12.1 电路中的能量转化专项测试-2022-2023学年物理高二上学期（人教版2019必修第三册）

12.1、电路中的能量转化一、选择题（共17题）1．某家用电器正常工作时的功率约为1300瓦，则它可能是（

）A．空调器B．白炽灯C．洗衣机D．语言复读机2．如图所示，R1＝6Ω，R2＝3Ω，R3＝4Ω，接入电路后，关于这三只电阻的判断正确的是A．功率之比是P1∶P2∶P3＝1∶2∶6B．电压之比是U1∶U2∶U3＝1∶2∶2C．电流之比是I1∶I2∶I3＝4∶3∶6D．功率之比是P1∶P2∶P3＝6∶3∶43．某LED灯的额定功率为3.0W，其照明亮度与25W的白炽灯相当。若该LED灯正常发光，则说明该灯在1s内（）A．输出的光能为3J B．消耗的电能为3JC．输出的光能为25J D．消耗的电能为25J4．下列家用电器中，主要利用电流的热效应工作的是（）A．电冰箱 B．电饭锅 C．电风扇 D．洗衣机5．为了使电炉消耗的功率减半，应（

）A．使电流减半 B．使电压减半C．使电压和电炉的电阻各减半 D．使电炉的电阻减半6．如图所示，A、B两点间电压为18V，R1＝0.2Ω，电动机M线圈的电阻也是0.2Ω，电路中的电流是25A，则此整个电路电能转化为机械能的效率是（）A．72% B．28%C．55.6% D．44.4%7．下列电学元件中不是利用电流热效应进行工作的是（）A．电容器 B．保险丝 C．电烤箱 D．电饭煲8．图（a）所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，R为定值电阻，L1、L2为阻值随温度变化的相同小灯泡，它们的伏安特性曲线如图（b）。当开关闭合电路稳定后，理想电流表A的示数为0.2A，则此时（）A．L1的电阻为7.5Ω B．L1的电功率为0.25WC．L2的电阻为7.5Ω D．L2的电功率为0.25W9．杭州市正将主干道上的部分高压钠灯换成LED灯，已知高压钠灯功率为400W，LED灯功率为180W，若更换4000盏，则一个月（每天亮灯时间按11h计算）可节约的电能约为（）A．9×103kW·h B．3×105kW·h C．6×105kW·h D．1×1012kW·h10．一台额定电压为U的电动机，它的电阻为R，正常工作时通过的电流为I，则A．电动机t秒内产生的热量是Q=UItB．电动机t秒内产生的热量是Q=I2RtC．电动机的功率为P=I2RD．电动机的功率为P=U2/R11．阻值为200Ω的电阻丝，通过的电流为2A，则通电10分钟产生的热量为（）A．4000W B．480000J C．8000J D．4000J12．如图所示，A、B两盏电灯的额定电压都为110V，额定功率分别为＝25W，＝100W．把它们接到220V的电路上，下面四种接法中，两灯不可能正常发光的是（）A． B．C． D．13．如图所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L标有6V12W字样，电动机线圈的电阻RM=0.50Ω．若灯泡恰能正常发光，以下说法中不正确的是（

