第十八章 电功率 单元测试卷（一） 2021-2022学年人教版初中物理九年级（有解析）

2021-2022学年度初中物理九年级第十八章电功率测试卷（一）
一、单选题
1．下列电器接在家庭电路中正常工作时，功率约为1200W的家用电器可能是（　　）
A．白炽灯 B．空调 C．电视机 D．洗衣机
2．下列是某同学所作出的一些数据估测，其中符合事实的是（　　）
A．电视机正常工作的电功率约为1000W
B．考场现在的温度约50℃
C．中学生正常步行的速度约为1.2m/s
D．一个中学生的体重约为50N
3．一段由同种材料做成的粗细不同的电阻线，电阻线AO与电阻线OB的长度相等。如图所示，当把它们串联接入某一电路中时，两段电阻线的电阻、电流、电压及相同时间电流所做的电功的大小，下列判断正确的是（　　）
A．RAO>ROB B．IAO＜IOB C．UAO>UOB D．WAO＜WOB
4．如图所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P向左移动适当位置时，下列判断正确的是（　　）
A．电流表示数变小，电压表示数变大 B．电流表示数变大，电压表示数变大
C．灯泡变暗，电路中总功率变小 D．灯泡变亮，电路中总功率变大
5．对下列物理量的认识中，最接近实际的是（　　）
A．中学生的正常体温为38 ℃
B．人体安全电压为36 V
C．我市家庭电路电压为220 V
D．家用电风扇的额定功率约为2 000 W
6．超导是物理世界中最奇妙的现象之一、超导态中材料电阻为零，这对于众多应用科技而言具有巨大的诱惑力。在新超导体研究领域，我国取得了令人瞩目的成就，中国物理学家被推到新超导体研究的最前沿。假如人们已研制出常温下的超导体，则下列家用电器中可以用它制作的是（　　）
A．电烙铁 B．电风扇
C．电炉的电阻丝 D．白炽灯泡的灯丝
7．在国际单位制中，电流的单位是（　　）
A．安培（A） B．伏特（V） C．焦耳（J） D．瓦特（W）
8．若某家用电器正常工作时电流为 5A，则它可能是（　　）
A．空调机 B．洗衣机 C．电风扇 D．台灯
9．田甜同学在家发现客厅白炽灯的发光比房间白炽灯的发光亮，对这种现象判断正确的是（　　）
A．房间白炽灯灯丝的电流大 B．客厅白炽灯灯丝的电阻大
C．客厅白炽灯两端的电压大 D．客厅白炽灯的实际功率大
10．同学们看看考场里的日光灯，下面是对其中一盏日光灯正常工作时相关物理量的估测，最接近实际情况的是（　　）
A．它两端的电压约为 380V B．通过它的电流约为 5A
C．它的实际功率约为 40W D．它正常工作 1h 消耗的电能约 1kW h
二、填空题
11．如图所示的电路中，电源电压恒定，R2=10Ω。当S闭合，S1断开时电流表示数变为0.3A；当S、S1都闭合时，电流表示数为0.4A；则电源电压为______V，电阻R1的阻值为 ______Ω，R2消耗的电功率为______W。
12．如图所示，电压U=12V，灯泡L的额定电压为9V，其电流与电压的关系如图所示，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω。则灯泡L正常发光时的电流为 ________A，阻值为 ________Ω。在某次正常调节中，R的阻值变化量比L的阻值变化量大，则滑片P的移动方向是 _________（选填“一定向左”“一定向右”或“向左、向右均可”）。
13．兴趣小组为蔬菜大棚设计了“温度控制器”系统。该系统工作时有加热和恒温两种状态，电路如图甲所示。L 为指示灯，R 为发热电阻，S 为开关，双金属开关在温度低时闭合，温度到达一定值时自动断开，降温后再闭合， 循环工作起到调节温度作用。 指示灯的额定电压为 60V ， 且亮起即正常工作。 求：
（1）双金属开关断开时，“温度控制器”处于_______（选填“加热”或“恒温”）状态。
（2）家庭电路中只有“温度控制器”系统加热时，发现电能表（如图乙所示）的转盘在 2min 内旋转 121 转。则加热状态下发热电阻R的功率是多少？（_________）
（3）指示灯 L 正常发光时的电阻是多少？（_________）此时电路消耗的总功率多大？（_________）
14．如图是定值电阻R与小灯泡L的电流随电压变化的图象。若将它们并联在电路中，当定值电阻R功率为0.4W时，通过定值电阻和小灯泡L的电流之比为______；若将它们串联在电路中，当电流为0.2A时，相同时间内，整个电路消耗的电能与小灯泡L消耗的电能之比为______。
15．如图所示，电路电源电压不变，灯L上标有“18V 18W”的字样。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P移到a端时，灯L正常发光，电流表示数为当开关S断开、滑动变阻器的滑片P移到距a端长度的c处时，电压表示数为则电源的电压为________ V，滑动变阻器的最大电阻为_________ 开关S断开，滑动变阻器的滑片P在c处时，灯L的功率为___________
