第18章电功率专题训练2025-2026学年九年级阶段性调研试题十六(人教版)【王牌物理河南专版】
2025-11-10
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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 | 6.38 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/54775852.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
【王牌物理】2025-2026学年九年级阶段性调研试题十六
第18章电功率 基础卷 难度系数0.65
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2分)央视春晚,《秧BOT》节目中16个身着花袄、手持花绢的机器人“福兮”带来的扭秧歌表演,令观众眼前一亮,也使得人形机器人再次成为焦点。机器人驱动电动机工作时,将电能转化为 能;给机器人充电时,电能转化为 能储存在蓄电池里。
2.(本题2分)雨、雪等在冬季有时会冻结在输电线上,如图所示。为了保证正常供电,通常要给输电线除冰:在短时间内让输电线不经过用电器而直接接通,使输电线中的电流 (选填“增大”“减小”或“不变”),产生的热量 (选填“增多”“减少”或“不变”),从而使冰熔化。
T2 T3T4T5
3.(本题2分)如图所示电路,电源电压恒定,滑动变阻器R标有“30Ω 2A”,灯泡L标有“5V 2.5W”,灯泡电阻不变。S闭合,当R接入电路的阻值是10Ω时,灯泡正常发光,则电源电压为 V。该电路的最小功率是 W。
4.(本题3分)屋顶发电已经在农村逐步推广,如图是在屋顶安装的光伏发电系统,这种系统主要由太阳能电池板、逆变器、支架结构、监控系统和电缆及连接器等组成。太阳能电池板工作的光电转换效率为20%,太阳辐射功率为。若屋顶的面积为,阳光照射5h,能获得电能 kW·h,合 J。若这些能量全部被水吸收,可以将 kg的水的温度从20℃加热到100℃。[水的比热容]
5.(本题2分)某天上午10点,小明家电能表示数为220.6kW·h,到下午3点时电能表示数如图所示,则这段时间内小明家消耗的电能为 J,他家输电线路干路中的总电流为 A。
6.(本题3分)题图所示的是定值电阻和的关系图像。由图像可知,和阻值的大小关系为 (选填“>”“<”或“=”)。当和串联时,和两端电压之比 ;当和并联时,若通过的电流为,则内消耗的电能为 J。
T6T9T10
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)下面是小朋同学对电功率的认识,你认为正确的是( )
A.用电器的电功率越大,消耗的电能就越多
B.电流对用电器做的电功越多,消耗的电能就越快
C.消耗电能快的用电器电功率就越大
D.消耗同样多的电能,电功率大的用电器工作时间长
8.(本题2分)研究发现,额定功率为3W的LED灯与额定功率为8W的节能灯,以及额定功率为25W的白炽灯在正常发光时的亮度相当。下列说法正确的是( )
A.三个灯的实际功率相同
B.LED灯比节能灯和白炽灯消耗的电能都少
C.LED灯比节能灯的电流做功快
D.LED灯比节能灯把电能转化为光能的效率更高
9.(本题2分)如图所示,某同学将一条粗细不均的铝箔纸的两端分别压在两节电池的两极,发现铝箔纸发热并燃烧。下列说法正确的是( )
A.用普通纸代替铝箔纸也能完成实验
B.该实验能说明短路带来的危害
C.实验中发现铝箔纸较细的部位先燃烧,是因为该处的电流大
D.实验时使用两节干电池串联的目的是减小铝箔纸两端的电压
10.(本题2分)小明设计了可通过挡位调节亮度的台灯,其电路图如图所示,,开关S闭合后,挡位开关S1由a打至b时( )
A. 灯L变暗 B.灯L电流不变
C.AB间电压变大 D.电路总功率变大
11.(本题2分)在探究“导体中的电流与电压关系”的实验中,得到了甲、乙两个元件电流与电压的数据,通过整理绘制出了如图所示的图像,据图像分析,下列判断正确的是( )
A.甲、乙两元件中的电流与电压都成正比
B.乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10Ω
C.若将甲、乙两元件串联起来接到电路中,当通过甲元件的电流为0.2A时,甲、乙两元件消耗的功率之比为2:1
