第十八章 电功率 章末测试卷
一、单选题
1.假期小明一家出门旅游,出发前家里只有一台额定功率为0.2kW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( )
A.这段时间冰箱消耗的电能是70kW h
B.冰箱每天平均工作的时间为1h
C.冰箱正常工作1h电能表的转盘转过120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
2.下列说法不正确的是( )
A.消耗电能多的用电器电功率大
B.电流做功的过程就是电能转化成其他形式的能的过程
C.千瓦、瓦都是电功率的单位
D.电功率是表示电流做功快慢的物理量
3.下列用电器正常工作时,电功率最接近1000W的是( )
A.学生用计算器 B.手电筒
C.家用电冰箱 D.家用空调器
4.下列用电器中,哪一个不是利用电流的热效应工作的( )
A.电暖炉 B.电饭锅
C.电热水壶 D.电动自行车
5.当温度下降到很低时,部分导体电阻会突然消失,这种现象称为超导现象,假如白炽灯灯丝、电动机内线圈、电饭锅的发热板、电熨斗发热电阻都是用超导材料制作的,则通电后下列说法正确的是( )
A.灯仍发光
B.电动机运转且效率比原来更高
C.电饭锅仍能煮饭
D.电熨斗仍能熨衣服
6.电熨斗通电一段时间后变得很烫,而连接电熨斗的导线却不怎么热,这主要是因为( )
A.导线的绝缘皮隔热
B.导线的电阻远小于电熨斗电阻
C.通过导线的电流小于电熨斗的电流
D.导线散热比电熨斗快
7.探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验如题图所示,两个透明容器中密封着等质量的空气,下列说法正确的是( )
A.U形管内液面高度变化是由管中液体热胀冷缩引起的
B.图甲是探究电流产生的热量与电阻关系的实验
C.图乙中通电一段时间后右边U形管内液面高度差比左边小
D.图甲中通电一段时间后左、右两个容器内电阻丝产生的热量之比为4∶1
8.把标有“6V 6W”的灯泡L1和“6V 3W”的灯泡L2串联后接在某电源的两端,其中一只正常发光,另一只没有达到额定功率,假设两灯电阻不变,则下列说法正确的是( )
A.灯泡L1正常发光
B.灯泡L2、L1都正常发光
C.灯泡L1、L2的实际功率之比为1︰2
D.灯泡L1、L2的实际功率之比为2︰1
9.A、B两只灯泡的额定电压均为6V,通过它们的电流随两端电压变化关系如图所示,下列选项正确的是( )
A.A、B两灯泡的电阻均随灯泡两端电压的增大而减小
B.将两灯并联接在3V的电源两端,A、B两灯的实际功率之比为2∶1
C.将两灯串联接在某电源两端,使B灯恰好正常发光,电源两端电压为9V
D.将两灯并联在6V的电源两端,电路中的总功率为9W
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.先后两种情况下列说法错误的是( )
A.电压表示数之比为4∶3 B.电流表示数之比为1∶1
C.L1、L2电阻之比为3∶2 D.变阻器功率之比为3∶4
11.铭牌上均标有“ ”的下列用电器都正常工作,在相等时间内产生热量最多的是( )
A.电风扇 B.日光灯 C.电视机 D.电炉
12.如图甲所示电路中,R为滑动变阻器,R0为定值电阻,电源电压4V恒定不变。(不计温度对电阻影响),在滑片滑动过程中,电流表与电压表的示数变化图乙所示,则根据图象信息可知( )
A.R0阻值是35Ω B.电路的最大总功率是3.2W
C.电路的最小总功率是0.35W D.滑动变阻器的最大阻值是5Ω
13.将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中,如图所示。闭合开关后,发现灯L1较亮,灯L2较暗,其原因是( )
A.灯L1额定功率较大 B.灯L2两端电压较大
C.灯L1的电阻较大 D.通过灯L1的电流较大
14.如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关,当滑动变阻器的滑片P从一端滑到另一端的过程中,两个电阻的U~I关系图像如图所示。则下列判断正确的是( )
A.图线甲是电阻R1的“U~I”关系图像
B.电源电压为9V
C.电路的最大总功率为14.4W
