第十八章电功率同步测试卷（二）2021-2022学年人教版九年级物理下册（有解析）

2022年初中物理九年级第十八章电功率同步测试卷（二）一、单选题
1．如图所示是探究“影响电流热效应与哪些因素有关”的实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且R1＞R2，瓶内装入等质量的煤油，下列说法错误的是（　　）
A．烧瓶内选用比热容较小的液体，可以使实验现象更明显
B．电阻R1产生的热量大于R2产生的热量
C．该电路可以探究电流产生的热量与电流大小的关系
D．电路串联使通过R1、R2电流相同，实验中运用了控制变量法
2．根据你的生活经验，下列数值中最接近实际情况的是（　　）
A．将两个鸡蛋举高1m做功约10J B．一位同学骑自行车的功率约为1000W
C．一节新干电池的电压为2V D．家用电冰箱正常工作时的电流约为1A
3．如图所示是我国“华为”公司研发的“无线快充”设备。当把手机放在底座上充电时，不到半小时就能把手机电池容量充至一半以上，极大地方便了人们的使用。该电池的部分参数如表格所示。以下说法错误的是（　　）
电池名称 锂离子电池
电压 3.7V
容量 4400mAh
A．充电过程中，手机电池相当于电路中的用电器
B．手机电池充电过程中，把电能转化为化学能
C．手机内部的电阻可以由3.7V除以4.4A来计算
D．底座的电线比较粗，是为了减少热量的产生
4．如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么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形管中液面的高度的变化反应密闭空气温度的变化，下列说法正确的是（　　）
A．该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系
B．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
C．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的
D．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
5．如图是小洋同学做电学实验时所用电路的一部分，根据图中两表的示数，一定能测出灯泡的（　　）
A．实际电功率 B．消耗的电能
C．产生的热量 D．正常发光时的电阻
6．家用电能表的盘面上，标有3000r/(kW·h)的字样，当接入一个用电器正常工作时，2min内电能表的转盘转了60转，则该电器消耗的实际功率是（　　）
A．500W B．600W C．300W D．60W
7．下列所提供的数据中符合实际的是（　　）
A．对人体安全的电压是220V
B．电冰箱正常工作时的功率约为1000W
C．中学生正常走上楼时的功率约为150W
D．一只鸡蛋从课桌面掉到地面，重力对它所做的功约为20J
8．把标有“220V 40W”和“220V 25W”字样的甲、乙两盏灯串联接在220V电源上，下列说法中正确的是（　　）
A．两盏灯的总功率小于25W B．两盏灯的总功率等于65W
C．甲灯两端电压大于乙灯两端电压 D．甲灯比乙灯亮
9．两个电阻R1、R2（R1＞R2），以下列4种方式分别接到同一电源两端，则电路中的总功率最大的是（　　）
A． B．
C． D．
10．下列数据中，最接近实际情况的是（　　）
A．普通家用照明灯的工作电流约为2A
B．电饭锅加热档的功率约为100W
C．家用电风扇的额定功率约为2000W
D．70W家用电风扇的电流约为320mA
二、填空题
11．如图所示是用来测量电能的仪表，这只电表此时的读数是______。当电路中只有一个电饭煲接入电路，正常工作10min，发现此电能表的转盘转过了500转，则这个电饭煲的功率是______W。
12．为了判断驾驶员是否酒后驾车，交警需要用酒精测试仪对驾驶员进行检测。如图所示是酒精测试仪的原理图，图中R1为定值电阻，R2为酒精气敏电阻，电源电压保持不变，R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精气敏电阻测试到酒精气体浓度增加时，电压表示数______，电流表示数______，电路消耗的总功率______。（以上三空均选填“变大”、“变小”或“不变”）
13．如图是一个玩具汽车上的控制电路，小明对其进行测量和研究发现：电动机的线圈电阻为1Ω，保护电阻R为4Ω，当闭合开关S后，两电压表的示数分别为6V和2V，则1分钟在电阻R上产生热量______J，电动机消耗电能______J。
14．（1）如图甲所示，电能表上月末显示的示数为_____，本月末显示的示数为1021.6，若电价0.6元/度，本月应交电费_____元；
（2）如图乙所示，电阻箱的示数是_____Ω，该电阻箱可调节阻值范围是_____Ω；
（3）如图丙所示的仪器，实验时应将它与被测量的用电器_____联；使用中该电表的_____（选填“+”或“-”）接线柱与被测用电器靠近电源正极的一端相连，在测量一节干电池电压，应选用的量程是_____V。
15．某台电饭锅说明书中所列主要数据如表所示：
额定电压 220V
额定频率 50Hz
额定功率 440W
额定容积 2.0L
额定煮米量 0.7kg
（1）电饭锅在额定电压下使用时通过的电流是______A；
（2）电饭锅正常工作10min产生的热量是______J。
三、作图题
16．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）。
(1)用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。( )
