第十八章 电功率【A卷 达标卷】-2024-2025学年九年级物理全一册单元速记·巧练(人教版)

2024-07-12
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资源信息

学段 初中
学科 物理
教材版本 初中物理人教版(2012)九年级全一册
年级 九年级
章节 第十八章 电功率
类型 作业-单元卷
知识点 电功和电功率
使用场景 同步教学-单元练习
学年 2024-2025
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
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文件大小 868 KB
发布时间 2024-07-12
更新时间 2024-07-12
作者
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审核时间 2024-07-12
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内容正文:

2024-2025学年九年级物理全一册单元测试卷(人教版) 第十八章 电功率 (A卷•考点达标卷) (考试时间:90分钟 试卷满分:100分) 注意事项: 1.测试范围:人教版九年级全一册第十八章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.如图所示的几种用电器正常工作时,电功率最接近20W的是(  ) A.电热水器 B.台灯 C.电烤箱 D.电饭锅 2.小明家半年前新装了一只电能表,现在表盘的示数如图,下列说法正确的是(  ) A.该电能表的标定电流为20A B.该电能表应接在50Hz的直流电路中使用 C.小明家每消耗1度电,铝盘转动3000转 D.小明家半年内的用电量是6335kW•h 3.电路中有一用电器,其两端电压是6V,通过它的电流是200mA,5min内电流做的功是(  ) A.6J B.360J C.6000J D.3.6×105J 4.如图所示是一块手机电池,上面标明电压为3.7V,容量为4000mA•h,它充满电后大约储存的电能为(  ) A.5.3×105J B.5.3×107J C.1.48×10﹣2kW•h D.14.8J 5.小明将额定电压是220V的甲、乙二灯串联接在220V的电源上,闭合开关后,甲灯发光,乙灯不发光,则(  ) A.乙灯的灯丝断了 B.乙灯的电阻太小 C.乙灯的电阻太大 D.乙灯两端电压太大 6.标有“6V 3W”和“6V 6W”的灯L1和L2(假设两灯灯丝电阻不变),若将它们串联在某电源上,使其中一个灯正常发光时,下列说法正确的是(  ) A.通过灯L1和L2的电流之比为1:2 B.灯L1和L2两端的电压之比为2:1 C.灯L2和L1的发光亮度相同 D.能够正常发光的灯应是灯L2 7.如图所示为小灯泡甲电流随电压变化的图象,定值电阻乙的阻值为10Ω,下列说法正确的是(  ) A.甲与乙串联在电源电压为2V的电路中,电路中的电流是0.20A B.甲与乙串联在电源电压为1V的电路中,甲的功率是0.2W C.甲与乙并联在电源电压为2V的电路中,干路中的电流是0.45A D.甲与乙并联在电源电压为1V的电路中,电路的功率是0.4W 8.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是(  ) A.若两灯串联在220V的电路中,则乙灯较亮 B.将乙灯接入110V电路中,它的实际功率为50W C.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多 D.两灯均正常发光时,若两灯丝一样长,则甲灯较细 9.甲图是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象,将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中,只闭合开关S1时,小灯泡L的实际功率为1W,下列说法错误的是(  ) A.电源电压为2V B.只闭合开关S1时,小灯泡L的电阻为4Ω C.再闭合开关S2时,小灯泡的亮度不变,电流表示数变大 D.再闭合开关S2时,电路总功率将增加1.4W 10.如图是探究焦耳定律的实验装置,两个烧瓶中装着等质量、等温度的煤油,电阻阻值R1>R2。闭合开关一段时间后,记录两支温度计的示数。下列说法中正确的是(  ) A.闭合开关,电阻两端的电压关系为U1<U2 B.通电1min后R2所在的烧瓶温度计示数更高 C.温度计示数的变化可反映电阻产生热量的多少 D.该装置只能探究电流产生的热量与电阻大小的关系 11.取口香糖锡纸,剪成如图1所示形状,其中AB和CD段等长。戴好防护手套,将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池正、负极,如图2所示,发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正确的是(  ) A.通过AB和CD段的电流不相等 B.正常情况下,AB段会先着火 C.AB和CD段的电压相等 D.AB和CD段的电阻相等 12.某款电热杯有高、中、低三挡,简化电路如图所示,S1、S2不能同时闭合,R1的阻值为2.5Ω。只闭合S3时,电路中的电流为2A。下列说法正确的是(   ) A.电源电压为10V B.只闭合S1、S3时,电热杯处于低温挡 C.只闭合S3时,电热杯工作1min产生的热量为600J D.加热100g水,水温由25℃升高到35℃,水吸收的热量为420J 13.小灯泡L的额定电压为3V,把小灯泡接入如图甲所示的电路中,先将滑动变阻器的滑片P移至B端,闭合开关S,电压表示数为1.5V;再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V,小灯泡的I﹣U图像如图乙所示。已知电源电压恒定,滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω 2A”。下列说法中正确的是(  ) A.电源电压为6V B.小灯泡的额定功率为0.45W C.小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率为0.75W D.