北师大版九年级年级全一册13.2电功率同步练习（含答案）

北师大版九年级年级全一册 13.2 电功率 同步练习
一、单选题
1．下列电器接在家庭电路中正常工作时，功率约为1200W的家用电器可能是（　　）
A．白炽灯 B．空调 C．电视机 D．洗衣机
2．如图甲所示，两个电压表的量程都是，电流表的量程是，小灯泡两端的电压不许超过额定电压，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A；闭合开关，为了保证所有元件都安全，滑动变阻器的滑片只能在阻值最大端和a点间滑动，当滑片在这两点间滑动时，得到了图乙所示的两个电压表的示数与电路中电流关系的图象AB和BC，下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为6V B．小灯泡正常发光时的电流为0.6A
C．滑动变阻器的取值范围为 D．该电路功率范围为
3．如图甲所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“20Ω1A”，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程0~15V，丁丁进行了下面操作：先闭合开关S和S1，断开开关S2，在保障电路元件安全的情况下，将滑动变阻器的滑片从最右端滑动到a点，灯泡L恰好正常发光，再断开开关S1闭合开关S2，将滑动变阻器的滑片从a点向某一方向移动，直到电压表示数与灯泡L的额定电压相同，图乙是两次调节过程中电流表与电压表示数变化关系图像，则下列说法正确的是（　　）
①电源电压为6V
②灯泡L的额定功率为1.5W
③再断开开关S1闭合开关S2时，滑片是从a点向左移动的
④若丁丁重新调节开关和滑片，该电路的最小功率为1.2W
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④
4．有两个电路元件A和B，其两端电压与流过元件电流的关系如图甲所示。把它们并联在电路中，如图乙所示，闭合开关S，这时电压表的示数为3V，则电流表的示数和电路中消耗的总功率分别是（　　）
A．0.60A，1.8W B．0.70A，1.8W C．1.30A，2.1W D．1.30A，3.9W
5．如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡L标有“6V 4W”字样，其电阻不随温度变化。闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器的a端时，灯泡正常发光；当滑片P置于滑动变阻器的b端时，L两增的电压变化了2V。则下列结论错误的是（　　）
A．电源电压为6V B．L正常工作的电阻为9Ω
C．滑动变阻器R的最大阻值为9Ω D．先后两次电路的电流之比为3∶2
6．小明制作了一个利用电路测量物体重力的小仪器，如图所示，电源电压恒定，当秤盘不放任何重物时，滑片P恰好处于a点，则下列说法正确的是（　　）
A． R1短路将使测量结果偏小
B．可将电流表的表盘改装用来显示重力大小
C．当秤盘内物体重力变大时，电压表示数变大
D．当秤盘内物体重力变大时，电路消耗的功率将变小
7．如图所示，只闭合开关S时，灯L1的功率为9W；断开开关S，闭合S1、S2时，灯L1的功率为25W。电源电压不变，且灯丝电阻不受温度的影响，则只闭合开关S时，L1、L2两灯的电压之比是（　　）
A．2∶3 B．5∶3 C．3∶5 D．3∶2
8．如图所示的电路板，正面只有一个开关和两个灯泡，电源及导线均在电路板背面。闭合开关，看见L1发光，L2不发光，用灯泡L3替换L1，发现L2和L3同时发光，忽略温度对灯丝电阻的影响。下列判断正确的是（　　）
A．L3和L2是并联的 B．L2不发光的原因是灯丝断了
C．L1的电阻大于L3的电阻 D．L3替换L1后，电路的总功率变小
9．将规格都是“220V 150W”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中，正常工作相同时间，以下说法正确的是（　　）
A．三个用电器均能将电能全部转化为内能
B．根据可计算出三个用电器的电阻相等
C．三个用电器消耗的电能一样多
D．三个用电器产生的热量相等
10．如图所示电路，电源电压4.5V保持不变，灯L标有“2.5V；1.25W”字样，电流表的量程为0 0.6A，电压表的量程标有“0 3V”，滑动变阻器的最大阻值是20Ω。当开关S闭合后，移动滑动变阻器的滑片P，假设灯丝电阻不随温度变化而变化，在保证电路安全的情况下，则下列说法正确的是（　　）
A．电流表的最大示数为0.6A
B．电压表的最小示数为0V
C．整个电路消耗的总功率最大为2W
D．灯L消耗的最小功率为0.45W
二、填空题
