第十八章 电功率（高效培优·单元测试）物理人教版2024九年级全一册

第十八章 电功率 注意事项： 1．测试范围：人教版九年级第18章。 2．考试时间：90分钟 试卷满分：100分。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共16小题，每小题2分，共32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．关于图中的电能表，说法正确的是（    ） A．电能表是测量电功率的仪表 B．电能表的示数为2023.6J C．电能表正常工作的最大电流是40A D．脉冲指示灯闪的越快，电路消耗电能越多 2．手电筒的构造如图所示，电源为两节干电池，下列说法不正确的是（  ） A．按键相当于开关 B．灯泡工作时将电能转化为光能和内能 C．干电池供电时，化学能转化为电能 D．若按下按键灯泡不发光，一定是由于灯泡发生断路故障 3．下列数据，符合实际的是（　　） A．四月份盐城的平均气温约 B．校园机动车限速度约10m/s C．吃饭常用的筷子长约27cm D．教室内一盏节能灯额定功率约200W 4．如图所示电路，电源电压不变，R1、R2为长度相同的滑动变阻器，它们的电阻与长度成正比。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片均位于最右端时，电路的总功率为12W；当滑动变阻器的滑片均位于最左端时，电路的总功率为36W。若电路的总功率为24W时，滑片的位置可能均位于（　　） A．距左端总长度的处 B．距左端总长度的处 C．距左端总长度的处 D．距左端总长度的处 5．如图所示是小明设计的可调节温度高低的电热毯电路图，其工作原理是：顺时针转动旋钮型变阻器触片，通过电热丝的电流增大，产热加快，温度升高，反映温度高低的“仪表”（电压表）示数变大，下列电路图符合设计要求的是（   ） A． B． C． D． 6．如图所示为电阻和的图象，下列说法正确的是（　　） A．的电阻是 B．两电阻串联，两端的电压与两端的电压之比为 C．两电阻并联，的电功率与的电功率之比为 D．两电阻串联，相同时间电流经过、产生的热量之比为 7．如图所示是小明家里用的电能表，下列说法正确的是（　　） A．“220V”表示这只电能表应该接在“0~220V”的电路中使用 B．“600r/（kW·h）”表示电能表每消耗1度电，转盘转过600转 C．电能表上的数据显示小明家这个月用电1022.6度 D．“10（20）A”说明该电能表的标定电流为10安 8．一根电炉丝烧坏了，切掉了后，仍接在原电源上，在相同的时间内产生的热量与原来产生的热量之比（　　） A． B． C． D． 9．如图所示电路的电源电压保持不变，将开关和都闭合，两灯均正常发光。下列判断正确的是（　　） A．灯和是串联连接的 B．电压表不能测量灯的电压 C．断开后电流表的示数不变 D．两灯的额定电压一定相同 10．如图所示，电源电压恒定，灯泡规格未知电阻会随温度变化，滑动变阻器上标有“20Ω0.5A”字样，为定值电阻，电流表量程为0-0.6A，两电压表的量程均为0-15V。同时闭合S1、S2，滑片移到最左端时，电压表V1的示数为6V，电流表的示数为；紧接着只断开S1，灯泡正常发光，电流表示数变为0.4A，然后在电路安全的情况下最大范围移动滑片，在此过程中灯泡消耗的最大功率与最小功率的比为10：1，电压表的示数变化了2V。下列说法正确的是（　　） A．闭合S1、S2时，电压表V2的示数为6V B．只闭合S2时滑动变阻器的取值范围是0-18Ω C．灯泡的额定功率为 D．在电路安全的前提下调整开关的通断和滑片位置，电路最大的功率为 11．在如图甲所示的电路中，当滑片由移到的过程中，电压表示数及滑动变阻器接入电路的电阻的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电阻的阻值为 B．滑片移到端时，两端的电压为 C．滑片移到端时，消耗的功率为 D．当滑片移到中点时，通过的电流为 12．如图所示电路中，R是定值电阻，灯泡L1、L2分别标有“8V，8W”和“6V，9W”，电源电压U=6V不变。只闭合开关S3时，电路消耗总功率为3W。开关都闭合时（忽略灯丝电阻变化）（　　） A．L2正常发光 B．通过电阻R的电流是0.75A C．电路消耗总功率为12W D．L1、L2、R并联 13．如图甲所示电路，电源电压恒定不变，闭合开关，在滑动变阻器的滑片从最右端向左滑到点的过程中，滑动变阻器和灯泡的图像分别如图乙所示，当滑片在点时灯泡恰好正常发光。下列说法中（　　） ①电压表测的是灯泡两端的电压 ②弧线段是灯泡的图像 ③电源电压 ④小灯泡的额定电压是 A．只有①③④正确 B．①②③④都正确 C．只有②③④正确 D．只有①②③正确 14．图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具，其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为，闭合开关后，“”的指示灯正常发光，线圈电阻为的电动机正常工作，下列说法中（　　） ①电动机正常工作时电路中的电流是 ②电动机正常工作时电路的总功率为 ③指示灯正常发光时的电阻是 ④电动机正常工作时的电功率是 A．只有①②正确 B．只有②③正确 C．只有③④正确 D．只有①④正确 15．如图甲所示的电路中，电源电压恒定，灯泡上标有“4V，2W”的字样，电流表的量程为0~0.6A，电压表V1的量程为0~15V，电压表V2的量程为0~3V。闭合开关，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器接入电路的最大阻值只能调到其总电阻的，在最大范围内调节滑片，得到其中一个电压表与电流表示数的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A．灯泡正常发光时的电阻为4Ω B．调节滑片的过程中，电压表V1示数的变化范围是2~4V C．