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1、十八、电功率一、选择题1(2019年德阳)如图所示电路,电源电压为12V且保持不变。闭合开关S,当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数为4V;当滑片P置于变阻器的b端时,电压表的示数变化了2V,在10s内定值电阻R1产生的热量为36J。则下列结果正确的是( )A电路中的最大电流为1AB滑片P在中点时,10s内滑动变阻器R消粍的电能为60JC滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为81DR1先后两次消耗的电功率之比为169【答案】D【解析】根据电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压;滑片从中点到b端时,变阻器接入电路的阻值增大,由串联分压的规律可知,电压表示数(变阻器
2、的电压)将增大,电压表示数增大了2V,即滑片在b点时电压表的示数为4V+2V=6V;在10s内定值电阻R1产生的热量为36J,由Q=W=Pt=EQ F(U2,R)t可得R1的阻值:R1=EQ F(U12,Q1)t=EQ F(12V6V)2,36J)10s=10;A、当滑片在a点时,变阻器接入电路的阻值为0,电路中的电流最大,则电路中的最大电流:I最大=EQ F(U,R1)= EQ F(12V,10)=1.2A,故A错误;B、串联电路中各处的电流相等,滑片在中点时,电路中的电流:I=EQ F(U1,R1) =EQ F(12V4V,10) =0.8A,10s内滑动变阻器R消耗的电能:W滑=U滑It
3、=4V0.8A10s=32J,故B错误;C、当滑片在b点时,变阻器接入的阻值最大,电路中的电流最小,电路中的最小电流:I最小=EQ F(U1,R1)= EQ F(12V6V,10) =0.6A,由P=UI可得,滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比: EQ F(PR,PR)= EQ F(4V0.8A,6V0.6A)= EQ F(8,9),故C错误;D、由P=UI可得,R1先后两次消耗的电功率之比:EQ F(P1,P1)= EQ F(12V4V)0.8A,(12V6V)0.6A)= EQ F(16,9),故D正确。2(2019年深圳)甲图是小灯泡L 和电阻R 的 I U 图象。将小灯泡 L 和电阻
4、 R 接入乙图所示电路中,只闭合开关S1时,小灯泡L 的实际功率为1W。下列说法错误的是()A只闭合开关S1 时,小灯泡L 的电阻为4B再闭合开关S2 时,电流表示数增加0.2AC再闭合开关S2 时,电路总功率为1.4WD再闭合开关S2 后,在1min 内电阻R 产生的热量为240J【答案】D【解析】A、只闭合 S1 时,电路中只接入 L,L 的实际功率为 1W,由 P=UI 得,在甲图中找出L 符合 U、I 乘积为 1W 的图象,则 U=2V,I=0.5A,则小灯泡 L 的电阻为4 ,故 A 选项不符合题意;B 、由 A 选项分析得电源电压 U=2V,再闭合 S2 后,R 并联接入电路,电压
5、为 2V,在甲图中找出 R 此时对应电流为 0.2A,则电流表示数增大 0.2A,故 B 选项不符合题意;C 、再闭合 S2 时,电源电压为 2V,R 的电流为 0.2A,L 的电流为 0.5A,电路中总电流为 0.7A,故总功率 P=U 总 I 总=2V0.7A=1.4W,故 C 选项不符合题意。D 、再闭合 S2 时,电源电压为 2V,R 的电流为 0.2A,在1min 内电阻R 产生的热量Q=W=UIt=2V0.2A60s=24J,故 D 选项符合题意。3(2019年达州)如图甲所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为30,电压表的量程为015V。电压表的示数与
6、滑动变阻器R2的关系如图乙所示。则下列结果正确的是()A电源电压为20VBR1的阻值为5C为了保证电压表不被烧坏,滑动变阻器的阻值变化范围为430D开关S闭合后电路消耗的最小功率为14.4W【答案】D【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压。(1)由图乙可知,当R210时U112V,当R220时U18V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流分别为:I EQ F(U1,R1) EQ F(12V,R1) ,I EQ F(U1,R1) EQ F(8V,R1) ,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源电压保持不变,所以,电源的电压:UI(R1+R2)I(R1+R2),
7、即 EQ F(12V,R1)(R1+10) EQ F(8V,R1)(R1+20),解得:R110,故B错误;电源的电压UI(R1+R2) EQ F(12V,10) (10+10)24V,故A错误;(2)当电压表的示数U115V时,电路中的电流最大,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时电路中的电流:I大 EQ F(U1,R1) EQ F(15V,10) 1.5A,此时滑动变阻器两端的电压:U2小UU124V15V9V,则滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R2小 EQ F(U2小,I大) EQ F(9V,1.5A) 6,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最小,所以,滑
