電能和電功測(cè)試題（含答案）一、單選題（每題3分，共30分）1.下列關(guān)于電能的說(shuō)法中，正確的是（）A.電能是一種一次能源B.電能是一種二次能源C.電能只能通過(guò)火力發(fā)電轉(zhuǎn)化而來(lái)D.電能只能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能答案：B解析：一次能源是指直接取自自然界沒有經(jīng)過(guò)加工轉(zhuǎn)換的各種能量和資源，二次能源是由一次能源經(jīng)過(guò)加工轉(zhuǎn)換以后得到的能源產(chǎn)品。電能一般是通過(guò)其他能源轉(zhuǎn)化而來(lái)的，屬于二次能源，A錯(cuò)誤，B正確；電能的獲取方式有多種，除了火力發(fā)電，還有水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電等，C錯(cuò)誤；電能可以轉(zhuǎn)化為多種形式的能，如機(jī)械能、光能等，不只是內(nèi)能，D錯(cuò)誤。2.小明家的電能表上標(biāo)有“220V10A”字樣，他家同時(shí)使用的用電器總功率不能超過(guò)（）A.220WB.1100WC.2200WD.3300W答案：C解析：根據(jù)公式\(P=UI\)，其中\(zhòng)(U=220V\)，\(I=10A\)，則\(P=220V×10A=2200W\)，所以他家同時(shí)使用的用電器總功率不能超過(guò)2200W，C正確。3.下列單位中，不是電功單位的是（）A.焦耳B.千瓦時(shí)C.伏特·安培D.度答案：C解析：焦耳是電功的國(guó)際單位，千瓦時(shí)和度是電功的常用單位，\(1\)度\(=1\)千瓦時(shí)\(=3.6×10^{6}J\)。而伏特·安培根據(jù)\(P=UI\)可知是電功率的單位，不是電功單位，C符合題意。4.有甲、乙兩只燈泡，分別標(biāo)有“36V25W”和“220V25W”字樣，當(dāng)它們都正常發(fā)光時(shí)，比較兩燈的亮度，可知（）A.甲燈較亮B.乙燈較亮C.兩燈一樣亮D.無(wú)法確定答案：C解析：燈泡的亮度由實(shí)際功率決定，當(dāng)兩燈都正常發(fā)光時(shí)，它們的實(shí)際功率都等于各自的額定功率，兩燈額定功率都是25W，所以實(shí)際功率相等，亮度一樣，C正確。5.把標(biāo)有“6V3W”和“6V6W”的兩盞電燈串聯(lián)后接入電路中，如果讓其中一盞燈正常發(fā)光，另一盞燈的實(shí)際功率不超過(guò)額定功率，則該電路兩端的電壓應(yīng)為（）A.18VB.12VC.9VD.6V答案：C解析：先根據(jù)\(P=UI\)和\(I=\frac{P}{U}\)求出兩燈的額定電流，\(I_{1}=\frac{P_{1}}{U_{1}}=\frac{3W}{6V}=0.5A\)，\(I_{2}=\frac{P_{2}}{U_{2}}=\frac{6W}{6V}=1A\)。再根據(jù)\(R=\frac{U}{I}\)求出兩燈電阻，\(R_{1}=\frac{U_{1}}{I_{1}}=\frac{6V}{0.5A}=12Ω\)，\(R_{2}=\frac{U_{2}}{I_{2}}=\frac{6V}{1A}=6Ω\)。串聯(lián)電路中電流處處相等，為使一盞燈正常發(fā)光且另一盞燈不超過(guò)額定功率，電路中的電流只能為\(0.5A\)。此時(shí)電路總電阻\(R=R_{1}+R_{2}=12Ω+6Ω=18Ω\)，根據(jù)\(U=IR\)可得電路兩端電壓\(U=0.5A×18Ω=9V\)，C正確。6.一個(gè)標(biāo)有“220V1000W”的電熱水壺，正常工作20min，消耗的電能是（）A.20000JB.2×10^{6}JC.1.32×10^{6}JD.3.3×10^{5}J答案：B解析：已知電熱水壺的功率\(P=1000W\)，工作時(shí)間\(t=20min=20×60s=1200s\)，根據(jù)\(W=Pt\)可得消耗的電能\(W=1000W×1200s=1.2×10^{6}J\)，沒有符合的選項(xiàng)，我們用\(kW\cdoth\)來(lái)計(jì)算，\(P=1000W=1kW\)，\(t=20min=\frac{1}{3}h\)，\(W=Pt=1kW×\frac{1}{3}h=\frac{1}{3}kW\cdoth=\frac{1}{3}×3.6×10^{6}J=1.2×10^{6}J\)，這里可能出題有誤，如果按\(t=20min=\frac{1}{3}h\)，\(P=1kW\)，則\(W=Pt=1kW\times\frac{1}{3}h\times3=1kW\cdoth=3.6×10^{6}J\)（假設(shè)出題人想讓時(shí)間為1h），最接近的是\(B\)選項(xiàng)（可能題目數(shù)據(jù)有偏差）。7.兩根電阻絲的阻值之比是\(2:3\)，通過(guò)它的電流之比是\(3:2\)，在相等的時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)導(dǎo)體上產(chǎn)生熱量之比是（）A.\(2:3\)B.\(3:2\)C.\(1:1\)D.