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7. 小颖拿出电加热眼罩缓解眼部疲劳,该电加热眼罩额定充电电压为 6 V,电池容量为 2 400 mA·h,标有“输出 6 V 4 A”字样的快速充电器的充电效率为 90%,则该眼罩的电池从零电量充满需要 ( )
A. 10 min
B. 20 min
C. 30 min
D. 40 min
A. 10 min
B. 20 min
C. 30 min
D. 40 min
答案:
D 解析:电池充满电储存的电能$W = UIt = 6V×2.4A×3600s = 51840J$,已知充电效率$\eta = 90\%$,则快速充电器需输出的电能$W_{充}=\frac{W}{\eta}=\frac{51840J}{90\%}=5.76×10^4J$,由$W = UIt$可得,用快速充电器将电池从零电量充满需要的时间$t' = \frac{W_{充}}{U'I'}=\frac{5.76×10^4J}{6V×4A}=2400s = 40min$,故D正确。
8. 有两个电路元件 $A$、$B$,把它们串联在电路中,如图甲所示,通过两元件的电流与其两端的电压关系如图乙所示. 闭合开关 S,电流表的示数为 0.4 A,则在相同时间内 $A$、$B$ 两元件的电功之比为 ( )

A. $4:5$
B. $5:4$
C. $2:3$
D. $1:3$
A. $4:5$
B. $5:4$
C. $2:3$
D. $1:3$
答案:
A
9. 亮点原创 小华家电能表上标有“3 000 r/(kW·h)”的字样,他想验证表盘上标注的每千瓦时的转数是否准确,于是,他将标有“220 V 3 A”的电吹风单独接入电路. 该电吹风正常工作 5 min 消耗的电能是________J,电能表的转盘正好转了 220 r,则该电能表每千瓦时的实际转数是________r. 用该电能表计算电费,小华家将________(选填“多”或“少”)付费.
答案:
$1.98×10^5$@@4000@@多 解析:该电吹风正常工作5min消耗的电能$W = UIt = 220V×3A×5×60s = 1.98×10^5J = 0.055kW·h$,电能表的转盘正好转了220r,则小华家电路消耗每千瓦时电能时该电能表的实际转数$n = \frac{1kW·h}{0.055kW·h}×220r = 4000r$。小华家电路消耗每千瓦时电能时该电能表的实际转数大于标注转数,则电能表示数变化量大于电路消耗的电能,计算电费时记录的数值偏大,小华家将多付费。
10.(2024·四川凉山模拟)如图所示电路中,电阻 $R_{0}=12$ Ω,闭合开关 $S_{1}$,将单刀双掷开关 $S_{2}$ 掷于 $a$ 端,电压表示数为 2.5 V;将 $S_{2}$ 切换到 $b$ 端,电压表示数为 1.5 V. 则电源电压为________V,电阻 $R_{x}$ 的阻值为________Ω,通电 1 min 电流对 $R_{x}$ 做功为________J.

答案:
2.5@@8@@7.5 解析:闭合开关$S_1$,将单刀双掷开关$S_2$掷于$a$端,$R_0$与$R_x$串联,电压表测电源电压,电压表示数为2.5V,则电源电压$U = 2.5V$。将$S_2$切换到$b$端,$R_0$与$R_x$仍串联,电压表测$R_0$两端的电压,电压表示数为1.5V,则电路中的电流$I = \frac{U_0}{R_0}=\frac{1.5V}{12\Omega}=0.125A$,$R_x$两端电压$U_x = U - U_0 = 2.5V - 1.5V = 1V$,由欧姆定律可得,电阻$R_x$的阻值$R_x = \frac{U_x}{I}=\frac{1V}{0.125A}=8\Omega$。通电1min电流对$R_x$做的功$W = U_xIt = 1V×0.125A×60s = 7.5J$。
11.(2024·天津二模)如图甲所示,电源电压恒定不变,图乙是滑动变阻器滑片从一端移到另一端过程中电压表和电流表示数的变化图像,电源电压为________V;当滑片位于中点时,通电 1 min 定值电阻消耗的电能是________J.

答案:
6@@54 解析:由图甲可知,定值电阻$R_1$和滑动变阻器$R_2$串联,电压表测量$R_2$两端的电压,由图乙及欧姆定律可得,$U = IR_1 + U_2 = 0.2A×R_1 + 4V$ ①,$U = I'R_1 + U_2' = 0.6A×R_1 + 0V$ ②,联立①②,解得$U = 6V$、$R_1 = 10\Omega$;滑动变阻器的最大阻值$R_{2max}=\frac{U_2}{I}=\frac{4V}{0.2A}=20\Omega$,当滑片位于中点时,$R_2$接入电路的阻值$R_2 = \frac{R_{2max}}{2}=\frac{20\Omega}{2}=10\Omega$,电路中电流$I'' = \frac{U}{R_1 + R_2}=\frac{6V}{10\Omega + 10\Omega}=0.3A$,通电1min定值电阻消耗的电能$W = I''^2R_1t = (0.3A)^2×10\Omega×60s = 54J$。
12. 如图所示,电源电压恒定为 12 V,小灯泡 L 的阻值为 10 Ω(忽略温度对电阻的影响),$R_{0}$ 的阻值为 20 Ω,滑动变阻器 $R$ 的最大阻值为 50 Ω. 若闭合开关 S、$S_{1}$、$S_{2}$,则通过 $R_{0}$ 的电流为________A;若只闭合开关 S,当滑动变阻器连入电路的阻值最大时,电路工作 5 min 消耗的电能为________J.

答案:
0.6@@720 解析:闭合开关$S$、$S_1$、$S_2$,$R_0$和$R$并联,由欧姆定律可得,通过$R_0$的电流$I_0 = \frac{U}{R_0}=\frac{12V}{20\Omega}=0.6A$;只闭合开关$S$,$R$和$L$串联,当滑动变阻器连入电路的阻值最大时,电路中的电流$I = \frac{U}{R + R_L}=\frac{12V}{50\Omega + 10\Omega}=0.2A$,电路工作5min消耗的电能$W = UIt = 12V×0.2A×5×60s = 720J$。
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