18.2 电功率 测试卷 2021-2022学年人教版初中物理九年级（含解析）

2021-2022学年度初中物理九年级第十八章第2节
电功率测试卷
一、单选题
1．下列用电器工作时电流最接近0.5A的是（　　）
A．电子手表 B．电视机 C．电吹风 D．电焊机
2．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（甲）所示。把它们并联在电路中，如图（乙）所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.3A，则电源电压和元件A的电功率分别是（　　）
A．3V 0.9W B．3.5V 0.9W
C．1.0V 1.0W D．1.0V 0.2 W
3．在国际单位制中，电功的单位是（　　）
A．欧姆 B．焦耳 C．安培 D．瓦特
4．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
5．如图所示，图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。则 （ ）
A．开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是热水
B．开关S接触3、4触点时，电热丝R1，R2串联
C．水龙头在温水挡正常工作时的电流是15A
D．水龙头在热水挡正常工作时的功率是3300W
6．在大型赛事的短跑比赛中，赛道起点均安装有电子起跑器。电子起跑器可以记录运动员起跑时刻，以判断运动员是否提前起跑。图甲是简化的电子起跑器的传感电路图，电源电压恒定，圆圈处为电表，R0为定值电阻，压敏电阻Rx安装在踏板上，其电阻与所受压力的关系如图乙所示。下列分析正确的是（　　）
A．电阻R0与Rx并联
B．圆圈处的电表为电压表
C．运动员没有踩踏板时，电路消耗的总功率最小
D．运动员起跑时，用力踩踏板，R0两端的电压变小
7．下列说法中正确的是（　　）
A．用橡胶棒摩擦过的毛皮带正电
B．滑动变阻器应与被控制的电路并联
C．绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷
D．两个完全相同的灯泡串联，靠近电源正极的灯泡较亮
8．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
9．图甲是灯泡L和定值电阻R的U-I图像，将L和R以图乙方式连在6V的电源上，结合图中信息可知（　　）
A．灯泡L的电阻随着电流的增大而减小
B．灯泡L的实际阻值为10Ω
C．灯泡L的实际功率为0.8W
D．定值电阻R实际功率为6.4W
10．如图所示，电源电压保持不变，R1、R2、R3为定值电阻，R1=20Ω且R2=R3，闭合开关S，电压表V1和V2的示数之比为4:3，此时电路消耗的总功率为P1；若把电压表V1和V2分别换成电流表A1和A2，闭合开关S后电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，此时电路消耗的总功率为P2。则下列结果正确的是（　　）
A．R2=R3=10Ω I1:I2=3:2 P1:P2=1:10
B．R2=R3=40Ω I1:I2=3:2 P1:P2=1:10
C．R2=R3=10Ω I1:I2=2:3 P1:P2=10:1
D．R2=R3=40Ω I1:I2=2:3 P1:P2=10:1
二、填空题
11．电功率是表示消耗电能__________的物理量，电功率的单位是为了纪念科学家__________而命名的。
12．下课后王老师去关闭微机房的总电闸时，发现如下图所示的电能表转盘在缓慢地转动，此刻电表的读数为_______kWh，他利用手表估测了一下，2min转盘转动了5r，那么2min内消耗了_______J电能；经检查发现，原来机房内还有20台型号相同的电脑显示器处于待机状态则一台电脑显示器的待机功率约为_______W。
13．家庭电路中，每多亮一盏灯，家庭电路中的总电阻将______，总功率将______（选填“变大”、“变小”、“不变”）。