8、动变阻器接入电路中的阻值范围为630,故C错误;(3)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电路消耗的功率最小,则P小 EQ F(U2,R1+ R2大) EQ F(24V)2, 10+30) 14.4W,故D正确。4(2019年自贡)某同学在做“用滑动变阻器改变电流”的实验时,连接如图所示的电路,将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处,闭合开关S,发现小灯不亮,接下来的操作,在以下步骤中最合理的是()A断开开关S,更换额定功率大一点的灯泡重新实验B断开开关S,增加电池的节数重新实验C断开开关S,拆掉导线重新连接电路D观察电流表的示数是否为零,判断电路是否断路【答案】D【解析】AB、
9、若电路发生断路故障时,换用更大功率的灯泡或增加电池数量,灯泡同样不发光,故AB错误;C、如果灯丝断了或导线发生断路,拆掉导线重新连接电路,灯泡仍然不亮,故C错误。D、该电路为串联电路,闭合开关,灯泡不亮时,先观察电流表是否有示数;如果无示数,说明电路出现断路现象,然后检测出断路的位置,并进行处理;如果电流表有较小的示数,则是电路中电阻较大造成的,可移动滑片观察灯泡是否发光;故D正确。5(2019年北部湾)如图所示,两个透明容器中密闭着等量的空气,A、B两U形管内的液面相平,电阻丝的电阻R1=R2=R3。小明用图示装置进行实验,探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关。下列说法正确的是()A
10、 B A此实验在探究电热Q与电阻R是否有关B通过R1的电流和通过R2的电流大小相等C电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等D通电后,A管的液面将会比B管的液面高【答案】D【解析】由图7知,R2与R3并联后再与R1串联,R1处于干路上,根据并联电路的电流特点知,通过R1的电流大于通过R2的电流,而R1=R2,可见,该实验探究的是电热Q与电流是否有关,故A、B均错误;又根据U=IR知,R1两端的电压大于R2两端的电压,故C错误;通电后,由于置于密闭空气中的电阻丝R1=R2,而通过R1的电流大于通过R2的电流,由Q=I2Rt知,左容器中空气吸热较多,内能增大较多,温度较高,所以A管的液面将会比B管的
11、液面高,故D正确。6(2019年乐山)如图所示为探究“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型管中液面高度的变化反映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R1R2)接入A、B之间后进行实验,并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的P-U图像,如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验,同理,可以在图乙中画出它的P-U图像。则图像所对应的电阻和图像所在的区域分别是()AR1和BR1和CR2和DR2和【答案】 C 【解析】(1)假设A、B两个电阻的电压相等,根据公式P=EQ F(U2,R)比较功率的大小,然后判断两个图像和电阻的对应关系;
12、 (2)如果A、B并联,那么它们的总电阻比R2的电阻还小,根据公式P=EQ F(U2,R)判断这时的总功率与P2的关系,进而确定图像的位置。(1)假设A、B两个电阻的电压相等,根据P=EQ F(U2,R)可知,电阻小的功率大;因为 R1R2 ,所以P1P2;在乙图中,从横轴上找一点做横轴的垂线分别于两个图像相交,发现这时的功率的功率,因此是R2的图像,是R1的图像; (2)如果A、B并联,那么它们的总电阻比R2的电阻还小,根据公式P=EQ F(U2,R)可知,这时的总功率比中R2的功率还大,肯定在图像的左边,即I的位置。31(2019年重庆A)下列物理量最接近实际的是()A中学生正常体温约为3
13、7B中学生的质量约为500kgC教室内课桌的高度约为20cmD教室内日光灯的额定功率约为900W【答案】A【解析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。A、正常情况下,人的体温在37左右,变化幅度很小。故A符合实际;B、成年人的质量在65kg左右,中学生的质量比成年人小一些,在50kg左右。故B不符合实际;C、中学生的身高在160cm左右,课桌的高度大约是中学生身高的一半,在80cm左右。故C不符合实际;D、家用电风扇的功率为40W,教室中日光灯的功率与此差不多,在40W左右。故D不符合实际。32(2019年北京)下列用
14、电器中,利用电流热效应工作的是()A计算器B电热水壶C收音机D电冰箱【答案】B【解析】(1)电流的热效应:电流通过导体要发热,这叫做电流的热效应,如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子;(2)电流的化学效应:电流通过导电的液体会使液体发生化学变化,产生新的物质,电流的这种效果叫做电流的化学效应,如电解,电镀,电离等就属于电流的化学效应的例子;(3)电流的磁效应:给绕在软铁芯周围的导体通电,软铁芯就产生磁性,这种现象就是电流的磁效应,如电铃、蜂鸣器、电磁扬声器等都是利用电流的磁效应制成的。A、计算器工作时主要是把电能转化为声能和光能,不是利用电流的热效应工作的,故A错误。B、电热水壶
