5.1电路中的能量 同步训练（Word版含答案）

5.1电路中的能量
一、选择题（共14题）
1．如图所示是某品牌手机电池上的文字说明，由此可知该电池的电动势和所储存的最大电能是（ ）
A．4.2V 9.07103J B．3.7V 9.07103J
C．4.2V 7.99103J D．3.7V 7.99103J
2．一台电动机的额定电压为U，额定电流为I，电动机线圈的电阻为R。则该电动机正常工作时，t时间内产生的热量是（　　）
A． B． C． D．
3．一个直流电动机线圈内阻为R，当所加电压为U时，它恰好正常工作，通过的电流为 I，下述说法中正确的是（　　　）
A．电动机的输出功率为
B．电动机的发热功率为
C．电动机的输出功率为
D．电动机的功率可写作
4．下列做法中正确的是(　　)
①在卫生间选用防水开关　②在儿童能触及的范围内，要用带防护门的插座　③让电视机长期处于遥控待机状态　④多个电器方便地接在同一个移动插座上
A．①② B．①②③
C．①②④ D．③④
5．在如图所示电路中，A、B两端的电压恒为，灯泡标有“”字样，电动机线圈电阻。灯泡正常发光，电动机也能正常工作，则以下说法中正确的是（ ）
A．电动机的输出功率是：
B．电动机的输出功率是：
C．电动机的热功率是：
D．电动机的热功率是：
6．下列家用电器中，主要利用电流的热效应工作的是（　　）
A．电冰箱 B．电饭锅 C．电风扇 D．洗衣机
7．对于正常工作的电风扇和电饭锅，下列说法中正确的是（ ）
A．电风扇和电饭锅消耗的电能均大于各自产生的内能
B．电风扇和电饭锅消耗的电能均等于各自产生的内能
C．电风扇消耗的电能大于产生的内能，电饭锅消耗的电能等于产生的内能
D．电风扇消耗的电能等于产生的内能，电饭锅消耗的电能大于产生的内能
8．如图，电路中8个电阻r相同，r=1Ω，另3个电阻阻值均为R=4Ω，还有一个电阻阻值R0=2Ω，将a，b与电源相连，电路中总电流为2A，则电路消耗的总功率为P，其中R0上消耗的功率为P0，则（　　）
A．P=24W，P0=W B．P=12W，P0=W
C．P=16W，P0=W D．P=16W，P0=W
9．—台空调机的额定功率为1kW假设在额定功率下平均每天工作6小时(h),30天用电量是（ ）
A．18 kW h B．30 kW h C．60 kW h D．180 kW h
10．风能是可再生资源中目前发展最快的清洁能源，风力发电也是具有大规模开发和商业化发展前景的发电方式，近年来，我国风电产业规模逐渐扩大，已成为能源发展的重要领域，在风电技术发展方面，由于相同风速时发电功率的不同，我国目前正逐步采用变桨距控制风力发电机替代定桨距控制风力发电机，来提高风力发电的效率具体风速对应的功率如图乙所示，设甲图中风力发电机每片叶片长度为30m，所处地域全天风速均为，空气的密度为，圆周率取，下列说法不正确的是
A．变桨距控制风力发电机将风能转化成电能的效率为
B．用变桨距控制风力发电机替换定桨距控制风力发电机后，每台风力发电机每天能多发电
C．无论采用变桨距控制风力发电机还是定桨距控制风力发电机，每台发电机每秒钟转化的空气动能均为
D．若煤的热值为，那么一台变桨距控制风力发电机每小时获得的风能与完全燃烧45kg煤所产生的内能相当
11．如图所示，三个电阻R1、R2、R3的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为10W、10W、2W，则此电路中允许消耗的最大功率为（　　）
A．22W B．12W C．15W D．16W
12．下列关于节约用电的做法中，正确的是：
A．不要使家电处于长时间待机状态； B．消防应急灯的电源平时要断开；
C．照明时尽量使用白炽灯； D．楼道的照明采用声控感应灯．
13．一灯泡标有“220V，100W”字样将其接到110V的电源上(不考虑灯泡电阻的变化)，则有（　　）
A．灯泡的实际功率为50W B．灯泡的实际功率为25W
C．通过灯泡的电流为额定工作电流的 D．通过灯泡的电流为额定工作电流的
14．某型号电动汽车主要技术参数如下：
车型尺寸长×宽×高 4870×1950×1725 最高时速（km/h） 180
整车质量（kg） 2455 电机最大电功率（kW） 380
工况法纯电续驶里程（km） 500 等速法纯电续驶里程（km） 600
电池容量（kW·h） 86 快充时间（h） 0.5
0-50km/h加速时间（s） 2 0-100km/h加速时间（s） 4.4
根据电动汽车行业国家标准（GB/T18386—2017），电机的最大电功率为电机输出的最大机械功率，电池容量为电池充满电时储存的最大电能，已知电池容量的95%可输出为电机的机械功率，汽车行驶阻力与车速成正比，等速法纯电续驶里程为汽车以60km/h在平直公路上匀速行驶距离。根据表中数据，可知（　　）A．汽车以60km/h行驶时所受阻力约为490N