三、作图题
16．请用笔画线代替导线，将图中的电灯、开关和插座接入家庭电路中，并且使之符合安全用电的要求．
17．在探究“电流热效应与哪些因素有关”的实验中，小明要用如图所示的实验器材探究电流一定时，电流热效应与电阻的关系。请你用笔画线代替导线，帮他把电路连接完整。
（____）
四、实验题
18．一只小灯泡的额定电压为，小明想测量这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：一个电压表、一个电流表、一个开关、电源、滑动变阻器、导线若干。
（1）请你用笔画线代替导线，将电路连接完整；（_______）
（2）电路正确连接后，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑至最_______（选填“左”或“右”）端；
（3）闭合开关，无论怎样调整滑动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮，电流表均无示数，但是电压表有固定的示数，出现这一故障现象的原因可能是________；
（4）排除故障后，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为________；
（5）完成上面实验后，小明想测量额定电压为的小灯泡的额定功率，设计了如图丙所示的电路，已知电源电压恒为，定值电阻的阻值为，请帮小明将实验步骤补充完整：
①只闭合开关S、S2，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为_________，小灯泡正常发光；
②只闭合开关S、S1，使滑动变阻器的滑片___________（填“向左移”、“保持不动”或“向右移”），读出电流表的示数为；
③小灯泡的额定电功率___________。
五、综合题
19．空气净化器工作原理为：机器内风扇使室内空气循环流动，污染的空气通过机内的空气过滤网后将各种污染物吸附。下表为空气净化器的参数。CADR是指洁净空气量，指单位时间通过净化器过滤后，输出的洁净空气总量，单位是m /h，CADR值越大，其净化效率越高。利用CADR值，可以评估其在运行一定时间后，去除室内空气污染物的效果。可按下列公式计算CADR=，（V：房间容积；t：空气净化器使房间污染物的浓度下降90%运行的时间）；净化能效定义：CADR洁净空气量与额定功率的比值；净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比。
额定功率 60 CADR 600m3/h 声强范围 34~64dB
模式 睡眠 静音 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 强劲
净化效率 >90% 能效比 11
工作挡位 待机 1挡 2挡 3挡 4挡 5挡 6挡
实际功率（） 0.9 23 44 75 103 123 148
净化空气量（m3/h） ﹣ 120 240 360 500 610 760
（1）颗粒物接近带有负电荷的金属网时受到强烈的吸引力，这主要是因为________；
（2）下列说法错误的是______；
A．机器内的马达工作时将电能主要转化成了机械能
B．输入净化器中的功率越大，消耗的电能越多
C．气流外侧的颗粒物也被吸入净化器，是因为气流处流速大压强小的缘故
D．净化器的能效比越大，说明该净化器CADR值越大，越节能
（3）该空气净化器工作挡位为3挡时，出风口的面积为0.2m2，则风速为________m/s；
（4）单独使用该净化器10min，规格为2400imp/（kW·h）的电能表指示灯闪烁30次，则该空气净化器在________挡位工作，此时该空气净化器的能效比为________m3/（h·）；
（5）利用气敏电阻可以检测空气质量，如图乙所示为检测电路，定值电阻R0=10Ω，电源电压恒为28V；如图丙所示为气敏电阻阻值随空气中有害气体浓度β的变化曲线。现用此电路检测该型号净化器的净化效率：净化器启动前，检测电路中电流表的示数为0.7A，净化器正常使用30min后，检测电路的电流变为0.1A，则该空气净化器的实际净化效率为________%。
六、计算题
20．如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10 Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A2的示数为 0.8A．求：
（1）电源电压是多少；
（2）R2在 1 min 内产生的热量。
