2024年物理复习单元检测卷苏科版11 电功和电热（含答案）

11 电功和电热
题号 一 二 三 四 总分 累分人
得分
注意事项:共四大题,23小题,满分80分,作答时间为80分钟。
中考对接点 1.电学基础计算(2022.16,只统计选择、填空中的电学计算题)
2.动态电路问题(跟电功率有关,10年3考)
3.多挡位电热器问题(10年8考)
4.测量小灯泡的电功率(2017.31)
5.家庭电路的结构及安全用电(10年6考)
6.电热的应用和防止(2018.6、2018.28)
7.探究影响电热的因素(2016.29、2014.30)
8.家庭电路相关作图(10年7考)
9.家庭电路故障分析(2019.8、2014.8)
第一部分　(选择题　共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1.液晶电视机正常工作时的电功率最接近 (　　 )
A.1 W B.10 W C.100 W D.1000 W
2.下列用电器中,主要将电能转化为内能的是 (　　 )
A.电饭煲 B.电灯 C.洗衣机 D.电风扇
3.安全用电是每一位中学生应有的常识,下列做法符合安全用电原则的是 (　　 )
A.在高压线下钓鱼
B.更换灯泡前先切断电源
C.在电线上晾晒衣服
D.用湿抹布擦拭电灯
4.电炉丝通过导线接到电路里,通电一段时间后,电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热,这主要是因为 (　　 )
A.通过导线的电流大于通过电炉丝的电流
B.通过导线的电流小于通过电炉丝的电流
C.导线的电阻远大于电炉丝的电阻
D.导线的电阻远小于电炉丝的电阻
5.下列关于电能的说法正确的是 (　　 )
A.可以通过电流表把电能直接测量出来
B.电能的单位是“度”,学名叫作千瓦
C.消耗电能越多的用电器,电功率就越大
D.消耗电能相同的用电器,产生的热量不一定相同
6.智能手机耗电达到一定量时,会自动提示用户采用“省电模式”,在这种模式下,可延长电池的供电时间,原因是 (　　 )
A.减小了电池的输出电流 B.降低了电池的输出电压
C.减小了电子线路的电阻 D.增大了电池的输出功率
7.如图所示的家庭电路,插座不能正常工作,经检测发现b、d间断路,闭合开关S,下列说法正确的是 (　　 )
A.灯不会发光
B.正确使用试电笔接触图中a点,试电笔会发光
C.若此时站在地上的人接触b点,漏电保护器会切断电路
D.若熔断器熔丝熔断了,可以用铜丝代替
8.用电器R1和R2上都标有“6 V”字样,它们的电压随电流变化的关系如图所示。下列说法不正确的是 (　　 )
A.R1 和R2的阻值不随温度的变化而变化
B.R1∶R2=2∶1
C.R1和R2并联在4 V电源上,通过的电流I1∶I2=2∶1
D.R1和R2并联在4 V电源上,消耗的总功率为1.2 W
9.把标有“220 V　100 W”的灯泡L1和标有“220 V　60 W”的灯泡L2接入电压为220 V电路两端,下列说法正确的是 (　　 )
A.L1、L2并联时,L1比L2亮
B.L1、L2并联时,亮度相同
C.L1、L2串联时,L1比L2亮
D.L1、L2串联时,亮度相同
10.如图,电源电压为18 V保持不变,电流表量程是“0~0.6 A”,电压表量程是“0~15 V”,小灯泡上标有“6 V　3 W”字样。开关闭合后,两个电表的示数均不允许超过所选量程,且灯泡两端电压不允许超过额定电压。下列说法正确的是(假设灯丝的阻值不变) (　　 )
A.滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表和电压表示数都变大
B.当电流表示数为0.4 A时,电压表示数为12 V
C.该电路的最大功率为9 W
D.滑动变阻器允许调节的范围是18~60 Ω
第二部分　(非选择题　共60分)
二、填空与作图题(共7小题,计22分)
11.(2分)1840年,英国物理学家　　　　最先精确地确定了电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系,其表达式为Q=　　　　。
12.(3分)节能减排是每个公民的责任。将家中普通照明灯全部更换成LED灯(发光效率高),实质是通过减小家中电灯的　　　　来减少电能的消耗。LED灯主要是用　　　　(选填“纳米”、“超导”或“半导体”)材料制成的。电水壶是利用电流的　　　　效应工作的。
13.(3分)在家庭电路中,电灯、电视机、空调等各种用电器之间的连接方式是　　　　　　。为防止触电,用电器的金属外壳还必须接　　　　线。如图所示,用螺丝刀形状的试电笔辨别火线、零线时,正确的使用方式是　　　　(选填“甲”或“乙”)。
