内容正文:
6.1电功
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.在国际单位制中,用“焦耳(J)”作单位的物理量是( )
A.电压 B.电流 C.电阻 D.电功
2.如图所示,电能表的示数是( )
A.2017.5 kW·h B.20 175 kW·h C.2017.5 J D.20175 J
3.小明同学在家中拍到一张电能表照片,如图所示,他仔细观察照片后,得到了以下结论,你认为正确的是( )
A.电能表的基本电流是20A
B.电能表工作时的允许通过的最大电流是10A
C.拍照片时,家中已消耗的电能为2818.5J
D.若电路消耗了3.6106J的电能,则电能表的指示灯将闪烁3000次
4.如图,是广东某公司生产的国内最小的无刷电动机。它的直径为d,质量m,两只手指可以十分轻松把它拿起。下列说法正确的选项是( )
A.m约为3kg
B.d约为3mm
C.用它给微型机器提供动力时,它把机械能转化为电能
D.用它给微型机器提供动力时,它能把电能完全转化为机械能
5.我们所使用的以下家用电器中,消耗的电能主要转化为机械能的是( )
A.电饭锅 B.电烤箱 C.洗衣机 D.日光灯
6.图是小晋家上月初和上月末电能表示数。结合表盘上的信息可知,下列说法正确的是( )
A.小晋家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B.小晋家上个月消耗的电能为1011kW·h
C.指示灯闪烁1600次,家庭电路耗电36J
D.指示灯闪烁的次数越多,说明消耗电能越多
7.关于电功和电能,下列说法正确的是( )
A.电流越大,电流做的功就越多
B.导体两端的电压越大、通电时间越长,电流做的功就越多
C.电流做了多少功,就一定消耗了多少电能,二者在数值上是相等的
D.电流做功的过程就是将其他形式的能转化为电能的过程
8.在下列有关实验中能量转化关系的描述中,不正确的是( )
A.电热水壶工作时,电能主要转化为内能
B.风扇转动时,电能全部转化为机械能
C.给蓄电池充电时,电能转化为化学能
D.LED灯发光时,电能转化为光能和少量内能
9.一块手机用的锂电池上标有电压3.7V,容量1000mA·h充满电后这块锂电池约存储的电能是( )
A.0.37J B. C.3.7kW·h D.
10.如图甲,电源电压保持不变,闭合开关S,变阻器滑片从a端滑到b端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示。以下分析错误的是( )
A.电源电压是3V
B.R1的电阻值是10Ω
C.R2的最大电阻值是20Ω
D.当滑片P移到中点时,电阻R2工作10s消耗4J的电能
二、多选题
11.下列选项中的用电器在使用过程中与电熨斗的能量转化形式相同的是( )
A.电风扇 B.电饭煲
C.电水壶 D.笔记本电脑
12.如图是“风能--太阳能”路灯示意图,下列说法正确的是( )
A.风能是可再生能源
B.太阳能来自太阳内部的核裂变
C.给蓄电池充电时电能转化为化学能
D.控制器中的集成电路主要用超导材料制成
13.如图所示是一种太阳能背包,它的前面有一块太阳能电池板,书包里有一蓄电池,可以给手机、小风扇等电子产品供电。下列关于该背包的说法正确的是( )
A.太阳能电池板将太阳能转化为电能
B.给蓄电池充电是将内能转化为化学能
C.蓄电池放电时将化学能转化为电能
D.小风扇工作时将电能主要转化为机械能
三、填空题
14.物理学中,电能的常用单位是 ,符号是 ;另外还有“度”,学名叫作 ,符号是 。
15.近几年,随着电动汽车的普及,为电动汽车提供电能的充电桩数量在全国迅猛增加。充电桩为电动汽车的电池充电时,电能转化为 (选填“机械”或“化学”)能。
16.电动自行车充电时电池相当于 (选填“电源”或“用电器”)。电动自行车过长时间充电会让电池发热、鼓胀甚至爆炸。电池发热说明电能转化成了 能。某电动自行车电池规格为“48V 20A·h”,则它存储的电能是 W·h。
17.题图所示的是定值电阻和的关系图像。由图像可知,和阻值的大小关系为 (选填“>”“<”或“=”)。当和串联时,和两端电压之比 ;当和并联时,若通过的电流为,则内消耗的电能为 J。
18.如图所示,动力回收是新能源车的一项核心技术。以下是关于动力回收的详细解释:动力回收系统旨在通过刹车或减速过程中回收车辆的 能,将其转化为 能并存储到电池中,新能源汽车减少了传统汽车汽油机在 冲程排放的废气。
四、实验题
19.在做“比较两个灯泡的亮暗”实验时,可以根据灯泡的亮暗程度比较相同时间内电流做功的多少,如图是进行该实验的电路之一。
(1)利用如图所示电路,可控制变量 相等,验证 对电流做功多少的影响;
