2022届八年级物理第十八章电功率考点专题训练.pdf

1 (每日一练每日一练)2022)2022 届八年级物理第十八章电功率考点专题训练届八年级物理第十八章电功率考点专题训练 单选题 1、历史上第一个成功研究热和功关系及电流热效应的科学家是（）A焦耳 B安培 C伏特 D欧姆 答案：A 解析：焦耳是英国伟大的物理学家，他做了许多实验研究热和功之间的联系，以及电流的热效应，是历史上第一个成功研究热和功关系及电流热效应的科学家。故选 A。2、小明和小亮同学如图甲所示的电路，测定某一环境的温度变化，电源电压恒为 16V 不变，定值电阻R0=100，电流表的量程 0-100mA，半导体电阻R的阻值随温度变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是 A当环境温度升高时，电流表的示数减小 B当环境温度降低时，电压表的示数减小 C当电流表的示数为 0.04A 时，当时的环境温度是 20 D当环境温度为 100时，定值电阻R0的电功率是 0.64W 2 答案：D 解析：A因为半导体电阻R与电阻R0串联，电压表测量半导体电阻R两端的电压，又因为当环境温度升高时，电阻R的阻值变小，所以电路中的总电阻变小，电源电压不变，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，电流表的示数变大，故 A 错误；B因为半导体电阻R与电阻R0串联，电压表测量半导体电阻R两端的电压，又因为当环境温度降低时，电阻R的阻值变大，根据串联分压规律可知，电阻R两端的电压变大，电压表示数变大，故 B 错误；C 当电流表的示数为 0.04A 时，电路中的总电阻为 R总=11=16V0.04A=400 此时电阻R的阻值为 R=R总 R0=400100=300 此时的环境温度是 30，故 C 错误；D 当环境温度 100时，电阻R的阻值为 100，电路中的总电阻为 R总=100+100=200 此时电路中的电流为 I=总=16V200=0.08A 定值电阻R0的电功率是 P=(I)2 R0=(0.08A)2100=0.64W 故 D 正确。故选 D。3、甲、乙两电热丝电阻之比为 2:3，通过的电流之比为 3:1，则相同时间内产生的热量之比为（）3 A2:1B6:1C1:2D1:6 答案：B 解析：相同时间内产生的热量之比为 甲乙=甲2甲乙2乙=(甲乙)2甲乙=(31)223=61 故选 B。4、如图甲所示，两个电压表的量程都是0 15V，电流表的量程是0 0.6A，小灯泡两端的电压不许超过额定电压，滑动变阻器允许通过的最大电流为 1A；闭合开关，为了保证所有元件都安全，滑动变阻器的滑片只能在阻值最大端和a点间滑动，当滑片在这两点间滑动时，得到了图乙所示的两个电压表的示数与电路中电流关系的图象AB和BC，下列说法正确的是（）A电源电压为 6VB小灯泡正常发光时的电流为 0.6A C滑动变阻器的取值范围为5 55D该电路功率范围为2.4W 6W 答案：D 解析：A由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电压表V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片位于a点时，电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的电流为 最大=0.5A 灯泡两端的电压为 4 L=6V 变阻器两端的电压为 滑=6V 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压为 =L+滑=6V+6V=12V 故 A 错误；B由于小灯泡两端的电压不许超过额定电压，所以电路中的电流最大时灯泡正常发光，则灯泡正常发光的电流为 0.5A，故 B 错误；C当滑片位于右端时，变阻器接入电路中电阻最大，电路中的电流最小，灯泡两端的电压最小，滑动变阻器两端的电压最大，所以，1V 为灯泡两端的电压，11V 为滑动变阻器两端的电压；由图乙可知，电路的最小电流为 最小=0.2A 则根据欧姆定律可得，滑动变阻器的最大电阻为 滑最大=滑最大最小=11V0.2A=55 当滑片位于a点时，电路中的电流最大，电路中的电流最大时灯泡正常发光，则灯泡正常发光的电流为 0.5A，则由欧姆定律可得，滑动变阻器接入电路中的最小电阻为 滑最小=滑最小最大=6V0.5A=12 所以，滑动变阻器的取值范围为12 55，故 C 错误；D根据上述分析可知，当滑片位于右端时，电路的功率最小，最小功率为 最小=最小=12V 0.2A=2.4W 当滑片位于a点时，电路的功率最大，最大功率为 5 最大=最大=12V 0.5A=6W 所以，该电路功率范围为2.4W 6W，故 D 正确。故选 D。