在保证电路安全的情况下滑动变阻器的阻值范围是4~7.5Ω D．灯泡正常工作10s，滑动变阻器消耗的电能为100J 16．如图甲所示的电路，的阻值为，在滑动变阻器的滑片从A端向B端滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　） ①滑动变阻器的最大电阻为 ②电源电压为 ③滑动变阻器的滑片滑到中点时，电流表的示数为 ④内该电路消耗的最大电能是 A．只有①②正确 B．只有①②③正确 C．只有①②④正确 D．只有③④正确 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 17．小慧家中电能表如图所示，如果将一把电热水壶单独接入电能表所在的电路正常工作6min，电能表的转盘转过了360r，则电热水壶消耗的电能为 kW·h，电热水壶中装有1.5kg水，壶中水的高度为20cm，水对壶底的压强为 Pa。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg） 18．有两个定值电阻和，已知。若将它们串联在电路中，保持电源电压不变，则和两端的电压之比是 ；若将它们并联该电路中，在相同时间内电流通过和产生的热量之比是 。 19．如图所示是简易的温差发电装置，将一块金属板放在冷水中，用火焰加热另一块金属板，观察到与热电转换材料连接的LED小灯珠发光。该装置发电的过程是将 能转化为电能，若该装置在1℃的温差下产生2×10-2V的电压，输出功率为1×10-4W，则输出电流为 A。 20．如图所示电路中，电源电压不变，的阻值为，当开关同时闭合时，电流表的示数是0.3A，电压表的示数是6V，此时和 联。当两表互换位置，且开关闭合、断开时，消耗的功率为 W。 21．甲、乙两灯的额定电压均为9V，测得其电流与电压变化的关系图像如图所示。若将甲、乙两灯并联接入电源电压为4V的电路中，干路电流为 A；若将甲、乙两灯串联接入电源电压为6V的电路中，通电10s，两灯消耗的总电能为 J。 22．在如图所示电路中，电源电压恒定，R0是定值电阻，小灯泡L规格是“6V 3W”，滑动变阻器规格是“20Ω 0.5A”，当R的滑片P位于最右端时，只闭合S1，灯泡正常发光，再闭合S2、S3，电流表的示数变为1.1A．当只闭合开关S2时，在100s内R0产生的热量是 J；只闭合开关S3，移动滑动变阻器滑片时，R0的电功率变化范围是 。 三．实验题（本题共3小题，共21分） 23．探究“电流产生热量与电阻大小是否有关”的实验装置如图所示： (1)请用笔画线代替导线将图中电路连接完整（滑片向右移动滑动变阻器接入电路的阻值变大） ；将电阻丝R1和R2串联的目的是 ； (2)A、B两个相同的烧瓶内选取的电阻丝R1 、R2的阻值 ，瓶内装有初温相同、质量 的煤油（以上两空选填“相同”或“不同”）； (3)实验过程中，电阻丝使液体温度升高，这是通过 方式来增大液体内能。通过观察温度计示数变化的大小来比较电流通过导体产生热量的多少；下列实验运用了该实验研究方法的是 （选填序号）； A．探究电流与电压、电阻的关系    B．探究影响导体电阻大小的因素 (4)如果在上面的两个烧瓶内分别装入水、煤油，可以“比较水和煤油的吸热能力”，为顺利完成实验，水、煤油及R1 、R2应该满足的条件是： 。 24．如图甲所示，在“测量小灯泡的电功率”实验的电路中，小灯泡L的额定电压为2.5V，额定电流小于0.6A。 次数 电压/V 电流/A 1 2.0 2 2.5 0.24 3 2.8 0.25 (1)请你根据电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的器材连接成完整的电路。 (2)连接电路时，开关应处于 （选填“断开”或“闭合”）状态；闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片P应位于 （填“A”或“B”）端。 (3)连接电路后，闭合开关，灯不亮，若只有灯泡处开路，则 表无示数（选填“电流”或“电压”）。排除故障后，再次闭合开关，应将滑片由最大阻值处缓慢向 端移动（选填“A”或“B”），使灯逐渐变亮。 (4)第一次实验时，电流表的示数如图丙所示，则通过灯L的电流为 A。 (5)由上表中的实验数据得出，小灯泡的额定功率为 W。 (6)实验中，灯L的亮度第二次比第一次亮，第三次更亮。结合表中数据，通过计算和分析可知：灯泡的实际功率越 （填“大”或“小”），灯泡就越亮。 25．在“测量小灯泡额定功率”实验中，小灯泡的额定电压。 (1)实验电路如图甲所示，正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表都有示数，接下来应进行的操作是______（选填字母）； A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路或短路 C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 (2)正确操作后，小明移动滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示为 V；此时要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动； (3)移动滑片P，记下多组数据，并绘制图丙所示的图像，由图像可知，小灯泡的额定电流是 A，额定功率是 W； (4)如图丙所示，通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压不成正比，其原因是 ； (5)小刚用相同的器材进行该实验时发现电压表已损坏，他找来一只阻值为的定值电阻，设计了如图丁所示的电路，也可测出小灯泡（已知）的额定功率。主要的操作步骤如下： ①把电流表接在a处，闭合开关，调节滑片P，使电流表的示数为； ②保持滑片P的位置不变，断开开关，把电流表接在b处，闭合开关，读出电流表的示数为I； ③计算得出小灯泡的额定功率 （用、、I表示）。 四．