初中物理人教版九年级全册第十八章 电功率综合与测试同步测试题

这是一份初中物理人教版九年级全册第十八章 电功率综合与测试同步测试题，共10页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

第十八章　综合能力检测卷

时间：60分钟　　 满分：100分
一、选择题(每小题3分，共36分)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.家庭电路中，某用电器正常工作1小时消耗1度电，那么，该用电器可能是下列中的(　　)
A.空调 　B.电风扇 C.吸顶灯 D.电脑
2.小明在家中拍到一张电能表照片，如图所示，他仔细观察照片后，得到下列四个结论，你认为正确的是(　　)

A.电能表的额定功率为2 500 W
B.电能表的标定电流为5 A
C.拍照片时，小明家已消耗的电能为9 316 kW·h
D.拍照片时，小明家已消耗的电能为931.6 J
第2题图　　　　　　第3题图　　　　　　第4题图
3.如图所示，电源两端电压恒定，闭合开关，发现灯泡L1比L2暗，则(　　)

A.L1的实际功率比L2的大 B.通过L1的电流比L2的小
C.L1的电阻比L2的小 D.若L1烧断，则L2两端的电压变大
4.有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示.把它们串联接在电源电压为4.5 V的电源上，如图乙所示.闭合开关S后，两元件的电功率之比为(　　)

A.4∶5 B.1∶1 C.2∶1 D.5∶8
5.小夏将n个“3 V　0.3 W”的小灯泡，按照甲、乙两种连接方式分别接入电压为U的电路中(如图所示)，分别调节滑动变阻器R1和R2，使所有灯泡均正常发光.则甲、乙两电路中的总电流与总功率的关系正确的是(　　)

　　　　　　　　　　　　　　　　　　甲　　　　　　　　　　乙
A.I甲=I乙 B.I甲=I乙 C.P甲=nP乙 D.P甲=n2P乙
6.一只灯泡的额定电压为220 V，为了确定该灯泡的额定功率，下述方案中最佳的是(　　)
A.接入220 V电路中使之正常发光，再与有标记的灯泡比较亮度进行判断
B.在实验室里用伏安法测出灯丝电阻，再用公式P=U2/R进行计算
C.接入220 V电路中，测出通过灯泡的电流强度I，再用公式P=UI进行计算
D.直接与其他标有220 V的灯泡从外观上比较确定
7.如图所示电路，小佳按正确程序操作，闭合开关S后发现灯泡不亮，电流表指针偏转明显，而电压表指针几乎不动，仔细检查，连接无误.那么出现该状况的原因可能是(　　)

A.电压表内部断路了 B.灯泡的灯丝断了
C.灯座内部出现了短路 D.滑动变阻器的电阻线断了
8.如图所示，某同学把标有“6 V　2 W”和“6 V　3 W”字样的两个小灯泡L1、L2串联在电源电压为10 V的电路中进行实验，下列结果中正确的是(　　)

A.灯L1能正常发光 B.灯L2能正常发光
C.灯L1发光比灯L2暗 D.灯L2的灯丝会被烧断

9.如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验电路，以下说法正确的是(　　)

A.闭合开关S1、S2，通过三根电阻丝的电流相同
B.先闭合开关S1，再闭合开关S2，电流表示数保持不变
C.先闭合开关S1，再闭合开关S2，通过右容器中电阻丝的电流变小
D.闭合开关S1、S2一段时间后，右边U形管内的液面比左边U形管内的液面高
10.如图所示，电源电压为12 V保持不变，小灯泡标有“3 V　1.5 W”字样，电流表的量程是0~0.6 A，滑动变阻器的规格是“50 Ω　1 A”，为了保证电路各元件都能安全使用，则滑动变阻器连入电路的阻值范围是
(　　)
A.15~50 Ω B.18~50 Ω
C.0~14 Ω D.14~18 Ω


11.[多选]如图所示的电风扇，额定电压为220 V、额定电流为0.2 A、导线电阻为50 Ω，忽略一切摩擦，下列说法不正确的是(　　)

A.电风扇正常工作时的电功率为44 W
B.电风扇正常工作10 mim消耗的电能为1 200 J
C.电风扇正常工作时的发热功率为2 W
D.电风扇正常工作时输出的机械功率为44 W


