初中物理人教版九年级全册第十八章 电功率综合与测试随堂练习题

这是一份初中物理人教版九年级全册第十八章 电功率综合与测试随堂练习题，共23页。试卷主要包含了单选题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。

第十八章电功率基础巩固（1）2020-2021学年人教版物理九年级
姓名：___________班级：___________
一、单选题(共52分)
1．(本题4分)如图，下列说法正确的是（　　）

A．图甲中装置内的空气被压缩时内能减小
B．图乙中电能表表示本月用电123.4kW·h
C．图丙中验电器的金属箔张开是由于同种电荷相互排斥
D．图丁中内燃机在做功冲程中将机械能转化为内能
2．(本题4分)如图所示为小琴做的小小电动机。矩形线圈的左端引线漆皮被全部刮掉，右端引线漆皮只刮掉了上半周，小小电动机由两节干电池供电。线圈快速稳定转动过程中，线圈受到磁场的作用力时，线圈中的电流为0.67 A，则线圈快速稳定转动1 min内电路消耗的电能约为（　　）

A．150 J B．120 J C．90J D．60J
3．(本题4分)两白炽灯上标着“220V100W”，上标着“220V40W”现把它们串联后接入220伏的电路，不考虑灯丝的电阻受温度的影响，下列说法正确的是（　　）
A．的功率小于的功率
B．、的总功率小于100W大于40W
C．的功率小于25W
D．、功率之比是
4．(本题4分)2020年10月15日，《自然》杂志报道了一种可以在15℃下实现超导的新材料，向创造没有电阻的高效电力系统迈出了重要一步。超导材料可以应用在（　　）
A．电热毯 B．电动汽车动力系统 C．电热水壶 D．充电暖手宝
5．(本题4分)如图所示电源电压U=18V，小灯泡L的额定电压为9V，灯丝电阻不变，当滑动变阻器的滑片P移至中点时，小灯泡L正常发光；当滑片P移至最右端时，小灯泡的实际功率为6W，则小灯泡的额定功率和滑动变阻器的最大阻值分别为（　　）

A．13.5W 6Ω B．13.5W 12Ω C．6W 27Ω D．6W 12Ω
6．(本题4分)假如科学家研制出常温下超导体，则它适合用作（　　）
A．输电导线 B．保险丝 C．变阻器 D．电热丝
7．(本题4分)灯泡L上标有“6V 3W”字样，它两端的电压与电流变化的关系如图甲所示。现把灯泡L接入图乙所示的电路中，若电源电压恒为10V不变，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~15V”，且所有元件完好。则下列说法中错误的是（　　）


A．开关S闭合前，电压表V的示数一定不为0
B．灯泡L正常发光时，电压表的示数为4V
C．当电流表示数为0.2A时，滑动变阻器R消耗的电功率为1.8W
D．为了保证电路安全，整个电路消耗的最大功率6W
8．(本题4分)如图为利用光敏电阻设计的监控装置示意图，R1是光敏电阻，当光照射的强度增大时其阻值变小，R2是定值电阻，电源电压不变。当有人经过通道遮蔽光线时（　　）

A．通过R1阻值变小 B．R2两端的电压变大
C．电路消耗的总功率变小 D．流过电路的电流变大
9．(本题4分)定值电阻R1标有“10Ω 1A”字样，R2标有“15Ω 0.6A”字样，将R1、R2接入由一个开关和电压恒定的电源组成的电路，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　）
A．R1、R2并联时，通过干路的最大电流为1.5A
B．R1、R2并联时，R2的最大功率为9W
C．R1、R2串联时，电源电压最大为19V
D．R1、R2串联时，R1的最大功率为10W
10．(本题4分)关于“12V 4W”的小灯泡L1和“9V 3W”的小灯泡L2，下列说法正确的是（　　）
A．Ll和L2正常工作时的电阻一样大
B．Ll和L2串联在一起使用时，L2更亮
C．Ll和L2串联在21V的电源上时，两灯都正常发光
D．L2串联一个9Ω的电阻接在15V电路中，也能正常发光
11．(本题4分)如图甲所示的电路，电源电压U=10V（恒定不变），R2=8Ω，闭合开关S后，V2表的示数为7V；把甲电路中的两个电压表换成两个电流表，如图乙所示，闭合开关S后，A1表的示数为1.75A。下列说法正确的是（　　）

