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．如图所示分别是小明家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列判断正确的是（　　）
A．小明家上个月消耗的电能为1011kW h
B．小明家家庭电路中的干路电流不得超过10A
C．电能表上指示灯闪烁160次，表示家庭电路消耗0.1J的电能
D．电能表上指示灯闪烁的次数越快，说明电路中消耗的总电功率越大
2．今年年初，武汉爆发新冠肺炎疫情，全国打响疫情防控阻击战，目前形势持续良好。疫情期间，常用的某款手持式电子测温仪如图甲，图乙是它工作的原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R0为保护电阻，显示仪是由电流表或电压表改装而成。在测量人的体温时显示仪的示数会随被测者体温的升高而变大，则下列分析正确的是（　　）
A．图乙中的显示仪是由电流表改装成的
B．热敏电阻 R的阻值随着温度的升高而减小
C．将R0更换为阻值更小的电阻，测相同温度，显示仪示数变大
D．被测温者体温越高，整个电路消耗的电能越大
3．以下所列家用电器中，正常工作时，电能主转化为机械能是（　　）
A．电视机 B．电水壶
C．电饭煲 D．电风扇
4．安装在小亮家中的电能表如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．小亮家已经消耗的电能为25086J
B．此电能表转盘每小时最多能转过3600转
C．此电能表的额定最大电流是20A
D．此电能表可以在4节干电池串联做电源的电路中使用
5．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．
6．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
7．如图所示，电源电压相等，已知R1> R2> R3> R4，开关均闭合后，在相同的时间内，消耗电能最多的电阻是（　　）
A．R1 B． R2 C．R3 D．R4
8．关下能量转化的问题，下列说法正确的是（ ）
A．电饭煲工作时将内能转化为电能 B．电动机工作时将机械能转化为电能
C．发电机工作时将电能转化为机械能 D．内燃机工作时将内能转化为机械能
9．如图，下列说法正确的是（　　）
A．图甲中装置内的空气被压缩时内能减小
B．图乙中电能表表示本月用电123.4kW·h
C．图丙中验电器的金属箔张开是由于同种电荷相互排斥
D．图丁中内燃机在做功冲程中将机械能转化为内能
10．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
11．德国物理学家欧姆通过研究得出了著名的欧姆定律。为纪念其重要贡献，将其名字作为单位的物理量是（　　）
A．电阻 B．电流 C．电压 D．电功
12．如图所示，是一款圆形多功能充电宝，标明电压为5V，容量为10000mAh，充完电后用手拿起时，会感觉到微微发热，下列数据最合理的是（　　）
A．充电宝的质量约为5kg
B．充电宝的直径约为10cm
C．微微发热的充电宝温度约为20℃
D．它充满电后，储存的电能约为50000J
二、填空题
13．为了解决手机充电问题，市面上出现了多个品牌的共享充电宝，当给共享充电宝充电时，充电宝相当于电路中的 ______（选填“电源”或“用电器”），充电时将电能转化为______能。
14．如图，请填上各个电表的读数及其单位

（1）_______；（2）_______；（3）________。
15．如图所示，某手机移动电源（俗称充电宝）有两个输出端，通过电源线可以单独或同时为手机充电，这两个输出端的连接方式是______联；用移动电源为手机充电时手机相当于电路中的______。一块手机用锂电池，上面标明电压为3.7V，容量1130mA·h，它充满电后大约储存了______J电能。
16．如图所示是一种家用蒸汽挂烫机，接通电源后水槽中的水被加热，此过程将电能转化为___________能。挂烫机工作中形成的水蒸气通过弯曲导气管从喷头喷出，熨烫衣物时主要是通过___________（选填“做功”或“热传递”）方式使衣物的温度升高，内能增加，实现快速除去服装上的褶皱。
三、综合题
