18.1 电能 电功 练习（解析版含2021中考真题）-2021-2022学年人教版物理九年级全一册

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一．选择题（共4小题）
1．（2021?湘潭）如图是小王家的电能表，下列说法正确的是（　　）
A．电能表的读数为56378kW?h
B．这个电能表正常工作的电压为380V
C．这个电能表要在20A的电流下才能正常工作
D．小王家用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁1600次
2．（2021?铁岭）假期小明一家要出门旅游，出发前家里只有一台额定功率为200W的冰箱正常工作，其它用电器都已关闭。小明看到家里电能表的示数为2021.6kW?h，过了7天小明回到家再次查看电能表的示数如图所示。下列有关说法正确的是（　　）
A．这段时间冰箱消耗的电能是7kW?h
B．冰箱每天平均工作的时间为0.5h
C．冰箱正常工作1min电能表的转盘转过12转
D．再有其它家电和冰箱一同正常工作时，电能表转盘的转速不变
3．（2021?天津）某电能表的表盘如图所示，用电时电能表的铝盘每转过720转，接在该电能表上的用电器消耗的电能是（　　）
A．1.8×106J B．3.6×106J C．5.4×106J D．7.2×106J
4．（2021?新疆）如图所示为小琴做的小小电动机。矩形线圈的左端引线漆皮被全部刮掉，右端引线漆皮只刮掉了上半周，小小电动机由两节干电池供电。线圈快速稳定转动过程中，线圈受到磁场的作用力时，线圈中的电流为0.67A，则线圈快速稳定转动1min内电路消耗的电能约为（　　）
A．150 J B．120 J C．90J D．60J
二．填空题（共4小题）
5．（2021?衢州）绿色生态理念要求人们注重环保节能。如图是额定功率为5W的LED灯与60W的白炽灯，LED灯直接把电转化为光，白炽灯由灯丝通电加热发光，正常工作时，它们亮度相同。
（1）使用 　 　灯照明更符合绿色生态理念；
（2）两灯都正常工作时，相等时间内通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比为 　 　。
6．（2021?广安）如图甲所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点向左移动到某点的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示，则电源电压为 　 　V。当滑片在a点时，通电10s，R0消耗的电能为 　 　J。
7．（2020?淄博）居家学习期间，小明利用家中物品开展实践活动。图甲是他自制的调光小台灯，物体a应选择　 　（填“铅笔芯”或“塑料细棒”）。闭合开关，向左移动夹子，小灯泡变亮，说明电阻的大小与导体的　 　有关。他断开家中其他用电器，记下电能表的示数如图乙所示，只让额定功率是220V 1000W的电热水器正常工作30min，电能表的读数变为　 　kW?h。
8．（2020?岳阳）如图所示是某小灯泡的电流﹣电压图象，小灯泡的额定电压为6V．小灯泡正常发光时，灯丝的电阻是　 　Ω．若将小灯泡与R＝10Ω的定值电阻并联接入某电路，干路中的总电流为0.5A，通电10s，电阻R消耗的电能为　 　J。
三．实验探究题（共1小题）
9．（2021?株洲）微型电动葫芦常用于商场、仓库等场合吊起较重的物品，工作时有单绳起吊和双绳起吊两种模式，如图所示，部分工作参数如表。根据表格数据解答下列问题：
电机功率 额定吊装承重 重物提升速度 重物最大提升高度
800W 200kg（单绳） 10m/min（单绳） 12m（单绳）
400kg（双绳）
6m（双绳）
（1）与单绳起吊比较，双绳起吊增加了一个 　 　（填“定”或“动”）滑轮，重物提升速度为 　 　m/min。（绳长和电机收绳速度恒定）
（2）电动葫芦采用单绳起吊时，重物上升到最大高度所需时间为 　 　min，此过程电机消耗的电能为 　 　×104J。
（3）列举起吊过程损耗的一种能量（或做的额外功） 　 　。
四．计算题（共3小题）
10．（2021?云南）交通安全要求广大司机“开车不喝酒，喝酒不开车”，酒后驾驶存在许多安全隐患。某科技兴趣小组设计了一种简易的酒精检测仪，其电路原理如图2甲所示。电源电压为12V，R1是气敏电阻，其阻值随呼气酒精浓度K的变化关系如图2乙所示，R2为滑动变阻器。检测前对检测仪进行“调零”，即调节滑动变阻器使电流表的示数为0.1A，调零后变阻器滑片位置保持不变。查阅到相关资料如图1。
（1）求“调零”后变阻器R2接入电路的阻值；
（2）检测前R2工作10s消耗的电能；
（3）对某司机进行检测时，电流表示数为0.16A，依据信息窗资料，通过计算判断该司机属于非酒驾、酒驾还是醉驾。
11．（2020?重庆）如图的电路中，R1为10Ω，R2为20Ω．闭合开关S后，电流表的示数为1A．电源电压保持不变。求：
