第十八章《电功率》检测题
一、单选题
1.如图甲所示,电源的电压U=6V,R0为定值电阻,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从A端滑至B端的过程中,电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示:图Ⅰ描述滑动变阻器的功率随其两端电压的变化规律,图Ⅱ描述电压表示数随电流表示数的变化规律、图Ⅲ描述效率(滑动变阻器消耗的功率与电路消耗总功率之比)随滑动变阻器电阻的变化规律,电表、导线对电路的影响不计。则下列说法正确的是( )
A.定值电阻R0的阻值为5Ω
B.滑动变阻器最大阻值6Ω
C.Ⅰ图上b点的坐标(2V 4.5W)
D.Ⅱ图上经过a点的两条虚线与坐标轴围成的长方形面积为2.88W
2.灯泡L的电流随电压变化的图像如图甲所示,将此灯泡与定值电阻R接入到图乙所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S,小灯泡正常发光,功率为0.5W;再闭合开关S1,电流表的示数变化了0.1A,则( )
A.电源电压为3V
B.再闭合开关S1后,灯泡变暗
C.定值电阻的阻值为10Ω
D.再闭合开关S1后,电路总功率为0.7W
3.以下一些生活中常见的物理量,你认为不符合实际的是( )
A.我国家庭电路的电压是220V
B.周围人们常用的手机电池的电压约3.7V
C.家用电冰箱工作时的电流约为10A
D.空调工作时的电功率约为1000W
4.如图是某家庭电路中电能表的表盘,下列说法中正确的是( )
A.电能表此时的示数为6452.8J
B.该家庭电路允许的最大总功率为2.2kW
C.电路中用电器功率越大,则指示灯闪烁越快
D.不同的用电器消耗1kW·h的电能,指示灯闪烁的次数不同
5.让一个用电器在家庭电路中单独正常工作12min,标有“”字样的电能表指示灯闪烁了60imp,则这个用电器可能是( )
A.LED台灯 B.液晶电视
C.电饭煲 D.空调
6.如图所示,在探究串联电路特点的实验中,两盏小灯泡的规格不同,当开关闭合后,下列说法中正确的是( )
A.L1、L2两端电压相等 B.L1、L2两灯亮度相同
C.a、b、c三处的电流一样大 D.若L1灯丝烧断了,L2仍能发光
7.下列物理量数值的估计,最接近实际的是( )
A.一节新干电池的电压是3V
B.一盏日光灯正常工作时功率约为20W
C.家用空调正常工作时的电流约为100A
D.重庆主城冬天气温可达﹣20℃
8.图为探究焦耳定律的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映了密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中,且R1<R2闭合开关后( )
A.通过R1的电流大于R2的电流
B.甲管中液面上升比乙慢
C.该实验装置可探究电热与电流的关系
D.要使电流增大,应将滑动变阻器滑片P向左移动
9.如图所示是小灯泡和电阻R的U-I关系曲线。若将它们串联在电压为4V的电源两端,电路消耗的总功率为( )
A.0.15W B.4W C.0.45W D.0.6W
10.小聪设计了一款湿度计,从湿度计(由小量程电流表改装而成)指针所指刻度可知湿度大小,其原理如图甲所示。R0为1000Ω的定值电阻,电源电压恒为6V,R为湿敏电阻,其阻值随空气湿度的变化关系如图乙所示,人体感觉比较舒服的湿度RH范围是40%~60%。当指针所指湿度对应电流表示数为2mA时,下列说法错误的是( )
A.湿敏电阻的阻值为2000Ω
B.空气湿度为50%,人体感觉比较舒服
C.电路消耗的总功率为0.024W
D.空气湿度不变,3min电阻R0消耗电能0.72J
11.如图所示的电路中,电阻R1=6Ω,与规格为“9Ω 0.5A”的滑动变阻器R2串联在电源电压为4.5V的电路中,其中电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,为了保证电路中各元件的安全使用,则下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变化范围为0.25~0.6A
B.滑动变阻器的取值范围为3~12Ω
C.电阻R1的最小功率与最大功率之比为9∶25
D.滑动变阻器R2的最小功率与最大功率之比为25∶27
12.如图所示,电源电压为4V,灯泡标有“3V 1.5W”字样,滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”,定值电阻R0=10Ω,电压表量程“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”。在电路安全的情况下,下列判断正确的是(不计温度对灯丝电阻的影响)( )
①灯泡L正常发光时的电阻为6Ω
②只闭合开关S、S2时,该电路的最小电流是0.25A
③只闭合开关S、S2时,滑动变阻器R消耗的最大电功率是0.4W
④只闭合开关S、S1时,滑动变阻器R允许接入电路的阻值范围是2Ω~18Ω
A.只有②③正确 B.只有①④正确
C.只有①②③正确 D.只有①③④正确
二、多选题
13.如图所示电路,电源电压不变,V1和V2为电压表,A为电流表,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,灯丝的电阻不随温度的变化而变化,下列说法正确的是( )
A.闭合S1、断开S2,滑片P向右滑动时,电压表V1示数变化量为,电流表示数由I1变为I2,电阻R1功率的变化量为
B.闭合S1、断开S2,滑片P向左滑动时,电压表V1与电流表的示数比值不变
C.滑片P置于A端,先闭合S1、再闭合S2,电压表V1示数变大,电压表V2示数变小,电流表示数变大
D.只闭合S1,滑片P向左滑动时,电压表V2示数的变化量与电流表示数变化量之比保持不变
