第十八章 电功率单元测试 2021-2022学年人教版九年级物理全一册（有答案）

人教版九年级物理全一册第十八章 电功率单元测试卷
（满分100分，考试时间90分钟）
一、选择题（本大题共8个小题，每个小题只有一个正确选项，每小题3分，共24分）
1.下列用电器的额定功率都是100W，让它们正常工作10min，产生热量最多的是（ ）
A.电饭煲 B.电风扇
C.洗衣机 D.电视机
2.如图所示，甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水，每个容器放入同种材料绕成的导电线圈，其电阻R1=R3，R2=R4，R2=1.5R1，?若同时通电，经过一段时间后这四个容器中的水温从高到低的顺序是( ）
A.甲、乙、丙、丁
B.丁、丙、乙、甲
C.丙、丁、乙、甲
D.甲、乙、丁、丙
3.要使电热器在单位时间内放出的热量减少一半，则应使（ ）
A.通过它的电流减小一半
B.它两端的电压减小一半
C.它的电阻减小一半
D.电压和电阻均减小一半
4.用电热水壶烧水,若不考虑能量损失。当它两端电压为U时,用16min可烧开一壶水,若它两端电压为0.8U时,烧开同样一壶水所用的时间为( ）
A.10min B.25min C.30min D.40min
5.如图所示为某科技创新小组设计的水位计工作原理图，容器中的绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的滑片P升降，并通过电压表V显示的数据来反应水位的升降情况。L是一个指示灯，电路各部分接触良好。当容器中的水位最低时，滑片P位于变阻器R的a端，则（ ）
A.当水位不变时，电压表V示数不变，指示灯L不亮
B.当水位上升时，电压表V示数变小，指示灯L变亮
C.当水位上升时，电压表V示数变大，指示灯L变暗
D.当水位下降时，电压表V示数变大，指示灯L变亮
6.甲灯标有“110V?100W”的字样，乙灯标有“110V?200W”的字样，若两灯串联在220V的电路中，那么（ ）
A.两灯均正常发光
B.两灯均不亮
C.甲灯亮、乙灯不亮
D.均比正常工作时暗
7.两定值电阻甲、乙的电流与电压关系图象如图所示，现将甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端，下列分析正确的是（ ）
A.甲消耗的电功率为3.6W
B.通过甲的电流小于乙的电流
C.乙消耗的电功率为3.6W
D.甲的电阻值大于乙的电阻值
8.如图所示,电源电压为4.5V,电流表量程为“0～0.6A”,滑动变阻器的规格为“10Ω?1A”,小灯泡L标有“2.5V?1.25W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。在保证通过小灯泡L的电流不超过额定电流的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项正确的是（ ）
A.小灯泡的额定电流是0.6A
B.电流表的示数变化范围是0.3～.6A
C.电压表的示数变化范围是0～3V
D.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4～10Ω
二、填空题（本大题共10个小题，每空1分，共21分）
9.1840年，英国物理学家 最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和时间的关系。从能量转化的角度看，电热器的电热丝工作时是将电能转化为 能。
10.郑冉同学家中有一台空调，接在220V的家庭电路中，他测出空调工作时通过的电流是5A，如果该空调每隔15min工作一次，每次工作5min，在3h的时间内这个空调消耗的电能是 kW·h，电流做的功是 ? J。
11.车床照明灯的额定电压是36V，它正常工作时灯丝的电阻是24Ω，则该照明灯正常工作时的电功率是 W；工作30min，电流通过灯丝产生的热量是 J。）
12.一只灯泡上标有“12V 24W”的字样，其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。
13.规格为“220V 50W”的灯泡甲和“220V 100W”的灯泡乙，其灯丝长短相同，可发现灯 的灯丝较细；若将这两个灯泡并联在220V的电源上，灯泡 更亮些。
14.某款家用吸尘器额定电压为220V，额定电流为4A。吸尘器的额定功率为 W。正常工作15min，使标有“800imp/(kW·h)”的电能表指示灯共闪烁 次。若吸尘器正常工作时，电动机的发热功率为32W，则电动机线圈的电阻为 Ω。
15.某电热水器的工作原理如图所示(已知两电阻丝的阻值相等，电源电压保持不变)，它有加热和保温两个工作状态。当开关S1接b，S2断开时，它是处于 状态；当开关S1接a，S2闭合时，它是处于 状态。
16.如图所示，当开关S闭合后，电流表A1和A2的示数之比为5∶2，则R1和R2的阻值之比为 ，R1和R2消耗的电功率之比为 。
17.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,定值电阻R1端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图象如图乙所示,则该电路的最大功率为 W；滑片P在b端时,通电10s电流对R1做的功为 J。
18.如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器的规格为“20Ω?2A”，灯泡L1的规格为“10V?5W”，灯泡L2的规格为“15V?15W”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。只闭合开关S，当滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω时，灯泡L1正常发光，则电源电压为 V。闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器滑片置于中点，通电1min整个电路产生的热量是 J。
三、实验、探究题（本大题共3个小题，共30分）
19.(4分)小明家中电能表月初示数显示如图所示，该电能表应在 V电路中使用；若电能表在月末示数为338.5kW·h，则小明家这个月的用电量是 kW·h，则这个月电能表的转盘转过了 转。
20.(16分)在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压保持不变。待测小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请你用黑色碳素笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗)。
(2)连接电路时，开关处于 状态，滑动变阻器的滑片P应置于? (选填“A”或“B”)端，目的是 。 ?
