内容正文:
电功率多选40题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、多选题
1.如图所示电路中,电源电压保持不变,电阻R1与R2的阻值之比为1∶3。则( )
A.开关S断开时,R1与R2的电功率之比为3∶1
B.开关S断开时,R1与R2的电功率之比为1∶3
C.开关S闭合前后,R1两端电压之比为4∶1
D.开关S闭合前后,R1两端电压之比为1∶4
【答案】BD
【详解】AB.开关S断开时,电阻R1与R2串联,电流相等,R1与R2的电功率之比为
故A不符合题意,B符合题意;
CD.开关S闭合前,R1两端电压为
开关S闭合后,R2被短路了,是只有R1的电路,R1两端电压为
所以开关S闭合前后,R1两端电压之比为1∶4。故C不符合题意,D符合题意。
故选BD。
2.如图所示的电路中,闭合开关S后,观察到小灯泡甲比乙亮。对甲、乙两灯泡的实际功率P与实际电压U的判断,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【详解】两灯串联,通过的电流相等,观察到小灯泡甲比乙亮,说明甲灯的实际功率大,即
根据P=UI可知
故AC正确,BD错误。
故选AC。
3.在探究电流与电压关系的实验时,利用图1所示电路,在a、b两点间分别接入定值电阻R1、R2通过调节滑动变阻器测得了多组数据,并根据数据绘制了两个电阻的U-I关系图象,如图2所示。现将R1、R2组成并联电路,如图3所示,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.A1、A2两表示数之比是1∶3
B.A1、A2两表示数之比是2∶3
C.R1、R2的电功率之比是1∶2
D.R1、R2的电功率之比是2∶1
【答案】BD
【详解】由图2可得R1、R2的电阻为
所以
R1∶R2=3Ω∶6Ω=1∶2
由图3可知R1、R2并联,并联电路中电流之比等于电阻的反比,通过他们的电流之比为
I3∶I4= R2∶R1=2∶1
因为并联电路电源电压等于各支路两端的电压,根据P=UI,R1、R2的电功率之比为
P1∶P2= I3∶I4=2∶1
又因为A1测R1电流,A2测干路电流,所以A1、A2的示数之比为
故BD正确,AC错误。
故选BD。
4.如图所示电路,甲、乙两灯分别有“6V 6W”和“6V 3W”字样,电源电压恒为6V。不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.只闭合、时,甲、乙两灯的实际功率之比为
B.只闭合、时,甲、乙两灯的实际功率之比为
C.只闭合、时,电路的总功率为6W
D.只闭合时,电路的总功率为2W
【答案】ACD
【详解】根据甲、乙两灯的铭牌信息可得
A.只闭合、时,甲乙两灯并联在电源电压为6V的电路上,两灯都正常发光,甲、乙两灯的实际功率之比为
故A正确;
B.只闭合、时,甲灯被短路没有接入电路中,此时甲灯电功率为0,电路只有乙灯的简单电路,电源电压全部加在乙灯上,乙灯的功率为
故B错误;
C.只闭合、时,乙灯被短路没有接入电路中,电路只有甲灯的简单电路,电源电压全部加在甲灯上,电路的总功率为
故C正确;
D.只闭合时,甲乙两灯串联,电路的总功率为
故D正确。
故选ACD。
5.如图所示电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合后,滑动变阻器接入电路的电阻为3Ω时,小灯泡正常发光。若已知滑动变阻器的规格是“15Ω,1A”,灯泡L标有“2.5V,1.25W”字样(不考虑灯泡电阻随温度变化),电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。要保证电路安全。下列说法正确的是( )
A.电源电压为4V B.电路消耗的最大功率3W
C.小灯泡的最小功率为0.1W D.电流表的示数变化范围0.2A~0.5A
【答案】AD
【详解】由图可知:灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡的电压,电流表测串联电路的电流。
A.由P=UI可得,灯泡的额定电流
由于滑动变阻器允许的最大电流为1A,电流表的量程为0~0.6A,所以电路的最大电流为0.5A;由可得:滑动变阻器两端的电压
U滑=IR=0.5A×3Ω=1.5V
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电源电压
U总=U灯+U滑=2.5V+1.5V=4V
故A正确;
B.电路消耗的最大功率
P=UI=4V×0.5A=2W
故B错误;
C.灯泡的电阻为
已知电压表量程为0~3V,则当电压表示数为3V时,滑动变阻器连入电路的电阻最大,此时电路中的电流最小,因串联电路的总电压等于各分电阻的两端电压之和,所以灯泡两端的最小电压为
U灯'=U总-U滑最大=4V-3V=1V
此时电路中的最小电流为
滑动变阻器连入电路的电阻
灯泡的最小功率
P=UI=1V×0.2A=0.2W
故C错误;
D.由于电流表测量电路中电流,所以电流表的示数变化范围0.2~0.5A,故D正确。
故选AD。
6.如图所示,电源电压恒为9V,的阻值为,滑动变阻器标有“ 1A”字样,电流表接量程,在探究过程中至少有一个开关闭合,调整开关、及滑动变阻器滑片的位置,在保证电路安全的前提下,下面说法不正确的是( )
A.滑动变阻器的最大功率是9W
B.干路电流的最大值是
C.电路消耗的最大功率和最小功率之比是
D.若开关、都闭合,滑动变阻器的调节范围是
【答案】ABD
【详解】A.只闭合,通过电阻的最大电流为0.6A,消耗的最大功率
故A错误,符合题意;
B.由电路图知,、都闭合时,电阻与滑动变阻器并联在电路中,电流表测干路电流,其量程为0~0.6A。那么干路电流的最大值为0.6A。故B错误,符合题意;
C.电路消耗的最大功率
当电路中闭合时,且变阻器接入电路的阻值最大时,通过电路的电流最小为
