北师大版九年级年级全一册第十三章电功和电功率 单元检测（有解析）

北师大版九年级年级全一册 第十三章 电功和电功率
一、单选题
1．某同学仔细观察家中的电视机、电风扇、电烙铁和节能灯四种电器，发现它们上面都标有“220V 40W”的字样，若它们都在额定电压下工作相同的时间，则产生的热量最多的是（　　）
A．电烙铁 B．电视机 C．电风扇 D．节能灯
2．如图所示是一种测定油箱内油量的装置模型，其中R为滑动变阳器的电阻片，与之接触的滑片P可以绕O点转到，当油量减少时，以下说法中正确的是（　　）
A．电流表示数增大
B．电路的总电阻减小
C．电路消耗的总功率增大
D．定值电阻R0两端的电压减小
3．“赛龙舟”是端午节里的传统节目。小浩自制了一个卡通龙舟，用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。他用规格为“12V，6W”的红灯、“12V，12W”的绿灯及“24Ω，2A”的滑动变阻器等元件，设计了如图所示电路。当闭合开关S1、S2、S，且滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时，两灯都正常发光。电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化。下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为24V
B．该电路最大工作电流是2A
C．该电路最小电功率是3W
D．该电路最大电功率与最小电功率之比为9:2
4．关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（　　）
A．更换灯泡时先断开电源开关 B．用潮湿的手拨动电器设备的开关
C．家用电器电线绝缘皮破损了仍继续使用 D．空气开关自动断开，都是由于电路发生短路引起的
5．对下列物理现象解释正确的是（　　）
A．夏天用电风扇吹风使人感到凉快，是因为电风扇可以减小空气的内能
B．用水作汽车发动机的冷却液，是因为水的比热容较大
C．甲物体传递了热量给乙物体，说明甲物体的内能大
D．手碰到家庭照明电路裸露的导线却没有发生触电事故，是因为照明电路的电压是安全电压
6．以下估测值中，最符合实际的是（　　）
A．一间15m2的卧室内空气的质量约为60kg
B．电饭锅正常焖饭时使用的加热档的功率约为50W
C．一张课桌的高度约为1000cm
D．家用节能灯的工作电流约为2A
7．电阻R1和R2并联接入同一电路中，已知R1和R2的阻值之比为2：1，那么在相同时间内通过R1和R2的电流产生的热量之比Q1：Q2为
A．4：1 B．1：4 C．1：2 D．2：1
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．灯L1比灯L2亮
B．通过A点的电流大于通过B点的电流
C．灯L1的实际电功率比灯L2的实际电功率小
D．电路中AB两点间的电压等于BC两点间的电压
9．某家庭电路如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．灯泡两端的电压是36V
B．灯泡L1和L2串联
C．开关S1的位置正确
D．开关S2只控制灯泡L2
10．如图是小王家的电能表，下列说法正确的是（　　）
A．电能表的读数为56378kW·h
B．这个电能表正常工作的电压为380V
C．这个电能表要在20A的电流下才能正常工作
D．小王家用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁1600次
二、填空题
11．上海地区家庭电路中，电灯、电视机、电扇等用电器是__________的（选填“串联”或“并联”），正常工作时，它们两端的电压为__________伏；使用的用电器减少，电路的总电阻__________（选填“变大”“不变”或“变小”）。
12．家庭电路中，为保证用电器都能独立工作，各个用电器都是一端接零线，另一端接__________线，即这些用电器是___________联的。为了防止触电，用电器的金属外壳还必须接__________线。
13．如图所示，为某电热水器的简易示意图，、为电热丝，保温时电路功率220W，加热时电路功率2000W。闭合开关S，电热水器处于______状态（选填“加热”或“保温” ；水箱中质量为50kg、初温为20℃的水，经加热升高到60℃，则水吸收的热量为______J，保温10min，水从电热丝处吸收的热量是______J。
14．如图所示是笔记本电脑的三脚插头，该三脚插头的脚______（选填“A”，“B”或“C”）接触火线。
