第18章电功率培优训练2025-2026学年九年级阶段性调研试题十七(人教版)【王牌物理河南专版】
2025-11-10
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 复习与提高 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.22 MB |
| 发布时间 | 2025-11-10 |
| 更新时间 | 2025-11-10 |
| 作者 | 王牌物理-河南中考风向标 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54775851.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
【王牌物理】2025-2026学年九年级阶段性调研试题十七
第18章电功率 培优卷 难度系数0.58
命题人 王兆敏
满分 70 分,时间 60 分钟
一、填空题(共6题;每空1分,共14分)
1.(本题3分)小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,其两者的I-U关系图象如图乙所示, (选填“A”或“B”)图象是灯泡的I-U关系图象,B图象所代表元件的阻值为 Ω,当电压表示数为8 V时,小灯泡L和定值电阻R在10s内消耗的总电能为 J。
【答案】 A 40 48
【详解】[1]由欧姆定律可知,通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比,即定值电阻R的I-U关系图象是一条直线,即图线B表示电阻R的I-U关系图象,小灯泡的电阻随温度的变化而改变,故图线A表示灯泡的I-U关系图。
[2]由图B,电压 ,对应电流 ,由欧姆定律得R的阻值
[3]由图甲可知灯泡与定值电阻并联,当电压表示数为8V时,则小灯泡和电阻R两端的电压都为8V,由图乙可知通过小灯泡的电流 ,通过电阻R的电流 ,根据并联电路的电流特点得出干路电流
则消耗的总电能W=UIt=8V×0.6A×10s=48J
2.(本题2分)如图是小华家电能表,由图中数据可知,小华家能同时使用的用电器总功率不得超过 W。小华妈妈买了某电暖设备,其铭牌上标示为“220 V 605 W”,若将他家里其他所有用电器均关闭,只留该用电器工作时,该电能表转盘在6 min 内转了100转,则实际功率为 W。
【答案】 2200 500
【详解】[1][2]由电能表铭牌可知电能表的工作电压U = 220V,平时允许通过的最大电流I = 10A,用电器总功率不得超过
2000r/ kW·h表示的是电路中每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转2000r,则电能表转盘转动100r,该用电器消耗的电能
该用电器的实际功率
3.(本题2分)如图甲所示的电路中,定值电阻R的阻值为10Ω。小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像如图乙所示。只闭合开关S1,小灯泡的实际功率为0.6W,此时灯泡的电阻为 Ω;再闭合S2,1min内定值电阻R产生的热量为 J。
【答案】 15 54
【详解】[1]只闭合开关S1,小灯泡通电工作,R断路,小灯泡两端的电压等于电源电压。小灯泡的实际功率为0.6W,由小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像可知,此时电源电压为3V,电路电流为0.2A,此时灯泡的电阻为
[2]再闭合S2,灯泡与电阻并联,电阻R两端的电压等于电源电压为3V。通过电阻R的电流为
1min内定值电阻R产生的热量为
4.(本题3分)如图甲所示电路中,电源电压恒为4V,使用适当的电表量程后,闭合开关S,电压表的示数如图乙所示,则电压表的示数为 V,灯泡L1、L2的电阻分别为R1、R2,则R1:R2= ;若将灯泡L1、L2改接成并联电路,则在1min内电流通过L1、L2做的功分别为W1、W2,则W1:W2= 。(假设灯丝电阻不变)
【答案】 1.5 3∶5 3∶5
【详解】[1]图甲电路中,电源电压为4V不变。闭合开关S后,两灯串联,电压表测量L1两端电压,根据串联电路的电压规律,电压表示数小于电源电压4V,故乙图中电压表所选用的是小量程,分度值为0.1V,示数为1.5V。
[2]根据串联电路的电压规律,灯L2两端的电压为
根据串联分压规律有
[3]由于两灯串联,通过的电流相等,且通电时间相等为1min。则在1min内电流通过L1、L2做的功之比为
5.(本题2分)如图所示,电源电压不变,灯泡L上标有“12V,12W”字样且阻值不变。当开关S、S1均闭合,滑片P移至a端时,电流表示数为4A,灯泡L正常发光,则电源电压为 V;当开关S闭合,S1断开,滑片P移至b端时,灯泡L的实际电功率为 W。