则最小功率
那么
故C正确,不符合题意;
D.若开关、都闭合,与并联,电流表测总电流,通过的电流为
当干路电流最大为0.6A时,通过的电流也最大,此时的阻值最小,通过的最大电流为
则的最小值为
当调到最大阻值100Ω时,电路安全,所以的取值范围为60Ω~100Ω,故D错误,符合题意。
故选ABD。
7.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P在某两点间移动过程中,电流表A与电压表V₁的示数关系如图所示,当电流表示数为0.4A时,两电压表示数恰好相等。下列判断正确的是( )
A.电源电压是6V
B.滑片移动过程中滑动变阻器阻值的变化范围是2~25Ω
C.滑动变阻器滑片P向右移动时,小灯泡L的阻值变大
D.小灯泡的阻值最大时,它1min内消耗的电能为12J
【答案】ABC
【详解】A.由图1知道,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测小灯泡两端的电压,电压表V2测滑动变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流;由图2知道,当电流表示数为0.4A时,电压表V1示数为3V,此时两电压表的示数相等,根据串联电路电压特点知道,电源电压为
U=3V×2=6V
故A正确;
B.由图2知道,电路中的电流最大为0.5A,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,此时灯泡两端电压为U1=5V,滑动变阻器此时电压为
则滑动变阻器接入电路的最小阻值为
由图2知道,电路中的电流最小为0.2A,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时灯泡两端电压为
U1′=1V
滑动变阻器此时电压为
则滑动变阻器接入电路的最大阻值为
所以滑动变阻器滑片移动过程中阻值变化范围是2~25Ω,故B正确;
C.由图知滑动变阻器滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,由知道,电路的电流变大,小灯泡变亮,小灯泡的灯丝温度升高,小灯泡L的阻值变大,故C正确;
D.当小灯泡的电流最大时,小灯泡最亮,灯丝的温度最高,小灯泡的阻值最大,由图2知道,此时小灯泡两端的电压为5V,通过小灯泡的电流为0.5A,电流通过它1min内做的功为
故D错误。
故选ABC。
8.如图所示,电源电压为 9U0且保持不变。闭合开关 S,当滑动变阻器 R2的滑片P滑动到某一端点时,电压表的示数为 6U0,电阻 R1消耗的功率为 P0;当滑片 P 滑动到某一点 a 时(未画出),电阻 R1消耗的功率为 4P0。下列判断正确的是 ( )
A.电阻 R1的阻值为
B.滑动变阻器R2的最大阻值为
C.电路消耗的最大功率为9P0
D.当滑片 P 滑动到某一点 a 时,电路中的电流为
【答案】ACD
【详解】A.电源电压为9U0且保持不变,电压表的示数为 6U0,则R1两端电压为
由知
故A正确;
B.由题,滑片P滑动到某一端点时,电压表的示数为 6U0,电压表测滑动变阻器电压,故此时滑片处于最大值,此时电流为
此时滑动变阻器器最大电阻为
故B错误;
C.由知,当滑片位于最左端时,电流最大,因电源电压不变,故此时电功率最大,则
故C正确;
D.当滑片滑到a点时,电阻 R1消耗的功率为 4P0,则由知
故D正确。
故选ACD。
9.如图是某研究小组自制肺活量比较装置,吹气时气球胀大,隔板向上运动,电源电压不变,下列说法正确的是( )
A.总电阻变大 B.电流表示数变小
C.电压表示数变小 D.电路总功率变大
【答案】CD
【详解】ABC.由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R0串联,电压表测量R0两端的电压,电流表测量电路中的电流。吹气时,气球胀大,隔板向上运动,带动滑片向上移动,R0接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小;由可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;根据U=IR可知,R1两端的电压变大,因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,所以R0两端的电压变小,即电压表示数变小,故C正确,AB错误;
D.电源电压不变,电路中的电流变大,根据P=UI可知,总功率变大,故D正确。
故选CD。
10.现有一个电压不变的电源,两个定值电阻、。先将这两个电阻以某种形式连接到电源上,消耗功率为;再将它们以另一种形式连接到该电源上,消耗功率为。两种连接形式中均有电流通过,则先后两种连接形式中( )
A.两端的电压比为1∶2 B.两端的电压比为1∶4
C.消耗的功率比为2∶9 D.消耗的功率比为9∶16
【答案】BD
【详解】AB.设先后两种连接形式中两端的电压为、,两端的电压为、。根据,可得先后两种连接形式中两端的电压比为
故A不符合题意,B符合题意;
CD.因为、接到同一电源上,且第2次两端的电压更大,所以,第一种以串联方式连接;第2次以并联方式连接。并联时,、电压均等于电源电压;先后两种连接形式中,两端的电压比为1∶4,所以串联时两端的电压为,则两端的电压为。阻值不变,根据可得先后两种连接形式中消耗的功率比为
故C不符合题意,D符合题意。
故选BD。
11.下面的公式中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【详解】AB.功率的定义式是,电功率的计算式为,故A正确,B错误;
CD.电功的计算式为,力做功的计算式为,故CD正确。
故选ACD。
