物理电功率测试题及答案
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物理电功率测试题及答案
一、选择题
1.如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置,两个透明容器中密闭这等量的空气,R1=R2=R3,当开关S闭合后,下列说法正确的是()
A. 该实验装置是探究电流通过电阻时产生的热量与电阻大小的关系
B. 通过电阻R1和R2的电流相等
C. 通电一段时间后,右边U形管内液面的高度差比左边小
D. 该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻放出热量的多少的
【答案】C
【解析】【解答】解:A、装置中R2、R3并联后再与R1串联,通过R1的电流I1=I2+I3,而I2=I3,所以右边容器中通过R3的电流I3是左侧通过R1电流的一半,即是研究电流产生的热量与电流的关系,故A错误;
B、由图知,通过R1的电流I1=I2+I3,而I2=I3,所以通过电阻R1和R2的电流不相等,故B 错;
C、左右两容器中的电阻相同,而通过电阻R1的电流大于R2的电流,通电时间相同,由Q=I2Rt可知,左边容器中的电阻产生的热量多,左边U形管内液面的高度差比右边U形管内液面的高度差大,故C正确;
D、电流产生的热量不能用眼睛直接观察,对密封容器中空气加热,引起U型管中液面变化,通过液面高度差的变化来反映,是利用容器内气体的热胀冷缩来反映电阻放出热量的多少,故D错误.
故选C.
【分析】A、电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,在通电时间和电阻相同时,是探究电流产生热量跟电流的关系;
B、根据串、并联电路的电流大小关系分析判断
C、通电时间相同、电阻相同,通过的电流不同,利用焦耳定律Q放=I2Rt分析判断;
D、电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但气体温度的变化可以通过U型管中液面高度差的变化来反映,体现的是转换思想.
2.如图所示电路,电源电压不变,当开关S2闭合、S1断开时,电流表示数为0.3A,电压表示数为9V;若将两表互换位置,并同时闭合S1和S2时,电流表示数为0.5A.则下列说法中正确的是()
A. 电压表示数仍为9V
B. R1的阻值为18Ω
C. R2的阻值为45Ω
D. R2消耗的功率为6.75W(两表互换、两开关闭合后)
【答案】C
【解析】【解答】按题意可知,第一次当开关S1闭合、S2断开时两个电阻是串联的,电压表测的是两个电阻的总电压即电源电压,电流表测的是两个电阻的电流;第二次同时闭合S1和S2时两个电阻是并联的,电流表测得是R1的电流,电压表测得仍是电源电压;A. 第二次两个电阻是并联的,电压表测得是电源电压,所以示数仍为9V,说法正确,不符合题意;
B. 第二次两个电阻是并联时,可以知道R1==18Ω,所以R1的阻值为18Ω,说法正确,
不符合题意;C. 第一次两个电阻是串联的,总阻值R==30Ω,所以R2=R−R1=30Ω−18Ω=12Ω,则该项说法错误,符合题意;D. 同时闭合S1和S2时两个电阻是并联的,R2
消耗的电功率P===6.75W,说法正确,不符合题意;
故答案为:C.
【分析】当开关S2闭合,断开S1时,R1、R2串联,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的总电阻;当将两表互换位置,并同时闭合S1和S2时,R1、R2并联,电流表测R1支路的电流,电压表仍测电源的电压,根据欧
姆定律求出R2的阻值,进一步求出R1的阻值;根据P=求出R2消耗的电功率,根据P=UI 求出R1消耗的电功率,两者之和即为电路的总功率.
3.有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1800W,乙的额定功率为1200W.两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是()
A. 甲电热水壶两端的电压较高
B. 电流通过甲电热水壶做功较快
C. 通过两个电热水壶的电流相等
D. 相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多
【答案】B
【解析】【解答】A. 因为两个电热水壶的额定电压相同,且两个电热水壶都正常工作,即在额定电压下工作,所以甲、乙电热水壶两端的电压相等,A不符合题意;
B. 都正常工作时,甲的额定功率大,所以电流通过甲电热水壶做功较快,B符合题意;
C. 都正常工作时,甲的额定功率大,根据,通过甲电热水壶的电流大,C不符合题
意;
D. 都正常工作时,甲的额定功率大,根据可知,相同时间内,甲电热水壶消耗的电能多,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】电功率是表示电流做功快慢的物理量;根据P=UI和W=Pt来作出分析和解答.
4.如图所示,电源电压U保持不变。当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,电路的总功率为P1,再将滑片滑至最左端,有一只电表的示数变为原来的1/5;当开关S1和S3闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片从最右端滑至中点时,R3的功率增大了0.05W,且滑片在中点时,电压表V1的示数为U1;当所有开关闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,电路的总功率为P2,两只电流表示数相差0.3A.已知P1:P2=2:15,下列结论正确的是()
A. P2=5.4W
B. U=12V
C. U1=6V
D. R2=20Ω
【答案】A
【解析】【解答】解:(1)S2闭合、S1和S3断开,滑片在最右端时,R2、R3串联,V1测R2电压,V2测R2、R3总电压,即电源电压,等效电路如图1所示;滑片滑至最左端时,V1V2都测R2两端电压,等效电路如图2所示:由题意结合图可知,电表V2的示数将发生
变化,且U R2= U,则R3两端的电压U R3= U,所以,根据串联电路的分压规律
可得:,即R3=4R2﹣﹣①;(2)当开关S1和S3闭合、S2断开,滑片位于最右端时R1、R3串联V1测R1电压,V2测总电压,等效电路如图3所示;滑片位于中点时,等效电路如图4所示;当所有开关闭合,滑片在最左端时,R3短路,R、1R2并联,A2测干路电流,A1测R2所在支路的电流,等效电路图如图5所示:由题意知图1中,电路的总功
率:P1=,图5中总功率:P2= + ,可得:15P1=
2P2,即15× =2×( + ),解得:R1=2R2﹣﹣②由题意知图5中两只电流表示数相差0.3A,根据并联电路电流规律,可得图5中,通过R1的电流:I5=I﹣I4=0.3A,则
=0.3A,即=0.6A﹣﹣﹣③,图3中,电路中的电流:I2=
× ×0.6A=0.1A,图4中,电路中的电流:I3=