期末专题复习：第十八章电功率科普阅读题--2024-2025学年人教版九年级物理全一册

期末专题复习：第十八章电功率科普阅读题 一、科普阅读题 1．阅读短文，回答文后的问题。 空调热水器 空调热水器，又名空气能热泵热水器。其工作原理示意图如图所示。工作过程中空调热水器通过一种工作媒质在蒸发器里迅速变成气态，在经过压缩机（消耗少量电能）将其压缩成高温高压的气体，然后在冷凝器中重新变成液态，达到给水加热的目的。空调热水器具有高效节能的特点，产生相同的热水量，比传统的电热水器和燃气热水器的能量更高。   “热水产出率”和“能效比”是衡量空调热水器性能的两个重要指标。热水产出率是指该热水器当进水温度为20℃，出水温度为50℃时，每小时可出热水的体积数，能效比是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值。下表为两种型号“空调热水器”在进水温度20℃时测定的部分参数。 （1）空调热水器工作时产生的热量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）它所消耗的电能； （2）下列关于空调热水器的判断中，正确的是( )； A．工作媒质在冷凝器中不断吸热 B．空调热水器消耗的电能越少，其能效比越高 C．由于电流的热效应，热水吸收的热量一部分来自电流产生的热量 D．压缩机通过做功的方式增加了工作媒质的内能 （3）A型热水器正常加热过程中，每小时流经冷凝器中的水吸收的热量为 J，其能效比为 ； （4）若B型热水器的能效比为4.2，则它的热水产出率为 L/h。 2．阅读短文，回答问题： ××系列电饼铛产品说明书 一、产品特点 1、上下铛可同时加热，下铛也可单独加热，加工食品时可根据用户需要双面或单面烙制 2、产品有低锅沿，高锅沿．低锅沿适合烙制大饼：高锅沿适合烙制水煎包． 3、上下铛结构严密，在烙制食品过程中基本不失水分，烙熟的食品松软适度，外黄里嫩，美味可口 二、安装须知 1、额定电压220V，工作电压可在额定电压基础上±10%浮动 2、使用前须将锅体外壳通过导线接地，勿将接地线接在自来水管道上 3、应配备保险装置和漏电保护器，选用相匹配的导线按要求电压接通电源 三、注意事项 1、搬运应轻抬轻放，以免损坏内部电器元件． 2、不使用时，除关掉机上开关外，还需断开总电源，以免意外发生． 3、经常保持铛体和机箱清洁干净，以免降低电器绝缘性能，严禁用水冲刷 四、常见故障和维修方法 故障现象 可能原因 排除方法 故障现象 可能原因 排除方法 接通电源，保险丝 立即烧断 保险丝太细 换适当的保险丝 不热 电源线断路 更换新线 电源引线短路 检查引线更换新线 加热器损坏 更换加热器 线路绝缘破损 检查原因排除故障 调温器触点接触不良 更换或修理调温器 微量 漏电 受潮 接好地线，通电加 热五分钟以上 保险丝烧毁 更换保险丝 （1）在用电高峰时，实际电压为210V，该电饼铛能否使用 ． （2）使用前，须将金属箱体接地是为了防止 时发生触电事故． （3）上下铛结构严密，烙制的食品松软适度，是因为烙制过程中减少了水分的 （填物态变化的名称），防止水分大量散失到空气中． （4）电饼铛受潮有微量漏电，可通电加热五分钟以上进行排除，其道理是利用 ． （5）电饼铛通电后不热的原因可能是 （填字母） A．电路中保险丝太粗，保险丝熔断 B．电路线断路 C．发热体电阻小，产生热量少 3．请仔细阅读下列图文，并回答文后问题． 特斯拉 随着全球能源问题的加重，特斯拉纯电动汽车的问世受到人们的高度关注．作为纯电动模式的新能源汽车，特斯拉Model S 车型最高时速可达200 km/h，0到100千米/时加速时间仅为4.4秒．电池组使用220 V、70 A的充电插口，充电3.5 h，即可充满，续航里程最高可达480 km． （1）该汽车充电电池组在充电过程中是把电能转化为 能． （2）对比于普通燃油汽车，纯电动汽车有什么优势？试举一例说明． （3）Model S车型的充电电池组充电功率为 W，充满一次电需消耗的电能是 kW·h． 4．阅读材料，回答问题。 智能晾衣机 科学能改变人类生活，如图甲所示，是一款智能晾衣机，它采用无线射频遥控，集LED智能照明、定时风干和智能烘干、光波智能杀菌等多功能为一体，并且它还支持相应的APP和声控操作，通过手机就能在家庭各个房间轻松实现30m范围内控制晾衣架的升降、暂停、照明等操作，除此之外，它还支持远程控制。 该款智能晾衣机使用额定电压为220V、额定功率为8.5%的LED照明灯二只，LED灯寿命能达50000h。具有节能、环保等特点。它带有“人体接近传感器”，夜间，当有人走近晾衣机时，它会自动开灯，当人离开后，照明灯会白动关闭。 该款智能晾衣机的风干（冷风）和烘干（热风）功能使用也很方便，风干的额定功率为20W，烘干的额定功率为220W，从1功能开启后，3小时后会自动关闭此功能，该款晾衣机烘干出风口在中间位置、其尺寸为400×200（单位：mm），实际有效风量为540m3/h，即便在阴雨天、甚至寒冷的冬天，刚洗过的衣服也能晾干。 这真是一款高端、智能、方便的阳台家居产品。 (1)下列关于智能晾衣机的说法中，不正确的是 ___________。 A．LED照明灯的特点是寿命长、发光效率高、无辐射 B．智能晾衣机是利用自带的紫外线杀菌灯发出的紫外线来杀菌的 C．无线射频遥控可以传输的距离较长，而且无线信号可以穿越墙壁 D．“人体接近传感器”在电路中相当于开关，它与LED照明灯是并联连接的 (2)如图乙所示，是该款晾衣机的部分工作电路图，其中R是发热电阻，当开关S接通3、4触点时，晾衣机开启了 （选填“风干”或“烘干”）功能，该功能开启后直到自动关闭，电阻R消在的电能是 J。若该功能下空气的密度为1.25kg/m3，则该款晾衣机从出风口流出空气的质量 kg，出风口的风速是 m/s。 5．