（1）R1两端的电压U1；
（2）R2在10s内所消耗的电能W2。
12．（2020?绍兴）小敏家住某5层公寓楼中的4楼，当他在1楼按下楼道灯开关，5盏“220V 12W”的楼道灯全部点亮，然后延时60秒均自动关闭。他正常每登一层楼所需时间为12秒。小敏意识到楼道灯这样的工作方式有些浪费电能，对楼道电路进行设计，改进电路如图，K为启动延时开关，S为感应跳转开关，K按下时S按通触点1、2，S感应到人到2楼，跳转至触点2、3，感应到人到3楼，跳转至触点3、4……跳转后若20秒后感应不到人，则K断开。
（1）按照原先楼道灯的工作方式，小敏正常上楼回家一次，楼道灯一共消耗多少电能？
（2）改进后的方案中，S跳转前后，通过启动延时开关的电流大小　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”），小敏正常上楼回家一次，比原来节约多少电能？
参考答案与试题解析
一．选择题（共4小题）
1．【解答】解：
A、电能表显示数字中最后一位是小数，单位为kW?h，则图中电能表示数为5637.8kW?h，故A错误；
B、表盘上“220V”表示电能表的正常工作电压为220V，故B错误；
C、20A表示该电能表正常工作时允许通过的最大电流，故C错误；
D、“1600imp/（kW?h）”表示用电器每消耗1kW?h（1度）的电能，电能表的指示灯闪烁1600次，故D正确。
故选：D。
2．【解答】解：A、电度表的读数为2028.6kW?h，在这7天内所消耗的电能W＝2028.6kW?h﹣2021.6kW?h＝，故A正确；
B、P＝200W＝0.2KW，W＝Pt，t＝＝＝35h，每天工作的时间为＝5h，故B错误；
C、600r/kW?h的含义为电表转600转所耗的电能为1kW?h，冰箱正常工作1min所耗电能W＝Pt＝0.2KW×h＝kW?h，则电表工作1min转的次数为＝2，故C错误；
D、再有其它家电和冰箱一同正常工作时，总功率增加，电能表转盘的转速增大，故D错误；
故选：A。
3．【解答】解：720revs/（kW?h）表示电路中每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转720r，
电能表的转盘转了720转时，用电器消耗的电能：
W＝kW?h＝1kW?h＝3.6×106J。
故选：B。
4．【解答】解：矩形线圈的左端引线漆皮被全部刮掉，右端引线漆皮只刮掉了上半周，则小小电动机线圈转动1min时间内，线圈中国有通过电流的时间：t＝×1min＝30s；
所以，小小电动机由两节干电池供电，电源电压U＝3V，线圈快速稳定转动1min内电路消耗的电能：
W＝UIt＝3V×0.67A×30s＝60.3J≈60J。
故选：D。
二．填空题（共4小题）
5．【解答】解：（1）正常工作时，亮度相同，但LED灯的功率小，消耗的电能少，更符合绿色生态理念；
（2）正常工作时，LED的功率为P1＝5W，白炽灯的功率为P2＝60W，由得，相等时间内通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比为：
。
故答案为：LED；1：12.
6．【解答】解：由电路图知，滑动变阻器R和电阻R0串联，电压表V1测R0两端电压，V2测R两端电压，电流表测电路中电流。
当滑动变阻器的滑片P从b点滑到某点的过程中，滑动变阻器R连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，
根据串联电路的分压原理可知：滑动变阻器两端的电压变小，R0两端的电压变大；所以图乙中5V～3V是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线，1V～3V是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线；
由电路图知，P在b点时，电路中电阻最大，电流最小，
由图象可以看出，滑片P在b点时电流Ib＝0.5A，U1＝1V、U2＝5V，
所以电源电压：U＝U1+U2＝1V+5V＝6V，
电阻R0的阻值：R0＝＝＝2Ω，
滑片P在a点时，电路中电阻最小，电流最大，此时通过电路的电流Ia＝＝＝3A，通电10s，R0消耗的电能：W＝R0t＝（3A）2×2Ω×10s＝180J。
故答案为：6；180。
7．【解答】解：因为铅笔芯是导体，塑料棒是绝缘体，所以物体a应选择将铅笔芯连入电路，灯泡能发光；
闭合开关，向左移动夹子，小灯泡变亮，铅笔芯接入电路的长度变短、连入的电阻变小，电路电流变大，说明电阻大小与导体长度有关；
只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作30min，消耗的电能：W＝Pt＝1kW×h＝0.5kW?h；
电能表的示数变为：1362.5kW?h+0.5kW?h＝1363.0kW?h，
故答案为：铅笔芯；长度；1363.0.
