第十八章电功率同步测试卷（一）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（一）一、单选题
1．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
2．为了探究“电流通过导体产生的热的多少跟什么因素有关”，某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的甲、乙两套装置，已知所用蓄申池电压相等且保持不变，R1＜R2，装入烧瓶的煤油质量相等，下列有关此探究活动的各种表述，错误的是（ ）
A．在此实验中，电流通过导体产生的热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的
B．甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关
C．比较相同通电时间内a、c或b、d温度计示数变化情况，可探究电流通过导体产生的热量与电流是否有关
D．在相同的通电时间内，c温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最少
3．小杨只让家中的一个用电器在工作，电能表的示数在1h内由变为，这个用电器可能是（　　）
A．台灯 B．电风扇 C．电视机 D．空调机
4．小明家的电能表11月1日读数如图甲，12月1日的读数如图乙，若电价为0.6元/度，则小明家11月份应交电费是（　　）
A．48.2元 B．49.2元
C．50.2元 D．109.2元
5．额定电压均为U的甲、乙两盏白炽灯，甲灯的额定功率大于乙灯的额定功率，现将它们串联后接入电压为U的电路中，假设灯丝电阻不变，则下列叙述正确的是（ ）
A．甲灯灯丝电阻大于乙灯灯丝电阻 B．至少有一盏灯能够正常发光
C．甲灯比乙灯亮 D．电路总功率小于乙灯的额定功率
6．某型号的电热毯有高温和低温两个挡，其内部电路原理图和主要参数如下所示，R 1是发热体，以下说法正确的是（ ）
额定电压 220V
高温发热功率 121W
低温发热功率 44W
交流频率 50Hz
A．当 S 闭合时是低温挡
B．发热体的电阻是40Ω
C．在低温挡工作1min发热体产生的热量是44J
D．实际电压为200V时，高温挡实际发热功率是100 W
7．如图所示电路，电源电压恒定，R为滑动变阻器，忽略灯泡阻值受温度的影响，当向右移动滑动变阻器的滑片时（　　）
A．V的示数变大 B．A2的示数不变
C．V与A2示数的比值减小 D．电路消耗的总功率减小
8．如图所示电路中，将开关S闭合，完全相同的灯L1和灯L2均发光。下列说法正确的是（ ）
A．通过A点的电流大于通过B点的电流
B．电路中A、B两点间的电压大于B、C两点间的电压
C．灯L1的实际电功率等于灯L2的实际电功率
D．灯L1比灯L2亮
9．如图所示，电源电压和电灯L的电阻均保持不变。当开关S闭合后，在变阻器的滑片P从中点向下滑动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电流表A2的示数与A1示数的比值变小
B．电灯L的亮度变暗
C．电路的总功率变大
D．电流表A2的示数变大
10．下列各电路中电源电压相同，灯泡的规格相同，开关同时闭合时，电功率最小的电路是（　　）
A． B．C． D．
二、填空题
11．如图，电阻箱的示数是______Ω；电压表的读数是______V；扎西家的电能表如下图所示，电能表的示数是______kW·h，他家可以接用电器的总功率为______ W，某一时间段，该电能表在10分钟内转了100转，则在该时间段工作的用电器功率为_______ W。
12．小兰做完测量小灯泡的电功率实验后想：灯泡从通电到正常发光是否需要时间？如果需要时间，则这段时间内灯泡实际电功率是怎样变化的？为研究这两个问题，小兰在老师的指导下，用相机的高速连拍功能拍摄了建筑工地用的白炽灯泡点亮的过程如图1所示（灯泡越来越亮），并同时用电流传感器测得通过灯泡的电流随时间变化状况如图2所示，实验过程保持灯泡两端的电压220V恒定不变。请根据图中的信息，回答下列问题：
（1）由图2的曲线可知，刚通电瞬间，流过灯泡的电流 ___________（选填“最大”或“最小”），正常发光时，流过灯泡的电流是 ___________A，你认为造成电流变化的原因是 ___________；
（2）通过实验小兰发现灯泡从通电到正常发光需要的时间，这段时间内，灯泡的实际功率在不断 ___________（选填“变大”或“变小”）。灯泡的额定功率为 ___________W，22度电可以使该灯泡单独正常工作 ___________h。
