一、选择题
1.一物理兴趣小组用图甲所示的电路来测量一个软性材质的电阻R的阻值,电源电压恒定,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,把每次实验中得到的电压表和电流表示数描点在U-I图像中,然后连接这些点得到如图乙所示的U-I图像,则由图可知( )
A.定值电阻R的阻值为20Ω
B.当滑片P向左移时,电路总功率变大
C.若将R均匀拉长两倍以后,再重新进行实验,则描出的图线应在U-I图像的Ⅱ区 D.当电压表示数为2V时,电路中消耗的总功率0.4W
2.如图所示的电路中,电源电压保持不变。当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电流表的示数之比为I甲∶I乙=3∶8;当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电压表示数为U甲∶U乙和R1、R2消耗的功率P1∶P2分别为( )
A.8∶3,3∶8 C.8∶5,5∶3 ( )
B.5∶3,3∶5 D.5∶8,3∶5
3.如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,下列分析正确的是
A.本次探究实验中没用到控制变量法。
B.通电后,甲图中A、B电阻产生的热量之比是1:2 C.为了探究电热与电阻的关系,应该选择乙实验 D.通电时间相同时,甲装置中左边U形管的高度差更大
4.“节能减排,从我做起”。倡导同学们养成随手断开暂时可以不用的用电器的习惯。当你断开一个用电器后,电路中会变大的物理量是( )
A.总电流 B.总电阻 C.总电压 D.总功率
5.小明帮爷爷在院落装照明灯,他将标有“220V 100W”的节能灯接在家庭电路中,通电后节能灯比正常发光时暗,经检测它两端的实际电压为198V,则这盏节能灯的实际功率为( ) A.100W A.洗衣机
B.81W B.电风扇
C.50W C.电视机
D.25W D.电饭锅
6.下列家用电器中,主要利用电流热效应工作的是( )
7.当一个电阻的阻值为R时,将它接在电路中通电一段时间,产生的热量为Q。如果要使它产生的热量为4Q,下列办法中可行的是( ) A.将电压变为原来4倍,通电时间不变 B.将电阻变为原来2倍,通电时间变为原来C.将电阻变为原来D.将电压变为原来
1 21,通电时间变为原来2倍 21,电阻变为原来2倍 28.如图所示(甲)是某同学探究电流与电压关系的电路图,开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端,电流表和电压表的示数变化关系如图(乙),下列说法正确的是( )
A.电阻R0两端电压与通过R0的电流成正比 B.R0的阻值为5Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为5Ω D.R0的最大功率为0.45W
9.如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器的滑片P向a端移动过程中,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变小 B.电路的总电阻变大 C.电路的总功率变大 D.电压表示数变大
10.如图甲所示的电路,当仅闭合开关S1时,电流表的示数为0.2 A;再闭合开关S2,电流表的示数增加了0.25 A,通过灯泡L的电流随其两端电压变化的关系图像如图乙所示。则( )
A.电源电压为2 V
C.定值电阻R的阻值为8 Ω
B.电路的总功率为9 W D.灯泡L消耗的实际功率为5 W
11.如图所示,将阻值为5Ω和10Ω的电阻丝分别放在装有相同质量煤油的烧瓶中,再用带有相同温度计的橡胶塞盖紧瓶口,煤油的初始温度相同,把两个电阻串联起来连在电路中。不考虑热量损失,闭合开关,通电一段时间。下列说法中正确的是( )
A.右瓶的温度计示数较高 B.左瓶的煤油吸收的热量较多 C.R1两端的电压比R2两端的电压大 D.通过R1的电流比通过R2的电流大
12.随着生活水平的提高,家用电器越来越多,使用时若出现如图所示的情形,会导致连接插座的导线发热,稍不小心就会导致火灾,究其原因是( )
A.电路中的用电器用电时间太长 C.电路中的用电器过多
B.电路中的用电器的总功率过大 D.电路中的用电器的总电阻过大
二、填空题
13.如图是测量电能的仪表,这只电表此时的读数是______kW•h;将此电能表接入家庭电路中,关闭其它用电器,让空调机单独工作6min,电能表的转盘转过60转,则该空调机在上述时间内消耗的电能是______kW•h,功率是______W。