【答案】 12 6.75
【详解】[1][2]当开关S、S1均闭合,滑片P移至a端时,滑动变阻器接入最大阻值,灯泡与变阻器并联,电流表测量干路电流,电流表示数为4A,灯泡L正常发光,说明达到额定电压12V,则电源电压为12V,此时灯泡所在支路的电流为
灯泡的电阻为
由并联分流可知滑动变阻器所在支路的电流为
则滑动变阻器的最大阻值为
当开关S闭合,S1断开,滑片P移至b端时,滑动变阻器接入最大阻值,灯泡与变阻器串联,电路中的电流为
则灯泡L的实际电功率为
6.(本题2分)如图所示,将两段电阻丝分别安装在甲、乙两个相同的装置中(装有等量同种液体),已知,通电一段时间后可以观测到 装置中的温度变化更大;为使两个装置中的温度变化更快,你可以采取什么方法: (写出一种即可)。
【答案】 甲 增大电源电压
【详解】[1]由图可知,两段电阻丝R1、R2串联,根据串联电路的电流特点可知,通过它们的电流I相等,通电时间t也相等,R1>R2,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,R1产生的热量Q1大于R2产生的热量Q2。 因为两个装置中装有等量同种液体,根据Q=cmΔt可知,在c、m相同的情况下,Q越大,Δt越大,所以甲装置中的温度变化更大。
[2]根据焦耳定律Q=I2Rt,要使两个装置中的温度变化更快,即要让电阻丝产生的热量更多。 在电阻R和通电时间t不变时,可以增大电路中的电流I;根据欧姆定律,增大电源电压U可以增大电流I,从而使电阻丝产生的热量更多,温度变化更快。
二、选择题(共8题;7-12为单选,13、14为双选,每题2分,共16分)
7.(本题2分)寒冷的冬天,小鹏的爸爸为了防止小鹏写作业时把手冻坏,给他买了一款桌面暖风机。该暖风机有3个“挡位”,当由2挡位调至3挡位时,能够吹出更强劲的暖风。则相较于2挡位,下列关于3挡位说法正确的是( )
A.消耗电能更多 B.消耗电能更快
C.消耗电能更少 D.消耗电能更慢
【答案】B
【详解】由题意知,当由2挡位调至3挡位时,能够吹出更强劲的暖风,说明相同时间内电流做功较多,即消耗电能更快。故B正确,ACD错误。
故选B。
8.(本题2分)如图,电源电压不变,R是定值电阻。将一个“6V 2W”的小灯泡L1接在a、b两点间,灯L1恰能正常发光;若换一个“6V 3W”的小灯泡L2接在a、b两点间,则( )
A.小灯泡L2也正常工作
B.灯泡L2消耗的电功率大于3W
C.电路消耗的总电功率将变小
D.电阻R消耗的电功率将变大
【答案】D
【详解】AB.由灯泡的铭牌可知,两灯泡的额定电压相等,由的变形式可知,L1的电阻
L2的电阻
当L1接在a、b间时,L1恰能正常发光,说明此时L1两端电压为6V;当换接L2时,由于L2的电阻小于L1的电阻,根据串联电路分压原理可知,L2两端的电压会小于6V,所以L2不能正常工作,消耗的电功率小于3W,故AB错误,不符合题意;
C.电路中的总电阻
由于,所以当换接L2后,电路总电阻变小,电源电压不变,根据,总功率会变大,故C错误,不符合题意;
D.当换接L2后,总电阻变小,电源电压不变,根据,电路中的电流I变大,电阻R的阻值不变,根据,电阻R消耗的电功率将变大,故D正确,符合题意。
故选D。
9.(本题2分)已知定值电阻R1和R2并联, 且R1:R2=2:1,下列说法正确的是( )
A.U1:U2=1:2 B.I1:I2=1:2 C.P1:P2=2:1 D.Q1:Q2=2:1
【答案】B
【详解】A.在并联电路中,各支路两端的电压相等,即,所以,故A错误;
B.在电压相同的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成反比,所以,故B正确;
C.根据电功率公式P=UI,因为,,所以,故C错误;
D.根据焦耳定律Q=W=Pt(通电时间t相同),因为,所以,故D错误。
故选B。
10.(本题2分)如图是创新小组设计的肺活量检测装置原理图。电源电压恒定,R0是滑动变阻器,R1、R2是定值电阻。检测时从吹气口向气球中吹气,气球膨胀通过可移动隔板带动滑片向上运动,此时显示仪的示数变大(显示仪由图中两电表之一改装而成)。在吹气过程中下列判断正确的是( )
A.电路总电阻变大 B.电压表示数变大
C.显示仪由电流表改装而成 D.电路中消耗的总功率变小
【答案】C
【详解】ABC.如图,电路为与串联,然后与并联,电压表测电源电压,示数不发生变化;电流表在滑动变阻器所在支路,当从吹气口向气球中吹气,气球膨胀通过可移动隔板带动滑片向上运动时,滑动变阻器的电阻变小,由欧姆定律可知,此时该支路电流变大,即电流表示数变大,即显示仪为电流表改装而成;由并联电路电阻规律可知,此时电路中的总电阻变小,故AB错误,C正确;
