徐州專版2020中考物理復習方案第四部分電功率安全用電電磁信息和能源課時訓練24電能電功率電熱的理解與計算試題

PAGEPAGE9課時訓練(二十四)電能、電功率、電熱的理解與計算(限時:40分鐘)一、選擇題1.[2019·婁底]下列估算數(shù)據(jù)最接近事實的是 ()A.一部華為5G手機的質(zhì)量約為2kgB.人體的電阻約為36ΩC.家用液晶電視機額定功率約為100WD.教室門的高度約為180mm2.[2019·衡陽]小明家上次查看電能表示數(shù)為,本次查看時電能表示數(shù)如圖K24-1所示,則下列說法正確的是 ()圖K24-1A.他家在這段時間內(nèi)消耗的電能為903kW·hB.電能表是測量電功率的儀表C.若只讓一個標有“220V1000W”的電熱水器正常工作10min,則電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了600轉(zhuǎn)D.這個電能表的額定功率為2200W3.[2019·樂山]如圖K24-2所示為“探究焦耳定律”的實驗裝置。兩個透明容器中密封著等量的空氣,U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。將容器中的電阻絲R1、R2串聯(lián)在電路中,且R1<R2。下列說法正確的是 ()圖K24-2A.該實驗裝置用于探究電壓和通電時間一定時,電熱與電阻的關(guān)系B.閉合開關(guān)后,通過R1的電流大于R2的電流C.閉合開關(guān)后,甲管中液面上升比乙慢D.閉合開關(guān)后,要使電流增大,應將滑動變阻器滑片P向左移動4.[2019·廣西北部灣經(jīng)濟區(qū)]用石墨烯制成的濕敏電阻,其阻值會隨含水量的升高而增大。圖K24-3是檢測植物葉片含水量的電路,電源電壓不變,將濕敏電阻R附著在葉片上,當葉片含水量升高時 ()圖K24-3A.電流表示數(shù)增大 B.電壓表示數(shù)減小C.電路總電阻減小 D.電路總功率增大5.[2019·自貢]某房間原來只接有一只標有“PZ220-40”的燈泡,小明又用一只完全相同的燈泡與之串聯(lián)在一起,在電源電壓不變的情況下,房間內(nèi)的總亮度將 ()A.變亮 B.變暗C.不變 D.無法確定6.[2019·涼山州]如圖K24-4所示電路,電源電壓恒定,L1(4V1W)、L2(2V1W)串聯(lián),燈絲電阻保持不變,電壓表和電流表連接完好。當閉合開關(guān)S時,其中一只燈泡能正常發(fā)光,則此時電壓表和電流表的示數(shù)分別為()圖K24-4A.1V0.5A B.2V0.25AC.4V0.5A D.1V0.25A7.[2019·煙臺]標有“6V1.5W”的小燈泡,通過它的電流隨兩端電壓變化的關(guān)系如圖K24-5所示,若把這樣的三只燈泡串聯(lián)起來,接在12V的電源兩端,則此時每只燈泡的電阻及實際功率均為 ()圖K24-5A.24Ω0.67WB.20Ω0.8WC.24Ω0.96WD.20Ω0.67W8.[2019·蘇州]額定電壓均為6V的甲、乙兩燈,其I-U圖線如圖K24-6所示。下列說法正確的是()圖K24-6A.甲、乙兩燈的電阻均隨電壓增大而減小B.甲、乙兩燈的額定功率之比為4∶1C.甲、乙兩燈并聯(lián)接在電壓為2V的電源兩端時,電阻之比為3∶2D.甲、乙兩燈串聯(lián)接在電壓為8V的電源兩端時,實際功率之比為1∶39.[2019·宿遷]如圖K24-7所示,電源電壓6V保持不變,定值電阻R1標有“10Ω0.5A”字樣,滑動變阻器R2標有“20Ω1A”字樣,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~3V。閉合開關(guān)S,下列做法能夠保證電路安全的是 ()圖K24-7A.電路中電流不超過0.6AB.R1兩端電壓不超過3VC.滑動變阻器連入電路的阻值在10~20Ω范圍內(nèi)變化D.電路的總功率在1.8~3W范圍內(nèi)變化10.[2019·南京]如圖K24-8所示電路,電源電壓恒為4.5V,定值電阻R0的阻值為10Ω,滑動變阻器的最大阻值為30Ω,電阻箱Rx最大阻值為999.9Ω,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~3V。閉合開關(guān)S,下列說法正確的是 ()圖K24-8A.S1、S2均向左閉合,Rx允許接入電路的最大阻值為20ΩB.S1、S2均向右閉合,電路允許消耗的最大功率為2.7WC.S1向左、S2向右閉合,Rx允許接入電路的最大阻值為60ΩD.S1向右、S2向左閉合,只調(diào)Rx使電流表示數(shù)減半后其阻值一定大于原來的2倍11.[2019·聊城改編]有一只標有“6V3W”字樣的燈泡A和一只定值電阻B,A和B的電流隨兩端電壓變化關(guān)系的圖像如圖K24-9甲所示。下列說法中錯誤的是 ()圖K24-9A.定值電阻B的阻值為6ΩB.將A、B串聯(lián)接在9V電源兩端,燈泡A正常發(fā)光C.將A、B并聯(lián)接在6V電源兩端,10s內(nèi)電路消耗的電能是30JD.將A與一個滑動變阻器串聯(lián)接在6V電源兩端,如圖乙所示,當燈泡的功率與滑動變阻器的功率相等時,滑動變阻器的功率為0.9W二、填空題12.[2019·無錫]小明讓家中某用電器單獨工作0.5h。觀察到家中電能表的示數(shù)由變?yōu)?則該用電器消耗的電能為kW·h,實際功率為kW。

