专题检测十五 电功率与生活用电
(时间45分钟 满分100分)
一、选择题(每题4分,共40分) 1.小明家记录5月初电能表示数为1 432.7度,电能表的部分示数及6月初的示数如图所示,下列说法正确的是 (C)
A.电能表是测量用电器电功率的仪表
B.此电能表适用于电流方向一秒钟改变50次的交流电路 C.小明家5月初至6月初消耗的电能是105 kW·h
D.若电能表转盘在10 min内转过250转,则用电器的总功率为1 kW
2.小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220 V 40 W”的字样。下列说法中正确的是(D) A.该灯泡只能在220 V电压下工作 B.该灯泡的实际功率是40 W不变 C.该灯泡每秒消耗的电能是40 W D.该灯泡正常发光时的功率是40 W
3.将两盏分别标有“6 V 3 W”和“6 V 9 W”字样的小灯泡L1和L2,串联后接入电压为8 V的电路中,设灯泡电阻不变。下列说法中正确的是(D) A.两灯均能正常发光 B.两灯额定电流相同 C.L1的实际功率比L2小 D.L1的亮度比L2大
4.(2024湖南长沙自主招生)有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。把它们串联在电路中,如图乙所示。闭合开关S,这时电流表的示数为0.4 A,则电源电压和元件B的电功率分别是(C)
甲 乙
A.2.0 V 0.8 W B.2.5 V 1.0 W C.4.5 V 1.0 W D.4.5 V 1.8 W
5.(2024·南山区二模)一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380 V,线圈的电阻为2 Ω,线圈中通过的电流为10 A。这台电动机工作1 s消耗的电能为W,产生的热量为Q,则(A) A.W=3 800 J,Q=200 J B.W=3 800 J,Q=3 800 J C.W=7 200 J,Q=200 J D.W=7 200 J,Q=3 800 J
6.某家庭电路的部分情况如图所示,下列说法正确的是 (B) A.图中的两根进户线分别为火线和地线 B.零线在入户之前已经和大地相连 C.该电能表的标定电流为20 A
D.当电路中发生漏电时空气开关会起到保护作用
7.(2024湖北黄石)关于安全常识,下列说法中不正确的是(A) A.遇到或发现有人触电时,我们应该立即用手将触电者拉离电线
B.车辆快速行驶时司乘人员须系好安全带,可以大大减少因惯性引起的意外伤害 C.在火车站或地铁站,乘客必须站在安全警戒线之外文明候车
D.在山区旅游遇到雷雨时,躲入车厢最安全,但进入车厢时不要接触车厢金属部分
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8.“安全用电,珍爱生命”是同学们应有的意识,小华同学家的配电系统如图所示,关于空气开关、电能表和漏电保护器的安装位置,下列说法不正确的是(C) A.在①位置安装电能表 B.在②位置安装空气开关 C.在③位置安装漏电保护器 D.在④位置安装漏电保护器 9.
(多选)电源两端电压保持不变,L是标有“6 V 3.6 W”的小灯泡,它两端的电压和通过的电流关系如图所示。则下列说法中正确的是(CD)
A.灯泡两端的电压为4 V时,通过它的电流为0.6 A B.灯泡灯丝电阻的阻值是固定不变的
C.灯泡的额定电压为6 V,额定功率为3.6 W
D.灯泡两端的电压小于6 V时,它的实际功率小于3.6 W
10.(多选)如图甲所示电路,电源电压不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。闭合开关,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示,则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中(AD)
甲 乙
A.电路总功率的最小值为1.8 W B.电路总功率的最大值为5.4 W
C.定值电阻电功率的最小值为1.35 W D.定值电阻电功率的变化为6.75 W 二、填空题(每空2分,共16分)
11.为创建全国“环保节能模范城市”,新建的小区将普遍安装太阳能路灯。图1是某型号太阳能路灯,图2是它的结构示意图,图3是该太阳能路灯的技术参数。
图1 图2
××太阳能路灯 太阳能电池:输出功率40 W 铅酸蓄电池:12 V 电灯:“12 V 10 W”高效节能灯1盏 照明时间:10 h/天,最多连续阴天4晚上 备注:配有太阳能路灯专用控制器(过充及过放保护, 光控、声控均可) 图3
太阳能路灯专用控制器实质上是一个由光、声音和时间控制的单刀多掷开关(如图2中的S)。晚上要让电灯发光,控制器将控制开关S与c(选填“a”“b”或“c”)触点接触。此高效节
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能灯1盏正常工作照明10 h,消耗电能3.6×10 J。
12.如图所示是某电能表表盘的部分数据(imp表示电能表指示灯闪烁的次数)。当电路中某用电器单独工作6 min时,电能表指示灯闪烁了320次,则该用电器消耗的电能是0.1 kW·h,它的功率是1000 W。
13.把一个电阻为44 Ω的电炉接入电压为220 V的电路中,通电10 min产生的热量为
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6.6×10 J。连接家庭电路时,要注意检查线路连接处接触情况。若接触不良,电流通过时产
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生的热量会更多,容易引起火灾。因为相比接触良好时连接处的电阻更大(选填“更大”或“更小”)。
14.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为6 V,闭合开关S后,当滑片P从R的一端滑到另一端的过程中,小灯泡的I-U关系图象如图乙所示,则小灯泡的额定功率为6 W,滑动变阻器的最大阻值为9Ω。
甲 乙
三、实验探究题(本题共18分)
15.(6分)请写出下列实验器材的示数。 (1)图(1)所示,木块的长度是3.42 cm; (2)图(2)所示的电阻箱的示数为50Ω;
(3)图(3)所示,电能表的示数为1285.6 kW·h。
图(1) 图(2) 图(3)
16.(6分)某同学要测量一根额定电压为2.5 V,阻值约为10 Ω的小灯泡的额定功率,电路图如图甲所示。使用的电源电压约为6 V,滑动变阻器规格是“10 Ω 2 A”和“20 Ω 1 A”各一个。
甲 乙 丙
(1)为了实验能够顺利完成,该同学应该选用规格是20Ω 1A的滑动变阻器; (2)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线连接图乙所示的实物图; 答案电路连接如图所示
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至b(选填“a”或“b”)端;
(4)闭合开关后,该同学将滑动变阻器的滑片移到某一位置后,观察到电压表的示数如图丙所示,为了测量小灯泡的额定功率,接下来应该将滑动变阻器的滑片P向a(选填“a”或“b”)端移动,直到电压表的示数为2.5 V,若此时电流表示数为0.24 A,则该灯泡的额定功率为0.6 W。
17.(6分)如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。
甲 乙
(1)实验中,要比较电阻丝产生的热量的多少,只需比较与之相连的U形管中液面的高度差。 (2)甲装置可探究电流产生的热量与电阻的关系,通电一段时间后,右(选填“左”或“右”)侧容器中U形管中液面的高度差大。
(3)乙装置中的电阻R3的作用主要是使通过R1和R2的电流不相等。
(4)如果乙装置中R3发生了断路,保证通电时间相同,与步骤(3)相比较,则左侧U形管中液面的高度差将变小(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)利用甲装置还可以研究电压一定时,电流通过导体时产生热量与电阻的关系。可将甲装置做如下改动:将接在B接线柱上的导线改接在A处,再取一根导线在B、D两个接线柱之间即可。
四、计算题(本题共26分)
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18.(8分)如图是某课外活动小组设计的小台灯电路图。S为单刀双掷开关,电源电压为12 V,且保持不变。小灯泡的额定功率是6 W,电阻R的阻值为6 Ω。当开关S接“2”时,小灯泡恰好正常发光。若灯丝电阻不变,试求: (1)灯丝的电阻是多少?