h”,工作电压为3.7V,充满电后存储的电能14.华为P40Pro手机电池上标有“4000mA·
是______J。如果用超级快充方式,1h即可充满,充电平均功率为______W。 15.物理学科是一门以实验为基础的学科,实验中仪器的读数是必不可少的。
(1)如图甲所示,电流表的示数为________A; (2)如图乙所示,电压表的示数为________V;
(3)如图丙所示是电阻箱的结构示意图,若将B、D的铜塞拔出,电阻箱连入电路的阻值是________Ω;
(4)如图丁所示,电能表的示数为_________kW·h;用1度电,它的转盘转过________转;电能表转盘转了500 转用电器用电________J。
16.一盏标有“6V 3W”的灯,当用一个8V的电源给它供电,若要它能正常工作,则需要再______联一个______Ω的电阻。
17.在输送电能的过程中,为了减小电能在线路中的损耗通常采取______(选填“高压”或“低压”)输电的方式把强大的电能送到远方。到达生活区时,再将电压降低为______V供日常使用。
18.小明观察到家中电能表的示数如图所示,现只接1000W的空调和200W的电视机各一台,半小时后电能表的示数将变为______kWh,他家电能表允许用电器10min内最多消耗______J的电能。
19.一只电烙铁的铭牌上标有“220 V 80 W”的字样,它正常工作时,电阻是______Ω,当其两端电压为 55 V 时,实际功率为______W。
20.将标有“6V 6W”和“6V 3W”字样的小灯泡L1和L2串联在电路中,电路两端的最大电压为___________V。
三、解答题
21.小禄家安装有额定电流为5安的保险丝,他家有“220V,25W”灯6 盏,“220V,500W”电 饭煲一个,“220V,1000W”电炒锅1台,请通过计算回答: (1)能同时使用全部电器吗? (2)用了电炒锅后,最多能用几盏灯?
22.小宇家安装了电热水龙头如甲图,其简化电路如乙图,R1、R2为电热丝,通过调节旋钮可使扇形开关S同时接触两个相邻的触点,从而实现冷水、温水、热水档之间的切换。某次使用电热水龙头的过程中,水龙头的功率随时间的变化关系如丙图所示。
(1)当开关同时接触3、4触点时,水龙头放出的是______(选填“冷水”、“温水”或“热水”),此时流过电源的电流是______A; (2) 电热丝R1的电阻为多少Ω?(____)
(3)求该次使用过程中水龙头消耗的总电能为多少? (____)
23.某电热水壶的铭牌如表所示。若热水壶内装满水,且在额定电压下工作(外界大气压为1个标准大气压)。将壶内20℃的水加热10min正好烧开,请你计算此过程中: (1)水吸收的热量是多少? (2)电热水壶消耗的电能是多少? (3)加热时电热水壶的热效率是多少? 额定电压 额定功率 220V 1400W 容量 2kg 24.小玲的书房有一盏节能灯和一个电热水壶,灯上标有“220V 11W”字样,电热水壶电热丝的电阻为50Ω。她把温度为20℃质量为1kg的水装入壶中,然后插入插座,7min水烧开。(不考虑热量损失,气压为标准大气压,灯丝和电热丝的电阻均不随温度变化)。求:
(1)节能灯灯丝的电阻; (2)水吸收的热量;
(3)小玲书房电路的实际电压;
(4)闭合开关,节能灯的实际功率(保留一位小数)。
25.酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。甲图是酒精测试仪工作电路原理图,电源电压U=6V;R1为气敏电阻,它的阻值随气体中酒精含量的变化如乙图所示。调节R2的滑片到某一位置且保持不变,当气体中酒精含量为0时,电压表示数为U1=5V。 (1)当气体中酒精含量为0时,求电路中的电流和R1消耗的电功率。 (2)当气体中酒精含量为0时,求R2接入电路中的阻值
(3)当气体中酒精含量为大于0且小于80mg/100mL为酒驾,达到或者超过80mg/100mL为醉驾。某次检测中,电流表示数I1=0.2A,请通过计算,判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾。
26.为预防新型冠状病毒交叉感染,某医院将医疗器械置于消毒柜内,通过对水加热,达到设定压强和工作温度,产生高压饱和蒸汽,从而对医疗器械进行消毒处理。某型号的全自动高压消毒柜部分参数如下表,某次消毒,将满箱温度是20℃的水加热到工作温度,需正常工作50min。[c水=4.2×103J/(kgC),ρ水=1.0×103kg/m3] 求: (1)消毒一次,水箱中的水吸收的热量是多少? (2)消毒一次,消毒柜消耗的电能是多少? (3)该消毒柜的电加热效率是多少?