13．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”）
14．如图所示，电源电压恒定，先闭合开关S1、S2，电压表示数为9V，电流表示数为1.5A；然后断开开关S2，电流表的示数减小了0.5A，则此时电压表的示数为______V，此时在1min内消耗的电能为______J。
15．如图甲是小亮家某品牌小厨宝（小体积快速电热水器）。某次正常加热工作中，其内胆装有10kg的水，胆内水的温度随时间变化的图像如图乙所示。已知小厨宝正常工作时的电压为220V，额定功率为2200W，水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg oC），请你综合应用所学知识解答下列问题：
（1）由图象可知，加热5min，水温升高了______ oC；
（2）由图象可知，加热5min，水吸收的热量为______J；
（3）本次加热5min小厨宝消耗电能为______J；
（4）小厨宝正常工作时，发热电阻阻值为______？
三、作图题
16．（1）如图1所示，杠杆AOB在力的作用下处于平衡状态，请画出图中货箱的受力示意图和拉力F的力臂L．__
图1
（2）如图2甲所示为测量小灯泡电功率的实验电路图，小灯泡额定电压3.8 V，请用笔画线代替导线，将图2乙中的实物连接起来。__
图2
（3）如图3甲是“探究电流产生的热量与电阻关系”时设计的电路图，请按照图3甲的电路图将图3乙对应的实物图连接完整。___
图3
四、实验题
17．利用图中的装置探究水和煤油的吸热情况。在两个相同的烧瓶中分别接入电阻丝，装入质量和初温都相同的水和煤油，分别插入温度计。
（1）装置中电阻丝的阻值应______（填“相等”或“不相等”），实验中用______来反映液体吸收热量的多少。按照如表中的数据，请计算出煤油的比热容是______；
液体 质量/g 初温/ oC 加热时间/min 末温/ oC
煤油 150 20 10 50
水 150 20 10 35
（2）夏天，海边昼夜温差变化小，这是因为水的______大；
（3）在烧瓶中重新填装质量和初温都相同的煤油，接入阻值不同的电阻丝，利用此装置的实验结论可以解释下面的______（填“①”或“②”）现象；
①短路时导线显著发热，引发火灾
②电烙铁通电后，烙铁芯温度很高，而导线几乎不发热
五、计算题
18．如图所示，电源电压12V，闭合开关后，电压表示数4V，R1电阻为8Ω。求：
（1）电流表示数。
（2）R2的电阻值。
（3）通电10s，整个电路消耗的电能为多少J。
19．小飞家有一个新型的电热足浴器，其铭牌上的部分信息如下。
（1）求电热足浴器正常工作时的电阻；
（2）用这个足浴器将5kg的水从20℃加热到44.2℃，求水吸收的热量？若不计热量损失，用这个足浴器正常工作时，将5kg的水从20℃加热到44.2℃，需要多少时间？水的比热容c水＝4.2×103J/(kg ℃)
（3）小飞家安装的电能表如图所示。某次小飞断开家中其它用电器，让电热足浴器单独工作，在1min内电能表的转盘转过50r，求此时该足浴器的电功率？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．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。
2．D
【详解】
A．当电阻丝通电后，电流产生热量电能转化为内能，使煤油内能增加、温度升高，温度计示数上升越高，说明电流产生的热量越多，故A正确，A不符合题意；`
B．甲中两电阻串联，则两电阻中的电流相等和通电时间相同，电阻R1与R2大小不同，则由可知产生的热量应由电阻有关，根据温度计示数的变化判断吸收热量的多少，则可探究导体产生热量与电阻大小的关系，故B正确，B不符合题意；
C．甲、乙两图中，由于R1两端电压不同，通过电阻R1的电流不同，比较相同通电时间内a，c两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电流是否有关，故C正确，C不符合题意；
D．在电源电压和通电时间相同的条件下：由串并联电路的电压关系可知，串联使用时各电阻两端电压小于电源电压，并联使用时各电阻两端电压等于电源电压，由
和
得
可知各电阻并联时产生的热量多；乙中，两电阻并联时，由可知，电压、时间相等时，R1＜R2，电阻R1产生的热量多，故c装置产生的热量最多，故D错误，D符合题意。
故选D。
3．D
【详解】
这个用电器消耗的电能为
这个用电器的功率为
台灯的功率一般为20W左右，电风扇的功率一般为50W左右，电视机的功率一般为100W左右，空调的功率一般为1000W左右，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