12.如图所示电路,甲、乙两灯分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样,电源电压恒为6V。不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.只闭合S1时,甲、乙两灯的电压之比为
B.只闭合S2、S3时,甲、乙两灯的电流之比为
C.只闭合S1、S2时,电路的总阻值为
D.只闭合S1、S2时,电路的总阻值为
【答案】BD
【详解】两个灯泡的电阻分别为
A.只闭合S1时,甲、乙两灯串联,通过它们的电流相等,甲、乙两灯的电压之比为
故A错误;
B.只闭合S2、S3时,甲、乙两灯并联,它们两端的电压相等,都等于电源电压,甲、乙两灯的电流之比为
故B正确;
CD.只闭合S1、S2时,甲灯泡被短路,只有乙灯泡的简单电路,电路的总阻值为
R乙=12Ω
故C错误,D正确。
故选BD。
13.如图所示的电路中,电源电压保持不变,在a、b间接入“3V 3W”的灯泡时,闭合开关,该灯恰好正常发光;断开开关,在a、b间换接入一个“3V 1W”的灯泡后,闭合开关。对于换接前后的比较,下列判断正确的是(不计温度对灯丝电阻的影响)( )
A.通过电阻R的电流变大
B.电阻R消耗的实际功率变小
C.电路消耗的总功率变小
D.换接的灯可能烧坏
【答案】BCD
【详解】A.由灯泡的铭牌可知,a、b间两灯泡的额定电压相等,由可知,额定功率为1W灯泡的电阻大于额定功率为3W灯泡的电阻;灯泡换接后,a、b间灯泡的电阻变大,电路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,通过电阻R的电流变小,故A错误;
B.R不变,电路中电流变小,由知,电阻R消耗的实际功率变小,故B正确;
C.电源电压不变、电路中电流变小,由可知,电路总功率变小,故C正确;
D.灯泡换接后,a、b间灯泡的电阻变大,因串联电路中电阻越大分得的电压越大,所以,a、b间灯泡两端的电压变大,大于3V,灯泡的实际功率大于1W,则换接的灯泡可能烧坏,故D正确。
故选BCD。
14.如图所示, 电源电压恒为 6V,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器、小灯泡L(灯丝电阻不变)分别标有“20Ω1A”、“2.5V 0.5A”字样。在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项中正确的是( )
A.电流表的示数变化范围是 0.24A~0.5A
B.电压表的示数变化范围是 1.3V~3V
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是 7Ω~20Ω
D.电路的最大电功率 1.8W
【答案】AC
【详解】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡L两端的电压;
A.由可得,灯泡的电阻
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,最小电流
由题知,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,小灯泡L的额定电流为0.5A,因串联电路中各处的电流相等,为了电路安全,所以电流表的最大示数,所以电流表的示数变化范围是0.24A~0.5A,故A正确;
B.当电路中的电流为0.5A时,灯泡正常发光,此时灯泡两端的电压为2.5V,即电压表的最大示数为2.5V;当电路中的电流最小时,灯泡两端的电压最小,即电压表的最小示数
所以,电压表的示数变化范围是1.2V~2.5V,故B错误;
C.当电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,最小值
所以,滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是7Ω~20Ω,故C正确;
D.电路的最大电功率
故D错误。
故选AC。
15.如图所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器的滑片置于中点位置。闭合开关后,电压表示数为,电流表、示数分别为、,且灯丝电阻不变。下列分析正确的是( )
A.滑片向右移动过程中,灯亮度不变
B.滑片向右移动过程中,电压表示数仍为
C.滑片向右移动过程中,的值变小
D.滑片移到最右端时,电路的总电阻最小
【答案】AB
【详解】B.由电路图可知,闭合开关后,灯泡与滑动变阻器并联,电压表测电源两端的电压,电流表测支路的电流,电流表测干路电流。因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变,即滑片向右移动过程中,电压表示数仍为,故B正确;
A.因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过灯泡的电流和其实际功率均不变,则滑片向右移动过程中,灯泡的亮暗不变,故A正确;
C.滑片向右移动过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,由可知,通过滑动变阻器的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表的示数变小,电压表的示数不变,所以的比值变大,故C错误;
D.当滑片移到最右端时,干路电流最小,由可知,电路的总电阻最大,故D错误。
故选。
16.如左图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移动到b端的整个过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如右图所示。下列判断正确的是( )
A.电阻的阻值为
B.电阻的阻值为
C.当滑片P处于b端时,变阻器的功率为0.1W
D.当滑片P处于b端时,变阻器的功率为0.2W
【答案】BD