A．甲电路中V1表的示数为6V
B．乙电路中A2表的示数为2.25A
C．甲电路消耗的总功率为2.5W
D．乙电路中R1消耗的功率为10W
12．(本题4分)如图所示电路中，电源电压不变，小灯泡L标有“6V3W”字样。闭合开关后，当滑片P移至变阻器中点位置时，小灯泡恰好正常发光；当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.35A，电压表示数变化了2V。针对这个过程，下列判断正确的是（　　）

A．电源电压为10V B．滑动变阻器的最大阻值为10Ω
C．电路允许消耗的最大功率为5.5W D．小灯泡消耗的功率变化了0.2W
13．(本题4分)如图所示，电源电压及灯泡电阻保持不变，小灯泡L额定电压为6V，当开关S1闭合、S2断开，R2滑片移到最大值R2max，此时电流为0.5A，电路的总功率为P1；当开关S1断开、S2闭合，电压表V2的示数变化了1.5V，电路的总功率为P2.已知P1：P2=５：6，R2max：R1=3：2，下列说法正确的是（　　）

A．开关S1断开、S2闭合时，电路中电流为0.4A
B．R1=10Ω
C．R2max=20Ω
D．小灯泡的额定功率为3.6W


二、填空题(共20分)
14．(本题4分)如图所示的电路中，开关S由断开到闭合时，电流表的示数由0.3A变化到0.5A，电压表的示数始终为6V，则电源电压为______V，滑动变阻器R2连入电路的阻值为______Ω，通电1min电阻R1产生的热量为______J。

15．(本题4分)如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器，图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象，已知电源电压为12V，图像中P1=______W，R0最大功率为______W。


16．(本题4分)如图所示，灯泡标有“6V 3W”，标有“6V 2W”字样，电源电压6V恒定不变。闭合开关S，忽略温度对灯丝电阻的影响，则甲、乙两电路中流过的电流__________，消耗的实际功率__________（选填“>”、“=”或“<”）。

17．(本题4分)某家用电热壶有“加热”和“保温”两个档位，其简化电路如图所示，R1、R2是电热丝，R1=1050，R2=50。开关S接“1”时，电热壶为______档位。开关S接“2”时，通电5min，电流通过R2产生的热量为______J。

18．(本题4分)初中学过的五大物理定律中有三个是用物理学家的名字来命名的，还有两个不是用物理学家的名字来命名的，请写出以物理学家名字命名的两个定律，分别是___________定律和___________定律。

三、计算题(共32分)
19．(本题8分)如图甲所示，电源电压恒为5V，小灯泡L上标有“4V 2W”字样，定值电阻R1的阻值为25Ω，变阻器R2上标有“20Ω 1A”字样，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A。
（1）求小灯泡正常发光时的电阻。
（2）闭合开关S、S1、S2，断开S3，移动变阻器R2的滑片P，使电流表的示数为0.56A，求此时变阻器R2消耗的电功率。
（3）闭合开关S，S3，断开S1、S2，移动变阻器R2的滑片P，小灯泡L的U-I关系如图乙所示，在保证电路各元件安全工作的情况下，求变阻器R2允许接入电路的阻值范围。


20．(本题8分)如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1∶R2=1∶2，只闭合开关S1时，电流表的示数是0.4A，此时小灯泡正常发光，R1消耗的功率为P1；只闭合S2，R2消耗的功率为P2，且P1∶P2=8∶9，通过小灯泡的电流与电压关系图像如乙图所示：
（1）求小灯泡的额定功率；
（2）求电源电压；
（3）若电压表选用0~15V量程，电流表选用0~0.6A量程，用一个“60Ω、0.5A”的滑动变阻器替换小灯泡，在只闭合S2时，通过调节滑动变阻器滑片，电路的最大功率和最小功率分别是多少？

