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

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第十八章电功率强化训练（3）2020-2021学年人教版物理九年级姓名：___________班级：___________一、单选题(共36分)1．(本题3分)下列四种用电器中。利用电流热效应工作的是（　　）A．电冰箱 B．电视机 C．电脑 D．电热水壶2．(本题3分)下列对常见物理量的描述，最贴合实际的是（　　）A．我国家用冰箱的额定电压为  B．家庭中的台扇正常工作通过的电流是 C．实验室小灯泡的电阻约为  D．空调柜机正常工作时消耗的功率为 3．(本题3分)物理兴趣小组的同学对图所示的现象进行讨论，其中正确的是（　　）A．图甲：可比较锌、铁的活动性顺序B．图乙：帕斯卡裂桶实验证明了大气压的存在C．图丙：说明铁生锈需要与水和空气接触D．图丁：验证了电流产生的热量与电阻大小的关系4．(本题3分)如图甲所示的电路中，R为定值电阻，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从B端移到A端，两电表示数变化关系如乙图所示。则下列说法不正确是（　　）A．电源电压是6VB．滑动变阻器R2的最大阻值是20ΩC．电阻R1的阻值是20ΩD．滑片P滑到AB中点时电阻R1的电功率是0.9W   5．(本题3分)如图所示的电路，开关S闭合，规格相同的灯L1和L2均发光。下列说法正确的是（　　）A．灯L1比灯L2亮B．通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流C．灯L1两端的电压等于灯L2两端的电压D．灯L1的实际电功率比灯L2的实际电功率小6．(本题3分)如图所示电路，电源电压为12V且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为25Ω，若先将电路中连接“3V1.5W”的灯泡L1，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P的位置在A点，可使其正常发光。再把原来的灯换成一个“6V3W”的灯泡L2，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P的位置在B点，也可以使该灯泡正常发光（实验中两灯的电阻均保持不变），在这一过程中，下列说法正确的是（　　）A．A点在B点的左侧B．电压表的示数由4V变为6VC．若只把L1换成L2时，闭合开关，此时L2的实际功率是1.92WD．实验中，第一次滑动变阻器的功率比第二次大1W7．(本题3分)如图，两只完全相同的烧瓶中的电阻丝阻值分别为RA、RB，利用该器材不能完成的实验是（　　）A．若RA>RB且并联，烧瓶装入等质量的煤油，可以探究焦耳定律中电热与电流大小的关系B．若RA<RB且串联，烧瓶装入等质量的煤油，可以探究焦耳定律中电热与电阻大小的关系C．若RA=RB且串联，烧瓶中装入等质量的水和食用油，可以比较他们的吸热能力D．若RA=RB，烧瓶中装入等质量的水和食用油，可以粗略测量食用油的比热容8．(本题3分)如图中，灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样，电源电压不变，开关S闭合，①只闭合S1，灯泡L1、L发光；②只闭合S2，灯泡L2、L发光，灯泡L在②中比在①中（设灯丝电阻不变）（　　）A．电功率较大，亮度较亮 B．电功率较小，亮度较暗C．电功率相同，亮度相同 D．电功率较大，亮度较暗9．(本题3分)如图所示，电源电压恒为，移动滑片的位置，当电压表示数为时，电流表示数为；当电压表示数为时，电流表示数为；则电压表示数为时，滑动变阻器接入电路中电阻和电路总功率为（　　）A．2Ω   B．10Ω  C．5Ω   D．2Ω  10．(本题3分)灯泡L标有“6V，3W”字样，接在如图所示电路中，闭合开关后恰好正常发光，电源电压恒为18V，在滑片P移动过程中，下列说法正确的是（　　）A．当滑片P向右移动过程中，电流表示数变小B．