计算题（本题共3小题，共31分） 26．如图所示是一款破壁机内部电路的简化示意图，该破壁机有两挡功率，、是加热电阻，，家庭电路电压为220V。只闭合开关，电动机正常工作，此时电路中的电流为2.5A。求： (1)电动机正常工作的电功率； (2)只闭合开关，该破壁机工作2min产生的热量。 27．我市中考体育统一进行电子测试，立定跳远电子测试仪如图甲所示，图乙为其工作原理图，电源电压为12V，R0为定值电阻，Rs为距离传感器的核心部件，图丙是Rs阻值随测试者成绩变化的关系图像。当传感器测到男生测试者成绩达到2.31m时，语音播报器提醒测试已满分，不需要进行第二次测试，此时电路中电流为0.2A。 (1)此时R0的阻值； (2)若测试者成绩达到2.31m时，Rs的工作时长为1.5s，此时Rs消耗的电能； (3)当测试者成绩为1.6m时，求Rs的电功率。 28．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，电流表、电压表量程分别为0~0.6A、0~15V，定值电阻R1=24Ω，灯泡L的规格为“6V  3W”（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。当闭合开关S1、S4，滑片P从a端滑到中点时小灯泡恰好正常发光，电压表与电流表的U-I图像如图乙所示。 (1)求小灯泡的电阻； (2)闭合，断开时，求电路的最小功率； (3)闭合，断开时，将电源换成一个电压可调的电源，在保证电路安全的情况下，要求电表示数不低于量程的五分之二，通过分析计算判断：只保留哪一只电表使得电源电压变化范围最大，并求出电源电压的最大变化范围。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十八章 电功率 注意事项： 1．测试范围：人教版九年级第18章。 2．考试时间：90分钟 试卷满分：100分。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共16小题，每小题2分，共32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．关于图中的电能表，说法正确的是（    ） A．电能表是测量电功率的仪表 B．电能表的示数为2023.6J C．电能表正常工作的最大电流是40A D．脉冲指示灯闪的越快，电路消耗电能越多 【答案】C 【详解】A．电能表是测量电功的仪表，故A错误； B．电能表所用单位是kW·h，示数为2023.6kW·h，故B错误； C．电能表正常工作的最大电流为10A，短时间内允许通过的最大电流为40A，故C正确； D．脉冲指示灯闪的越快，电路消耗电能越快，不一定越多，故D错误。 故选C。 2．手电筒的构造如图所示，电源为两节干电池，下列说法不正确的是（  ） A．按键相当于开关 B．灯泡工作时将电能转化为光能和内能 C．干电池供电时，化学能转化为电能 D．若按下按键灯泡不发光，一定是由于灯泡发生断路故障 【答案】D 【详解】A．手电筒的按键相当于开关，控制电路通断，故A正确，不符合题意； B．灯泡工作时，灯泡会发光发热，将电能转化为光能和内能，故B正确，不符合题意； C．干电池给灯泡供电时，消耗化学能，产生电能，将化学能转化为电能，故C正确，不符合题意； D．若按下按键灯泡不发光，可能是由于灯泡发生断路故障，也可能是灯泡短路，接触不良等因素，故D错误，符合题意。 故选 D。 3．下列数据，符合实际的是（　　） A．四月份盐城的平均气温约 B．校园机动车限速度约10m/s C．吃饭常用的筷子长约27cm D．教室内一盏节能灯额定功率约200W 【答案】C 【详解】A．四月份属于春天，盐城的平均气温约，故A不符合题意； B．为确保师生安全，校园内机动车限速约5km/h，合1.4m/s，故B不符合题意； C．吃饭常用的筷子为适合人手握持和使用，长度比一拃略长，长约27cm，故C符合题意； D．教室内节能灯额定功率比较小，一盏节能灯额定功率约20W，故D不符合题意。 故选C。 4．如图所示电路，电源电压不变，R1、R2为长度相同的滑动变阻器，它们的电阻与长度成正比。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片均位于最右端时，电路的总功率为12W；当滑动变阻器的滑片均位于最左端时，电路的总功率为36W。若电路的总功率为24W时，滑片的位置可能均位于（　　） A．距左端总长度的处 B．距左端总长度的处 C．距左端总长度的处 D．距左端总长度的处 【答案】A 【详解】电源电压为U，当滑动变阻器的滑片均位于最右端时，R1接入电路的电阻为R1，R2接入电路的电阻为0，电路的总功率为P1=12W，根据公式可知， 当滑动变阻器的滑片均位于最左端时，R1接入电路的电阻为0，R2接入电路的电阻为R2，电路的总功率为P2=36W，根据公式可知，则 电路的总功率为P3＝24W时，电路的总电阻 若此时滑片的位置均位于距左端总长度的处，R1接入电路的电阻为，R2接入电路的电阻为，则R1'+R2'=R总，即 代入化简得 解得n=4，此时滑片的位置均位于距左端总长度的处，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．如图所示是小明设计的可调节温度高低的电热毯电路图，其工作原理是：顺时针转动旋钮型变阻器触片，通过电热丝的电流增大，产热加快，温度升高，反映温度高低的“仪表”（电压表）示数变大，下列电路图符合设计要求的是（   ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．变阻器与电热丝串联，电压表与电热丝并联，变阻器将全部电阻连入电路，转动旋钮型变阻器触片，不改变变阻器连入的阻值，故通过电热丝的电流不变，故A不符合题意； B．电压表与电热丝并联，变阻器的左边电阻连入电路，顺时针转动旋钮型变阻器触片，变阻器连入的阻值变大，根据欧姆定律可知通过电热丝的电流变小，根据Q=I2Rt可知产热变慢，故B不符合题意； C．