11．如图所示是家庭电子式电能表的表盘，其示数是 ________kW h。表盘上标有“3200imp/kW h，表示每消耗1kW h的电能，指示灯闪烁3200次。允许家里用的最大功率是 ________W。若家庭电路中只有一台电热水器在工作，该电能表的指示灯在4min闪烁320次，则该热水器消耗的电能是 _________kW h。
12．如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“6V 3W”宇样，滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω。当开关S1、S2闭合，滑片P置于b端时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数______A。当开关S1闭合、S2断开，滑片P置于a端时，电流表的示数为0.2A，此时R1功率是______W。
13．如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关，将滑动变阻器的滑片由最右端向左移动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，则定值电阻R1的阻值为__________Ω；电路消耗的最小功率为__________W。
14．小明用电水壶将质量为1.8kg的水加热升温50℃，水吸收的热量为________J。若电水壶工作时功率为2000W，所消耗的电能全部被水吸收，则加热这壶水需要的时间是_______秒。小明家的电能表参数如图所示，若家中只有电水壶单独工作，则这段时间内电能表指示灯闪烁了_______次。［c水=4.2×103J/(kg·℃)］
15．如图甲所示，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联在电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R2的功率随其接入电路中的阻值变化规律如图乙所示，则电源电压是______V，滑动变阻器的最大功率是______W。
三、综合题
16．电动公交车在银川市已经被广泛使用，该公交车主要采用电能作为动力，与燃气车相比噪音小，绿色环保，对雾霾能起到一定的抑制作用。
（1）电动公交车的工作原理与下图所示的哪一个实验原理相似( )
A． B． C． D．
（2）当公交车刹车时，人身体会前倾，请运用物理知识解释其中的道理。( )
（3）下图是司机在倒车时通过后视镜看到左后方的障碍物A，P点是司机的眼睛。请你画出司机看到A点的光路图。( )
（4）电动公交车的整车充电通常在晚上用电低谷期间，利用如下图输出功率100kW的直流快速充电桩只需要3小时就能充满。
①求充一次电消耗的电能为多少焦耳？( )
②这些电能相当于多少千克的汽油完全燃烧放出的能量。（q=5.4×107J/kg）( )
17．阅读短文，回答问题。
超声波加湿器
超声波加湿器通电工作时，雾化片每秒产生170万次的高频率振动，将水抛离水面雾化成大量1~5μm的超微粒子（水雾），吹散到空气中使空气湿润，改变空气的湿度。
如图所示是某型号超声波加湿器，如表为其部分技术参数，其中额定加湿量是指加湿器正常工作lh雾化水的体积；循环风量是指加湿器正常工作1h通过风扇的空气体积；加湿效率是指实际加湿量和实际功率的比值。
型号 ××× 额定加湿量 15L/h
额定电压 220V 额定功率 550W
水箱容量 30L 循环风量 2000m3/h
加湿效率 ≥1.2×10-2L/(h W) 轮子与地面接触的总面积 6.0×10-4m2
（1）水雾化成超微粒子，吹散到空气中，该过程 _____（选填“是”或“不是”）分子热运动现象；
（2）加湿器正常工作时的电流为 _____A。加满水后最多能加湿 _____h；
（3）在没有其他用电器接入电路的情况下，加湿器工作30min，电能表标有“3000imp/(kW h)”的指示灯闪烁了720次，此过程中加湿器的实际功率为 _____W，此时消耗电能是 _____，实际加湿量至少为 _____L/h。
18．如图所示，电源电压不变，为定值电阻，闭合开关移动滑动变阻器的滑片P，滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系图象如图所示。图中的、两点分别与图中滑动变阻器滑片P在a、b两位置（图中未标出）相对应。 请你解答如下问题：
（1）图中，滑动变阻器滑片P的位置a在位置b的___________（选填“左”、或“右”）侧；
（2）求电源电压及的阻值。
19．某品牌电热水壶有“加热”和“保温”两个挡位，其内部简化电路图如图甲所示，定值电阻R1的U﹣I图像如图乙所示。已知U＝220V、R2＝525.8Ω、c水＝4.2×103J/（kg ℃）、ρ水＝1.0×103kg/m3。
（1）求定值电阻R1的阻值；( )