【详解】由电路图可知,定值电阻R1 与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;
AB.当滑片位于a端时,电路为R1的简单电路,电压表测电源电压,此时电路中的电流最大、由图像可知,电源电压,此时R1两端的电压
电路中的电流,由欧姆定律可得,电阻的阻值为
故A错误,B正确;
CD.当滑片位于b端时,R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路电流最小,由图像可知,此时电路中的最小电流时,R1两端的电压,因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端电压
变阻器R2消耗的电功率
故C错误,D正确。
故选BD。
17.两个定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”,现把它们连入由一个开关和电源组成的电路,以下说法正确的是( )
A.甲、乙并联时允许干路最大电流为1.5A
B.甲、乙并联时允许乙的最大功率为9W
C.甲、乙串联时允许电源最大电压为19V
D.甲、乙串联时允许甲的最大功率为3.6W
【答案】AD
【详解】AB.甲两端允许加的最大电压
乙两端允许加的最大电压
因并联电路各支路两端电压相等,当甲、乙两电阻并联接入电路时,电路两端允许加的最大电压
此时流过甲的电流
干路最大电流
乙的功率
故A正确,B错误;
CD.因为串联电路电流处处相等,所以当甲、乙两电阻串联接入电路时,电路允许流过的最大电流
此时加在甲两端的电压
此时电源最大电压
甲的最大功率
故C错误,D正确。
故选AD。
18.如图是小明家上月初和月末的电能表的表盘,下列选项中正确的是( )
A.指示灯闪烁越快,电能表所在电路消耗的电能越多
B.小明家上月消耗的电能为91.1kW·h
C.小明家标有“220V 1000W”的电热水器和标有“220V 1500W”的空调能同时使用
D.断开其它用电器,只让电饭锅单独工作2min,指示灯闪烁32次,此时电饭锅的功率为600W
【答案】BCD
【详解】A.电能表的指示灯闪烁越快,表示电能表所在电路消耗的电能越快,故A错误;
B.小明家上月消耗的电能
故B正确;
C.电能表允许的最大功率
电热水器和空调同时使用时,电路总功率
因为,所以电热水器和空调能同时使用,故C正确。
D.电饭锅消耗我电能
电饭锅的功率
故D正确。
故选BCD。
19.如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置,两个透明容器中密闭着等量的空气,R1=R2=R3,当开关S闭合后,下列说法不正确的是( )
A.该实验装置是探究电流通过电阻时产生的热量与电阻大小的关系
B.通电后,甲图透明容器中电阻丝增加的内能和空气内能增大方式是不相同的
C.通电一段时间后,右边U形管内液面的高度差比左边小
D.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻放出热量的多少的
【答案】AD
【详解】A.装置中R2、R3并联后再与R1串联,通过R1的电流I1=I2+I3,而I2=I3,所以右边容器中通过R3的电流I3是左侧通过R1电流的一半,即是研究电流产生的热量与电流的关系,故A错误,符合题意;
B.通电后,甲图透明容器中电阻丝增加的内能是由于电流做功,电能转化为内能;空气内能增大是吸收了热量,是通过热传递的方法改变内能的,所以两种改变内能的方式是不相同的,故B正确,不符合题意;
C.左右两容器中的电阻相同,而通过电阻R1的电流大于R2的电流,通电时间相同,由Q=I2Rt可知,左边容器中的电阻产生的热量多,左边U形管内液面的高度差比右边U形管内液面的高度差大,故C正确,不符合题意;
D.电流产生的热量不能用眼睛直接观察,对密封容器中空气加热,引起U形管中液面变化,通过液面高度差的变化来反映放出热量的多少,故D错误,符合题意。
故选AD。
20.在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从最左端滑到最右端,两电压表示数随电流表示数变化的完整图线如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.电压表V2对应的是图线②
B.电路的最大总功率2UbIc
C.R1功率的变化量为U′a(Ia+Ic)
D.电路总功率变化量为2Ub(Ic+Ia)
【答案】ABC
【详解】A.滑片在最右端时,R2接入电路的阻值为零,因此此时电压表V2示数为零,由图象可得,图线②反映的是电压表V2示数随电流的变化,图线①反映电压表V1示数随电流的变化,故A正确;
B.从图乙可以看出,电路中电流为Ib时,电压表V1示数为Ub,电压表V2示数为Ub,根据串联电路的电压规律可知,电源电压
由图可知,当电路中电流为Ic时,电流是最大的,则最大功率为
故B正确;
C.当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电压表V1测量的是电源电压,此时的示数为Uc,所以
由图乙知R1两端的最小电压为Ua,最大电流为Ia,R1两端的最大电压为Uc,最大电流为Ic,R1功率的变化量为
由图乙知接入电路的电阻为0时,电压表V1测量的是电源电压,此时的示数为Uc,所以
即
所以
故C正确;
D.电路总功率变化量为
故D错误。
故选ABC。
21.如图所示,是某电器内部的电路结构图,R1、R2为阻值相同的电热丝。不同的连接方式其发热功率不同,下列说法正确的是( )
A.甲的发热功率与丙的发热功率相等
B.丁的发热功率是丙的发热功率的2倍
C.丙的发热功率是乙的发热功率的4倍
D.丁的发热功率是乙的发热功率的4倍
【答案】BCD
【详解】由题知,R1、R2为阻值相同的电热丝,设
分析各连接方式可知:甲图为开路
乙图中两电阻串联,电路总电阻为
乙的发热功率
丙图中只有电阻R1工作,则丙图电路中的电阻为