21．(本题8分)如图甲所示的电路中，电源电压可调，滑动变阻器R上标有“1A”字样，电压表的量程为0～15V，电流表量程为0～0.6A。将电源电压调为某一定值时，滑片移动程中电压表与电流表示数的变化如图乙所示，求：
（1）定值电阻的阻值；
（2）将电源电压调为6V，电压表改接0～3V量程，为保证电路安全，求电路消耗的功率范围；
（3）若使滑动变阻器可任意调节，且使电流表指针示数不低于满刻度的六分之一（电压表接0～3V量程），则电源电压的可变范围是多少?

22．(本题8分)如图甲所示是一款小太阳取暖器，有“高热”“低热”两挡功率，图乙是其工作电路的简图，R1为加热电阻，R2是阻值为11Ω的定值电阻。此款取暖器“高热”挡加热功率为1100W，忽略温度对电阻的影响，求：
（1）取暖器在“高热”挡正常工作时电路中的电流是多少？
（2）取暖器在“低热”挡正常工作时加热电阻的功率是多少？
（3）若房间空气质量为60kg，取暖器在“高热”挡正常工作10min，产生的热量有60%被房间内的空气吸收，可使此房间的空气升高多少℃？[空气的比热容取1.1×103J/(kg•℃)]。


参考答案
1．C
【详解】
A．图中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A错误；
B．电能表显示本月电表示数，不是本月用电量，故B错误；
C．当验电器带电时，两片金属箔由于带同种电荷相互排斥而张开，故C正确；
D．内燃机在做功冲程中将内能转化为机械能，故D错误。
故选C。
2．B
【详解】
线圈快速稳定转动1 min内电路消耗的电能约

故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
3．C
【详解】
根据电功率的公式

得出

求得的电阻是

同理求得的电阻是

当两只的白炽灯串联时，电路中的总电阻为

电路中的电流为

的功率为

的功率为

A．的功率为，的功率为，的功率大于的功率，故A错误；
B．、的总功率为

由此可知B错误；
C．的功率为，的功率小于25W，故C正确；
D．、功率之比是

故D错误。
故选C。
4．B
【详解】
超导材料，是指具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零的性质的材料。
ACD．利用电流的热效应，应该选用电阻大的材料，提高产热，故ACD不符合题意；
B．电动汽车动力系统 ，电阻为零，可以减少能量的损耗，故B符合题意。
故选B。
5．B
【详解】
P在中点时灯泡正常发光，说明此时灯泡两端的电压为9V，变阻器两端的电压为9V，即变阻器的最大阻值R为灯泡电阻RL的两倍，当P移动到最右端时（电阻全连入为R），电流为

即

解得R=12Ω，RL= 6Ω，小灯泡的额定功率

故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
6．A
【详解】
超导体电阻为0，保险丝和电热丝都是利用电流热效应工作的，变阻器利用了导体具有电阻，它们不能使用超导体；使用超导体制成的导线将降低远距离输电线中的电能损耗，输电导线可以使用超导体。A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
7．D
【详解】
A．开关S闭合前，电压表V测电源电压，电压表的示数不为零，故A正确，A不符合题意；
B．灯泡L正常发光时，说明灯泡两端的电压为额定电压6V，电源电压10V，滑动变阻器的电压则为4V，而电压表测量滑动变阻器的电压，故电压表的示数为4V，故B正确，B不符合题意；
C．当电流表示数为0.2A时，从图甲可知，此时灯泡两端的电压为1V，那么滑动变阻器的电压为9V，则滑动变阻器R消耗的电功率为

