内容正文:
2026年北师大版九年级全一册物理第十三章章节专题训练:
电能和电功专题(二)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图是一款充电式小夜灯,在它的上方有一个光敏元件,当周围环境较暗时,小夜灯发光;当周围环境较亮时,小夜灯不发光。下列关于小夜灯的说法正确的是( )
A.小夜灯的塑料外壳通常情况下属于导体
B.小夜灯充电时,将电能主要转化为机械能
C.小夜灯发光时,将电能主要转化为光能
D.铭牌上标注的mA·h是电能的单位
2.如图所示,电源电压不变,电阻。闭合开关S,两电流表的示数分别为和,则( )
A.电源电压为 B.通电,该电路消耗的总电能为
C.电阻的阻值为 D.流过电阻的电流为
3.某用电器的能量流向如图所示,该用电器可能是( )
A. 节能灯 B.电视机 C.电饭锅 D.暖风扇
4.如图所示为单相电子式电能表,关于该电能表下列说法正确的是( )
A.指示灯闪2500次表示消耗电能 B.主要用来测量用电器的电功率
C.允许通过的最大电流为 D.此时的示数为
5.“开车不喝酒,喝酒不开车”已成为人们的一种自觉行为。如图甲所示是一款酒精测试仪,其简化电路如图乙所示,酒精气体传感器是一种气敏电阻R1,它的阻值随酒精气体浓度的变化而变化,如图丙所示。定值电阻R0=20Ω,电源电压为12V。依据相关标准,车辆驾驶人员血液中的酒精气体浓度≥0.2mg/mL且<0.8mg/mL属于饮酒驾驶;≥0.8mg/mL属于醉酒驾驶。
关于下列结论:
①浓度计量表是用电流表改装而成
②在不喝酒吹气的情况下,通过开关S的最小电流是0.6A
③若酒精气体浓度为0.1mg/mL时,气敏电阻R1两端的电压是8V
④若持续吹气3s,定值电阻R0消耗的电能为15J,则一定属于醉酒驾驶。其中正确的是( )
A.①② B.③④ C.③ D.④
6.如图所示,A、B是由同种材料制成的导体,二者长度相等,但A比B的横截面积大,当开关闭合后,在相同时间内,下列说法不正确的是( )
A.导体A、B的电阻
B.通过导体A、B的电流
C.导体A、B两端的电压
D.电流通过导体A、B所做的功
7.如图所示,A、B是由同种材料制成的导体,二者长度相等,但A比B的横截面积大,当开关闭合后,在相同时间内,下列说法正确的是( )
A.导体A、B的电阻
B.通过导体A、B的电流
C.导体A、B两端的电压
D.电流通过导体A、B所做的功
8.农村养殖户为给鸡棚照明,选用三种不同类型灯具:额定功率分别为5W的LED灯、8W的节能灯和20W的白炽灯,三者正常发光时亮度相当。下列说法正确的是( )
A.LED灯额定功率最小,消耗的电能最少 B.三种灯亮度相当,消耗的电能相同
C.白炽灯发热明显,消耗的电能最多 D.无法比较三者消耗的电能多少
9.甲、乙两个用电器并联后接在某一电源上,在相等的时间内,电流通过甲所做的功比乙的多,则( )
A.甲两端的电压一定比乙的高 B.甲的电阻一定比乙的大
C.甲通过的电流一定比乙的大 D.甲将电能转化为内能一定比乙的多
10.小颖用电加热眼罩缓解眼部疲劳。该电加热眼罩额定充电电压为,电池容量为,标注“输出:”的快速充电器的充电效率为,则该眼罩的电池从零充满需要( )
A.10 min B.36 min C.40 min D.60 min
二、填空题
11.如图是某手机用的锂电池铭牌,该电池对外供电的电压是______V,电池充满后所储存的电能是______J。