15、工作时主要是把电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的,故B正确。C、计算器工作时主要是把电能转化为声能,不是利用电流的热效应工作的,故C错误。C、电冰箱工作时主要是把电能转化为机械能,不是利用电流的磁效应工作的,故D错误。33.(2019年兰州)下列数据中,最接近生活实际的是()A淋浴用热水的温度约40 B学生座椅的高度约40dmC一本中学物理教科书的重力约20N D教室内一盏日光灯的额定功率约400W【答案】A【解析】A、人体正常体温在37左右,洗澡水的温度应该路高于体温,在40左右。故A符合实际;B、学生座椅的高度在40cm=4dm左右。故B不符合实际;C、一本中学物理教科书的质量在20
16、0g=0.2kg左右,受到的重力大约为G=mg=0.2kg10N/kg=2N左右。故C不符合实际;D、教室中日光灯的工作电流约0.18A,其功率在P=UI=220V0.18A=40W左右。故D不符合实际。34(2019年兰州)有两只灯泡L1、L2,分别标有“220V 100W”和“220V 40W”的字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是()A两灯正常发光时,L1的电阻较大B两灯并联接入220V的电路,L1、L2消耗功率之比是2:5C两灯串联接入220V的电路,L1消耗的功率小于25WD两灯串联接入220V的电路,两灯泡消耗总功率大于40W小于100W【答案】C【解析】(1)由
17、P=UI=EQ F(U2,R)可得,两灯泡正常发光时的电阻分别为:R1=EQ F(U2,P1)=EQ F(220V)2,100W)=484,R2=EQ F(U2,P2)=EQ F(220V)2,40W)=1210则R1 P1 P1 B P2 P1 P1CP1 P2 P1 D P1 P1 P2【答案】C【解析】(1)甲电路灯泡两端电压为电源电压U1,电阻为R1,灯泡的功率为P1=EQ F(U12,R1);(2)乙中L1、L2的电压U1、U2的和为电源电压U1,P1=EQ F(U12,R1),因为U1U1,故P1P1;因为是串联电路,所以电流相等,R2的电阻大于R1的电阻,根据P=I2R知,P2P
18、1(3)因为P1=EQ F(U12,R1)、P2=EQ F(U22,R2)、U2U1、R2R1,所以P1P2。综合分析:P1P2P1。根据公式P=EQ F(U2,R)和P=I2R以及串联电路电流、电压的规律分析解答。52(2019年新疆)如图所示电路中,R1:R2=2:3,开关闭合后,电路的总功率为P0。若将R1的阻值增大2,R2的阻值减小2,电路的总功率仍为P0;若将R1的阻值减小2,R2的阻值增大2,电路的总功率为P;则P:P0等于()R1R2SA3:2 B4:3 C5:4 D6:5【答案】A【解析】本题考查电功率。由题意知,eq f(U2,R1) +eq f(U2,R2) =P0,eq
19、f(U2,R1+2) +eq f(U2,R22) =P0,R1:R2=2:3,解得R1=4,R2=6,所以P0=eq f(5U2,12),P=eq f(U2,R12)+ eq f(U2,R2+2)= eq f(U2,42)+eq f(U2, 6+2) =eq f(5U2, 8),所以P:P0=12:8=3:2,A项正确。53(2019年通辽)某建筑工地需要架设临时供电线路,实现照明和电加热功能,其简化电路如图所示,供电处电压U不变,从供电处到工地用长导线(有电阻)连接。闭合开关S1、S2时加热器和照明灯同时工作。断开S2后与断开S2前相比较,下列说法正确的是()A照明灯亮度不变B照明灯亮度变暗
20、C相同时间内长导线上消耗的电能不变D相同时间内整个供电线路消耗的电能减少【答案】D【解析】闭合开关S1照明灯工作,再闭合S2时,加热器也工作,此时照明灯与加热器并联后再与长导线的电阻串联,根据电阻的并联可知照明灯与加热器并联的总电阻变化,根据串联电路的分压特点可知并联部分的电压和导线两端电压的变化,根据P EQ F(U2,R) 可知照明灯和导线实际功率的变化,进一步判断灯泡亮暗的变化,根据WI2Rt和W EQ F(U2,R) t判断出单位时间内长导线上消耗电能的变化以及相同时间内整个供电线路消耗的电能的变化。设长导线的电阻为R0,由图知,AB、闭合开关S1、S2时,灯泡与加热器并联后再与R0串
21、联,设此时灯泡两端电压为UL,断开开关S2时,灯泡与R0串联,设此时灯泡两端电压为UL;由于并联电路的总电阻小于任何一个分电阻,所以,断开开关S2时,灯泡的电阻大于灯泡与加热器并联的总电阻,导线的电阻不变,因灯泡的电阻大于灯泡与加热器并联的总电阻,根据串联电路的分压规律可知,灯泡两端的电压变大,即ULUL,灯泡的电阻可认为不变,由P EQ F(U2,R) 知,PLPL,即断开开关S2时,灯泡的实际功率变大,所以灯泡变亮;故A、B错误;C、由前面解答可知,断开开关S2时,整个电路的电阻变大,电源电压不变,由欧姆定律知,电路中电流减小,导线的电阻不变,由公式WI2Rt知,单位时间内长导线上消耗的电
22、能减少,故C错误;D、断开开关S2时,整个电路的电阻变大,电源电压不变,由W EQ F(U2,R) t知,单位时间内整个供电线路消耗的电能减少,故D正确。54(2019年南通)图示电路中,电源为恒功率电源,工作时输出的总功率大小恒定,R1为定值电阻移动滑动变阻器R2的滑片P,下列表示通过R1的电流I1,通过R2的电流I2随电流表示数的倒数EQ F(1,I)变化的关系图线中,可能正确的是( )SPR2R1AA B C DEQ F(1,I)11OOEQ F(1,I)11OOEQ F(1,I)12OOEQ F(1,I)12OO【答案】B【解析】根据题意可知EQ F(I1, EQ F(1,I)= I1