（2）当S1闭合、S2断开时，电热水壶处于______挡位，求电热水壶此挡位的功率______；
（3）已知电热水壶加热效率为80%，将1.5L水从20℃加热到100℃，求水吸收的热量和加热所需时间。( )
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．B
【详解】
A．白炽灯的额定功率一般小于100W，故A不符合题意；
B．空调机的功率一般较大，在1000W左右，故B符合题意；
C．电视机的功率约在100W左右，故C不符合题意；
D．洗衣机的功率一般在300W左右，故D不符合题意。
故选B。
2．D
【详解】
A．由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片位于a点时，电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的电流为
灯泡两端的电压为
变阻器两端的电压为
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压为
故A错误；
B．由于小灯泡两端的电压不许超过额定电压，所以电路中的电流最大时灯泡正常发光，则灯泡正常发光的电流为0.5A，故B错误；
C．当滑片位于右端时，变阻器接入电路中电阻最大，电路中的电流最小，灯泡两端的电压最小，滑动变阻器两端的电压最大，所以，1V为灯泡两端的电压，11V为滑动变阻器两端的电压；由图乙可知，电路的最小电流为
则根据欧姆定律可得，滑动变阻器的最大电阻为
当滑片位于a点时，电路中的电流最大，电路中的电流最大时灯泡正常发光，则灯泡正常发光的电流为0.5A，则由欧姆定律可得，滑动变阻器接入电路中的最小电阻为
所以，滑动变阻器的取值范围为，故C错误；
D．根据上述分析可知，当滑片位于右端时，电路的功率最小，最小功率为
当滑片位于a点时，电路的功率最大，最大功率为
所以，该电路功率范围为，故D正确。
故选D。
3．B
【详解】
①闭合开关S和S1，断开开关S2，灯泡和变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量灯泡两端的电压，在保障电路元件安全的情况下，将滑动变阻器的滑片从最右端滑动到a点，由于灯泡电阻随温度变化，故可知此过程中电流表与电压表示数变化关系为图乙中的曲线，则另一次调节过程中电流表与电压表示数变化关系图像为图乙中的直线，滑动变阻器的滑片在最右端时，电路中总电阻最大，根据欧姆定律 可知，电路中电流最小，从图中可知是0.25A，灯泡两端电压为1V，变阻器两端电压为
UR′=IR′=0.25A×20Ω=5V
根据串联电路的电压特点可知电源电压
U= UL实+ UR′=1V+5V=6V
②③再断开开关S1闭合开关S2，电阻R和变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量R两端的电压，由图乙可知，两条图像中电压相等时（等于灯泡额定电压）电路中的电流为I′=0.3A；变阻器滑片在a点时，电路中的电流为0.375A，电阻R两端的电压为3.75V，
此时变阻器接入电路中的电阻
R的阻值
可知电路中的电流从0.375A变为0.3A，根据欧姆定律可知电路中的总电阻变大，变阻器接入电路的电阻值变大，故滑片是从a点向右移动的。
当电路中的电流为0.3A时，灯泡的额定电压等于R两端的电压，即
U额=I′R=0.3A×10Ω=3V
在闭合开关S和S1，断开开关S2，且滑片在a点时，可知灯泡的额定电流
灯泡的额定功率
P额=U额I额=3V×0.5A=1.5W
④闭合开关S和S1，断开开关S2，灯泡和变阻器串联，此时电路的最小功率为
当闭合开关S和S2，断开开关S1，且变阻器接入电路中阻值最大时，此时电路的最小功率为
所以，电路的最小功率为1.2W。
故ACD错误，B正确。
故选B。
4．D
【详解】
闭合开关S，电路元件A和B并联，电压表测量电源电压，电流表测量干路电流；这时电压表的示数为3V，根据并联电路的电压特点可知电路元件A和B两端的电压都为3V，从图乙可知通过元件A和B的电流分别为0.6A和0.7A，根据并联电路的电流特点可知电流表的示数为
I=0.6A+0.7A=1.3A
电路中消耗的总功率为
P=UI=3V×1.3A=3.9W
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
5．C
【详解】
闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器的a端时接入阻值为0，电压表示数为零，灯泡正常发光，说明电源电压为6V，L正常工作的电阻为
此时电路中的电流为
当滑片P置于滑动变阻器的b端时接入阻值最大，根据串联分压可知，灯泡两端电压减小2V，即为变阻器两端分压，此时电路中电流为
滑动变阻器R的最大阻值为
