第18章电功率单元测试卷（一）----2024-2025学年人教版物理九年级全一册

2024-2025学年九年级物理第18章电功率 单元测试卷（一） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 评卷人 得分 一、单选题（共30分） 1．（本题3分）“节能减排”从我做起、从生活中的小事做起。小明提出了节约用电的如下建议，其中科学可行的是（　　） A．楼道照明灯保持24小时常亮 B．夏季把空调的温度调得更低一些 C．家用电视机日夜处于待机状态 D．用电灯照明时，选新型节能灯 2．（本题3分）下列说法正确的是（　　） A．物体吸收热量后，内能增大，温度一定升高 B．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 C．电流做功的本质是将其他形式的能转化为电能 D．电能表上标有3200imp/(kW∙h)表示用电器消耗1kW∙h的电能指示灯闪烁3200次 3．（本题3分）某电视机的额定功率是200W，它正常工作1h消耗的电能是（　　） A．0.2kW·h B．5kW·h C．0.005kW·h D．200kW·h 4．（本题3分）小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图，他仔细观察照片后，得到下列结论，你认为正确的是（      ） A．电能表的额定功率为2500W B．电能表的允许的最大电流为5A C．拍照片时，小明家已消耗的电能为9316kW·h D．当转盘转过25圈，消耗电能3.6×104J 5．（本题3分）如图所示的一种太阳能背包，包的前面有一个太阳能电池板，它可以给包里的蓄电池充电，蓄电池又可以给手机、小风扇等充电。下列说法错误的是（   ） A．太阳能电池板可以将太阳能转化为电能 B．太阳能电池扳给蓄电池充电时，将电能转化为化学能 C．蓄电池给手机充电时，将内能转化为电能 D．小风扇工作时，将电能转化为机械能 6．（本题3分）在“探究电功与哪些因素有关”的实验中，小华连接了如图所示的电路，以下说法中错误的是（　　） A．此电路探究的是电功与电压的关系 B．实验中，通过电压表的示数反映电功的大小 C．实验中，要选用两个规格不同的小灯泡 D．实验时，要移动滑动变阻器的滑片改变电流，从而多次实验。 7．（本题3分）某小组用“伏安法”测小灯泡额定功率，已知小灯泡额定电压为2.5V。若此实验中只有一只电表坏了，为了测出小灯泡的额定功率，只利用一只电表，通过操作图中单刀双掷开关（单刀双掷开关分别接“a”、“b”各一次）测量小灯泡的额定电功率，则以下判断正确的是（　　） A．两种方案都能 B．两种方案都不能 C．甲方案能，乙方案不能 D．甲方案不能，乙方案能 8．（本题3分）如图所示电路，电源电压不变。当只闭合开关时，电路的总功率为，当只闭合开关S3时。电路的总功率为，当只闭合开关时，电路的总功率为P3，若，则为（　　） A．2∶1∶3 B．3∶6∶2 C．6∶3∶2 D．1∶2∶3 9．（本题3分）把标有“；6W”和“；6W”字样的两个灯泡串联在的电源上，下列说法正确的是（　　） A．灯正常发光 B．灯正常发光 C．两灯都能正常发光 D．两灯都不能正常发光 10．（本题3分）关于一些物理量的估计，下列数据最接近实际的是（      ） A．一节新干电池的电压约为2V B．教室内一盏日光灯的额定功率约400W C．家用电饭锅的电流约为4A D．分子直径大约为 评卷人 得分 二、多选题（共12分） 11．（本题4分）如图是一个油量表的示意图，滑动变阻器规格为“20Ω、1A”。闭合开关，当浮球最低时滑片P滑到a端，电流表示数为0.3A，当浮球最高时，滑片P滑到b端，电流表示数为0.5A，下列说法正确的是（　　） A．电阻R1的阻值为30Ω B．电源电压为15V C．在加满油后，1min内电流通过电阻R1做的功为45J D．电阻R1最小功率为2.7W 12．（本题4分）如图所示电路，电源电压恒为6V。闭合开关S，滑动变阻器R接入电路的阻值为5Ω时，电流表的示数为1.8A。下列说法正确的是（     ） A．通过R0的电流是0.6A B．当R为30Ω时，电路总功率是10.8W C． R0的阻值是5Ω D．当R为20Ω时，电流通过R在1分钟产生的热量为108J 13．（本题4分）如图所示，是探究焦耳定律的实验装置，以下说法正确的是（　　） A．实验中通过观察U形管中液面高度差的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少 B．乙装置可探究电流产生的热量多少与电阻大小的关系 C．用甲装置探究的实验结论，能够解释“电炉丝热得发红，而与其串联的导线却几乎不发热”这种现象 D．