5、如图所示，电源电压保持 9V 不变，电流表量程为 00.6A，电压表量程为 03V，定值电阻R1的规格为“10 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“50 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（）电流表示数允许的变化范围为 0.30.5A 电阻R1消耗电功率允许的变化范围为 0.225W0.9W 滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为 850 电路消耗总电功率允许的变化范围为 1.35W2.7W A只有和B只有和C只有和D只有和 答案：B 解析：根据电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测量R1两端的电压；当电压表的最大测量值为3V 时，此时定值电阻R1两端的电压U1=3V，电路中的电流 I=I2=I1=11=3V10=0.3A 0.5A 因此电路中的最大电流为 0.3A；此时滑动变阻器两端的电压 6 U2min=U-U1=9V-3V=6V 滑动变阻器连入电路的最小电阻 R2min=2min=6V0.3A=20 变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为 2050，故错误；电路中的电流最大时，电路的总功率最大，电路消耗的最大功率 Pmax=UI=9V0.3A=2.7W 电阻R1消耗最大功率 P1=U1I=3V0.3A=0.9W 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，则总阻值为 Rmax=R1+R2=10+50=60 电路中最小电流 Imin=max=9V60=0.15A 则电流表示数允许的变化范围为 0.15A0.3A，故错误；R1消耗的最小功率 P1=Imin2R1=(0.15A)210=0.225W 则电阻R1消耗电功率允许的变化范围为 0.225W0.9W，故正确；电路消耗的最小功率 Pmin=UImin=9V0.15A=1.35W 则电路消耗总电功率允许的变化范围为 1.35W2.7W，故正确；由上分析可知：只有和正确。故选 B。7 6、小伟设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理如图甲所示。其中，电源两端电压为 6V 恒定不变，定值电阻R0=20，R1是热敏电阻，其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示，闭合开关S 后，下列说法正确的是（）A当环境温度降低，电压表的示数变大 B当环境温度为 40时，电压表的示数为 4V C当电压表的示数为 2V 时，环境温度为 20 D当环境温度为 50时，定值电阻R0在 1min 内消耗的电能为 240J 答案：C 解析：A由图甲可知，两个电阻串联，电压表测量R0两端的电压，由图乙可知，环境温度降低时，热敏电阻R1的阻值增大，根据串联电路的分压规律可知，其两端的电压增大，根据串联电路电压特点可知，R0两端的电压变小，即电压表示数将变小，故 A 错误；B由图乙可知，环境温度为 40时，R1=20，电路中的电流 =1+0=6V20+20=0.15A R0两端的电压 U0=IR0=0.15A20=3V 故 B 错误；C当电压表的示数为 2V 时，电路中的电流 8 =0=00=2V20=0.1A R1的阻值 1=0=6V2V0.1A=40 由图乙可知，此时环境温度为 20，故 C 正确；D由图乙可知，环境温度为 50时，R1=10，电路中的电流=1+0=6V10+20=0.2A 定值电阻R0在 1min 内消耗的电能 =20=(0.2A)2 20 60s=48J 故 D 错误。故选 C。7、甲、乙两电热丝电阻之比为 2:3，通过的电流之比为 3:1，则相同时间内产生的热量之比为（）A2:1B6:1C1:2D1:6 答案：B 解析：相同时间内产生的热量之比为 甲乙=甲2甲乙2乙=(甲乙)2甲乙=(31)223=61 故选 B。多选题 8、灯 L1标有“24V16W”，灯 L2标有“12V16W”。