电学专项练习题-(有答案)

18 （2011年湖北省武汉市第19题）在如图所示的电路中，闭合开关，调节滑动变阻器，发现两只电表中有一只电表的示数明显变小，另一只电表的示数明显变大。下列判断中正确的是A.可能是灯L断路 B.一定是灯L短路C.可能是滑动变阻器R断路 D.一定是滑动变阻器R的滑片向左滑动【答案】A15（2011山西）用酒精灯给试管加热，如图3所示，试管口软木塞冲出的过程中，下列说法正确的是 ( B ) A水蒸气对软木塞做功，水蒸气内能增大B水蒸气的内能转化为软木塞的机械能C能量的转化与热机压缩冲程能量转化相同D试管口的白气是水蒸气汽化形成的25（2011扬州）（6分）太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息太阳照射时间h装水量 Kg吸热板面积m2水升高的温度水的比热容J(kg)1太阳辐射功率J(m2 -h)1101002.5504.21031. 68106其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能求：(1)水在10h内吸收的热量； (2)如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m3的天然气；（天然气的热 值为8.4l07Jm3，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收） (3)该太阳能热水器的能量转化效率34. （2011鸡西）LED灯（发光二极管）与普通照明灯相比具有低能耗、高亮度的优点。鸡西市在春节期间实施节日亮化工程，大部分采用了LED“绿色光源”。（1）如图是某种额定电压为3V的LED灯的UI图像，它正常工作多长时间消耗的电能为12焦耳？（2）若LED照明光源1 h 内可节约电能0.211012 J,这些电能可让1106kg的水温度升高多少摄氏度？不计热量损失34.解：由图像可知，当U额=3V时，I=20mA=0.02A（1分）由W=UIt 得 （1分）t=W/U额I =12J/3V0.02A=200s （1分）不计热量损失，Q吸=W=0.211012J （1分）由Q吸=Cmt得 （1分）t =Q吸/ Cm=0.211012J/4.2103 J/(kg) 1106kg （1分）=50 （1分）22（河南）节约能源应从点滴做起。不少家庭习惯用遥控器关电视而不断开电源，这一方式虽然便捷，但电视在待机状态下仍要消耗电能：洋洋家彩色电视机的侍机功辜大约是5W，若他家平均每天看4h电视看完后电视总处于待机态。试问：（1)在一个月中(按30天计)，洋洋家的这台电视因待机浪费的电能是多少焦耳?(2)如果将这些浪费的电能全部用来烧水可以将多少质量的水从15加热到40?若洋洋洗次操需要40的水20kg这些烧热的水可供他洗澡多少次？【水的比热容为42103J/(kg)】(3)请你就如何降低彩电的电能消耗，提出两条合理化建议： ； 。22.解：(1)浪费的电能为W-Pt=5W（24-4）3600s30=1.08107J(1) 依题意可知，Q=W由Q=C水m(t-t0)得热水的质量为m=103kg洋洋洗澡的次数为n=5(3)尽量减少待机时间；看电视时，调小音量；减少看电视时间等。29（2011桂林）从2006年开始，我国就参与了国际科研合作项目国际热核聚变实验堆联合实施协定，研究可控核聚变技术。该技术可用氢的同位素氘和氚聚合发生核聚变释放能量，并不会产生放射性污染，如图22所示。而氘可以从海水中提取，从1L的海水中提取的氘参与核聚变反应放出的能量相当于300L优质汽油完全燃烧放出的热量。若这些核能用来发电的效率可以达到50%，所产生的电能可供如图23所示的电力机车牵引功率为4800kW的“和谐号”电力动车组以252km/h的运营速度匀速行驶多少km？（计算结果保留一位小数）（汽油密度：0.71103kg/m3；汽油热值：4.6107J/kg）29解：由mV 可得汽油质量：(1分)m汽油汽油V汽油0.71103 kg/m3300103 m3213 kg(1分)汽油完全燃烧放出热量：Qqm汽油4.6107J/kg213 kg9.798109 J (1分)产生的电能：W50%Q4.899109 J (1分)由PW/ t 可得产生的电能可供动车组行驶时间：(1分)tW/ P4.899109 J/4.8106 W1020.6s (1分)动车组行驶速度：v252 km/h70m/s由vst 可得动车组行驶路程：(1分)sv t70m/s1020.6s71442m71.4km (1分)11(04河北综合)当20C的电荷量定向通过一只阻值为20的电阻时，电流通过电阻所做的功为2103J，则（ ）A通电时间为4min B该电阻两端的电压为200VC通过电阻的电流为10A D该电阻消耗的电功率为500W12(05武汉市)某校师生为了开展科学实验，自制了一台电烘箱。