故C正确，C不符合题意；
D．为了保证电路安全，灯泡的电压为6V，根据图甲可知，整个电路的最大电流为0.5A，整个电路消耗的最大功率

故D错误，D符合题意。
故选D。
8．C
【详解】
AD．R1是光敏电阻，当光照射的强度增大时其阻值变小，当光照射的强度减小时其阻值变大，所以当有人经过通道时，光照射的强度减小，R1的电阻变大，两电阻串联，由电阻的串联规律，电路的总电阻变大，根据，电路的电流变小，故AD不符合题意；
B．由于总电流变小，根据U=IR可知，R2两端的电压变小，故B不符合题意；
C．根据P=UI可知，电路消耗的总功率变小，故C符合题意。
故选C。
9．A
【详解】
AB．R1两端最大电压为

R2两端最大电压为

R1、R2并联时，两端最大电压为U2=9V，R1中的电流为

通过干路的最大电流为

R2的最大功率为

故A正确，B错误；
CD．R1、R2串联时，电路中最大电流为I2=0.6A，电路两端的电压为

R1的最大功率为

故CD错误。
故选A。
10．C
【详解】
A．两灯泡的电阻分别为


则两灯泡的电阻不相等，故A错误；
B．Ll和L2串联在一起使用时，通过电路的电流相等，由于
R1＞R2
由P=I2R可知，L1的功率较大，L1比较亮，故B错误；
C．两个灯泡的额定电流分别为


Ll和L2串联在21V的电源上时，通过电路的电流

因为
I=I1=I2
所以两灯都正常发光，故C正确；
D．L2串联一个9Ω的电阻接在15V电路中，通过电路的电流

因为

L2不能正常发光，故D错误。
故选C。
11．C
【详解】
乙图中三个电阻并联，电流表A1测量流过R2和R3的电流，电流表A2测量流过R1和R2的电流。因为电源电压U=10V，所以此时流过R2的电流为

流过R3的电流为

可得

甲图中三个电阻串联，电流相同，电压表V2测量R2和R3的电压，所以此时电路中的电流为

所以R1的阻值为

A．甲电路中V1表的示数为

故A错误；
B．电流表A2测量流过R1和R2的电流

故B错误；
C．甲电路消耗的总功率为

故C正确；
D．乙电路中R1消耗的功率为

故D错误。
故选C。
12．C
【详解】
AB．由图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电流，电流表测电路中的电压。
闭合开关后，当滑片P移至变阻器中点位置时，小灯泡恰好正常发光，小灯泡L规格为“6V3W”，由得，小灯泡正常发光时的电流为

此时电源电压为

滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.35A，电流表示数变小说明电路中总电阻变大，即滑片P移至最右端时，电流表示数为0.35A，此时滑动变阻器阻值变大，分得电压变多，电压表示数变小,此时电压表的示数即小灯泡两端的电压为，则电源电压为

联立关于电源电压的表达式可得
滑动变阻器的最大阻值，电源电压，故AB错误；
C．由可知，电源电压不变，要使电路允许消耗的功率最大，则需电路中的电流最大，小灯泡的额定电流为0.5A，即为电路中最大电流，则电路允许消耗的最大功率为

，故C正确；
D．闭合开关后，当滑片P移至变阻器中点位置时，小灯泡恰好正常发光，小灯泡的功率；当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.35A，此时小灯泡两端的电压为4V，此时小灯泡的功率为

则小灯泡消耗的功率变化了

，故D错误。
故选C。
13．B
【详解】
设电源电压为U,开关S1断开、S2闭合时，设电路中的电流为I2,又P1：P2=５：6，则

解得
I2=0.6A
故A错误；
BC.当开关S1闭合、S2断开，R2滑片移到最大值R2max，此时电流为0.5A，R2和灯泡串联,电压表V2测R2的电压；当开关S1断开、S2闭合时，电路中的电流为0.6A,此时R1与灯泡串联，此时电压表V2测R1的电压，示数变化了1.5V，由R2max：R1=3：2可知，电压表示数是减小了1.5V,可得
0.5A×R2-0.6A×R1=1.5V
0.5A×R1-0.6A×R1=1.5V
解得
R1=10Ω，R2=15Ω
故B正确，C错误；
D．当开关S1闭合、S2断开，R2滑片移到最大值R2max，此时电流为0.5A，R2和灯泡串联，可得