13.[2019·襄陽]華為某款手機鋰電池上面標明電壓為3.7V,容量為3000mA·h,則它充滿電后存儲的電能為________J;該手機的待機電流為15mA,則該手機最長待機時間為h。

14.[2019·畢節(jié)]電熱水壺上標有“220V800W”字樣,小明發(fā)現(xiàn)燒水過程中電熱水壺的發(fā)熱體部分很快變熱,但連接的電線卻不怎么熱,是因為導線的電阻比發(fā)熱體的電阻。在額定電壓下,電熱水壺燒水210s,這段時間內(nèi)電熱水壺發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量為J,若發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量全部被水吸收,能將kg的水從20℃升高至100℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]

15.[2019·淮安]如圖K24-10所示,電源電壓恒定不變,R為定值電阻,閉合開關(guān),當滑動變阻器置于1位置時,電壓表的示數(shù)為4V,電流表的示數(shù)為0.2A;當滑片由1移至2位置(圖中虛線位置)時,電壓表示數(shù)為3V,電流表示數(shù)為0.3A,則滑片置于1位置時滑動變阻器接入電路的阻值為Ω,滑片由1移至2位置的過程中,定值電阻R的電功率變化量為W。

圖K24-1016.[2019·南京]如圖K24-11所示,電源電壓恒定,R1、R2為定值電阻,R2=20Ω,燈泡L標有“6V3W”字樣。圖K24-11(1)當S、S1、S2都閉合時,燈泡L正常發(fā)光,電流表示數(shù)為A,電路消耗的總功率為W。