D.滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω
15.做某一个电学实验,下表是同一电路正确接线时的多组电压表和电流表的数据,可能是在进行下列哪些实验探究中收集的( )
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6 3.0
电流I/A 0.26 0.34 0.42 0.48 0.52 0.54
①探究通过导体的电流与电压的关系 ②测量小灯泡的电功率
③测量小灯泡的阻值 ④测量定值电阻的阻值
A.①④ B.③④ C.①③ D.②③
二、填空题
16.题图所示为小明家电能表月初、月末的读数,则他家本月用电为______kW·h;他家有一个规格为“220V 1500W”的用电器,可能是______(选填“台灯”“电热水壶”或“电视机”),当电路中只有这个用电器正常工作时,在20min内电能表的转盘转了______转。
17.我市“天马湖”两岸灯光夜景,使两岸夜景更加美丽,又节能环保。其中两岸装上了约3000盏新型LED灯,每盏灯的功率10W,若这些夜景灯每天工作3h,则一个月(按30天计算)消耗的电能是 _____kW h,这些电能可使额定功率为1kW的电热水壶正常工作 _____h。
18.国家规定:严禁中小学生带手机进入校园。如图所示是苹果公司推出的i phone手机,深受消费者青睐。i phone待机时电流约10mA,电压5V,则待机时的电功率为___________ W;一块原装iphone电池板充满电可供其待机工作200h,则该电池板充满电时储存的电能为___________ J。手机长期使用会发热,是因为___________。
19.一种电工工具由一个小灯泡L和一个定值电阻R并联而成,通过L、R的电流跟其两端电压的关系如图所示。由图可得定值电阻R的阻值为___________Ω;当把这个工具接在电压为2V的电路两端,L、R并联的总电阻是___________Ω;这时电路的总功率为___________W。
20.如图所示电路,电阻R1标有“6Ω 1A”,R2标有“3Ω 1.2A”,电流表A1、A2的量程均为0~3A,电压表量程为0~15V,在a、b间接入电压可调的直流电源。闭合开关S后,为保证电路元件均不损坏,这个电路的最大功率是___________W,此时R1的电功率是___________W。
21.某品牌的电加热器工作电路如图所示,R1和R2均为电阻丝,其额定电压为220V,加热功率为1100W,保温功率为44W。
(1)当S接a时,处于______状态(选填“加热”或“保温”);
(2)R1和R2阻值分别为多少______?
22.标有“6V 6W”和“6V 3W”字样的小灯泡甲和乙,灯丝电阻不变,串联在某电路中,则________灯较亮,灯甲和乙的实际功率之比为________。
三、实验题
23.在“测量小灯泡的电功率”实验中,小超用电压表、电流表、开关、电压为4V的学生电源、额定电压为2.5V的小灯泡(小灯泡的灯丝电阻约为10Ω)和滑动变阻器,设计了如图甲所示的电路。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲的实物图连接完整,要求滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮______;
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表、电流表均无示数,原因可能是下列中的哪一种:______(只填选项);
A.灯泡断路 B.电压表短接 C.灯泡短接 D.滑动变阻器断路
(3)小超在连接电路时,当连接好最后一根导线,灯泡立即发光,检查后发现电路连接正确,则原因是______;
(4)纠正错误后,闭合开关,将变阻器滑片P移至某处时,电压表示数如图乙所示,若想测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器滑片P向______端(选填“左”或“右”)移动,直到灯泡正常发光,在此过程中所测得小灯泡电流和电压的几组数据,并画出如图丙所示的曲线a。则小灯泡的额定功率为______W;