23、 I=EQ F(U,R1)EQ F(P,U)= EQ F(P,R1),P和R1都是定值,则I1与EQ F(1,I)是正比例函数关系,则A、B选项中B选项正确,A选项错误;C、D选项:同理:EQ F(I2, EQ F(1,I)=(II1)I=I2I1 I=EQ F(P,R总) EQ F(P,R1)= EQ F(P,R2),当R2的滑片向上移动时,R2变大,则图象应该如图所示,C、D选项都错误。55(2019年德州)如图所示的电路中,a、b、c是三只电表(电压表或电流表),闭合开关S,标有“3V 1.5W”的灯泡L1正常发光,标有“6V 3W”的灯泡L2发光较暗。若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列
24、说法正确的是()A电表a为电流表,且示数为1AB电表b为电压表,且示数为3VC电表c为电流表,且示数为0.25AD闭合开关S,电路消耗的总功率为2.25W【答案】D【解析】灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据PUI求出两灯泡正常发光时的电流,再根据欧姆定律求出灯泡L2的电阻,根据“灯泡L1正常发光,灯泡L2发光较暗”判断两灯泡的连接方式,进一步判断三电表的类型,根据串并联电路的电流特点和额定电压下灯泡正常发光得出电源的电压,根据欧姆定律求出通过R2的电流,根据并联电路的电流特点求出电路总电流,再根据PUI求出电路消耗的总功率。由PUI可得,两灯泡正常发光时的电流分别为:I1=eq f(P1
25、,U1)= eq f(1.5W,3V)=0.5A,I2 =eq f(P2,U2)= eq f(3W,6V)=0.5A,由I=eq f(U,R)可得,灯泡L2的电阻:R2=eq f(U2,I2)= eq f(6V,0.5A)=12;因灯泡L1正常发光,灯泡L2虽然发光但较暗,所以,通过L1、L2的电流不相等,L1与L2应并联,则a一定是电流表,b是相当于导线的电流表,c是相当于开路的电压表,故B错误;此时电流表a测干路电流,电流表b测L2支路的电流,电压表c测电源的电压,因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡L1正常发光,所以,电源的电压UU13V,即电压表c的示数为3V,故C错误;此时通过R
26、2的电流:I2=eq f(U,R2)= eq f(3V,12)=0.25A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流表a的示数:II1+I20.5A+0.25A0.75A,故A错误;电路消耗的总功率:PUI3V0.75A2.25W,故D正确。56 (2019年烟台)标有“6V 1.5W”的小灯泡,通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示,若把这样的三只灯泡串联起来,接在12V的电源两端,灯泡的电阻及实际功率约为()A240.67WB200.8WC240.96WD200.67W【答案】B【解析】因为三只灯泡串联且规格相同,则它们的电流和电阻都相同,所以这三只灯泡两端的电压都相同,根
27、据串联电路电压规律可知,每只灯泡两端的电压都为4V;由图像可知,当U=4V时,I=0.2A,则小灯泡的电阻:R= EQ F(U,I) = EQ F(4V,0.2A) =20,小灯泡的电功率:P=UI=4V0.2A=0.8W。57(2019年广安)下列估测与事实最接近的是()A完整播放一遍我国国歌的时间约为50sB一本九年级物理课本的质量约为25gC家用电冰箱一天消耗的电能约为24kWhD初中生小美站立在水平地面上对水平地面的压强约为500Pa【答案】A【解析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生
28、活实际的答案。A、完整播放一遍我国国歌的时间约为50s,符合实际;故A正确;B、一本九年级物理课本的质量约为250g,故B错误;C、家用电冰箱一天消耗的电能约0.6kWh左右,故C错误;D、初中生小美站立在水平地面上对水平地面的压强约:每只鞋的底面积大约为200cm2,即0.02m2;中学生的体重大约为50kg,压力FGmg50kg10N/kg500N,压强peq f(F,S)eq f(500N,20.02m2)1.25104Pa;故D错误。58(2019年本溪)将如图甲所示的电热水瓶,接入家庭电路中单独工作时,观察到电能表( 如图乙) 的转盘转 6 转用时 1min。下列关于电能表和电热水瓶
29、的说法正确的是( )A电能表应接在空气开关和用电器之间B该电能表所在家庭电路用电器同时工作时总功率不能超过 2200WC电热水瓶的实际功率是 600WD若电热水瓶的指示灯损坏, 它的发热电阻还能工作, 说明它们之间是串联的【答案】C【解析】电能表是用来测量电路中用电器消耗电能的仪表,应接在空气开关之前,故 A错; 由表盘信息可知,电能表允许通过的最大电流 I20A,工作电压为 220V,该电能表所在家庭电路用电器同时工作时最大总电功率 PUI220V 20A4400W,故 B 错;600revs/1kWh 表示每消耗 1kWh 的电能,电能表转盘转 600 转, 则转 6 转消耗的电能 Weq
