单选题
1、如图所示电路中,将开关S闭合,完全相同的灯L1和灯L2均发光。下列说法正确的是( )
A.灯L1比灯L2亮
B.通过A点的电流大于通过B点的电流 C.灯L1的实际电功率比灯L2的实际电功率小 D.电路中AB两点间的电压等于BC两点间的电压 答案:D 解析:
ABC.由图可知,两个灯泡串联,两个灯泡完全相同,两个灯泡的电阻相同,串联电路中各处的电流相等,所以通过A点的电流等于通过B点的电流,由P=IR可知两个灯泡的实际功率相同,两个灯泡亮度相同,故ABC错误;
D.由U=IR可知两个灯泡两端的电压相等,所以AB两点间的电压等于BC两点间的电压,故D正确。 故选D。
2、如图所示,电源电压保持9V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”,滑动变阻器R2的规格为“50Ω 1A”。闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法
1
2正确的是( )
①电流表示数允许的变化范围为0.3~0.5A
②电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.225W~0.9W ③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为8Ω~50Ω ④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.35W~2.7W
A.只有①和④B.只有②和④C.只有②和③D.只有①和③ 答案:B 解析:
③根据电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测量R1两端的电压;当电压表的最大测量值为3V时,此时定值电阻R1两端的电压U1=3V,电路中的电流
I=I2=I1=𝑅1=10Ω=0.3A<0.5A
1
𝑈3V
因此电路中的最大电流为0.3A;此时滑动变阻器两端的电压
U2min=U-U1=9V-3V=6V
滑动变阻器连入电路的最小电阻
R2min=
𝑈2min
𝐼
=0.3A=20Ω
6V
变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为20Ω~50Ω,故③错误; ①电路中的电流最大时,电路的总功率最大,电路消耗的最大功率
2
Pmax=UI=9V×0.3A=2.7W
电阻R1消耗最大功率
P1=U1I=3V×0.3A=0.9W
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,则总阻值为
Rmax=R1+R2=10Ω+50Ω=60Ω
电路中最小电流
Imin=𝑅
𝑈
max
=60Ω=0.15A
9V
则电流表示数允许的变化范围为0.15A~0.3A,故①错误; ②R1消耗的最小功率
P1′=Imin2R1=(0.15A)2×10Ω=0.225W
则电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.225W~0.9W,故②正确; ④电路消耗的最小功率
Pmin=UImin=9V×0.15A=1.35W
则电路消耗总电功率允许的变化范围为1.35W~2.7W,故④正确; 由上分析可知:只有②和④正确。 故选B。
3、小明和小亮同学如图甲所示的电路,测定某一环境的温度变化,电源电压恒为16V不变,定值电阻R0=100Ω,电流表的量程0-100mA,半导体电阻R的阻值随温度变化的关系图像如图乙所示,下列说法正确的是
3
A.当环境温度升高时,电流表的示数减小 B.当环境温度降低时,电压表的示数减小
C.当电流表的示数为0.04A时,当时的环境温度是20℃ D.当环境温度为100℃时,定值电阻R0的电功率是0.64W 答案:D 解析:
A.因为半导体电阻R与电阻R0串联,电压表测量半导体电阻R两端的电压,又因为当环境温度升高时,电阻
R的阻值变小,所以电路中的总电阻变小,电源电压不变,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,电流表的示
数变大,故A错误;
B.因为半导体电阻R与电阻R0串联,电压表测量半导体电阻R两端的电压,又因为当环境温度降低时,电阻
R的阻值变大,根据串联分压规律可知,电阻R两端的电压变大,电压表示数变大,故B错误;
C.∵当电流表的示数为0.04A时,电路中的总电阻为
