5. 避雷针由
导体
(选填“导体”或“绝缘体”)材料制成,可以将雷电产生的强大电流导入大地,有效避免雷电对建筑物的破坏。如果避雷针上方的云层由于多余
(选填“多余”或“缺少”)电子而带有大量的负电荷,那么在发生雷电时,通过避雷针的电流方向是向上
(选填“向上”或“向下”)的。答案
5.导体 多余 向上
解析
【分析】这道题考查电学基础概念在生活实例中的应用,需依次结合导体的特性、负电荷的成因、电流方向的规定来解题。首先,避雷针要传导雷电电流,需用能导电的材料;其次,负电荷的形成与电子数量相关;最后,电流方向的规定是关键判断依据。
【解析】1. 避雷针的作用是将雷电的强大电流导入大地,只有导体能够导电,绝缘体无法传导电流,因此避雷针由导体材料制成;2. 电子带负电,物体带有负电荷是因为拥有多余的电子,所以云层带大量负电荷是因为多余电子;3. 物理学中规定电流方向为正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动方向相反。本题中,负电荷从云层(上方)经避雷针流向大地(下方),即负电荷移动方向向下,因此电流方向为向上。
【答案】导体 多余 向上
【知识点】导体的特性、电荷与电流方向
【点评】本题结合避雷针的生活实例,考查电学基础概念,难度较低,学生只要掌握导体的作用、负电荷成因及电流方向的规定即可解答。
【难度系数】0.8
【解析】1. 避雷针的作用是将雷电的强大电流导入大地,只有导体能够导电,绝缘体无法传导电流,因此避雷针由导体材料制成;2. 电子带负电,物体带有负电荷是因为拥有多余的电子,所以云层带大量负电荷是因为多余电子;3. 物理学中规定电流方向为正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动方向相反。本题中,负电荷从云层(上方)经避雷针流向大地(下方),即负电荷移动方向向下,因此电流方向为向上。
【答案】导体 多余 向上
【知识点】导体的特性、电荷与电流方向
【点评】本题结合避雷针的生活实例,考查电学基础概念,难度较低,学生只要掌握导体的作用、负电荷成因及电流方向的规定即可解答。
【难度系数】0.8
6. 根据安全用电要求,住户家中必须安装漏电保护器,其示意图如图甲所示,其内部结构相当于一个自动开关,正常情况下,住户家中没有电流流向地面,即图中 $ I_3 $ 为零,进户线中流入的电流 $ I_1 $ 和流出的电流 $ I_2 $ 相等,漏电保护器内部自动开关处于闭合状态。如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面),即 $ I_3 $ 不为零,就会造成 $ I_1 $ 和 $ I_2 $ 不相等,当 $ I_1 $ 和 $ I_2 $ 的差异达到一定值时,保护器内部自动开关就会立即断开。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,需要每月试按一次,如果试验按钮按下后漏电保护器无动作,说明漏电保护器需要更换。

(1)关于漏电保护器,下列说法正确的是
A. 当电路发生短路时,漏电保护器会自动切断电路
B. 人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,漏电保护器不会切断电路
C. 正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流
D. 漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复
供电
(2)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 $ 2000 \ \Omega $,人与地面、电线等的接触电阻为 $ 3500 \ \Omega $,此时流过人体的电流为
(3)漏电保护器的试验电路,由一个试验开关 $ S $ 与电阻 $ R $ 组成,闭合试验开关 $ S $ 就能模拟漏电情形,以下试验电路的连接符合要求的是

(1)关于漏电保护器,下列说法正确的是
B
(填字母)。A. 当电路发生短路时,漏电保护器会自动切断电路
B. 人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,漏电保护器不会切断电路
C. 正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流
D. 漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复
供电