(2)连接电路时，开关应______，闭合开关前，应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到__端（选填：“A”或“B”）。
(3)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，且接近于电源电压，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是：_____________。
(4)排除故障后，闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，其读数是_______V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向______端移动（选填：“A”或“B”）。
(5)通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示。分析图象可知：
①该小灯泡正常发光时的电阻是_________Ω；额定功率为___________W。
②小灯泡灯丝的电阻是变化的，主要原因是_____________。
(6)有同学认为“把灯L换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系”。你认为这种说法_____（选填“正确”或“错误”）。
四、实验题
17．小明与同学在做测“小灯泡电功率”实验时，所用器材有：电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。
（1）经过讨论，小组同学一直认为采用图甲所示的电路图进行实验。小明在依据电路图连接实验电路时，还有导线未连接上，如图乙所示，请你用笔画线代替导线，帮小明将实物电路连接完整，满足滑片P向右移，灯泡亮度变暗______；
（2）小明连好电路闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，且无论如何移动滑动变阻器滑片P，小灯泡亮度都不改变，则原因可能是______。
（3）小明改正电路连接正确后，闭合开关S，移动滑动变阻器，使电压表示数为2V，若要观察小灯泡正常发光时的电功率，接下来，小明的操作是______（写操作方法）。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为______；
（4）实验结束后，小明将小灯泡换成定值电阻，来探究电流与电阻的关系，小明想要完成四组实验，准备好的定值电阻有5Ω，10Ω，15Ω、20Ω。
①将电路连接正确后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使定值电阻两端的电压为2V，此时电流表的示数如图丙所示，则定值电阻的阻值为______；
②断开开关，将定值电阻5Ω换成阻值为10Ω的电阻，闭合开关，滑动变阻器滑片应向______（选填“左”或“右”）移动；为完成此四组实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于______Ω。
五、计算题
18．如图所示的电路中，电源电压为6V，电阻R2的阻值为60Ω，闭合开关S，电流表A1的示数为0.2A。求：
（1）电阻R1的阻值是多少Ω？
（2）电流表A的示数是多少A？
（3）通电10s电阻消耗的电能是多少J？
19．小华将滑动变阻器和小灯泡串联组成了如图甲所示的调光电路，其电源电压为6V，灯泡的额定电压为2.5V。调节滑动变阻器的滑片，从a端开始向b端移动到某一位置的过程中，测出了多组电流和电压值，并绘制了如图乙所示的图象。求：（不考虑其他因素影响）
求：
（１）滑动变阻器的最大阻值；
（2）小灯泡的额定功率；
（3）小灯泡正常发光10min所消耗的电能。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
A．在液体质量相同、吸收热量相同的情况下，比热容小的物质温度要升高的多，所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显，故A正确，不符合题意；
B．由图可知，该电路为串联电路，通过两个电阻的电流和通电时间是相同的，电阻R1＞R2，所以电阻R1产生的热量大于R2产生的热量，故B正确，不符合题意；
C．由图可知，该电路为串联电路，通过两个电阻的电流是相同的，所以该电路不可以探究电流产生的热量与电流大小的关系，故C错误，符合题意；
D．电流热效与电流、电阻和时间有关，本实验中电路串联使通过R1、R2电流相同，控制了电流因素一样，探究其他因素对电流热效应的影响，所以采用的是控制变量法，故D正确，不符合题意；
故选C。
2．D
【详解】
A．两个鸡蛋重约1N，将两个鸡蛋举高1m做功约为
故A不符合题意；
B．一位同学骑自行车正常行驶的功率约为100W，故B不符合题意；
C．一节新干电池的电压为1.5V，故C不符合题意；
D．家用电冰箱正常工作时的功率约为250W，则通过的电流约为
故D符合题意。
故选D。
3．C
【详解】
AB．在给手机电池充电的过程中，电能转化为电池的化学能，在电路中手机电池消耗电能，相当于用电器，故AB正确，AB不符合题意；
C．电池容量是4400mAh，等于4.4Ah。意思是说，用4.4A的电流放电，在规定容量内，可以放电1个小时，即4.4Ah，放电时间的长短取决于手机使用的功率大小，而手机内部的电阻与电池容量和电池电压无关，故C错误，C符合题意；
D．导体的电阻大小与导体的长度、横截面积和材料有关。长度材料一定时，底座的电线较粗，其阻值较小，根据焦耳定律，工作电流一定时，导体电阻越小产生热量越少。故D正确，D不符合题意。