(3)正确连接好电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数。接下来应进行的操作是 。
A.拧紧小灯泡和它两端的接线柱
B.拧紧开关两端的接线柱
C.检查滑动变阻器是否短路
(4)排除故障后，闭合开关，缓慢地移动滑动变阻器的滑片P并开始记录数据，得到小灯泡的I-U图象如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W。
(5)有同学提出利用该电路还可以探究得到“通过导体的电流与导体两端的电压成正比”，你认为这种说法 (选填“合理”或“不合理”)，理由是 。
21.（10分）在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中。
（1）小明设计的实验装置如图甲所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，通过U形管 反映密闭空气温度的变化，将两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同，通电一段时间后，可以发现，电流产生的热量与 有关。
（2）如图乙所示，两个密闭容器中的电阻丝一样，在其中一个容器的外部，将一个电阻丝和这个容器内的电阻丝并联，通电一段时间后，可以发现，由于通过两容器中电阻丝的 不同，电流产生的热量也不同。
（3）小华设计的实验电路如图丙所示，甲、乙烧瓶内分别装有质量和初温完全相同的煤油，选用的两电阻丝的阻值不同，实验中通过观察 来比较两个烧瓶中的电阻丝产生热量的多少。
（4）小明认为自己的实验装置比小华的好，原因 （说出一条即可）。
四、综合题（本大题共3个小题，共25分）
22.（8分）如图所示的电路中，电阻R1=10Ω，电源电压保持不变，闭合开关后，电流表A1的示数为0.6A，干路中电流表A的示数为0.9A。求：
（1）R1两端的电压；
（2）R2的阻值；
（3）通电20s电路消耗的电能。

23.(8分)如图所示，电源电压保持不变，L是标有“6V?3W”字样的小灯泡，定值电阻R=10Ω。当开关S、S2闭合，S1断开，且P位于a端时，电路消耗的功率为3.6W；P位于b端时，电路消耗的功率为0.72W。(设小灯泡电阻不随温度变化)
(1)求电源电压；
(2)求滑动变阻器R0的最大阻值；
(3)要使电路的总功率最小且电流表的示数不为0，请指出开关S、S1、S2的断开、闭合情况和滑片P的位置，并求出此时的最小功率。(保留两位小数)
24.（9分）如图所示是某款电热水壶及其铭牌的部分参数，当电热水壶正常工作时，求：
（1）电热水壶的电阻；
（2）将一壶水从25℃加热到100℃时，水吸收的热量［c水=4.2×103J/（kg·℃）］；
（3）若加热一壶水所需时间为10min，则电热水壶的热效率。
第十八章 电功率参考答案
（满分100分，考试时间90分钟）
一、选择题（本大题共8个小题，每个小题只有一个正确选项，每小题3分，共24分）
1.下列用电器的额定功率都是100W，让它们正常工作10min，产生热量最多的是（ A ）
A.电饭煲 B.电风扇
C.洗衣机 D.电视机
2.如图所示，甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水，每个容器放入同种材料绕成的导电线圈，其电阻R1=R3，R2=R4，R2=1.5R1，?若同时通电，经过一段时间后这四个容器中的水温从高到低的顺序是( C ）
A.甲、乙、丙、丁
B.丁、丙、乙、甲
C.丙、丁、乙、甲
D.甲、乙、丁、丙
3.要使电热器在单位时间内放出的热量减少一半，则应使（ D ）
A.通过它的电流减小一半
B.它两端的电压减小一半
C.它的电阻减小一半
D.电压和电阻均减小一半
4.用电热水壶烧水,若不考虑能量损失。当它两端电压为U时,用16min可烧开一壶水,若它两端电压为0.8U时,烧开同样一壶水所用的时间为( B ）
A.10min B.25min C.30min D.40min
5.如图所示为某科技创新小组设计的水位计工作原理图，容器中的绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的滑片P升降，并通过电压表V显示的数据来反应水位的升降情况。L是一个指示灯，电路各部分接触良好。当容器中的水位最低时，滑片P位于变阻器R的a端，则（ C ）
A.当水位不变时，电压表V示数不变，指示灯L不亮
B.当水位上升时，电压表V示数变小，指示灯L变亮
C.当水位上升时，电压表V示数变大，指示灯L变暗
D.当水位下降时，电压表V示数变大，指示灯L变亮
6.甲灯标有“110V?100W”的字样，乙灯标有“110V?200W”的字样，若两灯串联在220V的电路中，那么（ B ）
A.两灯均正常发光
B.两灯均不亮
C.甲灯亮、乙灯不亮
D.均比正常工作时暗
