第十八章 电功率 单元测试卷 2021－2022学年人教版物理九年级全一册（有答案）

第十八章 电功率单元测试卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．历史上第一个成功研究热和功关系及电流热效应的科学家是（　　）
A．焦耳 B．安培 C．伏特 D．欧姆
2．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
3．下列常用物理量与对应单位及符号正确的是（　　）
A．电功-（W） B．电功率-（J） C．电能-（kW·h） D．电热-（kW）
4．如图所示，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片向左移动时，下列说法中正确的是（　　）
A．电流表的示数变小 B．电压表的示数变大
C．灯泡变暗 D．电路中的总功率变大
5．如图是九年级教科书上的插图：探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关 的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后，右侧 U 形管中液面高度差比左侧的大。下列说法正确的是（　　）
A．该装置可以用来探究电流通过导体产生热量跟电阻大小的关系
B．该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系
C．左侧容器中电阻丝的阻值比右侧容器中的大
D．U 形管中液面高度发生变化是由 U 形管中液体的热胀冷缩造成的
6．如图甲所示，电源电压为12V，电流表量程为0~3A，滑动变阻器标有“30Ω 1A”，当开关S闭合，滑动变阻器滑片P滑至中点时，电压表的示数如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．定值电阻R的阻值为10Ω
B．滑动变阻器滑片在中点时，定值电阻R在10s内产生的热量是162J
C．滑动变阻器可接入电路的阻值范围为1~30Ω
D．滑动变阻器的最大电功率为7.2W
7．如图甲所示的电路，在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　）
A．R1的阻值是10Ω
B．该电路的最大电功率为7.2W
C．电源电压是16V
D．当电流表的示数是0.4A时，R2接入电路的阻值是25Ω
8．实验室有甲、乙两只灯泡甲标有“6V，6W”字样，乙标有“10V，0.5A”字样，现把它们串联起来。则该串联电路两端允许加的最高电压为（不考虑温度对灯泡电阻的影响）（　　）
A．16V B．15V C．14V D．13V
9．如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，当开关S闭合时，灯L正常发光；如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动，下列说法中正确的是（　　）
A．电压表的示数变大，灯L变亮 B．电压表的示数变大，灯L变暗
C．电压表的示数变小，灯L变暗 D．电压表的示数变小，灯L变亮
10．把标有“8V16W”的灯泡L1和“12V36W”的灯泡L2串联后接在电源两端，其中一只灯泡正常发光，另一只没有达到其额定功率，则（　　）
A．电源电压为20V
B．电路中电流为3A
C．两灯泡的总功率为52W
D．灯L2的实际功率等于灯L1的实际功率
11．关于能量转化，下列说法中不正确的是（　　）
A．电风扇工作时，大部分电能转化为机械能
B．风力发电机发电时，电能转化为机械能
C．壶中水沸腾时，壶盖不停地跳动，内能转化为机械能
D．用砂轮磨刀时，刀的温度升高了，机械能转化为内能
12．有两盏白炽灯，甲灯上标有“36V 60W”，乙灯上标有 “220V 60W”，当它们分别在其额定电压下发光时，会看到（　　）
A．甲比乙更亮 B．乙比甲更亮 C．两灯一样亮 D．无法确定哪盏灯更亮
13．把标有“6V 3W”的小灯泡L与最大阻值为100Ω的滑动变阻器R连接在总电压恒为18V的电路中，如图所示，电流表和电压表选择的量程分别为“0~0.6A”和“0~15V”；要求闭合开关S后，两电表的示数均不超过所选量程的最大测量值，且灯泡L两端电压不超过额定值（设灯丝电阻不变）；下列说法中正确的是（　　）
A．电路允许通过的最大电流为0.6A
B．电路消耗总电功率的最大值为27W
C．电路消耗总电功率的最小值为4.5W
D．滑动变阻器R允许调节的范围是24Ω~40Ω
二、多选题
14．如图甲所示，电源电压不变，将小灯泡L和电阻R接入电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W。图乙是小灯泡L和电阻R的I-U图像。下列说法中正确的是（　　）
A．只闭合开关S1时，L的电阻为10Ω
B．再闭合开关S2后，电路总功率为1.4W
C．再闭合开关S2后，电流表示数增加0.5A
D．再闭合开关S2后，在1min内电阻R产生的热量是24J
15．如图所示电路，电源电压不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，在15s内滑动变阻器R产生的热量为60J。则下列结果不正确的是（　　）
A．电源电压为12V
B．R1的阻值为6
C．滑动变阻器R的最大阻值为9
D．R1先后两次消耗的电功率之比为25∶16
16．如图所示电路中，R是定值电阻，灯泡分别标有“8V 8W”和“6V 9W”，电源电压不变．只闭合开关时，电路消耗总功率为3W．开关都闭合时（忽略灯丝电阻变化）（ ）
A．正常发光 B．并联
