中考物理二轮专题复习专项训练12《电能电功率电热的相关计算》复习题（含详解）

这是一份中考物理二轮专题复习专项训练12《电能电功率电热的相关计算》复习题（含详解），共5页。试卷主要包含了填空题，选择题，计算与推导题等内容，欢迎下载使用。
1．[·兰州]电能表是用来测量________的仪表。某同学家电能表铭牌上标有“220 V 800 r/(kW·h)”字样，他观察到在1 min内，电能表的转盘匀速转动了20 r，观察期间他家工作电器的总功率为________kW。
2．[·聊城]已知定值电阻R1∶R2＝2∶3，若把它们并联在同一电路中，通电后，通过它们的电流之比I1∶I2＝________；若把它们串联在同一电路中，通电1 min，R1、R2产生的热量之比Q1∶Q2＝________。
3．[·郴州]质量为1.5 kg的水温度升高80 ℃，需吸收的热量是________J；若用功率为1400 W的电热水壶来提供这些热量，需要的时间为______s。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，不计热损失]
4．如图ZX12－1甲是某款电热水龙头，即开即热，冷热兼用，图乙是它的原理电路，R1、R2为电热丝，通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换，有关参数如下表，不考虑温度对电阻丝的影响。当开关仅与1接触时，放出的水是________(选填“冷”“温”或“热”)水，此时电路中的电流是________A，R2的电阻是________Ω。
图ZX12－1
二、选择题
5．[·湖州]如图ZX12－2所示电路中，电源电压为12 V。在a、b间接入灯L1“6 V 2 W”，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使灯L1正常发光。断开开关，取下灯L1，保持滑片P的位置不变，在a、b间接入灯L2“6 V 3 W”，闭合开关。则( )
图ZX12－2
A．灯L2正常发光
B．滑动变阻器接入电路的电阻为12 Ω
C．通过L2的电流为0.4 A
D．滑动变阻器和灯L2每秒做功5 J
6．[·岳阳]图ZX12－3甲是小灯泡的I－U图像。将此灯泡L与滑动变阻器R串联在电压为4.5 V的电路中(如图乙)，闭合开关，移动滑片P，当小灯泡的功率为0.75 W时，( )
图ZX12－3
A．电流表的示数为0.2 A
B．滑动变阻器R接入电路中的电阻为15 Ω
C．电路消耗的总功率为1.35 W
D．10 s内滑动变阻器R产生的热量为13.5 J
三、计算与推导题
7．[·郴州]用四个完全相同的的灯泡L1、 L2、 L3、 L4和定值电阻R1、R2组成如图ZX12－4所示的两个电路，图中U甲＝12 V，U乙＝6 V。闭合开关，四个灯泡均正常发光。求：
(1)通过L1和L3的电流之比为________。(只需填写结果即可)
(2)甲、乙两电路的总功率之比。
(3)定值电阻R1、R2的阻值之比。
图ZX12－4
8．图ZX12－5是供电设备向居民楼用户输电的示意图，为保证居民楼内的用户所有用电器都能正常工作，居民楼输入导线间的电压必须保证为220 V，当居民楼内消耗的功率为44 kW的时候，求：
(1)通过输电线的电流为多少？
(2)若输电线的总电阻为0.1 Ω，供电设备的输出电压是多少？
(3)居民楼内由于家用电器的增加，将向供电部门申请“增容”，即增加用电功率，当居民的用电器的额定功率由44 kW增加到88 kW，所有用电器均在正常工作时，输电线路损失的功率比“增容”前增加了多少？
图ZX12－5
9．[·舟山]目前有的地方出现了共享电动汽车，这种新型低碳的交通工具，深受市民的喜爱。某品 牌电动汽车的部分参数如下表所示。请回答：
(1)如图ZX12－6所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器，感应器即能读取卡中的信息，将车解锁。刷卡所用的原理是________。
(2)根据上表中的数据，若将耗完电能的电池充满电，理论上需要多少时间？
(3)上述电动汽车充满电后，在水平地面上匀速行驶的最大距离为 140 km，则行驶时该车受到的阻力为多少牛？
图ZX12－6
10．[·临沂]现代居家生活中，水族箱已成为室内装饰的一个亮点，某品牌水族箱(如图ZX12－7)的玻璃容器内盛有50 L水，内置一根“220 V 100 W”的自动温控棒，冬天养热带鱼时，水族箱内水的温度要求控制在26～28 ℃之间。(温控棒在水温低于26 ℃时开始工作，水温达到28 ℃时自动断开，ρ水＝1.0×103 kg/m3)
(1)求水族箱中水的质量。
(2)在某次温控中，温控棒正常工作了87.5 min，求该次温控棒的温控效率。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
(3)若用电高峰时，家庭电路的实际电压为217.8 V，求此时温控棒的工作电流。(温控棒阻值不变)
图ZX12－7
参考答案
1．电功(消耗电能) 1.5
2．3∶2 2∶3
3．5.04×105 360
4．温 10 60.5
