第十四章 电功率 基础夯实__2021-2022学年鲁科版（五四制）九年级上册物理单元测试卷（含解析）

第十四章
电功率
基础夯实——2021-2022学年鲁科版（五四制）九年级上册物理单元测试卷
一、选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分）
1.下列关于电能的说法正确的是(
)
A.可以通过电流表把电能直接测量出来
B.电能的单位是“度”，学名叫做千瓦
C.消耗电能越多的用电器，电功率就越大
D.消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同
2.下列关于电功和电功率的说法正确的是(
)
A.电流做功越多，电功率越大
B.电功率越大，电流做功越快
C.电流做功时间越短，电功率越大
D.以上说法都不对
3.把标有“220
V
40
W”的灯泡和“220
V
60
W”的灯泡串联接入220
V电路两端，下列说法正确的是(
)
A.两灯泡的额定电压都变小了
B.两灯泡的额定电功率都变小了
C.灯泡两端的实际电压比两端的实际电压大
D.通过灯泡的实际电流比的实际电流大
4.具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换。图是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为10
V，四段电热丝电阻均为10
Ω，防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。下列说法正确的是(
)
A.开关旋至“1”挡，开启化霜功能
B.开启防雾功能，电路总电阻为5
Ω
C.化霜与防雾电路的总功率之差为15
W
D.从防雾到除露，电路总电流变化1
A
5.如图所示，将标有“3
V
3
W”的灯泡和标有“6
V
3
W”的灯泡串联在电路中，闭合开关S，其中只有一只灯泡正常发光，设小灯泡电阻不变，则两端的电压及通过的电流分别是(
)
A.3
V、1
A
B.1.5
V、1
A
C.3
V、0.5
A
D.1.5
V、0.5
A
6.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所示，下列说法正确的是(
)
A.A的电阻值为6.25
Ω
B.A和B串联，电路中电流为0.4
A时，的电功率之比为5:4
C.A和B并联在电压为2.5
V的电源两端，的电功率之比为5:4
D.当A和B串联，两者电阻相同时，电源电压为3
V
7.小张从实验室找到四只电能表，其规格如下所示。她将四只相同的白炽灯分别与四只电能表相连并接入照明电路，则电能表转盘转得最快的是(
)
A.
B.
C.
D.
8.如图是一个自动体重测试仪的工作原理图，有关它的说法正确的是(
)
A.体重显示表是用电流表改装成的
B.体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路
C.体重越大，体重显示表的示数越小
D.体重测试仪所测体重越大，电路消耗的电能越少
二、填空题（本题共4小题，每小题4分，共16分）
9.在家庭用电的调查研究综合实践活动中，小明研究发现空调功率远大于冰箱，所以空调插头线比冰箱_________（填“粗”或“细”）。小明关掉空调后，冰箱仍在工作，这说明空调与冰箱是_________联的，他观察到空调上“能效比”EER的值为3.4，经查阅资料，能效比是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比，空调制冷时消耗的电功率为1000
W，则空调制冷量为_________W。
10.如图所示的电路，电源电压恒为3
V，闭合开关S，电流表示数为0.5
A，示数为0.3
A，则电阻是________Ω，通过电阻的电流是________A，电阻的电功率是________W，在5
min内整个电路消耗的电能是________J。
11.某电水壶工作2
min，使图示电能表的转盘转过150
r，则电水壶消耗的电能为________kW·h，电功率为________kW，这些电能可供一只“220
V
10
W”的节能灯正常工作________h。
12.小红同学在家找到两个外观一样，额定电压均为220
V的白炽灯，其铭牌已模糊，但是通过观察发现，甲灯丝短而粗，乙灯丝细而长（如图甲、乙所示）。请你判断：两只灯泡中，额定功率较大的是______灯，若将两只灯泡串联起来接在220
V的电路中，______灯更亮。
三、实验题（本题共2小题，共28分）
13.如图所示是物理实验小组探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连，接入电路。
（1）组装之前，U形管内注入适量红墨水，U形管________（选填“属于”或“不属于”）连通器。
（2）图甲是探究在通电时间相同和________相同的情况下，导体产生的热量与________大小是否有关的装置。
（3）实验中通过________的变化反映密闭空气温度的变化。
（4）由图乙所示，电流表的示数为________A，在这种情况下，右侧容器中电阻丝在10
s内产生的热量是________J。
（5）某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是________。