D.由并联电路中电流规律可知,滑动变阻器所在支路电流增大,通过电流不变,则干路电流增大,由可知,电源电压不变时,电路总功率变大,故D错误。
故选C。
11.(本题2分)如图所示是一种测定风速的装置,风速表是由电压表改装而成的,为定值电阻,为滑动变阻器,探头和金属杆与滑动变阻器的滑片P相连,可上、下移动。当风吹过探头时,下列说法正确的是( )
A.滑片P将向下移动,通过R的电流将变小
B.电压表的示数将变小
C.定值电阻的两端的电压变小
D.通过的电流与其两端电压的乘积变大
【答案】D
【详解】A.由图知,电路是串联的,电压表测R1两端电压,当有风吹过探头时,由于探头上表面凸、下表面平直,相同时间内空气经过上表面的路程比下表面长,经过上表面的空气速度比下表面的快,所以上表面的气压小于下表面的气压,探头将受到一向上的合力,则滑片P将向上移动,变阻器接入电路中的阻值变小,电路中的总电阻变小,根据经可知,电路中的电流变大,故A错误;
BC.滑片P向上移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中电流变大。定值电阻的阻值不变,根据,两端的电压会变大,电压表测R1两端电压,因此电压表的示数变大,故BC错误;
D.通过的电流与其两端电压的乘积,即。由前面的分析可知,电流变大,两端的电压也变大,两者的乘积会变大,故D正确。
故选D。
12.(本题2分)图所示的电路中,甲、乙两个烧瓶完全相同,甲、乙瓶内分别装有质量和初温都相同的水和煤油,相同的温度计A、B,阻值不变的电阻丝R1和R2。闭合开关,通电一段时间,电阻丝R1和R2上产生的热量分别为Q1和Q2,记录温度计A和B的示数分别为T1和T2。已知c水>c煤油,不考虑热损失且全过程未达到液体沸点。下列说法正确的是( )
A.若R1=R2,则Q1>Q2
B.若R1=R2,则T1=T2
C.若T1=T2,则Q1=Q2
D.若T1=T2,则R1>R2
【答案】D
【详解】AB.由图可知,电阻丝R1和R2串联,则通过电阻丝R1和R2的电流相等,闭合开关,通电一段时间,则通电时间相同,若R1=R2,由焦耳定律可知,电阻丝R1和R2产生热量相同,即Q1=Q2;由于甲、乙瓶内分别装有质量和初温都相同的水和煤油,c水>c煤油,由可知,水的温度变化小,所以水的末温小,则T1<T2,故AB错误;
CD.闭合开关,通电一段时间,若T1=T2,则水和煤油的温度变化相同,甲、乙瓶内分别装有质量和初温都相同的水和煤油,c水>c煤油,由可知,水吸收的热量更多,则电阻丝R1产生热量大于R2产生热量,即Q1>Q2,由图可知,电阻丝R1和R2串联,则通过电阻丝R1和R2的电流相等,由焦耳定律可知,R1>R2,故C错误,D正确。
故选D。
13.(本题2分)(双选)图甲是坐位体前屈测量仪,它可测试身体的柔韧性,图乙是该装置的简化电路。闭合开关,测试者向前推动挡板,挡板移动的距离越大,仪器的示数就越大,测试者的柔韧性就越好。下列说法正确的是( )
A.挡板P由B向A滑动时,电流表示数不变
B.挡板P前移的距离越大,电压表示数越大
C.挡板P前移的距离越大,电路的总功率越大
D.此电路设计中,用电流表示数反映测量成绩
【答案】AB
【详解】ABC.由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测的滑片右侧电阻丝两端的电压,电流表测电路中的电流。挡板P由B向A移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻不变,电路的总电阻不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流不变,即电流表示数不变;但与电压表并联的部分的电阻变大,根据可知,该部分两端的电压变大,所以电压表示数变大;因电源电压不变,电路中的电流不变,根据可知,电路的总功率不变,故AB正确,C错误;
D.向前推的距离越大,电压表示数越大,电流表示数不变,故用电压表示数反映测量成绩,故D错误。
故选AB。
14.(本题2分)(双选)信阳市近期发布了最严禁酒令,严禁公职人员在上班期间喝酒。监管部门随时用如图甲所示的呼气式酒精测试仪对公职人员进行检测,其简化电路如图乙所示,测试仪里面装有酒精气体传感器,它是一种气敏电阻,其阻值R随酒精气体浓度K变化图象如图丙所示。已知电源电压为12V,是阻值为的定值电阻,设血液酒精浓度呼出酒精气体浓度,当血液酒精浓度时,属于饮酒驾驶。下列说法正确的是( )
A.酒精气体浓度越大,电流表示数越大
B.刚达到饮酒驾驶时,R的阻值为
C.电流表示数为时,属于饮酒驾驶
D.达到饮酒驾驶,电路消耗的最小功率为
【答案】AB
【详解】A.由图乙可知,定值电阻与气敏电阻R串联,电流表测电路中的电流;由图丙可知,酒精气体浓度越大,气敏电阻R的阻值越小,则串联电路的总电阻越小,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流越大,即电流表的示数越大,故A正确;
