13.1电能和电功 2024—2025学年北师大版九年级全一册物理

2024—2025学年九年级物理北师大版13.1电能和电功 一、单选题 1．芳芳同学在研究LED其内部结构时发现，灯带中的LED灯串联后经电流适配器接入照明电路，如图所示.她取下一只LED灯接在电池两端，灯不亮，对调电池正负极后灯亮了，但用手触摸几乎不发热。以下推断符合上述事实的是（    ） A．一只LED正常工作的电压是220V B．灯带中一只LED灯断路后其它灯还亮 C．LED灯工作时主要是将电能转化为内能 D．LED灯具有单向导电性 2．下列情况不属于电流做功的是(  ) A．电热壶烧水 B．电动车行驶 C．摩擦起电 D．扬声器发声 3．如图甲所示，是某型号电压力锅简化的工作电路图。R0是阻值为484Ω的保温电阻，R1是规格为“220V 800W”的主加热电阻，R2是副加热电阻。电压力锅煮饭分为“加热升压→保压→保温”三个阶段，通过如图乙所示的锅内工作压强与时间“（P﹣t）。”关系图象可了解其工作过程：接通电源，启动智能控制开关S，S自动接到a，同时S1自动闭合，电压力锅进入加热升压状态；当锅内工作压强达80kPa时，S1自动断开，进入保压状态，当锅内工作压强降至60kPa时，S1又会自动闭合；当保压状态结束，饭就熟了，S自动接到b，减压进入保温状态。电压力锅煮饭时，在正常加热升压和保压状态共耗电0.25kW•h，下列说法正确的是（　　）    A．电压力锅煮饭时，锅内气压增大液体沸点降低 B．当锅内工作压强为40kPa时，电压力锅一定处于升压状态 C．电压力锅煮饭时，在正常加热升压和保压状态R1的工作时间是18mm D．电压力锅正常工作时的最大电流是5A 4．下列估测数据与实际情况明显不符合的是（　　） A．人的正常体温大约在36.5摄氏度左右 B．我国家庭照明电路的电压为220V C．容积200L的家用节能冰箱一天耗电10kW·h D．一元硬币质量为6g 5．如图所示为单相电子式电能表，关于该电能表下列说法正确的是（  ） A．允许通过的最大电流为10A B．主要用来测量用电器的电功率 C．指示灯闪250次表示消耗电能3.6×105J D．此时的示数为13148kW·h 6．下列做法或说法中正确的是（　　） A．牛顿最先将太阳光分解成七种色光 B．教室没人时依然亮着灯 C．用激光手电直接照射同学的眼睛 D．将有水的矿泉水瓶随意丢弃在森林中 7．下列家用电器中，主要将电能转化为内能的是（　　） A．电饭锅 B．电风扇 C．洗衣机 D．电视机 8．在国际单位制中，压强的单位是（　　） A．瓦特(W) B．帕斯卡(Pa) C．牛顿(N) D．焦耳(J) 9．两个电阻，将它们并联在电路中，在相等的时间内、上电流所做的功分别为和，则（   ） A．W1>W2 B．W1=W2 C．W1<W2 D．无法比较 10．下列关于能量转化的说法中错误的是（ ） A．干电池对外供电时，电能转化为化学能 B．发电机工作时，机械能转化为电能 C．电饭锅在煮饭时，电能转化为内能 D．电风扇工作时，电能主要转化为机械能 11．下列家用电器工作时，把电能转化为机械能的是（　　） A．日光灯 B．电视机 C．电饭煲 D．洗衣机 12．下列单位中，是热值单位的是（   ） A．kg B．kW·h C．J/m3 D．V 13．如图所示将灯泡L和定值电阻R以图甲方式连在6V的电源上，图乙是L和R的U-I图象，则下列说法正确的是（   ） A．电阻R的阻值为0.1 B．图甲中灯泡L的实际阻值为10 C．工作2min后，电路消耗的电能为288J D．工作2min后，电阻R消耗的电能为432J 14．图所示的用电器中，工作时将电能转化为机械能的是 A． B． C． D． 15．下列有关能量转化的说法中正确的是 A．跳伞运动员匀速下落过程中将重力势能转化为动能 B．弓箭射出过程中将动能转化为弹性势能 C．电风扇工作时将机械能转化为电能 D．水沸腾时，水蒸气顶起水壶盖是将内能转化为机械能 二、填空题 16．（1）用刻度尺测量物块的边长如下图1所示，读数为 cm，用天平测量物体的质量时，砝码与游码的读数如下图2所示，则物体的质量是 g，用弹簧测力计测物体A的重力，如图（3）所示，则物体A的重力为 N； （2）如下图甲所示，电能表的读数是 kW·h，若在家庭电路中单独让空调正常工作1min，测得电能表转盘转了40圈，则空调消耗的电能为 kW·h； （3）如下图所示，电流表的读数为 A。 17．