）A．电动机的输入功率是12WB．电动机的输出功率是12WC．电动机的热功率是2.0WD．整个电路消耗的电功率是24W14．机动车的尾气含有铅等大量有害物质，并且也是造成地球“温室效应”，城市“雾霾”的重要因素之一、电动汽车因其无尾气排放且噪音小等因素，正在逐渐被人们接受。某国产品牌电动汽车的铭牌如下，已知蓄电池储存的电能等于其容量乘输出电压，则下列说法不正确的是（）规格后轮驱动直流电动机车型：60”电动汽车电动机额定输出功率：1675W整车质量：400kg额定转速：600r/min蓄电池（容量It=800Ah，输出电压：U≥36V）额定工作电压/电流：36V/50AA．电动汽车正常工作时消耗的电功率1800WB．电动机的内阻为0.5ΩC．蓄电池充满电后储存的电能不大于1.04×108JD．充满电后在额定功率下连续行驶的时间不小于16h15．A、B两灯的额定电压都是110V，A灯的额定功率PA＝100W，B灯的额定功率PB＝40W，若将两灯同时接入电压恒为220V的电路上,且使两灯均能正常发光，同学们设计了如图所示的甲、乙两种电路，则（）A．甲电路中流过滑动变阻器的电流为AB．甲电路消耗的电功率大小为180WC．乙电路中流过滑动变阻器的电流为AD．乙电路消耗的电功率大小为280W16．关于电动汽车使用过程中能的转化，下列说法正确的是（）A．行驶时，电动汽车的电动机主要将机械能转化成电能B．行驶时，电动汽车的电动机主要将电能转化成机械能C．给电动汽车电池充电时，主要将电能转化成化学能D．给电动汽车电池充电时，主要将电能转化成机械能17．小型机器人在人们的日常生活中应用越来越多，机器人是依靠直流电源供电驱动直流电机进行工作，电动机的额定电压为U，内阻为r。将电动机直接接在电动势为的直流电源两端，接通电源，电动机刚好正常工作，电动机输出功率等于，则下列判断正确的是（）A．电路中的电流为B．直流电源的内阻为C．直流电源的效率约为83.3%D．直流电源的输出功率为二、填空题18．热功率（1）定义：______内的发热量称为热功率。（2）公式：P热＝I2R。19．额定电流为5A、电阻为44Ω的电暖器正常工作10min，产生的热量为_________J．20．现有两只电阻，规格分别为“0.1W，250Ω”和“1W，100Ω”，则将它们串联在电路中允许消耗的最大功率为_____W；将它们并联在电路中允许消耗的最大功率为_____W。21．现有标着“100Ω