B.刚达到饮酒驾驶时,血液中的酒精浓度,则呼出酒精气体浓度
由图丙可知,此时气敏电阻R的阻值为,故B正确;
C.当电流表示数为时,根据欧姆定律可知,此时电路中的总电阻为
根据串联电路的电阻的可知,此时气敏电阻的阻值为
由图丙可知,此时呼出酒精气体浓度
血液酒精浓度
根据题意可知,不属于饮酒驾驶,故C错误;
D.根据串联电路的电阻特点可知,达到饮酒驾驶时,电路中的总电阻为
电路中消耗的最小功率为,故D错误。
故选AB。
三、作图题(共2题;每题2分,共4分)
15.(本题2分)用笔画线代替导线完成如图所示电路的实物连接。要求:灯泡L1、L2并联,开关控制整个电路,电流表测通过L1的电流,导线不允许交叉。(灯泡L1与L2的规格为“6V3W”,忽略灯泡电阻变化)
【答案】
【详解】根据灯泡规格,当灯泡正常发光时电流为
则电流表测L1的电流时,接小量程,灯泡L1、L2并联,开关控制整个电路,实物图如图所示:
16.(本题2分)如图是一款电煮锅的简化电路图。闭合开关S后,绕O点转动旋钮开关,可实现高温和低温两个挡位的切换。根据以上要求,请在图中虚线框内补画出导线、两个阻值相等的发热电阻R三个元件的符号,将电煮锅的电路图补充完整。
【答案】
【详解】根据可知,在电压不变时,改变电路的连接方式,可以改变电路的总电阻,从而改变电功率,组成电煮锅的两个不同的挡位。旋钮开关接a时,两个电阻串联,为保温挡位;旋钮开关接b时,只有一个电阻接入电路,为加热挡位,如图所示:
四、实验探究题(共3题;每空1分,共19分)
17.(本题6分)物理学科是一门以实验为基础的学科,实验中仪器的读数是必不可少的。
(1)如图甲所示,电流表的示数为 A;
(2)如图乙所示,电能表的示数为 ;用2度电,它的转盘转过 转;
(3)图丙和丁是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。如图丁闭合开关后,电阻丝发热,内能增加,这是通过 (选填“热传递”或“做功”)改变了电阻丝的内能;
(4)利用丁装置可探究电流产生的热量与 的关系,图丁所示的装置 (选填“能”或“不能”)解释“电炉丝热得发红,而连接它的导线却几乎不发热”。
【答案】(1)0.46
(2) 931.6 5000
(3)做功
(4) 电流大小 不能
【详解】(1)如图甲所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.46A。
(2)[1]如图乙所示,电能表的单位是,最后一位是小数位,则电能表的示数为。
[2]用2度电,它的转盘转数为
(3)闭合开关后,电流对电阻丝做功,使得电阻丝发热,内能增加,这是通过做功改变了电阻丝的内能。
(4)[1][2]通过观察丁装置,两边容器内电阻大小和通电时间相同,左边容器内电阻处于干路上,右边容器内电阻在支路上,根据并联电路电流的特点,通过左边容器内电阻的电流大于右边容器内电阻的电流,根据控制变量法,利用丁装置探究的是电流产生的热量与电流大小的关系;
而电炉丝与导线串联,电流与通电时间相同,电阻不同,所以该装置不能解释“电炉丝热得发红,而连接它的导线却几乎不发热”。
18.(本题6分)在跨学科实践课上,某小组开展了“探究光敏电阻阻值与光照关系”的学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成下列内容:
【项目准备】可供选择的器材有光敏电阻(阻值约为3000Ω)、小灯泡(2.5V 0.3A)、发光二极管、开关各一个,干电池两节,导线若干。
【项目分解】(1)设计电路;(2)优化电路。
【项目实施】
(1)设计电路:我们在电路中串联一个小灯泡,通过小灯泡亮暗来判断光敏电阻阻值是变大还是变小。另一个需要解决的问题是,在实验中如何模拟照射到光敏电阻上的强光和弱光呢?对应的方法是:可以用手捂住光敏电阻来模拟 (选填“强光”或“弱光”)照射。
通过讨论,我们设计的电路图如图1所示;根据电路图组装好电路后,闭合开关,小灯泡不亮。经检查,实验仪器都没有损坏。经分析,我们找到了灯泡不亮的原因,原因是 。
(2)优化电路:经过讨论我们对电路进行了改进,改进后的电路图如图2所示。闭合开关,二极管发光,则电源的正极为 (选填“a”或“b”)端。通过实验发现:光照变弱时,二极管变暗;光照变强时,二极管变亮。分析信息可得:光照变弱时,光敏电阻阻值变 。
【项目拓展】如图3所示是一种流水线上应用的计数器的简化电路,电源电压恒为3V,是定值电阻,阻值为20Ω,检测器相当于一个电压表。是一种光敏元件,当流水线上的物品挡住射向的红外线时,的阻值变化与上述实验中光敏电阻在光照变弱时的阻值变化相同。图4是某时段AB两端的电压随时间变化的图象。当AB两端的电压为 V时,计数器会计数一次。当流水线上的物品没有挡住射向的红外线时,的阻值为 Ω。
