题目列表(包括答案和解析)
6.如图所示,用输出电压为1.4 V,输出电流为100 mA的充电器对内阻为2 Ω的镍-氢电池充电.下列说法正确的是
( )
A.电能转化为化学能的功率为0.12 W
B.充电器输出的电功率为0.14 W
C.充电时,电池消耗的热功率为0.02 W
D.充电器把0.14 W的功率储蓄在电池内
[解析] 充电器对电池的充电功率为P总=UI=0.14 W,电池充电时的热功率为P热=I2r=0.02 W,所以转化为化学能的功率为P化=P总-P热=0.12 W,因此充电器把0.12 W的功率储蓄在电池内,故A、B、C正确,D错误.
[答案] ABC
5.有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V,60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端,灯泡正常发光,则
( )
A.电解槽消耗的电功率为120 W
B.电解槽的发热功率为60 W
C.电解槽消耗的电功率为60 W
D.电路消耗的总功率为60 W
[解析] 灯泡能正常发光,说明电解槽和灯泡均分得110 V电压,且干路电流I=I灯=,则电解槽消耗的功率P=P灯=60 W,C对A错;电解槽的发热功率P热=I2R=1.3 W,B错;整个电路消耗的功率P总=220 V×=120 W,D错.
[答案] C
4.如图所示为一未知电路,现测得两个端点a、b之间的电阻为R,若在a、b之间加上电压U,测得通过电路的电流为I,则该未知电路的电功率一定为
( )
A.I2R B.
C.UI D.UI-I2R
[解析] 不管电路是否为纯电阻电路,电路的电功率一定为P=UI,选项C正确;只有电路为纯电阻电路时,才有P=UI=I2R=,故A、B错误;而UI-I2R为电路转化为其他能量的功率,故D错误.
[答案] C
3.我国“神舟七号”载人飞船于2008年9月25日成功发射.“神舟七号”载人飞船上面的电子仪器及各种动作控制都是由太阳能电池供电的.由于光照而产生电动势的现象称为光生伏特效应.“神舟七号”载人飞船上面的太阳能电池就是根据光生伏特效应设计的单晶硅太阳能电池.在正常太阳光照射下,太阳能电池的光电转换效率可达23%.假设单片单晶硅太阳能电池可产生0.6 V的电压,可输出0.1 A的电流,则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是
( )
A.0.24 J B.0.25 J
C.0.26 J D.0.28 J
[解析] 由η=UIt/E得每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是E=UIt/η=0.26 J.
[答案] C
2.三个同样的电阻,额定功率均为10 W,把其中两个并联再与第三个串联接入电路,则此电路允许消耗的最大电功率为
( )
A.10 W B.15 W
C.20 W D.30 W
[解析] 设每个电阻的阻值为R,额定电流为I,由P=I2R=10 W,电路消耗的最大电功率为P总=I2=×I2R=15 W
[答案] B
1.如图所示是电阻R1和R2的伏安特性曲线,并且把第一象限分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域.现在把电阻R1和R2并联在电路中,消耗的电功率分别为P1和P2,并联的总电阻设为R,下列关于P1与P2的大小关系及R的伏安特性曲线所在的区域正确的是
( )
A.特性曲线在Ⅰ区,P1<P2 B.特性曲线在Ⅲ区,P1>P2
C.特性曲线在Ⅰ区,P1>P2 D.特性曲线在Ⅲ区,P1<P2
[解析] 由图可知,图线斜率的倒数表示电阻,故R1<R2,当两电阻并联时,电压相等,由P=可知,P1>P2;并联后,由电路的串并联规律知其并联电路R<R1,因此R的伏安特性曲线应在Ⅰ区,故选项C正确.
[答案] C
12.如图所示,电解槽A和电炉B并联后接到电源上,电源内阻r=1 Ω,电炉电阻R=19 Ω,电解槽电阻r′=0.5 Ω.当S1闭合、S2断开时,电炉消耗功率为684 W;S1、S2都闭合时电炉消耗功率为475 W(电炉电阻可看做不变).试求:
(1)电源的电动势;
(2)S1、S2闭合时,流过电解槽的电流大小;
(3)S1、S2闭合时,电解槽中电能转化成化学能的功率.