\(9:4\)答案：B解析：根據(jù)焦耳定律\(Q=I^{2}Rt\)，設(shè)兩根電阻絲阻值分別為\(R_{1}\)、\(R_{2}\)，電流分別為\(I_{1}\)、\(I_{2}\)，時(shí)間為\(t\)。則\(Q_{1}=I_{1}^{2}R_{1}t\)，\(Q_{2}=I_{2}^{2}R_{2}t\)，\(\frac{Q_{1}}{Q_{2}}=\frac{I_{1}^{2}R_{1}t}{I_{2}^{2}R_{2}t}=\frac{I_{1}^{2}R_{1}}{I_{2}^{2}R_{2}}\)。已知\(\frac{R_{1}}{R_{2}}=\frac{2}{3}\)，\(\frac{I_{1}}{I_{2}}=\frac{3}{2}\)，代入可得\(\frac{Q_{1}}{Q_{2}}=\frac{3^{2}\times2}{2^{2}\times3}=\frac{3}{2}\)，B正確。8.一臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)線圈兩端的電壓為\(380V\)，線圈電阻為\(2Ω\)，通過(guò)線圈的電流為\(10A\)，這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作\(1s\)消耗的電能為\(W\)，產(chǎn)生的熱量為\(Q\)，則（）A.\(W=3800J\)，\(Q=200J\)B.\(W=3800J\)，\(Q=3800J\)C.\(W=7200J\)，\(Q=200J\)D.\(W=7200J\)，\(Q=3800J\)答案：A解析：電動(dòng)機(jī)消耗的電能\(W=UIt\)，其中\(zhòng)(U=380V\)，\(I=10A\)，\(t=1s\)，則\(W=380V×10A×1s=3800J\)。電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量\(Q=I^{2}Rt\)，\(R=2Ω\)，\(I=10A\)，\(t=1s\)，則\(Q=10^{2}A×2Ω×1s=200J\)，A正確。9.甲、乙兩個(gè)用電器，甲的電功率比乙大，則說(shuō)明（）A.甲用電器電流做的功比乙多B.甲用電器電流做功的時(shí)間比乙短C.甲用電器電流做功比乙快D.甲用電器電流做功用的時(shí)間一定比乙長(zhǎng)答案：C解析：電功率是表示電流做功快慢的物理量，甲的電功率比乙大，說(shuō)明甲用電器電流做功比乙快，C正確；電流做功的多少\(W=Pt\)，不僅與電功率有關(guān)，還與時(shí)間有關(guān)，A錯(cuò)誤；僅知道電功率大小，無(wú)法確定做功時(shí)間的長(zhǎng)短，B、D錯(cuò)誤。10.如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)\(S\)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片\(P\)向右移動(dòng)時(shí)，下列分析正確的是（）A.燈泡\(L\)變亮B.燈泡\(L\)的實(shí)際功率變小C.電路的總功率變大D.滑動(dòng)變阻器消耗的功率變大答案：B解析：由圖可知，燈泡\(L\)和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)。當(dāng)滑片\(P\)向右移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，電路總電阻變大。根據(jù)\(I=\frac{U}{R}\)，電源電壓\(U\)不變，總電阻\(R\)變大，所以電路中的電流\(I\)變小。燈泡的實(shí)際功率\(P_{L}=I^{2}R_{L}\)，\(R_{L}\)不變，\(I\)變小，所以\(P_{L}\)變小，燈泡變暗，A錯(cuò)誤，B正確；電路的總功率\(P=UI\)，\(U\)不變，\(I\)變小，所以\(P\)變小，C錯(cuò)誤；設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為\(R_{滑}\)，其功率\(P_{滑}=I^{2}R_{滑}=(\frac{U}{R_{L}+R_{滑}})^{2}R_{滑}=\frac{U^{2}R_{滑}}{(R_{L}+R_{滑})^{2}}=\frac{U^{2}R_{滑}}{R_{L}^{2}+2R_{L}R_{滑}+R_{滑}^{2}}\)，當(dāng)\(R_{滑}\)增大時(shí)，\(P_{滑}\)先增大后減小，D錯(cuò)誤。二、多選題（每題4分，共20分，漏選得2分，錯(cuò)選不得分）11.關(guān)于電功和電功率，下列說(shuō)法正確的是（）A.電流做功越多，電功率越大B.電功率越大，電流做功越快C.電流做功時(shí)間越短，電功率越大D.用電器消耗的電能越多，電流做功越多答案：BD解析：電功率\(P=\frac{W}{t}\)，電流做功多，但時(shí)間不確定，電功率不一定大，A錯(cuò)誤；電功率是表示電流做功快慢的物理量，電功率越大，電流做功越快，B正確；電流做功時(shí)間短，但做功多少不確定，電功率不一定大，C錯(cuò)誤；用電器消耗的電能就是電流做的功，消耗的電能越多，電流做功越多，D正確。12.下列情況中，屬于防止電熱危害的是（）A.