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【专项培优】第15章电能与电功率
一、单选题
1．小琪对一些物理量的大小进行了估测，下列估测中不符合实际的是（　　）
A．教室的高度约为3m
B．做一次眼保健操的时间约为5min
C．一根没用过的粉笔的质量约为10kg
D．教室里一盏日光灯的功率约为40W
2．在下列用电器工作的过程中，电能全部转化为内能的是（　　）
A．电风扇 B．电热水壶 C．电视机 D．电冰箱
3．下列估测符合实际的是：（　　）
A．物理课本的厚度约为1dm
B．人的心脏正常跳动一次的时间约为5s
C．中学生步行的速度约5 m/s
D．一根日光灯的功率为20W
4．下列生活常识你认为最接近实际情况的是（　　）
A．一个中学生的体重大约0.005吨
B．一名优秀运动员百米赛跑的速度大约是36千米/小时
C．人体安全电压不高于220伏
D．电视机的功率约为1000瓦
5．下列家用电器的有关数据，最符合实际的是（　　）
A．电视逼控器的工作电流为1A B．洗衣机的工作电压为220V
C．电冰箱的工作电压为380V D．空调的待机功率为0.01W
6．下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
A．电风扇 B．洗衣机 C．电热毯 D．吸油烟机
7．小刚利用电能表测量某家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器工作时，测得在 15min内消耗电能0.3kW h，则这个用电器可能是（　　）
A．空调 B．电冰箱 C．电视机 D．白炽灯
8．在国际单位制中，电功的单位是（　　）
A．V B．W C．A D．J
9．一只标有“220V100W”的灯泡（灯丝电阻不变）与一电阻R并联后，接在220V电源上，电阻R消耗的功率为10W，则此时（　　）
A．灯泡与电阻消耗的总功率为110W
B．灯泡与电阻消耗的总功率90W
C．灯泡消耗的功率小于100W
D．灯泡消耗的功率大于100W
10．如图所示的电路中，电源电压恒定；当开关S1、S3闭合，S2断开，滑动变阻器滑片调到最右端时，电流表示数为I1，电压表示数为U1；当开关S2、S3闭合，S1断开，滑动变阻器滑片调到中间时，电流表示数为I2；电压表示数为U2；I1：I2＝2：3，U1：U2＝4：9．当开关S1、S2、S3全部闭合，滑动变阻器滑片调到最右端时，电阻R1与电阻R2消耗的电功率之比为（　　）
A．8：27 B．3：2 C．2：3 D．3：8
二、填空题
11．现有一台电动机，其线圈电阻为0.4Ω，当电动机两端加220V电压时，通过电动机线圈的电流为50A，则1分钟内线圈产生的热量是　 　J。
12．电流流过导体，导体会发热的现象，叫做电流的　 　（选填“热”或“磁”）效应。通电导体产生的热量跟导体的电阻、导体中的电流以及通电　 　有关。
13． 如图所示是小雨家的电能表，只打开家里的所有日光灯，1h后，电能表的读数变成了619.9kW·h，则此过程电流做的功为　 　kW·h。然后，将家里的所有日光灯换成亮度相同的LED灯，只打开所有的灯，观察到电能表的脉冲灯在5min闪了40次，此过程消耗的电能为　 　kW·h。
14．如图所示，小王家的电能表表盘上标有“600r/kW h”字样，他将电视机单独接在该电能表上正常工作30min，电能表上的转盘转过60转，该电视机在这段时间内消耗的电能为　 　kW h，功率是　 　W。
15．某导体的电阻是2Ω,当通过1A电流时,通电1min时,导体上产生的热量是　 　 J。
16．某同学在实验中将一直流电动机接到6V的直流电源上，闭合开关后，发现电动机不转，立即断开开关.为查出原因，他将电动机与一阻值为5Ω的电阻串联后接到原来的电源上，闭合开关后，电动机并没有转动，这时电流表读数为1A，检查发现电动机的轴被卡住了.排除故障后，将电动机重新接到6V的直流电源上带动负载转动，这时电流表读数也为1A，由此可知此时电动机做机械功的功率为　 　W.
