第18章 电功率【B卷 培优卷】--2024-2025学年九年级物理全一册单元速记·巧练（辽宁专用）

2024-2025学年九年级物理上册单元测试卷（人教版） 第十八章 电功率（B卷•培优卷） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版八年级上册第18章。 一．选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7-9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分) 1．规格都是“220V，120W”的一台电冰箱、一台电脑和一只电烙铁，分别正常工作相同时间，消耗的电能（　　） A．电冰箱最多 B．电脑最多 C．电烙铁最多 D．一样多 【答案】D 【解答】解：三个用电器正常工作，实际功率等于额定功率，即相等；又因为工作时间相等，则由W＝Pt可知，三种用电器消耗的电能一样多。 故选：D。 2．如图所示，标有“4.8V，0.5A”的灯泡L1和标有“6V，0.35A”的灯泡L2连接成串联电路，电源电压可调节。闭合开关S，使电源电压从0V逐渐增加，下列说法正确的是（　　）（灯丝电阻不变） A．灯泡L1和L2的电压相等 B．通过灯泡L1的电流比L2的大 C．灯泡L2比L1先正常发光 D．灯泡L1和L2的电功率相等 【答案】C 【解答】解：灯泡L1和L2的电阻分别为：R1＝＝＝9.6Ω；R2＝＝≈17Ω； AB、因为两灯泡串联，串联电路中各处电流都相等，因此通过灯泡L1的电流和通过L2的电流一样大，根据U＝IR可知，灯泡L1两端的电压小于L2两端的电压，故AB错误； C、闭合开关S，两个灯串联在电路中，使电源电压从0V逐渐增加，电路中电阻一定，由I＝可知电路中的电流变大，由于灯L2的额定电流0.35A小于L1的额定电流0.5A，电路中的电流先达到L2的额定电流，因此灯泡L2先正常发光，此时另一灯泡的电流也是0.35A，故C正确； D、根据P＝I2R可知，灯泡L1的电功率小于L2的电功率，故D错误。 故选：C。 3．研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是（　　） A．甲、乙两次实验都应用了控制变量法 B．甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多 C．乙实验时为了研究电流产生的热量与电阻的关系 D．乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的大 【答案】A 【解答】解：A、电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，甲图中两电阻丝串联，通过两电阻丝的电流及通电时间相同，而图乙中，两容器中的电阻丝阻值相同，通电时间也相同，甲、乙两次实验都应用了控制变量法，故A正确； B、电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的空气加热，气体吸热越多，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，采用了转换法。甲图中通过两电阻丝的电流及通电时间相同，右侧容器内电阻丝阻值较大，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，右侧容器内电阻丝放出的热量较多，故右侧容器内空气吸收的热量更多，故B错误； C、乙图右侧容器中电阻丝与容器外的电阻丝并联后再与左侧容器中的电阻丝串联，根据串联和并联电路电流的规律，通过左、右两容器内电阻丝（阻值相同，通电时间也相等）的电流不相等，由控制变量法，是为了研究电流产生的热量与电流的关系，故C错误； D、根据串联、并联电路电流的规律，乙图中通过左侧容器内电阻丝的电流大于通过右侧容器内电阻丝的电流电流，而两容器内的电阻丝阻值相同，通电时间也相等，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，实验通电一段时间后，左侧容器电阻丝产生的热量多，由转换法，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大，故D错误。 故选A。 4．同学们用如图所示的电路进行电学实验探究，下列说法中错误的是（　　） A．按电路图连接实物电路时，开关应是断开的 B．开关闭合前，滑片应滑到B端 C．闭合开关，如果灯泡不发光，一定是灯泡短路了 D．用此电路可研究灯泡实际电功率跟实际电压的关系 【答案】C 【解答】解：A．连接电路时，为保护电路，开关必须断开，故A正确； B．为保护电路，开关闭合前，应该滑动变阻器的滑片P移到阻值最大端，即B端，故B正确； C．开关闭合灯泡不亮，可能是灯泡断路，也可能是灯泡短路，也可能是实际功率过小，故C错误； D．由图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测小灯泡两端的电压，根据P＝UI可知，此电路可研究灯泡实际电功率跟实际电压的关系，故D正确。 故选：C。 5．如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。图乙中两条图线是根据图甲中电路测得的R1和R2的U﹣I图线。下列有关说法正确的是（　　） A．图线b表示R1的U﹣I图线 B．电源电压为14V C．R1消耗的最大功率为3.2W D．滑动变阻器滑片P向左移动时，电压表V2和电流表A的示数的比值变大 【答案】C 【解答】解：如图甲所示，R1与R2串联，电压表V1测R1两端电压，V2测R2两端电压，电流表测电路中电流。 