14.如图所示电路中,电源电压恒为18V,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,滑动变阻器的规格为“80Ω 1A”,小灯泡L标有“6V 3W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响),闭合开关,在保证小灯泡两端电压不超过额定值及电表均安全的情况下( )
A.变阻器允许接入电路的最大阻值是60Ω B.整个电路消耗的最大总功率是9W
C.小灯泡消耗的最小功率是0.75W D.电流表的示数范围为0.25A﹣0.6A
15.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为6V;将电压表、电流表的位置互换,当开关S1断开、S2闭合,电流表的示数为0.3A,下列判断正确的是( )
A.电阻 R1的阻值为 20Ω
B.电阻 R2的阻值为 8Ω
C.电源电压为 6V
D.电路消耗的总功率为 1.8W
16.如图是探究“影响电流热效应因素”的实验装置,将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内,且R1>R2,瓶内装入等质量的煤油,下列说法正确的是( )
A.烧瓶内选用比热容较小的液体,可以使实验现象更明显
B.该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系
C.实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
D.若要比较水和煤油的比热容大小,只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可
17.如图甲所示电路中,灯泡L额定电压为6V,滑动变阻器R上标有“40Ω 1A”字样,电流表量程为0~3A。当S闭合时,移动滑片P,使滑动变阻器接入电路的电阻为其总电阻的时,灯泡L正常发光,灯泡的I-U图象如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.灯泡正常发光时的电阻为5Ω
B.电源电压为12V
C.灯泡正常发光时电路总功率为7.2W
D.用定值电阻R0替换灯泡L,保证在移动滑动变阻器滑片过程中电压表示数的最大值都会出现4V,则R0的取值范围为4Ω~20Ω
18.关于能量转化,下列说法中正确的是( )
A.干电池供电时主要是将化学能转化为电能 B.LED灯工作时主要将电能转化为光能
C.电风扇工作时主要将电能转化为内能 D.发电机工作时主要将机械能转化为电能
三、填空题
19.有一个标有“6V 3W”的小灯泡,题图为小灯泡的电流与电压的关系图像。当小灯泡正常发光时,小灯泡的电阻为______,电流通过小灯泡1分钟做的功是______J。若接在电压为4V的电源上,则此时小灯泡的实际功率是______W。
20.如图所示电路中,电源电压保持12V不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,电阻R1=60Ω。只闭合开关S3,将滑动变阻器滑片P移到中点时,电流表示数为0.2A,小灯泡L 的实际功率为1.8W,此时电压表的示数是______V。在保证电路安全的前提下,电路消耗的最小功率是_______W。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
四、实验题
21.小乐用如图甲电路进行“测量小灯泡的电功率”的实验,已知小灯泡的额定电压为2.5V,正常工作时的电阻约为10Ω。
现有如下器材:电流表、电压表(只有0~3V)、开关、电压恒为6V的直流电源各一个,规格分别为“10Ω 1A”、“15Ω 2A”和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个,以及导线若干。
实验序号 U/V I/A P/W
1 3.0 0.32
2 2.5
3 2.0
小乐按图甲所示的电路图连接好电路后,闭合开关,发现电压表示数为3.0V,于是她就记录下电流表的示数(上表),之后再移动滑动变阻器的滑片,依次测量电压表示数为2.5V和2.0V时的电流,其中当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示。接着小乐继续移动变阻器的滑片至某一位置时,发现小灯泡不亮,但是电压表和电流表均有示数且不损坏。
(1)小灯泡的额定功率为______W;
(2)小乐所选的滑动变阻器规格是______;
(3)上述过程中出现小灯泡不亮的原因可能是______。
五、计算题
22.如图是一款煲汤用的电热锅工作原理的简化电路图,该电热锅有两挡,分别是高温挡和保温挡。R1与R2均为电热丝,R2的阻值为66Ω,S1为温控开关,保温挡时的总功率是440W。求:
(1)保温挡时电路中的电流;
(2)高温挡时的电功率;
(3)若该电热锅煲汤时,高温挡工作0.5h,保温挡工作1h,则在此过程中消耗的电能是多少kW·h。
23.如图(a)所示电路,电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V 0.5A”字样,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器R的最大阻值20。只闭合开关S、S1,调节滑动变阻器滑片P,得到电流表与电压表示数关系如图(b)所示。
(1)滑动变阻器的最大阻值;
(2)小灯泡的额定功率;
(3)只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L的IU图象如图(c)所示,在保证各元件安全工作的情况下,滑动变阻器R1允许的取值范围。
参考答案:
1.D 2.D 3.C 4.C 5.B 6.C 7.B 8.B 9.D 10.C 11.B 12.D 13.ABD 14.ABC 15.BCD 16.ABC 17.BCD 18.ABD
19. 12 180 1.6
20. 3 1.8
21. 0.75 50Ω 0.5A 电路的电流过小,导致灯的实际功率过小
22.(1)2A;(2)1100W;(3)0.99kW·h
23.(1)15Ω;(2)2W;(3)2 7.5Ω