精品解析2021-2022学年人教版九年级物理第十八章电功率综合练习试卷（名师精选）

人教版九年级物理第十八章电功率综合练习
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、关于电能和电功率，下列说法正确的是（　　）
A．电能是表示用电器消耗电能快慢的物理量
B．电功率大的用电器一定比电功率小的用电器消耗电能多
C．用电器消耗电能越多，电功率越大
D．在相同的时间内，用电器消耗电能越多，电功率越大
2、在如图所示的家用电器中，消耗电能主要是用来产生热量的是（　　）
A．电熨斗 B．台式电风扇
C．电视机 D．笔记本电脑
3、关于如图所示的实验，下列说法中错误的是（　　）
A．该实验研究的是电流的热效应，实验中要控制两烧瓶中煤油的质量相同
B．实验中串联的目的是为了控制通过两电阻丝的电流相同
C．该装置是探究电流产生的热量与电流大小的关系
D．实验中是通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少
4、如图是直流电动机提升重物的示意图，电源电压为110V且保持不变，电路中的电流是5A，重500N的物体在电动机带动下以0.9m/s的速度匀速上升，不计各处摩擦，则电动机线圈的电阻是（　　）
A．2Ω B．22Ω C．10Ω D．4Ω
5、用如图所示的电路测量小灯泡的功率，电源电压恒定为8V，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，灯泡L标有“6V 0.5A”字样，不考虑灯丝电阻的变化，电路中各元件都在安全的条件下，下列说法正确的是（　　）
A．灯泡L工作时的最小功率是0.7W
B．电流表示数的变化范围是0.25~0.6A
C．滑动变阻器允许的取值范围是2~20Ω
D．电压表示数的变化范围是3~6V
6、电熨斗通电一段时间后变得很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热，这主要是因为（　　）
A．导线的绝缘皮隔热
B．导线的电阻远小于电熨斗电阻
C．通过导线的电流小于电熨斗的电流
D．导线散热比电熨斗快
7、对以下物理量的估测最接近实际的是（　　）
A．考场内空气的温度大约是50℃
B．光在空气中的传播速度约为340m/s
C．两个鸡蛋的质量约为100g
D．家用台灯正常工作时，功率大约为200W
8、将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中，如图所示。闭合开关后，发现灯L1较暗，灯L2较亮，下列说法中正确的是（　　　）
A．灯L1的电阻比灯L2的电阻大
B．灯L1的额定功率比L2的额定功率大
C．电路中灯L1两端电压比灯L2两端电压大
D．电路中通过灯L1的电流比通过灯L2的电流小
9、如图所示的电器中，能将电能转化为机械能的是（　　）
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
10、电阻R1、R2串联起来接在电路中，他们的电阻之比为4︰3，则R1、R2消耗的功率之比为（　　）
A．4︰3 B．3︰4 C．16︰9 D．9︰16
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、用如图甲所示电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡功率，电源电压恒为4.5V，从滑动变阻器接入电路中的阻值最大时开始记录数据，画出小灯泡的U-I图象如图乙所示。由图象可知，灯丝的电阻随温度的升高而___。根据上述实验数据，小灯泡的额定功率是___________W，电路消耗的最小功率是___________W。
2、有一个看不见内部结构的小盒（如图所示），盒上有一个开关，当开关闭合时两灯泡L1、L2同时发光，断开开关，取下灯泡L1，再闭合开关发现L2仍然发光，则两灯泡是_______联，此时L2的亮度和两灯同时发光时相比_______（选填“更亮”、“更暗”或“不变”）。
3、如图所示是小雪家月初和月末电能表的示数，这个月消耗的电能是 ___________度。将额定功率为1500W的空调接入电路，只让空调单独正常工作2min，电能表的转盘转 ___________转。
4、如图所示，电熨斗工作时将电能转化为内能，这种现象叫做电流的_______效应；若电熨斗电阻为55Ω，通过的电流为4A，则其工作200s产生的热量为_______J。