4．B
【详解】
由甲乙图知11月份消耗的电能
所以应交电费
故ACD不符合题意；故B符合题意。
故选B。
5．D
【详解】
A．由题意可知，甲、乙两盏白炽灯的额定电压相等，甲灯的额定功率大于乙灯的额定功率，由可知，甲灯灯丝的电阻小于乙灯灯丝的电阻，故A错误；
B．如果将它们串联接入电压为U的电路中，由串联电路的分压特点可知，两灯泡两端的电压均小于额定电压，则两灯泡均不能正常发光，故B错误；
C．因串联电路中各处的电流相等，所以通过两灯泡的电流相等，由P= I2R可知，甲灯的电阻小，实际功率较小，即甲灯的实际功率小于乙灯的实际功率，甲灯比乙灯暗，故C错误；
D．电路的总功率
乙灯的额定功率
所以
P＜P乙
即电路总功率小于乙灯的额定功率，故D正确。
故选D。
6．D
【详解】
A．由电路图可知，电路电源电压为220V，闭合开关S时，R2被短路，电路总电阻小，电流大，为高温挡；开关断开时为低温挡，故A错误；
B．由 可得发热体的电阻
故B错误；
C．低温挡发热功率为44W，工作lmin发热体产生的热量
故C错误；
D．因为发热体的电阻为400Ω，当实际电压为200V时，实际发热功率
故D正确。
故选D。
7．D
【详解】
A．变阻器与灯泡并联，电流表A1测变阻器的电流，电流表A2测干路的电流，电压表测电源的电压，当向右移动滑动变阻器的滑片时，电压表示数不变，故A不符合题意；
B．当向右移动滑动变阻器的滑片时，变阻器连入电路的电阻变大，由欧姆定律，电流表A1的示数变小；根据并联电路各支路可独立工作、互不影响，故通过灯泡的电流大小不变，根据并联电路电流的规律，电流表A2示数变小，故B不符合题意；
C ．电压表示数不变，电流表A2示数变小，故V与A2示数的比值变大，故C不符合题意；
D．根据P=UI，因电源电压不变，电路的电流变小，故电路消耗的总功率减小，故D符合题意。
故选D。
8．C
【详解】
A．由图示知，两灯串联在电路中，则电路中电流处处相等。所以通过A点的电流与B点的相等，故A错误；
B．两灯串联，且规格相同，则两灯两端的电压相等，所以A、B两点间的电压等于B、C两点间的电压，故B错误；
CD．通过两灯的电流相等，两灯的电压相等，据P=UI知，两灯的实际电功率相等，亮度相同。故C正确，D错误。
故选C。
9．A
【详解】
灯泡与滑动变阻器并联，电压表测量电源电压，电流表A1测量干路电流，A2测量通过滑动变阻器的电流。
AD．当滑片从中点向下滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小，而电流表A2与滑动变阻器串联，故电流表A2的示数变小；根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，滑片从中点向下滑动时，干路电流减小，电流表A1的示数减小。所以A1表示数与A2表示数之比为
根据并联电路的特点，通过的L的电流不变，当电流表A2的示数变小时，n变大，则变小，故A2表示数与A1表示数之比变小。故A正确，D错误；
B．根据并联电路的特点，灯泡两端的电压和电阻均不变，所以通过灯泡的电流不变，灯泡的亮暗不变。故B错误；
C．根据可知，电路的总电流变小，电源电压不变，总功率变小，故C错误。
故选A。
10．B
【详解】
设每个灯泡的电阻为R，A和D中，开关都闭合后，灯泡并联，根据并联电路的电阻关系可知，总电阻为0.5R；B中两个灯泡串联，根据串联电路的电阻关系可知，总电阻为2R；C中两个开关都闭合，L1被短路，总电阻为R；因此B中的总电阻最大，电源电压不变，根据
可知，此时的总功率是最小的，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
11． 7408 12.5 120.7 4400 1000
【详解】
[1]由图可知，电阻箱的阻值
R=7×1000Ω+4×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=7408Ω
[2]电压表选择0～15V，每一个大格代表5V，每一个小格代表0.5V，分度值是0.5V，示数为12.5V。
[3][4]由图可知，电能表的读数为120.7kW·h，由电能表上的参数可知，电能表平时工作允许通过的最大电流20A；所以可以接用电器的最大总功率
P=UI=220V×20A=4400W
[5]用电器消耗的电能
在该时间段工作的用电器功率
12． 最大 1 灯丝点亮过程中，灯丝的温度升高，电阻变大 变小 220 100
【详解】
（1）[1]由图乙可知，刚通电瞬间，流过灯泡的电流最大，为3A。
[2]由图乙得，灯泡最后保持电流1A不变，说明正常发光时，流过灯泡的电流是1A。
