2021-2022学年度强化训练人教版物理九年级全册第十八章电功率定向测评试题（含详细解析）

人教版物理九年级全册第十八章电功率定向测评
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、下面的公式中，可以用来计算功率有（　　）
①P＝UI
②P＝Fs
③P＝Fv
④P＝I2R
⑤P＝IR
A．①②⑤ B．①②③ C．①③④ D．①③⑤
2、如图将两电阻丝R1、R2串联起来，若R1> R2，将两个相同的火柴同时放在电阻丝上，则通电后先被点燃的火柴是（　　）
A．R1上的火柴 B．R2上的火柴 C．同时点燃 D．无法确定
3、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
4、下列四种用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　）
A．电视机 B．电熨斗 C．吸尘器 D．电风扇
5、如图所示，已知定值电阻R1的阻值为30Ω，闭合开关时整个电路正常工作。两电流表的指针都指在同一位置，指针指向如图所示。电源电压保持不变，下列判断正确是（　　）
A．定值电阻R2的阻值为7.5Ω B．电源电压是12V
C．流过R2的电流为1.5A D．R2消耗的功率是2.7W
6、图所示为某品牌空调室外机铭牌，当空调正常工作时，下列说法中正确的是（　　）
额定电压 220V
额定频率 50Hz
制冷/制热 额定功率 800/900W
最大输入功率 970W
制冷剂名称及注入量 R22/0.6kg
放水等级 1PX4
室外机质量 24kg
A．空调制热时比制冷时消耗的电能多
B．空调制冷时每小时耗电为800kW·h
C．室外机消耗的电能最大可达970W
D．空调制热时比制冷时电流做功更快
7、某调光灯电路如图所示，已知电源电压不变，不考虑灯丝电阻变化，当滑动变阻器滑片P滑至a端时，灯泡L的功率为36W；滑片P滑至b端时，灯泡L的功率为4W，则滑片P滑至ab的中点时，灯泡L的功率为（　　）
A．9W B．16W C．18W D．27W
8、下列白炽灯正常发光时，亮度最亮的是（　　）
A．220V 15W B．220V 25W C．220V 40W D．220V 60W
9、在国际单位制中，电功率的单位是（　　）
A．安培 B．伏特 C．焦耳 D．瓦特
10、一台洗衣机的电功率大约为（　　）
A．0.4mW B．0.4W C．0.4kW D．4000W
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题6分，共计30分）
1、小宇观察到自家电能表如图所示，他关闭了家中其他用电器，让某一用电器单独工作，发现电能表的转盘1min转过50圈，则该用电器的功率为___________W。
2、如图所示，某手机移动电源（俗称“充电宝”）有两个输出端，通过电源线可以单独或同时为手机充电，这两个输出端的连接方式是______联，该充电宝最多可以为“额定电压 5V，额定容量4000mA·h”的手机电池充满电______次（忽略能量损失）。
3、在3D打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间后即可挤出热熔的塑料，塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态（如图甲），其内部电路如图乙。R1、R2是相同的PTC发热电阻。单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。
（1）打印笔工作时，PTC电阻发热，塑料受热会逐渐变软变稀。可见，塑料______（填“是”或“不是”）晶体；
（2）打印笔工作有快、慢两挡。快挡打印时，图中开关S1应处于______状态，若此时温度为250℃，打印笔的电功率是______W；
（3）打印笔正常工作时的温度能自动稳定在250℃左右，结合图丙信息，将下面原理补充完整。当温度超过250℃时，______，温度降低；当温度低于250℃时，______，温度升高。
4、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。
5、如图，电能表的示数为______kW h，有一用电器单独工作24min电能表转盘转过1000r，则此段时间内用了_____度电，该用电器的电功率为______W。
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、柴电混合动力机，就是燃烧柴油的发动机、大容量的蓄电池及电动机的有机组合。一辆大众2021款小汽车在平直的路面上匀速前行36km。求：在这段平直的路面上。
2021款大众牌汽车说明书
自重 1.6t
2.0TFSI发动机 最大输出功率10kW
蓄电池 工作电压48V，最大输出容量5A×6h
电动机 额定电压48V，额定功率1kW
水箱 最大容量30L
（1）若此时小汽车受到的阻力为1.0×103N，则牵引力所做的功是多少？