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___17___；
（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？
18．为了做好新冠肺炎疫情防控工作，避免直接或间接接触导致交叉感染，更好地向群众宣传防疫知识，普及防疫方法、检测体温、传递物质等工作，部分地区利用无人机测体温、监控、喊话。如图所示为某品牌四旋翼无人机，它采用4个电机带动旋翼（螺旋桨）转动，对下方空气施力的同时获得升力。该无人机设有一键起降和返航、空中悬停等功能，携带的摄像机可以进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器显示器，它还拥有GPS卫星定位系统。如表是该无人机的部分参数：
整机质量 2kg 电池额定电压 15V
最大上升速度 6m/s 电动机工作电压 12V
最大下降速度 2m/s 悬停时每个电动机功率 50W
最大水平速度 16m/s 电动机数量 4
(1)根据上述内容，下列说法中不正确的是______；
A．遥控无人机、卫星定位都是通过电磁波来传递信息的
B．无人机利用了空气对旋翼的反作用力从而获得升力
C．无人机在拍摄地面图象时减小悬停高度可以使图象变大
D．无人机在悬停时不消耗电能
(2)无人机通过机载摄像头拍摄的实时画面，摄像头相当于一个______（选填“凸透镜”、“凹透镜”），被拍摄的物体应位于镜头______的位置；
(3)电动机在工作时要保持其两端电压为12V不变，通过电子调速器（简称电调）来控制电动机的电流从而改变电动机的功率，每一个电动机连接一个电调，那么电动机和电调的连接方式是______（选填“并联”或“串联”）；若电源电压全部加在电动机和电调的两端，则电动机和电调的功率之比为______；
(4)在电池满容量的情况下，利用该无人机喊话宣传的过程中，需要从地面起飞，飞到3米高处，然后悬停喊话（整个过程四个电动机同时工作）。由于无人机机动性和灵活性强，这一过程可视为以最大速度匀速直线上升，且达到3米高处时立即静止（悬停）。若无人机悬停10分钟，电动机将电能转化为机械能的效率为90%，无人机上升过程中所受的阻力为10N，无人机上升过程做功______J，从起飞到悬停结束，电动机消耗电能______J。
19．小张把电热棒通过脉冲式电能表接到照明电路。电能表表盘上标有 “600imp/kWh”、 “220V 10A ”等信息，说明该电能表指示灯每闪烁600次，电路中消耗的电能是1kW·h。如图乙所示，电热棒放在大烧杯中把1000mL的水加热到60℃，记录数据如图甲：
[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
电热棒
电能表闪烁的次数/次 48
加热水所用时间/s 200
甲
（1）电热棒通电200s消耗的电能是______J
（2）烧杯中的水初温如图丙所示，为______℃，通电200s水吸收了______J的热量。
（3）电热棒的热效率是______。
20．为了搞好城市建设，呼和浩特市在市区各个岔路口相继安装了交通灯和电子警察监控系统。如图所示，为某路口的交通灯，已知三只灯泡均标有“220V，100W”的字样。
(1)这红、黄、绿三只灯一定是______联的；
(2)每只灯泡的灯丝电阻是多少？( )
(3)每只灯泡正常发光时，流过的电流是多少？( )
(4)该设施正常工作一整天（24小时），将消耗多少度的电？( )（不考虑灯的闪烁）
21．学校实践活动小组的同学想检测一块旧式电能表是否准确，电能表表盘如图所示，只有一个接入电路的用电器，功率为500W。
（1）理论计算：让用电器连续工作5h后电能表示数应为
( )
（2）实验测量：使用该用电器正常工作3min测出表盘转过90转，则消耗的电能是_____。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
A．小明家上个月消耗的电能为
故A 错误；
B．小明家家庭电路中的干路电流不得超过40A，10A是标定电流，故B错误；
C．电能表上指示灯闪烁160次，表示家庭电路消耗电能为
故C错误；
D．电能表上指示灯闪烁的次数越快，说明电路中消耗的总电功率越大是正确的，故D正确。
故选D。
2．C
【详解】
A．由图可知，R与R0串联，因显示仪与热敏电阻并联，故显示仪是由电压表改装成的，故A错误；