14．小华发现家里电能表的示数在6h内由变成了，则他家在这段时间用电______kW h，用电器消耗的实际功率是______W。
15．如图为某实验电路的一部分。实验中发现，当电压表的示数减小了1V时，电流表的示数从0.6A变为0.4A，则电路中定值电阻R的阻值为______Ω，它所消耗的电功率变化了______W。
三、作图题
16．小红同学自制了一个卡通福娃，她想用亮度可调节的灯做它的眼睛，她选用规格为“6 V 3 W”的灯泡L1和“6 V 6 W”的灯泡L2及“18 Ω 1.5 A”的滑动变阻器R0等元件设计了电路．当闭合开关S、S1、S2、滑动变阻器的滑片P移至b端时，两灯都正常发光（假设电源电压保持不变，灯泡电阻不变）．求：
（1）电源电压；
（2）两灯都正常发光时电流表的示数；
（3）当S、S2闭合、S1断开，电流表示数为0.3 A时，滑动变阻器连入电路的电阻；
（4）该电路的最小电功率．
17．小伟家的电热饮水机通过旋钮开关可以实现加热和保温两个挡位的切换。小伟查阅资料得到饮水机的部分信息如下表。饮水机正常加热7min，可将质量为1kg的水从20℃加热到沸腾（标准大气压），然后转入保温状态。请你结合小伟的调查研究，解决下列问题：
（1）在图中虚线框内画出导线、电阻R1和电阻R2三个元件的符号，将饮水机的电路图连接完整。（旋钮开关位于a、a点，表示a与a接通）
（2）加热过程中，饮水机的加热效率。（水的比热容4.2103J/（kg·℃））
额定电压U/V 220
加热功率P1/W 1000
保温功率P2/W 100
电阻R1/Ω 435.6
电阻R2/Ω 48.4
四、实验题
18．如图是“探究并联电路电流特点”的实验电路图，同学们进行了如下实验。
（1）根据图的实物电路来测量并联电路的总电流，当他闭合开关时，发现L1、L2均__________（选填“发光”或“不发光”），电路中有一根多余的导线，经你的观察你选择撤掉的是__________（选填“a”或“b”）。
（2）在进行实物连接时，开关应处于__________状态（选填“闭合”或“断开”）；
（3）在实验中，小强发现两个并联的小灯泡，一个很亮，一个发光微弱，造成这种现象的原因可能是（______）
A．两个灯泡两端的电压大小不同 B．发光微弱的灯泡的灯丝断了
C．灯泡的规格不同 D．发光微弱的灯泡被短路
（4）小雷实验前设计了两种方案，甲：改变电源的电压；乙：更换其中的一个用电器。根据下表中的数据，你认为小雷采用了方案__________。
实验次数 I1/A I2/A I3/A
1 0.l 0.2 0.3
2 0.4 0.2 0.6
3 0.8 0.2 1.0
五、综合题
19．阅读短文，回答问题。
电动汽车
电动汽车是环保的交通工具（如图甲所示），行驶时蓄电池给电动机供电，电动汽车的主要部分参数如表所示。在某次测试过程中，司机和一名陪同人员上车。司机驾驶该充满电的汽车以节电模式匀速行驶30km后，电池剩余容量为58kW h，陪同人员负责记录测试数据。汽车匀速行驶时所受阻力为总重力的6%。
测试时车和人的总质量 1500kg
蓄电池最大容量 68kW h
最高车速 120km/h
最大功率 90kW
（1）为了节能，汽车靠近目的地前可采用“再生制动”的方法：在车速逐渐减到60km/h的过程中，不采用机械刹车，由于电动汽车继续行驶，带动电机逆向发电，将电能存储在蓄电池内，此时电机的工作原理是______；
（2）汽车刹车原理图如图乙所示，连着刹车踏板的金属杆可视为一根能绕O点转动的______（选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆；
（3）在此测试过程中，汽车匀速行驶30km，牵引力做的功为______J，该汽车将电能转化为机械能的效率为______%；（g＝10N/kg）
（4）如图丙是小明设计的车速提醒电路，R为定值电阻，Rv的阻值随车速的变化而改变。当电压表的示数达到某一数值时提醒驾驶员车速过快，需要减速。图丁是电阻Rv的阻值与车速关系的图像，图戊是车速从0加速到100km/h过程中，Rv消耗的电功率随电流变化的图像。则图丙中定值电阻R的阻值为______Ω；车速为0时，Rv消耗的电功率为______W。
六、计算题