15．如图所示的自制便携式封口机，使用电压为3V的电源，接通电路发热电阻温度升高，利用电流的______实现高温封口。阻值为1Ω的发热电阻10s内产生______J的热量。封口时总是把塑料袋烫坏，应将发热电阻换成阻值更______（填“大”或“小”）的。
三、综合题
16．测小灯泡电功率实验，小灯为灯甲“2.2V 0.3A” 、灯乙“3.8V 0.3A”中的一个，电源电压为2V整数倍。滑片 P 从最大阻值开始，移动到一个位置小灯正常发光，电压表向左偏转六格，电压表一开始指的是 11V 或 2.8V。
（1）如灯甲与灯乙均正常发光，灯______更亮
（2）在滑片移动过程中，电压表并联在______两端。
（3）电源电压为______V ，电压表一开始指的是______V。
（4）该电路中接入的是灯______（选填甲或乙）。
（5）该电路中接入的小灯泡额定功率为______瓦。
17．父亲节到了，小明妈妈为爷爷买了一个电热足浴盆，内部由加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压为，额定功率为。求：
（1）该电热足浴盆加热系统是利用电流的______工作的；
（2）小明帮爷爷泡脚前，问是浴盆中加入初温为的水，加热系统的加热电阻正常工作将水加热到，则此加热过程中水吸收的热量是多少______？（水的比热容）
（3）加热系统的加热电阻正常工作消耗的电能是多少______？
（4）当小明家的实际电压是时，加热电阻工作的实际电功率是多少？（忽略温度对电阻的影响）______
18．阅读短文，回答问题。
让壁画当暖气
“石墨烯取暖壁画可挂在墙面上，既美观又采暖，是清洁供暖的新方式。”如图所示，石墨烯取暖壁画画框中的填充物为石墨烯，这种物质具有升温快、发热均匀等特点。用户还可根据自己的喜好定制壁画画面，相比传统采暖方式更节能、环保，是当下完成“供热扩面”的新途径。
石墨烯取暖壁画原理很简单，将近乎透明的石墨烯发热膜加入其中，通电后能使壁画表面温度在几秒内达到90℃，使所在空间迅速温暖起来，且加热无死角。具有使用寿命长、保温持久等优势，并且安全系数高，具有独特防爆免烫和温控保护装置（温度达到设定温度可自动切断电源）。石墨烯材料还可制作晶体管，传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发。我们相信，就像石墨烯取暖壁画一样，与石墨烯有关的新技术、新发明会在不远的将来走进人们的日常生活，给人类带来巨大福音。
（1）石墨烯取暖壁画在工作的过程中，将电能转化为______能。
（2）石墨烯取暖壁画中的温控保护装置，在电路中的作用相当于______（选填“开关”、“用电器”或“电源”）。
（3）石墨烯取暖壁画使所在空间暖和起来，是通过 ______方式增加空气内能的。
（4）石墨烯取暖壁画相比传统采暖方式更节能、环保，除此之外，请在文中找出一处它的优势：______。
19．阅读短文，回答问题。
冰箱压缩机
冰箱是家庭中常见的用电器，压缩机是冰箱中的核心部件。压缩机（电动机）是由温控开关控制的，温度升高至某一设定值时，温控开关闭合，压缩机工作制冷；为方便食物的取放，冰箱还安装了照明灯，打开冰箱门时，照明灯会自动发光，一旦照明灯出现故障也不会影响冰箱的制冷工作。
冰箱制冷时，制冷剂被吸入到压缩机中，经过压缩后变成高温高压的气态制冷剂，该高温高压的气态制冷剂经过管道送到冷凝器，且途径管道过程中会借助散热片把热量传递到外界空气中，到达冷凝器后，冷却的高压气态制冷剂急剧膨胀，温度急剧降低，并从冰箱的冷藏室和冷冻室吸热并进入下一个循环，吸收的热量在上述循环中通过散热片传递到外界空气中，由此压缩机相当于内能搬运工，将冰箱内内能搬运至外界空气中达到降温效果。压缩机搬运的内能（即冰箱向周围传递的热量）就是冰箱的制冷量，制冷量和消耗的电能的比值是冰箱的能效比．如果冰箱的能效比是3.2，则表示每消耗1J的电能，制冷量为3.2J。
（1）“冰箱制冷时，制冷剂被吸入到压缩机中，经过压缩后变成高温高压的气态制冷剂”，该过程是通过______的方式改变制冷剂内能的。
（2）“到达冷凝器后，冷却的高压气态制冷剂急剧膨胀，温度急剧降低”该过程制冷剂的内能变化与内燃机______冲程缸内气体内能变化相同。
（3）某冰箱压缩机工作时的电功率为100W，每天工作5h，一天消耗的电能为______kW·h，若此冰箱的能效比为3，该冰箱一天的制冷量为______J。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
因各用电器的额定功率相同，由W=Pt可得，若工作相同时间，消耗的电能相同；电烙铁工作时将消耗的电能转化为内能；电视机工作时将大部分电能转化为声能、光能；电风扇工作时消耗电能，大部分转化为机械能；节能灯工作时将电能大部分转化为光能。BCD不符合题意；A 符合题意。
故选A。
2．D
【解析】
【分析】
【详解】