14.在“测量小灯泡的额定功率”实验中，提供如下实验器材：电源（输出电压恒为6
V）、小灯泡（额定电压2.5
V，电阻约为10
Ω）、滑动变阻器（50
Ω
1
A）、电压表（量程0~3
V，0~15
V）、电流表（量程0~0.6
A，0~3
A）、开关、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接；
（2）正确连接后闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表和电流表均无示数。小宁利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在之间和之间，电压表均有示数；接在之间，电压表无示数。如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是_______（选填“小灯泡断路”“小灯泡短路”或“滑动变阻器断路”）；
（3）排除故障后，小宁看到电压表示数为2
V，此时小灯泡的功率_______（选填“大于”“小于”或“等于”）额定功率，要使灯泡L正常发光，滑动变阻器的滑片P应向_______（选填“A”或“B”）端移动，当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是_______W；
（4）测出小灯泡的额定功率后，该同学又把灯泡两端的电压调为额定电压的0.6倍，发现测得的实际功率并不等于其额定功率的0.36倍，请你帮他分析出现这种现象的主要原因是_______；
（5）把电路中的小灯泡换成定值电阻，用这一电路还可以完成的实验有_______（写出一个即可）。
四、计算题（本题共2小题，每小题16分，共32分）
15.如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为6
V，闭合开关S后，当滑片P从R的一端滑到另一端的过程中，小灯泡的关系图象如图乙所示。求：
（1）电源电压；
（2）小灯泡的额定功率；
（3）滑动变阻器的最大阻值；
（4）电路中最小总功率。
16.如图，同学们在探究电子磅秤的工作原理时，设计了图甲所示的电路，主要部件是电流表和压力传感器（电阻值随受到的压力大小发生变化），压力传感器的电阻值R与所受到的压力F的关系如图乙所示。电源电压为12
V，小灯泡L标有“6
V，3
W”的字样。假设秤盘质量忽略不计，且小灯泡电阻不变。求：
（1）小灯泡L正常发光时的电阻是多大？
（2）秤盘上不放重物（）时，压力传感器的电阻值是多少？此时电流表的读数是多少？（小数点后保留两位）
（3）当秤盘上放重为20
N的重物时，小灯泡的实际功率是多少？
答案以及解析
1.答案：D
2.答案：B
解析：电流做功多，可以在很长时间内完成，即做功不一定快，其功率不一定大；电功率是表示电流做功快慢的物理量，即电功率越大，做功越快；电流做功用的时间越短，其电功率不一定大，从公式可知，应该考虑做功的多少。
3.答案：C
解析：用电器正常工作时的电压为额定电压；用电器在额定电压下的功率为额定功率。把两个灯泡串联接入220
V电路两端，其额定电压和额定功率都不改变；由灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压相等，的额定功率小于的额定功率，因为，所以的电阻大于的电阻，串联电路中各处的电流相等，由可得，则灯泡两端的实际电压比两端的实际电压大。
4.答案：C
解析：当开关旋至“1”挡时，两段电热丝串联接入电路，此时电路的总电阻最大，为，根据可知，此时电功率最小，开启防雾功能；此时电路中的电流；此时电路的总功率；当开关旋至“2”挡时，一段电热丝单独接入电路，电阻较大（大于并联时的总电阻），电路消耗的功率较小，此时为除露功能，此时电路中的电流，从防雾到除露，电路总电流变化量为；当开关旋至“3”挡时，两段电热丝并联接入电路，总电阻最小，总功率最大，此时为化霜功能，电路的总电阻为，电路的总电流为；此时总功率为，则化霜与防雾电路的总功率之差为。
5.答案：D
解析：灯泡正常发光时的电流，灯泡的电阻；灯泡正常发光时的电流，灯泡的电阻；因电路中只有一只灯泡正常发光，故电路中能正常发光的是，此时电路中的电流为0.5
A，而灯泡两端的电压。
6.答案：C
解析：由图象可知，当通过A的电流时，A两端的电压，则A的电阻值，故A错误；A和B串联，电路中电流为0.4
A时，由图象可知，两元件两端的电压的电功率之比，故B错误；A和B并联在电压为2.5
V的电源两端时，由图象可知，通过两元件的电流，则的电功率之比，故C正确；当A和B串联，两者电阻相同时，它们两端的电压和通过的电流相等，由图象可知，电路中的电流为0.6
A，两元件两端的电压均为3
V时符合，则电源电压，故D错误。
7.答案：D
解析：因为四只相同的白炽灯在相同时间内消耗的电能相同，所以通过比较电能表上的转数参数即可得出结论，消耗1
kW·h电能转动的转数越多的电能表转盘转得越快。通过比较可以发现，D项电能表消耗1
kW·h电能电能表转盘转动的转数最多，也就是说在相同的时间内，D项电能表转盘转动得最快，故选D。
8.答案：A