电源 额定功率 水箱容积 工作温度 AC 220V 50Hz 20kW 120L 120℃ 额定压强 0.21MPa
【参】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题 1.B 解析:B
A.由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。由图甲可知,当定值电阻两端的电压UR=3V时,电路中的电流IR=0.3A,由
IU可得,定值电阻的阻值 RRUR3V10Ω IR0.3A故A不符合题意;
B.当滑片P向左移时,接入电路中电阻变小,电路的总电阻变小,由
U2 PUIR可知,电路总功率变大,故B符合题意;
C.若将R均匀拉长两倍以后,其横截面积变为原来的
1,软性材质的电阻变为4R,通2过电阻的电流不变时,此时电压表的示数变为原来的4倍,则描出的图线应在U-I图象中的I区,故C不符合题意;
D.由图甲可知,当电压表示数为2V时,电路中的电流I=0.2A,因电源的电压大于2V,所以电路中消耗的总功率
P>UR′I=2V×0.2A=0.4W
故D不符合题意。 故选B。
2.C
解析:C
当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,R1与R2并联,甲电流表测R1支路的电流,乙电流表测干路电流;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过两电阻的电流之比
I甲I133== I2I乙I甲835因并联电路中各支路两端的电压相等,两电阻的阻值之比
UR1I1I25 R2UI13I2当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,R1与R2串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R1两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以两电阻两端的电压之比
U1IR1R15 U2IR2R23因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两电压表的示数之比
U甲U1U2538= U乙U155由P=I2R可得,两电阻消耗的电功率之比
I2R1R15P12 P2IR2R23故选C。
3.B
解析:B
A.甲探究电流产生热量与电阻关系中,控制了电流和通电时间相同;乙探究电流产生热量与电流关系中,控制了电阻和通电时间相同,实验中用到了控制变量法,故A错误; B.由图甲知道,两电阻串联,左侧电流I左等于右侧电阻丝电流, 由Q=I2Rt知道,甲图中A、B电阻产生的热量之比是1:2,故B正确;
C.乙实验,右侧电阻丝与另一电阻丝并联,故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同,但通过电阻的电流不同,所以,研究电流产生的热量与电流的关系,故C错误; D.甲实验两电阻丝串联,则通过电阻丝的电流和通电时间相同,右侧电阻阻值大,由焦耳定律Q=I2Rt知道,右侧电阻产生热量多;则右侧容器内空气吸收的热量多,甲装置中右边U形管的高度差更大,故D错误。 故选B。
4.B
解析:B
家庭电路中的各用电器是并联连接的,断开一个用电器,则电路中的总电阻变大,而电路
UU2中的电压保持不变,据I及P知,电路中的总电流变小,总功率变小,故
RRACD不符合题意,B符合题意。 故选B。
5.B
解析:B
U2根据P,实际功率为
R198V100W81WU12PP 12U2220V故ACD不符合题意,B符合题意。 故选B。
26.D
解析:D
洗衣机、电风扇、电视机主要利用电流的磁效应工作;电饭锅主要利用电流热效应工作。 故选D。
7.C
解析:C
U2A.据Qt知,当通电时间和电阻不变,电压变为原来的4倍,则产生的热量为原来
R的16倍,故A不符合题意;
1U2B.据Qt知,当电压不变,电阻变为原来的2倍,通电时间变为原来的,则产生
2R的热量为原来的
