物理2.5电功率测试(粤教版选修3-1)

1．(单选)两个精制电阻，用锰铜电阻丝绕制而成，电阻上分别标有“100Ω10W”和“20Ω40W”，则它们的额定电流之比为()A.5∶5B.10∶20C.5∶10D．1∶2000解析：选C.由公式P＝I2R得：I＝PR，所以I1∶I2＝5∶10.2．(单选)下列求解电热的公式中，对所有电路均适用的是()A．Q＝UItB．Q＝I2RtC．Q＝U2RtD．W＝Pt解析：选B.A、D两项适用于任何电路的电功的计算，B选项适用于任何电路的电热的计算，C选项只适用于纯电阻电路电热的计算．3．(单选)通过电阻R的电流为I时，在时间t内产生的热量为Q；若电阻为2R，电流为I/2时，则在时间t内产生的热量为()A．4QB．2QC．Q/2D．Q/4解析：选C.由电热公式Q＝I2Rt可得：Q′＝(I2)22Rt＝12I2Rt＝12Q.4．(双选)一台直流电动机的额定电压为U，额定功率为P，电动机的线圈电阻为R，电动机接上电源后正常工作时的电流为I，则下列判断中正确的是()A．I＝U/PB．I＝P/UC．I＞U/RD．I＞P/U解析：选BC.电动机正常工作时，电动机的额定电压大于加在线圈电阻两端的电压，故对线圈I＞U/R，选项C正确．而功率仍满足P＝UI，I＝P/U，选项B正确．5．一根电阻丝，在通过2C的电荷量时，消耗的电能为8J，若在相同的时间内通过4C的电荷量时，电阻丝上所加的电压U和消耗的电能W各为________、________.解析：由W＝qU得原来电阻丝两端电压为U＝Wq＝4V，后来若在相同时间内通过4C的电荷量时，由I＝qt知通过电阻丝的电流变为原来的2倍，由U＝IR知电压变为原来的2倍即8V，消耗的电能W′＝q′U′＝4×8J＝32J.答案：8V32J一、单项选择题1.如图2－5－6所示，是甲、乙两个电阻的I－U图象，由此可以判断出甲、乙两电阻串联时的功率之比为()图2－5－6A.3∶1B．1∶3C．3∶1D．1∶3解析：选B.在I－U图象中，图线(为直线时)的斜率的倒数表示电阻，由此可得R甲∶R乙＝1∶3，又因为两电阻串联，电流相同，由P＝I2R得P甲∶P乙＝1∶3.选项B正确．2．标有“220V40W”的电灯、电扇、电烙铁都正常工作5min，它们产生的热量()A．一样多B．电灯最多C．电扇最多D．电烙铁最多解析：选D.三个用电器的电功率相同，5min内消耗的电能相同．而电烙铁全部转化成了电热，故选D.3．一台电动机的输出功率是10kW，这表明该电动机工作时()A．每秒消耗10kW电能B．每秒对外做10kW功C．每秒消耗10kJ电能D．每秒对外做10kJ功解析：选D.输出功率是指电动机单位时间内对外能做的功，D项正确．4．一盏电灯直接接在电压恒定的电源上，其消耗的功率为100W．现将这盏灯先接上一段很长的导线后，再接在同一电源上，此时导线上损失的电功率是9W，那么此电灯的实际功率将()A．等于91WB．小于91WC．大于91WD．条件不足，无法确定解析：选B.电灯加接长导线后，会使电路的总电阻变大，由P＝U2R知，在电压不变的条件下，电路的总功率会减小，因此，加接导线后，总功率应小于100W，而导线上损失的功率为9W，所以灯泡的实际功率应小于91W．选项B正确．5．如图2－5－7所示，电路两端电压U保持不变，滑动变阻器R的全阻值与R2的阻值均为20Ω，电阻R1的阻值为5Ω.当滑动变阻器R的滑片P由a向b滑动的过程中，以下说法不．正确的是()图2－5－7A．干路中电流不断增大B．R1上消耗的电功率不断增大C．R1上消耗的电功率不断减小D．R2上消耗的电功率不断减小解析：选C.滑片由a向b滑动时R变小，R并变小，R总变小，电路中的总电流变大，R1两端电压变大，消耗的电功率变大；并联部分电压变小，R2消耗的电功率变小．故选项A、B、D正确，本题应选C.6．如图2－5－8所示，A、B两点间电压为18V，R1＝0.2Ω，电动机M的内阻也是0.2Ω，线路中的电流是25A，则此电路中电能转化为机械能的效率是()图2－5－8A．72%B．28%C．55.6%D．44.4%解析：选D.电路中总的电功率P＝UI＝450W，电路中的热功率P热＝I2(R1＋r)＝250W，则电路中电能转化为机械能的效率为η＝P－P热P×100%＝44.4%.二、双项选择题7．