电压表与电热丝并联，变阻器的右边电阻连入电路，顺时针转动旋钮型变阻器触片，变阻器连入的阻值变小，根据欧姆定律可知通过电热丝的电流变大，根据Q=I2Rt可知产热变快，故C符合题意； D．电压表与变阻器并联，变阻器的右边电阻连入电路，顺时针转动旋钮型变阻器触片，变阻器连入的阻值变小，根据分压原理可得电压表示数变小，故D不符合题意。 故选C。 6．如图所示为电阻和的图象，下列说法正确的是（　　） A．的电阻是 B．两电阻串联，两端的电压与两端的电压之比为 C．两电阻并联，的电功率与的电功率之比为 D．两电阻串联，相同时间电流经过、产生的热量之比为 【答案】B 【详解】A．根据可得，得R1的阻值为 R2的阻值为 故A错误； B．两电阻串联时电流相等，根据U=IR知，电压之比等于电阻之比，故R1两端的电压与R2两端的电压之比为2：1，故B正确； C．两电阻并联，电压相等，根据可得，电功率之比等于电阻倒数的比，故电功率之比为1：2，故C错误； D．两电阻串联电流相等，根据知，相同时间电流经过R1、R2产生的热量之比等于电阻之比为2：1，故D错误。 故选B。 7．如图所示是小明家里用的电能表，下列说法正确的是（　　） A．“220V”表示这只电能表应该接在“0~220V”的电路中使用 B．“600r/（kW·h）”表示电能表每消耗1度电，转盘转过600转 C．电能表上的数据显示小明家这个月用电1022.6度 D．“10（20）A”说明该电能表的标定电流为10安 【答案】D 【详解】A．“220V”是指电能表的工作电压，表示电能表应该接在220V的电路中使用，故A错误； B．“600r/ (kW·h)”表示电路中用电器每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转600转，故B错误； C．电能表上的数据显示小明家电能表接入电路后，电路中用电器消耗总电能，不是该同学家这个月消耗的电能，故C错误； D．“10 (20) A”，10A表示电能表的标定电流，20A表示额定最大电流，故D正确。 故选D。 8．一根电炉丝烧坏了，切掉了后，仍接在原电源上，在相同的时间内产生的热量与原来产生的热量之比（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】电炉丝坏了，去掉了，则现在电炉丝和原来电炉丝的电阻之比 因为电流通过电炉丝做功时消耗的电能全部转化为内能，所以 由于仍然接在原来的电源两端，所加电压相等，所以，在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 9．如图所示电路的电源电压保持不变，将开关和都闭合，两灯均正常发光。下列判断正确的是（　　） A．灯和是串联连接的 B．电压表不能测量灯的电压 C．断开后电流表的示数不变 D．两灯的额定电压一定相同 【答案】D 【详解】A．由图得，电流分别经过两灯泡，说明灯和是并联的，故A错误； B．电压表并联在支路的两端，则电压表能测量灯的电压，故B错误； C．断开后电路由灯和是并联化为L1的简单电路，电路电阻变大，由欧姆定律得，电路电流变小，即电流表的示数变小，故C错误； D．将开关S1和S2都闭合，两灯均正常发光,，说明此时两灯的电压均为额定电压，并联电路中各支路的电压相同，则两灯的额定电压一定相同，故D正确。 故选D。 10．如图所示，电源电压恒定，灯泡规格未知电阻会随温度变化，滑动变阻器上标有“20Ω0.5A”字样，为定值电阻，电流表量程为0-0.6A，两电压表的量程均为0-15V。同时闭合S1、S2，滑片移到最左端时，电压表V1的示数为6V，电流表的示数为；紧接着只断开S1，灯泡正常发光，电流表示数变为0.4A，然后在电路安全的情况下最大范围移动滑片，在此过程中灯泡消耗的最大功率与最小功率的比为10：1，电压表的示数变化了2V。下列说法正确的是（　　） A．闭合S1、S2时，电压表V2的示数为6V B．只闭合S2时滑动变阻器的取值范围是0-18Ω C．灯泡的额定功率为 D．在电路安全的前提下调整开关的通断和滑片位置，电路最大的功率为 【答案】B 【详解】闭合S1、S2时，灯泡、滑动变阻器、电压表V2被短路，电压表V2的示数为0，电路中电流表和电阻R0串联，电压表V1测电源电压，电源电压U=6V，电阻R0的阻值 紧接着只断开S1，由于滑片移到最左端，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电阻R0和灯泡串联，电流表示数变为0.4A，灯泡正常发光时的电阻 灯泡的额定功率 即为灯泡消耗的最大功率，在电路安全的情况下最大范围移动滑片，此时电阻R0、灯泡、滑动变阻器串联，灯泡消耗的最大功率与最小功率的比为10∶1，则灯泡消耗的最小功率为 灯泡正常发光时的电压 电压表V2 的示数变化了2V，电压表V2 测滑动变阻器和灯泡两端电压，即U2=2V+2V=4V 电阻R0两端电压U0=U-U2=6V-4V=2V 通过电阻R0的电流 电阻R0消耗的电功率 串联电路电流处处相等，此时电路消耗的总功率 此时滑动变阻器消耗的电功率P滑=P总-P最小-P0=1.2W-0.08W-0.4W=0.72W 串联电路电流处处相等，此时滑动变阻器的接入电路的电阻 只闭合S2时滑动变阻器的取值范围是0~18Ω；在电路安全的前提下调整开关的通断和滑片位置，即闭合S1、S2时，电路总电阻最小，电流最大，获得最大电路的功率 故B正确，ACD错误。 故选B。 11．在如图甲所示的电路中，当滑片由移到的过程中，电压表示数及滑动变阻器接入电路的电阻的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电阻的阻值为 B．滑片移到端时，两端的电压为 C．滑片移到端时，消耗的功率为 D．当滑片移到中点时，通过的电流为 【答案】D 【详解】AC．滑片移到端时，与滑动变阻器的最大阻值串联，由图像可知，滑动变阻器的最大阻值为，电压表的示数 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压 因串联电路中各处的电流相等，根据欧姆定律可得通过电路的电流 即 解得 故A错误； 消耗的功率 故C错误； B．闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，当滑片移到端时，电路为的简单电路，电压表的示数为电源的电压，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为，滑动变阻器两端的电压为，由图乙可知电压表的示数为，即电源的电压；故B错误； D．由图像可知，当滑片移到中点即时， 通过的电流即通过的电流，则，故D正确。 故选D。 12．如图所示电路中，R是定值电阻，灯泡L1、L2分别标有“8V，8W”和“6V，9W”，电源电压U=6V不变。只闭合开关S3时，电路消耗总功率为3W。开关都闭合时（忽略灯丝电阻变化）（　　） A．L2正常发光 B．通过电阻R的电流是0.75A C．电路消耗总功率为12W D．L1、L2、R并联 【答案】B 【详解】只闭合开关S3时，电阻R与灯泡L2串联，则根据P=UI可得电路中的电流， 根据欧姆定律可得电路的总电阻为 ， 灯泡L2标有“6V，9W”，根据 可得灯L2的电阻分别为， 根据串联电路的电阻特点可得R的阻值R=R总-R2=12Ω-4Ω=8Ω。 AD．当所有开关闭合时，L2被短接，电阻R与L1并联，故AD不符合题意； B．通过电阻R的电流，故B符合题意； C．灯泡L1标有“8V，8W”，灯L1的电阻分别为，根据等值电阻的并联规律，灯L1和电阻R并联的电阻为，电路消耗总功率为，故C不符合题意。 故选B。 13．如图甲所示电路，电源电压恒定不变，闭合开关，在滑动变阻器的滑片从最右端向左滑到点的过程中，滑动变阻器和灯泡的图像分别如图乙所示，当滑片在点时灯泡恰好正常发光。下列说法中（　　） ①电压表测的是灯泡两端的电压 ②弧线段是灯泡的图像 ③电源电压 ④小灯泡的额定电压是 A．只有①③④正确 B．①②③④都正确 C．只有②③④正确 D．只有①②③正确 【答案】D 【详解】闭合开关S，灯与变阻器R串联，电压表测灯的电压，电流表测电路中的电流；闭合S，灯泡、变阻器R串联，在滑动变阻器R的滑片从最右端向左滑至a点的过程中，R的阻值减小，电路中的总电阻变小，电流变大，灯泡两端的电压变大，由此可知：图乙中，b曲线为灯泡的I-U图象，a曲线为R的I-U图象，滑片在a点时R的阻值最小(允许接入的最小阻值)，电路中的电流最大，由于此时灯泡恰好正常发光：则根据I-U图象可知：小灯泡正常工作时的电压即额定电压为1.5V，电流为0.5A，此时变阻器R两端的电压电压为3V，则电源电压 U=UL+U1=1.5V+3V=4.5V 由上分析可知，①②③正确，④错误。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 14．图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具，其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为，闭合开关后，“”的指示灯正常发光，线圈电阻为的电动机正常工作，下列说法中（　　） ①电动机正常工作时电路中的电流是 ②电动机正常工作时电路的总功率为 ③指示灯正常发光时的电阻是 ④电动机正常工作时的电功率是 A．只有①②正确 B．只有②③正确 C．只有③④正确 D．只有①④正确 【答案】B 【详解】①由图乙可知，电动机和灯泡串联，各处电流都相等。所以电动机正常工作时电路中的电流是 ①错误； ②电动机正常工作时电路的总功率为 ②正确； ③指示灯正常发光时的电阻是 ③正确； ④电动机正常工作时的电功率是 ④错误。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 15．如图甲所示的电路中，电源电压恒定，灯泡上标有“4V，2W”的字样，电流表的量程为0~0.6A，电压表V1的量程为0~15V，电压表V2的量程为0~3V。闭合开关，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器接入电路的最大阻值只能调到其总电阻的，在最大范围内调节滑片，得到其中一个电压表与电流表示数的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A．灯泡正常发光时的电阻为4Ω B．调节滑片的过程中，电压表V1示数的变化范围是2~4V C．在保证电路安全的情况下滑动变阻器的阻值范围是4~7.5Ω D．灯泡正常工作10s，滑动变阻器消耗的电能为100J 【答案】C 【详解】A．灯泡上标有“4V，2W”的字样，灯泡正常发光的电阻 故A错误； B．由实物图得，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测量灯泡电压，电压表V2测量滑动变阻器电压，电流表测量电路电流，当变阻器接入电路中电阻变大，电路电流变小，变阻器电压变大，灯泡电压变小，则图乙中的图像为滑动变阻器的U-I图，由图像得，滑动变阻器的最小电压为2V，此时滑动变阻器接入电路中电阻最小，电路电流最大，由得，灯泡正常发光时电流 电流表的量程为0~0.6A，则电路最大电流为0.5A，此时灯泡正常工作，灯泡电压为4V，电源电压 V2量程为0~3V，则滑动变阻器最大电压为3V，此时灯泡电压 则调节滑片过程中，电压表V1的变化范围是3~4V，故B错误； C．灯泡正常发光时，电路电流最大，，在保证电路安全的情况下滑动变阻器的最小阻值 由图乙可知，通过滑动变阻器的最小电流，在保证电路安全的情况下滑动变阻器的最大阻值 故在保证电路安全的情况下滑动变阻器的阻值范围是4~7.5Ω，故C正确； D．灯泡正常工作10s，滑动变阻器消耗的电能 故D错误。 故选C 。 16．如图甲所示的电路，的阻值为，在滑动变阻器的滑片从A端向B端滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　） ①滑动变阻器的最大电阻为 ②电源电压为 ③滑动变阻器的滑片滑到中点时，电流表的示数为 ④内该电路消耗的最大电能是 A．只有①②正确 B．只有①②③正确 C．只有①②④正确 D．只有③④正确 【答案】A 【详解】①由电路图可知，闭合开关，与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器的滑片P在A端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路的总电阻最大，由欧姆定律可知，电路中的电流最小，由图乙可知 I小=0.15A，U滑大=3.0V 电流表的示数是0.15A，根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大电阻 故①正确； ②当电路中电流为0.15A时，由欧姆定律和串联电路电压特点可知，电源电压为 故②正确； ③滑动变阻器的滑片滑到中点时，电路中总电阻为 电路中电流为 因此电流表的示数为0.225A，③错误； ④由图乙可知，电路中电流最大为0.45A，则20s内电路消耗的最大电能为 故④错误。综上所述，只有①②正确。故A正确，BCD错误。 故选A。 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 17．小慧家中电能表如图所示，如果将一把电热水壶单独接入电能表所在的电路正常工作6min，电能表的转盘转过了360r，则电热水壶消耗的电能为 kW·h，电热水壶中装有1.5kg水，壶中水的高度为20cm，水对壶底的压强为 Pa。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg） 【答案】 0.12 2000 【详解】[1]电能表的转盘转过了360r，电热水壶消耗的电能 [2]壶中水的高度为20cm，水对壶底的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10-2m=2000Pa 18．有两个定值电阻和，已知。若将它们串联在电路中，保持电源电压不变，则和两端的电压之比是 ；若将它们并联该电路中，在相同时间内电流通过和产生的热量之比是 。 【答案】 5∶1 1∶5 【详解】[1]当和串联时，电流相同，根据可知，电压之比与电阻之比相同，故电压之比为 [2]当并联时，电压相同，时间相同，根据 可得热量之比为 19．如图所示是简易的温差发电装置，将一块金属板放在冷水中，用火焰加热另一块金属板，观察到与热电转换材料连接的LED小灯珠发光。该装置发电的过程是将 能转化为电能，若该装置在1℃的温差下产生2×10-2V的电压，输出功率为1×10-4W，则输出电流为 A。 【答案】 内 0.005 【详解】[1]用火焰加热另一块金属板，金属板温度升高，内能增大，热电转化材料将内能转化为电能，故温差发电装置发电的过程是将内能转化为电能。 [2]温差发电装置输出电流为 20．如图所示电路中，电源电压不变，的阻值为，当开关同时闭合时，电流表的示数是0.3A，电压表的示数是6V，此时和 联。当两表互换位置，且开关闭合、断开时，消耗的功率为 W。 【答案】 并 0.4 【详解】[1]当开关同时闭合时，和两端分别连接，然后接入电路，所以是并联的. [2]电压表测R1两端电压，电流表测量通过电阻R1的电流。电阻R1的阻值为 由并联电路中对应的规律知，电源电压为 当两表互换位置，且开关闭合、断开时，和串联，此时电路中的电流为 消耗的功率为 21．甲、乙两灯的额定电压均为9V，测得其电流与电压变化的关系图像如图所示。若将甲、乙两灯并联接入电源电压为4V的电路中，干路电流为 A；若将甲、乙两灯串联接入电源电压为6V的电路中，通电10s，两灯消耗的总电能为 J。 【答案】 0.8 18 【详解】[1]将甲、乙两灯并联接入4V的电路中时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两灯泡两端的电压，由图像可知，通过两灯泡的电流，。因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流 [2]将甲、乙两灯串联接入6V的电路中时，因串联电路中各处的电流相等，且串联电路中总电压等于各分电压之和。由图可知，当电路中的电流时，两灯泡两端的电压分别为，时，符合串联电路电压规律。则此时通电10s两灯消耗的总电能 22．在如图所示电路中，电源电压恒定，R0是定值电阻，小灯泡L规格是“6V 3W”，滑动变阻器规格是“20Ω 0.5A”，当R的滑片P位于最右端时，只闭合S1，灯泡正常发光，再闭合S2、S3，电流表的示数变为1.1A．当只闭合开关S2时，在100s内R0产生的热量是 J；只闭合开关S3，移动滑动变阻器滑片时，R0的电功率变化范围是 。 【答案】 360 0.4～2.5W 【详解】[1]由图知，只闭合S1，当R的滑片P位于最右端时，变阻器连入阻值为0，只有灯泡连入电路中，灯泡正常发光，所以电源电压 再闭合S2、S3，R0与L并联，电流表测干路电流，示数变为1.1A，此时灯泡仍正常发光，小灯泡L规格是“6V 3W”，小灯泡的额定电流 由并联电路特点可知，通过R0的电流 所以R0的阻值 当只闭合开关S2时，只有R0连入电路中，在100s内R0产生的热量是 [2]只闭合开关S3，R0与R串联，当滑片在左端时，R连入阻值最大，此时电路中电流最小，则 所以R0的最小功率 允许通过变阻器的最大电流为0.5A，由串联电路的电流特点知，电路中最大电流为0.5A，所以R0的最大电功率 则R0的电功率变化范围为0.4∼2.5W。 三．实验题（本题共3小题，共21分） 23．探究“电流产生热量与电阻大小是否有关”的实验装置如图所示： (1)请用笔画线代替导线将图中电路连接完整（滑片向右移动滑动变阻器接入电路的阻值变大） ；将电阻丝R1和R2串联的目的是 ； (2)A、B两个相同的烧瓶内选取的电阻丝R1 、R2的阻值 ，瓶内装有初温相同、质量 的煤油（以上两空选填“相同”或“不同”）； (3)实验过程中，电阻丝使液体温度升高，这是通过 方式来增大液体内能。