4W”和“90Ω

100W”的电阻，若将它们串联使用，则允许通过的最大电流为___________；若将它们并联使用，允许加的总电压是___________．三、综合题22．图为某种电热式用电器的简化电路，主要元件有电阻丝、和自动开关S．（1）当自动开关S闭合和断开时，用电器分别处于什么状态？（2）电路供电电压为220V，加热时用电器的电功率为400W，保温时用电器的电功率为40W，则和分别为多大？23．电动机的额定电压为，其线圈的电阻为设正常工作时，每秒产生的热量为。则正常工作时的电流为多大？每秒有多少焦耳的电能转化为机械能？24．如图所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L上标有“6V12W”字样，电动机M的电阻为0.5Ω，若灯泡恰好正常发光，求：（1）电动机两端的电压；（2）电动机的输入功率；（3）电动机的输出功率；参考答案：1．A【详解】空调器功率约1300瓦属于大功率用电器，白炽灯功率大约有几十瓦，洗衣机约几百瓦，而语言复读机也就是几瓦或十几瓦，故A正确，BCD错误．2．A【详解】B．电阻R1与R2并联后与R3串联；并联电阻为：并联电路电压相等，串联电路电压比等于电阻比，有：可得：故B错误．C．串联电路电流相等，并联电路电流比等于电阻的反比，故：因为：所以有：故C错误．AD．根据电功率公式P=UI，有：故A正确，D错误．3．B【详解】LED灯正常发光，则说明该灯在1s内，消耗的电能而输出的光能等于消耗的电能减去产生的热量，故ACD错误，B正确。故选B。4．B【详解】选项的家用电器中，主要利用电流的热效应工作的是电饭锅。故选B。5．C【详解】电炉是纯电阻电路，，可知C正确。故选C。6．D【详解】整个电路的总电功率为电动机的电功率为电动机线圈的热功率为整个电路电能转化为机械能的效率是所以D正确；ABC错误；故选D。7．A【详解】电容器的工作原理是充放电；保险丝工作原理即电流过大时，产生的热量较大，保险丝熔断，保护电路；电烤箱、电饭煲都是利用电流产生热量来进行工作．可见利用电流热效应工作的是保险丝、电烤箱、电饭煲．电容器不是利用电流的热效应工作．故A正确，B、C、D错误．故选A．8．C【详解】A．由电路图可知，灯泡L1的电压为3V，根据伏安特性曲线，对应的电流为0.25A，根据欧姆定律得电功率为AB错误；C．根据伏安特性曲线，电流为0.2A，电压为1.5V，根据欧姆定律得电功率为C正确，D错误。故选C。9．B【详解】节约的电能为所以B正确；ACD错误；故选B。10．B【详解】由焦耳定律知，A错B对；电动机的功率，C、D错．11．B【详解】由焦耳定律可得Q=I2Rt=22×200×600=480000J故选B。12．A【详解】根据公式可知，灯泡A的电阻灯泡B的电阻A．图是灯泡B和可变电阻并联后又和灯泡A串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡B与可变电阻并联后和灯泡A的电阻相等；并联电路，电阻更小；故灯泡A和灯泡B不能正常工作时，故A符合题意；B．图是灯泡A和可变电阻并联后又和灯泡B串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡A与可变电阻R并联后和灯泡B的电阻相等；但并联电路中，电阻越并越小，小于任何一个分电阻，所以此电路中灯泡A和灯泡B能正常工作，故B不符合题意；C．图是灯泡A和可变电阻串联，根据串联电路电阻的分压特点可知，要使灯泡A正常工作，则可变电阻接入与A等值的电阻，而与B灯泡接入等值的电阻，因此可以正常工作，故C不符合题意；D．图是灯泡A和灯泡B并联后又与可变电阻串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡A与灯泡B并联后和可变电阻R的阻值相等；通过调节电阻，使两灯泡的电压为110V，可以正常发光，故D不符合题意；故选A。13．B【详解】电动机两端的电压为：U1=U–UL=12V–6V=6V，整个电路中的电流为：，所以电动机的输入功率为：P入=U1I=6×2W=12W，故A正确；电动机的热功率为：P热=I2RM=22×0.5W=2.0W，则电动机的输出功率为：P出=P入–P热=12W–2W=10W，故B不正确，C正确；整个电路消耗的功率为：P总=UI=12×2W=24W，故D正确．14．B【详解】A．根据额定电压和额定电流得A正确，不符合题意；B．根据焦耳定律得解得B错误，符合题意；C．蓄电池充满电后储存的电能不大于C正确，不符合题意；D．根据电流的定义得充满电后在额定功率下连续行驶的时间不小于16h。D正确，不符合题意。故选B。15．CD【详解】A．根据题意可知A、B两灯的电阻分别为：在甲电路中，A、B两灯的电压均为110V，根据欧姆定律可得通过A的电流为：通过B的电流为：所以甲电路中流过滑动变阻器的电流为：故A不符合题意。B．甲电路消耗的电功率大小为：故B不符合题意。C．由图可知乙电路中流过滑动变阻器的电流为：故C符合题意。D．乙电路消耗的电功率大小为：故D符合题意。16．BC【详解】AB.行驶时，电动汽车的电动机主要将电能转化成机械能，选项A错误，B正确；CD.给电动汽车电池充电时，主要将电能转化成化学能，选项C正确，D错误。故选BC。17．BCD【详解】A．设电动机正常工作时电路中的电流为解得A错误；B．直流电源的内阻为B正确；C．直流电源的效率为C正确。D．直流电源的输出功率为D正确。故选BCD。18．单位时间【详解】略19．6.6×105【详解】根据焦耳定律可知电暖气产生的热量为．20．

0.14

0.35【详解】由可知则通过两个灯泡的额定电流为0.02A和0.1A，所以两灯泡串联允许通过的最大电流为0.02A，此时电路允许消耗的最大功率为由可知，通过两个灯泡的额定电压为5V和10V，所以两灯泡并联允许的最大电压为5V，此时电路允许消耗的最大功率为21．

0.2A

20V【详解】根据功率公式有：得“100Ω，4W”的电阻额定电流为：A额定电压为：V“90Ω，100W”的电阻额定电流为：A额定电压为V当它们串联时，电流相同，则允许通过的最大电流为0.2A；若将它们并联使用，电压相同，则允许所加的最大电压为20V。22．（1）S闭合时，处于加热状态；S断开时，处于保温状态

（