精品解析人教版九年级物理第十八章电功率综合测评试卷（含答案详解）

人教版九年级物理第十八章电功率综合测评
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、下列科学家中总结出导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系的（　　）
A．安培 B．伏特
C．欧姆 D．焦耳
2、下列估测的数据中，最接近实际的是（　　）
A．手机正常通话时的电流约为5A B．一个电子所带的电量约为1C
C．人体的安全电压为36V D．教室里一盏日光灯的功率约为40W
3、一只家用电能表标有“3000revs/(kW h)”的字样，只让一个用电器工作，测得1min内电能表转盘转了60转，则该用电器可能为（　　）
A．电水壶 B．电冰箱 C．电风扇 D．电视机
4、下列用电器中，哪一个不是利用电流的热效应工作的（　　）
A．电暖炉 B．电饭锅
C．电热水壶 D．电动自行车
5、下列估测数据最符合实际情况的是（ ）
A．重庆城区冬天的平均气温约为-10℃ B．电饭煲正常工作时电流约为0.05A
C．教室里电灯正常工作的电压是220V D．电热水器加热时的电功率约为1.2W
6、某同学做电学实验，通过改变滑动变阻器的电阻大小，测量并记录了多组电压表和电流表的读数，根据表格中记录的数据分析，他所连接的电路可能的是：（　　）
（图中L为实验室用小灯泡，R为实验室用定值电阻）
U/V 1 1.5 2 2.5 3 3.5
I/A 0.20 0.24 0.26 0.28 0.30 0.34
A． B． C． D．
7、当温度下降到很低时，部分导体电阻会突然消失，这种现象称为超导现象，假如白炽灯灯丝、电动机内线圈、电饭锅的发热板、电熨斗发热电阻都是用超导材料制作的，则通电后下列说法正确的是（　　）
A．灯仍发光
B．电动机运转且效率比原来更高
C．电饭锅仍能煮饭
D．电熨斗仍能熨衣服
8、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
9、下列用电器正常工作时，电功率最接近1000W的是（　　）
A．学生用计算器 B．手电筒
C．家用电冰箱 D．家用空调器
10、在如图所示的电路中，当开关闭合后，发现灯泡L1比L2亮，用I1、I2分别表示通过灯泡L1、L2的电流，则I1、I2的大小关系是（　　）
A．I1>I2 B．I1=I2 C．I1＜I2 D．无法确定
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、如图所示是无人机群组成3D金鸡造型。若每架无人机上LED灯的功率为20W，1000架无人机持续亮灯6min消耗的电能为_______kW·h。LED灯比传统白炽灯节电约70%，从而减少了将电能转化为_________能的比例。
2、如图1，电阻箱的示数为___________Ω，如图2家庭电子式电能表的示数是___________kW·h。
3、如图所示是灯泡L和电阻R的I-U图像，若将两元件串联接入电路，使通过L的电流为0.15A，则电源电压是______V；若将两元件并联接在2V的电源两端，电路中的总电流为______A，通电5min电流通过电阻产生的热量为______J。
4、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”）。
5、有两个灯泡L1“10V 5W”和L2“6V 4W”，将它们串联时，电路两端允许加的最大电压为______V，较亮的灯是______。（灯丝电阻不变）
三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、有一标有“12V 6W”字样的小灯泡，接在如图所示的电路上。电源电压和灯丝电阻均不变。
（1）求小灯泡的电阻是多少；
（2）当滑动变阻器连入电路中的电阻为8Ω时，闭合开关后小灯泡恰好能正常发光。求电源电压是多少。
（3）改变滑动变阻器滑片P的位置，当滑动变阻器两端电压为10V时，求此时小灯泡的实际电功率。
2、如表是小明家电热水壶的铭牌。求：
产品型号EL﹣8952 额定电压 220V 频率 50Hz 额定功率 1000W 容量 1.0L
（1）电热水壶的电阻。
（2）将1kg水从20℃加热到100℃，水吸收的热量。
（3）要放出这些热量，电热水壶要正常工作多长时间[不计热量损失[ ]。
3、如图所示，R1=10Ω，R2=20Ω，R3=30Ω，电源电压恒定不变，若开关S1闭合，S2断开时，电流表的读数是0.3A，求：
（1）电源电压多大？
（2）当S1和S2都断开时，电流表的读数多大？
（3）电路消耗的最大功率是多少？此状态下5min可消耗多少电能？
4、如图所示，电源电压保持不变，灯L上标有“6V，6W”且灯泡电阻保持不变，滑动变阻器R2上标“100Ω 1A”。求：
（1）小灯泡的阻值为多少？
（2）当S1、S2均断开时，滑动变阻器在某两个点移动时，电流表、电压表的变化范围分别为0.1~0.3A，3~5V，电阻R1大小为多少？电源电压为多少？
（3）当S1、S2，均闭合时，电流表、电压表的量程分别为0~3A，0~15V，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器接入电路中的电阻变化范围是多少？滑动变阻器的最大功率为多少？