12.[多选]如图所示，电源电压不变.下列说法正确的是 (　　)

A.只闭合S1，将P向左移动一段距离，电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变
B.只闭合S1，将P向左移动，R1的功率增加
C.开关都闭合，将P向左移动，电压表的示数不变，电流表的示数变小
D.开关都闭合，将P向左移动，L的功率不变，R2的功率变小
二、填空题(每空1分，共19分)
13.小明家4月底电能表读数为2 756.2 kW·h，5月底电能表示数为，那么5月份他家消耗了　　　　kW·h的电能.细心的小明发现电能表的指示灯闪烁的快慢是变化的，电能表指示灯闪烁得越快，说明电流通过用电器所做的电功　　　　(填“越多”“越少”“越快”或“越慢”). 
14.如图所示，甲、乙、丙、丁四个容器装有等温等质量的煤油，且两电阻丝的电阻R1”“<”或“=”) 

15.一只“220 V　60 W”的白炽灯正常工作10 min，消耗的电能是　　　　J；实验表明一只“220 V　11 W”的节能灯与一只 “220 V　60 W”的白炽灯正常发光时效果相当，如果用11 W的节能灯替代60 W的白炽灯，每年正常工作2 000 h，那么一只节能灯一年可节约　　　　度电. 
16.小华用一电热水壶将质量为1 kg的水[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]从20 ℃加热到30 ℃，水吸收的热量是　　　　J；若不计热损失，加热时间为35 s，则该电热水壶的实际功率是　　　　W. 
17.两定值电阻R1=9 Ω，R2=18 Ω，若将R1、R2串联后接在电源两端，此时R1、R2两端的电压之比为　　　；若将R1、R2并联后接在同一电源上，则通过R1、R2的电流之比为　　　　，前后两次电路消耗的总功率之比为　　　　. 
18.小李自制了一个简易“电热驱蚊器”，它的发热元件是一个阻值为1.0×104 Ω的电阻.将这个电热驱蚊器接在电源两端，当电源两端电压为220 V时，它的电功率为　　　　W，它在100 s内产生的热量为　　　J.在使用过程中，电热驱蚊器将电能转化为　　　　能. 
19.如图所示，当电源电压为4 V时，电压表的示数为1 V，当电源电压增加到12 V时，电流表的示数为1 A，则此时电路消耗的电功率是　　　　W，电阻R1=　　　　Ω，R2=　　　　Ω. 
　　　

20.如图所示，电源电压为6 V，电阻R0=10 Ω，电流表量程为0~0.6 A，电压表量程为0~3 V，滑动变阻器上标有“20 Ω　0.5 A”字样.则当电路中电流最小时，2 min内电流通过电阻R0产生的热量是　　　　J；为了保证电路安全，滑动变阻器R接入电路的最小阻值为　　　　Ω. 

三、实验探究题(第21小题8分，第22小题12分，共20分)
21.为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，王军设计了如下图所示的甲、乙两种装置，他将两根阻值不同的电阻丝(R1
　　　　　　　　　　　　　　　　　甲　　　　　　　　　　　乙
(1)实验中通过　　　　　　　　　　　　　　　　来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少. 
(2)甲装置可探究电流产生的热量与　　　　的关系. 
(3)在利用甲、乙装置进行的两次实验中，通过比较相同时间里气球B与D的变化情况，可探究电流产生的热量与　　　　的关系. 
(4)甲、乙两装置同时开始实验，在相同的通电时间里，与　　　　(填气球字母标号)气球相通的电阻丝产生的热量最多. 
22.如图甲所示是莉莉“测量小灯泡的电功率”的电路图，图乙是实物连接图，其中电源电压是4 V，小灯泡的额定电压为2.5 V.