在实验中,电压表的示数与电路中电流表的示数之比始终为5:1 14.如图所示,电源电压恒为4.5V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,灯泡L标有“2.5V、1.25W”字样(设灯丝电阻不变),滑动变阻器R的规格为“20Ω、1A”。闭合开关,在保证电路安全的情况下,移动滑片P的过程中,下列正确的是(  ) A.电流表的示数最大为0.6A B.滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω C.灯泡消耗的最小电功率为0.12W D.电路消耗的最大功率为2.7W 15.如图甲是握力计的工作原理图,电源电压恒为3V,握力显示表由电流表改装而成,R1是一根长度为6cm的电阻丝(其阻值与长度成正比),定值电阻R2起保护电路作用。不施加力时弹簧一端的滑片P在R1的最上端,当施加的力最大时滑片P移动到R1的最下端(不计弹簧的电阻),施加的力F与弹簧压缩量ΔL的关系如图乙,握力计测量范围为0~60N,电路中电流表变化范围为0.1~0.6A,则下列正确的是(  ) A.握力60N时电路中电流为0.6A B.R1连入电路阻值变化的范围是0~30Ω C.R1消耗最大电功率是0.45W D.当电流表示数为0.3A时,握力大小为10N 16.如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,滑片从最右端滑至最左端时,小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙。下列说法中正确的是(  ) A.电源电压为9V B.滑动变阻器的最大阻值为12Ω C.小灯泡的额定功率为8W D.电路总功率的变化范围为6W~12W 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题(本题共6小题,每空1分,共16分) 17.(3分)物理综合实践小组调查了学校上周的用电情况,如图为两次记录的电能表示数,学校这一周消耗的电能为    kW•h,调查得知,学校共有电功率为40W的日光灯400盏,它们之间是    联的,他们建议将这些灯更换为15W的节能护眼灯,若每盏灯每月工作90h,更换后,学校因该项目每月共节省电费    元。[电费单价为0.5元/(kW•h)] 18.(2分)如图所示为定值电阻R和小灯泡L的U﹣I图像,当将它们并联接入电源电压为2V的电路中时小灯泡正常发光,则小灯泡正常发光时的电阻为    Ω;若将定值电阻和小灯泡串联接入电路时,通过定值电阻R的电流为0.1A,通电时间为30s,电阻R消耗的电能为    J。 19.(3分)如图所示,是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图,电源电压为5V,电热丝R阻值为1Ω。闭合开关S,电热丝温度升高,利用电流的    效应实现高温封口,3s内产生的热量为    J,若使用时总把塑料袋烫坏,可以    (选填“增大”或“减小”)电热丝的阻值。 20.(2分)如图是电热饮水机电路原理图,已知R1=100Ω,R2=20Ω,当开关S1、S2闭合时,饮水机处于   状态(填“保温”或“加热”),饮水机的保温功率与加热功率之比为   。 21.(3分)如图所示的电路中,灯L标有“3V 0.9W”的字样,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器Rx标有“40Ω 2A”。闭合开关S,移动滑片P,当电压表示数为2.0V时,电流表示数为0.25A,电源电压为    V。为保证电路安全,Rx允许接入的最小阻值为    Ω;移动滑片P,电路的最小功率是    W。(不考虑温度对电阻的影响) 22.(3分)如图所示电路,电源电压恒定,R1、R2均为定值电阻,R2=10Ω。当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.6A,则电源电压为    V;当S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为0.2A,电阻R1的阻值为    Ω;电路的最大功率是    W。 三、实验题(本题共2小题,共11分) 23.(5分)如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。 (1)实验中通过观察    的变化来反映电阻产生热量的多少,下列实验中,也运用了这种实验方法的是    (填序号)。 ①探究物体的动能跟哪些因素有关 ②探究杠杆的平衡条件 (2)连接好电路后闭合开关,通电一段时间,观察到右侧液面高于左侧液面,如图甲所示,表明在电流和通电时间相同的情况下,   越大,产生的热量越多。 (3)乙图中R3与R2并联,目的是使通过R1与R2的    不同。 (4)某小组在利用乙图装置实验时,发现左右两侧U形管液面上升高度相同,与其他小组的实验现象都不同,经检查气密性良好,请你分析实验现象不同的原因:   。 24.(6分)小华在实验室测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。 (1)如图1所示是小华连接的实物电路,电路的连接有一处错误,请你在错接的导线上画“×”,然后用笔画线代替导线,画出正确的接线。 (2)小华改正错误的电路连接后,进行实验。她闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移动到最    端(选填“左”或“右”)。 (3)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P到某一位置,观察到电压表和电流表的示数分别如图2甲、乙所示,则通过小灯泡的电流为    A,小灯泡的额定功率为    W。 (4)小华紧接着又完成了两次测量,但是由于粗心大意,只记录了一次完整的数据:“2V,0.28A”,则当电流为“0.32A”时,对应的电压值可能为    (选填“2.6V”、“3V”或“3.5V”)。 四、计算题(共3小题,共16分) 25.(5分)如图所示的电路,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,R2=20Ω。只闭合开关S2时,电流表示数为0.3A,闭合开关S1、S2时,电流表的示数增大0.2A,求: (1)电源电压; (2)R1的阻值; (3)同时闭合开关S1、S2时,通电1.5min,整个电路消耗的电能。 