第十三章 电功和电功率 单元练习卷-2025-2026学年北师大版物理九年级全一册

第十三章 电功和电功率 练习卷 一、单选题 1.小刚利用电能表测量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15min 内,消耗电能 0.3kW h,则这个用电器可能是( ) A.空调器 B.电冰箱 C.电视机 D.收音机 2.老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA h”的字样,手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时,立刻插上30W的充电器,并持续正常使用,直到电量充满。他这次给手机充电的时间是( ) A.0.2h B.0.47h C.0.5h D.0.67h 3.如图是一火灾报警系统的原理图,其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器,其电阻会随温度升高而减小,R1为定值电阻,电源电压恒定不变。当R2所在处出现火灾时,下列判断正确的是( ) A.电流表示数减小 B.电压表示数减小 C.电路总功率减小 D.电阻R1的功率减小 4.关于家庭电路,下列说法中正确的是( ) A.我国家庭照明电路的电压是36V B.家庭电路中的电视机和洗衣机是串联的 C.电能表是测量消耗电能多少的仪表 D.导致家庭电路中电流过大的原因一定是短路 5.如图所示是分别通过甲、乙两段导体的电流和导体两端电压的图线,如果将甲、乙两导体并联后接在同一电路中,则甲、乙导体各自消耗的电功率的比P甲:P乙为 A.5 :2 B.2 :5 C.4 :25 D.25 :4 6.小天同学想在家里安装一盏照明灯,安装了如图所示的电路。当他闭合开关,发现电灯不亮,用试电笔分别测试插座的、两插孔时,试电笔的氖管都发光,则电路的( ) A.火线断路 B.零线断路 C.灯泡断路 D.灯泡短路 7.图是规范连接的家庭电路的一部分。下列说法正确的是( ) A.点所在的进户线是零线 B.断开开关,用测电笔检测点时,氖管发光 C.若点所在导线断路,三孔插座仍可安全使用 D.闭合开关,灯泡L不发光,是因为导线间断路 8.如图是一个住宅户内的配电系统方框图。下列说法中正确的是( ) A.电能表用来计量家中所有用电器的总功率,空气开关与保险丝的作用完全相同 B.如图甲,若闭合开关后电灯不亮,而空调还能工作,用试电笔检查插座左右两孔氖管都发光,可能是c、d之间发生了断路 C.如图乙、丙,两图中的人发生了触电事故,电路中“漏电保护器”都会切断电路 D.制作保险丝的材料最好选用电阻比较大,熔点比较低的超导体 二、多选题 9.关于家庭电路中的用电知识,下列说法正确的是( ) A.电路中的保险丝熔断后,可以用铜丝或铁丝代替 B.控制电灯的开关要连接在火线和电灯之间 C.当发生短路时,电路中电流过大,空气开关自动断开,切断电路 D.用电器金属外壳接地,可预防金属外壳带电对人造成伤害 10.如图,电源电压恒为9V,灯L标有“3V 1.5W”(灯L电阻不受温度影响),滑动变阻器R的规格为“0~30 ”,闭合开关S,当R的滑片移到M点时,灯L正常发光,此时下列分析正确的是: A.灯L的电阻为6 B.电压表V1示数为6V C.R接入电路中的阻值为18 D.电路消耗的总功率为4.5W 三、填空题 11.小明妈妈在厨房里做饭,当她把电饭煲的插头插入插座时,家里的空气开关就“跳闸”了,原因可能是电饭煲插头内部发生了_,导致电路中_过大,引起“跳闸”。 12.小夏一家假期外出旅游,家中只有一个网络摄像头和一个路由器在工作,其实际功率分别为5W和15W。出发和回家时,电能表示数如图所示,这段时间内小夏家消耗电能_,小夏一家外出_h。(电路其它元件损耗电能不计) 13.在日常生活中,我们经常发现有居民将电线插座从窗口悬挂到室外,给电瓶车充电,空气中的水蒸气液化成小水珠附着在插座内部_;其二,悬挂于室外的电线在风的作用下与窗台、外墙等摩擦,会导致绝缘皮破损,_线绝缘皮破损处,会导致触电事故。 14.图甲为四种家用电器消耗1度电的情况下可持续正常工作的时间柱状图,其中额定功率最小的用电器是_(填序号)。电阻和的图像如图乙所示,若将电阻和并联接到电压为2.5V的电源上,则电路消耗的总功率为_W。 