为了保证电表的安全，电压表应选0~3V量程C．灯泡L在10min消耗的电能为5400JD．滑动变阻器消耗的电功率恒为6W11．(本题3分)如图所示，灯 L1 和 L2的灯丝电阻之比是1∶2，则（　　）A．两个灯泡的电功率之比 P1∶P2=1∶2 B．两个灯泡的电功率之比 P1∶P2=2∶1C．两个电流表的示数之比 I1∶I2=1∶3 D．两个电流表的示数之比I1∶I2=2∶112．(本题3分)小明自制了一种测定风速的装置，如图所示，其中风速表是由电压表改装而成，R为定值电阻，R1为滑动变阻器，电压表的量程为“0-3V”， “T”型管道的竖直管内装有可上下自由移动的轻质活塞A，A和滑动变阻器的滑片相连。下列判断正确的是（　　）A．风速减小时，电压表示数变大B．风速增大时，电路消耗的总功率变小C．适当减小电源电压可增大该风速表的最大测量值D．该风速表表盘分布均匀 二、填空题(共16分)13．(本题4分)在某一温度下，通过甲和乙两个电路元件的电流与其两端电压的关系图像如图所示。如果将元件甲、乙串联后接在电压为3V的电源两端，则元件甲在10min内消耗的电能为___________J。14．(本题4分)图是高压输电线上的一个装置，该装置是导体，它的作用是将四根导线并联起来，相当于______了导线的横截面积，从而______了输电导线的电阻，这样就能大大______了输电线上电能的损失（选填“增大”或“减小”）。 15．(本题4分)如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，移动滑片，使电压表V1示数与电压表V2示数之比为2：1，此时R2的功率为P1；再次移动滑片，使电压表V1示数与电压表V2示数之比为1：2，此时R2的功率为P2，则P1：P2=______。16．(本题4分)如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V。闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I–U关系图象如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W，电源电压为______V，滑动变阻器的最大阻值为______Ω。 三、计算题(共32分)17．(本题8分)如图所示，灯泡L标有“6V 6W”字样（不考虑灯丝电阻变化），定值电阻R1=18Ω，当开关S1、S2、S3全部闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为1.5A。求：（1）电源电压U；（2）定值电阻R0；（3）电流在1分钟内通过定值电阻R0产生的热量；（4）当S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的功率。18．(本题8分)为了缓解城市交通拥堵，合肥工业大学两位研究生采用模块设计理念设计出“都市蚂蚁”概念车（如图所示），荣获全国汽车创新设计大赛最高奖项，远看就像一只只色彩缤纷、憨态可掬的蚂蚁，整车拥有动力组、乘舱组、辅助组三个模块，其中，乘舱组还可以自由装卸。质量仅有400kg，总体积0.75m3，轮胎与地面的总接触面积200cm2，标准乘载100kg，请解答标准乘载时的下列问题（g取10N/kg）：（1）“都市蚂蚁”车以5m/s的速度在公路上匀速行驶了30min时，受到的阻力是车总重的0.4倍，则发动机牵引力所做功是多少？（2）在上述匀速过程中动力组电源提供恒定电功率为1.25×104W，则“都市蚂蚁”的效率是多少？19．(本题8分)电子秤的应用在我们日常生活中已经十分普遍，下如图所示，是某位同学利用电压表设计的一个简易电子秤示意图。其中，电源的电压为3V，V是电压表（也是电子秤的示数表盘），R0是阻值为6Ω的定值电阻，R是一根长为4cm阻值为12Ω的均匀电阻丝（单位长度的电阻丝的阻值相等），P是与弹簧C连接在一起的金属滑片，弹簧所受压力F与压缩量的关系如下表所示。在不称量重物时，滑片P刚好位于电阻丝R的最上端a处，弹簧处于自然状态。滑片、弹簧的电阻均不计，塑料盘和金属板的重力不计，g=10N/kg。