第十八章 电功率综合测试题
时间:90分钟 满分:100分
一、选择题(每小题3分,共36分)
1.下列说法正确的是( C )
A.电池用久了以后电能都消耗掉了,电池是一种消耗电能的装置
B.电炉接通后暖烘烘的,电炉是一种提供电能的装置
C.电动机通电才能转动,它是一种消耗电能的装置
D.电灯泡可以发光,它是一种提供电能的装置
2.(德阳中考)下列数据中,最接近实际情况的是( C )
A.普通家用照明灯的工作电流约为2 A B.家用手电筒的额定功率约为200 W
C.一节新干电池的电压约为1.5 V D.电饭锅加热煮饭时的功率约为100 W
3.(娄底中考)小明家记录5月初电能表示数为1 432.7度,电能表的部分参数及6月初的示数如图所示,下列说法正确的是( C )
A.电能表是测量用电器电功率的仪表
B.此电能表适用于电流方向1 s改变50次的交流电路
C.小明家5月初至6月初消耗的电能是105 kW·h
D.若电能表转盘在10 min内转过了250 r,则用电器的总功率为1 kW
4.(黄石中考)如图所示,将一节干电池和三只均标有“1.5 V 0.5 W”的小灯泡接入电路,当开关S1闭合、S2断开时,三只灯泡均能发光。若将开关S1、S2均闭合,则( C )
A.只有灯泡L1熄灭 B.三只灯泡均熄灭
C.灯泡L2、L3熄灭,L1更明亮 D.灯泡L3熄灭,L1、L2均更明亮
,第6题图) ,第7题图) ,第8题图)
5.用热水器烧水,当电压为U时,将水烧开所用时间为t,如果电压升高1倍,同样烧开这些水所需要的时间应为( D )
A.2t B.4t C. D.
6.(自贡中考)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R的滑片向左移动,在此过程中( A )
A.电流表示数变小 B.灯泡L亮度变亮
6
C.电压表示数变大 D.电路消耗的总功率变大
7.(玉林中考)如图所示是酒精浓度检测仪的简化电路图,图中R0为定值电阻、R为酒精气体传感器,R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,如果驾驶员对着酒精气体传感器呼出的酒精气体浓度越大,那么( D )
A.电流表示数越大,电压表示数越小 B.电流表示数越小,电压表示数越大
C.电流表和电压表示数均越小 D.电流表和电压表示数均越大
8.如图所示两个灯泡L1、L2阻值分别为6 Ω和10 Ω,闭合开关后的现象是( C )
A.通过两灯泡的电流I1∶I2=3∶5 B.灯泡两端的电压U1∶U2=3∶5
C.灯泡的电功率P1∶P2=5∶3 D.灯泡L1比L2暗
9.(宁波中考)如图所示,干路上的电流I恒为1 A不变,滑动变阻器规格为“15 Ω 1 A”,小灯泡L上标有“6 V 3 W”字样。忽略温度对小灯泡阻值的影响,则( C )
A.小灯泡L正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为6 Ω
B.当滑片P移到最左端时,通过小灯泡的电流为1 A
C.当滑片P向左移动过程中,并联电路两端电压会减小
D.在滑片P向左移动过程中,并联电路消耗的总功率会增大
10.把一台电动机接入电压为220 V的电路中,通过电动机的电流为5 A,电动机线圈的电阻为2 Ω,1 min通过线圈的电流产生的热量为( B )
A.1 100 J B.3 000 J C.66 000 J D.50 J
11.(重庆中考)如图所示电路,电源电压恒为6 V,定值电阻R1为10 Ω,滑动变阻器R2的规格为“20 Ω 0.5 A”,电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~0.6 A。则( C )
A.电压表测量的是电阻R1两端的电压
B.当变阻器R2的滑片P向左移动时,电压表的示数变小
C.为了保证电路中各元件安全工作,变阻器R2接入电路的阻值范围是2~10 Ω
D.当变阻器R2接入电路中的阻值是8 Ω时,通电1 min电阻R1产生的热量是53.3 J
12.(达州中考)灯泡L标有“6 V 6 W”字样,测得该灯泡的电流随电压变化关系如图甲所示,现把灯泡L接入如图乙所示的电路中,若电源电压恒为10 V,电流表的量程为“0~0.6 A”,电压表的量程为“0~15 V”,则下列说法正确的是( D )
