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初中人教版(2024)第1节 电能 电功课后复习题
展开这是一份初中人教版(2024)第1节 电能 电功课后复习题,共27页。试卷主要包含了选择题,填空题,计算题等内容,欢迎下载使用。
(同步基础练习)
一、选择题(共20小题):
1.下列单独一个用电器正常工作时,在相同时间内消耗电能最多的是( )
A.笔记本电脑B.电冰箱C.白炽灯D.空调
2.小明经常听妈妈说使用空调比较费电,小明妈妈的意思是( )
A.通过空调的电流大B.空调两端的电压大
C.空调的电阻大D.相同情况下空调耗电多
3.关于电功,下列说法不正确的是( )
A.电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能
B.电流做功的过程就是消耗电能的过程
C.用电能表可以测量电流做功的多少
D.电流越大,电流做功就一定越多
4.现代社会生活和生产几乎处处离不开电,用电,实际上用的是电能。下列关于电能和电功的说法正确的是( )
A.用电器通过电流做功把电能转化为其它形式的能
B.发电站把电能转化为其它形式的能
C.电功和电能的单位都是瓦特
D.电功和电能是同一个物理量
5.下列关于电功的说法中正确的是( )
A.电流通过用电器时,只有把电能转化为机械能才做功
B.电流通过导体时所做的功决定于导体两端的电压、通过导体的电流和导体的电阻
C.加在导体两端的电压越大,通过导体的电流越大,通电时间越长,电流做的功越多
D.电流做功的过程,实际上是把其他形式的能转化为电能的过程
6.将小灯泡L1和LED灯L2分别接入电路,测得电压、电流如图所示,实验中LED灯比小灯泡亮得多。下列说法正确的是( )
A.L1所做的功比L2少
B.L1做功比L2做功慢
C.L1每秒钟消耗电能比L2多
D.L1每秒钟消耗电能比L2少
7.如图甲所示的两个电流表均为学校实验室里常用的电流表(如图乙所示).闭合开关后,两电流表的指针都正常偏转且偏转角度相同,此时灯L1和L2所消耗的电能W1和W2的比值为( )
A.4:1
B.1:4
C.5:1
D.1:5
8.已知两电阻的阻值大小关系为R1>R2。如图ABCD所示的四个电路中,电源电压U相同,相同时间内整个电路消耗的总电能最小的是( )
9.一块手机用的锂电池,上面标明电压为3.7V,容量为1130mA•h,它充满电后,大约存储的电能是( )
A.4.181JB.4.181×103JC.1.5×104JD.15kW•h
10.老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA•h”的字样,手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时,立刻插上30W的充电器,并持续正常使用,直到电量充满。他这次给手机充电的时间是( )
A.0.2hB.0.47hC.0.5hD.0.67h
11.当智能手机电量不足时,可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间,“省电模式”通过以下哪种方式实现的( )
A.减小电池电压B.增大电池电压
C.减小总功率D.增大总功率
12.两盏电灯并联接在同一电源上。甲灯的电阻为500Ω,乙灯的电阻为1200Ω.在相同的时间内( )
A.甲灯消耗的电能多 B.乙灯消耗的电能多
C.甲、乙两灯消耗的电能一样多 D.无法判断
13.如图是一个能吹冷、热风的电吹风的简化电路。当它接入家庭电路时,下列分析正确的是( )
A.只闭合开关S1,只有电动机工作,电吹风吹出的是热风
B.只闭合开关S2,只有电热丝工作,电吹风不吹风
C.同时闭合开关S1和S2,电热丝和电动机同时工作,电吹风吹出的是热风
D.电吹风吹出热风的过程中,电能全部转化为内能
14.如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘,表盘上“1600imp/(kW•h)”表示每消耗1kW•h的电能指示灯闪烁1600次,断开其他用电器,只让电饭锅单独工作2min,指示灯闪烁32次。下列选项正确的是( )
A.小明家干路中的电流不得超过10A
B.小明家上月消耗的电能为911kW•h
C.小明家使用的电饭锅消耗的电能为0.02kW•h,合7.2×104J
D.指示灯每小时闪烁1600次
15.小王随父母去自贡江姐故里进行红色研学之旅。需要提前给移动充电宝进行充电,充电宝容量为60000mA•h,充电电压为5V,充电时剩余电量为0。于是她关闭家中其它用电器,并观察到家里电能表如图所示,要给充电宝充满电,电能表的转盘将转过( )
A.120r
B.200r
C.300r
D.1000r
16.现有两个定值电阻R1和R2(R1>R2),按照如图所示的四种方式,分别接到电压恒为U的电源两端工作相同的时间,则四个电路中电流做功大小关系正确的是( )
A.W乙>W丁>W丙>W甲B.W甲>W丙>W丁>W乙
C.W甲>W乙>W丙>W丁D.W丙>W丁>W乙>W甲
17.如图所示,电源电压不变,只闭合开关S1,电流表示数为0.3A,再闭合S2,电流表示数变化了0.4A。则同时闭合S1、S2后,相同时间内R1、R2消耗的电能之比是( )
A.3:4B.4:3C.7:3D.4:7
18.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1、L2都能正常发光,甲、乙两个电表的示数之比是3:4,则相同时间内两灯消耗的电能之比是( )
A.1:2B.2:1C.1:3D.3:2
19.一新能源电动汽车,总质量为2×103kg,在平直的公路上以10m/s的速度匀速运动,车头正前方30m处的斑马线上有行人,为礼让行人,驾驶员开始刹车,从发现行人到停下,其v﹣t图像如图所示。若已知汽车匀速行驶时的动能恒为E=1.0×105J,且减速过程中动能减少量的60%转化回收为电池电能,汽车停止时车头距斑马线1.5m。则( )
A.汽车减速过程机械能不变
