第十七章 电流做功与电功率综合测试卷 练习课件-2025-2026学年物理沪科版(2024)九年级全一册

第十七章 电流做功与电功率 综合测试卷 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分，每小题只有一个选项符合题目要求． 1．下列家用电器中，正常工作时，将电流热效应作为工作原理的是( ) 2．下列关于电能的说法正确的是( ) A．可以通过电流表直接把电能测出来 B．消耗电能越多的用电器，电功率就越大 C．消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同 D．“kW·h”是电功率的单位，表示电流做功快慢的 3．电能表是测量用电器消耗电能的仪表，小陈同学将额定功率为600 W的用电器单独接入电路中，当该用电器正常工作15 min后，电能表的转盘正好转了450转，则该电能表每千瓦时的实际转数应是( ) A．3 600转 B．3 000转 C．2 400转 D．2 000转 4．为了乘客的安全，飞机上严禁携带额定电池容量超过“160 W·h”的充电宝，小吴的充电宝上标有“5 V 10 000 mA·h”字样，下列判断正确的是( ) A．“160 W·h”表示电功率的大小 B．充电宝给手机充电时，充电宝把电能转化为化学能 C．小吴可以带充电宝上飞机 D．给充电宝充电时充电宝是电源 5．如图所示是某款速热水龙头的电路原理图，R1、R2为电热丝，当扇形开关在不同挡位时，水龙头可以分别放出冷水、温水或热水，当开关接触2、3触点时，水龙头放出的是( ) A．冷水 B．温水 C．热水 D．无法判断 6．某房间原来只接有一只标有“220 V　40 W”字样的灯泡，小明又用一只完全相同的灯泡，将它俩串联在一起，在电源电压不变的情况下，房间内的总亮度将( ) A．变亮 B．变暗 C．不变 D．无法确定 7．如图所示是电阻甲和乙的U­I图像，小明对图像信息做出的判断不正确的是( ) A．当甲两端电压为0.5 V时，通过它的电流为0.1 A B．将甲和乙串联，若电流为0.3 A， 则10 s内整个电路消耗电能4.5 J C．当乙两端电压为2.5 V时，其阻值为5 Ω D．将甲和乙并联，若电压为1 V，则干路的电流为0.6 A 8．甲、乙两灯，将它们并联在照明电路中均能正常发光，且甲灯比乙灯亮，不考虑温度对电阻的影响，那么( ) A．甲灯两端的电压比乙灯两端的电压大 B．甲灯中的电流比乙灯中的电流小 C．甲灯的额定功率比乙灯的额定功率大 D．甲灯的电阻比乙灯电阻大 9．一个灯泡的灯丝烧断了，把断了的灯丝搭在一起，灯泡会更亮，其原因是( ) A．灯丝电阻增大，功率增大 B．灯丝电阻减小，功率增大 C．灯丝两端电压增大，功率增大 D．灯丝中电流增大，功率减小 10．李强家新买一规格为“800 W”的电热水壶，经过几次使用后，发现晚饭后烧开一壶水总比早晨烧开一壶水所用的时间长．你认为主要原因是( ) A．晚间烧水的热量散失比早晨时多 B．晚间环境温度比早晨温度偏低 C．晚间大气压升高，水的沸点升高，需要的热量比早晨多 D．晚间电热水壶两端的电压低于早晨电热水壶两端的电压 11．如图甲所示是小灯泡L和电阻R的I­U图像，小灯泡L标有“4 V　0.5 A”字样．将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率 为2 W，下列说法正确的是( ) A．只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为7 Ω B．同时闭合S1、S2，在1 min内电阻R产生的热量为480 J C．同时闭合S1、S2，电路总功率为2.8 W D．若将小灯泡L和电阻R串联接在10 V的电源两端，小灯泡正常发光 12．小亮利用电能表测某家用电器的电功率．当电路中只有这个用电器工作时，测得在6 min内，消耗电能0.03 kW·h，这个用电器可能是( ) A．柜式空调　 　 B．电视机 C．电风扇　 D．电饭锅 13．如图所示是探究“电流通过导体产生热 量与哪些因素有关”的实验装置，两个相同 的透明容器中密封着等量的空气，其中R1＝ 5 Ω，R2＝R3＝10 Ω.下列说法正确的是( ) A．只闭合S1，可以探究电流产生的热量与电流的关系 B．只闭合S1，一段时间后，左侧U形管液面高度差较小 C．闭合S1和S2，通过R1的电流是通过R2电流的0.5倍 D．