阶段检测10 电功电功率能量守恒与转化.docx

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阶段检测10电功电功率能量守恒与转化

阶段检测10　电功、电功率、能量守恒与转化

一、选择题（每题2分，共30分）

1．小华家电热毯内的电阻丝断了，他爸爸将电阻丝的两个断头接上后继续使用，在使用中发现接头处的电热毯被烧焦了。

造成这一现象的主要原因是（　　）

A．电阻丝的总电阻变小，接头处的电流比原来工作时电流大得多

B．接头处比相同长度的电阻丝的电阻大，此处电流比其他部分的电流大得多

C．接头处比相同长度的电阻丝的电阻大，此处电功率比相同长度电阻丝的电功率大

D．接头处比相同长度的电阻丝的电阻小，此处电功率比相同长度电阻丝的电功率大

2．太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法正确的是（　　）

第2题图

A．图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能

B．图乙中，太阳能热水器通过做功的方式将太阳能转化为水的内能

C．图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能

D．图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能

3．电能的利用给人们的生产、生活带来了很多方便，但如果使用不当也会给人们带来危害。

关于家庭电路的下列说法中错误的是（　　）

A．更换灯泡或维修电路时要先断开电源

B．使用测电笔时，能用手接触到笔尾的金属体

C．增加大功率用电器时，只需换上足够粗的熔丝即可

D．电路中电流过大的原因之一是使用的电器总功率过大

4．如图，名为“阳光动力2号”的太阳能飞机是世界上最大的太阳能飞机，并且不需要使用化石燃料就可以进行飞行。

2015年2月26日，该机在阿联酋首都阿布扎比试飞，为环球航行做准备。

下列关于该飞机的说法中正确的是（　　）

第4题图

A．机翼上装满了光伏电池，是将电能转化为光能

B．飞机上电动机工作时是将光能转化为机械能

C．飞机匀速降落时，一定是受到平衡力的作用

D．这种太阳能飞机在工作时，机械效率可能达到100%

5．在一次电学实验探究中，小明将“2.5V　0.5W”和“2.5V　0.75W”的两盏灯串联接在电压为2.5V的电路中，如图所示。

闭合开关，小明观察到两盏灯都比正常发光时暗，这是因为每盏灯的（　　）

第5题图

A．额定电压都减小了B．额定功率都减小了

C．额定电压都小于它的实际电压D．实际功率都小于它的额定功率

6．随着人民生活水平的提高，居民家里用电器的种类和数目在不断增加，给我们生活带来方便的同时也带来安全隐患。

下列做法正确的是（　　）

A．控制灯泡的开关应接在灯泡和零线之间

B．家里尽量不要同时使用多个大功率用电器

C．使用测电笔时，手指不能碰到笔尾的金属体

D．增加大功率用电器，只需换上足够粗的保险丝

7．根据如图所示的两盏白炽灯的铭牌，可以判断（　　）

第7题图

A．甲灯一定比乙灯亮

B．正常发光时，甲灯的电阻大于乙灯的电阻

C．正常发光时，甲灯的电功率是乙灯电功率的4倍

D．正常发光时，甲灯消耗的电能是乙灯消耗电能的4倍

8．如图是一个天然气泄漏检测电路的原理图。

电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为气敏电阻（其阻值随天然气浓度的增大而减小），则下列说法不正确的是（　　）

第8题图

A．天然气浓度增大，电压表示数变大

B．天然气浓度减小，电流表示数变小

C．天然气浓度增大，电路消耗的总电功率变小

D．天然气浓度减小，电压表与电流表示数的比值不变

9．在探究电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关时，采用如图所示的实验装置。

这是用来探究电流通过电阻丝产生的热量与（　　）

第9题图

A．导体的电阻的关系

B．通过导体的电流的关系

C．导体的长度的关系

D．通电时间的关系

10．小夏将n个“3V　0.3W”的小灯泡，按照甲、乙两种连接方式分别接入电压为U的电路中（如图所示），通过分别调节滑动变阻器R1和R2，使所有灯泡均正常发光。

则甲、乙两电路中的总电流与总功率的关系正确的是（　　）

A．I甲＝I乙B．I甲＝

I乙C．P甲＝nP乙D．P甲＝n2P乙

第10题图

图1所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压为3V且保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图2所示，下列判断错误的是（　　）

第11题图

A．R1的电阻为5ΩB．滑动变阻器的最大电阻为10Ω

C．电路消耗的最大总功率为1.8WD．电路消耗的最小总功率为1W

如图，电源电压恒定，忽略温度对灯丝的影响。

当在a、b间接入“6V　9W”的灯泡L1时，闭合开关，灯L1恰能正常发光；断开开关，在a、b间更换一个“8V　16W”的灯L2后，再闭合开关。

下列说法正确的是（　　）

第12题图

A．电阻R的功率变小B．电阻R两端电压变大

C．灯泡L2可能被烧坏D．灯泡L1、L2亮度相同

如图所示，是某电器内部的电路结构图，R1、R2为阻值相同的电热丝。

不同的连接方式其发热功率不同，下列说法不正确的是（　　）

第13题图

A．甲的发热功率与丙的发热功率相等B．丁的发热功率是丙的发热功率的2倍

C．丙的发热功率是乙的发热功率的2倍D．丁的发热功率是乙的发热功率的4倍

14．图示电路中，电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，R0为定值电阻，移动滑动变阻器R的滑片，则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中，可能正确的是（　　）

第14题图

课外兴趣小组活动时，某校两同学通过实验研究小灯泡的电功率跟两端电压的关系，已知小灯泡的额定电压为2.5V，额定功率为0.75W。

小明同学设计了如图甲所示的电路进行研究，他先测出若干组电压和电流值，再由公式P＝UI，求得对应的功率，并作出功率随电压变化的图线a。

小红同学设计了如图乙所示的电路进行研究，她先由R＝U

/P额计算出小灯泡的电阻R，再测出若干个电压值，最后根据P＝U2/R得到对应的功率，也作出功率随电压变化的图线b。

则下列反映了他们的实验结果的图线是（　　）

第15题图

二、填空题（除注明外，每空1.5分，共36分）

16．如图是我国西部某地区风力发电的外景。

下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量。

若此地平均风速为15m/s，1台这样的风车10min获得的风能是________J；若某时间内风速为12m/s，一台风车工作1h所产生的电能供18只“220V－100W”灯泡正常工作8h，则这台风车发电效率为________。

平均风速（m/s）

5

10

15

20

25

30

1s内获得的能量（×104J）

4

8

12

16

20

24

第16题图

17．某家庭照明灯的一种按键开关上有一个指示灯（图甲），它与照明灯连接的电路如图乙所示。

在实际使用中发现：

当开关S闭合时，只有照明灯发光；开关S断开时，照明灯熄灭，指示灯会发出微弱光（便于夜间显示开关的位置）。

则图中________灯是照明灯；要满足上述要求，甲灯的电阻________（填“远大于”或“远小于”）乙灯的电阻。

第17题图

18．图甲是一种电热水袋，其结构示意图如图乙所示。

正常情况下，专用插头插入电源时，插头上的红色指示灯L会亮，发热体R给袋内的水加热。

由图乙可知，红色指示灯L和发热体R之间的连接方式是________。

电流通过发热体R会使其温度升高，这种现象叫做电流的________效应。

电流是通过________的方式使发热体R的内能增加，电热水袋是通过________的方式使手的内能增加。

第18题图

电动自行车已成为大众化的一种交通工具，专业人员对某品牌电动自行车进行了测试，让电动自行车在平直的路面上从静止开始运动，获得速度随时间变化的图像如图甲所示，牵引力随时间变化的图像如图乙所示，已知匀速行驶时，电动机输入电压48V，输入电流5A，由图像可知，8～14s电动自行车受到的摩擦力为________N，匀速行驶时，电能转化为机械能的效率为________%。

第19题图

20．生活处处有物理，小明对家中的电饭煲进行研究。

他关闭了家里其他用电器，只让电饭煲工作，观察了电能表（上面标有“3000r/kW·h”），请你帮助小明解决下列问题。

第20题图

（1）电饭煲在加热状态时，开关S应与触点________（填“1”或“2”）连接；

（2）他发现正常加热了6min电饭煲就转为保温状态，在这6min内电能表转盘刚好转了300转，则该电饭煲的加热功率是________W。

一种电工工具由一个小灯泡L和一个定值电阻R并联而成，通过L、R的电流跟其两端电压的关系如图所示。

由图可得定值电阻R的阻值为________Ω；当把这个工具接在电压为2V的电路两端，L、R并联的总功率是________W。

第21题图

22．饮水机的电路如图所示，水沸腾前红灯亮、绿灯灭，加热管正常工作，这时温控开关1、2都闭合；水沸腾后，绿灯亮、红灯灭，加热管不工作，这时温控开关________（填开关序号及通断情况），红、绿两灯电阻R红和R绿必须满足条件：

________________________，理由：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

第22题图

23．某电子体重计的电路如图所示，其中弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，AB间有可收缩的导线，R0是保护电阻，当称量的体重增加时，变阻器的电阻值________；电压表示数________；电路消耗的总功率________。

（填“变大”、“不变”或“变小”）

第23题图

通过甲、乙两个电阻的电流I随其两端电压U变化的情况如图所示。

由图可知，电阻值比较大的是________。

把它们并联在电路中，当甲消耗的电功率为0.4W时，乙消耗的电功率为________W。

第24题图

（3分）如图甲所示，电源电压一定，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从最上端滑至最下端的过程中，电流表示数I与滑动变阻器接入电路的阻值R之间的关系如图乙所示。

已知定值电阻R0＝20Ω。

则电源电压U＝________V，图乙中坐标值I1＝________A。

当电流表示数I＝0.4A时，R0与R消耗的电功率之比为________。

第25题图

三、实验探究题（每空2分，共20分）

26．为了“比较不同物质的吸热能力”，物理兴趣小组在实验室利用老师提供的器材连接好如图所示的电路，A瓶中装的是水，B瓶中装的是煤油，两瓶中用的是电阻均为5Ω的电热丝。

第26题图

（1）为了确保实验的准确性，水和煤油的________和初温必须相等。

闭合开关后，经过一段时间发现______（填“A”或“B”）瓶中的温度计的示数升高快。

物质的这种特性我们用物理量比热容来描述。

（2）实验时，小明和小红发现电热丝热得很快，而连接的导线却不怎么热。

小红猜想：

发热不同是因为电热丝和导线的电流不同。

小明猜想：

发热不同是因为电热丝和导线的电阻不同。

小组的其他同学立刻判断小红的猜想是错误的，原因是

。

（3）接着兴趣小组进行探究“通电导体产生热量的多少和电阻的关系”，他们又准备了如下的器材：

足量的水和煤油、天平、10Ω的电热丝两根、电流表和电压表各一只、秒表等器材。

要完成实验，他们应该在原来的装置上调整的器材及要求是：

①将A瓶中的水换成与B等质量的煤油；②。

（4）最后，小明和小红又利用此装置探究了“通电导体产生热量的多少和电流的关系”，根据记录数据大致画出了产生的热量Q和电流I2关系的图像，其中正确的是（　　）

小明用如图甲所示的电路，探究电源暗箱（图中虚线框所示）中电阻R0的阻值。

第27题图

（1）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于________（填“a”或“b”）端。

（2）当电压表的示数为15V的时候，电流表的示数为2.5A，则此时滑动变阻器连入电路中的电阻R＝____Ω，其消耗的功率P＝________W。

（3）根据实验所测的几组数据，小明在方格纸上画出了滑动变阻器消耗的功率P随其连入电路中的阻值R的变化图线，由图乙可知：

当滑动变阻器消耗的功率P最大时，电路中电流为________A，此时滑动变阻器的电阻R________（填“＜”、“＝”或“＞”）电源暗箱中的电阻R0。

四、解答题（每题7分，共14分）

28．家庭室内装修要用到某种液体乙烯材料和三混粉，工人师傅使用加热与搅拌为一体的用电器，如图是该用电器的工作原理图。

先在室温下把液体乙烯材料放入容器中，温控旋转开关接ab开始加热，发光二极管正常发光，当液体温度达到70℃；温控旋转开关自动接cd，发光二极管熄灭，电动机起动，再倒入三混粉在容器中保温搅拌，搅拌均匀后，涂抹到墙壁上使之更加平滑牢固。

旋转开关接ab时电路消耗功率为1522W，旋转开关接cd时电路消耗功率为1200W，电动机正常工作的功率为1100W，发光二极管L规格为“2V　0.2W”，R1是加热电热丝，R2是保温电热丝，R0为保护发光二极管正常工作的限流电阻。

（忽略温度对电阻的影响）

第28题图

（1）用电器正常工作时，求保温电热丝R2的电阻值。

（2）液体乙烯材料质量为6kg，初温为20℃，求温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时，液体乙烯材料吸收了多少热量？

[c液＝1.8×103J/（kg·℃）]

（3）温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时，电路正常工作了6分40秒，该过程中加热电热丝产生的热量为多少？

29．图甲所示是某型号超声波加湿器，下表为其部分技术参数，其中额定加湿量是指加湿器正常工作1h雾化水的体积；循环风量是指加湿器正常工作1h通过风扇的空气体积；加湿效率是指实际加湿量和实际输入功率的比值。

型号

XXX

额定加湿量

15L/h

额定电压

220V

额定输入功率

500W

水箱容量

25L

循环风量

2000m3/h

加湿效率

≥1.2×10－2L/（h·W）

轮子与地面接触的总面积

6.0×10－4m2

净重

95kg

—

第29题图

利用湿敏电阻可实现对环境湿度的精确测量。

如图乙所示，电源电压为24V，定值电阻R的阻值为120Ω，电流表的量程为0～100mA，电压表的量程为0～15V，湿敏电阻的阻值R0随湿度RH变化的关系图线如图丙所示，求：

（1）加湿器正常工作0.5h，通过风扇的空气质量和消耗的电能各为多少？

（空气密度ρ＝1.29kg/m3）

（2）装满水的加湿器对水平地面的压强为多少？

（g取10N/kg）

（3）该电路能够测量的湿度范围是多少？

阶段检测10　电功、电功率、能量守恒与转化

一、选择题

1．C　2.A　3.C　4.C　5.D　6.B　7.C　8.C

9．B　10.C　11.D　12.D　13.A　14.C　15.B

二、填空题

16．7.2×107　15%

17．甲　远小于

18．并联　热　做功　热传递

19．30　75

20．2　1000

21．10　1.6

22．1、2都断开　绿灯的电阻远大于红灯的电阻　在串联电路中，各串联电阻的电功率与电阻成正比，红灯电阻很小，则电功率也很小，因此绿灯亮、红灯不亮

23．变大　变大　变小

24．乙　0.16

25．12　0.2　2∶1

三、实验探究题

26．

（1）质量　B　

（2）串联电路中电流处处相等

（3）将A（或B）瓶内5Ω的电阻丝换成10Ω的　（4）A

27．

（1）b　

（2）6　37.5　（3）2　＝

四、解答题

28．

（1）保温电热丝消耗的功率：

P保＝Pcd－P动＝1200W－1100W＝100W　保温电热丝阻值：

R2＝U2/P保＝（220V）2/100W＝484Ω

（2）液体乙烯材料吸收热量：

Q＝c液mΔt＝1.8×103J/（kg·℃）×6kg×（70℃－20℃）＝5.4×105J　（3）发光二极管正常工作的电流：

IL＝PL/UL＝0.2W/2V＝0.1A　发光二极管支路消耗的功率：

P支＝U×IL＝220V×0.1A＝22W　加热电热丝消耗的功率：

P加＝Pab－P支＝1522W－22W＝1500W　加热电热丝产生的热量：

Q加＝W加＝P加t＝1500W×400s＝6×105J

29．

（1）由ρ＝m/V可得，加湿器正常工作0.5h通过风扇的空气质量：

m＝ρV＝1.29kg/m3×2000m3/h×0.5h＝1290kg，由P＝W/t可得，消耗的电能：

W＝Pt＝500W×0.5×3600s＝9×105J；　

（2）加满水时，水的质量：

m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×25×10－3m3＝25kg，加湿器对水平地面的压力：

F＝G总＝（m水＋m加湿器）g＝（25kg＋95kg）×10N/kg＝1200N，加湿器对水平地面的压强：

p＝F/S＝1200N/（6.0×10－4m2）＝2×106Pa；

（3）电路最大电流I大＝100mA＝0.1A，由I＝U/R可得，电路中的总电阻最小值：

R总＝U/I大＝24V/0.1A＝240Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，最小湿敏电阻的阻值：

R0＝R总－R＝240Ω－120Ω＝120Ω　由图丙可知，环境湿度为30%；当电压表的示数U0大＝15V时，湿敏电阻阻值最大，R两端的电压：

UR＝U－U0大＝24V－15V＝9V，因串联电路中各处的电流相等，所以，I＝UR/R＝U0大/R′0，即9V/120Ω＝15V/R′0　解得：

R′0＝200Ω，由图丙可知，此时的湿度为90%；所以，该电路能够测量的湿度范围是30%～90%。