沪科版第十六章 电流做功与电功率综合与测试测试题

这是一份沪科版第十六章 电流做功与电功率综合与测试测试题，共12页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。

初中物理·沪科版·九年级全一册——第十六章 电流做功与电功率
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满分:100分,限时:45分钟
一、选择题(每小题3分,共24分)
1.(2020北京石景山二模)在国际单位制中,电功的单位是 (　　)
A.瓦特(W)　　　　　　　　 B.欧姆(Ω)
C.安培(A)　　　　　　　　 D.焦耳(J)
2.(2021山东淄博沂源期中)一位电视台记者在讲到某工厂上半年共节电5 000 kW·h的时候,手举一只理发用电吹风机说:“我这只电吹风是500瓦的,也就是0.5千瓦。这个厂节省的电能可以开动10 000个这样的电吹风。”这位记者混淆的两个概念是 (　　)
A.电能和电功率　　　　　　　　 B.电功率和电流
C.电压和电流　　　　　　　　 D.电能和电荷量
3.(2020山东临沂河东一模)如图16-8-1所示的电路中,开关S1、S2均闭合时,电流表A1的示数为0.3 A,A2的示数为0.5 A,灯泡L2的阻值为15 Ω,下列说法正确的是　 (　　)

图16-8-1
A.电源电压为5 V
B.灯泡L1的阻值为10 Ω
C.电路总功率为2.5 W
D.断开S2后灯泡L2变亮
4.(2021独家原创试题)小明家的电风扇的额定功率为60 W,电热水器的额定功率为1 500 W,当它们接在家庭电路中工作时,下列说法中正确的是 (　　)
A.电流通过电热水器做的功比电风扇做的功多
B.电热水器两端的电压比电风扇两端的电压大
C.电风扇把消耗的电能全部转化成了内能
D.电热水器的额定电流比电风扇的额定电流大
5.(2020北京中考)如图16-8-2所示的电路中,将开关S闭合,完全相同的灯L1和灯L2均发光。下列说法正确的是 (　　)

图16-8-2
A.灯L1比灯L2亮
B.通过A点的电流大于通过B点的电流
C.灯L1的实际电功率比灯L2的实际电功率小
D.电路中A、B两点间的电压等于B、C两点间的电压
6.(2021独家原创试题)小芳家的电能表如图16-8-3所示,当小芳家只有一个电饭锅工作时,30 min内转盘正好转过1 500圈,则下列说法中正确的是 (　　)

图16-8-3
A.小芳家电能表的额定功率为P=UI=220 V×10 A=2 200 W
B.小芳家电能表的示数为9 316 kW·h
C.电饭锅工作时消耗的电能为900 kW·h
D.该电饭锅的电功率为1 kW
7.(2020河南安阳一模改编)家用电饭煲有加热和保温两个挡位,其简化电路如图16-8-4所示。电饭煲的加热功率为800 W,保温功率为200 W(忽略温度对电阻的影响)。下列判断正确的是 (　　)

图16-8-4
A.S接1时,电饭煲处于保温状态
B.电阻R2的阻值为60.5 Ω
C.S接2时,R1和R2消耗的功率之比为4∶3
D.若实际电压为200 V,电饭煲在保温状态下工作1 210 s,电流产生的热量为2×105 J
8.(2020重庆中考A卷)灯泡L标有“6 V”字样,为探究其工作时的特点,小刚利用图16-8-5甲所示的电路进行实验,其中电源电压保持不变,滑动变阻器的规格为“30 Ω　1 A”。闭合开关后,将变阻器的滑片P从a端向右缓慢移动,直到电压表示数达到6 V时为止。图乙是用获得的实验数据作出的I-U图像,下列判断正确的是 (　　)

