2025年高三物理家用电器能效评估试卷

2025年高三物理家用电器能效评估试卷2025年高三物理家用电器能效评估试卷

姓名：______班级：______学号：______得分：______

（考试时间：90分钟，满分：100分）

一、选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的）

1.下列家用电器中，属于热泵类型的是（）

A.电热水器

B.空调

C.电饭煲

D.电风扇

2.某电热水器的能效等级为一级，其含义是（）

A.消耗功率最小

B.售后服务最优

C.能效比最高

D.体积最小

3.以下哪种情况下，电热水器的能效比最高（）

A.加热少量冷水

B.加热大量冷水

C.加热少量热水

D.加热大量热水

4.热泵型空调的能效比（COP）通常大于1，原因是（）

A.直接利用电能加热

B.利用太阳能转化

C.通过工作介质转移热量

D.采用特殊合金材料

5.以下哪种电器属于变频电器（）

A.白炽灯

B.普通电饭煲

C.变频空调

D.荧光灯

二、填空题（本大题共5小题，每小题3分，共15分。把答案填在题中横线上）

6.电热水器的能效比（COP）是指______与______的比值。

7.热泵型空调的工作原理是利用______在蒸发器和冷凝器之间转移热量。

8.变频电器的特点是能够根据______自动调节输出功率。

9.一级能效电热水器的年能效指数（EER）通常不低于______。

10.热泵型空调在冬季制热时，室外空气温度越低，其能效比______。

三、简答题（本大题共3小题，每小题5分，共15分）

11.简述热泵型空调与电阻加热器的能效差异。

12.解释什么是变频电器的“软启动”功能及其节能原理。

13.列举三种提高家用电器能效的常见措施。

四、计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）

14.某热泵型空调的COP为3，制热功率为2kW。若室外空气温度为-5℃，求该空调在标准工况下的制热量。

15.一台一级能效电热水器，加热功率为1500W，将20L、10℃的水加热到50℃。求该电热水器完成此任务所需的最少电能。

五、论述题（本大题共1小题，共15分）

16.结合实际，论述变频技术在提高家用电器能效方面的作用及其应用前景。

一、选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的）

1.B

2.C

3.A

4.C

5.C

二、填空题（本大题共5小题，每小题3分，共15分。把答案填在题中横线上）

6.输入功率输出热量

7.工作介质

8.负载需求

9.3.0

10.降低

三、简答题（本大题共3小题，每小题5分，共15分）

11.热泵型空调通过工作介质转移热量，能效比可达3-5，而电阻加热器直接发热，能效比仅为1。

12.软启动通过逐渐增加输出功率，避免启动瞬间电流过大，减少电能浪费。

13.措施包括：使用变频电器、定期维护电器、选择一级能效产品、合理使用空调温度等。

四、计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）

14.解：Q=P×COP=2kW×3=6kW。

答：制热量为6kW。

15.解：Q=m×c×ΔT=20kg×4.2kJ/(kg·℃)×40℃=336kJ。

EER≥3.0，所需电能W≤Q/EER=336kJ/3.0=112kJ。

答：最少电能需112kJ。

五、论述题（本大题共1小题，共15分）

变频技术通过自动调节输出功率，使电器运行在最佳效率区间。例如变频空调可根据室内温度变化调整压缩机制冷量，避免频繁启停导致的电能浪费。应用前景包括智能家居、工业设备等领域，未来将结合AI技术实现更精准的能效管理。

六、判断题（本大题共5小题，每小题2分，共10分。请将判断结果填在题后的括号内，正确的填“√”，错误的填“×”）

16.一级能效标志意味着产品绝对不耗电。（×）

17.热泵型空调在夏季制冷时，冷凝器位于室外。（√）

18.电饭煲属于能量转换效率较高的电器。（√）

19.变频电器的维修成本通常高于传统电器。（√）

20.空调的能效比（COP）与室外温度成正比。（×）

七、名词解释（本大题共3小题，每小题4分，共12分）

21.能效比（COP）：指空调等制冷/制热设备输出热量与输入电能的比值。

22.变频调速：指通过改变供电频率来调节电机转速的技术。

23.能效标识：指国家强制要求粘贴在电器上的能效等级信息。

八、选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的）

24.以下哪种电器在待机状态下能耗最低（）

A.智能电视

B.电脑显示器

C.电磁炉

D.电冰箱

25.热泵型空调不适合在哪种环境下使用（）

A.冬季采暖

B.夏季制冷

C.海拔3000米以上

D.常温环境

26.变频电器的“过载保护”功能主要目的是（）

A.降低能耗

B.延长寿命

C.防止短路

D.提高效率

27.一级能效电热水器的保温功能通常采用（）

A.间歇加热

B.恒功率加热

C.变频加热

D.断电保温

28.以下哪种技术不属于提高电器能效的途径（）

A.超导材料应用

B.磁悬浮技术

C.化学能转化

D.节能算法

九、简答题（本大题共2小题，每小题6分，共12分）

29.简述电冰箱冷藏室和冷冻室温度设置的区别及其原因。

30.解释“能效标识”的等级划分标准及其对消费者的影响。

十、计算题（本大题共1小题，共12分）

31.某变频空调在制冷模式下，最低频率运行功率为800W，最高频率运行功率为2500W。若某天室内外温度变化导致空调需在30%和70%的频率下运行各2小时，求该空调当天的累计制冷量。（假设COP在低频时为2.5，高频时为3.0，制冷量与频率成正比）

十一、论述题（本大题共1小题，共15分）

32.结合实际案例，论述家用电器能效提升对能源消耗和环境影响的改善作用。

六、判断题（本大题共5小题，每小题2分，共10分。请将判断结果填在题后的括号内，正确的填“√”，错误的填“×”）

16.×

17.√

18.√

19.√

20.×

七、名词解释（本大题共3小题，每小题4分，共12分）

21.能效比（COP）：指空调等制冷/制热设备输出热量与输入电能的比值。

22.变频调速：指通过改变供电频率来调节电机转速的技术。

23.能效标识：指国家强制要求粘贴在电器上的能效等级信息。

八、选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的）

24.B

25.C

26.C

27.C

28.C

九、简答题（本大题共2小题，每小题6分，共12分）

29.冷藏室设3-5℃，利用冰水混合物的相变吸热；冷冻室设-18℃，使食品快速冻结。

30.等级从1-5，1级最节能。标识帮助消费者选择高效产品，推动市场节能化。

十、计算题（本大题共1小题，共12分）

31.解：

低频制冷量Q1=800W×2.5×0.3×2h=1200Wh

高频制冷量Q2=2500W×3.0×0.7×2h=10500Wh

总制冷量Q=Q1+Q2=11700Wh=10.17kWh

答：累计制冷量10.17kWh。

十一、论述题（本大题共1小题，共15分）

提升能效可减少电力需求，降低火电厂碳排放。例如变频空调使中国每年节约数百亿千瓦时，改善雾霾和气候变化。未来需结合物联网技术实现全局优化。

一、选择题答案

1.B

2.C

3.A

4.C

5.C

6.B

7.A

8.C

9.D

10.B

11.A

12.B

13.C

14.B

15.C

16.C

17.D

18.D

19.B

20.A

21.A

22.C

23.D

24.D

25.B

26.A

27.C

28.B

29.A

30.D

31.C

32.B

二、填空题答案

1.输出热量；输入功率

2.工作介质

3.负载需求

4.3.0

5.降低

三、简答题答案

1.热泵型空调通过工作介质转移热量，能效比可达3-5，而电阻加热器直接发热，能效比仅为1。

2.软启动通过逐渐增加输出功率，避免启动瞬间电流过大，减少电能浪费。

3.措施包括：使用变频电器、定期维护电器、选择一级能效产品、合理使用空调温度等。

4.冷藏室设3-5℃，利用冰水混合物的相变吸热；冷冻室设-18℃，使食品快速冻结。

5.等级从1-5，1级最节能。标识帮助消费者选择高效产品，推动市场节能化。

四、计算题答案

1.解：Q=P×COP=2kW×3=6kW。

答：制热量为6kW。

2.解：Q=m×c×ΔT=20kg×4.2kJ/(kg·℃)×40℃=336kJ。

EER≥3.0，所需电能W≤Q/EER=336kJ/3.0=112kJ。

答：最少电能需112kJ。

3.解：

低频制冷量Q1=800W×2.5×0.3×2h=1200Wh

高频制冷量Q2=2500W×3.0×0.7×2h=10500Wh

总制冷量Q=Q1+Q2=11700Wh=10.17kWh

答：累计制冷量10.17kWh。

五、论述题答案

家用电器能效提升通过减少能源消耗，降低发电厂碳排放，改善环境。例如变频空调每年节约数百亿千瓦时，减少雾霾和气候变化。未来结合物联网技术可实现全局优化，推动绿色能源发展。

知识点分类和总结

1.能效基本概念

-能效比（COP）：空调等设备输出热量与输入电能的比值。

-能效标识：国家强制要求粘贴的能效等级信息，等级从1-5，1级最节能。

-能效等级：表示电器能效水平，1级最高，5级最低。

2.热泵技术

-工作原理：利用工作介质在蒸发器和冷凝器之间转移热量。

-应用：空调、热水器等。

-特点：能效比高，适用于采暖和制冷。

3.变频技术

-原理：通过改变供电频率调节电机转速。

-优点：节能、延长寿命、避免频繁启停。

-应用：空调、冰箱等。

4.电器能效提升措施

-使用变频电器。

-定期维护电器，保持高效运行。

-选择一级能效产品。

-合理使用空调温度，夏季不低于26℃，冬季不高于20℃。

5.能源消耗与环境影响

-减少电力需求，降低发电厂碳排放。

-改善雾霾和气候变化。

-推动绿色能源发展。

题型所考察学生的知识点详解及示例

一、选择题

1.热泵型空调与电阻加热器的能效差异（知识点：能效比）

示例：热泵型空调能效比可达3-5，电阻加热器仅为1。

2.能效等级含义（知识点：能效标识）

示例：一级能效表示能效比最高。

3.电热水器能效比最高情况（知识点：能效比）

示例：加热少量冷水时能效比最高。

4.热泵型空调能效比大于1原因（知识点：热泵原理）

示例：通过工作介质转移热量。

5.变频电器类型（知识点：变频技术）

示例：变频空调。

二、填空题

1.能效比定义（知识点：能效比）

示例：输出热量与输入电能的比值。

2.热泵工作原理（知识点：热泵原理）

示例：工作介质。

3.变频电器调节依据（知识点：变频技术）

示例：负载需求。

4.一级能效电热水器EER标准（知识点：能效标识）

示例：3.0。

5.热泵型空调能效比变化（知识点：热泵原理）

示例：降低。

三、简答题

1.热泵与电阻加热器差异（知识点：能效比）

示例：热泵转移热量，能效比高；电阻直接发热，能效比低。

2.变频电器软启动功能（知识点：变频技术）

示例：逐渐增加功率，减少启动电流。

3.提高能效措施（知识点：能效提升）

示例：使用变频电器、定期维护、选一级产品。

4.电冰箱温度设置（知识点：电冰箱原理）

示例：冷藏室3-5℃利用相变吸热；冷冻室-18℃快速冻结。

5.能效标识作用（知识点：能效标识