【答案】 弱光 光敏电阻阻值太大,电路中电流太小,灯泡实际功率太小 a 大 1 10
【解析】【小题1】[1]可以用手捂住光敏电阻来模拟弱光,把手拿开时自然光照射模拟强光。
[2]电路连接无误,仪器没有损坏,由题干可知,光敏电阻的阻值较大,电路中电流较小,灯泡的实际功率远小于灯泡的发光功率。
【小题2】[1][2]发光二极管具有单向导电性,由图可知a与二极管的正接线柱相连,则电源的正极为a端。光照变弱时,二极管变暗,说明电路中电阻变大,电流变小,光照变强时,二极管变亮,说明说明电路中电阻变小,电流变大,可得,光照变弱时,光敏电阻阻值变大。
[3][4]当流水线上的物品没有挡住射向R1的红外线时,由丁图可知,R2两端电压为2V,通过的电流为
两电阻串联,串联电路电流处处相等,则通过R1的电流为0.1A,电源电压为3V,则R1两端的电压为U1=U-U2=3V-2V=1V
则R1的电阻为
19.(本题7分)如图所示,在测量小灯泡的电功率的实验中,用到以下器材:额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻大约10Ω)、滑动变阻器“”和“”各一个、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、学生电源(电压恒为6V)、开关、导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(连线不得交叉);
(2)本实验中小明对滑动变阻器的选择是 (选填或)。
(3)小明将电路连接好后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表指针偏转超过最大刻度,则出现的故障可能是 ;
(4)排除故障,闭合开关,移动滑片发现电压表示数为2V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动;当灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W;
(5)若此实验的电流表损坏,小明在原有器材基础上,增加了一个阻值为的定值电阻和两个开关,设计了图丙所示的电路,顺利完成测小灯泡额定功率的实验(设小灯泡的额定电压为),实验步骤如下:
①如图连接电路;
②闭合,断开,移动滑动变阻器滑片P,记下 ,保持滑动变阻器滑片不动;
③闭合,断开,记下电压表示数U;
④断开开关,整理器材。小灯泡额定功率的表达式 。
【答案】(1)
(2)
(3)小灯泡开路
(4) 左 0.75
(5) 电压表示数
【详解】(1)在测量小灯泡的电功率的实验中,连接电路时,把小灯泡,电流表,滑动变阻器串联,电压表要并联在灯泡两端,且保证电流“正入负出”,电路如图。
(2)电源电压6V,灯泡正常发光时,灯泡两端电压
此时滑动变阻器两端电压
灯泡电阻约为,根据串联电路电流规律
滑动变阻器需要连入的阻值约为
所以滑动变阻器应该选择R2。
(3)小明将电路连接好后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表示数为零,电路中没有电流,应该是断路性故障;电压表指针偏转超过最大刻度,说明电压表两个接线柱到电源间是;连通的,则出现的故障可能是小灯泡开路。
(4)[1]闭合开关,移动滑片发现电压表示数为2V,要测量小灯泡的额定功率,需要把灯泡两端电压调为2.5V,应将滑片向左移动,使变阻器连入的阻值变小,变阻器分的电压变小,灯泡两端电压才能变大,滑片移到适当位置,灯泡两端电压为2.5V。
[2]当灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流表接0.6接线柱,读数为0.3A,则小灯泡的额定功率是
(5)闭合,断开,移动滑动变阻器滑片P,记下电压表示数保持滑动变阻器滑片不动;闭合,断开,记下电压表示数U;则R0两端电压为
此时电流为
此灯泡的额定功率
五、计算题(共2题;共17分)
20.(本题9分)半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间,其电阻受温度影响较大。如图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图像。根据这种半导体材料电阻的特性,小明和他的同学设计了一个电路(如图乙),可以测定某一空间的温度,使用的器材如下:半导体电阻、电源、电流表、开关、定值电阻、导线若干。
(1)定值电阻的作用是什么?
(2)当环境温度为时,电流表的读数为,求电源的电压。
(3)当环境温度为时,求此时电流表的示数。
(4)如果环境温度为,整个电路工作了,半导体电阻的电功率是多少?