如图甲，被测物体的长度为 cm． 如图乙，电能表的示数为 kW.h． 18．如图甲所示，滑动变阻器R2最大阻值是40Ω。闭合开关，移动滑片，滑动变阻器的功率P与其阻值R的图像如图乙所示，则电源电压为 V。当滑片滑至最右端时，通电10s，电阻R1消耗的电能是 J。 19．小玲家上月末抄表时电能表的示数是，本月末抄表时电能表的示数如图所示，若用电价格为0.5元/(kW·h)，她家本月应付电费 元。从表盘上你还能获得的信息有 (写出一条即可)。 三、计算题 20．2023年3月26日，如图所示，我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”在广东珠海启航前往海南文昌海域。“海油观澜号”由浮式基础和风机组成，吃水总重达11000吨；底部是一个三角形浮式基础，由30个钢结构模块组装而成。（g取10N/kg） （1）求“海油观澜号”工作时所受的浮力； （2）求“海油观澜号”排开海水的体积；（） （3）投产后风机年均发电量将达2200万千瓦时，相当于完全燃烧多少千克焦炭放出的热量？（） 21．小明一家驾车外出旅游，汽车牵引力功率恒为，到达目的地用时4h，汽车消耗汽油20L。已知汽油价格为7.81元/L，热值为，密度为。问： (1)20L汽油完全燃烧释放出多少热量？ (2)该行程中，汽车的热机效率是多少？（结果精确至1%） (3)交通领域“以电代油”可以来实现“减碳”目标。小明对市场上某型号的一款纯电动汽车进行调研，下表是小明整理得到的部分数据，若行驶相同距离纯电动汽车与燃油汽车牵引力做功相同，通过计算说明，驾驶燃油汽车和纯电动汽车，哪种车型更经济？ 车型 能源种类 测试距离 耗能 电费 电能转化为机械能的效率 纯电动汽车 电能 100km 20kW·h 0.5元/kW·h 80% 22．某款标有“220V 2000W”即热净水饮水一体直饮机，可以在1h内将20L水从20°C加热到90°C,这台直饮机平均每月耗电量为12kW·h。 （1）20L水从20°C升温至90°C，要吸收多少焦的热量？[c水=4.2×103J/(kg·°C)] （2）直饮机每月耗电量相当于完全燃烧多少立方米的天然气？（q气=3×107J/m3） （3）直饮机的加热效率为多少？ 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： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C D C C A A B C A 题号 11 12 13 14 15 答案 D C C B D 1．D 【详解】A．LED灯是串联后通过电源适配器接入照明电路的，所以一只LED灯的工作电压小于220V，故A不符合题意； B．由于灯带中的LED灯是串联的，所以灯带中一只LED灯断路后其它灯也不能工作，故B不符合题意； C．由于用手试摸，点亮的灯几乎不发热，说明电能几乎没有转化成内能，绝大部分都转化成了光能，故C不符合题意； D．取下一只LED灯接在电池两端，灯不亮，对调电池正负极后灯亮了，说明LED灯具有单向导电性，故D符合题意。 故选D。 2．C 【详解】A．电热壶烧水时，将电能转化为内能，电流做功，故A不符合题意； B．电动车行驶将电能转化为机械能，电流做功，故B不符合题意； C．摩擦起电将机械能转化为电能，不属于电流做功，故C符合题意； D．扬声器发声将电能转化为声能，电流做功，故D不符合题意。 故选C。 3．D 【详解】A．高压锅煮饭熟得快是利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理，故A错误； B．由图乙可知，当锅内工作压强为40kPa时，电压力锅可能处于升压状态，也可能处于保温状态，故B错误； C．由图乙可知，在正常加热升压和保压状态R1的工作时间分别为0～6min，9～12min，15～18min，即R1的工作时间 t1＝12min＝0.2h 故C错误； D．R2的工作时间 在正常加热升压和保压状态消耗的电能 即 解得 两加热电阻同时工作时电路电流最大，则总功率 由 P＝UI 可得 故D正确。 故选D。 4．C 【详解】A．正常成年人的体温在36℃~37℃之间，故A不符合题意； B．由电学常识可知，我国家庭照明电路的电压为220V，故B不符合题意； C．容积200L的普通冰箱每天耗电量约为1.3kW·h，容积200L的家用节能冰箱每天耗电量约为0.7kW·h，故C符合题意； D．