1,故B不符合题意; 41U2C.据Qt知,当电压不变,电阻变为原来的,通电时间变为原来的2倍,则产生
2R的热量为原来的4倍,故C符合题意;
1U2D.据Qt知,当通电时间不变,电压变为原来的,电阻变为原来的2倍,则产生
2R的热量为原来的故选C。
1,故D不符合题意。 28.B
解析:B
A.由图甲知,变阻器与电阻R0串联,电流表测整个电路的电流,电压表测电阻两端的电压,由图乙知,电流随电压的变化图像为正比例函数图像,所以通过电阻R0的电流与R0两端的电压成正比;因电压是产生电流的原因,所以不能说电阻R0两端电压与通过R0的电流成正比,故A错误;
B.由图乙知,当P位于b端时,电路中只有电阻R0接入电路,则电源电压为3V,电路中最大电流为0.6A,故R0的阻值为
R0U3V5Ω I0.6A故B正确;
C.由图乙知,当P位于a端时,变阻器接入电路的阻值最大,R0分得的电压为0.5V,电路中的电流为0.1A,则变阻器的最大值为
Rmax故C错误;
URUUR03V0.5V25Ω I1I10.1AD.当P位于b端时,电路中只有R0接入电路,此时通过R0的电流最大,则R0的功率最大,其值为
PmaxUI3V0.6A1.8W
故D错误。 故选B。
9.C
解析:C
ABC.如图,电阻R和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,则
U=UR+U滑动
当滑片P向a端移动时,滑动变阻器连入的电阻变小,总电阻变小,因为电源电压U保持
U可知,电路中的电流变大,得出电流表的示数变大。由P=UIR知,电路的总功率变大,故AB错误,C正确;
不变,由欧姆定律ID.由串联电路的分压关系可知,电阻越小,分压越小,滑动变阻器两端的电压变小,得出电压表的示数变小。故D错误。 故选C。
10.A
解析:A
AD.当仅闭合开关S1时,电路是只有R的简单电路,电流表测量通过R的电流,再闭合开关S2,灯泡和R并联,电流表测量干路中的电路,由并联电路的特点可知通过R的电流不变,所以电流表的示数增加量等于通过灯泡的电流是0.25 A,由图乙可知,此时灯泡两端的电压是2V,由并联电路电压的规律可知电源电压
U=UL=2V
灯泡L消耗的实际功率为
PL=ULIL=2V×0.25A=0.5W
故A符合题意,D不符合题意; B.再闭合开关S2,干路中的电流
I=IL+IR=0.25A+0.2A=0.45A
电路的总功率为
P=UI=2V×0.45A=0.9W
故B不符合题意;
C.由并联电路电压的规律可知定值电阻R两端的电压
UR=U=2V
电阻R阻值为
R故C不符合题意。 故选A。
UR2V==10Ω IR0.2A11.A
解析:A
ABD.由图可知,R1、R2两电阻丝串联,所以通过它们的电流相等;R2的阻值比R1大,根
2据QIRt可知,R2产生热量较多,右瓶的煤油吸收的热量较多,右瓶的温度计示数较
高,故A正确,BD错误;
C.R1的阻值比R2小,根据串联电路分压关系可知,R1两端的电压比R2两端的电压小,故C错误。 故选A。
12.B
解析:B
A.电路中的用电器用电时间太长,如果用电器的总功率不大,或用电器没有全部工作,不会造成干路中的电流过大,不会造成图中的情形,故A不符合题意;
B.图中在同一插座上同时使用几个大功率的用电器,会使用电器的总功率过大,会导致干路中的电流过大,会使得连接插座的导线发热甚至燃烧起来,故B符合题意; C.电路中用电器过多,只有用电器的功率较大且同时工作时,才会造成干路中的电流过大,故C不符合题意;
D.若电路中用电器的总电阻过大,由欧姆定律可知干路中的电流较小,不会造成图中的情形,故D不符合题意。 故选B。
二、填空题
13.5011000
解析:5 0.1 1000
[1]电能表上最后一位是小数位,单位是kW•h,由图可知该电能表的示数为314.5kW•h。 [2][3]转盘转动60转消耗电能
W空调机的功率
P60kWh0.1kWh 600W0.1kWh1kW1000W6 th6014.148
解析:14.8
[1]手机充满电后储存的电能为
WUIt3.7V4000mAh53280J
