18.1 电能 电功（专题训练）【七大题型】（原卷版）

181 电能 电功（专题训练）【七大题型】 【题型1 电功与电能】............................................................................................................................................. 1 【题型2 电功的实质】............................................................................................................................................. 2 【题型3 电功与电能的计算】.................................................................................................................................3 【题型4 电功计算公式的应用】.............................................................................................................................7 【题型5 电能表】..................................................................................................................................................... 9 【题型6 电功的测量】...........................................................................................................................................11 【题型7 电能的输送】...........................................................................................................................................12 【题型1 电功与电能】 1．（2023•吉林三模）在国际单位制中，电功的单位是（ ） ．安培 B．伏特 ．焦耳 D．瓦特 2．（2023•怀集县二模）在下列用电器工作的过程中，电能全部转化为内能的是（ ） ．电风扇 B．电热水壶 ．电视机 D．电冰箱 3．（2022 秋•兰州期末）电流经过用电器做功1，1 等于（ ） ．1V• B．1V/ ．1V••s D．1k• 4．（2022 秋•宝丰县期末）（多选）关于电流做功，下列说法中正确的是（ ） ．导体两端的电压越大，通电时间越长，电流做功就越多 B．通过导体的电流越大，通电时间越长，电流做功就越多 ．导体两端的电压越大，电流越大，通电时间越长，电流做功就越多 D．通过导体的电流越大，电阻越大，通电时间越长，电流做功就越多 5．（2023•武进区校级模拟）如图将L1、L2两灯泡串联接入电路中，观察到灯泡L1比灯泡 L2更亮，该电路可以验证电功大小与 的关系，同时我们还可以判断此时两灯的 电阻关系为R1 R2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 6．（2023•二道区一模）小明做菜时发现厨房中涉及很多物理知识：电饭锅做饭的过程把 电能主要转化成 能；炒菜时，将菜放入锅里后菜的温度升高，这主要是通过 的方式改变内能的；能闻到饭菜的香味，这是 现象；小明家3 月份用了15m3的 天然气，若天然气的热值是35×107/m3，这些天然气完全燃烧放出热量 。 【题型2 电功的实质】 7．（2023•徐州）灯泡中有电流时，灯泡发光。关于这个过程中的能量转化，下列说法正 确的是（ ） ．灯泡消耗的电能全部转化成了光能 B．因为消耗电能，流过灯泡后的电流变小了 ．电流做了多少功，电路中就消耗了多少电能 D．