1.某品牌电视机的铭牌如图所示。如果这台电视机每天正常使用3h,一个月(30天)耗电 ( )
A.0.45kW•h B.450kW•h C.13.5kW•h D.1.35×104kW.h【答案】C
【详解】电视机每天正常使用3h,一个月按30 天计算消耗的电能W=Pt=0.15kW×3×30h=
13.5kW•h;故C 符合题意,ABD不符合题意。故选C。
2.导体中有电流的时候,导体要发热,这种现象叫做电流的热效应。第一个准确地确定了电流产
生的热量与电阻、电流大小和通电时间之间的定量关系的物理学家是 ()
A.伏特 B.欧姆C.焦耳D.瓦特
【答案】C
【详解】英国物理学家焦耳做了大量实验,于1840 年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系;焦耳定律的内容为:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比,即Q =I2Rt,故C 符合题意,ABD不符合题意。故选C。
3.有些家用电器在使用过程中,温度过高会损坏电器。下列家用电器中要防止电热产生危害的是()
A.电饭煲 B.电热水器 C.电熨斗D.电风扇【答案】D
【详解】电饭煲:通过电热元件加热食物,电热是其核心功能,无需防止电热危害。电热水器:通过电热管加热水,电热是必要功能,无需防止电热危害。电熨斗:通过电热元件产生高温熨烫衣物,电热是核心功能,无需防止电热危害。电风扇:主要功能是通过电动机驱动扇叶转动,将电能转化为机械能,其电动机和电路部分若温度过高会损坏电器或引发安全隐患,因此需要防止电热危害。故D 符合题意,ABC不符合题意。故选D。
4.如图,是广东某公司生产的国内最小的无刷电动机。它的直径为d,质量m,两只手指可以十分轻松把它拿起。下列说法正确的选项是 ()
A.m约为3kg
B.d 约为3mm
C.用它给微型机器提供动力时,它把机械能转化为电能
D.用它给微型机器提供动力时,它能把电能完全转化为机械能【答案】B
【详解】A.用两只手指能轻松拿起电动机,则该电动机的质量不可能为3kg,故A 错误;
B.图中手指的宽度约1cm,电动机的直径小于手指的宽度,所以3mm的直径符合最小的无刷电动机的尺寸特征,故B正确;
C.电动机给微型机器提供动力时,消耗电能,获得机械能,它把电能转化为机械能,故C 错误;
D.由于存在摩擦等因素,电动机消耗的电能有一部分会转化为内能,即电动机工作时不可能把电能全部转化为机械能,故D 错误。故选B。
5.如图,是某实验小组探究影响电流热效应的因素的装置,甲、乙、丙三个相同的容器内均装有质量相等的煤油,电阻丝R1、R2、R3浸没在煤油中。闭合开关前,记录下煤油的初始温度。开关S接a,调节滑动变阻器滑片P,使电流表的示数为I1,记录下第100s 和第200s时甲容器中煤油的末温度;开关S 接b,调节滑片P,使电流表的示数为I2,记录下第200s时乙、丙容器中煤油的末温度。关于该实验过程,下列说法不正确的是 ()
A.瓶内液体选择煤油而不用水,原因之一是因为煤油比热容比水小
B.开关S 接a 后的实验过程,是为了探究导体产生的热量与通电时间是否有关
C.该实验装置无法探究导体产生的热量与电流大小是否有关
D.探究导体产生的热量与电阻大小是否有关时,应选取阻值大小不同的R2和R3
【答案】C
【详解】A.瓶内液体选择煤油而不用水,原因之一是因为煤油比热容比水小,吸热相同,温度变化明显,故A 正确,不符合题意;
B.开关S 接a 后的实验过程,R1与电流表和变阻器串联在电路中,调节滑动变阻器滑片P,使电流表的示数为I1,记录下第100s 和第200s时甲容器中煤油的末温度,根据控制变量法,只改变了通电时间,所以是为了探究导体产生的热量与通电时间是否有关,故B正确,不符合题意;
C.探究导体产生的热量与电流大小是否有关,要控制电阻和通电时间相同,只改变电流大小,开关S 接a 后的实验过程,通电100s,记下甲容器中煤油的末温度,再改变电路的电流,通电100s,记下甲容器中煤油的末温度,故该实验装置可以探究导体产生的热量与电流大小是否有关,故C错误,符合题意;
D.探究导体产生的热量与电阻大小是否有关时,要控制电流和通电时间相同,只改变电阻大小,开关S 接b,R2和R3 串联在电路中,通过的电流电流和通电时间相同,故取阻值大小不同的R2和R3,可探究导体产生的热量与电阻大小是否有关,故D正确,不符合题意。故选C。