先后两次电路的电流之比为
故ABD正确，不符合题意，C错误，符合题意。
故选C。
6．C
【详解】
AB．由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路的电流，电压表测滑片上面部分电阻丝aP两端的电压；由于电压表接在滑片上，且电压表的内阻很大，在电路中可看作开路，所以，不论滑片如何滑动，电流要经过变阻器的全部电阻丝，即R2始终以最大阻值接入电路，则滑片移动时，电路中的总电阻不变，电路中电流保持不变，故不能将电流表的表盘改装用来显示重力大小；当R1短路时，电路的电阻减小，电流增大，根据欧姆定律有
U=IR
相同长度的电阻丝分得的电压增大，电压表示数偏大，即测量结果偏大，故AB错误；
CD．当秤盘内物体重力增大，滑片向下移，电阻丝aP的电阻增大，但是电路中电流保持不变，电压表示数变大；因电源电压和电路的电流不变，根据P＝UI知，电路消耗的功率将不变，故C正确，B错误。
故选C。
【点睛】
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律和电功率公式的应用，关键是明确电路的电流不变，有一定难度。
7．D
【详解】
由电路图可知，只闭合开关S时，L1与L2串联，灯泡L1的功率为
断开开关S，闭合S1、S2，，L1与L2并联，因为并联电路各支路两端的电压相等，所以此时灯泡L1的功率为
则
则
因为串联电路两端的电压等于各部分电压之和，所以L1与L2串联时
故D正确，ABC错误。
故选D。
8．C
【详解】
A．闭合开关，看见L1发光，L2不发光，如果两个灯泡并联，用灯泡L3替换L1，L2仍然不发光，所以L2和L3串联，故A错误；
B．L1和L2串联，L1发光，说明电路是通路，L2不发光是因为它的功率较小，故B错误；
C．L1和L2串联，L1发光，L2不发光，L1的功率较大，串联电路中各处的电流相等，由P=I2R可知L1的电阻较大，L2的电阻较小，用灯泡L3替换L1，L2和L3同时发光，说明通过L2的电流增大，忽略温度对灯丝电阻的影响，由可知电路的总电阻减小，L2的阻值不变，由电阻的串联可知L3的阻值变小，L1的电阻大于L3的电阻，故C正确；
D．L3替换L1后，电路的总电阻减小，由可知电路的总功率变大，故D错误。
故选C。
9．C
【详解】
A．电风扇把电能转化为机械能和内能，电视把电能转化为光能和内能，故A错误；
B．只能针对纯电阻电路，故B错误；
CD．根据W=Pt，正常工作相同时间，三个用电器消耗的电能一样多，但电风扇、电视不是纯电阻，所以三个用电器产生的热量不相等，故C正确，D错误。
故选C。
10．D
【详解】
A．灯泡正常工作时的电流为
灯泡电阻为
为了保证电路中各元件安全工作，电路中的最大电流不能超过0.5A，故A错误；
C．整个电路消耗的总功率最大为
故C错误；
B．因为串联电路中总电压等于各用电器电压之和，所以电压表的最小示数为
故B错误；
D．当电压表的示数最大时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中电流最小，灯L消耗的功率最小，此时灯泡两端的电压
灯泡消耗的最小功率
故D正确。
故选D。
11． 318.6 8800 0.1
【详解】
[1]电能表上电能的单位为kW h，读数时，最后一位是小数，图示电能表的示数为318.6kW h。
[2]“220V 10（40）A”中，220V表示电能表的工作电压，40A表示平时工作允许通过的最大电流，允许家里用的最大功率
P最大=UI最大=220V×40A=8800W
[3]3200imp/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，则指示灯闪烁320次时，热水器消耗的电能
12． 0.8 0.4
【详解】
[1]当开关S1、S2都闭合，滑片P置于b端时，滑动变阻器的最大阻值与L并联，电流表测干路电流，灯泡正常发光，由于并联电路中各支路两端的电压与电源电压相等，则电源的电压
U＝UL＝6V
由P＝UI可得，通过灯泡的电流
通过滑动变阻器的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以电流表示数
I＝I2+IL＝0.3A+0.5A＝0.8A
[2]当开关S1闭合、S2断开时，滑片P置于a端时，灯泡被短路，R1与滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测量电路电流，此时电路的总功率
P＝UI＇＝6V×0.2A＝1.2W
滑动变阻器消耗的电功率
P2＝(I')2×R2＝(0.2A)2×20Ω＝0.8W
R1的电功率
P1＝P﹣P2＝1.2W﹣0.8W＝0.4W
13． 10 1.3
【详解】
[1]滑动变阻器的滑片在最右端，根据串联分压原理，电压表示数12V，电源电压为