【答案】(1)
定值电阻R0用于限制电路中电流并保护半导体电阻
(2)
12V
(3)
0.4A
(4)
3.6W
【详解】(1)定值电阻R0串联在电路中,可限制电路总电流,避免半导体电阻因为电流过大而损坏。
(2)由图知,当t=20℃时,半导体电阻R约为50Ω,则电路总电阻
电流表的读数为,则电源电压为
(3)当t=40℃时,半导体电阻R约为20Ω,则
已知电源电压U=12V,则此时电流表的示数
(4)当t=100℃时,半导体电阻R约为10Ω,则
电路中的电流
半导体电阻上的电压
半导体电阻的电功率
21.(本题8分)如图甲为某电饭锅,它的简化电路原理图如图乙所示,和R为电热丝,且阻值保持不变,,S为靠近加热盘的感温开关,当加热盘温度达到103℃时,S自动断开,电饭锅处于保温状态.某次煮饭时将电饭锅接入的电路,按下开关,感温开关S闭合,电饭锅处于加热状态,其加热功率为,感温开关S断开,电饭锅处于保温状态,保温时图丙所示电能表的转盘在内转过5转.求:
(1)加热状态下工作了,电饭锅消耗的电能;
(2)电热丝R的阻值;
(3)用电高峰时,实际电压只有额定电压的80%,电饭锅加热状态的实际功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)电饭锅消耗的电能
(2)3000r/kW•h表示电路中每消耗1kW•h电能,电能表的转盘转过3000转。
电能表的转盘在1min内转过5转,电饭锅消耗的电能
电饭锅的保温功率
由图乙可知,当S断开,R0和R串联,电饭锅处于保温状态,由得R与的总电阻
则R的阻值
(3)用电高峰时,实际电压只有额定电压的80%,即
此时,饭锅加热状态的实际功率
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【王牌物理】2025-2026学年九年级阶段性调研试题十七
第18章电功率 培优卷 难度系数0.58
命题人 王兆敏
满分 70 分,时间 60 分钟
一、填空题(共6题;每空1分,共14分)
1.(本题3分)小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,其两者的I-U关系图象如图乙所示, (选填“A”或“B”)图象是灯泡的I-U关系图象,B图象所代表元件的阻值为 Ω,当电压表示数为8 V时,小灯泡L和定值电阻R在10s内消耗的总电能为 J。
T1 T2T3
2.(本题2分)如图是小华家电能表,由图中数据可知,小华家能同时使用的用电器总功率不得超过 W。小华妈妈买了某电暖设备,其铭牌上标示为“220 V 605 W”,若将他家里其他所有用电器均关闭,只留该用电器工作时,该电能表转盘在6 min 内转了100转,则实际功率为 W。
3.(本题2分)如图甲所示的电路中,定值电阻R的阻值为10Ω。小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像如图乙所示。只闭合开关S1,小灯泡的实际功率为0.6W,此时灯泡的电阻为 Ω;再闭合S2,1min内定值电阻R产生的热量为 J。
4.(本题3分)如图甲所示电路中,电源电压恒为4V,使用适当的电表量程后,闭合开关S,电压表的示数如图乙所示,则电压表的示数为 V,灯泡L1、L2的电阻分别为R1、R2,则R1:R2= ;若将灯泡L1、L2改接成并联电路,则在1min内电流通过L1、L2做的功分别为W1、W2,则W1:W2= 。(假设灯丝电阻不变)
T4T5T6
5.(本题2分)如图所示,电源电压不变,灯泡L上标有“12V,12W”字样且阻值不变。当开关S、S1均闭合,滑片P移至a端时,电流表示数为4A,灯泡L正常发光,则电源电压为 V;当开关S闭合,S1断开,滑片P移至b端时,灯泡L的实际电功率为 W。
6.(本题2分)如图所示,将两段电阻丝分别安装在甲、乙两个相同的装置中(装有等量同种液体),已知,通电一段时间后可以观测到 装置中的温度变化更大;为使两个装置中的温度变化更快,你可以采取什么方法: (写出一种即可)。
二、选择题(共8题;7-12为单选,13、14为双选,每题2分,共16分)
7.(本题2分)寒冷的冬天,小鹏的爸爸为了防止小鹏写作业时把手冻坏,给他买了一款桌面暖风机。该暖风机有3个“挡位”,当由2挡位调至3挡位时,能够吹出更强劲的暖风。则相较于2挡位,下列关于3挡位说法正确的是( )
A.消耗电能更多 B.消耗电能更快
C.消耗电能更少 D.消耗电能更慢
8.(本题2分)如图,电源电压不变,R是定值电阻。将一个“6V 2W”的小灯泡L1接在a、b两点间,灯L1恰能正常发光;若换一个“6V 3W”的小灯泡L2接在a、b两点间,则( )
A.小灯泡L2也正常工作
B.灯泡L2消耗的电功率大于3W
C.电路消耗的总电功率将变小
D.电阻R消耗的电功率将变大
T8 T10T11
9.(本题2分)已知定值电阻R1和R2并联, 且R1:R2=2:1,下列说法正确的是( )
A.U1:U2=1:2 B.I1:I2=1:2
C.P1:P2=2:1 D.Q1:Q2=2:1
