人教版2022年初中物理电功和电功率考点精题训练.pdf

1 (每日一练每日一练)人教版人教版 20222022 年初中物理电功和电功率考点精题训练年初中物理电功和电功率考点精题训练 单选题 1、图中甲、乙分别是某家庭 5 月初和 6 月初电能表的示数，则下列说法中正确的是（）A电能表是计量电功率的仪器 B该家庭在这段时间内总共用电 2000kW h C1 kW h 相当于 3.6105J D该电能表转盘每转过 600 转，电路消耗电能 0.5 kW h 答案：D 解析：A电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表，故 A 错误；B由图可知，5 月初电能表的示数W1=1042.8kW h，6 月初电能表的示数W2=1242.8kW h，则该家庭在这段时间内总共用电 W=W2-W1=1242.8kW h-1042.8kW h=200kW h 故 B 错误；2 C电能表的计量单位是 kW h 1kW h=3.6106J 故 C 错误；D1200r/(kW h)表示每消耗 1kW h 的电能，电能表的转盘转 1200 转，则该电能表转盘每转过 600 转，电路消耗电能 W=6001200kW h=0.5kW h 故 D 正确。故选 D。2、如图所示，图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是阻值分别为 22 和 44 的电热丝。通过旋转手柄改变与开关 S 接触的两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。则（）A开关 S 接触 2、3 触点时，水龙头放出的是热水 B开关 S 接触 3、4 触点时，电热丝R1，R2串联 C水龙头在温水挡正常工作时的电流是 15A D水龙头在热水挡正常工作时的功率是 3300W 答案：D 解析：A当开关 S 接触 2、3 触点时，只有电阻R2接入电路，电路的电阻最大，由=2知道，电源的电压一定时，电路的电功率最小，水龙头放出的是温水，故 A 错误；3 BD由图知道，当开关 S 接触 3、4 触点时，电阻R1和R2并联，电路的总电阻最小，总功率最大，水龙头处于热水挡，由于并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻 =121+2=22 4422+44=443 由=2知道，热水挡正常工作时的功率 热=2=(220V)2443=3300W 故 B 错误，D 正确。C温水挡时，电路的总电阻 R总=R1+R2=22+44=66 由=知道，电路的电流 =总=220V66 3.3A 故 C 错误。故选 D。3、甲、乙两电热丝电阻之比为 2:3，通过的电流之比为 3:1，则相同时间内产生的热量之比为（）A2:1B6:1C1:2D1:6 答案：B 解析：相同时间内产生的热量之比为 甲乙=甲2甲乙2乙=(甲乙)2甲乙=(31)223=61 故选 B。4 4、晚上，小亮把台灯的插头刚插入插座时，家里原来正常工作的用电器突然都停止了工作，发生这一现象的原因可能是 A插头与这个插座接触不良形成了断路 B插头插入这个插座前，火线和零线就已相接触形成了短路 C插头插入这个插座时，火线和零线相接触形成了短路 D同时工作的用电器过多，导致干路电流过大，保险开关跳闸 答案：C 解析：所有用电器都停止工作，可以是断路或短路台灯的插头刚插入插座，不会造成断路再接入台灯也不会导致干路电流过大，保险开关跳闸可能是插头插入这个插座时，火线和零线相接触形成了短路选 C 5、如图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（）A电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连 B断开开关 S 时，用试电笔接触A点氖管发光，接触B点氖管不会发光 C闭合开关 S 时，电灯不亮，保险丝未烧断，可能是电灯短路 D保险丝烧断后可用铜丝代替 答案：B 解析：A电冰箱接入三孔插座后其外壳与地线相连，故 A 错误；5 B断开开关 S 时，A点带电，B点不带电，用试电笔接触A点氖管，发光，接触B点氖管不会发光，故 B 正确；C闭合开关 S 时，电灯不亮，保险丝未烧断，可能是电灯断路，故 C 错误；D保险丝烧断后不可以用铜丝代替，铜丝的熔点较高，电路电流过高时，铜丝可能不会烧断，起不到保护作用，故 D 错误。