乙装置通电一段时间，右瓶内的电阻丝产生的热量多 评卷人 得分 三、填空题（共24分） 14．（本题3分）很多城市的公共交通都换用新能源电动车。若汽油车发动机的效率为25%，新能源电动车的电机效率为100%，则汽油车完全燃烧汽油可被汽车利用的能量相当于 度电。若汽油完全燃烧产生的这些能量全部用于加热水，则可使质量为初温为20的水温度升高到 。[，] 15．（本题3分）甲、乙两盏灯，它们的I﹣U关系图像如图所示。现将两灯串联在电路中，当电路中的电流为0.3A时，甲刚好正常发光，则甲的额定功率为 W，若将两灯并联在4V的电路中（两灯均不会烧坏），则 灯会更亮。 16．（本题3分）用一个标有“220V 1000W”的快速电热水壶烧水，要在1标准大气压下将1kg初温为20℃的水温度升高70℃，水需要吸收的热量是 J，若不计热量损失，电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间是 s。【】 17．（本题3分）电功大小与电流、电压、通电时间都有关。用如图所示装置探究电功大小的影响因素，请回答以下问题： (1)该装置可用来探究电功与 （选填“电压”或“电流”）的关系； (2)根据 ，我们可以比较相同时间内电流做功的多少。在实验中，两灯泡规格应 （填“相同”或“不相同”）； (3)实验中发现L1更亮且电压表V1示数更大，这说明 相等时， 越大，电流做功越多。 18．（本题3分）电能表是测量 的仪表。小明家3月末和4月末电能表表盘示数如图所示，则小明家4月份用电 ，若以当地电价0.5元/度计算，小明家4月份应缴纳电费 元。将某用电器单独接在该表上工作一段时间后，电能表转盘转了600转，该用电器在上述时间内消耗的电能为 J。 19．（本题3分）甲灯标有“220V 22W”字样，它正常发光的电压为 伏，10小时内消耗的电能为 度；乙灯标有“220V 11W”字样，甲、乙均正常发光时， 灯更亮。 20．（本题3分）如图甲所示电路，电源电压恒定不变，为定值电阻，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~15V”，滑动变阻器的最大阻值为80Ω。闭合开关S，在保证电路元件安全的情况下，缓慢移动滑片P，消耗的电功率P与电压表示数U的关系图像如图乙所示。则电源电压为 V，定值电阻的阻值为 Ω，电路消耗总功率的最小值为 W。 21．（本题3分）如图所示，电路中电源电压恒为4.5V，电压表量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“35Ω；2A”，灯泡铭牌标有“3V；0.5A”的字样。灯泡的额定功率为 W。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，为了保证电路的安全，则滑动变阻器允许调节的范围是 。（忽略灯丝电阻变化） 评卷人 得分 四、实验题（共10分） 22．（本题10分）在“测量小灯泡的电功率”实验中，同学们选用的小灯泡额定电压为2.5V，实验情景如下： (1)正确连接电路如图甲，闭合开关，移动滑片，进行多次测量，将数据及现象记录在表格中。 实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 小灯泡亮度 1 1.3 0.22 较暗 2 2.5 0.30 明亮 3 3.0 0.32 强光 ①测量电功率的原理是： ，小灯泡的额定功率为 W。 ②收集完第2组数据后，接下来要完成第3次实验，滑片应 移动。 ③分析三组数据还可以发现：灯泡的实际功率越大，灯泡发光亮度越 。 (2)某小组也打算测量小灯泡的额定功率，但发现缺少电流表。他们取一个阻值为R0的定值电阻，设计如图乙所示电路。请你结合电路图，把实验步骤补充完整。 ① 。 ②闭合开关S和S1，断开开关S2，移动滑片P，直至电压表示数为2.5V。 ③滑片P不动，闭合开关S和S2，断开开关S1，记录电压表示数为U0他们根据收集到的数据，计算出了小灯泡的额定功率。 评卷人 得分 五、计算题（共24分） 23．（本题8分）如图所示电路中，灯泡L上标有“6V 3W”字样，R为定值电阻。闭合开关S后，灯泡L恰好正常发光，电流表的示数为0.6A。求： (1)灯泡L的额定电流是多少? (2)定值电阻R的阻值是多少? (3)该电路工作5min，定值电阻产生的热量是多少? 24．（本题8分）如图所示，定值电阻R的阻值为20Ω，电源电压保持不变。当开关闭合，开关断开时，电流表的示数为0.3A，当开关均闭合时小灯泡正常发光，电流表的示数为0.2A。求： (1)电源电压； (2)开关均闭合时电流表的示数； (3)小灯泡的额定功率。 25．（本题8分）空气能热泵热水器是一种新型热水器，其工作原理示意图如图所示。工作物质在蒸发器中吸收空气的热迅速汽化，之后被压缩机压缩成高温高压的气体，并对冷水加热使水温升高。