(2)对于“电流做功多少与通电时间的关系”,是否必需通过实验去验证? (选填“不必”或者“必须”)简要说明你的观点 。
五、综合题
20.阅读材料,回答问题。
光伏发电
光伏发电在我国能源领域占据重要地位。光伏发电简易原理如图,电池板上具有大量的不稳定电子,当太阳光照射到电池板上时,这些电子获得能量会定向移动形成电流,电流通过控制器和逆变器就可以供我们生产生活使用。但光伏发电受环境影响较大,阴影遮挡是最常见的环境影响之一。
(1)电池板中有两层纯硅掺杂形成的材料(如图),其中电极1相当于电源的 极(在电源内部电流的方向是从电源的负极流向正极);电池板的外壳材料选择也有较高要求,其中下列性质不是外壳材料所需具备的是 (填字母)。
A.良好的导热性B.良好的透光性C.良好的导电性D.良好的耐磨性
(2)若电池板每小时输出的电能是,则每小时输出的电能相当于节省了 kg的煤。(假设煤完全燃烧,煤的热值取)
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《6.1电功》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
D
B
C
D
C
B
D
D
题号
11
12
13
答案
BC
AC
ACD
1.D
【详解】电压的单位是伏特(V),电流的单位是安培(A),电阻的单位是欧姆(Ω),电功的单位是焦耳(J),故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.A
【详解】从电能表上可以看出电能表的示数为12017.5,最后一位是小数,单位是kW•h,故电能表的读数为2017.5kW•h。
故选A。
3.D
【详解】AB.电能表上标有“10(20)A”,其中10A 是基本电流,20A是允许通过的最大电流,故A错误,B错误;
C.拍照片时,家中已消耗的电能为2818.5kW・h,故C错误;
D.因为3.6×106J = 1kW・h,根据“3000imp/kW・h”可知,电路消耗1kW・h的电能,电能表的指示灯将闪烁3000 次,所以若电路消耗了3.6×106J 的电能,则电能表的指示灯将闪烁3000 次,故D正确。
故选D。
4.B
【详解】A.用两只手指能轻松拿起电动机,则该电动机的质量不可能为3kg,故A错误;
B.图中手指的宽度约1cm,电动机的直径小于手指的宽度,所以3mm的直径符合最小的无刷电动机的尺寸特征,故B正确;
C.电动机给微型机器提供动力时,消耗电能,获得机械能,它把电能转化为机械能,故C错误;
D.由于存在摩擦等因素,电动机消耗的电能有一部分会转化为内能,即电动机工作时不可能把电能全部转化为机械能,故D错误。
故选B。
5.C
【详解】A.电饭锅工作时主要把电能转化为内能,故A不符合题意;
B.电烤箱工作时主要把电能转化为内能,故B不符合题意;
C.洗衣机主要将电能转化为机械能,少部分电能转化为内能,故C符合题意;
D.日光灯工作时主要把电能转化为光能,少部分电能转化为内能,故D不符合题意。
故选 C。
6.D
【详解】A.由图知电能表允许通过的最大电流为40A,因此小晋家干路中的电流不得超过40A,故A错误;
B.小英家上月消耗的电能为W=5647.8kW·h-5546.7kW·h=101.1kW·h
故B错误;
CD.1600imp/kW·h表示每消耗1kW·h的电能,指示灯闪烁1600次,电能表上指示灯闪烁的次数越多,则电路中消耗的电能越多;指示灯闪烁1600次消耗的电能
故C错误,D正确。
故选D。
7.C
【详解】AB.电流做功的多少与电压的大小、电流的大小以及通电时间等都有关系,故AB错误;
CD.电流做功的过程就是将电能转化为其他形式能的过程,故消耗的电能在数值上等于电流做功的多少,故C正确,D错误。
故选C。
8.B
【详解】A.电热水壶工作时,通过内部的电阻加热元件(如电阻丝)将电能转化为内能。故A正确,不符合题意;
B.风扇转动时,电能大部分转化为机械能,还有一部分转化为内能,故B错误,符合题意;
C.给蓄电池充电时消耗电能,把电能转化为化学能储存起来,故C正确,不符合题意;
D.LED灯发光时,消耗了电能,电能转化为光能和少量内能,故D正确,不符合题意。
故选B。
9.D
【详解】储存的电能
故D正确,ABC错误。
故选D。
10.D
【详解】AB.由图甲可知,两电阻串联,电压表测R1的电压,电流表测电路的电流;变阻器滑片在a端时,变阻器的最大电阻与R1串联,电路的电流最小,由图乙可知,此时电路中的电流I1=0.1A,对应的电压表示数为U1=1V,则R1的阻值
变阻器滑片滑在b端时,电路为R1的简单电路,电压表示数即电源电压,由图乙知,电源电压U=3V,故AB正确,不符合题意;