D.若甲、乙元件并联后,接到2V的电压下,电路消耗的总功率是1.2W
T11 T12
12.(本题2分)如图甲所示为数显式圆规,它可以直接显示出所画圆的半径大小r。其内部等效电路如图乙所示,OEF为一可旋转调节阻值的变阻器,当r变大时,即滑片P向逆时针方向移动,数显表盘示数变大。闭合开关,下列说法中正确的是( )
A.圆规的数显表盘对应图乙中的电压表示数
B.半径r变大的过程中,通过变阻器的电流与其两端的电压成正比
C.半径r变大时,电压表示数与电流表示数的比值变大
D.半径r变小时,消耗的功率变小
13.(本题2分)(双选)公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。图是某种地磅的工作原理图,滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动,当货车质量增大时,由电表改装成的显示器的示数也增大。下列说法正确的是( )
A.“显示器”由电流表改装而成,接线柱“1”应与“3”连接
B.若货车质量增大,则电阻R0两端电压增大
C.当无货车通过时,地磅表显示为零,则应将地磅表的零刻度线改装在原电表的零刻度线处
D.为了节约电能,电阻R0可以去掉
T13 T14
14.(本题2分)(双选)在如图甲所示电路中,电源电压不变,为定值电阻。滑动变阻器的滑片从a端移动到b端过程中,电压表与电流表的示数变化规律如图乙所示。下列说法错误的是( )
A.定值电阻的阻值为
B.电源电压为
C.电路的总电阻的范围
D.滑动变阻器的调节范围为
三、作图题(共2题;每题2分,共4分)
15.(本题2分)如图为一款可调光的台灯。它利用电位器进行调光,A、B、C是电位器的接线柱。闭合开关S,当滑片向C接线柱旋转时,灯泡变暗,请按要求将电路图连接完整。
T15 T16
16.(本题2分)如图是汽车油量表工作原理的示意图,图中缺少油量表,油量表实质是一个电流表或电压表,请在图中画出油量表,要求当油量减少时表的示数减小。
四、实验探究题(共3题;每空1分,共20分)
17.(本题6分)为了比较水和煤油吸热的能力差异,某同学设计了如图甲所示的实验装置两个完全相同的电加热器,两个相同的烧杯中分别装有质量相等、初温度不等的水和煤油,并绘制出了它们温度随时间变化的图像。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
(1)实验中,加热到某时刻时液体b的温度如图乙所示,该温度为 ℃。
(2)加热过程会闻到浓浓的煤油味道是因为分子在做 运动;
(3)实验中通过比较 就可以比较液体吸收热量的多少。
(4)由图像丙可知,该实验测得的煤油的比热容为 J/(kg·℃)。
(5)为了探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”,小明设计了实验装置丁:实验中通过观察U形管中 来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
(6)该装置可探究电流产生的热量与 的关系。
18.(本题7分)测量小灯泡电功率的实验电路如图甲所示,电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“A”或“B”)端。开关闭合后,发现电压表、电流表均有示数,但小灯泡不亮,经检查各元件完好。为了能使小灯泡发光,下一步应进行的操作是 。
(2)实验中,闭合开关,移动滑片P到某个位置时,电压表的示数为2.2V。若想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为 V。这时电流表的示数如图乙所示,为 A,则小灯泡的额定功率为 W。
(3)
此实验只用电流表也能测出小灯泡的额定功率,其电路如图丙所示,。其中关键的一步是必须调节滑动变阻器,使电流表的示数为 A时,再读出电流表的示数,才能计算出小灯泡的额定功率。
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16分)
20.(本题8分)某型号的电饭锅有两档,分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡,其原理如图所示(虚线框内为电饭锅的发热部位)。已知R1=44,R2=2156。
(1)开关S置于 挡(选填“1”或“2”)时,是保温焖饭挡?
(2)高温烧煮挡,它的功率是多大 ?
(3)保温焖饭10min产生的热量是多少 ?