如表是某型号热泵热水器的部分参数，其中65L/h表示此热水器进水温度为15℃，每小时可出热水65L。，请完成下列问题： 额定制热水量 65L/h 额定电压/频率 220V/50Hz 额定输入功率 800W 水箱型号 100L (1)65L水从15℃升高到55℃时吸收的热量是多少？若这些热量由热值为的燃气提供，至少需要多少燃气？ (2)“能效比”是衡量热泵性能的重要指标，它是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值。该热水器的能效比是多少？（计算结果保留两位小数） (3)请从能量的角度思考，该热水器与纯电加热的热水器相比是否节能？并结合工作原理说明节能的原因。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D A D C B B B D C 题号 11 12 13 答案 ABD AD AC 1．D 【详解】A．灯楼道照明灯无人时，灯应熄灭，有人时自动亮，可以起到节电，照明的作用，如果保持24小时常亮，浪费电能，浪费能源，故A不符合题意； B．夏季把空调的温度调得应不低于26℃，如果更低一些，人体会感觉不舒服，并且会浪费更多的电能，故B不符合题意； C．家用电视机日夜处于待机状态，这样浪费电能，故C不符合题意； D．用电灯照明时，选新型节能灯，可以节约电能，故D符合题意。 故选D。 2．D 【详解】A．物体吸收热量，内能增大，温度不一定升高，譬如晶体熔化时，吸收热量 ，温度保持不变，故A错误； B．热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，而高温物体内能不一定大，低温物体内能不一定小，故B错误； C．电流做功是将电能转化为其它形式的能，故C错误； D．由电能表的参数3200imp/(kW∙h)知，电能表的指示灯闪烁3200次，消耗1kW∙h的电能。故D正确。 故选D。 3．A 【详解】电视机正常工作时的功率 P＝200W＝0.2kW 由可知 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．D 【详解】A．电能表工作时不消耗电能，没有额定功率，故A错误； B．电能表的标定电流为5 A，10 A是电能表允许通过的最大电流，故B错误； C．电能表的读为，故C错误； D．当转盘转过25圈，消耗电能为 故D正确。 故选D。 5．C 【详解】A．太阳能电池板可以发电，将太阳能转化为电能，故A正确，不符合题意； B．太阳能电池扳给蓄电池充电时，电能转化为电池的化学能储存起来，故B正确，不符合题意； C．蓄电池给手机充电时，将化学能转化为电能，故C错误，符合题意； D．小风扇工作时，电机带动扇叶旋转，将电能转化为机械能，故D正确，不符合题意。 故选C。 6．B 【详解】由电路图可知，两灯泡与滑动变阻器串联，两电压表分别测两灯泡两端的电压。 A．因串联电路中各处的电流和通电时间相等，所以根据W = UIt可知，此电路可以探究电功与电压的关系，故A正确，不符合题意； B．灯泡越亮、实际功率越大，在相同时间里消耗的电能越多，电流做功越多，所以我们可以通过灯泡的亮度来比较相同时间内电流做功的多少，故B错误，不符合题意； C．由题图可知，两灯泡串联，因此通过两灯泡的电流相等，如果两灯泡的规格相同，那么两灯泡的两端电压相等，所用时间相同，这对研究的问题无意义，因此选用不同规格的灯泡进行实验，可以控制灯泡的两端电压不同，便于问题的研究。故C正确，不符合题意； D．实验时，要移动滑动变阻器的滑片改变电流，进行多次实验，从而避免实验的偶然性，故D正确，不符合题意。 故选B。 7．B 【详解】开关分别接“a”、“b”各一次，甲图，无论开关接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光，此方案不能测定小灯泡的额定电功率；乙中，R0、小灯泡、变阻器三者串联， S接a时，电压表测定值电阻的电压，当开关接 b 时测量灯和定值电阻的总电压，不能通过调节滑动变阻器使灯泡两端的电压为2.5V，所以此方案不能测出小灯的额定电功率。故B正确，ACD错误。 故选B。 8．B 【详解】设电源电压为U，当只闭合S1时，电路中只有电阻R1，所以 当只闭合S3时，电路中只有电阻R2，所以 当只闭合S2时，电路中电阻R1、R2串联，所以电路的总功率 若R1∶R2=2∶1，则 故选B。 9．D 【详解】灯泡L1电阻 灯泡L2电阻 电路电流为 灯泡L1的实际功率 灯泡L1不能正常发光； 灯泡L2的实际功率 灯泡L2不能正常发光。 故选D。 10．C 【详解】A．一节新干电池的电压约为1.5V，故A不符合题意； B．教室内一盏日光灯的额定功率约40W，故B不符合题意； C．