第十八章 电功率 欧姆定律单元基础检测-2024-2025学年人教版物理（全一册）九年级

第十八章 电功率 欧姆定律单元基础检测（2024-2025学年人教版物理（全一册）九年级下册 一、选择题（每题3分，共45分） 1．如图分别是小东家上月初和上月末电能表的示数，下列选项中不正确的是（　　） A．电能表是测量消耗电能的仪表 B．这个月消耗的电能为101.1kW·h C．电能表每消耗1kW·h的电能，转盘转过1600r D．电能表的转盘转的越快，说明电路中消耗的电功率越大 2．在国际单位制中，电功的单位是（） A．伏特（V） B．安培（A） C．焦耳（J） D．瓦特（W） 3．小强利用电能表测量某个家用电器的电功率，当家庭电路中只有这个用电器连续工作时，测得在1h内，消耗的电能为1.5kW·h，那么这个用电器可能是（　　） A．LED电视机 B．LED节能灯 C．家用空调 D．落地扇 4．华为Mate60pro系列手机，搭载的是我国自主研发和生产的麒麟9000s芯片处理器。手机采用锂离子聚合物5000mA·h不可拆卸式电池，电池工作电压为3.7N。手机支持有线最大超级快充（20V/4.4A），兼容11V/6A或10V/4A或10V/2.25A或4.5V/5A或5V/4.5A超级快充。下列说法正确的是（　　） A．手机充满电时可储存66600J的电能 B．该手机芯片的主要材料是绝缘体 C．该手机最大充电功率为40W D．仅充电10分钟，便可充满50%的广告是夸大其词，假的 5．下列选项中对常见物理量估计最合理的是（　　） A．人体的安全电压为36V B．空调的电功率约为1000W C．家庭电冰箱正常工作时的电流约为10A D．学生实验箱小灯泡的电阻约500Ω 6．如图所示，电源电压为且恒定，定值电阻与滑动变阻器串联的电路，已知：，在滑动变阻器的滑片移动过程中，下列表示和消耗的电功率和随电压表示数的变化关系图线中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 7．下列四只灯泡，各自在额定电压下正常发光，其中最亮的是（　　） A．“ ” B．“ ” C．“ ” D．“ ” 8．标有“6V 1.5W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示。若把这样的三只灯泡串联起来，接在12V的电源两端，灯泡的电阻和实际功率约为 A．24Ω，0.67W B．20Ω，0.96W C．24Ω，0.96W D．20Ω，0.8W 9．把标有“”和“”的甲、乙两盏灯串联接在电压下（灯丝电阻不变），则下面分析正确的是（　　） A．两盏灯的总功率等于 B．两盏灯的总功率大于，小于 C．两盏灯的总功率小于 D．乙灯的实际功率小于甲灯的实际功率 10．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，某同学连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，当滑动变阻器连入电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小，则发生这一现象的原因是（　　） A．电压表的正、负接线柱接错了 B．电压表的量程选择不合适 C．电压表坏了 D．电压表与滑动变阻器并联 11．在物理实验中，对物理量进行多次测量，有的是为了通过多次测量减小误差，有的是为了通过多次实验寻找规律，其中为了通过多次测量减小误差的是（　　） A．“测量小灯泡的电功率”时，测量多组对应的电压和电流值 B．“测量定值电阻的阻值”时，测量多组对应的电压和电流值 C．“探究电阻上的电流跟两端电压的关系”时测量多组对应的电流和电压值 D．“探究串联电路各点间电压的关系”时测量多组对应的总电压和各部分电路两端的电压 12．图是探究焦耳定律的实验装置，U 形管中液面高度的变化反映密闭容器中空气温度的变化。下列说法正确的是（ ） A．实验时 U 形管中液面高度没有变化，一定是电路中某处断路 B．通电时，通过电阻丝 R1和 R2的电流不同 C．U 形管内液面上升的高度越高，说明电阻丝产生的热量越少 D．在探究导体产生的热量与电阻的关系时，R1和 R2电阻丝的阻值应不同 13．年仅24岁的成都青年曹原，解决了困扰世界物理学家多年的难题，取得了在石墨烯超导领域中的重大突破。超导材料适合用来制作（　　） A．电热丝 B．滑动变阻器线圈 C．电饭锅 D．输电导线 14．如图所示，图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，和是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。则（　　） A．开关S接触2、3触点时，、并联 B．开关S接触3、4触点时，电热丝、串联 C．开关S接触2、3触点时，电流中电流是15A D．开关S接触3、4触点时，电路总电阻约15Ω 15．下列情况中属于防止电热带来危害的是（　　） A．电熨斗熨衣服 B．大型爆破工程，利用电热装置引爆炸药 C．电动机外壳有散热片 D．用电器长时间停用，隔一段时间应通一次电 二、填空题（每空2分，共16分） 16．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡额定电压为2.5V。