物理教科版（2024）第1节 电功一课一练

这是一份物理教科版（2024）第1节 电功一课一练，共13页。试卷主要包含了选择题，多选题，填空题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.小明用电水壶烧水给爷爷奶奶泡茶。该壶保温性能较好，烧水时壶会吸收一些热量。在壶中装入500mL的水，加热至沸腾，用时2min。水用完后，他又在壶中装入1000mL的水，加热至沸腾，所需时间最有可能的是（ ）
A . 2min B . 4min C . 大于2min且小于4min D . 大于 4min
2.下列关于电学知识说法正确的是（ ）
A . 用电能表可以直接测量用电器的电功率
B . 当电路中电功率过大时，保险丝会熔断
C . 当导体两端没有电压时，导体也就没有了电阻
D . 电风扇是利用电流的热效应
3.我国年仅24岁的优秀青年科学家曹原研究发现：当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时，再加入一定数量的电子，“魔角”石墨烯的电阻突然消失。如果把这一技术应用于生产，它不能用来制作的是（ ）
A . 电饭锅 B . 电磁铁 C . 电动机 D . 输电导线
4.近年来，我国在材料、能源等领域取得了辉煌的成就，下列说法正确的是（ ）
A . 量子计算机中的电子器件都是由超导体制成
B . 水力、风力、火力发电是不可再生能源的利用
C . 新能源汽车的动力部件是蓄电池，其工作原理与内燃机的工作原理相同
D . 光纤通信，是利用光在纤维材料中多次反射传输信息的
5.将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯，分别接入220V的家庭电路中正常工作，若通电时间相同，则下列说法正确的是（ ）
A . 电冰箱产生的热量最多
B . 电风扇产生的热量最多
C . 三者产生的热量一样多
D . 三者消耗的电能一样多
6.甲、乙两盏白炽灯并联在电路中，两灯都正常发光，且甲灯比乙灯亮，下列说法不正确的是（ ）
A . 甲灯两端的电压比乙灯的大
B . 甲灯的电阻比乙灯的小
C . 通过甲灯的电流比乙灯的大
D . 相同时间内，甲灯消耗的电能比乙灯多
7.明明家的家用电能表的表盘及参数如图所示，下列说法正确的是（ ）
A . 电能表是计量用电器电功率的仪表
B . 该电能表的示数是316kW⋅h
C . 该电能表应该接在 110V的电路中使用
D . 明明家中同时开启的用电器的总功率不能超过4400W
8.“充电宝”是一种给手机等电子设备提供电能的移动电源。我国民航局曾针对“充电宝”发出公告，要求旅客携带登机的“充电宝”额定能量不能超过一定标准。这一“标准”的单位是（ ）
A . Ah B . mAh C . Wh D . VA
9.对于1kW•h电能的作用，下列说法中正确的是（ ）
A . 能使笔记本电脑工作约3分钟
B . 能使洗衣机工作约3小时
C . 能使笔记本电脑工作约3小时
D . 能使洗衣机工作约30小时
二、多选题
1.奇奇家11月用电100度，11月末的电能表示数如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A . 奇奇家同时使用的用电器的总功率不能超过4400W
B . 11月初电能表的示数为2012.5kW·h
C . 若使通过该电能表的电流达到标定电流，6min后电能表表盘转过264圈
D . 若将某用电器单独接入电路工作20min，电能表表盘转了120圈，则该用电器的功率为600W
2.如图是灯泡L的I-U图像，结合图像分析，下列选项正确的是（ ）
A . 当通过灯泡L的电流为0.2A时，工作1min消耗的电能是0.24J
B . 当通过灯泡L的电流为0.3A时，其电功率为0.72W
C . 将两个完全相同的灯泡L并联在3.6V的电源两端，电路的总功率为2.88W
D . 将灯泡L和6Ω的定值电阻串联在6V的电源两端，电路的总电阻为18Ω
3.一般地说，用电器的工作电压并不等于额定电压．家庭里通常不备电压表，但借助电能表可以测出用电器的实际工作电压．现在电路中只接入一个电热水壶，壶的铭牌如右图所示，测得电能表的表盘转过125转的时间为121秒．根据所给信息可知（ ）
A . 该电热水壶的电阻为110Ω
B . 电热水壶的实际功率为1500W
C . 电热水壶在121秒内实际消耗电功为1.5×105焦
D . 电热水壶的实际电压为200V
4.已知小明所在班级上月底电能表的示数为1290.7kW·h，下图是该月底的电能表的示意图，则下列相关说法正确的是（ ）
A . 教室里所开的灯越多，电能表的转盘应转得越快
B . 教室里电路允许的最大总功率为2200W
C . 上个月教室内用电器消耗的总电能为550度
D . 若转盘转了1600转，则该段时间内消耗的电能为2度