(2)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 $ 2000 \ \Omega $,人与地面、电线等的接触电阻为 $ 3500 \ \Omega $,此时流过人体的电流为
40
$ \mathrm{mA} $。(3)漏电保护器的试验电路,由一个试验开关 $ S $ 与电阻 $ R $ 组成,闭合试验开关 $ S $ 就能模拟漏电情形,以下试验电路的连接符合要求的是
C
(填字母)。答案
6.(1)B (2)40 (3)C
解析
【分析】
本题围绕家庭电路中漏电保护器的工作原理展开,分三个小问考查安全用电知识与欧姆定律应用:第(1)问需明确漏电保护器的作用是检测火线与零线的电流差,而非短路保护,据此逐一分析选项;第(2)问利用欧姆定律计算人体接触火线时的电流,需先求出总电阻再结合家庭电路电压计算;第(3)问需理解试验电路要模拟漏电(电流流向地面),需让试验电阻接在火线上形成流向大地的电流,据此选择符合要求的电路。
【解析】
(1) 逐一分析选项:
A. 电路短路时,火线与零线电流仍相等,漏电保护器检测到I₁=I₂,不会切断电路,A错误;
B. 人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,电流从火线经人体流向零线,无电流流向地面,I₁=I₂,漏电保护器不会切断电路,B正确;
C. 正常情况下家庭电路中,火线流入电流I₁等于零线流出电流I₂,C错误;
D. 漏电保护器跳闸后,需先排除漏电故障,再合闸恢复供电,试验按钮仅用于检测保护器是否正常,D错误;故选B。
(2) 人体接触火线时,总电阻R = R人体 + R接触 = 2000Ω + 3500Ω = 5500Ω,家庭电路电压U=220V,根据欧姆定律I = U/R,得电流I = 220V / 5500Ω = 0.04A = 40mA。
(3) 试验电路需模拟漏电情形,即让电流从火线经试验电阻R流向大地,使I₁ > I₂形成电流差。分析各选项,只有选项C能实现电流流向大地,模拟漏电,故选C。
【答案】
6.(1)B (2)40 (3)C
【知识点】
家庭电路安全用电、欧姆定律、漏电保护器原理
【点评】
本题结合生活实际考查漏电保护器的工作原理及应用,涉及安全用电的基础概念和欧姆定律的简单计算,需准确理解漏电保护器的作用是检测电流差而非短路保护,同时掌握试验电路的设计逻辑,是初中物理安全用电部分的典型题目。
【难度系数】
0.6
本题围绕家庭电路中漏电保护器的工作原理展开,分三个小问考查安全用电知识与欧姆定律应用:第(1)问需明确漏电保护器的作用是检测火线与零线的电流差,而非短路保护,据此逐一分析选项;第(2)问利用欧姆定律计算人体接触火线时的电流,需先求出总电阻再结合家庭电路电压计算;第(3)问需理解试验电路要模拟漏电(电流流向地面),需让试验电阻接在火线上形成流向大地的电流,据此选择符合要求的电路。
【解析】
(1) 逐一分析选项:
A. 电路短路时,火线与零线电流仍相等,漏电保护器检测到I₁=I₂,不会切断电路,A错误;
B. 人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,电流从火线经人体流向零线,无电流流向地面,I₁=I₂,漏电保护器不会切断电路,B正确;
C. 正常情况下家庭电路中,火线流入电流I₁等于零线流出电流I₂,C错误;
D. 漏电保护器跳闸后,需先排除漏电故障,再合闸恢复供电,试验按钮仅用于检测保护器是否正常,D错误;故选B。
(2) 人体接触火线时,总电阻R = R人体 + R接触 = 2000Ω + 3500Ω = 5500Ω,家庭电路电压U=220V,根据欧姆定律I = U/R,得电流I = 220V / 5500Ω = 0.04A = 40mA。
(3) 试验电路需模拟漏电情形,即让电流从火线经试验电阻R流向大地,使I₁ > I₂形成电流差。分析各选项,只有选项C能实现电流流向大地,模拟漏电,故选C。
【答案】
6.(1)B (2)40 (3)C
【知识点】
家庭电路安全用电、欧姆定律、漏电保护器原理
【点评】
本题结合生活实际考查漏电保护器的工作原理及应用,涉及安全用电的基础概念和欧姆定律的简单计算,需准确理解漏电保护器的作用是检测电流差而非短路保护,同时掌握试验电路的设计逻辑,是初中物理安全用电部分的典型题目。
【难度系数】
0.6
7. 能效等级是表示家用电器产品能效高低的一种分级方法,根据国家的相关标准规定,中国的能效标识将能源效率分为五个等级。等级1表示产品节电已达到国际先进水平,能耗最低;等级2表示产品比较节电;等级3表示产品能源效率为中国市场的平均水平;等级4表示产品能源效率低于市场平均水平;等级5是市场准入指标,低于该等级要求的产品不允许生产和销售。