光能最终消失了，没有转化成其他形式的能量 8．（2023•长汀县模拟）如图所示，对比图中白炽灯和LED 灯将电能转化为其他形式能的 情况，可得（ ） ．白炽灯发光时，电能主要转化为光能 B．白炽灯发光时，灯丝会凝华 ．LED 灯可以把电能全部转化为光能 D．LED 灯发光的效率较高 9．（2023•云岩区校级模拟）我们家中有不同的用电器设备，用电器把电能转化为我们所 需要的各种能量。下面的用电器中将电能主要转化为机械能的是（ ） ．热水器 B．电暖炉 ．微波炉 D．洗衣机 10．（2023•四平模拟）如图所示，是一辆新款电动自行车，将车钥匙插入锁孔并顺时针旋 转一下，车子就通电了，这个车钥匙相当于电路中的 。车子行驶时，通过车内的 电动机电能转化为 。 11．（2023•连云港二模）家庭电路中，电热水壶应与其他家用电器 联。电热水壶工 作时是将 能转化为 能。若用电热水壶加热2kg 的水，使其温度从25℃升高 到75℃，则水吸收的热量是 ，已知水的比热容是42×103/（kg•℃）。 【题型3 电功与电能的计算】 12．（2023•和田市模拟）如图所示，手电筒中的电流为06，电源为三节干电池，则该手电 筒中的小灯泡工作1m 消耗的电能约为（ ） ．27 B．81 ．162 D．9720 13．（2022 秋•龙亭区校级期末）如图所示，电源电压不变，只闭合开关S1，电流表示数 为03，再闭合S2，电流表示数变化了04。则同时闭合S1、S2后，相同时间内R1、R2消 耗的电能之比是（ ） ．3：4 B．4：3 ．7：3 D．4：7 14．（2023•青羊区模拟）下列对一台智能手机涉及的物理量的估测中，最接近实际的是（ ） ．使用一周耗电约1k• B．电池电压2×105mV ．长度约为2×107m D．质量约为2×10 4 ﹣t 15．（2023•西山区二模）（多选）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动 变阻器的滑片P 在某两点间移动过程中，电流表与电压表V1 的示数关系如图乙所示， 当电流表示数为04 时，两电压表示数恰好相等。下列判断正确的是（ ） ．电源电压是6V B．滑动变阻器滑片移动过程中阻值变化范围是2～25Ω ．滑动变阻器滑片P 向右移动时，小灯泡L 的阻值变大 D．小灯泡的阻值最大时，电流通过它1m 内做的功为12 16．（2023•碧江区 校级四模）（多选）某科技小组设计了一种预防电梯超员的压力传感 报警装置，其工作电路如图甲所示。模拟实验中获得的数据如下：电源电压保持3V 不 变，报警器R0 的阻值恒为5Ω，压敏电阻Rx 随所受压力F 的变化图象如图乙所示，当 Rx所受压力达到10，报警器R0开始发出报警信号，则（ ） ．压力越大，压敏电阻Rx越大 B．压力为5 时，Rx两端的电压为25V ．当电路中电流达到03 时，报警器启动报警 D．装置待机时间1，电路消耗的电能为108×103 17．（2023•海淀区校级三模）（多选）某商场为了统计出入商场的人流量，在大门前安装 计数装置简化电路图，如图甲所示。其中S 为激光源，R1为光敏电阻（有光照射时，阻 值较小；无光照射时，阻值较大），R0为定值保护电阻。其两端的电压随时间变化的图 像如图乙所示。已知计数器电路的电源电压恒为3V，保护电阻R0的阻值为20Ω。则（ ） ．电压表示数为2V 时，计数器会计数一次 B．有人通过商场大门时，光敏电阻R1的阻值为40Ω ．有人通过商场大门和没有人通过商场大门电路的电流之比为1：2 D．在0 3 ﹣秒内光敏电阻消耗的电能为03 18．（2023•蜀山区校级二模）把一个标有“10V 3”的电动机和定值电阻R 串联后接在电压 为12V 的电源上，如图所示，电动机恰能正常工作，电动机线圈电阻r＝1Ω，则该电路 工作10s，定值电阻R 消耗的电能为 。 19．（2023•沈阳）如图是定值电阻R1和R2的﹣U 关系图象，由图象可知，R1和R2的大小 关系为R1 R2（填“＞”、“＝”或“＜”），当R1和R2串联时，R1和R2两端电 压之比U1：U2＝ ；当R1 和R2 并联时，若通过R1 的电流为063，则10s 内R2 消 耗的电能为 。 20．（2023•松原一模）如图所示的电路，定值电阻R 的阻值为20Ω，闭合开关S，流过R 的电流为01。流过 灯L 的电流为02。求：（灯丝电阻不变） （1）此时灯L 的电阻； （2）通电20s，该电路消耗的电能。 21．