A、b曲线对应电流值为0.4A时，电压值为0，R1是定值电阻，两端电压值不会为0，所以b图线是R2的U﹣I变化情况，a图线是R1的U﹣I变化情况，故A错误； B、根据串联电路电压规律可知：电源电压等于R1与R2两端电压之和，由图乙可知，当电流为0.1A时，R1与R2两端电压之和为6V+2V＝8V，即电源电压为8V，故B错误； C、当滑动变阻器接入电路的电阻值为0时，由图乙可知，电路中电流最大为I大＝0.4A，R1两端电压最大为U1大＝8V，则R1消耗的最大功率：P1大＝U1大I大＝8V×0.4A＝3.2W，故C正确； D、滑动变阻器滑片P向左滑动时，变阻器R2接入电路的电阻变小，由欧姆定律可知电压表V2和电流表A示数的比值等于R2的电阻值，所以该比值变小，故D错误。 故选：C。 6．如图甲、乙所示，相同容器中装有质量相同的纯净水，用不同电加热器加热，忽略散热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的图象，下列说法正确的是（　　） A．加热相同时间，两容器中水吸收的热量相同 B．吸收相同的热量，甲容器中水的末温比乙容器中水的末温高 C．升高相同温度，甲、乙容器中水吸热之比为2：3 D．甲、乙两容器中加热器的电阻之R1和R2比为2：3 【答案】D 【解答】解：A、由图乙可知，加热相同时间，甲升高的温度不同，而甲、乙容器内水的质量相同，根据Q吸＝cmΔt可知，量容器内水吸收热量不相同，故A错误； B、根据题意可知，甲、乙容器内水的质量相同，由Δt＝可知，吸收相同的热量，甲、乙容器内水升高的温度相同，由于水的初温相同，所以甲、乙容器内水的末温相同，故B错误； C、甲、乙容器内水的质量相同，升高的温度相同，由Q吸＝cmΔt可知，甲、乙容器内水吸收的热量相同，即吸热之比为1：1，故C错误； D、由图丙可知，水的温度从20℃升高到40℃时，甲的加热时间为2min，乙的加热时间为3min； 两容器中水的质量相同，升高的温度相同，由Q吸＝cmΔt可知，两杯水吸收的热量相同，由于忽略散热损失，所以两加热器放出的热量也相同，即Q1＝Q2； 由Q＝I2Rt＝t可知，甲、乙两容器中加热器的电阻之比：＝＝＝，故D正确。 故选：D。 7．在如图所示的电路中，电源电压恒定，忽略温度对灯丝电阻的影响。当在a、b间接入“6V 9W”的灯泡L1时，闭合开关，灯L1恰能正常发光；断开开关，在a、b间换接入一个“8V 16W”的灯泡L2后，再闭合开关。下列说法错误的是（　　） A．电阻R的功率变小 B．电阻R两端电压变大 C．灯泡L1、L2亮度相同 D．灯泡L2能正常发光 【答案】ABD 【解答】解：A．灯泡L1的电阻为： 灯泡L2的电阻为： 断开开关，在a、b间换接入一个“8V 16W”的灯泡L2后，再闭合开关，电路中的总电阻不变，由 可知，电路中的电流不变，由P＝I2R 可知，电阻R的功率不变，故A错误，符合题意； B．由U＝IR可知，电阻R两端的电压不变，故B错误，符合题意； C．灯泡L1、L2接入电路后的串联电路，根据P＝I2R可知实际功率相同，亮度相同，故C正确，不符合题意； D．灯泡L2接入电路后的电流I＝＝＝1.5A，实际功率为P＝I2R＝（1.5A）2×4Ω＝9W，达不到额定功率，不能正常发光，故D错误，符合题意。 故选：ABD。 8．如图所示电路，电源电压U恒定为12V（恒定不变），R1、R2为定值电阻，R3为最大阻值为12Ω的滑动变阻器，甲、乙两表均为电流表或电压表。当开关S闭合时，R3的滑片置于距离最右端2/3处，甲、乙两表读数之比为2：3，此时R3电功率为P1；当R3的滑片置于最右端时，甲、乙两表读数之比为4：9，此时R3电功率为P2。下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两表可能均为电压表 B．R1＝2Ω C．P1：P2＝1：3 D．电路总功率最小为120W 【答案】BD 【解答】解：A．若两表均为电压表，三电阻串联，电压表甲测的是R1和R2的两端电压，电压表乙测的是R2和R3的两端电压，当R3的滑片置于距离最右端处时，根据串联电路分压特点和欧姆定律可以求得，甲、乙两表读数之比为： ①； 当R3的滑片置于最右端时，根据串联电路分压特点和欧姆定律可以求得，此时甲、乙两表读数之比为： U甲2：U乙2＝I′（R1+R2）：I′（R2+R3）＝（R1+R2）：（R2+12Ω）＝4：9 ②； 解得： ，R2＝10ΩR1为负值不符合题意；由题意可知，甲、乙两表都为电流表，故A错误； B．由A分析可得，甲、乙两表均为电流表，此时R1、R2和R3并联，电流表甲测量的是通过R2和R3的总电流，电流表乙测的是通过R1、R2的总电流；当R3的滑片置于距离最右端处时，根据并联电路电流、电压特点和欧姆定律可以求得，甲、乙两表读数之比为： ③； 当R3的滑片置于最右端时，根据并联电路电流、电压特点和欧姆定律可以求得此时甲、乙两表读数之比为： ④； 联立③④解得： R1＝2Ω，R2＝4Ω，故B正确； C．根据以上分析以及电功率公式可得两种情况下可以求得功率之比为： ，故C错误； D．根据电功率公式可知，当R3的滑片置于最右端时，电路的总电功率最小，可以求得电路的总电功率最小为： ，故D正确。 故选：BD。 9．小群家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表示数如图所示，则下列说法不正确的（　　） A．电能表是测量电功的仪表 B．电路中每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转3600转 C．他家在这段时间内消耗的电能为90.3kW•h D．若让一个标有“220V 1000W”电热水器正常工作10min，则该表转盘转了600转 【答案】BD 【解答】解：A．电能表是测量消耗电能或测量电功的仪表，故A正确，不符合题意； B．3600r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能（即1度电），电能表的转盘转过3600r，故B错误，符合题意； C．电能表的最后一位是小数，则他家在这段时间内消耗的电能： W＝8633.5kW•h﹣8543.2kW•h＝90.3kW•h 故C正确，不符合题意； D．电热水器正常工作10min消耗的电能： 电能表的转盘转过的圈数： 故D错误，符合题意。 