图16-8-5
A.闭合开关,在移动滑片P的过程中,灯L的最小电阻为10 Ω
B.变阻器的滑片P移到b端时,灯L正常发光且灯的额定功率为3.6 W
C.灯L与5 Ω的定值电阻R1并联接入电压为6 V的电路,电路总功率为7.2 W
D.灯L与10 Ω的定值电阻R2串联接入电压为9 V的电路,R2每秒消耗电能为2.5 J
二、填空题(每空2分,共20分)
9.(2020江西中考)给手机快速充电的过程,主要是将电能转化为　　　　能,过一会儿,充电器发烫,这是通过电流　　　　的方式,增大了物体的内能。 
10.(2019山东临沂中考)某品牌电动玩具警车的内部等效电路如图16-8-6,阻值为2 Ω的警灯与线圈电阻为0.5 Ω的电动机串联。当玩具警车正常匀速行驶时,通过电动机线圈的电流为1 A,则警灯两端的电压是　　　V;2 min内电动机线圈产生的热量是　　　J。 

图16-8-6
11.(2019黑龙江齐齐哈尔中考)周末,妈妈在家用挂烫机熨烫衣物。善于观察的小华发现,当家里只有挂烫机单独使用时,30 min后电能表示数由
0
1
2
3
5


变成了
0
1
2
4
1

,则这段时间内挂烫机消耗的电能为　　　　 kW·h,挂烫机的实际功率为　　　　W。 
12.如图16-8-7是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压的关系图像。现将它们并联后接在电压为2 V的电源两端,则干路中的电流是　　　　A,小灯泡L的实际电功率是　　　　W。 

图16-8-7
13.(2016贵州遵义中考)如图16-8-8甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器R'的滑片P在a点时,电流表示数为0.5 A,将滑片P从a点移动到最右端的过程中,通过滑动变阻器的电流随电阻变化的图像如图乙所示,则R=　　　　Ω,电路消耗的最小功率为P=　　　　W。 

图16-8-8
三、实验探究题(共34分)
14.(2021黑龙江齐齐哈尔铁锋期末)(16分)为探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关,设计了如图16-8-9甲的装置,将两段阻值不同的电阻丝(R1=5 Ω,R2=10 Ω)分别密封在两个完全相同的容器内,密闭容器内封闭等质量的空气。


图16-8-9
(1)图甲所示的两个密闭容器内,电阻丝按照虚线框中的方式连接,采用这种连接方式是为了保证　　　　和　　　　相同。 
(2)在实验中电流通过电阻丝产生的热量多少是通过观察　　　　　　　　来进行比较的,由现象可以得出结论:电流与通电时间相同时,电阻越大,电阻产生热量越　　　　(选填“多”或“少”)。 
(3)将图甲虚线框中装置改换成如图乙所示装置,为探究电流通过导体时产生热量的多少与电流大小的关系,D容器中的电阻丝的电阻应该为　　　　Ω。实验过程中,C、D两容器中电阻丝相同时间内放出的热量QC　　　　QD(选填“大于”“小于”或“等于”); 
(4)若将图乙中D容器外的电阻丝放入D容器内,则可探究电流产生的热量跟　　　　的关系,通电一段时间后,　　　　(选填“左”或“右”)侧U形管中的液面高度变化大。 
15.(2020湖北十堰中考)(18分)如图16-8-10是测量小灯泡额定电功率的实验,电源电压恒为6 V,小灯泡额定电压U额=2.5 V,正常发光时电阻约为10 Ω,有两个规格分别为“10 Ω　2 A”“50 Ω　1 A”的滑动变阻器。
(1)本实验应选择规格为　　　　的滑动变阻器,如图甲已有部分电路连接好,请用笔画线代替导线,将电路连接完整。 


图16-8-10
(2)连接好电路后闭合开关,发现小灯泡发光,电流表有示数,电压表无示数,可能是导线　　　　(选填“a”“b”或“c”)断了。 
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为2.5 V时,电流表示数如图乙,则小灯泡的额定功率为　　　　W。 
(4)若电压表损坏,小明利用一个定值电阻R0和两个开关,设计了如图丙所示的电路,并进行实验:①只闭合开关S和S1,调节滑片P,使电流表示数为　　　　;②保持滑片P位置不动,断开开关　　　　,闭合其他开关,读出电流表示数为I;③小灯泡的额定功率表达式为P额=　　　　　　　　(用题中物理量字母表示)。 
四、综合应用题(共22分)
16.(2020江苏扬州中考)(10分)如图16-8-11所示电路中,电源电压不变,小灯泡L标有“3 V　1.2 W”的字样,R1、R2为定值电阻,R1=15 Ω,R2=30 Ω。当开关S闭合,S1、S2都断开时,小灯泡L正常发光(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。求:
(1)电压表的示数;
(2)当开关S、S1闭合,S2断开时,电流表的示数;
(3)当开关S、S1、S2都闭合时,整个电路消耗的电功率。