一块橡皮的质量在6g左右，一枚一元硬币的质量与此差不多，在6g左右，故D不符合题意。 故选C。 5．C 【详解】A．“10（20）A”表示电能表的标定电流是10A，20A是指这个电能表平时工作允许通过的最大电流，故A错误； B．电能表主要用来测量用电器消耗电能的仪表，故B错误； C．2500imp/（kW•h）表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表指示灯闪烁2500次，则指示灯闪烁250次，电路消耗电能为为0.1kW•h =3.6×105J，故C正确； D．电能表显示数字中最后一位是小数，由图知，该电能表此时示数为1314.8kW•h，故D错误。 故选C。 6．A 【详解】A．1666年英国物理学家牛顿最先用三棱镜将太阳光分解成七色光，故A正确； B．为了节省电能，教室没人时应将灯关闭，故B错误； C．为了防止射伤人眼，不能用激光手电直接照射同学的眼睛，故C错误； D．有水的矿泉水瓶、边缘薄，则它对太阳光有会聚作用，造成树叶燃烧，所以不能将有水的矿泉水瓶随意丢弃在森林中，故D错误。 故选A。 7．A 【详解】电流做功的过程，实际上就是个能量转化的过程，从电能转化成其它形式的能；在常见的家用电器中，洗衣机、电风扇是把电能转化为机械能；电饭锅是把电能转化为内能，电视机工作时主要把电能转化为光能和声能，少部分电能转化为内能。 故选A。 8．B 【详解】在国际单位制中： A．瓦特是功率的主单位，A不符合题意； B．帕斯卡是压强的主单位，B符合题意； C．牛顿是力的主单位，C不符合题意； D．焦耳是各种能量的主单位，D不符合题意。 故选B。 9．C 【详解】因两个电阻并联在同一电路中，所以两电阻两端的电压U相等，通电时间t也相等，根据W＝t，由于R1>R2，因此W1<W2。 故选C。 10．A 【详解】A．干电池对外供电时，化学能转化为电能，故选项A错误； B．发电机工作时是将机械能转化为电能的装置，故选项B正确； C．电饭锅消耗电能而产生内能，电能转化为内能，故选项C正确； D．电风扇工作时，电风扇的电动机消耗电能产生了机械能，电能主要转化为机械能，故选项D正确。 11．D 【详解】在常见的家用电器中，日光灯主要把电能转化为光能和热能， 电视机工作时，电能主要转化为声能和光能， 电饭煲是把电能转化为内能， 而洗衣机是把电能转化为机械能。 故选D。 12．C 【详解】A．kg是质量的单位，故不符合题意； B．kW·h是电功的单位，故不符合题意； C．J/m3是热值的单位，故符合题意； D．V是电压的单位，故不符合题意。 故选C。 13．C 【详解】A．根据图乙可知直线是定值电阻R的图像，每一点的纵坐标与横坐标的比值代表定值电阻R的电阻值，任取一点，则根据欧姆定律可得定值电阻R的阻值为 故A错误； B．由图甲可知灯泡L与定值电阻R串联，根据串联电路的特点，可知电流相等，且灯泡两端电压和定值电阻两端电压之和等于电源电压6V，再结合图乙可知符合条件的电流I=0.4A，此时灯泡两端电压为2V，定值电阻两端电压为4V，所以灯泡L的实际阻值为 故B错误； C．由选项B可知，工作2min后，电路中电流I=0.4A，则根据电能公式可得电路消耗的电能为 故C正确； D．由选项B可知，工作2min后，电路中电流I=0.4A，则根据电能公式可得电阻R消耗的电能为 故D错误。 故选C。 14．B 【分析】电流做功的过程实质上是电能转化为其它形式能的过程，用电器消耗了电能，获得了其他形式的能量，就是一个电流做功的过程． 【详解】A．电烙铁工作过程中，将电能转化为内能．此选项不符合题意； B．在常见的家用电器中，电风扇是把电能转化为机械能的装置，故B符合题意； C．电熨斗是把电能转化为内能的装置，故C不符合题意． D．电热壶是把电能转化为内能的装置，故D不符合题意． 故答案为B． 15．D 【详解】A．跳伞运动员匀速下落过程中将动能不变，重力势能减小，机械能减小，将机械能转化为 内能，故A错误； B．弓箭射出过程中将弹性势能转化为动能，故B错误； C．电风扇工作时将电能转化为机械能，故C错误； D．水沸腾时，水蒸气顶起水壶盖，水蒸气对外做功，是将内能转化为机械能，故D正确。 故选D。 16． 2.00 32.2 4.6 520.3 0.02 0.26 【详解】（1）[1]由图1可知，刻度尺的分度值为1mm，从零刻度线量起，末端刻度到2.00cm，所以物体长度为2.00cm。 [2]由图2可知，砝码的总质量为 20g+10g=30g 标尺的分度值为0.2g，游码位置在2g后的第1个格，即2.2g，所以物体质量为 30g+2.2g=32.2g [3]由图3弹簧测力计可知，其分度值为0.2N，示数为4.6N，物体的A的重力是4.6N。 （2）[4]电能表的最后一位是小数，单位是kW·h，电能表的读数是520.3kW·h。 [5]空调消耗的电能为 （3）[6]电流表的是0~0.6A量程，一大格表示0.2A，分度值为0.02A，示数为0.26A。 17． 1.30 520.3 【详解】①由图知：刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表1mm，即刻度尺的分度值为1mm；物体的左侧与6.00cm刻度线对齐，右侧与7.30cm对齐，所以物体的长度为L=7.30cm-6.00cm=1.30cm； ②电能表常用的计量单位是kW•h，数值的最后一位是小数，电度表的示数为520.3kW•h． 故答案为1.30；520.3． 18． 12 8 【详解】由图甲可知该电路为R1和R2的串联电路，由图乙可知，当R2=20Ω时，其功率为P1=1.8W，由 P=UI=I2R 可知此时 即此时电路中的电流为I1=0.3A；当时，其功率为P2=1.6W，由 P=UI=I2R 可知此时 即此时电路中的电流为I2=0.2A；由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知 联立可解得：R1=20Ω，U=12V。 [2]当滑片滑至最右端时，R2接入电路的阻值最大为40Ω，此时电路中的电流为I2=0.2A，则通电10s，电阻R1消耗的电能为 19． 165.75 见解析 【详解】[1]小玲家本月所消耗的电能为 所以应交电费 [2]电能表的正常工作电压为220 V(或该电能表的标定电流为10A，或电路每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转过2500转) 20．（1）1.1×108N；（2）11000m3；（3）2.64×106kg 【详解】解：（1）“海油观澜号”漂浮在海面上，工作时所受的浮力 F浮=G排=m排g=11000×103kg×10N/kg=1.1×108N （2）“海油观澜号”排开海水的体积 （3）风机年均发电量 W=2200×104kW·h=2.2×107kW·h=7.92×1013J 焦炭完全燃烧放出的热量 Q=W=7.92×1013J 需要焦炭的质量 答：（1）“海油观澜号”工作时所受的浮力是1.1×108N； （2）“海油观澜号”排开海水的体积是11000m3； （3）投产后风机年均发电量将达2200万千瓦时，相当于完全燃烧2.64×106千克焦炭放出的热量。 21．(1) (2) (3)驾驶纯电动汽车更经济 【详解】（1）由可知，消耗汽油的质量 20L汽油完全燃烧释放的热量 （2）汽车牵引力做功 汽车的热机效率为 （3）驾驶纯电动汽车，牵引力做功 消耗的电能 驾驶纯电动汽车，消耗电能的费用 驾驶燃油汽车，消耗汽油的费用为 则驾驶纯电动汽车更经济。 22．（1）5.88×106J；（2）1.44m3；（3）81.7% 【详解】解：（1）水的体积 V水=20L=20dm3=0.02m3 由可得水的质量 m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.02m3=20kg 水吸收的热量 Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·°C)×20kg×(90°C-20°C)=5.88×106J （2）直饮机每月耗电量 W=12kW·h=12×3.6×106J=4.32×107J 由题知，完全燃烧天然气放出的热量 Q放=W=4.32×107J 由Q放＝Vq得完全燃烧天然气的体积 （3）1h内直饮机消耗的电能 W′=Pt=2000W×3600s=7.2×106J 直饮机的加热效率 答：（1）20L水从20°C升温至90°C，要吸收5.88×106J的热量； （2）直饮机每月耗电量相当于完全燃烧1.44m3的天然气； （3）直饮机的加热效率约为81.7%。 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 $$