R总=𝐼1=0.04A=400Ω
1
𝑈16V
∴此时电阻R的阻值为
R= R总− R0=400Ω−100Ω=300Ω
∴此时的环境温度是30℃,故C错误;
D.∵当环境温度100℃时,电阻R的阻值为100Ω,∴电路中的总电阻为
R总′=100Ω+100Ω=200Ω
4
∴此时电路中的电流为
I’=𝑅′=200Ω=0.08A 总
𝑈16V
∴定值电阻R0的电功率是
P= (I′)2 R0=(0.08A)2×100Ω=0.64W
故D正确。 故选D。
4、关于电功率,下列说法正确的是( ) A.用电器消耗的电能越多,它的电功率越大 B.用电器工作时所用的时间越短,它的电功率越大 C.消耗的电能一定时,所用时间越长,它的电功率越大
D.用电器工作的时间一定时,消耗的电能越多,它的电功率越大 答案:D 解析:
A.用电器消耗的电能越多,做的功越多,做功所用时间不确定,不能比较功率大小,故A错误; B.用电器工作时所用的时间越短,做功多少不确定,不能比较功率大小,故B错误; C.消耗的电能一定时,所用时间越长,它的电功率越小,故C错误;
D.用电器工作的时间一定时,消耗的电能越多,由𝑃=可知,电功率越大,故D正确。
𝑡𝑊
故选D。
5、假期小明一家要出门旅游,出发前家里只有一台额定功率为200W的冰箱正常工作,其它用电器都已关闭。小明看到家里电能表的示数为2021.6kW·h,过了7天小明回到家再次查看电能表的示数如图所示。下列有关说法正确的是( )
5
A.这段时间冰箱消耗的电能是7kW·h B.冰箱每天平均工作的时间为0.5h
C.冰箱正常工作1min电能表的转盘转过12转
D.再有其它家电和冰箱一同正常工作时,电能表转盘的转速不变 答案:A 解析:
A.电能表原来的示数为2021.6kW·h,7天电能表的示数为2028.6kW·h,则这段时间冰箱消耗的电能是
W=2028.6kW·h-2021.6kW·h=7kW·h
故A正确;
B.冰箱功率为200W,合0.2kW,电冰箱在这7天内工作的总时间为
t=𝑃=0.2kW=35h
则冰箱每天平均工作的时间为
35h7
𝑊7kW·h
t'==5h
故B错误;
C.冰箱正常工作1min消耗的电能为
W'=Pt''=0.2kW×60h=300kW·h
6
11
电能表的转盘转的圈数为
n=300kW·h×600r/kW·h=2r
即冰箱正常工作1min电能表的转盘转过2转,故C错误;
D.再有其它家电和冰箱一同正常工作时,电路中消耗电能变快,电能表转盘的转速变快,故D错误。 故选A。
6、将标有“12V,3W”的甲灯和“6V,3W”的乙灯,串联接在15V的电源上,那么能正常发光的是 A.甲灯B.乙灯C.两灯都能正常发光D.两灯都不正常发光 答案:A 解析:
甲灯正常发光时的电流
𝑃13W==0.25A 𝑈112V1
𝐼1=
电阻
𝑈112V==48Ω 𝐼10.25A𝑅1=
乙灯正常发光时的电流
𝑃23W==0.5A 𝑈26V𝐼2=
电阻
𝑈26V==12Ω 𝐼20.5A
𝑅2=
将它们串联在15V的电源上,电路中的电流
𝑈15V
==0.25A
𝑅1+𝑅248𝛺+12𝛺𝐼=
7
故甲灯能正常发光。故选A。
7、如图所示电路中,将开关S闭合,完全相同的灯L1和灯L2均发光。下列说法正确的是( )
A.灯L1比灯L2亮
B.通过A点的电流大于通过B点的电流 C.灯L1的实际电功率比灯L2的实际电功率小 D.电路中AB两点间的电压等于BC两点间的电压 答案:D 解析:
ABC.由图可知,两个灯泡串联,两个灯泡完全相同,两个灯泡的电阻相同,串联电路中各处的电流相等,所以通过A点的电流等于通过B点的电流,由P=IR可知两个灯泡的实际功率相同,两个灯泡亮度相同,故ABC错误;
D.由U=IR可知两个灯泡两端的电压相等,所以AB两点间的电压等于BC两点间的电压,故D正确。 故选D。 多选题
8、有一只标有“220V 10A”字样的电能表,可接在下列哪个电路中使用 A.总功率为2300W的家庭电路B.总电功率为2200W的家庭电路 C.总电阻为20Ω的家庭电路D.总电流为10A的家庭电路 答案:BD 解析:
8
2解答:家庭能同时使用电器的最大功率:P=UI=220V×10A=2200W,因此该电能表可以在最大功率为2200W、最大电流为10A的家庭电路中使用.由P=U/R可得,电路中运行的最小总电阻:R=U/P=(220V)/2200W=22Ω,所以电能表不能在电阻为20Ω的电路中使用.故选BD.