21.(本题8分)小汇为室内花卉种植设计了一个警戒光照强度报警电路,如图所示,电源电压18V保持不变,R1的电阻为10Ω,R2为光敏电阻,其阻值与光照强度的关系如下表所示。当电流表示数大于或等于3A时会触发报警,提醒种植人员调整遮阳棚,此时的光照强度为该植物的警戒光照强度。(Lux是衡量光照强度的基本单位,该数值越大表示光照强度越大。)
光照强度(Lux)
5
10
15
20
25
30
电阻值(Ω)
60
30
20
15
12
10
(1)求通过R1的电流I1。
(2)求该植物的警戒光照强度。
(3)为了满足某植物的警戒光照强度为30Lux,下面有两种方案,请判断这两种方案是否可行,若认为可行,计算相应的值。
A.用电阻R0(R0>10Ω)替换电阻R1
B.用电压为U0(U0<18V)的电源替换原电源
王牌物理 河南中考风向标
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1
学科网(北京)股份有限公司
【王牌物理】2025-2026学年九年级阶段性调研试题十六
第18章电功率 基础卷 难度系数0.65
参考答案
题号
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
C
D
B
D
D
D
AB
BC
1. 机械 化学 2. 增大 增多
3. 10 2.5 4. 70 750
5. 3.96×107 10 6. < 9.9225
7.C 8.D 9.B 10.D 11.D 12.D 13.AB 14.BC
15. 16.
17.(1)58 (2)无规则 (3)加热时间 (4)2.52×103 (5)液面高度差 (6)电流
18.(1) A 向右移动滑片 (2) B 2.5 0.32 0.8 (3)0.25
19.(1)
(2)
(3)小灯泡开路
(4) 左 0.75
(5) 电压表示数
20.(1)1 (2)1100W (3)1.32×104J
【详解】(1)由电路图可知,开关S置于2挡时,电阻R2被短路,电路为电阻R1构成的简单电路,电路中的总电阻最小,由公式可知,电路的总功率最大,电饭锅处于高温烧煮挡,开关S置于1挡时,电路为电阻R1和R2构成的串联电路,电路中的总电阻最大,由公式可知,电路的总功率最小,电饭锅处于保温焖饭挡。
(2)由电功率公式可得高温烧煮挡的功率
(3)由电功率公式可得保温焖饭挡的功率
则保温焖饭10min产生的热量Q=W=Pt=22W×10×60s=1.32×104J
21.(1)通过R₁的电流为1.8A。
(2)该植物的警戒光照强度为20Lux。
(3)方案A可行,R₀的阻值为15Ω;方案B可行,U₀的电压为15V。
【详解】(1)R1两端的电压等于电源电压,即
通过R1的电流为
(2)当电流表示数达到3A时触发报警,此时通过光敏电阻R2的电流
此时光敏电阻R2的阻值为
由表格数据可知,当R2的阻值为15Ω时,对应的光照强度为20Lux。
所以该植物的警戒光照强度为20Lux。
(3)当警戒光照强度为30Lux时,由表格数据可知,此时光敏电阻的阻值
此时触发报警的干路电流仍为I=3A
方案A:用电阻R0替换电阻R1。
此时通过光敏电阻的电流
则通过电阻R0的电流为
电阻R0的阻值为
因为15Ω>10Ω,满足题设条件,所以方案A可行,R0的阻值为15Ω。
方案B:用电压为U0的电源替换原电源。
此时R1和并联,电路中的总电阻
此时电源电压
因为15V<18V,满足题设条件,所以方案B可行,U0的电压为15V。
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【王牌物理】2025-2026学年九年级阶段性调研试题十六
第18章电功率 基础卷 难度系数0.65
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2分)央视春晚,《秧BOT》节目中16个身着花袄、手持花绢的机器人“福兮”带来的扭秧歌表演,令观众眼前一亮,也使得人形机器人再次成为焦点。机器人驱动电动机工作时,将电能转化为 能;给机器人充电时,电能转化为 能储存在蓄电池里。
【答案】 机械 化学
【详解】[1]机器人工作时,消耗电能,获得机械能,因此其主要是将电能转化为机械能。
[2]充电时消耗电能,是将电能转化 为化学能储存在蓄电池里。