故选C。
4．D
【详解】
A．装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即
I右＝I左
两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点可知
I右＝I1+I2
两电阻阻值相等，则支路中电流相等
I1＝I2
所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半；两容器中电阻丝的阻值相等，但通过它们的电流不同，这是探究电流产生的热量与电流的关系，不是探究电流产生的热量与电阻的关系，故A错误；
B．不改变导线的连接方式，将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，此时两容器中电阻丝的阻值不相等，结合前面分析可知，通过它们的电流也不同，所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系，故B错误；
C．电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但容器中空气温度的升高会导致容器中的空气体积膨胀，即可以通过U形管中液面高度差的变化来反映电阻丝放出热量的多少，故C错误；
D．通电一段时间后，电阻相同，根据Q＝I2Rt可知，时间和电阻相同的情况下，电流越大，产生的热量越多，左边的电流大，则产生的热量多，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大，故D正确。
故选D。
5．A
【详解】
A．据图能看出，可以直接测出小灯泡的实际电压和实际电流，根据公式P＝UI可以计算出灯泡的实际电功率，故A符合题意；
B．由W＝UIt可知，要测量小灯泡消耗的实际电能，还需要测量时间，在这里没有涉及到时间，故B不符合题意；
C．由Q＝I2Rt可知，要测量小灯泡产生的热量，还需要测量时间，在这里没有涉及到时间，故C不符合题意；
D．据图能看出，可以直接测出小灯泡的实际电压和实际电流，根据欧姆定律可以计算出灯泡的实际电阻，由于电阻受温度的影响，且灯的工作状态未知，故灯泡的实际电阻与正常工作时的电阻是不一定相等，故D不符合题意。
故选A。
6．B
【详解】
该电器消耗的电能
该电器消耗的实际功率
故选B。
7．C
【详解】
A．对人体安全的电压是不高于36V，故A不符合实际，A不符合题意；
B．电冰箱正常工作时的功率约为250W，故B不符合实际，B不符合题意；
C．中学生的体重约500N，一层楼高约为3m，上一层楼所用时间约为10s，中学生上楼时的功率约为
故C符合实际，C符合题意；
D．一只鸡蛋的重力大约为0.5N，课桌的高度大概为0.8m，从课桌面掉到地面，重力对它所做的功约为
故D不符合实际，D不符合题意。
故选C。
8．A
【详解】
AB．根据可得，甲、乙两灯泡的电阻为
甲、乙两盏灯串联的电阻为
两盏灯的总功率为
故A正确，B错误；
C．两灯泡串联时，通过两灯泡的电流相等，因乙灯泡的电阻大，根据欧姆定律变形公式U=IR，乙灯两端电压大，故C错误；
D．通过两灯的电流相等，乙灯泡的电阻大，由P=I2R可知，乙灯泡的实际功率大，乙灯比甲灯亮，故D错误。
故选A。
9．B
【详解】
根据串并联电路电阻的关系，串联电路的总电阻大于其中任一电阻，并联电路的总电阻小于其中任一电阻，所以两电阻串联时总电阻最大，并联时总电阻最小，根据，在电压一定时，并联时总电阻最小，电路中的总功率最大，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
10．D
【详解】
A．普通家用照明灯的功率大约为40W，其工作电流约为
故A不符合题意；
B．电饭锅加热档的工作电流约为2A，其功率约为
故B不符合题意；
C．家用电风扇的工作电流约为0.2A，其功率约为
故B不符合题意；
D．70W家用电风扇的电流约为
故D符合题意。
故选D。
11． 7325.6 1000
【详解】
[1]电能表的示数最后一位为小数点后一位，所以电能表此时的读数为。
[2]则电能表的转盘转过了500转，电饭煲消耗的电能
电饭煲正常工作10min，则该电饭煲的额定功率
12． 变大 变大 变大
【详解】
[1][2][3]由图可知，开关闭合后两电阻串联，电压表测量定值电阻两端电压，当酒精气敏电阻测试到酒精气体浓度增加时，酒精气敏电阻减小，则电路中总电阻变小，由于电源电压不变，则此时电路中电流变大，即电流表示数变大，由U=IR可知电压表示数变大，由P=UI可知电路消耗的总功率变大。
13． 60 120
【详解】
[1]由电路图知道，电动机与保护电阻串联，电压表V1测量电源电压；电压表V2测量保护电阻R两端的电压，闭合开关S后，由欧姆定律知道，电路中的电流
1分钟在电阻R上产生的热量
Q=I2Rt=（0.5A）2×4Ω×60s=60J
[2]由串联电路电压的特点知道，电动机两端的电压
故电动机消耗电能
W=UMIt=4V×0.5A×60s=120J
14． 931.6 54 3204 0~9999 并 + 0~3
【详解】
（1）[1][2]如图甲所示，电能表上的单位是，最后一位表示,故电能表上月末显示的示数为，则本月消耗的电能为
本月应交电费为
90度×0.6元/度＝54元
（2）[3]由图知，“×1000”的位置对应的数字是3，“×100”的位置对应的数字是2，“×10”的位置对应的数字是0，“×1”的位置对应的数字是4，故电阻箱的示数是3204Ω。
[4]当各指针处都指向最大数值“9”时，即为电阻箱的最大测量值，故该电阻箱可调节阻值范围是0~9999Ω。
（3）[5]由图可知，该电表上面标有V，是电压表，电压表应与被测电路并联。
