第十八章 电功率 单元测试训练卷 2021-2022学年人教版九年级物理（有答案）

人教版九年级物理
第十八章 电功率
单元测试训练卷
一、选择题(本题共10小题，每小题2分，共20分)
1．下列单位中，哪个不是电功单位( )
A．焦耳 B．伏·安·秒 C．伏·安 D．千瓦·时
2．如图所示,将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中,闭合开关后,发现灯L1较亮,灯L2较暗,其原因可能是(　　)
A．灯L1额定功率较大 B．灯L2两端电压较大
C．灯L1的电阻较大 D．通过灯L1的电流较大
3．如图所示，小亮做实验时，把甲、乙两只灯泡并联后接在电源上。闭合开关后，发现甲灯发光，乙灯不发光。经检查，电路连接正确，两只灯泡完好无损。则乙灯不发光的原因最有可能是( )
A．乙灯的实际功率大
B．乙灯的实际功率小
C．通过乙灯的电流远大于通过甲灯的电流
D．乙灯两端的电压远小于甲灯两端的电压
4．如图所示分别是小英家上月初和上月末的电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是( )
A．小英家家庭电路中的干路电流不得超过10 A
B．小英家上个月消耗的电能为1011 kW·h
C．电能表上指示灯闪烁越快，说明电路消耗的电能越多
D．断开其他用电器，只让电饭锅单独工作2 min，指示灯闪烁32次，此时电饭锅的功率为600 W
5．下列不是防止电热造成危害的是(　　)
A．电动机中安装风扇 B．载重汽车的发动机用水冷却
C．电视机后盖上有散热孔 D．电动机外壳上有很多翼状散热片
6．标有“6 V　3 W”的小灯泡,通过它的电流与电压的关系如图所示,若把它与一只阻值为8 Ω的电阻并联接在电压为4 V的电路中,则整个电路消耗的功率为(　　)

A． 3 W B． 3．3 W C． 3．6 W D． 5 W
7．在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,某同学电路连接正确,闭合开关,灯泡发光,但测试中无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数都达不到灯泡的额定电压值,原因可能是(　　)
A． 变阻器总阻值太大 B． 电压表量程太大
C． 灯泡灯丝断开 D． 电源电压太低
8．旧白炽灯在工作时,容易在灯丝最细处熔断,这是因为与相同长度的灯丝较粗处相比,灯丝最细处(　　)
A． 电热最多 B． 电流最大 C． 电阻最小 D． 电压最小
9．如图所示，烧杯中盛有质量相等的纯水和煤油，通电一段时间后(液体均不沸腾)，发现两只温度计示数上升得相同。不考虑热损失，则电阻R1、R2的大小关系是( )
A．R1＞R2 B．R1＜R2 C．R1＝R2 D．无法确定
10．家用洗衣机的主要部件就是电动机，若一个洗衣机在220 V电路中正常工作时通过的电流为2 A，电动机线圈电阻为4 Ω，则每分钟电流通过线圈产生的热量为( )
A．960 J B．7．26×105 J C．2．64×104 J D．440 J
二、填空题(每空2分，共28分)
11．小明家电能表上月底的示数和本月底的示数如图所示。则本月消耗的电能为____度，若每度电的价格是0．5元/(kW·h)，则小明家本月应交电费____元。
12．在安全工作条件下，将“2．5 V　0．3 A”小灯泡L1和“3．0 V　0．3 A”小灯泡L2串联在电路中工作，通过两灯的电流之比为___________；若将L1和L2并联在另一电源下工作，则L1和L2能消耗的总功率最大值为______________W。(设灯丝电阻不变)
13．如图所示是某小灯泡的电流—电压图象，小灯泡的额定电压为6 V。小灯泡正常发光时，灯丝的电阻是________Ω。若将小灯泡与R＝10 Ω的定值电阻并联接入某电路，干路中的总电流为0．5 A，通电10 s，电阻R消耗的电能为________J。
14．一个额定电压为12 V的小型电动机正常工作时,测得通过电动机的电流是0．5 A,工作10 min该电动机线圈产生的热量是360 J,则电动机线圈的电阻是 　　Ω。
15．一只灯泡上标有“12V，24W”，正常工作时的电流是 A，若将它接在6V的电路中，则它的实际功率为 W。