B.驾驶员从发现行人到停下行驶了0.7m
C.汽车减速运动过程的平均速度大小为5m/s
D.刹车过程中,汽车回收的电能为6×105J
20.小伟设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路,其电路原理如图甲所示。其中,电源两端电压为6V固定不变,定值电阻R0=20Ω,R1是热敏电阻,其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示,闭合开关S后,下列说法中( )
①当环境温度降低,电压表的示数变小
②当环境温度为40℃时,电压表的示数为4V
③当电压表的示数为2V时,环境温度为20℃
④当环境温度为50℃时,定值电阻R0在1min内消耗的电能为240J
A.只有①③正确B.只有①②正确C.只有①④正确D.只有②④正确
二、填空题(共10小题):
21.我们教室里有日光灯和电风扇,它们的连接方式是 (选填“串联”或“并联”);电风扇工作时主要是将 能转化为 能。
22.中国民用航空局规定,旅客乘机携带的充电宝规格不超过 160W•h,这里的“160W•h”合 度。某种充电宝标注有“20000mA•h”字样,这里的“mA•h”是 的单位。
23.加在导体两端的电压为3V,通电2min,电流做功360J,则该导体的电阻为 Ω。
24.如图所示的电路,电源电压不变,电阻R=5Ω,闭合开关S后,电流表的示数为0.4A,已知小灯泡灯丝的电阻恒为10Ω。通过小灯泡的电流 A;通电10s,整个电路消耗的电能 J。
25.一块3.6V锂电池上标有“900mA•h(提示:能在900mA电流下工作1小时)”的字样。若手机的工作电流为7.5mA,则这块锂电池充满电后可供手机工作 h。手机是通过 传递信息的。
26.张薇的爸爸最近买了最新款HUAWEI/华为P20Pr极光闪蝶色手机,细心观察的张薇发现手机电池上标有“电压3.7V,容量3500mAh”的字样,则它充满电后存储的电能为 J,经查,该手机的待机电流为20mA,则该手机最长待机时间为 h。
27.达瓦同学家电能表铭牌上标有“220V 1000r/kW•h”的字样,他观察到在1min的时间内,电能表的转盘匀速转了40转,那么这一分钟消耗的电能是 kW•h。
28.如图所示是小明家的电能表,其示数为 kW•h。用1度电,它的转盘转过 转,小明关闭家中其他用电器,让电饭锅单独工作,观察到电饭锅工作12min电能表转盘转了500转,则这段时间电钣锅消耗电能为 kW•h。
29.一台电动机线圈的电阻为1Ω,线圈两端所加的电压为2V时,电动机正常工作,此时电流为0.2A,1min内电流做的功为 J。若电动机工作时突然停止转动(电动机没有损坏),则线圈在1min内产生的热量为 J。
30.图示是一款新型无扇叶电风扇,通电时,可以送出清爽的风。其内部的电动机额定电压为50V,额定电流为2A,电动机内部线圈电阻为2.5Ω。则电风扇正常工作时,100s内消耗的总电能为
J,电能转化为机械能的效率为 。
三、计算题(共10小题):
31.如图所示,电源电压不变,定值电阻R1阻值为10Ω,定值电阻R2阻值的为20Ω,且开关S闭合后电流表的示数为0.2A。求:
(1)电路的电源电压;
(2)在10s内,整个电路消耗的电能。
32.在如图电路中,电源电压为6V,R2=4Ω,闭合开关S后,电压表读数为2V。则:
(1)电流表的示数为多少A?
(2)电阻R1的阻值为多少Ω?
(3)通电1min,R2消耗的电能是多少焦耳?
33.如图所示,电源两端电压U保持不变,电阻R1的阻值为6Ω,电阻R2的阻值为18Ω。
当开关S闭合时,电压表示数为3V。求:
(1)电流表的示数I;
(2)电源两端的电压U;
(3)工作10minR2消耗电能多少。
34.如图所示,电阻R1的阻值为10Ω。当开关S闭合时,电压表示数为3V,电流表示数为0.5A。求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)电源电压;
(3)10s内电流通过电阻R1所做的功。
35.如图甲所示,电源电压保持不变,S是单刀双掷开关.当开关S分别接触点“1”和触点“2”时,电压表与电流表的示数关系如图乙所示。求:
(1)电阻R1和R2的阻值大小;
(2)将开关S与触点“2”相接,在5min内电阻R1和R2消耗的总电能大小。
36.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V,闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I﹣U关系图像,如图乙所示。不计温度对滑动变阻器阻值的影响。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻为多少Ω;
(2)当滑片P移至最右端时,闭合开关S,通电2min滑动变阻器消耗的电能为多少J?
37.如图所示,电阻R1=20Ω,R2=60Ω,两电阻并联,通过R2电流为0.2A。求:
(1)电源的电压;
(2)电路中的总电流;
(3)1min电路消耗的总电能。
38.如图所示,定值电阻R1和R2并联在电压为6V的电源上,当开关闭合时,电流表A1的示数为0.2A,电流表A2的示数为0.3A。求:
(1)通过电源的电流;
(2)定值电阻R1、R2的阻值;
(3)整个电路在10s内消耗的电能。
39.如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为1.5A,电流表A2的示数为0.6A。求:
(1)电源两端的电压;
(2)电阻R2的阻值;
(3)10s内电流通过整个电路所做的功。
40.电动汽车是我国重点发展的项目,已经走进我们的家庭。已知某款电动汽车满载时,人和车总质量为1500kg.电动汽车工作时的电路原理如图所示,在电动汽车行驶时,通过改变调速电阻(变阻器)来调节电动机的转速,改变汽车的速度。当汽车行驶速度最大时,电压表示数为200V,电流表示数为15A.请你用学过的物理知识解答下面的问题。
(1)若电动汽车以最大车速行驶1h,电动机消耗的电能是多少?