丙图的发热功率
丁图中两电阻并联,电路总电阻
丁图的放热功率
可见,甲的发热功率与丙的发热功率不相等;丁的发热功率是丙的发热功率的2倍;丙的发热功率是乙的发热功率的2倍;丁的发热功率是乙的发热功率的4倍,故A错误,BCD正确。
故选BCD。
22.如图所示电路中,电源电压为U0且保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,当滑片P在最右端时,电流表示数为I0,R2消耗的电功率为P0。下列判断正确的是( )
A.电压表示数的最大值为
B.R1的阻值为
C.移动滑片P,电流表示数的最大值为
D.移动滑片P,R1消耗电功率的最大变化量为
【答案】CD
【详解】由电路图知,两电阻串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路的电流。
A.闭合开关S,当滑片P在最右端时,滑动变阻器连入电路的电阻最大,此时滑动变阻器两端的电压最大,根据P=UI可知,滑动变阻器两端的最大电压为
故A错误;
B.闭合开关S,当滑片P在最右端时,滑动变阻器连入电路的电阻最大,根据P=I2R可知,滑动变阻器的最大电阻为
根据欧姆定律得,电路的总电阻为
根据串联电路电阻的规律可知,R1的阻值为
故B错误;
C.当滑动变阻器的电阻最小即接入阻值为零时,电路中的电流最大,最大电流为
故C正确;
D.R1消耗电功率最大变化量为
故D正确。
故选CD。
23.在如图甲所示的电路中,电源电压为16V恒定不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P从一端滑动到另一端的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,根据图像信息可知,下列判断正确的是( )
A.R0的阻值是10Ω
B.电路的最大总功率是25.6W
C.R0的最小功率是3.2W
D.滑动变阻器的最大阻值是70Ω
【答案】ABD
【详解】由甲图知电阻R0和滑动变阻器R串联,电压表测量R两端的电压,
A.由乙图可知,当电压表的示数为14V时,电流表的示数为0.2A,则电源电压为
①
当电压表的示数为0V时,电流表的示数为1.6A,则电源电压为
②
由①②组成方程组解得
故A正确;
B.根据可知,电源电压不变,当电流最大的时候,电路的总功率最大为
故B正确;
C.由可知,R0一定,当电流最小时,R0消耗的功率最小为
故C错误;
D.根据可知,当电路中的电流最小,R两端的电压最大时R的阻值最大,由乙图知电路中的最小电流为0.2A,R两端的电压最大为14V,则R的最大阻值为
故D正确;
故选ABD。
24.如图所示,电源电压为 12V 且保持不变,灯泡 L1标有“12V 6W”的字样,灯泡 L2标有“2 V 1 W”的字样,电流表量程为 0~3 A,滑动变阻器 R 标有“12Ω2 A”的字样(假设灯丝电阻不变),则下列说法正确的是( )
A.闭合 S1、S2,断开 S3时,L1的实际功率为 6 W
B.闭合 S1、S2、S3时,电路消耗的最小功率为 18 W
C.只闭合 S3,变阻器滑片滑到最右端时,L2正常发光
D.改变三个开关的状态和调节滑动变阻器滑片,电路消耗的最大功率为 30 W
【答案】ABD
【详解】A.闭合S1、S2,断开S3时,电路为L1的简单电路,因电源的电压和灯泡L1的额定电压相等,所以,灯泡L1的实际功率为6W,故A正确;
B.闭合S1、S2、S3时,L1与变阻器并联,电流表测干路电流,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中消耗的电功率最小,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,变阻器消耗的电功率
电路消耗的最小功率
P小=P1+PR=6W+12W=18W
故B正确;
C.只闭合S3时,L2与变阻器R串联,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,当灯泡L2正常发光时,变阻器两端的电压
U滑=U-U2=12V-2V=10V
因串联电路中各处的电流相等,所以,由P= UI可得,电路中的电流
由可得,滑动变阻器接入电路中的电阻
所以,变阻器滑片滑到最右端时,L2不可能正常发光,故C错误;
D.闭合S1、S2、S3时,L1与变阻器并联,电流表测干路电流,L1正常发光时的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且滑动变阻器允许通过的最大电流为2A,所以,电路中的电流
I=I1+IR=0.5A+2A=2.5A˂3A
所以,电路中的最大电流为2.5A,电路消耗的最大功率
P大=UI= 12V×2.5A= 30W
故D正确。
故选ABD。
25.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器滑片P从最右端滑到最左端过程中,两个电阻的U﹣I关系图像如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A.电源电压为6V
B.定值电阻R1的阻值为20Ω
C.滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω
D.此电路的最小功率为1.2W
【答案】ACD
【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为0时,R2两端的电压为0V,只有R1的简单电路,电路的总电阻最小,由可知电路中的电流最大,R1两端的电压等于电源电压,由图象可知,向下倾斜的直线为滑动变阻器R2的I﹣U关系图象,向上倾斜的直线为电阻R1的I﹣U图象;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,由电阻的串联可知电路的总电阻最大,由可知电路中的电流最小。