30、 f(6,600)kWh0.01kWh,实际功率 Peq f(W,t) eq f(0.01kWh, eq f(1,60)h) 0.6kW 600W, 故 C 正确;若电热水瓶的指示灯损坏,它的发热电阻还能工作,说明它们之间互不影响,是并联的, 故D 错。59(2019年常德)有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如下图甲所示。把它们并联在电路中,如下图乙所示,闭合开关S,这时电流表的示数为0.9A,则电源电压和元件B的电功率分别是() 甲 乙A2.5V 0.8W B2.5V 1.0W C4.5V 1.0W D4.5V 4.05W【答案】B【解析】由图乙可知,两电阻并联。由图甲可
31、知,当电源电压为2.5V时,通过A和B的电流分别为0.5A和0.4A,即干路电流为0.9A,符合题意,因此电源电压为2.5V,元件B的电功率P=UI=2.5V0.4A=1.0W,故B正确。60(2019年荆门)下列物理量的大小不符合实际的是()A成年人行走的速度大约1m/sB家用壁挂式空调的功率大约1000WC人感觉舒适的温度大约是37D一个苹果的质量大约为150g【答案】C【解析】人感觉舒适的温度大约是25,37的温度人会感觉非常热,因此C不符合实际,正确答案为C。61(2019年呼伦贝尔)把甲、乙两灯并联在电路中使用时,甲灯较亮,若把它们串联接到原来电路中,则()A甲灯较亮 B乙灯较亮 C
32、两灯一样亮 D条件不足,无法判断【答案】B【解析】甲灯较亮,说明甲的功率大,根据公式P=EQ F(U2,R)可知,两灯并联电压U相等,甲的功率大,说明甲的电阻比乙的电阻小;当把它们串联接到原来电路中,根据公式P=I2R,串联电流相等,甲的电阻小,因此甲的实际功率小,因此乙灯较亮,故选B。62(2019年雅安)根据你对生活中物理量的认识,下列估测中最符合实际的是()A人体感觉舒适的环境温度为37B人体的密度约为1kg/m3C液晶电视机功率约100WD一颗葡萄的质量约为500g【答案】C【解析】A人体感觉舒适的环境温度为23,故A错误;B人体的密度与水的密度接近,约为1.0103kg/m3,故B错
33、误;C液晶电视机功率约100W,符合实际情况,C正确;D一颗葡萄的质量约为5g,故D错误。63(2019年镇江)下列选项中,利用电流的热效应工作的家用电器是()A油烟机 B电热毯 C洗衣机 D电风扇【答案】B【解析】利用电流热效应工作的用电器把电能大部分转化成内能。A、油烟机工作时把电能主要转化成机械能,不合题意;B、电热毯把电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的用电器,符合题意;C、 洗衣机主要是把电能转化为机械能,不合题意;D、电风扇工作时把电能主要转化成机械能,不合题意。综上所述,B正确。64(2019年镇江)下列估计值中,最不接近实际情况的是()A一只苹果的质量约为150g B教室内
34、课桌的高度约80cmC人正常步行时的速度约1.4m/s D一盏家用台灯的额定功率约300W 【答案】D【解析】A、根据对常见物体质量的估测,一个苹果的质量大约100g200g左右;B、中学生的身高在160cm左右,课桌的高度大约是中学生身高的一半,在80cm左右,符合实际;C、人正常步行时1s内大约走过1.4m,即速度约1.4m/s;D、一盏家用台灯的额定功率一般在40W左右。65(2019年咸宁)如图所示,电源电压U保持不变,电阻R为定值电阻。如果再给R连接一个电阻,接入电路中,使电路消耗电功率的增加量较小,可行的是( )。A给R串联一个较小的电阻B给R串联一个较大的电阻C给R并联一个较小的
35、电阻D给R并联一个较大的电阻【答案】D 【解析】要电路消耗电功率增大,电源电压U保持不变,由电功率公式P= EQ F(U2,R)可知,应减小电路的总电阻,结合串、并联电路电阻的特点可知,需要并联一个电阻;由于电路消耗电功率的增加量较小,所以由P= EQ F(U2,R)可知,需要并联一个较大的电阻。66(2019年济南)历史上有一位英国物理学家,通过大量实验研究了热和功之间的联系及电流的热效应,为能量守恒定律的建立奠定了坚实的基础。为纪念他对科学的贡献,除了将电流热效应的规律用他的名字命名外,物理学中能量和功的单位也是用他的名字命名的,这位科学家是 ()A牛顿 B安培 C欧姆 D焦耳【答案】D【
36、解析】电流的热效应,是焦耳发现的,即焦耳定律,故选D。67(2019年莱芜)同学们经过两年的物理学习,知道了许多物理学家以及他们做出的杰出贡献。下列叙述正确的是()A牛顿直接从自己所做的实验中得出了牛顿第一定律B欧姆揭示了电流与电压、电阻的关系C法拉第第一个发现了电流周围存在磁场D焦耳通过实验得出了电流通过导体产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系【答案】BD【解析】A牛顿在大量实验基础上经过推理得出了牛顿第一定律,故A错误;B欧姆揭示了电流与电压、电阻的关系,即欧姆定律,故B正确;C法拉第发现了电磁感应现象,奥斯特第一个发现了电流周围存在磁场,故C错误;D焦耳通过实验得出了电流通过导体产生的
37、热量跟电流、电阻和通电时间的关系,即焦耳定律,故D正确。68(2019年江西)以下四位物理学家中,没有用他的名字命名为物理定律的是()A欧姆 B焦耳 C牛顿 D阿基米德【答案】D【解析】初中阶段我们已经学习过欧姆定律、焦耳定律、牛顿第一运动定律,这三项都是用科学家的名子命名为物理定律,而阿基米德没有用名字命名物理定律,只有阿基米德原理,故答案为D。69(2019年青岛) (多选)如图甲是一个电加热器的工作原理图,其中 R1和 R2是阻值不变的发热电阻;图乙是它的部分参数。当电加热器正常工作时,下列说法正确的是()额定电压220V额定加热功率990W额定保温功率110W 甲 乙 A只闭合开关 S