当开关S闭合后，则弹压缩量/cm1234弹簧受到的压力F/N10203040（1）该电子秤工作时的电功率是多少？（2）当电压表的示数为1V时，所称重物的质量是多少？20．(本题8分)雯雯家新买的电煲锅，它有加热和保温两种功能。下图是其简化电路。当S接a时，电煲锅加热；当S接b时，电煲锅保温。已知：电源电压为220V，R1=55Ω，加热时总功率与保温时总功率的关系为：P加热=5P保温。[c米饭=4×103J/（kg•℃）]求：（1）若电煲锅内装有1kg米饭，从12℃加热到100℃，米饭吸收多少热量？（2）若电煲锅的热效率为80%，加热这些米饭需要多长时间？（3）电阻R2的阻值为多少？
参考答案1．D【详解】A．电冰箱是将电能转化为电动机的机械能，通过做功发生物态变化工作的，不是利用电流的热效应来工作的，故A不符合题意；B．电视机将电能转化为声音与图像，不是利用电流的热效应来工作的，故B不符合题意；C．电将电能转化为声音与图像，不是利用电流的热效应来工作的，故C不符合题意；D．电水壶工作时将电能转化为内能，利用电流的热效应工作的; 故D符合题意。故选D。2．A【详解】A．我国家用电器的额定电压都是，电冰箱是家用电器，其正常工作额定电压是，故A符合题意；B．台扇功率约为，则由可知，台扇的电流约为故B不符合题意；C．实验室常用小灯泡的额定功率约为，额定电压约为，由可知，小灯泡的电阻约为故C不符合题意；D．空调柜机正常工作时消耗的功率大约在，故D不符合题意；故选A。3．A【详解】A．锌和铁都与盐酸反应，锌反应的速率比铁快，说明锌在铁的前面，通过实验可比较锌和铁的金属活动性，故A正确；B．帕斯卡裂桶实验是在一个装满水、密封的木桶中插入一根很细、很长的管子，向管子内加水后，水柱升高后，木桶被胀破，说明液体压强与深度有关，深度越大、压强越大，故B错误；C．左边的试管中的铁钉与水、氧气接触，铁钉生锈；右边的试管内的铁钉没有与水接触，但和氧气接触，铁钉不会生锈，通过对比说明铁生锈需要水，故C错误；D．图中，两电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，故通过两电阻的电流相同，但两个电阻的大小未知，不能判断电流产生的热量与电阻大小的关系，故D错误。故选A。4．C【详解】A．当滑动变阻器的滑片滑到A端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，由图像可知，电源的电压U＝6V，故A正确，不符合题意；B．当滑动变阻器的滑片滑到B端时，R2接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图像可知，电路中的电流I小＝0.2A，R1两端的电压U1＝2V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V滑动变阻器R2的最大阻值 故B正确， 不符合题意；C．R1的阻值 故C错误，符合题意；D．因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑片P滑到AB中点时，电路中的电流电阻R1的电功率故D正确，不符合题意。故选C。5．C【详解】B．由电路图可知，两完全相同的灯泡串联，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过灯L1的电流等于通过灯L2的电流，故B错误；C．由U=IR可知，两灯泡两端的电压相等，即灯L1两端的电压等于灯L2两端的电压，故C正确；AD．因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，且相同两灯泡的电阻相等，所以，由P=UI=I2R可知，灯L1的实际电功率等于灯L2的实际电功率，两灯一样亮，故AD错误。故选C。6．C【详解】B．由电路图知道，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。当电路中分别连接“3V 1.5W”L1或“6V 3W”L2的灯泡时，因串联电路总电压等于各分电压之和，且灯泡正常工作，所以，电压表的示数分别为UA=U﹣U1=12V﹣3V=9VUB=U﹣U2=12V﹣6V=6V即电压表的示数由9V变为6V，故B错误；A．