26.(5分)如图所示电路,电源电压恒为3V。闭合开关S,电流表的示数为0.5A,干路电流I=1.5A,设灯丝电阻不变,求: (1)通过灯L1的电流I1。 (2)灯L1消耗的电功率P1。 (3)灯L2的阻值R2。 27.(6分)在如图所示的电路中,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,定值电阻R0=16Ω,滑动变阻器R的最大电阻为100Ω。只闭合S1,滑动滑片P,使变阻器电阻Rap=R,此时电压表示数为10V。若电源电压不变,不计灯丝电阻随温度的变化,求: (1)小灯泡的电阻; (2)电源电压; (3)只闭合S2,在电表的示数不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定值的情况下,电路消耗的总功率范围。 五、综合应用题(共1小题,共9分) 28.(9分)如图甲所示是额定电压为220V的家用智能电热马桶盖,其电路图如图乙所示,R1和R2是两个电阻器(电热丝),开关S2可接a或b,通过开关S1和S2的不同接法组合,可实现“高、中、低”三温挡调节加热功能(如表),求: S1 断开 断开 闭合 闭合 S2 接b 接a 接a 接b 功率 P0=0 P1=22W P2=44W P3 (1)R1的阻值; (2)R2的阻值; (3)高温挡功率P3; (4)马桶圈材料的比热容c=0.44×103J/(kg•℃),当马桶盖功率为高温挡功率时,质量为300g的马桶圈升温10℃时所用的时间。(不计热量损失) 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$ 2024-2025学年九年级物理全一册单元测试卷(人教版) 第十八章 电功率 (A卷•考点达标卷) (考试时间:90分钟 试卷满分:100分) 注意事项: 1.测试范围:人教版九年级全一册第十八章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.如图所示的几种用电器正常工作时,电功率最接近20W的是(  ) A.电热水器 B.台灯 C.电烤箱 D.电饭锅 【答案】B 【解析】A、电热水器的功率约为1000W~3000W,故A不符合题意; B、台灯的功率较小,在20W左右,故B符合题意; C、电烤箱的功率较大,一般在600W左右,故C不符合题意; D、电饭锅的功率也比较大,一般在800W左右,故D不符合题意。 故选:B。 2.小明家半年前新装了一只电能表,现在表盘的示数如图,下列说法正确的是(  ) A.该电能表的标定电流为20A B.该电能表应接在50Hz的直流电路中使用 C.小明家每消耗1度电,铝盘转动3000转 D.小明家半年内的用电量是6335kW•h 【答案】C 【解析】A、电能表上“10(20)A”是指电能表的标定电流为10A,故A错误; B、50Hz是指电能表在50Hz的交流电路中使用,故B错误; C、3000r/(kW•h):表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW•h的电能,电能表上的铝盘转过3000圈,故C正确; D、电能表的最后一位是小数、单位是kW•h,半年内的用电量是633.5kW•h,故D错误。 故选:C。 3.电路中有一用电器,其两端电压是6V,通过它的电流是200mA,5min内电流做的功是(  ) A.6J B.360J C.6000J D.3.6×105J 【答案】B 【解析】I=200mA=0.2A,t=5min=300s,W=UIt=6V×0.2A×300s=360J 故选:B。 4.如图所示是一块手机电池,上面标明电压为3.7V,容量为4000mA•h,它充满电后大约储存的电能为(  ) A.5.3×105J B.5.3×107J C.1.48×10﹣2kW•h D.14.8J 【答案】C 【解析】电压为3.7V,容量为4000mA•h,它充满电后大约储存的电能W=UIt=3.7V×4000×10﹣3A×3600s=53280J=1.48×10﹣2kW•h。 故选:C。 5.小明将额定电压是220V的甲、乙二灯串联接在220V的电源上,闭合开关后,甲灯发光,乙灯不发光,则(  ) A.乙灯的灯丝断了 B.乙灯的电阻太小 C.乙灯的电阻太大 D.乙灯两端电压太大 【答案】B 【解析】A、甲灯发光,乙灯不发光,说明电路是通路,即乙灯的灯丝不可能断了,故A不正确; B、根据P=I2R可知,甲灯的实际功率要比乙灯实际功率大得多,即乙灯不发光的原因是电阻太小,故B正确,C不正确; D、由U=IR可得,甲灯泡两端的实际电压远大于乙两端的实际电压,故D不正确。 故选:B。 6.标有“6V 3W”和“6V 6W”的灯L1和L2(假设两灯灯丝电阻不变),若将它们串联在某电源上,使其中一个灯正常发光时,下列说法正确的是(  ) A.通过灯L1和L2的电流之比为1:2 B.灯L1和L2两端的电压之比为2:1 C.灯L2和L1的发光亮度相同 D.能够正常发光的灯应是灯L2 【答案】B 【解析】“6V 3W”表示L1的额定电压为6V、额定功率为6W;“6V 6W”表示L2的额定电压为6V、额定功率为3W;由P=UI可知,灯L1的额定电流:I1额===0.5A;灯L2的额定电流:I2额===1A,由欧姆定律可知,灯L1的电阻:R1===12Ω;灯L2的电阻:R2===6Ω, A、将它们串联在某电源上,通过的电流相等,电流之比为1:1,则故A错误; B、根据U=IR,串联电流相等,电压之比等于电阻之比,为12Ω:6Ω=2:1,B正确; C、根据P=I2R可知,灯泡L1、L2的电流相等,灯L1、L2的电阻不同,则电功率不同,灯泡的亮度不同,故C错误; D、当电路中的最大电流:I最大=0.5A,此时I最大=I1额,灯泡L1正常发光,故D错误。 故选:B。 7.如图所示为小灯泡甲电流随电压变化的图象,定值电阻乙的阻值为10Ω,下列说法正确的是(  ) A.甲与乙串联在电源电压为2V的电路中,电路中的电流是0.20A B.甲与乙串联在电源电压为1V的电路中,甲的功率是0.2W C.甲与乙并联在电源电压为2V的电路中,干路中的电流是0.45A D.甲与乙并联在电源电压为1V的电路中,电路的功率是0.4W 【答案】C 【解析】A.