　　　　甲　　　　　　　　　　　　乙　　　　　　　　　　　　丙　　　　　　　　　　　　丁
(1)请用笔画线代替导线，按照电路图将图乙电路连接完整，使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大.
(2)莉莉连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是　　　　. 
A.电流表断路 B.小灯泡短路
C.小灯泡断路 D.滑动变阻器断路
(3)排除故障后，调节滑动变阻器的滑片P到图乙所示位置时，电压表的示数如图丙所示，其示数为　　　　V；若想测量小灯泡的额定功率，应将图乙中的滑片P向　　　　(填“A”或“B”)端移动，使电压表的示数为2.5 V. 
(4)莉莉多次移动滑动变阻器的滑片P，记下多组相对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丁所示的图像.根据图像信息，可算出小灯泡的额定功率是　　　　　W，通过图像还可以发现灯丝的电阻是变化的，这一现象表明　　　　　　　　　　　　　　　　. 
四、计算题(第23小题10分，第24小题15分，共25分)
23.如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6 V　3 W”的字样，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~200 Ω，定值电阻R2的阻值为10 Ω.(灯丝的电阻不随温度变化)
(1)小灯泡L的阻值为多少?
(2)当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，小灯泡L刚好正常发光，此时电流表的示数为多少?
(3)当滑动变阻器的滑片滑到b端，并保证电流表有示数时，开关应怎样闭合或断开才能使电路的总功率最小，该最小功率为多少?








24.如图是一种老式电饭锅的简化电路原理图，该锅的部分参数如下表.煮饭时，温控开关S是闭合的，饭熟后，锅内温度达到103 ℃时，温控开关S自动断开，电饭锅转入保温状态.
　　　　
型号
YJ408G
额定功率
煮饭
880 W
保温
176 W
额定电压
220 V
容量
4 L
质量
3.8 kg
加热方式
底盘加热

(1)在通常情况下用这种电饭锅烧水，开关S的自动断电功能不起作用，这是为什么?
(2)发热板R1的阻值是多少?
(3)保温时，发热板的发热功率是多少?
(4)从能量利用率的角度，通过计算说明这种电饭锅的不合理性.




第十八章　综合能力检测卷
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
A
B
C
A
C
C
C
A
C
B
BD
ACD

