第3章 能量的转化与守恒 单元测试卷（电学，含答案）

第3章测试卷 能量的转化与守恒
班级 得分 姓名 学号
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意，每小题2分，共40分)
1.下列用电器工作时，将电能全部转化为内能的是( )
A. 电风扇 B.电水壶 C. 电视机 D. 洗衣机
2.测量电功的仪表是( )
A. 测电笔 B. 电能表 C. 电压表 D. 电流表
3. 小明利用电能表测量某一家用电器的电功率。当电路中只有这一个用电器连续工作时，测得在1小时内消耗的电能为0.8千瓦·时，那么这一个用电器可能是( )
4.下列关于电能的说法正确的( )
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
5. 将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是 ( )
A. 三个用电器产生的热量一样多 B. 电风扇产生的热量最多
C. 电视机产生的热量最多 D. 电烙铁产生的热量最多
6. 有两个额定电压相同的小灯泡，串联起来接到电源上，亮度不同。在推导两个灯泡的额定功率哪一个比较大时，要做以下分析：
①从关系式 P=I R可以知道 ② 较亮灯泡的电阻较大 ③在相同电压下工作时，灯泡的电功率和它的电阻成反比 ④ 从关系式 可以知道 ⑤串联时流过两个灯泡的电流相同 ⑥所以，串联时那个较暗灯泡的额定功率较大
请你将最合理的排序选出来( )
A. ②①③④⑤⑥ B. ⑥②①③④⑤
C. ①③④②⑥⑤ D. ⑤①②④③⑥
7.如图所示是额定电压为 3V的小灯泡的Ⅰ—U变化关系图像。根据图像，下列关于小灯泡的一些物理量分析正确的是( )
A. 此过程中电流与电压成正比
B. 此过程中小灯泡电阻保持不变
C. 额定电流是0.3安
D. 额定功率是 1.5 瓦
8. 一只电能表上标明“220V 3A”字样，此电能表最多可接“220V60W”的电灯数是( )
A. 5盏 B. 11盏 C. 22盏 D. 25盏
9. 小明按图甲连接电路，闭合开关，灯泡 的功率为 他将一个阻值大于 L 的灯泡 L 串联接入电路(如图乙)，闭合开关后， 的功率分别为 (不计温度对灯泡电阻的影响，电源电压恒定)，下列关系式正确的是( )
10. 小明在中国科技馆看到“1度电的意义”展品后，绘制了1度电可供他家中的一些额定电压相同的用电器分别在额定功率下、持续工作的时间图，如图所示。关于图中家用电器的比较，下列说法中正确的是( )
A. 节能灯正常工作的电压最大
B. 浴霸正常工作的电流最小
C. 电风扇的额定功率比白炽灯的额定功率大
D. 节能灯正常工作的电流比白炽灯正常工作的电流大
11. 有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图(甲)所示。把它们串联在电路中，如图(乙)所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.2安，则电源电压和元件 B的电功率分别是 ( )
A. 2.0伏 0.8瓦 B. 4.5伏 0.5 瓦
C. 2.5伏 1.0瓦 D. 4.5伏 1.0瓦
12.(2020·中考)如表是小明家电饭煲铭牌的部分信息，小明家电能表的示数如图所示。把电饭煲接在家庭电路中使用时，下列说法错误的是( )
额定电压 220伏
频率 50赫兹
额定功率 高挡 1800瓦
中挡 1200瓦
低挡 500瓦
A. 电饭煲是利用电流的热效应工作的
B. 电饭煲在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小
C. 电饭煲在高挡正常工作10分钟，消耗的电能是1.08×10 焦
D. 若家中只接入电饭煲，在高挡正常工作 10分钟，电能表示数将变成7328.6千瓦·时
13. 在楼房竣工通电前，电工通常要检查家庭电路安装是否存在故障。在如图所示的部分家庭电路中，取下保险丝，在该处安装“220V100W”的白炽灯 L ,然后将A、B接到220伏的电源上,发现灯L 正常发光。若此时闭合开关S,则灯L (“220V 100W”) ( )