7.两定值电阻甲、乙的电流与电压关系图象如图所示，现将甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端，下列分析正确的是（ C ）
A.甲消耗的电功率为3.6W
B.通过甲的电流小于乙的电流
C.乙消耗的电功率为3.6W
D.甲的电阻值大于乙的电阻值
8.如图所示,电源电压为4.5V,电流表量程为“0～0.6A”,滑动变阻器的规格为“10Ω?1A”,小灯泡L标有“2.5V?1.25W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。在保证通过小灯泡L的电流不超过额定电流的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项正确的是（ D ）
A.小灯泡的额定电流是0.6A
B.电流表的示数变化范围是0.3～.6A
C.电压表的示数变化范围是0～3V
D.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4～10Ω
二、填空题（本大题共10个小题，每空1分，共21分）
9.1840年，英国物理学家 焦耳 最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和时间的关系。从能量转化的角度看，电热器的电热丝工作时是将电能转化为 内 能。
10.郑冉同学家中有一台空调，接在220V的家庭电路中，他测出空调工作时通过的电流是5A，如果该空调每隔15min工作一次，每次工作5min，在3h的时间内这个空调消耗的电能是 0.825 kW·h，电流做的功是 2.97×106? J。
11.车床照明灯的额定电压是36V，它正常工作时灯丝的电阻是24Ω，则该照明灯正常工作时的电功率是 54 W；工作30min，电流通过灯丝产生的热量是 9.72×104 J。）〗
12.一只灯泡上标有“12V 24W”的字样，其正常工作时的电流是 2 A；若将它接在6V的电路中，则它的实际功率为? 6 ?W。
13.规格为“220V 50W”的灯泡甲和“220V 100W”的灯泡乙，其灯丝长短相同，可发现灯 甲 的灯丝较细；若将这两个灯泡并联在220V的电源上，灯泡 乙 更亮些。
14.某款家用吸尘器额定电压为220V，额定电流为4A。吸尘器的额定功率为 880 W。正常工作15min，使标有“800imp/(kW·h)”的电能表指示灯共闪烁 176 次。若吸尘器正常工作时，电动机的发热功率为32W，则电动机线圈的电阻为 2 Ω。
15.某电热水器的工作原理如图所示(已知两电阻丝的阻值相等，电源电压保持不变)，它有加热和保温两个工作状态。当开关S1接b，S2断开时，它是处于 保温 状态；当开关S1接a，S2闭合时，它是处于 加热 状态。
16.如图所示，当开关S闭合后，电流表A1和A2的示数之比为5∶2，则R1和R2的阻值之比为 2∶3 ，R1和R2消耗的电功率之比为 3∶2 。
17.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,定值电阻R1端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图象如图乙所示,则该电路的最大功率为 3.6 W；滑片P在b端时,通电10s电流对R1做的功为 1 J。
18.如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器的规格为“20Ω?2A”，灯泡L1的规格为“10V?5W”，灯泡L2的规格为“15V?15W”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。只闭合开关S，当滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω时，灯泡L1正常发光，则电源电压为 12 V。闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器滑片置于中点，通电1min整个电路产生的热量是 1440 J。
三、实验、探究题（本大题共3个小题，共30分）
19.(4分)小明家中电能表月初示数显示如图所示，该电能表应在 220 V电路中使用；若电能表在月末示数为338.5kW·h，则小明家这个月的用电量是 20 kW·h，则这个月电能表的转盘转过了 5×104 转。
20.(16分)在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压保持不变。待测小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请你用黑色碳素笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗)。
(2)连接电路时，开关处于 断开 状态，滑动变阻器的滑片P应置于? B (选填“A”或“B”)端，目的是 保护电路 。 ?