两灯串联后接在电压为的电路中，为使它们都不被烧坏，下列说法正确的是（）9 A两灯实际功率之比为4:1 B加在它们两端电压的最大值为30V C加在它们两端电压为36V时，两灯均正常发光 D灯 L1两端电压与总电压之比为2:3 答案：AB 解析：两个灯泡的额定电流 1=11=16W24V=23A0.7A 2=22=16W12V=43A1.3A 两个灯泡的电阻 1=11=24V23A=36 2=2212V43A=9 A因为串联电路中处处电流相等，并且为了使它们都不烧坏，则电路中的电流选择较小的一个，即电路中的电流为I1；故两灯实际功率之比 P1P2=I12R1I12R2=R1R2=369=41 故 A 正确；B为了使它们都不烧坏，则电路中的电流选择较小的一个，加在它们两端电压U的最大值 U=I1(R1+R2)=23A(36+9)=30V 故 B 正确；C加在它们两端电压为36V时，通过两个灯泡的电流 10 =1+2=36V36+9=0.8A 由两个灯泡的额定电流可知，两个灯泡不能正常发光，故 C 错误；D灯 L1两端电压与总电压之比为 U1U=I1R1U=23A3630V=45 故 D 错误。故选 AB。9、如图所示的电路，电源电压不变，灯 L 标有“6V 3W”字样，不考虑灯丝电阻的变化。当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开，此时甲电流表I甲0.5A，电路消耗的总功率为P1；当甲、乙都是电压表，S1、S2都闭合，此时乙电压表U乙2.4V，电路消耗的总功率为P2。下列说法正确的是（）A电阻R的阻值为 18 B当甲、乙都是电压表，S1、S2闭合时，电阻R的实际功率为 0.48W C电路的总功率之比P1P2256 D当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开时，两表示数之比I甲I乙23 答案：AC 解析：AB灯泡的额定电流 L=LL=3W6V=0.5A 当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开时，R与 L 并联，电流表甲测 L 支路的电流，电流表乙测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，由 11 I甲=IL=0.5A 可知，此时灯泡正常发光，电源的电压 U=UL=6V 灯泡的电阻 L=LL=6V0.5A=12 当甲、乙都是电压表，S1、S2都闭合，R与 L 串联，电压表甲测电源两端的电压，电压表乙测 L 两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，电路中的电流 =乙L=2.4V12=0.2A 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端的电压 UR=U-U乙=6V-2.4V=3.6V 电阻R的实际功率=3.6V0.2A=0.72W 电阻R的阻值为 =R=3.6V0.2A=18 故 A 正确，B 错误；CD当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开时，R与 L 并联，电流表甲测 L 支路的电流，电流表乙测干路电流，此时通过R的电流 R=6V18=13A 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流 =R+L=13A+0.5A=56A 12 则两电流表示数之比 甲 乙=L=0.5A 56A=35 电路的总功率之比 1 2=56A 0.2A=25 6 故 C 正确，D 错误。故选 AC。10、把标有“6V 3W”的小灯泡 L（设灯丝电阻不变）与标有“100 1A”的滑动变阻器连接在两端电压恒为 18V的电源上，电压表的量程为“015V”，如图所示。在保证电路安全的情况下，下列说法中正确的是（）A电路中允许通过的最大电流为 0.5A B小灯泡 L 消耗电功率的最小值为 0.75W C滑动变阻器允许调节的范围是 24100 D电路总电功率的最大值为 9W 答案：ABD 解析：AD根据题意，灯泡两灯电压不能超过额定电压，所以灯泡允许的最大电流为额定电压下的电流为 =L=LL=3W6V=0.5A 由电功率公式=可得此时电路中总功率最大为 13 大=18V 0.5A=9W 故 AD 正确；B由欧姆定律=可得灯泡的电阻为 L=LL=6V0.5A=12 如图，电压表测滑动变阻器两端电压，电压表量程为 015V，则滑动变阻器两端允许的最大电压为滑=15V，由串联电路电压的规律可得此时灯泡两端电压为 L=滑=18V 15V=3V 此时电路中的最小电流为 =L=LL=3V12=0.25A 小灯泡 L 消耗电功率的最小值为 L=LL=3V 0.25A=0.75W 故 B 正确；C 当滑动变阻器两端允许的最大电压为滑=15V时，此时电路中的最小电流为=0.25A，所以滑动变阻器两端允许接入的最大阻值为 滑=滑=15V0.25A=60 电路中的最大电流为=0.5A，L=6V，则此时由串联电路电压的规律可得此时滑动变阻器两端电压为 滑=L=18V 6V=12V 所以滑动变阻器两端允许接入的最小阻值为 滑=滑=12V0.5A=24 14 即滑动变阻器允许调节的范围是 2460。