C．电路消耗总功率为9W D．通过电阻R的电流是0.75A
三、填空题
17．一手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量4000mA·h，它充满电后，大约储存了___________J电能。充电时的手机电池中能量转化为___________。
18．某品牌电炖锅有高、低温两档，其内部简化电路如图。当开关S1和S2都闭合时，电炖锅处于_____温挡（选填“高”或“低”）；用电炖锅炖汤是利用了电流的______（选填“热效应”或“磁效应”）。
19．小力利用如图所示的装置探究电阻产生的热量与电流的关系，已知定值电阻，经过相同的时间，左边形管液面高度差比右边形管液面高度差_______（选填“大”或“小”）；若通过的电流为，通电时间为时，则产生的电热为 _______。
20．一台家用洗衣机正常洗衣服时，电动机的线圈电阻为22Ω，线圈的电流为1A，这台洗衣机正常工作10s，线圈产生的热量是_____J，消耗电能是_____J，电动机的机械效率是_____%．
21．如图甲所示的电路中，电源电压 U0保持不变，R1 为定值电阻。闭合开关 S，将滑动变阻器 R2的滑片 P 从 a 端向 b 端移动的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示，则 R1的阻值=______Ω，电源电压 U0＝______V，滑片 P移至滑动变阻器的中点时在 10s 内电流通过 R1 所做的功为______J。
22．央视《是真的吗》节目中，主持人做了“电池口香糖锡纸取火工具”的实验：取口香糖锡纸，中间剪掉一些（如图乙），将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现锡纸条开始冒烟、着火（如图甲），这里利用了电流的_______效应。已知锡纸条上ab，bc，cd段长度相等，则_______段的电阻最大，因为材料和长度相同时，横截面积越_______（“大”或“小”），电阻越大。
23．将标有“6V 3W”、“6V 6W”的甲、乙两个灯泡，串联接在9V的电源上，则此时电路中的电流是______A，甲灯的实际功率是______W。（忽略温度对灯丝电阻的影响）
24．如图所示是一个家用电能表，盘面上标有“1200r/（kW h）”字样，它表示每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转1200转。若某个电热水器单独使用时，电表转盘在600s内转了210转，则热水器消耗的电能是______J，这个热水器的实际电功率是______W．
25．已知甲、乙两个用电器的额定电压都是 6V，某实验小组通过实验画出两个用电器的I﹣U 图象，如图所示。若把它们串联到同一电路中，它们两端的总电压不得超过______V；若把它们并联在电路中，10s 内电路消耗的最大电能是______J。
26．如图所示，电源电压不变，变阻器规格为“20Ω 2A”，a、b为其两端点．闭合开关，当变阻器滑片分别在b端和ab中点时，电流表的示数之比为2:3，电压表的示数之差为4V，则电源电压为_______V，R的阻值为_______Ω，滑片在b点时，变阻器消耗的电功率为_______W．
四、实验题
27．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，U形管中有相同的液体。
（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，（填左/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______。
（4）如果乙装置中R3发生了断路，保证通电时间相同，与步骤（3）相比较，则左侧U形管中液面的高度差将______（填“变大”“变小”或“不变”）。
28．如图所示为小明进行“伏安法”测电阻的实验电路。
（1）用笔画线代替导线将电路补充完整。（_______）
（2）小明连接好电路后，闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，则故障可能是___________。
（3）排除故障后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片移动到某位置时，电压表和电流表指针位置如图乙，则被测电阻的阻值为___________Ω。
（4）为了___________，需进行多次测量。完成第一次测量后，他接下来的操作是___________。
（5）小明将测出的数据填到下表中
电压U/V 1.8 2.4 3.0
电流I/A 0.3 0.4 0.5
利用表中数据，得出的结论是：___________。
（6）小明将定值电阻换成小灯泡，移动滑动变阻器的滑片，记录电表的数据，得到小灯泡如图所示的U-I图象，图像为一条曲线，原因是___________。
29．一只小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电流约为0.3A，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；
电压U/V 1 2.5 2.8
电流I/A 0.18 0.28
（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，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，出现这一故障的原因可能是______；