故选 B。6、下列关于安全用电常识说法错误的是（）A三脚插头较长的那只脚无用 B保险装置、插座、家用电器达到使用寿命应及时更换 C更换家庭电路中的灯泡、搬动用电器前应断开电源开关 D当家庭电路起火时，应先断开电路再灭火 答案：A 解析：A三脚插头较长的那只脚是接地线的，把用电器接入电路的同时把用电器的外壳与大地连接起来，防止因外壳带电引发触电事故，所以三脚插头较长的那只脚是有用的，故 A 错误，符合题意；B保险装置、插座、家用电器都是有寿命的，达到使用寿命应及时更换，否则会发生安全事故，出现人体触电或者引发火灾，故 B 正确，不符合题意；C更换家庭电路中的灯泡、搬动用电器前，为了防止人体触电，应断开电源开关，故 C 正确，不符合题意；D当家庭电路起火时，应先断开电路再灭火，不能先灭火，再断开电路，否则会人体触电，故 D 正确，不符合题意。故选 A。7、关于生活用电，下列说法正确的是（）A人只要不接触带电体，就不会触电 6 B电线使用年限过长，绝缘皮破损，可能造成短路 C用试电笔的笔尖接触被测的导线，手指不能碰到金属笔卡或笔尖 D家庭电路安装空气开关和漏电保护器，都是防止漏电而采取的安全措施 答案：B 解析：A人不接触带电体，也可能触电，如高压电弧触电，故 A 错误；B电线使用年限过长，绝缘皮破损，零、火线有可能接触，会造成短路，故 B 正确；C试电笔在使用时，笔尖接触被测的导线，手指接触金属笔卡，若接触火线，氖管会发光，故 C 错误；D安装空气开关是防止电流过大而采取的安全措施，漏电保护器是防止漏电而采取的安全措施，故 D 错误。故选 B。8、关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（）A空气开关跳闸，一定是有用电器发生短路故障 B使用试电笔时手要接触笔尾金属体 C有人发生触电时，应马上用手把人拖开，再施救 D户外游玩时，如遇雷雨天气，可在大树下避雨 答案：B 解析：A空气开关跳闸是由电路中电流过大造成的，可能是短路，也可能是用电器的总功率过 大，故 A 错误；B使用测电笔时，手要与笔尾金属体接触试电笔才能与人体、大地构成通路，区分火线或零线，故 B 正确；C发生触电事故时，必须先切断电源，然后再救人，否则会因电源不断开而发生触电，故 7 C 错误；D.户外游玩时，如遇雷雨天气，不能在大树下避雨，避免雷击，故 D 错误。故选 B。9、如图所示的电路，电源电压恒定，闭合开关S，电流表A1、A2的示数之比是 1：5则定值电阻R1：R2的值、以及R1、R2功率P1：P2的值分别是 A4：1 1：4B1：4 4：1C1：5 5：1D5：1 1：5 答案：A 解析：闭合开关R1、R2并联，A1测R1的电流，A2测干路电流；A1、A2的示数之比是 1：5，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得：1214，由于两电阻两端的电压相等，根据电压一定时，电流与电阻成反比可得：1241，故 BCD 错误；根据PUI可得：12121214，8 故 A 正确，故选 A。10、图为试电笔的结构图。