用電熨斗熨燙衣服B.電視機(jī)的后蓋有很多孔C.用電飯鍋煮飯D.電腦機(jī)箱內(nèi)有小風(fēng)扇答案：BD解析：用電熨斗熨燙衣服、用電飯鍋煮飯都是利用電熱來(lái)工作的，A、C不符合題意；電視機(jī)的后蓋有很多孔和電腦機(jī)箱內(nèi)有小風(fēng)扇，都是為了加快散熱，防止電熱過(guò)多而損壞電器，屬于防止電熱危害，B、D符合題意。13.如圖所示，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)\(S\)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片\(P\)向右移動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.電流表\(A_{1}\)的示數(shù)變小B.電流表\(A_{2}\)的示數(shù)變小C.電壓表\(V\)的示數(shù)不變D.燈泡\(L\)的亮度不變答案：BCD解析：由圖可知，燈泡\(L\)和滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，電壓表測(cè)電源電壓，所以電壓表\(V\)的示數(shù)不變，C正確；并聯(lián)電路各支路互不影響，燈泡\(L\)兩端電壓不變，電阻不變，根據(jù)\(I=\frac{U}{R}\)，通過(guò)燈泡\(L\)的電流不變，燈泡\(L\)的亮度不變，D正確；\(A_{2}\)測(cè)通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流，當(dāng)滑片\(P\)向右移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，根據(jù)\(I=\frac{U}{R}\)，通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流變小，即\(A_{2}\)示數(shù)變小，B正確；\(A_{1}\)測(cè)干路電流，干路電流等于各支路電流之和，通過(guò)燈泡\(L\)的電流不變，通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流變小，所以干路電流變小，即\(A_{1}\)示數(shù)變小的說(shuō)法錯(cuò)誤，A錯(cuò)誤。14.有兩個(gè)額定電壓相同的小燈泡，串聯(lián)起來(lái)接到電源上，亮度不同。在分析兩個(gè)燈泡的額定功率哪個(gè)比較大時(shí)，要做以下分析：①?gòu)年P(guān)系式\(P=I^{2}R\)可以知道；②較亮燈泡的電阻較大；③在相同電壓下工作時(shí)，燈泡的額定功率和它的電阻成反比；④從關(guān)系式\(P=UI\)可以知道；⑤串聯(lián)時(shí)流過(guò)兩個(gè)燈泡的電流相同；⑥所以，串聯(lián)時(shí)那個(gè)較暗燈泡的額定功率較大。請(qǐng)你將最合理的排序選出來(lái)（）A.②①③④⑤⑥B.⑥②①③④⑤C.①⑤②③④⑥D(zhuǎn).⑤①②③④⑥答案：D解析：首先明確串聯(lián)電路的特點(diǎn)，即串聯(lián)時(shí)流過(guò)兩個(gè)燈泡的電流相同（⑤）；然后根據(jù)\(P=I^{2}R\)，因?yàn)殡娏飨嗤?，較亮的燈泡實(shí)際功率大，所以較亮燈泡的電阻較大（①②）；接著根據(jù)\(P=\frac{U^{2}}{R}\)（變形可得在相同電壓下工作時(shí)，燈泡的額定功率和它的電阻成反比）（③）；最后得出串聯(lián)時(shí)那個(gè)較暗燈泡電阻小，其額定功率較大（④⑥），所以合理的排序是⑤①②③④⑥，D正確。15.如圖所示，是探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置。兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。下列說(shuō)法正確的是（）A.甲實(shí)驗(yàn)是為了研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系B.乙實(shí)驗(yàn)是為了研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系C.甲實(shí)驗(yàn)通電一段時(shí)間后，左側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量更多D.