（3）排除故障后，小明进行了三次测量，测量数据如上表；当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，此时小灯泡的额定功率为______W；小明根据表中的数据，计算出了三次小灯泡的电阻，发现三次电阻均不相同，原因是______；
（4）完成上述测量后，小明不用电压表，用如图丙所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻的阻值为R0，实验步骤如下，请补充完整：
①闭合开关S、S2，断开开关S1，调节滑动变阻器，使电流表读数为______；
②闭合开关S、S1，断开开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，记录下此时电流表的示数为I；
③小灯泡的额定功率的表达式为P额＝______。
五、综合题
30．小梅家有一台电吹风机，既能吹冷风也能吹热风，电路图如图甲所示，小梅在家中把该吹风机单独接入家庭电路正常工作，并使其吹热风，发现图乙中的电能表转盘6min内转过156圈，已知电动机额定功率是40W。求：
（1）如甲图，开关S1闭合，S2断开，电吹风吹______风（选填“热”或“冷”）；
（2）电吹风电热丝额定功率_______；
（3）若电动机线圈电阻为5Ω，计算电吹风正常吹热风6min，电热丝与电动机产生热量的比值_______。
31．阅读下面短文回答问题
超导体
2018年12月，世界顶尖学术期刊英国《自然》杂志发布了2018年度科学人物，位居榜首的是1996年出生、在美国麻省理工学院攻读博士的中国学生曹原。曹原发现了让石墨烯实现超导的方法。
什么是超导体？人类对超导体的认识又经历了怎样的过程呢？
金属导体在传导电流的过程中对电流也有一定的阻碍作用，称为电阻。1911年，荷兰莱顿大学的H 卡茂林 昂内斯发现，将水银冷却到4.2K（-268.8℃）时，水银的电阻突然消失，他将材料的这种特殊导电性称为超导态。超导体由正常态转变为超导态的温度称为这种物质的临界温度，用符号TC表示。一般金属或合金的临界温度都很低，例如铅的临界温度是7.2K （-265.8℃）。
要维持这么低的温度是很困难的,因此科学家一直在寻找能够在更高的温度下工作的超导材料，称为高温超导体。1986年高温超导体的研究取得了重大的突破，科学家们发现，液氮比液氦更适合作超导制冷剂，从而获得超导体。液氮制冷机的效率高、价格低廉、制冷设备简单。液氮制冷技术为超导技术的实际应用展开了广阔的前景，被认为是20世纪科学上最伟大的发现之一。
2009年10月10日，美国科学家合成物质（Tl4Ba），将超导体的临界温度提高到254K。
2018年3月5日，《自然》发表了两篇以曹原为第一作者的石墨烯重磅论文。曹原发现当两层平行石墨烯堆成约1.1°的微妙角度，就会产生神奇的超导效应，而他也成为以第一作者身份在该杂志上发表论文的最年轻的中国学者。
（热力学温度是国际单位制七个基本物理量之一。其表示符号为T，单位为开尔文，简称开，其表示符号为K。绝对零度指的便是OK，对应摄氏温度为零下273摄氏度，因此热力学温度T与摄氏温度t的关系是T（K）=273+t（℃）。）
（1）许多金属和合金具有在低温下会失去电阻的特性，这种现象称为______现象，低到能发生这一现象时的温度称为______温度。
（2）对合成物质（Tl4Ba）来说，Tc=254K，254K对应的摄氏温度是______℃。
（3）高温超导体使用液氮冷却，是利用了液氮的______较低的特点。
A．熔点 B．沸点 C．热值 D．比热容
（4）若常温下超导体研制成功，则超导体适合做（______）
A．电炉丝 B．输电线 C．滑动变阻器的线圈 D．电动机线圈
六、计算题
32．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。
33．小明家的电饭锅如图甲所示，额定电压为220V，“煮饭”时额定功率为1210W，“保温”时额定功率为302.5W，简化电路如图乙所示，S1为温控开关，发热电阻R1与R2的阻值不随温度变化，求：
（1）“煮饭”时电路中的电流是多少？
（2）电阻R1的阻值为多少？
34．如图所示，电源电压为6V，定值电阻R1、R2的阻值分别为12Ω、18Ω。求：
（1）当闭合、接1时，通过R1的电流；
（2）当断开、接1时，通电，R2产生的热量；
（3）电路总功率的取值范围。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．A
2．D
3．C
4．D
5．A
6．D
7．D
8．D
9．B
10．D
11．B
12．C
13．C
14．BD
15．BD
16．CD
17． 化学能
18．高 热效应
19．大 50
20．220 2200 90
21．10 6 9
22．热 ab 小
23．0.5 3
24．6.3×105 1050
25．8 90
26．24 10 12.8
27．液面高度差 电阻 右 使通过R1和R2的电流不相等 变小
28．见解析 定值电阻断路 6 减小实验误差 移动滑动变阻器的滑片，记录电压表和电流表示数 电阻一定，电流与电压成正比 小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大（变化）
29． 灯泡断路 0.65 灯丝的电阻随温度的升高而增大 I额 （I﹣I额）R0I额
30．冷 480W 2904:1
31．超导 临界 -19 B BD
32．（1）0.75W；（2）5Ω；（3）36J。
33．（1）5.5A；（2）120Ω
34．（1）0.5A；（2）43.2J；（3）1.2W~5W答案第2页，共2页
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