(物理)物理电功率专项测试卷及答案

（物理）物理电功率专项测试卷及答案

一、选择题

1．现有电源、开关、电流表、电压表、灯泡、滑动变阻器各一个，其中灯泡的U﹣I图象如图所示。将这些元件用导线连成电路后，闭合开关，滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中，电压表的示数从5V开始减小，电流表的示数从0.3A开始增大。下列结论正确的是（）

A. 电源的电压为5V

B. 小灯泡的最大功率为0.3W

C. 滑动变阻器的最大阻值为20Ω

D. 整个电路的最小功率是1.8 W

【答案】 D

【解析】【解答】解：（1）根据题意可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，如图所示：

；（2）当电压表的示数为5V时，电路中的电流为0.3A，由图象得出此时灯泡两端的电压U L＝1V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源的电压：

U＝U滑+U L＝5V+1V＝6V，A不符合题意；

由I＝可得，滑动变阻器的最大阻值：

R滑＝＝≈16.7Ω，C不符合题意；

整个电路的最小功率：

P min＝UI＝6V×0.3A＝1.8W，D符合题意；（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，灯泡两端的电压和电源的电压相等，

由图象可知通过灯泡的电流I′＝0.5A，则小灯泡的最大功率：

P Lmax＝UI′＝6V×0.5A＝3W，B不符合题意。

故答案为：D。

【分析】结合题意，将滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中，电压表的示数减小，电流表的示数增大，则电压表并联在滑动变阻器两端，否则两电表示数应同时增大或同时减小；当电压表的示数为5V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电路的总功率最小，根据图象读出电路中的电流为0.3A时灯泡两端的电压，根据串

联电路的电压特点求出电源的电压，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，根据P=UI求出整个电路的最小功率；当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，灯泡两端的电压和电源的电压相等，根据图象读出通过的电流，根据P=UI求出灯泡的最大功率.

2．某房间原来只接有一只标有“PZ220﹣40”的灯泡，小明又用一只完全相同的灯泡，将它俩串联在一起，在电源电压不变的情况下，房间内的总亮度将（）

A. 变亮

B. 变暗

C. 不变

D. 无法确定【答案】 B

【解析】【解答】解：因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，两灯泡串联时的总电阻大于其中一个灯泡的电阻，

在电源电压不变的情况下，由P＝UI＝可知，电路的总功率变小，房间内的总亮度变暗。

故答案为：B。

【分析】结合P＝UI＝可知电功率变化情况，进一步可知灯泡亮度的变化情况.

3．下列估计值中，最接近实际的是（）

A. 人正常步行时的速度约为5m/s

B. 住宅楼每层楼的高度约为3m

C. 一本物理书的质量约为30g

D. 一盏家用节能灯的功率约为1kW

【答案】B

【解析】【解答】解：

A、人正常步行的速度在4km/h=4× m/s≈1.1m/s左右．故A不符合实际；

B、住宅楼三层的高度在10m左右，一层楼的高度一般在3m左右．故B符合实际；

C、一个大苹果的质量在300g左右，一本物理书的质量与此差不多，在300g左右．故C 不符合实际；

D、教室中日光灯的额定功率在40W左右，家用节能灯的额定功率比日光灯还要小得多，一般在10W左右．故D不符合实际．

故选B．

【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案．

4．如图甲所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω，电压表的量程为0～15V．电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示。则下列结果正确的是（）

A. 电源电压为20V

B. R1的阻值为5Ω

C. 为了保证电压表不被烧坏，滑动变阻器的阻值变化范围为4～30Ω

D. 开关S闭合后电路消耗的最小功率为14.4W

【答案】 D

【解析】【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压。（1）由图乙可知，当R2＝10Ω时U1＝12V，当R2′＝20Ω时U1′＝8V，

因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流分别为：I＝＝，I′＝＝

，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源电压保持不变，

所以，电源的电压：

U＝I（R1+R2）＝I′（R1+R2′），即（R1+10Ω）＝（R1+20Ω），

解得：R1＝10Ω，B不符合题意；

电源的电压U＝I（R1+R2）＝ ×（10Ω+10Ω）＝24V，A不符合题意；（2）当电压表的示数U1″＝15V时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，

此时电路中的电流：I大＝＝＝1.5A，

此时滑动变阻器两端的电压：U2小＝U﹣U1″＝24V﹣15V＝9V，

则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R2小＝＝＝6Ω，

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，电压表的示数最小，

所以，滑动变阻器接入电路中的阻值范围为6Ω～30Ω，C不符合题意；（3）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，电路消耗的功率最小，则P小＝

＝＝14.4W，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】由图乙可知，当R2的阻值为10Ω和20Ω时电压表的示数，根据串联电路的电流特点和欧姆定律表示出电路中的电流，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值，进一步求出电源的电压.

当电压表的示数最大时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的最大电流，根据串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；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，电压表的示数最小，据此得出滑动变阻器接入电路中的阻值范围.

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，电路消耗的功率最小，根据

电阻的串联和P=UI=求出电路的最小功率.

5．如图，电源电压恒为4.5V，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~3V”，灯泡上标有“2.5V 1.25W”（不考虑灯丝电阻变化），滑动变阻器R的规格为“20Ω1A”。闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中（）

A. 电流表的示数最大为0.6A

B. 灯泡消耗的最小功率为0.12W

C. 电路消耗的最大电功率为2.7W

D. 滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω。【答案】D

【解析】【解答】由电路图知道，灯泡与滑动变阻器R串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流；由于灯泡上标有“2.5V1.25W”，所以由P=UI知道，灯泡的额定电流是：I L =P L/U L=1.25W2.5V=0.5A，即电路的最大电流是0.5A，A不符合题意；因为串联电路中各处的电流相等，当电路中的最大电流I大=0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路消耗的总功率最大，且电路消耗的最大总功率是：P大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W，C不符合题意；由I=U/R知道，灯泡的电阻和滑动变阻器接入电路中的最小阻值分别是：R L =U L/I L=2.5V/0.5A=5Ω，R总=（U-U L）/I大=（4.5V-2.5V）/0.5A=4Ω，D符合题意；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，灯泡消耗的电功率最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路的最小电流：I小=U/（R L+R大）=4.5V/（5Ω+20Ω）=0.18A，则灯泡消耗的最小功率：P L小 =I小2 R L =（0.18A）2×5Ω=0.162W，B不符合题意，

故答案为：D。

【分析】结合电路图判断电路的连接方式及电表的测量对象，与电流表的量程和滑动变阻器允许通过的最大电流相比较确定电路中的最大电流与最小电流，利用串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式求解即可.

6．下列说法正确的是（）

A. 电流表测电路中电流时，流过的电流是正电荷定向移动形成的