2.(本题2分)雨、雪等在冬季有时会冻结在输电线上,如图所示。为了保证正常供电,通常要给输电线除冰:在短时间内让输电线不经过用电器而直接接通,使输电线中的电流 (选填“增大”“减小”或“不变”),产生的热量 (选填“增多”“减少”或“不变”),从而使冰熔化。
【答案】 增大 增多
【详解】[1]输电线不经过用电器直接接通,相当于短路,此时电路中电阻减小,根据欧姆定律(电压U不变),电流会增大。
[2]根据焦耳定律,电流增大,在电阻R和时间t不变的情况下,产生的热量增多,从而使冰熔化。
3.(本题2分)如图所示电路,电源电压恒定,滑动变阻器R标有“30Ω 2A”,灯泡L标有“5V 2.5W”,灯泡电阻不变。S闭合,当R接入电路的阻值是10Ω时,灯泡正常发光,则电源电压为 V。该电路的最小功率是 W。
【答案】 10 2.5
【详解】[1]灯泡正常发光,所以通过灯泡的电流为,根据串联电路电流处处相等可知,通过变阻器的电流为0.5A,结合欧姆定律计算可知变阻器电压UR=IR=0.5A×10Ω=5V
结合串联电路电压规律可知U=UL+UR=5V+5V=10V
[2]根据电功率公式分析可知,最小电功率对应最大电阻,灯泡的电阻
变阻器最大电阻为30Ω,所以最大电阻R总=RL+Rmax=10Ω+30Ω=40Ω
最小电功率为
4.(本题3分)屋顶发电已经在农村逐步推广,如图是在屋顶安装的光伏发电系统,这种系统主要由太阳能电池板、逆变器、支架结构、监控系统和电缆及连接器等组成。太阳能电池板工作的光电转换效率为20%,太阳辐射功率为。若屋顶的面积为,阳光照射5h,能获得电能 kW·h,合 J。若这些能量全部被水吸收,可以将 kg的水的温度从20℃加热到100℃。[水的比热容]
【答案】 70 750
【详解】[1][2]太阳辐射功率为,屋顶面积为,光电转换效率为,照射时间为。
太阳能电池板获得的电功率
获得的电能
[3]若这些能量全部用来加热水,从初温升至,水的比热容,温度变化
可得水的质量为
5.(本题2分)某天上午10点,小明家电能表示数为220.6kW·h,到下午3点时电能表示数如图所示,则这段时间内小明家消耗的电能为 J,他家输电线路干路中的总电流为 A。
【答案】 3.96×107 10
【详解】[1]电能表的最后一位是小数,由图可知电能表的示数是,则他家在这段时间内消耗的电能
[2]他家输电线路干路中的总电流为
6.(本题3分)题图所示的是定值电阻和的关系图像。由图像可知,和阻值的大小关系为 (选填“>”“<”或“=”)。当和串联时,和两端电压之比 ;当和并联时,若通过的电流为,则内消耗的电能为 J。
【答案】 < 9.9225
【详解】[1]由图像可知,当时,对应的电流分别为,由可得,两个电阻的阻值分别为,由此可知,;
[2]把串联在某一电路中时,因为串联电路中各处的电流相等,所以,此时它们两端的电压之比。
[3]和并联时,通过的电流,由可得,两端电压;和并联时,因并联电路中各支路两端电压都相等,两端电压,流经的电流内消耗的电能。
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)下面是小朋同学对电功率的认识,你认为正确的是( )
A.用电器的电功率越大,消耗的电能就越多
B.电流对用电器做的电功越多,消耗的电能就越快
C.消耗电能快的用电器电功率就越大
D.消耗同样多的电能,电功率大的用电器工作时间长
【答案】C
【详解】A.根据可知,消耗电能的多少与电功率和通电时间有关,只知道电功率大,无法判断消耗电能的多少,故A错误;
B.电功的多少表示消耗电能的多少,而消耗电能的快慢用电功率表示,电功多不代表消耗电能快,故B错误;
C.电功率是表示消耗电能快慢的物理量,所以消耗电能快的用电器电功率就越大,故C正确;
D.根据可知,消耗同样多的电能,电功率大的用电器工作时间短,故D错误。
故选C。
8.(本题2分)研究发现,额定功率为3W的LED灯与额定功率为8W的节能灯,以及额定功率为25W的白炽灯在正常发光时的亮度相当。下列说法正确的是( )
A.三个灯的实际功率相同
B.LED灯比节能灯和白炽灯消耗的电能都少
C.LED灯比节能灯的电流做功快
D.LED灯比节能灯把电能转化为光能的效率更高
【答案】D
【详解】A.额定功率3W的LED灯、额定功率8W的节能灯、额定功率为25W的白炽灯均正常工作时,实际功率均等于额定功率,白炽灯的实际功率最大,故A错误;
B.LED灯比节能灯的实际功率小,但未说明工作时间,不能判断消耗电能的多少,故B错误;
C.功率表示电流做功的快慢,LED灯比节能灯和白炽灯的额定功率小,正常工作时LED灯比节能灯和白炽灯的电流做功慢,故C错误;