5.小军同学根据他在电学实验课上获得的实验数据，画出如图所示的图像。其中图线①表示电阻R 1 ， 图线②表示电阻R 2。根据图像信息可判断（ ）
A . 当 R1 和 R2 串联时，两个电阻的阻值不可能相等
B . 当 R1 两端电压为9V时，通过它的电流为0.9A
C . 当通过 R1 电流为0.5A时，1min内电阻 R1 产生的热量为120J
D . 当 R1 和 R2 串联， R2 的功率为0.2W时， R1 的功率为0.4W
6.如图（a）所示电路，电源电压为18V且不变，R 1的阻值为30Ω，滑动变阻器R 2是规格为“30Ω 3A”和“90Ω 2A”中的一个，若将一个表盘如图（b）所示的完好的电流表接入电路某处，在电路安全工作的情况下，通过调节开关通断和移动变阻器的滑片P，使电路消耗的最大功率与最小功率的比值最大。下列说法正确的是（ ）
A . 闭合S后，10秒内电流通过R1做的功为108J
B . 符合上述要求时，电流表连接在a或b处均可
C . 符合上述要求时，所用变阻器的规格“30Ω 3A”
D . 最大功率与最小功率的比值最大为13∶4
7.能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱．关于能源、信息和材料，下列说法错误的是（ ）
A . 在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，人类特别不重视太阳能的利用
B . 卫星导航在传递信息过程中主要依靠电磁波
C . 超导材料可应用于电饭锅和远距离输电线
D . 光纤具有抗干扰、信号衰减小的特点，适用于远距离、大容量信息传输
三、填空题
1.标有“PZ220 60”的白炽灯正常工作电压为 ________ V，额定功率为11 W的节能灯与该灯泡均正常发光时亮度相当，各自正常工作10 h，节能灯少消耗 ________ kW·h的电能.
2.某型号电饭锅有加热和保温两个功能，甲是其内部电路原理图，当开关S接触点2时，该电饭锅处于 ________ （选填“保温”或“加热”）状态。乙是该电饭锅工作时电功率与时间的关系图像，则图中阴影部分面积表示的物理量是 ________ ，其大小为 ________ 。
3.小明家电能表表盘示数如图所示，他家已有总功率为3200W的用电器在工作，为了冬天烤火取暖他家还可以连接取暖器的最大功率为 ________ W；小明发现该电能表正常工作6min，表盘转了320圈，这段时间内电流对用电器所做的功为 ________ J。
4.由于远距离输送电能，导线较长，因此导线电阻 ________ ，所以导线上损失的电能较大．由Q=I 2Rt可知，若电流减小为原来的 1n ， 则在相同的时间内产生的热量减小为原来的 ________ ，可见 ________
5.一充电宝，其输出电压和输入电压都是5V，容量为1000mA·h，当充电宝充满电时，充电宝大约储存了 ________ J的电能；当用充电宝给手机充电时，充电宝是 ________ （选填“电源”或“用电器”）。
6.某电热水器的铭牌如图所示，在该电热水器中装初温为25 ℃，质量为60 kg的水，在额定电压下工作1400 s，水温升高10 ℃。则水吸收的热量是 ________ J，电热水器消耗的电能是 ________ J。如果水吸收的热量由燃烧煤气来供给，理论上（不计热损失）应完全燃烧 ________ m 3的煤气[c 水=4.2×10 3J/（kg·℃），q 煤气=1.8×10 7J/ m 3]。
7.如图所示为小晴亲手制做的电风扇．电风扇在工作时，电能主要转化为 ________ 能．
8.通过小灯泡L和定值电阻R的电流跟其两端电压的关系分别如图所示。由图可得当把小灯泡L和定值电阻R并联在电压为4V的电路中，干路电流为 ________ A，通电100s，电路中消耗的电能是 ________ J。
9.电热水壶具有调温功能，其铭牌如图甲所示，工作电路图如图乙所示，虚线框内的加热电路由两个加热电阻组成，定值电阻 R0=48.4Ω ， R'是可变电阻（调温电阻）。在额定电压下工作时，该电热水壶最大功率为 ________ W。此时 R'接入电路的电阻大小为 ________ Ω；用电高峰时，实际电压为198V，当电路中只有电热水壶以最大功率加热时，如图丙所示的电能表指示灯2min内闪烁了 ________ 次。

10.小王家中的电能表如图所示，从表盘信息可知，他家接入的用电器总功率不能超过 ________ W；当家里只有电磁炉工作时，电能表在1min内转100r，则电磁炉在lmin内消耗的电能为 ________ J。
四、实验探究题
1.为进行节能灯和白炽灯耗能情况的比较研究．
（1） 小明和小华打开客厅内的一盏节能灯，节能灯正常发光．接着他们找到了小明家的电能表，如图所示，由此可知小明家中的用电器的总功率最大不能超过 ________ W．