通过观察温度计示数变化的大小来比较电流通过导体产生热量的多少；下列实验运用了该实验研究方法的是 （选填序号）； A．探究电流与电压、电阻的关系    B．探究影响导体电阻大小的因素 (4)如果在上面的两个烧瓶内分别装入水、煤油，可以“比较水和煤油的吸热能力”，为顺利完成实验，水、煤油及R1 、R2应该满足的条件是： 。 【答案】(1) 可以控制通电时间和电流相等 (2)不同 相同 (3)热传递 B (4)水、煤油的质量和初温相同，的阻值相同 【详解】（1）[1]滑片向右移动滑动变阻器接入电路的阻值变大，则变阻器应选择左下接线柱串联到电路中，作图如下： [2]将电阻丝R1和R2串联的目的是可以控制通电时间和电流相等，便于探究电流产生热量与电阻大小的关系。 （2）[1][2]探究电流产生热量与电阻大小的关系，根据控制变量法，A、B两个相同的烧瓶内选取的电阻丝R1 、R2的阻值应不同，瓶内装有初温相同、质量相同的煤油。 （3）[1]实验过程中，电阻丝放热，液体吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递方式来增大液体内能。 [2]实验中通过观察温度计示数变化的大小来比较电流通过导体产生热量的多少，这叫做转换法。探究电流与电压、电阻的关系实验用到的是控制变量法，探究影响导体电阻大小的因素实验中通过电流表示数大小及灯泡亮度来判断导体电阻大小，也用到了转换法。故选B。 （4）比较水和煤油的吸热能力的实验中，要使用完全相同的加热器给质量和初温相同的水和煤油加热，所以要在两瓶中放入阻值相同的电阻丝，水、煤油的质量和初温要相同。 24．如图甲所示，在“测量小灯泡的电功率”实验的电路中，小灯泡L的额定电压为2.5V，额定电流小于0.6A。 次数 电压/V 电流/A 1 2.0 2 2.5 0.24 3 2.8 0.25 (1)请你根据电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的器材连接成完整的电路。 (2)连接电路时，开关应处于 （选填“断开”或“闭合”）状态；闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片P应位于 （填“A”或“B”）端。 (3)连接电路后，闭合开关，灯不亮，若只有灯泡处开路，则 表无示数（选填“电流”或“电压”）。排除故障后，再次闭合开关，应将滑片由最大阻值处缓慢向 端移动（选填“A”或“B”），使灯逐渐变亮。 (4)第一次实验时，电流表的示数如图丙所示，则通过灯L的电流为 A。 (5)由上表中的实验数据得出，小灯泡的额定功率为 W。 (6)实验中，灯L的亮度第二次比第一次亮，第三次更亮。结合表中数据，通过计算和分析可知：灯泡的实际功率越 （填“大”或“小”），灯泡就越亮。 【答案】(1) (2)断开 B (3)电流 A (4)0.2 (5)0.6 (6)大 【详解】（1）由电路图可知，灯泡、电流表与滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，测量小灯泡的电压，且当滑动变阻器滑片向A端滑动时，其接入电路中的阻值变小，所以在实物图中应将滑动变阻器的D接线柱与电流表的正接线柱相连，又因为小灯泡的额定电流小于0.6A，所以电流表量程应选择0-0.6A，如下图所示： （2）[1]为保证实验安全，连接电路时，开关应处于断开状态。 [2]为防止开关闭合瞬间电路中的电流过大损坏元件，在闭合开关前滑动变阻器滑片应位于阻值最大处，即B端。 （3）[1]若只有灯泡处开路，相当于电压表直接接入电路，此时电流表无示数，电压表示数接近电源电压。 [2]电路中的电流达到一定的值以后小灯泡才能发光，所以应将滑动变阻器滑片从接入阻值最大处向接入阻值最小处移动，结合电路图可知应向A端移动。 （4）电流表接入电路中的量程为0-0.6A，由图丙中的指针位置可知通过灯L的电流为0.2A。 （5）由表中数据可知当小灯泡两端电压为额定电压2.5V时，通过它的电流为0.24A，则可知灯L的额定功率为P=UI=2.5V×0.24A=0.6W （6）由表中数据可知，第一次实验时小灯泡的实际功率为P1=U1I1=2.0V×0.2A=0.4W 第二次实验时小灯泡的功率为额定功率0.6W，第三次实验时小灯泡的实际功率为P3=U3I3=2.8V×0.25A=0.7W 随着实际功率的增大，小灯泡的亮度也在增加，所以可知灯泡的实际功率越大，灯泡就越亮。 25．在“测量小灯泡额定功率”实验中，小灯泡的额定电压。 (1)实验电路如图甲所示，正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表都有示数，接下来应进行的操作是______（选填字母）； A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路或短路 C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 (2)正确操作后，小明移动滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示为 V；此时要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动； (3)移动滑片P，记下多组数据，并绘制图丙所示的图像，由图像可知，小灯泡的额定电流是 A，额定功率是 W； (4)如图丙所示，通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压不成正比，其原因是 ； (5)小刚用相同的器材进行该实验时发现电压表已损坏，他找来一只阻值为的定值电阻，设计了如图丁所示的电路，也可测出小灯泡（已知）的额定功率。主要的操作步骤如下： ①把电流表接在a处，闭合开关，调节滑片P，使电流表的示数为； ②保持滑片P的位置不变，断开开关，把电流表接在b处，闭合开关，读出电流表的示数为I； ③计算得出小灯泡的额定功率 （用、、I表示）。 