A. 正常发光 B. 能发光，但较暗
C. 不能发光 D. 将被烧坏
14.如图所示，只闭合开关S时灯 L 的功率为9瓦；断开开关S，闭合S 、S 时，灯L 的功率为16瓦。电源电压不变，且灯丝电阻不受温度的影响。则L 、L 两灯灯丝电阻之比是( )
A. 1∶3 B. 4: 3 C.3: 1 D. 3∶4
15. 如图所示的电路中，电源电压不变，R 为定值电阻。闭合开关S，当滑片P从中点向右移动时，下列说法正确的是( )
A. 电流表 的示数变小 B. 电流表 的示数变小
C. 电压表的示数变大 D. R 的电功率变大
16. 某型号电吹风，电动机和电热丝串联。电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风，电动机线圈电阻为 R ，电热丝电阻为 R 。将电吹风接入电压为U的电源后，通过的电流为I，消耗的电功率为 P，同学们得到了四个关系式。下列选项中，关系式均正确的是( )
①UI>P ③UI=P
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④
17.下列关于图示实验的说法中错误的是( )
A. 该实验研究的是电流的热效应
B. 实验中采用了控制变量法
C. 观察实验现象可知：在其他条件相同时，电阻越大，产生的热量越少
D. 实验中是通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少
18. 在如图所示的电路中，发现通过电流表的示数减少0.3安时，电压表的示数从9伏变为6伏，那么该定值电阻所消耗的功率的变化量为( )
A. 1.2瓦 B. 1.5瓦 C. 4.5瓦 D. 5.0瓦
19. 某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0~3V”，滑动变阻器规格“20Ω 1A”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化)，在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是 ( )
A. 电路中电流变化的范围是0.1~0.5安
B. 滑动变阻器阻值变化的范围是2.5~10欧
C. 灯泡的最小功率是0.162瓦
D. 该电路的最大功率是2.25瓦
20. 如图所示为一种电子显示的握力计和它的工作原理示意图。电源电压不变，握力显示表是由电流表改装而成，定值电阻R 起保护电路作用，其电阻值为5欧，不施加力时弹簧一端的滑片 P 在电阻 的最上端，移动到最下端时施加的力最大(弹簧的电阻不计)。电路中电流变化的范围为0.1~0.6安，则下列说法正确的是( )
A. 施加的力最大时电路中电流为0.6安
B. R 连入电路阻值变化范围是0~30欧
C. 电路消耗的总功率变化范围是0.3~1.5 瓦
D. R 消耗的最大功率为0.45瓦
二、填空简答题(每空2分，共30分)
21. 如图所示是新型LED灯带，灯带中的LED灯是串联后通过电源适配器接入照明电路的。将一只LED灯接在电池两端不亮，对调电池正负极后亮了，说明LED灯具有 性；用手试摸，点亮的灯几乎不发热，它主要将电能转化为 能；电源适配器是将 (填“交流电转变为直流电”或“直流电转变为交流电”)的装置。
22. 某LED灯发光的颜色与它两端的电压之间的关系如表所示，小华用一个 30欧的定值电阻R 与LED灯串联，接在电压为6安的电源上，成功地让LED灯发出了蓝光，如图所示，则通过定值电阻R 的电流是 安，LED灯工作1小时，消耗的电能是 度。
灯两端电压(伏) 2 2.4 3
发光的颜色 红 绿 蓝
23.如图所示是小明家的电能表，他家同时使用的用电器总功率不能超过 瓦。小明让他家的某用电器单独工作15分钟，这段时间内电能表的转盘刚好转了 300转，则这个用电器的实际功率为 瓦。
24. 如图甲所示，电源电压为6伏恒定不变，滑动变阻器R 最大阻值是20欧。闭合开关，滑动变阻器的P-R图像如图乙所示，则 欧；当滑动变阻器消耗功率最大时，电流表的示数为 安，最大 功率为 瓦。
