2014高中物理 第5章 电能及电信息的应用 章末检测3（教科版选修1-1）

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第5章 电能及电信息的应用 章末检测3
(时间：90分钟，满分：100分)
一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)
1.(2012·山东学业水平预测)下列关于说明书使用的做法，正确的是(　　 )
A．选购和安装家电，不需要参照说明书进行
B．应该自己先摸索家电的使用方法，再通过说明书求证
C．应该先阅读说明书，再学习实践家电的使用方法
D．知道如何使用家电后，说明书就可以不再保留了
答案：C
2.下列说法正确的是(　　 )
A．在家用电器的使用过程中，实际电压不能高出其额定电压值，但可以低于其额定电压值
B．在家用电器的使用过程中，实际电压不能低于其额定电压值，但可以高出其额定电压值
C．在家用电器的使用过程中，实际电压可以高出其额定电压值，也可以低于其额定电压值，但易损坏用电器
D．在家用电器的使用过程中，实际电压不能高出其额定电压值，也不能低于其额定电压值
解析：选C.在家用电器的使用过程中，实际电压可以高于或低于其额定电压值，但电压过高或过低，用电器将不能正常工作，甚至会损坏电器．故C选项正确．
3.(2012·广东学业水平预测)关于家庭电路，下列说法中正确的是(　　 )
A．我国家庭电路采用的是电压为220 V的交流电
B．洗衣机、电冰箱等家用电器使用三孔插座，是为了节约用电
C．在家庭电路中，所有电器一般是串联连接
D．保险丝是为了防止电路发生断路
解析：选A.三孔插座是为了用电安全，家庭电路一般用并联方式，保险丝是为防止短路，造成电流过大，故A项正确，B、C、D错误．
4.下列叙述正确的是(　　 )
A．微波炉应使用铜制材料的烹调器皿，其加热时微波穿透食物表面进入内部，使食物分子高速振动，产生热量
B．微波炉应使用玻璃材料的烹调器皿
C．电磁灶应使用陶瓷材料的烹调器皿，它利用了电磁感应的原理，在锅底产生涡流发热
D．电饭煲应使用银制的烹调器皿，主要是由感温铁氧体起到加热保温的作用
答案：B
5.下面列出了不同品牌的电视机、电风扇、空调机和电冰箱铭牌上的主要项目，试判断正常工作时，其中功率最大的是(　　 )
解析：选D.显然正常工作时电视机功率为85 W，电冰箱的功率为70 W，电风扇的功率为65 W，空调机的功率为P＝UI＝1364 W，功率最大的是空调机．
6.一个家庭拥有1台电冰箱(240 W，1. A) ，1台电视机(120 W，0.6 A)，1台洗衣机(400 W，1. A)，1个电饭煲(800 W，3.6 A)，6盏电灯(均为100 W，0.5 A)和2台空调机(均为1000 W，5 A)．这个家庭的电路设置比较合理的是(　　 )
A．接电能表的规格是(4000 W，20 A)
B．接电能表的规格是(4200 W，10 A)
C．接线电路中将电冰箱，洗衣机，空调机，电饭煲采用专线供电电路
D．电路中将电冰箱，洗衣机，空调机，电饭煲采用二孔插座
答案：C
下列关于家庭电路各种元件安装顺序，正确的是(　　 )
A．总空气开关和漏电保护开关、电能表、专线开关和漏电保护开关、用电器
B．电能表、总空气开关和漏电保护开关、专线开关和漏电保护开关、用电器
C．电能表、总空气开关和漏电保护开关、用电器、专线开关和漏电保护开关
D．总空气开关和漏电保护开关、专线开关和漏电保护开关、电能表、用电器
答案：A
(2012·四川学业水平模拟)从安全用电的角度出发，下列做法存在安全隐患的是(　　 )
A．用电器金属外壳应该有接地线
B．不要在同一个插座上同时使用几个大功率的用电器
C．要定期的检查用电器插头，特别是大功率用电器插头
D．洗衣机，洗碗机等易潮湿用电器不用接地线
答案：D
图5－2
某人安装完照明电路后，接通电源之前，把一个额定电压为220 V的灯泡作为检验灯泡，连接在原来保险丝的位置，同时将电路中所有开关都断开．用这种方法可以检查电路中是否有短路等故障，正确的电路连接方式如图5－2所示．在接通电源后，下列说法不正确的是(　　)
A．若检验灯泡正常发光，表明检验灯泡后段的火线和零线之间出现了短路现象
B．若检验灯泡不亮，但将某一个用电器的开关闭合后检验灯泡正常发光，表明这个开关的两端直接连到了火线和零线上
C．若检验灯泡不亮，但将某一个电灯的开关闭合后，这个电灯和检验灯泡都发光，只是亮度不够．这表明电路中出现了短路现象
D．若无论将电路中用电器的开关断开还是闭合，检验灯泡均不亮，这表明电路中可能出现了断路现象
解析：选C.由题意可知：检验灯泡连接在原来保险丝的位置时，电路中所有开关都断开，检验灯泡正常发光，这说明其后段的火线和零线必连通形成回路，即出现了短路，否则，检验灯泡不会亮；而检验灯泡不亮，这说明检验灯泡后段的火线和零线之间未出现短路．此时，若将某一个用电器的开关闭合后，检验灯泡正常发光，这说明这个开关的两端直接连到了火线和零线上，形成回路，否则，检验灯泡不会正常发光．而将某一个电灯的开关闭合后，这个电灯和检验灯泡都发光，只是亮度不够，这说明这个电灯和检验灯泡组成串联电路，串联分压使其功率均小于额定功率，因此，电路必完好，否则，若出现了短路，则两灯均不亮．而无论将电路中用电器的开关断开还是闭合，检验灯泡均不亮，这说明电路中可能出现了断路，否则，检验灯泡会亮．综上所述，选项A、B、D正确．
(2012·广安中学高二检测)小红家的限电器允许通过的最大电流是10 A，她家有2个标有“220 V，40 W”的日光灯，4只标有“220 V，15 W”的灯泡，1个标有“220 V，1000 W”的热水器，1台合计起来有160 W的电脑，1台制冷时耗电为140 W的电冰箱，1台耗电为80 W的电视机，1台标有“220 V，1200 W”的空调．请你通过计算判断：小红家的这些用电器可以同时使用吗？哪些电器可以同时使用(　　 )
A．不能同时使用，灯泡、电视、空调、电脑、冰箱可以同时使用
B．不能同时使用，灯泡、日光灯、电视、冰箱、空调、电脑可以同时使用
C．不能同时使用，灯泡、热水器、空调可以同时使用
D．都能同时使用
解析：选AB.小红家最大的用电功率为2200 W，所有的电器都打开总耗电功率为2720 W，所以不能同时使用．热水器和空调合在一起恰好等于限电功率，打开任意一个小功率电器只要不跟空调、热水器共同使用即可．
由下表电冰箱的说明书，判断下列说法正确的是(　　 )
项目 主要技术参数 项目 主要技术参数
型号 BCD－305WD 总有效容积/L 305
电源(AC) 50 Hz/200 V 冷藏室有效容积/L 70
输入功率/W 170 冷冻能力/kg/24 h 10
除霜功率/W 140 耗电量/kW·h/24 h 1.
冷冻室星级 **** 外形尺寸/mm 599×702×1653
A.该电冰箱适合两口之家使用
B．压缩机每日工作的时间是11小时
C．四星级的冷冻能力表示最低温度可达到－12 ℃
D．该电冰箱的型号BCD－305WD中CD表示冷藏冷冻
答案：D
某居民家中的电路如图5－3所示，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍正常发光．拔出电饭煲的插头，把测电笔插入插座的左右插孔，氖管均能发光，则(　　 )
图5－3
A．仅电热壶所在的C、B两点之间发生了断路的故障
B．仅电热壶所在的C、B两点之间发生了短路的故障
C．仅导线A、B断路
D．因为插座用导线接地，所以发生了上述故障
解析：选C.因为照明电路中用电器都是并联，由题意可知：开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，电热壶突然不能工作，而电灯仍正常发光，这说明C、B之间不可能短路，否则电灯不亮；拔出电饭煲的插头，把测电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，这说明C、B之间不可能断路，否则，氖管不可能发光；而仅仅导线A、B断路时，将测电笔插入插座的左、右插孔，则氖管一定均能发光；而插座用导线接地，不会引起上述故障．综上所述，选项C正确．
二、计算题(本题共4小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
(9分)电饭煲的工作原理如图5－4所示，可分为两部分，即控制部分：由S1、S2、R1和黄灯组成；工作(加热)部分：由发热电阻R3、R2和红灯组成，S1是一个磁钢限温开关，手动闭合，当此开关的温度达到103 ℃时，自动断开，且不能自动复位(闭合)，S2是一个双金属片自动开关，当温度低于70 ℃时，自动闭合，达到80 ℃时，自动断开，红灯、黄灯是指示灯，通过其电流必须较小，所以R1、R2起______作用，R3是发热电阻，由于煮饭前温度低于70 ℃，所以S2是________(填“断开的”或“闭合的”)，接通电源并按下S1后，黄灯熄而红灯亮，R3发热，当温度达到80 ℃时，S2断开，当温度达到103 ℃时饭熟，S1断开，当温度降到70 ℃以下时，S2闭合，电饭煲处于保温状态，由以上描述可知R2________R3(填“<”、“＝”或“>”)，若用电饭煲烧水时，直到水被烧干S1才会断开，试解释此现象________________________________________________________________________．