故选：BD。 二．填空题（本题共5小题，每空1分，共12分） 10．如图甲所示，多芯线是生产、生活中常用的导线，由多根细导线制成。多芯线的电阻远 　小于　（选填“大于”或“小于”）每根细导线的电阻，多芯线接入电路时各根导线之间的连接方式是 　并联　。家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根导线连接起来使用，如图乙所示，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾，原因是通电时连接处的电阻比别处的电阻较 　大　，在相同时间内产生的热量较 　多　。 【答案】小于；并联；大；多。 【解答】解：①多芯线是由多根细导线绕制而成，且各根细导线之间是并联的，并联相当于增大了导体的横截面积，多芯线的电阻远小于每根细导线的电阻，故答案为： ②在家庭电路中，导线相互连接处接触不好，导致电阻较大； 根据Q＝I2Rt，通过导体的电流相等、通电时间相等，因为连接处的电阻较大，所以连接处产生的热量较多，因此连接处往往比别处更容易发热，会加速导线老化。 故答案为：小于；并联；大；多。 11．如图所示电路，灯L1“6V 6W”，灯L2“6V 3W”，把它们串联接在9V的电源两端（不考虑灯丝电阻的变化），闭合开关，在保证电路安全的情况下，只有一个灯正常发光，则正常发光的小灯泡为灯 　L2　（选填“L1”或“L2”），此时电流为 　0.5　A，此时灯L1两端的实际电压为 　3　V。 【答案】L2；0.5；3。 【解答】解：灯 L1 的电阻：， 灯 L2 的电阻： R2＝＝12Ω； 电路中的总电阻：R＝R1+R2＝6Ω+12Ω＝18Ω； 电路中的电流：＝0.5A； 灯 L1 两端的电压：U1＝IR1＝0.5A×6Ω＝3V， 灯 L2 两端的电压：U2＝IR2＝0.5A×12Ω＝6V＝U2 额，L2正常发光。 故答案为：L2；0.5；3。 12．如图所示，电源电压不变，开关S闭合后，灯泡L1、L2都能正常发光，甲、乙两只电表的示数之比为2：5，则L1、L2的额定功率之比为 　3：2　。 【答案】3：2。 【解答】解：由电路图可知，开关S闭合后，如果乙为电流表，将会造成电源短路； 如果甲为电流表，则 L2 被短接不能工作， 所以甲、乙均为电压表，此时灯L1与L2串联，电压表甲测L2两端电压U2＝2U0，电压表乙测电源电压U＝5U0； 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，L1两端的电压U1＝U﹣U2＝3U0， 所以两灯泡两端的电压之比：， 因串联电路中各处的电流相等，且灯泡L1、L2恰好都能正常发光， 所以，由P＝UI可得，两灯泡的额定功率之比：。 故答案为：3：2。 13．如图甲为宾馆的房卡，把房卡插入槽中，房内的用电器才能工作。插入房卡相当于闭合电路中的 　开关　。电吹风吹热风时电动机运用了电流的磁效应，电热丝利用了电流的 　热　效应。 【答案】开关；热。 【解答】解：只有把房卡插入槽中，房间内的灯和插座才能有电，这说明：房卡可以控制房间内的灯和插座，所以房卡相当接在干路上的开关。 电热丝工作时，将电能转化为内能，利用电流的热效应。 故答案为：开关；热。 14．图甲是通过灯泡L的电流跟其两端电压关系的图象。现将L与阻值为10Ω的电阻R连入图乙所示电路。闭合开关S，L的实际功率为1.8W．则电源电压是　6　V，此时消耗的总功率是　5.4　W。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：由图甲可知：灯泡L与电阻R并联， 根据P＝UI，从图象上可以看出，当L的实际功率为1.8W时，对应的实际电压为6V，实际电流IL＝0.3A， 则电源电压U＝U实＝6V， 通过R的电流IR＝＝＝0.6A。 总电流I＝IL+IR＝0.3A+0.6A＝0.9A， 此时消耗的总功率P＝UI＝6V×0.9A＝5.4W。 故答案为：6；5.4。 三．作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 15．如图是探究“影响电流热效应因素”实验装置的一些器材，将R1、R2、R3三电阻丝密封在三只完全相同的烧瓶内，且R1＝R3＝10Ω，R2＝5Ω，瓶内装入等质量、初温相同的煤油，小梁通过比较甲、乙两个瓶进行探究电流产生热量与电阻关系，通过比较甲、丙两个瓶进行探究电流产生热量与电流关系，请你把实物图连接好。 【答案】 【解答】解：电流产生热量与电流、电阻、通电时间多个因素有关，当采用串联连接电路时，目的是保持电流和通电时间一定；因而把R1和R2串联接入电路，而R1、R3电阻相等，接在不同支路上，且支路电流不等，因而把R3与其他两个串联的电路并联，即可改变电流，如图所示： 。 16．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时电阻约8Ω，请将图中实物图连接完整。（要求：电表选择合适的量程，滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变亮） 【答案】 【解答】解：通过小灯泡的电流为： I＝＝＝0.3125A＜0.6A，所以电流表选用0～0.6A的量程与小灯泡串联； 由于小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选用0～3V的量程与小灯泡并联； 滑动变阻器应与灯泡串联，滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变亮，说明变阻器连入电路的阻值减小，所以应将其左下接线柱接入电路中； 从电源的正极开始将开关、滑动变阻器、小灯泡、电流表依次连接回到电源的负极，在将电压表并联在小灯泡的两端即可，见下图： 。 四．实验题（本题共3小题，共24分） 17．