一、选择题1.风能是清洁能源,利用风力发电机可以将风能转化为电能。
某风力发电机的叶片转动时可形成半径为20 m 的圆面,风速垂直圆面且大小恒为10 m/s ,空气密度取1.2 kg/m 3,若该发电机能将此圆面内10%的空气动能转化为电能,则其发电功率约为( ) A .75 kWB .25 kWC .7.5 kWD .3.75 kW A解析:A设在∆t 时间内垂直吹到圆面上的空气质量为∆m ,则有 m Sv t ρ∆=∆又因为2S r π=由 W P t =可得该风力发电机的发电功率为2110%2m v tP ∆⨯⨯⨯∆= 整理并代入数据可得75.36kW P =故选A 。
2.如图所示,平行金属板中带电质点P 处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R 4的滑片向b 端移动时,则( )A .电压表读数减小B .电流表读数减小C .质点P 将向上运动D .R 3上消耗的功率逐渐增大A解析:AAB .当滑片向b 移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小,电路中电流增大,路端电压减小,同时R 1两端的电压增大,故并联部分的电压减小。
流过R 3的电流减小,则流过电流表的电流增大,故电流表示数增大。
因并联部分电压减小,而R 2中电压增大,故电压表示数减小,故A 正确,B 错误;C .因电容器两端电压减小,故电荷受到的向上电场力减小,则重力大于电场力,电荷向下运动,故C 错误;D .因R 3两端的电压减小,由公式P =2U R可知,R 3上消耗的功率减小,故D 错误。
故选A 。
3.如图所示的电路中,A 灯和B 灯原来都是正常发光的,现在A 灯突然比原来暗了些,B 灯比原来亮了些,则电路中出现的故障可能是( )A .R 1、R 2同时短路B .R 1短路C .R 3断路D .R 2断路D解析:D A .若R 1R 2同时短路,B 灯不亮,不符合题意,故A 错误;B .若R 1短路,外电阻减小,干路电流I 增大,路端电压U 减小,R 3电流I 3减小,则通过A 的电流A 3=I I I -增大,U A 增大,A 灯变亮;B 灯电压B A U U U =-则U B 减小,B 灯变亮,不符合题意,故B 错误;C .若滑动变阻器R 3断路,外电路总电阻增大,路端电压随之增大,A 、B 变亮,不符合题意,故C 错误;D .R 2断路,外电阻增大,路端电压U 增大,干路电流I 减小,R 3电流I 3增大,则通过A 的电流A 3I I I =-减小,A 灯变暗; B 灯电压B A A 1()U U I R R =-+增大,B 灯变亮,符合题意,故D 正确。
故选D 。
4.用电压表检查如图所示电路中的故障,闭合开关后测得U ab =0 V ,U ad =5.0 V ,U bc =0 V ,U cd =5.0V ,则此故障可能是( )A .L 断路B .R 断路C .R ′断路D .S 断路A解析:A 由0V ab U =,0V bc U =可知电路为断路故障(电路中无电流),由测得 5.0V ad U =和5.0V cd U =可知,a 、c 两点等电势,电键S 、电阻R 、电阻R '均为通路,所以故障可能是L 断路,故A 正确,BCD 错误。
故选A 。
5.在如图所示的电路中,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向左移动一段距离,待电路稳定后,与滑片移动前比较( )A .灯泡L 变暗B .电容器C 上的电荷量不变 C .电源消耗的总功率变大D .电阻0R 两端电压变大C解析:C AC .滑动变阻器的滑片向左移动一点,变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律分析得知,流过电源的电流增加,则由P EI =总知电源的总功率变大,且流过灯泡的电流增加,灯泡L 亮度变亮,A 错误C 正确; B .电源的路端电压U E Ir =-流过电源的电流增加,路端电压减小,即电容器电压减小将放电,电荷量将减小,B 错误;D .电阻0R 只有在电容器充放电时有短暂的电流通过,稳定状态无电流,则其两端的电压为零不变,D 错误。
故选C 。
6.如图所示电路,电源的电动势为E ,内电阻为2Ωr =,定值电阻14ΩR =,滑动变阻器2R 的变化范围是010Ω,闭合S ,下列说法正确的是( )A .当26ΩR =时,2R 的功率最大B .当22ΩR =时,电源的输出功率最大C .当20ΩR =时,电源的效率最高D .当210ΩR =时,1R 和2R 的总功率最大A解析:AA .电源输出功率随外电阻变化图像如下所示利用等效电源法分析,外阻等于内阻时电源输出功率最大,则有21+=4Ω+2Ω=6ΩR R r =即当26ΩR =时,2R 的功率最大,故A 正确;BD .1R 和2R 的总功率等于电源的输出功率,因外电阻大于电源内阻,分析图像可知当外电阻最小时,电源的输出功率最大,即当20R =时,电源的输出功率最大,1R 和2R 的总功率最大,故BD 错误;C .电源效率的表达式 ()1=100%=100%+1+IR r I R r Rη⨯⨯ 说明外电阻越大,电源效率越高,故210ΩR =时,电源的效率最高,故C 错误。
故选A 。