[解析] (1)S1闭合S2断开时电炉功率为P1
电炉中电流I= = A=6 A
电源电动势E=I(R+r)=120 V.
(2)S1、S2都闭合时电炉功率为P2
电炉中电流为IR= = A=5 A
电源路端电压为U=IRR=5×19 V=95 V
流过电源的电流为I== A=25 A
流过电解槽的电流为IA=I-IR=20 A.
(3)电解槽消耗的电功率PA=IAU=20×95 W=1 900 W
电解槽内热损耗功率P热=Ir′=202×0.5 W=200 W
电解槽转化成化学能的功率为P化=PA-P热=1 700 W.
[答案] (1)120 V (2)20 A (3)1 700 W
11.如图所示,电源电动势E=6 V,内阻r=1 Ω,电阻R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3=7.5 Ω,电容器的电容C=4 μF.开关S原来断开,现在合上开关S到电路稳定,试问这一过程中通过电流表的电荷量是多少?
[解析] S断开,C相当于断路,R3中无电流,C两端电压即R2两端电压U2=·R2=3 V
Q=CU2=12×10-6 C,且a板带正电,b板带负电.
S闭合,C两端电压即R1两端电压,由电路分析
U1=··R外=1.8 V
Q′=CU1=7.2×10-6 C.且a板带负电,b板带正电
据此通过电流表电荷量
ΔQ=Q+Q′=1.92×10-5 C.
[答案] 1.92×10-5 C
10.图电路中R1=12 Ω,R2=6 Ω,滑动变阻器R3上标有“20 Ω,2 A”字样,理想电压表的量程有0-3 V和0-15 V两挡,理想电流表的量程有0-0.6 A和0-3 A两挡.闭合开关S,将滑片P从最左端向右移动到某位置时,电压表、电流表示数分别为2.5 V和0.3 A;继续向右移动滑片P至另一位置,电压表指针指在满偏的1/3,电流表指针指在满偏的1/4,则此时电流表示数为________A,电源的电动势为________V.
[解析] 滑片P向右移动的过程中,电流表示数在减小,电压表示数在增加,由此可以确定电流表量程选取的是0-0.6 A,电压表量程选取的是0-15 V,所以电流表的示数为×0.6 A=0.15 A,电压表的示数为×15 V=5 V;当电压表示数U1=2.5 V时,电流表示数I1=0.3 A,得
E=U1+I1R1+r
当电压表示数U2=5 V时,I2=0.15 A得
E=U2+I2R1+r
所以解方程组得:E=7.5 V.
[答案] 0.15 7.5
9.如下图甲所示,R为电阻箱(0-99.9 Ω),置于阻值最大位置,Rx为未知电阻,(1)断开S2,闭合S1,逐次减小电阻箱的阻值,得到一组R、I值,并依据R、I值作出了如图乙所示的R-图线,(2)断开S2,闭合S1,当R调至某一位置时,电流表的示数I1=1.0 A;保持电阻箱的位置不变,断开S1,闭合S2,此时电流表的示数为I2=0.8 A,据以上数据可知
( )
A.电源电动势为3.0 V
B.电源内阻为0.5 Ω
C.Rx的阻值为0.5 Ω
D.S1断开、S2接通时,随着R的减小,电源输出功率减小
[解析] 由I=得R=-r,则R-图象的斜率k=E=2.0 V,A选项错误;R轴截距的绝对值等于内阻r,即r=0.5 Ω,B选项正确;S2断开,S1闭合时,R+r=;S1断开,S2闭合时,Rx+R+r=,所以,Rx=-=0.5 Ω,C选项正确;因Rx=r,所以,电路中的外电阻大于内阻,随着R的减小,电源输出功率将增大,R=0时,电源输出功率最大,D选项错误.
[答案] BC
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