B．当被测者体温较高时，显示仪的示数（电压表的示数）也会变大，由分压原理可知，热敏电阻的电阻变大，即热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大，故B错误；
C．温度相同时热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更小的电阻，由串联电路分压特点可知，R0两端分得的电压变小，根据串联电路的电压特点可知，R两端的电压越大，因此显示仪示数会变大，故C正确；
D．被测者体温越高，电压表示数越大，根据串联电路分压原理可知，热敏电阻的阻值越大，电路的总电阻越大，由可知电路的电流越小，根据P=UI可知，功率越小，由于时间不知，则根据W=Pt可知无法判定消耗电能的多少，故D错误。
故选C。
3．D
【详解】
在常见的家用电器中，电风扇主要把电能转化为机械能，而电视机主要将电能转化为光能和声能，电水壶、电饭煲主要把电能转化为内能，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
4．C
【详解】
A．电能表示数的单位是kW·h，图示电能表表示小亮家已经消耗的电能为2508.6kW·h，故A错误；
B．3600r/(kW·h)表示此电路中用电器每消耗1kW·h电能，电能表的表盘转动3600转，故B错误；
C．20A表示电能表在平时工作时，允许通过的最大电流为20A，即电能表的额定最大电流为20A，故C正确；
D．4节干电池串联后总电压为
1.5V×4=6V
而电能表的工作电压为220V，所以此电能表不能在4节干电池串联做电源的电路中使用，故D错误。
故选C。
5．A
【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。
6．C
【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。
7．D
【详解】
根据左图可知，两电阻串联，根据右图可知，两电阻并联，串联电路两端电压等于各部分电压之和，并联电路两端电压相等，由可知，R4两端电压为电源电压，电阻最小，所以相同时间消耗电能最多，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
8．D
【详解】
A. 电饭煲工作时是将电能转化为内能；不是将内能转化为电能；则该项说法错误，不符合题意；B. 电动机工作时是将电能转化为机械能，不是将机械能转化为电能；则该项说法错误，不符合题意；C. 发电机工作时是用来发电，是将机械能能转化为电，不是将电能转化为内能；则该项说法错误，不符合题意；D. 内燃机工作时是将燃料燃烧释放出的内能通过燃气膨胀对外做功，转化成机械能，则该项说法正确，符合题意．故选D.
点睛：本题需要通过对设备的逐个分析，弄清工作时能量的来源，转化成的是哪种形式的能量，从而得出判断．
9．C
【详解】
A．图中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A错误；
B．电能表显示本月电表示数，不是本月用电量，故B错误；
C．当验电器带电时，两片金属箔由于带同种电荷相互排斥而张开，故C正确；
D．内燃机在做功冲程中将内能转化为机械能，故D错误。
故选C。
10．D
【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。
11．A
【详解】
A．电阻的单位是欧姆，用符号Ω表示，故A符合题意；
B．电流的单位是安培，用符号A表示，故B不符合题意；
C．电压的单位是伏特，用符号V表示，故C不符合题意；
D．电功的单位是焦耳，用符号J表示，故D不符合题意。
故选A。
12．B
【详解】
A．充电宝的质量约为0.2kg，故A不符合题意；
B．充电宝的直径约为10cm，与手掌的宽度相当，故B符合题意；
C．微微发热的充电宝温度略高于37℃，故C不符合题意；
D．它充满电后，储存的电能约为
故D不符合题意。
故选B。
13． 用电器 化学
【详解】
[1][2]当给共享充电宝充电时，充电宝消耗电能转化成化学能，相当于电路中的用电器。
14． 0.2A 11.5V 368.5kW·h
【详解】
（1）[1]电流表选择0~0.6A量程，分度值是0.02A，指针对应0.2A，所以读数为0.2A。