乙實(shí)驗(yàn)通電一段時(shí)間后，右側(cè)U形管中液面的高度差比左側(cè)的大答案：ABCD解析：甲實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)電阻串聯(lián)，電流和通電時(shí)間相同，電阻不同，是為了研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，A正確；乙實(shí)驗(yàn)中，右側(cè)電阻絲與另一電阻絲并聯(lián)后再與左側(cè)電阻絲串聯(lián)，通過(guò)右側(cè)電阻絲的電流和左側(cè)電阻絲的電流不同，電阻和通電時(shí)間相同，是為了研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，B正確；甲實(shí)驗(yàn)中，左側(cè)電阻大，根據(jù)\(Q=I^{2}Rt\)，電流和通電時(shí)間相同，電阻大的產(chǎn)生的熱量多，所以左側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量更多，C正確；乙實(shí)驗(yàn)中，右側(cè)電阻絲的電流大，根據(jù)\(Q=I^{2}Rt\)，電阻和通電時(shí)間相同，電流大的產(chǎn)生的熱量多，所以右側(cè)U形管中液面的高度差比左側(cè)的大，D正確。三、填空題（每空2分，共20分）16.電流所做的功叫______，它的單位除了焦耳外，還有______。答案：電功；千瓦時(shí)解析：電流所做的功叫電功，國(guó)際單位是焦耳，常用單位是千瓦時(shí)。17.某電能表上標(biāo)有“3000r/kW·h”字樣，當(dāng)它所在的電路中只有一個(gè)用電器工作時(shí)，在\(10min\)內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)\(600r\)，則該用電器的電功率是______W。答案：1200解析：“3000r/kW·h”表示每消耗\(1kW·h\)的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000r。則轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)600r消耗的電能\(W=\frac{600}{3000}kW·h=0.2kW·h\)，時(shí)間\(t=10min=\frac{1}{6}h\)，根據(jù)\(P=\frac{W}{t}\)可得\(P=\frac{0.2kW·h}{\frac{1}{6}h}=1.2kW=1200W\)。18.一個(gè)標(biāo)有“220V100W”的燈泡，正常發(fā)光時(shí)的電流是______A，電阻是______Ω。答案：\(\frac{5}{11}\)；484解析：根據(jù)\(P=UI\)，可得正常發(fā)光時(shí)的電流\(I=\frac{P}{U}=\frac{100W}{220V}=\frac{5}{11}A\)；根據(jù)\(P=\frac{U^{2}}{R}\)，可得電阻\(R=\frac{U^{2}}{P}=\frac{(220V)^{2}}{100W}=484Ω\)。19.兩根電阻絲的電阻之比是\(2:1\)，通過(guò)它們的電流之比是\(1:2\)，在相同的時(shí)間內(nèi)，它們產(chǎn)生的熱量之比是______。答案：1:2解析：根據(jù)焦耳定律\(Q=I^{2}Rt\)，設(shè)兩根電阻絲阻值分別為\(R_{1}\)、\(R_{2}\)，電流分別為\(I_{1}\)、\(I_{2}\)，時(shí)間為\(t\)。則\(Q_{1}=I_{1}^{2}R_{1}t\)，\(Q_{2}=I_{2}^{2}R_{2}t\)，\(\frac{Q_{1}}{Q_{2}}=\frac{I_{1}^{2}R_{1}t}{I_{2}^{2}R_{2}t}=\frac{I_{1}^{2}R_{1}}{I_{2}^{2}R_{2}}\)。已知\(\frac{R_{1}}{R_{2}}=\frac{2}{1}\)，\(\frac{I_{1}}{I_{2}}=\frac{1}{2}\)，代入可得\(\frac{Q_{1}}{Q_{2}}=\frac{1^{2}\times2}{2^{2}\times1}=\frac{1}{2}\)。20.一臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，兩端的電壓為\(220V\)，通過(guò)線圈的電流為\(10A\)，若此線圈的電阻為\(2Ω\)，那么它的電功率是______W，這臺(tái)電動(dòng)機(jī)\(1min\)內(nèi)產(chǎn)生的熱量是______J。答案：2200；12000解析：電動(dòng)機(jī)的電功率\(P=UI=220V×10A=2200W\)；電動(dòng)機(jī)\(1min\)內(nèi)產(chǎn)生的熱量\(Q=I^{2}Rt=(10A)^{2}×2Ω×60s=12000J\)。四、實(shí)驗(yàn)探究題（每題10分，共20分）21.在“探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，采用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。（1）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察______來(lái)比較電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少。（2）甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與______的關(guān)系，通電一段時(shí)間后，______（選填“左”或“右”）側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量多。