(2)已知电动机线圈的电阻为1Ω,求1h内电动机产生的机械能?
(3)当调节调速电阻时,使电压表示数为150V,电流表示数为10A,求调速电阻接入电路中的电阻。
题型
选择题
填空题
作图题
实验题
计算题
总计
题数
20
10
0
0
10
40
人教版 八年级物理上册 第18章 《电功率》
第1节 电能 电功
(同步基础练习)
一、选择题(共20小题):
1.下列单独一个用电器正常工作时,在相同时间内消耗电能最多的是( )
A.笔记本电脑B.电冰箱C.白炽灯D.空调
【答案】D
【解析】解:笔记本电脑、电冰箱、白炽灯、空调都正常工作时,笔记本电脑的功率在70W左右,电冰箱的功率在200W左右,白炽灯的功率在40W左右,空调的功率在1000W左右,在相同时间内,由W=Pt可知,空调消耗的电能多。
故选:D。
2.小明经常听妈妈说使用空调比较费电,小明妈妈的意思是( )
A.通过空调的电流大B.空调两端的电压大
C.空调的电阻大D.相同情况下空调耗电多
【答案】D
【解析】解:家用空调额定功率大,大多在1500W左右,由公式W=Pt可知,相同时间内,空调在使用时消耗电能比较多,因此相同情况下空调耗电多。
故选:D。
3.关于电功,下列说法不正确的是( )
A.电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能
B.电流做功的过程就是消耗电能的过程
C.用电能表可以测量电流做功的多少
D.电流越大,电流做功就一定越多
【答案】D
【解析】解:A、根据能量守恒定律可知,电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,故A正确;
B、电流做功的过程,就是消耗电能的过程,电流做功越多,消耗的电能就越多,故B正确;
C、电能表是用来测量电流做功的多少的仪器,可以直接用电能表测量电流做功的多少,故C正确;
D、由W=UIt可知,电流做功的多少与电压、电流和通电时间有关,电流越大,电流做功不一定越多,故D错误。
故选:D。
4.现代社会生活和生产几乎处处离不开电,用电,实际上用的是电能。下列关于电能和电功的说法正确的是( )
A.用电器通过电流做功把电能转化为其它形式的能
B.发电站把电能转化为其它形式的能
C.电功和电能的单位都是瓦特
D.电功和电能是同一个物理量
【答案】A
【解析】解:A、根据电功的实质可知,电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,故A正确;
B、发电站是把其它形式的能转化为电能,故B错误;
C、电功和电能的单位都是焦耳,故C错误;
D、电流做功的过程,是将电能转化为其它形式能的过程,所以电功不是电能,故D错误。
故选:A。
5.下列关于电功的说法中正确的是( )
A.电流通过用电器时,只有把电能转化为机械能才做功
B.电流通过导体时所做的功决定于导体两端的电压、通过导体的电流和导体的电阻
C.加在导体两端的电压越大,通过导体的电流越大,通电时间越长,电流做的功越多
D.电流做功的过程,实际上是把其他形式的能转化为电能的过程
【答案】C
【解析】解:A、电流通过用电器时,可以把电能转化为机械能、内能、光能等,都属于电流做功,故A错误;
B、由电流做功的公式W=UIt可知,电流通过导体时所做的功决定于导体两端的电压、通过导体的电流和通电时间,故B错误;
C、由电流做功的公式W=UIt可知,加在导体两端的电压越大,通过导体的电流越大,通电时间越长,电流做的功越多,故C正确;
D、电流做功的过程,实际上是把电能转化为其他形式的能的过程,故D错误。
故选:C。
6.将小灯泡L1和LED灯L2分别接入电路,测得电压、电流如图所示,实验中LED灯比小灯泡亮得多。下列说法正确的是( )
A.L1所做的功比L2少
B.L1做功比L2做功慢
C.L1每秒钟消耗电能比L2多
D.L1每秒钟消耗电能比L2少
【答案】C
【解析】解:B、根据P=UI可知,L1的电功率P1=U1I1=1.6V×0.1A=0.16W,L2的电功率P2=U2I2=2.5V×0.02A=0.05W<P1,
即L2做功比L1做功慢,故B错误;
A、已知P2<P1,但不知道做功时间,故无法判断L1、L2做功的多少,故A错误;
CD、已知P2<P1,根据W=Pt可知,L1每秒钟消耗电能比L2多,故C正确、D错。
故选:C。
7.如图甲所示的两个电流表均为学校实验室里常用的电流表(如图乙所示).闭合开关后,两电流表的指针都正常偏转且偏转角度相同,此时灯L1和L2所消耗的电能W1和W2的比值为( )
A.4:1
B.1:4
C.5:1
D.1:5
【答案】A
【解析】解:由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过灯泡L2的电流。
因两电流表的指针偏转角度相同,所以,大量程示数是小量程示数的5倍,即:IA1=5IA2,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过两灯泡的电流之比:I1I2=IA1−IA2IA2=5IA2−IA2IA2=41,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由W=UIt可得,灯L1和L2的所消耗的电能之比为:W1W2=UI1tUI2t=I1I2=41。
故选:A。
8.已知两电阻的阻值大小关系为R1>R2。如图ABCD所示的四个电路中,电源电压U相同,相同时间内整个电路消耗的总电能最小的是( )
【答案】C
【解析】解:已知R1>R2,串联电路的总电阻比任何一个电阻都大,则R2<R1<R串,