（2） 他们以指示灯某一次闪烁后立即开始计时，1min中内电能表指示灯闪烁了50次，根据该数据可算出小明家电路中电流做功的功率为 ________ W．
（3） 小明感到此结果与普通节能灯的功率明显不符，其原因最可能是
A . 小明家的节能灯比较特殊，功率很大
B . 小明在时间测量中存在一定的误差
C . 小明没有关闭其他的用电器
D . 小明在计数存在错误
（4） 小明解决了研究中存在的问题后，再次回到电能表前，仍以指示灯某一次闪烁后立即开始计时，计时1min，电能表指示灯还未闪烁，因而无法计算节能灯电功率，于是他们各自提出不同的实验方案：
小明的方案：测量3min内电能表指示灯闪烁的次数，计算出节能灯的电功率；
小华的方案：测量电能表指示灯闪烁3次所用时间，计算出节能灯的电功率．
你认为 ________ （选“小明”或“小华”）的方案更合理．
（5） 小华按自己方案操作，以指示灯某次闪烁开始计时，并记为第1次，到指示灯闪烁第4次结束计时，刚好360s，则小明家节能灯的电功率 W．若该节能灯与60W的普通白炽灯亮度相同，则该节能灯与亮度相同的白炽灯相比，可以节约 ________ %的电能．
2.在探究影响电流做功大小的因素的实验中：
（1） 用如图所示的电路可以来探究电功与 ________ 的关系．
（2） 实验中提供“2.5V”和“3.8V”两种规格的灯泡若干，则你所选用的灯泡是实验中提供“2.5V”和“3.8V”两种规格的灯泡若干，则你所选用的灯泡是 ________
（3） 下面是某同学探究该实验的过程与记录，请帮他完成
①根据电路图连接电路
②闭合开关，调节滑片，观察到L1比L2亮，说明相同时间内电流通过 ________ 做功多，同时他还需要收集到的另一信息是 ________
③多次调节滑片的位置，重复步骤②
④综合分析实验的现象与数据得到的结论是： ________
3.小金在做“测定小灯泡电功率”的实验时，所用电源电压为4.5伏，小灯泡额定电压为2.5伏．
（1） 按电路图连接成实物图后，闭合开关，发现小灯泡不亮、电流表指针不动、电压表指针有明显的偏转，则电路故障原因可能是 ________ ；
（2） 故障排除后重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙，若要测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 ________ （填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5伏；
（3） 小金同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的图象．根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 ________ 瓦．该图象不是直线，主要原因是． ________
五、计算题
1.冬天来临，越来越多的电脑爱好者开始使用电热桌垫。它的电路原理图如图乙所示，电源电压恒为24V，发热部分由R 1和R 2组成，R 1的阻值为48Ω。通过调温开关控制不同电功率，已知电热桌垫处于低温挡时功率为9.6W，不考虑温度对电阻的影响，求：
（1） 当电热桌垫处于低温挡时通过R 2的电流是多少？
（2） 若改变调温开关，使电热桌垫处于高温挡，在1分钟内产生的热量是多少焦？
（3） 小林研究发现电热桌垫的原理电路图还可改为如图丙所示，若电路元件及电源电压不变，使用图丙电路，当电热桌垫处于高温挡时的电功率是多少？
2.电动汽车是未来汽车的一种发展方向，由于受电池技术的限制，混合动力汽车是一种较好的过渡产品。某油电混合动力汽车相关信息如表格，工作原理如图所示，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机就会启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电。在某次测试中，测试前蓄电池已储存的电能为4×10 7J，测试中全部由内燃机提供能量，内燃机的输出功率为25kW，汽车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶了40km，同时蓄电池的电能增加了25%。求：
（1）当该汽车制动刹车时，驱动电机会反转变为发电机给蓄电池充电，发电机的原理是什么？，产生的电能是由汽车的什么能转化而来的？
（2）在该次测试中，所用燃料的热值为4.5×107J/kg，测试过程中消耗3kg燃料，燃料完全燃烧释放的热量是多少J？
（3）在该次测试中，内燃机的效率是多少？（忽略蓄电池和驱动电机的热损失）