（2023•潮阳区校级三模）我国的基建事业位列世界前茅。某兴趣小组模拟建筑工地的 起吊机自制了一个起吊模型，如图甲所示，重为19 的重物挂在滑轮组下方，并在电动 机的作用下以002m/s 的速度匀速提升10s。电动机所在的电路如图乙所示，已知电源电 压为6V，电阻R1＝10Ω，在匀速提升过程中电压表示数为1V。（不计绳重与摩擦） （1）求滑轮组提升重物的有用功； （2）求电动机消耗的电能； （3）已知电动机线圈电阻R2＝10Ω，求电动机的效率。 22．（2023•安阳二模）小帆为了检测家人体重，设计了一个简易体重计，电路如图乙所示， R0为定值电阻，秤盘下方的电阻R 为压敏电阻，其阻值随所受压力大小的变化关系图像 如图丙所示。已知电源电压为6V 保持不变。 （1）当秤盘为空时，R 的阻值为 ；体重越大，电压表的示数越 （选填 “大”或“小”）； （2）体重为600 的小帆站在体重秤上时，电压表示数为24V，则R0的阻值是多少？ （3）若小华站在体重秤上，5s 内完成了称量体重的过程，这段时间内体重秤消耗的电 能是045，则小华的体重为多少牛？ 23．（2023•大石桥市校级三模）我国自行生产的混合动力汽车已经服务于北京奥运。混合 动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量；当需要高速 行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄 电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量。 （1）根据以上描述，请你说出一种混合动力汽车不同于普通汽车的优点。 （2）表是某台混合动力汽车所用的镍氢蓄电池组的部分参数（其中容量即为电荷量）， 试求该蓄电池组最多可储存多少电能？ 电压/V 300 功率/ 30 容量/ 100 质量/kg 320 （3）测试人员驾驶该车在平直公路上匀速直线行驶05，观察仪表盘，发现这段时间内 汽车内燃机消耗燃油4475kg，车速为50km/，蓄电池组储存的电能由最大值的60%增加 到80%。从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃油的热值为40×107/kg， 汽车行驶时所受阻力f 和车速v 的关系如图所示。 ①内燃机若完全燃烧燃油4475kg 能放出多少热量？ ②车速为50km/时汽车发动机的动力有多大？ 【题型4 电功计算公式的应用】 24．（2023•天山区校级模拟）小颖拿出电加热眼罩缓解眼部疲劳，该电加热眼罩额定充电 电压为6V，电池容量为2400m•，标注“输出6V，4”的快速充电器的充电效率为90%， 则该眼罩的电池从零充满需要（ ） ．10m B．20m ．30m D．40m 25．（2023•安化县一模）近几年，国产品牌手机快充技术发展迅速，手机充电功率已经达 到120，远远领先国外同类型品牌。如图所示，一块手机用的锂电池，工作时电池电压 约4V，容量为4000m•。关于此电池下列说法正确的是（ ） ．电池放电时电能转化为化学能 B．此电池充满电大约储存了57600 的电能 ．给电池充电时，这块电池相当于电路中的电源 D．若采用120 的超快闪充充电器给这块电池充电，理论上充满电大约需要15 分钟 26．（2022 秋•芜湖期末）有两个电阻R1＞R2，采用下列几种方式分别接到电压为U 的电 源上，接通电源后在相同时间内电流做功最少的连接方式是（ ） ．R1与R2串联 B．R1与R2并联 ．只接入R1 D．只接入R2 27．（2023•江夏区模拟）勤思中学航模社团新购了一架无人机，如图所示。已知该无人机 所需的能量是由一块输出电压为20V，容量为10000m•的电池提供，若电能的80%用于 飞行，飞行时的实际功率为288，则该机最多能飞行 s；在无人机下方用细线悬 挂一个重物，不考虑空气阻力，若细线突然断了，重物由于 会继续向上运动一段 距离，在最高点处受到 （选填“平衡力”或“非平衡力”）作用。 28．（2023•靖江市一模）在比较灯泡亮度的实验中，小华将白炽灯和白炽灯B 接入如图所 示的电路中，闭合开关适当移动滑片后，观察到灯比灯B 暗，V1的示数小于V2的示数， 由此小华总结得出结论： 。若将发光效率更高的LED 灯替换接入电路，移动滑片至另一位置时，发现两 灯亮度相等，且V2的示数为V1示数的5 倍，已知B 的发光效率为10%，则的发光效率 为 。