16．小明家新买了一台某品牌空调，看到该品牌空调“一晚一度电”的广告，他决定检验一下。观察到家中空调每制冷工作10 min后，就转变成送风状态工作5 min，再转变为制冷状态，如此反复。为了测量空调制冷时的电功率，他单独将该空调接入电路中，并记录了家中电能表的数据(见表)。空调送风10 min所消耗的电能为__ __kW·h，30 min内空调消耗的电能为__ __kW·h，空调制冷时的电功率为__ __kW。某晚10点整开启空调并正常工作，到第二天8点整关闭，这晚空调耗电__ __kW·h，此空调的广告__ __(填“存在”或“不存在”)虚假宣传。
送风状态时消耗的功率： 0．24 kW
测量时间 30 min
开始计时电能表示数/kW·h 1 666．0
30 min时电能表示数/kW·h 1 666．5
三、实验探究题(每空2分，作图2分，共30分)
17．在“探究影响电流热效应的因素”实验中，如图所示，三个烧瓶中装入等质量的煤油。
(1)为了“探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系”，小明设计了甲图装置，该实验通过比较__ __(填“温度计示数变化“或“加热时间“)来判断产生的热量多少。
(2)先测量烧瓶内液体的温度，并得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片，由此得出结论：同一导体，在__ __相等时，电流越大，其产生的热量__ __。
实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度升高量/℃
1 0．3 30 10 1．5
2 0．6 30 10 6．0
(3)若要“探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系”，可选乙图中__ __(填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶__ __串联。
(4)小明改进了实验装置(如图所示)，两个透明容器中封闭着等量的空气。
①观察图甲中的A、B管，在通电时间相等时，发现B管液面上升得更高，表明电流通过导体产生的热量多少与__ _______有关。
②采用图乙中的实验装置“探究电流产生的热量跟电流是否有关”时，右边透明容器中应该选用阻值为__ __Ω的电阻丝，且乙装置左、右两个容器中电阻丝发热功率之比为__ __________。
18．某实验小组用如图甲所示的器材“测量小灯泡的电功率”，电源电压恒为4．5 V，待测小灯泡L的额定电压为2．5 V，滑动变阻器R的规格为“20 Ω　1 A”。
(1)图甲是该实验小组没有连接完整的电路，请用笔画出导线，在图甲中完成电路连接，要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大，导线不交叉。
(2)闭合开关前，滑动变阻器滑片P应位于 _____(选填“A”或“B”)端。
(3)连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表示数变化明显，电压表无示数。仔细检查，电路连接无误，那么出现该状况的原因可能是小灯泡发生 ________(选填“断路”或“短路”)。
(4)排除故障后，按如图甲所示的电路继续进行实验。闭合开关，移动滑片P，使小灯泡L发光，测出小灯泡L的相关物理量，记录和计算结果如表所示，则小灯泡的额定功率为_______W。由表中信息可知：灯泡实际功率越_______，灯泡越亮。
(5)另一小组用相同器材实验时，发现电流表不能正常使用。他们选用一个定值电阻R0，设计了如图乙所示的电路图，并进行如下实验操作：
①按如图乙所示连接电路，检查无误后，闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为_______V；
②S处于闭合状态，滑片不动，断开S1、闭合S2，读出电压表示数为U0；
③小灯泡的额定功率：___________________(用U额、U0、R0表示)。
四、综合应用题(本题共2小题，第19小题11分，第20小题11分，共22分)
