(物理)电功率测试卷及答案一、选择题1.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. 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】【解答】由图知,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,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,C 不符合题意;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管的液面高,D符合题意。
故答案为:D【分析】探究热量与电流及电阻的关系,要求能正确分析电路,掌握串并联电路的特点,并灵活应用焦耳定律根据控制变量法(通过电阻的电流不同,比较相同通电时间内两支温度计示数变化情况,可探究电流产生的热量与电流是否有关)及转换法(探究影响电热的因素时,通过液体吸热的多少反应电阻丝产生的热量)分析解答.2.如图甲所示电路中灯泡的额定电压为8V。
闭合开关后,滑动变阻器滑片由A端移动到B端,这一过程中电压表的示数与电流表的示数变化关系如图乙所示,当滑片在清动变阻器B端时,灯泡正常发光,则下列选项中正确的是()A. 电源电压为8VB. 小灯泡的额定功率为3WC. 当滑动变阻器滑片滑到中点时,小灯泡的实际功率为1.8WD. 滑动变阻器的最大阻值为12Ω【答案】 A【解析】【解答】A.当滑片在最右时,电阻为零,此时灯泡正常发光,可知电源电压为8V,A符合题意;B.滑动变阻器电阻最小时,电流为0.5A,灯泡的电功率为P=UI=8V×0.5A=4W,B不符合题意;CD.滑动变阻器的最大电阻为,当滑动变阻器在中点时,取值10Ω,此时灯泡的电功率为, CD不符合题意。
故答案为:A.【分析】根据灯泡正常发光的电压计算电源电压,利用灯泡的电压和电流计算电功率,利用滑动变阻器的分压和电流计算电阻的大小。
3.课外兴趣小组活动时,某校两同学通过实验研究小灯泡的电功率跟两端电压的关系,已知小灯泡的额定电压为2.5伏、额定功率为0.75瓦.小明同学设计了如图甲所示的电路进行研究,他先测出若干组电压和电流值,再由公式P=UI,求得对应的功率,并作出功率随电压变化的图线a.小红同学设计了如图乙所示的电路进行研究,她先由R= 计算出小灯泡的电阻R,再测出若干个电压值,最后根据P= ,求得对应的功率,也作出功率随电压变化的图线b.则下列反映了他们的实验结果的图线是()A. B.C. D.【答案】 B【解析】【解答】(1)∵P=U2/R,∴灯泡正常发光时的电阻R=U2额/P额=(2.5V)2/0.75W≈8.3Ω;由题意知:P甲 =U2/R和P乙 =U2/8.3Ω,由此可见,电功率P关于电压U的二次函数(跟y=ax2 +bx+c,且a>0,b=0,c=0时相符合),故图象是经过原点开口向上的抛物线,CD不符合题意;(2)∵P甲=U2/R和P乙=U2/8.3Ω,灯泡电阻R随温度升高而变大,∴①当小灯泡两端电压U<2.5V时,小灯泡在低于额定电压下工作,它的电阻R<8.3Ω,则P甲>P乙,此时抛物线a在抛物线b的上方.②当小灯泡两端电压U=2.5V时,小灯泡在额定电压下工作,它的电阻R=8.3Ω,则P甲=P乙=0.75W,且此时两抛物线相交;③当小灯泡两端电压U>2.5V,小灯泡在高于额定电压下工作,它的电阻R>8.3Ω,则P甲<P乙,此时抛物线a在抛物线b的下方。
综上所述,B图中的图线反映了他们的实验结果,A不符合题意,B符合题意.故答案为:B.【分析】根据电功率的计算公式求电功率和电阻,当温度升高时,电阻变大,电功率变化明显.4.将标有“8 V 8 W"的灯泡L1和“8 V 16 W"的灯泡L2接串连在12 V的电路中,闭合开关,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是()A. 灯泡L1、L2都能正常发光B. 灯泡L1比灯泡L2亮C. 灯泡L2比灯泡L1亮D. 灯泡L1、L2一样亮【答案】 B【解析】【解答】根据规格计算电阻和电流分别为,,,;若串联,L1可以正常发光,此时的电流为1A,L1的功率为8W,L2的功率为,则L1比L2更亮,B符合题意。
故答案为:B.【分析】根据灯泡的规格计算电流和电阻,利用串联电路电流相等分析电流大小,结合电流和电阻计算实际电功率,再比较亮度。
5.下列常见电器中不是利用电流热效应工作的是()A. 电炉B. 电动机C. 电饭锅 D. 电熨斗【答案】 B【解析】【解答】解:电炉、电饭锅、电熨斗是根据电流的热效应工作的,它们把电能主要转化为内能;电动机是根据通电导线在磁场中受到磁场力的作用而工作的,电动机工作时主要把电能转化为机械能,B符合题意.故答案为:B.【分析】利用电热工作的有电炉、电饭锅、电熨斗等,电动机是把电能转化为机械能.6.如图所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为其两端点).闭合开关S,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.1A,R2消耗的电功率为1W;当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.3A,R2消耗的电功率为1.8W.则当滑片P 从a移到b的过程中()A. 电流表示数变化了0.4AB. 电压表示数变化了8VC. R1消耗的电功率变化了6WD. 