D.LED灯比节能灯的额定功率小,正常发光时的亮度相当,所以LED灯比节能灯把电能转化为光能的效率更高,故D正确。
故选D。
9.(本题2分)如图所示,某同学将一条粗细不均的铝箔纸的两端分别压在两节电池的两极,发现铝箔纸发热并燃烧。下列说法正确的是( )
A.用普通纸代替铝箔纸也能完成实验
B.该实验能说明短路带来的危害
C.实验中发现铝箔纸较细的部位先燃烧,是因为该处的电流大
D.实验时使用两节干电池串联的目的是减小铝箔纸两端的电压
【答案】B
【详解】A.普通纸张不会导电,用普通纸代替铝箔纸,普通纸没有电流经过,不会产生热量,不能燃烧,故A错误;
B.短路时,电路中电阻很小,电流很大,产生热量较多,电路容易起火,该实验能说明短路带来的危害,故B正确;
C.串联电路中电流处处相等,实验中发现铝箔纸较细的部位先燃烧,是因为该处电阻较大,产生热量较多,故C错误;
D.两节干电池组成电源,电池间采用串联,实验时两节干电池的正极与负极相连,增大铝箔纸两端的电压,故D错误。
故选B。
10.(本题2分)小明设计了可通过挡位调节亮度的台灯,其电路图如图所示,,开关S闭合后,挡位开关S1由a打至b时( )
A.灯L变暗 B.灯L电流不变 C.AB间电压变大 D.电路总功率变大
【答案】D
【详解】开关S1接a时,电阻R1与灯L串联,此时总电阻Ra=R1+RL;开关S1接b时电阻R2与灯L串联,此时总电阻Rb=R2+RL ;因为R1>R2,所以开关S1由a打至b时,总电阻减小,电路中电源电压U不变,根据欧姆定律可知电路中的电流增大,电路总功率P总=UI也增大;经过灯的电流增大,由UL=IRL可知灯两端电压也增大,在串联电路中电源电压U=UL+UAB,所以AB间电压变小;灯的亮度是由灯的实际功率决定的,根据可知灯的实际功率增大,灯L变亮,故ABC不符合题意;D符合题意。
故选D。
11.(本题2分)在探究“导体中的电流与电压关系”的实验中,得到了甲、乙两个元件电流与电压的数据,通过整理绘制出了如图所示的图像,据图像分析,下列判断正确的是( )
A.甲、乙两元件中的电流与电压都成正比
B.乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10Ω
C.若将甲、乙两元件串联起来接到电路中,当通过甲元件的电流为0.2A时,甲、乙两元件消耗的功率之比为2:1
D.若甲、乙元件并联后,接到2V的电压下,电路消耗的总功率是1.2W
【答案】D
【详解】A.由图象可知,甲元件中电流与两端电压图象是过原点直线,说明甲元件中电流与电压成正比,而乙元件中电流与两端电压图象不是过原点直线,说明乙元件的电流与电压不成正比,故A错误;
B.由图象可知,乙元件中电流与两端电压图象不是过原点直线,说明乙元件的电阻值在不同电压下不同,故B错误;
C.若将甲、乙两元件串联起来接到电路中,由于串联电路中电流处处相等,则I甲=I乙=0.2A
由图象得出,此时U甲=1V;U乙=2V
所以,故C错误;
D.在并联电路中,各支路两端电压相等,都等于总电压,即U甲=U乙=2V
由图象得出I甲=0.4A,I乙=0.2A
干路电流I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A
电路消耗的总功率P=UI=2V×0.6A=1.2W,故D正确。
故选D。
12.(本题2分)如图甲所示为数显式圆规,它可以直接显示出所画圆的半径大小r。其内部等效电路如图乙所示,OEF为一可旋转调节阻值的变阻器,当r变大时,即滑片P向逆时针方向移动,数显表盘示数变大。闭合开关,下列说法中正确的是( )
A.圆规的数显表盘对应图乙中的电压表示数
B.半径r变大的过程中,通过变阻器的电流与其两端的电压成正比
C.半径r变大时,电压表示数与电流表示数的比值变大
D.半径r变小时,消耗的功率变小
【答案】D
【详解】变阻器与定值电阻R0串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量变阻器两端的电压。
A.当r变大时,即滑片P向逆时针方向移动,变阻器连入电路的电阻变小,电路中的电流变大,由欧姆定律可知,定值电阻两端的电压变大,根据串联电路的电压规律,变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,数显表盘示数变大,则数显表盘对应的是电流表,故A错误;
