高中物理粤教版 (2019)必修 第三册第一节 电路中的能量巩固练习

5.1电路中的能量同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）必修第三册

一、选择题（共15题）

1．某电力公司曾举办“计量日进您家”活动，免费上门为市民做出家庭用电耗能诊断分析，针对每户家庭提出个性化的节能建议，根据专家统计，每使用1度（千瓦时）电，就相应消耗了0.40kg的标准煤，同时产生0.272kg碳粉尘，0.997kg二氧化碳、0.03kg二氧化硫、0.015kg碳氧化物，下表是电力技术人员实测提供的数据，估算一户普通家庭待机一年相应产生的二氧化硫污染物约为

A．2.0kg B．20kg C．200kg D．2000kg

2．如图所示，某品牌电动汽车电池储存的电能为60kWh，充电时，直流充电桩的充电电压为400V，充电时间4.5h，充电效率95%．以v=108km/h的速度在高速公路匀速行驶时，汽车的输出功率为15kW，转化机械能的效率90%，则

A．充电电流约为33A

B．匀速行驶距离可达432km

C．匀速行驶时每秒钟消耗电能1.5×104J

D．匀速行驶时所受阻力为500N

3．在如图所示的电路中，定值电阻R的阻值为4Ω，电动机的线圈电阻值为1Ω，a、b端加有20V的恒定电压，电压表（不计其电阻对电路的影响）的示数为16V。由此可知（　　）

A．通过电动机的电流强度为5A

B．电动机的发热功率为16W

C．电动机消耗的总功率为16W

D．定值电阻的功率为100W

4．某款移动充电宝的部分相关参数如图所示：小张同学通过网络查阅得到，额定容量是由制造商标定的移动电源可输出容量。下面说法错误的是（　　）

A．20000mAh指的是充电宝能够储存72000C的电荷量

B．74Wh指的是充电宝能够储存266400J的电能

C．该充电宝理论上可以按最大电流输出约5.71h

D．输入接口的输入功率为12W

5．现有额定电压均为110V额定功率分别为100W和60W的灯泡A和B，将它们接在220V的直流电路中后，两灯均正常工作，且消耗的电功率最小的电路是（　　）

A． B．

C． D．

6．饮水机是一种常见的家用电器，其工作电路可简化为如图所示的电路，其中S是温度控制开关，当水温升高到一定温度时，它会自动切换，使饮水机处于保温状态；R2是饮水机加热管的电阻，R1是与加热管串联的电阻．该饮水机的额定电压是220v，加热功率550w,保温时整机耗电量0.48kw/24h（不考虑R1、R2的阻值受温度影响）．当开关S闭合时，饮水机处于何种工作状态及R2的阻值为（）

A．加热220Ω B．加热88Ω C．保温88Ω D．保温220Ω

7．LED 灯是一种半导体新型节能灯。已知某种型号的 LED 灯在一定电压范围内的工作电流是 20 mA，在不同电压下发出不同颜色的光：当两端电压为 1.8 V 时，发黄光；当两端电压为 1.4 V 时，发红光；当两端电压为 3.2 V 时，发蓝光。广告牌上LED 灯数量为 10000个 /m2，那么一块 5 m2的 LED 广告牌发红光时，需要供给的电功率大约是（　　）

A．500W B．100W C．1400W D．2300W

8．如图所示，一款微型机器人的内部有一个直流电动机，其额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，下列说法正确的是（　　）

A．电动机消耗的总功率为

B．电动机的效率为

C．电源的输出功率为

D．电源的效率为

9．如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导体a、b，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比Sa：Sb=2：1。已知5s内有5×1018个自由电子通过导体a的横截面，电子的电荷量e=1.6×10-19C。下列说法正确的是（　　）

A．流经导体a的电流为0.16A

B．a、b的电阻之比Ra：Rb=2：1

C．自由电子在导体a和b中的定向移动速率之比va：vb=2：1

D．相同时间内导体a和b产生的焦耳热之比Qa：Qb=2：1

10．如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为1Ω。电动机内部绕线电阻为2.0Ω，电流表和电压表均为理想电表。只接通S1时，电流表示数为20A，电压表示数为60V；再接通S2，启动电动机工作，电压表示数变为45V，则此时通过启动电动机的电流是（   ）

A．20A B．22.5 A C．30A D．45 A

11．某同学用多用电表测一电学元件的电阻读数为1200欧姆，该电学元件最有可能是下列哪一个(            )

