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人教版(2024)九年级全册第十八章 电功率第2节 电功率当堂检测题
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这是一份人教版(2024)九年级全册第十八章 电功率第2节 电功率当堂检测题,共36页。试卷主要包含了2hB,5Ω等内容,欢迎下载使用。
专题18.8 《电功率》单元核心素养达标基础测试题
满分100分,答题时间90分钟
一、选择题(本大题有12道小题,每小题3分,共计36分)
1. (2022湖南郴州)老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样,手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时,立刻插上30W的充电器,并持续正常使用,直到电量充满。他这次给手机充电的时间是( )
A. 0.2hB. 0.47hC. 0.5hD. 0.67h
2. (2022甘肃兰州)校园生活,同学们并不陌生,下列有关说法最合理的是( )
A. 操场篮球架上的篮圈距地面的高度约为
B. 此时教室内的温度约为
C. 微机室内台式计算机的功率约为
D. 普通乒乓球拍的质量约为
3. (2022梧州)下列属于防止电流热效应产生危害的实例是( )
A. 家里使用电热水壶烧水B. 利用电视机后盖的小孔散热
C. 家里使用电饭锅煮饭D. 小佳妈妈使用电熨斗熨衣服
4. (2022山东临沂)一个标有“220V 1100W”的电热器,当通过它的电流为4A时,它的实际功率为( )
A. 176WB. 704WC. 880WD. 1100W
5. (2022湖北天门)小明家半年前新装了一只电能表,现在表盘的示数如图,下列说法正确的是( )
A. 该电能表的标定电流为20A
B. 该电能表应接在50Hz的直流电路中使用
C. 小明家每消耗1度电,铝盘转动3000转
D. 小明家半年内的用电量是6335kW·h
6. (2022江苏泰州)如图所示电路,电源电压恒定,滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”的字样,将滑片置于最右端后,闭合开关,电流表A1、A2的示数分别为0.8A、0.3A,在电路安全工作时,下列选项正确的是( )
A. 电源电压为16VB. R1的阻值为7.5Ω
C. R2消耗的功率范围为1.8W一6WD. 该电路总功率的最大值为18W
7.(2021湖北鄂州)如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由b端向a端移动过程中,小灯泡L始终发光(忽略温度对小灯泡电阻的影响)。下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变小
B. 电路的总功率变大
C. 电压表V1示数与电流表示数的比值变小
D. 电压表V2示数与电流表示数的比值变大
8.(2021贵州安顺)如图所示电路中,电源电压保持不变,R0是定值电阻,R是最大阻值为20Ω的滑动变阻器。闭合开关S,当滑片P位于最右端时,电流表的示数为0.2A;当滑片P位于最左端时,电流表的示数为0.6A。则下列说法正确的是( )
A. 电压表示数的最大值是12V
B. 定值电阻R0的阻值是20Ω
C. 定值电阻R0消耗的最大功率是3.6W
D. 当R接入的阻值为5Ω时,它消耗的功率是1.6W
9.(2021福建)如图电路,电源电压保持不变,滑动变阻器R标有“30Ω 1A”,定值电阻R0的阻值为10Ω,小灯泡L标有“6 V 3.6 W”(电阻不随温度而变化),电流表的量程为0~3 A。 当S闭合,S1、S2,断开,滑片P移到R的中点时,小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下,电路消耗总功率的最小值与最大值之比是( )
A 1:4B. 1:8C. 2:7D. 3:20
10. (2022江苏无锡)如图所示,电源电压保持不变,R1是电阻箱,最大阻值为R,R2是定值电阻。闭合开关S,当电阻箱阻值调为R时,电压表示数为3V,电阻箱的功率为0.9W;当电阻箱阻值调为0.5R时,电压表的示数变化了1.5V。则下列说法中正确的是( )
电源电压为3V
B. 电阻箱R1的最大阻值为40Ω
C. 前后两次电路总功率变化了0.45W
D. 为保证电路安全,电流表量程不能选0~0.6A
11. (2022甘肃兰州)如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器标有“ ”,定值电阻阻值为,小灯泡标有“ ”,电流表的量程为。不考虑灯丝电阻的变化,只闭合,滑片移到的中点时,小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下,下列说法错误的是( )
A. 小灯泡的电阻为B. 电源电压为
C. 小灯泡发光最暗时的功率约为1.4WD. 电路消耗总功率的最小值与最大值之比是1:8
12.“模拟调光灯”的电路如图甲,电源电压,电压表量程“”,电流表量程“0~0.6A”,滑动变阻器(20Ω 1A),灯泡标有“2.5V 1.25W”,调节滑动变阻器测得多组数据,作出图线如图乙,下列判断正确的是
A.随电压的增加,小灯泡的电阻减小
B.电路中最小电流是
C.灯泡正常发光时,电路的总功率是
D.灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值是
二、填空题(本大题有10道小题,每空1分,共21分)
1.电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。公式:_____.