并联的总电阻比任何一个电阻都小,则R并<R2<R1,所以R并<R2<R1<R串,
因为电源电压相同,根据电功公式W=UIt=U2Rt可得相同时间内,电阻越大消耗的电能越少,所以两电阻串联时整个电路消耗的总电能最小。
故选:C。
9.一块手机用的锂电池,上面标明电压为3.7V,容量为1130mA•h,它充满电后,大约存储的电能是( )
A.4.181JB.4.181×103JC.1.5×104JD.15kW•h
【答案】C
【解析】解:电池的容量为1130mA•h,所以手机锂电池充满电后,储存的电荷量:
根据I=Qt可知,Q=It=1130×10﹣3A×3600s=4068C,
充电电流所做的功:W=UIt=UQ=3.7V×4068C=15051.6J≈1.5×104J,即大约储存了1.5×104J的电能。
故选:C。
10.老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA•h”的字样,手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时,立刻插上30W的充电器,并持续正常使用,直到电量充满。他这次给手机充电的时间是( )
A.0.2hB.0.47hC.0.5hD.0.67h
【答案】C
【解析】解:手机充满电储存的电能为:W=UIt=5V×4000×10﹣3A×1h=20W•h,
需要充的电能W=Wη=W充﹣W用=P1t﹣P2t,
充满需要的时间t=W−WηP1−P2=20W⋅ℎ−20W⋅ℎ×30%30W−2W=0.5h。
故选C。
11.当智能手机电量不足时,可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间,“省电模式”通过以下哪种方式实现的( )
A.减小电池电压B.增大电池电压
C.减小总功率D.增大总功率
【答案】C
【解析】解:当手机“电量”所剩无几时,即W一定,由P=Wt可得,W=Pt,要延长使用时间t,则减小总功率P,因此手机的“省电模式”来是通过减小总功率的方式来延长使用时间的。
故选:C。
12.两盏电灯并联接在同一电源上。甲灯的电阻为500Ω,乙灯的电阻为1200Ω.在相同的时间内( )
A.甲灯消耗的电能多 B.乙灯消耗的电能多
C.甲、乙两灯消耗的电能一样多 D.无法判断
【答案】A
【解析】解:两盏电灯并联接在同一电源上时,因并联电路中各支路两端的电压相等,
甲灯的电阻小,工作相同的时间,由W=UIt=U2Rt可知,甲灯消耗的电能多,故A正确、BCD错误。
故选:A。
13.如图是一个能吹冷、热风的电吹风的简化电路。当它接入家庭电路时,下列分析正确的是( )
A.只闭合开关S1,只有电动机工作,电吹风吹出的是热风
B.只闭合开关S2,只有电热丝工作,电吹风不吹风
C.同时闭合开关S1和S2,电热丝和电动机同时工作,电吹风吹出的是热风
D.电吹风吹出热风的过程中,电能全部转化为内能
【答案】C
【解析】解:A、观察电路图可知,电动机M和电热丝R并联,S1在干路上,S2在R所在的支路上;
当只闭合开关S1时,R所在支路没有接通,只有M工作,吹出的是冷风,故A错误;
B、只闭合开关S2,电动机M和电热丝R都不工作,电吹风不会吹出风,故B错误;
C、当S1和S2都闭合时,R和M组成并联电路,同时工作,吹出的是热风;故C正确;
D、电吹风吹“热风”时,是电热丝和电动机都工作,而电动机主要将电能转化机械能,而电热丝是将电能转化内能,所以电吹风吹出热风的过程中,电能转化为内能和机械能,故D错误。
故选:C。
14.如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘,表盘上“1600imp/(kW•h)”表示每消耗1kW•h的电能指示灯闪烁1600次,断开其他用电器,只让电饭锅单独工作2min,指示灯闪烁32次。下列选项正确的是( )
A.小明家干路中的电流不得超过10A
B.小明家上月消耗的电能为911kW•h
C.小明家使用的电饭锅消耗的电能为0.02kW•h,合7.2×104J
D.指示灯每小时闪烁1600次
【答案】C
【解析】解:A、因为电能表允许通过的最大电流为20A,因此小明家干路中的电流不得超过20A,故A错误;
B、小明家上月消耗的电能为:W=5637.8kW•h﹣5546.7kW•h=91.1kW•h,故B错误;
C、表盘上1600imp/(kW•h)表示每消耗1kW•h的电能,指示灯闪烁1600次,指示灯闪烁32次时用电器消耗的电能:W’=321600kW•h=0.02kW•h=0.02×3.6×106J=7.2×104J,故C正确;
D、1600r/(kW•h)是指用电器每消耗1kW•h电能,指示灯闪烁1600次,不是每小时,故D错误。
故选:C。
15.小王随父母去自贡江姐故里进行红色研学之旅。需要提前给移动充电宝进行充电,充电宝容量为60000mA•h,充电电压为5V,充电时剩余电量为0。于是她关闭家中其它用电器,并观察到家里电能表如图所示,要给充电宝充满电,电能表的转盘将转过( )
A.120rB.200rC.300rD.1000r
【答案】C
【解析】解:给充电宝充满电消耗的电能:
W=UIt=5V×60000×10﹣3A×1×3600s=1080000J=0.3kW•h;
1000r/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h电能,电能表的转盘转过1000转,
则消耗0.3kW•h电能,电能表转盘的实际转数:n=0.3kW•h×1000r/(kW•h)=300r。