1.A　【解题思路】　用电器正常工作1小时消耗1度电，该用电器的额定功率约为1 kW，所以该用电器可能是空调.
2.B　【解题思路】　此电能表的额定电压为220 V，标定电流为5 A，额定最大电流为10 A，故电能表的额定最大负荷为2 200 W，电能表表盘上显示的数表示小明家已经消耗的电能，且最后一位是小数位，故拍照片时，小明家已消耗电能931.6 kW·h，故B正确.
3.C　【解题思路】　由题图可知，L1和L2串联，电压表测L2两端的电压，因为串联电路中各处的电流相等，故通过L1、L2的电流相等，故B错误；因为灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，且L1比L2暗，所以L1的实际功率比L2的小，故A错误；L1的实际功率小，由P=I2R可知，L1的电阻小，故C正确；若L1烧断，则整个电路断路，L2两端的电压变为零，故D错误.
4.A　【解题思路】　由题图知，当电流I=0.4 A时，元件A两端的电压UA=2.0 V，元件B两端的电压UB=2.5 V，由于两元件串联，故两元件的电功率之比PA∶PB=UA∶UB=2.0 V∶2.5 V=4∶5.故选A.
5.C　【解题思路】　甲电路中总电流I甲=nI额，总功率P甲=UI甲=nUI额；乙电路中总电流I乙=I额，总功率P乙=UI乙=UI额，所以I甲=nI乙，P甲=nP乙.
6.C　【解题思路】　A、D选项，用肉眼观察比较，误差较大，都不是最佳方案.B选项，因为灯丝的电阻与温度有关，所以在实验室用伏安法测出的灯丝的电阻与灯泡正常发光时的电阻不同，算出的功率也不是灯泡正常发光时的额定功率，该方案不是最佳方案.C选项，灯泡的额定电压是220 V，将灯泡接入220 V的电路中，测出通过灯泡的电流，再用电功率公式求出其功率，即为灯泡的额定功率.
7.C　【解题思路】　闭合开关S，电流表指针偏转明显，说明电路为通路；发现灯泡不亮，而电压表指针几乎不动，则与电压表并联的灯泡短路，又连接无误，可判断原因可能是灯座内部出现短路.
8.A　【解题思路】　根据小灯泡的额定电压和额定功率，计算得出R1=18 Ω，R2=12 Ω，又由L1和L2串联，电源电压为10 V，算出实际功率P1=2 W，P2=1.33 W，故L1正常发光，L2不能正常发光；P1>P2，L2比L1暗；L2的实际功率小于额定功率，实际电流小于额定电流，灯丝不会被烧断.
9.C　【解题思路】　由题图可知，闭合开关S1、S2，右边两根电阻丝并联后与左边的电阻丝串联，故通过三根电阻丝的电流不相同，故A错误；先闭合开关S1，再闭合开关S2，电路中的总电阻减小，由欧姆定律可知，电流表示数变大，故B错误；先闭合开关S1，再闭合开关S2，通过右容器中电阻丝的电流变小，故C正确；闭合开关S1、S2一段时间后，通过左容器中电阻丝的电流较大，其产生的热量多，故左边U形管内的液面比右边U形管内的液面高，故D错误.故选C.
10.B　【解题思路】　小灯泡正常发光时的电流I灯额=P灯额U灯额=1.5W3V=0.5 A，因为小灯泡与滑动变阻器串联，要求各元件都能安全使用，所以电路中通过的电流最大为0.5 A，此时滑动变阻器两端的电压UR=U总-U灯额=12 V-3 V=9 V，所以滑动变阻器接入电路的最小阻值为R=URI灯额=9V0.5A=18 Ω，即滑动变阻器连入电路的阻值范围是18~50 Ω，故B选项正确.
11.BD　【解题思路】　电风扇正常工作时，P=P额=U额I额=220 V×0.2 A=44 W，P=Wt，所以W=P额t=44 W×10×60 s=26 400 J，故A正确，B错误.P热=Qt=I2R=(0.2 A)2×50 Ω=2 W，故C正确.根据能的转化与守恒有P机=P额-P热=44 W-2 W=42 W，故D错误.
12.ACD　【解题思路】　只闭合开关S1，R1和R2串联，电流表测量串联电路中的电流，电压表测量滑动变阻器连入电路部分的两端的电压，滑片P向左移动一段距离，电压表示数增加量等于定值电阻R1两端电压的减小量ΔU，电流表示数的变化量即为通过定值电阻R1的电流的变化量ΔI，ΔUΔI=R1，A正确；只闭合开关S1，滑片P向左移动时，电路中的电流减小，R1两端的电压减小，根据P=UI可得R1的功率减小，B错误；开关都闭合，R1被短路，R2与L并联，将P向左移动，电压表测电源电压，示数不变，电流表测通过R2和L的电流之和，I=URL+UR2，变小，C正确；由于并联电路各支路互不影响，开关都闭合，P向左移动时，L的功率不变，R2的功率P2=U2R2，将变小，D正确.
13.【参考答案】　62.5　越快
【解题思路】　5月份他家消耗的电能：W=2 818.7 kW·h-2 756.2 kW·h=62.5 kW·h；电能表指示灯闪烁越快，说明电流通过用电器所做的电功越快.
14.【参考答案】　<　>
【解题思路】　由题图可知，甲、乙杯煤油中两电阻丝串联，通过它们的电流和通电时间相等，且两电阻丝的电阻大小关系为R1t丁.
15.【参考答案】　3.6×104　98
【解题思路】　用11 W的节能灯替代60 W的白炽灯一年可节约的电能为W=ΔPt=(60-11)×10-3 kW×2 000 h=98 kW·h=98度.
16.【参考答案】　4.2×104　1 200
【解题思路】　水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃) ×1 kg×(30 ℃-20 ℃)= 4.2×104 J ，电热水壶功率P=Wt=Qt=4.2×104J35s=1 200 W.
17.【参考答案】　1∶2　2∶1　2∶9
【解题思路】　串联电路中电流处处相等，R1、R2两端的电压跟电阻成正比，即1∶2；在并联电路中电压相等，通过R1、R2的电流跟电阻成反比，即2∶1；电阻R1、R2串联后的总电阻R串=9 Ω+18 Ω=27 Ω，电阻R1、R2并联后的总电阻R并=R1R2R1+R2=9Ω×18Ω9Ω+18Ω= 6 Ω，由P=U2R可知，前后两次电路消耗的总功率跟总电阻成反比，即2∶9.
18.【参考答案】　4.84　484　内
【解题思路】　通过发热元件的电流I=UR=220V1.0×104Ω=0.022 A，该元件的功率P=UI=220 V×0.022 A=4.84 W，
通电100 s产生的热量Q=W=Pt=4.84 W×100 s=484 J.
在使用过程中，电热驱蚊器将电能转化为内能.
19.【参考答案】　12　9　3
【解题思路】　当电源电压增加到12 V时，电流表的示数为1 A，电路消耗的电功率为P=UI=12 V×1 A=12 W.由图知，R1与R2串联，电压表测量R2两端的电压，当电源电压为4 V时，有4VR1+R2×R2=1 V　①
当电源电压为12 V时，有12VR1+R2=1 A　②
联立①②解得：R1=9 Ω，R2=3 Ω.
20.【参考答案】　48　10　
【解题思路】　由题中电路图可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，此时电路中的总电阻R总=R最大+R0=20 Ω+10 Ω=30 Ω，电路中的最小电流I最小=UR总=6V30Ω=0.2 A，通电时间t=2 min=120 s，则电流通过电阻R0产生的热量Q=(0.2 A)2×10 Ω×120 s=48 J.当电压表的示数U0大=3 V时，电路中的电流I最大=U0大R0=3V10Ω=0.3 A，电路中的总电阻R'总=UI最大=6V0.3A=20 Ω，滑动变阻器R接入电路的最小阻值R最小=R'总-R0=20 Ω-10 Ω=10 Ω.
21.【参考答案】　(1)气球膨胀的程度大小　(2)电阻　(3)电流
(4)C
【解题思路】　(1)当电阻丝通电后，电流产生热量使烧瓶内温度升高，从而使气球膨胀，根据气球膨胀的程度大小可比较电流通过电阻丝产生的热量的多少.
22.【参考答案】　(1)如图所示.