四、作图题 15.请用笔画线表示导线,将如图中的电灯、开关和插座(插座准备接大功率用电器)接入家庭电路中。 五、实验题 16.“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,小翔连接了如图所示的装置,实验记录如下表所示。 实验序号 开关 磁场方向 导体AB运动情况 灵敏电流计的指针偏转情况 1 闭合 上N下 静止 不偏转 2 闭合 上N下 上下运动 不偏转 3 闭合 上N下 左右运动 偏转 4 断开 上N下 左右运动 不偏转 (1)对比实验序号3和4可知,产生电流的条件之一是_; (2)对比实验序号2和3可知,产生电流的另一个条件是导体在磁场中做_运动; (3)_(选择“发电机”或“电动机”)就是利用电磁感应现象这一原理工作的; (4)若将装置中的灵敏电流计换成电源,_(选填“能”或“不能”)探究“通电导体在磁场中的受力情况”。 17.如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,你仔细观察甲、乙两图,回答下列问题。 (1)当要研究的物理量不易直接测量时,都要想办法把它们的大小间接表示出来,这种研究物理问题的方法叫_法,如图甲所示,实验中电流通过导体时产生热量的多少是通过观察比较U形管_反映出来;在实验中,改变滑片的位置,多次进行实验的目的是:_; (2)将虚线框里甲装置换成乙图装置进行实验是为了探究电流通过导体时产生热量与_因素的关系;一段时间后_(选填“左”“右”)边容器中电流产生的热量多; (3)实验结束后,小明取出甲装置中的两个电阻,发现两个电阻长度和材料相同,_电阻的横截面积较小(选填“5 ”或“10 ”)。 六、计算题 18.图甲所示的养生壶是指一种用于养生保健的可以烹饮的容器,类似于电热水壶,装满水时,水的质量是1.8kg,有加热和保温两挡,简化的工作电路如图乙所示。某次该养生壶装满初温为20 的水,接在家庭电路中,它正常工作时的功率和时间关系如图丙所示(外界大气压为标准大气压,电阻不随温度发生改变)。 (1)当开关S1、S2均闭合时,养生壶处于什么状态?电阻R2的阻值是多少?R1的阻值多大? (2)若通电加热10min恰好将一壶水烧开,养生壶的加热效率是多少?[结果保留一位小数,水的比热容是4.2 103J/(kg )] (3)若关闭家里其他用电器,只让“保温”状态的养生壶工作,发现电能表(如图丁所示)的转盘在5min内转了100转,则养生壶“保温”状态的实际功率为多少? 19.图甲是同学们自制的调光小台灯,图乙是台灯的电路原理图。电源电压为3V,R是调节亮度的变阻器,最大阻值为10 。灯L标有“2.5V;0.5W”字样。忽略温度对电阻的影响。求: (1)灯L正常发光时的电阻; (2)灯L正常发光时,变阻器R工作10min产生的热量; (3)电源电压降为2.7V后,灯L的最小实际电功率。 七、科普阅读题 20.在跨学科实践课上,某小组开展了油电混合动力汽车的项目化学习活动,下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成以下内容。 【项目分解】 (1)研究油电混合动力汽车的动力原理 (2)研究汽车油量测量装置的电学原理 【项目实施】 (1)研究油电混合动力汽车的动力原理 如图甲是一款混合动力汽车,它采用传统的汽油机和电动机作为动力源工作时,汽油机和电动机动力可互补。当车辆快速行驶或蓄电池储存电能过低时,只有内燃机工作,既向车轮输出能量,又给蓄电池充电,从而提高能量利用率(能量利用率指有效利用能量占全部能量的百分比)。当司机踩制动时,相当于切断动力,车辆在减速滑行时利用机械装置带动驱动电机反转变为发电机给蓄电池充电,回收大部分机械能,使它同时具有节能和低排放等特点,电池组工作电压为240V,电池的容量约为。 ①如图乙所示,用力将活塞迅速下压,筒内硝化棉燃烧,该过程能量转化的特点与汽油机的_冲程能量转化相同; ②图丙是汽车的动力组成及原理示意图下列说法正确的是_(只有一个选项正确); a.电动机的工作过程中将电能转化机械能 b.