故选:C。
16.现有两个定值电阻R1和R2(R1>R2),按照如图所示的四种方式,分别接到电压恒为U的电源两端工作相同的时间,则四个电路中电流做功大小关系正确的是( )
A.W乙>W丁>W丙>W甲B.W甲>W丙>W丁>W乙
C.W甲>W乙>W丙>W丁D.W丙>W丁>W乙>W甲
【答案】A
【解析】解:因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,且R1<R2,所以,四个电路中的总电阻关系为:R甲>R丙>R丁>R乙,
因电源的电压恒为U,且工作时间相等,所以,由W=UIt=U2Rt可知,四个电路中电流做功大小关系为W乙>W丁>W丙>R甲。
故选:A。
17.如图所示,电源电压不变,只闭合开关S1,电流表示数为0.3A,再闭合S2,电流表示数变化了0.4A。则同时闭合S1、S2后,相同时间内R1、R2消耗的电能之比是( )
A.3:4B.4:3C.7:3D.4:7
【答案】A
【解析】解:由图知,只闭合S1时,R1单独接入电路,电流表测R1的电流,则I1=0.3A;
再闭合S2时,R1、R2并联,电流表测干路中的电流,
两只开关都闭合时,由于并联电路中各电阻互不影响,所以通过R1的电流仍然为I1=0.3A,
电流表示数变化了0.4A,则说明通过R2的电流为I2=0.4A,
由于并联电路各支路两端的电压相等,则U1=U2,所以,在相同时间内R1、R2消耗的电能之比为:
W1W2=U1I1tU2I2t=I1I2=。
故选:A。
18.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1、L2都能正常发光,甲、乙两个电表的示数之比是3:4,则相同时间内两灯消耗的电能之比是( )
A.1:2B.2:1C.1:3D.3:2
【答案】C
【解析】解:由电路图可知,开关S闭合后,如果乙为电流表将会造成电源短路;如果甲为电流表将会造成L2短路、L2不能工作;
因灯L1、L2都能正常发光,所以甲、乙都为电压表,此时灯L1、L2串联,电压表甲测量L2两端电压,电压表乙测量电源电压;
已知甲、乙两个电表的示数之比是3:4,设甲表示数为3k,乙表示数为4k,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,则L1的电压为:U1=4k﹣3k=k,
故灯L1、L2两端的电压之比为:U1U2=k3k=13;
根据W=UIt,在通电时间和电流相等的条件下,两灯消耗的电能之比等于电压之比,结合以上分析可知,相同时间内两灯消耗的电能之比是1:3,只有C正确。
故选:C。
19.一新能源电动汽车,总质量为2×103kg,在平直的公路上以10m/s的速度匀速运动,车头正前方30m处的斑马线上有行人,为礼让行人,驾驶员开始刹车,从发现行人到停下,其v﹣t图像如图所示。若已知汽车匀速行驶时的动能恒为E=1.0×105J,且减速过程中动能减少量的60%转化回收为电池电能,汽车停止时车头距斑马线1.5m。则( )
A.汽车减速过程机械能不变
B.驾驶员从发现行人到停下行驶了0.7m
C.汽车减速运动过程的平均速度大小为5m/s
D.刹车过程中,汽车回收的电能为6×105J
【答案】C
【解析】解:A、汽车减速过程中,速度变小,动能变小,高度不变,重力势能不变,机械能是动能和势能之和,故机械能变小,故A错误;
B、从图中可知,反应时间为0.7s,反应时间内汽车运动的路程s=vt=10m/s×0.7s=7m,故驾驶员从发现行人到停下行驶的路程大于7m,故B错误;
C、汽车减速运动过程的路程s′=s总﹣s﹣s″=30m﹣7m﹣1.5m=21.5m,
减速过程所用的时间t′=5s﹣0.7s=4.3s,
减速过程的平均速度v′=s′t′=,故C正确;
D、汽车匀速行驶时的动能恒为E=1.0×105J,且减速过程中动能减少量的60%转化回收为电池电能,故刹车过程中,汽车回收的电能W=60%E=60%×1.0×105J=6×104J,故D错误。
故选C。
20.小伟设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路,其电路原理如图甲所示。其中,电源两端电压为6V固定不变,定值电阻R0=20Ω,R1是热敏电阻,其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示,闭合开关S后,下列说法中( )
①当环境温度降低,电压表的示数变小
②当环境温度为40℃时,电压表的示数为4V
③当电压表的示数为2V时,环境温度为20℃
④当环境温度为50℃时,定值电阻R0在1min内消耗的电能为240J
A.只有①③正确B.只有①②正确C.只有①④正确D.只有②④正确
【答案】A
【解析】解:①闭合开关,两电阻串联,电压表测量R0两端的电压。从图乙可知,当环境温度降低时,热敏电阻的阻值增大,根据串联分压特点可知R1两端的电压变大,电源电压不变,根据串联电路的电压特点可知电压表的示数变小,故①正确;
②当环境温度为40℃时,从图乙可知,R1的阻值为20Ω,
根据欧姆定律可知电路中的电流I=UR串=6V20Ω+20Ω=0.15A,
电压表的示数UV=IR0=0.15A×20Ω=3V,故②错误;
③当电压表的示数为2V时,根据欧姆定律可知电路中的电流I′=UV′R0=2V20Ω=0.1A,
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知R1′=U1I′=6V−2V0.1A=40Ω,
从图乙可知,环境温度为20℃,故③正确;