因为串联电路中各处的电流相等，所以，由P=UI知道，电路中的电流分别为由知道，滑动变阻器接入电路中的电阻分别为由RA>RB可知，A点在B点的右侧，故A错误；C．灯泡L2的电阻只把L1换成L2时，闭合开关，电路中的电流此时L2的实际功率P2′=I2R2=(0.4A）2×12Ω=1.92W故C正确；D．两次滑动变阻器的功率分别为PA=UAI1=9V×0.5A=4.5WPB=UBI2=6V×0.5A=3W则第一次滑动变阻器的功率比第二次大4.5W﹣3W=1.5W故D错误。故选C。7．A【详解】A．电流通过导体产生的热量和电流大小、电阻大小及通电时间关系，若若RA>RB且并联，电流和电阻均不相同，变量不唯一，故不能研究焦耳定律中电热与电流大小的关系，故A符合题意；B．若RA<RB且串联，电流相同，电阻不同，所以可以研究焦耳定律中电热与电阻大小的关系，故B不符合题意；C．若RA=RB且串联，电流相同，电阻相同，相同时间放出热量多少，烧瓶中装入等质量的水和食用油，可以比较他们的吸热能力，故C不符合题意；D．若RA=RB，加热相同的时间，质量相等的水和食用油吸收热量相同，通过温度计可以分别知道水和食用油温度的变化，根据公式可知水吸收的热量，根据公式可知食用油的比热容，故D不符合题意。故选A。8．A【详解】灯泡L1、L2分别标有“6V  3W”“6V  6W”字样，它们的电阻分别为R1阻值大于R2阻值，只闭合S1，灯泡L1、L串联，只闭合S2，灯泡L2、L串联，两种接法对比，L2、L串联时，总电阻小，电流大，L功率较大，更亮，故A符合题意。故选A。9．D【详解】闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路电流。设电源电压为U，设定值电阻的阻值为R，则U=U定+U滑移动滑片的位置，当电压表示数为4V时，电流表示数为0.2A，根据串联电路的电压特点和欧姆定律知道U=4V+0.2A×R    ①当电压表示数为2V时，电流表示数为0.4A，则U=2V+0.4A×R      ②由①②得U=6V，R=10Ω电压表示数为1V时，定值电阻两端的电压为U1=6V-1V=5V电路中的电流为电路的总电阻为滑动变阻器接入电路中电阻R变=R总-R=12Ω-10Ω=2Ω电路总功率P=UI=6V×0.5A=3W故选D。10．D【详解】A．由图滑片P和灯泡L串联，电压表与滑动变阻器滑片P右边部分并联，且电压表电阻很大，则电路中电流不能通过电压表，只能从滑动变阻器流过，当滑片P向右移动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻不变，整个电路总电阻没有发生变化，所以电流表示数不变，故A错误；B．由题已知灯泡额定电压为6V，由于在串联电路中，电源电压等于各部分电压之和，故滑动变阻器两端的电压为所以为了保证电压表的安全，电压表应选0~15V量程，故B错误；C．闭合开关后灯泡恰好正常发光，说明此时灯泡功率为额定功率，则灯泡L在10min消耗的电能为故C错误；D．由于滑动变阻器接入电路中电阻不变，电路的总电阻不变，则不论滑动变阻器滑片如何移动，电路中中电流都不变，滑动变阻器消耗的电功率不变。由于串联电路中电流处处相等，故通过滑动变阻器电流与灯泡电流相等，且灯泡恰好正常发光，则通过滑动变阻器电流滑动变阻器两端的电压滑动变阻器消耗的电功率故D正确。故选D。11．B【详解】AB．由图可知，两个灯泡并联，电流表A1测量干路中的电流，电流表A2测量通过L2的电流，并联电路中各支路两端的电压相等，两个灯泡的电功率之比 故A不符合题意，B符合题意；CD．两个电流表的示数之比 故CD不符合题意。故选B。12．C【详解】A．风速减小时，压强变大，轻质活塞A向下移动，滑片向下移动，接入电阻阻值变大，总电阻变大，电源电压不变，故电流变小，故定值电阻的两端的电压变小，电压表的示数变小，故A错误；B．风速增大时，压强变小，轻质活塞A向上移动，滑片向上移动，接入电阻的阻值变小，总电阻变小，电源电压不变，故电流变大，根据可知，电路消耗的总功率变大，故B错误；C．