当发电厂电功率一定,送电电压与送电电流成反比,输电时电压越高,电流就越小。此时因为输电线路上有电阻,所以电厂在输电时增大送电电压,____电能在输电线路上的损失。
2. (2022辽宁铁岭)如图所示是小明家的电能表,他家电路中可以接入用电器的最大总功率为______W。将电视机单独接入电路正常工作6min,电能表转盘转6转,电视机的功率为______W。电视机正常工作1h,消耗的电能为______J。
3.某电视机的额定功率是l10w,则它正常工作时,电流是 ;1kW•h的电能可供它止常工作的时间是 (至少保留一位小数)
4.已知定值电阻R1:R2=2:3,若把它们并联在同一电路中,通电后,它们的电流之比I1:I2= ;若把它们串联在同一电路中,通电1分钟,R1、R2产生的热量之比Q1 :Q2= 。
5. (2022吉林长春)如图所示是一个简化的玩具电动车的电路图。
(1)闭合开关S1,电动车运动,将电能主要转化为___________能;再闭合开关S2,小灯泡L发光,电路的总功率___________。小灯泡L和电动机M的连接方式是___________联。
(2)给电动车电池充电时,电池相当于电路中的___________。
6. (2022辽宁盘锦)如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯L1标有“3V 1.2W”、灯L2标有“3V 0.9W”字样。先只闭合开关S1,灯L1正常发光;再闭合开关S2,电压表示数________(选填“变大”“变小”或“不变”),电流表应选择______(选填“0~0.6A”或“”)的量程。
7.元件A和B的I-U图像如图甲所示。电源电压恒为4.5V,电路如图乙所示,闭合开关后,根据甲、乙两图可知元件 A的电功率是______W。
8. (2022湖南岳阳)PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,具有发热、控温双重功能,应用十分广泛。它有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其阻值随温度的升高而减小;高于这个温度时,其阻值随温度的升高而增大。我们把这个设定的温度叫做“居里点温度”。如图甲的3D打印笔,其内部电路如图乙所示,R1、R2是两个相同的PTC发热电阻,单个PTC的阻值与温度的关系如图丙所示:
(1)打印笔工作时有快、慢两挡,图乙中当S、S1都闭合时,处于_______挡;
(2)由图丙可知,该PTC材料的“居里点温度”是______℃。
9. (2022黑龙江绥化)如图所示,电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为R,R1、R2为定值电阻,已知R∶R1∶R2=1∶1∶2,当滑片P移动到a端时,闭合开关S1、S2,通过R1与R2的电流之比是___________;当滑片P移动到b端时,只闭合开关S2,通电1min,R与R2产生的热量之比是___________。
10. (2022安徽)如图所示,电源电压保持不变,电阻、。闭合开关,则通电,电阻产生的热量为______。
三、实验题(本大题有3道小题,共22分)
1.(6分)如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。
(1)实验中,要比较电阻丝产生的热量的多少,只需比较与之相连的U形管中______;
(2)甲装置可探究电流产生的热量与______的关系,通电一段时间后,(选填“左”或“右”)______侧容器中U形管中液面的高度差大;
(3)乙装置中的电阻R3的作用主要是使______;
(4)如果乙装置中R3发生了断路,保证电源电压及通电时间相同,与R3未发生断路时相比较,则左侧U形管中液面的高度差将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)利用甲装置还可以研究电压一定时,电流通过导体时产生热量与电阻的关系。可将甲装置做如下改动:将接在B接线柱上的导线改接在A处,再取一根导线连接在______两个接线柱上即可。
2. (5分)(2022江苏扬州)用一串小彩灯扮靓教室,发现一个小彩灯熄灭后,其他小彩灯依然发光,小丽猜想小彩灯并联;取下这个小彩灯,整串彩灯都会熄灭,小丽认为每个小彩灯应该是串联的。她决定将小彩灯接入图1所示的电路,测其电阻,探寻奥秘。已知电源电压为3V,小彩灯的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,在图1中将实物电路连接完整;