④当环境温度为50℃时,从图乙可知,此时热敏电阻的阻值为10Ω,
根据欧姆定律可知电路中的电流I″=UR串′=6V10Ω+20Ω=0.2A,
定值电阻R0在1min内消耗的电能W=I″2R0t=(0.2A)2×20Ω×1×60s=48J,故④错误。
故选:A。
二、填空题(共10小题):
21.我们教室里有日光灯和电风扇,它们的连接方式是 (选填“串联”或“并联”);电风扇工作时主要是将 能转化为 能。
【答案】并联;电;机械。
【解析】解:由于家庭电路中的用电器互不影响,所以这些用电器是并联的;
电风扇工作时消耗了电能,将电能主要转化为机械能。
故答案为:并联;电;机械。
22.中国民用航空局规定,旅客乘机携带的充电宝规格不超过 160W•h,这里的“160W•h”合 度。某种充电宝标注有“20000mA•h”字样,这里的“mA•h”是 的单位。
【答案】0.16;电量。
【解析】解:因为1度=1kW•h=1000W•h,1kW=1000W,
则160W•h=0.16kW•h=0.16度。
mA是电流的单位,h是时间的单位,由公式Q=It可知,
“mA•h”是电量的单位。
故答案为:0.16;电量。
23.加在导体两端的电压为3V,通电2min,电流做功360J,则该导体的电阻为 Ω。
【答案】3。
【解析】解:由W=UIt得,通过这导体的电流是I=WUt=360J3V×2×60s=1A;
根据欧姆定律可得,该导体的电阻:R=UI=3V1A=3Ω。
故答案为:3。
24.如图所示的电路,电源电压不变,电阻R=5Ω,闭合开关S后,电流表的示数为0.4A,已知小灯泡灯丝的电阻恒为10Ω。通过小灯泡的电流 A;通电10s,整个电路消耗的电能 J。
【答案】0.2;12。
【解析】解:由图可知,灯泡与电阻R并联,电流表测通过R的电流;
(1)由欧姆定律可知,电阻R两端的电压:UR=IRR=0.4A×5Ω=2V,
由并联电路的电压特点可知,灯泡两端的电压:UL=UR=2V,
则通过灯泡的电流:IL=ULRL=2V10Ω=0.2A,
由并联电路的电流特点可知,干路电流:I=IL+IR=0.2A+0.4A=0.6A,
因此通电10s,整个电路消耗的电能:W=UIt=2V×0.6A×10s=12J。
故答案为:0.2;12。
25.一块3.6V锂电池上标有“900mA•h(提示:能在900mA电流下工作1小时)”的字样。若手机的工作电流为7.5mA,则这块锂电池充满电后可供手机工作 h。手机是通过 传递信息的。
【答案】120;电磁波。
【解析】解:该手机电池可储存的电能:W=UIt=3.6V×900×10﹣3A×3600s=11664J;
若手机的工作电流为7.5mA,则这块锂电池充满电后可供手机工作的时间:t′=QI′=900mA⋅ℎ7.5mA=120h;
手机是通过电磁波传递信息的。
故本题答案为:120;电磁波。
26.张薇的爸爸最近买了最新款HUAWEI/华为P20Pr极光闪蝶色手机,细心观察的张薇发现手机电池上标有“电压3.7V,容量3500mAh”的字样,则它充满电后存储的电能为 J,经查,该手机的待机电流为20mA,则该手机最长待机时间为 h。
【答案】46620;175。
【解析】解:电池充满电后存储的电能W=UIt=3.7V×3500×10﹣3A×3600s=46620J;
该手机最长待机时间t=QI=3500mA⋅ℎ20mA=175h。
故答案为:46620;175。
27.达瓦同学家电能表铭牌上标有“220V 1000r/kW•h”的字样,他观察到在1min的时间内,电能表的转盘匀速转了40转,那么这一分钟消耗的电能是 kW•h。
【答案】0.04。
【解析】解:这一分钟用电器消耗的电能W=40r1000rkW⋅ℎ=0.04kW•h。
故答案为:0.04。
28.如图所示是小明家的电能表,其示数为 kW•h。用1度电,它的转盘转过 转,小明关闭家中其他用电器,让电饭锅单独工作,观察到电饭锅工作12min电能表转盘转了500转,则这段时间电钣锅消耗电能为 kW•h。
【答案】1123.4;2500;0.2。
【解析】解:电能表示数为1123.4kW•h;从电能表的表盘上可以看出,每消耗1kw•h的电能表转盘就转过2500r,1度=1kw•h,所以电能表转盘就转过2500r;电能表转盘转了500转,电钣锅消耗电能为500r2500r×1kw⋅ℎ=0.2kw•h。
故答案为:1123.4;2500;0.2。
29.一台电动机线圈的电阻为1Ω,线圈两端所加的电压为2V时,电动机正常工作,此时电流为0.2A,1min内电流做的功为 J。若电动机工作时突然停止转动(电动机没有损坏),则线圈在1min内产生的热量为 J。
【答案】24;240。
【解析】解:(1)电动机正常工作,此时电流为0.2A,1min内电流做的功:W=UIt=2V×0.2A×1﹣60s=24J;
(2)当电动机突然停止转动时,通过线圈的电流:I′=UR=2V1Ω=2A;
此时线圈在1min内产生的热量:Q=I′2Rt=(2A)2×1Ω×1×60s=240J。
故答案为:24;240。
30.图示是一款新型无扇叶电风扇,通电时,可以送出清爽的风。其内部的电动机额定电压为50V,额定电流为2A,电动机内部线圈电阻为2.5Ω。则电风扇正常工作时,100s内消耗的总电能为
J,电能转化为机械能的效率为 。
【答案】10000;90%。
【解析】解:电风扇正常工作时,100s内消耗的总电能为W=UIt=50V×2A×100s=10000J;
消耗的能量W消耗=I2Rt=(2A)2×2.5Ω×100s=1000J,
转化的机械能W机械=W﹣W消耗=10000J﹣1000J=9000J.