（8分）小明同学用如图所示的装置探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验，图中两个烧瓶内均盛有质量为0.1kg，温度相同的相同液体，液体中浸泡着阻值不同的电阻丝（R1＜R2），实验记录数据如表所示。 时间/min 0 1 2 3 4 5 …… A瓶温度tA/℃ 20 22 24 26 27 29 …… B瓶温度tB/℃ 20 23 28 30 32 35 …… （1）烧瓶中的液体选择最合适的是 　C　； A.水 B.酒精 C.煤油 D.水银 （2）将两电阻丝串联的目的是为了控制通过电阻丝的 　电流　和通电时间相同，此处用到的科学探究方法是 　控制变量法　。 （3）实验通过 　温度计示数变化　反映电阻丝产生的热量的多少。在电流大小不变，通电时间相同的情况下，电阻越大，液体升高的温度越 　高　，电流产生的热量越 　多　。 （4）从能量转化的角度分析，当电流经过电热丝时，将 　电　能转化为 　内　能。 【答案】（1）C；（2）电流；控制变量法；（3）温度计示数变化；高；多；（4）电；内。 【解答】解：（1）煤油比水的比热小，质量相同，吸收相同的热量，煤油的温度变化比较大，温度计示数变化明显，实验效果比较好，而且煤油不易挥发，成本低。故选：C； （2）两电阻串联控制了通过电阻丝的电流和通电时间相同，实验采用了控制变量法；电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过温度计示数变化来反映，这是转换法； （3）根据实验数据和实验条件可以看出，在电流大小和通电时间相同的情况下，R1＜R2，而A瓶中产生的热量少于B瓶中产生的热量，故可得出结论：在通电电流大小不变，通电时间相同的情况下，煤油的温度越高，表明电阻越大，电流产生的热量越多； （4）电热丝通电消耗电能，转化为内能。 故答案为：（1）C；（2）电流；控制变量法；（3）温度计示数变化；高；多；（4）电；内。 18．（10分）小明做“测定小灯泡电功率”的实验，小灯泡标有“2.5”字样，滑动变阻器规格为“20Ω，2A”，电源为电压可调的学生电源，其他实验器材齐全且完好。 （1）小明连接的实物图如图1所示，闭合开关，发现灯 　不亮　（选填“亮”或“不亮”），电流表 　无　（选填“有”或“无”）示数； （2）经检查发现接错了一根导线。请你在这根导线上打“×”，并补画出正确连接的那根导线； （3）电路连接正确后，小明选用“6V”挡电源电压，将滑片调到最大阻值，闭合开关。某次实验时，发现小灯泡发光较亮，电压表、电流表的示数分别如图（a）（b）所示，此时电路中的电流为 　0.32　A，小灯泡的实际功率 　大于　（选填“大于”“小于”或“等于”）额定功率； （4）小明进行多次实验，测量的数据如下表所示，则小灯泡L正常发光时的电功率为 　0.75　W。老师发现表格中第 　1　次数据是编造的； 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 1.0 1.3 1.7 2.1 2.5 2.8 电流I/A 0.22 0.24 0.26 0.28 0.30 （5）根据表格中的数据推测：当电流为0.12A时，小灯泡的实际功率最有可能的是 　A　； A.0.05W B.0.08W C.0.10W D.0.11W （6）实验中，小明向左移动滑片时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电流表示数变大，小灯泡变亮，灯丝的温度升高，电阻变大。若滑动变阻器接入电阻减小了ΔR1，小灯泡电阻增大了ΔR2，则ΔR1　＞　ΔR2（选填“＞”、“＝”或“＜”）； （7）小华利用小明的实验器材，将电源电压调为3V，增加了一个阻值为10Ω定值电阻R1、电阻箱R2来测量小灯泡的额定功率。如图丙、丁是她设计的两种不同方案的电路图。则以下判断正确的是 　D　（填字母）。 A.两种方案都能 B.两种方案都不能 C.丙方案能，丁方案不能 D.丙方案不能，丁方案能 【答案】（1）不亮；无；（2）；（3）0.32；大于；（4）0.75；1；（5）A；（6）＞；（7）D。 【解答】解：（1）小明连接的实物图如图1所示，电流表与灯并联，电压表串联在电路中（电压表测电源电压，电压表有示数），因电压表内阻很大，电路的电流几乎为0，闭合开关，发现灯不亮，电流表无示数。 （2）电压表与灯并联，电流表应与灯串联，改正后，如图所示： 。 （3）某次实验时，发现小灯泡发光较亮，电压表、电流表的示数分别如图2（a）（b）所示，由题意可知小灯泡的额定电压为2.5V，电流表选用小量程，分度值为0.02A，此时电路中的电流为0.32A；电压表选用小量程，分度值 为0.1V，电压为2.8V。因2.8V大于灯的额定电压，故小灯泡的实际功率大于灯的额定功率。 （4）小明进行多次实验，测量的数据如表所示，由表中数据知，灯在额定电压下的电流为0.30A，则小灯泡L正常发光时 的电功率为P＝UI＝2.5V×0.30A＝0.75W 变阻器的最大电阻为20Ω，由表中第1组数据，根据串联电路的规律及欧姆定律，变阻器连入电路的电阻 故表格中第1次数据是编造的。 （5）第2次实验灯的实际功率为 P2＝U2I2＝1.3V×0.24A＝0.312W 当电流为0.12A时，此时的电流为0.24A的0.5倍，根据P＝I2R，在电阻不变时，电功率与电流的平方成正比，即若灯的电 阻不变，P'＝UI＝（0.5A）2×0.312W＝0.078W 而实际上灯的电阻随温度的减小而变小（通过灯的电流随电压的变小而变 化，根据P＝UI灯的实际功率也变小，灯的温度降低），故这时灯的实际功率一定小于0.078W。 选A。 （6）当滑动变阻器电阻变小时，小灯泡变亮，灯丝的温度升高，电阻变大，电流表示数变大，由欧姆定律知电路的总电阻变小；电路的总电阻R＝R滑+R灯所以滑动变阻器接入电阻或小量△R1大于对泄电阻增大量△R2，总电阻才能变小。 （7）丙方案中，R1、小灯泡、变阻器三者串联，小灯泡额定电压2.5V，根据前面测的数据（即I额＝0.3A），若灯泡正常 发光，则10Ω的电阻R1分得的电压为3V，由串联电路的电压特点可知电源电压至少5.5V，而给出的电源电压只有3V，所 以灯泡电压达不到额定电压，不可能正常发光，故丙方案不能测出小灯泡的额定功率。