(2)接入未损坏的小彩灯,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V,电流表的示数如图2所示,示数为______A,则小彩灯正常发光时接入电路的电阻为______Ω;
(3)接入灯丝断裂的小彩灯,当电压表示数为0.4V时,电流表示数为0.5A,可知小彩灯灯丝断裂后接入电路的电阻为_______Ω;
(4)根据实验数据可知,灯丝断裂后,小彩灯并未断路,而是相当于一段导线,起到连接电路的作用,可使其他小彩灯继续工作,但其余小彩灯实际功率会_______。
3. (11分)(2022辽宁抚顺)电学实验课上,老师提供了“20Ω 1A”字样的滑动变阻器R1、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、标有“0.5A”字样的小灯泡、两节干电池等器材。利用所学的知识,请你帮助小鹏同学完成下面的实验。
(1)探究电流与电阻关系
①小鹏连接了如图甲所示的电路。其中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线,将电路连接正确;
②正确连接电路后,根据现有器材,为了让四个电阻单独接入电路都可完成实验,定值电阻两端的电压不能低于________V;
③电路中接入5Ω定值电阻,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至最_______端。闭合开关,移动滑片,电流表的示数如图乙所示,为_______A;
④用10Ω电阻替换5Ω电阻后,滑片应该向_________调节。经过多次实验,分析实验数据,得出结论:电压一定时,电流与电阻成______;
(2)小鹏想测量标有“0.5A”字样小灯泡的额定功率。老师从实验室中拿出最大阻值未知的滑动变阻器R2和一个电压未知的电源(以上两器材均能满足实验要求),经过思考,利用原有的“20Ω 1A”的滑动变阻器R1和电流表等器材,小鹏设计了如图丙所示的电路,请你帮他完成实验;
①为了完成实验,请在图丙的虚线框内填上滑动变阻器R1、R2;
②先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、S1,断开开关S2,再将R2的滑片移至最左端,电流表的示数为0.3A;
③将R2的滑片移至最右端。断开开关S1,闭合开关S、S2,向左移动________的滑片,直至电流表的示数为0.5A;
④_________,断开开关S2,闭合开关S、S1,电流表的示数恰好为0.24A;
⑤小灯泡的额定功率P额=______W。
四、综合应用题(本大题有3道小题,共21分)
1. (8分)(2022黑龙江大庆)小明家买了一个额定电压为220V的家用电吹风。其简化电路图如图所示。已知吹热风时的额定功率比吹冷风时的额定功率大880W,求:
(1)当选择开关旋至何处时,电吹风正常工作的功率大;(用AB、BC或CD表示)
(2)若电吹风正常工作5分钟,吹热风比吹冷风多消耗的电能;
(3)电热丝正常工作时的电阻;
(4)在正常工作情况下,电吹风吹热风时比吹冷风时通过导线MN的电流大多少。
2.(6分)保温箱的简化电路如图所示,A为温度传感器,它的作用相当于开关,达到设定温度时自动断开电路;低于设定温度时,自动接通电路。S是保温箱的温度设定开关,它有三个档,分别为60℃、50℃和40℃,加热功率分别为90W、72W和45W。电源电压为36V,R1、R2、R3都是发热体。
(1)当S拨至位置1时,加热功率是多少?R1的阻值是多少?
(2)当S拨至位置3时,电路中的电流是多少?
(3)当S拨至位置2时,R2的阻值是多少?通电1min产生多少热量?
3.(7分)如图甲所示,电源电压恒定,R1为定值电阻,闭合开关,当滑动变阻器的滑片从a端移动到b端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示,求:
(1)R2的最大电阻值;
(2)电源电压和R1阻值;
(3)电路在最省电的工作状态时,R1的电功率。
2023-2024学年度物理九年级全一册同步(拓展)学讲练测大讲义(人教版通用)
第十八章 电功率
专题18.8 《电功率》单元核心素养达标基础测试题
满分100分,答题时间90分钟
一、选择题(本大题有12道小题,每小题3分,共计36分)
1. (2022湖南郴州)老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样,手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时,立刻插上30W的充电器,并持续正常使用,直到电量充满。他这次给手机充电的时间是( )
A. 0.2hB. 0.47hC. 0.5hD. 0.67h
【答案】C