A.灯泡L能正常发光,且此时电压表的示数为6 V
B.当电流表示数为0.4 A时,电压表的示数为1 V
6
C.灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大
D.为了保证电路安全,整个电路消耗的最大功率为6 W
二、填空题(每空1分,共22分)
13.某导体两端加2 V电压时,通过的电流为0.5 A,则这段导体的电阻为__4__Ω。要使通过该导体的电流变为1 A,应在该导体两端加__4__V电压。当该导体两端的电压为3 V时,该导体所消耗的电功率为__2.25_W__。
14.小芳家夏天常用的“电热驱蚊器”是利用电流的__热__效应工作的,发热元件是一个阻值为1 000 Ω的电阻,接在照明电路中通电100 s产生的热量为__4_840__J。她家电能表铭牌上标有“220 V 10(20)A 50 Hz 2 000 r/(kW·h)”,她用1 kW的电磁炉(其他用电器都断开)6 min烧开一壶水的过程中,电能表的转盘转__200__圈。
15.(河南中考)在如图所示的电路中,定值电阻的阻值R0和电源电压U均为已知。在a、b间接入一个未知电阻Rx,闭合开关,电压表的示数为Ux,则由已知量和测得量可以推出:Rx=____,Rx的电功率Px=__Ux__。
16.如图所示为一种保温电热水壶的电路示意图,烧水时,开关S2处于__闭合__状态。若电热
水壶烧水时消耗的功率为1 000 W,则电阻R1=__48.4__Ω。如果保温状态下电热水壶消耗的功率是烧水时的,则电阻R2消耗的功率为__90__W。
17.某同学把标有“8 V 16 W”的灯泡L1和“12 V 36 W”的灯泡L2串联在电路中,闭合开关后,其中一个灯泡能正常发光,另一个没有达到额定电压。由此可知电源电压为__16__V,此时L1的实际功率为__16_W__,L2的实际功率__小于__(填“大于”“小于”或“等于”)它的额定功率。
18.(成都中考)把一个电阻为44 Ω的电炉接入电压为220 V的电路中,通电10 min产生的热量为__6.6×105__J。连接家庭电路时,要注意检查线路连接处接触情况。若接触不良,电流通过时产生的热量会更多,容易引起火灾。因为相比接触良好时连接处的电阻__更大__(填“更大”或“更小”)。
19.(广东中考)如图所示是电阻甲和乙的IU图象,由图可知:电阻甲的阻值为__6__Ω,若将电阻甲和乙并联后接在电压为6 V的电源两端时,
6
则干路的总电阻为__3.75__Ω,总功率为__9.6__W。
20.两个电阻A和B,在一定温度下,电流与其两端电压的关系如图
所示,A电阻的阻值为__5__Ω,将他们并联后接在电压为2.5 V的电源上,通过它们的总电流是__0.75__A,这时A电阻在1 s内所产生的热量是__1.25__J。
三、简答题(4分)
21.(黔西南州中考)家用电热炉工作时,电炉丝热的发红发烫,而连接电路的导线只是微微发热,请从物理学的角度解释其原因。
解:导线与电炉丝串联,通过导线和电炉丝中的电流相同,而电炉丝的电阻远远大于导线的电阻。由于电流通过导体时电能转化为内能,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,当电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多,所以电炉丝热得发红而导线只是微微发热。
四、实验探究题(第22小题10分,第23小题8分,共18分)
22.在“测定小灯泡功率”的实验中,提供的器材有:“3.8 V ? A”的小灯泡、“10 Ω 1 A”的滑动变阻器、四节新干电池等。
(1)连接电路时开关应__断开__。
(2)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整,使闭合开关时滑动变阻器连入电路的电阻最大。
(3)闭合开关,发现灯泡不亮,两电表均无示数,为了查找故障,小明将电压表拆下,在开关闭合状态下,分别将电压表接在电源、滑动变阻器及开关两端,结果只有接在滑动变阻器两端时,电压表无示数,则肯定出现故障的元件是__开关__。
