第十五章电能与电功率达标检测卷（含答案）

第十五章达标检测卷
一、选择题(每题3分，共36分)
1．以下物品工作时应用了电流热效应的是(　　)
A．电热水壶 B．电风扇 C．刷卡机 D．太阳能玩具车
2．下列数据最符合实际的是(　　)
A．手机充电器的工作电流约为20 A
B．USB接口的输出电压约为5 V
C．家用微波炉的额定功率约为10 W
D．家用空调工作一晚消耗约100度电
3．下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 V
频率 50 Hz
额定功率 高挡 1 800 W
中挡 1 200 W
低挡 500 W
　　
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 min，消耗的电能是1.08×106 J
D．若家中只接入电饭煲，在高挡正常工作10 min，电能表示数将变成
7 328.6 kW·h
4．甲、乙两盏电灯，已知R甲A．W甲>W乙 B．W甲5．甲、乙两盏灯，甲灯标有“220 V　100 W”，乙灯标有“220 V　25 W”，下列说法正确的是(　　)
A．甲灯一定比乙灯亮
B．正常发光时，甲灯电阻大于乙灯电阻
C．正常发光时，甲灯电功率一定是乙灯电功率的4倍
D．正常发光时，甲灯消耗的电能一定是乙灯消耗的电能的4倍
6．有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙，甲的额定功率为1 800 W，乙的额定功率为1 200 W。两个电热水壶都正常工作时，下列说法中正确的是(　　)
A．甲电热水壶两端的电压较高
B．电流通过甲电热水壶做功较快
C．通过两个电热水壶的电流相等
D．相同时间内，两个电热水壶消耗的电能一样多
7．某家用电能表的表盘上标有“600 r/(kW·h)”的字样，在电路中只接入一个用电器且正常工作时，电能表转盘在1 min内转了10转，则该用电器的额定功率是(　　)
A．3 600 W B．1 000 W C．500 W D．100 W
8．下表为某型号空调铭牌上的部分数据，关于这种型号的空调，下列说法错误的是(　　)
额定电压 频率 额定制冷功率 额定制热功率
220 V 50 Hz 1 100 W 1 320 W
A.空调制冷时的额定电流为5 A
B．空调制热时的额定电流为6 A
C．若正常工作且连续制冷0.5 h，空调消耗的电能为0.55 kW·h
D．若正常工作且连续制热0.5 h，空调消耗的电能为0.55 kW·h
9．如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P由滑动变阻器左端向右滑动到其中点的过程中，下列判断正确的是(　　)
A．电流表示数变小，电压表示数不变，灯泡亮度不变
B．电流表示数变大，电压表示数不变，灯泡亮度不变
C．电流表示数变大，电压表示数变小，灯泡亮度变暗
D．电压表与电流表示数的比值变大
10．如图所示，只闭合开关S时，灯L1的功率为9 W；断开开关S，闭合S1、S2时，灯L1的功率为16 W。电源电压不变，且灯丝电阻不受温度的影响，则L1、L2两灯灯丝电阻之比是(　　)
A．1∶3 B．4∶3 C．3∶1 D．3∶4
11．(多选)为了探究热敏电阻对电路的影响，小李设计了如图所示的电路。电源电压保持不变，R为定值电阻，R1为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。闭合开关后，小李在热敏电阻R1上擦了一些酒精，用扇子对着它扇风时，下列说法中正确的是(　　)
A．电流表示数变小 B．电压表示数变大
C．电压表与电流表示数之比变小 D．电路的总功率变小
12．(多选)小飞家的走廊灯很容易烧坏，为了解决这一问题，她设计了如图所示电路，L1和L2都是“220 V　40 W”的灯泡(设灯泡L1和L2的电阻不变，电源电压不变)，下列说法正确的是(　　)
A．灯泡L1的电阻是1 210 Ω
B．闭合S，断开S1，灯泡L1和灯泡L2串联
C．闭合S，断开S1，灯泡L1两端的电压是110 V
D．两灯泡都亮时，电路消耗的总功率是80 W
二、填空题(每空2分，共26分)
13．民航局规定：严禁乘客携带超过160 W·h(瓦·时)的锂电池上飞机。某品牌笔记本电脑的电池铭牌标有“10.8 V　10 A·h”字样，充满电后，存储的电能为________kW·h，该笔记本电脑________(填“能”或“不能”)带上飞机。
14．某学校共有40 W的日光灯1 000盏，平均每天用电4小时。如果都改用
20 W的节能灯(发光亮度大致相同)，一个学期按100天计算，改装后可节约用电________kW·h；若节约的能量由烟煤完全燃烧提供，则最少可节约烟煤________kg(烟煤的热值约为3×107 J/kg)。
15．将一段电阻丝接入电路中，测得其两端电压为12 V，通过的电流为3 A，则该电阻丝电阻为________Ω；若将该电阻丝两端电压由12 V降至6 V，则电功率变化了________W。
16．小朋友在玩电动玩具车时，如果用手将其按住，不让车轮转动，很容易烧坏电动机，这是因为电动机线圈的电阻________(填“很大”或“很小”)，此时通过电动机线圈的电流会________(填“很大”或“很小”)，根据____________知，短时间内会在线圈中产生大量的热，从而将线圈烧坏。
17．如图所示，电源电压7 V保持不变，灯L2的规格为“6 V　3.6 W”，当开关S闭合，两灯发光，使用一段时间后L1突然熄灭，L2更亮，则故障可能是L1________，此时灯L2的实际电功率为________W。(假设灯丝电阻不变)
18．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示。
(1)图乙中________(填“dc”或“ec”)表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图象。
(2)该过程中电路消耗的总功率最大值为________W。
三、实验与探究题(19题10分，20题12分，共22分)
19．如图所示，甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R甲、R乙的电阻丝，瓶中插入温度计a、b。
(1)利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，在两瓶中加入质量、初温均相同的煤油。闭合开关一段时间，可以通过温度计____________情况，判断电阻丝产生热量的多少。此方案是探究在________和时间相同时，电流通过电阻产生的热量与________大小的关系。
(2)在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值R甲________R乙时，可以比较不同物质的吸热能力。若温度计a的示数比温度计b升高得快，则甲、乙两瓶内液体比热容的关系为c甲________c乙。
20．小强在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所用电源为两节干电池，小灯泡上标有“2.5 V”字样。请完成下列问题：
实验次数 电压U/V 电流I/A 实际电功率P/W 小灯泡亮度
1 0.5 0.18
不亮
2 2.0 0.30
较亮
3 2.5 0.32
很亮
4 2.8 0.35
特别亮
(1)请你帮助小强用笔画线代替导线，将图中所示的实物电路连接完整(要求滑片向右移动时滑动变阻器接入电路中的阻值变大)。
(2)闭合开关后，小强发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数。若电路中只有一处故障，这个故障可能是____________。
(3)排除故障后继续实验，小强进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。请你分析第1次实验中小灯泡不亮的原因是______________________。
(4)由表格中的数据可知，小灯泡的额定功率为________W；小灯泡的亮度是由它的____________决定的。
(5)通过分析本次实验的数据和现象还会有一个新的发现，即_______________
________________________________________________________________。
四、综合应用题(每题8分，共16分)
21．如图为电吹风的内部结构示意图和电路原理图。其中电热丝通电后可以发热，电动机通电后可以送风，当选择开关O接在C、D位置时，电吹风处于关停状态。已知电吹风冷风挡的额定功率为44 W，电吹风热风挡的额定功率为484 W，额定电压均为220 V。当电吹风处于正常工作状态时，求：
(1)电吹风吹冷风时，电路中的电流是多大？
(2)电吹风吹热风时，电路中每小时耗电多少千瓦时？
(3)电吹风电热丝的电阻是多大？
22．如图甲所示的豆浆机是由打浆和电热两部分装置构成。中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀头，将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热装置，电热装置的简化电路图如图乙所示，开关S可切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻，豆浆机的主要参数如下表。请解答下列问题：
　
型号 额定电压 打浆装置 电热装置
JYD－P11S 220 V 电机功率 加热功率 保温功率

180 W 1 000 W 242 W
(1)某次向豆浆机中加入黄豆和清水1.0 kg，打浆完成后豆浆的初温为40 ℃，加热该浆使其温度升高到100 ℃，需要吸收多少热量？[设该浆的比热容为4.0×103 J/(kg·℃)]
(2)电阻R1和R2的阻值分别为多大？
(3)该豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作1 min所消耗的电能为多大？
答案
一、1．A
2．B　点拨：手机充电器的工作电流较小，A错误；家用微波炉的额定功率约为1 000 W，C错误；家用空调的电功率约为1 000 W，根据公式W＝Pt 按每晚工作10 h算，W＝1 kW×10 h＝10 kW·h＝10度，D错误。
3．D　点拨：电饭煲是利用电流的热效应工作的，A选项说法正确；由R＝可知，电压不变，P越大，R越小，中挡时的电功率大于低挡时的电功率，电压不变，所以在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小，B选项说法正确；电饭煲在高挡正常工作10 min，消耗的电能W＝Pt＝1 800 W×10×
60 s＝1.08×106 J，C选项说法正确；若家中只接入电饭煲，在高挡正常工作10 min，消耗的电能W＝Pt＝1.8 kW× h＝0.3 kW·h，电能表示数将变成
7 325.6 kW·h＋0.3 kW·h＝7 325.9 kW·h，D选项说法错误。
4．B　点拨：因为两灯串联，则通过它们的电流相等，根据W＝UIt＝I2Rt，在通电时间相同，R甲＜R乙时，有W甲＜W乙 ，因此B正确。
5．C　点拨：电压改变，灯的实际功率也随着改变，额定功率大的实际功率不一定大， A错误；额定电压相同的两灯均正常发光，额定功率大的，电阻反而小，B错误；消耗电能的多少由电功率和通电时间共同决定，D错误。
6．B　点拨：两个电热水壶的额定电压相同，都正常工作时，实际电压等于额定电压，故两电热水壶两端的电压相等，A错误；甲的额定功率大于乙的额定功率，正常工作时，甲电热水壶的实际功率较大，电流做功快，B正确；根据公式P＝UI知，电压相同，实际功率不同，电流不同，C错误；根据公式W＝Pt知，实际功率不同，相同时间内，消耗的电能不同，D错误。
7．B　 点拨： 该用电器在1 min内消耗的电能W＝＝ kW·h，P＝＝＝1 kW＝1 000 W。
8．D　点拨：空调正常工作且连续制热0.5 h，空调消耗的电能为0.66 kW·h。
9．B　点拨：灯与变阻器并联，电流表测通过变阻器的电流，电压表测电源电压，故电压表示数不变，C错误；滑片P由滑动变阻器左端向右滑动到其中点的过程中，变阻器连入电路的电阻变小，由欧姆定律知，电流表示数变大，根据并联电路各支路互不影响，通过灯的电流不变，灯的亮度不变，A错误，B正确；由欧姆定律可知，电压表与电流表示数的比值变小，D错误。
10．C　点拨：只闭合开关S时，两灯串联，灯L1的功率P1＝I12R1＝R1＝＝9 W①，断开开关S，闭合S1、S2时，两灯并联，灯L1的功率P1′＝＝16 W②，由①②得到＝，则＝。
11．AD　点拨：因为酒精汽化会吸热，则用扇子对着热敏电阻R1扇风时，R1温度降低，阻值升高，总电阻变大，总电压不变，故电流表示数变小，A正确；根据串联分压，R1阻值变大，分得的电压变大，则R分得的电压变小，电压表示数变小，B错误；电压表与电流表示数之比就是R的电阻，R的电阻不变，C错误；总电压不变，总电流变小，根据P＝UI，则总功率变小，D正确。
12．ABC
二、13．0.108；能　点拨：笔记本电脑存储的电能W＝UIt＝10.8 V×10 A×1 h＝108 W·h＝0.108 kW·h，108 W·h<160 W·h，所以能带上飞机。
14．8 000；960　点拨：一个学期节约用电W＝n(P1－P2)t1＝1 000×(40×10－3 kW－20×10－3 kW)×4 h×100＝8 000 kW·h＝2.88×1010 J，节约烟煤的质量m＝＝＝＝960 kg。
15．4；27　点拨：电阻丝的电阻R＝＝＝4 Ω；将该电阻丝两端电压由12 V降至6 V，则电功率变化ΔP＝－＝－＝27 W。
16．很小；很大；焦耳定律(Q＝I2Rt)
17．短路；4.9　点拨：由图可知，两灯串联，若两灯中只有一灯发光，则电路故障一定不是开路，而是另一个灯短路，所以故障可能是L1短路。由P＝可得，灯L2的电阻R＝＝＝10 Ω，当L1短路时，此电路为L2的简单电路，灯L2的实际电功率P实际＝＝＝4.9 W。
18．(1)dc　(2)36　点拨：由电路图知，滑动变阻器R和电阻R0串联，电压表V1测R0两端电压，V2测R两端电压，电流表测电路中的电流。(1)滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中，滑动变阻器R连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，根据串联电路的分压原理可知：滑动变阻器两端的电压变小，R0两端的电压变大；所以图乙中dc表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线，ec表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线；(2)由电路图知，P在b点时，电路中电阻最大，电流最小，由图象可以看出，滑片P在b点时电流Ib＝1 A，U1＝2 V、U2＝10 V；滑片P在a点时，电路中电阻最小，电流最大，所以电流Ia＝3 A，U1′＝6 V、U2′＝6 V；根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得电源电压U＝U1＋U2＝IbR0＋U2，U＝U1′＋U2′＝IaR0＋U2′，电源电压不变，则：IbR0＋U2＝IaR0＋U2′，即：1 A×R0＋10 V＝3 A×R0＋6 V，解得：R0＝2 Ω，则U＝1 A×2 Ω＋10 V＝12 V；所以电路消粍的总功率最大值P＝UIa＝12 V×3 A＝36 W。
三、19．(1)示数的变化；电流；电阻　(2)＝；＜
点拨：(1)图中两电阻串联，电流和通电时间相同，可探究电热和电阻的关系。(2)在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值R甲＝R乙时，即相同的时间两电阻丝上产生的热量Q相同，若温度计a的示数比温度计b升高得快，由公式c知，甲瓶内液体的比热容小于乙瓶内液体的比热容。
20．解：(1)如图所示。　(2)灯泡短路　(3)灯泡实际功率太小　(4)0.8；实际功率　(5)灯泡的实际功率越大，灯泡的电阻越大(或灯泡的电阻随着温度的升高而增大)
(第20题)
四、21．解：(1)由题意知，冷风挡功率P冷＝44 W，由公式P＝UI可知，此时电路中的电流I冷＝＝＝0.2 A。
(2)电吹风吹热风时，其电功率P热＝484 W＝0.484 kW，
则电路中每小时消耗的电能W＝P热t＝0.484 kW×1 h＝0.484 kW·h。
(3)当选择开关与A、B接触时，电动机与电热丝并联，电吹风处于热风挡，热风挡的功率等于电动机与电热丝的功率之和，所以电热丝消耗的功率
P电热丝＝P热－P冷＝484 W－44 W＝440 W，
由P＝可得，电吹风电热丝的电阻R＝＝＝110 Ω。
22．解：(1)豆浆吸收的热量Q吸＝cm(t－t0)＝4.0×103 J/(kg·℃)×1.0 kg×(100 ℃－40 ℃)＝2.4×105 J。
(2) 由图可知，当开关S接a时，只有R1工作，豆浆机处于加热状态，则它的功率是1 000 W，则R1＝＝＝48.4 Ω。
当开关S接b时，R1和R2串联，豆浆机处于保温状态，则它们的共同功率是242 W，则R1＋R2＝＝＝200 Ω，故R2＝200 Ω－48.4 Ω＝
151.6 Ω。
(3)打浆和加热同时工作1 min消耗的电能W＝(P机＋P热)t′＝(180 W＋1 000 W) ×60 s＝7.08×104 J。