[2]充电平均功率为
PW53280J53280J14.8W t1h3600s15.4685129316250072×105
解析:46 8.5 12 931.6 2 500 7.2×105
(1)[1]如图甲所示,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,其示数为0.46A。 (2)[2]如图乙所示,电压表的量程为0~15V,分度值为0.5V,其示数为8.5V。 (3)[3]如图丙所示,若将B、D的铜塞拔出,电阻箱连入电路的是2Ω和10Ω的电阻,因此其阻值是12Ω。
(4)[4][5]如图丁所示,电能表的示数为931.6kW·h;面板上2500r/(kW·h)表示用电1度它的转盘转过2500转。
[6]电能表转盘转了500转用电器消耗的电能为
W=
500kW·h=0.2kW·h=7.2×105J 250016.串4
解析:串 4
[1]由串联分压可知,应该给该灯串联一个电阻才能让它正常工作。 [2]串联的电阻两端的电压是
U阻UUL8V-6V=2V
串联电路的电流是
I串联的电阻为
PL3W=0.5A UL6VU阻2VR=4Ω
I0.5A17.高压220
解析:高压 220
[1]导线的电阻和时间一定时,电压越高,导线中的电流越小,则损耗越小,根据
WI2Rt可知,所以为了减少电路中电能的损耗常采用高压输电的方式。
[2]家庭电路的电压为220V,所以到达生活区时,再将电压降低220V供家庭使用。
18.0
解析:0 2.106
[1]只接1000W的空调和200W的电视机各一台,半小时消耗的电能为
WW1W2P1P2t1000W200W30电能表的示数将变为
1h0.6kWh 60WW0W1123.4kWh0.6kWh1124kWh
[2]他家电能表允许用电器10min内最多消耗
WPmaxt1UImaxt1220V20A1060s2.106J
19.5
解析:5
[1] 它正常工作时,电阻是
220V=605Ω UR=P80W22正常工作时的电阻为605Ω。
[2]当其两端电压为 55 V 时,实际功率为
U255VPUI==5W 实R605Ω当其两端电压为 55 V时,实际功率为5W。 20.9
解析:9
L1和L2的额定电流分别为
2I1I2L1的电阻为
P6W1=1A U16VP23W=0.5A U26VR1U16V=6Ω I11A因为两灯泡串联在电路中,所以最大电流为0.5A,则L2两端电压为6V,L1两端电压为
U1I2R10.5A6Ω=3V
则电路两端的最大电压为
U大U1U2=3V6V=9V
三、解答题
21.(1)不能同时使用全部用电器;(2)4盏 (1)同时使用全部用电器,电路总功率
P总25W6500W1000W1650W
此时,电路中实际电流
I因
P总1650W7.5A U220V7.5A5A
故不能同时使用全部用电器。 (2)电路允许接的最大负载功率
P总UI额220V5A1100W用了电炒锅后, 最多能用灯的盏数
P总P锅1100W1000WPn4
PL额PL额25W答:(1)不能同时使用全部电器; (2)用了电炒锅后,最多能用4盏灯。 22.热水 12A 55Ω 3.52×104J
解:(1)[1][2]当开关同时接触3、4触点时,两个电阻丝并联,电路中总电阻较小,由
U2可知,电功率较大,所以水龙头放出的是热水。由图丙可知,此时的电功率为PR20W,则此时流过电源的电流是
I热P热20W==12A U220V2U(2)[3]当开关同时接触2、3触点时,电阻R1单联,电阻较大,由P可知,电功率较
R小,由图丙可知,此时的功率是880W,则电热丝R1的电阻为
U2220VR1===55Ω P温880W(3)[4]由图丙可知,此次使用过程中水龙头消耗的总电能为
2WW温W热P温t温P热t热=880W10s+20W10s=3.52104J
答:(1)当开关同时接触3、4触点时,水龙头放出的是热水,此时流过电源的电流是12A;
(2)电热丝R1的电阻为55Ω ;
(3)求该次使用过程中水龙头消耗的总电能为3.52×104J。 23.(1)6.72105J;(2)8.4105J;(3)80%
