内容正文:
第十八章电功率
一、单选题
1.如图-1所示电路,电源电压不变,灯泡L上标有“5V,2.5W”字样,电流表量程为0~0.6A。闭合开关S,将滑动变阻器R的滑片P由b端滑到中点的过程中,灯泡L的电功率与电流的P-I关系图像如图-2所示,忽略温度对灯丝电阻的影响。在确保电路元件安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.电压表测R两端的电压
B.滑片P移动过程中,电压表示数变小
C.滑动变阻器能接入电路的最小阻值为4Ω
D.电源电压为6V
2.三峡工程举世瞩目,建成后其水电站的年发电量在847亿千瓦时以上,其中“千瓦时”是下列哪个物理量的单位( )
A.电流 B.电压 C.电能 D.电阻
3.生活中需要对一些物理量进行估测,下列估测合理的是( )
A.家用电饭锅的电功率约为700W
B.蓝牙耳机工作电池的电压约为40V
C.正常情况下人体的电阻约为100Ω
D.家用抽油烟机正常工作电流约为5A
4.某个小灯泡上标有“6V6W”字样,其电流随两端电压变化关系的图象如图所示,下面说法不正确的是( )
A.只有灯泡两端的电压为6V时,灯泡的额定功率才为6W
B.当小灯泡两端的电压为2V时,小灯泡的电功率为1W
C.小灯泡正常工作时的电流为1A
D.小灯泡正常发光时的电阻为6Ω
5.如图是西北工业大学自主研发的AI机器人“平衡步兵”,它因卓越的机动性与灵活性而备受瞩目。这款机器人的电力驱动系统能够持续稳定地提供动力,以支持其完成复杂的作战任务。下列说法正确的是( )
A.机器人搭载的芯片主要是由超导体材料制成
B.机器人下蹲时,重心的位置不变
C.机器人移动时,电能转化为机械能
D.机器人轮胎上的花纹可以减小摩擦
6.小明同学在做测量小灯泡电功率的实验时,他设计了如图所示的电路,正确操作并闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来他首先应进行的操作是( )
A.检查电路是否某个位置接触不好,断路了
B.更换小灯泡
C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
D.重新连接一次电路
7.白炽灯是日常生活中重要的光源,小峰对表中的白炽灯进行了仔细观察后,结合所学有关知识,分析以下说法中正确的是( )
A.该灯泡发光时,它的实际功率一定是25W
B.该灯泡只有在220V的电压下,才能发光
C.钨丝使用一段时间会变细,其额定功率会变大
D.灯泡发光时,灯丝温度很高,这与电流流经导体时的热效应有关
8.为了测定小灯泡的额定功率,在具体实验操作中,手和眼的分工应该是
A.手按开关,眼观电流表
B.手移动变阻器的滑片,眼观电流表
C.手移动变阻器的滑片,眼观电压表
D.手移动变阻器的滑片,眼看小灯泡是否发光
9.如图所示,电源电压保持不变,L1上标有“2V ?W”,L2上标有“6V ?W”。闭合开关S1后,当开关S接“1”,滑片P在最左端时,电压表示数为5V,L1此时的实际功率是额定功率的1/4;当开关S接2时,P在中点,电压表示数为2V。若将L1和L2串联后接在该电源上时,电路中电流为0.5A,下面说法中正确的是:(设灯丝电阻不随温度改变)( )
A.电源电压为10V
B.L1的额定功率为2W
C.L2的额定功率3W
D.滑动变阻器的最大阻值20Ω
10.如图所示,下列测量结果正确的是( )
A.刻度尺的读数是3.50 cm
B.天平的读数是47.8 g
C.电能表的读数是760.2 J
D.体温计的读数是-22℃
二、填空题
11.在具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全,车主可通过旋钮开关实现功能切换,下图是模拟加热的原理图,其中测试电源的电压为10V,四段电热丝电阻均为10Ω,防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。开关旋至“3”挡时,开启的是 功能,此时电路总功率为 W;从防雾到除露,电路总电流变化了 A。
12.如图所示电路,R1=10Ω,R2为未知电阻,电源电压不变。只闭合S1,电流表示数为0.3A;若S1、S2均闭合,电流表示数为0.5A,此时通过R1的电流为 A,R2上消耗的电功率为 W。
13.阅读短文,回答文后问题
石墨烯是由一层碳原子构成的石墨薄片,是一种二维晶体,它是目前世界上已经发现的最薄、最坚硬的物质。石墨烯只有一个原子那么厚,约,机械强度却比世界上最好的钢铁还要强200倍。石墨烯导电能力极强,石墨烯的电子运行速度能够达到,远远超过电子在一般导体中的运动速度。石墨烯的这项特性,决定了石墨烯跟电池是天生绝配,在电能储存领域,石墨烯是耀眼的“明星”。2016年的一场交易博览会上,一款石墨烯充电宝吸引了不少人眼球,只需10分钟就可充满的电量。我们可以大胆设想,未来有一天,电动汽车广泛使用石墨烯电池,只需几分钟就能把电充满,比去加油站加油还方便,那多带感
(1)石墨烯导电性能极好,是指在长度、横截面积和温度相同时,与一些常规导体相比,石墨烯的电阻 (选填“大”或“小”)一些。
(2)本文没有提到石墨烯的下列哪个优点: (填序号)
.导电性好 .导热性好 .机械强度大
(3)容量为石墨烯电池上标有电压为,充满电后,大约可存储 电能。
14.如图所示,雷电是常见的自然现象,雷电发生时常常看见闪电和听到雷声.人眼看到一次瞬间闪光的闪电,经高速摄影揭示,往往是由多次相继的放电组成,其中每一次放电,称为一次闪击.若某次闪电包含5次闪击,共由云层向地面输送了30C的负电荷,每次闪击的平均持续时间为4×10—5s(假设每次闪击向地面输送的电荷量相等),则一次闪击的电流是 A;云层和地面之间的电压约为8×107V,该次闪电释放的电能约为 J.
