18.1 电能 电功 同步练习
一、单选题
1.某同学仔细观察家中的四种电器,发现它们上面都标有“220V 150W”的字样,若它们都在额定电压下工作相同的时间,则产生热量最多的是( )
A.暖手宝 B.电视机 C.电冰箱 D.抽油烟机
2.下列物理量最接近实际的是( )
A.人体的正常体温约42℃
B.一个中国家庭平均一个月正常用电量为10度
C.台灯正常工作时的电流为0.1A
D.我国动力电路的电压为220V
3.一段由同种材料做成的粗细不同的电阻线,电阻线AO与电阻线OB的长度相等。如图所示,当把它们串联接入某一电路中时,两段电阻线的电阻、电流、电压及相同时间电流所做的电功的大小,下列判断正确的是( )
A.RAO>ROB B.IAO<IOB C.UAO>UOB D.WAO<WOB
4.关于电源和用电器,下列说法中正确的是( )
A.电源是利用电能的装置
B.电源是把其他形式能量转化为电能的装置
C.用电器是把电能转化为化学能的装置
D.充电电池只能做电源,不能做用电器
5.小明家里的电能表10月1日的示数如图(上)所示,11月1日示数如图(下)所示,他家10月份共用电为( )
A.312 kW·h B.31.2 kW/h C.31.2 kW·h D.31.2J
6.在国际单位制中,电流的单位是( )
A.安培(A) B.伏特(V) C.欧姆(Ω) D.焦耳(J)
7.电能的利用给人们的生产、生活带来了很多方便,下列说法中正确的是( )
A.电饭锅工作时,将内能转化为电能
B.电风扇工作时,主要将电能转化为机械能
C.干电池给灯泡供电时,将电能转化为化学能
D.人造卫星的太阳能电池板正常工作时,将电能转化为光能
8.小明家上次查看电能表示数为,本次查看时电能表读数如图所示,则下列说法正确的是( )
A.电能表是测量电功率的仪表
B.他家在这段时间内消耗的电能为
C.每消耗电能,电能表的圆盘转了3600转
D.小明家中2000W的电烤炉和1500W的电水壶可以同时正常工作
9.如图甲,电源电压保持不变,闭合开关S,变阻器滑片从a端滑到b端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示 以下分析错误的是( )
A.电源电压是3V
B.R1的电阻值是10Ω
C.R2的最大电阻值是20Ω
D.当滑片P移到中点时,电阻R1工作10s消耗4J的电能
10.如图所示的用电器工作时主要将电能转化为机械能的是( )
A.台灯
B.电视机
C.洗衣机
D.电饭锅
11.为了纪念科学家对物理学的杰出贡献,以其名字作为电阻单位的是( )
A.欧姆 B.安培 C.伏特 D.焦耳
12.如图所示为单相电子式电能表,关于该电能表下列说法正确的是( )
A.允许通过的最大电流为10A
B.主要用来测量用电器的电功率
C.指示灯闪250次表示消耗电能3.6×105J
D.此时的示数为13148kW·h
二、填空题
13.如图,电源电压6V不变,灯L1标有“6V 6W”字样,灯L2标有“6V 3W”字样。若使L1、L2都正常发光,需闭合开关______;正常通电1min电流通过灯L1做的功为______J。
14.某金属导体两端的电压为12伏,在10秒内通过该导体横截面的电荷量为6库,则通过该导体的电流为______安,电流通过该导体做的功为______焦,该导体的电阻为______欧。若该导体被剪短一半,再接回原电路中,通过导体的电流______(选填“增大”“不变”或“减小”)。
15.小明用电水壶将质量为1.8kg的水加热升温50℃,水吸收的热量为________J。若电水壶工作时功率为2000W,所消耗的电能全部被水吸收,则加热这壶水需要的时间是_______秒。小明家的电能表参数如图所示,若家中只有电水壶单独工作,则这段时间内电能表指示灯闪烁了_______次。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
16.小强关闭家中其他用电器,只用一个电水壶烧水,使质量为lkg、初温为20℃的水被烧开(1个标准大气压下),用时5min,如图所示的电能表刚好转过300r。则水吸收的热量是______J,电水壶的实际电功率为______W,电水壶的效率是______(保留整数)。[水的比热容为4.2103J/(kg·℃)]
三、综合题
17.按图所示电路图,用定值电阻R与灯泡L做实验,只闭合开关S1时,两表读数分别为0.30A、2.4V;再闭合开关S2后,两表读数分别为0.51A、2.0V。
(1)按图电路图,把图的实物连接完整______
(2)求定值电阻R的阻值是多少 ( )
(3)求通电10s,电流通过小灯泡做的功是多少 ( )
18.小明同学对一个额定电压已经模糊、额定功率为1W的小灯泡进行了研究,利用可调电源按图甲连接后,闭合开关S,测得通过小灯泡的电流与电压关系如图乙所示.