B．汽车以120km/h匀速行驶里程约为300km
C．以电机最大功率启动，前2s内汽车的路程等于14m
D．以电机最大功率启动，前2s内汽车的路程小于14m
二、填空题
15．电子式单相电能表已经广泛使用，其重要参数imp/（kw·h）表示用电器消耗1kW·h电能指示灯闪烁的次数。亮亮家的电能表标明“6400imp/（kW·h）”，当某用电器单独接在该表上，用电器正常工作5min，指示灯闪烁了640次，则5min内该用电器消耗的电能为________kW·h，该用电器的额定功率为________W。
16．有三个电阻，其阻值，将其按图示连接，并将A、B两点接到某一电源上，则三个电阻消耗的功率之比________。
17．某一用直流电动机提升重物的装置，如图所示．重物的质量m=50千克，电源的电动势E=220伏特，不计电源内阻及各处的摩擦．当电动机以v=0.80米/秒的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流强度I=2安培，由此可知电动机的输出功率P＝_______W，电动机线圈的电阻R=_______Ω　（g取10m/s2）　
18．某电阻上标明规格“1kΩ，10W”，则此电阻允许通过最大的工作电流为_____A，允许加在电阻两端的最大电压是_____V，若此电阻两端加上电压40V，则该电阻实际功率为_____W。
三、综合题
19．如图所示电路中，电源电动势E＝12V，内电阻r＝1.0Ω，电阻R1＝9.0Ω，R2＝15Ω，电流表A的示数为0.4A，求电阻R3的阻值和它消耗的电功率．
20．如图所示，电源的电动势为30V，内电阻为1Ω，一个标有“6V，12W”的电灯与一个绕线电阻为2Ω的电动机串联，开关闭合后，电路中的电灯正常发光，则
(1)电路中电流为多大？
(2)电动机输出的机械功率为多大？
21．下表为某热水壶铭牌上的一部分内容．电热水壶正常工作时，根据表中的信息，求：
型号 SP－986 额定功率 1100 W
额定电压 220 V 额定容量 1.6 L
(1)通过电热水壶的电流；
(2)电热水壶工作200 s产生的热量．
22．如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05Ω，电流表和电压表均为理想电表。只闭合S1时，电流表示数为10A，电压表示数为15V，再闭合S2，启动电动机工作时，电流表示数变为8A。求：
(1)电源电动势E等于多少；
(2)通过启动电动机的电流是为多少；
(3)S1和S2都闭合时，电源的输出功率是多少。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
由铭牌可知，该电池的电动势，储存总电荷量Q=600mAh，根据电流做的功等于消耗的电能，所以储存的最大电能
E电=W=QE=60010-336003.7J=7.99103J
故选项ABC不合题意，选项D符合题意．
2．B
【详解】
电动机正常工作时，t时间内产生的热量是
故选B。
3．B
【详解】
试题分析：电动机的总功率为
电动机的热功率为
所以电动机的输出功率为
因为电动机是非纯电阻电路，所以总功率和热功率不同，所以B正确；ACD错误；
故选B。
4．A
【详解】
在卫生间选用防水开关，利于节水，故①正确；在儿童能触及的范围内，要用带防护门的插座，有利于儿童的安全，故②正确；将多种用电器接在同一移动插座上并同时使用，容易造成电流过大而烧毁插座，故④错误；让电视机长期处于遥控待机状态不利于节约能源，且会使显像管老化，故③错误．所以A正确．BCD错误．
5．A
【详解】
根据题意，灯泡正常发光，则灯泡两端电压
则电动机两端的电压
根据串联电路电流特点，电路中的电流等于通过灯泡的电流
则电路中总功率
则电动机的功率为
则电动机的热功率为
所以电动机的输出功率
所以BCD错误，A正确。
故选A。
6．B
【详解】
选项的家用电器中，主要利用电流的热效应工作的是电饭锅。
故选B。
7．C
【详解】
试题分析：在计算电功率的公式中，总功率用P=IU来计算，发热的功率用P=I2R来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的．
解：电风扇属于非纯电阻，输入的功率一部分会发热，但更多的是对外做功，所以电风扇消耗的电能要大于产生的内能，
电饭锅属于纯电阻，输入的功率全部的用来发热产生内能，所以电饭锅消耗的电能等于产生的内能，所以ABD错误，C正确．