下列说法正确的是（）A使用试电笔验电时手不能接触笔尖 B使用试电笔时，若氖管发光，说明接触处与零线是连通的 C使用试电笔验电时手不要接触笔卡 D试电笔外壳是导体 答案：A 解析：ABC使用试电笔时，手不要接触试电笔前端的金属笔尖，必须接触试电笔的金属卡，试电笔的高值电阻和人串联在火线和大地之间，加在两者之间的电压是 220V，此时试电笔的高值电阻分担的电压很大，人体分担的电压很小，通过人体的电流很小，氖管发光，不会发生触电事故，故 A 正确，BC 错误；D为保证安全，试电笔的外壳需用绝缘材料制作，故 D 错误。故选 A。多选题 11、关于试电笔，下列说法正确的是（）A使用试电笔时，手要接触笔尾金属体 B试电笔可以检查电气设备的外壳是否带电 C用试电笔接触某导线，氖管不发光，则导线一定为零线 D开关闭合电灯发光，开关断开时，试电笔分别接触开关内两个接线柱，氖管发光一次 9 答案：ABD 解析：A使用试电笔时，手要接触笔尾金属体，这样才能在物体、试电笔和人体间形成回路，如果物体带电，试电笔氖管才能发光，故 A 正确；B如果电气设备的外壳带电，试电笔正确使用情况下氖管发光，否则就不发光，因此可以检查电气设备的外壳是否带电，故 B 正确；C用试电笔接触某导线，氖管不发光，导线可能是零线，也可能是火线但是没电，也可能是接触的地线，故 C错误；D开关与灯泡串联，且开关必须接在火线和灯泡之间。开关闭合电灯发光，开关断开时，开关接火线一端带电，试电笔接触会发光；开关接灯泡那端连接的是零线，不带电，试电笔接触时不发光，故试电笔分别接触开关内两个接线柱，氖管只发光一次，故 D 正确。故选 ABD。12、如图所示为某家庭电路的一部分，下列说法不正确的是（）A电冰箱接入三孔插座后，电灯与电冰箱是串联的 B正常情况下，用试电笔接触A点不会使氖管发光 C为用电安全，要安装一个带开关的插座，应在甲处安装两孔插座，乙处安装开关 D站在地上的人若用手直接接触A点，则会有触电危险 答案：ABC 解析：10 A电冰箱接入三孔插座后，电灯与电冰箱各自形成回路，工作互不影响，是并联的，故 A 错误，符合题意；BA点在火线上，正常情况下，用试电笔接触A点会使氖管发光，故 B 错误，符合题意；C为用电安全，要安装一个带开关的插座，开关连接火线再连接插座，即应在乙处安装两孔插座，甲处安装开关，故 C 错误，符合题意；DA点在火线上，站在地上的人若用手直接接触A点，会形成电流回路，会有触电危险，故 D 正确，不符合题意。故选 ABC。13、已知小灯泡的额定电压U和定值电阻R的阻值，下列哪些电路能准确快速地测得小灯泡的额定功率（）AB CD 答案：AC 解析：A此图电压表测量灯泡两端的电压，电流表测流过灯泡的电流，滑动变阻器可以调节灯泡两端的电压使灯泡正常工作，最后用=可计算出灯泡的额定功率，故 A 符合题意；B此图无法调节灯泡两端的电压达到其额定电压值，也无法测出灯泡正常发光时的电流，故无法测出灯泡的额定功率，故 B 不符合题意；11 C此图只闭合上面开关，电压表测灯泡两端的电压，调节滑动变阻器的滑片可使灯泡正常发光；保持滑片位置不动，只闭合下面开关，电压表测灯泡和定值电阻总电压，利用串联分压可计算出定值电阻两端的电压，再由=计算出流过定值电阻的电流，由串联等流获得灯泡正常发光的电流，最后用=可计算出灯泡的额定功率，故 C 符合题意；D此图无法单独测量灯泡两端的电压，所以不能调节灯泡两端的电压达到其额定电压值，也无法测出灯泡正常发光时的电流，故无法测出灯泡的额定功率，故 D 不符合题意。故选 AC。14、将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示电路。光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度，下列判断错误的是（）A电流表和电压表示数均变小 B电流表示数变大，电压表示数变小 C电压表与电流表的示数之比变小 D电路消耗的总功率变大 答案：ABC 解析：AB如图所示，两电阻串联，电压表测R0两端电压，逐渐增大光敏电阻的光照强度，R的阻值变小，根据欧姆定律，当电源电压一定时，总电阻变小，电路中电流变大，即电流表示数变大；定值电阻R0两端的电压变大，即电压表示数变大。故 AB 错误，AB 符合题意；C根据欧姆定律，电压表与电流表的示数之比为定值电阻R0的阻值，是一个定值，故 C 错误，C 符合题意；D由于电路中电流变大，由=可知，当电源电压一定时，总功率变大。故 D 正确，D 不符合题意。故选 ABC。15、如图甲所示电路，电源电压恒定。闭合开关 S 后，调节滑动变阻器的滑片 P，从右端滑至左端时，小灯泡12 恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A电压表 V2的示数是用图线 a 来表示 B小灯泡的额定功率为 6W C电源电压为 18V D当滑片在右端时，定值电阻R0与滑动变阻器的功率之比为 37 答案：BD 解析：由电路图可知，灯泡 L 与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，电压表 V1测R0两端的电压，电压表 V2测 L 与R0两端的电压，电流表测电路中的电流；A电压表 V2的示数大于电压表 V1的示数，则电压表 V2的示数是用图线 b 来表示，故 A 错误；BC当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，电路的总功率最大，两电压表的示数最大且电压表 V2测电源两端的电压，由图乙可知，电路中的最大电流I大=1.0A，电压表 V1的示数U0=6V，电压表 V1的示数为 12V，即电源的电压U=12V，则灯泡 L 两端的电压 L=0=12V 6V=6V 小灯泡的额定功率为 L=LL=6V 1.0A=6W 故 B 正确、C 错误；D当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电路的总功率最小，由图像可知，13 电路中的最小电流I小=0.5A，电压表 V1的示数UV1=3V，即定值电阻R0两端的电压为 3V，电压表 V2的示数UV2=5V，此时滑动变阻器两端的电压 UR=UUV2=12V5V=7V 根据串联电路的电流特点和P=UI可知，定值电阻R0与滑动变阻器的功率之比为 37，故 D 正确。故选 BD。综合题 16、多功能早餐机（如图1）具有精细烤、煮、蒸、煎、营养量化等功能，深受人们认可和欢迎。图2 是RS-KG12B 早餐机的简化电路图，电热管R1在烤箱区底部，电热管R2在煎煮区底部。右表是它铭牌相关重要参数。（结果保留两位小数）（1）早餐机电源插头的 E 插脚必须接烤箱的 _，分析电路图，闭合 S1，当 S2 接_时，早餐机只在煎煮区工作。（2）求早餐机正常工作时烤箱电热管R1的阻值？()（3）要把煮锅满锅水从 20加热到 100，需要吸收多少热量()？煮锅正常工作时至少需要加热多长时间？()（水=1103kg/m3，水=4.2 103J/(kg )）（4）某一天，小明妈妈只接通早餐机烤箱烤面包，小明断开家中其他用电器，发现家中标着“3600imp/(kW h)”字样的电能表指示灯在 1min 内闪了 27 次，则烤箱区的实际功率为多少？()产品名称：早餐机 产 品 型号：RS-KG12B 额定电压:220V50Hz 烤箱区功率：500W 烤 箱 容量：6L 煎煮区功率：680W 煮 锅 容量：1.5L 总功率：1180W（烤箱区煎煮区）产 品 重量：5.1KG 产 品配 置：烤箱、煮锅、蒸笼、煎盘、烤盘 14 答案：金属外壳 3、4 96.8 5.04105J 74.18s 450W 解析：解：（1）1为了用电安全，大功率、带金属外壳的用电器必须用三线插口，使金属外壳接地；早餐机电源插头的 E 插脚必须接烤箱的金属外壳，使金属外壳接地，防止触电事故发生。2闭合 S1，当 S2 接 3、4 时，煎煮区底部的电热管R2接入电路，早餐机只在煎煮区工作。（2）3由PUI和I得电热管R1的阻值 1=21=(220V)2500W=96.8（3）4由=得，煮锅满锅水的质量 =1.0 103kg/m3 1.5 103m3=1.5kg 满锅水吸收的热量 =(0)=4.2 103J/(kg )1.5kg(100 20)=5.04 105J 5若电流做的功全部转化为水的内能 =5.04 105J 由=t得，煮锅至少需要的加热时间 =2=5.04 105J680W=741.18s 15 （4）6电能表指示灯闪 27 次时，烤箱消耗的电能 =27imp3600imp/kW h=0.0075kW h 此烤箱的实际功率 实=t=0.0075kW h160h=0.45kW=450W 答：（1）早餐机电源插头的 E 插脚必须接烤箱的金属外壳，分析电路图，闭合 S1，当 S2 接 3、4 时，早餐机只在煎煮区工作。（2）求早餐机正常工作时烤箱电热管R1的阻值为 96.8；（3）要把煮锅满锅水从 20加热到 100，需要吸收热量 5.04105J，煮锅正常工作时至少需要加热 74.18s；（4）烤箱区的实际功率为 450W。17、电饭锅使用方便备受欢迎。（1）电饭锅与电灯、电视机的连接方式是_（选填“串联”或“并联”）为了用电安全，应使用_（选填“三脚”或“两脚”）插头。（2）电饭锅在煮饭过程中将_能转化为内能，锅内气体被密封，随着温度的升高，电饭锅内部气体压强变大，此时水的沸点_（选填“大于”“等于”或“小于”）100。（3）某电饭锅的简化电路如图所示，当开关 S 闭合时，电饭锅处于_（选填“加热”或“保温”）状态，该电饭锅加热与保温功率之比为 9:2，则R1:R2=_。答案：并联 三脚 电 大于 加热 2:7 解析：（1）1家庭电路中各用电器应独立工作、互不影响，故电饭锅与电灯、电视机的连接方式是并联。16 2为了用电安全，应使用三脚插头。万一用电器的外壳和电源火线之间的绝缘损坏，使外壳带电，电流就会流入大地，不致于对人造成伤害。（2）3电流做功的过程就是电能转化为其它形式能的过程，电饭锅在煮饭过程中将电能转化为内能。4一标准大气压下水的沸点是 100，气压增大，沸点升高。电饭锅内气体被密封，随着电饭锅内部气体压强变大，温度升高，此时水的沸点大于 100。（3）5某电饭锅的简化电路如图所示，当开关 S 闭合时，R2短路，电路为R1的简单电路，S 断开时，两电阻串联，根据串联电阻的规律，开关闭合时电路的电阻较小，根据=2，电路的功率较大，电饭锅处于加热状态。6两电阻串联时为保温状态，由=2可知，电压不变时，电功率与电阻成反比，已知该电饭锅加热与保温功率之比为 9:2，结合串联电阻的规律有 1+21=92 即 21=72 故 R1:R2=2:7 18、阅读短文，回答问题。智能防疫机器人 我国研制的某款智能防疫机器人，具有自主测温、移动、避障等功能。机器人利用镜头中的菲涅尔透镜将人体辐射的红外线聚集到探测器上，通过处理系统转变为热图像，实现对人群的体温检测。当发现超温人员，系统会自动语音播报，并在显示屏上用红色框标注入的脸部。机器人利用磁敏电阻等器件来监控移动速度，控制驱动电机运转，如图 1 所示为控制电机运转的原理电路，U为输入电压，R1为定值电阻，RB为磁敏电阻，阻值随外加磁场强弱的变化而改变。17 机器人为有效避障，在移动过程中会通过传感器发射、接收超声波或激光来侦测障碍物信息。当感知到前方障碍物时，机器人依靠减速器进行减速，并重新规划行驶路线。超声波传感器一般作用距离较短，它的成本低、实现方法简单、技术成熟。激光雷达的测量距离可以达到几十米甚至上百米，角度分辨率高，通常可以达到零点几度，测距的精度也高。但测量距离的置信度会反比于接收信号幅度的平方，因此，黑体或者远距离的物体距离测量不会像光亮的、近距离的物体那么好的估计。并且，对于透明材料，比如玻璃，激光雷达就无能为力了。如表为机器人的部分参数，“电池比能量”为单位质量的电池所能输出的电能；“减速器的减速比”为输入转速与输出转速的比值。