17．小灯泡L（2.5V，0.3A）的电流随电压变化的I﹣U图象如图甲所示，将该灯泡和滑动变阻器接入如图乙所示的电路中，已知电源电压为4.5V且保持不变，调节滑动变阻器，当电压表示数为3Ⅴ时，小灯泡消耗的实际功率为　 　W，此时滑动变阻器在10s内产生的热量为　 　J。
18．有两个灯泡，灯泡上标有“”字样，灯泡上标有“”字样。当把这两个灯泡并联接在电路中，两个灯泡中比较亮的是　 　灯；当把这两个灯泡串联接在电路中，两个灯泡中比较亮的是　 　灯。以上两空均填“”或“”
三、科普阅读题
19．图1为一种电磁炉的原理示意图。它是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产 生磁场，磁化铁磁材料制成的烹饪锅，在锅体形成无数小的涡流（感应电流）而产生焦耳 热。同时，被磁化的铁磁分子因摩擦、碰撞而发热。从而使锅体自身发热达到加热食物的目的。某款电磁炉性能参数如表所示，操作面版如图2所示。
型号 额定电压 额定功率 功率调节范围 温度调节范围 -效率
SK2105 220V 2100W 120W-2100W 70℃-270℃ ≥90%
根据以上信息解答：
（1）在使用电磁炉时，锅体内能的增加是通过　 　的方式获得的；
（2）电磁炉以额定功率工作时的电流　 　；
（3）在1个标准大气压下，将一锅质量为3kg、温度为22℃的水烧开需要吸收多少热量？　 　若电磁炉以额定功率工作，则烧开这些水最多需要多少时间？　 　
四、计算题
20．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡L2标有“24V 12W”．开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为1A，电压表的示数为12V，灯泡L1正常发光，不考虑温度对灯泡灯丝电阻的影响．求：
（1）灯泡L1的额定功率．
（2）在10s内，灯泡正常L2正常发光时消耗的电能．
（3）灯泡L2的电阻
（4）当开关S1、S2都闭合时，求电流表的示数和灯泡L2的实际功率．
21．小明想知道电热桌垫的工作原理，如图A所示，他查看说明书后发现：该电热桌垫由12V电源供电，发热部分由、两根电热丝组成，、的阻值分别为6Ω、4Ω，该桌垫可通过调温开关控制不同的模式，某次使用时，将其调至高温模式工作2min后，桌垫的温度升高了20℃（不考虑温度的变化对电阻的影响）。
（1）如图B所示，是小明利用所学知识设计的甲、乙两种电热桌垫的电路，为了使其在不同模式工作时电功率均在30~60W范围内，请通过计算说明哪个电路能满足要求；
（2）该电热桌垫处于高温模式时，通过电路的电流是多少？
（3）已知电热桌垫的质量为150g，电热桌垫处于高温模式时的加热效率是多少？（硅胶板的比热容为，百分号前保留一位小数）
五、作图题
22．如图甲所示电路，闭合开关后将滑动变阻器的滑片从a端移动到b端的过程中，电压表示数U随滑动变阻器阻值R变化关系的图象如图乙所示，请你在答题卡的坐标系中画出滑片移动过程中滑动变阻器消耗的功率P随其阻值R变化关系的图象。（提示：当R1＝R2时，滑动变阻器的功率最大）
六、实验探究题
23．酒泉同学用图甲所示的实验电路测量额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻，其中电源由四节新的干电池串联组成。