A.由I﹣U图象可知,电路中的最小电流I=0.2A,R1两端的电压U1=2V,R2两端的电压U2=4V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压
U=U1+U2=2V+4V=6V
故A正确;
B.定值电阻R1的阻值
故B错误;
C.滑动变阻器的最大阻值
故C正确;
D.电流最小值为0.2A,该电路的最小功率
P=UI=6V×0.2A=1.2W
故D正确。
故选ACD。
26.如图,R是一个定值电阻。闭合开关,当滑片P在某两点之间滑动时,电流表的示数变化范围是0.7A∼1.5A,电压表的示数变化范围是3V∼7V。小丽通过推算,得出四个结论,其中正确的是( )
A.变阻器连入电路的电阻变化范围为2Ω∼10Ω
B.定值电阻R的阻值为5Ω
C.实验中R两端的电压变化范围为3.5V∼8V
D.电路消耗的总功率的变化范围约为7.35W∼15.75W
【答案】ABD
【详解】由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压;
A.由公式得,当电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,滑动变阻器分担的电压最小,此时变阻器连入的最小电阻为
当电路中的电流最小时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,滑动变阻器分担的电压最大,变阻器连入的最大电阻
故变阻器连入电路的电阻变化范围为,故A正确;
B.电源电压不变,根据欧姆定律可知,当滑片P在某两点之间滑动时,根据两点可列出两个电源电压方程
解得,定值电阻R的阻值为,,故B正确;
C.由题意得,R两端的最小电压
R两端的最大电压
则R两端的电压变化范围是,故C错误;
D.电路的最小功率为
电路的最大功率为
电路的总功率变化范围为,故D正确。
故选ABD。
27.如图所示。电源电压为6V,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“10Ω,1A”,小灯泡 L 标有“2.5V,1.25W”(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。在保证通过小灯泡 L 的电流不超过额定电流的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列说法中不正确的是( )
A.小灯泡正常发光时的电流是 0.5A
B.电流表的示数变化范围是 0~0.5A
C.电压表应选择 0~3V 量程接入电路
D.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是 4Ω~10Ω
【答案】BCD
【详解】A.由灯泡的参数可得,小灯泡正常发光时的电流是
故A正确,不符合题意;
B.灯泡的电阻为
灯泡和滑动变阻器串联,当滑片在右端时,滑动变阻器的电阻最大,电路中的电流最小,最小值是
当灯泡正常发光时,电路中的电流最大,为0.5A,所以电流表的示数变化范围是 0.4~0.5A,故B错误,符合题意;
C.由图知,电压表测滑动变阻器两端电压,当灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压最小,最小值为
所以电压表应选择 0~15V 量程接入电路,故C错误,符合题意;
D.灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,最小值为
所以滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是 7Ω~10Ω,故D错误,符合题意。
故选BCD。
28.如图是探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验,下列说法正确的是( )
A.甲实验中两个电阻串联是为了保证流过两个电阻电流相等和通电时间相等
B.乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
C.甲实验通电一段时间后,左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1∶2
D.乙实验通电一段时间后,左右两侧容器内空气吸收的热量之比为4∶1
【答案】ACD
【详解】A.甲实验中两个电阻串联,两电阻阻值不同,但是通过它们的电流相等,故这样做是为了保证流过两个电阻电流相等和通电时间相等,故A正确;
B.乙实验中密闭在容器中的两个电阻阻值相等,但一个在干路上,一个在支路上,通过它们的电流相不相等,因此乙实验是为了探究电流产生的热量与电流的关系,故B错误;
C.甲实验中通过两电阻的电流相等,通电时间相等,两个电阻的阻值
根据焦耳定律
可得
故C正确;
D.乙实验中左侧电阻的电流是右侧电阻电流的两倍,即
根据焦耳定律可得
故D正确。
故选ACD。
29.如图是某家用电热器内部电路结构图,其中 R1、R2为加热电阻丝 (R1>R2)。下列关于电阻丝的四种连接方式,可使电热器提供不同的发热功率,其中大小说法正确的是( )
A.甲的连接方式发热功率最小 B.乙的连接方式发热功率最小
C.丙的连接方式发热功率最大 D.丁的连接方式发热功率最大
【答案】BD
【详解】如图所示,甲的连接方式仅R2接入电路,R1短路,乙的连接方式R1与R2串联,丙的连接方式仅R1接入电路,丁的连接方式两电阻并联,根据串并电路电阻的大小关系可知,四个连接方式电阻大小关系为
根据可得功率大小关系为
即乙的功率最小,丁的功率最大,故AC错误,BD正确。
故选BD。
30.在图中,导体A、B是由同种材料做成的,A和B等长,但A比B的横截面积大,当S闭合后,在相同时间内,下列叙述正确的是( )
A.导体电阻关系RA>RB B.通过导体电流关系IA=IB