[解析] 开关仅与1接触时，电阻R1单独接入电路，开关与1、2接触时，电阻R1和电阻R2并联接入电路，总电阻比开关仅与1接触时小，由P＝eq \f(U2,R)可知，电源电压不变，开关与1、2接触时，电路中总电阻小，功率大，放出来的是热水；开关仅与1接触时，电路中电阻比开关与1、2接触电阻大，功率小，放出来的是温水；此时的电流I1＝eq \f(P温水,U)＝eq \f(2200 W,220 V)＝10 A。开关与1、2接触时，放出来的是热水，两电阻并联，总电流I＝eq \f(P热水,U)＝eq \f(3000 W,220 V)＝eq \f(150,11) A，R2支路的电流I2＝I－I1＝eq \f(150,11) A－10 A＝eq \f(40,11) A，R2的电阻R2＝eq \f(U,I2)＝eq \f(220 V,\f(40,11) A)＝60.5 Ω。
5．C [解析] 灯L1正常发光时，其两端的电压为6 V，接入灯L2，两灯的电阻不同，则a、b间的电压会发生变化，故灯L2不会正常发光，故A错误。灯L1正常发光时的电流I＝eq \f(P1,U1)＝eq \f(2 W,6 V)＝eq \f(1,3)A；滑动变阻器两端的电压为U′＝U－U1＝12 V－6 V＝6 V，则滑动变阻器接入电路的电阻为R′＝eq \f(U′,I)＝eq \f(6 V,\f(1,3)A)＝18 Ω，故B错误。L2的电阻为R2＝eq \f(U22,P2)＝eq \f(（6 V）2,3 W)＝12 Ω；此时电路的总电阻R＝R2＋R′＝18 Ω＋12 Ω＝30 Ω，此时电路中的电流I′＝eq \f(U,R)＝eq \f(12 V,30 Ω)＝0.4 A，故C正确。滑动变阻器和灯L2每秒做功为整个电路所做的功，则W＝UI′t＝12 V×0.4 A×1 s＝4.8 J，故D错误。
6．C [解析] 当小灯泡的功率为0.75 W时，根据题图甲可知，灯泡L两端的电压为2.5 V，通过灯泡的电流为0.3 A，电路中的总电阻R总＝eq \f(U总,I)＝eq \f(4.5 V,0.3 A)＝15 Ω，电路消耗的总功率P总＝U总I＝4.5 V×0.3 A＝1.35 W。滑动变阻器R两端的电压U＝U总－UL＝4.5 A－2.5 V＝2 V，R在10 s产生的热量Q＝UIt＝2 V×0.3 A×10 s＝6 J。滑动变阻器R接入电路中的电阻为R总－RL＝15 Ω－eq \f(UL,I)＝15 Ω－eq \f(2.5 V,0.3 A)≈6.7 Ω。
7．解：(1)1∶1
(2)设小灯泡的额定电流为I，
则甲电路中的电流为I甲＝I，乙电路中的干路电流为I乙＝2I，
因P甲＝U甲I，P乙＝U乙·2I，
所以eq \f(P甲,P乙)＝eq \f(U甲I,U乙·2I)＝eq \f(12 V,6 V×2)＝eq \f(1,1)。
(3)设小灯泡的额定功率为PL，R1、R2的功率分别为P1、P2。
因P甲＝2PL＋P1，P乙＝2PL＋P2；
又因P甲＝P乙，所以P1＝P2。
由于P1＝I2R1，P2＝(2I)2R2，
所以I2R1＝(2I)2R2，则eq \f(R1,R2)＝eq \f(4,1)。
8．解：(1)I＝eq \f(P,U户)＝eq \f(44000 W,220 V)＝200 A。
(2)U线＝IR线＝200 A×0.1 Ω＝20 V，U输＝U户＋U线＝220 V＋20 V＝240 V。
(3)I′＝eq \f(P′,U户)＝eq \f(88000 W,220 V)＝400 A，
P前＝I2R线＝(200 A)2×0.1 Ω＝4000 W，
P后＝I′2R线＝(400 A)2×0.1 Ω＝16000 W，
ΔP＝P后－P前＝16000 W－4000 W＝12000 W。
9．解：(1)电磁感应
(2)P输入＝UI＝220 V×16 A＝3520 W＝3.52 kW，
t＝eq \f(W电,P输入)＝eq \f(22 kW·h,3.52 kW)＝6.25 h。
(3)W机＝W电×70%＝22×3.6×106 J×70%＝5.544×107 J，
f＝F＝eq \f(W机,s)＝eq \f(5.544×107 J,1.4×105 m)＝396 N。
10．解：(1)水族箱中水的质量为m＝ρ水V＝1.0×103 kg/m3×50×10－3 m3＝50 kg。
(2)水吸收的热量
Q吸＝cm(t2－t1)＝4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×(28 ℃－26 ℃)＝4.2×105 J，
温控棒正常工作87.5 min放出的热量
W＝P额t＝100 W×87.5×60 s＝5.25×105 J，
温控棒的温控效率η＝eq \f(Q吸,W)×100%＝eq \f(4.2×105 J,5.25×105 J)×100%＝80%。
(3)温控棒的电阻R＝eq \f(U额2,P额)＝eq \f(（220 V）2,100 W)＝484 Ω，
用电高峰期时温控棒的工作电流I＝eq \f(U,R)＝eq \f(217.8 V,484 Ω)＝0.45 A。额定电压
220 V
额定
功率
温水
2200 W
热水
3000 V
电池容量/(kW·h)
22
车载充电器输入电压/V
220
车载充电器输入电流/A
16
电能转化为机械能的效率
70%