20．随着生活水平的提高，很多家庭都使用了电热水器。小爽家最近就买了一台容量为60L，额定功率是3000W的电热水器。
（1）该热水器正常工作时的电流。（保留到整数位）
（2）装满水的该热水器正常工作时，水温升高50℃所用的时间。不计热量损失。[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)]
21．如图甲是小红家的电烤箱的简化电路图，R1 和 R2 均为电烤箱中的发热电阻（不考虑温度对电阻的影响），已知 R2 的阻值为 70Ω，当只闭合 S1 时为低温挡，低温挡电烤箱的电功率为 440W。求：
（1）电烤箱在低温挡正常工作 5min 消耗的电能；
（2）发热电阻 R1 的阻值；
（3）小红关闭家中其他用电器，只让电烤箱在高温挡工作，发现在 1min 内，图乙所示的电能表的转盘转了 50转，求此时的实际电压。
试卷第11页，共33页
参考答案
1．B
【详解】
A．电子表在正常工作时，电流约为3μA左右，故A不符合题意；
B．电视机正常工作时的功率约为110W，电流约为
故B符合题意；
C．电吹风在正常工作时电流约为2.5A，故B不符合题意；
D．正规电焊机都有电流调节器，大约在50到600A之间，故D不符合题意。
故选B。
2．D
【详解】
由图乙所示图像可知，两元件并联，元件电压相等，由图甲所示图像可知，电压为1V时，则电源电压为1V，此时通过元件A、B的电流分别为0.2A、0.1A，则电流表示数为
元件A的功率为
故选D。
3．B
【详解】
A．欧姆是电阻的单位，故A不符合题意；
B．焦耳是电功的单位，故B符合题意；
C．安培是电流强度的单位，故C不符合题意；
D．瓦特是功率单位，故D不符合题意。
故选B。
4．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。
故选C。
5．D
【详解】
A．当开关S接触2、3触点时，只有电阻R2接入电路，电路的电阻最大，由知道，电源的电压一定时，电路的电功率最小，水龙头放出的是温水，故A不符合题意；
BD．由图知道，当开关S接触3、4触点时，电阻R1和R2并联，电路的总电阻最小，总功率最大，水龙头处于热水挡，由于并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻
由知道，热水挡正常工作时的功率
故B不符合题意，D符合题意；
C．当开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是温水，温水挡时，只有电阻R2接入电路，由知道，电路的电流
故C不符合题意。
故选D。
6．C
【详解】
A．电阻R0与Rx首尾相连，故是串联，故A错误；
B．圆圈处的电表是串联在电路中，故是电流表，故B错误；
C．运动员没有踩踏板时，根据图乙可知，压敏电阻的阻值最大，总电阻最大，电源电压不变，故通过电路的电流最小，根据可知，此时电路的电功率最小，故C正确；
D．运动员起跑时，用力踩踏板，压敏电阻的阻值变小，根据串联分压，电阻变小，电压变小，故压敏电阻两端的电压变小，电源电压不变，故R0两端的电压变大，故D错误。
故选C。
7．A
【详解】
A．用毛皮摩擦过的橡胶带负电，毛皮带正电，故A正确；
B．滑动变阻器应与被控制的电路串联，故B错误；
C．绝缘体不容易导电是因为绝缘体中有电荷，没有大量自由移动的电荷，故C错误；
D．两个完全相同的灯泡串联，电流、电压都相等，故都一样亮，故D错误。
故选A。
8．C
【详解】
由图可知灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器的电压，电流表测电路中的电流。
A．由可得，灯丝的电阻为
灯正常发光时的电流为
所以由题知可知电路中的最大电流应为
I最大=0.5A
故A错误；
B．电路中最大电功率
P最大=UI最大=18V×0.5A=9W
故B错误；
CD．而当滑动变阻器接入阻值最小时，电路电流最大，则有
解得
R最小=24Ω
滑动变阻器连入电路的最小值为24Ω。 为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，电路中的电流最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，即