阅读短文，回答问题：太阳能路灯城市大力发展绿色能源，图甲是城市道路两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、的蓄电池组、发光二极管、灯杆及灯具外壳组成。它的结构示意图如图乙所示，工作时能量流程图如图丙所示。 发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点。它与普通的白炽灯发光原理不同，可以把电直接转化为光。实验测得发光二极管两端加不同电压时的电流，数据见下表。 电压 电流 （1）太阳能电池板将太阳能转化为 能，给蓄电池充电时转化为 能； （2）为使LED发光二极管正常工作，应将几个LED发光二极管 （选填“串联”或“并联”）才能安全使用； （3）如图乙所示，晚上LED发光二极管点亮时控制开关S与 （选填“a”或“b”）触点接触； （4）这种LED发光二极管的电压从2.5 V变化到3.6 V时，LED发光二极管的电流增加了 mA，电功率增加了 W。 6．阅读短文，回答问题 空调热水器 空调热水器，又名空气能热泵热水器，其工作原理示意图如题图所示，工作过程中空调热水器通过一种工作媒质在蒸发器里迅速变成气态，在经过压缩机（消耗少量电能）将其压缩成高温高压的气体，然后在冷凝器中重新变成液态，达到给水加热的目的；空调热水器比燃气热水器的能效更高。 热水产出率和能效比是衡量空调热水器性能的两个重要指标，热水产出率是指该热水器当进水温度为20℃，出水温度为50℃时，每小时可出热水的体积数，能效比是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值；下表为两种型号“空调热水器”在进水温度20℃时测定的部分参数： 型号 A B 出水温度/℃ 50 额定功率/kW 1 2 额定电压/V 220 热水产出率/（L/h） 100 环境温度范围/℃ -10~50 （1）水箱中水的温度升高，是通过 方式增加了水的内能； （2）空调热水器工作时产生的热量 （填“大于”、“等于”或“小于”）它所消耗的电能； （3）下列关于空调热水器的判断中，正确的是 ； A．工作媒质在冷凝器中不断吸热 B．空调热水器消耗的电能越少，其能效比越高 C．由于电流的热效应，热水吸收的热量一部分来自电流产生的热量 D．压缩机通过做功的方式增加了工作媒质的内能 （4）A型热水器正常加热过程中，每小时流经冷凝器中的水吸收的热量为 J，其能效比为 ； （5）若B型热水器的能效比为4.2，则它的热水产出度为 L/h。 7．阅读《超导现象》，回答问题。 超导现象 金属的电阻随温度的升高而增大，当金属的温度降低时，它的电阻减小。1911年，荷兰物理学家昂内斯在测定水银在低温下的电阻值时发现，当温度降到﹣269℃左右时，水银的电阻变为零，这种现象叫超导现象。并不是所有物体都会发生超导现象，而能够发生超导现象的物质，也需要极低的温度才能使其电阻转变为零，物质电阻变为零的温度称为超导转变温度。以下是几种材料的超导转变温度： 物质 铝 铅 锡 水银 钨 超导转变温度/℃ ﹣271.76 ﹣265.97 ﹣269.43 ﹣268.99 ﹣273.14 我国于1989年已成功发现超导转变温度为﹣141℃的超导体材料，并且第一代材料已经研究成熟，第二代材料由于其成本低更适用于产业化运作而被市场看好；超导产品品类也逐渐增加，现已进行产业化运作的有超导电缆、超导限流器、超导滤波器、超导储能等。虽然我国整体超导研发水平与国际尚有一定的差距，但部分领域已经处于国际先进水平。 目前，各国科学家还在继续研究超导转变温度更高的超导体材料，以将超导应用到日常生产和生活中去。 阅读上文，回答下列问题： （1）金属的电阻随温度的降低而 ； （2）发生超导现象时，超导体电阻为 Ω； （3）﹣270℃可以使 变为超导体（选填一种材料即可）； （4）超导体 用于制作电热丝（选填“能”或“不能”） ； （5）超导限流器是一种短路故障电流限制装置，它由超导部件和限流电阻并联组成，电路如图甲中虚线框内所示。超导部件的电阻R1随电流I变化关系如图乙所示，限流电阻R2＝15Ω，灯泡L上标有“6V 3W”字样。若电源电压为6V，且保持不变，此时灯泡L （能/不能）正常工作，超导部件电阻R1为 Ω，当灯泡短路时，电流表的示数为 A； 8．阅读短文，回答问题． 超声波加湿器 超声波加湿器通电工作时，雾化片产生每秒170万次的高频率振动，将水抛离水面雾化成大量1μm～5μm的超微粒子（水雾），吹散到空气中使空气湿润，改变空气的湿度． 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． （1）加湿器正常工作时，每小时通过风扇的空气质量为 kg；加满水时，加湿器对水平地面的压强为 Pa．（空气密度ρ=1.29kg/m3， g取10N/kg） （2）加湿器正常工作时的电流为 A，加满水后最多能加湿 h． （3）下列说法中错误的是 ． A．加湿器产生的超声波是由雾化片振动产生的    B．加湿器通电使雾化片振动，电能主要转化为机械能 C． 水雾化成超微粒子的过程是汽化现象    D．水雾化成超微粒子需要能量，说明分子间有引力 （4）在没有其他用电器接入电路的情况下，加湿器工作30min，标有“3000imp/kW•h”的电能表指示灯闪烁了720次，此过程中加湿器消耗的电能为 J，实际加湿量至少为 L/h． （5）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，该电路能够测量的湿度范围是 ；将电压表表盘的相关刻度值转化为对应的湿度值，制成一个简易湿度计，该湿度计的刻度值分布是 （选填“均匀”或“不均匀”）的． 9．阅读短文，回答问题： 电热毯 电热毯，又名电褥。是一种床上用的取暖器具，主要用于人们睡眠时提高被窝里的温度来达到取暖的目的。除此以外，还可用于被褥的去潮除湿。它耗电量少、温度可调节、使用方便、广泛，功率一般在60~120W之间。电热毯是一种接触式电暖器具。