5、两个带电体相互排斥，则它们带的是______种电荷（选填“同”或“异”）；如果用______材料做输电线输送电能，就可以减少电能损耗（选填“半导体”或“超导”）；如图所示是国产某品牌的电动混合动力汽车，给汽车蓄电池充电时，电池相当于______（填“用电器”或“电源”）。
三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、如图所示，电源电压可调，小灯泡标有“”的字样，小灯泡、标有“”的字样，（不考虑温度对小灯泡电阻的影响）
（1）闭合开关、、，调节电源电压为时，求电流表的示数；
（2）闭合开关，断开开关、，调节电源电压为时，求电路消耗的总功率；
（3）闭合开关、，断开开关，调节电源电压为时，求小灯泡的实际发光功率。
2、电陶炉因具有新进式升温、对锅具材质无特殊要求，也无电磁辐射危害等优点，受到人们的广泛欢迎。如图甲所示，为某品牌电陶炉，其铭牌的主要参数如图乙所示，内部电路的简化示意图如图丙所示，R1、R2为阻值未知的电热丝。该电陶炉可以实现“高温档”、“中温档”、“低温档”三种档位加热。求：
（1）电陶炉使用“中温档”正常工作时电路中的电流；
（2）在图丙中，当S闭合，S1断开，S2接b，电陶炉处于“低温档”，该状态下电陶炉正常工作时消耗的电功率；
（3）用电高峰时电路的实际电压降为198V，此时用该电陶炉给一装有2 kg的水壶加热，水的初始温度为25℃，用“高温档”连续工作200s，水温升高到40℃，请计算此时电陶炉的加热效率η为多少？（最终计算结果保留1位小数）[已知水的比热容c = 4.2 × 103J/(kg·℃)，电热丝的电阻不随温度变化，水吸收的热量跟电陶炉消耗的电能的比值叫做加热效率。]
3、一个灯泡上标有“220V　100W”的字样，求：
（1）该灯正常发光5h消耗的电能；
（2）该灯正常发光时，通过灯泡的电流；
（3）该灯正常发光时灯丝的电阻；
（4）把该灯接入110V的电路中，灯泡发光的实际电功率。
4、如图，电源电压为9V，小灯泡标有“6V 3W”字样，闭合开关，小灯泡正常发光，求：
（1）电路中的电流；
（2）电阻R的阻值。
5、有一种电饭锅，其内部的工作电路如图所示，它设计有两种基本工作状态，分别是高温煮饭档和低温保温档，其虚线框内为该电饭锅的发热主体，已知 R1=60.5Ω。（电饭锅工作时，均忽略温度对电阻的影响）求：
（1）电路中的开关怎样调控时，电饭锅属于高温煮饭工作状态？它的功率是多大？
（2）当电饭锅处于低温保温时，电路中的电流是 0.2A，30min 产生的热量是多少？
（3）如果要将电饭锅低温保温档的功率提升 6W，请通过计算提出如何改进？
---------参考答案-----------
一、单选题
1、D
【详解】
A．电功率是表示消耗电能快慢的物理量，故A错误；
B．电功率大的用电器消耗电能快，但不一定越多，因为消耗电能的多少还与通电时间有关，故B错误；
C．用电器消耗的电能越多，电功率不一定大，因为消耗电能的多少还与通电时间有关，故C错误；
D．由电功率的概念和公式可知，在相同的时间内，用电器消耗电能越多，电功率越大，故D正确。
故选D。
2、A
【详解】
A．电熨斗通电后主要是发热，把电能主要转化为内能，是电流的热效应，故A符合题意；
B．台式电风扇通电后主要是转动，把电能主要转化为机械能，故B不符合题意；
C．电视机通电后主要是发光和产生声音，把电能主要转化为光能、声能，故C不符合题意；
D．笔记本电脑通电后主要是把电能转化为光能和声能，故D不符合题意。
故选A。
3、C
【详解】
A．该实验探究的是电流产生热量多少的影响因素，探究的是电流的热效应，由于电流产生的热量无法直接观察，需要借助观察煤油吸收的热量，则根据Q=cm t结合控制变量法可知，需要控制煤油的质量相同，故A正确，不符合题意；
BC．如图装置中，两电阻丝串联，即通过的电流和通电时间相同，电阻不同，从而研究电流产生的热量与导体的电阻的关系，故B正确，不符合题意，C错误，符合题意；
D．实验中通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少，采用的是转换法，故D正确，不符合题意。
故选C。
4、D
【详解】
由题意可知，电源电压为U=110V，电路中的电流为I=5A，故由P=UI可知，电动机消耗的总功率为
P1=UI=110V×5A=550W
因电动机输出的机械功率等于物体克服重力做功的功率，由P=Fv可知，电动机的输出功率为
P2=Gv=500N×0.9m/s=450W
故由能量守恒可得电动机的热功率为
P3=P1-P2=550W-450W=100W
又由焦耳定律可知，电动机的发热功率为
P3=I R=100W
解得电动机的电阻为
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
5、D