(4)排除故障后继续实验,滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为测量灯泡的额定功率,应将滑片P向__右__端移动,直至电压表的示数为3.8 V,此时电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是__1.14__W。
(5)若用该电路测量规格是“2.5 V 0.3 A”灯泡的额定功率,须对实验进行适当调整,写出你的做法。
方法一:__换最大阻值较大的滑动变阻器(或串联定值电阻)__;
6
方法二:__减少干电池节数____。
23.为了探究影响电热的因素,实验室准备了两个装满煤油的烧瓶、两个带有橡皮塞的粗细均匀的相同玻璃管,两根不同阻值的电阻丝以及滑动变阻器、开关、导线、电源等。两个实验小组根据提供的实验器材,分别设计了如图甲、乙所示的两个方案。
(1)这两个方案的共同点是通过观察__玻璃管中液柱上升的高度__知道电热的多少。
(2)甲方案探究的问题:__在电流和通电时间相同时,电热的多少与电阻的关系__。
(3)乙方案探究的问题:__在电压和通电时间相同时,电热的多少与电阻的关系__。
(4)甲、乙两方案中,相同规格的烧瓶中应装__质量__、__初温__相同的煤油。
五、综合应用题(第24小题8分,第25小题12分,共20分)
24.(扬州中考)在冬天学校为了让师生能喝上热水,买了多台电热水壶,其铭牌上标有“220 V 10 A”字样,求:
(1)一台电热水壶工作210 s消耗的电能。
(2)若电热水壶放出的热量全部被水吸收,那么一台电热水壶210 s内可将质量为多少kg初温为20 ℃的水加热到75 ℃?[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
解:(1)由W=UIt得,W=220 V×10 A×210 s=4.62×105 J。
(2)由题意得Q吸=W,则有W=cmΔt,m===2 kg。
25.(河北中考)如图甲所示,电源电压恒定,滑动变阻器的规格为“30 Ω 1 A”,在AB间接入规格为“12 V 12 W”的灯泡,闭合开关,当变阻器的五分之一阻值连入电路时,灯泡正常发光。
(1)求灯泡正常工作时通过的电流和电源电压。
(2)R0是在如图乙所示的Ra和Rb之间任意取值的电阻,当在AB间接入电阻R0后,闭合开关,在保证电路安全的情况下,将滑片P从最右端向左滑动的过程中,电流表示数均出现过0.4 A(电流表选择0~0.6 A量程),求R0的取值范围及电压表示数的最大值和最小值。
解:(1)在AB之间接入灯泡时,灯泡L与R串联时,灯泡正常发光,因串联电路中各处的电流相等,所以,由P=UI可得,通过灯泡的电流即电路中的电流:I=IL===1 A;由I=可得,滑动变阻器两端的电压:UR=I×R=1 A××30 Ω=6 V,
6
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:U=UL+UR=12 V+6 V=18 V。
(2)由图乙可知,当Ia=Ib=2 A时,Ua=20 V时,Ub=50 V,则两电阻的阻值分别为:Ra===10 Ω,Rb===25 Ω,当电流表的示数为0.4 A时,电路中的总电阻:R总===45 Ω,当滑动变阻器的滑片位于最右端时,R0的阻值最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R0的最小阻值:R0小=R总-R=45 Ω-30 Ω=15 Ω,又因R0是Ra和Rb之间任意取值的电阻,所以,R0的最大阻值:R0大=Rb=25 Ω,所以,R0的取值范围为15 Ω~25 Ω;当R0=15 Ω,滑动变阻器的滑片位于最右端时(变阻器接入阻值最大),电压表的示数最大,则电压表的最大示数UR大=I′R=0.4 A×30 Ω=12 V;当R0=25 Ω,电路中的电流最大为0.6 A时,R0两端的电压最大,电压表的示数最小,此时R0两端的最大电压U0大=I大R0=0.6 A×25 Ω=15 V,则电压表的最小示数UR小=U-U0大=18 V-15 V=3 V。
6