普通型电热毯，使用的电热合金丝是直线状的，但更多的是呈螺旋状缠绕在耐热芯线上，外面涂覆一层耐热树脂，通电时即发出热量。电热毯按面积分为儿童型、单人型和双人型，按控温性能分为普通型和自动调温型。普通型不带控温元件，使用者可按需要接通或切断电源来控制温度；自动调温型带控温元件，能自动使电热毯处于预定的温度范围内。 （1）电热毯是利用 原理工作的，在工作过程中，电能转化成 能； （2）电热毯中使用的合金丝的电阻 （大于/等于/小于）与它同种长度和规格的导线电阻，合金丝外面涂覆的耐热树脂属于 （导体/绝缘体）； （3）自动调电热毯中的控温元件材料应选择 （导体/超导体/半导体）来制作。小明家电热毯的合金丝断了，他把合金丝接上后继续使用，一段时间后发现接头处烧焦了，这是因为接头处合金丝的电阻 （变小/变大/不变）； （4）如图是电热毯工作时合金丝的电阻随温度变化关系的图像，正确的是 A． B． C．D． （5）如图是小明学习电学后设计的高、中、低三个挡位电热毯的原理图，其中图中虚线框内有两处是电阻，一处是开关（S1），请你用元件符号将电路图补充完整。 10．阅读短文，回答问题： 高压输电 从发电站发出的电能，一般都要通过输电线路送到各个用电地方，输电要用导线，如果导线很短，电阻很小可忽略，而远距离输电时，导线很长，电阻大不能忽略。输电线有电阻，由于电流的热效应，通过时就要发热，输电线上损耗的热功率为P额=I2R，它正比于电流的平方（焦耳定律Q=I2Rt），所以减小输电电流和减小输电线的电阻就可以大大降低电能的损失。设想发电厂输出的电功率是一定的，根据P=UI，若提高输电电压U，那么线路中的电流I一定会减小，输电线上损失的电功率（P额=I2R）就一定减少，如果线路中电流降低到来的，那么线路中损失的功率就减少为原损耗的，因此说提高电压可以很有效的降低线路中的功率损失。从减少输电线路上的电功率损耗和节省输电导线所用材料两个方面来说，远距离输送电能要采用高电压或超高电压，从发电站输出的电能，一般都要通过升压变压器提升电压很据输送距离的远近，常采用10千伏、35千伏、110千伏、220千伏的高压输电，甚至1000千伏以上的特高压输电，到达用户处再用降压变压器逐级降低电压，但也不能盲目提高输电电压，因为输电电压越高，输电架空线的建设，对所用各种材料的要求就越严格，线路的造价就越高。 （1）电厂向某地供电，在保证输电功率一定的前提下，能有效地降低输电线路功率损失的方法是 ； A．减小输电线的横截面积 B．减小输电线的长度 C．提高输电电压 D．缩短供电的时间 （2）中国已投产运行的1000kV的特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程，若甲乙丙地原来用500kV的超高压输电，现用1000kV的特高压输电，当输电功率相同时，则线路上的功率损耗为原来的 倍； （3）如图乙，R线表示输电线的总电阻，配电站的供电电压U一定，傍晚用电高峰时期，家庭电路的电压与白天的比较，会 （升高/不变/降低）； （4）由电厂向用户输电，输送的功率P一定，关于输电电压U与输电电流的I的关系图像正确的是 。 A． B． C． D． 11．阅读短文，回答问题 电熨斗 生活中常用电熨斗来熨烫衣服。甲图为常见的电熨斗,它是利用电流热效应工作的。图乙是电熨斗结构图。 电熨斗中有一个双金属片制成的自动开关。双金属片是由长和宽相同的铜片和铁片组成，且两金属片被紧紧地铆在一起，受热时铜片膨胀得比铁片大，双金属片便向铁片那边弯曲，温度越高，弯曲得越显著。常温时，双金属片端点的触点与弹性铜片上的触点相接触。当电熨斗与电源接通时，电热丝发热，双金属片受热弯曲，当温度升高到设定温度时，双金属片顶端的触点与弹性铜片上的触点分离，电路断开.金属底板散热，温度降低，双金属片恢复原状，电路接通。 电熨斗工作时的温度可以调节，将调温旋钮上的升降螺丝上下调节，双金属片和弹性铜片上的触点随之上下移动，双金属片弯曲程度不同，金属底板温度也就不同。由于衣服的质料不同，熨烫时所需的温度也各不相同，一般来说，棉织品比化纤衣物耐高温。 (1)电熨斗通电工作，温度升高，这是通过 方式改变内能的； (2)下图四种双金属片中符合图乙中电熨斗安装要求的是( ) (3)下列家用电器中，装有双金属片的是( ) A、电视机     B、洗衣机      C、电饭锅       D、微波炉 (4)将调温旋钮上的升降螺丝下调时，弹簧铜片的弹性势能( ) A．增大        B．减小        C．不变        D．以上都有可能 (5)熨烫完化纤衣服再熨烫棉织品衣服，调温旋钮上的升降螺丝 （选填“向上”或“向下”或“不”）调。 12．阅读短文，回答问题： 空气净化器 随着雾霾天气的增多，空气净化器逐渐走入家庭中，其净化原理如图所示：脏空气进入净化器后，由于正电钨丝放电，空气中的灰尘带正电从而流到负电格栅板，带电灰尘被吸附。当空气经过活性炭层时，其中的有毒气体被吸附，多次循环后变成洁净空气。洁净空气量（CADR）是反映空气净化器净化能力的性能指标，CADR值越大，其净化效率越高，计算公式为：CADR＝（V：房间容积；t：空气净化器使房间污染物的浓度下降90％的运行时间）。某净化器铭牌如图表： 额定电压 频率 额定功率 洁净空气量（CADR） 220V 50Hz 40W （1）负电格栅板吸附带电灰尘的原理是 ； （2）取出使用一段时间后的活性炭，可以闻到刺激性的气味，这是 现象； （3）该空气净化器正常工作10小时消耗的电能为 kW·h； （4）某房间的使用面积为18㎡，高度是3m，此空气净化器 （选填“能”或“不能”）在1小时内使房间污染物浓度下降90％。 13．请阅读《手机充电器的安全使用》，并回答问题。 手机充电器的安全使用我们给手机充电时，手机充电器将220V的电压降到5V左右，充电器内部会有电流流过。如果手机充满电后不及时与充电器断开，充电时间过长，可能会加速手机电池的老化影响电池的使用寿命。 手机充电器插在插座上不给手机充电时，充电器内部也会有微电流通过。