开关S1断开、S2闭合时，电路中的电流为0.6A,此时R1与灯泡串联，可得

又

由以上三式解得
RL=15Ω
则小灯泡的额定功率
P额==2.4W
故D错误。
故选B。
14．6 20 72
【详解】
[1]由图可知，R1与R2并联，电压表测电源电压，开关控制R1支路，当开关S断开时，电流表只测通过R2的电流，当开关S闭合时，电流表测干路电流。因电压表的示数始终为6V，故电源电压为6V。
[2]开关S断开时，电流表的示数为0.3A，即R2的电流为0.3A，则R2连入电路的阻值为
R2=20Ω
[3]开关S闭合时，电流表的示数变为0.5A，则R1的电流为
I1=I-I2=0.5A-0.3A=0.2A
则通电1min电阻R1产生的热量为
Q=W=UI1t=6V×0.2A×60s=72J
15．3.2W 14.4W
【详解】
电源电压为12V，R0与R1串联，电压表测R1两端电压；
[1]当滑片滑到a端时，R1有最大阻值，由表可知此时电流为I1=0.2A，R1功率为2W，可求得此时滑动变阻器最大阻值

电路总电阻为

可求得R0阻值为

当电流为0.4A时，电路总电阻为

滑动变阻器接入阻值为

滑动变阻器此时功率为

[2]当滑动变阻器阻值调为0时，R0有最大功率，为

16．2∶5 ＜
【详解】
[1][2]L1电阻为

L2电阻为

甲图两灯串联，电流为

乙图两灯并联，灯正常发光，L1电流为

电流比为

甲图L2电压小于6V，乙图等于6V，根据，消耗的实际功率＜。
17．加热 600
【详解】
[1]开关接“1”时，电路中只有R2，电阻小，功率大，电热壶为加热档位。
[2]开关S接“2”时，R2、R1串联，此时电路中的电流

电流通过R2产生的热量

18．牛顿第一定律 欧姆定律
【详解】
[1][2]初中学过的五大定律：光的反射定律、牛顿第一定律、能量守恒定律、欧姆定律、焦耳定律，其中以科学家名字命名的三个定律是：牛顿第一定律、欧姆定律和焦耳定律。
19．（1）8Ω；（2）1.8W；（3）2~10Ω
【详解】
解：（1）小灯泡正常发光时的电阻

（2）闭合开关S、S1、S2，断开S3，R1、R2并联，灯泡短路，电阻电压均5V，R1电流为

R2电流为
I2=I-I1=0.56A-0.2A=0.36A
此时变阻器R2消耗的电功率
P2=UI2=5V×0.36A=1.8W
（3）闭合开关S，S3，断开S1、S2，L和R2串联，电压表测变阻器电压，灯泡额定电流为

所以最大电流0.5A，此时变阻器分压为
U1=U-UL=5V-4V=1V
变阻器阻值

变阻器最大分压为3V，此时灯泡分压2V，由图可知电流为0.3A，变阻器阻值为

所以变阻器电阻范围2~10Ω。
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻8Ω；
（2）此时变阻器R2消耗的电功率1.8W；
（3）变阻器R2允许接入电路的阻值范围2~10Ω。
20．（1）4W；（2）18V；（3）6.75W；3.24W
【详解】
解：（1）从图线中可以看出，当灯泡的电流为0.4A时，电压为10V。则小灯泡的额定功率

（2）只闭合开关S1时，电路中R1与灯泡串联，电流表的示数是0.4A，此时小灯泡正常发光，此时电路的电流

R1消耗的功率为

只闭合S2，电路中R2与灯泡串联，设此时电路电流为I2，R2消耗的功率为

由题意可知
，
由以上式子解得

从图线中可以看出，当灯泡电流为0.3A时，灯泡电压为6V。由串联电路特点得，电源电压

解得

电源电压

（3）电阻R2的阻值

电压表选用0~15V量程，电流表选用0~0.6A量程，用一个“60Ω、0.5A”的滑动变阻器替换小灯泡，在只闭合S2时，电阻R2与滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量电阻R2电压。当电压表为15V时，电路电流达到最大为