电路消耗的总功率变化了6W【答案】 D【解析】【解答】解:由图知,R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中电流,根据I= 可知,滑片P在某一端点时,电流表示数为0.1A,电流最小,电阻最大,由此可知滑片在b端,变阻器R2连入阻值最大,根据P=UI得:滑动变阻器R2的电压:U2═ = =10V,滑动变阻器R2的最大值:R2= = =100Ω,根据串联电路的电压特点可知:U=U1+U2,所以有:U=0.1A×R1+10V…①当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.3A,此时R2的电压:U2′= = =6V,由U=U1′+U2′可得:U=0.3A×R1+6V…②联立①②解得:R1=20Ω,U=12V;当P在a端时,R2连入阻值为0,所以电压表示数U V=0,电流表示数:I A= = =0.6A,由前面的计算可知:当P在b端时,I A′=0.1A,电压表示数U V′=10V,由此可知,电流表变化为:△I=I A﹣I A′=0.6A﹣0.1A=0.5A,故A错误;电压表变化为:△U=U V﹣U V′=12V﹣0=12V,故B错误;R1消耗的电功率变化:△P1=I A2R1﹣I A′2R1=(0.6A)2×20Ω﹣(0.1A)2×20Ω=7W,故C错误;电路消耗的总功率变化:△P=U△I=12V×0.5A=6W,故D正确.故答案为:D.【分析】由图可知,R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中电流,由P在某一端点时电流最小,根据欧姆定律计算变阻器的最大值,由P=UI计算P在两个位置时变阻器两端电压,根据串联电路和欧姆定律计算电源电压和R1的阻值;根据串联电路特点和欧姆定律计算P在两端时电路中电流和变阻器两端电压,从而判断电表示数变化;由P=UI计算R1消耗的电功率和总功率变化.7.下列用电器工作时,将电能全部转化为内能的是()A. 电风扇B. 电水壶C. 电视机D. 手机【答案】 B【解析】【解答】解:A、电风扇工作时,电能转化为机械能和内能,A不符合题意;B、电水壶工作时,把电能全部转化为内能,B符合题意;C、电视机工作时,电能主要转化为声能、光能和内能,C不符合题意;D、手机工作时,电能转化为光能和内能,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】做功总是伴随着能量的转化,电功也不例外。
用电器消耗了电能,获得了其它形式的能量,就是一个电流做功的过程。
8.下列表述正确的是()A. 电视机正常工作电流约为1.57AB. 电水壶电阻为4840ΩC. 同种电荷互相排斥D. 磁极间在不接触时无法发生相互作用【答案】 C【解析】【解答】A.电视机正常工作电流:,故A错误;B.电水壶的电阻为:,故B错误;C.两个带有正电荷的小球之间的距离明显增大,说明同种电荷相互排斥,故C正确;D.磁极间在不接触时能够发生相互作用,故D错误。
故选C。
【分析】(1)已知额定功率和额定电压根据计算正常工作电流;(2)已知额定功率和额定电压根据计算电阻;(3)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;(4)磁体之间的磁力不需要相互接触就能发生力的作用。
9.如图为“探究焦耳定律”的实验装置.两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油,通电一段时间后,右侧玻璃管中液比左侧高。
下列说法正确的是()A. 通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少,这种方法是控制变量法B. 右侧电阻丝的阻值比左侧小C. 通过右侧电阻丝的电流比左侧小D. 该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系【答案】D【解析】【解答】A.通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少,这种方法是转换法,A不符合题意;B.右侧电阻丝的阻值比左侧大,B不符合题意;C.通过右侧电阻丝的电流和左侧的相等,C不符合题意;D.该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系,D符合题意。
【分析】A.转换法:物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量;B.D由Q=I2Rt知当I、t 相同时R越大Q就越大;C.串联电路中的电流处处相等.故答案为:D。
10.下列估测值最接近生活实际的是()A. 人骑自行车的平均速度约为0.5m/sB. 中学生的质量约为200kgC. 初中物理课本的宽度约为18cmD. 日光灯正常工作的电功率约为1000W【答案】 C【解析】【解答】解:A、人步行的速度在1.1m/s左右,骑自行车的速度在5m/s左右,A 不符合实际;B、中学生的质量在50kg左右,B不符合实际;C、初中物理课本的宽度约为18cm,C符合实际;D、日光灯正常工作的电功率在40W左右,D不符合实际。
故答案为:C。
【分析】利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法,叫估测法,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.11.如图所示,下列测量记录正确的是()A. 物体的长度是 3.15cmB. 体温计的示数是36.7℃C. 弹簧测力计示数是1ND. 电能表的示数是2015kW•h【答案】 B【解析】【解答】A、刻度尺的分度值是1mm,末端刻度值为3.15cm,物体长度为3.15cm ﹣2.00cm=1.15cm.故A错误;B、体温计的量程为35℃~42℃,一个大格表示1℃,里面有10个小格,因此它的分度值为0.1℃.因此它的读数=36℃+0.7℃=36.7℃.故B正确;C、弹簧测力计的分度值是0.2N,所以弹簧测力计的示数是0.2N×4=0.8N.故C错误;D、电能表的读数为201.5kW•h.故D错误.故选B.【分析】①使要弄清楚刻度尺的量程和分度值再去读数.起始端是否从零开始,起始端没从0开始,把2.00cm处当作“0”刻度,读出末端刻度值,减去2.00cm即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位.②要弄清楚体温计的量程和分度值再去读数.③要弄清楚弹簧测力计的量程和分度值再去读数.④电能表的读数要注意,最后一位为小数位.12.如图所示,电源电压为6V,定值电阻R=30Ω,滑动变阻器R0的规格为“30Ω 1A”,电流表的量程为“0~0.6A”,小灯泡上标有“3V 1W”字样。