（1）闭合开关后，酒泉发现　 　（填“电流表”或“电压表”）几乎无示数。检查电路后发现有一根导线连接错误，请在图甲中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线把电路连接正确　 　；
（2）酒泉选择了合适的滑动变阻器并且正确连接电路后，调节滑动变阻器并观察　 　（填“电流表”或“电压表”）的示数，使小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，小灯泡的电阻为　 　，根据数据可以判断出他选用的滑动变阻器是　 　；（填选项前的字母）
A． B． C．
（3）卫星同学想用甲图改正后的实验电路和器材探究“电流与电阻的关系”，他找来了阻值为、、、的定值电阻代替小灯泡进行实验；
①卫星将电阻连入电路中，调节滑片使电压表示数为，读出电流表示数；
②选用另一电阻实验时，如果滑动变阻器的滑片保持不动，电压表示数大于，那么他选择的电阻应该是　 　（“”或“”）；
③选用电阻实验时，闭合开关后，无论怎样移动滑片都不能使电压表的示数为，卫星和同组同学讨论后，想通过减小电源电压的方式来完成实验，他应该减少　 　节电池（填“1”、“2”或“1、2都可以”）；
（4）酒泉和卫星又想测量小灯泡的额定功率，他们重新找来器材设计了图丙所示的实验电路，其中阻值未知、阻值为，电源电压未知。他们用同一个电流表分别在图中的①②③三个位置测量出电流（不接电流表时该位置用导线代替），测量出了小灯泡的额定功率，请你将下面的步骤补充完整；
①将电流表先接在图中　 　（填“1”或“3”）的位置上，闭合开关后，调节滑片的示数为　 　，小灯泡正常发光；
②将电流表接在图中2的位置上，保持滑片位置不动，闭合开关，读出电流表的示数为；
③将电流表接在图中最后一个的位置上，保持滑片位置不动，闭合开关，读出电流表的示数为；
④小灯泡的额定功率　 　。
七、综合题
24．图甲是“测量小灯泡功率”实验电路，电源电压3V，小灯泡的额定电压为2.5V．
（1）连接电路时，图中导线a端应与电压表上标有数字“　 　 　”（选填“3”或“15”）的接线柱相连．
（2）闭合开关前，应将滑片P置于　　 　 　 端（选填“A”或“B”）．
（3）若要测量灯泡的额定功率，应移动滑片P，使电压表的示数为　　 　 　V，时记下电流表的示数．
（4）根据实验数据画出I﹣U图象，如图乙所示，则小灯泡的额定功率是　　 　 w
（5）结合图乙的信息思考：能否利用图甲电路，采用控制变量的方法来“探究电流与电压的关系”？并说明理由．　 　
25．最近，《都市快报》“好奇实验室”选择了iPhone4S和三星i9300这两款手机，进行了进水的极限体验测试，将这两部手机同时浸入1.2米深池水底部，看谁先黑屏 测试结果如表所示.
时间 iPhone4S 三星i9300
32秒 跳出关机界面 正常待机
3分18秒 黑屏，闪光灯自动打开 正常待机
6分25秒 黑屏，闪光灯亮 闪光灯打开
8分01秒 黑屏，闪光灯亮 闪光灯关闭
19分29秒 黑屏，闪光灯亮 黑屏
两部手机捞出后，经过擦干、埋在大米中4天等处理，i9300神奇复活，各项操作一切正常，而iPhone4S一直没有任何反应.根据以上材料，回答下列问题：
（1）iPhone4S手机是一款具有摄像功能的智能手机，摄像机的镜头相当于一个　 　透镜，通过镜头所成的像是　 　(选填“实像”或“虚像”).
（2）针对两款手机入水后闪光灯均自动打开的现象，你认为可能的原因是　 　.
（3）大米在实验中所起的作用相当于　 　.
（4）下表列出了两款手电池的型号，假若在水中的两款手机电池都因遇水发生短路，电池总能量的84%转化成内能，而这些内能全部被水吸收，那么可使池水温度升高　 　℃.(池水质量100千克，不考虑其他散热情况，计算结果保留两位小数)(电流容量1 420 mAh表示：该手机电流若以1 420 mA的电流放电，可以持续工作1 h)
型号 iPhone4S 型号 i9300
电池容量 1 420 mAh 电池容量 2 100 mAh
输出电压 4 V 输出电压 4 V
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】质量及其特性；时间的估测；长度的估测；电功率
2．【答案】B
【知识点】电流的热效应
3．【答案】D
【知识点】长度的估测；速度与物体运动；电功的测量
4．【答案】B
【知识点】质量及其特性；速度与物体运动；电压和电压的单位换算；电功率
5．【答案】B
【知识点】电流的大小；电压和电压的单位换算；电功率
6．【答案】C
【知识点】电流的热效应
7．【答案】A
【知识点】电功率的计算
8．【答案】D
【知识点】电功及电功的实质
9．【答案】A
【知识点】电功率的计算
10．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
11．【答案】6×104
【知识点】焦耳定律；焦耳定律的应用
12．【答案】热；时间
【知识点】焦耳定律
13．【答案】0.4；0.025
【知识点】电功的测量
14．【答案】0.1；200
【知识点】电能表参数的理解；电功率的计算
15．【答案】120
【知识点】焦耳定律的应用
16．【答案】5
【知识点】电功率的计算
17．【答案】0.375；7.5
【知识点】电功的计算；电功率的计算
18．【答案】L2；L1
【知识点】串联电路的电流规律；并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；并联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率
19．【答案】做功；9.55；；520s
【知识点】比热容的定义及其计算公式；电功率的计算
20．【答案】（1）解：开关S1闭合、S2断开时，电路中只有L1，灯泡正常发光，则U额1=U=12V，I额1=I=1A，则其额定电功率为：P额1=U额1I额1=12V×1A=12W
答：灯泡L1的额定功率为12W；
（2）解：L2正常发光时功率为12W，由P= 得：W=P额2t=12W×10s=120J；
答：在10s内，灯泡正常L2正常发光时消耗的电能为120J；
（3）解：由P=UI= 得，灯泡L2的电阻R2= = =48Ω；
答：灯泡L2的电阻为48Ω；
（4）解：当开关S1、S2都闭合时，两灯泡并联，此时通过L1的电流仍为1A，
通过L2的电流I2= = =0.25A；
所以电流表的示数为I=I1+I2=1A+0.25A=1.25A；
L2的实际功率P2=UI2=12V×0.25A=3W．
答：当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为1.25A；灯泡L2的实际功率为3W．
【知识点】电功的计算；电功率的计算
21．【答案】解：（1） 图甲中，当开关S首先在bc位置，只有R2工作，此时电路功率 ，在功率范围内；
当开关S在cd位置时，两电阻并联，功率 ，在功率范围内；所以甲电路图合理；
图乙中，当开关都闭合时，只有R2工作，此时电路功率 ，在功率范围内；
当S1闭合，S2断开时，两电阻串联，根据串联电路的总电阻等于各电阻之和得：
R串=R1+R2=6Ω+4Ω=10Ω，
此时电功率 ，即功率过低，不在功率范围；所以乙电路图不合理；
（2）当两电阻并联时，电路电阻最小，由 可知，消耗的功率最大，P大=P2并=60W；
由P=UI可得，电热桌垫处于高温模式时，通过电路的电流 ；
（3）电热桌垫吸收的热量Q=c硅胶mΔt=2×103J/（kg ℃）×0.15kg×20℃=6×103J，
由甲图可知：当开关S在cd位置时，两电阻并联，功率P大=60W，
由 可知，在2min内消耗的电能：W=P大t=60W×2×60s=7.2×103J，
电热桌垫处于高温模式时的加热效率：
【知识点】比热容的定义及其计算公式；热机的效率；电功率的计算
22．【答案】解：如图所示：
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
23．【答案】（1）电流表；
（2）电压表；12.5；B
（3）15；1、2都可以
（4）3；0.38；0.76
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；探究用电器的电功率实验
24．【答案】（1）3
（2）B
（3）2.5
（4）0.625
（5）不能，灯泡电阻受温度影响，随温度升高而增大，灯泡电阻不是定值　
【知识点】电功率的测量
25．【答案】（1）凸；实像
（2）水是导体，在开关处连通了电路，使闪光灯打开
（3）干燥剂
（4）0.10
【知识点】电功的计算；电功计算公式的应用
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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