C.导体A、B上的电压UA<UB D.相同时间,电流通过A、B所做的功WA>WB
【答案】BC
【详解】A.根据题意可知,横截面积SA> SB,而导体A、B是由同种材料做成、长度相同,则A段的导体电阻小于B段的电阻,即RA<RB。故A错误;
B.由于两电阻串联,所以通过两导体的电流相等,故B正确;
C.由欧姆定律的变形公式U=IR 可知,A的两端电压小于B的两端电压;故C正确;
D.由于两电阻串联,所以通过两导体的电流相等,由选项A解析可知,RA<RB,由W=I²Rt可知,WA<WB,故D错误。
故选BC。
31.如图所示电路,甲、乙两灯分别标有“6V,6W”和“6V,3W”字样,电源电压恒为6V。不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.只闭合S1时,甲、乙两灯的实际功率之比为2:1
B.只闭合S2、S3时,甲、乙两灯的实际功率之比为2:1
C.只闭合S1、S2时,电路的总功率为6W
D.只闭合S1、S2时,电路的总功率为3W
【答案】BD
【详解】A.根据甲乙两灯的铭牌信息可得
只闭合S1时,甲乙两灯串联,在串联电路中各处的电流相等,根据p=I2R可得甲、乙两灯的实际功率之比为
故A错误;
B.只闭合S2、S3时,甲乙两灯并联,在并联电路中,各支路两端的电压相等,根据可知,甲、乙两灯的实际功率之比为
故B正确;
CD.只闭合S1、S2时,甲灯被短路没有接入电路中,电路只有乙灯的简单电路,电源电压全部加在乙灯上,所以电路的总功率为
故C错误,D正确。
故选BD。
32.把标有“6V6W”的灯泡L1和“6V3W”的灯泡L2串联接在某电源的两端,其中一只灯正常发光,另一只灯没有达到额定功率,则下列说法正确的是(设两灯电阻不变)( )
A.电源电压为9V B.电路中的电流为0.5A
C.两只灯泡消耗的总功率为4W D.灯泡L1、L2的实际功率之比为2∶1
【答案】AB
【详解】AB.灯泡L1的额定电流为
灯泡L2的额定电流为
灯泡L1的电阻为
灯泡L2的电阻为
他们串联后,其中一只灯正常发光,另一只灯没有达到额定功率,串联电路中,电流相等,电流为0.5A,电源电压为
U=I2(R1+R2)=0.5A×(6Ω+12Ω)=9V
故AB正确;
C.两只灯泡消耗的总功率为
P=UI2=9V×0.5A=4.5W
故C错误;
D.灯泡L1、L2的实际功率之比为
故D错误。
故选AB。
33.在如图1所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端,两电阻的“U﹣I”关系图像如图2所示。则下列说法正确的是( )
A.图线甲反映电压表V1示数随电流的变化
B.电路总功率的最大值为3.6W
C.电源电压U=4.0V
D.定值电阻R1=10Ω
【答案】BD
【详解】由电路图甲可知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.调节滑动变阻器,将滑片P从最右端滑到最左端,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中的总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,定值电阻R1两端的电压变大,即电压表V1的示数变大,因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器两端的电压变小,电压表V2的示数变小,由图2可知,乙是电压表V1示数随电流变化的图线,甲是电压表V2示数随电流变化的图线,故A错误;
BC.由图知当电流为0.3A时,甲和乙的电压都为3V,因为串联电路总电压等于各电阻两端的电压之和,电源电压为
由图像知,电路的电流最大为0.6A,电路最大功率为
故B正确,C错误;
D.由图2可知,定值电阻两端的电压为2V时,通过定值电阻的电流为0.2A,由欧姆定律可知定值电阻
故D正确。
故选BD。
34.如图所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,当滑片P从一端移动到另一端时,电压表示数变化范围为U0~2U0,定值电阻R1消耗电功率的变化量为P0。下列说法正确的是( )
A.电源电压为2U0 B.电阻R1的阻值为
C.滑动变阻器R2的最大阻值为 D.电路消耗的最小功率为
【答案】AC
【详解】A.闭合开关S,当滑片P置于左端时,R2接入阻值为0,电压表示数最大,则R1两端电压为电源电压,所以电源电压为
故A正确;
BC.闭合开关S,当滑片P置于右端时,R2接入最大阻值,电压表示数为U0,则此时R1两端电压为U0,所以R2此时两端电压为
则
根据串联电路电流的规律及欧姆定律可得
所以。
定值电阻R1消耗电功率的变化量为
变形可得此时R2与R1的阻值为
故B错误,C正确;
D.当滑动变阻器接入最大电阻时,电路消耗的最小功率为
当时,变形得
故D错误。
故选AC。
35.下列说法正确的是( )
A.电流做功越快,电功率就越大
B.公式表明:通过导体的电流越大,导体的电阻越小
C.千瓦时和焦耳都是电能的单位
D.对某一用电器而言,消耗的实际功率总是等于额定功率
【答案】AC
【详解】A.电功率是表示电流做功快慢的物理量,电流做功越快,电功率就越大,故A正确;
B.电阻的大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与电流的大小无关,故B错误;
C.千瓦时和焦耳都是电能或电功的单位,故C正确;
D.对某一用电器而言,消耗的实际功率不一定等于额定功率,只有在额定电压下,二者才相等,故D错误。
故选AC 。
36.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V,闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.小灯泡的额定功率为12W B.电源电压为12V