3.小明家买了一个家用电吹风，其简化电路如图甲所示，主要技术参数如下表乙。由于热风功率看不清，小明决定，利用家庭中的电能表和钟表来测定电吹风吹热风时的电功率。于是，他将电吹风单独接入家庭电路中，电吹风在吹热风状态下工作2min，小明发现电能表指示灯闪烁了64次。求：
乙
（1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？
（2）电吹风内电动机的电阻是1Ω，电吹风吹冷风时，1min产生的热量是多少？
（3）电吹风吹热风时的功率是多少？
4.小明同学家中某款电磁炉性能的部分参数如表所示：
他用此电磁炉将质量为2kg的水从25℃加热到100℃[c水=4.2×103J/（kg•℃）、不计加热过程中的热量损失]求：
（1）水吸收了多少热量？
（2）整个过程消耗了多少电能？
5.如图所示灯L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R 2的最大电阻为12Ω，R 1=12Ω，当开关S 1闭合，S 2、S 3断开，滑片P滑至滑动变阻器a端时，灯L恰好正常发光．试求：
（1） 电源电压是多少？
（2） 灯L正常发光时的电流和电阻各是多少？
（3） 当S 1、S 2、S 3都闭合且滑动变阻器滑片P滑到R 2中点时，电流表的示数和此时电路消耗的总功率各是多少？
六、综合题
1.在家庭电路用电高峰时，电灯会暗下来，这是由于电灯两端电压降低的缘故，李芳同学为了测出这时家庭电路的实际电压，从家里寻找到一块电子表和一块额定电压为 U1、额定功率为 P1的电烙铁，并从她家电能表的铭牌上知道每消耗 1kW⋅h的电能，电能表的转盘转过 n转，不计温度对电阻的影响，请你利用上述器材帮助李芳设计实验，要求：
（1） 写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；
（2） 写出实际电压 U的数学表达式 (用已知量和测量量表示 )。
2.电能表是每个家庭度量用电多少的仪器。请你用学过的物理知识解答下列问题。
（1） 小张家门口配电箱中装有如图甲所示的电能表，它是测量 ________ 的仪器；
（2） 小张查询了家中两种用电器的规格，空调“220V，1000W”，电冰箱“220V，200W”，若让空调单独工作2h，电冰箱单独工作10h，在这个过程中，电能表中的转盘转的更快的是______；
A . 空调 B . 电冰箱 C . 一样快
（3） 小张去查看自家现在的电能表，如图乙所示，小张又查询了电能表账单，发现上个月月末的记录是 171.7kW⋅h ， 若每消耗 1kW⋅h ， 费用为0.5元，从上个月月末截止到现在，小张家所用电费为 ________ 元；
（4） 小张还发现很多家用电器可以用遥控器关机而不用断开电源，这种功能叫待机状态，这一功能虽给人们带来了方便，但用电器在待机状态下仍要消耗电能，如小张家所有用电器待机状态时总功率为21W，每天处于待机状态的时间为20h，则一个月（30天）因用电器待机而浪费的电能若全部用来烧水，可以将 ________ kg初温为 20℃的冷水加热成 100℃的沸水供家庭使用[ c水＝4.2×103J/（kg⋅℃）]。
3.在一次课外实践活动中，小夏同学对一款家用电吹风（如图甲所示）进行了深入探究。
（1）小夏先在购物平台上查到了这款电吹风的广告，你认为她对广告的理解不合理的是 ________ ；
A.“70m/s强劲风速”可以加快头发上的水蒸发
B.“电吹风配有加粗纯铜电线”可以减少导线上产生的热损失
C.“恒温57℃不伤头发”，任何情况下吹出气流的温度都是57℃
D.“最大功率1500~1799W”，使用高速高温挡时，电热丝的功率应该大于电动机的功率
（2）小夏观察电吹风及其铭牌，发现其有两个开关，可以实现风速和温度的多挡控制。于是她猜想并设计了如图乙所示的电路图，你认为她设计的电路存在什么问题； ________
（3）接着，小夏打开电吹风，感觉到电吹风在高速冷风挡时风力很强劲，猜想此时的电功率也会比较大。为了验证猜想，她关闭家里所有用电器，只将该电吹风接入家庭电路中，调至高速冷风档，通电3min观察到家里的电能表（如图丙所示）指示灯闪烁转了9次，通过计算测得高速冷风档的实际功率为 ________ W；
（4）小夏进一步研究发现该电吹风具有过热自动断电保护功能，其内部有一个双金属片开关，当温度达到设定值，双金属片开关自动断开，电吹风停止工作，待温度下降到安全值后又自动接通。则双金属片开关应安装 ________ （选填序号字母）。
A.电动机所在支路 B.电阻丝所在支路 C.电路干路
驱动模式
纯电动 启动、低速
油电混动 中速
纯油电 高速
汽车质量
1200kg
热风温度
50-75℃
额定功率
热风时：***W
冷风时：110W
额定电压
220V
质量
0.5kg
额定电压
功率调节范围
温度调节范围
热效率
220V
400W～1600W
80℃～240℃
90%