甲与乙串联在电源电压为2V的电路中,根据串联电路电流处处相等,电路中的电流假如为0.20A,则由图可知小灯泡两端电压为1V,定值电阻乙两端电压为U=IR=0.20A×10Ω=2V,则电源电压为U=1V+2V=3V,故A错误; B.甲与乙串联在电源电压为1V的电路中,根据串联电路电压关系可知,甲两端的电压小于1V,由图可知,甲的电流小于0.2A,故甲的功率小于P=UI=1V×0.2A=0.2W,故B错误; C.甲与乙并联在电源电压为2V的电路中,由于并联电路中各支路电压相等,则由图像可知I甲=0.25A,I乙=,根据并联电路电流特点可知,干路中电流为I干=I甲+I乙=0.25A+0.2A=0.45A,故C正确; D.甲与乙并联在电源电压为1V的电路中,则P总=P甲+P乙=1V×0.2A+=0.3W,故D错误。 故选:C。 8.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是(  ) A.若两灯串联在220V的电路中,则乙灯较亮 B.将乙灯接入110V电路中,它的实际功率为50W C.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多 D.两灯均正常发光时,若两灯丝一样长,则甲灯较细 【答案】D 【解析】A、由P=UI=可知,两灯泡的电阻分别为:R甲===1936Ω,R乙===484Ω,因串联电路各处电流相等,所以由P=UI=I2R可知,两灯串联在110V的电路中,甲灯泡的实际功率大于乙灯泡的实际功率,因此甲灯泡亮,故A错误; B、由乙灯铭牌上的字样可知,当乙灯接入220V电路中正常工作,其额定功率为100W; 由P=可知,在电阻不变的情况下,功率与电压的平方成正比,当电压变为110V,即为额定电压的,则实际功率就是额定功率的,所以此时的实际功率为:P乙实===25W,故B错误; C、两灯均正常发光时,因工作时间未知,由W=Pt可知,无法判断两灯消耗的电能,故C错误; D、因灯丝的电阻与材料、长度以及横截面积有关,而材料和长度相同,且电阻的横截面积越小,电阻越大,因此甲灯丝的电阻细,故D正确。 故选:D。 9.甲图是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象,将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中,只闭合开关S1时,小灯泡L的实际功率为1W,下列说法错误的是(  ) A.电源电压为2V B.只闭合开关S1时,小灯泡L的电阻为4Ω C.再闭合开关S2时,小灯泡的亮度不变,电流表示数变大 D.再闭合开关S2时,电路总功率将增加1.4W 【答案】D 【解析】AB、由图乙可知,只闭合S1时,该电路为只含有灯L的简单电路,电流表测电路中的电流;已知此时灯L的实际功率为P=UI=1W,由图甲可知,此时灯L的电流为IL=0.5A,UL=2V,由并联电路的电压特点可知电源电压为:U=UL=2V,故A正确; 由I=可知此时小灯泡L的电阻为:RL===4Ω,故B正确; C、再闭合开关S2时,小灯泡L与定值电阻并联,电流表测量干路的总电流,根据并联电路各个支路互不影响知通过小灯泡的电流不变,小灯泡的亮度不变,由并联电路电流的规律知干路的电流变大,电流表示数变大,故C正确; D、由并联电路电压的规律知R两端的电压为UR=U=2V,由图甲可知,此时通过R的电流为:IR=0.2A,由于并联电路中各个支路之间互不影响,因此电流表示数增加了0.2A, 电路总功率的增加量为:ΔP=UIR=2V×0.2A=0.4W,故D错误。 故选:D。 10.如图是探究焦耳定律的实验装置,两个烧瓶中装着等质量、等温度的煤油,电阻阻值R1>R2。闭合开关一段时间后,记录两支温度计的示数。下列说法中正确的是(  ) A.闭合开关,电阻两端的电压关系为U1<U2 B.通电1min后R2所在的烧瓶温度计示数更高 C.温度计示数的变化可反映电阻产生热量的多少 D.该装置只能探究电流产生的热量与电阻大小的关系 【答案】C 【解析】A、由图可知,电阻R1、R2、滑动变阻器串联接入电路中,通过三个电阻的电流是相同的,电阻阻值R1>R2,根据U=IR可知,电阻两端的电压关系为U1>U2,故A错误; B、电流相同,通电时间相同,电阻阻值R1>R2,根据Q=I2Rt可知,R1所在的烧瓶温度计示数更高,故B错误; C、通电后电流通过电阻丝做功,产生热量被煤油吸收,使煤油的温度升高,通过观察温度计的示数变化来判断电流产生的热量的多少,故C正确; D、由图可知,电路中有滑动变阻器,移动滑动变阻器滑片,可以改变电路中的电流,能探究电流产生的热量与电流大小的关系,故D错误。 故选:C。 11.取口香糖锡纸,剪成如图1所示形状,其中AB和CD段等长。戴好防护手套,将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池正、负极,如图2所示,发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正确的是(  ) A.通过AB和CD段的电流不相等 B.正常情况下,AB段会先着火 C.AB和CD段的电压相等 D.AB和CD段的电阻相等 【答案】B 【解析】A、AB和CD段锡纸串联电路中,由于串联电路中的电流处处相等,所以通过AB和CD段的电流相等,故A错误; BD、在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大,由图知,AB段的横截面积小于CD段的横截面积,所以AB段的电阻大于CD段的电阻,根据Q=I2Rt可知,在电流和通电时间一定时,AB段产生的热量多,温度高,先着火,故B正确,D错误; C、AB段的电阻大于CD段的电阻,根据串联电路的分压原理可知,AB段的电压大于CD段的电压,故CD错误。 故选:B。 12.某款电热杯有高、中、低三挡,简化电路如图所示,S1、S2不能同时闭合,R1的阻值为2.5Ω。只闭合S3时,电路中的电流为2A。下列说法正确的是(   ) A.电源电压为10V B.只闭合S1、S3时,电热杯处于低温挡 C.只闭合S3时,电热杯工作1min产生的热量为600J D.