U=UL′+UR
所以
UL′=U-UR=18V-15V=3V
此时电路中最小的电流为
滑动变阻器连入的最大电阻为
由此可知：滑动变阻器允许调节的范围为24Ω~60Ω，此时电路消耗的电功率最小为
P最小=UI最小=18V×0.25A=4.5W
故C正确，D错误。
故选C。
9．C
【详解】
A．电阻不变时，电流与电压成正比，故定值电阻R的U-I图像是一过原点的直线，而灯的电阻随温度的变化而变化，定值电阻R的U-I图像是一曲线。由灯的U-I图像可知，当灯的电压分别为2V、3.6V和8V时，对应的电流大小分别为0.4A、0.6A和0.8A，由欧姆定律，第一组数据对应的灯的电阻大小为
同理，第2、3组对应的电阻分别和，故灯泡L的电阻随着电流的增大而增大，故A不符合题意；
BC．由图甲可知，灯泡L与电阻R串联，根据串联电路各处的的电流相等，结合图乙可知，只有当电路的电流为0.4A，此时对应的灯泡两端电压为2V，定值电阻两端电压为4V，根据串联电路电压的规律，两用电器两端的总电压为
U=2V+4V=6V
刚好等于电源电压，即将L和R以图乙方式连在6V的电源上，电路的电流为0.4A，灯的实际电压为2V，由选项A知，灯的电阻为5Ω，灯泡L的实际功率
PL＝ULI＝2V×0.4A＝0.8W
故B不符合题意；C符合题意；
D．定值电阻R的实际功率
PR＝URI＝0.4A×4V＝1.6W
故D不符合题意。
故选C。
10．B
【详解】
由电路图可知，闭合开关 S，R1、R2、R3串联，电压表V1测R2与R3两端的电压之和，电压表V2测R1与R2两端的电压之和，因串联电路中各处的电流相等，且
R1=20Ω、R2=R3
所以，两电压表的示数之比
解得
R2=40Ω
则
R3=R2=40Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时电路消耗的总功率
若把电压表V1和V2分别换成电流表A1和A2，闭合开关S后，R1、R2、R3并联，电流表A1测R1与R2支路电流之和，电流表A2测R2与R3支路电流之和，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两电流表的示数之比
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和所以，干路电流
电路的总功率
则
综上所述：可知ACD错误，B正确。
故选B。
11．快慢 瓦特
【详解】
[1][2]电功率表示电流做功快慢的物理量，即消耗电能快慢的物理量；电功率的单位是瓦特，是为了纪念英国物理学家瓦特而命名的。
12．82.6 12.5
【详解】
[1]如图所示的电能表，最后一位数是小数点后的一位，故读数为82.6kW·h。
[2]电能表每消耗一度电，则电能表转动了600圈，则每转5圈消耗了的电能为
故每转5圈消耗了的电能为。
[3]一台电脑显示器的待机功率约为
故一台电脑显示器的待机功率约为。
13．变小 变大
【详解】
[1][2]家庭电路中，每多亮一盏灯相当于增加了导体的横截面积，并联的电阻越多，总电阻减小，由P=可知，电压不变，电路的总功率变大。
14．1.2 200
【详解】
[1]他家在这段时间用电
W＝2139.4kW h﹣2138.2kW h＝1.2kW h
[2]用电器消耗的实际功率
P＝＝0.2kW＝200W
15．5 1
[1][2]通过定值电阻电流的变化量
I＝0.6A﹣0.4A＝0.2A
定值电阻的阻值
定值电阻所消耗功率的变化量
16．6V 1.5A 14Ω 1.2W
【详解】
试题分析：（1）三个开关都闭合，P在b端时，两个灯泡并联，由于两个灯泡的额定电压都是6V，且此时都正常发光，所以电源电压U=6V；
（2）两灯都正常发光时，
干路电流
（3）当S、S2闭合、S1断开时，滑动变阻器与L2串联，简化电路如下图所示：
灯L2的电阻为：
电路中的总电阻为：
滑动变阻器连入电路的阻值为：
（4）灯L1的电阻为： ∴当S、S1闭合、S2断开，P在a端，滑动变阻器与L1串联时，电路中总电阻最大，根据公式可知，总功率最小.