由于电压表的量程为3V，此时的风速的最大，此时滑动变阻器分担一部分电压，且此部分电压加上3V，即为电源电压，若适当减小电源电压，则滑动变阻器的阻值可以少分担一点电压，即阻值可以变得小一些，即滑片仍然可以上移，即风速还可以变大，故适当减小电源电压可以可增大该风速表的最大测量值，故C正确；D．电路中的电流为电压表的示数为滑动变阻器的阻值变化与电压的示数变化不是正比关系，故风速与电压的变化也不是正比关系，故分度值分度不均匀，故D错误。故选C。13．120【详解】将元件甲、乙串联后接在电压为3V的电源两端时，因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，所以，由图像可知，当电路中的电流I=0.2A，两元件两端的电压U甲=1V、U乙=2V时符合，则元件甲在10min内消耗的电能为W=U甲It=1V×0.2A×10×60s=120J14．增大    减小    减小    【详解】[1]电阻的大小与导体的长度、材料、横截面积有关，四根导线并联起来，相当于增大了导线的横截面积。[2]在长度、材料相同的情况下，横截面积越大，电阻越小，故从而减小输电导线的电阻。[3]根据可知，电流和通电时间一定时，输电导线的电阻小，电能的损耗小。15．1：1【详解】在第1种情况下，R2两端的电压R1两端的电压为在第2种情况 下，R2两端的电压R1的电压为所以，两种情况下通过R1的电流之比即通过R2的电流之比为功率之比16．24    12    9    【详解】[1][2]由电路图可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为灯泡的简单电路，电路中的电流最大，由图象知，电源的电压U=UL=12V此时电路中的电流I=2.0A，则灯泡的额定功率P额=PL=ULI=12V×2.0A=24W[3]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，由图象知，灯泡两端的电压UL′=3.0V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压UR=U-UL′=12V-3V=9V电路中的电流I′=1.0A，滑动变阻器的最大阻值R===9Ω17．（1）6V；（2）12Ω；（3）180J；（4）1.5W【详解】（1）当开关S1、S2、S3全部闭合时，电阻R1被短路，灯泡L和电阻R0并联在电路中，此时灯泡正常发光，灯泡两端的电压为6V，由并联电路电压规律可知，电源电压（2）当开关S1、S2、S3全部闭合时，灯泡正常发光，通过灯泡的电流通过R0的电流所以电阻（3）通电1分钟R0产生的热量（4）当S1闭合，S2、S3断开时，灯泡L和电阻R1串联在电路中，灯泡的电阻电路消耗的功率18．（1）1.8×107J；（2）80%【详解】解：（1）标准承载时的总重力当车匀速行驶时，发动机的牵引力30min=1800s，车行驶的路程s=vt=5m/s×1800s=9000m发动机牵引力所做功是（2）车消耗的电能是“都市蚂蚁”的效率是答：（1）发动机牵引力所做功是1.8×107J；（2）“都市蚂蚁”的效率是80%。19．（1）0.5W；（2）2kg【详解】解：（1）因电压表接在滑片上，且电压表内阻很大，故无论滑片滑到何处，电流要全部流径电阻丝，根据串联电阻的规律，电路的总电阻该电子秤工作时的电功率是（2）由欧姆定律，电路中的电流电压表V测滑片P以下电阻丝的电压，根据欧姆定律，滑片P以下电阻丝的阻值滑片P以上电阻丝的阻值因R是一根长为4cm阻值为12Ω的均匀电阻丝，故滑片P以上电阻丝的长度弹簧的压缩量由上表可知，此时的压力根据，重物的质量为2kg。答：（1）该电子秤工作时的电功率是0.5W；（2）当电压表的示数为1V时，所称重物的质量是。20．（1）3.52×105J；（2）500s；（3）220Ω【详解】解：（1）1kg米饭从12℃加热到100℃吸收的热量（2）电煲锅的热效率为80%，加热这些米饭电饭锅需要放出的热量加热这些米饭需要的时间（3）电饭锅保温时的功率保温时电路的电阻电阻R2的阻值答：（1）米饭从12℃加热到100℃吸收3.52×105J的热量。（2）电煲锅加热这些米饭需要500s。（3）电阻R2的阻值为220Ω。