利用功率计插座测量未充电时充电器的电功率，如图1所示，此时该充电器的实际功率约为0.2W。由此可见，在插座上未充电的充电器内部的电路仍在工作，仍然会消耗电能。我国工信部于2022年10月26日发布的调查显示：2022年前三季度三大基础电信企业的移动电话用总数达16.82亿户，调研中发现约的人有不及时拔掉充电器的习惯，那么每天就有约2亿个充电器插在插线板上。这样，就会白白浪费很多电能。 长期不拔充电器还会加速充电器内元件的老化，从而增加充电器发生短路和电压击穿概率。有的充电器发热严重，外加居室环境密闭以及夏天天气炎热，就可能会引发充电器燃自爆的。近年来，就有因为长期不拔手机充电器造成火灾的新闻报导。 手机充电器大多设置了保护装置，降低了自燃自爆的几率，但是如果使用山寨充电器给手机充电，由于其内部没有设置保护装置，充电器极易发热发烫，也会引发自燃自爆。为了您和家人的安全，请您按照图2所示的北京消防给广大市民的温攀提示来正确使用手机充电器。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）插在插座上没有充电的手机充电器，相当于 （选填选项前的字母）； A．电源 B．开关 C．用电器 D．导线 （2）手机充电器不及时拔掉容易造成元件过热的现象，甚至引起火灾，此过程中电能转化为 能； （3）如果按照每天充电2h，手机即可充满电。在我国，拔掉手机后仍在插座上的充电器一天浪费的电能约为 kW∙h； （4）安全使用手机充电器的做法是 。（写出一个即可） 14．阅读短文，回答问题。 无人机作为空中平台，以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息，用计算机对图象信息进行处理，并按照一定精度要求制作成图象。无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点。下表是某小型无人机的部分参数： 参数名称 最大飞行半径 最大巡航速度/（） 电池电压 /V 电池容量/（） 电动机额定功率/W 拍摄速度 （帧秒-1） 数据 5 50 24 2500 20 11000 （电池容量=放电电流×放电时间，例如，是指以的电流能连续工作。帧秒-1是指每秒拍摄的画面数） （1）人们是利用遥控器通过传输信息操控无人机的，其有效操控距离最大为 ； （2）无人机拍摄地面图象时，减小悬停高度可以使图象 （选填“变大”或“变小”）； 为了使照片更清晰，还应将摄像机的镜头适当 （选填“前推”或“后缩”）； （3）小轿车在高速公路上限速。如图甲所示，交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测。一辆小轿车在通行的过程中，高速摄像机拍摄帧数为110帧，据此判断小轿车 （选填“超速”或“不超速”）；镜头到汽车的距离与镜头焦距的关系为 ； （4）如图乙是无人机竖直向上运动的图象。由图象可知，在内，无人机受到的升力 （选填“大于”“小于”或“等于”）重力。如图丙是同一架无人机在执行某次任务过程中未更换电池情况下的图象，若第一次、第二次受到的升力分别为、，则 （选填“>”“<”或“=”）； （5）电动机是控制无人机飞行状态的关键动力设备，当它正常工作时，内消耗的电能是 J；已知电动机消耗的功率是电源总功率的，则无人机在空中以额定功率飞行的时间不能超过 h。 15．阅读短文，回答下列问题。 近几年，近视眼成为影响青少年身体健康的重要因素。为有效保护眼睛，降低近视率，目前市场上推出一款电加热眼罩（如图甲），对缓解眼疲劳有一定效果。电加热眼罩是在绝缘的聚酯薄膜表面有序排列10根一样的具有发热、控温双重功能的PTC加热丝。PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成。电加热眼罩内部结构如图乙所示。PTC加热丝两端与金属导线相连，形成网状结构，由6V的锂电池供电。每根PTC加热丝电阻随温度变化的关系如图丙所示。当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等），温度保持不变，实现智能控温。 （1）PTC是 （选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）材料； （2）将眼罩加热电路开关闭合，其功率随时间变化的图像最可能是下图中的 ； A．     B．     C．     D． （3）眼罩加热电路的最大发热功率为 W，当温度为40℃时，电路中的总电流为 A，通电10min，眼罩加热电路消耗的电能为 J。 16．请阅读《手机充电器的安全使用》，并回答问题。 手机充电器的安全使用 我们给手机充电时，手机充电器将220V的电压降到5V左右，充电器内部会有电流通过。如果手机充满电后不及时与充电器断开，充电时间过长，可能会加速手机电池的老化，影响电池的使用寿命。手机充电器插在插座上不给手机充电时，充电器内部也会有微电流通过。利用功率计量插座测量未充电时充电器的电功率，如图所示，此时该充电器的实际功率约为0.2W。由此可见，在插座上未充电的充电器内部的电路仍在工作，仍然会消耗电能。我国工信部网站于2022年10月26日发布的调查显示：2022年前三季度三大基础电信企业的移动电话用户总数达16.82亿户。调研中发现约的人有不及时拔掉充电器的习惯，那么每天就有约2亿个充电器插在插线板上。这样，就会白白浪费很多电能。长期不拔充电器还会加速充电器内元件的老化，从而增加充电器发生短路和电压击穿的概率。有的充电器发热严重，外加居室环境密闭以及夏天天气炎热，就可能会引发充电器的自燃自爆。近年来，就有因为长期不拔手机充电器造成火灾的新闻报导。手机充电器大多设置了保护装置，降低了自燃自爆的几率，但是如果使用山寨充电器给手机充电，由于其内部没有设置保护装置，充电时极易发热发烫，也会引发自燃自爆。为了您和家人的安全，请您按照图所示的北京消防给广大市民的温馨提示来正确使用手机充电器。