闭合开关后，将电阻箱从50Ω调到8Ω的过程中，两电表的示数关系如图乙所示，灯泡的额定电功率为 　 　W， 电源电压为　 　 V。 17．某物理兴趣小组的同学为了用实验来探究“电流一定时，导体消耗的电功率与导体电阻的关系”，向实验室借来了如下实验器材：电源、开关、滑动变阻器、电阻箱（电路图符号 ），电压表、电流表及导线．他们通过实验完成了探究． （1）他们经过思考，通过测出电阻箱两端的电压和通过的电流，计算出电阻箱消耗的电功率，从而得到电功率与电阻的关系．请你画出他们探究的实验电路图． （2）该小组设计了如下的探究步骤，请填写完整： ①连接电路，注意开关应断开，变阻器滑片P应放在阻值最大处； ②将电阻箱调到某一适当阻值，闭合开关，调节变阻器滑片P，读出电阻箱阻值R、电压表示数U、电流表的示数I，并记录在表格中； ③改变电阻箱为另一适当阻值，　 　 ，读出　 　，并记录在表格中； ④　 　 ． ⑤利用公式P=UI计算电功率，并记录在表格中． 18．使用电暖炉取暖，是利用电流的　 　工作的。如题图所示三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等质量的空气，要探究电热与电流的关系，应选用装置　 　组合，并将它们　 　联接入电路中进行实验。 三、实验探究题（共3题，共16分） 19．在测量小灯泡正常发光时电阻的实验中，用标有“20Ω，2A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线、3节干电池和标有“2.5V”电压的小灯泡进行实验。实验电路如图甲所示。 （1）该实验的原理是　 　； （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最　 　（填“左”或“右”）端： （3）当小灯泡两端电压是2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流为　 　A。小灯泡的电阻是　 　Ω（结果保留一位小数）； （4）完成上述的实验后，小明还想测另一只额定电压为U1的小灯泡的额定电功率。但发现电流表损坏。小明利用阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，操作如下： ①依据电路图连接好电路，只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U1； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关　 　，读出电压表示数为U2； ③小灯泡的额定功率P额=　 　。（用U1、U2和R0表示） 20．在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V，电源电压为4.5V，滑动变阻器标有“20Ω；1A”字样。 （1）如图甲所示电路，有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，用笔画线代替导线将电路连接正确　 　； （2）连接电路时，开关应　 　，试触时发现，电压表无示数，电流表有示数，小灯泡发光，则电压表发生了　 　故障； （3）纠正错误后继续进行实验，移动滑动变阻器滑片，电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，小灯泡额定功率为　 　W； （4）利用原有电路，将小灯泡替换为定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个）探究电流和电阻关系，为了能完成实验，控制电压表示数可能是______。 A．1.7V B．2.2V C．2.7V 21．如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒子内，盒内封闭一定量的空气，其中图乙中另取阻值为5Ω的电阻在盒外与盒内电阻并联。 （1）通电后，透明容器中电阻丝的内能是通过　 　的方式改变的；在实验中电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察U形管中　 　来比较的； （2）图甲可探究电流产生的热量与　 　的关系； （3）图乙中若将容器外的电阻换成10Ω的，实验现象较之前相比更　 　（选填“明显”或“不明显”）；换完电阻通电一段时间后，电阻丝c和d产生的热量之比为　 　。 四、计算题（共2题，共18分） 22．如图所示，一款电保温杯垫能使杯内的水持续保温在 55℃左右，已知电保温杯垫正常工作时的电压为 40V，电流为 0.5A，水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)。把质量为 0.2kg 的水倒入杯中保温，300s 后水温升高了 5℃，求这段时间内： （1）水吸收的热量； （2）杯垫消耗的电能； （3）杯垫给水加热的效率。 23． 在实践活动中，物理小组计划制作一个水位仪，用电流表或电压表显示蓄水池水位的高低。器材有：最大阻值为20Ω的均匀弧形电阻片R、电压恒定的电源、R0=10Ω、多个定值电阻、量程为0～0.6A的电流表、量程为0～3V的电压表以及滑杆、细杆、浮子等。设计要求是：①电流表或电压表示数越大，表示水位越高。