中国自2005年推行能效标识制度以来,已覆盖家电、工业设备、照明等四十多类产品,包括空调、冰箱、洗衣机等主要耗能产品。“十三五”期间,通过能效提升累计节能量超过1.3亿吨标准煤,相当于减排二氧化碳约3.5亿吨。
(1)某空调制冷功率1500 W,能效等级为2级,每天工作8 h,电费0.6元/度。
①该空调每日耗电量为
②已知消耗1度电会排放0.5 kg的二氧化碳,若改用能效1级空调(功率1200 W),每月(30天)可减少二氧化碳的排放量为
(2)“十三五”期间通过能效提升累计节能量1.3亿吨标准煤,减排二氧化碳约3.5亿吨。“标准煤”作为能量单位的实际意义是
A. 直接测量煤炭质量
B. 统一不同能源的热值比较标准
C. 计算碳排放的唯一依据
D. 反映煤炭市场价格
中国自2005年推行能效标识制度以来,已覆盖家电、工业设备、照明等四十多类产品,包括空调、冰箱、洗衣机等主要耗能产品。“十三五”期间,通过能效提升累计节能量超过1.3亿吨标准煤,相当于减排二氧化碳约3.5亿吨。
(1)某空调制冷功率1500 W,能效等级为2级,每天工作8 h,电费0.6元/度。
①该空调每日耗电量为
12
度,电费为7.2
元。②已知消耗1度电会排放0.5 kg的二氧化碳,若改用能效1级空调(功率1200 W),每月(30天)可减少二氧化碳的排放量为
36
kg。(2)“十三五”期间通过能效提升累计节能量1.3亿吨标准煤,减排二氧化碳约3.5亿吨。“标准煤”作为能量单位的实际意义是
B
(填字母)。A. 直接测量煤炭质量
B. 统一不同能源的热值比较标准
C. 计算碳排放的唯一依据
D. 反映煤炭市场价格
答案
7.(1)①12 7.2 ②36 (2)B
解析
【分析】
本题分为两部分,第(1)小题考查电能(耗电量)、电费及二氧化碳排放量的计算,需掌握电功公式W=Pt(注意单位换算,将功率转换为千瓦,时间为小时,得到电能单位为度);第(2)小题考查标准煤作为能量单位的意义,需理解标准煤的定义。解题思路:①计算耗电量时,先转换功率单位,再结合工作时间求度数,电费为度数乘以单价;②计算两种空调的耗电量差,乘以每月天数,再乘以每度电的二氧化碳排放量,得到减少的排放量;③第(2)小题根据标准煤的作用选择正确选项。
【解析】
(1)① 空调功率P₁=1500W=1.5kW,每日工作时间t=8h,根据电功公式W=Pt,每日耗电量W₁=1.5kW×8h=12kW·h(即12度);电费=12度×0.6元/度=7.2元。
② 能效1级空调功率P₂=1200W=1.2kW,每日耗电量W₂=1.2kW×8h=9.6度;每日节省电量=12度-9.6度=2.4度;每月(30天)节省电量=2.4度×30=72度;每月减少二氧化碳排放量=72度×0.5kg/度=36kg。
(2) 标准煤是用于统一不同能源热值比较的标准单位,其实际意义是统一不同能源的热值比较标准,故选B。
【答案】
7.(1)①12 7.2 ②36 (2)B
【知识点】
电能计算、能源的利用
【点评】
本题结合生活中的能效标识,将物理计算与环保知识结合,贴近实际,考查基础的电功计算和能源概念,难度适中,需掌握单位换算和基本公式应用。
【难度系数】
0.7
本题分为两部分,第(1)小题考查电能(耗电量)、电费及二氧化碳排放量的计算,需掌握电功公式W=Pt(注意单位换算,将功率转换为千瓦,时间为小时,得到电能单位为度);第(2)小题考查标准煤作为能量单位的意义,需理解标准煤的定义。解题思路:①计算耗电量时,先转换功率单位,再结合工作时间求度数,电费为度数乘以单价;②计算两种空调的耗电量差,乘以每月天数,再乘以每度电的二氧化碳排放量,得到减少的排放量;③第(2)小题根据标准煤的作用选择正确选项。
【解析】
(1)① 空调功率P₁=1500W=1.5kW,每日工作时间t=8h,根据电功公式W=Pt,每日耗电量W₁=1.5kW×8h=12kW·h(即12度);电费=12度×0.6元/度=7.2元。
② 能效1级空调功率P₂=1200W=1.2kW,每日耗电量W₂=1.2kW×8h=9.6度;每日节省电量=12度-9.6度=2.4度;每月(30天)节省电量=2.4度×30=72度;每月减少二氧化碳排放量=72度×0.5kg/度=36kg。
(2) 标准煤是用于统一不同能源热值比较的标准单位,其实际意义是统一不同能源的热值比较标准,故选B。
【答案】
7.(1)①12 7.2 ②36 (2)B
【知识点】
电能计算、能源的利用
【点评】
本题结合生活中的能效标识,将物理计算与环保知识结合,贴近实际,考查基础的电功计算和能源概念,难度适中,需掌握单位换算和基本公式应用。
【难度系数】
0.7
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