第1节 电能 电功练习

电能 电功（测试时间：30分钟，满分:60分）一选择题（每题3分，共30分）1如图所示，是感应式电能表的示意图，与其技术参数有关的说法正确的是（ ）A正常工作时额定功率为220V B每转2圈电路耗电为1kWhC正常运行的最大电流为10A D电路消耗的电能是2486kWh【答案】C【解析】电能表的各参数表示的物理意义：1920/kWh，表示每消耗1kWh的电能，电能表的转盘转1920转，“2.5（10）A”表示电能表的标定电流是2.5A，最大瞬间电流是10A，220V表示该电能表的额定电压，50Hz表示该电能表在频率为50Hz的交流电电路中使用正常工作时额定电压为220V，故A错误；每消耗1kWh的电能，电能表的转盘转1920转，故B错误；正常运行的最大电流为10A，故C正确；此时的示数为248.6kWh，故D错误2电功的国际单位是( )A.伏特（V） B.安培（A） C.瓦特（W） D.焦耳（J）【答案】D【解析】在国际单位制中伏特（V）为电压的单位；安培（A）为电流的单位；瓦特（W）为功率的单位；焦耳（J）为电功的单位，故选D。3.秋雨同学在厨房帮妈妈做饭时,观察到的一些现象并用物理知识解释不正确的是( )A磨刀，是为了增大压力 B高压锅做饭熟的快，是因为锅内气压增大沸点升高C电饭锅做饭时，把电能转化成内能D冰箱里取出来的水果表面会有小水珠，是液化现象【答案】A【解析】A磨刀，是在压力一定时减少受力面积增大压强，A不正确，符合题意；B液体沸点随气压的增大而升高，高压锅做饭熟的快，正是因为锅内气压增大沸点升高，B正确，不符合题意；C电饭锅做饭时，消耗电能，锅内食物温度升高，内能增加，把电能转化成内能，C正确，不符合题意；D冰箱里取出来的水果表面会有小水珠，是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水珠，是液化现象，D正确，不符合题意；答案选A。4以下物理量单位之间关系正确的是( )A. lkWh=3.6105J B.1m/s=3.6km/h C.lkg/m3= l03g/cm3 D. lkg=9.8N【答案】 B【解析】A、lkWh=3.6106J，所以选项错误；B、1m/s=3.6km/h，选项正确；C、l g/cm3 = l03 kg/m3，选项错误；D、kg是质量的单位，N是力的单位，质量和力不是同一物理量，不能划等号，选项错误。5. 如图所示的测量中，数据记录正确的是（） A18.5cm B26 C107g D 6352.6kW 【答案】 C【解析】A、刻度尺分度值为0.1cm，故读数为1.85cn，故A错误；B、图中温度计的分度值是1，液柱的高度在0的下面，所以读数是：14，故B错误；C、由图可知，砝码的质量为100g+5g=105g，游码在标尺上对应的刻度是2g，所以天平的读数应为107g，故C正确；D、从电能表上可以看出电能表的示数为63526，最后一位是小数，单位是kWh，故电能表的读数为6352.6kWh，故D错误；故选C。6下列说法正确的是( )A.物体吸收热量，它的内能减少B.电能表是用来测量用电器两端电压的仪表C.声音在真空中的传播速度比空气中大D.重力的方向总是竖直向下的【答案】D【解析】A选项，无腿吸收热量，内能增大，选项错误。B选项，电能表是来测量电路中消耗的电能的仪表，电压表才是测量用电器两端的电压的仪表，选项错误。C选项，声音不能在真空中传播，声音在真空中传播的速度是0，选项错误。D选项。重力的方向总是竖直向下的，选项正确。7. 电动自行车是备受人们青睐的一种交通工具。如图所示，它可以电动骑行，也可以脚踏骑行。电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电。