闭合S1和S2，可探究电流产生的热量与电阻大小关系 14．为响应国家严禁在公共场所吸烟的规定，某同学设计了一种烟雾监测装置，其原理电路如图所示R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的减弱而增大，监测装置上的示数由图中的电压表或电流表提供．随着房间内烟雾浓度的增大，监测装置上的示数也会增大，到超过一定数值时，装置报警．S闭合后，则( ) A．当烟雾浓度增大时，电压表与电流表的示数之比不变 B．该检测装置的电压表没有示数，则电阻R一定被短路 C．该检测装置是用电压表来显示示数的 D．当烟雾浓度增大时，电路消耗的总功率增大 15．如图所示的电路中，电源电压为9 V且保持不变，定值电阻R＝10 Ω，滑动变阻器R′的最大阻值是30 Ω，允许通过的最大电流是1 A，电压表的量程是0～3 V，电流表的量程是0～0.6 A，下列说法正确的是( ) A．电路中能够通过的最大电流是0.6 A B．定值电阻的最大功率是0.9 W C．滑动变阻器接入电路的最小电阻是5 Ω D．滑片向右移动时电压表的示数变小 二、填空与作图题：本题共7小题，每空1分，作图2分，共21 分． 16．小聪在假期随父母乘飞机外出旅游．需要提前给移动充电 宝进行充电，充电宝容量为20 000 mA·h，输入和输出电压均 为5 V，充电时剩余电量为0，他关闭家中其他用电器，要给充 电宝充满电，可使标有1 200 imp/(kW·h)的电能表指示灯闪 烁____次．该充电宝_____(选填“符合”或“不符合”)民航 局关于充电宝规格不超过160 W·h的规定，充电宝充满电储存 的电能为________J. 120 符合 3.6×105 17．小明家电能表表盘上标有“3 000 r/(kW·h)”的字样， 其物理意义是_________________________________________ ___．将某电热器单独接在该电能表上，正常工作30 min，电 能表转盘转动了300转，则该用电器在这段时间内消耗的电能 是____kW·h，该电热器的额定功率是____W，电阻是____Ω. 每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘转3 000 圈 0.1 200 242 18．将L1“2.5 V　0.3 A”和L2“3.8 V　0.2 A”的两个灯泡 接在合适的电源上，两个小灯泡均没有烧坏，若两灯串联，则 __灯泡更亮；若两灯并联在电压为1.9 V的电源上，则__灯泡 更亮．此时L2灯的实际功率为_____(忽略灯丝电阻的变化)． L2 L1 0.19 19．一台电动机，额定电压为3 V，额定电流为1 A，电动机线 圈电阻为0.5 Ω.这台电动机正常工作1 min，电动机产生的热 量为___J；电动机消耗的电能为____J. 解析：t＝1 min＝60 s；Q＝I2Rt＝(1 A)2×0.5 Ω×60 s＝ 30 J；W＝UIt＝3 V×1 A×60 s＝180 J. 30 180 20．某同学从物理实验室找到两个定值电阻，阻值之比R1∶R2 ＝3∶2，把它们串联在电路中，它们两端的电压之比U1∶U2＝ _____，把它们并联在电路中，它们的实际电功率之比P1∶P2＝ _____． 3∶2 2∶3 21．如图甲所示电路，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压 为12 V，闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程 中，小灯泡的I­U关系图像如图乙所示．小灯泡的额定功率为 ___W，电源电压为___V，小灯泡最暗时10 min消耗的电能为 ______J. 24 12 1 800 22．下面是小青同学完成实验后写的一份实验报告，请你按照 要求帮他将部分内容补充完整．已知灯泡的额定电压为3.8V， 小灯泡的额定功率估计在1.2 W左右． (1)实验名称：“_____法”测小灯泡的电功率． (2)实验原理：______． 伏安 P＝UI (3)实验电路：用笔画出导线完成电路的连接． 答案：如图所示： 三、实验探究题：本题共2小题，共26分． 23．(14分)关于测定小灯泡电功率的实验． (1)该实验的原理是______．