[6]电流要从电压表的正接线柱流入，负接线柱流出，所以电表的“+”接线柱与被测用电器靠近电源正极的一端相连。
[7]要测量一节干电池的电压，因一节干电池的电压约为1.5V，所以电压表应选用的量程是0~3V。
15． 2 2.64×105
【详解】
（1）[1]电饭锅在额定电压下使用时通过的电流
（2）[2]电饭锅正常工作10min产生的热量
16． 断开 B 灯泡断路 2.2 A 12.5 0.5 灯丝灯电阻随电压的升高而增大 正确
【详解】
(1)[1]电压表与灯泡并联，小灯泡额定电压为2.5V，灯丝电阻约为12Ω，则小灯泡额定工作状态下电路中的电流约为
则电压表、电流表均选用小量程即可，实物电路连接如图所示：
。
(2)[2][3]连接电路时，为保护电路安全，开关应断开，闭合开关前应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到B端使接入电阻变大。
(3)[4]闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，且接近于电源电压，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是灯泡断路，造成电压表串联在电路中。
(4)[5][6]排除故障后，闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，其读数是2.2V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向A端移动，减小变阻器分压，增大灯泡分压。
(5)[7][8]通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，该小灯泡正常发光时的电阻是
额定功率为
[9]小灯泡灯丝的电阻是变化的，主要原因是灯丝灯电阻随温度变化。
(6)[10]把灯L换成定值电阻，通过调整变阻器接入阻值，根据可知，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系。
17． 滑动变阻器接入了下面两个接线柱 向左移动滑片P直至电压表的示数为2.5V 1W 5Ω 右 40
【详解】
（1）[1]灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联；滑片P向右移，灯泡亮度变暗，即电流变小，电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中与灯串联，如下所示：
（2）[2]小明连好电路闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，电路为通路，电路中的电流过小，说明电路的电阻较大，且无论如何移动滑动变阻器滑片P，小灯泡亮度都不改变，则变阻器没有了变阻的作用，原因可能是：滑动变阻器接入了下面两个接线柱。
（3）[3]灯在额定电压下正常发光，示数为2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故向左移动滑片P直至电压表的示数为2.5V。
[4]当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.4A，则小灯泡的额定功率为
P＝UI＝2.5V×0.4A＝1W
（4）①[5]将电路连接正确后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使定值电阻两端的电压为2V，此时电流表的示数如图丙所示，电流为0.4A，由欧姆定律，则定值电阻的阻值为
②[6]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，将定值电阻5Ω换成阻值为10Ω的电阻，根据串联电路电压的规律可知电阻的电压变大，故应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，故闭合开关，滑动变阻器滑片应向右移动。
[7]电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压
U滑＝U总﹣UV＝6V﹣2V＝4V
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为
R滑＝2×20Ω＝40Ω
故为完成此四组实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于40Ω。
18．（1）30Ω；（2）0.3A；（3）6J
【详解】
解：（1）由图知当开关S闭合时，R1与R2并联，电流表A1测通过R1的电流为I1=0.2A；电流表A测干路电流I，在并联电路中，总电压与各支路电压相等
由得
（2）由题意知I1=0.2A、U2= 6V、R2=60Ω，所以通过R2的电流为
电流表A的示数即干路上的电流，由并联电路电流特点得
（3）因I2=0.1A、U2=6V、t=10s，所以R2消耗的电能
答：（1）电阻R1的阻值是30Ω；
（2）电流表A的示数是0.1A；
（3）通电10s电阻消耗的电能是6J。
19．（1）；（2）1W；（3）600J
【详解】
解：（1）两电阻串联，根据串联分压规律可知，电阻增大，电压也增大，从图乙可知，滑动变阻器的最大电压为4.8V，此时电流为0.24A，则此时滑动变阻器的大小为
（2）其电源电压为6V，灯泡的额定电压为2.5V，则此时滑动变阻器的电压
根据图乙可知，电流为0.4A，故小灯泡的额定功率
（3）小灯泡正常发光10min所消耗的电能
答：（1）滑动变阻器的最大阻值为；
（2）小灯泡的额定功率为1W；
（3）小灯泡正常发光10min所消耗的电能为600J。
答案第1页，共2页
答案第9页，共10页