10.(本题2分)如图是创新小组设计的肺活量检测装置原理图。电源电压恒定,R0是滑动变阻器,R1、R2是定值电阻。检测时从吹气口向气球中吹气,气球膨胀通过可移动隔板带动滑片向上运动,此时显示仪的示数变大(显示仪由图中两电表之一改装而成)。在吹气过程中下列判断正确的是( )
A.电路总电阻变大 B.电压表示数变大
C.显示仪由电流表改装而成 D.电路中消耗的总功率变小
11.(本题2分)如图所示是一种测定风速的装置,风速表是由电压表改装而成的,为定值电阻,为滑动变阻器,探头和金属杆与滑动变阻器的滑片P相连,可上、下移动。当风吹过探头时,下列说法正确的是( )
A.滑片P将向下移动,通过R的电流将变小
B.电压表的示数将变小
C.定值电阻的两端的电压变小
D.通过的电流与其两端电压的乘积变大
12.(本题2分)图所示的电路中,甲、乙两个烧瓶完全相同,甲、乙瓶内分别装有质量和初温都相同的水和煤油,相同的温度计A、B,阻值不变的电阻丝R1和R2。闭合开关,通电一段时间,电阻丝R1和R2上产生的热量分别为Q1和Q2,记录温度计A和B的示数分别为T1和T2。已知c水>c煤油,不考虑热损失且全过程未达到液体沸点。下列说法正确的是( )
A.若R1=R2,则Q1>Q2
B.若R1=R2,则T1=T2
C.若T1=T2,则Q1=Q2
D.若T1=T2,则R1>R2
T12 T13
13.(本题2分)(双选)图甲是坐位体前屈测量仪,它可测试身体的柔韧性,图乙是该装置的简化电路。闭合开关,测试者向前推动挡板,挡板移动的距离越大,仪器的示数就越大,测试者的柔韧性就越好。下列说法正确的是( )
A.挡板P由B向A滑动时,电流表示数不变
B.挡板P前移的距离越大,电压表示数越大
C.挡板P前移的距离越大,电路的总功率越大
D.此电路设计中,用电流表示数反映测量成绩
14.(本题2分)(双选)信阳市近期发布了最严禁酒令,严禁公职人员在上班期间喝酒。监管部门随时用如图甲所示的呼气式酒精测试仪对公职人员进行检测,其简化电路如图乙所示,测试仪里面装有酒精气体传感器,它是一种气敏电阻,其阻值R随酒精气体浓度K变化图象如图丙所示。已知电源电压为12V,是阻值为的定值电阻,设血液酒精浓度呼出酒精气体浓度,当血液酒精浓度时,属于饮酒驾驶。下列说法正确的是( )
A.酒精气体浓度越大,电流表示数越大
B.刚达到饮酒驾驶时,R的阻值为
C.电流表示数为时,属于饮酒驾驶
D.达到饮酒驾驶,电路消耗的最小功率为
三、作图题(共2题;每题2分,共4分)
15.(本题2分)用笔画线代替导线完成如图所示电路的实物连接。要求:灯泡L1、L2并联,开关控制整个电路,电流表测通过L1的电流,导线不允许交叉。(灯泡L1与L2的规格为“6V3W”,忽略灯泡电阻变化)
T15 T16
16.(本题2分)如图是一款电煮锅的简化电路图。闭合开关S后,绕O点转动旋钮开关,可实现高温和低温两个挡位的切换。根据以上要求,请在图中虚线框内补画出导线、两个阻值相等的发热电阻R三个元件的符号,将电煮锅的电路图补充完整。
四、实验探究题(共3题;每空1分,共19分)
17.(本题6分)物理学科是一门以实验为基础的学科,实验中仪器的读数是必不可少的。
(1)如图甲所示,电流表的示数为 A;
(2)如图乙所示,电能表的示数为 ;用2度电,它的转盘转过 转;
(3)图丙和丁是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。如图丁闭合开关后,电阻丝发热,内能增加,这是通过 (选填“热传递”或“做功”)改变了电阻丝的内能;
(4)利用丁装置可探究电流产生的热量与 的关系,图丁所示的装置 (选填“能”或“不能”)解释“电炉丝热得发红,而连接它的导线却几乎不发热”。
18.(本题6分)在跨学科实践课上,某小组开展了“探究光敏电阻阻值与光照关系”的学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成下列内容:
【项目准备】可供选择的器材有光敏电阻(阻值约为3000Ω)、小灯泡(2.5V 0.3A)、发光二极管、开关各一个,干电池两节,导线若干。
【项目分解】(1)设计电路;(2)优化电路。
【项目实施】
(1)设计电路:我们在电路中串联一个小灯泡,通过小灯泡亮暗来判断光敏电阻阻值是变大还是变小。另一个需要解决的问题是,在实验中如何模拟照射到光敏电阻上的强光和弱光呢?对应的方法是:可以用手捂住光敏电阻来模拟 (选填“强光”或“弱光”)照射。
通过讨论,我们设计的电路图如图1所示;根据电路图组装好电路后,闭合开关,小灯泡不亮。经检查,实验仪器都没有损坏。经分析,我们找到了灯泡不亮的原因,原因是 。
(2)优化电路:经过讨论我们对电路进行了改进,改进后的电路图如图2所示。闭合开关,二极管发光,则电源的正极为 (选填“a”或“b”)端。通过实验发现:光照变弱时,二极管变暗;光照变强时,二极管变亮。分析信息可得:光照变弱时,光敏电阻阻值变 。
【项目拓展】如图3所示是一种流水线上应用的计数器的简化电路,电源电压恒为3V,是定值电阻,阻值为20Ω,检测器相当于一个电压表。是一种光敏元件,当流水线上的物品挡住射向的红外线时,的阻值变化与上述实验中光敏电阻在光照变弱时的阻值变化相同。图4是某时段AB两端的电压随时间变化的图象。当AB两端的电压为 V时,计数器会计数一次。当流水线上的物品没有挡住射向的红外线时,的阻值为 Ω。