(5)若小灯泡电压为0.5V、1.5V、2.5V时小灯泡的功率分别为P1、P2、P3,则2P2______(P1+P3)(选填“>”、“<”或“=”);
(6)为了完成该实验,小超选择的滑动变阻器应是______;
A.R1(20Ω 0.5A) B.R2(50Ω 0.5A)
C.R3(50Ω 0.2A) D.R4(20Ω 0.2A)
(7)小超在图丙中还画出了本实验中滑动变阻器的电流随电压变化的曲线b,老师据图指出该曲线是错误的,其理由是______。
24.如图是“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。
(1)利用U形管中________的变化来反映电阻丝产生热量的多少。
(2)被加热的材料选用空气,是因为它的________小,可以使实验现象更明显。
(3)图示情景表明:在通电时间相同、________相同时,________越大,产生的热量越多。
25.如图甲是小莉用电压表和电流表测定3.8V小灯泡的额定功率的电路。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于______(选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关,缓慢移动滑片P,灯泡亮度逐渐变______,直至电压表示数等于______V时停止移动滑片P,此时电流表的示数如图乙所示,则灯泡的额定功率是______W,若此时将小灯泡换成“3.8V0.8W”的另一小灯泡,那么该小灯泡的实际功率P实______(选填“>”、“<”或“=”)0.8W。
(3)若没有电压表,小莉选择了R0=10Ω的定值电阻、两电流表,按照图丙所示的电路图,测量小灯泡的额定功率。操作如下:闭合开关,移动变阻器的滑片P,观察______示数,当它为______A时,灯正常发光,读出此时的______示数,记录为I额;小灯泡额定功率的表达式是:P额=______。
四、计算题
26.如图甲所示是一个家用电热足浴盆,内部由加热系统和按摩系统两部分组成,其等效电路如图乙所示,R1是电加热丝,M是电动机,其中加热系统中电阻R1的额定功率为605W;按摩系统中的电动机M的工作电压为12V(经变压器将交流电压转换为12V,不考虑变压器的功率),工作电流为4A,其电阻为0.5Ω。某次泡脚时,向足浴盆中加入初温为20℃的水5kg,加热电阻工作20min将水加热到40℃。已知足浴盆加热时的效率为70%,c水=4.2×103 J/(kg·℃)。求:(1)电阻R1的阻值;
(2)电动机工作时因发热损失的功率;
(3)电阻R1加热时的实际电压。
27.电陶炉因具有新进式升温、对锅具材质无特殊要求,也无电磁辐射危害等优点,受到人们的广泛欢迎。如图甲所示,为某品牌电陶炉,其铭牌的主要参数如图乙所示,内部电路的简化示意图如图丙所示,R1、R2为阻值未知的电热丝。该电陶炉可以实现“高温档”、“中温档”、“低温档”三种档位加热。求:
(1)电陶炉使用“中温档”正常工作时电路中的电流;
(2)在图丙中,当S闭合,S1断开,S2接b,电陶炉处于“低温档”,该状态下电陶炉正常工作时消耗的电功率;
(3)用电高峰时电路的实际电压降为198V,此时用该电陶炉给一装有2 kg的水壶加热,水的初始温度为25℃,用“高温档”连续工作200s,水温升高到40℃,请计算此时电陶炉的加热效率η为多少?(最终计算结果保留1位小数)[已知水的比热容c = 4.2 × 103J/(kg·℃),电热丝的电阻不随温度变化,水吸收的热量跟电陶炉消耗的电能的比值叫做加热效率。]
参考答案
1.C
2.A
3.D
4.D
5.B
6.B
7.D
8.C
9.D
10.A
11.D
12.B
13.C
14.C
15.D
16.190 电热水壶 1500
17.27 27
18.0.05 3.6×104 电流的热效应
19.10 2.5 1.6
20.6.48 2.16
21.保温 44Ω,1056Ω
22.乙 1∶2
23. D 连接电路时开关没有断开 右 0.75 < B 灯泡和变阻器的电压和大于电源电压
24.液面高度差 比热容 电阻 电流
25.A 亮 3.8 0.76 < A2 0.38 A1 3.8V×I额
26.(1)80Ω;(2)500W;(3)200V
27.(1)4A;(2)176W;(3)70.7%