丁方案中，根据“小华利用小明的实验器材”可知电源电压为3V，图中电压表测变阻器两端的电压，当电压表示数U滑＝U﹣UL＝3V﹣2.5V＝0.5V时，灯泡正常发光；且可通过调节电阻箱的阻值使得开关接2时电压表示数仍为0.5V，则灯泡正 常发光时的电阻等于电阻箱的阻值（等效法），根据可以测出小灯泡的额定功率，即丁方案能测出小灯泡的额定功率，所以，丙方案不能，丁方案能。 故选D。 故答案为：（1）不亮；无；（2）；（3）0.32；大于；（4）0.75；1；（5）A；（6）＞；（7）D。 19．（6分）（1）在如图甲所示实验电路中，闭合开关后灯不亮。 ①为判断电路是否正常，应首先进行的操作是 　移动滑动变阻器的滑片　，观察 　电压表和电流表的示数变化情况　； ②如果在反复调节后灯仍不亮，若检查发现只有灯和变阻器可能出现故障，当观察到只有其中一个电表有示数且在变阻器滑片滑动过程中示数没有明显变化，则故障产生的原因是 　灯泡断路　。 （2）如图乙所示，电源两端的电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最右端开始滑动直到灯正常发光的位置，此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图象如图丙。则 ③电压表V1测量的是 　灯　的电压。（选填“灯、变阻器或电源”） ④曲线a是电流表示数与电压表 　V1　示数的关系图象（选填“V1或V2”）； ⑤灯泡正常工作时，电功率是 　4.8　W。 【答案】（1）①移动滑动变阻器的滑片；电压表和电流表的示数变化情况；②灯泡断路；（2）③灯；④V1；⑤4.8。 【解答】解：（1）①闭合开关后，灯泡不亮，可能是由于电路电阻太大，电路电流太小，移动滑动变阻器的滑片，观察电压表和电流表的示数变化情况。 ②如果电流表有示数，电压表没有示数，可能灯泡短路，但是此时滑动变阻器滑片滑动的话，电流表示数应该是有明显变化的，故不符合题意。 如果电流表没有示数，电压表有示数，可能是灯泡断路，电压表与电流表以及滑动变阻器串联在电路中，由于电压表电阻特别大，因此电流很小，电流表示数接近于零，并且滑动变阻器的滑片滑动，并不能使电压表示数发生明显变化，也不会使电流表示数发生变化，故灯泡断路符合题意； （2）③由图甲可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测灯泡两端电压，电压表V2测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流； ④当滑片位于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小， 由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器两端的电压最大即电压表V2的示数最大，此时灯泡两端的电压最小即电压表V1的示数最小，则曲线a表示电流表示数与电压表V1示数的关系图象，曲线b表示电流表示数与电压表V2示数的关系图象； 灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测灯泡两端电压，电压表V2测滑动变阻器两端电压，当电路中的电流为0.2A时，两电压表的示数分别为2V和9V，根据串联电路的电压规律，电源电压为： U总＝U1+U2＝2V+9V＝11V， 由题意可知，当串联电路中的电流为0.6A时，灯正常发光，此时滑动变阻器两端的电压为3V，则灯正常发光时其两端的电压（灯的额定电压）为： U1′＝U总﹣U2′＝11V﹣3V＝8V， 灯泡的额定功率为： P额＝U1′I′＝8V×0.6A＝4.8W。 故答案为：（1）①移动滑动变阻器的滑片；电压表和电流表的示数变化情况；②灯泡断路；（2）③灯；④V1；⑤4.8。 五、综合应用题（本题共3小题，共22分） 20．（6分）如图所示，电源电压恒为3V，小灯泡标有“2.5V 1.25W”（设小灯泡电阻不变），滑动变阻器的最大阻值为20Ω。移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，小灯泡正常发光。求： （1）电路电流。 （2）滑动变阻器接入电路的阻值。 （3）滑动变阻器的电功率。 【答案】（1）电路电流为0.5A； （2）滑动变阻器接入电路的阻值为1Ω； （3）滑动变阻器的电功率为0.25W。 【解答】解：（1）由图可知，电路为滑动变阻器R和小灯泡L的串联电路，电路中的电流I＝IL，由P＝UI可得，小灯泡正常发光时的电流： ， 电路中的电流为：I＝IL＝0.5A； （2）当小灯泡正常发光时，小灯泡两端电压为2.5V，根据串联电路的电压特点知，小灯泡正常发光时滑动变阻器两端电压为：U滑＝U﹣U额＝3V﹣2.5V＝0.5V， 此时滑动变阻器接入电路中的阻值： （3）滑动变阻器的电功率：P滑＝U滑I＝0.5V×0.5A＝0.25W。 答：（1）电路电流为0.5A； （2）滑动变阻器接入电路的阻值为1Ω； （3）滑动变阻器的电功率为0.25W。 21．（9分）如图甲所示的电水壶具有加热和保温功能，其简化电路如图乙所示，其中电源电压为U且保持不变，R1和R2为已知阻值电阻，壶放在水平底座上，所装水的体积为V，水的密度为ρ，比热容为c，壶体与底座的接触面积是S，壶体的质量为m。请完成下列计算：（题中给定的物理量均不必考虑单位换算） （1）壶体对底座的压强是多少？ （2）电水壶的保温功率是多少？ （3）若不考虑能量损失，加热状态下使壶内的水温度升高Δt所需时间是多少？