专题15 电功、电功率和电热（解析版）（第2期）

【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】专题15电功、电功率和电热（解析版）（第2期）一、选择题1.（2022·青海）一种家用电能表上的参数如图所示，下列说法错误的是（）。A.该电能表应该在220V的电路中使用；B.该电能表的额定最大电流为20A；C.电能表是计量用电器消耗电能的仪表；D.该电能表此时的读数是31.6J【答案】D。【解析】A．电能表表盘上220V表示这个电能表应该在220V的电路中使用，故A正确，不符合题意；B．10A（20）表示标定电流为10A，额定最大电流为20A，故B正确，不符合题意；C．电能表是用来测量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表，故C正确，不符合题意；D．该电能表此时的读数是31.6kW·h，故D错误，符合题意。故选D。2.（2022·湖南郴州）老王的手机电池的铭牌上标有“5V4000mA·h”的字样，手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是（）。A.0.2hB.0.47hC.0.5hD.0.67h【答案】C。【解析】充满时存储的电能35V400010A1h=20WhWUIt需要充的电能12=用充充满需要时间1220Wh20Wh30%0.5h30W2故ABD不符合题意；故C符合题意。故选C。3.（2022·河南）如图所示，两个相同透明容器中密封着等量的空气。用该装置探究电流产生的热量与哪些因素有关时，下列说法正确的是（）。【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】A.用U形管中液面高度差反映电流产生热量多少；B.通电后可探究电流产生的热量与电流大小的关系；C.通电后可探究电流产生的热量与电阻大小的关系；D.通电一段时间后，左侧U形管中液面高度差较大【答案】AC。【解析】A．电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但空气吸收热量后温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法，故A正确；BC．由图可知，左侧容器中的电阻丝与右侧容器中的电阻丝串联，通过的电流与通电时间相同，两个容器中的电阻丝阻值不同，因此装置可探究电流产生的热量与电阻的关系，故B错误，C正确；D．已知右侧容器中的电阻丝阻值大于左侧容器中电阻丝阻值，则装置中右侧容器中的电阻丝产生的热量较多，因此右侧容器中的U形管液面高度差较大，故D错误。故选AC。4.（2022·湖南常德）用如图所示的实验装置探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”。以下说法中不正确的是（）。A.观察温度计的示数比较电流产生的热量；B.该实验装置可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电阻的关系；C.该实验装置还可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电流的关系；D.甲、乙两瓶中可以装质量相同的不同液体【答案】D。【解析】A．电流做功产生热量，通过热传递使液体的温度升高，温度计的示数增大，观察温度计的示数比较电流产生的热量，这里体现了转换法，故A正确，A不符合题意；B．该实验装置两电阻丝串联，电流相同，通电时间相同，电阻不同，产热不同，可以探究通电的【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】时间一定时，导体产生的热量与电阻的关系，故B正确，B不符合题意；C．通过移动滑动变阻器，改变电路中的电阻，从而改变电路中的电流，观察温度计示数的变化，比较电流产生的热量，所以该实验装置还可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电流的关系，故C正确，C不符合题意；D．质量相同的不同液体，比热容不同，吸热能力不同，吸收相同的热量温度变化不同，无法通过温度计的示数的变化比较产热的多少，故D不正确，D符合题意。故选D。5.（2022·河北）图所示电路中，电源电压不变，小灯泡L上标有“12V12W”字样，滑动变阻器R0的最大阻值为20Ω，a、b为电流表、电压表其中之一，且不相同。只闭合开关S1，滑片P置于左端，电流表示数为1A；再闭合开关S2、S3，移动滑片P，电流表示数始终为1A。已知灯泡电阻随温度升高而增大。下列说法正确的是（）。A.a为电压表；B.电源电压为12V；C.只闭台开关S1，若电流表示数为0.5A，则滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω；D.将a与R0互换，开关均闭台，移动滑片P，滑动变阻器功率的最小值为7.2W【答案】ABD。【解析】A．只闭合开关S1，滑片P置于左端，电路为灯泡L的简单电路；开关都闭合，移动滑片P，电流表示数始终为1A，说明b为电流表，把滑动变阻器短路了，导致滑动变阻器失去调节作用，则a为电压表，故A正确；B．灯泡额定电流为12W1A12VPIU额额额只闭合开关S1，滑片P置于左端，则电路中只接灯泡，而电流表示数为1A，则灯泡电压为电源电压，即12V，故B正确；C．只闭合开关S1，若电流表示数为0.5A，则灯泡温度不为额定电流时的温度，电阻也不为额定电流时的电阻，为未知。则无法计算滑动变阻器接入电路的阻值，故C错误；D．将a与R0互换，开关均闭台，则电路为滑动变阻器和灯泡并联，互不影响，根据公式2UPR可知，移动滑片P，滑动变阻器接入电路的阻值最大时，功率最小。为的【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】22min(12V)7.2W20UPR故D正确。故选ABD。6.（2022·四川凉山）如图所示，电源电压保持6V不变，电流表量程为0-0.6A，电压表量程为0-3V，定值电阻R1的规格为“10Ω1A”，滑动变阻器R2的规格为“50Ω1A”。闭合开关，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（）。A.电流表示数最大可达到0.6A；B.滑动变阻器R2允许接入电路的最小阻值为10Ω；C.电阻R1消耗的电功率最大可达到1.8W；D.