21．在测量小灯泡电功率的实验中，电路如图甲所示，电源电压恒为4V，小灯泡标有“2.5V”字样，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”，实验得到小灯泡的I-Ｕ图像如图乙所示。求：
（1）小灯泡的额定功率；
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值；
（3）当小灯泡消耗的功率为0.2W时，通电1min，滑动变阻器R产生的热量。
试卷第1页，共3页
参考答案
1．B
【详解】
A．白炽灯的额定功率一般小于100W，故A不符合题意；
B．空调机的功率一般较大，在1000W左右，故B符合题意；
C．电视机的功率约在100W左右，故C不符合题意；
D．洗衣机的功率一般在300W左右，故D不符合题意。
2．C
【详解】
A．家用电冰箱的功率在200W左右，电视机的功率略小于此数值，在150W左右，故A不符合题意；
B．人体正常体温在37℃左右，考场内气温不高于体温，更不可能达到50℃，故B不符合题意；
C．中学生正常步行的速度在
4km/h=4×m/s≈1.1m/s
接近1.2m/s ，故C符合题意；
D．中学生的质量在50kg左右，受到的重力大约为
G=mg=50kg×10N/kg=500N
故D不符合题意。
3．D
【详解】
A．由题意知，导体AO与OB的材料、长度相同，OB的横截面积小于AO的横截面积，所以
RAO＜ROB
故A错误；
B．由题意知，导体AO与OB串联接入电路，由串联电路的电流特点知，串联电路各处电流相等，所以
IAO=IOB
故B错误；
C．因为
IAO=IOB，RAO＜ROB
由U=IR知
UAO＜UOB
故C错误；
D．因为
IAO=IOB，UAO＜UOB
由W=UIt可知相同时间内电流所做的电功的大小
WAO＜WOB
故D正确。
4．D
【详解】
AB．由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器的滑片P向左移动时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；由串联电路的分压特点可知，滑动变阻器分得的电压变小，即电压表的示数变小，故 AB 错误；
CD．由串联电路的电压规律可知，灯泡两端的电压变大，因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以由P＝UI 可知，灯泡的实际功率变大，则灯泡变亮，电源电压保持不变，由P＝UI可知，电路的总功率变大，故C错误，D正确。
5．C
【详解】
A．人的正常体温为36～37℃，故A不符合题意；
B．不高于36 V的电压为人体的安全电压，故B不符合题意；
C． 我国家庭电路电压均为220 V，故C符合题意；
D．家用电风扇的额定功率约为70 W，故D不符合题意。
6．B
【详解】
电烙铁、电炉丝和灯丝都是用电流的热效应工作的，电阻为零时无法将电能转化为内能，因此不能用超导体制作；而电风扇是把电能转化成机械能，因此可以用超导体制作，故ACD不符合题意，B符合题意。
7．A
【详解】
A．安培是电流的国际单位，故A符合题意；
B．伏特是电压的国际单位，故B不符合题意；
C．焦耳是功和能量的国际单位，故C不符合题意；
D．瓦特是功率和电功率的国际单位，故D不符合题意。
8．A
【详解】
家庭电路电压是 220V，电流为 5A 的用电器功率
A．家用空调的功率约为 1100W，故 A 符合题意；
B．洗衣机的功率约为 150W，故 B 不符合题意；
C．电风扇的功率约为 20W～80W，故 C 不符合题意；
D．台灯的功率约为 20W，故 D 不符合题意。
9．D
【详解】
客厅和房间的灯并联，客厅里灯和房间里灯的两端电压相等；客厅白炽灯的发光比房间白炽灯的发光亮，说明客厅里的灯的实际电功率大，根据可知客厅白炽灯灯丝的电阻小；根据可知通过房间白炽灯灯丝的电流小。
10．C
【详解】
A．日光灯两端的电压约为 220V，故 A 不符合题意；
B．通过日光灯的电流约为 0.2A，故 B 不符合题意；
C．日光灯的实际功率约为
P=UI=220V×0.2A=44W
所以日光灯的实际功率为40W，符合实际，故 C 符合题意；
D．日光灯正常工作 1h 消耗的电能约为
W=Pt=0.04kW×1h=0.04kW h
故 D 不符合题意。
11．3 30 1.2
【详解】
[1]由电路图可知，开关S闭合，开关S1断开时，电路为R2的简单电路，电流表测通过R2的电流，开关S、S1都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R2的电流不变，即通过R2的电流
I2=0.3A
根据
可得电源的电压
[2]因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R1的电流
I1=I-I2=0.4A-0.3A=0.1A
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，根据
可得，电阻R1的阻值
[3]由功率的计算公式可得，开关S、S1都闭合时，电路消耗的总功率
P=UI=3V×0.4A=1.2W
12．1.5 6 向左、向右均可
【详解】
[1][2]灯泡正常发光时的电压为9V，由图像可知，灯泡正常发光时的电流
IL=1.5A
由I=可得，此时灯丝的电阻
RL==6Ω
[3]滑片向左移动时，滑动变阻器的电阻变小，设原来电路中的电流为I1（即通过灯的电流），滑片往左滑一段距离后电路中的电流为I2（即通过灯的电流），因变阻器的电阻变小，根据分压原理可知：变阻器分得电压变小，由串联电路电压的规律可知，灯泡分得的电压增大，通过灯的电流也增大，所以
I1＜I2
由于电源电压不变，则根据I=可知
R总1>R总2
即滑片向左移动后电路的总电阻变小；滑片向左移动后电流变大，根据P=UI可知灯的实际功率增大，灯丝的温度升高，小灯泡阻值随温度的升高而变大，因总电阻减小，由电阻的串联规律可知：变阻器R的阻值减小量大于灯泡L的阻值增大量。滑片向右移动时，滑动变阻器的电阻增大，灯泡变暗，电流变小，电路的总电阻变大，但灯丝的温度降低，灯泡的电阻减小，所以变阻器R的阻值增大量大于灯泡L的阻值减小量；综上可知，滑片不论向左还是向右移动，R的阻值变化量比L的阻值变化量大。
13．恒温 1210W 40Ω 880W
【详解】
（1）[1]当指示灯亮时，指示灯与发热电阻串联，电路中的总电阻最大，由
可知，电路的总功率最小，温度控制器处于恒温状态。
（2）[2]系统加热时消耗的电能
则实际功率
（3）[3]由
可知，发热电阻R的阻值
当指示灯亮时，两端的电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以发热电阻两端的电压
因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中的电流
由
得，指示灯 L 正常发光时的电阻
[4]此时电路消耗的总功率
14．2:1 7:5
【详解】
[1]由图象知，当通过电阻的电流为0.2A、两端电压为2V时，电阻R的功率
P=UI=2V×0.2A=0.4W
则电阻R与小灯泡L并联所在电路的电源电压为2V，那么通过L的电流
IL=0.1A
所以通过定值电阻R与小灯泡L的电流之比为
I:IL=0.2A:0.1A=2:1
[2]定值电阻R与L串联，当通过的电流为0.2A时，小灯泡两端的电压为5V，则此时电路的电源电压
U总=U+UL=2V+5V=7V
据W=UIt知，在相同时间内，整个电路消耗的电能与小灯泡L消耗的电能之比为
W总:WL=U总I1t:ULI1t=7V:5V=7:5
15．18 12 5
【详解】
[1]当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P移到a端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，所以，电源的电压
故电源的电压为18V。
[2] 由可得，通过灯泡的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过滑动变阻器
由可得，滑动变阻器的最大阻值
滑动变阻器的最大阻值为12Ω。
[3] 开关S断开，滑动变阻器的滑片P在c处时，滑动变阻器阻值的和灯泡串联，则滑动变阻器的电阻为
而此时电压表的示数为15V，电压表测量滑动变阻器的电压，故电路中的电流为
小灯泡两端的电压为
此时，灯泡的实际功率
灯泡的实际功率为5W。
16．
【解析】 (1)灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。(2)三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
17．
【详解】
探究电流热效应与电阻关系时，应控制电流和通电时间相同，故电路为串联电路，把5Ω和10Ω电阻接入电路，滑动变阻器采用一上一下的接法，如图所示：
。
18． 左 灯泡断路 0.65 0.2 保持不动 1.2
【详解】
（1）[1]要测量小灯泡的额定功率，应让小灯泡与滑动变阻器串联在电路中，电流表测电路中的电流，由图乙知，电流表所选量程为0~0.6A，电路连接如下：
（2）[2]在开关闭合前，应将滑片移到滑动变阻器阻值最大的位置，即甲中变阻器的最左端,这样才能起到保持电路的作用。
（3）[3]在实验中，电压表测小灯泡两端的电压，闭合开关后，调整滑片位置，电流表无示数，在串联电路中，是出现了断路，而电压表有固定示数，说明电压表与电源是接通的，所以是小灯泡断路了。
（4）[4]由图乙知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.26A，那么小灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.26A=0.65W