（2）[2]电压表选择0~15V量程，分度值是0.5V，指针对应10V后面第三格，所以是
10V+0.5V×3=11.5V
（3）[3]电能表单位是kW·h，数字最后一位是小数，所以对应读数为368.5kW·h。
15． 并 用电器 15051.6
【详解】
[1]移动电源给手机充电过程中，各手机间互不影响，所以输出端的连接方式是并联。
[2]用移动电源为手机充电时，手机消耗电能，则手机相当于电路中的用电器。
[3]电池的容量为1130mA·h，充电电流所做的功
所以大约储存了15051.6J的电能。
16． 内 热传递
【详解】
[1]家用蒸汽挂烫机，接通电源后水槽中的水被加热，消耗电能，得到内能，此过程将电能转化为内能。
[2]熨烫衣物时水蒸气的内能转移到衣服上，主要是通过热传递方式使衣物的温度升高，内能增加，实现快速除去服装上的褶皱。
【答题空1】通电导线在磁场中受到了力的作用（2）；（3）1.2h
【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。
18． D 凸透镜 大于二倍焦距 串联 4∶1 90 120100
【详解】
(1)[1]A．电磁波可以在真空中传播，可以传递信息，遥控无人机、卫星定位都是通过电磁波来传递信息的，故A正确；
B．四旋翼无人机，当电机带动旋翼（螺旋桨）转动，对下方空气施加向下的作用力，根据物体间力的作用是相互的，空气对它施加向上的反作用力，即为升力，故B正确；
C．摄像机的镜头是凸透镜，成倒立缩小的实像，当拍摄地面图象时减小悬停高度即物距减小，像距变大，所成的像也变大，故C正确；
D．无人机在悬停时电动机仍在工作，每个电动机功率为50W，仍要消耗电能，故D不正确。
故选D。
(2)[2][3]无人机通过机载摄像头的成像原理与照相机的成像原理相同，摄像头相当于一个凸透镜，被拍摄的物体应位于镜头二倍焦距之外的位置。
(3)[4]由题意知，每一个电动机连接一个电调，通过电子调速器（简称电调）来控制电动机的电流从而改变电动机的功率，故电动机和电调的连接方式是串联。
[5]根据串联电路电压规律可知，电调两端的电压
则电动机和电调的电压之比
由P=UI得，电动机和电调的功率之比
(4)[6]上升过程中所做的功为
[7]由得，上升过程中电动机消耗电能
悬停时电动机总功率
悬停时电动机消耗电能
则起飞到悬停结束电动机共消耗电能
19． 2.88×105 20 1.68×105J 58.3%
【详解】
解：（1）电热棒通电200s，电能表闪烁48次消耗电能
（2）水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×1.0×10-3m3=1kg
由图丙知水初温20℃，通电200s，水加热到60℃，水吸收的热量
Q=cmt=4.2×103/(kg·℃)×1kg×(60℃-20℃)=1.68×105J
（3）电热棒的热效率
答：（1）电热棒通电200s消耗的电能是2.88×105J；
（2）烧杯中的水初温为20℃，通电200s水吸收了1.68×105J的热量；
（3）电热棒的热效率是58.3%。
20． 并 484Ω 0.45A 2.4度
【详解】
(1)[1]红、黄、绿三只灯可以单独工作，因此它们一定是并联的。
(2)[2]每只灯泡的灯丝电阻是
(3)[3]每只灯泡正常发光时，流过的电流是
(4)[4]该设施正常工作一整天（24小时），每次只点亮一个灯泡，且不考虑灯的闪烁，消耗的电能为
答：(1)这红、黄、绿三只灯一定是并联的；
(2)每只灯泡的灯丝电阻是484Ω；
(3)每只灯泡正常发光时，流过的电流是0.45A；
(4)该设施正常工作一整天（24小时），将消耗2.4度的电。
21． 0.03kW·h
【详解】
(1)[1]用电器连续工作5h消耗的电能
W1=P1t1=0.5kW×5h=2.5kW·h，
则电能表的示数为
760.2kW h+2.5kW h=762.7kW·h，
如图所示：
(2)[2]3000r/kW·h表示的是电路中每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3000r，表盘转过90转消耗的电能
W2=kW·h=0.03 kW·h。
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