（水没有沸腾） 【答案】（1）；（2）；（3） 【解答】解：（1）水的质量：m＝ρV 壶体对底座的压力：F＝G总＝G水+G壶＝m水g+mg＝ρVg+mg 壶体对底座的压强： （2）开关掷b时，两个电阻串联，电路的总电阻最大，由可知电功率最小，为保温状态，电水壶的保温功率： （3）水吸收的热量：Q＝cmΔt＝cρVΔt 不计热损失，消耗的电能：W＝Q＝cρVΔt 开关掷a时，只有R1的简单电路，电路的总电阻最小，由可知电功率最大，为加热状态，加热功率： 加热状态下使壶内的水温度升高Δt所需时间： 答：（1）壶体对底座的压强是； （2）电水壶的保温功率是； （3）若不考虑能量损失，加热状态下使壶内的水温度升高Δt所需时间是。 22．（7分）目前市场上有“定频”和“变频”两类空调.“定频空调”在制冷时以额定功率工作，功率近似不变，而变频空调制冷时，压缩机开始以制冷功率工作，当室温达到设定温度时，空调就会进入送风模式，以较低的送风功率制冷，维持室温基本不变。 表一： 空调A（定频） 工作方式 定频 产品匹数 1.5匹 制冷量 3500W 制冷功率 1100W 循环风量 650m3/h 表二： 空调B（变频） 工作方式 变频 产品匹数 1.5匹 送风制冷量 200W 制冷制冷量 5200W 送风功率 100W 制冷功率 1400W （1）接入家庭电路中的空调与其他用电器是 　并　联的。“电辅热功率”是指空调在家庭电路220V电压下制热时，辅助发热的电阻丝的功率，其工作原理如图甲所示。已知A空调的电辅热功率为1000W，加热电阻R的阻值为 　48.4　Ω； （2）小明在进行综合实践活动“对家庭用电的调查研究”时想要测量一下定频空调A的制冷功率。小明只将A空调接入家庭电路中，让空调开始工作30分钟，如图乙所示的电能表上的指示灯闪烁了330次，则A空调工作的功率为 　550　W。小明发现计算功率与如表一所示的A空调参数表上的制冷功率差别较大，其原因是定频空调是间歇工作的，当室内温度达到设定温度后，空调会停止制冷，待室内温度上升到一定温度后再次工作，根据小明所测数据和空调A参数可知，本次实验过程中A空调制冷了 　15　分钟，小明进一步查阅资料得知：一般情况下空调制冷时调高2℃，人体并不会感觉明显，但平可节省10%电能。其原因是在工作电压、室外温度等条件均相同的情况下，空调新的一个工作周期内，制冷状态工作时间会 　变短　（选填“变长”或“变短”）； （3）表二为变频空调B的部分参数，其中制冷量表示每秒钟空调带走室内热量的总和。若10小时内A、B两台空调均带走室内热量17.5kW•h，则空调B送风的时间为 　6.9　小时，相较于使用A空调，使用B空调可以节省 　0.47　kW•h的电能。 【答案】（1）并；48.4； （2）550；15；变短； （3）6.9；0.47。 【解答】解：（1）根据串并联电路的特点判断，家庭电路中的各用电器要求互不干扰，因此接入家庭电路中的空调与其他用电器是并联的； 根据电功率公式可以求得加热电阻R的阻值为： ； （2）根据电能表的参数，可以求得，如图乙所示的电能表上的指示灯闪烁了330次，则消耗的电能为： ； 根据电功公式W＝Pt求得电功率，空调工作时间为30分钟，则A空调工作的功率为： ； 根据电功公式W＝Pt，根据小明所测数据和空调A参数可知，空调A的制冷功率为1100W，则可以求得实际制冷时间为： ； 由题意可知，在工作电压、室外温度等条件均相同的情况下，空桶的温度调高2℃，则空调的送风量减小，根据可知，总量减小，送风功率不变，则新的一个工作周期内，制冷状态工作时间会变短。 （3）制冷量表示每秒钟空调带走室内热量的总和，若10小时内A、B两台空调均带走室内热量17.5kW•h，设空调B制冷时间为t2，则送风时间为10﹣t2，空调B制冷量可表示为： Q＝P制冷量t2+P送风量t3＝5.2kW×t2+0.2kW×（10h﹣t2）＝17.5kW•h； 解得：t2＝3.1h； 则空调B的送风时间为： t3＝10﹣t2＝10h﹣3.1h＝6.9h； 空调B消耗的总电能为： W总＝W制冷+W送风＝P制冷t2+P送风t3＝1.4kW×3.1h+0.1kW×6.9h＝5.03kW•h； 空调A的制冷时间为： ； 消耗的总电能为： W′总＝P′制冷t4＝1.1kW×5h＝5.5kW•h； 相较于使用A空调，使用B空调可以节省的电能为： ΔW＝W′总﹣W总＝5.5kW•h﹣5.03kW•h＝0.47kW•h。 故答案为： （1）并；48.4； （2）550；15；变短； （3）6.9；0.47。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年九年级物理上册单元测试卷（人教版） 第十八章 电功率（B卷•培优卷） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版八年级上册第18章。 一．选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7-9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分) 1．规格都是“220V，120W”的一台电冰箱、一台电脑和一只电烙铁，分别正常工作相同时间，消耗的电能（　　） A．电冰箱最多 B．电脑最多 C．电烙铁最多 D．一样多 2．如图所示，标有“4.8V，0.5A”的灯泡L1和标有“6V，0.35A”的灯泡L2连接成串联电路，电源电压可调节。闭合开关S，使电源电压从0V逐渐增加，下列说法正确的是（　　）（灯丝电阻不变） A．灯泡L1和L2的电压相等 B．通过灯泡L1的电流比L2的大 C．灯泡L2比L1先正常发光 D．灯泡L1和L2的电功率相等 3．研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是（　　） A．甲、乙两次实验都应用了控制变量法 B．甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多 C．乙实验时为了研究电流产生的热量与电阻的关系 D．乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的大 4．同学们用如图所示的电路进行电学实验探究，下列说法中错误的是（　　） A．按电路图连接实物电路时，开关应是断开的 B．开关闭合前，滑片应滑到B端 C．