电池组充满电后储存的电能为,充电时电能转化为化学能 (2)研究汽车油量测量装置的电学原理 如图丁所示是该小组设计的汽车测定油箱内油量装置的模拟电路,其中是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴转动,另一端固定着一个浮标,油箱中的油量通过油量表示数反映。 ①此电路中电阻的作用是_; ②图中已测出部分电路,请在图中完成电路的设计,要求:当油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零;油量越多,电压表示数越大_; 【项目拓展】 当它以的速度沿水平公路匀速行驶2h的过程中,燃烧了10kg燃油,发动机驱动电机同时共同为汽车提供动力,驱动汽车行驶所需能量为,其中60%的能量来自于燃油燃烧;而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电,其中用于充电的能量为。设燃油在发动机气缸内完全燃烧,燃油的热值为。该油电混合动力汽车以的速度匀速行驶2h时,完全燃烧10kg燃油产生的热量为_,汽油发动机的效率为_%。 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 《第十三章 电功和得房率 练习卷》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C B C B B B B BCD AD 1.A 【详解】用电器工作时间为 t=15min=0.25h 用电器的功率是: 由生活经验可知,只有空调器的功率在千瓦以上,其他的三种用电器的功率都不会到千瓦。故A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。 2.C 【详解】充满时存储的电能 需要充的电能 充满需要时间 故ABD不符合题意;故C符合题意。 故选C。 3.B 【详解】由电路图知,两电阻串联,电流表测电路中电流,电压表R2测两端电压。 A.由题知,R2电阻会随温度升高而减小.当出现火灾时,温度升高,电阻R2减小,电路总电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中电流变大,即电流表示数增大,故A错误; B.已知电路中电流变大,由串联电路的分压原理知,R2两端电压减小,即电压表示数减小,故B正确; C.已知电路中电流变大,电源电压不变,根据P=UI知电路总功率变大,故C错误; D.已知电路中电流变大,由P=I2R,电阻R1的功率变大,故D错误。 故选B。 4.C 【详解】A.我国家庭照明电路的电压是220V,故A错误; B.家庭电路中电视机和洗衣机工作时互不影响,为并联连接,故B错误; C.电能表是测量电功或用电器消耗电能的仪表,故C正确; D.家庭电路电流过大的原因:一是短路;二是用电器的总功率过大,故D错误。 故选C。 5.B 【详解】由图象可知,通过两电阻的电流和电阻两端的电压成正比,即两电阻均为定值电阻,当时,, ,由欧姆定律可得,两电阻的阻值分别为: , , 所以 , 将甲、乙两导体并联后接在同一电路中,由并联电路的电压特点可知,两导体两端的电压相等,则甲、乙消耗电功率的比: B选项符合题意. 6.B 【详解】闭合开关S,电灯L不亮,用测电笔分别测试a、b时,测电笔的氖管都发光,说明a、b直接或间接与火线相连,b直接与火线相连,a通过灯泡与火线间接相连,所以可以判断零线断路。故ACD不符合题意,B符合题意。 故选B。 7.B 【详解】A.熔断器通常与进户线的火线相连,因此a点所在的进户线是火线,故A错误; B.断开开关S,用测电笔检测d点时,由于d点还与火线连接,因此氖管发光,故B正确; C.若e点所在导线断路,会导致用电器在使用时与地线断开,易造成触电事故,这时三孔插座不能安全使用,故C错误; D.闭合开关S,灯泡L不发光,可能是进户线的火线断路,或进户线零线b点左侧断路,只有导线bc断路不会影响灯泡L发光,故D错误。 故选B。 8.B 【详解】A.电能表用来计量家中所有用电器消耗电能多少的仪器;空气开关兼具总开关和保险丝的作用,可以在电流过大时自动断开开关以保护电路安全,也可当总开关使用随时切断电路,故A错误; B.若闭合开关后灯泡不亮,而空调还能工作,说明空调所在的电路是接通的;用试电笔检查插座左右两孔氖管都发光,三孔插座的左孔通过灯泡、空气开关与火线相连,说明左右两孔与火线之间是接通的,所以故障原因可能是c、d之间发生了断路,故B正确; C.