加热100g水,水温由25℃升高到35℃,水吸收的热量为420J 【答案】C 【解析】A、只闭合S3时,电路为R1的简单电路,电路中的电流为2A,R1的阻值为2.5Ω,根据欧姆定律可得电源电压U=I1R1=2A×2.5Ω=5V,故A错误; B、闭合S1、S3时,两电阻并联接入电路,并联电路总电阻小于任一分电阻,根据P=可知电热杯消耗的功率最大,处于高温挡,故B错误; C、只闭合S3时,电热杯工作1min产生的热量Q=W=UI1t=5V×2A×60s=600J,故C正确; D、加热100g水,水温由25℃升高到35℃,水吸收的热量为Q′=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×100×10﹣3kg×(35℃﹣25℃)=4200J,故D错误。 故选:C。 13.小灯泡L的额定电压为3V,把小灯泡接入如图甲所示的电路中,先将滑动变阻器的滑片P移至B端,闭合开关S,电压表示数为1.5V;再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V,小灯泡的I﹣U图像如图乙所示。已知电源电压恒定,滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω 2A”。下列说法中正确的是(  ) A.电源电压为6V B.小灯泡的额定功率为0.45W C.小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率为0.75W D.在实验中,电压表的示数与电路中电流表的示数之比始终为5:1 【答案】C 【解析】由图甲可知,灯泡L和滑动变阻器串联,电压表测灯泡L两端的电压; (1)当滑动变阻器的滑片P移至B端时,滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联, 由图乙可知,当电压表示数为1.5V时,电路中的电流I=0.3A, 由I=可得,滑动变阻器两端的电压:U滑=IR滑=0.3A×10Ω=3V, 因串联电路中总电压等于各分电压之和,电源的电压: U=UL+U滑=1.5V+3V=4.5V,故A错误; (2)由图乙可知,灯泡两端的电压为3V时,电路中的电流I′=0.5A, 因额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,灯泡的额定功率: PL额=UL额I′=3V×0.5A=1.5W,故B错误; 此时滑动变阻器两端的电压:U滑′=U﹣UL额=4.5V﹣3V=1.5V, 滑动变阻器接入电路中的电阻:R滑′==3Ω, 滑动变阻器消耗的电功率:P滑′=U滑′I′=1.5V×0.5A=0.75W,故C正确; (3)由欧姆定律可知电压表的示数与电路中电流表的示数之比为灯泡的电阻,由乙图可知灯泡的电阻是变化的,故D错误。 故选:C。 14.如图所示,电源电压恒为4.5V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,灯泡L标有“2.5V、1.25W”字样(设灯丝电阻不变),滑动变阻器R的规格为“20Ω、1A”。闭合开关,在保证电路安全的情况下,移动滑片P的过程中,下列正确的是(  ) A.电流表的示数最大为0.6A B.滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω C.灯泡消耗的最小电功率为0.12W D.电路消耗的最大功率为2.7W 【答案】B 【解析】(1)根据P=UI可得,灯的额定电流:IL额===0.5A, 因串联电路中各处的电流相等,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以,电路中的最大电流为Imax=IL额=0.5A,因此电流表的最大示数为0.5A,故A错误; 由I=可得,灯泡的电阻:RL===5Ω, 电流最大时,电路中的总电阻:R===9Ω, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,滑动变阻器接入电路中的最小阻值: R滑=R﹣RL=9Ω﹣5Ω=4Ω,故B正确; 该电路的最大功率:Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W,故D错误; (2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中电流最小,灯泡的功率最小, 则电路中的最小电流:Imin===0.18A, 灯泡的最小功率:PLmin=Imin2RL=(0.18A)2×5Ω=0.162W,故C错误。 故选:B。 15.如图甲是握力计的工作原理图,电源电压恒为3V,握力显示表由电流表改装而成,R1是一根长度为6cm的电阻丝(其阻值与长度成正比),定值电阻R2起保护电路作用。不施加力时弹簧一端的滑片P在R1的最上端,当施加的力最大时滑片P移动到R1的最下端(不计弹簧的电阻),施加的力F与弹簧压缩量ΔL的关系如图乙,握力计测量范围为0~60N,电路中电流表变化范围为0.1~0.6A,则下列正确的是(  ) A.握力60N时电路中电流为0.6A B.R1连入电路阻值变化的范围是0~30Ω C.R1消耗最大电功率是0.45W D.当电流表示数为0.3A时,握力大小为10N 【答案】C 【解析】(1)握力为60N时,滑片P移动到R1的最下端,R1接入电路中的电阻最大,电路的总电阻最大,电路中的电流最小, 由电路中电流表变化范围0.1~0.6A可知,电路中的电流I1=0.1A,故A错误; (2)不施加力时弹簧一端的滑片P在R1的最上端,其接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,由电路中电流表变化范围0.1~0.6A可知,电路中的电流I2=0.6A, 由I=可得,R2电阻:R2===5Ω; 当施加的力最大时弹簧一端的滑片P在R1的最下端,其接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,根据电路中电流表变化范围可知,最小电流为0.1A,则电路中的总电阻为:R总===30Ω, R1连入电路的最大阻值为: R1大=R总﹣R2=30Ω﹣5Ω=25Ω,即R1连入电路阻值变化的范围是0~25Ω,故B错误; (3)根据P=I2R可知滑动变阻器的功率P=()2×R1===, 当R1=R2=5Ω时,滑动变阻器R1的电功率最大,为P===0.45W,故C正确; (4)当电流表示数为0.3A时,电路中的总电阻:R′===10Ω, 此时变阻器接入电路中的电阻:R1′=R′﹣R2=10Ω﹣5Ω=5Ω, 因R1是一根长度为6cm的电阻丝(该电阻丝阻值大小与长度成正比), 所以,电阻丝接入电路中的长度即弹簧的压缩量:ΔL=×6cm=1.2cm, 由图丙可知,F与ΔL成正比,所以,=, 解得:F=12N,即此时的握力为12N,故D错误。 