图16-8-11









17.(2020辽宁大连中考)(12分)如图16-8-12所示,是某家用电热煮茶器的简化电路图。R1和R2均为电热丝,S为单刀双掷开关。R1的阻值是88 Ω,R2的阻值是352 Ω,电源电压是220 V。开关S接“1”时,为加热状态;开关S接“2”时,为保温状态。试求:
(1)加热状态时,电路中的电流是多少?
(2)加热状态时,通电5 min电流做功是多少?
(3)保温状态时,电路消耗的总功率是多少?

图16-8-12












一、选择题
1.答案　D　功率的国际单位是瓦特(W);电阻的国际单位是欧姆(Ω);电流的国际单位是安培(A);在国际单位制中,电功的单位是焦耳(J)。故选D。
2.答案　A　某工厂上半年共节电5 000 kW·h,即节省的电能是5 000 kW·h;这只电吹风是500瓦的,500瓦是指电吹风的电功率,所以这个记者把电能和电功率两个概念混淆了。故选A。
3.答案　B　由电路图可知,两灯泡并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测L1中的电流;开关S1控制整个电路,开关S2控制灯泡L1所在支路,开关S1、S2均闭合时,通过灯泡L2的电流I2=I-I1=0.5 A-0.3 A=0.2 A,电源电压U=U2=I2R2=0.2 A×15 Ω=3 V,A错误;灯泡L1的阻值为R1=UI1=3V0.3A=10 Ω,B正确;电路总功率为P=UI=3 V×0.5 A=1.5 W,C错误;两灯泡并联,互不影响,断开S2后灯泡L2的实际功率不变,亮度不变,D错误。故选B。
4.答案　D　不知道两个用电器工作的时间长短,不能判断两个用电器做功的多少,A错误;电热水器和电风扇并联接在家庭电路中,两端的电压相等,B错误;电风扇工作时,电能主要转化为机械能,C错误;根据P=UI可知,额定电压相同时,额定功率大的额定电流大,D正确。故选D。
5.答案　D　由图知,两灯泡串联;在串联电路中各处电流都相等,所以通过A点的电流等于通过B点的电流;已知灯L1和灯L2完全相同(其电阻相同)并且串联,所以由U=IR可知,两灯两端的电压相同,即A、B两点间的电压等于B、C两点间的电压;灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定,两只灯泡两端电压相同,通过的电流相同,由公式P=UI知,其实际功率相同,所以两灯泡的亮度相同,故D正确,A、B、C错误。故选D。
6.答案　D　电能表是测量电功的仪表,没有额定功率,A错误;小芳家电能表的示数为931.6 kW·h,B错误;电饭锅工作时,30 min内转盘正好转过1 500圈,则消耗的电能为W=15003000 kW·h=0.5 kW·h,C错误;该电饭锅的电功率为P=Wt=0.5kW·h0.5h=1 kW,D正确。故选D。
7.答案　D　S接1时,电路中只接入R1,电阻最小,由P=U2R可知,此时电路的功率最大,电饭煲处于加热状态;S接2时,R1与R2串联,总电阻最大,电路的总功率最小,电饭煲处于保温状态,A错误;S接1时,电路为R1的简单电路,电饭煲处于加热状态,R1的阻值R1=U2P加热=(220V)2800W=60.5 Ω,S接2时,R1与R2串联,电饭煲处于保温状态,此时电路的总电阻R=U2P保温=(220V)2200W=242 Ω,R2的阻值R2=R-R1=242 Ω-60.5 Ω=181.5 Ω,B错误;R1∶R2=60.5 Ω∶181.5 Ω=1∶3;S接2时,R1和R2串联,根据P=I2R可知,R1和R2消耗的功率之比等于电阻之比,为1∶3,C错误;若实际电压为200 V,电饭煲在保温状态下工作1 210 s,电流产生的热量为Q=W=U'2Rt=(200V)2242Ω×1 210 s=2×105 J,D正确。故选D。
8.答案　D　由图乙知,灯泡中的电流随两端电压增大而增大,且电压变化大于电流变化,则灯泡电阻逐渐增大,当灯泡两端电压U=1 V时,通过的电流为I=0.2 A,此时灯泡的电阻最小,由欧姆定律可得,灯泡的最小电阻R最小=UI=1V0.2A=5 Ω,A错误;由图甲知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端电压,滑片在a端时,变阻器连入电路的阻值最大,电路总电阻最大,电流最小,由图乙知,此时灯泡两端电压U=1 V,通过的电流为0.2 A,由串联电路的电流特点和欧姆定律可得,变阻器两端电压U变=IR变=0.2 A×30 Ω=6 V,所以电源电压U'=U+U变=1 V+6 V=7 V,灯泡正常发光时两端电压为6 V,由图乙知,此时电路中电流等于灯泡的额定电流0.6 A,变阻器连入电路的阻值R=URI额=U'-U额I额=7V−6V0.6A≈1.7 Ω,所以滑片不在b端,B错误;由并联电路的电压特点知,灯L与5 