检测评价(15) 电路中的能量（Word练习）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（粤教版2019）

5 / 5 “四翼”检测评价（十五） 电路中的能量 组—重基础·体现综合 1．有三个用电器，分别为笔记本电脑、电饭煲和电风扇，它们的额定电压和额定功率均为“220 V,60 W”。现让它们在额定电压下工作相同时间，产生的热量(　 ) A．笔记本电脑最多　　　　 B．电饭煲最多 C．电风扇最多 D．一样多 解析：选B　笔记本电脑在工作时是电能转化为光能、内能和机械能等，电饭煲在工作时是电能只转化为内能，电风扇在工作时是电能转化为机械能和内能，所以在额定电压下工作相同时间，消耗的电能相同，电饭煲转化的内能最多，产生的热量最多，B正确，A、C、D错误。 2.如图所示，是某新款智能手表，其充电电压为5.0 V，充电电流为1 A。如果每4天要为手表充电2小时，当地电价为0.60元/度，则智能手表连续使用一年所需的电费约为(　 ) A．0.06元 B．0.6元 C．6元 D．60元 解析：选B　手表充电一次所耗电的电能为W＝UIt＝0.01 kW·h，则智能手表连续使用一年所需的电费为E＝0.01××0.6≈0.55元，电费约为0.6元，故选B。 3．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是(　 ) A．电流做功越快，电功率越大，电路中产生的焦耳热一定越多 B．在非纯电阻电路中，UI＞I2R C．电功W＝UIt只在纯电阻电路中适用 D．电热Q＝I2Rt只在纯电阻电路中适用 解析：选B　电流做功越快，电功率越大，但是电路中产生的焦耳热不一定多，一是没有说明时间，二是没有说明电路是不是纯电阻电路，故A错误；在非纯电阻电路中消耗的电能一方面转化为内能，另一方面转化为其他形式的能，即W电＝W其他＋Q，其中W电＝UIt，Q＝I2Rt，所以有W电＞Q，即有UIt＞I2Rt，所以UI＞I2R，故B正确；电功公式W＝UIt是对一切电路都适用，故C错误；电热公式Q＝I2Rt适用于一切电路，故D错误。 4．一个直流电动机所加电压为U，电流为I，线圈内阻为R，当它工作时，下述说法中错误的是(　 ) A．电动机的输入功率为IU B．电动机的发热功率为I2R C．电动机的输出功率为IU－I2R D．电动机的输出功率为I2R 解析：选D　电动机的输入功率为P电＝UI，故A正确，不符合题意；电动机的发热功率为P热＝I2R，故B正确，不符合题意；电动机的输出功率为P出＝P电－P热＝UI－I2R，故C正确，不符合题意；D错误，符合题意。 5.如图是电解硫酸铜溶液的装置示意图，图中电压表示数为U，电流表示数为I，通电时间为t，则下列说法正确的是(　 ) A．CuSO4溶液中的阳离子向铜板定向移动 B．IU是电能转化成化学能的功率 C．IUt是这段时间内电路消耗的总电能 D．IUt是这段时间内产生的总焦耳热 解析：选C　由于铜板接电源的正极，因此CuSO4溶液中的阴离子向铜板定向移动，A错误；该电路是非纯电阻电路，IU是消耗电能的总功率，其中有一部分转化为化学能，还有一部分产生焦耳热，因此IUt是这段时间内电路消耗的总电能，而I2rt是这段时间内产生的总焦耳热，其余的才转化为化学能，B、D错误，C正确。 6.手机电池容量(电量)和快速充电功能已经成为人们选择手机时的重要参考因素，如图为某品牌手机将锂电池电量从0～100%充满过程中充电功率P和充电时间t的关系图像，设充电过程中电池两端电压恒为4.35 V，不计其他能量损耗，则(　 ) A．充电过程的平均功率为40 W B．充电过程的平均功率为60 W C．该电池的容量是2 000 mA·h D．该电池的容量是4 000 mA·h 解析：选A　题中P-t图像与坐标轴所围的面积表示电能，所以整个充电过程中充入电池的电能为E＝70×4×60 J＋40×10×60 J＋×40×6×60 J＝4.8×104 J，充电过程的平均功率为＝＝40 W，故A正确，B错误；该电池的容量是q＝≈3 065 mA·h，故C、D错误。 7.如图所示是一台直流电动机的照片。当该电动机在额定电压下工作时，下列结论正确的是(　 ) A．电动机的热功率是3 W B．电动机的输入功率为0.125 W C．电动机输出的机械功率是2.875 W D．电动机持续工作一小时耗电为0.03度 解析：选C　电动机热功率为P热＝I2R＝0.52×0.5 W＝0.125 W，故A错误；电动机输入功率为P入＝UI＝6×0.5 W＝3 W，故B错误；电动机输出的机械功率为P机＝P入－P热＝3 W－0.125 W＝2.875 W，故C正确；电动机持续工作一小时耗电为W＝P入t＝0.003×1 kW·h＝0.003 kW·h，故D错误。 8.(多选)电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧开前的加热状态，另一种是锅内水烧开后保温状态。如图所示是电饭锅电路原理示意图，K是感温材料制造的开关。下列说法中正确的是(　 ) A．其中R2是供加热用的电阻丝 B．当开关K接通时电饭锅为加热状态，K断开时为保温状态 C．要使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半，则R1∶R2＝2∶1 D．