【详解】
A．根据题意，灯泡L标有“6V 0.5A”字样，由欧姆定律可得灯泡的电阻为
当滑动变阻器接入阻值最大时，电路中电流最小，由串联电路电阻的关系及欧姆定律可得电路中最小电流为
所以灯泡工作时电流最小时功率最小，由可得灯泡最小功率为
故A错误；
B．灯泡正常工作的电流为0.5A，即电路允许的最大电流为0.5A，电路中最小电流为0.25A，所以电流表示数的变化范围是0.25~0.5A，故B错误；
C．灯泡正常工作的电流为0.5A，即电路允许的最大电流为0.5A时，灯泡两端电压为6V，由串联电路电压的规律可得此时滑动变阻器两端电压为
由欧姆定律可得滑动变阻器接入的最小电阻为
滑动变阻器接入的阻值越大，电路越安全，所以滑动变阻器允许的取值范围是4~20Ω，故C错误；
D．电压表测灯泡两端电压，当灯泡正常工作的电压为6V，电路中最小电流为，灯泡两端电压为
所以电压表示数的变化范围是3~6V，故D正确。
故选D。
6、B
【详解】
电熨斗与导线串联，电流相等，根据公式Q=I2Rt，电流和通电时间相同时，导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻，导线放出的热量远少于电熨斗，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
7、C
【详解】
A．人的正常体温不超过37℃，考场内空气的温度感觉不高于体温，更不可能达到50℃，故A不符合题意；
B．光在真空中的传播速度最大，约3×108m/s，在空气中的传播速度略小于此数值，近似等于3×108m/s，故B不符合题意；
C．10个鸡蛋的质量大约1斤，而1斤=500g，所以两个鸡蛋的质量在100g左右，故C符合题意；
D．家用台灯正常工作的电流在0.1A左右，其功率为
功率为22W，故D不符合题意。
故选C。
8、B
【详解】
A．由干两灯串联在电路中，所以通过小灯泡的电流相同，开关闭合后，灯泡L1较暗，灯泡 L2较亮，说明前者的实际功率较小，由可知，电流相同时，功率越小，阻值越小，因此灯L1的阻值要小于灯L2的阻值，即，故 A错误；
B．由A知： ，那么在额定电压相同时，由 可得出，阻值越大，其额定功率越小，即灯L1的额定功率要大于灯L2的额定功率，故B正确；
C．通过两灯的电流相同，而L1的阻值要小于 L2的阻值，由U=IR可知，灯L1两端的实际电压要小一些，故C错误；
D．串联电路电流处处相等，电路中通过灯L1、 L2的电流相等，故D错误。
故选B。
9、B
【详解】
①灯泡工作时，主要将电能转化为内能和光能，不符合题意；
②电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，符合题意；
③电车工作时，主要将电能转化为机械能，符合题意；
④电饭煲工作时，主要将电能转化为内能，不符合题意。
综上所述，将电能转化为机械能的是②③，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
10、A
【详解】
由于R1和R2串联，所以通过R1的电流与通过R2的电流相等，即由欧姆定律及可得
则R1、R2消耗的功率分别为
，
则
即，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
二、填空题
1、 增大 1 0.45
【解析】
【详解】
[1]由图像数据可知，电压与电流不成正比，说明小灯泡的电阻不是一个定值，同时发现曲线向电压轴弯曲，说明随着电压越来越大，电流的增加比电压慢，因此可得出结论，灯丝的电阻随温度的升高而增大。
[2]由图像可知，当小灯泡的电压为额定电压时，电流为0.4A，所以小灯泡的额定功率为
PL=ULIL=2.5V×0.4A=1W
[3]由图像可知，当滑动变阻器接入电路阻值最大时，电路中电流最小，为0.1A，此时电路中消耗的功率最小，因此电路消耗的最小功率为
P小=UI小=4.5V×0.1A=0.45W
2、 并联 不变
【解析】
【详解】
[1]因为串联电路中各用电器相互影响，并联电路中各支路互不影响，因此如果取下一只小灯泡，另一只小灯泡仍然发光，那么，这两只小灯泡互不影响，一定是并联的。
[2]取下灯泡L1，再闭合开关发现L2仍然发光，由于两个灯泡并联，取下L1时，L2两端的电压、通过L2的电流都不受影响，根据P=UI可知，灯泡L2的功率不变，此时L2的亮度和两灯同时发光时相比亮度不变。
3、 162.6 30
【解析】
【详解】
[1]由图示电能表知道，电能表月初、月末示数为1120.3kW h、1282.9kW h，这个月消耗的电能
[2]“600revs/kW h”表示电路中每消耗1kW h的电能电能表的转盘转600r，只让空调单独正常工作2min消耗的电能