5、如图所示电路中，小灯泡L标有“6V 3W”字样，R2为3Ω，当S1、S2都闭合时，电流表示数为0.7A，这时小灯泡L正常发光。灯的电阻不变，求：
（1）电源电压U；
（2）电阻R1的阻值；
（3）当S1、S2都断开时，小灯泡L消耗的功率。
---------参考答案-----------
一、单选题
1、C
【详解】
德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，即欧姆定律：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。安培、伏特和焦耳分别跟电流、电压和能量的研究有更大的关系，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
2、D
【详解】
A．手机正常通话时的电流约为0.15A，故A不符合题意；
B．一个电子所带的电量约为，故B不符合题意；
C．在不同的环境下人体的安全电压值不同，一般认为人体的安全电压不高于36V，故C不符合题意；
D．教室里一盏日光灯的工作电流约0.2A，功率约为40W，故D符合题意。
故选D。
3、A
【详解】
电能表转盘转60转时，用电器消耗的电能
该用电器的功率
电水壶的功率在1200W左右，电冰箱的功率在200W左右，电风扇的功率在60W左右，电视机的功率在200W左右。故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
4、D
【详解】
ABC．电暖炉、电饭锅、电热水壶工作时主要把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，故ABC不符合题意；
D．电动自行车工作时，主要将电能转化为机械能等，不是利用电流热效应工作的，故D符合题意。
故选D。
5、C
【详解】
A．重庆城区冬天的平均气温约为4~8℃，故A不符合题意；
B．电饭煲为大功率用电器，功率约1100W，因此电饭煲正常工作时电流约为5A，故B不符合题意；
C．我国家庭电路电压为220V，因此教室里电灯正常工作的电压是220V，故C符合题意；
D．电热水器为大功率用电器，加热时的电功率约为1200W，故D不符合题意。
故选C。
6、A
【详解】
AC．由知道，每次实验与电压表并联的电阻分别为5Ω、6.25Ω、7.7Ω、8.9Ω、10Ω、10.3Ω，说明此电阻随电流、电压的增大而增大，即与电压表并联的电阻是变化的，由于灯泡的电阻随电压的增大而增大，所以，说明电压表是并联在小灯泡的两端，电流表测量电路的电流，故A符合题意，C不符合题意；
BD．图中电压表测量的是电源电压，随着滑动变阻器的电阻大小改变，电压表示数不变，故BD不符合题意。
故选A。
7、B
【详解】
ACD．白炽灯灯丝、电饭锅、电熨斗都是利用电流的热效应工作的，如果导体没有电阻，当用电器通电时，用电器不会产生电热，白炽灯不能发光，电饭锅不能煮饭，电熨斗不能熨衣服，故ACD错误；
B．导体有电阻时，电动机工作，电能转化为机械能和内能，假设导体没有电阻，当电动机通电时，电动机不会产生电热，电能全部转化为机械能，效率更高更好，故B正确。
故选B。
8、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。
9、D
【详解】
A．学生用计算器的工作电流约为
电压为3V，由功率公式可得
B．手电筒灯泡工作电流约为
电压为3V，由功率公式可得
C．电冰箱工作电流约为，电压为220V，由功率公式可得
D．家用空调器工作电流约为，电压为220V，由功率公式可得
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
10、B
【详解】
两个灯泡是串联的，所以其电流是处处相等的，所以通过两个灯泡的电流相等。灯泡L1比L2亮是由于两个灯泡的实际功率不同造成的，即L1的实际功率比L2的大。
故选B。
二、填空题
1、 2 内
【解析】
【详解】
[1]由 知道，1000架无人机持续亮灯5min消耗的电能
[2]在规格相同条件下，LED灯消耗相同的电能，转化成的光能多，从而减少了将电能转化成内能的比例。
2、 622 318.6
【解析】
【详解】
[1]根据电阻箱旋钮的指示位置，可知电阻箱的电阻值
R=0×1000Ω+6×100Ω+2×10Ω+2×1Ω=622Ω
[2]电能表读出的数字为003186，最后一位是小数，单位是kW·h，电能表的示数为318.6kW·h。
3、 4 0.35 60
【解析】
【详解】
[1]小灯泡L和电阻R串联后接在某电路，使通过L的电流为0.15A，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流I=0.15A，由图象可知，它们两端的电压分别为
UL=1V，UR=3V
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压
U=UL+UR=1V+3V=4V