解:(1)热水壶内装满水,根据表中数据可知,这些水的质量是2kg,外界大气压为1个标准大气压,则水的沸点是100℃,将壶内20℃的水加热10min正好烧开,水的比热容是
4.2103J/kg℃,根据比热容公式可计算水吸收的热量
Qcmt-t04.2103J/kg℃2kg100℃-20℃6.72105J
水吸收的热量是6.72105J。
(2)由题意可知,热水壶在额定电压下工作,那么从表中数据可知额定功率是1400W,加热10min,电热水壶消耗的电能
WPt1400W1060s8.4105J
电热水壶消耗的电能是8.4105J。
(3)由上述可知,电热水壶消耗的电能是8.4105J,水吸收的热量是6.72105J,加热时电热水壶的热效率
Q6.72105J100%100%80%
W8.4105J加热时电热水壶的热效率是80%。
答:(1)水吸收的热量是6.72105J;(2)电热水壶消耗的电能是8.4105J;(3)加热时电热水壶的热效率是80%。
24.(1)4400Ω;(2)3.36×105J;(3)200V;(4)9.1W 解:(1)灯丝电阻为
UL2220V=4400Ω R=PL11W(2)1标准大气压下水的沸点为100℃,水吸收的热量为
Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J
(3)根据
2U2Q=W=t
R得电热壶两端的电压
WR3.36105J50U200V
t760S(4)灯的实际电功率为
R答:(1)节能灯灯丝的电阻是4400Ω; (2)水吸收的热量是3.36×105J;
(3)小玲书房电路的实际电压是200V;
PLU实2200V244009.1W
(4)闭合开关,节能灯的实际功率是9.1W。
25.(1)01A,0.5W;(2)10Ω;(3)酒驾,计算过程见解析
解:(1)如图甲所示,气敏电阻R1与滑动变阻器串联,电压表测气敏电阻两端电压,电流表测电路中电流。当气体中酒精含量为0时,气敏电阻R1的阻值为50Ω,此时电路中电流
IR1消耗的电功率
U15V=0.1A R150ΩP1U1I5V0.1A=0.5W
(2)R2两端的电压
U2UU16V5V1V
R2接入电路中的阻值
R2U21V=10Ω I0.1AU6V=30Ω I10.2A(3)电流表示数I1=0.2A时,电路中的总电阻
R总此时R1的电阻
R1'R总R230Ω10Ω20Ω
由图乙可知,R1的阻值随气体中酒精含量增大而减小,当其阻值为20Ω时,气体中酒精含量大于0mg/100mL且小于80mg/100mL,故此驾驶员为酒驾。
答:(1)当气体中酒精含量为0时,电路中的电流为0.1A,R1消耗的电功率为0.5W; (2)当气体中酒精含量为0时,R2接入电路中的阻值为10Ω; (3)电流表示数I1=0.2A时,此驾驶员属于酒驾。 26.(1)5.04×107J ;(2)6 ×107J;(3)84% 解:(1)水的质量为
m=ρ水V水=1.0×103kg/m3×120×10-3m3=120kg
水吸收的热量为
Q吸=c水m(t-t0)= 4.2×103J/(kg·℃)× 120kg×(120℃-20℃)=5.04×107J
(2)消耗的电能为
W=Pt=20×103W×50 ×60s= 6 ×107J
(3)效率为
Q吸5.04107Jη= = =84% 7W610J答:(1)水箱中水吸收的热量是5.04×107J ; (2)消毒一次,消毒柜消耗的电能是6 ×107J; (3)该消毒柜的电加热效率是84%。
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容
Copyright © 2019- 7swz.com 版权所有 赣ICP备2024042798号-8
违法及侵权请联系:TEL:199 18 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com
本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务