(2)C　(3)2.2　A　(4)0.5　灯丝的电阻与温度有关
【解题思路】　(3)从实物图及小灯泡的额定电压为2.5 V都可以确定电压表的量程为“0~3 V”，则读取示数为2.2 V；这个电压小于额定电压，为使小灯泡两端的电压变大，则电路中的电流应该变大，滑动变阻器接入电路中的电阻应该变小，所以滑片应向A端移动.
(4)从图丁中可以获知，当小灯泡的电压为2.5 V时，电流为0.2 A，则P=UI=2.5 V×0.2 A=0.5 W；小灯泡灯丝的电阻受温度的影响较大，温度越高，电阻越大.
23.解：(1)由公式P=UI=U2R得，小灯泡的电阻R=U2P=(6V)23W=12 Ω.
(2)S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，灯泡和R2并联在电源两端，灯泡刚好正常发光，所以电源电压为6 V.
因为电流表测干路电流，所以其示数为：
I=I1+I2=UR+UR2=6V12Ω+6V10Ω=1.1 A.
(3)因为小灯泡的电阻比R2的阻值大，所以开关S、S1闭合，S2断开时电路的总功率最小，该最小功率为P最小=U2R串=(6V)2200Ω+12Ω≈0.17 W.
24.解：(1)在通常情况下用电饭锅烧水，沸腾时水温为100 ℃，也就是烧水时水温不会达到103 ℃，所以保温开关S不会自动断开.
(2)煮饭时，温控开关S闭合，R2被短路，电路中只有R1，此时电饭锅的功率为880 W，
由P=U2R可得R1=U2P煮=(220V)2880W=55 Ω.
(3)保温时，温控开关S断开，R1和R2串联，此时电饭锅的功率为176 W，
由P=UI可得：I=P保U=176W220V=0.8 A，
由P=I2R 可得发热板的发热功率为：P热=I2R1=(0.8 A)2×55 Ω=35.2 W.
(4)保温时，电饭锅的能量利用率为： η=W热W保=P热P保=35.2W176W=0.2=20%，
由此得出，保温时能量的利用率很低，浪费了能源，所以不合理.