故选:C。 16.如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,滑片从最右端滑至最左端时,小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙。下列说法中正确的是(  ) A.电源电压为9V B.滑动变阻器的最大阻值为12Ω C.小灯泡的额定功率为8W D.电路总功率的变化范围为6W~12W 【答案】D 【解析】(1)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V1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V2的示数U0=6V,电压表V1的示数为12V,即电源的电压U=12V,故A错误; 因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时灯泡两端的电压UL=U﹣U0=12V﹣6V=6V,因此时小灯泡恰好正常发光,灯泡的额定功率PL=ULI大=6V×1.0A=6W,故C错误;电路的最大总功率P大=UI大=12V×1.0A=12W; (2)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,电路中的最小电流I小=0.5A,电压表V1的示数UV 1=5V, 此时滑动变阻器两端的电压UR=U﹣UV 1=12V﹣5V=7V,由I=可得,滑动变阻器的最大阻值R===14Ω,故B错误; 电路的最小总功率P小=UI小=12V×0.5A=6W, 则电路总功率的变化范围是6W~12W,故D正确。 故选:D。 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题(本题共6小题,每空1分,共16分) 17.(3分)物理综合实践小组调查了学校上周的用电情况,如图为两次记录的电能表示数,学校这一周消耗的电能为    kW•h,调查得知,学校共有电功率为40W的日光灯400盏,它们之间是    联的,他们建议将这些灯更换为15W的节能护眼灯,若每盏灯每月工作90h,更换后,学校因该项目每月共节省电费    元。[电费单价为0.5元/(kW•h)] 【答案】5000;并;450 【解析】周一早晨电能表示数:W1=52023.6kW•h,周末电能表示数:W2=57023.6kW•h;则本周用电:W′=W2﹣W1=57023.6kW•h﹣52023.6kW•h=5000kW•h; 学校的电灯工作的时候互不影响,所以它们是并联的; 日光灯比节能护眼灯多消耗的电功率为:ΔP=(40W﹣15W)×400=10000W=10kW, 则日光灯比节能护眼灯多消耗的电能为:ΔW=ΔPt=10kW×90h=900kW•h, 而电费的单价为:0.5元/kW•h,故白炽灯比节能灯多交的电费为:900kW•h×0.5元/kW•h=450元。 18.(2分)如图所示为定值电阻R和小灯泡L的U﹣I图像,当将它们并联接入电源电压为2V的电路中时小灯泡正常发光,则小灯泡正常发光时的电阻为    Ω;若将定值电阻和小灯泡串联接入电路时,通过定值电阻R的电流为0.1A,通电时间为30s,电阻R消耗的电能为    J。 【答案】8;3 【解析】将它们并联接入电源电压为2V的电路中时,小灯泡正常发光,并联电路各支路两端电压相等,由图可知通过定值电阻的电流为0.2A,通过灯泡的电流为0.25A,则小灯泡正常发光时的电阻为RL===8Ω;当将定值电阻和小灯泡串联时,串联电路各处电流相等,通过定值电阻R的电流为0.1A,由图可知此时定值电阻R两端的电压为1V,通电30s,电路消耗的电能为W=U′I′t=1V×0.1A×30s=3J。 19.(3分)如图所示,是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图,电源电压为5V,电热丝R阻值为1Ω。闭合开关S,电热丝温度升高,利用电流的    效应实现高温封口,3s内产生的热量为    J,若使用时总把塑料袋烫坏,可以    (选填“增大”或“减小”)电热丝的阻值。 【答案】热;75;增大 【解析】电流通过电阻,因为电流的热效应,电阻发热产生热量,温度升高,实现高温封口;电阻产生的热量为:Q=I2Rt=t=×3s=75J; 由公式Q=I2Rt=t可知,电压不变,要减小电阻产生的热量,应增大R的阻值。 20.(2分)如图是电热饮水机电路原理图,已知R1=100Ω,R2=20Ω,当开关S1、S2闭合时,饮水机处于   状态(填“保温”或“加热”),饮水机的保温功率与加热功率之比为   。 【答案】加热;1:6 【解析】(1)当开关S1、S2都闭合时电路为R2的简单电路,当S1闭合、S2断开时R1与R2串联,两电阻串联时总电阻最大,所以当开关S,S1都闭合时,电路中的电阻最小, 由P=可知,电路中的总功率最大,饮水机处于加热状态; (2)饮水机处于加热状态时,电路为R2的简单电路,则电路的功率:P加热=; 饮水机处于保温状态时,R1与R2串联,电路的功率为:P保温=, 所以饮水机的保温功率与加热功率之比:===。 21.(3分)如图所示的电路中,灯L标有“3V 0.9W”的字样,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器Rx标有“40Ω 2A”。闭合开关S,移动滑片P,当电压表示数为2.0V时,电流表示数为0.25A,电源电压为    V。为保证电路安全,Rx允许接入的最小阻值为    Ω;移动滑片P,电路的最小功率是    W。(不考虑温度对电阻的影响) 【答案】4.5;5;0.675 【解析】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器Rx串联,电压表测Rx两端的电压,电流表测电路中的电流。 (1)由P=UI=可得,灯泡的电阻:RL===10Ω, 当电压表示数为2.0V时,电流表示数为0.25A, 由I=可得,此时灯泡两端的电压:UL′=IRL=0.25A×10Ω=2.5V, 因串联电路中总电压等于各分电压之和,电源的电压:U=Ux+UL′=2.0V+2.5V=4.5V; (2)灯泡正常发光时的电流:IL===0.3A, 因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为2A,电路中的最大电流I大=0.3A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小, 此时滑动变阻器两端的电压:Ux′=U﹣UL=4.5V﹣3V=1.5V, 则滑动变阻器接入电路中的最小阻值:Rx小===5Ω; (3)电压表的示数Ux″=3V时,灯泡两端的电压:UL″=U﹣Ux″=4.5V﹣3V=1.5V, 此时电路中的电流:I小===0.15A, 滑动变阻器接入电路中的电阻:Rx大===20Ω<40Ω, 电路中的最小电流为0.15A,则电路的最小总功率:P小=UI小=4.5V×0.15A=0.675W。 22.(3分)如图所示电路,电源电压恒定,R1、R2均为定值电阻,R2=10Ω。当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.6A,则电源电压为    V;当S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为0.2A,电阻R1的阻值为    Ω;电路的最大功率是    W。 【答案】6;20;5.4 【解析】(1)当S1闭合,S2、S3断开时,该电路为只含有R2的简单电路,电流表测电路中的电流;已知此时电流表的示数为0.6A,即电路中的电流为I=0.6A, 由I=可知电源电压为:U=U2=IR2=0.6A×10Ω=6V; (2)当S2闭合,S1、S3断开时,该电路为R1和R2的串联电路,电流表测电路中的电流;已知此时电流表的示数为0.2A,即电路中的电流为I′=0.2A, 由I=可知电路总电阻为:R===30Ω, 由串联电路的电阻特点可知R1的阻值为:R1=R﹣R2=30Ω﹣10Ω=20Ω; (3)当S1和S3闭合,S2断开时,该电路为R1和R2的并联电路,并联电路的总电阻小于任一用电器的电阻,因此两电阻并联时电路总电阻最小,由P=可知,此时电路总功率最大;电路的最小总电阻为:R小===Ω, 则电路最大总功率为:P大===5.4W。 三、实验题(本题共2小题,共11分) 23.(5分)如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。 (1)实验中通过观察    的变化来反映电阻产生热量的多少,下列实验中,也运用了这种实验方法的是    (填序号)。 ①探究物体的动能跟哪些因素有关 ②探究杠杆的平衡条件 (2)连接好电路后闭合开关,通电一段时间,观察到右侧液面高于左侧液面,如图甲所示,表明在电流和通电时间相同的情况下,   越大,产生的热量越多。 (3)乙图中R3与R2并联,目的是使通过R1与R2的    不同。 (4)某小组在利用乙图装置实验时,发现左右两侧U形管液面上升高度相同,与其他小组的实验现象都不同,经检查气密性良好,请你分析实验现象不同的原因:   。 【答案】(1)U形管中液面高度差; ①;(2)电阻;(3)电流;(4)电阻R3断路 【解析】(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,根据转换法,实验中通过观察U形管液面高度的变化来反映电阻产生热量的多少; ①探究物体的动能跟哪些因素有关时物体动能的大小通过木块被推动的距离来反映,这用到了转换法,故①符合题意; ②探究杠杆的平衡条件多次实验找普遍规律,没有采用转换法,故②不符合题意; (2)连接好电路后闭合开关,通电一段时间,观察到右侧液面高于左侧液面,说明右侧电阻大产生的热量多,故可以得出在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多; (3)图乙装置中,R1=R2=R3,其中R3与R2并联,根据并联电路的电流关系可知,通过R1的电流等于通过R2和R3的电流之和,故目的是使通过R1和R2的电流不相等; (4)某小组在利用乙图装置实验时,发现左右两侧U形管液面上升高度相同,说明左右两侧产生的热量相同,因为R1=R2,且R1和R2产生的热量相同,说明R3中没有电流,故可能电阻R3断路了。 24.(6分)小华在实验室测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。 (1)如图1所示是小华连接的实物电路,电路的连接有一处错误,请你在错接的导线上画“×”,然后用笔画线代替导线,画出正确的接线。 (2)小华改正错误的电路连接后,进行实验。她闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移动到最    端(选填“左”或“右”)。 (3)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P到某一位置,观察到电压表和电流表的示数分别如图2甲、乙所示,则通过小灯泡的电流为    A,小灯泡的额定功率为    W。 (4)小华紧接着又完成了两次测量,但是由于粗心大意,只记录了一次完整的数据:“2V,0.28A”,则当电流为“0.32A”时,对应的电压值可能为    (选填“2.6V”、“3V”或“3.5V”)。 【答案】(1)图见解答;(2)右;(3)0.3;0.75;(4)2.6V 【解析】(1)在测量小灯泡的额定功率的实验中,电压表应该测量的是小灯泡两端的电压,所以电压表应该并联在小灯泡的两端; 由图1可知,电压表测量的是小灯泡和滑动变阻器的总电压,所以应该在电压表中间接线柱与滑动变阻器滑动变阻器的左下接线柱相连,如图所示: (2)为了保护电路,闭合开关实验前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,由图知,滑片左侧电阻丝接入电路,所以滑片应移到阻值最大的右端; (3)灯泡在额定电压下正常发光,图2甲中电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.5V灯泡的额定电压,此时小灯泡正常发光,图2乙中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则小灯泡的额定功率是:P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W; (4)结合(3)可知,额定电压2.5V时对应的电流为0.3A,则当电流为“0.32A”时,对应的电压值大于2.5V,故对应的电压值可能为2.6V,由于电压表选小量程,不可能为3.5V。 