【解析】充满时存储的电能
需要充的电能
充满需要时间
故ABD不符合题意;故C符合题意。故选C。
2. (2022甘肃兰州)校园生活,同学们并不陌生,下列有关说法最合理的是( )
A. 操场篮球架上的篮圈距地面的高度约为
B. 此时教室内的温度约为
C. 微机室内台式计算机的功率约为
D. 普通乒乓球拍的质量约为
【答案】C
【解析】A.操场篮球架上的篮圈距地面的高度约为3m,故A不符合题意;
B.教室内温度大约20度左右,故B不符合题意;
C.台式计算机的功率约为300W合理,故C符合题意;
D.普通乒乓球拍的质量约为2g,故D不符合题意。故选C。
3. (2022梧州)下列属于防止电流热效应产生危害的实例是( )
A. 家里使用电热水壶烧水B. 利用电视机后盖的小孔散热
C. 家里使用电饭锅煮饭D. 小佳妈妈使用电熨斗熨衣服
【答案】B
【解析】A.使用电热水壶烧水,将电能转化为内能,属于利用电流的热效应,故A不符合题意;
B.电视机的后盖有很多孔,是为了防止电热产生危害,故B符合题意;
C.家里使用电饭锅煮饭,消耗电能转化为内能,属于利用电流的热效应,故C不符合题意;
D.小佳妈妈使用电熨斗熨衣服,将电能转化为内能,属于利用电流的热效应,故D不符合题意。
4. (2022山东临沂)一个标有“220V 1100W”的电热器,当通过它的电流为4A时,它的实际功率为( )
A. 176WB. 704WC. 880WD. 1100W
【答案】B
【解析】一个标有“220V 1100W”的电热器,则该电热器的电阻为
当通过它的电流为4A时,它的实际功率为
故B符合题意。故选B。
5. (2022湖北天门)小明家半年前新装了一只电能表,现在表盘的示数如图,下列说法正确的是( )
A. 该电能表的标定电流为20A
B. 该电能表应接在50Hz的直流电路中使用
C. 小明家每消耗1度电,铝盘转动3000转
D. 小明家半年内的用电量是6335kW·h
【答案】C
【解析】A.由电能表的表盘可知, 该电能表的标定电流为10A,最大工作电流为20A,故A错误;
B.由表盘上的“ ”可知,该电能表应接在50Hz交流电路中使用,故B错误;
C.由表盘上的“”可知,小明家每消耗1度电,铝盘转动3000转,故C正确;
D.小明家半年内的用电量是,故D错误。故选C。
6. (2022江苏泰州)如图所示电路,电源电压恒定,滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”的字样,将滑片置于最右端后,闭合开关,电流表A1、A2的示数分别为0.8A、0.3A,在电路安全工作时,下列选项正确的是( )
A. 电源电压为16VB. R1的阻值为7.5Ω
C. R2消耗的功率范围为1.8W一6WD. 该电路总功率的最大值为18W
【答案】C
【解析】由图可知,R1R2并联,电流表A1测干路上的电流、A2测电阻R2所在这一条支路上的电流。
AB.将滑片置于最右端时,R2完全接入电路即R2=20Ω
此时通过R2的电流为I2=0.3A
根据公式可得,R2两端的电压为
根据并联电路中电压的规律可知,电源电压既等于R2两端的电压,还等于R1两端电压,即
U电源=U1=U2=6V
因为通过此时通过R1的电流为
I1= I总-I2=0.8A-0.3A=0.5A
根据公式可得,R1的阻值为
故AB错误;
C.R2完全接入电路时,R2电阻最大,通过电流最小,此时R2消耗的电功率最小,根据公式
P=UI可得
滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以此时他消耗的电功率最大,即
故C正确;
D.当电路中的电流最大时,电路消耗的电功率最大,根据并联电路中电流的规律可知,当滑动变阻器通过的最大电流为1A时,整个电路中的电流最大,即
电路消耗的最大电功率为
故D错误。故选C。
7.(2021湖北鄂州)如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由b端向a端移动过程中,小灯泡L始终发光(忽略温度对小灯泡电阻的影响)。下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变小
B. 电路的总功率变大
C. 电压表V1示数与电流表示数的比值变小
D. 电压表V2示数与电流表示数的比值变大
【答案】B
【解析】由电路图可知灯泡和滑动变阻器串联,电压表V1测量灯泡的电压,电压表V2测量滑动变阻器的电压,滑动变阻器的滑片P由b端向a端移动过程中,接入滑动变阻器的阻值变小;
A.滑动变阻器接入的阻值变小,总电阻变小,电源电压不变,故电流变大,故A错误;
B.电流变大,电源电压不变,故总功率变大,故B正确;
