1、單元檢測五電路歐姆定律電功率(時間:60分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共12小題,每小題3分,共36分)1.通常情況下,下列物體中屬于絕緣體的是()A.鉛筆芯B.鹽水C.銅絲D.橡膠答案:D解析:鉛筆芯、鹽水、銅絲都容易導(dǎo)電,所以它們在通常情況下都屬于導(dǎo)體。而橡膠在通常情況下不容易導(dǎo)電,所以它屬于絕緣體。故A、B、C不符合題意,D符合題意。2.實驗小組為醫(yī)院病房設(shè)計呼叫電路,在病人需要護(hù)理時,閉合床頭開關(guān),就能及時通知值班室里的護(hù)士,圖中最合理的設(shè)計方案是()答案:B解析:A圖和C圖不能識別是哪個病床呼叫,故A、C錯誤;B圖中,各病床的燈為并聯(lián),電鈴在干路上,無論哪個病床閉合床頭開關(guān),所

2、控制的燈與電鈴連通,電鈴響,燈發(fā)光,就能及時通知值班室里的護(hù)士,B正確;D圖雖然也能滿足要求,但用了三個電鈴,不夠合理,D錯誤。3. 在右圖所示電路中,R1的阻值為4 ,當(dāng)開關(guān)S1和S2都閉合時,電流表示數(shù)為3 A;當(dāng)只閉合S2時,電流表示數(shù)為2 A,下列說法正確的是()A.電源電壓為6 VB.R2的阻值為1 C.S1和S2都閉合時,R2消耗的功率為18 WD.只閉合S2時,電路消耗的總功率為24 W答案:D4.在做電學(xué)實驗時,有時會遇到電路元件接觸不良現(xiàn)象,一般要利用電壓表來檢測故障發(fā)生的位置。小強(qiáng)同學(xué)連接了如圖所示的電路,開關(guān)閉合后燈泡不亮,電流表的示數(shù)為零,此時用電壓表測得a、d間的電壓

3、不為零,a、c間的電壓為零,c、d間的電壓不為零,這說明()A.電源接線柱接觸不良B.開關(guān)的觸片或接線柱接觸不良C.電流表接線柱接觸不良D.燈泡燈絲斷了或燈座接觸不良答案:B解析:開關(guān)閉合后,電燈不亮,電流表無示數(shù),說明電路中出現(xiàn)斷路現(xiàn)象;用電壓表檢測時,發(fā)現(xiàn)a、d間的電壓不為零,說明a、d之間無斷路;c、d間的電壓不為零,而a、c兩點間的電壓為零,說明a、c之間無斷路,因此是開關(guān)出現(xiàn)斷路現(xiàn)象。5.手機(jī)工作原理可簡化為如圖所示電路,R是阻值已知的定值電阻,U是手機(jī)工作部件兩端電壓,I是電路中的電流。手機(jī)在工作過程中,電池的電壓會發(fā)生變化,U與I的比值隨I的變化而變化,手機(jī)正常工作時,要對U和I

4、進(jìn)行監(jiān)測。若測量出R兩端電壓UR,則()A.只能監(jiān)測UB.只能監(jiān)測IC.既能監(jiān)測U,也能監(jiān)測ID.既不能監(jiān)測U,也不能監(jiān)測I答案:B解析:由題意可知,R是阻值已知的定值電阻,與手機(jī)工作部件串聯(lián),測量出UR,則根據(jù)歐姆定律可得知I的值,故可監(jiān)測I。由于電池電壓是變化的,則根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點無法監(jiān)測手機(jī)工作部件兩端的電壓U;且U與I的比值隨I的變化而變化,即手機(jī)工作部件的電阻是變化的,故也無法根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理監(jiān)測U,故只能監(jiān)測I,選項B正確。6. 在右圖所示的電路中,當(dāng)閉合開關(guān)S后,發(fā)現(xiàn)兩燈都不亮,電流表的指針幾乎指在零刻度線,電壓表指針則有明顯偏轉(zhuǎn)。經(jīng)檢查除小燈泡外,其余器材的連接良好