12.9月初李芳家中的电能表的示数为。10月初电能表如图甲所示,本月她家共使用了__________度电。如果每度电的电费为0.6元,李芳家10月份的电费为__________元。如图乙所示是规格为“220 V,5 W”的LED灯,这只LED灯单独正常发光5小时,能使电能表表盘转__________转。
13.如图所示的电路中,电源电压,电阻。闭合开关S,电流表的示数为0.3A,则的阻值为________,电流表A的示数为________A,整个电路工作10s消耗的电能是________J。
14.如图甲电路中,电源电压保持不变。小灯泡的额定电压是12V,闭合开关S后,在滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U图像如图乙所示,电路中电源电压为______V,滑动变阻器的最大电阻是______Ω。滑动变阻器的滑片在最右端时,若不考虑灯丝电阻随温度变化的情况,通电1min电路消耗的电能为______J。
15.甲、乙两个电阻,电阻之比是2:3,则串联时两电阻的电压之比=____________,电流之比=____________,相同时间内消耗电能之比=____________。
三、实验题
16.随着电动汽车的普及,温度较低时电池容量变小的问题受到了很大的关注。小明想对 此问题进行探究。他了解到“电池容量是指电池存储电量的大小”;还了解到测量电池容量的 方法是“将电池充满电后,让电池放电到电池的下限保护电压”。小明用容量为350mAh,电压为4V,下限保护电压为3V的蓄电池和小电动机。
(1)小明将三块蓄电池都充满电,将三块蓄电池分别放在餐厅,冰箱冷藏室内,冰箱冷冻室内,测出餐厅的室温。然后将三个___________(选填“相同”或“不同”)规格的电动机接在电池上。实验时将电动机放在冰箱冷藏室、冷冻室外,把电压表接到蓄电池两端。在此实验中用 ___________反映蓄电池的容量。
(2)接通电动机开始计时,直到电压表示数降低到___________V,停止计时。得到的数据如下表所示。
地点
餐厅
冰箱冷藏室
冰箱冷冻室
温度/℃
20
1
-18
电动机工作时间/min
40
32
24
(3)从表格中的数据可以得出的初步结论为:蓄电池的电池容量随温度的降低而_______。
(4)小明发现哥哥正在做关于“蓄电池容量与环境温度的关系”的课题。在哥哥的帮助下,小明得知,蓄电池容量,是指蓄电池存储电量的能力。利用公式计算如下:电池容量(Ah)=放电电流(A)×放电时间(h)。小明还得到了下表的数据。用一个蓄电池,控制电流一定,改变环境温度,记录放电时间得到了下表的数据。
由数据可以得出初步结论:在电流一定时,放电时间随环境温度的升高而___________。
(5)以(4)中的结论作为研究结论是不合理,要得到合理的研究结论,应该在以上的实验基础上再____(选填“换用不同规格的蓄电池重复实验”或“扩大环境温度的研究范围”)。
(6)根据表格中的数据计算出,当电流为10A,环境温度为时,此蓄电池的电池容量约为______Ah(结果保留2位小数)。
四、计算题
17.体重超标已影响部分学生的身心健康,为监测体重,某科技创新小组设计了一台由电压表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻R为压敏电阻,其阻值与所受压力的关系如图乙,不考虑踏板重力。闭合开关,当体重计空载时,电压表的示数为3V。求:
(1)电源电压为多少?
(2)当体重为600N 的同学站在体重计上时,1minR0消耗的电能多少?