(3)正确连接好电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数。接下来应进行的操作是 A 。
A.拧紧小灯泡和它两端的接线柱
B.拧紧开关两端的接线柱
C.检查滑动变阻器是否短路
(4)排除故障后，闭合开关，缓慢地移动滑动变阻器的滑片P并开始记录数据，得到小灯泡的I-U图象如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 0.75 W。
(5)有同学提出利用该电路还可以探究得到“通过导体的电流与导体两端的电压成正比”，你认为这种说法 不合理 (选填“合理”或“不合理”)，理由是 灯丝电阻会随温度的变化而变化，无法得到电流与电压成正比 。
21.（10分）在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中。
（1）小明设计的实验装置如图甲所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，通过U形管液面高度的变化 反映密闭空气温度的变化，将两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同，通电一段时间后，可以发现，电流产生的热量与 电阻大小 有关。
（2）如图乙所示，两个密闭容器中的电阻丝一样，在其中一个容器的外部，将一个电阻丝和这个容器内的电阻丝并联，通电一段时间后，可以发现，由于通过两容器中电阻丝的 电流 不同，电流产生的热量也不同。
（3）小华设计的实验电路如图丙所示，甲、乙烧瓶内分别装有质量和初温完全相同的煤油，选用的两电阻丝的阻值不同，实验中通过观察 温度计示数的变化 来比较两个烧瓶中的电阻丝产生热量的多少。
（4）小明认为自己的实验装置比小华的好，原因是 实验现象更明显 （说出一条即可）。
四、综合题（本大题共3个小题，共25分）
22.（8分）如图所示的电路中，电阻R1=10Ω，电源电压保持不变，闭合开关后，电流表A1的示数为0.6A，干路中电流表A的示数为0.9A。求：
（1）R1两端的电压；
（2）R2的阻值；
（3）通电20s电路消耗的电能。
解：（1）R1两端的电压：
?U1=?I1R1=0.6A×10Ω=6V
（2）通过R2的电流：I2=I-I1=0.9A-0.6A=0.3A
U=U1=U2=6V
R2的阻值：R2=
（3）通电20s电路消耗的电能：W=UIt=6V×0.9A×20s=108J
23.(8分)如图所示，电源电压保持不变，L是标有“6V?3W”字样的小灯泡，定值电阻R=10Ω。当开关S、S2闭合，S1断开，且P位于a端时，电路消耗的功率为3.6W；P位于b端时，电路消耗的功率为0.72W。(设小灯泡电阻不随温度变化)
(1)求电源电压；
(2)求滑动变阻器R0的最大阻值；
(3)要使电路的总功率最小且电流表的示数不为0，请指出开关S、S1、S2的断开、闭合情况和滑片P的位置，并求出此时的最小功率。(保留两位小数)
解：(1)当开关S、S2闭合，S1断开，且P位于a端时，电路为R的简单电路。
电源的电压：U=
(2)当开关S、S2闭合，S1断开，且P位于?b端时，R与R0串联。
此时电路中的总电阻：R总=
滑动变阻器的最大阻值：R0=R总-R=50Ω-10Ω=40Ω
(3)小灯泡的电阻：RL=
当开关S、S1闭合，S2断开，且P位于b端时，电路总功率最小。
最小功率：P最小=
24.（9分）如图所示是某款电热水壶及其铭牌的部分参数，当电热水壶正常工作时，求：
（1）电热水壶的电阻；
（2）将一壶水从25℃加热到100℃时，水吸收的热量［c水=4.2×103J/（kg·℃）］；
（3）若加热一壶水所需时间为10min，则电热水壶的热效率。
解：（1）电热水壶的电阻：R=
（2）水的体积?V=1.5L=1.5×10-3m3?
水的质量：m=ρV=1×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg
水吸收的热量：
Q吸=c水m（t-t0）
=4.2×103J/（kg·℃）×1.5kg×（100℃-25℃）
=4.725×105J
（3）电热水壶消耗的电能：W=Pt＇=1000W×10×60s=6×105J
电热水壶的热效率