（5）①[5]由图丙知，只闭合开关S、S2时，定值电阻R0与小灯泡并联后，再滑动变阻器串联，电流表测通过R0的电流，为了让小灯泡正常工作，应让其两端的电压为3V，据并联电路的特点知，R0两端的电压也为3V，那么通过R0的电流
②[6]只闭合开关S、S1，电路的连接方式不变，但电流表此时测R0与小灯泡并联后的总电流，那么保持滑片位置不变，让小灯泡正常工作，那么小灯泡正常工作的电流
I额=I总-I0=0.6A-0.2A=0.4A
③[7]此小灯泡的额定功率
P额=U额I额=3V×0.4A=1.2W
19．带电体吸引轻小物体 B 0.5 3 4.8 95
【详解】
（1）[1]带有负电荷的光洁金属网，能够吸引不带电的细小颗粒；这主要是因为带电体具有吸引轻小物体的性质。
（2）[2]A．机器内的马达工作时，消耗电能，产生机械能，将电能主要转化成了机械能，故A正确，不符合题意；
B．输入净化器中的功率越大，由于工作时间未知，所以根据W=Pt可知，不能判断消耗电能的多少，故B错误；符合题意；
C．由于进风口流速大，则压强小，在外界大气压作用下，气流外侧的颗粒物会被吸入净化器，故C正确；不符合题意；
D．净化器的能效比越大，即空气净化器洁净空气量与输入功率的比值越大，所以，净化效率越高，则CADR值越大，故D正确；不符合题意。
（3）[3]由表格数据可知，该空气净化器工作挡位为3档时，净化空气量为360m3/h，即每小时净化空气360m3，已知出风口的面积为0.2m2。空气柱的长度
则风速
（4）[4]电能表指示灯闪烁30次，净化器消耗的电能
工作时间
t′=10min=600s
则净化器消耗的电功率
P′=
查表可知，功率为75W时，该空气净化器在3挡位工作。
[5]由净化器能效比的定义可得，此时该空气净化器的能效比
（5）[6]由电路图可知，R0、R串联，检测电路中电流表的示数为I=0.7A，电路的总电阻
R总=
根据串联电路电阻特点可知，气敏电阻的阻值
R=R总-R0=40Ω-10Ω=30Ω
由图丙可知，气敏电阻阻值为30Ω时，此时空气中有害气体浓度是β1=2.0μg/m3。当检测电路的电流变为I′=0.1A，此时电路总电阻
R总′=
根据串联电路电阻特点可知，气敏电阻的阻值
R′=R总′-R0=280Ω-10Ω=270Ω
由图丙可知，气敏电阻阻值为270Ω时，此时空气中有害气体浓度是β2=0.1μg/m3。由题意知，净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比；则该空气净化器的实际净化效率
20．（1）3V；（2）144 J
【详解】
解：（1）由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测R2支路的电流。因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由可得，电源的电压
U=I1R1=0.3A×10Ω=3V
（2）R2为纯电阻，故R2在 1 min 内产生的热量等于R2消耗的电能，即
Q=W2=UI2t=3V×0.8A×60s=144J
答：（1）电源电压为3V；
（2）R2在 1 min 内产生的热量为144J。
21．（1）0.75W；（2）5Ω；（3）36J。
【详解】
解：（1）灯泡的额定电压为2.5V，由图象可知灯泡正常发光时的电流为0.3A，灯泡额定功率
P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W
（2）由图甲知，灯泡与变阻器串联，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量电路中的电流，小灯泡正常发光时，滑动变阻器R两端的电压
U滑=U-U额=4V-2.5V=1.5V
由串联电路特点和欧姆定律可得，灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值
（3）由图乙可知，灯泡两端的电压是1V，通过它的电流是0.2A，灯泡的电功率为
P实=U实I实=1V×0.2A=0.2W
当小灯泡消耗的功率为0.2W时，由串联电路电压的规律可知变阻器两端的电压为
U滑1=U-U实=4V-1V=3V
由串联电路电流的规律可知通过变阻器的电流为0.2A，即
I= I实=0.2A
通电1min，滑动变阻器R产生的热量
Q=W=U滑1It=3V×0.2A×60s=36J
答：（1）小灯泡的额定功率是0.75W；
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值是5Ω；
（3）当小灯泡消耗的功率为0.2W时，通电1min滑动变阻器R产生的热量是36J。答案第1页，共2页
答案第1页，共2页