连接电路时，开关应处于_____ 状态． (2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片移动到使电路中连入_____ 最大位置． P＝UI 断开 阻值 (3)电路连接正确后进行实验，并将数据及现象填写在下表中： 刚闭合开关时，记录第1组数据，观察小灯泡的亮度_____；小 灯泡正常发光时，记录第2组数据，小灯泡的额定电压为____V， 小灯泡的额定功率为____W；滑片移到一端点时，小灯泡闪亮一 下后熄灭，记录第3组数据，小灯泡闪亮一下就熄灭，说明此时 电路中的电流过___，导致灯丝烧断． 较暗 2.5 0.5 大 实验序号 电压表示数 电流表示数 观察小灯泡亮暗程度 1 1.3 V 0.16 A 2 2.5 V 0.20 A 正常发光 3 4.5 V 0 A 不发光 24.(12分)如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少跟哪些因素有关”的实验装置，将四段电阻丝分别密封在完全相同的透明容器中，容器内封闭着等量的空气． (1)甲、乙实验中，通过观察U形管中液面的_______来反映电流 通过导体产生热量的多少． (2)甲实验可探究电流产生热量与_____的关系，通电一段时间 后，___(选填“左”或“右”)侧容器中的电阻产生的热量多． 高度差 电阻 右 (3)乙实验可探究电流产生的热量与电流的关系．连接好电路 通电一段时间后，图乙两容器中的电阻产生的热量之比Q左∶Q右 ＝_____． (4)现利用如图丙所示实验装置来探究“比较不同物质的吸热 能力”，其中A、B两个电阻丝的阻值应该_____(选填“相同” 或“不同”)，向两个烧瓶中分别加入初温相同、质量相等的 水和煤油，通电一段时间后，煤油的温度更高，说明___(选填 “水”或“煤油”)的吸热能力更强． 4∶1 相同 水 四、综合应用题：本题共3小题，共23分． 25．(7分)李明对电动机调速控制很感兴趣查阅相关资料李明设计了电动自行车电动机控制电路图，若电池输出电压恒定为48 V，电动机的额定功率为220 W. (1)当开关S1断开、S2闭合，电动机达到额定功率，电路中电流为5 A，此时调速电阻R1阻值； (2)当电动机达到额定功率时，调速电阻消耗的电功率； (3)当开关S2与S1都断开，电动机调速电阻R2为2.4 Ω，电路中电流为2.5 A，此时电动机的实际功率． (3)当开关S2与S1都断开时，电动机与调速电阻R1、R2串联，此 时R1和R2的总电阻：R＝R1＋R2＝0.8 Ω＋2.4 Ω＝3.2 Ω，两 电阻两端的电压：UR＝RI2＝3.2 Ω×2.5 A＝8 V，则电动机两 端的实际电压：U ＝U－UR＝48 V－8 V＝40 V，电动机的实际 功率：P实＝U I2＝40 V×2.5 A＝100 W. M2 M2 26．(8分)如图所示是某种小型家用电热水器的简化电路图，开关S可根据水温切换成加热和保温两种状态，R1、R2都是发热电阻，热水器主要参数如表所示．[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水＝1×103 kg/m3] 额定电压 220 V 容积 20 L 加热功率 1 100 W 保温功率 100 W (1)在上述加热状态下，正常工作5 min将产生多少热量？ (2)水箱中装满初温为25 ℃的水，加热使水温度升高到50 ℃， 水需要吸收多少热量？ (3)R2的阻值为多大？ 27．(8分)如图甲所示是电饼铛，主要用于烙饼，也兼具烤、煎、炒等烹调方式．电饼铛分为上下两个金属烤盘，能够独立或同时加热，烤盘上有不粘涂层．小飞帮妈妈选购了一款电饼铛，看到宣传单上有一些特点介绍，说明书上配有如图乙的电路原理图．分析电路图时，小飞对熔断器不熟悉，查阅资料得知：熔断器就是俗称的保险丝，作用是当电路中电流过大时，熔断器内部合金丝温度升高导致熔化，使电路断开，起到了保护电路的作用． (1)小飞对这款电饼铛的一些特点和使用要求有以下看法，你认为错误的是 ． A．“请勿放入水中冲洗”主要是防止 水进入电路部分导致下次使用时短路 B．“双环”指烤盘下方发热管为两圈，比单圈发热更均匀，食物不易糊底 C．“质感防烫把手”说明该把手使用了导热性能比较好的材料来制造 D．“建议用竹铲或木铲翻动食材”是主要为了防止刮伤烤盘的不粘涂层 (2)周末，小飞和家人一起用电饼铛烹制了烤肉大餐，记录了烹 饪时间和使用情况：0～30 min，上下两盘同时加热；30 min～ 40 min，只有下盘加热．