电能表转盘转数
4、 热
【解析】
【详解】
[1]电熨斗工作时将电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应，即电流通过导体时会产生热量。
[2]工作200s产生的热量为
5、 同 超导 用电器
【解析】
【详解】
[1]由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，所以，当两个带电体相互排斥时，说明它们带的是同种电荷。
[2]由于超导体的电阻为零，所以在用超导体进行远距离输电时不会消耗电能产生热量，减少了在输电过程中的能量损耗，大大节约了能源。
[3]给汽车蓄电池充电时，电池消耗电能，所以，此时蓄电池相当于用电器。
三、计算题
1、（1）；（2）；（3）0
【详解】
解：（1）当闭合、、时，被短路，、两灯并联，电流表测量干路电流，已知电源电压为，则并联电路两端的电压为，所以、两端电压为，与灯泡的额定电压相等，所以，灯泡、正常工作，则由可得
则电流表的示数为
（2）闭合，断开、时，、两灯串联，由于、规格相同，根据串联电路的分压特点可知
则、正常工作，总功率为
（3）闭合开关、，断开开关，被短路，只有连入电路，因为电源电压为，则此时两端电压为远高于的额定电压，因此被烧坏，故实际功率为零。
答：（1）闭合开关、、，调节电源电压为时，电流表的示数为。
（2）闭合开关，断开开关、，调节电源电压为时，电路消耗的总功率为。
（3）闭合开关、，断开开关，调节电源电压为时，小灯泡的实际功率为0。
2、（1）4A；（2）176W；（3）70.7%
【详解】
解：（1）电陶炉使用中温档正常工作时电路中的电流
（2）据 知，当开关S、S1闭合，S2接a时，两电阻并联连接，电路中的总电阻较小，处于高温档；开关S、S1闭合，S2接b时，R2被短路，电路中只有R1工作，电阻较大，处于中温档。则电阻
处于高温档时，干路中的电流
此时通过电阻R2的电流
I2=I高温-I1=5A-4A=1A
则电阻
当开关S闭合，S1断开，S2接b时，两个电阻串联在电路中，处于低温档，此时电陶炉正常工作时消耗的电功率
（3）电陶炉中的水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×2kg×(40-25)℃=1.26×105J
实际电压为198V时，高温档的实际功率
此时高温档工作200s消耗的电能
W=P高温实t=891W×200s=1.782×105J
此电陶炉的加热效应
答：（1）电陶炉使用“中温档”正常工作时电路中的电流为4A；
（2）该状态下电陶炉正常工作时消耗的电功率为176W；
（3）此时电陶炉的加热效率η为70.7%。
3、（1）；（2）0.45A；（3）484Ω；（4）25W
【详解】
解：（1）正常发光5h消耗的电能为
（2）通过灯泡的电流为
（3）根据欧姆定律及可得
则正常发光时灯丝的电阻为
（4）当它接入110V的电路中时，灯泡的实际功率为
答：（1）该灯正常发光5h消耗的电能；
（2）该灯正常发光时，通过灯泡的电流0.45A；
（3）该灯正常发光时灯丝的电阻484Ω；
（4）把该灯接入110V的电路中，灯泡发光的实际电功率25W。
4、（1）0.5A；（2）6 Ω
【详解】
（1）小灯泡标有“6V 3W”字样，且小灯泡正常发光，此时通过小灯泡的电流为额定电流，根据可得，通过小灯泡的电流
由电路图可知，小灯泡与电阻串联，串联电路电流处处相等，所以此时电路中的电流为0.5A。
（2）电源电压为9V，小灯泡两端的电压为6V，则电阻两端的电压
通过电阻的电流为0.5A，所以电阻的阻值
答：（1）电路中的电流为0.5A；
（2）电阻R的值为6Ω。
5、（1）开关S1、S2都闭合时，电饭锅属于高温煮饭工作状态，800W；（2）79200J；（3）1039.5Ω的R2换成阻值为907.5Ω
【详解】
解：（1）开关S1、S2都闭合时，电饭锅属于高温煮饭工作状态。煮饭工作状态的功率
（2）电饭锅保温工作30min产生的热量
（3）电饭锅低温保温时的功率
电饭锅低温保温时，两电阻串联，电路中的电阻
电阻R2的阻值为
当低温保温的功率提升6W时，电路的总电阻
电阻R2的阻值变为
所以要将电饭锅低温保温档的功率提升 6W，将阻值为1039.5Ω的R2换成阻值为907.5Ω的电阻即可。
答：（1）电路中的开关S1、S2都闭合时，电饭锅属于高温煮饭工作状态，，它的功率是800W；
（2）当电饭锅处于低温保温时，电路中的电流是 0.2A，30min 产生的热量是79200J；
（3）如果要将电饭锅低温保温档的功率提升 6W，可以将1039.5Ω的R2换成阻值为907.5Ω的电阻。