电烘箱的电阻丝通过的电流是5A的时候，每分钟可产生6.6104J的热量。下列说法中错误的是( )A.通过电阻丝的电荷是300CB.电阻丝工作时的电阻是44C.电阻丝消耗的电功率是1.1103kWD.加在电阻丝两端的电压是220V13.(05莆田)功率相同的下列四种用电器，分别接入家庭电路中，在相同的时间内，通过它们的电流产生的热量最多的是( )A.电烙铁 B电风扇 C.电视机 D洗衣机14(04南通)电动机工作时两端电压为U，电流为I，电动机线圈的电阻为R，则该电动机工作时输出的最大机械功率为( )AUI BI2R CUII2R DUI-I2R15(04西宁)如果加在定值电阻两端的电压从8伏增加到10伏时，通过定值电阻的电流相应变化了0.2A，则该定值电阻所消耗的电功率的变化量是（ ）A0.4瓦 B2.8瓦 C3.2瓦 D3.6瓦16.(04长春)三盏灯甲、乙、丙分别标有220V 40W、110V 40W和36V 40W字样，当它们都在其额定电压下工作时，则（ ）A.甲较亮 B.乙较亮 C.丙较亮 D.一样亮17(04湖北宜昌)标有12V6W的灯泡接入电路中，若通过灯泡的电流为0.3A，则灯泡的实际功率（ ）A等于6W B大于6W C小于6W D无法判断18.(05自贡)将22VV,100W的灯泡接入110V的电路中，灯泡的实际功率是（ ）A.12.5 W B.25 W C.50 W D.100 W11. D 12.C 13.A 14.D 15.D 16.D 17.C10如图所示的电路图中，把端点A、B接在电压U不变的电源两端，当闭合开关S1，断开开关S2时，电压表的示数为U，电流表A1的示数为I1把端点C、D接在电压U不变的电源两端，当断开开关S1，闭合开关S2时，电压表的示数为U2，电流表A2的示数为I2把端点C、B接在电压U不变的电源两端，当闭合开关S1、S2时，电流表A1的示数为I3电流表A2的示数为I4把端点A、D接在电压U不变的电源两端，当断开开关S1、闭合开关S2时，电流表A2的示数为I5已知：U1：U2=3：4，I3：I4=5：3，R1=R2，U2=10V求：（1）电流I1与I2的比值；（2）电流I2与I5的比值；（3）电源两端电压U考点：欧姆定律的应用；等效电路2364861专题：计算题；压轴题；方程法；比例法分析：根据题意先画出四种情况下的等效电路图；由图丙可知R3、R4并联，根据并联电路两端的电压相等求出两电阻的阻值之比，根据甲、乙两图中电压表的示数和欧姆定律及R3、R4两电阻的之间关系求出I1与I2的电流之比；根据甲、乙两图中电源的电压不变和电流关系、和R1、R2之间的关系求出这三电阻之间的关系，再根据乙、丁两图中电源两端电压不变求出求出电流I2与I5的比值；根据乙图中串联电路电阻的分压特点求出电源的电压解答：解：电压U接在A、B两端，当闭合开关S1，断开开关S2时，电路连接如图甲；电压U接在C、D两端，当断开开关S1，闭合开关S2时，电路连接如图乙；电压U接在B、C两端，当闭合开关S1、S2时，电路连接如图丙：电压U接在A、D两端，当断开开关S1、闭合开关S2时，电路连接如图丁丙图中：R3、R4并联两端的电压相等，即=甲、乙两图中：=，把式代入得：=电源两端电压U不变，=由R1=R2，及式式可得：R1=R2=R4，乙、丁两图中电源两端电压不变，=乙图中：串联电路电阻的分压特点可知，电源的电压为U=U2=210V=20V答：（1）电流I1与I2的比值为5：4；（2）电流I2与I5的比值为3：2；（3）电源两端电压为20V点评：本题考查了学生对串、并联电路的判断，串联电路的特点以及欧姆定律的应用本题难点在于很多同学无法将四种状态下的电流关系及电压关系联系在一起，故无法找到突破口解答此类问题时，可将每一种情况中的已知量和未知量都找出来，仔细分析找出各情况中的关联，即可列出等式求解11如图所示电路图中，把端点A、C接在电压U不变的电源两端，只闭合开关S2时，电压表V1的示数为U1；只闭合开关S3时，