U=12V+0.1A×R1
电压表示数3V时电源电压为
U=3V+1A×R1
联立解得U=13V，R1=10Ω。
[2]因为电源电压不变，电流最小总功率最小，所以滑动变阻器的滑片在最右端时，电路消耗的最小功率为
P=UI=13V×0.1A=1.3W
14． 189 315
【详解】
[1]水吸收的热量为
[2]加热这壶水需要的时间是
[3]消耗电能为W=0.105kW·h，则这段时间内电能表指示灯闪烁次数
15． 24 3.6
【详解】
[1]闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流；当滑动变阻器接入电路中的阻值为20Ω时，滑动变阻器R2的电功率为3.2W，根据可知
根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压
......①
当滑动变阻器接入电路中的阻值为80Ω时，滑动变阻器R2的电功率为3.2W，根据可知
根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压
.......②
联立①②得
U=24V，R1=40Ω
[2]根据欧姆定律可知电路中的电流为，根据可知滑动变阻器的电功率为
当滑动变阻器的阻值时，滑动变阻器的功率最大，为
16． B 见解析 1.08×109 20kg
【详解】
（1）[1]电动公交车是指以车载蓄电池或电缆等供电设备，提供电能驱动行驶的公交车，电动公交车的工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动：
A．图中说明的是通电导线周围存在着磁场，即电流的磁效应，故A不符合题意；
B．图中说明的是通电导体在磁场中会受到力的作用，故B符合题意；
C．图中利用了电磁继电器的工作原理，故C不符合题意；
D．图中说明的是电磁感应现象，故D不符合题意。
故选B。
（2）[2]人的下半身受到力的作用停了下来，上半身由于惯性，还要继续往前运动，所以身体会向前倾。
（3）[3]作A点关于后视镜的对称点A′，然后连接PA′（即反射光线），并标出反射光线的方向，再连接A点和反射点（即入射光线），并标出光线的方向，如图所示：
。
（4）[4][5]根据功率计算公式可知充一次电消耗的电能为
根据热值计算公式可知
17． 不是 2.5 2 480 0.24kW h 5.76
【详解】
（1）[1]分子通常以
10-10m=10-4μm
这样的单位来量度，而超微粒子的大小为1~5μm，所以超微粒子不是分子，那么将超微粒子吹散到空气中不是分子热运动现象。
（2）[2]由超声波加温器的技术参数可知，加湿器工作的额定电压为220V，额定功率为550W，则正常工作的电流
[3]加满水，水箱中有30L的水，加湿器的额定加湿量为15L/h，所以加满水后最长的加湿时间
（3）[4][5]加湿器单独工作30min消耗的电能
加湿器的实际功率
[6]加湿效率大于或等于1.2×10-2L/(h W)，所以实际加湿量至少为
18．（1）右；（2），
【详解】
解：（1）[1]由右图可知，b'对应的电流较大，由欧姆定律可知，电路的电阻较小，即滑动变阻器连入电路的电阻较小，根据已知条件结合左图滑动变阻器的连接，故滑动变阻器滑片P的位置a在位置b的右侧。
（2）根据右图可知，当变阻器的滑片移动到a时，电路的电流为I1，当变阻器的滑片移动到b时，电路的电流为2I1，两种情况下滑动变阻器消耗的电功率均P0，根据P=I2R可得出滑动变阻器滑片P在位置a时变阻器连入电路电阻
滑动变阻器滑片P在位置b时变阻器连入电路电阻
根据串联电阻的规律及欧姆定律，因电源电压不变，故有
U=I1×(Ra+ R0)=2I1×(Rb+ R0)
即
解之
电源的电压
答：（1）图中，滑动变阻器滑片P的位置a在位置b的右侧；
（2）电源电压为，的阻值为。
19． 24.2Ω 低温 88W 5.04×105J，315s
【详解】
解：（1）[1]由图乙可知，通过R1的电流是0.5A时，R1两端的电压是12.1V，R1的阻值
（2）[2]当S1闭合、S2断开时，两个电阻串联，总电阻最大，由可知总功率最小，处于保温状态。
[3]电热水壶保温挡位的功率
88W
（3）[4]水的质量
m=ρ水V=1×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg
水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃-20℃)=5.04×105J
两个开关都闭合，只有R1的简单电路，总电阻最小，由可知总功率最大，处于加热状态，加热的功率
=2000W
电热水壶消耗的电能
W==6.3×105J
加热所需时间
=315s
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