Ω的定值电阻R1并联接入电压为6 V的电路时U=U1=6 V,由图乙知,此时通过灯泡的电流I=0.6 A,灯泡的电功率PL=UI=6 V×0.6 A=3.6 W,R1的电功率P1=U12R1=(6V)25Ω=7.2 W,电路总功率P=P1+PL=7.2 W+3.6 W=10.8 W,C错误;由图乙知,灯泡两端电压为4 V时,通过灯泡的电流为0.5 A,灯L与10 Ω的定值电阻R2串联,由串联电路特点和欧姆定律可知,此时R2两端电压U2=IR2=0.5 A×10 Ω=5 V,总电压U″=U+U2=4 V+5 V=9 V,符合将两者串联连入电压为9 V电路的情况,则R2每秒消耗电能W2=U2It=5 V×0.5 A×1 s=2.5 J,D正确。故选D。
二、填空题
9.答案　化学　做功
解析　给手机快速充电的过程,消耗电能,主要转化为化学能。过一会儿,充电器发烫,这是通过电流做功的方式改变物体的内能。
10.答案　2　60
解析　由图可知,警灯与电动机串联,根据串联电路的电流特点可知,通过警灯的电流与通过线圈的电流相等,即I灯=I线圈=1 A,警灯两端的电压为U灯=I灯R灯=1 A×2 Ω=2 V;2分钟内电动机线圈产生的热量Q=I线圈2R线圈t=(1 A)2×0.5 Ω×2×60 s=60 J。
11.答案　0.6　1 200
解析　这段时间内挂烫机消耗的电能W=124.1 kW·h-123.5 kW·h=0.6 kW·h,挂烫机的实际功率P=Wt=0.6kW·h3060h=1.2 kW=1 200 W。
12.答案　0.8　1.2
解析　将灯泡和定值电阻并联在电压为2 V的电源两端,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以UR=UL=2 V,由题图可知,通过R、L的电流分别为IR=0.2 A,IL=0.6 A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流I=IL+IR=0.6 A+0.2 A=0.8 A;小灯泡L的实际电功率为PL=ULIL=2 V×0.6 A=1.2 W。
13.答案　15　0.9
解析　由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器R'并联,电流表测干路电流。由于滑片是从a点开始向右移动的,所以滑片位于a点时,滑动变阻器接入电路的阻值最小,通过滑动变阻器的电流最大,由图乙可知,通过变阻器的最大电流Imax=0.3 A,此时变阻器接入电路中的电阻R'=10 Ω,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以电源电压U=ImaxR'=0.3 A×10 Ω=3 V,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R的电流IR=I总-Imax=0.5 A-0.3 A=0.2 A,则R的阻值R=UIR=3V0.2A=15 Ω。当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路消耗的总功率最小,由图乙可知,通过滑动变阻器的最小电流Imin=0.1 A,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R的电流不变,即IR=0.2 A,干路中的最小电流I总min=Imin+IR=0.1 A+0.2 A=0.3 A,电路消耗的最小功率P=UI总min=3 V×0.3 A=0.9 W。
三、实验探究题
14.答案　(1)电流　通电时间　(2)U形管中液面高度的变化　多　(3)5　大于　(4)电阻　左
解析　(1)图甲中两电阻丝串联,是为了保证电流和通电时间相同;(2)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但气体温度的变化可以通过U形管中液面高度的变化来反映,这种研究方法是转换法;电流与通电时间相同时,电阻越大,U形管中的液面高度变化越大,则电阻产生热量越多;(3)探究电流通过导体时产生热量的多少与电流大小的关系时,需要控制通电时间和电阻相同,电流不同,所以D容器中的电阻丝的电阻应该为5 Ω;图乙装置中,根据并联电路的电流特点知IC>ID,容器内的电阻丝阻值都是5 Ω,通电时间相等,通过的电流不同,电流越大,产生的热量越多,所以QC大于QD;(4)若将图乙中D容器外的电阻丝也放入D容器中,通过两容器内电阻丝的电流相同,阻值不同,根据并联电路的电阻特点可知,D容器中电阻丝的总电阻要小于C容器中电阻丝的电阻,所以探究的是电流产生的热量与电阻的关系;根据焦耳定律可知,电流通过C容器中电阻丝产生的热量多,则左侧U形管内液面高度变化较大。
15.答案　(1)“50 Ω　1 A”　如图所示