电池的质量 10kg 减速器的减速比 30:1 电池比能量 140W h/kg 驱动电机的输入总功率 400W 移动速度 0.11m/s 驱动电机将电能转化为机械能的效率 60%（1）机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时，利用 _（选填“超声波”或“激光”）才能较好感知到障碍物。（2）若机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动 7min，此过程中机器人受到的阻力为 _N，消耗的电能约占电池所能输出总电能的 _%。（3）控制电机运转的磁敏电阻阻值随磁场强弱变化的图线如图 2 所示，当磁敏电阻在正常工作区时，即使图甲电路中输入电压U发生改变，R1两端电压U1都能维持在某一定值附近微小变化，从而使控制电路中的电机稳18 定转动，则磁敏电阻的正常工作区对应图中 _（选填“ab”或“bc”）段，已知无磁场时RB阻值为 200，R1的阻值为 400，线圈电阻忽略不计，当U为 24V 时，处在磁场中的RB电功率为 0.32W，则R1两端的电压U1是 _V。（4）如图 3 所示是机器人测速系统的部分装置简化图，磁敏电阻转速传感器安装在驱动电机旋转齿轮的外侧，当传感器对准齿轮两齿间隙时，电缆输出电流为 0。某次当驱动电机的齿轮匀速转动时，电缆输出如图 4 所示周期性变化的电流，则 1s 内对准传感器的齿间隙共有 _个；若此时机器人遇到障碍物，减速器启动，则经减速器降速后的齿轮转速为 _r/min。答案：超声波 240 3.33 bc 8 100；10 解析：（1）1激光雷达的测量距离的置信度会反比于接收信号幅度的平方，因此，黑体或者远距离的物体距离测量不会像光亮的、近距离的物体那么好的估计，对于透明材料，比如玻璃，激光雷达就无能为力了；而超声波是以波的形式传播的，遇到障碍物时会反射从而被机器人接收，故机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时，超声波才能较好感知到障碍物。（2）2驱动电机的输入总功率为 400W，驱动电机将电能转化为机械能的效率为 60%，机械功率为 P机400W60%240W 由=得，机器人所受牵引力 =机=240W1m/s=240N 因做匀速直线运动，由二力平衡，机器人受到的阻力为 fF240N 3若机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动 7min，机器人消耗电能 WPt400W760s1.68105J 由表中数据，电池比能量为140W h/kg，电池所能输出总电能 19 W电140W h/kg10kg1400W3600s5.04106J 消耗的电能占电池所能输出总电能的：=电=1.68 105J5.04 106J 100%3.33%（3）4因为R1与RB串联，输入电压U发生改变，为维持U1电压稳定，磁敏电阻RB两端电压UB也应该随输入电压U的变化而发生变化，由串联分压原理可知，则RB阻值的变化量较大，所以由图 2 可知磁敏电阻的正常工作区应选择bc段。5根据串联电路的规律及欧姆定律和PI2R有 B=B2B=(24V400+B)2=0.32W 解得 RB1200，RB2800 由于磁敏电阻工作时电阻变化大，故 RBRB2800 R1与RB串联，由串联电路电压的规律和分压原理有 1B=124V 1=1B=400800=12 解得 U18V（4）6由图 4 可知，10ms 内对准传感器的齿间隙为 1 个，则 1s 内对准传感器的齿间隙共有 =1s10 103s=100 7由图 3 知驱动电机的齿轮间隙共有 20 个，也就是说驱动电机的转速为 5r/s，以分钟为单位，其转速为 5r/s300r/min 20 因减速器的减速比为 30：1，故经减速器减速后的齿轮转速为 10r/min。