闭合开关，如果灯泡不发光，一定是灯泡短路了 D．用此电路可研究灯泡实际电功率跟实际电压的关系 5．如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。图乙中两条图线是根据图甲中电路测得的R1和R2的U﹣I图线。下列有关说法正确的是（　　） A．图线b表示R1的U﹣I图线 B．电源电压为14V C．R1消耗的最大功率为3.2W D．滑动变阻器滑片P向左移动时，电压表V2和电流表A的示数的比值变大 6．如图甲、乙所示，相同容器中装有质量相同的纯净水，用不同电加热器加热，忽略散热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的图象，下列说法正确的是（　　） A．加热相同时间，两容器中水吸收的热量相同 B．吸收相同的热量，甲容器中水的末温比乙容器中水的末温高 C．升高相同温度，甲、乙容器中水吸热之比为2：3 D．甲、乙两容器中加热器的电阻之R1和R2比为2：3 7．在如图所示的电路中，电源电压恒定，忽略温度对灯丝电阻的影响。当在a、b间接入“6V 9W”的灯泡L1时，闭合开关，灯L1恰能正常发光；断开开关，在a、b间换接入一个“8V 16W”的灯泡L2后，再闭合开关。下列说法错误的是（　　） A．电阻R的功率变小 B．电阻R两端电压变大 C．灯泡L1、L2亮度相同 D．灯泡L2能正常发光 8．如图所示电路，电源电压U恒定为12V（恒定不变），R1、R2为定值电阻，R3为最大阻值为12Ω的滑动变阻器，甲、乙两表均为电流表或电压表。当开关S闭合时，R3的滑片置于距离最右端2/3处，甲、乙两表读数之比为2：3，此时R3电功率为P1；当R3的滑片置于最右端时，甲、乙两表读数之比为4：9，此时R3电功率为P2。下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两表可能均为电压表 B．R1＝2Ω C．P1：P2＝1：3 D．电路总功率最小为120W 9．小群家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表示数如图所示，则下列说法不正确的（　　） A．电能表是测量电功的仪表 B．电路中每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转3600转 C．他家在这段时间内消耗的电能为90.3kW•h D．若让一个标有“220V 1000W”电热水器正常工作10min，则该表转盘转了600转 二．填空题（本题共5小题，每空1分，共12分） 10．如图甲所示，多芯线是生产、生活中常用的导线，由多根细导线制成。多芯线的电阻远 　 　（选填“大于”或“小于”）每根细导线的电阻，多芯线接入电路时各根导线之间的连接方式是 　 　。家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根导线连接起来使用，如图乙所示，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾，原因是通电时连接处的电阻比别处的电阻较 　 　，在相同时间内产生的热量较 　 　。 11．如图所示电路，灯L1“6V 6W”，灯L2“6V 3W”，把它们串联接在9V的电源两端（不考虑灯丝电阻的变化），闭合开关，在保证电路安全的情况下，只有一个灯正常发光，则正常发光的小灯泡为灯 　 　（选填“L1”或“L2”），此时电流为 　 　A，此时灯L1两端的实际电压为 　 　V。 12．如图所示，电源电压不变，开关S闭合后，灯泡L1、L2都能正常发光，甲、乙两只电表的示数之比为2：5，则L1、L2的额定功率之比为 　 　。 13．如图甲为宾馆的房卡，把房卡插入槽中，房内的用电器才能工作。插入房卡相当于闭合电路中的 　 　。电吹风吹热风时电动机运用了电流的磁效应，电热丝利用了电流的 　 　效应。 14．图甲是通过灯泡L的电流跟其两端电压关系的图象。现将L与阻值为10Ω的电阻R连入图乙所示电路。闭合开关S，L的实际功率为1.8W．则电源电压是　 　V，此时消耗的总功率是　 　W。 三．作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 15．如图是探究“影响电流热效应因素”实验装置的一些器材，将R1、R2、R3三电阻丝密封在三只完全相同的烧瓶内，且R1＝R3＝10Ω，R2＝5Ω，瓶内装入等质量、初温相同的煤油，小梁通过比较甲、乙两个瓶进行探究电流产生热量与电阻关系，通过比较甲、丙两个瓶进行探究电流产生热量与电流关系，请你把实物图连接好。 16．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时电阻约8Ω，请将图中实物图连接完整。（要求：电表选择合适的量程，滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变亮） 四．实验题（本题共3小题，共24分） 17．（8分）小明同学用如图所示的装置探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验，图中两个烧瓶内均盛有质量为0.1kg，温度相同的相同液体，液体中浸泡着阻值不同的电阻丝（R1＜R2），实验记录数据如表所示。 时间/min 0 1 2 3 4 5 …… A瓶温度tA/℃ 20 22 24 26 27 29 …… B瓶温度tB/℃ 20 23 28 30 32 35 …… （1）烧瓶中的液体选择最合适的是 　 　； A.水 B.酒精 C.煤油 D.水银 （2）将两电阻丝串联的目的是为了控制通过电阻丝的 　 　和通电时间相同，此处用到的科学探究方法是 　 　。 （3）实验通过 　 　反映电阻丝产生的热量的多少。在电流大小不变，通电时间相同的情况下，电阻越大，液体升高的温度越 　 　，电流产生的热量越 　 　。 （4）从能量转化的角度分析，当电流经过电热丝时，将 　 　能转化为 　 　能。 