此时灯比B 灯节能的百分比为 。 29．（2023•合江县模拟）如图所示为大疆航拍无人机，由于体积小，操控安全方便，拍摄 效果好，深受摄影爱好者喜欢，如表是它的部分技术参数。求： 总质量（含电池及桨） 900g 四脚着地总面积 10m2 最大上升速度 8m/s 电池容量 5000m 最大水平飞行速度 21m/s 正常工作电压 10V 最大上升高度 8000m 飞行时间 约46m （1）该无人机重为多少（g＝10/kg）； （2）无人机四脚着地平放在地面上时，对地面的压强为多少P； （3）无人机以最大水平飞行速度匀速飞行420 米所用时间是多少s； （4）某次航拍过程中，无人机以8m/s 的速度匀速竖直上升，正常工作时它将电能转化 为机械能的效率为80%，则该过程中无人机电池工作电流多少。（不计空气阻力） 【题型5 电能表】 30．（2023•平潭县模拟）安装在小亮家中的电能表如图所示，下列说法正确的是（ ） ．小亮家已经消耗的电能为25086 B．此电能表转盘每小时最多能转过3600 转 ．此电能表的额定最大电流是20 D．此电能表可以在4 节干电池串联做电源的电路中使用 31．（2023•潜江四模）将一台标有“220V，200”的电视机单独接在家庭电路中。正常工作 2 后，电能表示数如图所示。下列说法中正确的是（ ） ．电能表是测量用电器电功率的专用仪表 B．电能表的示数为8456k• ．这段时间内，电能表转盘转过了1200 转 D．若电价为06 元/度，这段时间电视机使用的电费为012 元 32．（2023•凤凰县三模）如图所示，是家中的电能表的示数。甲图是月初的示数，乙图是 月底的示数，这个月家里用电是（ ） ．100k• B．200k• ．300k• D．400k• 33．（2022 秋•阿克苏市校级期末）小明家的电水壶额定功率为2000，让这个电水壶正常 工作3m，电水壶消耗的电能是 k•。小明家的电能表参数如图所示，若家中只有这 个电水壶单独工作，则这3m 内电能表转盘转动 圈。 34．（2023•金平区校级三模）如图甲表明 （选填“蜂蜡”或“萘”）是晶体；如图 乙是小明家的电能表，在表盘转过30 圈的过程小明家消耗的电能是 k•；如图丙 中停表读数是 s。 【题型6 电功的测量】 35．（2023•惠山区校级二模）在“探究电功与哪些因素有关”的实验中，小华连接了如图 所示的电路，以下说法中错误的是（ ） ．此电路探究的是电功与电压的关系 B．实验中，通过电压表的示数反映电功的大小 ．实验中，要选用两个规格不同的小灯泡 D．实验时，要移动滑动变阻器的滑片改变电流，从而多次实验 36．（2023•靖江市校级模拟）在“探究电功与哪些因素有关”的实验中，小惠连接了如图 所示的电路，以下说法中错误的是（ ） ．此电路探究的是电功与电压的关系 B．移动滑动变阻器的滑片从而改变电流，可以进一步探究电功与电流的关系 ．实验中，通过灯泡的亮度反映电功的大小 D．滑动变阻器在电路中起到保护电路的作用 37．（2022 秋•高邮市期末）电功大小与电流、电压、通电时间都有关。用如图所示装置 探究电功大小的影响因素，请回答以下问题： （1）该装置可用来探究电功与 （选填“电压”或“电流”）的关系。因为两灯 泡串联，控制了 相等这一条件。 （2）根据 ，我们可以比较相同时间内电流做功的多少。在实验中，两灯 泡规格应 （选填“相同”或“不相同”）。 （3）实验中发现L1更亮且电压表V1示数更大，这说明在电流相同，通电时间相同时， 越大，电流做的功也就越多。 【题型7 电能的输送】 38．（2023•岳阳二模）从发电站到用电地区，通常都有一段相当长的距离。根据焦耳定律， 目前采用高压输电的方式可以减少远距离输电中的电能损失，因为这样减小了输电线中 的（ ） ．电压 B．电流 ．电阻 D．通电时间 39．（2022 秋•宛城区校级期末）在电能输送的过程中，如果输送的电功率一定，将输电 电压升到原来的10 倍，则输电线上损失的功率将变为原来的 倍，由此可见，若想 有效的减小电能在输电线路上的损失应采用 （选填“高压”或“低压”）输电。 40．（2022 秋•邹城市期末）当今生活几乎无法离开电。从发电站到用电地区，通常有相 当长的一段距离。在输送电能的过程中，为了减小电能在线路中的损耗，通常采取 （选填“高压”或“低压”）输电线把强大的电能送到远方，我国家庭电路中用电器的 额定电压一般为 。