C.变阻器滑片在a端时,根据串联电路的电压特点可知,R2两端的电压U2=U﹣U1=3V﹣1V=2V
R2的最大值
故C正确,不符合题意;
D.当滑片P移到中点时,变阻器连入电路的电阻
根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻R总=R1+R滑=10Ω+10Ω=20Ω
电路中的电流
电阻R2工作10s消耗的电能
故D错误,符合题意。
故选D。
11.BC
【详解】电熨斗使用过程中将电能转化为内能。
A.电风扇使用过程中将电能转化为机械能与内能,故A不符合题意;
B.电饭煲使用过程中将电能转化为内能,故B符合题意;
C.电水壶使用过程中将电能转化为内能,故C符合题意;
D.笔记本电脑使用过程中将电能转化为光能、内能与机械能,故D不符合题意
故选BC。
12.AC
【详解】A.风能可以从自然界源源不断地获得,是可再生能源,故A正确;
B.核反应有可控的核裂变与不可控的核聚变,太阳能来自太阳内部不可控的核聚变,故B错误;
C.给蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,将电能转化为化学能储存起来,故C正确;
D.控制器中的集成电路主要是用半导体材料制成,而不是超导材料,故D错误。
故选AC。
13.ACD
【详解】A.太阳能电池板通过光伏效应将太阳辐射的太阳能直接转化为电能,故A正确;
B.给蓄电池充电时是将电能转化为化学能储存,并非将内能转化为化学能,故B错误;
C.蓄电池放电时通过化学反应将储存的化学能转化为电能输出,故C正确;
D.小风扇工作时,电动机将输入的电能转化为扇叶转动的机械能,故D正确。
故选ACD。
14. 焦耳 J 千瓦时
【详解】[1][2]能量的单位是焦耳,电能的常用单位也是焦耳,符号是J。
[3][4]在生产生活中,电能的单位还有“度”,又叫“千瓦时”,符号是
15.化学
【详解】当充电桩为电动汽车的电池充电时,电池消耗电能,将电能转化为化学能储存起来,此时电池相当于用电器。
16. 用电器 内 960
【解析】【小题1】[1]电动自行车充电时,电池是消耗电能的,所以它相当于用电器。
[2]电池发热,说明电能转化成了内能。
[3]它存储的电能
17. < 9.9225
【详解】[1]由图像可知,当时,对应的电流分别为,由可得,两个电阻的阻值分别为,由此可知,;
[2]把串联在某一电路中时,因为串联电路中各处的电流相等,所以,此时它们两端的电压之比。
[3]和并联时,通过的电流,由可得,两端电压;和并联时,因并联电路中各支路两端电压都相等,两端电压,流经的电流内消耗的电能。
18. 动 电 排气
【详解】[1][2]动力回收系统旨在通过刹车或减速过程中回收车辆的动能,将其转化为电能并存储到电池中,提高了车辆的机械效率。
[3]传统汽车汽油机在排气冲程中会把燃油燃烧产生的废气排放出去,新能源汽车减少了传统汽车汽油机在排气冲程中排放的废气。
19.(1) 电流和通电时间 电压
(2) 不必 同种规格的灯泡,通电时间越长,消耗的电能越多,电流做功越多
【详解】(1)[1]利用如图所示电路,两个灯泡串联在同一个电路中,同时通电,且电流相等,所以可控制变量电流和通电时间相等。
[2]通过调节滑动变阻器滑片位置,两个灯泡的电流和通电时间相等,改变两个灯泡两端的电压表示数,即灯泡的电压改变,观察灯泡亮度,所以能验证电压对电流做功多少的影响。
(2)[1][2]对于“电流做功多少与通电时间的关系”, 不必通过实验去验证;由于同种规格的灯泡,正常工作,电功率相同,通电时间越长,由可知,消耗的电能越多,电流做功越多。
20.(1) 负 C
(2)0.072
【详解】(1)[1]在电路中,电流从电源的正极流出,经过用电器,流回电源的负极,在电源内部电流从负极流向正极,而负电荷定向移动的方向与电流方向相反,所以电极1相当于电源的负极。
[2]A.电池板的外壳需要具备良好的导热性,能够将壳体内的热量及时散出,降低壳体温度,故A不符合题意;
B.对于某些类型的电池板(如光伏电池板),外壳材料需要允许光线透过,以便电池板能够吸收光能并将其转换为电能。因此,良好的透光性是这类电池板外壳材料所需具备的重要性质,故B不符合题意;
C.如果外壳材料导电,那么它可能会成为电池板内部电路的短路路径,导致电池板无法正常工作甚至损坏。因此,外壳材料应该是绝缘的,以避免电流通过,故C符合题意;
D.电池板的外壳需要能够承受外部环境中的摩擦和磨损,以保护内部元件不受损害。因此,良好的耐磨性是外壳材料所需具备的重要性质,故D不符合题意。
故选C。
(2)已知一小时产生的电能为2.16×106J,则每小时输出的能量相当于节省的煤质量为
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