AB．当油量减少时，浮子向下运动，滑片向上运动，由图可知，此时滑动变阻器的电阻变大，电路总电阻变大，电源电压和定值电阻R0的电阻不变，根据公式得电路中的电流变小，电流表示数变小，故AB错误；
C．电源电压一定，电流减小，根据公式得电路的总功率变小，故C错误；
D．定值电阻R0的电阻不变，电路中的电流变小，根据公式得R0两端的电压减小，故D正确。
故选D。
3．C
【解析】
【详解】
A．当滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时，两灯都正常发光。此时两灯是并联关系，电源电压等于两灯的电压，故电源电压为12V。故A错误；
B．当滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时，总电阻最小，干路电流最大。此时的电流为两灯泡额定电流之和，由两灯的铭牌可知
故干路电流为
故B错误；
C．根据
可知当电路的总电阻最大时，总功率最小。红灯电阻为
绿灯电阻为
可知当滑动变阻器的滑片P移至R的最左端，S、S1闭合，S2断开时，电路的总功率最小。最小总功率为
故C正确；
D．当滑动变阻器的滑片P移至R的最右端，S、S1、S2都闭合时，电路的总功率最大，最大电功率为
故电路最大电功率与最小电功率之比为6:1。故D错误。
故选C。
4．A
【解析】
【详解】
A．在家庭电路中，为安全用电，在更换灯泡时，要断开开关，使灯泡、灯座和火线脱离，故A正确；
B．含杂质的水是导体，且潮湿的手电阻小，用潮湿的手拨动电器设备的开关容易触电，非常危险，故B错误；
C．家用电器电线绝缘皮破损，漏出里面的金属导线，人不注意时，非常容易造成触电事故，应及时更换新的电线，故C错误；
D．空气开关自动断开是因为家庭电路电流过大造成的。引起电流过大的原因一是短路；二是过载，故D错误。
故选A。
5．B
【解析】
【详解】
A．夏天用电风扇吹风，加快了空气流动，促进了汗液的蒸发，由于蒸发是吸热的，所以人感到凉快，但不是电风扇减小空气的内能。故A错误；
B．用水作汽车发动机冷却剂，是因为水的比热容较大，同种情况下水吸收的热量多，故B正确；
C．甲物体传递了热量给乙物体，说明甲物体的温度高，但内能不一定大，故C错误；
D．家庭照明电路电压为220V，远远高于人体安全电压值不高于36V，故D错误。
故选B。
6．A
【解析】
【详解】
A．一般卧室的高度为3m，空气的密度为，一间卧室中空气的质量约为
约为60kg，故A符合题意；
B．电饭锅正常焖饭时，工作电流在5A左右，使用的加热档功率约为
故B不符合题意；
C．中学生的身高在160cm左右，课桌的高度大约为中学生的身高的一半，故在80cm左右，故C不符合题意；
D．家用节能灯的功率在10W左右，根据可得
故D不符合题意。
故选A。
7．C
【解析】
【详解】
因为两电阻并联，所以U1＝U2，由于R1:R2＝2:1，所以I1:I2＝1:2时间相同，则t1:t2＝1:1，那么：Q1:Q2＝I21R1t1:I22R2t2＝(12×2×1):(22×1×1)＝1:2，故选C.
【点睛】
本题根据热量计算公式Q＝I2Rt来进行分析．由题意知并联电压相同，根据欧姆定律就可得出电流I1与I2的比值，R1与R2的比值已知，时间相同，这样就可以得出热量之比．
8．D
【解析】
【详解】
ABC．由图可知，两个灯泡串联，两个灯泡完全相同，两个灯泡的电阻相同，串联电路中各处的电流相等，所以通过A点的电流等于通过B点的电流，由P=I2R可知两个灯泡的实际功率相同，两个灯泡亮度相同，故ABC错误；
D．由U=IR可知两个灯泡两端的电压相等，所以AB两点间的电压等于BC两点间的电压，故D正确。
故选D。
9．D
【解析】
【详解】
A．家庭电路中零线和火线之间的电压是220V，所以灯泡两端的电压是220V，故A错误；
B．图中有两条支路，两个灯泡分别在两条支路上，灯泡L1和L2并联，故B错误；
C．开关接在火线和用电器之间，图中开关S1接在零线上，它的位置错误，故C错误；
D．开关S2和灯泡L2串联，开关S2控制灯泡L2，故D正确。
故选D。
10．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图可知，电能表的读数为5637.8kW·h，故A错误；
B．这个电能表正常工作的电压为220V，故B错误；
C．该电能表的最大电流是20A，即通过电能表的电流不能超过20A，故C错误；
D．1600imp/(kW·h)表示的是电路中每消耗1kW·h的电能，电能表指示灯闪烁1600次，所以小王家用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁1600次，故D正确。
故选D。
11． 并联 220 变大
【解析】
【详解】