B.半径r变大的过程中,通过变阻器的电流变大,变阻器两端的电压变小,通过变阻器的电流与其两端的电压不成正比,故B错误;
C.电压表示数与电流表示数的比值为变阻器的阻值,半径r变大时,变阻器连入电路的电阻变小,即电压表示数与电流表示数的比值变小,故C错误;
D. 半径r变小时,变阻器连入电路的电阻变大,电路中的电流变小,由可知,消耗的功率变小,故D正确。
故选D。
13.(本题2分)(双选)公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。图是某种地磅的工作原理图,滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动,当货车质量增大时,由电表改装成的显示器的示数也增大。下列说法正确的是( )
A.“显示器”由电流表改装而成,接线柱“1”应与“3”连接
B.若货车质量增大,则电阻R0两端电压增大
C.当无货车通过时,地磅表显示为零,则应将地磅表的零刻度线改装在原电表的零刻度线处
D.为了节约电能,电阻R0可以去掉
【答案】AB
【详解】AB.“显示器”由电表改装而成,电表与电阻R0串联在电路中,所以“显示器”是由电流表改装而成的;当货车质量增大时,滑片P在竖直放置的电阻R上向下滑动,电流表示数随之增大,则电路中的电阻变小,接入电路中的电阻丝的长度变短,则接线柱“1”应与“3”连接,因电路中的电流增大,根据U=IR可知,电阻R0两端电压增大,故AB正确;
C.当无货车通过时,滑片P在最上端,此时电路中的总电阻最大,电路中的电流最小,但不为零,因此不能将地磅表的零刻度线改装在原电表的零刻度线处,故C错误;
D.当货车质量足够大时,滑片P滑到R的最下端,电阻R没有接入电路,如果去掉R0,则会导致电流表直接接在电源的两极上,这是不允许的,R0起到保护电路的作用,故D错误。
故选AB。
14.(本题2分)(双选)在如图甲所示电路中,电源电压不变,为定值电阻。滑动变阻器的滑片从a端移动到b端过程中,电压表与电流表的示数变化规律如图乙所示。下列说法错误的是( )
A.定值电阻的阻值为
B.电源电压为
C.电路的总电阻的范围
D.滑动变阻器的调节范围为
【答案】BC
【详解】如图所示,闭合开关时,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路电流;滑片P在a端时,滑动变阻器接入阻值为0,电路中电流最大,电压表示数为0,在b端时,滑动变阻器接入阻值最大,此时电流为0.2A,电压表示数为4V;
AB.滑片P在a端时,由图乙,,电源电压
滑片P在b端时,由图乙,,电压表示数为,电源电压
联立以上两式,可求得电源电压为6V,定值电阻R0的阻值为10欧,故A正确,不符合题意,B错误,符合题意;
C.滑片P在a端时,滑动变阻器接入阻值为0,只有R0接入,此时总电阻为10欧,滑片P在b端时,电流为0.2A,总电阻为
电路的总电阻的范围10Ω~30Ω,故C错误,符合题意;
D.P在b端时,滑动变阻器接入阻值最大,此时滑动变阻器接入阻值
滑动变阻器的调节范围为0∼20Ω,故D正确,不符合题意。
故选BC。
三、作图题(共2题;每题2分,共4分)
15.(本题2分)如图为一款可调光的台灯。它利用电位器进行调光,A、B、C是电位器的接线柱。闭合开关S,当滑片向C接线柱旋转时,灯泡变暗,请按要求将电路图连接完整。
【答案】
【详解】当滑片向C端旋转时,灯泡变暗,说明电路中的电流变小,由欧姆定律可知,电源电压一定时,电路的总电阻应变大,电位器(滑动变阻器)接入电路中的电阻变大,将A和B两接线柱接入电路后,滑片向C端旋转时,电阻丝连入电路中的长度变长,其阻值变大,电路中的电流变小,灯泡变暗,电路图如图
16.(本题2分)如图是汽车油量表工作原理的示意图,图中缺少油量表,油量表实质是一个电流表或电压表,请在图中画出油量表,要求当油量减少时表的示数减小。
【答案】
【详解】由图得,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,当油量减少时,滑片向上移动,滑动变阻器接入电路中电阻变小,电路电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律得,电路电流变大,定值电阻R0两端的电压变大,由串联电路电压规律可知,滑动变阻器R两端的电压变小。若油量表为电流表,串联在电路中,因为串联电路中电流处处相等,则此时电流表示数变大,不符合油量减少时油量表的示数减小的要求。若油量表为电压表,电压表与被测部分并联,将电压表与滑动变阻器R并联,此时滑动变阻器两端的电压减小,电压表示数减小,符合油量减少时油量表的示数减小的要求。如图所示:
四、实验探究题(共3题;每空1分,共20分)
17.(本题6分)为了比较水和煤油吸热的能力差异,某同学设计了如图甲所示的实验装置两个完全相同的电加热器,两个相同的烧杯中分别装有质量相等、初温度不等的水和煤油,并绘制出了它们温度随时间变化的图像。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
(1)实验中,加热到某时刻时液体b的温度如图乙所示,该温度为 ℃。
(2)加热过程会闻到浓浓的煤油味道是因为分子在做 运动;
(3)实验中通过比较 就可以比较液体吸收热量的多少。
(4)由图像丙可知,该实验测得的煤油的比热容为 J/(kg·℃)。
(5)为了探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”,小明设计了实验装置丁:实验中通过观察U形管中 来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
(6)该装置可探究电流产生的热量与 的关系。
【答案】(1)58
(2)无规则
(3)加热时间
(4)2.52×103
(5)液面高度差
(6)电流
【详解】(1)由图可知,温度计分度值为2℃,故读数为58℃。
(2)因为分子在做永不停息的无规则运动,温度升高,分子热运动更剧烈,更容易闻到煤油气味。
(3)因使用相同的加热器,其它条件相同,通过使用转换法,将吸收热量的多少转换为加热时间,更方便进行实验。
(4)水的比热容较大,升温较慢,故a图像是水,煤油和水吸收相同的热量,则
可得
(5)实验通过转换法,将电阻产生的热量的多少转化为U形管中页面的高度差。
(6)由图可知容器中电阻大小相同,左侧电阻位于干路,电流大,右侧电阻位于之路,电流小,故探究电流产生的热量与电流的关系。
18.(本题7分)测量小灯泡电功率的实验电路如图甲所示,电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“A”或“B”)端。开关闭合后,发现电压表、电流表均有示数,但小灯泡不亮,经检查各元件完好。为了能使小灯泡发光,下一步应进行的操作是 。
(2)实验中,闭合开关,移动滑片P到某个位置时,电压表的示数为2.2V。若想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为 V。这时电流表的示数如图乙所示,为 A,则小灯泡的额定功率为 W。
(3)此实验只用电流表也能测出小灯泡的额定功率,其电路如图丙所示,。其中关键的一步是必须调节滑动变阻器,使电流表的示数为 A时,再读出电流表的示数,才能计算出小灯泡的额定功率。
【答案】(1) A 向右移动滑片
(2) B 2.5 0.32 0.8
(3)0.25
【解析】【小题1】[1]连接完电路,闭合开关前,为保护电路,需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,故应将滑片置于A端。
[2]闭合开关后,滑动变阻器连入电路中的电阻较大,导致电路中的电流太小,小灯泡的实际功率太小,所以小灯泡不亮;要使小灯泡发光,需增大电路中的电流,使小灯泡的实际功率变大,故需使滑动变阻器接入电路中的电阻变小,即将滑片向右移动。
【小题2】[1][2]小灯泡在额定电压下才能正常发光,小于小灯泡的额定电压,为使小灯泡正常发光,应增大小灯泡两端的电压,故应将滑片向B端移动,使电压表的示数为。
[3][4]由图乙可知,当小灯泡正常发光时,电流表的示数为,则小灯泡的额定功率。
【小题3】根据图丙可知,小灯泡与并联,它们两端的电压相等,当小灯泡正常发光时,两端的电压等于小灯泡的额定电压,此时电流表的示数,即当电流表的示数为时,小灯泡会正常发光。
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16分)
20.(本题8分)某型号的电饭锅有两档,分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡,其原理如图所示(虚线框内为电饭锅的发热部位)。已知R1=44,R2=2156。
(1)开关S置于 挡(选填“1”或“2”)时,是保温焖饭挡?