此时电路功率最大

当滑动变阻器接入的电阻最大为60Ω时，电路的电阻最大，功率最小为

答：（1）小灯泡的额定功率为4W；
（2）电源电压为18V；
（3）若电压表选用0~15V量程，电流表选用0~0.6A量程，用一个“60Ω、0.5A”的滑动变阻器替换小灯泡，在只闭合S2时，通过调节滑动变阻器滑片，电路的最大功率和最小功率分别是6.75W、3.24W。
21．（1）8Ω；（2）2.25 W～3.6 W；（3）2.8 V～4.2 V
【详解】
解：（1）由图像知滑片移动过程中定值电阻两端电压变化量为

电流变化量为

所以

（2）由图像知当电压表示数为5 V，电流表示数为0.25 A时，此时滑动变阻器接入电路阻值最大，即滑动变阻器的最大阻值为

调节电源电压后，当电压表示数为3 V时，变阻器的阻值最大，此时电路电流最小，消耗的功率最小。此时定值电阻两端电压为3 V，电路电流为

滑动变阻器接入电路的阻值为

电路消耗的最小功率

改变电路后电路中允许的最大电流为0.6 A，所以电路消耗的最大功率

故电路消耗的功率范围为2.25 W～3.6 W
（3）由于电流表的0～0.6 A量程，刻度盘的六分之一处为0.1 A，所以电路中的电流范围是0.1 A～0.6 A。当滑动变阻器连入电路的阻值最大时，最小电流为0.1 A，此时的电源电压最小

当滑动变阻器连入电路的阻值最小时，有最大电流为0.6 A，此时的电源电压为

电压表0～3 V量程，滑动变阻器两端的电压不能超过3 V，所以有

即

解得

故电源电压的范围为2.8 V～4.2 V
答：（1）定值电阻的阻值为8Ω；
（2）电路消耗的功率范围为2.25 W～3.6 W；
（3）电源电压的可变范围是2.8 V～4.2 V。
22．（1）5A；（2）704W；（3）6℃
【分析】
（1）根据P=UI算出取暖器在“高热”挡正常工作时电路中的电流；
（2）根据算出电阻R1的阻值，根据串联电路电阻的规律算出低温挡的总电阻，由欧姆定律算出此时电路的电流，由P1=I2R1算出取暖器在“低热”挡正常工作时加热电阻的功率；
（3）根据W=P高t可求产生的热量，根据Q吸=ηW可得空气吸收的热量，根据Q吸=cm∆t可得房间的空气温度升高多少℃。
【详解】
解：由图知，开关S1接1时，只有电阻R1工作，电阻较小根据知此时为高温挡；开关S1接2时，两电阻串联，总电阻较大，根据知此时为低温挡；
（1）根据P=UI知，取暖器在“高热”挡正常工作时电路中的电流

（2）根据得电阻R1的阻值为

低温挡的总电阻为
R=R1+R2=44Ω+11Ω=55Ω
此时电路的电流为

取暖器在“低热”挡正常工作时加热电阻的功率是
P1=I低2R1=(4A)2×44Ω=704W
（3）取暖器在“高温”挡正常工作10分钟，放出的热量
Q=W=P高温t=1100W×10×60s=6.6×105J
空气吸收的热量
Q吸=ηQ=60%×6.6×105J=3.96×105J
由Q吸=cm∆t可得，房间的空气温度升高

答：（1）取暖器在“高热”挡正常工作时电路中的电流是5A；
（2）取暖器在“低热”挡正常工作时加热电阻的功率是704W；
（3）可使此房间的空气升高6℃。
【点睛】
本题考查了热量公式、效率公式和电功率公式的灵活应用，关键是不同挡位时电路连接方式的判断，常见题目。