A．220V 800W   电饭煲 B．220V 100W     电炉子

C．220V 40W   白炽灯 D．220V 20W       咖啡壶

12．设某直流电动机线圈内阻为，正常工作时，所加电压为，通过的电流为，则该电动机正常工作时的输入功率和热功率为（　　）

A． B． C． D．

13．如图为一种服务型机器人，其额定功率为48W，额定工作电压为24V，机器人的锂电池容量为20A·h，则机器人（　　）

A．额定工作电流为20A B．充满电后最长工作时间为2h

C．电池充满电后总电量为 D．以额定电流工作时每秒消耗能量为20J

14．三只电阻R1、R2和R3，如图所示连接，在电路的A、B端加上恒定电压后，电阻R1消耗的功率最大．则三只电阻的阻值大小关系为 （ ）

A．R1>R2>R3 B．R2>R1>R3

C．R3>R2>R1 D．R1>R3>R2

15．如图所示，R1＝R3＜R2＝R4。在A、B两端接上电源后，比较各电阻消耗电功率P的大小（　　）

A．P1=P3<P2=P4 B．P2>P1>P4>P3

C．P2>P1>P3>P4 D．P1>P2＞P4>P3

二、填空题（共4题）

16．有一铅蓄电池，在其内部将2×10－5 C的电子从正极移到负极需要3×10－2 s的时间，此过程中非静电力做功为4×10－5 J，则该铅蓄电池的电动势是_____，给一小灯泡供电，供电电流是0.2 A，供电10 min，非静电力做功是_______．

17．电动机的输入功率为5.5 kW,输入电流为50 A,电枢的电阻为0.40Ω,通电1s.

（1）电流做的功为____________J;

（2）产生的热量为____________J;

（3）产生的机械能为____________J;

（4）电动机的效率为 __________；(结果保留两位有效数字)

（5）输入电压为 ________V；

18．如下图所示是某电路中的电能表，让某一个标有“”的用电器单独接入电路正常工作，在此期间电能表转盘转_______圈。

19．如图所示是利用测定电动机效率的电路，请完成下列问题：

（1）图中方框A、B所采用的传感器分别是：A______，B_______。若已知被提升的物体质量为m,该实验还需要的测量工具为_________。

（2）在实验中，通过A、B测得的物理量的数值分别是U、I，电动机线圈的电阻为r，则此时电动机的输出功率的理论表达式________。

（3）在实验中，由于电动机的转动使质量为m的物体在t时间内匀速上升了h高度，则电动机的效率_____。

三、综合题（共4题）

20．一台国产XQB30－13型全自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据如下表．试根据表中提供的数据计算：

(1)这台洗衣机在额定电压下洗衣或脱水时，通过洗衣机的电流是多大？

(2)如洗衣、脱水的累计时间为40min，则洗衣机耗电多少度？

21．如图所示电路中，E =3V，r =5Ω，R0 =1.5Ω，变阻器的最大阻值R =10Ω。在R为何值时，电源的输出功率最大？在R为何值时，R 消耗的功率才最大？R为何值时，R0 消耗的功率才最大？

22．抗击新冠肺炎期间，欢乐送机器人为数十家医院提供了无接触配送服务。该机器人正常工作时电源输出电压为28V，输出电流为4A，整机重量为30kg。在某次无接触配送服务时承载药品重量为20kg，匀速行驶速度为1.2m/s，在行驶过程中受到的阻力大小为总重力的0.15倍，重力加速度g取10m/s2。不计其他能量损耗，则：

（1）该机器人正常工作时电源的输出功率是多大：

（2）该机器人匀速运行时的机械功率是多大；

（3）该机器人内部电阻的阻值是多大？

23．图甲为一直流电动机提升重物的装置图，该直流电动机的电路结构可间化为图乙用来保护电路的定值电阻的阻值为，电动机线圈屯阻为，当电动机匀速向上提升质量为10kg的重物时，图中电压表的示数为，而电压表的示数为，电动机处于正常工作中取，求：

电流表的示数；

重物上升的速度．

参考答案：

1．A

2．D

3．C

4．D

5．B

6．B

7．C

8．D

9．A

10．A

11．C

12．A

13．C

14．B

15．C

16．     2V     240J

17．     5.5×103     1×103     4.5×103     82%     1.1×102

18．150

19．     电压传感器     电流传感器     秒表，刻度尺         

20．1.64A；0.24度

21．3.5Ω，6.5Ω，0

22．（1）112W；（2）90W；（3）1.375Ω

23． 5A；（2）7m/s