请根据上述材料，回答下列问题： （1）安全使用手机充电器的做法是 ；（写出一个即可） （2）插在插座上没有充电的手机充电器，相当于 （选填选项前的字母） A．电源        B．开关        C．用电器        D．导线 （3）手机充电器不及时拔掉容易造成元件过热的现象，甚至引起火灾。请你解释该现象 ； （4）如果按照每天充电2h，手机即可充满电。在我国，拔掉手机后仍在插座上的充电器一天浪费的电能约为 kW·h。 17．阅读材料，回答问题。 汽车动能回收系统 为节约能源，某型号汽车在关闭发动机后，通过小型发电机将减速运动时的部分动能转化为电能储存在蓄电池中，同时蓄电池又能将部分能量通过电动机向车轮输送。表中所示是该型号汽车的部分技术参数，其中储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机，直至汽车停止的过程中，通过发电机将动能转化为电能并储存在蓄电池的效率。耗油量是指汽车正常行驶消耗燃油的质量。测试中，先让汽车正常行驶，然后关闭发动机，分别测出开启和关闭发电机两种情况下，汽车通过的路程与对应的速度大小，计算出动能，作出动能随路程变化的图像，如图所示。 ××型汽车 满载总质量 1500 储能效率（%） 60 耗油量 7 (1)小型发电机给蓄电池充电过程中，蓄电池组相当于 （选填“电源”或“用电器”），充电过程中电能转化为 能储存在蓄电池中； (2)汽车消耗燃油正常行驶，完全燃烧这些燃油产生的热量为，则燃油的热值为 ；若燃油没有完全燃烧，则燃油的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）；在1标准大气压下，这些热量能将、30℃的水加热至 ℃； (3)发电机发电过程中，动能除转化为电能外，还会因自身发热，部分能量转化为内能。由图像可知，表示开启发电机进行测试的图线是 （选填“①”或“②”），判断的依据是：开启发电机后，有一部分动能转化为电能；而关闭发电机后，动能全部用于转化为内能。 18．阅读材料，回答问题。 即热式节能饮水机 即热式节能饮水机已在学校、商场、地铁站等公共场所广泛使用，如图甲为某品牌即热式节能饮水机，其简化的工作电路图如图乙所示，加热腔内分为快速加热挡和慢速加热挡，加热腔烧开的水经热交换套管后变成温开水，可立即饮用，热交换套管如图丙所示，出水管套在进水管内，进水管中的冷水给出水管中的开水降温，同时，进水管中的冷水被预热后送到加热腔中加热，当节能饮水机的出水流量为1L/min时，20℃的自来水经热交换套管后被预热成60℃的热水流进加热腔，同时有相同质量的100℃的开水从加热腔流进热交换套管。 （1）饮水机每分钟的出水量为 kg，在标准大气压下，预热后的热水进入加热腔加热成开水的过程中，每分钟吸收的热量是 J；若水吸收的热量为消耗电能的80%，则加热器每分钟消耗的电能为 J；[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg•℃)] （2）在预热和加热的两个过程中，使水的内能增加的方式分别是 ； A．做功、做功           B．热传递、热传递 C．做功、热传递         D．热传递、做功 （3）套管内热交换过程中，自来水吸收的热量与等质量的开水放出的热量相等，则出水口流出水的温度是 ℃； （4）快速加热时，应该闭合S1、 （选填“闭合”或“断开”）S2。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1． 大于 D 3.5 240 【详解】（1）[1]工作过程中空调热水器通过一种工作媒质经过压缩机（消耗少量电能）将其压缩成高温高压的气体，然后在冷凝器中重新变成液态，达到给水加热的目的，由此可知工作时产生的热量大于它所消耗的电能。 （2）[2]A．工作媒质在冷凝器中重新变成液态，由气态变成液态发生了液化，液化是放热过程，故A错误； B．根据能效比的定义可知，能效比是加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值，因为不知道水吸收的热量，其能效比无法确定，故B错误； C．工作物质在冷凝器里液化放热，达到给水加热的目的，不是利用电流的热效应工作的，故C错误； D．压缩机将工作物质压缩成高温高压的气体，压缩机在工作过程中利用做功方式改变了工作媒质的内能，故D正确。 故选D。 （3）[3]由铭牌可知，A型热水器正常加热过程中，每小时流经冷凝器中的水吸收的热量 [4]消耗电能 热水器的能效比 [5]根据能效比可知，B型热水器的能效比 则 即 B型热水器工作1h提供的热水的体积 2． 能 漏电 汽化 电流热效应 B 【详解】第一空．由题知，电饼铛的额定电压220V，工作电压可在额定电压基础上±10%浮动，即： U＝220V+220V×10%＝242V，U'＝220V﹣220V×10%＝198V， 则电饼铛的工作电压范围： 198V≤U≤242V； 实际电压为210V，所以该电饼铛能使用． 第二空．金属箱体应接地，金属外壳用电器漏电时，人接触金属箱体，地线把人体短路，电流不会经过人体，能避免触电事故发生． 第三空．食品烙制时水变成水蒸气，物质从液态变成气态，是汽化现象；上下铛结构严密，可以减少水分的汽化． 第四空．导体中有电流通过时，都要产生热量，这是电流的热效应．电饼铛受潮有微量漏电，可通电加热五分钟以上进行排除潮湿，这是电流热效应的应用． 第五空．A．电路中保险丝太粗，则保险丝的电阻较小，电流通过保险丝时产生的热量太少，保险丝不容易熔断，不会造成电饼铛通电后不热，故A不符合题意． B．电路线断路电路中没有电流，电饼铛不产生热，故B符合题意． C．电源电压一定时，若发热体电阻小，根据可知，发热体的功率大，则相等时间内产生热量多，故C不符合题意． 3． 