19.(本题7分)如图所示,在测量小灯泡的电功率的实验中,用到以下器材:额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻大约10Ω)、滑动变阻器“”和“”各一个、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、学生电源(电压恒为6V)、开关、导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(连线不得交叉);
(2)本实验中小明对滑动变阻器的选择是 (选填或)。
(3)小明将电路连接好后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表指针偏转超过最大刻度,则出现的故障可能是 ;
(4)排除故障,闭合开关,移动滑片发现电压表示数为2V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动;当灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W;
(5)若此实验的电流表损坏,小明在原有器材基础上,增加了一个阻值为的定值电阻和两个开关,设计了图丙所示的电路,顺利完成测小灯泡额定功率的实验(设小灯泡的额定电压为),实验步骤如下:
①如图连接电路;
②闭合,断开,移动滑动变阻器滑片P,记下 ,保持滑动变阻器滑片不动;
③闭合,断开,记下电压表示数U;
④断开开关,整理器材。小灯泡额定功率的表达式 。
五、计算题(共2题;共17分)
20.(本题9分)半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间,其电阻受温度影响较大。如图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图像。根据这种半导体材料电阻的特性,小明和他的同学设计了一个电路(如图乙),可以测定某一空间的温度,使用的器材如下:半导体电阻、电源、电流表、开关、定值电阻、导线若干。
(1)定值电阻的作用是什么?
(2)当环境温度为时,电流表的读数为,求电源的电压。
(3)当环境温度为时,求此时电流表的示数。
(4)如果环境温度为,整个电路工作了,半导体电阻的电功率是多少?
21.(本题8分)如图甲为某电饭锅,它的简化电路原理图如图乙所示,和R为电热丝,且阻值保持不变,,S为靠近加热盘的感温开关,当加热盘温度达到103℃时,S自动断开,电饭锅处于保温状态.某次煮饭时将电饭锅接入的电路,按下开关,感温开关S闭合,电饭锅处于加热状态,其加热功率为,感温开关S断开,电饭锅处于保温状态,保温时图丙所示电能表的转盘在内转过5转.求:
(1)加热状态下工作了,电饭锅消耗的电能;
(2)电热丝R的阻值;
(3)用电高峰时,实际电压只有额定电压的80%,电饭锅加热状态的实际功率。
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1
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第18章电功率 培优卷 难度系数0.58
参考答案
题号
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
B
D
B
C
D
D
AB
AB
1. A 40 48
2. 2200 500
3. 15 54
4. 1.5 3∶5 3∶5
5. 12 6.75
6. 甲 增大电源电压
7.B 8.D 9.B 10.C 11.D 12.D13.AB 14.AB
15.16.
17.(1)0.46
(2) 931.6 5000
(3)做功
(4) 电流大小 不能
18. 弱光 光敏电阻阻值太大,电路中电流太小,灯泡实际功率太小 a 大 1 10
19.(1)
(2)
(3)小灯泡开路
(4) 左 0.75
(5) 电压表示数
20.(1)定值电阻R0用于限制电路中电流并保护半导体电阻
(2) 12V (3)0.4A (4)3.6W
【详解】(1)定值电阻R0串联在电路中,可限制电路总电流,避免半导体电阻因为电流过大而损坏。
(2)由图知,当t=20℃时,半导体电阻R约为50Ω,则电路总电阻
电流表的读数为,则电源电压为
(3)当t=40℃时,半导体电阻R约为20Ω,则
已知电源电压U=12V,则此时电流表的示数
(4)当t=100℃时,半导体电阻R约为10Ω,则
电路中的电流
半导体电阻上的电压
半导体电阻的电功率
21.(1) (2) (3)
【详解】(1)电饭锅消耗的电能
(2)3000r/kW•h表示电路中每消耗1kW•h电能,电能表的转盘转过3000转。
电能表的转盘在1min内转过5转,电饭锅消耗的电能
电饭锅的保温功率
由图乙可知,当S断开,R0和R串联,电饭锅处于保温状态,由得R与的总电阻
则R的阻值
(3)用电高峰时,实际电压只有额定电压的80%,即
此时,饭锅加热状态的实际功率
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