【答案】(1)C (2)1.8 左 (3)0.4 1 (4)灯丝的电阻随温度的升高而增大 (5)（I-I额）R0I额 【详解】（1）正确连接电路后闭合开关，发现电流表、电压表都有示数，说明电路是通路，且灯泡没有短路，小灯泡不亮，说明灯泡实际功率太小，因此接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光。故选C。 （2）[1]由题干可知，电压表使用的0~3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，根据图乙可知，此时电压表的示数为1.8V。 [2]此时小灯泡两端的电压是1.8V，要使小灯泡两端的电压是2.5V，根据串联电路分压特点，要增大小灯泡两端电压，滑动变阻器两端的电压要减小，减小滑动变阻器连入电路的电阻，所以滑动变阻器向左移动。 （3）[1][2]由图像知，小灯泡在2.5V下的额定电流是0.4A，则小灯泡的额定功率PL=ULIL=2.5V×0.4A=1W （4）由图丙知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P=UI可知，灯泡实际功率变大，温度升高，灯丝电阻随温度的升高而增大，因此通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压不成正比。 （5）据题意可知，干路中的电流为I，通过灯泡的电流即灯泡的额定电流为I额；根据并联电路的电流规律可知，通过定值电阻的电流为I'=I-I额 定值电阻两端的电压为U0=I'R0=（I-I额）R0 根据并联电路的电压规律可知，灯泡的额定电压为U额=U0=（I-I额）R0 灯泡的额定功率为P额=U额I额=（I-I额）R0I额 四．计算题（本题共3小题，共31分） 26．如图所示是一款破壁机内部电路的简化示意图，该破壁机有两挡功率，、是加热电阻，，家庭电路电压为220V。只闭合开关，电动机正常工作，此时电路中的电流为2.5A。求： (1)电动机正常工作的电功率； (2)只闭合开关，该破壁机工作2min产生的热量。 【答案】(1)550W (2) 【详解】（1）只闭合开关，电动机单独接入电路且正常工作，则电动机正常工作的电功率 （2）只闭合开关时，被短路，单独接入电路，电路中电流为 则该破壁机工作2min产生的热量 27．我市中考体育统一进行电子测试，立定跳远电子测试仪如图甲所示，图乙为其工作原理图，电源电压为12V，R0为定值电阻，Rs为距离传感器的核心部件，图丙是Rs阻值随测试者成绩变化的关系图像。当传感器测到男生测试者成绩达到2.31m时，语音播报器提醒测试已满分，不需要进行第二次测试，此时电路中电流为0.2A。 (1)此时R0的阻值； (2)若测试者成绩达到2.31m时，Rs的工作时长为1.5s，此时Rs消耗的电能； (3)当测试者成绩为1.6m时，求Rs的电功率。 【答案】(1)40Ω； (2)1.2J； (3)0.9W 【详解】（1）由图乙可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流；由图丙可知，测试者成绩达到2.31m时，Rs的阻值为20Ω，由欧姆定律可知，此时电路的总电阻 由串联电路的电阻特点可知，R0的阻值 （2）若测试者成绩达到2.31m时，Rs的电阻为20Ω，此时Rs消耗的电能 （3）由图丙可知，测试者成绩为1.6m时，Rs的阻值为40Ω，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电路中的电流 的电功率 28．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，电流表、电压表量程分别为0~0.6A、0~15V，定值电阻R1=24Ω，灯泡L的规格为“6V  3W”（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。当闭合开关S1、S4，滑片P从a端滑到中点时小灯泡恰好正常发光，电压表与电流表的U-I图像如图乙所示。 (1)求小灯泡的电阻； (2)闭合，断开时，求电路的最小功率； (3)闭合，断开时，将电源换成一个电压可调的电源，在保证电路安全的情况下，要求电表示数不低于量程的五分之二，通过分析计算判断：只保留哪一只电表使得电源电压变化范围最大，并求出电源电压的最大变化范围。 【答案】(1)12Ω (2)4.5W (3)保留电流表时，电源电压变化的范围最大，最大变化范围为2.88~30V 【详解】（1）小灯泡的电阻 （2）闭合开关S1、S4时，小灯泡和滑动变阻器串联，电压表与滑动变阻器并联，测量滑动变阻器两端的电压。 当小灯泡正常发光时，通过小灯泡的电流 则通过滑动变阻器的电流 由图乙可知，此时滑动变阻器两端的电压 滑动变阻器接入电路中的电阻 滑动变阻器的最大电阻为 电源电压 当闭合S2、S3，断开S1、S4时，滑动变阻器与定值电阻R1串联，根据可知，在电源电压不变的情况下，总电阻R越大，电路消耗的电功率最小 此时电路中最大总电阻 电路中消耗的最小电功率 （3）闭合开关S1、S4，断开S2、S3时，小灯泡和滑动变阻器串联，为了保证电路安全，则电路中的电流不能超过小灯泡的额定电流，即I≤IL=0.5A 当保留电流表时： 电路中接入电路的最大电阻 电路中接入电路的最小电阻 由题意得，电路中电流应满足，故电路中电流范围是 根据欧姆定律可知，当电路中电流越大，电阻越大时，电路中总电压就越大；电流越小，电阻越小时，电路中总电压就越小，故： 电路中最大电压 电路中最小电压 故保留电流表时，电源电压的变化范围为2.88~30V。即变化范围为 当保留电压表时： 电压表测量滑动变阻器两端电压，为了保证电路安全，滑动变阻器两端的最大电压 小灯泡两端的最大电压为 电路中最大电压为 故保留电压表时，电源电压的变化范围不超过21V，故保留电流表时，电源电压变化的范围最大，最大变化范围为2.88~30V。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$