C.滑动变阻器的最大阻值为9Ω D.小灯泡的最小功率为1.5W
【答案】BC
【详解】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流。
AB.当滑片位于最左端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,电压表的示数最大,电流表的示数最大,由图象可知,电源电压
U=UL=12V
电流表的示数IL=2.0A,小灯泡的额定电压为12V,所以灯泡的额定功率
PL=ULIL=12V×2.0A=24W
故A错误,B正确;
CD.当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,小灯泡的电功率最小,由图象可知,灯泡两端的电压UL′=3V,通过的电流IL′=1.0A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压
UR=U-UL′=12V-3V=9V
因串联电路中各处的电流相等,滑动变阻器的最大阻值
小灯泡的最小功率
PL′=UL′IL′=3V×1.0A=3W
故C正确,D错误。
故选BC。
37.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡上标有“4V”字样,电流表的量程为“0~0.6A”,图乙是小灯泡的电流随其电压变化的图象。滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,定值电阻R2的阻值为10Ω。当闭合S和S2,断开S1,滑片移到中点时,小灯泡L恰好正常发光,则下列说法正确的是( )
A.电源电压为9V
B.闭合S和S2,断开S1,滑片移到中点时,用一个“4V 0.5W”的灯泡L′替代L,则L′将正常发光
C.闭合S和S2,断开S1,当小灯泡的功率为0.8W时,滑动变阻器的阻值是17.5Ω
D.闭合S和S1,断开S2,为保证电路安全,电阻R2的最大功率为8.1W
【答案】AC
【详解】A.由乙图知,当小灯泡正常发光时,电流为0.5A,由于滑动变阻器与小灯泡串联,所以滑动变阻器的两端电压为
电源的电压为
故A正确;
B.闭合S和S2,断开S1滑片移到中点,用1个“4V 0.5W”的灯泡L′替换L,根据得L′的电阻为
电路的总电阻为
电路中的电流为
根据 得L′两端的实际电压为
不等于L′的额定电压,L′不会正常发光,故B错误;
C.闭合S和S2,断开S1,当小灯泡的功率为0.8W时,小灯泡的电压为2V,电流为0.4A,滑动变阻器的电压为7V,电阻为
故C正确;
D.闭合S和S1,断开S2,为保证电路安全,电流最大为0.6A,此时R2的功率最大,电阻R2是的最大功率为
故D错误。
故选AC。
38.如图所示的电路,电源电压为12V,灯泡L1标有“6V 3W”字样。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P位于某一位置时,L1正常发光;将L1换成“4V 2W”的灯泡L2,滑片P位于另一位置时,L2也正常发光。先后两种情况下( )
A.L1、L2电阻之比为3:2 B.电流表示数之比为1:1
C.电压表示数之比为4:3 D.变阻器功率之比为3:4
【答案】ABD
【详解】由图可知, 灯泡与滑动变阻器串联, 电压表测滑动变阻器两端的电压, 电流表测电路中的电流。
A.由P=UI=可得灯泡L1和L2的电阻分别为
RL1===12Ω
RL2===8Ω
则L1、L2电阻之比为
==
故A正确;
B.灯泡L1和L2正常发光,通过它们的电流分别为
I1===0.5A
I2===0.5A
即电流表示数之比为1:1,故B正确;
C.电压表示数之比
====
故C错误;
D. 变阻器功率之比
==
故D正确。
故选ABD。
39.如图甲所示的电路中,定值电阻R1为10Ω, R2为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程,电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电源为4V
B.电源电源为6V
C.电路总功率最小为0.8W
D.电路总功率最小为1.2W
【答案】BD
【详解】AB.由电路图知,定值电阻R1与变阻器R2串联在电路中,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路的电流。闭合开关,滑片P从b端移动到a端的过程,变阻器接入电路的电阻变小,由图乙知, 当滑片处于a端,变阻器接入电路的阻值为0,其两端的电压最小为0,此时电路中的电流为0.6A。则电源电压
U=R1I1=10Ω×0.6A=6V
故A错误,B正确;
CD.当滑片处于b端时,变阻器接入电路的阻值最大,此时电路中的电流最小为0.2A,据P=UI知,电路中此时消耗的总功率最小,最小总功率
P=UI2=6V×0.2A=1.2W
故C错误,D正确。
故选BD。
40.如图所示,是某电器内部的电路结构图,R1、R2为阻值相同的电热丝,不同的连接方式其发热功率不同。下列说法正确的是( )
A.甲的发热功率与丙的发热功率相等
B.丁的发热功率是丙的发热功率的2倍
C.丙的发热功率是乙的发热功率的2倍
D.丁的发热功率是乙的发热功率的2倍
【答案】BC
【详解】由题知,R1、R2为阻值相同的电热丝,设
分析各连接方式可知,甲图为开路
乙图中两电阻串联,R乙=2R
丙图中只有电阻R1工作,R丙=R
丁图中两电阻并联,
A.甲的发热功率与丙的发热功率不相等,故A错误;
B.丁的发热功率是丙的发热功率的2倍,故B正确;
C.丙的发热功率是乙的发热功率的2倍,故C正确;
D.丁的发热功率是乙的发热功率的4倍,故D错误。
故选BC。
试卷第1页,共3页
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