[1]由于各用电器之间是独立工作，互补影响，故各用电器是并联的。
[2]家庭电路中电压为220V。
[3]并联电路中，随着用电器增多，总电流变大，由于总电压不变，故总电阻变小，故当用电器减少时，总电流变小，总电压不变，故总电阻变大。
12． 火 并 地
【解析】
【详解】
[1][2]家庭电路中，为保证用电器都能独立工作，各用电器之间要并联，用电器一端接零线，另一端接火线。
[3]为了防止用电器漏电而导致触电，用电器的金属外壳必须接地线，这样，当用电器漏电时，地线能将电流导向大地，避免人触电。
13． 加热
【解析】
【详解】
[1]由电路图可知，闭合开关S时，被短路，电路中只有，此时电路中的总电阻最小，电源的电压一定，由
可知，此时电路的总功率最大，电热水器处于加热状态；断开开关S时，、串联，此时电路中的总电阻最大，电源的电压一定，可知，电路的总功率最小，电热水器处于保温状态。
[2]水吸收的热量
[3]当闭合开关S时，电路中只有，电热水器处于加热状态，由可得
断开开关S时，、串联，电热水器处于保温状态，由可得此时电路中电流
电阻消耗的电能
水从电热丝处吸收的热量
14．C
【解析】
【详解】
三孔插座的接法是：左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线，故三脚插头插入插座后脚C与火线相连。
15． 热效应 90 大
【解析】
【分析】
【详解】
[1]封口机是利用电流的热效应工作的，在电流通过时，电路中的电阻发热温度升高从而达到工作目的。
[2]10s内，封口机产生的热量
[3]封口时把塑料袋烫坏是因为封口时产生的热量太多，据知，在电压和时间相同时，电阻越大，产生的热量越少，所以应将发热电阻换成阻值更大。
16． 乙 滑动变阻器 6 2.8 乙 1.14
【解析】
【详解】
（1）[1]如灯甲与灯乙均正常发光，额定电流都是0.3A，乙灯的额定电压高于甲灯的额定电压，故乙灯的额定功率高于甲灯，乙灯更亮。
（2）[2]滑片 P 从最大阻值开始，移动到一个位置小灯正常发光，此时滑动变阻器的阻值变小，电流变大，而电压表向左偏转，说明电压表的示数变小，若电压表测量的是小灯泡的电压，则电压表示数变大，与题意不符，故电压表测量滑动变阻器的电压，电压表并联在滑动变阻器两端。
（3）[3][4]若电压表一开始指的是 11V，选择的是大量程，则分度值为0.5V，向左偏转六格，则此时电压表的示数为
此时灯泡正常发光，不论是甲灯，还是乙灯，电源电压都不可能是2V整数倍，故舍去，电压表一开始是2.8V，则选择的是小量程，分度值为0.1V，向左偏转六格，则此时电压表的示数为
若选择甲灯，甲灯的额定电压为2.2V，电源电压都不可能是2V整数倍，故舍去，若选择乙灯，正常发光的电压为3.8V，则电源电压为
故一开始是2.8V。
（4）[5]根据（3） 可知，选择的是乙灯。
（5）[6]该电路中接入的小灯泡额定功率为
17． 热效应 500W
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]该电热足浴盆加热系统工作过程中将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作。
（2）[2]水吸收的热量
（3）[3] 加热系统的加热电阻正常工作消耗的电能是
（4）[4]加热电阻的阻值为
当小明家的实际电压是时，加热电阻工作的实际电功率是
18． 内 开关 热传递 见解析
【解析】
【详解】
（1）[1]石墨烯取暖壁画在工作的过程中，消耗电能，产生内能，将电能转化为内能。
（2）[2]石墨烯取暖壁画中的温控保护装置，当温度达到设定温度可自动切断电源，相当于开关，控制电路的通断。
（3）[3]石墨烯取暖壁画使所在空间暖和起来，空气吸收热量，温度升高，通过热传递的方式改变物体的内能。
（4）[4]石墨烯具有升温快、发热均匀等特点。
19． 做功 做功 0.5
【解析】
【详解】
（1）[1]冰箱工作时，压缩机压缩制冷剂，对其做功，使制冷剂的体积变小，压强变大，温度升高，内能变大，所以压缩机是通过做功的方式改变了制冷剂的内能。
（2）[2]到达冷凝器后，冷却的高压气态制冷剂急剧膨胀，温度急剧降低、内能变小；热机的做功冲程中内能转化为机械能，缸内气体的内能减小，即二者气体的内能变化相同。
（3）[3][4]冰箱压缩机工作时的电功率为100W＝0.1kW，每天工作5h，则该冰箱运行1天消耗的电能
W电＝Pt＝0.1kW×5h＝0.5kW·h
该冰箱运行1天消耗的电能
W电＝0.5kW·h＝1.8×106J
若冰箱的能效比为3，由题意可知，该冰箱1天的制冷量
W制冷＝3.0W电＝3.0×1.8×106J＝5.4×106J
答案第1页，共2页
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