故选C．
8．C
【详解】
2r与R0串联的总电阻为4Ω，再与R并联的电阻为2Ω，等于R0，依此类推，ab间的总电阻为
根据知电路消耗的总功率为
R0的电流与总电流的关系为
则得
R0上消耗的功率为
故选C。
9．D
【详解】
每天平均使用6小时，则30天的总的工作的时间就是180小时，所以用的总的电量就是W=Pt=1kW×180h=180kW h
所以D正确。
故选D。
10．D
【详解】
设在时间t内发电机获得的风能为，则，由于，所以，故变桨距控制风力发电机将风能转化成电能的效率为：，故A正确；由图象可知，当风速为时，变桨距控制风力发电机的功率为400KW，定桨距控制风力发电机的功率为100KW，所以每台风力发电机每天能多发电：，故B正确；由A知道空气的动能为，所以每台发电机每秒钟转化的空气动能均为：，故C正确；完全燃烧45kg煤所产生的内能：，一台变桨距控制风力发电机每小时获得的风能为： ，故一台变桨距控制风力发电机每小时获得的风能与完全燃烧45kg煤所产生的内能不相当，故D错误．
故选D．
11．B
【详解】
由题意知R1=R2=R3=R，P1=10W，P2=10W，P3=2W。由图知，R2与R3并联，则两端电压相等，根据
可知R2与R3所消耗的功率一样，因R2与R3本身允许的最大功率分别是10W和2W，则R2、R3在电路中允许最大功率只能都是2W，否者会超过R3的允许功率。又把R2与R3看成一个并联电阻R'，则电路就是R1与R′串联，故电流相等，根据
可知R1与R'所消耗功率之比为。由题知，三个电阻R1，R2，R3的阻值相同，R2与R3的并联值，所以，所以R1上消耗的功率是并联电阻R'上的两倍。若R2、R3的功率都为2W，则R'的功率即为
2W+2W=4W
则R1的功率为
2×4W=8W<10W
所以总功率最大为
2W+2W+8W=12W
故选B。
12．AD
【详解】
不要使家电处于长时间待机状态，选项A正确；消防应急灯的电源平时不应该断开，选项B错误；照明时尽量使用节能灯泡，不一定用白炽灯，选项C错误；楼道的照明采用声控感应灯，选项D正确；故选AD．
13．BC
【详解】
AB．根据可知当电压减半时，灯泡的电功率变为原来的四分之一，即灯泡的实际功率为25W，故A错误，B正确；
CD．根据当电压减半时，通过灯泡的电流为额定电流的0.5倍，故C正确，D错误。
故选BC。
14．AB
【详解】
A．汽车以60km/h匀速行驶距离为600km，则汽车可匀速行驶10小时，消耗电能为81.7kW·h，电机输出机械功率为8.17kW，根据
故A正确；
B．根据阻力与车速成正比，可计算车速为120km/h时阻力约为980N，根据动能定理
解得
故B正确；
CD．前2s汽车做加速度逐渐变小的加速运动，若为匀加速运动有
则该过程的路程大于14m，故CD错误。
故选AB。
15． 0.1
【详解】
由于没闪烁6400次消耗1 kW·h，因此闪烁640次消耗0.1 kW·h；
由于
因此该用电器的额定功率
16．1:1:4
【详解】
设总电流为I，则R1R2上的电流为0.5I，根据P=I2R可知，
17． 400 10
【详解】
电动机的输出功率为P=Fv=mgv=400W,电动机热功率为，所以,所以r=10Ω
18． 0.1 100 1.6
【详解】
由
得，电阻允许通过最大的工作电流
允许加在电阻两端的最大电压是
当电阻两端加上电压40V，该电阻实际功率为
19．30Ω；1.2W
【详解】
R2两端电压为
U2=I2R2=0.4×15V=6V
内阻r及R1两端电压为
U=E-U2=12V-6V=6V
干路中电流为
R3中电流为
I3=I-I2=0.6A-0.4A=0.2A
R2和R3并联，电压相等即
U2=U3=6V
R3阻值为
R3功率为
P3=U3I3=6×0.2W=1.2W
20．(1)2A；(2)36W
【详解】
(1)电路中电灯正常发光，所以UL＝6 V，则电路中电流为
(2)电动机两端的电压
UM＝E－Ir－UL＝30 V－2×1 V－6 V＝22 V
则电动机输出的机械功率
P出＝P电－P热＝UMI－I2RM＝22×2 W－4×2 W＝36 W
21．(1) 5 A (2) 2.2×105 J
【详解】
解：(1)由可知，电流：
(2) 电热水壶工作200 s产生的热量：
22．(1)15.5V；(2)62A；(3)840W
【详解】
(1)由闭合电路欧姆定律
E=U1+I1r=（15+10×0.05）V=15.5V
(2) 由欧姆定律得
此时路端电压
U2=I2R灯=12V
根据闭合电路的欧姆定律得
解得
=70A
则流过电动机的电流
I电=-I2=62A
(3)电源的输出功率
P=U2=840W
答案第1页，共2页