(1)根据图乙判断,实验过程中小灯泡的电阻是_______(选填“恒定不变”或“变化”),你的判断依据是:________;
(2)通过图乙可知,小灯泡的额定电压是_______V;
(3)求:当小灯泡两端的电压为1V时,1min内小灯泡消耗的电能是多少______?
19.请说明下列情况中电流做功时能量的转化情况.
(1)电流通过电饭煲,食物被加热:________________________;
(2)电流通过电风扇,扇叶转动:__________________________;
(3)电解水:____________________________________________.
20.垃圾焚烧发电是目前世界上普遍采用的最安全、最有效的生活垃圾处理技术。垃圾分类后再焚烧,其热值可提升30%至40%,二噁英(致癌物质)排放量可降低80%.宝鸡市垃圾焚烧发电项目建成后,日处理生活垃圾达1500吨,发电站配备2台功率均为1.05×104kW的发电机组,平均每天工作20小时。求:
(1)垃圾分类的益处是______。(写出一条即可)
(2)如果将发电站日处理的1500吨垃圾完全燃烧产生热量的70%用来加热水,能使多少千克20℃的水升高50℃?( )[设垃圾的平均热值为6×106J/kg,水的比热容为c水=4.2×103J/(kg ℃)]
(3)若两台发电机组同时工作,发电站每天可发电多少度?( )
(4)该发电站垃圾焚烧发电效率为多少?( )
21.近日,XX市与国家电投XX电力股份有限公司签定风能制氢一体化项目协议,计划利用风电进行电解水制氢(图甲),打造零排放的“绿色氢气”产业链。某型号氢内燃汽车(图乙)以氢气为燃料,若该车效率为60%,某次以20kW的恒定功率在水平路面上匀速直线行驶了10min,氢气的热值q=1.4×108J/kg。请完成以下问题:
(1)请说出使用氢气做燃料的一个优点______;“减少碳排放,还我一片蓝天”是每一个公民的责任,对于环境保护你有何好的建议______(写出一条即可);
(2)该过程,汽车牵引力所做的功为多少______?
(3)该过程,氢气完全燃烧放出的热量为多少______?