(2)當S閉合,S1、S2斷開時,電壓表示數(shù)為2V,則R1的阻值為Ω,通電1minR1產(chǎn)生的熱量為J。

三、解答題17.[2019·衡陽]如圖K24-12所示電路中,已知電源電壓U=12V保持不變,電阻R3=8Ω,閉合開關(guān)S,電壓表的示數(shù)為8V。求:(1)電流表的示數(shù)。(2)R1與R2阻值之和。(3)根據(jù)已知條件,你還能求出什么物理量?并求出該物理量的值。圖K24-12 18.[2019·廣東]如圖K24-13所示,電源的電壓恒定,R1、R2為定值電阻,R2的阻值為60Ω,只閉合開關(guān)S0時,電流表的示數(shù)為0.2A,再閉合開關(guān)S1時,電流表的示數(shù)為0.6A。(1)求電源的電壓。(2)求電阻R1的阻值。(3)開關(guān)S0、S1均閉合后,求通電10s電路消耗的總電能。圖K24-1319.[2018·鹽城]在綜合實踐活動中,小明設(shè)計了一種電熱飲水機電路,如圖K24-14甲所示,R1和R2均為電熱絲,S2是自動控制開關(guān),可實現(xiàn)“低擋”“高擋”之間的轉(zhuǎn)換,飲水機工作時功率隨時間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。求:(1)30min內(nèi)電路消耗的總電能。(2)飲水機工作時,通過電阻R1的電流。(3)電阻R2的阻值。圖K24-14【參考答案】1.C2.C[解析]他家在這段時間內(nèi)消耗的電能W=8633.5kW·h-8543.2kW·h=90.3kW·h,故A錯誤;電能表是測量消耗電能的儀表,故B錯誤;3600r/(kW·h)表示電路中每消耗1kW·h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3600r,只讓一個標有“220V1000W”的電熱水器正常工作10min,其消耗的電能為W=Pt=1kW×16h=16kW·h,則電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù)N=3.C4.B5.B6.D[解析]由P=UI可得,兩燈泡的額定電流分別為I1=P1U1=1W4V=0.25A,I2=P2U2=1W2V=0.5A,兩燈泡串聯(lián),能正常發(fā)光的是額定電流小的燈泡L1,則此時L7.B[解析]三只相同的燈泡串聯(lián)接在12V的電源兩端,則每只燈泡分得的電壓為4V,由圖像可知,當燈泡兩端電壓為4V時,通過它的電流為0.2A,則此時燈泡的電阻為R=UI=4V8.D[解析]I-U圖像中圖線的斜率恰好表示電阻的倒數(shù),斜率越大說明電阻越小,由圖可知隨電壓的增大,斜率逐漸變小,則電阻逐漸變大,故A錯誤;當電壓都是6V時,甲、乙兩燈均正常工作,此時I甲=0.6A,I乙=0.3A,由P=UI得甲、乙兩燈的額定功率分別為P甲=3.6W,P乙=1.8W,甲、乙兩燈的額定功率之比為P甲∶P乙=2∶1,故B錯誤;甲、乙兩燈并聯(lián)接在電壓為2V的電源兩端時,由圖可知通過甲燈泡的電流為0.3A,通過乙燈泡的電流為0.2A,由R=UI可得此時兩燈電阻之比為R甲∶R乙=I乙'∶I甲'=0.2A∶0.3A=2∶3,故C錯誤;甲、乙兩燈串聯(lián)接在電壓為8V的電源兩端時,根據(jù)圖中信息可知此時電路電流為0.3A,甲、乙兩燈兩端的電壓分別為U甲=2V,U乙=6V,由P=UI可知,實際功率之比為P甲實∶P乙實=U甲I∶U乙I=U甲∶U乙=2V∶6V=1∶9.D10.D[解析]閉合開關(guān)S,S1、S2均向左閉合時,R0、Rx和滑動變阻器串聯(lián),電壓表測Rx兩端的電壓,電流表測電路中的電流,當電壓表的示數(shù)Ux=3V、電路電流最小時,滑動變阻器允許接入電路的電阻最大,此時R0和滑動變阻器兩端的電壓之和U0滑=U-Ux=4.5V-3V=1.5V,此時電路中的最小電流I1=U0滑RRx允許接入電路的最大阻值Rx大=UxI1閉合開關(guān)S,S1