6.小杨家的电热水壶的容量为2L,用该电热水壶烧水时,壶内水温低于80℃时,加热效率是90%;壶内水温高于80℃时,加热效率是84%。已知水的比热容是4.2×10³J/(kg•℃),若冬天自来水的温度比夏天的低15℃,则该电热水壶把2L的自来水烧开,冬天比夏天多消耗的电能约为 ()
A.150kJB.145kJ C.143kJ D.140kJ
【答案】D
【详解】自来水的质量m =PV = 1.0×103kg/ m3×2×10—3m3 = 2kg
假设夏天的初始温度为t,则冬天的初始温度为t —15℃。烧水需要分两个阶段,夏季:①从t到80℃,效率为90%;②从80℃到100℃, 效率为84%。冬季:①从t-15℃到80℃, 效率为90%;②从80℃
到100℃,效率为84%。则由 可知,夏天消耗的电能W夏 冬天消耗的电能W冬
冬天与夏天消耗的电能差
故ABC不符合题意,D 符合题意。故选D。
7.如图甲所示,为某迷你洗衣机的简化电路原理图。闭合开关S,旋钮开关P 旋至不同位置,可以使洗衣机处于加热状态、保温洗涤状态、停止工作状态三种模式。R1和R2均为电热丝,其阻值
不受温度影响,R1的阻值为25Ω。洗衣机铭牌中部分参数如表格乙所示。
电压/V 220
设定温度/℃ 30-90
最大洗涤容量/kg 6
加热功率/W 2000
电动机功率/W 156
表乙
关于下列结论:
①旋钮开关旋至接触触点“0”和“1”时,R1 和R2并联,洗衣机处于加热状态
②洗衣机处于加热状态时,此R1的功率是1936W
③洗衣机处于保温洗涤状态时,通过开关S的电流为1A
④洗衣机保温洗涤5min,大约产生热量60000J其中正确的是()
A.①② B.②③C.①③D.②④
【答案】B
【详解】①旋钮开关旋至接触点“0”和“1”时,电路处于断开状态,洗衣机处于停止工作状态,故①错误;
②旋钮开关旋至接触点“1”和“2”时,R1和R2并联,此时电阻最小,根据 可知,②电功率最 大,洗衣机处于加热状态。此R1的功率为 故②错误;
③旋钮开关旋至接触点“2”和“3”时,R1和电动机并联,开关S 在干路上,此时电阻最大,根据 可知,电功率最小,洗衣机处于保温洗涤状态。由表中数据可知,加热功率为2000W,则R2的功率为P2=P 加热-P1=2000W-1936W=64W
则干路上的电流即通过开关S的电流为 故③正确;
④洗衣机保温洗涤5min,产生的热量主要是电阻R2产生的,所以Q=I2R2t=P2t=64W×300s=19200J远小于60000J,故④错误。综上,正确的只有②③,故B 符合题意,ACD 不符合题意。故选B。
8.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示(小灯泡电阻不变),下列说法中正确的是 ()
A.甲灯的实际功率一定是40W B.将乙灯接入110V电路,它的实际功率为30W
C.两灯均正常发光时,甲灯消耗的电能较多 D.若两灯并联在220V的电路中,则乙灯较亮【答案】D
【详解】A.由图可知,甲灯的额定功率是40W,在不同电压下实际功率不同,甲灯的实际功率不一定是40W,故A 错误;
B.由灯泡的铭牌可知,乙灯泡的额定电压为220V,额定功率为60W,将乙灯接入110V电路,实际电压是额定电压的一半,根据 可知,电阻不变,电功率变为原来的 ,为15W,故B错误;
C.两灯均正常发光时,两灯的实际功率等于额定功率,则乙的实际功率大,由于不知通电时间,所以无法比较两灯消耗电能的大小关系,故C 错误;
D.两灯均正常发光时,两灯的实际功率等于额定功率,则乙的实际功率大,灯泡的亮度取决于其实际功率的大小,若两灯并联在220V的电路中,则均能正常发光,所以两灯乙灯较亮,故D正确。故选D。
9.如图是一个灯泡L 和一个定值电阻R的I-U 图像。下列分析正确的是 ()
A.甲为灯泡L的I-U 图线
B.电压为0时L与R的阻值为0
C.将L 和R串联在6 V的电源两端,电路总功率为0.24 W
D.将L 和R并联在6 V的电源两端,电路总电阻为8Ω【答案】D
【详解】A.由于灯泡的电阻受温度的影响会发生改变,I-U 关系图像不是倾斜的直线,因此乙图是灯泡L的图线,故A 错误;
B.电阻是导体的属性,与导体两端电压无关,因此当电压为0时,L与R的阻值均不为0,故B错误;
C.将L 和R串联在6V的电源两端,根据串联电流和电压规律,结合图像可知,此时电路中的电流为0.2A,此时L的电压为1.2V,R的电压为4.8V,电路总功率为P=UI=6V×0.2A=1.2W