装有漏电保护器正常情况下,用电器通过火线、零线和供电系统中电源构成闭合电路,不应有电流直接流入大地,但是,如果站在地上的人不小心接触了火线,电流经过人体流入大地,这时漏电保护器会迅速切断电流,对人身起到保护作用,即发生丙图触电时,漏电保护器会自动切断电路,起到保护作用;发生乙图触电时,电流不会经过人体流入大地,所以漏电保护器不会断开电路,故C错误; D.超导体的电阻为零,制作保险丝的材料是电阻较大、熔点较低的铅锑合金,故D错误。 故选B。 9.BCD 【详解】A.由于铜丝或者铁丝的熔点很高,在电路电流过大时,铜丝或者铁丝不能自动熔断,不能起到保险作用,故A错误; B.为了安全用电,控制电灯的开关要连接在火线和电灯之间,开关断开,电灯不带电,不易发生触电事故,故B正确; C.根据空气开关的特点性能可知,当发生短路时,电路中电流过大,空气开关能自动切断电路,保护电路,故C正确; D.将用电器金属外壳接地,当用电器漏电时,地线把人体短路,避免触电事故的发生,即可预防金属外壳带电对人造成伤害,故D正确。 故选BCD。 10.AD 【分析】(1)首先判断电路连接情况和电压表测量谁的电压,灯和滑动变阻器是串联的,判断电压表测量谁的电压. (2)知道电压和功率求灯的电流,知道电源电压和电流求出功率,知道滑动变阻器的电压和电流求出电阻. 【详解】由图知,灯和滑动变阻器是串联的,电压表V1并联在电源两端,则V1测电源电压,电压表V2和灯泡并联,则V2测量灯泡的电压, 当R的滑片移到M点时,灯泡正常发光, 由P=UI可得,电路中的电流: 则灯L的电阻:,故A正确. 已知电源电压恒为9V,V1测电源电压,所以V1的示数为9V,故B错误. 此时灯L正常发光,则UL=3V, 滑动变阻器两端电压为:U'=U﹣UL=9V﹣3V=6V, 滑动变阻器接入电路中的阻值:,故C错误. 电路消耗的功率为:P=UI=9V 0.5A=4.5W,故D正确. 【点睛】此题判断电压表测量谁的电压是解决本题的关键. 11. 短路 电流 【详解】[1][2]当把电饭煲的插头插入插座时,家里的空气开关就“跳闸”了,说明电路中电流过大,电饭煲还没有使用,只是插头插入插座的瞬间跳闸,不是总功率过大而是插头处短路造成的。 12. 4.8 240 【详解】[1][2]由题意可知,电路中消耗的电能为 两用电器的总电功率为 根据可得,两用电器所用的时间为 即为小夏一家外出的时间。 13. 短路 火 【详解】[1] 小水珠是液态的,生活中的含杂质的液态水导电,会使电路短路。 [2] 家庭电路中,人体只要接触火线破损处就会发生触电事故,但若只接触零线不会发生触电事故,故悬挂于室外的电线与窗台、外墙等摩擦,会导致绝缘皮破损,人体接触火线绝缘皮破损处,导致触电事故。 14. ① 1.75 【详解】[1]根据公式,消耗的电能W相同(1 度电),工作时间t越长,额定功率P越小。由图甲可知,用电器①的工作时间最长,所以其额定功率最小。 [2]电阻和并联,电压都为2.5V。由图乙可知,电阻的阻值为 当时,的电流 的电流。总电流 总功率 15. 【详解】接灯泡时,火线与开关串联,开关的另一端再接到灯泡顶端的金属点,零线直接在灯泡的螺旋套上;接三孔插座时,火线首先接熔断器,然后再进入右孔,地线直接接三孔插座的上孔,零线直接接三孔插座的左孔。如图所示 16.(1)电路必须是闭合的 (2)切割磁感线 (3)发电机 (4)能 【详解】(1)对比实验3和4发现:其他条件相同,开关闭合时,指针偏转,有感应电流;开关断开时,指针不偏转,无感应电流。说明电路必须闭合才能产生感应电流。 (2)实验2和3中,电路中开关保持闭合,磁场方向相同,导体上下运动时,导体没有做切割磁感线运动时,指针不偏转,无电流产生,导体左右运动时,导体做切割磁感线运动时,指针偏转,有电流产生,故电路中要产生电流,导体必须做切割磁感线运动。 (3)发电机、动圈式话筒等都是闭合电路的部分导体做切割磁感线运动,从而产生感应电流,利用了电磁感应现象这一原理;电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用运动的原理工作的。 (4)灵敏电流计换为电源后,导体AB通电,在磁场中会受到力的作用,因此可以探究通电导体在磁场中的受力情况。 