、S2均向右閉合時,R0、Rx和滑動變阻器串聯(lián),電壓表測R0兩端的電壓,電流表測電路中的電流,當電壓表的示數(shù)最大為U0=3V時,電路中的電流I2=U0R0=3V10Ω=0.3A,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且電流表量程為0~0.6A,所以,電路中的最大電流為0.3A,則電路允許消耗的最大功率P閉合開關(guān)S,S1向左、S2向右閉合時,R0、Rx和滑動變阻器串聯(lián),電壓表測R0和Rx兩端的電壓,電流表測電路中的電流,當滑動變阻器接入電路的電阻最大(即電路電流最小)且電壓表的示數(shù)U0x=3V時,電阻箱Rx接入電路的電阻最大,此時滑動變阻器兩端的電壓U滑=U-U0x=4.5V-3V=1.5V,此時電路中的最小電流I3=U滑R滑大則R0和Rx的最大總阻值R總=U0xI3=3V0.05A=60Ω,所以,Rx允許接入電路的最大阻值R閉合開關(guān)S,S1向右、S2向左閉合時,R0、Rx和滑動變阻器串聯(lián),電壓表被短路,電流表測電路中的電流,設(shè)此時電路的總電阻為R總'=Rx+R0+R滑,即Rx=R總'-R0-R滑,只調(diào)Rx使電流表示數(shù)減半時,電路的總電阻R總″=Rx'+R0+R滑,即Rx'=R總″-R0-R滑,由R=UI可知,電路的總電阻R總″=2R總則Rx'-Rx=(R總″-R0-R滑)-(R總'-R0-R滑)=R總″-R總'=R總'=Rx+R0+R滑>Rx,所以,Rx'>2Rx,故D正確。11.C[解析]由圖甲可知,當電壓為6V時通過定值電阻B的電流為1.0A,由I=UR可得,定值電阻B的阻值RB=UBIB=6V1.0V=6Ω,故A正確。A與B串聯(lián)時,通過它們的電流相等,由圖甲知,當通過它們的電流為0.5A時,UA=6V,UB=3V,且它們的電壓之和等于9V,此時UA=U額=6V,所以燈泡A能正常發(fā)光,故B正確。將A、B并聯(lián)接在6V電源兩端時,UA'=UB'=6V,由圖甲知,此時IA'=0.5A,IB'=1A,所以干路電流I=IA'+IB'=0.5A+1A=1.5A,10s內(nèi)電路消耗的電能W=UIt=6V×1.5A×10s=90J,故C錯誤。A與滑動變阻器串聯(lián)時的電流相等,且A與滑動變阻器功率相等時,由P=UI可知UA″=U滑,而UA″+U滑=6V,所以UA″=U滑12.1213.3996020014.小1.68×1050.515.200.5[解析]由電路圖可知,定值電阻和滑動變阻器串聯(lián),電壓表測量滑動變阻器兩端電壓。由于滑動變阻器滑片P位于1位置時,電壓表的示數(shù)為4V,電流表示數(shù)為0.2A,此時滑動變阻器接入電路的阻值為R1=U1I1=4V0.2A=20Ω;假設(shè)電源電壓為U,當滑動變阻器滑片P位于1位置時,電壓表的示數(shù)為4V,電流表示數(shù)為0.2A,則U-4VR=0.2A①;同理,當滑片由1移至2位置時,有U-3VR=0.3A②16.(1)0.84.8(2)1024[解析](1)根據(jù)P=UI可得,燈泡L的額定電流為IL=PLUL=3W6V=0.5A。當S、S1、S2都閉合時,R由歐姆定律可得,通過R2的電流為I2=UR2=6V20Ω=0.3A,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律可知,電流表示數(shù)為I=I2(2)當S閉合,S1、S2斷開時,兩電阻串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓,電壓表示數(shù)為2V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知,R2兩端的電壓為U2'=U-U1'=6V-2V=4V,由串聯(lián)電路分壓原理可知,R1R2=U1'U2'=2V4V=12,則R1的阻值R1=1217.解:(1)由圖可知R1、R2、R