2020-2021学年第十四章 电功率综合与测试优秀当堂检测题

第十四章达标检测卷

一、选择题(每题3分，共30分)

1．下列用电器中，利用电流热效应工作的是(　　)

A．计算器  B．电热水壶  C．收音机  D．电冰箱

2．小明家上次査看电能表示数为               ，本次查看时电能表示数如图所示，则下列说法正确的是(　　)

A．他家在这段时间内消耗的电能为903 kW·h

B．电能表是测量电功率的仪表

C．若只让一个标有“220 V　1 000 W”的电热水器正常工作10 min，则电能表的圆盘转了600转

D．这个电能表的额定功率为2 200 W

3．如图所示为家用电饭锅，与它有关的下列数据最符合实际的是(　　)

A．正常工作时的电流是0.01 A

B．正常工作时的电压为12 V

C．正常工作时的功率为700 W

D．正常工作1 h消耗的电能约为360 J

4．甲、乙两盏灯，甲灯标有“220 V　100 W”，乙灯标有“220 V　25 W”，下列说法正确的是(　　)

A．甲灯一定比乙灯亮

B．正常发光时，甲灯电阻大于乙灯电阻

C．正常发光时，甲灯电功率一定是乙灯电功率的4倍

D．正常发光时，甲灯消耗的电能一定是乙灯消耗的电能的4倍

5．甲、乙两只小灯泡上分别标有“6 V　3 W”“4 V　2 W”字样，现在把它们按不同方式接在不同电路中。下列判断错误的是(　　)

A．若把它们串联在10 V电路中，两只灯泡恰好都能正常发光

B．若把它们串联在10 V电路中，两只灯泡都不能正常发光

C．若把它们并联在6 V电路中，只有甲灯泡能正常发光

D．若把它们并联在4 V电路中，只有乙灯泡能正常发光

6．小芸利用电能表测量某家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器工作时，测得在15 min内，消耗的电能为0.3 kW·h，这个用电器可能是(　　)

A．电视机  B．白炽灯  C．电冰箱  D．空调器

7．2014年诺贝尔物理学奖颁给了发明蓝色二极管的三位科学家，他们的这项发明实现了利用二极管呈现白光，且发光效率高。LED灯(即发光二极管)不具有的特点是(　　)

A．亮度高  B．能耗低  C．寿命长  D．发热多

8．如图所示的电路中，将开关S闭合，完全相同的灯L1和灯L2均发光。下列说法正确的是(　　)

A．灯L1比灯L2亮

B．通过A点的电流大于通过B点的电流

C．灯L1的实际电功率比灯L2的实际电功率小

D．电路中AB两点间的电压等于BC两点间的电压

9．如图所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，闭合开关S，当滑片P从中点向右移时(　　)

A．电流表A1的示数变小

B．电流表A2的示数变小

C．电压表的示数变大

D．R2的电功率变大

10．小宇学习了电路知识后，想利用发光二极管设计一个带有指示灯开关的照明电路，晚间关闭照明灯后，利用二极管发出的光指示开关所在的位置。他共设计了四个电路，如图所示，其中L为节能灯，规格为“220 V　15 W”，D为发光二极管，规格为“1.2 V　0.002 A”，S为单刀双掷开关，R为限流电阻。图中能够满足要求的电路是(　　)

二、填空题(每空1分，共16分)

11．如图是威威家的电能表。由表盘上的信息可知，他家同时使用的用电器总功率不能超过________W。威威家有一台烤面包机，铭牌上标有“220 V　

900 W”的字样，某次烤面包机单独正常工作时，电能表的转盘转了45转，则此次烤面包机工作了________min。若在用电高峰期，实际电压低于220 V，烤面包机的实际功率将________(填“变大”“变小”或“不变”)。

12．在“怎样使两个灯泡都亮起来”的活动中，小明采用如图所示的方法连接，结果两个灯泡都亮了。这时，两灯的连接方式是________。若电源电压为3 V，灯泡的规格均为“2.2 V　0.22 A”，则每个灯泡的电阻是________Ω，每个灯泡的实际功率是________W。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)

13．右表列出的是一台风扇电动机的主要数据。这台风扇正常工作时电流是________A，正常工作0.5 h消耗的电能是____________J，工作过程中，消耗的电能主要转化为________能。　　

14．某学校共有40 W的日光灯1 000盏，平均每天用电4 h。如果都改用20 W的节能灯(发光亮度大致相同)，一个学期按100天计算，改装后可节约用电________kW·h。

15．甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示，将甲、乙两灯泡串联后接在电压为________V的电源两端时，甲灯泡中

通过的电流为0.5 A，此时乙灯泡1 min消耗的

电能是________J。

16．冬季，输电线结冰容易造成倒塔(杆)断线，影响电能的输送。为了保证正常供电，通常要给输电线除冰：在短时间内让输电线不经过用电器而直接接通，使电路________，输电线中的电流________，产生的内能增加。

17．小明将线圈电阻为4.84 Ω的电动机接入220 V的家庭电路中，关闭其他用电器，只让电动机工作时，观察到他家标有2 000 imp/(kW·h)的电能表3 min内闪烁了100次，则电动机在这段时间内消耗的电能为________kW·h，电动机线圈产生________J的热量。

三、实验与探究题(每题8分，共24分)

18．如图所示，甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R甲、R乙的电阻丝，瓶中插入温度计a、b。利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，在两瓶中加入质量、初温均相同的煤油。闭合开关一段时间，可以通过温度计____________情况，判断电阻丝产生热量的多少。此方案是探究在________和时间相同时，电流通过电阻产生的热量与________大小的关系。

19．在“测定额定电压为2.5 V的小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变。

(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整(导线不得交叉)。

(2)实验时，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是____________________________(写出一种即可)。

(3)故障排除后，闭合开关，滑动变阻器的滑片P移至某处时，电压表示数如图乙，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片P向______(填“左”或“右”)端移动，直到电压表的示数为________V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为________W。

20．小琴从资料上得知：“220 V　11 W”的日光灯与“220 V　60 W”的白炽灯亮度相同。亮度与什么因素有关呢？小琴家有三盏灯：“220 V　40 W”日光灯A、“220 V　40 W”白炽灯B、“220 V　60 W”的白炽灯C，于是，她利用家里的照明电路进行了探究。

(1)小琴猜想：灯泡的亮度可能与灯泡的种类有关，为此小琴选择了灯泡A、B进行验证，发现A灯比B灯亮得多，由此可得结论：__________________；

请你再提出一个猜想：_____________________________________________。

(2)在满足相同的照明亮度要求下，____________灯更节能，原因是___________

_______________________________________________。

四、综合应用题(每题10分，共30分)

21．如图所示，L为标有“2.5 V　0.625 W”的小灯泡，滑动变阻器R2的最大电阻为15 Ω，电源电压保持恒定。闭合开关S1、S2，且R2接入电路的阻值为0时，小灯泡L正常发光，电流表读数I＝0.75 A。求：

(1)电源电压U。

(2)电阻R1的阻值。

(3)电路接通时的最小电功率。

22．市面上的电热水壶大多具有加热和保温功能。如图所示是某电热水壶的电路简图，开关K接通后，开关S自动与触点a、b接通，热水壶开始烧水；当壶内水温达到100 ℃时，温控开关S自动与a、b断开，并立即与触点c接通，水壶进入保温状态。已知电源电压为220 V，电阻R1＝50 Ω，这种水壶的加热功率P加热是保温功率P保温的5倍，水的比热容c＝4.2×

103 J/(kg·℃)，R1、R2电阻不受温度影响。求：

(1)将1 kg初温为35 ℃的水加热到100 ℃需要吸收多少热量？

(2)电阻R2的阻值。

(3)在晚上用电高峰期将1 kg初温为35 ℃的水加热到100 ℃需用时300 s，若加热效率为91%，则晚上用电高峰期的实际电压为多少？

23．小波的妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机。下表是这台豆浆机的主要技术参数。豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热煮沸。如图是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作时的“P­t”图象。请解答下列问题：

(1)豆浆机正常加热时的电流是多少？

(2)豆浆机正常加热时电热管的电阻是多少？

(3)豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？

答案

一、1．B　点拨：本题考查的是电流的热效应。电热水壶工作时主要将电能转化为内能，故选项B正确；计算器、收音机、电冰箱工作不是利用电流的热效应。

2．C　点拨：他家在这段时间内消耗的电能为W＝8 633.5 kW·h－8 543.2 kW·h＝90.3 kW·h，A错误；电能表是测量电能的仪表，B错误；标有“220 V　

1 000 W”的电热水器正常工作10 min消耗的电能W′＝Pt＝1 000 W×10×60 s＝6×105 J，电能表的圆盘转600转，电流做的功W″＝×3.6×106 J＝6×

105 J，C正确；电能表没有额定功率，D错误，故选C。

3．C

4．C　点拨：电压改变，灯的实际功率也随着改变，额定功率大的实际功率不一定大， A错误；额定电压相同的两灯均正常发光，额定功率大的，电阻反而小，B错误；消耗电能的多少由电功率和通电时间共同决定，D错误。

5．B　点拨：两灯泡的额定电流分别为I甲＝＝＝0.5 A，I乙＝＝＝0.5 A，两灯泡的电阻分别为R甲＝＝＝12 Ω，R乙＝＝＝8 Ω；两灯泡串联时，因串联电路中各处的电流相等，且两灯泡的额定电流相等，两灯泡可以同时正常发光。因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，两灯泡正常发光时电源的电压U＝I(R甲＋R乙)＝0.5 A×(12 Ω＋8 Ω)＝10 V，故A正确，B错误；两灯泡并联在6 V电路中时，只有甲灯泡能正常发光，乙灯泡不能正常发光，可能被烧毁，C正确；同理可知，两灯泡并联在4 V电路中时，只有乙灯泡能正常发光，甲灯泡实际功率小于额定功率，不能正常发光，D正确。

6．D　点拨：该用电器的功率为P＝＝＝1.2 kW，故该用电器可能是空调器。

7．D　点拨：LED灯(发光二极管)发热少，90%的电能转化为可见光，无辐射，是一种高效、环保的光源，其特点是亮度高、能耗低、寿命长。

8．D

9．B　点拨：滑片从中点向右移时，R1中电流不变，即A1表示数不变。而R2中电流变小，故A2表示数变小。由于R2两端电压不变(电压表示数不变)，流过R2的电流变小，所以R2的电功率变小，只有B选项正确。

10．B　点拨：A电路图，单刀双掷开关接通发光二极管时二极管会发光，但无论单刀双掷开关怎样闭合，灯泡都不会发光，A不符合题意；B电路图，关闭照明灯后发光二极管与限流电阻串联能发光，闭合照明电路时发光二极管不工作，B正确；C电路图，关闭照明灯后发光二极管不亮，故C不符合题意；D电路图也是关闭照明灯后，发光二极管不亮，D不符合题意。

二、11．4 400；1；变小

12．串联；10；0.225　点拨：每个灯泡的电阻R＝＝＝10 Ω；两相同的灯泡串联，每个灯泡的电压为1.5 V，串联时的电流I＝＝＝0.15 A，每个灯泡的实际功率P1＝×I＝1.5 V×0.15 A＝0.225 W。

13．0.25；99 000；机械　点拨：正常工作0.5 h消耗的电能W＝Pt＝

55 W×0.5×60×60 s＝99 000 J。

14．8 000　点拨：一个学期节约用电W＝n(P1－P2)t＝1 000×(40×10－3 kW－20×

10－3 kW)×4 h×100＝8 000 kW·h。

15．8；180　点拨：甲灯泡中通过的电流为0.5 A时，I乙＝I甲＝0.5 A，由图象可知，两灯泡两端的电压分别为U甲＝2 V，U乙＝6 V，电源的电压U＝U甲＋

U乙＝2 V＋6 V＝8 V。乙灯泡1 min消耗的电能W乙＝U乙I乙t＝6 V×0.5 A×

60 s＝180 J。

16．短路；增大

17．0.05；1.8×104

三、18．示数的变化；电流；电阻

点拨：图中两电阻串联，电流和通电时间相同，可探究电流通过电阻产生的热量和电阻的关系。

19．解：(1)如图所示。　(2)小灯泡断路　(3)右；2.5；0.75

点拨：(1)电压表要并联在小灯泡两端；由于小灯泡的额定电压为2.5 V，电源为两节干电池，因而电压表应选用0～3 V的量程。(2)小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是小灯泡断路，相当于将电压表、电流表和滑动变阻器串联接入电路。(3)图乙中电压表的示数为0.5 V，小于小灯泡的额定电压2.5 V，为测量小灯泡的额定功率，应使滑动变阻器接入电路的电阻减小，即应向右移动滑片P，直到电压表的示数为2.5 V；电流表使用的是0～0.6 A的量程，由图丙可知，其示数为0.3 A，则小灯泡的额定功率为P＝UI＝2.5 V×0.3 A＝0.75 W。

20．(1)在功率相同时，灯泡的亮度与灯泡的种类有关；灯泡的亮度可能与灯泡的功率大小有关

(2)日光；日光灯功率小，工作相同时间消耗的电能少

四、21．解：(1)因为S1、S2闭合，R2＝0时，L与R1并联，L正常发光，

所以电源电压U＝UL＝2.5 V。

(2)因为IL＝＝＝0.25 A，I1＝I－IL＝0.75 A－0.25 A＝0.5 A，

所以R1＝＝＝5 Ω。

(3)RL＝＝＝10 Ω，RL>R1。

当R2大＝15 Ω且与L串联时，电路中电阻最大，电功率最小P小＝＝＝0.25 W。

22．解：(1)Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃－35 ℃)＝2.73×105 J。

(2)当R1、R2并联时为加热状态，只有R2工作时为保温状态。

P加热＝P1＋P2，P保温＝P2，

因为P加热＝5 P保温，所以P1＋P2＝5P2，即P1＝4P2，

＝4×，＝4×，所以R2＝200 Ω。

(3)W＝＝＝3×105 J，

加热时的总电阻R＝＝＝40 Ω。

由W＝t得U＝＝＝200 V。

23．解：(1)由P＝UI可得，豆浆机正常加热时的电流

I1＝＝＝5.5 A。

(2)豆浆机正常加热时电热管的电阻

R1＝＝＝40 Ω。

(3)由题图可知，加热时间t1＝9 min＝540 s，电动机工作时间t2＝2 min＝

120 s，加热消耗的电能W1＝P1t1＝1 210 W×540 s＝653 400 J，电动机工作消耗的电能W2＝P2t2＝120 W×120 s＝14 400 J，豆浆机正常工作做一次豆浆总共消耗的电能W＝W1＋W2＝653 400 J＋14 400 J＝667 800 J。