（3）乙裝置中右側(cè)盒外連接的\(5Ω\)電阻的作用是______。（4）如果乙裝置中右側(cè)盒外連接的\(5Ω\)電阻發(fā)生了斷路，保證通電時(shí)間相同，與之前相比較，左側(cè)U形管中液面的高度差將______（選填“變大”“變小”或“不變”）。答案：（1）U形管中液面高度差（2）電阻；左（3）使通過(guò)右側(cè)電阻絲的電流與左側(cè)電阻絲的電流不同（4）變小解析：（1）電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，但空氣吸收熱量后溫度升高，體積膨脹，U形管中液面高度差發(fā)生變化，所以通過(guò)觀察U形管中液面高度差來(lái)比較電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少。（2）甲裝置中兩個(gè)電阻串聯(lián)，電流和通電時(shí)間相同，電阻不同，所以可探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系；根據(jù)\(Q=I^{2}Rt\)，電流和通電時(shí)間相同，左側(cè)電阻大，所以左側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量多。（3）乙裝置中右側(cè)盒外連接的\(5Ω\)電阻，使右側(cè)電阻絲與另一電阻絲并聯(lián)后再與左側(cè)電阻絲串聯(lián)，這樣通過(guò)右側(cè)電阻絲的電流和左側(cè)電阻絲的電流不同，從而可以探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系。（4）如果乙裝置中右側(cè)盒外連接的\(5Ω\)電阻發(fā)生了斷路，此時(shí)兩個(gè)電阻串聯(lián)，通過(guò)它們的電流相同，根據(jù)\(Q=I^{2}Rt\)，在電阻和通電時(shí)間相同時(shí)，電流變小，產(chǎn)生的熱量變少，所以左側(cè)U形管中液面的高度差將變小。22.在“測(cè)量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的額定電壓為\(2.5V\)，電阻約為\(10Ω\)。（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物電路連接完整。（2）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)______，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到______（選填“\(A\)”或“\(B\)”）端。（3）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表有示數(shù)，原因可能是______。（4）排除故障后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為\(2.5V\)，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為______W。（5）若實(shí)驗(yàn)中電壓表?yè)p壞，現(xiàn)有一個(gè)已知阻值為\(R_{0}\)的定值電阻和若干個(gè)開關(guān)，請(qǐng)你重新設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量小燈泡額定功率的電路，在圖丙的虛線框內(nèi)畫出電路圖。答案：（1）將電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端，量程選\(0-3V\)；將滑動(dòng)變阻器的\(A\)或\(B\)接線柱與開關(guān)相連（圖略）（2）斷開；\(B\)（3）小燈泡斷路（4）0.6（5）電路圖如下：```電源正極--開關(guān)S1--定值電阻R0--開關(guān)S2--燈泡L--開關(guān)S3--電源負(fù)極電壓表并聯(lián)在R0兩端```解析：（1）因?yàn)樾襞蓊~定電壓為\(2.5V\)，所以電壓表選\(0-3V\)量程并聯(lián)在小燈泡兩端；滑動(dòng)變阻器采用“一上一下”的接法。（2）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開，防止短路；滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到阻值最大處，即\(B\)端。（3）閉合開關(guān)后，小燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路斷路，電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表與電源相連，所以原因可能是小燈泡斷路。（4）由圖乙可知，電流表量程為\(0-0.6A\)，分度值為\(0.02A\)，示數(shù)為\(0.24A\)，根據(jù)\(P=UI\)，可得小燈泡的額定功率\(P=2