38、,加热器的功率为 990W B开关 S 闭合,S1由断开到闭合,电路中电流变大,R2的功率变大 C加热器在保温状态下工作 5min,产生3.3104J 的热量 D电阻 R1与 R2的阻值之比为 18【答案】BC 【解析】A、电路中电源电压不变,由公式P= EQ F(U2,R) 可知,当只闭合开关S时,电路中电阻较大,功率较小,电路处于保温状态,加热器的功率应为110W,故A错误;B、开关S闭合,S1由断开到闭合,电阻R1被短接,接入电路的电阻变小,电路中电流变大,而R2的阻值不变,由P=I2R可知,R2的功率变大,故B正确;C、读表可知,加热器在保温状态下的功率为110W,由W=Pt可得,加热
39、器保温状态下工作5min,产生的热量是3.3104J 的热量,故C正确;D、电路中电源电压不变,由P= EQ F(U2,R) 可知,电路中总电阻和总功率成反比,而在R= R2时,P=990W,在R= R1+ R2时,P=110W,所以R2与R1+ R2之比为19,由此可得,电阻R1与 R2的阻值之比为 81,故D错误。二、填空题70(2019年扬州)华为公司推出首款5G折叠屏Mate X手机,该款手机采用向外折叠、可弯曲的屏幕,屏幕材料具有的特性是;给手机充电是把能转化为化学能;手机采用双电池结构,电池总容量高达4500mAh,可以在30min内快速充电80%,则充电电流为A。【答案】柔韧性;
40、电;7.2【解析】可向外折叠、可弯曲说明柔韧性很好;充电时消耗了电能,是把电能转化为化学能储存在手机电池中;电池总容量W总=UIt,效率为80%,由EQ F(UI2t2,W总)代入数据得I2=7.2A。71(2019年扬州)如图所示的电路,电源电压恒为3V。闭合开关S,电流表A1示数为0.5A,A2示数为0.3A,则电阻R1是,通过电阻R2的电流是A,电阻R1的电功率是W,在5min内整个电路消耗的电能是J。A1SR2R1A2【答案】10;0.2;0.9;450【解析】R1与R2并联,A2测量R1的电流,A1测量干路电流。R1=eq f(U,I1)=eq f(3V,0.3A)=10;通过R2电
41、流I2=II1=0.5A0.3A=0.2A;电阻R1的电功率P=UI1=3V0.3A=0.9W;在5min内整个电路消耗的电能W=UIt=3V0.5A560s=450J。72(2019年巴中)如图所示的电路中,L1标有“6V 3W“,L2标有“3V 3W”,闭合开关后,两灯均发光,此时电路的总电阻R总,两电压表示数之比U1U2 ;若将两灯并联后接入3V电路中,则两灯的实际功率之比P1P2 。(不计温度对灯丝电阻的影响)【答案】15;51;41【解析】由PUI EQ F(U2,R) 可得,两灯泡的电阻分别为:R1 EQ F(U12,P1) EQ F(6V)2,3W) 12,R2 EQ F(U22
42、,P2) EQ F(3V)2,3W) 3,由电路图可知,L1与L2串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测L2两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时电路的总电阻:R总R1+R212+315,因串联电路中各处的电流相等,所以,由I EQ F(U,R) 可得,两电压表示数之比: EQ F(U,U2) EQ F(IR总,IR2) EQ F(R总,R2) EQ F(15,3) EQ F(5,1) ,由PUII2R可得,两灯的实际功率之比: EQ F(P1,P2) EQ F(I2 R1,I2R2) EQ F(R1,R2) EQ F(12,3) EQ F(4
43、,1) 73(2019年攀枝花)为提倡节能环保,攀枝花市引进大量新能源电动公交车。为新能源公交车充电的导线较粗是为了减小导线的 。若充电过程中充电电流为100A,充电电压为380V,则新能源电动公交车充电2h消耗的电能为 kWh。【答案】电阻;76【解析】在温度、长度和材料相同时,导体的横截面积越大,即导线越粗,电阻越小;新能源电动公交车充电2h消耗的电能:WUIt380V100A23600s2.736108J2.736108eq f(1,3.6106) kWh76kWh。74(2019年云南)一只标有“6V 3W”的小灯泡,接在电源电压为12V的电路中,为使其正常发光,应(选填“串”或“并”
44、)联一个电阻(小灯泡灯丝电阻不变),该电阻通电20s产生的热量是 J。【答案】串;60【解析】灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据串联电路的电压特点求出电阻两端的电压,根据串联电路的电流特点和PUI求出电路中的电流,利用欧姆定律求出串联电阻的阻值,利用QI2Rt求出通电20s内整个电路电流所做的功。由题知,电源电压大于灯泡的额定电压,所以,为使该灯泡正常发光,应串联一个电阻分压,由串联电路的电压特点可得,灯泡正常发光时串联电阻R两端电压:URUUL12V6V6V,因串联电路中各处的电流相等,所以,由PUI可得,电路中的电流:IILeq f(PL,UL)eq f(3W,6V)0.5A,由Ie
45、q f(U, R)可得,串联电阻的阻值:Req f(UR,I)eq f(6V,0.5A)12;该电阻通电20s所产生的热量:QI2Rt(0.5A)21220s60J。75. (2019年安徽)完成下列单位换算: (1)19.3g/cm3_kg/m3; (2)5kWh_J 【答案】 (1)19.3104(2)1.8107 【解析】(1)因为1g/cm31103kg/m3 , 所以,19.3g/cm319.3103kg/m3;(2)因为1kWh3.6106J,所以,5kWh53.6106J1.8107J。 76. (2019年安徽)如图电路中,U12V,R16,R23,R34当S2断开,S1闭合时