当地电价0.7元/度，请计算这40 min 内电饼铛上下盘消耗的电能所需电费是____元． 0.7 (3)小飞认真分析电饼铛电路原理图后有以下理解，你认为错误的是 ． A．指示灯1发光表示电源已接通 B．指示灯2或3发光表示对应烤盘正在加热 C．指示灯可换用实验室常用的“2.5 V 0.5 W”的小灯泡 D．电源接通后，若指示灯1出现断路，烤盘仍然可以正常工作 (4)小飞查阅资料后得知温控器是利用双金属片来实现自动控温的．用两种不同金属片紧贴在一起，当升温到设定的温度时，由于两种金属热胀冷缩的幅度不同，双金属片弯曲翘起，导致电路断开．为了实现上下盘各自独立控温，请分析双金属片应加装在电饼铛的什么部位最合理？ 答案：双金属片应加装在电饼铛与上、下盘串联的开关的位置. 解析：A.由图乙可知，只闭合开关S时，电路为L的简单电路，由图像可知小灯泡L的实际功率为2 W时，根据P＝UI可知，灯泡两端的电压为4 V、通过它的电流为0.5 A，此时它的电阻：RL＝eq \f(UL,IL)＝eq \f(4 V,0.5 A)＝8 Ω，故A错误；B、C.由图乙可知，同时闭合S1、S2时，L与R并联，根据并联电路的电压规律可知R两端的电压等于灯泡两端的电压，也为4 V，由图像可知，通过R的电流为0.2 A，在1 min内电阻R产生的热量：Q＝I2Rt＝UIt＝4 V×0.2 A×1×60 s ＝48 J, 故B错误； 由并联电路的电流规律可知，电路的总电流：I＝IL＋IR＝0.5 A ＋0.2 A＝0.7 A，电路的总功率：P＝UI＝4 V×0.7 A＝2.8 W, 故C正确；D.将小灯泡L和电阻R串联，当小灯泡正常发光时，通过它的电流为0.5 A，根据串联电路的电流规律可知通过R的电流也为0.5 A，此时R两端的电压：UR＝I′R＝0.5 A×eq \f(4 V,0.2 A)＝10 V，由串联电路的电压规律可知，电源电压为U′＝UL＋UR＝4 V＋10 V＝14 V，大于10 V，故D错误. 解析：由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器R′串联在电路中，电压表测定值电阻R两端的电压，电流表测电路中的电流．A.电压表的量程是0～3 V，当电压表的示数最大为3 V时，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流最大，最大电流为I大＝eq \f(U大,R)＝eq \f(3 V,10 Ω)＝0.3 A，故A错误；B.定值电阻的最大功率为P＝U大I大＝3 V×0.3 A＝0.9 W，故B正确；C.电路中电流最大时，滑动变阻器两端的电压为U′＝U－U大＝9 V－3 V＝6 V；滑动变阻器接入电路的最小电 阻为R′＝eq \f(U′,I大)＝eq \f(6 V,0.3 A)＝20 Ω，故C错误；D.滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据U＝IR可知，定值电阻两端的电压变大，电压表示数变大，故D错误. 解：(1)由图可知，当开关S1断开，S2闭合时，电动机与调速电阻R1串联，根据P＝UI可得，电动机两端的电压：UM＝eq \f(P额,IM)＝eq \f(220 W,5 A)＝44 V，根据串联电路的电压规律可得，R1两端的电压：U1＝U－UM＝48 V－44 V＝4 V，由欧姆定律可得，R1的阻值：R1＝eq \f(U1,I)＝eq \f(4 V,5 A)＝0.8 Ω； (2)当电动机达到额定功率时，调速电阻R1消耗的电功率：P1＝U1I＝4 V×5 A＝20 W； 解：(1)正常工作5 min将产生的热量为Q＝W＝Pt＝1 100 W×5×60 s＝3.3×105 J； (2)水的质量为m＝ρV＝103 kg/m3×20×10－3m3＝20 kg，则水吸收的热量：Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·C)×20 kg×(50 ℃－25 ℃) ＝2.1×106 J； (3)由图知加热时两个开关都闭合，两电阻并联，只闭合开关S，只有电阻R1工作，由并联电路电阻的规律知R2的功率为P2＝P加－P保＝1 100 W－100 W＝1 000 W，R2的阻值为R2＝eq \f(U2,P2)＝eq \f(（220 V）2,1 000 W)＝ 48.4 Ω. $$