如表是某型号电动自行车的主要技术参数，关于电动自行车，下列说法正确的是( )A蓄电池一次充电储存能量为2103JB从环保的角度与燃气摩托车相比，也有尾气污染C如果轮胎与地面接触的总面积为0.01m2，一般一个中学生骑车时，车对地面压强约为9104PaD以上都不对【答案】C【解析】蓄电池一次充电储存能量为W =UIt =48V12A3600s=2.0736106J；电动自行车消耗的是电能，没有尾气污染；因为一个中学生的质量大约为50kg，则一个中学生骑车时，车对地面压强约为p=F/S =mg/S=(50+40)kg10N/Kg/0.01m2=9104Pa。故选C.8. 下列用电器正常工作10秒钟消耗电能最少的是( )A.手电筒的小灯泡 B.电视机C.洗衣机 D.空调【答案】A【解析】手电筒的小灯泡正常工作的电流约为0.2A，电视机正常工作的电流约为1A，洗衣机正常工作的电流约为2A，空调正常工作的电流约为5A，手电筒的小灯泡正常工作电压约为3V，电视机、洗衣机、空调正常工作电压都是220V，由W=UIt可得手电筒的小灯泡正常工作10秒钟消耗电能最少。选项A正确。9如图是某同学设计的自动体重测试仪的原理图，下列有关它的说法中正确的是（ ）A体重测试仪所测体重越大，相同时间内消耗的电能越多 B体重显示表是用电压表改装成的 C体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路D体重越大，体重显示表的示数越小【答案】A【解析】本题电路中电阻R1与变阻器R2是串联的，体重示数计是串联在电路中的，所以体重示数计是由电流表改装而成的。变阻器R2接入电路的是BC段电阻，滑片B通过杠杆与体重测试台相连。当体重测试台上放物体时，测试台下沉，滑片B向上运动，电阻R2接入电路的电阻减小，电路中电流变大，由电流改装成的体重示数计读数变大。根据P=UI，电源电压一定，电流增大，电路总功率增大，相同时间内消耗的电能越多。由于AB端是绝缘体，当体重测试台上不放物体时，指针指在AB段，电路是相当于断路。10将电灯L1、L2串联在电路中，已知L1的电阻比L2的电阻大，在相同的时间内比较电流通过两灯泡所做的功 ( )AL1的多 BL2的多C一样多 D无法判断【答案】A【解析】因为灯泡L1和L2串联在电路中，通过两灯的电流大小相等，又因为L1的电阻比L2大，所以L1两端的电压比L2大。根据W=UIt可知，在相等的时间里，电流通过电灯泡L1做功多故选A二填空题（每空1分，共17分）11.小明4月底观察到自己家里的电能表如图所示，当地5月底再观察时，发现电能表示数为，则他家5月份消耗的电能为 kWh【答案】150【解析】 5月份他家消耗的电能：W=7475.6kWh7325.6kWh=150kWh。12.某导体两端电压为6伏，10秒内通过导体横截面的电荷量为5库，通过它的电流为 安，它消耗的电能为 焦；若该导体两端的电压为12伏，该导体的电阻为 欧。【答案】0.5； 30； 24【解析】通过导体的电流为I=Q/t=5库/10秒=0.5安；它消耗的电能为W=UQ=6伏5库=30焦；若该导体两端的电压为12伏，该导体的电阻为R=U/I=12伏/0.5安=24欧。13某城市实施阶梯电价，具体方案如下表：用电时段时段范围电价高峰期第一天8：00-21：000.55元/千瓦时低谷期21：00-第二天8：000.30元/千瓦时小刚留心观察了一下自家电能表，分别记录了他家第一天早8：00，晚21：00和第二天早8：00这三个时刻的读数，如图所示，则他家这一天共消耗电能 KWh，应付电费 元【答案】6 2.8【解析】电能表可测量用户在某段时间内所消耗的电能，由题意知小刚家在高峰期消耗的电能为4 KWh，在低谷期消耗的电能为2 KWh，则他家这一天共消耗电能（2+4）KWh =6KWh，应付的电费为40.55+20.30=2.8元。14.将定值电阻接在电压恒为6V的电源两端，通过电阻的电流为，则内电流在电阻上所做的功是 J。【答案】12【解析】电流做功的公式是W=UIt，把相关物理量人代入计算即可。W=UIt=6V0.2A10s=12J。15.