化学 不会产生废气保护环境 15400W 53.9kW·h 【详解】（1）充电电池组在充电过程中是把电能转化为化学能，储存在电池中． （2）对比于普通燃油汽车，纯电动汽车使用电机驱动，效率高，所以节能； 不排放废气，有篮球保护环境． （3）Model S车型的充电电池组充电功率为； 充满一次电需消耗的电能是： 4．(1)D (2) 烘干 2.16×106 2025 1.875 【详解】（1）A．根据题意知，LED灯寿命能达50000h，具有节能、环保等特点，故A正确，不符合题意； B．智能烘干、光波智能杀菌等多功能为一体，光波杀菌是利用紫外线来工作的，故B正确，不符合题意； C．通过手机就能在家庭各个房间轻松实现30m范围内控制，无线射频遥控可以传输的距离较长，而且无线信号可以穿越墙壁，故C正确，不符合题意； D．“人体接近传感器”在电路中相当于开关，它与LED照明灯是串联连接的，这样才能控制LED照明灯，故D错误，符合题意。 故选D。 （2）[1]由图乙知，开关S接通3、4位置时，发热电阻R与电动机并联，两者同时工作，所以此时晾衣机开启烘干功能。 [2]晾衣机风干额定功率为20W，烘干额定功率为220W，所以R的功率 PR=P烘干﹣P风干=220W﹣20W=200W=0.2kW t=3h后会自动关闭此功能，由功率公式得出电阻R消耗的电能为 W=PRt=0.2kW×3h=0.6 kW·h=2.16×106J [3][4]实际有效风量为540m3/h，t=3h，晾衣机从出风口流出空气的体积是 V=540m3/h×3h=1620m3 由密度公式可知，出风口流出空气的质量是 m=ρV=1.25kg/m3×1620m3=2025kg 出风口横截面积 S=400mm×200mm=8×104mm2=8×10﹣2m2 出风口的风速是 5． 电 化学 串联 b 890 0.74 【详解】（1）[1][2] 太阳能电池板是直接将太阳能转化成电能，给蓄电池充电时转化为化学能存储起来。 （2）[3] 由于太阳能电池板产生的电压较大（24V），而LED发光二极管是一种半导体器件，它工作电压低（2~ 4V），串联具有分压作用，所以应将它们串联接在电路中。 （3）[4] 当开关与a点接触时，LED 灯断路，不工作，当开关与b点接触时，LED 灯才接入电路正常工作。所以晚上LED发光二极管点亮时控制开关S与b点接触。 （4）[5] 由表格数据可知，这种LED发光二极管的电压从2.5 V变化到3.6 V时，LED发光二极管的电流从10mA增加到900mA，所以电流增加量为 [6] 根据，电功率增加量为 6． 热传递 大于 D 1.26×107 3.5 240 【详解】（1）[1]工作媒质在冷凝器中由气态变为液态，发生了液化放热，放出的热量给水加热，是通过热传递的形式增加了水的内能。 （2）[2]工作过程中空调热水器通过一种工作媒质经过压缩机（消耗少量电能）将其压缩成高温高压的气体，然后在冷凝器中重新变成液态，达到给水加热的目的，由此可知工作时产生的热量大于它所消耗的电能。 （3）[3]A．工作媒质在冷凝器中由气态变为液态，发生了液化，液化是放热过程，故A错误； B．根据能效比定义可知，由于水吸收热量不确定，故其能效比没法确定，故B错误； C．工作物质在冷凝器中重新变成液态，即液化放热，达到给水加热的目的，不是利用电流的热效应工作的，故C错误； D．压缩机将工作物质压缩成高温高压的气体，压缩机在工作过程中利用做功方式改变了工作媒质的内能，故D正确。 故选D。 （3）[4][5]水吸收的热量为 消耗电能 热水器的能效比 （5）[6]由题意可知，B型热水器的能效比可得 即 B型热水器工作1h提供的热水体积为 则它的热水产出度为240L/h。 7． 减小 0 铅（或锡或水银） 不能 能 7.5 1.2 【详解】（1）[1]根据题意可知，金属的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低，金属的电阻减小。 （2）[2]当温度降低到足够低时，有些材料的电阻变为0，这就是超导现象。 （3）[3]物质电阻变为零的温度称为超导转变温度，根据表中超导转变温度可知，铅、锡、水银的超导转变温度都大于﹣270℃，故﹣270℃可以使铅（或锡或水银）变为超导体。 （4）[4]电热丝工作时将电能转化为内能，超导体的电阻为零，根据Q＝I2Rt知，超导体产生的热量为零，超导体不能用于制作电热丝。 （5）[5][6]根据P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流 所以，由乙图可知R1的阻值为0Ω，此时R2被短路，灯泡L两端的电压为6V，能正常发光。 [7]灯泡被短路时，R1与R2并联，电流表测干路电流，超导部件R1两端电压为6V，若此时它的电阻为7.5Ω，则通过它的电流为 即此时通过超导部件R1的电流大于0.6A，电阻为7.5Ω，与图乙的图像相符。所以，当灯泡短路时，电流表的示数为 8． 2580 2×106 2.27 1.67 C 8.64×105 5.76 30%～90% 不均匀 【详解】试题分析： （1）加湿器正常工作时，每小时通过风扇的空气质量： m=ρV=1.29kg/m3×2000m3/h×1h=2580kg； 加满水时，水的质量：m水=ρ水V水=1×103kg/m3×25×10﹣3m3=25kg， 加湿器对水平地面的压强：2×106Pa； （2）由P=UI可知，加湿器正常工作时的电流： ≈2.27A； 加满水后最多能加湿的时间：t=≈1.67h； （3）加湿器产生的超声波是由雾化片振动产生的，故选项A正确；加湿器通电使雾化片振动，电能主要转化为机械能，故选项B正确；水雾化成的超微粒子仍为液体，该过程不是汽化现象，故选项C错误；水雾化成超微粒子需要能量，说明分子间有引力，故选项D正确．． （4）加湿器消耗的电能：W=×720imp=0.24kW•h=8.64×105J， 加湿器实际功率：P=480W， 加湿效率 ≥1.2×10﹣2L/（h•W）所以实际加湿量至少为：V=ηP=1.2×10﹣2L/（h•W）×480W=5.76L/h． （5）电路最大电流为：100mA=0.1A，电阻R两端电压：UR=IR=0.1A×120Ω=12V， 此时R0两端电压：U0=U﹣UR=24V﹣12V=12V，电阻阻值： 由图丙所示可知，此时湿度为：30； R0两端最大电压：U0′=15V，此时R0阻值最大，电流最小，此时电路电流：I′= R0的阻值：，由图丙所示可知，此时的湿度为：90； 所以电路能够测量的湿度范围是30～90 将电压表表盘的相关刻度值转化为对应的湿度值，电压表示数：UV=U﹣IR=U﹣R，电压表示数与R0不成正比，湿度计的刻度值分布不均匀的． 