（2）若蓄电池的最大输出容量5A×6h表示工作电流为5A时，它最多可以提供电能6h。则该蓄电池工作时，最多可以向外提供多少J的电能？
（3）若柴油的热值q＝4×107J/kg，柴电混合动力机将柴油完全燃烧放出的热量转化为机械功的效率为50%，则小汽车在这段平直的路面上消耗柴油的质量是多少？
2、如图所示，是家用吹风机的工作原理，既可吹热风也可吹冷风，某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间变化如图乙所示。求：
（1）该吹风机在吹干头发过程中消耗的总电能？
（2）吹热风时通过电热丝的电流是多少？
（3）电热丝的电阻为多少？
3、如图所示，电路中定值电阻R1和R2并联在电压为6V的电源上，当开关S闭合时，电流表A1的示数为0.6A，电流表A2的示数为0.2A。求：
（1）定值电阻R1的大小；
（2）通电2min，电路消耗的总电能。
4、吴丽设计了一个内有水箱的孵化箱。利用如图所示电路，对水箱内的水加热。电路中R是阻值恒为40Ω的发热电阻，R0是阻值恒为160Ω的调控电阻；S为温控开关，当温度等于或低于37℃时闭合，温度等于或高于42℃时断开，使箱内温度维持在37℃到42℃之间；额定电压为220V。请完成下列问题：
（1）当开关S______时（填“断开”或“闭合”），发热电阻R的发热功率最大；
（2）在额定电压下，发热电阻R工作的最大发热功率为多少瓦特______？
（3）假设水箱装了100kg的水，当温度从37℃升高到42℃大约需要多长时间______？[水的比热容为]
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
对于机械来说，功率的定义式
由
W＝Fs
可得
对于用电器来说，功率的定义式
由
W＝UIt
可得普遍适用的电功率公式
由
可得纯电阻用电器的功率
P＝I2R
综上可知，选项中用来计算功率有①③④。
故选C。
2、A
【详解】
由题意可知，两电阻丝R1、R2串联，所以通过R1、R2的电流相等，又R1＞R2，根据Q=I2Rt可知，在相同时间内R1上产生的热量多，因此R1上的火柴先被点燃，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3、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。
4、B
【详解】
A．电视机工作时把电能主要转化为声能、光能、及少部分内能，不是利用电流热效应，故A不符合题意；
B．电熨斗工作时把电能转化内能，是利用电流热效应工作的，故B符合题意；
CD．吸尘器和电风扇工作时把电能主要转化机械能能，不是利用电流热效应工作的，故CD不符合题意；
故选B。
5、A
【详解】
根据题意，如图，R1与R2并联，A1测R1电流，A测干路电流。根据并联电路电流规律，干路电流等于各支路电流之和，所以A表示数大于A1表示数，故A表应接入的量程为0~3A，分度值为0.1A，读数为，A1表应接入的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，读数为。
ABC．根据题意，由并联电压路压的规律及欧姆定律可得电源电压为
由并联电路电流规律，可得R2的电流为
由欧姆定律可得R2的电阻为
综合上述分析，故A正确，BC错误；
D．根据题意，由电功率计算公式可得
故D错误。
故选A。
6、D
【详解】
A．由表中数据可知，空调制热时比制冷时的功率大，由W=Pt可知，时间未知，空调制热时不一定比制冷时消耗的电能多，故A错误；
B．空调制冷额定功率是800W，每小时耗电
W冷=P冷t=0.8kW×1h=0.8kW·h
故B错误；
C．由表中数据可知，室外机的最大输入功率是970W，故C错误；
D．电功率表示电流做功快慢的物理量，空调制热时比制冷时的电功率大，电流做功更快，故D正确。
故选D。
7、A
【详解】
设电源的电压为U，当滑动变阻器的滑片P滑至a端时，电路为L的简单电路；灯泡的功率为
﹣﹣﹣①
当滑片P滑至b端时，电路为L与滑动变阻器的最大阻值R串联；由串联电阻的规律及欧姆定律，电路中的电流为
此时灯泡的功率为
﹣﹣﹣②
当滑片P滑至ab的中点时，电路为L与0.5R串联，此时电路中的电流为
此时灯泡的功率为
﹣﹣﹣③
①除以②可得
即R＝2RL；将R＝2RL带入③式可得
故选A。
8、D
【详解】
用电器在额定电压下工作，会正常工作，则其实际功率等于额定功率。而题目中，四个灯泡都在额定电压下工作，正常发光时的功率和额定功率相等，那么，灯泡正常发光时，实际功率便越大，亮度越亮。四个灯泡中，60W的实际功率最大，“220V 60W”的灯泡最亮。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
9、D
【详解】
A．安培简称安，用A表示，是电流的单位，故A不符合题意；
B．伏特简称伏，用V表示，是电压的单位，故B不符合题意；
C．焦耳简称焦，用J表示，是一切功和能的单位，故C不符合题意；
D．瓦特简称瓦，用W表示，是所有功率的单位，也是电功率的单位，故D符合题意。
故选D。
10、C
【详解】