C.电压表V1示数与电流表示数的比值,即为灯泡L的电阻,灯泡的电阻不变,故比值不变,故C错误;
D.电压表V2示数与电流表示数的比值,即为滑动变阻器的接入阻值,其阻值变小,故比值变小,故D错误。
8.(2021贵州安顺)如图所示电路中,电源电压保持不变,R0是定值电阻,R是最大阻值为20Ω的滑动变阻器。闭合开关S,当滑片P位于最右端时,电流表的示数为0.2A;当滑片P位于最左端时,电流表的示数为0.6A。则下列说法正确的是( )
A. 电压表示数的最大值是12V
B. 定值电阻R0的阻值是20Ω
C. 定值电阻R0消耗的最大功率是3.6W
D. 当R接入的阻值为5Ω时,它消耗的功率是1.6W
【答案】C
【解析】AB.闭合开关S,当滑片P位于最右端时,滑动变阻器的最大电阻与定值电阻串联,电压表测滑动变阻器的电压,电流表测电路的电流,电流表的示数为0.2A。因变阻器连入电路的电阻最大,由分压原理,电压表示数最大,由欧姆定律变形,得
电压表的最大示数
根据串联电阻的规律及欧姆定律有
代入已知量得
①
当滑片P位于最左端时,变阻器连入电路的电阻为0,电路为定值电阻的简单电路,电流表的示数为0.6A,由欧姆定律有
②
两式相比得
解得
故AB错误;
C.当滑片P在最左端时,定值电阻R0的电压为电源电压(最大),定值电阻R0消耗的最大功率是
故C正确;
D.将已知量代入②得电源电压
当R接入的阻值为5Ω时,由串联电阻的规律及欧姆定律,电路的电流为
它消耗的功率是
故D错误。
【点睛】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用,关键是明确P在不同位置电路的连接。
9.(2021福建)如图电路,电源电压保持不变,滑动变阻器R标有“30Ω 1A”,定值电阻R0的阻值为10Ω,小灯泡L标有“6 V 3.6 W”(电阻不随温度而变化),电流表的量程为0~3 A。 当S闭合,S1、S2,断开,滑片P移到R的中点时,小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下,电路消耗总功率的最小值与最大值之比是( )
A 1:4B. 1:8C. 2:7D. 3:20
【答案】D
【解析】当S闭合,S1、S2,断开,小灯泡与滑动变阻器R串联,定值电阻R0开路。滑片P移到R的中点时,小灯泡恰好正常发光。此时电路电流为
滑动变阻器R的电压
电源电压为
当灯泡被短路,定值电阻R0与滑动变阻器R并联,且滑动变阻器R通过电流为1A时,电路电功率最大。通过定值电阻R0的电流
此时电路的总电流
电路的最大功率
小灯泡与滑动变阻器R串联,滑动变阻器接入的电阻最大,且定值电阻R0开路使,去。由欧姆定律得,灯泡的电阻
此时电路的电阻
电路的最小电功率
在保证电路安全的前提下,电路消耗总功率的最小值与最大值之比是
故D符合题意,ABC不符合题意。
10. (2022江苏无锡)如图所示,电源电压保持不变,R1是电阻箱,最大阻值为R,R2是定值电阻。闭合开关S,当电阻箱阻值调为R时,电压表示数为3V,电阻箱的功率为0.9W;当电阻箱阻值调为0.5R时,电压表的示数变化了1.5V。则下列说法中正确的是( )
电源电压为3V
B. 电阻箱R1的最大阻值为40Ω
C. 前后两次电路总功率变化了0.45W
D. 为保证电路安全,电流表量程不能选0~0.6A
【答案】B
【解析】A.由电路图可知,电阻箱R1与定值电阻R2串联,电流表测量串联电路的电流,电压表测量R2两端电压,由题意得,当电阻箱R1的阻值为R时,电压表示数即R2两端电压为U2=3V,电阻箱R1的功率为P1=0.9W,电路中的电流为
电阻箱R1两端电压为
由串联电路中,电源电压等于各用电器两端电压之和可得,电源电压为
当电阻箱R1的阻值为0.5R时,电压表示数变化了,根据串联电路中电阻分压可知,R1减小,R1两端电压减小,相应的R2两端电压增大,故此时R2两端电压为
此时电路中的电流为
R1两端电压为
由串联电路的电压规律可得
两次电源电压不变,则有
即
解得R=2R2,将此结果代入以上推导式可知,当电阻箱R1的阻值为R时,R1两端电压为
则电源电压为
故A错误;
B.当电阻箱R1的阻值为R时,其电功率为
则定值电阻R2的阻值为
电阻箱R1的最大阻值R为
故B正确;
C.当R1阻值为R时,电路中电流为
此时电路中的总功率为
当电阻箱阻值调为0.5R时,R2两端电压为,电路中电流为
此时电路中的总功率为
前后两次电路总功率变化为
故C错误;
D.根据欧姆定律可知,当电路中电压一定时,总电阻最小时,电路中电流值最大。电路中总电阻为
当变阻箱R1为零时,电路中总电阻最小为
此时电路中电流最大为
因0.45A
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