考点：密度、压强、电功率、欧姆定律 9． 电流的热效应 内 大于 绝缘体 半导体 变大 D 【详解】（1）[1][2]电热毯工作时是利用电流热效应工作的，工作时消耗电能，得到内能，所以主要把电能转化为内能。 （2）[3]电热毯中使用的合金丝与导线串联，通过的电流相同，由Q=I2Rt可知，合金丝是发热体，要在相同时间内产生较多的热量，其电阻应远远大于与它同种长度和规格的导线电阻。 [4]使用电热毯时为防止发生触电事故，合金丝外面涂覆的耐热树脂属于绝缘体。 （3）[5][6]控温元件材料应选择半导体来制作；由Q=I2Rt可得 因为相同时间内热量增多，而接头处与电阻线中的电流相同，所以接头处的电阻在变大。 （4）[7]电热毯的发热材料是金属丝，未通电时有电阻，通电后其阻值随温度的升高而增大，故D正确，ABC错误。 故选D。 （5）[8]电热毯有高、中、低三个挡位，实际功率不同，由可知，电压一定时，电阻越大，实际功率越小；电阻越小时，实际功率越大，则如下图所示电路： 处于低温挡时，接入电路中的电阻最大，两电阻串联接入电路；图1断开开关S1，开关S2处于a位置；图2断开开关S1，开关S2处于b位置。 处于中温挡时，接入电路中电阻次之，接入一个电阻；图1图2都只闭合S1； 处于高温挡时，接入电路中的电阻最小，两电阻并联接入电路；图1中闭合开关S1，开关S2处于b位置；图2中闭合开关S1，开关S2处于a位置。 10． C 0.25 降低 C 【详解】（1）[1]根据P损失=I2R可知，输电线上损失的电功率大小与电流大小和输电线的电阻有关；电流越小、输电线的电阻越小，则损失的功率就一定减少。 A．减小输电线的横截面积会增大导线的电阻，故A不符合题意； B．减小输电线的长度，虽然电阻减小了，但输电距离是一定的，所以不能减小输电线的长度，故B不符合题意； C．提高输电电压，根据P=UI可知，电路中的电流会减小，能减小输电线上的电功率，故C符合题意； D．缩短供电的时间，只是能减少电能的损耗，根据P损失=I2R可知，不会改变损失功率的大小，故D不符合题意。 故选C。 （2）[2]当以不同电压输送时，由于输电的功率是一定的，则有P=UI，而在线路上损失的功率为 则损失的功率与电压的平方成反比；输电线电阻不变，甲乙丙地原来用500kV的超高压输电，现用1000kV的特高压输电，输电电压变为原来的2倍，根据 可知，损失的功率变为原来的0.25倍。 （3）[3]用电高峰时期，用电器增多，总电功率增大，根据可知，在电源电压一定时，电流增大，由U=IR知，导线上分担的电压变大，根据串联电路电压的规律可知，家庭电路的电压会降低。 （4）[4]根据公式P=UI可知，输送的功率P一定时，电压越大，电流越小，即电压与电流成反比，故C正确，ABD错误。 故选C。 11． 做功 C C A 向下 【详解】(1)[1]通电的电熨斗中电热丝发热，是电流做功产生的热，故电熨斗通电工作，温度升高，这是通过做功的方式改变内能的；。 (2)[2]根据题意知道，受热时铜片膨胀得比铁片大，双金属片便向铁片那边弯曲，温度越高，弯曲得越显著。常温时，双金属片端点的触点与弹性铜片上的触点相接触。当电熨斗与电源接通时，电热丝发热，双金属片受热弯曲，当温度升高到设定温度时，双金属片顶端的触点与弹性铜片上的触点分离，电路断开。金属底板散热，温度降低，双金属片恢复原状，电路接通。由此判断，双金属片中上层为铜片，下层为铁片，图C符合要求。 (3)[3]在所给家用电器中，只有电饭锅需要调节温度，所以应装有双金属片。 故选C。 (4)[4]由于弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关，则当将调温旋钮上的升降螺丝下调时，弹簧铜片的形变程度变大，所以其弹性势能增大。 故选A。 (5)[5]由于棉织品比化纤衣物耐高温，所以，应使温度升高，调温旋钮上的升降螺丝应向下调，这样在弹性铜片的作用下，两触点不容易分开，则最终可达到的温度会升高。 12． 异种电荷互相吸引 扩散 0.4 能 【详解】（1）[1]由文中信息和图甲知道，正电钨丝使灰尘带正电，因为异种电荷相互吸引，所以负电格栅板能吸附带电灰尘。 （2）[2]由图甲知道，活性炭吸附化学气体，又因为分子在不停地做无规则运动，所以使用一段时间后的活性炭取出后运动到空气中，从而使人闻到刺激性的气味，这就是扩散现象。 （3）[3]该空气净化器正常工作10小时消耗的电能为 （4）[4]房间的容积V=Sh，由表格数据知道，洁净空气量CADR=138m3/h，所以由公式知道，使房间污染物浓度下降90%的时间 所以能在1小时内使房间污染物浓度下降90%。 13． C 内 8.8×105 不使用时及时拔下充电器 【详解】（1）[1]根据手机充电器插在插座上不给手机充电时，充电器内部也会有微电流通过。实际功率约为0.2W，说明消耗电能，相当于用电器；故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （2）[2]手机充电器插在插座上不给手机充电时，充电器内部也会有微电流通过，消耗的电能全部转化为内能，由Q=I2Rt可知，长时间不拔掉充电器，容易造成元件过热的现象。 （3）[3]如果按照每天充电2h，手机即可充满电。