18．（10分）小明做“测定小灯泡电功率”的实验，小灯泡标有“2.5”字样，滑动变阻器规格为“20Ω，2A”，电源为电压可调的学生电源，其他实验器材齐全且完好。 （1）小明连接的实物图如图1所示，闭合开关，发现灯 　 　（选填“亮”或“不亮”），电流表 　 　（选填“有”或“无”）示数； （2）经检查发现接错了一根导线。请你在这根导线上打“×”，并补画出正确连接的那根导线； （3）电路连接正确后，小明选用“6V”挡电源电压，将滑片调到最大阻值，闭合开关。某次实验时，发现小灯泡发光较亮，电压表、电流表的示数分别如图（a）（b）所示，此时电路中的电流为 　 　A，小灯泡的实际功率 　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）额定功率； （4）小明进行多次实验，测量的数据如下表所示，则小灯泡L正常发光时的电功率为 　 　W。老师发现表格中第 　 　次数据是编造的； 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 1.0 1.3 1.7 2.1 2.5 2.8 电流I/A 0.22 0.24 0.26 0.28 0.30 （5）根据表格中的数据推测：当电流为0.12A时，小灯泡的实际功率最有可能的是 　 　； A.0.05W B.0.08W C.0.10W D.0.11W （6）实验中，小明向左移动滑片时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电流表示数变大，小灯泡变亮，灯丝的温度升高，电阻变大。若滑动变阻器接入电阻减小了ΔR1，小灯泡电阻增大了ΔR2，则ΔR1　 　ΔR2（选填“＞”、“＝”或“＜”）； （7）小华利用小明的实验器材，将电源电压调为3V，增加了一个阻值为10Ω定值电阻R1、电阻箱R2来测量小灯泡的额定功率。如图丙、丁是她设计的两种不同方案的电路图。则以下判断正确的是 　 　（填字母）。 A.两种方案都能 B.两种方案都不能 C.丙方案能，丁方案不能 D.丙方案不能，丁方案能 19．（6分）（1）在如图甲所示实验电路中，闭合开关后灯不亮。 ①为判断电路是否正常，应首先进行的操作是 　 　，观察 　 　； ②如果在反复调节后灯仍不亮，若检查发现只有灯和变阻器可能出现故障，当观察到只有其中一个电表有示数且在变阻器滑片滑动过程中示数没有明显变化，则故障产生的原因是 　 　。 （2）如图乙所示，电源两端的电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最右端开始滑动直到灯正常发光的位置，此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图象如图丙。则 ③电压表V1测量的是 　 　的电压。（选填“灯、变阻器或电源”） ④曲线a是电流表示数与电压表 　 　示数的关系图象（选填“V1或V2”）； ⑤灯泡正常工作时，电功率是 　 　W。 五、综合应用题（本题共3小题，共22分） 20．（6分）如图所示，电源电压恒为3V，小灯泡标有“2.5V 1.25W”（设小灯泡电阻不变），滑动变阻器的最大阻值为20Ω。移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，小灯泡正常发光。求： （1）电路电流。 （2）滑动变阻器接入电路的阻值。 （3）滑动变阻器的电功率。 21．（9分）如图甲所示的电水壶具有加热和保温功能，其简化电路如图乙所示，其中电源电压为U且保持不变，R1和R2为已知阻值电阻，壶放在水平底座上，所装水的体积为V，水的密度为ρ，比热容为c，壶体与底座的接触面积是S，壶体的质量为m。请完成下列计算：（题中给定的物理量均不必考虑单位换算） （1）壶体对底座的压强是多少？ （2）电水壶的保温功率是多少？ （3）若不考虑能量损失，加热状态下使壶内的水温度升高Δt所需时间是多少？（水没有沸腾） 22．（7分）目前市场上有“定频”和“变频”两类空调.“定频空调”在制冷时以额定功率工作，功率近似不变，而变频空调制冷时，压缩机开始以制冷功率工作，当室温达到设定温度时，空调就会进入送风模式，以较低的送风功率制冷，维持室温基本不变。 表一： 空调A（定频） 工作方式 定频 产品匹数 1.5匹 制冷量 3500W 制冷功率 1100W 循环风量 650m3/h 表二： 空调B（变频） 工作方式 变频 产品匹数 1.5匹 送风制冷量 200W 制冷制冷量 5200W 送风功率 100W 制冷功率 1400W （1）接入家庭电路中的空调与其他用电器是 　 　联的。“电辅热功率”是指空调在家庭电路220V电压下制热时，辅助发热的电阻丝的功率，其工作原理如图甲所示。已知A空调的电辅热功率为1000W，加热电阻R的阻值为 　 　Ω； （2）小明在进行综合实践活动“对家庭用电的调查研究”时想要测量一下定频空调A的制冷功率。小明只将A空调接入家庭电路中，让空调开始工作30分钟，如图乙所示的电能表上的指示灯闪烁了330次，则A空调工作的功率为 　 　W。小明发现计算功率与如表一所示的A空调参数表上的制冷功率差别较大，其原因是定频空调是间歇工作的，当室内温度达到设定温度后，空调会停止制冷，待室内温度上升到一定温度后再次工作，根据小明所测数据和空调A参数可知，本次实验过程中A空调制冷了 　 　分钟，小明进一步查阅资料得知：一般情况下空调制冷时调高2℃，人体并不会感觉明显，但平可节省10%电能。其原因是在工作电压、室外温度等条件均相同的情况下，空调新的一个工作周期内，制冷状态工作时间会 　 　（选填“变长”或“变短”）； （3）表二为变频空调B的部分参数，其中制冷量表示每秒钟空调带走室内热量的总和。若10小时内A、B两台空调均带走室内热量17.5kW•h，则空调B送风的时间为 　 　小时，相较于使用A空调，使用B空调可以节省 　 　kW•h的电能。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$