46、,电阻R1消耗的电功率为_W;当S1、S2都闭合时,6s内电流通过R2产生的热量是_J。 【答案】 8.64;32 【解析】(1)当S2断开,S1闭合时,电阻R1和R3串联, 电路的电流:I EQ F(U, R1 +R3) EQ F(12V, 6+4)1.2A,电阻R1消耗的电功率:PI2R1(1.2A)268.64W;(2)当S1、S2都闭合时,电阻R1和R2先并联,再和R3串联,R1和R2并联的总电阻:REQ F(R1 R2, R1 +R2)EQ F(63, 6+3)2,干路中的电流:IEQ F(U, R +R3)EQ F(12V, 2+4)2A,则电阻R2两端的电压:U2IR2A24V,
47、6s内电流通过R2产生的热量:QWEQ F(U22, R2) tEQ F(4V)2, 3)6s32J。77. (2019年襄阳)华为某款手机锂电池上面标明电压为3.7V,容量为3000mAh,则它充满电后存储的电能为_J;该手机的待机电流为15mA,则该手机最长待机时间为_h。【答案】(1)39960 (2)200【解析】充电电流所做的功即储存的电能为:W=UIt=3.7V300010-3A3600s=39960J。该手机最长待机时间为:t=EQ F(Q,I)=EQ F(3000mAh,15mA)=200h。78(2019年长沙)如图,两个透明容器中密封着等量的空气,U型管中液面高度的变化反映
48、密闭空气温度的变化。两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,小海用此电路来探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关。由图可知,在电流大小和通电时间相等的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越 ;若通过电阻的电流为0.5A,通电10s,阻值为10的电阻产生的热量是 J。【答案】多;25。【解析】(1)由图可知,两个透明容器中密封着等量的空气,右侧U型管中液面高度的变化较大,在通电时间相同,电流一定的情况下,电阻越大,电流产生的热量越多;(2)通过电阻的电流为0.5A,通电10s,阻值为10的电阻产生的热量:QI2Rt(0.5A)21010s25J。79(2019年郴州)如图所示,电源电压恒为12
49、V,定值电阻R110,R215,滑动变阻器R3的最大阻值为18,则R1上每秒钟发热的最小值为 J,R3的电功率的最大值为 W。【答案】0.9;6。【解析】(1)由图知,R1与R2并联后与变阻器R3串联,根据串联电路的分压原理知,当变阻器连入阻值最大时,并联部分两电阻分得电压最小,此时R1上每秒钟发热最少,并联部分的总电阻:R EQ F(R1R2, R1+R2) EQ F(1015, 10+15) 6,由串联电路特点和欧姆定律有: EQ F(U并,R) EQ F(U滑,R3最大) ,则: EQ F(U并, U滑) EQ F(R, R3最大) EQ F(6, 18) EQ F(1,3) ,又因为:
50、U并+U滑U12V,所以U1U并 EQ F(1,4) U EQ F(1,4) 12V3V,则R1上每秒钟发热的最小值:Q1最小W1最小 EQ F(U12,R1) t EQ F(3V)2, 10) 1s0.9J;(2)由串联电路特点和欧姆定律可得,电路中的电流:I EQ F(U,R并+R3) ,滑动变阻器消耗的电功率:P3I2R3( EQ F(U,R并+R3) )2R3 EQ F(U2,(R并R3)2+4 R并R3) R3,所以,当R3R并6时,滑动变阻器消耗的电功率最大,最大为:P3最大 EQ F(U2,(R并R3)2+4 R并R3) R3 EQ F(U2,4R并) EQ F((12V)2,4
51、6) 6W。80(2019年湘潭)图是某电水壶的铭牌,该电水壶正常工作1min产生J的热量,如果这些热量84%被冷水吸收能使2.0L的水温度升高上。某品牌电水壶额定电压220V额定功率1500W额定容量2L电源频率50Hz【答案】9104;9。【解析】由电水壶的铭牌可知其额定功率,由QWPt计算正常工作1min产生的热量;由密度公式先计算2.0L水的质量,再根据Q吸cmt84%Q计算水温升高的多少。(1)由图知,电水壶的额定功率为1500W,所以正常工作1分钟产生的热量:QWPt1500W60s9104J;(2)由eq f(m,V)可得水的质量:mV1.0103kg/m32.010-3m32k
52、g,这些热量84%被冷水吸收,即Q吸84%Q放,由Qcmt得水升高的温度:teq f(84%Q,cm)eq f(84%9104J, 4.2103J/(kg)2kg)9。81(2019年益阳)如图所示电路,电源电压不变,R1为发热电阻,阻值10。R2为定值电阻,阻值为20。R为滑动变阻器(A、B为其两个端点)。闭合开关S,当滑片P移动到A端时,电流表的示数为0.3A,电源电压U=_V。当滑片P移到B点时,发热电阻R1在1分钟内产生的热量为_J。【答案】6;216【解析】滑片移到A端时,滑动变阻器没有连入电路,闭合开关S,R1和R2并联,电流表测量通过R2的电流。已知R2阻值和电流表示数,可以得到