[2]小灯泡L和电阻R并联接在电压为2V的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，它们两端的电压
UL实=UR实=2V
由图象可知，通过它们的电流分别为
IL=0.25A，IR=0.1A
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电路中的总电流
I=IL+IR=0.25A+0.1A=0.35A
[3]通电5min电流通过电阻产生的热量
Q=W=UR实IRt=2V×0.1A×5×60s=60J
4、 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。
5、 14.5 L1
【解析】
【详解】
[1]L1正常工作时的电流
L2正常工作时的电流
L2的电阻为
因为串联电路各处电流都相等，将它们串联时，因为0.67A>0.5A，所以电路允许通过的最大电流为0.5A，此时L1正常工作，电压为10V；L2两端的电压
U2ˊ=I1R2=0.5A×9Ω=4.5V
电路两端的最大电压为
U=U1+U2ˊ=10V+4.5V=14.5V
[2]灯泡L1正常工作，实际功率为5W；L2的实际功率
P2ˊ= U2ˊI1=4.5V×0.5A=2.25W
5W>2.25W
较亮的是L1。
三、计算题
1、（1）24Ω；（2）16V；（3）1.5W
【详解】
解：（1）灯泡的电阻
（2）灯泡正常发光时的电压UL＝12V，串联电路中各处的电流相等，则灯泡正常发光时电路中的电流
串联电路总电阻等于各分电阻之和，由欧姆定律可得电源的电压
（3）串联电路总电压等于各部分电压之和，此时灯泡两端的电压
此时灯泡的实际功率
答：（1）小灯泡的电阻是24Ω；
（2）电源电压是16V；
（3）小灯泡的实际电功率为1.5W。
2、（1）48.4Ω；（2）3.36×105J；（3）336s。
【详解】
解：（1）根据电热水壶的铭牌可知，电热水壶的额定功率为1000W，额定电压为220V，由 可得电热水壶的电阻
（2）水吸收的热量
（3）不计热量损失，所以电热水壶产生的热量
由 可得热水壶工作时间
答：（1）电热水壶的电阻为48.4Ω；
（2）水吸收的热量为3.36×105J；
（3）要放出这些热量，电热水壶正常工作336s。
3、（1）6V；（2）0.2A；（3）3W，900J
【详解】
解：（1）开关S1闭合，S2断开时，R1短路，电路为R2的简单电路，电流表测电路中的电流，由欧姆定律可得，电源的电压
U=I2R2=0.3A×20Ω=6V
（2）当S1和S2都断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，因串联电路总电阻等于各分电阻之和，根据欧姆定律，电路中电流表的示数
（3）根据
当电路的电阻最小时，电路的功率最大，由串联电阻大于其中任一电阻，并联电阻小于其中任一电阻，故当S1、S2都闭合时，R1短路，R2、R3并联，此时电路的功率最大。因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻
电路消耗的最大功率是
此状态下5min消耗的电能为
W=Pt=3W×5×60s=900J
答：（1）电源电压为6V；
（2）当S1和S2都断开时，电流表的读数为0.2A；
（3）电路消耗的最大功率是3W；此状态下5min可消耗电能900J。
4、（1）6Ω；（2）R1=10Ω，U= 6V；（3）6~100Ω，6W
【详解】
解：（1）小灯泡的阻值为
（2）当S1、S2均断开时，电阻R1、R2串联，电压表测量R2的电压，滑动变阻器在某两个点移动时，电流表、电压表的变化范围分别为0.1~0.3A，3~5V，则
解得：R1=10Ω，电源电压为
（3）当S1、S2均闭合时，R1短路，R2与灯泡并联，通过灯泡的电流为
由于电流表的量程为0~3A，所以，通过R2的最大电流为
I2最大=I最大-IL=3A-1A=2A
由于滑动变阻器R2上标“100Ω 1A”，即允许通过R2的最大电流为1A，综合可知，允许通过R2的最大电流为 =1A，则R2的最小阻值为
R2的阻值越大，通过的电流越小，不会损坏电路元件，则滑动变阻器接入电路中的电阻变化范围是6~100Ω。
由于电压表的量程为0~15V，而电源电压为6V，则滑动变阻器的最大功率
答：（1）小灯泡的阻值为6Ω；
（2）电阻R1大小的阻值为10Ω，电源电压为6V;
（3）滑动变阻器接入电路中的电阻变化范围是6~100Ω，滑动变阻器的最大功率为6W。
5、（1）6V；（2）30Ω；（3）1.92W
【详解】
解：（1）当S1、S2都闭合时，R2短路，R1与L并联接入电源两端，因为L正常发光，所以电源电压
U=UL=6 V
（2）由PL=ILUL变形得小灯泡正常发光时的电流
根据并联电路电流特点可知此时定值电阻R1中通过的电流为
I1=I-IL=0.7A-0.5A=0.2A
由欧姆定律变形可得，因此
（3）当S1、S2都断开时，R2与L串联在此电路中，小灯泡的电阻为
此时电路中的电流
根据串联电路中电流各处相等的特点可知小灯泡中通过的电流
IL=I=0.4A
由公式P=UI推导可得，因此小灯泡L消耗的功率
答：（1）电源电压U为6 V；
（2）电阻R1的阻值为30 Ω；
（3）当S1、S2都断开时，小灯泡L消耗的功率是1.92 W。