19． 明家用电火锅烹饪烤肉，肉烤熟后立即将电火锅调至“低温挡”，一段时间后锅内热油仍向外飞溅，容易烫伤家人。小明断开电源，看到电火锅铭牌的主要参数如图甲所示；打开底盖，发现其工作电路原理如图乙所示，R1、R2为阻值未知的电热丝。为了对烤熟的食物保温，同时避免锅内热油向外飞溅，小明对电火锅的工作电路进行了改进，可以分别实现“高温挡”“低温挡”或“保温挡”功能，改进后的电路原理如图丙所示。求：
(1)电火锅使用“高温挡”正常工作时电路中的电流。
(2)在图丙中，当S闭合，S1断开，S2接b，电火锅处于“保温挡”，该状态下电火锅正常工作时消耗的电功率。
(3)用电高峰时电路的实际电压降为198 V。向锅内装2 kg温度为25 ℃的水，用“高温挡”连续工作100 s，水温升高到35 ℃，这时电火锅的加热效率η是多少？[已知水的比热容c水＝4．2×103 J/(kg·℃)，电热丝的电阻不随温度变化，水吸收的热量跟电火锅消耗的电能的比值叫做加热效率]
20． 如图所示，电源电压为5 V不变，定值电阻R0阻值为5 Ω，滑动变阻器R上标有“20 Ω　1 A”字样，灯L标有“3 V　1．2 W”字样，电压表量程为0～3 V。(不考虑灯丝电阻的变化，且保证各元件均安全)求：
(1)当S1闭合、S2接b时，灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？
(2)保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是多少？
(3)当S1闭合、S2接a时，R0的最小电功率是多少？
参考答案
一、选择题
1-5CCBDB 6-10CDAAA
二、填空题
11．40 20
12． 1∶1 1．375
13． 20 9
14．2．4
15．2 6
16．0．04 0．5 1．38 10 存在
三、实验探究题
17．(1)温度计示数变化
(2)通电时间 越多
(3)B 电阻
(4)①电阻 ②5 9∶4
18． (1)如图所示
(2)B
(3)短路
(4) 0．65 大
(5)2 P额＝U额×
四、综合应用题
19． 解：(1)根据P＝UI得，电火锅使用“高温挡”正常工作时电路中的电流为：I＝＝＝5 A。
(2)由图乙知只闭合S时，只有电阻R1工作，为低温挡，由P＝UI＝得，R1的电阻为：R1＝＝＝55 Ω；
闭合S、S1时，电阻R1和R2并联，为高温挡，
电阻R2的电功率为：P2＝P高－P低＝1 100 W－880 W＝220 W，
由P＝得，电阻R2的阻值为：R2＝＝＝220 Ω；
图丙中，当S闭合，S1断开，S2接b时，电阻R1和R2串联，电火锅处于“保温挡”，该状态下电火锅正常工作时消耗的电功率为：P保＝UI保＝＝＝176 W。
(3)水所吸收的热量：Q吸＝cm(t－t0)＝4．2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(35 ℃－25 ℃)＝8．4×104 J；实际电压为198 V时用高温挡连续工作100 s消耗的电能为：W＝(P1实＋P2实)t＝(＋)t＝[＋]×100 s＝8．91×104 J，
电火锅的加热效率为：η＝＝≈94．3%。
20． 解：(1)当S1闭合、S2接b时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，
根据串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，
所以，由P＝UI可得，电路中的电流：I＝＝＝0．4 A，
根据串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：UR＝U－UL＝5 V－3 V＝2 V，
由I＝可得，滑动变阻器接入电路的阻值：R＝＝＝5 Ω。
(2)保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I′＝＝＝＝0．5 A，则R0的电功率：P0＝U0I′＝(I′)2R0＝(0．5 A)2×5 Ω＝1．25 W。
(3)当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，当电压表的示数UR′＝3 V时，R0两端的电压：U′0＝U－UR′＝5 V－3 V＝2 V，此时电路中的电流最小，最小电流：I″小＝＝＝0．4 A，此时R0的电功率最小，则：P0小＝(I″)2R0＝(0．4 A)2×5 Ω＝0．8 W。