四、计算题(共3小题,共16分) 25.(5分)如图所示的电路,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,R2=20Ω。只闭合开关S2时,电流表示数为0.3A,闭合开关S1、S2时,电流表的示数增大0.2A,求: (1)电源电压; (2)R1的阻值; (3)同时闭合开关S1、S2时,通电1.5min,整个电路消耗的电能。 【解析】(1)只闭合开关S2时,只有R2接入电路,电流表的示数为0.3A,根据欧姆定律可知R2两端的电压U2=R2I2=20Ω×0.3A=6V; 电源电压保持不变,则电源电压U电源=U2=6V; (2)闭合开关S1、S2时,R1和R2并联,电流表的示数增大0.2A,即通过R1的电流为0.2A,根据欧姆定律可知R1===30Ω; (3)同时闭合开关S1、S2时,通电1.5min, 整个电路消耗的电能W=UIt=6V×(0.3A+0.2A)×1.5×60s=270J。 答:(1)电源电压为6V; (2)R1的阻值为30Ω; (3)同时闭合开关S1、S2时,通电1.5min,整个电路消耗的电能为270J。 26.(5分)如图所示电路,电源电压恒为3V。闭合开关S,电流表的示数为0.5A,干路电流I=1.5A,设灯丝电阻不变,求: (1)通过灯L1的电流I1。 (2)灯L1消耗的电功率P1。 (3)灯L2的阻值R2。 【解析】(1)由图可知,灯泡L1和L2并联,电流表测量通过L2的电流, 根据并联电路的电流特点可知,通过L1的电流I1:I1=I﹣I2=1.5A﹣0.5A=1A; (2)根据并联电路的电压特点可知,灯泡L1与L2的电压相等,都等于电源电压,即U1=U2=U=3V,灯L1消耗的电功率P1:P1=U1I1=3V×1A=3W; (3)由I=可知,灯L2的阻值:R2===6Ω。 答:(1)通过灯L1的电流I1为1A; (2)灯L1消耗的电功率P1为3W; (3)灯L2的阻值R2为6Ω。 27.(6分)在如图所示的电路中,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,定值电阻R0=16Ω,滑动变阻器R的最大电阻为100Ω。只闭合S1,滑动滑片P,使变阻器电阻Rap=R,此时电压表示数为10V。若电源电压不变,不计灯丝电阻随温度的变化,求: (1)小灯泡的电阻; (2)电源电压; (3)只闭合S2,在电表的示数不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定值的情况下,电路消耗的总功率范围。 【解析】(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,由P=可得,灯泡电阻: RL===12Ω; (2)只闭合S1,R0与变阻器R串联,变阻器电阻Rap=R=20Ω; 电路电流I===0.5A; 电源电压U=I(R0+Rap)=0.5A×(16Ω+20Ω)=18V; (3)只闭合S2时,L与R串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流, 由P=UI可得,灯泡正常工作的电流:IL===0.5A, 电流表量程为0~0.6 A,因串联电路的电流处处相等, 所以,为了保证各元件的安全,电路中最大电流:Imax=IL=0.5A, 最大功率Pmax=UImax=18V×0.5A=9W; 电压表量程为0~15V,当电压表示数最大为15V时,变阻器接入的阻值最大,电路中电流最小,则灯泡两端的最小电压:UL′=U﹣U滑大=18V﹣15V=3V, 电路中的最小电流:Imin=IL′===0.25A, 最小功率Pmin=UImin=18V×0.25A=4.5W。 答:(1)小灯泡的电阻为12Ω; (2)电源电压18V; (3)电路消耗的总功率范围为4.5W~9W。 五、综合应用题(共1小题,共9分) 28.(9分)如图甲所示是额定电压为220V的家用智能电热马桶盖,其电路图如图乙所示,R1和R2是两个电阻器(电热丝),开关S2可接a或b,通过开关S1和S2的不同接法组合,可实现“高、中、低”三温挡调节加热功能(如表),求: S1 断开 断开 闭合 闭合 S2 接b 接a 接a 接b 功率 P0=0 P1=22W P2=44W P3 (1)R1的阻值; (2)R2的阻值; (3)高温挡功率P3; (4)马桶圈材料的比热容c=0.44×103J/(kg•℃),当马桶盖功率为高温挡功率时,质量为300g的马桶圈升温10℃时所用的时间。(不计热量损失) 【解析】(1)由图乙可知,当S1闭合、S2接a时,只有R1工作, 表格数据可知,此时电路中的功率P2=44W, 由P=可知,R1的阻值:R1===1100Ω; (2)由图乙可知,当S1断开、S2接a时,R1、R2串联; 根据表格数据可知,此时的功率:P1=22W, 由P=可知,R1、R2的串联总电阻:R===2200Ω, 根据串联电路的电阻特点可知,R2的阻值:R2=R﹣R1=2200Ω﹣1100Ω=1100Ω; (3)由图乙可知,当S1闭合、S2接b时,R1、R2并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,由P=可知,电路中的总功率最大,马桶盖处于高温挡; R2的电功率:P2′===44W, 高温挡功率:P3=P2+P2′=44W+44W=88W; (4)马桶圈吸收的热量:Q吸=cmΔt=0.44×103J/(kg•℃)×300×10﹣3kg×10℃=1320J, 不计热量损失,马桶盖消耗的电能:W=Q吸=1320J, 由P=可知,马桶盖高温挡工作的时间:t===15s。 答:(1)R1的阻值为1100Ω; (2)R2的阻值1100Ω; (3)高温挡功率P3为88W; (4)当马桶盖功率为高温挡功率时,质量为300g的马桶圈升温10℃时所用的时间为15s。 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$

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第十八章 电功率【A卷 达标卷】-2024-2025学年九年级物理全一册单元速记·巧练(人教版)
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