图5－4
解析：R1、R2起的作用是限流，防止指示灯(氖泡)因电流过大而烧毁，S2是自动控制温度开关，当温度低于70 ℃时自动闭合，当温度高于80 ℃时又自动断开，使电饭煲处于保温状态，由于R3的功率较大，因此R2>R3.由于开关S1必须当温度达到103 ℃时才自动断开，而水的沸点只有100 ℃，因此用电饭煲烧水时，直到水被烧干后S1才会断开．
答案：见解析
(9分)如下表给出了某一品牌洗衣机说明书中的技术参数．
型号 XQB45－812G XQB40－4801G XQB30－28G
额定电压/V 220 220 220
额定频率/Hz 50 50 50
输入功率/W 400 280 250
最大电流/A 5 5 5
额定容量/kg 4.5 4.0 3.0
机身尺寸/mm 520×520×870 480×520×865 438×438×705
如果仅考虑以上技术参数，在上述品牌洗衣机中任选一种，你会选哪一种型号？试说明选购理由．
解析：洗衣机的优劣要根据单位质量的耗电量，由品牌和说明书技术参数可知：XQB45－812G、XQB40－4801G、XQB30－28G的单位质量耗电功率分别为：、、，故XQB40－4801G型号的洗衣机单位质量耗电量最少，性能最佳．若购买时应选取XQB40－4801G.
答案：见解析
(10分) (2012·成都四中高二检测)小明家电能表和电冰箱的铭牌如图5－5所示：
BC－65B电冰箱
额定电压 220 V
额定功率 70 W
工作频率 50 Hz
耗电量 0.5 kW·h/24 h
图5－5
根据表中的信息回答下列问题：
(1)电冰箱每天消耗的电能是多少焦？
(2)若只有电冰箱在工作，每天电能表的转盘转多少转？
解析：(1)观察铭牌可以得出电冰箱一天耗电量为0.5 kW·h＝1.×106 J.
(2)由电能表铭牌可以看出电能表每消耗1 kW·h转3000转，因此只有电冰箱工作，每天转1500转．
答案：(1)1.×106 J　(2)1500 转
(12分) 家住南京的小明最近买了一套新居，客厅大小5.0 m×6.5 m．打算购置一台柜式空调机放在客厅．他先作了一些市场调查，对各种产品的性能和规格有一定的了解，之后对下列三种品牌的空调机(见下表)有购买的意向．请你依据这些技术参数，为他家提出合理的选购建议并回答下列问题：
品牌名称 美的空调KFRD－50LW/G 海尔空调KFRD－60LW/G TCL空调KFRD－71LW/E
制冷适用面积(m2) 23.5－37 28－46 35－50
制热适用面积(m2) 23.7－34.7 27.5－35.5 35－50
电源规格 220 V－50 Hz 220 V－50 Hz 220 V－50 Hz
制冷量(W) 5000 6000 7100
制冷功率(W) 1800 2100 2400
内机尺寸(mm) 1653* 491* 266 1753* 500* 310 520*1730*330
外机尺寸(mm) 780* 245* 540 810* 288* 680 860*640*310
噪音 36－46/52Db(A) 33－45/52Db(A) 40－48 Db(A)
循环风量(m3/h) 780 900 1200
净重量(kg) 39/40 46/56 50/65
市场价格(2004) 4480 元 4880 元 4978 元
(1) 你打算如何帮助小强家选购空调机？依据是什么？
(2) 所选择的空调机正常工作时产生的电流是多大？
(3) 如果空调机制冷平均每天正常工作6小时，则每个月(30天计)的耗电量是多少？如果每kW·h的电费为0.8元，则每月累计需要电费多少元？
解析：(1)首要考虑的是空调机适用的制冷面积；同时由于空调机是耗电量较大的一种家电，所以空调机制冷的电功率也是需要考虑的重要因素．从空调机适用的制冷面积看，三种机型都基本适合，但是考虑到海尔空调是国际品牌，在耗电量同等的情况下，海尔的制冷量较优，再综合考虑噪音、风量和价格等方面的因素，海尔 KFRD－60LW/G空调机是首选的机型．
(2)如果选购了海尔 KFRD－60LW/G空调机，制冷正常工作时电源输入的功率最大为P＝2100 W，所以电路中的电流为I＝P/U＝2100/220 A≈9.5 A.
(3)空调机每天耗电量W＝2.1×6 kW·h＝12.6 kW·h，一个月消耗的电能为W＝12.6×30 kW·h＝378 kW·h.所以每月所需的电费为302.4元．
答案：见解析
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