故 C 错误。故选 ABD。综合题 11、厉害了，追风人 你能想象远在青海的阳光能为中原“充电”吗？我国风能、太阳能资源丰富，但它们却像草原上的“野马”，性情不定，难以驯服。有这样一个团队，短短几年时间，他们突破了一个个世界级难题，创造了一项项世界第一。在他们的努力下，应用特高压直流输电将大量富余的清洁电力送到上千公里之外的中东部负荷中心，解决了我国的一次能源和电力负荷呈逆向分布的困局。他们是国家电网经研院直流技术攻关团队，他们被称作驯服风光野马的“追风人”。特高压直流输电成为国家战略级技术，和高铁、北斗一样，成为享誉世界的“中国名片”。2020 年 6 月 29 日，张北柔性直流电网工程竣工投产，来自草原的绿色动能点亮了京城的万家灯火。张北工程不仅能够满足冬奥会的 100%清洁供电需求，还将每年向北京输送 225 亿度清洁电力，相当于北京年用电量的十分之一。特高压是指特高压网络（如图），分为交流特高压网络和直流特高压网络，直流特高压是指800 k V 及以上的直流电输电网络；交流特高压指的是 1000 k V 及以上交流电的电压等级的输电网络。根据物理学公式，输电损耗与电流的平方成正比，与电路电阻成正比，即电流越大电力损耗越大，这就要求输电线中电流越小越好。另外，从经济性考虑，导线越细材料成本越低，也需要电流越小。从电功率计算公式P=UI（U为传输电压，I为传输导线中的电流）可以看出，在保证功率传输不变的前提下，如果降低电流就要求电压相应提高。在长距离传输中，此做法既降低了传输电力损耗又大量节省了导线材料，经济性和传输效率都得到明显提高，这就是高压电力传输的主要原理。特高压输电输送容量大、送电距离长、线路损耗低、占用土地少。100 万伏特高压输电线路输送电能的能力(技术上叫输送容量)是 50 万伏超高压输电线路的 5 倍。所以有人这样比喻，特高压输电是“电力高速公路”。15 请根据上述材料,回答下列问题:（1）将特高压输电比喻为“电力高速公路”,是由于特高压输电具有_特点。（2）如果线路中电流降低到原来的12倍，那么输电线损失的功率为原来损耗的_倍。（填写正确选项前的字母）A2 B12 C 14 D4（3）在远距离输电中，为了减小输电线中电能的损失你认为还可以采取什么方法？请简要说明原理。_ 答案：见解析 C 见解析 解析：（1）1由材料可知，特高压输电输送容量大、送电距离长、线路损耗低、占用土地少，所以将特高压输电比喻为“电力高速公路”。（2）2根据物理学公式P=I2R，输电损耗与电流的平方成正比，与电路电阻成正比，如果线路中电流降低到原来的12倍，电线的电阻不变，所以输电线损失的功率为原来损耗的(12)2=14倍 故选 C。（3）3在远距离输电中，为了减小输电线中电能的损失，可以使用电阻较小的材料作为导线，比如使用超导材料，它的电阻为零，输电时，没有电能的损失。12、在课外实践活动中，小刚所在的兴趣小组对某型号电热水壶（如图）进行了研究。该电热水壶的铭牌如下表所示，若气压为 1 标准大气压，水1.0103kg/m3，c水4.2103J/（kgoC），请完成以下问题。额定容量 额定电压 额定功率 频率 2.0L 220V 2000W 50Hz（1）小刚在壶中加入了额定容量的水，则这些水的质量为_kg。小刚发现该电热水壶的电源线比较短、且比较粗。查阅资料后知道，厂家这样设计的原因是：如果电源连接线过长或横截面积过小，则连接线的电阻就会_（选填“增大”或“减小”），根据焦耳定律可知，在一定时间内电流通过连接线产生的热量就会增加，容易引起火灾等安全事故；16 （2）正常工作时通过电热水壶的电流是多少_？（保留两位有效数字）（3）若壶中加入的这些水初温为 15oC，在额定电压下将其加热至沸腾，不考虑热量损失，所需的时间为多少_？答案：2 增大 9.09A 357s 解析：解：（1）1由铭牌可知，电热水壶的最大容量 V2.0L2.010-3m3 电热水壶内装满水，由=可知，水的质量 水1.0 103kg/m3 2.0 103m32kg 2由于电阻是导体的一种属性，与导体的材料、横截面积、长度以及温度有关，所以当其它条件都相同时，导体越长，越细，导体的电阻会越大，故如果电源连接线过长或横截面积过小，则连接线的电阻就会增大。（2）3由铭牌可知，电水壶的额定功率为 2000W，额定电压为 220V，由P=UI得，电水壶正常工作时的电流 =2000W220V 9.09A（3）水需要吸收的热量 吸4.2 103J/(kg)2kg(100-15)7.14 105J 不考虑热量损失 W=Q吸=7.14105J 由=可知，加热所需的时间 17 =7.14 105J2000W=357s 加热所需的时间 357s。答：（1）水的质量为 2kg，连接线的电阻会增大；（2）正常工作时通过电热水壶的电流是 9.09A；（3）加热时间为 357s。