7.如图为某智能手机电池上的信息,电池支持“9V ,2A”快充技术,电池充满仅需约1.3小时,轻度使用状态可使用一天,下列说法正确的是( )A .9.88Wh 为该电池的电量B .4.35V 为该电池的电动势C .轻度使用时的平均功率约为1WD .根据数据可以计算得到该电池的容量为2600mAh D解析:DA .9.88Wh 为电池的充电电能,不是该电池的电量,A 错误;B .4.35V 为充电电压,不是该电池的电动势,B 错误;C .轻度使用时平均功率约为 9.88W 0.41W 24p == C 错误; D .充电电流为2A ,充满电为1.3h ,因此电池的容量q =It =2A×1.3h=2.6Ah=2600mAhD 正确。
故选D 。
8.如图所示是一实验电路图。
在滑动触头由a 端滑向b 端的过程中,下列表述正确的是( )A .电流表的示数变大B .路端电压变小C .电源内阻消耗的功率变小D .电路的总电阻变大B解析:B当滑片向b 端滑动时,其接入电路中的电阻减小,使得外电路总电阻减小,根据E I R r=+ 可知总电流在增加,根据闭合电路中的欧姆定律有E =Ir +U 外可知路端电压U 外在减小, 流过电流表的示数为33U I R =外 可知电流表读数在减小;根据P =I 2r可知内阻消耗的功率在增大,故ACD 错误,B 正确。
故选B 。
9.某同学设计了如图所示的双向开关电路,电源电压保持不变,灯L 1、L 2分别标有“3V 、3W”,“9V 、4.5W”字样。
当开关拨至“2”位置且滑片滑到A 端时,灯L 2恰好正常发光。
下列判断正确的是(不计灯丝电阻随温度的变化)( )A .电源电压为12VB .L 2正常发光时,电路中的电流为2AC .要使L 1正常发光,滑动变阻器接入电路的阻值应为6ΩD .当灯L 1、L 2分别正常发光时,两次电路的总功率之比为2:1C解析:CAB .当开关拨至2位置且滑片滑到A 端时,由于灯L 2恰好正常发光,则电源的电压U =U 2=9V此时电路中的电流22 4.5A=0.5A 9P I U == 故AB 错误; C .当开关拨至1位置时,L 1正常发光时,U 1=3V ,P 1=3W ,则电路中的电流113A=1A 3P I U '== 滑动变阻器两端的电压 U 滑=U -U 1=9V-3V=6V滑动变阻器接入电路的阻值661U R I ==Ω=Ω'滑滑 故C 正确;D .接1时电路消耗的总功率 P =P 2=4.5W接2时电路的总功率P ′=UI ′=9V×1A=9W所以当灯L 1、L 2分别正常发光时,两次电路的总功率之比为P :P ′=4.5W :9W=1:2故D 错误。
故选C 。
10.下列说法正确的是( )A .电势降低的方向就是电场强度的方向B .处于静电平衡的导体,由于导体内部场强为零,所以导体内的电势也为零C .电动势公式W E q =中的W 与电压W U q=中的W 一样,都是电场力做的功 D .若电荷由A 点移到B 点的过程中,除电场力做正功外,还有其它力做功,但电势能的减少量仍等于这一过程中电场力所做的功D解析:DA .电势降低最快的方向就是电场强度的方向,选项A 错误;B .处于静电平衡的导体,导体内部场强为零,导体是等势体,选项B 错误;C .电动势公式W E q =中的W 与电压W U q=中的W 不一样,前者是非静电力做功,后者是静电力做功,选项C 错误;D .若电荷由A 点移到B 点的过程中,除电场力做正功外,还有其它力做功,但电势能的减少量仍等于这一过程中电场力所做的功,选项D 正确。
故选D 。
二、填空题11.电源的电压稳定为220伏,输电线的总电阻4r =欧(不计其他导线电阻),电路中并联了10盏“220伏、50瓦”的电灯。
当10盏灯全部工作时,每盏灯的实际电功率为______瓦(设灯丝电阻不随温度变化)。
此时,每盏灯上的实际电压______(填“大于”、“小于”或“等于”)只接入1盏灯的实际电压。
9小于解析:9 小于[1]电灯的电阻2968U R P==Ω 并联了10盏电灯的并联电阻为96.810R R ==Ω并 电路中的总电流 2.2A +rU I R ==并 每盏灯的实际电流 10.22A 10I I ==每盏灯的实际电功率为2=46.9w=P I R实[2]由于并联的电阻越多并联后的电阻越小,电路中的电流越大,输电线上的总电阻的电压越大,电灯上的实际电压越小。
每盏灯上的实际电压小于只接入1盏灯的实际电压。
12.2020年12月17日,嫦娥五号在太空遨游23天之后,首次实现了我国地外天体采样返回。
图甲是嫦娥五号探测器张开的光伏发电板,光伏发电板在外太空将光能转化为电能。
某同学利用图乙所示电路探究某光伏电池的路端电压U与电流I的关系,图中定值电阻R0=2Ω,电压表、电流表均可视为理想电表。
用一定强度的光照射该电池板,闭合开关S,调节电阻箱R的阻值,通过测量得到该电池板的U-I曲线(如图丁)。
(1)某时刻电压表示数如图丙所示,读数为___________V。
由图像可知,此时电源内阻为___________Ω(计算结果保留2位小数)(2)当电阻箱的阻值为4Ω时,电池板的电动势为___________V,电阻箱消耗的电功率为___________W(计算结果保留2位小数)。
50290V034W解析:50 4.00Ω 2.90V 0.34W(1)[1]由图丙所示表盘可知,其分度值为0.1V,示数为2.50V。