[3]通电时与正常发光时，灯泡电流不同的原因是灯丝点亮过程中，灯丝的温度升高，电阻变大，使电流变小。
（2）[4]由图乙可知，灯泡从通电到正常发光，通过灯泡的电流逐渐变小，灯泡两端的电压220V不变，由可知，此过程中灯泡的实际功率不断变小，
[5]灯泡的额定功率
[6]根据得，22度电可以使该灯泡单独正常工作的时间为
13． 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。
14． 6 540
【详解】
[1]闭合开关S1、S2，电路中只有电阻R1，电压表测R1两端电压，也就是电源电压（即电源电压为9V），电流表测量R1的电流，则根据可得，R1的阻值
断开开关S2，两电阻串联，电压表测R1两端电压，电流表测量电路中的电流，由题意可知，此时电路电流
根据可得，此时R1两端的电压
[2]工作时间
此时电路中消耗的电能
15． 30 1.26×106 6.6×105 22
【详解】
（1）[1]由图乙可知，在5min的加热时间里，水的初温t0＝20℃，末温t＝50℃，水升高的温度为
（2）[2]水吸收的热量
（3）[3]根据得消耗的电能为
（4）[4]根据
知该小厨宝的发热电阻阻值为
16．
【详解】
（1）[1]货箱静止时受到平衡力的作用，竖直向上的拉力等于货箱本身的重力，力F的力臂为由支点O向力F的作用线所作的垂线段，如下图所示：
(2)[2] 电路图的连接步骤：①首先从电源正极出发，连接开关左接线柱；②然后从开关右端连接滑动变阻器右端B接线柱；③从滑动变阻器C接线柱出发连接灯泡右端接线柱；④从灯泡左接线柱连接电流表“0.6 A”接线柱；⑤从电流表“－”接线柱出发连接电源负极；⑥最后将电压表“15 V”接线柱与灯泡右接线柱相连接，“－ ”接线柱与灯泡左接线柱相连接．
（3）[3] 由电路图可知，两电阻丝串联，滑动变阻器的滑片向右移动时接入电路的阻值变大，故将电阻丝R1与电阻丝R2串联起来，滑动变阻器的左下接线柱与开关的右接线柱串联，如答图所示。
17． 相等 加热时间 2.1×103 比热容 ②
【详解】
（1）[1]我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。图中两电阻丝串联，通过的电流相同和通电时间相同，根据Q＝I2Rt可知，要产生的热量相同，则实验中选用的两根电阻丝的阻值应相等。
[2]根据转换法，实验中是用加热时间反映液体吸收热量的多少。
[3]根据表格中的数据可知，相同质量的水和煤油加热相同时间，吸收相同热量，水升高的温度是
35℃﹣20℃＝15℃
煤油升高的温度是
50℃﹣20℃＝30℃
根据可知，在吸热多少和质量相同的条件下，升高的温度与比热容成反比，故煤油的比热容为
（2）[4]水的比热容较大，白天，在相同的吸热条件下，水的温度升高的少，夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，所以海边昼夜温差较小。
（3）[5]烧瓶中重新填装质量和初温都相同的煤油，由可知，根据温度计示数的变化可判断吸收热量的多少；两电阻丝串联，通过两电阻的电流和通电时间相等，接入不同的电阻丝，可研究电阻产生的热量与电阻的大小关系。
①短路时导线显著发热，引发火灾，是因为通过导线的电流过大，故①不符合题意；
②电烙铁通电后，烙铁芯温度很高，而导线几乎不发热，电烙铁和导线串联接入电路，通过它们的电流相等，烙铁芯温度很高，而导线几乎不发热，是因为电烙铁的电阻大于导线的电阻，故②符合题意。
故选②。
18．（1）0.5A；（2）16Ω；（3）60J
【详解】
解：（1）闭合开关，两电阻串联，电流表测量电路电流，电压表测量R1两端的电压。根据欧姆定律可知电流表示数为
（2）根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压
U2=U-U1=12V-4V=8V
串联电路各处的电流相等，根据欧姆定律可知R2的电阻值是
（3）通电10s，整个电路消耗的电能为
W=UIt=12V×0.5A×10s=60J
答：（1）电流表示数0.5A；
（2）R2的电阻值为16Ω；
（3）通电10s，整个电路消耗的电能为60J。
19．（1）40Ω；（2）5.082×105J，420s；（3）1000W
【详解】
解：（1）由
可知，电热足浴器正常工作时的电阻
（2）水吸收的热量
不计热量损失，足浴器消耗的电能
由可知，给水加热需要的时间
（3）1min消耗的电能
该足浴器的电功率
答：（1）电热足浴器正常工作时的电阻40Ω；
（2）需要的时间为420s；
（3）该足浴器的电功率1000W。
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答案第10页，共10页