8．【解答】解：
小灯泡的额定电压为6V，由图象知，小灯泡正常发光时UL＝6.0V，IL＝0.3A，
由欧姆定律可得，小灯泡的电阻为RL＝＝＝20Ω；
将小灯泡与R＝10Ω的定值电阻并联接入某电路，
由图象知，当电源电压为3.0V时，通过小灯泡的电流为0.2A，
已知定值电阻为R＝10Ω，
通过定值电阻的电流为IR＝＝＝0.3A，
而0.2A+0.3A＝0.5A符合题意，
所以电源电压为3.0V，
通电10s，定值电阻消耗的电能为WR＝IR2Rt＝（0.3A）2×10Ω×10s＝9J。
故答案为：20；9。
三．实验探究题（共1小题）
9．【解答】解：
（1）图中双绳起吊的滑轮随物体一起运动，则此装置是动滑轮；
已知绳长和电机收绳速度恒定，由表格可知，单绳起吊重物提升速度v＝10m/min，则电机收绳的速度也为10m/min；
双绳起吊重物时，由动滑轮的特点可知，重物提升速度v物＝v＝×10m/min＝5m/min；
（2）单绳起吊时，重物最大提升高度h＝12m，由v＝可得，
重物上升到最大高度所需时间t＝＝＝＝1.2min；
由P＝可得，此过程电机消耗的电能；
W＝Pt＝800W×1.2×60s＝5.76×104J；
（3）起吊过程克服绳子的摩擦、克服绳子重力、动滑轮重力做功等都属于额外功。
故答案为：（1）动；5；（2）1.2；5.76；（3）提升动滑轮做功。
四．计算题（共3小题）
10．【解答】解：（1）由题意可知：U＝12V，I＝0.1A，R1＝100Ω
串联总电阻：R总＝＝＝120Ω，
变阻器R2的阻值：R2＝R总﹣R1＝120Ω﹣100Ω＝20Ω；
（2）检测前R2在10s消耗的电能：W＝I2R2t＝（0.1A）2×20Ω×10s＝2J；
（3）当I＝0.16A，R2＝20Ω时
串联总电阻：R′总＝＝＝75Ω；
R′1的阻值为：R′1＝R′总﹣R2＝75Ω﹣20Ω＝55Ω；
对应乙图此时K＝12.5×10﹣3mg/100mL，此时酒精浓度为：
M＝12.5×10﹣3mg/100mL×2200＝27.5mg/100mL，该司机属于酒驾。
答：（1）“调零”后变阻器R2接入电路的阻值20Ω；
（2）检测前R2工作10s消耗的电能2J；
（3）该司机属于酒驾。
11．【解答】解：
（1）由图可知，R1R2串联，串联电路电流处处相等，所以I1＝I2＝I＝1A，
R1两端的电压：U1＝IR1＝1A×10Ω＝10V；
（2）R2在10s内所消耗的电能为：W2＝I2R2t＝（1A）2×20Ω×10s＝200J。
答：（1）R1两端的电压为10V；（2）R2在10s内所消耗的电能为200J。
12．【解答】解：
（1）按照原先楼道灯的工作方式，小敏正常上楼回家一次，楼道灯一共消耗的电能为：W＝Pt＝5×12W×60s＝3600J；
（2）由题意可知，每盏灯的规格相同，它们都能各自独立工作，工作时的电流是相同的；
一楼灯消耗的电能为：W1＝Pt1＝12W×12s＝144J；
二楼灯消耗的电能为：W2＝Pt2＝12W×24s＝288J；
三楼灯消耗的电能为：W3＝Pt3＝12W×24s＝288J；
四楼灯消耗的电能为：W4＝Pt4＝12W×（12s+20s）＝384J；
五楼灯消耗的电能为：W5＝Pt5＝12W×20s＝240J；
消耗的总电能为：W'＝W1+W2+W3+W4+W5＝144J+288J+288J+384J+240J＝1344J；
节约的电能为：△W＝W'﹣W＝3600J﹣1344J＝2256J。
故答案为：（1）消耗的电能为3600J；（2）不变；节约的电能为2256J
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