25. 目前国内销售的空调都有“中国能效标识”字样的彩色标签，为蓝白背景的彩色标识，分为一到五共5个等级。能效比公式：空调能效比=制冷量/额定功率。现有一批制冷量均为4200瓦的不同能效级别的空调。
能效比级别 一 二 三 四 五
能效比 3.4 3.2 3.0 2.8 2.6
(1)若能效比级别为“四”，则空调的额定功率为 瓦。
(2)选用能效级别为“二”的空调与选用能效级别为“三”的空调均正常工作2小时，能节约电能 度。
26. 使用太阳能汽车是开发新能源的途径之一，有一款太阳能汽车，太阳光照射到该车电池板上的总功率为 瓦时，电池产生的电压是120伏，该电压对车上电动机提供的电流是8安，该电动机的机械效率为80%，电动机的工作原理是 ，此时电动机每分钟消耗的电能是 焦，该电动机线圈电阻是 欧(不计机械摩擦损耗的能量)。
三、实验探究题(每空2分，共16分)
27. 在用伏安法测量标有“2.5V”灯泡额定功率的实验中，小明发现电流表损坏，其他元件完好。
(1)小明用已有的器材、5欧的电阻. 和另一块电压表，设计了如图所示电路图。其中虚线框内的元件组合体相当于 。
(2)小明进行了如下实验，请补充完整。
①连接好电路，将滑动变阻器连入电路，滑片P 调到 。
②合上开关，移动滑片，使灯泡两端电压为 伏。
③再读出R。两端的电压为1.5伏。
(3)若实验操作正确，则灯泡的额定功率为 瓦。
28. 图甲是用于焊接塑料水管的热熔器，其电路如图乙所示，加热电阻 欧、 欧，S 是手动控制开关，S 是可随温度自动跳转的温控开关，R。是特殊限流电阻，热熔器加热时R 的电阻较大，LED指示灯发红光，保温时R。的电阻较小，LED指示灯发绿光，已知LED灯发光时两端电压保持不变。
(1)开关S 和S 都闭合时，热熔器处于 (填“加热”或“保温”)状态。
(2)开关S 闭合,S 断开时,R 的功率 (填“大于”“等于”或“小于”)R 的功率。
(3)发红光时LED灯的电流 (填“大于”“等于”或“小于”)发绿光时LED灯的电流。
(4)保温状态时加热电路的电功率为 瓦。
四、分析计算题(共14分)
29.(7分)如图是某品牌足浴盆工作时的简化电路，它有加热功能和按摩功能。加热电阻的阻值为 48.4欧，电动机线圈电阻为2欧，电源电压220伏稳定不变。求：
(1)加热电阻正常工作时的电功率是多少
(2)在足浴盆中加入体积为4升、初温为 的水，加热电阻正常工作420秒，它的电加热效率为80%，则水的温度会升高到多少摄氏度 焦/(千克·
(3)启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为 0.1安，按摩10分钟，电动机线圈产生的热量是多少
30.(7分)方方用图甲所示电路研究电功率和电流的关系，绘制了定值电阻. 滑动变阻器 R的功率与电流的关系图，如图乙。
(1)实线表示的是 (填“R”或“R ”)的功率与电流的关系。
(2)求 的阻值。(写出计算过程)
(3)当电流表示数为0.5安时，求R消耗的功率。(写出计算过程)
第3章测试卷 能量的转化与守恒
1. B 2. B 3. D 4. D 5. D 6. D 7. D 8. B 9. C 10. C11. B 12. D 13. C 14. C 15. A 16. D 17. C 18. C19. D 20. D
21.单向导电 光 交流电转变为直流电 22.0.1 0.0003
23.4400 800 24.10 0.3 0.9
25.(1)1500 (2)0.2
26.通电线圈在磁场中受力转动 5.76×10 3
27.(1)电流表 (2)①b端 ②2.5 (3)0.75
28.(1)加热 (2)小于 (3)小于 (4)200
29.解：(1)由电路图知，电动机与加热电阻并联，由并联电路特点和 可得，加热电阻正常工作时的电功率为
(2)加热电阻正常工作420s产生热量
Q放=W= Pt=1000W×420s=4.2×10 J,电加热效率为80%，所以水吸收热量
由密度公式可得水的质量
%
由Q吸=cm△t可得水升高的温度
水的温度会升高到
(3)由焦耳定律可得，按摩10min电动机线圈产生的热量
30.(1)R
(2)当I=2A时,
(3)当 时， 电源电压U=16V,U'R=U-U' =16V--4V=12V,PR=U'RI=12V×0.5A=6W。