故C错误;
D.将L 和R并联在6V的电源两端,据图可知,经过L 和R的电流分别为0.5A、0.25A,由并联电路中电流规律可得干路电流为I=I1+I2=0.5A+0.25A=0.75A
由 得,电路总电阻为 故D 正确。故选D。
10.图甲所示电路的电源电压不变,电流表的量程为0 ~ 0.6A,电压表的量程为0 ~ 15V,滑动变阻器的规格为“50Ω,0.5A ”。闭合开关S 后,调节滑动变阻器的滑片,测得多组数据后,绘制出电流表示数随滑动变阻器接入电路阻值的变化关系图像,如图乙所示。在保证电路安全的情况下 ()
A.电源电压为12V B.定值电阻R0 的阻值为5Ω
C.电路的最大总功率为3.6WD.滑动变阻器的最大功率为0.9W 【答案】D
【详解】AB.由图甲知,滑动变阻器R1与定值电阻R0串联接入电路,电流表测电路中的电流,
电压表测变阻器两端的电压。由图乙知,当变阻器接入电路的阻值最大为50欧时,电路中的电流为0.1A,则有U = 0.1A×(R0 +50Ω)
当变阻器接入电路的阻值为10欧,电路中的电流为0.3A,则有U = 0.3A×(R0 +10Ω)联立以上两式得,电源电压U=6V,R0= 10Ω,故AB不符合题意;
C.电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器R1的规格为“50Ω;0.5A”,则电路电流最大为0.5A,电路的最大总功率P = UI = 6V×0.5A = 3W ,故C 不符合题意;
D.滑动变阻器的最大功率
当变阻器的阻值与定值电阻的阻值相等时,其功率最大 故D 符合题意。故选D 。
11.甲乙两用电器并联后接在某一电源上,在相等的时间里,电流通过甲用电器所做的功比通过乙用电器所做的功多,由此可以判断 ()
A.通过甲的电流一定比乙小 B.甲两端的电压一定比乙大
C.乙的电阻一定比甲大D.甲消耗的电能比乙少【答案】C
【详解】AB.甲乙两用电器并联,并联时各支路电压相等,根据W = UIt,电压和时间相等时,电流大做功多,所以甲的电流大,即I甲 >I乙 ,故AB 错误;
C.根据 得 在电压相同时,电流大,电阻小,因为I甲 >I乙,所以R甲 <R乙 ,故C正确;
D.电流通过甲用电器所做的功比通过乙用电器所做的功多,即甲消耗的电能多,故D 错误。故选C。
12.某科学小组设计的豆浆机简化电路如图所示,L1亮表示正在加热或打浆,L2亮表示正在保温。经测试,加热时L1能正常发光,打浆时电动机能正常工作。已知电源电压不变,R1是电热丝,R2是限流电阻,电动机标有“24V12W”,L1、L2均标有“4V 4W”且电阻不变,加热时电路中电流是保温时电路中电流的2 倍。下列说法正确的是 ()
A.加热时电热丝R1的功率为22W
B.限流电阻R2的阻值为24Ω
C.加热时L1的功率与打浆时L1的功率之比为1∶4
D.保温1min,电热丝R2产生的热量为330J【答案】A
【详解】由于两灯标有“4V 4W”,所以两灯的电阻为 两灯的额定电流为I额
电动机标有“24V12W”字样,电动机正常工作的电流为
A.由电路图可知,当S1接a,S2 接d时,L1与电动机串联,L1亮,此时为打浆状态。根据题意可知,打浆时电动机能正常工作,打浆时电路中的电流为I =IM= 0.5A
根据串联电路电压特点和欧姆定律可得,电源电压为U=U1+U 额M=IRL+U 额M=0.5A×4Ω+24V=26V 当S1接a,S2 接c时,L1与R1 串联,L1亮,此时为加热状态。根据题意可知,加热时, L1能正常发光,加热时电路中的电流为I加=I额
由串联电路特点和欧姆定律可得,电热丝的电阻为R1= I加(U)—RL
R1的功率为P1=I 加2R1=(1A)2×22Ω=22W;故A 正确;
B.当S1接b,R2、L2与R1串联,L2亮,为保温状态,由于加热时电路中电流是保温时电路中电流的2 倍,所以保温是的电流I保 加
电路的总电阻为R总
所以限流电阻R2的阻值为R2=R总-RL-R1=52Ω-4Ω-22Ω=26Ω;故B 错误;
C.加热时L1的功率为PL=I 加2R1=(lA)2×4Ω=4W打浆时L1的功率为PL,=I2R1=(0.5A)2×4Ω=1W
则加热时L1的功率与打浆时L1的功率之比为PL∶PL ,=4W∶1W=4∶1;故C错误;
D.保温1min,电热丝R2产生的热量为Q2=I 保2R2t=(0.5A)2×26Ω×1×60s=390J;故D 错误。故选A。