电能转化为机械能的效率为η=W机械W×100%=9000J10000J×100%=90%。
故答案为:10000;90%。
三、计算题(共10小题):
31.如图所示,电源电压不变,定值电阻R1阻值为10Ω,定值电阻R2阻值的为20Ω,且开关S闭合后电流表的示数为0.2A。求:
(1)电路的电源电压;
(2)在10s内,整个电路消耗的电能。
【答案】(1)电路的电源电压为6V;(2)在10s内,整个电路消耗的电能为12J。
【解析】解:(1)由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中电流,
由串联电路的电阻规律可得,电路中的总电阻为:R总=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω,
由题意可知,此时电路中电流为I=0.2A,故由欧姆定律可得,电源电压为:
U=IR总=0.2A×30Ω=6V
(2)在10s内,整个电路消耗的电能为:W=UIt=6V×0.2A×10s=12J
答:(1)电路的电源电压为6V;(2)在10s内,整个电路消耗的电能为12J。
32.在如图电路中,电源电压为6V,R2=4Ω,闭合开关S后,电压表读数为2V。则:
(1)电流表的示数为多少A?
(2)电阻R1的阻值为多少Ω?
(3)通电1min,R2消耗的电能是多少焦耳?
【答案】(1)电流表的示数为1A;(2)电阻R1的阻值为2Ω;
(3)通电1min,R2消耗的电能是240焦耳。
【解析】解:(1)读图可知,电路为串联电路,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流。
因为串联电路中各用电器两端的电压之和等于电源电压,
所以电阻R2两端的电压为U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V。
因为串联电路的电流相等,所以电流表的示数I=U2R2=4V4Ω=1A;
(2)电阻R1的阻值:R1=U1I=2V1A=2Ω;
(3)通电1min,R2消耗的电能:W=I2R2t=(1A)2×4Ω×60s=240J。
答:(1)电流表的示数为1A;(2)电阻R1的阻值为2Ω;
(3)通电1min,R2消耗的电能是240焦耳。
33.如图所示,电源两端电压U保持不变,电阻R1的阻值为6Ω,电阻R2的阻值为18Ω。
当开关S闭合时,电压表示数为3V。求:
(1)电流表的示数I;
(2)电源两端的电压U;
(3)工作10minR2消耗电能多少。
【答案】(1)电流表的示数I为0.5A;(2)电源两端的电压U为12V;(3)工作10minR2消耗电能为2700J。
【解析】解:(1)由图可知:R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测量电路中电流;
由于串联电路中电流处处相等,则:
电路中的电流为:I=U1R1=3V6Ω=0.5A,
即:电流表的示数为0.5A;
(2)根据I=UR可得,R2两端的电压:U2=I2R2=0.5A×18Ω=9V;
所以电源电压:U=U1+U2=3V+9V=12V。
(3)工作10minR2消耗电能W=I2R2t=(0.5A)2×18Ω×10×60s=2700J。
答:(1)电流表的示数I为0.5A;(2)电源两端的电压U为12V;(3)工作10minR2消耗电能为2700J。
34.如图所示,电阻R1的阻值为10Ω。当开关S闭合时,电压表示数为3V,电流表示数为0.5A。求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)电源电压;
(3)10s内电流通过电阻R1所做的功。
【答案】(1)电阻R2的阻值为6Ω;(2)电源电压是8V;
(3)10s内电流通过电阻R1所做的功为25J。
【解析】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压。
(1)由欧姆定律可得R2的阻值为:R2=U2I=3V0.5A=6Ω;
(2)R1两端的电压为:U1=I1R1=IR1=0.5A×10Ω=5V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压:U=U1+U2=5V+3V=8V;
(3)10s内电流通过电阻R1所做的功为:W=U1It=5V×0.5A×10s=25J。
答:(1)电阻R2的阻值为6Ω;(2)电源电压是8V;
(3)10s内电流通过电阻R1所做的功为25J。
35.如图甲所示,电源电压保持不变,S是单刀双掷开关.当开关S分别接触点“1”和触点“2”时,电压表与电流表的示数关系如图乙所示。求:
(1)电阻R1和R2的阻值大小;
(2)将开关S与触点“2”相接,在5min内电阻R1和R2消耗的总电能大小。
【答案】(1)电阻R1和R2的阻值分别为10Ω、20Ω;
(2)将开关S与触点“2”相接,在5min内电阻R1和R2消耗的总电能为360J。
【解析】解:(1)当开关S接触点“1”时,电路是只有一个电阻R1的基本电路。
由乙图知,R1两端电压为U1=U=6V,通过R1的电流为I1=0.6A,
由I=UR得,R1的阻值为R1=U1I1=6V0.6A=10Ω;
当开关S接触点“2”时,电源电压不变,两只电阻串联,电压表测量R1两端电压。
R2两端电压为U﹣U1串=6V﹣2V=4V,通过R2的电流为I串=0.2A,
所以R2的阻值为R2=U2I串=4V0.2A=20Ω;
(2)将开关S与触点“2”相接,电源电压为U=6V,电路电流为I串=0.2A,通电时间为t=5min=300s,
所以电阻R1和R2消耗的总电能为W=UI串t=6V×0.2A×300s=360J。
答:(1)电阻R1和R2的阻值分别为10Ω、20Ω;
(2)将开关S与触点“2”相接,在5min内电阻R1和R2消耗的总电能为360J。
36.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V,闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I﹣U关系图像,如图乙所示。不计温度对滑动变阻器阻值的影响。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻为多少Ω;
(2)当滑片P移至最右端时,闭合开关S,通电2min滑动变阻器消耗的电能为多少J?