18.在如图所示的电路中,R1的阻值是20Ω,闭合开关S,电流表A1的示数是0.3A,电流表A的示数是0.5A。
(1)求电源电压;
(2)求电阻R2的阻值。
(3)电流在30s内通过电阻R2所做的功W2
试卷第1页(共3页)
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
D
A
B
D
B
D
C
C
1.C
【详解】A.塑料通常情况下是绝缘体,不易导电,因此小夜灯的塑料外壳不属于导体,故A错误;
B.小夜灯充电时,是将电能转化为化学能,储存于电池中,而非机械能,故B错误;
C.小夜灯发光时,电能主要转化为光能,使灯泡发光,故C正确;
D.mA·h是电荷量的单位,电流与时间的乘积,而非电能单位,电能单位是J或kW·h,故D错误。
故选 C。
2.B
【详解】AD.由图可知,与并联,电流表测干路总电流,电流表测支路的电流。根据并联电路电流规律,干路电流大于支路电流,因此干路总电流,通过的电流。则流过的电流
因此电源电压,故AD不符合题意;
B.通电时间时,该电路消耗的总电能为,故B符合题意;
C.由欧姆定律可知,,故C不符合题意。
故选B。
3.D
【详解】由图可知,该用电器工作时,将电能大部分转化为内能,少部分转化为机械能。
A.节能灯工作时,将电能转化为光能和内能,故A不符合题意;
B.电视机工作时,将电能转化为光能、声能和内能,故B不符合题意;
C.电饭锅工作时,将电能全部转化为内能,故C不符合题意;
D.暖风扇工作时,主要将电能转化为内能,并产生少部分机械能,故D符合题意。
故选D。
4.A
【详解】A.2500imp/(kW·h)表示的是电路中每消耗1kW·h的电能,电能表指示灯闪烁2500次,则指示灯闪烁2500次,电路消耗电能为1kW·h即,故A正确;
B.电能表主要用来测量用电器消耗电能的仪表,故B错误;
C.“10(20)A”表示电能表的标定电流是10A,20A是指这个电能表平时工作允许通过的最大电流,故C错误;
D.电能表显示数字中最后一位是小数,由图知,该电能表此时示数为1314.8kW·h,故D错误。
故选A。
5.B
【详解】分析电路可知,浓度计量表与并联,所以是用电压表改装而成,则、串联,电压表测电压,故①错误;由图丙可知,在不喝酒吹气的情况下,即酒精气体浓度为零时,阻值最大为,则此时电路中电流最小为
则在不喝酒吹气的情况下,通过开关S的最小电流是0.15A,故②错误;由图丙可知,若酒精气体浓度为0.1mg/mL时,阻值为,此时电路中电流为
则气敏电阻R1两端的电压为
故③正确;若持续吹气3s,定值电阻R0消耗的电能为15J,根据,电路中电流为
则此时总电阻为
则此时阻值为
由图丙可知,此时酒精气体浓度≥0.8mg/mL,则一定属于醉酒驾驶,故④正确。故B正确,ACD错误。
故选B。
6.D
【详解】A.同种材料,相同长度的导体,横截面积越大电阻越小,A比B的横截面积大,所以,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,导体A、B串联,根据串联电路的电流关系可知,,故B正确,不符合题意;
C.因为,根据串联电路的分压与电阻成正比的关系可知,,故C正确,不符合题意;
D.由图可知,导体A、B串联,电流和通电时间相等,又,由可知,,故D错误,符合题意。
故选D。
7.B
【详解】A.导体A、B由同种材料制成、长度相等,A的横截面积更大;根据“同种材料、长度相同的导体,横截面积越大,电阻越小”的规律,可得,故A错误;
B.由电路图可知,导体A、B串联在电路中,而串联电路的核心特点是“电流处处相等”,因此通过导体A、B的电流,故B正确;
C.根据欧姆定律,已知且,代入公式可得,故C错误;
D.根据电功公式,已知,通电时间t相同,且,因此电流通过A、B所做的功,故D错误;
故选B。
8.D
【详解】根据可知消耗的电能的多少与电功率和工作时间有关,由于不知道三种灯具的工作时间,故无法比较三者消耗的电能多少。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
9.C
【详解】AC.甲、乙两个用电器并联后接在某一电源上,根据并联电路的电压特点可知它们两端的电压相等,在相等的时间内,电流通过甲所做的功比乙的多,由可知,甲通过的电流比乙的大。故A错误,C正确;