滑动变阻器滑片滑到最右端时电压表的示数为2V【答案】B。【解析】A．根据电压表的量程可知，电压表的最大示数为3V，定值电阻R1的阻值为10Ω，故电流表的示数为max3V0.3A10IURΩ故A错误；B．根据串联分压，电阻越大，分担的电压越大，电压表的最大示数为3V，而电源电压为6V，那么滑动变阻器两端电压最小为3V，此时滑动变阻器与定值电阻分得的电压相同，故电阻相同，故此时滑动变阻器接入的最小阻值为10Ω，故B正确；C．电阻R1消耗的电功率最大可达到113V0.3A0.9WPUI故C错误；D．滑动变阻器滑片滑到最右端时，电路中的电流为6V0.1A1050IUR总ΩΩ电压表的示数为'110.1A10Ω1VUIR故D错误。故选B。7.（2022·四川眉山）如图所示，电源电压保持不变，电流表量程为0~0.6A，定值电阻R1=5Ω，灯泡L标有“4V0.4A”字样。当开关S3断开S1和S2闭合时，灯泡L恰好正常发光；当开关S2断开S1和S3闭合时，电流表示数为0.3A。不考虑温度对所有仪器电阻的景响。下列说法中正确的是（）。【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】A.电源电压是4V；B.R2的阻值是10Ω；C.灯泡L的电阻值是R2的2倍；D.当开关S2断开S1和S3闭合时，电阻R2消耗的电功率是1.35W【答案】D。【解析】A．当开关S3断开S1和S2闭合时，灯泡L与R1串联，灯泡L恰好正常发光，此时电路电流等于灯泡额定电流0.4A，电源电压1L1L=0.4A5Ω4V=6VUUUIRU故A错误；B．当开关S2断开S1和S3闭合时，定值电阻R1与定值电阻R2串联，电流表示数为0.3A，R2的阻值216V5Ω=15Ω'0.3AURRI故B错误；C．灯泡电阻LL4V=10Ω0.4AURI不等于R2的2倍，故C错误；D．当开关S2断开S1和S3闭合时，电阻R2消耗的电功率2222'0.3A15Ω=1.35WPIR故D正确。故选D。8.（2022·贵州黔东南）如图所示，电源电压为4.5V保持不变，电压表的量程为03V，电流表的量程为00.6A，滑动变阻器R的规格是“25Ω1A”，灯泡L上标有“2.5V1.25W”的字样。若闭合开关S，在保证电路安全的情况下，忽略温度对灯丝电阻的影响，则下列说法正确的是（）。A.小灯泡的电阻为2Ω；B.电流表的示数变化范围是0.150.5A；【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】C.滑动变阻器允许调节的阻值范围是525；D.电路消耗的最大总功率为2.7W【答案】B。【解析】如图所示电路，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡的电压，电流表测量串联电路中的电流；A．灯泡标有“2.5V1.25W”字样，则灯泡的电阻为22L2.5V51.25WURP额故A错误；B．当滑动变阻器接入阻值最大时，电路中电流最小，此时电路中的最大电阻为L25530RRR最大滑大此时电路中的最小电流为:4.5V0.15A30UIR小最大在保证电路安全的情况下，灯泡两端的电压不能超过额定电压，此时电路中的电流最大，最大电流为L1.25W0.5A2.5VPIU电流表的示数变化范围是0.150.5A，故B正确；C．当滑动变阻器接入阻值最大时，电路中电流最小，滑动变阻器允许调节的最大阻值为25Ω；电路中电流最大时，滑动变阻器的最小值LL4.5V2.5V40.5AUURI最小滑动变阻器允许调节的阻值范围是254，故C错误。D．电源电压不变，电路中电流最大时，电路消耗的总功率最大，最大功率为L4.5V0.5A2.25WPUI大故D错误。故选B。9.（2022·湖南邵阳）小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I-U关系图象如图乙所示，下列说法中正确的是（）。A.图乙中曲线A表示电阻R的I-U关系图象；B.当电源电压为4V时，电流表示数为0.5A；【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】C.当电源电压为4V时，小灯泡L的实际功率为1.6W；D.如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，电路消耗的总功率为2W【答案】D。【解析】A．通过定值电阻R的电流I与电压U成正比，故应为图乙中曲线B表示，故A错误；B．如图所示，灯泡与电阻R并联，电流表测干路电流，当电源电压为4V时，灯泡与电阻R两端电压都为4V，由图乙可知，灯泡电流为0.3A，电阻R电流为0.1A，电流表示数为12+0.3A+0.1A0.4AIII故B错误；C．当电源电压为4V时，灯泡电流为0.3A，小灯泡L的实际功率为14V0.3A1.2WPUI故C错误；D．如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，灯泡与电阻R电流相同，且两端电压之和为10V，从图乙可查得电流为0.2A时，灯泡两端电压为2V，电阻R两端电压为8V，电路消耗的总功率为10V0.2A2WPUI故D正确。故选D。10.（2022·江苏苏州）图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P移动过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（）A.电源电压为5VB.R的最大阻值为20ΩC.R=10Ω时，其功率最大D.R=15Ω时，电路消耗的功率为1.8W【答案】D。【解析】A．由图甲可知，滑动变阻器R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压；由图乙可知，当变阻器阻值为5Ω时，其两端电压为3V；当变阻器两端电压为10Ω时，其两端电压为4V，由串联电路中的电压规律和电源电压不变可得03V3V5ΩUR……①【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】04V4V10ΩUR……②由①②解得U=6V，R0=5Ω故A错误；B．由图乙可知，R的最大阻值应大于20Ω，故B错误；C．R的功率2220R0220000044URUUPRRRRRRRRRRR由上式可知，当R=R0=5Ω时，滑动变阻器有最大电功率。故C错误；D．当R=15Ω时，电路消耗的功率为2206V1.8W15Ω5ΩUPRR故D正确。故选D。11.（2022