家用电饭锅的电流约为3-4A，故C符合题意； D．分子通常以10-10m衡量大小，故D不符合题意。 故选C。 11．ABD 【详解】A．当滑片P滑到a端，变阻器的最大电阻与R1串联，电流表测串联电路电流，电流表示数为0.3A；当滑片P滑到b端，电路为R1的简单电路，电流表示数为0.5A，电源电压不变，由欧姆定律得 则 故A正确； B．电源电压为 故B正确； C．在加满油后，浮球最高，滑片P滑到b端，1min内电流通过电阻R1做的功为 故C错误； D．电阻R1最小功率为 故D正确。 故选ACD。 12．AD 【详解】AC．由图可知，定值电阻与滑动变阻器并联，电流表测干路电流。根据并联电路电压规律：电源两端电压与各支路用电器两端电压相等，所以通过滑动变阻器R的电流为 根据并联电路电流规律，可得通过R0的电流为 则R0的阻值为 故A正确，C错误； B．当R为30Ω时，通过R的电流为 所以此时电路中总电流为 则此时的总功率为 故B错误； D．当R为20Ω时，电流通过R在1分钟产生的热量为 故D正确。 故选AD。 13．AC 【详解】A．实验中通过U形管液面高度差的变化来判定电流通过导体产生的热量的多少，运用了转换法，故A正确； B．若探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，应控制电流的大小相等，而改变电阻大小，乙装置中没有控制变量，故B错误； C．甲装置中，电阻丝的电流大小相等，电阻的大小不同，说明产生的电热与电阻有关，与电炉通电工作时，通过电炉丝和导线的电流大小相等，电阻的大小不同，产生的电热不同，原理相同，故C正确； D．乙装置通电一段时间，d电阻位于支路，c电阻在干路，两电阻阻值相同，左瓶中的电流大于右瓶中的电流，根据焦耳定律可知，左瓶电阻丝产生的热量多，故D错误。 故选AC。 14． 17.5 70 【详解】[1]有用功相等，汽油车完全燃烧汽油获得的能量为 新能源电动车的电机效率为100%，则电能等于有用功，则电能为 即可被汽车利用的能量相当于17.5度电。 [2]水升高的温度 水的初温为，所以水的温度将升高至70。 15． 0.6 甲 【详解】[1]两灯泡串联时电路中各处的电流相等，由图像可知，当电路中的电流为0.3A时，甲两端的电压为2V，则甲的额定功率为 [2]若将两灯并联在4V的电路中（两灯均不会烧坏），则两灯两端的电压均为4V，由图可知，甲、乙两灯的电流分别为0.5A、0.3A，根据P=UI可知甲灯的实际功率较大。 16． 2.94×105 294 【详解】[1]水需要吸收的热量是 [2]若不计热量损失，消耗的电能与水吸收的热量相等为 烧开这壶水需要的时间是 17．(1)电压 (2) 灯泡的亮度 不相同 (3) 电流和通电时间 电压 【详解】（1）由图可知，两灯串联，电压表V1测灯L1的两端电压，电压表V2测L2的两端电压。由于串联电路中各处电流相等，所以通过两灯的电流相等，而在同一电路中，通电时间相同，根据控制变量法可知，该装置可用来探究电功与电压的关系。 （2）灯泡越亮，说明相同时间内灯泡消耗的电能越多，电流做功越多，故在本实验中，根据灯泡的亮度来比较相同时间内电流做功的多少；为了使两灯的电压不同，应选用规格不相同的灯泡进行实验。 （3）[1][2]由于串联电路中各处电流相等，所以通过两灯的电流相等，实验中发现L1更亮，且电压表V1示数更大，说明电流和通电时间相等时，电压越大，电流做的功越多。 18． 消耗电能多少 240 120 7.2×105 【详解】[1]电能表是测量消耗电能的仪表。 [2]电能表的最后一位数是小数，单位是，3月末、4月末电能表的示数分别为：、小明家4月消耗的电能为 [3]应缴纳电费 [4]表示电路中用电器每消耗的电能，电能表的转盘转动3000r，电能表的转盘转600r时，该用电器消耗的电能 19． 220 0.22 甲 【详解】[1]灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，故甲灯正常发光的电压为220V。 [2]甲灯泡正常发光时消耗的电功率为22W；由可得，10h消耗电能为 W=Pt=0.022kW×10h=0.22kW⋅h=0.22度 [3]灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，当灯泡正常工作时的实际功率和额定功率相等，由铭牌可知，甲灯泡的实际功率大、灯泡更亮。 20． 