洗衣机的功率大约是300W 400W，即0.3kW 0.4kW，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
二、填空题
1、1200##1.2×103
【解析】
【详解】
该用电器消耗的电能
该用电器的功率为
2、 并 5
【解析】
【详解】
[1] “充电宝”可以单独或同时为手机充电，互不影响，所以两个输出端的连接方式是并联。
[2]额定电压5V，额定容量4000mA·h”的手机电池充满电，电流做的功
W＝UIt＝5V×4000×10-3A×3600s＝5V×4A×3600s＝7.2×104J
由上图知，充电宝电池的最大容量为100W·h，则充电宝中储存的电能为
W′＝Pt1＝100W×1×3600s＝3.6×105J
故该充电宝可以为“额定电压5V，额定容量4000mA h”的手机电池充满电次数
3、 不是 闭合 80 发热电阻变大，实际功率变小 发热电阻变小，实际功率变大
【解析】
【详解】
（1）[1]打印笔工作时，PTC电阻发热，塑料受热会逐渐变软变稀，直至完全变成液态，在此过程中，它的温度不断升高，没有固定的熔点，所以塑料不是晶体。
（2）[2]由电路图可知，当开关S闭合、S1断开时电路只有R1工作，当开关S、S1闭合时，R1与R2并联接入电路，因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以，当开关S闭合、S1断开时，电路的总电阻最大，电源的电压一定，由可知，电路的总功率最小，打印笔处于慢挡；同理可知，当开关S、S1闭合时，电路的总电阻最小，总功率最大，打印笔处于快挡。
[3]由图丙可知，温度为250℃时，一个电阻为1210Ω，则一个发热体的功率为
因为R1、R2是相同的PTC发热电阻，所以快挡打印时，打印笔的电功率为
P总=2P=2×40W=80W
（3）[4]由图像可知，当温度超过250℃时，电阻增大，根据可知，功率减小，产热减慢，温度下降。
[5]当温度低于250℃时，电阻减小，根据可知，功率增大，产热加快，温度上升。
4、 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。
5、 1931.6 0.4 1000
【解析】
【详解】
[1]电能表上示数的最后一位为小数点后一位，由图可知电能表的示数为1931.6kW h。
[2]电能表转盘转过1000r用电器消耗的电能
[3]用电器的功率
三、计算题
1、（1）3.6×107J；（2）5.184×106J；（3）1.8kg
【详解】
解：（1）小汽车在平直的路面上匀速前行，根据二力平衡的条件
F=f=1.0×103N
牵引力所做的功
W=Fs=1.0×103N×3.6×104m=3.6×107J
（2）已知蓄电池的工作电压为48V，蓄电池的最大输出容量5A×6h，蓄电池最多可以向外提供的电能
W = UIt=48V×5A×6×3600s=5.184×106J
（3）柴电混合动力机将柴油完全燃烧放出的热量转化为机械功的效率为50%，根据
在这段平直的路面上消耗柴油的质量
答：（1）若此时小汽车受到的阻力为1.0×103N，则牵引力所做的功是3.6×107J；
（2）最多可以向外提供5.184×106J的电能；
（3）小汽车在这段平直的路面上消耗柴油的质量是1.8kg。
2、（1）13200J；（2）2.4A；（3）91.7Ω
【详解】
解：（1）结合图乙可得，热风档功率为616W，加热时间为20s，凉风档功率为88W，加热时间为10s，故吹干头发的过程中电吹风消耗的总电能
W=W热+W凉=P热t1+P凉t1=616W×20s+88W×10s=13200J
（2）吹热风时电动机和电阻丝并联，同时工作，吹冷风时只有电动机工作，由并联电路各支路可独立工作、互不影响，故电热丝的功率为
P=P热-PM=616W-88W=528W
根据P=UI，电吹风在吹热风时流过电热丝的电流
（3）根据可得电热丝的电阻
答：（1）该吹风机在吹干头发过程中消耗的总电能为13200J；
（2）吹热风时电路中的电流是；
（3）电热丝的电阻为。
3、（1）10Ω；（2）576J
【详解】
解：（1）由图知，电阻R1和电阻R2并联，电流表A1测R1支路的电流，即
电流表A2测R2支路的电流，即
因并联电路中各支路两端的电压与电源电压相等，即
则由欧姆定律可知，定值电阻R1的阻值为
（2）根据并联电路的电流特点可知，电流中的总电流为
通电2min内，电路消耗的总电能为
答：（1）定值电阻R1的阻值为10Ω；
（2）通电2min，电路消耗的总电能为576J。
4、闭合 1210W 1735.5s
【详解】
解：（1）由电路图可知，当开关S闭合时，R0短路，电路为R的简单电路，电路中的电流最大，电源电压一定，由可知，发热电阻R的发热功率最大，故开关应闭合。
（2）在额定电压下，由功率的计算公式发热电阻R工作的最大发热功率为
（3）根据题意，由可得水吸收的热量为
不考虑热损失时，消耗的电能为
由电功率公式可得，加热时间为
答：（1）闭合；
（2）在额定电压下，发热电阻R工作的最大发热功率为1210W；
（3）假设水箱装了100kg的水，当温度从37℃升高到42℃大约需要1735.5s。