(2)高温烧煮挡,它的功率是多大 ?
(3)保温焖饭10min产生的热量是多少 ?
【答案】(1)1
(2)1100W
(3)1.32×104J
【详解】(1)由电路图可知,开关S置于2挡时,电阻R2被短路,电路为电阻R1构成的简单电路,电路中的总电阻最小,由公式可知,电路的总功率最大,电饭锅处于高温烧煮挡,开关S置于1挡时,电路为电阻R1和R2构成的串联电路,电路中的总电阻最大,由公式可知,电路的总功率最小,电饭锅处于保温焖饭挡。
(2)由电功率公式可得高温烧煮挡的功率
(3)由电功率公式可得保温焖饭挡的功率
则保温焖饭10min产生的热量Q=W=Pt=22W×10×60s=1.32×104J
21.(本题8分)小汇为室内花卉种植设计了一个警戒光照强度报警电路,如图所示,电源电压18V保持不变,R1的电阻为10Ω,R2为光敏电阻,其阻值与光照强度的关系如下表所示。当电流表示数大于或等于3A时会触发报警,提醒种植人员调整遮阳棚,此时的光照强度为该植物的警戒光照强度。(Lux是衡量光照强度的基本单位,该数值越大表示光照强度越大。)
光照强度(Lux)
5
10
15
20
25
30
电阻值(Ω)
60
30
20
15
12
10
(1)求通过R1的电流I1。
(2)求该植物的警戒光照强度。
(3)为了满足某植物的警戒光照强度为30Lux,下面有两种方案,请判断这两种方案是否可行,若认为可行,计算相应的值。
A.用电阻R0(R0>10Ω)替换电阻R1
B.用电压为U0(U0<18V)的电源替换原电源
【答案】(1)通过R₁的电流为1.8A。
(2)该植物的警戒光照强度为20Lux。
(3)方案A可行,R₀的阻值为15Ω;方案B可行,U₀的电压为15V。
【详解】(1)R1两端的电压等于电源电压,即
通过R1的电流为
(2)当电流表示数达到3A时触发报警,此时通过光敏电阻R2的电流
此时光敏电阻R2的阻值为
由表格数据可知,当R2的阻值为15Ω时,对应的光照强度为20Lux。
所以该植物的警戒光照强度为20Lux。
(3)当警戒光照强度为30Lux时,由表格数据可知,此时光敏电阻的阻值
此时触发报警的干路电流仍为I=3A
方案A:用电阻R0替换电阻R1。
此时通过光敏电阻的电流
则通过电阻R0的电流为
电阻R0的阻值为
因为15Ω>10Ω,满足题设条件,所以方案A可行,R0的阻值为15Ω。
方案B:用电压为U0的电源替换原电源。
此时R1和并联,电路中的总电阻
此时电源电压
因为15V<18V,满足题设条件,所以方案B可行,U0的电压为15V。
王牌物理 河南中考风向标
王牌物理 河南中考风向标
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