14.(4分)如图所示,电源电压不变,灯泡L标有“6 V　6 W”字样。闭合开关S1,灯泡L正常发光,则电源电压为　　　　V,此时灯泡L的阻值为　　　　Ω;再闭合开关S2,前后两次电流表的示数之比为2∶3,则电阻R的阻值为　　　　Ω,电阻R在10 s内产生的热量为　　　　J。
15.(2分)把标有“3 V　0.6 W”和“3 V　0.9 W”的两个灯泡串联接入电路中,在保证安全使用的情况下让其中一个灯泡正常发光,忽略温度对灯丝电阻的影响,则电源两端电压是　　　　V,此时两灯消耗的总功率为　　　　W。
16.(4分)如图所示,15 L的圆柱形塑料桶装满了水。在桶的顶部安装一个直流电动抽水器,其输出功率为5 W,工作电压为5 V。则抽水器工作时,5 s内能抽出150 mL的水。抽水器的工作电流为　　　　A,要将这桶水全部抽出,需要　　　　s,抽水器需消耗电能　　　　J,需克服水的重力做功　　　　J。(g取10 N/kg)
17.(4分)(1)请将图-1中某劳动实践基地室内的部分电路连接完整。
图-1
(2)图-2是测量小灯泡电功率的实物电路图,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连接方式。
图-2
三、实验探究题(共4小题,计22分)
18.(4分)请完成下列填空。
(1)在测量额定电压为2.5 V的小灯泡额定功率的实验中,当小灯泡两端电压为2.5 V时,电流表示数如图-1所示,此时电路中的电流为　　　　A,小灯泡的电功率为　　　　W。
图-1
(2)图-2是小明家电能表的表盘,其读数是　　　　kW·h。小明将家中其他用电器关闭,只让干衣机单独工作,观察到6 min内电能表指示灯闪烁了160次,干衣机的实际功率是　　　　
kW。
图-2
19.(4分)图为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
(1)实验中通过观察　　　　　　　　　　的变化来比较电阻产生热量的多少,这里采用的研究方法是　　　　。
(2)连接好电路后闭合开关,通电一段时间,观察到右侧液面的高度差比左侧液面的大,如图甲所示,表明在电流和通电时间相同的情况下,　　　　越大,产生的热量越多。图乙中R3与R2并联,目的是使通过R1与R2的　　　　不同。
20.(7分)为测量小灯泡的额定功率,甲同学设计了如图甲所示的电路。实验器材有:电源(电压恒为6 V)、小灯泡(额定电压为2.5 V,正常发光时灯丝电阻约为10 Ω)、电流表、电压表、开关各一个,滑动变阻器R1(10 Ω　1 A)和R2(30 Ω　0.5 A)各一个,导线若干。
(1)连接电路时,滑动变阻器应选　　　　(选填“R1”或“R2”)。
(2)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,电路故障原因是　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片P至某位置时,电压表的示数为2.2 V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向　　　　(选填“左”或“右”)端移动。通过实验绘制出小灯泡的U-I图像,如图乙所示,小灯泡的额定功率为　　　　W。
(4)甲同学观察图像,发现通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比,其原因可能是　。
(5)乙同学设计了如图丙所示的电路,测量另一只小灯泡的额定功率(已知灯泡的额定电压为U额),R0阻值已知。
①断开开关S3,闭合开关S1、S2,调节滑片P,使得电流表示数为　　　　(用字母表示),此时灯泡正常发光;
②保持滑片P位置不变,断开开关S2,闭合开关S1、S3,记下电流表的读数为I;
③小灯泡额定功率的表达式为P额=　　　　(用字母U额、I、R0表示)。
21.(7分)学校开展“我为节能献一计”活动,小明想探究影响电热水壶电热转化效率的因素。他提出了两点猜想:猜想1,与电热水壶的功率有关;猜想2,与被加热的水的质量有关。于是在家中进行实验探究。
(1)关于电热水壶消耗电能的测量,小明提出用电能表直接测量;因为家中只有一只电能表,小亮提出用秒表测出烧水时间,再用额定功率与时间的乘积求得。正确的测量方法是　　　　
的方法。
(2)为了探究猜想1,应该保持　　　　　　　　一定,选用功率不同的电热水壶进行实验。为了探究猜想2,小明设计了以下2个方案。
A方案:用一个电热水壶先后三次加热不同质量的水,直至烧开。
B方案:找三个相同的电热水壶同时加热不同质量的水,直至烧开。
小亮认为A方案可行,但实验时要注意　。
你认为B方案是否可行 并说明理由: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)按照正确的方案进行实验,得出数据如下表所示:
实验 次数 电热水壶 的功率/W 水的质 量/kg 水的初 温/℃ 水的末 温/℃ 消耗的电 能/×105 J 水吸收的热 量/×105 J 电热转化 效率η/%
1 800 1 25 99 3.731 3.108 83.3
2 800 0.6 25.5 99.5 2.285 1.865 81.6
3 800 0.3 25 99 1.171 0.932 79.6
4 1000 1 24 99 3.604 3.150 87.4
5 1200 1 24.5 99 3.354 3.129 93.3
第1、2、3组数据表明:电热水壶的功率相同,水的质量越大,电热转化效率越　　　　。第1、4、5组数据表明:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)结合以上结论,请你对电热水壶的使用提出一点建议:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
四、综合题(共2小题,计16分)
22.(7分)绿色环保已成为人们生活中重要的理念。电动汽车是一种节能环保的交通工具,某款电动汽车以60 km/h的速度匀速行驶了80 km,所受的牵引力为720 N,耗电18 kW·h。问:
(1)牵引力所做的功及功率各是多少
(2)上述行驶过程中,电动汽车的效率是多少
(3)有一款与它外形、质量均相同的汽油车,在相同路面上以60 km/h的速度行驶80 km,其效率为25%,需要消耗多少kg汽油 (q汽油=4.5×107 J/kg)
23.(9分)如图所示,这是速热型电热水龙头的电路简图,R1、R2为电热丝,通过操作开关,可以提供温水和热水,相应参数如表。当电热水龙头在额定电压下工作时:
额定电压 额定功率
220 V 温水 热水
1980 W 4400 W
(1)闭合开关S1、断开开关S2,此时电路中的电流多大
(2)电热丝R2的电阻多大
(3)闭合开关S1、S2,通电20 s,可以把1 kg的水从15 ℃加热到34 ℃,求电热水龙头的加热效率。[c水=4.2×103 J/(kg·℃),计算结果精确至0.1%]
参考答案
1.C　2.A　3.B　4.D　5.D　6.A　7.B　8.C　9.A　10.C
11.焦耳　I2Rt
12.功率　半导体　热
13.并联　地　甲
14.6　6　12　30
15.5　1
16.1　500　2500　75
17.(1)如图所示:(2分)
(2)如图所示:(2分)
18.(1)0.32　0.8
(2)619.5　1
评分标准:每空1分,共4分
19.(1)液面的高度差　转换法
(2)电阻　电流
评分标准:每空1分,共4分,有其他合理答案均参照给分
20.(1)R2
(2)小灯泡短路
(3)左　0.625
(4)灯丝的电阻随温度的升高而增大
(5)①
③U额(I-)
评分标准:每空1分,共7分,有其他合理答案均参照给分
21.(1)小明
(2)水的质量和初温　水壶和水的初温相同　不可行,仅有一只电能表无法测出同时工作的三个电热水壶分别消耗的电能
(3)高　水的质量相同时,电热水壶的功率越大,电热转化效率越高
(4)使用功率较大的电热水壶或单次使用时加热质量较大的水可以提高电热转化效率
评分标准:每空1分,共7分,有其他合理答案均参照给分
22.解:(1)牵引力做的功:W有用=Fs=720 N×80×103 m=5.76×107 J
牵引力做功的功率:P===Fv=720 N×60× m/s=1.2×104 W　(2分)
(2)消耗的电能:W总=18 kW·h=18×3.6×106 J=6.48×107 J
电动汽车的效率:η==≈0.889=88.9%　(2分)
(3)由η'==25%可得,汽油完全燃烧放出的热量:
Q放===2.304×108 J
由Q放=mq汽油得需要汽油的质量:m===5.12 kg　(3分)
23.解:(1)闭合开关S1、断开开关S2时,只有电热丝R1接入电路,是温水挡,此时的功率为1980 W,根据P=UI知此时电路中的电流:I===9 A　(2分)
(2)闭合开关S1、S2时,电热丝R1、R2并联,是热水挡,此时功率为4400 W,R2消耗的电功率:
P2=P热-P温=4400 W-1980 W=2420 W
根据P=UI=可知电热丝R2的电阻:R2===20 Ω　(3分)
(3)S1和S2都闭合时是热水挡,通电20 s消耗的电能:
W=P热t=4400 W×20 s=8.8×104 J
水吸收的热量:
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(34 ℃-15 ℃)=7.98×104 J
此电热水龙头加热的效率:
η==≈0.907=90.7%　(4分)