如右图所示，电源电压不变，R1=6，R2=4（1）当开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.6A，电路总电阻是 ，电源电压为 V（2）当开关全都闭合时，电流表示数为1.5A，则通过R1的电流是 A，10s内电流通过灯泡L做的功为 J【答案】（1）10 ； 6 ；（1）1 ； 30 【解析】（1）当开关S1闭合，S2、S3断开时，电阻R1=6、R2=4串联接入电路，通过电路中的电流I=0.6A，则电路总电阻R=R1+R2=6+4=10，电源电压U=IR=0.6A10=6V。（2）当开关全都闭合时，电阻R1=6、灯泡L并联接入电路，电源电压U=6V，通过干路电流I=1.5A，则通过R1的电流I1=U/R1=6V/6=1A，通过灯泡的电流IL= II1=1.5A1A=0.5A，在时间t=10s内电流通过灯泡L做的功为WL=UILt=6V0.5A10s=30J。16.20秒内通过某导体横截面的电荷量为2库，电流所做功为6焦，则通过该导体的电流为_安，此时该导体两端的电压为_伏。当通过该导体的电流为0时，该导体的电阻为_欧。【答案】0.1；3；30【解析】由题意知：t=20s，Q=2C，W=6J，则I=Q/t=2C/20s=0.1A，U=W/It=6J/（0.1A20s）=3V，R=U/I=3V/0.1A=30，导体电阻是导体本身的一种性质，它的大小仅与组成导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端电压和通过的电流大小无关，故当电流为0时，电阻不变为30。17. 如图所示是探究小组在科技节上设计的保温箱的简易图，图中L 是温度传感器，电阻不计，作用相当于一个开关，当温度高于某一设定值时，传感器发出信号，电源断开，停止加热；当温度低于某一设定值时，传感器发出信号，接通电源加热，从而使箱内的温度保持在一定范围内。将温度传感器L和一段阻值为32的电热丝接入电源电压恒为24V的电路中（假设电热丝阻值不随温度变化）。（1）保温箱的外壳要选用的材料是 （选填“热的不良导体”或“热的良导体”) ；（2）电路工作时，通过电热丝的电流是 A ；电热丝工作lmin 消耗电能 J；【答案】（1）热的不良导体；（2）0.75 1080【解析】保温箱的外壳要选用的材料是热不良导体，这样才能起到保温的作用。根据公式计算通过电热丝的电流，利用公式w=UIt计算电热丝工作lmin 消耗电能；根据电源电压和发热功率先求出电路的总电阻，再减去电热丝的电阻，就是需要串联的电热丝的电阻。（1）保温箱的外壳要选用的材料是热的不良导体，这样才能起到保温的作用。（2）电路工作时，通过电热丝的电流 ；电热丝工作lmin 消耗电能W=UIt=24V0.75A60S=1080 J。三计算题（第18题6分，第19题7分，共13分）18.小明买了一辆电动自行车，该车电动机的工作电压为32V，电能转化为机械能的效率为75，车轮与地面接触的总面积为40cm2。小明骑电动自行车在水平公路上以6m/s的速度匀速直线行驶了10min，牵引力为20N，人和车的总质量为100kg，在此过程中：（1）电动自行车对水平地面的压强是多少？（2）电动自行车通过的路程是多少？牵引力做功为多少?（3）电动自行车匀速行驶时，电动机的工作电流为多少？【答案】（1）2.5105Pa；（2）3.6103m；7.2104J；（3）5A【解析】（1）电动车对水平面的压力等于电动车的重力即 （2）匀速行驶 （3） 19. 某兴趣小组制作了一个测量质量的电子秤，其原理如图甲所示，它主要四部分构成：托板、压力杠杆OAB、压敏电阻R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻）和显示重力大小的仪表A（实质是量程为00.6A的电流表），其中OA长5cm，AB长20cm，电源电压恒为9V，压敏电阻R的阻值与所受压力的关系如图乙所示（托板和杠杆组件的质量可以忽略不计，g取10N/kg）。求：（1）托板上放某一重物时，电流表示数为0.2A，电子秤在1min内消耗的电能；（2）托板上没有放置物体时，电路中的电流；（3）为保护电流表不被损坏，电子秤能测量的最大质量。【答案】 （1）0.2A （2）