15.甲灯泡标有“220V 15W”字样,乙灯泡标有“220V 100W” 的字样。将两灯泡串联在220V的电路中, 灯更亮一些;若将两灯并联在220V的电路中, 灯更亮一些。
三、实验题
16.如图所示,两个透明容器中密闭着等质量的空气,U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
(1)如图甲所示,探究的是电流通过导体产生的热量与 的关系。通电一段时间,发现左侧U形管液面高度变化明显,右侧U形管液面高度几乎不变,则可能是右侧的电阻出现 (选填“短路”或“断路”)现象;
(2)如图所示,在探究电热与电流关系实验时,必须保证 两个电阻丝的阻值相同,于是在实验室里选取了两个10Ω电阻,为了使实验现象对比最明显,第三个电阻的阻值应选 。
A.2Ω B.5Ω C.10Ω
17.小洛同学想测量小灯泡的额定功率,如图甲所示,他选用了以下器材:=2.5V的小灯泡(正常工作电流约0.3A)、电源(电压恒为6V)、量程为“0~0.6A”与“0~3A”的电流、量程为“0~3V“与“0~15V”的电压表、开关和若干导线,以及两种规格的滑动变阻器(R1标有“10Ω 1A”字样、R2标有“20Ω 0.5A”字样)。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路图连接完整,且滑片向左移动时灯泡变亮。
(2)连接好电路后,闭合开关,小洛发现,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数和小灯泡亮度随之变化,但电流表示数始终为零,则故障可能为 。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,直至小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。
(4)实验中电流表损坏,小洛利用上述其余器材,按如图丙所示电路也完成了测量。
①按照电路连接好实物电路图;
②闭合开关S,先调节滑动变阻器 (选填“R1”或“R2”)的滑片到最右边,再调节另一个滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为 V时为止;
③保持其中一个滑动变阻器的滑片P位置不动,调节另一个滑动变阻器 (选填“R1”或“R2”)的滑片到最左边,读出这时电压表示数为U;
④小灯泡额定电功率P= (用字母表示)。
四、计算题
18.如图甲所示为一台电热水器,图乙为该电热水器的内部简化电路,、为电热丝(阻值未知),、为挡位开关,只能在a、b之间切换。表格为该热水器的铭牌,其中高温挡、低温挡的额定功率模糊不清。为测量高温挡、低温挡的额定功率,小林同学观察到,热水器在高温挡下正常工作时,将满箱水从26℃加热到70℃需要用时2500s。[,]则:
××牌电热水器
额定电压
220V
额定功率
高温挡
___________
中温挡
968W
低温挡
___________
电热转化效率
84%
水箱容量
22L
(1)满箱水从26℃升高到70℃过程中吸收的热量Q为多少;
(2)热水器高温挡的额定功率为多少;
(3)热水器低温挡的额定功率为多少?
19.如图所示,电源电压可以调节,灯泡L标有“12V 6W”字样,滑动变阻器标有“ 2A”字样,滑动变阻器标有“ 1A”字样,定值电阻的阻值为。
(1)求灯泡L正常工作时的电阻;
(2)当闭合开关、、,将的滑片移至最左端时,在保证电路安全的情况下,调节电源电压使得电路消耗的功率达到最大值,求电路消耗的最大功率;
(3)调节电源电压大于15V,电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~0.6A,闭合开关,断开、时,将的滑片滑至中点,在保证电路安全和电表不超过量程的情况下,只调节的滑片,可以达到的最大阻值与最小阻值之比为,求此时电源电压值。
五、作图题
20.在“测量小灯泡的电功率”实验中,老师为同学们准备了如下器材:电源(电压为6V)额定电压为2.5V的小灯泡(电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器(50Ω 1A)、导线,用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整,要求正确选择电流表量程。
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试卷第1页,共3页
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