把标有“220V,100W”的A灯泡和“220V,200W”的B灯泡串联后接入220V的电路中，如果导线电阻忽略不计，不考虑温度对电阻的影响，则有()A．A、B两灯泡的电阻之比为RA∶RB＝1∶2B．A、B两灯泡在串联电路中的电压之比为UA∶UB＝2∶1C．A、B两灯泡在串联电路中消耗的功率之比为PA∶PB＝2∶1D．A、B两灯泡在串联电路中产生的热量之比为QA∶QB＝1∶2解析：选BC.由P＝U2R得：RA＝U2PA，RB＝U2PB∴RA∶RB＝PB∶PA＝200∶100＝2∶1故A错．串联后：UA∶UB＝RA∶RB＝2∶1PA∶PB＝RA∶RB＝2∶1故B、C对．QA∶QB＝RA∶RB＝2∶1所以D错．8．如图2－5－9所示，电源电动势为E，内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器．当R3的滑片P向右移动时，下列说法中正确的是()图2－5－9A．R1的功率必然减小B．R2的功率必然减小C．R2的功率必然增大D．电源消耗的功率必然减小解析：选BD.P向右移动时，R3增大．因此电路的总电阻R增大，由I＝ER＋r知，I减小，由U＝E－Ir知路端电压U增大．所以由部分电路欧姆定律知，I1增大，I2减小，因而可得P1增大，P2减小，P内减小．9．用一个额定电压为220V的电热水器煮沸一壶水需要ts，如果不考虑煮水器的电热损失和电热丝电阻受温度的影响，那么()A．当线路电压为110V时，煮沸一壶水需要2tsB．当线路电压为110V时，煮沸一壶水需要4tsC．当线路电压为55V时，煮沸一壶水需要4tsD．当线路电压为55V时，煮沸一壶水需要16ts解析：选BD.由公式Q＝U2Rt，煮沸一壶水所需的热量为Q＝220V2Rt.当电压变为原来的12时，所需热量没变，因此时间要变为原来的4倍，即4ts，选项B正确；当电压变为原来的14时，时间要变为原来的16倍，即16ts，选项D正确．10．如图2－5－10所示，电阻R＝20Ω，电动机的线圈电阻R′＝10Ω.当开关断开时，电流表的示数是I，电路消耗的电功率为P.当开关合上后，电动机转动起来．若保持电路两端的电压U不变，电流表的示数I′和电路消耗的电功率P′应是()图2－5－10A．I′＝3IB．I′3IC．P′＝3PD．P′3P解析：选BD.设电动机正常工作时电流为I0，由于UI0I20R′，则UI0R′，变形为I0UR′＝2I，则电路中总电流I′＝I＋I03I，电路消耗电功率P′＝UI′3UI＝3P.三、非选择题11．(2011年惠州质检)如图2－5－11所示，电解槽A与电炉丝R并联后接到电源上，电源电动势E＝120V，内阻r＝1Ω，电炉丝电阻R＝19Ω，电解槽电阻r′＝0.5Ω.已知S1、S2都闭合时电炉消耗的功率为475W(电炉电阻可看作不变)．试求：图2－5－11(1)此时流过电解槽的电流大小；(2)此时电解槽中电能转化成化学能的功率．解析：(1)电炉中电流IR＝PR＝47519A＝5A路端电压为：U＝IRR＝5×19V＝95V干路电流为：I＝E－Ur＝120－951A＝25A通过电解槽的电流为：IA＝I－IR＝20A.(2)电解槽消耗的电功率：PA＝IAU＝20×95W＝1900W电解槽内热损耗功率：P热＝I2Ar＝202×0.5W＝200W电解槽转化成化学能的功率：P化＝PA－P热＝1700W.答案：(1)20A(2)1700W12．在图2－5－12中，R1＝2Ω，R2＝R3＝6Ω，滑动变阻器全值电阻为R4＝6Ω，电源内电阻r＝1Ω，当滑片P移至A端时，电压表读数为5V，求：图2－5－12(1)当P移至B端时电源的总功率．(2)滑片P分别在A、B两端时电源的效率．解析：(1)P移至A端时，R3被短路等效电路如图所示．外电路总电阻为：R＝R1＋R2R4R2＋R4＝5Ω.电路中总电流为：I＝UR＝1A，电源电动势为：E＝U＋Ir＝6V.当P移至B端时，R2、R3、R4均被短路，电路中总电流为：I′＝ER1＋r＝2A.电源的总功率为：P＝I′E＝12W.(2)电源的效率：η＝IUIE＝UE＝IRIR＋r＝RR＋r.P在A端时，电源的效率为：ηA＝UE＝56×100%＝83.3%.P在B端时，电源效率为：ηB＝R1R1＋r＝22＋1×100%＝66.7%.答案：(1)12W(2)83.3%66.7%