(2)小灯泡正常发光10 min,电流通过小灯泡所做的功是多少? (3)开关S接“1”时,电阻R的功率是多少? 答案(1)24Ω (2)3600J (3)0.96W
解析(1)电源电压U=12V,当开关S接“2”时,小灯泡直接接在电源上,小灯泡恰好正常发
光,UL=U=12V,PL=6W,由P=得灯丝电阻RL==24Ω
(2)小灯泡正常发光,PL=6W,10min电流通过小灯泡做的功WL=PLt=6W×10×60s=3600J (3)开关S接“1”时,灯和电阻R串联,电路中电流
=0.4A 22
电阻R的功率:PR=I'R=(0.4A)×6Ω=0.96W
19.(8分)(2024湖北鄂州)已知A灯标着“6 V 3 W”,B灯标着“6 V 6 W”,滑动变阻器R规格“50 Ω 2 A”。A灯和B灯中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示。则:
甲 乙
(1)将A、B两灯并联接在6 V电源两端,求30 min内电路消耗的电能;
(2)将A、B两灯串联接在某电源两端,使A灯恰好正常发光,求此时B灯电阻; (3)将A灯与滑动变阻器R串联接在12 V电源两端,如图乙所示。调节滑动变阻器,当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时,求滑动变阻器的功率。
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答案(1)1.62×10J (2)4Ω (3)3.2W 解析(1)将A、B并联接在6V电源两端时,两灯泡两端的电压均为额定电压6V,实际功率和额定功率相等,即PA=3W,PB=6W,电路的总功率:
P总=PA+PB=3W+6W=9W
由P=可得,30min内电路消耗的电能:
I'=W总=P总t=9W×30×60s=1.62×104J
(2)将A、B两灯串联接在某电源两端时,A灯恰好正常发光,由图象可知,电路中的电流I=IA=0.5A,由图甲可知,B灯泡两端的电压UB=2V,由I=可知,此时B灯电阻
RB==4Ω
(3)将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端时,滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍,由P=UI可知,U滑=2UA',则电源的电压:U=U滑+UA'=2UA'+UA'=3UA'=12V
解得: UA'=4V,
U滑=2UA'=2×4V=8V
由图象可知,此时电路中的电流I=0.4A,则滑动变阻器的功率P滑=U滑I=8V×0.4A=3.2W
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20.(10分)如图是电饭锅工作原理的简化电路图,电饭锅有两挡,分别是高温烧煮和低温焖饭,S1为挡位自动控制开关,R0和R均为电热丝,R0的阻值为1 210 Ω,该电饭锅铭牌技术参数如表所示(低温焖饭挡额定功率模糊不清)。求:
某型号电饭锅 额定电压 220V 高温840W 额定烧煮 功率 低温 焖饭 电源频率 (1)电饭锅高温烧煮0.5 h消耗的电能; (2)电饭锅低温焖饭时的额定功率; (3)电热丝R的阻值。
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答案(1)1.512×10J (2)40W (3)60.5Ω
解析(1)电饭锅高温烧煮的功率P高=840W,烧煮时间t=0.5h=1800s,由P=煮消耗的电能
W=P高t=840W×1800s=1.512×106J
(2)当开关S闭合、S1断开时,仅有R0接入电路,电路电阻较大,根据P=可知,电压一定时,电路电阻越大,电功率越小,此时电饭锅处于低温焖饭状态;电饭锅低温焖饭时的额定功
得,电饭锅高温烧
50Hz 率P低==40W
(3)当开关S、S1都闭合时,电热丝R、R0并联接入电路,电路电阻较小,根据P=可知,电压一定时,电路电阻越小,电功率越大,此时电饭锅处于高温烧煮状态;则电热丝R消耗的电功率P=P高-P低=840W-40W=800W
得,电热丝R的阻值R==60.5Ω
专题检测十五 电功率与生活用电
1.C 电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,故A错误;频率为50Hz的交变电流,周期T=0.02s,一个周期内电流方向改变2次,所以在1s时间内电流方向改变100次,故B错误;6月初的示数1537.7kW·h,5月初,小明家中的电能表示数1432.7kW·h,故小明家5月初至6月初消耗的电能是W=1537.7kW·h-1432.7kW·h=105kW·h,故C正确;电能表的转盘转250转消耗的电能为W=kW·h=0.1kW·h,该电能表上用电器的功
由P=率:P==0.6kW,故D错误。
2.D “220V”为灯泡正常工作时的电压,说明其工作时工作电压不能超过220V,可以小于等于220V,故A错误;灯的实际功率随实际电压的变化而变化,故B错误;若灯正常工作,
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2024届中考物理总复习专题检测15电功率与生活用电新人教版