解析：由电路图可知，体重显示表串联在电路中，所以体重显示表是用电流表改装成的；当体重测试仪的上方无物体时，滑片位于绝缘层的位置，电路断路；当体重测试仪所测体重变大时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据可知，电路中的电流变大，即体重显示表的示数变大；由可知，电路消耗电能的多少与工作时间有关，而工作时间不知，则消耗电能的多少无法判断。
9.答案：粗；并；3400
10.答案：10；0.2；0.9；450
解析：图中两电阻并联，电流表测支路的电流，测干路电流，通过的电流，电阻的阻值，电阻消耗的电功率，在5
min内整个电路消耗的电能。
11.答案：0.05；1.5；5
解析：电能表转过150
r消耗的电能；电功率，这些电能可供一只“220
V
10
W”的节能灯正常工作时间。
12.答案：甲；乙
解析：灯丝的材料相同，由题意可知，甲白炽灯灯丝的横截面积大、长度短，其阻值较小，即两白炽灯的电阻关系为，因两白炽灯的额定电压均为220
V，所以，由可知，两白炽灯额定功率的关系为，即额定功率较大的是甲灯；将两只灯泡串联起来接在220
V的电路中时，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由可知，乙白炽灯的电阻大，实际功率较大，则乙灯更亮。
13.答案：（1）属于
（2）电流；电阻
（3）U形管中液面高度差
（4）2；200
（5）透明容器密闭性不好（或透明容器漏气、对应电阻丝短路）
解析：（1）组装之前，U形管内注入适量红墨水，上端开口，下端相连通，U形管属于连通器；
（2）由题图甲知，阻值不同的电阻丝串联在两个密闭容器中，通过的电流和通电时间都相同，所以探究的是电流产生的热量与电阻的关系；
（3）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但密闭空气温度的变化可以通过U形管内液面高度差的变化来反映，采用的是转换法；
（4）由题图乙知，电流表选择的是0~3
A量程，对应的分度值是0.1
A，示数为2
A；右侧容器中电阻丝在10
s内产生的热量；
（5）由可知，电阻丝和在相同时间内产生的热量不同，则U形管中应该出现不同的液面高度差；而其中一个U形管中液面高度几乎不变，说明与此对应的透明容器有可能漏气，也可能是对应的透明容器内的电阻丝短路。
14.答案：（1）如图所示
（2）滑动变阻器断路
（3）小于；A；0.65
（4）灯丝的电阻随温度的变化而变化
（5）探究电阻一定时，电流与电压的关系
解析：（1）灯的额定电压为2.5
V，电阻约为10
Ω，由欧姆定律可得，通过灯的电流约为，故电压表选用小量程与灯泡并联，电流表选用小量程与灯泡串联，变阻器按“一上一下”接入电路中；
（2）把电压表接在之间，电压表有示数，则电源、电压表、开关组成的电路是连通的，同理，接在之间，电压表有示数，则电源、电压表、灯泡、开关组成的电路为通路；而连接在之间，电压表无示数，则可确定滑动变阻器断路；
（3）电压表示数为2
V，小于灯泡的额定电压，此时小灯泡的功率小于额定功率，灯泡在额定电压下正常发光，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器两端的电压，由分压规律可知，应减小变阻器连入电路中的电阻，故滑片应向A端移动，直到电压表示数为额定电压；当灯泡正常发光时，电流表选用小量程，分度值为0.02
A，示数为0.26
A，则小灯泡的额定功率；
（4）根据，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比。把灯泡两端的电压调为额定电压的0.6倍，灯丝的温度降低，电阻变小，由可知，通过灯的电流也变小了，根据可知灯的功率变小，故测得的实际功率并不等于其额定功率的0.36倍；
（5）把电路中的小灯泡换成定值电阻，用这一电路还可以完成的实验有探究电阻一定时，电流与电压的关系。
15.答案：（1）6
V
（2）1.2
W
（3）45
Ω
（4）0.6
W
解析：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片位于左端时，电路为L的简单电路，电压表的示数即电源电压；由图乙可知，电源电压；
（2）灯泡正常发光时，通过灯泡的电流，则灯泡的额定功率；
（3）当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，由图乙可知灯泡两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以此时滑动变阻器两端的电压，由可得，滑动变阻器的最大阻值；
（4）当滑片位于最右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流；则电路中最小总功率：。
16.答案：（1）12
Ω
（2）30
Ω；0.29
A
（3）1.92
W
解析：（1）灯泡正常发光时的电压为6
V，功率为3
W，
根据可得，灯泡的电阻；
（2）由乙图可知，当秤盘上不放重物（）时，压力传感器的电阻值，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，根据欧姆定律可得，电流表的示数；
（3）由乙图可知，当秤盘上放重为20
N的重物时，压力传感器的电阻值，此时电路中的电流，灯泡的实际功率。