53、R2两端电压,也就是电源电压;因为R1直接连接在电源两端,所以滑片是否移动,对R1状态没有影响,已知R1阻值、两端电压和通电时间,利用公式Q= EQ F(U2,R) t得到发热电阻R1在1分钟内产生的热量。由图知,闭合开关S,当滑片P移动到A端时,R1和R2并联,电流表测量通过R2的电流。电源电压为U=I2R2=0.3A20=6V;滑片P移动过程中,R1两端电压不变,阻值不变,所以1分钟内产生的热量为Q= EQ F(U2,R) t= EQ F(6V)2,10) 60s=216J。82(2019年株洲)如图为某型号电动平衡车,其电动机功率为400W。在下列条件下测得其续航里程为18km:满电、载
54、重60kg、沿平直路面行驶、速度12km/h。在这次测试中,电动机消耗电能为 kWh:若电动机效率为80%,则平衡车受到的阻力为 N。【答案】0.6;96【解析】(1)由vEQ F(s,t)得,行驶时间:tEQ F(s,v)EQ F(18km,12km/h)1.5h,消耗的电能:W电Pt0.4kW1.5h0.6kWh;(2)由EQ F(W有用,W电)得,电动机做的有用功:W有用W电80%0.6kWh0.48kWh1.728106J,匀速行驶时,由WFs得,平衡车受到的阻力:fFEQ F(W有用,s)EQ F(1.728106J, 1. 8104m)96N。83(2019年株洲)用图示装置探究“
55、影响电热的因素”,A、B、C为三根相同的电阻丝。以A、B为研究对象,该实验探究的是在 不变时电热与 的关系;若将C也置于右侧容器中,这时B、C并联后可等效为一根电阻丝,那么,该装置还可探究在 不变时电热与 的关系。(填“电流”或“电阻”)【答案】电阻;电流;电流;电阻【解析】(1)由图知,电阻丝B、C并联后与A串联,根据并联电路的电流特点可知,通过A的电流与通过B、C的电流之和相同,所以通过A的电流大于通过B的电流,已知容器内A、B的电阻相同,在通电时间相同时,该实验探究的是电流产生热量与电流大小的关系;(2)若将C也置于右侧容器中,这时B、C并联后可等效为一根电阻丝(等效电阻为5),其等效电
56、阻是A电阻丝的一半,此时通过A的电流与通过右侧“一根”电阻丝的电流相同,所以探究的是:电流相同时,相同时间内电流产生热量与电阻大小的关系。84(2019年株洲)一种家用双温双控电热毯,它有两组电热丝,分别由温控开关独立控制,可根据各自需要选择档位“升温”“睡眠”或“关”。(1)图甲为电热毯的一组电热丝所在的电路,指示灯L与电热丝 联;电热毯工作时通过指示灯的电流很小,可知其电阻很 。(2)图甲中D为二极管,具有单向导电性,即只允许一个方向的电流通过。当电热丝与二极管连接后,一半时间通电,另一半时间断电,从而减小发热功率,实现了电热毯的“睡眠”功能。忽略指示灯和二极管消耗的功率,若电热毯的“升温
57、”功率为100W,则其“睡眠”功率为 W。(3)现用图乙所示电路测量其中一组电热丝的电阻(忽略通过指示灯的电流)。请在图乙中将电路连接完整。实验前,应将被测的一组电热丝的开关推至档位“升温”,另一组电热丝的开关推至档位“ ”。(填“升温”或“关”)实验中,当电压表示数为13.0V时,电流表示数如图丙所示,则电热丝电阻为 。测得的电热丝电阻显著小于其正常工作时的电阻,主要原因是电热丝电阻受 影响。(填“长度”或“温度”)【答案】(1)并;大;(2)50;(3)如解析图所示;关;200;温度【解析】(1)图甲为电热毯的一组电热丝所在的电路,指示灯L与电热丝并联:电热毯工作时通过指示灯的电流很小,由
58、欧姆定律可知其电阻很大。(2)当电热丝与二极管连接后,一半时间通电,另一半时间断电,从而小发热功率,实现了电热毯的“睡眠”功能。忽略指示灯和二极管消耗的功率,若电热毯的“升温”功率为100W,即通电功率,则其“睡眠”功率为EQ F(100W+0W,2)50W。(3)根据伏安法测电阻,电流表与二极管串联后与电压表并联,如下所示:实验前,应将被測的一组电热丝的开关推至档位“升温”,另一组电热丝的开关推至档位“关;实验中,当电压表示数为13.0V时,电流表示数如图丙所示,分度值为1mA,电流为65mA,由欧姆定律,则电热丝电阻为:REQ F(U,I)EQ F(13.0V, 6510-3A)200。测
59、得的电热丝电阻显著小于其正常工作时的电阻,主要原因是电热丝电阻受温度影响。85.(2019年怀化)某节能灯泡包装盒上标有“220 V 11 W”的字样,当灯泡正常发光时,通过灯泡的电流为 A,连续通电1min消耗的电能是 J。【答案】0.05;660【解析】因为P=UI,所以灯泡正荣发光的电流为I=eq f(P,U) =eq f(11W,220V) =0.05A;因为P=eq f(W,t)所以灯泡消耗的电能为W=Pt=11W10s=110J。86.(2019年怀化)图丙是小明家的电能表月初与月末的示数,则他家本月用电 度。 【答案】137【解析】小明家月末电能表示数:918.5度;月初电能表示
60、数:781.5度;小明家本月用电为:W=918.5度781.5度=137度。87(2019年乐山)LED灯具有节能、环保的特点。一个“220V 5W”的LED灯与一个“220V 60W”的白炽灯亮度相当。若一个“220V 60W”的白炽灯每天正常工作4小时,30天消耗的电能是 kWh,这些电能可供“220V 5W”的LED灯正常工作 小时。【答案】7.2 1.44103【解析】(1)若一个“220V 60W”的白炽灯每天正常工作4小时,则30天消耗的电能:W=Pt=6010-3kW4h30=7.2kWh,(2)这些电能可供“220V 5W”的LED灯正常工作的时间:t=EQ F(W,P)= E
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