BD.两用电器消耗的电能可能转化为内能、机械能等其他形式,具体转化取决于用电器的类型和效率。题干未说明用电器类型,因此甲消耗的电能多,不一定转化为内能更多;根据可知,电压一定时,电流越大,电阻越小,即甲的电阻小于乙的电阻。故BD错误。
故选C。
10.C
【详解】额定充电电压,电池容量为
电池储存的电能
充电效率,则充电器需要输出的电能
充电器输出电流,电压,由得充电时间
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11. 3.7 9324/
【详解】从锂电池铭牌“标准型3.7V锂离子电池”可知,该电池对外供电的电压是3.7V。
电池充满后所储存的电能
12. 80 48 75
【详解】本月她家共用电为
应交电费为
LED灯单独正常发光5小时消耗的电能为
由图可知,电能表每转3000r消耗电能,则此时表盘转的圈数为
13. 20 1.5 90
【详解】电路中与并联,电流表测的电流。电流表测干路总电流;并联电路中各支路电压等于电源电压,因此
根据欧姆定律可得
的电流
干路电流
即电流表A的示数为1.5A;
整个电路工作10s消耗的电能
14. 12 9 720
【详解】分析电路可知,灯泡和变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测灯泡电压。当滑片P在最左端时,电路中只有灯泡,此时电流最大为2A,灯泡电压为12V,则电源电压为12V;当滑片P在最右端时,电阻最大,此时电流最小,由乙图可知最小电流为1A,此时灯泡电压为3V,则变阻器电压为
则滑动变阻器的最大阻值为
滑动变阻器的滑片在最右端时,电流为1A,通电1min电路消耗的电能
15.
2:3
1:1
2:3
【详解】串联电路中电流处处相等,所以电流之比;根据欧姆定律,当电流相同时,电压与电阻成正比。因此串联时两电阻的电压之比
消耗的电能可通过公式计算,甲、乙两个电阻串联,通过电流相同、通电时间相同,消耗的电能与电阻成正比,故
16.(1) 相同 电动机工作时间
(2)3
(3)减小
(4)增大
(5)换用不同规格的蓄电池重复实验
(6)
【详解】(1)本实验探究温度对电池容量的影响,根据控制变量法,需要除温度外的其他变量保持一致,因此选择相同规格的电动机;放电电流不变时,放电时间越长,电池容量越大,因此实验中用电动机工作时间反映蓄电池容量。
(2)该蓄电池的下限保护电压为,测量容量要求放电到下限保护电压,因此电压表示数降低到时停止计时。
(3)从表格数据可知,温度越低,电动机工作时间越短,因此可得,蓄电池容量随温度降低而减小。
(4)观察表格数据,电流一定时,环境温度越高,对应的放电时间越长,因此放电时间随环境温度的升高而增大。
(5)本次实验只用了一个蓄电池,结论具有偶然性,为了得到普遍成立的结论,需要换用不同规格的蓄电池重复实验,避免偶然性。
(6)由表格可知,电流、环境温度时,放电时间
根据容量公式,
17.(1)
(2)
【详解】(1)由图甲可知,压敏电阻与定值电阻串联,电压表测量两端电压。当体重计空载时,压力,由图乙可得压敏电阻阻值,已知,此时电压表示数即两端电压。
根据欧姆定律,此时电路中的电流为
串联电路总电阻等于各电阻之和,总电阻
根据欧姆定律,电源电压为
(2)当体重为的同学站在体重计上,由图乙可得此时压敏电阻阻值。此时电路总电阻
此时电路电流
通电时间,消耗的电能为
18.(1)6V
(2)30Ω
(3)36J
【详解】(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由可得,电源的电压为U=I1R1=0.3A×20Ω=6V
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流为I2=I−I1=0.5A−0.3A=0.2A
则R2的阻值为
(3)电流在30s内通过电阻R2所做的功为W2=UI2t=6V×0.2A×30s=36J
答案第1页(共2页)
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