5、,造成這種情況的原因可能是()A.燈泡L2短路B.燈泡L2斷路C.燈泡L1斷路D.兩個燈泡都斷路答案:B解析:從題圖可看出,電路為串聯(lián)電路,電壓表測燈L2兩端的電壓,而電流表無示數(shù),且燈泡不亮,則判斷電路出現(xiàn)了斷路,又由于電壓表有示數(shù),則可判斷電壓表與電源的兩極連接完好,因此只有燈L2出現(xiàn)了斷路,選項B正確。7. 如圖所示的電路中,電源電壓恒定,R1為定值電阻,閉合開關(guān)S,滑動變阻器R2的滑片P由b端移到a端的過程中,下列說法正確的是()A.電壓表和電流表的示數(shù)都變大B.電壓表和電流表的示數(shù)都變小C.電壓表的示數(shù)變大,電流表的示數(shù)變小D.電壓表的示數(shù)變小,電流表的示數(shù)變大答案:A解析:定值電阻

6、R1與滑動變阻器R2串聯(lián),電流表測量的是整個電路中的電流,電壓表測量的是定值電阻兩端的電壓?；瑒幼冏杵鞯幕琍由b端移到a端的過程中,滑動變阻器接入電路的阻值變小,由串聯(lián)電路電阻的特點可知,電路中的總電阻變小,由歐姆定律I=UR可知,電路中的電流變大,即電流表的示數(shù)變大。定值電阻R1的阻值不變,而電路中的電流變大,由公式U=IR可知,定值電阻R1兩端的電壓變大,即電壓表的示數(shù)變大。故正確的選項為A。8. 在右圖所示電路中,電源電壓保持不變,只閉合開關(guān)S,電流表的示數(shù)為0.2 A,再閉合開關(guān)S1,電流表的示數(shù)變化了0.3 A。那么閉合S、S1后,R1與R2的電功率之比是()A.23B.32C.5

7、2D.12答案:A解析:由題圖可知,當(dāng)只閉合開關(guān)S時,只有R1接入電路中,電流表的示數(shù)即通過電阻R1的電流I1=0.2 A;當(dāng)閉合S、S1后,R1與R2并聯(lián),電流表的示數(shù)變化了0.3 A,則通過R2的電流I2=0.3 A,R1與R2的電功率之比P1P2=UI1UI2=I1I2=23,則滑動變阻器連入電路的最小阻值R滑=4.5V-2.5V0.5A=4 ,故正確的選項為A。9.下圖所示的實例中,符合安全用電要求的是()答案:B解析:用濕布擦拭工作的臺燈容易發(fā)生觸電事故,選項A錯誤;發(fā)生觸電事故時先切斷電源,選項B正確;使用絕緣層破損的導(dǎo)線,容易漏電或發(fā)生觸電事故,選項C錯誤;在輸電線上晾曬衣服,容

8、易發(fā)生短路,引起火災(zāi)等事故,選項D錯誤。10.實驗中繪出了小燈泡的電流與電壓關(guān)系的U-I圖像如圖甲所示,則圖乙中有關(guān)此小燈泡功率P與U2或P與I2的圖像可能正確的是()甲乙答案:D解析:由題圖甲可知,電阻隨著電壓和電流的增大而增大。由P=U2R可知,在P-U2圖像上某點與原點連線相對于橫軸的傾斜程度反映了該點電阻的倒數(shù),因隨電壓變大,電阻的倒數(shù)會變小,故選項A、B錯誤。由P=I2R可知,在P-I2圖像上某點與原點的連線相對于橫軸的傾斜程度反映了物體在該點電阻的大小,因物體的電阻隨電流的增大而增大,故其傾斜程度應(yīng)越來越大,故選項C錯誤D正確。11.如圖所示,在研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素

9、有關(guān)的實驗中,下列分析正確的是()A.甲、乙兩次實驗都應(yīng)用了控制變量法B.甲實驗通電一段時間后,左側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量更多C.乙實驗是為了研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系D.乙實驗通電一段時間后,右側(cè)U形管中液面的高度差比左側(cè)的大答案:A解析:甲、乙兩次實驗中用到的研究物理問題的方法是控制變量法和轉(zhuǎn)換法,故選項A正確;甲實驗兩電阻絲串聯(lián),則通過電阻絲的電流和通電時間相同,右側(cè)電阻阻值大,由焦耳定律Q=I2Rt可知,右側(cè)電阻產(chǎn)生熱量多,則右側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量多,故選項B錯誤;乙實驗,右側(cè)電阻絲與另一電阻絲并聯(lián),故左右容器中電阻絲的電阻和通電時間相同,但通過電阻的電流不同,所以研究電流產(chǎn)生的熱

10、量與電流的關(guān)系,故選項C錯誤;乙實驗,右側(cè)電阻絲與另一電阻絲并聯(lián),故左右容器中電阻絲的電阻和通電時間相同,由焦耳定律Q=I2Rt可知,左側(cè)電阻產(chǎn)生熱量多,則左側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量多,氣體壓強(qiáng)大,即左側(cè)U形管中液面的高度差比右側(cè)的大,故選項D錯誤。12.圖甲所示的電路中,R為滑動變阻器,R0為定值電阻,電源電壓為8 V恒定不變。(不計溫度對電阻的影響)在滑片P滑動過程中,電壓表與電流表的示數(shù)變化如圖乙所示,則根據(jù)圖像信息,下列說法錯誤的是()A.R0阻值是5 B.電路的最大總功率是12.8 WC.電路的最小總功率是0.8 WD.滑動變阻器的最大阻值是35 答案:C解析:當(dāng)滑動變阻器接入電路的電

11、阻最小時,電路為R0的簡單電路,由題圖乙可知I最大=1.6 A,由歐姆定律得R0=UI最大=8V1.6A=5 ,故選項A正確;電路的最大功率P最大=UI最大=8 V1.6 A=12.8 W,故選項B正確;當(dāng)滑動變阻器接入電路的電阻最大時,電路中的電流最小,由題圖乙可知I最小=0.2 A,電路的總電阻為R總=UI最小=8V0.2A=40 ,滑動變阻器的最大阻值為R=R總-R0=40 -5 =35 ,故選項D正確;電路的最小功率為P最小=UI最小=8 V0.2 A=1.6 W,故選項C錯誤,符合題意。二、填空題(本題每空2分,共22分)13.某定值電阻兩端加上10 V的電壓時,測得通過它的電流為2

12、 A,則其阻值為 。若電壓為0,則它的阻值為 。答案:5514.圖甲所示電路中,當(dāng)閉合開關(guān)S后,兩個電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度相同,指針位置如圖乙所示。電阻R2兩端的電壓為 V,電阻R1、R2的阻值之比為。答案:1.64115.(2021四川達(dá)州中考)小星學(xué)習(xí)電功率知識后,想利用電能表測量家中電熱水壺工作時的實際功率。他仔細(xì)觀察了家中的電能表,表盤參數(shù)如圖所示,則小星家允許加載的用電器的最大功率為 W。他關(guān)閉家中其他用電器,只讓電熱水壺?zé)?發(fā)現(xiàn)電熱水壺工作1 min,電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過60轉(zhuǎn),則該電熱水壺的實際功率為 W。答案:4 4001 20016.在下圖所示電路中,電源電壓不變,電燈L標(biāo)有“6 V

13、1.2 W”字樣。當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時,電燈L恰能正常發(fā)光,電流表示數(shù)為0.5 A。則:(1)電動機(jī)兩端的電壓為 V,通過電動機(jī)的電流為 A。(2)通電1 min電路消耗電能 J。答案:(1)60.3(2)180解析:(1)并聯(lián)電路兩端的電壓等于電源電壓,小燈泡正常發(fā)光,電壓即為額定電壓6 V,通過小燈泡的電流IL=PLUL=1.2W6V=0.2 A。并聯(lián)電路中,干路中的電流等于各支路電流之和,所以通過電動機(jī)的電流IM=I總-IL=0.5 A-0.2 A=0.3 A。(2)通電1 min電路消耗電能W=Pt=UIt=6 V0.5 A60 s=180 J。17.下表為某電烤箱銘牌的部分參數(shù),

14、電烤箱的簡化電路如圖所示。當(dāng)開關(guān)S閉合時,電烤箱處于溫?fù)?。?dāng)電烤箱在高溫?fù)豕ぷ鲿r,1 min消耗的電能是 J。額定電壓220 V額定功率高溫?fù)? 100 W低溫?fù)?40 W答案:高6.6104解析:根據(jù)電功率公式P=U2R,在電源電壓一定的情況下,總電阻越小,總功率越大;開關(guān)閉合,R2短路,電路中只有R1發(fā)熱,比開關(guān)斷開時(R1與R2串聯(lián))電阻小,電路消耗的總功率變大,所以電烤箱處于高溫?fù)?此時通電1 min消耗的電能W=Pt=1 100 W60 s=6.6104 J。三、實驗及探究題(本題共20分)18.(6分)在探究相同電壓下,電流與電阻的關(guān)系的實驗中,老師提供的實驗器材有電源(電壓恒為4

15、.5 V),電流表、電壓表各一個,開關(guān)一個,四個定值電阻(5 、10 、15 、20 ),兩只滑動變阻器(規(guī)格分別為“20 2 A”“50 1 A”),導(dǎo)線若干。(1)請根據(jù)圖甲的電路圖用筆畫線將圖乙實物圖連接完整(注意電流表的量程選擇)。(2)小李實驗時,在a、b間先接入5 的電阻,閉合開關(guān),移動滑片P,使電壓表的示數(shù)為1.5 V,并記下相應(yīng)的電流值;再改接10 的電阻,此時滑片P應(yīng)向(選填“E”或“F”)端移動,小李移動變阻器滑片P的目的是 。(3)小李為完成用四個定值電阻進(jìn)行的實驗,他應(yīng)選擇的滑動變阻器規(guī)格是。他這樣選擇的理由是 。答案:(1)如圖所示(2)F保持定值電阻兩端的電壓為1.

16、5 V不變(3)“50 1 A”當(dāng)20 的電阻接入a、b間時,為使電壓表的示數(shù)為1.5 V,滑動變阻器接入電路中的阻值是40 。若選用規(guī)格為“20 2 A”的滑動變阻器,無論怎樣移動滑片P,電壓表的示數(shù)始終無法達(dá)到1.5 V解析:(1)保持定值電阻兩端的電壓為1.5 V,若5 電阻接入時,電路中的電流為0.3 A,所以電流表應(yīng)選00.6 A量程,在圖乙中將電流表的“-”接線柱跟b連接,將電流表的“0.6”接線柱跟開關(guān)的右端接線柱連接即可。(2)研究電流跟電阻的關(guān)系時,應(yīng)保持定值電阻兩端的電壓不變,若將5 的電阻換成10 的電阻,如果滑動變阻器的滑片不移動,則它兩端的電壓會增大,為了使其兩端電壓

17、不變,應(yīng)將滑動變阻器的滑片向阻值增大即F端移動,目的是保持定值電阻兩端的電壓為1.5 V不變。19.(6分)南南同學(xué)用兩節(jié)干電池串聯(lián)作為電源來測量額定電壓為2.5 V的小燈泡的電功率,電路圖如圖所示,擬分別測量小燈泡兩端電壓為2 V、2.5 V、3 V時的實際功率。(1)按要求連接好電路,在閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于端;(2)閉合開關(guān),移動滑片P,完成了2 V、2.5 V的測量后,南南同學(xué)發(fā)現(xiàn)將滑片移到A端時,電壓表的示數(shù)也只達(dá)到2.8 V,不能達(dá)到3 V,你認(rèn)為可能的原因是 ;(3)南南同學(xué)記錄的實際數(shù)據(jù)如下表所示,則小燈泡的額定功率為 W;次數(shù)123電壓/V2.02.52.8電流/

18、A0.280.300.31(4)南南同學(xué)分析1、2、3組數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)三次小燈泡的電阻逐漸增大,你認(rèn)為造成小燈泡電阻增大的原因是燈絲發(fā)生了變化。答案:(1)B(2)干電池為舊電池(3)0.75(4)溫度20.(8分)為了比較方便地測量出未知電阻的阻值,某物理興趣小組的同學(xué)設(shè)計了一個“電阻測量盒”:將一個電源(電壓不變)、一個阻值為R0的定值電阻、一個開關(guān)和一個電流表用導(dǎo)線連接起來裝入一個盒內(nèi),并引出兩根導(dǎo)線到盒外,如圖甲所示。未使用時,盒內(nèi)開關(guān)斷開,電流表無示數(shù)。使用時,將盒外的兩根導(dǎo)線分別與待測電阻Rx的兩端相連,讀取開關(guān)閉合時電流表的示數(shù)I1、開關(guān)斷開時電流表的示數(shù)I2,經(jīng)計算得知Rx的阻值。

19、請你解答如下問題:(1)在圖乙的虛線框內(nèi)畫出測量盒中符合上述設(shè)計要求的兩種可能的電路圖;(2)在你所設(shè)計的電路中任選一種,推導(dǎo)出待測電阻Rx的數(shù)學(xué)表達(dá)式。(請注明所選擇的電路,Rx表達(dá)式用已知量和測量量表示)答案:見解析解析:(1)將電流表、定值電阻、開關(guān)、電源可能組成的兩種電路如圖所示。(2)若使用第一種電路,開關(guān)閉合時,被測電阻Rx與R0并聯(lián),電流表測干路中電流,開關(guān)斷開時,電路中只有Rx,可得U=(I1-I2)R0U=I2Rx聯(lián)立可得Rx=I1-I2I2R0若使用第二種電路,開關(guān)閉合時,R0被短接,電路中只有Rx,當(dāng)開關(guān)斷開時,Rx與R0串聯(lián),則U=I1RxU=I2(R0+Rx)聯(lián)立解得

20、Rx=I2I1-I2R0。四、綜合題(本題共22分)21.(6分)如圖甲所示的電路中,定值電阻R1為10 ,R2為滑動變阻器,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S后,滑片P從b端移動到a端的過程,電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的關(guān)系圖像如圖乙所示。求:(1)電源電壓;(2)滑動變阻器的最大阻值。答案:(1)6 V(2)20 解析:(1)當(dāng)變阻器滑片P移動到a端時,電路中的電流為0.6 A,U=I1R1=0.610 V=6 V。(2)當(dāng)變阻器滑片P移動到b端時,變阻器接入電路中的電阻R2最大,R2=U2I2=40.2 =20 。22.(8分)小蕊同學(xué)在學(xué)習(xí)了電學(xué)知識后,觀察到生活中的許多電熱器都有多個擋位,

21、于是他利用電壓恒為10 V的電源和兩個阻值不同的定值電阻,設(shè)計了如圖所示的電路來探究電熱器的多擋位問題。已知R1=20 、R2=30 ,請計算:(1)S2閉合,S1、S3斷開時,電路中的電流;(2)S3斷開,S1、S2閉合時,通電5 min電路消耗的電能;(3)該電路的最大功率和最小功率之比。答案:(1)0.2 A(2)1 000 J(3)256解析:(1)當(dāng)S2閉合,S1、S3斷開時,兩電阻串聯(lián),則總電阻R串=R1+R2=20 +30 =50 所以,電路中的電流I=UR串=10V50 =0.2 A。(2)S3斷開,S1、S2閉合時,電阻R1短路,只有R2連入電路,則通電5 min電路消耗的電能W2=U2R2t=(10V)230 560 s=1 000 J。(3)當(dāng)S2閉合,S1、S3斷開時,兩電阻串聯(lián),此時電路的總電阻最大,根據(jù)P=U2R可知此時總功率最小,所以,P最小=U2R串=(10V)250 =2 W當(dāng)S1、S3閉合,S2斷開時,兩電阻并聯(lián),此時電路中的總電阻最小,根據(jù)P=U2R可知此時總功率最大,因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和,所以此時的總電阻R并=R1R2R1+R2=2030 20 +30 =12 P最大=U2R并=(10V)212=253 W則P最大P最小=253 W2 W=256。23.(8分)小益家的豆?jié){機(jī)銘牌