要使R2在保温状态时的功率为加热状态时一半，则R1∶R2＝(－1)∶1 解析：选ABD　由P＝得：当接通K时，电阻变小，功率变大，处于加热状态；当断开K时，电阻变大，功率变小，处于保温状态。由上可知，R2是供加热用的电阻丝，故A、B正确；要使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半，由P＝I2R可得：电阻R2在保温与加热状态下的电流之比为1∶，所以(R1＋R2)∶R2＝∶1。则R1∶R2＝(－1)∶1，故C错误，D正确。 9．手持式挂烫机体型小，易携带，使用时，出蒸汽速度也快，随时随地都能熨烫衣服，完全不受场所空间限制，深受年轻一族的欢迎，下表为某型号手持挂烫机的规格参数。则：手持式挂烫机的额定电流为________ A；连续正常使用手持挂烫机5 min 所消耗的电能为________ J。 解析：手持式挂烫机的额定电流I＝＝ A≈5.45 A；连续正常使用手持挂烫机5 min所消耗的电能E＝Pt＝1 200×5×60 J＝3.6×105 J。 答案：5.45　3.6×105 组—重应用·体现创新 10．(多选)某款新能源汽车是全球首款搭载“刀片电池”的车型。若该车装配了120块“刀片电池”，每块“刀片电池”的容量是200 A·h，平均工作电压是3.2 V，则下列说法正确的是(　 ) A．单块电池充满电后储存的电荷量是200 C B．单块电池充满电后储存的电能是640 W·h C．若该车在某次行驶中平均能耗是13 kW·h/100 km，则其续航里程是640 km D．若某块电池充电电流是200 A，则经过30 min可将该电池从其容量的30%充到80% 解析：选BD　单块电池充满电后储存的电荷量是q＝200 A·h＝200 A·3 600 s＝7.2×105 C，故A错误；单块电池充满电后储存的电能是E1＝UIt＝3.2 V×200 A·h＝640 W·h，故B正确；该车充满电后储存的电能为E＝120E1＝120×0.64 kW·h＝76.8 kW·h，则其续航里程是s＝×100 km≈591 km，故C错误；若某块电池充电电流是200 A，则经过30 min可将该电池从其容量充到q＝200 A×30 min＝100 A·h，即为总容量的50%，故可将该电池从其容量的30%充到80%，故D正确。 11．如图，电路中8个电阻的阻值r相同，r＝1 Ω，另3个电阻阻值均为R＝4 Ω，还有一个电阻阻值R0＝2 Ω，将a、b与电源相连，电路中总电流为2 A，则电路消耗的总功率为P，其中R0上消耗的功率为P0，则(　 ) A．P＝24 W，P0＝ W B．P＝12 W，P0＝ W C．P＝16 W，P0＝ W D．P＝16 W，P0＝ W 解析：选C　2r与R0串联的总电阻为4 Ω，再与R并联的电阻为2 Ω，等于R0的电阻值，依此类推，ab间的总电阻为R总＝2r＋R0＝2R0＝4 Ω，根据P＝I2R知电路消耗的总功率为P＝I总2R总＝22×4 W＝16 W；R0的电流与总电流的关系为＝××＝，则得I0＝I总＝×2 A＝ A，R0上消耗的功率为P0＝I02R0＝×2 W＝W，故选C。 12.如图所示为小明同学家里购买的一款扫地机器人，工作过程遇电量不足20%时，会自动返回基座充电。小明同学仔细翻阅了这款扫地机器人的说明书，发现其工作参数如下表所示，则该扫地机器人(　 ) 扫地机器人 电池 14.4 V/5 200 mA·h锂离子电池 产品重量 约4.7 kg 无线连接 WiFi智能快连 额定电压 14.4 V 额定功率 68 W 充电时间 <6小时 A．电阻一定为3.05 Ω B．实际工作电流一定为4.72 A C．充满电后正常工作的时间一定为1.1 h D．以额定功率工作时每分钟消耗电能一定为4 080 J 解析：选D　机器人不是纯电阻用电器，所以其电阻R≠＝ Ω＝3.05 Ω，故A错误；由说明书可知，扫地机器人工作的额定电压为14.4 V，额定功率为68 W，则额定电流I＝＝ A≈4.72 A，实际工作电流不一定等于额定电流，B错误；根据电池容量5 200 mA·h可知，电量为q＝5.2 A×3 600 s＝18 720 C，由于机器人工作过程遇电量不足20%时，会自动返回基座充电，所以充满电后正常工作的时间为t＝＝s≈0.88 h，故C错误；以额定功率工作时每分钟消耗电能为E＝Pt＝68×60 J＝4 080 J，故D正确。 13．图甲所示的新型电饭锅采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图乙所示，R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关。煮饭时，把电饭锅接入220 V电路中，在电饭锅工作的一段时间内，电路中总电流随时间变化的图像如图丙所示。求： (1)电热丝R1的电阻； (2)0～10 min内电饭锅消耗的电能。 解析：(1)由图乙电路图分析可知，当开关S、S1均闭合时，电阻R1和R2并联，电路中总电阻最小，电流最大。当开关S闭合，S1断开时，电路中电阻R1接入电路，此时电路中总电阻最大，电流最小，结合图丙分析可得R1＝＝110 Ω。 (2)由图丙可知，0～10 min电路电流为3 A，则消耗电能为W＝UI1t＝3.96×105 J。 答案：(1)110 Ω　(2)3.96×105 J 学科网（北京）股份有限公司 $$