②滑片P滑到电阻片的一端时，电流表或电压表示数恰好达到满偏（量程的最大值），指针位置表示蓄水池规定的最高水位；当滑片P滑到电阻片的另一端时，电流表或电压表指针所指位置表示规定的最低水位。某组同学利用电流表设计了一个符合要求的装置，设计电路如图甲所示，其中滑片P与滑杆连接，滑杆可绕固定轴O转动，另一端通过轻质细杆连接一个浮子。求： （1）当水位最高时，滑片P应该滑到a端还是b端？ （2）电源电压； （3）电路的最小功率； （4）另一组同学想用电压表显示水位高低，设计电路如图乙所示。请分析说明他的设计是否符合要求？如果不符合，提出能够达到设计要求的具体改进方法。 五、综合题（共5分） 24．“安全驾驶，严禁超速！”为确保道路交通安全，我国高速公路严厉打击汽车超速行为。在物理兴趣活动中，科技小组的同学设计了一个车速提醒装置，其简化电路图如图甲所示，电源电压保持不变，定值电阻R的阻值为10Ω；Rv为可变电阻，阻值与车速关系的图像如图丙所示。当车速从0加速到120km/h的过程中，Rv消耗的电功率随电流变化的图像如图乙所示。当汽车行驶速度达120km/h（即电流表的示数达0.6A）时提醒驾驶员车速过快，需要减速。试问： （1）当汽车行驶的速度变大时，Rv的阻值 　 　，电压表的示数 　 　。（均选填“变大”“变小”或“不变”）； （2）电源电压是多少？ （3）我国高速公路要求小汽车行驶的速度不能小于60km/h，当车速为60km/h时，电流表的示数是多少　 　？可变电阻Rv消耗的电功率是多少　 　？ 答案解析部分 1．【答案】C 2．【答案】C 3．【答案】C 4．【答案】A 5．【答案】B 6．【答案】D 7．【答案】B 8．【答案】D 9．【答案】C 10．【答案】D 11．【答案】B 12．【答案】D 13．【答案】D 14．【答案】D 15．【答案】C 16．【答案】0.625；4.5 17．【答案】调节滑动变阻器阻值，使电流表示数与第②步相同　；电压表示数；再次改变电阻箱的阻值，重复以上步骤 18．【答案】热效应；乙丙；串 19．【答案】；右；0.3；8.3；S、S2； 20．【答案】（1） （2）断开；断路 （3）0.6 （4）C 21．【答案】（1）做功；液面的高度差 （2）电阻 （3）不明显；9∶4 22．【答案】（1）解： 水吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×5℃＝4200J 答：水吸收的热量为4200J； （2）解：杯垫消耗的电能：W＝UIt＝40V×0.5A×300s＝6000J 答：杯垫消耗的电能为6000J； （3）解： 杯垫给水加热的效率：。 答：杯垫给水加热的效率为70% 23．【答案】（1）解：图甲中，两电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流，通过电流表反映水位的高低，电流表示数越大，表示水位越高，均匀弧形电阻片R接入电路中的阻值与其接入电路中的长度有关，当水位升高时，滑片P向下滑动，均匀弧形电阻片R接入电路中的阻值减小，滑到b端时接入电路中的阻值为0，此时电路中总阻值最小，电流最大，水位最高，所以当水位最高时，滑片P应该滑到b端。 答：当水位最高时，滑片应该滑到b端； （2）解：滑片滑到b端时，均匀弧形电阻片R接入电路中的阻值为0，电路为关于R0的简单电路，根据电流表的量程可知通过电路的最大电流为0.6A，根据欧姆定律可知电源电压为U 答：电源电压为6V； （3）解：当水位最低时，滑片P滑到a端，均匀弧形电阻片R接入电路中的阻值最大，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以此时电路中的总电阻最大，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流最小，电路的功率最小，此时通过电路的电流为 电路的最小功率为P=UI'=6V0.2A=1.2W 答：电路的最小功率为1.2W； （4）解：乙图中电压表测滑动变阻器两端的电压，水位最高时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，此时滑动变阻器两端的电压为0，随着水位的降低，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联分压原理可知电压表示数变大，水位最低时电压表示数最大，故不符合要求；根据串联电路电压规律可知水位最高时，定值电阻R0两端的电压最大，所以要满足要求须使电压表测量定值电阻R0两端的电压，但是当水位最高时，只有定值电阻R0接入电路，其电压为电源电压6V，而电压表的量程为0～3V，超出了电压表的量程，需要串联一个定值电阻分压，根据题意可知此时电压表示数要恰好达到满偏，定值电阻R0两端的电压为3V，则另一定值电阻的电压为U1=U-U0=6V-3V=3V 此时电路中的电流为 所以接入的定值电阻的阻值为 所以改进方法是应在电路中串联一个阻值为10Ω的电阻R1，并把电压表并联在定值电阻R0（或R1）两端。 答：另一组同学的设计不符合要求，改进方法为在电路中串联一个阻值为10Ω的电阻R1，并把电压表并联在定值电阻R0（或R1）两端。 24．【答案】（1）变小；变小 （2）12 （3）0.3；2.7 1 学科网（北京）股份有限公司 $$