(4)该过程,需燃烧氢气的质量为多少______?(保留三位有效数字)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【解析】
【详解】
四种用电器上都标有“220V 150W”的字样,它们都在额定电压下正常工作,由公式W=Pt可知,四个用电器工作相同的时间,消耗的电能也相同,但暖手宝将电能全部转化为内能;电视机主要是把电能转化为声能与光能,少部分电能转化为内能;电冰箱主要将电能转化为压缩机的机械能,少部分电能转化为内能;抽油烟机主要将电能转化为电动机的机械能,少量电能转化为内能。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
2.C
【解析】
【详解】
A.正常体温约37℃,故A不符合实际;
B.一个中国家庭平均一个月正常用电量约为300度,故B不符合实际;
C.台灯正常工作时的电流约为0.1A,故C符合实际;
D.我国动力电路的电压为380V, 故D不符合实际。
故选C。
3.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.由题意知,导体AO与OB的材料、长度相同,OB的横截面积小于AO的横截面积,所以
RAO<ROB
故A错误;
B.由题意知,导体AO与OB串联接入电路,由串联电路的电流特点知,串联电路各处电流相等,所以
IAO=IOB
故B错误;
C.因为
IAO=IOB,RAO<ROB
由U=IR知
UAO<UOB
故C错误;
D.因为
IAO=IOB,UAO<UOB
由W=UIt可知相同时间内电流所做的电功的大小
WAO<WOB
故D正确。
故选D。
4.B
【解析】
【详解】
AB.电源是把其他形式的能量转化为电能的装置,故A错误,B正确;
C.用电器是把电能转化为其他形式能量的装置,例如电风扇把电能转化为机械能,电热水壶把电能转化为内能等等,故C错误;
D.充电电池在充电时消耗电能,是用电器,在放电时把其他形式的能量转化为电能,是电源,故D错误。
故选B。
5.C
【解析】
【详解】
小明家10月份共用电
W=8199.7kW·h﹣8168.5kW·h=31.2kW·h
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.A
【解析】
【详解】
A.电流的国际单位是安培(A),故A符合题意;
B.电压的国际单位是伏特(V),故B不符合题意;
C.电阻的国际单位是欧姆(Ω),故C不符合题意;
D.电功的国际单位是焦耳(J),故D不符合题意。
故选A。
7.B
【解析】
【详解】
A.电饭锅工作时,将电能转化为内能,通过热传递方式让电饭锅中食物煮熟,故A错误;
B.电风扇工作时,大部分电能转化为机械能,由于导线有电阻,所以部分电能转化为内能,故B正确;
C.干电池给灯泡供电时,灯泡消耗电能,电能转化为光能,所以干电池供电时是将化学能转化为电能,故C错误;
D.太阳能电池板正常工作时,将光能转化为电能,为卫星工作提供电能,故D错误。
故选B。
8.C
【解析】
【详解】
A.电能表是测量电能(或电功)的仪表,故A错误;
B.电能表的表盘数据最后一位为小数,小明家在这段时间内消耗的电能
故B错误;
C.由表盘铭牌可知,每消耗电能,该电能表的圆盘会转3600转,故C正确;
D.小明家庭电路所请允许接入的最大功率
电烤炉和电水壶同时接入的总功率
所以他家的电烤炉和电水壶不可以同时正常工作,故D错误。
故选C。
9.D
【解析】
【详解】
AB.由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片位于b端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,电压表测电源两端的电压,由图乙可知,电压表的示数即电源的电压U=3V,电路中的电流I=0.3A,R1的阻值
故AB正确,不符合题意;
C.当滑片位于a端时,接入电路的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图乙可知,此时电流中的电流是0.1A,电压表的示数1V,变阻器两端的电压
U2=U-U1=3V-1V=2V
由串联电路电流的规律和欧姆定律得到变阻器的最大阻值
R2=
故C正确,不符合题意;
D.当滑片P移到中点时,通过电路的电流
电阻R1工作10s消耗的电能
故D错误,符合题意。
故选D。
10.C
【解析】
【详解】
A.台灯工作时将电能转化为内能和光能,故A不符合题意;
B.电视机工作时主要把电能转化为光能和声能,故B不符合题意;
C.洗衣机是把电能转化为机械能的装置,故C符合题意;
D.电饭锅是把电能转化为内能的装置,故D不符合题意。
故选C。
11.A
【解析】
【详解】
A.欧姆是电阻的基本单位,故A符合题意;
B.安培是电流的基本单位,故B不符合题意;
C.伏特是电压的基本单位,故C不符合题意;
D.焦耳是功和各种能量的基本单位,故D不符合题意。
故选A。
12.C
【解析】
【详解】
A.“10(20)A”表示电能表的标定电流是10A,20A是指这个电能表平时工作允许通过的最大电流,故A错误;
B.电能表主要用来测量用电器消耗电能的仪表,故B错误;
C.2500imp/(kW h)表示的是电路中每消耗1kW h的电能,电能表指示灯闪烁2500次,则指示灯闪烁250次,电路消耗电能为为0.1kW h =3.6×105J,故C正确;
D.电能表显示数字中最后一位是小数,由图知,该电能表此时示数为1314.8kW h,故D错误。
故选C。
13. S1、S2 360
【解析】
【详解】
[1]因为两灯泡的额定电压相等,且等于电源电压,所以,要使两灯同时正常发光,需要将两灯泡并联,由图知,应只闭合开关S1、S2。
[2]灯L1正常发光时的功率是6W,灯L1正常通电1min电流通过灯L1做的功为
W1=P1t=6W×60s=360J
14. 0.6 72 20 增大
【解析】
【分析】
【详解】
[1]通过该导体的电流
=0.6A
[2]电流通过该导体做的功为
W=UIt=12V×0.6A×10s=72J
[3]导体的电阻为
=20Ω
[4]若该导体被剪短一半,导体的电阻较小,再接回原电路中,由可知通过导体的电流变大。
15. 189 315
【解析】
【分析】
【详解】
[1]水吸收的热量为
[2]加热这壶水需要的时间是
[3]消耗电能为W=0.105kW·h,则这段时间内电能表指示灯闪烁次数
16. 1200 93 %
【解析】
【详解】
[1]水吸收的热量是
[2]用时5min,如图所示的电能表刚好转过300r,消耗的电能为
电水壶的实际电功率为
[3]电水壶的效率是
17. 8Ω 5.2J
【解析】
【详解】
(1)[1]由电路图可知,灯泡与开关S2串联,再整体与电阻R并联,开关S1接在干路,电流表测量干路电流,电压表与电阻R并联,实物连接完整如图所示:
。
(2)[2]只闭合开关S1时,电阻R接入电路,两表读数分别为0.30A、2.4V,则定值电阻R的阻值是
再闭合开关S2后,两表读数分别为0.51A、2.0V,电阻R支路流过的电流为
则灯泡所在支路流过的电流为
则灯泡的电阻为
(3)[3]通电10s,电流通过小灯泡做的功是
18. 变化 通过小灯泡的电流与灯两端的电压不成正比 2.5V 15J
【解析】
【详解】
(1)[1][2]由乙图可知,小灯泡的U-I图像为曲线,表示通过小灯泡的电流与灯两端的电压不成正比,故小灯泡的电阻是变化的;
(2)[3]由于小灯泡额定功率为1W,当电压为2.5V时,对应电流为0.4A,由P=UI结合乙图可知此时功率正好为1W,故小灯泡额定电压为2.5V;
(3)[4]当小灯泡两端的电压为1V时,由乙图可知此时电流为0.25A,则小灯泡1min内消耗的电能为:
19. 电能转化为内能 电能转化为机械能 电能转化为化学能
【解析】
【详解】
(1)[1]电流通过电饭煲做功,食物被加热获得了内能,所以:电能转化为内能;
(2)[2]电流通过电风扇做功,扇叶转动获得了机械能,所以:电能转化为机械能;
(3)[3]电解水的过程,消耗了电能,将能量储存在化学键里面,所以:电能转化为化学能.
20. 见解析 3×107kg 4.2×105kW·h 16.8%
【解析】
【详解】
(1)[1]垃圾分类的益处是:资源再次利用、降低了处理成本、能保护环境等;
(2)[2]1500t垃圾完全燃烧放出的热量
Q放= mq=1500×103kg×6×106J/kg=9×1012J
将这些垃圾完全燃烧后产生的热量的70%用来加热水,水吸收的热量
Q吸=70%×Q放=70%×9×1012J=6.3×1012J
则水的质量
(3)[3]2台机组一天的发电量
W=Pt=1.05×104kW×2×20h=4.2×105kW·h
(4)[4]这些生活垃圾发出的电能
W=4.2×105kW·h=4.2×105×3.6×106J=1.512×1012J
发电站垃圾焚烧发电效率
21. 见详解 少开车多走路 1.2×107J 2×107J 0.143kg
【解析】
【详解】
(1)[1][2]氢气燃烧时生成水,不会释放出污染环境的有毒废气;为了环境保护,我们要严禁随意焚烧垃圾,少开车多步行、骑自行车或乘公交车出行。
(2)[3]汽车的输出功率
汽车运动的时间
由可知,汽车牵引力所做的功
(3)[4]由可知,氢气完全燃烧放出的热量
(4)[5]由可知,需要燃烧氢气的质量
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页