-7V=2V
由分压原理可得
所以变阻器滑片右边电阻的阻值
故在①中,灯的额定电流为
小灯泡的额定功率
P额=U灯I灯=3V×0.3A=0.9W
30. 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。
【答案】 ①. 用电器 ②. 22 ③. 1440 ④. ⑤. C
【解析】
【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。
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