(2)c　(3)0.65　(4)U额R0　S1　U额I-U额R0
解析　(1)小灯泡的额定电压为2.5 V,正常发光时的电阻约为10 Ω,此时电路中的电流约为I1=U额RL=2.5V10Ω=0.25 A,小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为3.5 V,电流约为0.25 A,所以此时滑动变阻器接入电路中的电阻约为R=URI1=3.5V0.25A=14 Ω,所以要选择规格为“50 Ω　1 A”的滑动变阻器。小灯泡的额定电压为2.5 V,所以电压表选择“0～3 V”量程与小灯泡并联。(2)由题意知,连接好电路后闭合开关,发现小灯泡发光,电流表有示数,电压表无示数,可能是导线c断了。(3)由图乙可知,额定电流为0.26 A,根据公式P=UI可知小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5 V×0.26 A=0.65 W。(4)只闭合开关S和S1,调节滑片P,使电流表示数为U额R0,保持滑片P位置不动,断开开关S1,闭合其他开关,读出电流表示数为I,此时流经小灯泡的电流为I额=I-U额R0,小灯泡两端的电压为U额,所以小灯泡的额定功率为P额=U额I额=U额I-U额R0。
四、综合应用题
16.答案　(1)6 V　(2)0.6 A　(3)8.1 W
解析　(1)当开关S闭合,S1、S2都断开时,灯泡L与电阻R1串联,电压表测R1两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,且小灯泡L正常发光,所以,电路中的电流I=PLUL=1.2W3V=0.4 A,电压表的示数U1=IR1=0.4 A×15 Ω=6 V。
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压U=UL+U1=3 V+6 V=9 V。当开关S、S1闭合,S2断开时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,则电流表的示数I=UR1=9V15Ω=0.6 A。
(3)当开关S、S1、S2都闭合时,R1与R2并联,所以,电路的总电阻R=R1R2R1+R2=15Ω×30Ω15Ω+30Ω=10 Ω,整个电路消耗的电功率P=U2R=(9V)210Ω=8.1 W。
17.答案　(1)2.5 A　(2)1.65×105 J　(3)110 W
解析　(1)开关S接“1”时,为R1的简单电路,为加热状态,电路中的电流I1=UR1=220V88Ω=2.5 A;
(2)加热状态时,通电5 min电流做功W=UI1t=220 V×2.5 A×5×60 s=1.65×105 J;
(3)开关S接“2”时,两电阻串联,电路的总电阻为R=R1+R2=88 Ω+352 Ω=440 Ω。
保温状态时电路消耗的总功率是P=U2R=(220V)2440Ω=110 W。