不拔出时，充电器的电功率0.2W，工作时间 t=24h-2h=22h 消耗的电能 W=Pt=0.2×10-3kW×22h×2×108=8.8×105kW∙h （4）[4]安全使用手机充电器的做法是不使用时及时切断电源，这样可避免短路或过热引发火灾。 14． 5 变大 前推 超速 大于 = 240 1.5 【详解】（1）[1]由表中数据可知，该无人机的最大飞行半径为5km，故有效操控距离最大为5km。 （2）[2][3]摄像机的镜头是凸透镜，成倒立、缩小的实像，当降低悬停高度时，物距减小，像距变大，所成的像也变大，所以还应将摄像机的镜头适当前推。 （3）[4][5]高速摄像机拍摄速度为11000帧秒-1，则拍摄1帧画面需要的时间，高速摄像机拍摄帧数为110帧所需的时间 小轿车的速度 说明小轿车已经超速；摄像头的原理和照相机相同，都是利用物体在凸透镜两倍的焦距外成倒立的缩小的实像，故摄像机的镜头到汽车的距离与镜头焦距的关系为：。 （4）[6][7]分析图乙可知，在内，无人机做加速运动，则无人机处于非平衡状态，升力大于重力；分析图丙可知，无人机两次都做匀速直线运动，都受到了重力和升力，且都处于平衡态，重力和升力是平衡力，升力等于重力，重力的大小不变，故升力的大小不变，故两次的升力相同。 （5）[8][9]无人机飞行状态正常工作时，12s内消耗的电能 无人机电池储存的最大能量 由题意可知，电动机消耗的能量 由可得，无人机在空中以额定功率飞行的最长时间 15． 半导体 C 9 0.6 2160 【详解】（1）[1]由文中“PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成。”可知，PTC是半导体材料。 （2）[2]由图丙可知，电阻在30℃以下时，电阻随温度升高而减小，30℃以上电阻随温度升高为增大，由可知，功率随电阻增大而减小，所以在30℃以下时，功率随温度升高而增大，30℃以上，功率随温度升高而减小，文中表明当温度升高至40℃时，温度保持不变，所以功率也不再变化。 故选C。 （3）[3]由图丙可知，温度为30℃时电阻最小，一根电阻丝的阻值为40欧姆，10根电阻丝并联，则最大功率为 [4]当温度为40℃时，一根电阻丝的电阻为100欧姆，电路中总电流为 [5]通电10min，眼罩加热电路消耗的电能 16． 手机充满电后要及时和充电器断开 C 根据公式Q=I2Rt可知，在电流和电阻不变时，通电时间越长产生的热量越多，因此长时间不拔掉的充电器可能会因为发热严重而引起自燃自爆。 8.8×105 【详解】（1）[1]根据短文可知，安全使用充电器的做法有：手机充满电后要及时从充电器上取下；不充电时要将充电器从插座上拔下；不用山寨版充电器等。 （2）[2]由短文可知，插在插座上没有充电的充电器还在消耗电能，功率约为0.2W，因此这时候充电器相当于用电器，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （3）[3]手机充电器连在插座上会发热，根据公式Q=I2Rt可知，在电流和电阻不变时，通电时间越长产生的热量越多，因此长时间不拔掉的充电器可能会因为发热严重而引起自燃自爆。 （4）[4]由短文可知，在中国每天约有2亿用户的手机充电器还留在插座上，则拔掉手机后留在插座上的充电器的总电功率 P=0.2W×2×108=4×107kW=4×104kW 根据短文可知，中国如果按照每天充电2h，手机即可充满电，则拔掉手机后仍然在连在插座上的充电器消耗的电能 W=Pt=4×104kW×22h=8.8×105kW·h 17．(1) 用电器 化学 (2) 不变 100 (3)② 【详解】（1）[1]发电机给蓄电池充电过程中，蓄电池消耗电能，相当于用电器。 [2]充电过程中，蓄电池消耗的电能转化为化学能储存起来。 （2）[1]由表格数据知，汽车每行驶100km，消耗燃油7kg，则行驶10km，消耗燃油0.7kg，燃油的热值 [2]热值是燃料的属性，只与燃料的种类有关。燃油没有完全燃烧，则放出的热量减少，但其热值不变。 [3]水加热至的温度 （3）开启发电机后，有一部分动能转化为电能；而关闭发电机后，动能全部用于转化为内能，所以开启发电机后汽车运动的距离变小，故表示开启发电机进行测试的图线是②。 18． 1 1.68×105 2.1×105 B 60 闭合 【详解】（1）[1]根据题意可知，节能饮水机每分钟的出水的体积 V=1L=1×10-3m3 由可知，节能饮水机每分钟的出水的质量 m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg [2]水每分钟水吸收的热量 Q吸=c水m(t-t0)＝4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃-60℃)=1.68×105J [3]由可知，加热器每分钟消耗的电能 （2）[4]由其工作原理知进入饮水机的水在热交换套管被预热是利用了热传递，加热腔加热也是水吸收了电热丝的热量，也属于热传递方式增大水的内能。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 （3）[5]因20℃的自来水经热交换套管后被预热成60℃，同时相同质量的100℃的开水从加热腔流进热交换套管后变为温开水流出，所以，不计热损失时，冷水吸收的热量和热水放出的热量相等，由Q=cm(t-t0)可得 c水m(60℃-20℃)=c水m(100℃-t0) 解得：t0=60℃。 （4）[6]闭合S1、S2，只有R1工作，闭合S1、断开S2，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，串联的总电阻大于任一分电阻，则闭合S1、S2，只有R1工作，此时电路的总电阻最小，电源电压是不变的，根据可知，此时电路中的电功率最大，为快速加热挡。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$