9、如图甲所示,电源电压不变,将小灯泡L和电阻R接入电路中,只闭合开关S1时,小灯泡L的实际功率为1W。图乙是小灯泡L和电阻R的I-U图像。下列说法中正确的是( )
2
2
2
A.只闭合开关S1时,L的电阻为10Ω B.再闭合开关S2后,电路总功率为1.4W C.再闭合开关S2后,电流表示数增加0.5A
D.再闭合开关S2后,在1min内电阻R产生的热量是24J 答案:BD 解析:
A.只闭合开关S1时,电路为小灯泡L的简单电路,此时小灯泡L的实际功率为1W,由图像可知,当UL=2V时,
IL=0.5A,其实际功率为 PL=ULIL=2V×0.5A=1W
则电源的电压
U=UL=2V
小灯泡L的电阻
𝑈L2V==4Ω 𝐼L0.5A
9
𝑅L=
故A错误
B.再闭合S2后,R与L并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,R两端的电压也为2V,由图像可知,此时通过R的电流为0.2A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流为
I=IR+IL=0.2A+0.5A=0.7A
电路总功率
P=UI=2V×0.7A=1.4W
故B正确;
C.因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,再闭合开关S2后,通过L的电流不变,则电流表示数的增加量即为通过R的电流,其大小为0.2A,故C错误; D.再闭合开关S2后,在1min内电阻R产生的热量
QR=WR=URIRt=2V×0.2A×60s=24J
故D正确。 故选BD。
10、如图所示的电路,电源电压为12V,灯泡L1标有“6V 3W”字样。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P位于某一位置时,L1正常发光;将L1换成“4V 2W”的灯泡L2,滑片P位于另一位置时,L2也正常发光。先后两种情况下( )
A.L1、L2电阻之比为3:2B.电流表示数之比为1:1 C.电压表示数之比为4:3D.变阻器功率之比为3:4
10
答案:ABD 解析:
由图可知, 灯泡与滑动变阻器串联, 电压表测滑动变阻器两端的电压, 电流表测电路中的电流。
A.由P=UI=𝑈2
𝑅可得灯泡L1和L2的电阻分别为
R𝑈2
额
(6V)2L1=
1𝑃1
=3W
=12Ω
2
R2额
(4V)2L2=
𝑈𝑃2
=2W
=8Ω
则L1、L2电阻之比为
𝑅L112Ω=3𝑅L2
=8Ω2
故A正确;
B.灯泡L1和L2正常发光,通过它们的电流分别为I𝑃1=1𝑈=3W
6V=0.5A
1额
I𝑃2=22W
𝑈=2额
4V=0.5A
即电流表示数之比为1:1,故B正确; C.电压表示数之比
𝑈1滑=𝑈−𝑈1额=12V−6V6V3𝑈2滑𝑈−𝑈2额12V−4V=8V=4
故C错误; D. 变阻器功率之比
𝑃1滑=𝑈1滑𝐼13𝑃2滑𝑈2滑𝐼2=4
故D正确。
11
故选ABD。 综合题
11、一种电热水龙头俗称“小厨宝”,通常安装在厨房里以便提供热水。如图是它的实物图和内部电路图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,从而控制水龙头流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝,其中R2=44Ω,温水挡的电功率是880W[水的比热容是4.2×103J/(kg⋅°C)]。试回答或求解下列问题: (1)当S旋到位置1时,水龙头流出______水;当S旋到位置3时,水龙头流出______水;(选填“冷”、“温”或“热”)