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2=4.5V当把端点A、B接在电压U不变的电源两端，只断开开关S2，并用R4替换R3后，电压表V2的示数为U2己知U1：U1=4：3，U2：U2=13：12，R3：R4=2：3，电阻R2=4求：电阻R3的电阻值和电源两端电压U考点：电路的三种状态；串联电路和并联电路的辨别；欧姆定律的应用2364861专题：计算题；应用题分析：先跟据要求分别画出相应的简化电路；即当把AC接在电压U不变的电源两端，只闭合开关S2时，R1与R2串联，V1并联在R1两端；当把AC接在电压U不变的电源两端，只闭合开关S3时，R1与R3串联，V1并联在R1两端，V2并联在R3两端；当把AB接在电压U不变的电源两端，只断开开关S2，并用R4替换R3后，R4与R2串联，V2并联在R4两端然后根据甲、乙两图中U1与U1的关系求出电路中电流的关系；即；再根据U2的电压值和U2与U2的比值，求出U2的大小；最后以电源电压为等价，分别用电阻和已知电压表示出其关系式，解之即可解答：己知：U1：U1=4：3，U2：U2=13：12，R3：R4=2：3，R2=4，U2=4.5V求：R3、U解：只闭合开关S2时，电路连接如图甲；只闭合开关S3时，电路连接如图乙；当把AB接在电压U不变的电源两端，只断开开关S2，并用R4替换R3后，电路连接如图丙甲、乙两图中，R1不变，即=，U2：U2=13：12，U2=4.5VU2=故以电源电压为等价，其关系式分别为：U=4（R1+4） U=（R1+R3） U=（+4） 由、得：4（R1+4）=（R1+R3） 化简得：3R3=R1+16 由、得：（R1+R3）=（+4） 化简得：R1= 由、得：3R3=R3+16解之：R3=6将R3=6代入可得：U=（6+4）即U=6V 答：电阻R3的电阻值为6；电源两端电压为6V点评：根据条件画出简化电路本题的关键，本题主要考查欧姆定律的应用，对一些计算思路不太直观时，可以采用列等价关系式进行解答12如图所示，电源两端电压U保持不变当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时，电压表的示数为U1，电流表的示数为I1，电阻R1的电功率为P1，电阻RA的电功率为PA=4.5W；当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时，电压表的示数为U2=2V，电流表的示数为I2，电阻RB的电功率为PB已知：R1：R2=2：1，P1：PB=1：10，U1：U2=3：2求：（1）电源两端的电压U；（2）电阻R2的阻值考点：欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电功率的计算2364861专题：计算题；比例法分析：先画出两种情况的等效电路图：（1）根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电压表的示数求出两图中的电流，根据电压表关系求出U2的大小，根据P=I2R和P1：PB=1：10、电源的电压不变得出等式即可求出各电阻之间的关系，再根据串联电路的分压特点和U2=2V求出电源的电压（2）根据串联电路的电压特点求出图甲中RA两端的电压，根据I=求出甲图的电流，根据两图的电流关系求出图乙中电流的大小，根据欧姆定律结合图乙求出电阻R2的阻值解答：解：当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时，等效电路图如图甲所示；当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时，等效电路图如图乙所示（1）R1：R2=2：1，U1：U2=3：2，U2=2V；由图甲、乙得：U1=I1（R1+R2），U2=I2R2，解得：=，U1=3V，P1：PB=1：10，=，R1=RB，由电源两端电压U不变 I1（R1+R2+RA）=I2（R2+RB） 解得：RA =9R2由图乙得：=，U2=2V解得：U=12V（2）由图甲可得：UA=UU1=12V3V=9V，电路中的电流：I1=0.5A，由图2可得：I2=2I1=20.5A=1A，R2=2答：（1）电源两端的电压为12V；（2）电阻R2的阻值为2点评：本题是有关欧姆定律、电功率的综合计算题目在解题过程中，注意电路的分析，根据已知条件分析出各种情况下的等效电路图，同时要注意在串联电路中各物理量之间的关系，结合题目中给出的已知条件进行解决13如图所示，电源两端电压保持不变，当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，电阻R2的电功率为P2，电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，电阻R2的电功率为P2，电流表的示数为I2已知I1：I2=2：3求：（1）电阻R2的功率P2与P2的比值；（2）当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在某点C时，变阻器接入电路的电阻为RC，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，已知U1：U2=2：3，这时R2的功率为10W，RC的电功率为5W则滑片P在B端与滑片P到C点时，变阻器连入电路电阻RB与 RC的比值；（3）通过开关的断开和闭合，会出现不同的电路状态，求电路消耗的最大电功率（请画出相关电路状态的等效电路图）考点：电功率的计算；等效电路；欧姆定律的应用2364861专题：计算题分析：根据题意画出各种情况下的等效电路图，（1）由功率公式求出功率P2与P2之比；（2）由欧姆定律及功率公式求出R1：R2、R2：RB、RB：RC；（3）最后由功率公式及串联电路的特点求出功率解题时注意比值法的应用解答：解：开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，等效电路图如图所示；当开关S1断开、S2闭合时，等效电路图如图所示；当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在某点C时，等效电路图如图所示；电源电压一定，当电路电阻最小时，功率最大，由电路图分析可知，开关S1S2都闭合时，功率最大，等效电路图如图所示（1）由图可知：=（2）由图可知=解得：3R1+RC=2R2 =，R2：RC=2：1 由联立解得：R1：R2=1：2 在图 中，总电压U一定，所以I1（R2+RB）=I2（R1+R2） 又I1：I2=2：3 由解得：R2：RB=4：5 由解得：RB：RC=5：2（3）当S1、S2均闭合时，电路消耗的电功率最大，如图所示由知=，图与图功率之比=，P总=2P总，图中= P1=P2=10W=5W，P总=5 W+10W+5W=20W，P总=40W答：（1）电阻R2的功率P2与P2的比值是4：9（2）变阻器连入电路电阻RB与 RC的比值是5：2 （3）电路消耗的最大电功率是40W点评：此题是有关欧姆定律、电功率的综合计算题目，难度较大在解题过程中，注意电路的分析，根据已知条件分析出各种情况下的等效电路图，同时要注意在串联电路中各物理量之间的关系，结合题目中给出的已知条件进行解决14物理小组活动时，老师要求大家试着用一块电压表和阻值为R0的定值电阻等器材，通过实验测算出待测电阻的电阻值RX如图所示为小利所连接的部分电路（1）电路中还缺少一根导线，请你帮助小利完成电路的连接，并画出实验电路图（2）正确连接电路后，只闭合开关S1时，电压表的示数为U1；开关S1、S2都闭合时，电压表的示数为U2如果电源两端电压恒定不变，则RX=考点：伏安法测电阻的探究实验；根据实物图画电路图；实物的电路连接2364861专题：实验题；作图题分析：（1）通过题意分析，用一块电压表来测量电阻RX是要通过开关的通断来改变电路的性质，从而表示出RX两端的电压和它的电流，再利用欧姆定律求出电阻因此，开关S2要与RX并联，电压表应与R0并联；（2）画出电路图，结合图可以看出，当开关S2断开时，电路为串联电路，当开关S2闭合时，电路中只有R0工作，这样就可以通过欧姆定律表示出要求的量了解答：解：（1）由题意可知，开关S2与RX并联，电压表与R0并联，所以所缺少的导线应为S2的左接线柱与RX的右接线柱相连，其连接图与电路图如图所示；（2）读图可知，电压表与R0并联，开关S2与RX并联，当S2断开时，电路是串联电路，电压表的示数为U1，电路中的电流为；开关S1、S2都闭合时，RX被短路，电压表的示数为U2，也就电源电压，则RX两端的电压为U2U1，所以RX=故答案为：（1）如图；（2）点评：此题中，通过分析明确题意，找出是如何利用一块电压表测出未知电阻的，是问题的突破口，这里的巧妙之处就在于对开关的合理运用，通过开关改变电路的性质，从