此时
考点：电功率的计算
17．（1）
或 ；
（2）80%
【详解】
解（1）接aa表示开关断开，当开关接cc可知，可以是两电阻串联，根据可知，电源电压不变，总电阻最大，故电功率比较小，是保温档，根据可知，电阻最小时，总功率最大，故选择小电阻，故R2作为加热电阻，是加热档。如接bb；同理也可以接bb时，是保温档，接aa时，是高温档，故如下图所示：
或 。
（2）水吸收的热量
饮水机加热7min，消耗的电能
饮水机的加热效率
答：（2）饮水机的加热效率。
18．发光 b 断开 C 乙
【详解】
（1）[1][2]图中，当闭合开关时，电流表与导线并联，两灯并联，故L1、L2发光（电流表没有示数）；因电流表测量并联电路的总电流，故应撤掉的是导线b。
（2）[3]为了保护电路，避免连线错误而烧坏电路元件，在进行实物连接时，开关应处于断开状态。
（3）[4] A．由并联电路电压的规律可知，两个灯泡两端的电压大小相同，故A不符合题意；
B．若发光微弱的灯泡的灯丝断了，则这个灯不发光，故B不符合题意；
C．灯泡的规格不同，灯的实际功率不同，亮度不同，故C符合题意；
D．若发光微弱的灯泡被短路，则另一个灯也会被短路，不会发光，故D不符合题意。
故选C。
（4）[5]根据实验数据可知，通过一个支路的电流保持不变，另一个支路电流改变，故电源电压没有改变，而是改变其中一个用电器，他采用了方案乙。
19．电磁感应 省力 2.7×107 75% 10 3.6
【详解】
（1）[1]电动汽车继续行驶时带动电机逆向发电，将电能存储在蓄电池内，是机械能转化为电能，此时电机的工作原理是电磁感应现象。
（2）[2]由题意可知，O点为支点，由O点分别向动力的作用线和阻力的作用线作垂线段，则OB为动力臂，OA为阻力臂，如图所示：
因OB＞OA，故该金属杆为省力杠杆。
（3）[3][4]测试时车和人的总重力为
汽车匀速行驶时所受阻力为总重力的6%，阻力和牵引力是一对平衡力，则牵引力为
在此测试过程中，电动汽车匀速行驶30km，牵引力做的功为
蓄电池最大容量为68kW h，司机驾驶该充满电的车以节电模式匀速行驶30km，电池剩余容量为58kW h，则消耗的电能为
该电动汽车将电能转化为机械能的效率为
（4）[5][6]图丙的电路中，R与RV串联，电压表测RV的电压，由图戊可知，电流为I1＝0.2A时，RV的功率为P1＝2.0W，根据可得，电压表的示数
电流为I2＝0.3A时，RV的功率为P2＝2.7W，此时电压表的示数
根据串联电路的规律和欧姆定律，由电源电压不变列方程可得
即
解得
R＝10Ω
电源电压
U＝12V
由图丁知，速度越小，RV的阻值越小，根据电阻的串联和欧姆定律，电流越大，故当电流为0.6A时对应的速度为0，根据欧姆定律和电阻的串联，则车速为0时，图丁中图线与纵坐标相交点的电阻值
车速为0时，Rv消耗的电功率为
20．（1）14A；（2）4200s
【详解】
解：（1）该热水器正常工作时的电流
（2）热水器中水的质量是
水温升高50℃吸收的热量
不计热量损失则
加热所用的时间是
答：（1）该热水器正常工作时的电流是14A；
（2）装满水的该热水器正常工作时，水温升高50℃所用的时间是4200s。
21．（1）1.32×105J；（2）40Ω；（3）200V
【详解】
解：（1）电烤箱在低温挡正常工作 5min 消耗的电能
（2）低温挡电烤箱的电功率为 440W，根据得低温挡工作时电路中的电流：
当只闭合 S1时，两电阻串联，为低温挡，低温挡的电流为 2A，由欧姆定律得电路的总电阻
故
（3）电能表盘中标有 3000r/kW h，表示电路每消耗 1kW h 的电能，电能表转盘转 3000 圈， 电能表转盘转 50 转时，消耗的电能为
实际功率为
两开关 S1、S2闭合时，R2被短路，为R1的简单电路，此时为高温挡，高温挡的电功率根据
得，电烤箱在高温挡工作的实际电压
答：（1）电烤箱在低温挡正常工作 5min 消耗的电能是 1.32×105J；
（2）发热电阻 R1的阻值是 40Ω；
（3）用电高峰时家庭电路的实际电压为 200V。答案第11页，共22页
答案第11页，共22页