18 10 5.4 【详解】[1][2]由图甲可知，定值电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙可知，当R2两端的电压为13V时，R2消耗的电功率为6.5W，由P=UI可知，此时电路中的电流 由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压 U=U1+U2=IR1+U2=0.5A×R1+13V  ① 当R2两端的电压为15V时，R2消耗的电功率为4.5W，此时电路中的电流 由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压 U=U1＇+U2＇=I＇R1+U2＇=0.3A×R1+15V  ② 由①②解得 R1=10Ω，U=18V [3]由串联电路的分压原理可知，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，滑动变阻器两端的电压最大，因为电压表的量程为0～15V，因此滑动变阻器两端的最大电压U2大=15V，由串联电路的电压特点可知，此时定值电阻R1两端的电压 U1小=18V-15V=3V 此时电路中的最小电流 则电路消耗总功率的最小值 P最小=UI最小=18V×0.3A=5.4W 21． 1.5 3~12Ω 【详解】[1]因为灯泡铭牌标有“3V；0.5A”的字样，所以灯泡的额定电压是3V，额定电流是0.5A，因此小灯泡的额定功率为 [2]闭合开关，电路为灯泡和滑动变阻器的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压；由灯泡的铭牌数据可知灯泡的额定电流为0.5A，为保证电路的安全，电路中的电流不能超过电流表的量程和用电器的额定电流，因此该电路中的最大电流为 此时灯两端的电压为，由串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压为 则滑动变阻器连入电路的阻值最小为 为保证电路的安全，电压表的示数不能超过其量程，由电压表的量程可知电压表最大示数为3V，即滑动变阻器两端的电压最大为，由串联电路的分压特点可知此时滑动变阻器连入电路的阻值最大，由串联电路的电压特点可知灯两端的电压为 由可知灯的电阻为 由欧姆定律可知此时电路中的电流最小，为 此时滑动变阻器连入电路的最大阻值为 由上述分析可知滑动变阻器允许调节的范围是3～12Ω。 22．(1) 0.75 右 亮 (2)闭合开关S，断开开关和，记录电压表的示数U 【详解】（1）[1]测量小灯泡的电功率实验中，通过测量小灯泡两端电压和通过小灯泡的电流，根据算出小灯泡电功率，所以测量小灯泡电功率实验的原理是。 [2]小灯泡额定电压为2.5V，由表格数据可知当电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.30A，则小灯泡的额定功率为 [3]由表格数据可知，从第2组数据到第3组数据，小灯泡两端电压增大，根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端电压减小，根据串联电路分压规律可知滑动变阻器接入电路阻值减小，由图甲可知滑动变阻器的滑片应往右移动。 [4]分析表格数据可知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡的亮度越亮。 （2）根据题意可知要先测量电源电压，所以第一个实验步骤为：闭合开关S，断开开关和，记录电压表的示数U，此时电压表示数为电源电压。 23．(1)0.5A (2)60 (3)180J 【详解】（1）解：根据题意，由P=UI可得，灯泡L的额定电流为 （2）因为灯泡L正常发光，所以 U灯=U额=6V I灯=I额=0.5A 因为灯泡和电阻并联，所以 U阻=U灯=6V I阻=I-I灯=0.6A-0.5A=0.1A 定值电阻R的阻值是 （3）根据题意可知 t=5min=300s 定值电阻产生的热量是 24．(1)6V (2)0.5A (3)1.2W 【详解】（1）当开关S1闭合，开关S2断开时，电路为R的简单电路，由欧姆定律得，电源电压为 （2）开关均闭合时，电阻R和小灯泡L并联，电流表测通过L的电流，电流表测干路电流，则电流表示数为 （3）当开关均闭合时，小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率为 25．(1)；； (2)3.79； (3)该热水器与纯电加热的热水器相比更节能；因为空气能热泵热水器中水吸收的热量大部分来源于空气的内能，然后通过消耗少量电能获得，而空气中的热量是不用消耗电能的。 【详解】（1）水的体积 水的质量 水吸收的热量 根据题意可知，燃气完全燃烧需要放出的热量 由可知，需要燃气的质量 （2）热水器1h消耗的电能 该热水器的能效比： （3）热水器与纯电加热的热水器相比更节能；因为空气能热泵热水器中水吸收的热量大部分来源于空气的内能，然后通过消耗少量电能获得，而空气中的热量是不用消耗电能的。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$