(2)当S旋到位置2时,小厨宝正常工作30s将0.5kg的水从20℃加热到50℃,水吸收了多少热量?( ) (3)电热丝R1的阻值是多少?( )
(4)当S旋到热水挡时,小厨宝正常工作90s消耗的电能是多少?( )
答案: 冷 热 6.3×10J 55Ω 178200J 解析:
(1)[1][2]当开关处于位置1时,电路断路,水龙头流出冷水;当开关处于位置2时,电路为电阻R1的简单电路;当开关处于位置3时,电阻R1和R2并联接入电路,根据并联电阻规律,此时电路中电阻较小,由𝑃=知,此时功率较大,所以此时水龙头流出热水。 (2)[3] 0.5kg的水从20℃加热到50℃,水吸收的热量
𝑄吸=𝑐𝑚Δ𝑡=4.2×103J/(kg⋅°C)×0.5kg×(50°C−20°C)=6.3×104J
(3)[4]当开关处于位置2时,只有电阻R1接入电路,电路电阻较大,由𝑃=头流出温水,根据已知条件
𝑈2𝑅
𝑈2𝑅
4
可
可知,此时电功率较小,水龙12
𝑈2(220V)2
𝑅1===55Ω
𝑃温880W(4)[5]当S旋到3位置时,R1和R2并联,由并联电路各支路可独立工作、互不影响,故此时R1的功率不变,电路的电功率为
𝑈2(220V)2
𝑃热=𝑃温+𝑃2=𝑃温+=880W+=1980W
𝑅244Ω小厨宝正常工作90s消耗的电能
W =P热 t=1980W × 90s =178200J
12、测小灯泡电功率实验,小灯为灯甲“2.2V 0.3A” 、灯乙“3.8V 0.3A”中的一个,电源电压为2V整数倍。滑片 P 从最大阻值开始,移动到一个位置小灯正常发光,电压表向左偏转六格,电压表一开始指的是 11V 或 2.8V。 (1)如灯甲与灯乙均正常发光,灯______更亮 (2)在滑片移动过程中,电压表并联在______两端。 (3)电源电压为______V ,电压表一开始指的是______V。 (4)该电路中接入的是灯______(选填甲或乙)。 (5)该电路中接入的小灯泡额定功率为______瓦。 答案: 乙 滑动变阻器 6 2.8 乙 1.14 解析:
(1)[1]如灯甲与灯乙均正常发光,额定电流都是0.3A,乙灯的额定电压高于甲灯的额定电压,故乙灯的额定功率高于甲灯,乙灯更亮。
(2)[2]滑片 P 从最大阻值开始,移动到一个位置小灯正常发光,此时滑动变阻器的阻值变小,电流变大,而电压表向左偏转,说明电压表的示数变小,若电压表测量的是小灯泡的电压,则电压表示数变大,与题意不符,故电压表测量滑动变阻器的电压,电压表并联在滑动变阻器两端。
(3)[3][4]若电压表一开始指的是 11V,选择的是大量程,则分度值为0.5V,向左偏转六格,则此时电压表的
13
示数为
𝑈滑=11V−0.5V×6=8V
此时灯泡正常发光,不论是甲灯,还是乙灯,电源电压都不可能是2V整数倍,故舍去,电压表一开始是2.8V,则选择的是小量程,分度值为0.1V,向左偏转六格,则此时电压表的示数为
𝑈滑=2.8V−0.1V×6=2.2V
若选择甲灯,甲灯的额定电压为2.2V,电源电压都不可能是2V整数倍,故舍去,若选择乙灯,正常发光的电压为3.8V,则电源电压为
𝑈=𝑈滑+𝑈灯额=2.2V+3.8V=6V
故一开始是2.8V。
(4)[5]根据(3) 可知,选择的是乙灯。 (5)[6]该电路中接入的小灯泡额定功率为
𝑃灯乙=𝑈乙𝐼乙=3.8V×0.3A=1.14W
14
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