【答案】(1)灯泡正常发光时的电阻为6Ω;
(2)当滑片P移至最右端时,闭合开关S,通电2min滑动变阻器消耗的电能为1080J。
【解析】解:(1)由图乙可知,当灯泡两端的电压为12V时,通过灯泡的电流为2.0A,小灯泡正常发光时的电阻为RL=ULIL=12V2A=6Ω;
(2)闭合开关,灯泡和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量灯泡两端的电压。当滑片P移至最左端时,只有小灯泡接入电路,此时小灯泡的电压等于电源电压,电源电压为12V,当滑片P移至最右端时,闭合开关S,灯泡与滑动变阻器串联接入电路,滑动变阻器接入电路的阻值为滑动变阻器的最大阻值,根据图乙可知,电路中的电流为1A,则小灯泡的两端的电压为3V,根据串联电路的电压特点得出滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣UL′=12V﹣3V=9V,
通电2min滑动变阻器消耗的电能为W=UIt=9V×1A×2×60s=1080J。
答:(1)灯泡正常发光时的电阻为6Ω;
(2)当滑片P移至最右端时,闭合开关S,通电2min滑动变阻器消耗的电能为1080J。
37.如图所示,电阻R1=20Ω,R2=60Ω,两电阻并联,通过R2电流为0.2A。求:
(1)电源的电压;
(2)电路中的总电流;
(3)1min电路消耗的总电能。
【答案】(1)电源的电压为12V;(2)电路中的总电流为0.8A;(3)1min电路消耗的总电能为576J。
【解析】解:(1)闭合开关,两电阻并联,通过R2电流为0.2A,
根据欧姆定律和并联电路的电压特点可知电源电压U=I2R2=0.2A×60Ω=12V;
(2)根据欧姆定律可知通过R1的电流I1=UR1=12V20Ω=0.6A,
根据并联电路的电流特点可知干路电流I=I1+I2=0.6A+0.2A=0.8A;
(3)1min电路消耗的总电能W=UIt=12V×0.8A×1×60s=576J。
答:(1)电源的电压为12V;(2)电路中的总电流为0.8A;(3)1min电路消耗的总电能为576J。
38.如图所示,定值电阻R1和R2并联在电压为6V的电源上,当开关闭合时,电流表A1的示数为0.2A,电流表A2的示数为0.3A。求:
(1)通过电源的电流;
(2)定值电阻R1、R2的阻值;
(3)整个电路在10s内消耗的电能。
【答案】(1)通过电源的电流为0.5A;(2)R1的阻值为30Ω,R2的阻值为20Ω;
(3)整个电路在10s内消耗的电能为30J。
【解析】解:(1)因为并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,所以通过电源的电流为:
I=I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A;
(2)因为并联电路各支路电压相等,且电压电源电压,即U1=U2=U=6V,
所以定值电阻R1、R2的阻值为:R1=U1I1=6V0.2A=30Ω,
R2=U2I2=6V0.3A=20Ω;
(3)整个电路在10s内消耗的电能为:W=UIt=6V×0.5A×10s=30J。
答:(1)通过电源的电流为0.5A;(2)R1的阻值为30Ω,R2的阻值为20Ω;
(3)整个电路在10s内消耗的电能为30J。
39.如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为1.5A,电流表A2的示数为0.6A。求:
(1)电源两端的电压;
(2)电阻R2的阻值;
(3)10s内电流通过整个电路所做的功。
【答案】(1)电源两端的电压为9V;(2)电阻R2的阻值为15Ω;
(3)10s内电流通过整个电路所做的功为135J。
【解析】解:由图可知,R1和R2并联,电流表A2测的是R2支路的电流,电流表A1测的是干路电流,即总电流;
(1)根据I总=I1+I2,则I1=I总﹣I2=1.5A﹣0.6A=0.9A;
并联电路各支路两端的电压等于电源电压,则电源两端的电压:U总=U1=I1R1=0.9A×10Ω=9V;
(2)R2=U总I2=9V0.6A=15Ω;
(3)10s内电流通过整个电路所做的功:W=U总I总t=9V×1.5A×10s=135J。
答:(1)电源两端的电压为9V;(2)电阻R2的阻值为15Ω;
(3)10s内电流通过整个电路所做的功为135J。
40.电动汽车是我国重点发展的项目,已经走进我们的家庭。已知某款电动汽车满载时,人和车总质量为1500kg.电动汽车工作时的电路原理如图所示,在电动汽车行驶时,通过改变调速电阻(变阻器)来调节电动机的转速,改变汽车的速度。当汽车行驶速度最大时,电压表示数为200V,电流表示数为15A.请你用学过的物理知识解答下面的问题。
(1)若电动汽车以最大车速行驶1h,电动机消耗的电能是多少?
(2)已知电动机线圈的电阻为1Ω,求1h内电动机产生的机械能?
(3)当调节调速电阻时,使电压表示数为150V,电流表示数为10A,求调速电阻接入电路中的电阻。
【答案】(1)电动机消耗的电能是1.08×107J;(2)1h内电动机产生的机械能是9.99×106J;
(3)调速电阻接入电路中的电阻是5Ω。
【解析】解:(1)电动机消耗的电能:W=UIt=200V×15A×3600s=1.08×107J;
(2)电动机产生的热量:Q=I2Rt=(15A)2×1Ω×3600s=8.1×105J;
W机=W﹣Q=9.99×106J;
(3)由图可知,速度最大时,调速电阻连入阻值为0,所以电源电压U=200V,
当电压表示数为150V时,由串联电路特点可知,调整电阻两端电压:
UR=U﹣UM=200V﹣150V=50V
所以此时调速电阻接入电路中的电阻:R=URIR=50V10A=5Ω。
答:(1)电动机消耗的电能是1.08×107J;(2)1h内电动机产生的机械能是9.99×106J;
(3)调速电阻接入电路中的电阻是5Ω。
题型
选择题
填空题
作图题
实验题
计算题
总计
题数
20
10
0
0
10
40
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