17. 转换 液面高度差 寻找普遍规律 电流 左 10 【详解】(1)[1]当要研究的物理量不易直接测量时,都要想办法把它们的大小间接表示出来,这种研究物理问题的方法叫转换法。 [2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,容器中气体温度的变化可以通过U形管液面高度差的变化来反映,U形管液面高度差越大,表示电阻丝产生的热量越多,容器中气体的温度越高。 [3]在实验中,改变滑片的位置,多次进行实验的目的是寻找普遍规律,避免实验次数太少导致结论具有偶然性。 (2)[4]图乙装置中,右侧容器内的电阻丝与另一电阻并联,再与左侧容器内电阻丝串联,两个容器内电阻丝的阻值和通电时间相同,由并联电路电流特点可知,通过左侧容器内电阻丝的电流大于通过右侧容器内电阻丝的电流;两容器中的电阻是相同的,但通过电阻的电流是不同的,所以此实验是为了探究电流产生的热量与电流的关系。 [5]一段时间后,与左侧容器相连的U形管液面高度差较大,因此左边容器中电流产生的热量多。 (3)[6]在材料、长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大,所以10 电阻的横截面积较小。 18.(1)加热状态,44 ,66 (2)91.6% (3)400W 【详解】(1)分析图乙可知,当开关S1、S2均闭合时,R1被短路,电路中只有R2,电路中总电阻较小,由可知,电路中总功率较大,为加热挡;当开关S1闭合,S2断开时,R1、R2串联,电路中总电阻较大,由可知,电路中总功率较小,为保温挡。当开关S1、S2均闭合时,电路中只有R2,为加热挡,由图丙可知,加热挡为1100W,则电阻R2的阻值 当开关S1闭合,S2断开时,R1、R2串联,为保温挡,由图丙可知,保温挡为440W,则总阻值 则R1的阻值 (2)水的质量是1.8kg,将初温为20 的水烧开,水吸收的热量 通电加热10min,养生壶放出的热量 则养生壶的加热效率 (3)电能表标识3000r/(kW h),转盘在5min内转了100转,则消耗电能 养生壶“保温”状态的实际功率 19.(1)12.5 ;(2)60J;(3)0.18W 【详解】解:(1)灯L正常发光时的电阻为 (2)灯L正常发光时,电路中的电流为 根据串联分压知识可知,变阻器两端的电压为 变阻器R工作10min产生的热量 (3)电源电压降为2.7V后,根据可知,当电路中电流最小时,灯L的实际电功率最小,忽略温度对电阻的影响,则当变阻器的阻值最大时,电路中的电流最小,为 则灯L的最小实际电功率为 答:(1)灯L正常发光时的电阻为12.5 ; (2)灯L正常发光时,变阻器R工作10min产生的热量为60J; (3)电源电压降为2.7V后,灯L的最小实际电功率为0.18W。 20. 压缩 a 保护电路 5.42 【详解】(1)[1]由图乙可知,活塞迅速下压,筒内硝化棉燃烧,机械能转化为内能,汽油机的压缩冲程机械能转化为内能,做功冲程内能转化为机械能,所以此过程和汽油机的压缩冲程能量转化相同。 [2]a.电动机是将电能转化为机械能的装置,发电机将机械能转化为电能,故a正确; b.电池组充满电后储存的电能为 充电过程是将电能转化为化学能储存起来的过程,放电过程是将化学能转化为电能的过程,故b错误。 故选a。 (2)[3]电阻R0的作用是保护电路,当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时,避免发生短路。 [4]由图可知,油量表并联在滑动变阻器两端,当油量越多时,电压表的示数变大,即滑动变阻器两端的电压变大,即滑动变阻器接入电路中的电阻变大,电路连接如图所示: [5]燃油的热值为5 107J/kg,完全燃烧10kg燃油产生的热量 Q=mq=10kg 5 107J/kg=5 108J 发动机为汽车提供部分动力的能量 W1=3.5 106J 60%=2.1 106J 发动机对蓄电池充电的能量W2=2.5 107J; 发动机用来做有用功的能量 W=W1+W2=2.1 106J+2.5 107J=2.71 107J 则 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $