北师大版九年级年级全一册13.1电能和电功同步练习（含解析）

北师大版九年级年级全一册 13.1 电能和电功 同步练习
一、单选题
1．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．关于运动与能量，下列说法错误的是（　　）
A．小孩子滑滑梯时屁股发热是机械能转化为内能
B．电风扇通电以后转动是机械能转化为电能
C．新冠肺炎病毒德尔塔的传播是机械运动
D．花香扑鼻是分子运动
3．下列生活实例中，不属于节约用电的是（　　）
A．电视机不用时切断电源 B．离开教室随手关灯
C．关闭电脑时显示器处于待机状态 D．尽量减少开启冰箱门的次数和时间
4．关于电功，下列说法不正确的是（ ）
A．电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能
B．电流做功的过程就是消耗电能的过程
C．用电能表可以测量电流做功的多少
D．电流越大，电流做功就一定越多
5．电能表的表盘如图所示，关于电能表下列说法正确的是（　　）
A．电能表是直接测量电功率的仪表
B．“10（20）A”是说这个电能表的额定最大电流是10A
C．表上数据显示该电能表累计消耗电能1215.0度
D．“600r/(kW·h)”表示接在此表上的用电器每消耗1kW·h的电能，表上的转盘转过600转
6．将标有“220V 60W”的电风扇、标有“220V 60W”的电视机、标有“220V 60W”的电烙铁分别接入家庭电路中，在相同的时间内，电流流过它们产生热量最多的是（　　）
A．电风扇 B．电视机 C．电烙铁 D．一样多
7．家庭电路中接入的电能表，其作用是（　　）
A．测量电路消耗的电能
B．提高家庭用电器的效率
C．给家用电路提供电能
D．保护电路避免火灾
8．如图所示，是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息（其中imp表示指示灯闪烁次数），下列选项中正确的是（　　）
A．小英家上个月消耗的电能为1011kW·h
B．电能表上指示灯闪烁次数越多，说明电路中消耗电能越多
C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2J
D．小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
9．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．他家在这段时间内消耗的电能为992kW h
B．电能表是测量电功率的仪表
C．这个电能表的测量值是以“J”为单位
D．若只让一个标有“220V，1000W”的电热水器正常工作20min，则电能表的圆盘转1200转
10．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
11．甲、乙、丙三个导体串联在电路中，它们材料相同、均为圆柱体，规格如表所示，通电1min，电流通过甲、乙、丙做的功分别为，则（　　）
导体 长度/cm 横截面积/cm2
甲 5 1
乙 10 1
丙 5 2
A． B． C． D．
12．估测在实际生活中的应用十分广泛，下列所估测的数据中最接近实际的是（　　）
A．一盏LED台灯正常工作4小时耗电约为1度
B．人正常呼吸一次时间约2~4s
C．中学生步行的速度约5m/s
D．普通家庭房间门的高度一般大于3m
二、填空题
13．照明电路中的LED灯和控制它的开关是______联连接的。近年来手机充电宝日益普及，在给充电宝充电的过程中，充电宝相当于______（选填“电源”或“用电器”），是把______能转化为______能储存起来。
14．石墨烯是一种高分子构成的片状结构材料，我国95后天才少年曹原带领团队成功使这种材料在一定条件下电阻降为零。该条件下石墨烯属于______（选填“导体”、“半导体”或“超导体”）。该材料不能用于电饭锅的发热丝，因为电饭锅工作时，是将电能转化为______能。
15．如图所示的华为Mate40手机具有多项黑科技，其中一个亮点就是“华为超级快充技术”。该手机的电池容量为57600J，快充时的功率为40W，如果不考虑快充时的电能损耗，利用该项快充技术，把这款手机电池从电量0%充到100%，需要的时间是______，若充电全过程电能表表盘转了60转，则消耗了______kW h电能。
16．一只电热水壶装满水后接在220V的额定电压下，此时电流为5A，通电5min将水烧开，电水壶产生 _____J的热量 若将该水壶接在110V的电源上，则烧开这壶水需要 _____min （电热丝电阻不受温度影响）
三、综合题
17．如图是小明家使用的电饭煲，他上网浏览了该品牌厂家的网站，了解到该型号的电饭锅用到了两种电热管(可以理解为发热电阻)R1与R2，通过温度自动控制开关，可实现“加热”和“保温”状态的转换，当R1烧断就只有“保温”状态可以工作，电饭煲额定加热功率是880W，额定保温功率是100W。请你通过计算回答下列问题：
(1)推测出电饭锅中两个电热管及智能开关的连接情况，并在方框内画出电路图。
(2)关闭家中其他用电器，只让该电饭煲在加热状态下工作5min，观察到标有“”字样的电能表转盘转了80转，则电饭煲的实际功率是多少？
为筹备 2022 年北京冬奥会，2021 年 2 月 27 日，在北京八达岭滑雪场举行了首届“全国机器人竞技大赛冰雪全明星挑战赛”。某机器人和雪橇的总质量为 20kg，一只雪橇与地面的接触面积为 4×10 2 m2，g取 10 N/kg。
（1）为机器人提供动力的电动机工作原理是___18___；
（2）如图示当机器人静止站立在水平面上时，求雪橇对地面的压强为多少 Pa？
（3）机器人蓄电池充电功率为 500 W，充满电需 3h，充满电后，其电能的 80%用于机器人克服阻力做功。机器人以 36km/h的速度在水平面上匀速滑行，所受阻力为总重的， 求该机器人可匀速滑行多长时间？
19．甲、乙两地相距50km，在甲乙两地之间沿直线架设了两条输电线。已知每条输电线每千米的电阻为0.2Ω。现输电线在某处发生了短路，为了确定短路的位置，检修员在甲地将电压表、电流表和电源接入如图所示的电路进行测量。
（1）电压表应接到图中的______位置（选填“AB”或“BC”）。
（2）电压表连接正确后，若电压表和电流表的示数分别为4V和0.5A，求短路位置到甲地的距离。( )
（3）若测量用时为10s，求输电导线上消耗的电能。( )
20．(1)实验室中有一铭牌上标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器，如图所示，把它接入电路能起改变电阻作用的接法有_____种：“20Ω”指的是_________接线柱间的电阻值；
(2)如图所示的电能表正常情况下，电路消耗0.5 kW·h的电能时，转盘要转过__________圈。小明看他家电能表上月底的表盘如图所示，该月用了165.3kW·h，则该月底电能表的示数为___________kW·h。
21．阅读短文，回答问题
无人机作为空中平台，以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息，用计算机对图象信息进行处理，并按照一定精度要求制作成图象。无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点。下表是某小型无人机的部分参数：
参数名称 最大飞行半径 最大巡航速度 电池电压 电池容量 电动机额定功率 拍摄速度帧秒
数据 5 50 24 2500 20 11000
（电池容量放电电流放电时间，例如，1mAh是指以1mA的电流能连续工作1h。帧秒是指每秒拍摄的画面数）
（1）小轿车在高速公路上限速。交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测。一辆小轿车在通行的过程中，高速摄像机拍摄帧数为110帧，据此判断小轿车是否超速？_____（是否）。
（2）如图，是无人机竖直向上运动的v-t图象，由图象可知，在内，无人机受到的升力_______（选填“大于”、“等于”、“小于”）重力。
（3）电动机是控制无人机飞行状态的关键动力设备，当它正常工作时，12s内消耗的电能是______J。已知电动机消耗的功率是电源总功率的，则无人机在空中以额定功率飞行的时间不能超过______h。
（4）为增大小型无人机的巡航时间，请从研制方面，提出一条合理化建议：___________。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图可知，电能表的读数为5637.8kW·h，故A错误；
B．这个电能表正常工作的电压为220V，故B错误；
C．该电能表的最大电流是20A，即通过电能表的电流不能超过20A，故C错误；
D．1600imp/(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1600次，所以小王家用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁1600次，故D正确。
故选D。
2．B
【解析】
【详解】
A．小孩子滑滑梯时屁股与滑梯摩擦做功，屁股发热，机械能转化为内能，故A正确，不符合题意；
B．电风扇通电转动，消耗了电能，获得了机械能，故将电能转化为机械能，故B错误，符合题意；
C．新冠肺炎病毒德尔塔是由分子组成的，其传播是机械运动，故C正确，不符合题意；
D．花香扑鼻是花香分子做无规则运动，属于分子运动，故D正确，不符合题意。
故选B。
3．C
【解析】
【详解】
A．电视机待机时也消耗电能，不用时切断电源，属于节约用电，故A不符合题意；
B．离开教室随手关灯，可减少消耗电能，属于节约用电，故B不符合题意；
C．关闭电脑时显示器处于待机状态，显示器依然消耗电能，不属于节约用电，故C符合题意；
D．开启冰箱门，会与外界发生热传递，尽量减少开启冰箱门的次数和时间，属于节约用电，故D不符合题意。
故选C。
4．D
【解析】
【详解】
A．根据能量守恒定律可知，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，故A正确，A不符合题意；
B．电流做功的过程，就是消耗电能的过程，电流做功越多，消耗的电能就越多，故B正确，B不符合题意；
C．电能表是用来测量电流做功的多少的仪器，可以直接用电能表测量电流做功的多少，故C正确，C不符合题意；
D．由可知，电流做功的多少与电压、电流和通电时间有关，电流越大，故电流做功不一定越多，故D错误，D符合题意。
故选D。
5．D
【解析】
【详解】
A．电能表是测量用电器消耗电能的仪表，故A错误；
B．“10(20)A”表示电能表的标定电流是10A，20A是指这个电能表额定最大电流，故B错误；
C．表上数据显示是指电能表接入电路后，电路中用电器消耗总电能1215.0度，故C错误；
D．“600r/(kW·h)”表示每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转600转，故D正确。
故选D。
6．C
【解析】
【详解】
“220V 60W”的电风扇工作时，主要将电能转化成风扇转动的机械能，一小部分转化成内能，产生热量；“220V 60W”的电视机工作时，主要将电能转化成光能，一小部分转化成内能，产生热量；“220V 60W”的电烙铁工作时，将电能全部转化为内能，产生热量；三个电器的功率相同，在相同的时间内，电流流过它们产生热量最多电烙铁，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
7．A
【解析】
【详解】
A．供电公司给用户安装电能表，其作用是记录用户消耗电能的多少，电能表是测量电路消耗的电能的仪表，故A符合题意；
B．家庭用电器的效率与用电器本身有关，与电能表无关，故B不符合题意；
C．我们日常生活所用电能来自于发电站，与电能表无关，故C不符合题意；
D．空气开关或保险丝可以保护电路避免火灾，与电能表无关，故D不符合题意。
故选A。
8．B
【解析】
【详解】
A．电能表的读数：数字方框中最后一位是小数，单位是kW·h，由此可知，上月末电能表示数为5647.8kW·h，上月初电能表示数为5546.7kW·h；则上个月小英家消耗的电能为
W＝5647.8kW·h﹣5546.7kW·h＝101.1kW·h
故A错误；
B．电能表上字样1600imp/(kW·h)，它表示电路中用电器每消耗1kW·h电能，电能表的指示灯闪烁1600次。电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多，故B正确；
C． 电能表上指示灯闪烁320次，用电器消耗的电能
故C错误；
D．10（40）A：表示电能表的标定电流是10A，电能表的额定最大电流是40A，故小英家家庭电路中的干路电流不得超过40A，故D错误。
故选B。
9．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．他家在这段时间内消耗的电能
故A错误；
B．电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故B错误；
C．电能表是测量消耗电能的仪表，测量值的单位是kW h，故C错误；
D．3600r/（kW h）表示电路中每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转过3600r，只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作20min，其消耗的电能为
则电能表的圆盘转过的圈数
故D正确。
故选D。
10．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。
11．A
【解析】
【分析】
【详解】
甲乙导体材料和横截面积相同，乙的长度大于甲的长度，乙的电阻大于甲的电阻，甲丙导体材料和长度相同，丙的横截面积大于甲的横截面积，丙的电阻小于甲的电阻，即
R乙＞R甲＞R丙
将它们串联在电路中，电流大小相等，通电1min，根据W=I2Rt可知
W乙＞W甲＞W丙
故选A。
12．B
【解析】
【详解】
A．一盏LED台灯正常工作的功率约0.04kW，4小时耗电约为
故A不符合题意；
B．人正常呼吸每分钟约为15~30次，一次时间约2~4s，故B符合题意；
C．中学生步行的速度约1.2m/s，故C不符合题意
D．普通家庭房间门的高度一般约为2m。故D不符合题意。
故选B。
13． 串 用电器 电 化学
【解析】
【详解】
[1]开关和LED灯串联才能控制灯的工作情况。
[2][3][4]充电宝在充电过程中，消耗电能得到化学能，将电能转化为化学能，因此这时充电宝相当于用电器。
14． 超导体 内
【解析】
【详解】
[1]根据题意知道，石墨烯在一定条件下电阻可以降为零，所以，该条件下石墨烯属于做超导体。
[2]由于超导体的电阻为0，不会产生电热，而电饭锅的发热丝是利用电流热效应将电能转化为内能，所以，它们不能使用超导体。
15． 1440s 0.05
【解析】
【详解】
[1]手机的电池容量为57600J，快充时的功率为40W，把这款手机电池从电量0%充到100%，需要的时间
[2]若充电全过程电能表表盘转了60r，由图可知，电能表消耗1kW h，电能表转1200r，则消耗的电能
16． 3.3×105 20
【解析】
【详解】
[1]已知电热水壶的电压U=220V，通过的电流I=5A，通电时间t=5min=300s,则电热水壶消耗的电能为
由于电热水壶将消耗的电能全部转化为内能,因此电水壶产生的热量为
[2]由可知电热丝的电阻为
烧开同样一壶水,消耗的电能一定,由可知,烧开这壶水需要的时间为
17．(1)；(2)800W
【解析】
【详解】
(1)当R1烧断就只有“保温”状态可以工作，说明当只有R2接入电路中时，电饭煲处于“保温”状态，且不受R1的影响，所以两个电热管R1与R2并联在电路中，由可知，电饭煲接入电路中的电阻越大，功率越小，所以当只有R2接入电路时，电饭煲处于“保温”状态，当R1与R2并联在电路时，电饭煲处于“加热”状态，所以开关S1控制R1所在支路，开关S2控制R2所在支路，则电路图如图所示：
。
(2)电能表转盘转了80转，电饭煲消耗的电能为
电饭煲的实际功率为
答：(1)电饭锅中两个电热管及智能开关的连接情况为
。
(2)电饭煲的实际功率是800W。
【答题空1】通电导线在磁场中受到了力的作用（2）；（3）1.2h
【解析】
【详解】
解：（1）通电后工作，故电动机工作原理是通电导线在磁场中受到了力的作用。
（2）雪橇对地面的压强为
（3）机器人蓄电池储存的电能为
机器人克服阻力做功
机器人所受的阻力为
该机器人可匀速滑行路程为
该机器人可匀速滑行的时间为
答：（2）雪橇对地面的压强为；
（3）该机器人可匀速滑行的时间为1.2h。
19． AB 20km 20J
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]图中CD为短路位置，若电压表接在CD两点之间，则电压表也被短路，电压表示数为0，不能确定短路的位置；要确定短路位置，需要测出AC、BD两输电线串联的总电阻，电压表应测总电压，所以电压表应接在AB两点之间。
(2)[2]导线电阻
R==8Ω
导线的长度
=40km
因两条输电线是并排架设的，所以短路位置离甲地的距离
s=×40km=20km
(3)[3]输电导线上消耗的电能
W=UIt=4V×0.5A×10s=20J
20． 4 A、B 1500 1201.5
【解析】
【详解】
(1)[1]滑动变阻器连接时应满足“一上一下”原则，上端接左右无影响，则能起到改变电阻作用的接法有4种，第一种：上接C下接A；第二种：上接C，下接B；第三种：上接D，下接A；第四种：上接D，下接B。
[2]规格中“20Ω”指滑动变阻器全部接入电路时最大阻值，即A、B接线柱间的电阻值。
(2)[3]由表盘参数3000r/kW·h可求，电路消耗0.5 kW·h的电能时，转盘转过圈数为
[4]上月底示数为1036.2kW·h，本月用电165.3kW·h，则月底电能表示数为
1036.2kW·h+165.3kW·h=1201.5 kW·h
21． 是 大于 240 1.5 见解析
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]高速摄像机拍摄1帧画面需要的时间
t0=s
高速摄像机拍摄帧数为110帧所需的时间
小轿车的速度
v==50m/s=50×3.6km/h=180km/h＞120km/h
小轿车已经超速。
(2)[2]由图象可知，在内，无人机加速上升，受到的升力大于重力。
(3)[3]无人机飞行状态正常工作时，12s内消耗的电能
W=Pt=20W×12s=240J
[4]无人机电源的总能量
W总=UIt=24V×2.5A×1×3600s=216000J
已知电动机消耗的能量是电源总能量的50%：则电动机消耗的能量
W′=50%W总=50%×216000J=108000J
无人机在空中以额定功率飞行的时间
=5400s=1.5h
(4)[5]为增大小型无人机的巡航时间，可以减轻无人机的质量，减小工作功率，增大电能储备等。
答案第1页，共2页
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