2021-2022学年度人教版物理九年级全册第十八章电功率专题测试练习题（Word版含答案）

人教版物理九年级全册第十八章电功率专题测试
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、如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（　　）
A．甲实验是为了研究电流产生的热量与电压的关系
B．甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多
C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
D．乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的大
2、在如图所示的家用电器中，正常工作时的电功率最接近15W的是（　　）
A．台灯 B．电烤炉
C．微波炉 D．空凋
3、如图甲所示，电源电压保持不变，R1是定值电阻，小灯泡L的额定电压是6V且灯丝电阻不随温度变化。当闭合开关S1、S3，断开开关S2，调节滑动变阻器R2的滑片，使电压表示数从3V变为6V的过程中，电路总功率变化了3.6W，其中电压表示数为3V时，电流表示数为0.3A，滑动变阻器R2的电功率P2与电压表示数U1的关系如图乙所示，滑动变阻器R2的滑片在a点、b点时，对应电压表示数为Ua、Ub，且Ua∶Ub=1∶5；当闭合开关S1、S2，断开开关S3，滑动变阻器R2的滑片在中点时，小灯泡L恰好正常发光，其电功率为PL；当滑动变阻器的滑片在阻值最大处时，小灯泡L的电功率为，以下说法错误的是（　　）
A．定值电R1的阻10Ω
B．电源电压12V
C．滑动变阻器R2的滑片从a点滑到b点过程中，R2接入电路的阻值范围2Ω～50Ω
D．
4、晚上，妈妈发现小明已经回了自己的房间看书，随手关了大厅的电灯，当她关灯后，家中变大的物理量是（　　）
A．总电阻 B．总电压 C．总功率 D．总电流
5、小宇家有三盏白炽灯泡：“220V100W”、“110V100W”和“36V100W”，当它们都在额定电压下工作时，比较三盏灯泡的亮度，则（　　）
A．“220V 100W”最亮 B．“110V 100W”最亮
C．“36V 100W”最亮 D．3盏灯一样亮
6、下列用电器正常工作时，在相同的时间内产生热量最多的是（　　）
A．“220V 60W”的电风扇 B．“220V 60W”日光灯
C．“220V 60W”的电热器 D．一样多
7、如图所示电路中，电源电压为4V不变，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V”，小灯泡标有“2.5V 1.25W”字样（灯丝的电阻不变），滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样闭合开关，在保证电路各元件安全（灯泡两端电压不允许超过额定值）的情况下，下列说法正确的是（　　）
A．电流表的示数范围是0.2A～0.6A
B．电压表的示数范围是0～3V
C．滑动变阻器接入电路的阻值范围3Ω～15Ω
D．电路总功率的变化范围是0.8W～2.4W
8、下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
A．电饭锅 B．电视机 C．抽油烟机 D．电冰箱
9、如图所示，阿里公司的数据运行服务器浸泡在装有冷却液的容器中。冷却液直接吸收服务器通电工作产生的热量，再进入外循环冷却，之后再送回服务器所在容器。以下分析正确的是（　　）
A．此冷却液属于导电性能强的材料 B．此冷却液的比热容应该很小
C．服务器的内能不会发生转移 D．冷却液有效减小电热产生的危害
10、即热式电热水器具有即开即用，不用提前预热，没有预热时的热量散失等特点，相比传统储水式电热水器平均可以省电15%~30%，因此被国家划归为节能产品。某型号即热式电热水器和传统储水式电热水器的铭牌如图所示。下列说法中正确的是（　　）
即热式电热水器
额定电压 220V
频率 50Hz
额定功率 8500W
设定温度 30~55℃
储水式电热水器
额定电压 220V
频率 50Hz
额定功率 2200W
设定温度 75℃
A．两台电热水器均可直接在110V的电源上正常工作
B．正常工作时，即热式电热水器比储水式电热水器消耗电能多
C．正常工作时，即热式电热水器比储水式电热水器消耗电能快
D．正常工作时，即热式电热水器比储水式电热水器通过的电流小
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、某同学家中的电能表如图所示，读数是______；现用它测量一只灯泡的实际功率，他关掉其他电器只让该灯泡工作，电能表指示灯闪烁30次用时10min，这段时间灯泡消耗的电能是______。灯泡的实际功率是______W。
2、某导体两端的电压是6V，通过它的电流为0.6A，若导体两端的电压为0时，导体电阻是_________Ω。200W的电脑正常工作5h消耗的电能为_________度。
3、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。
4、某一空气净化器工作过程如图1所示：空气进入净化器，空气里的灰尘由于钨丝放电而带上正电，经过负电格栅板时被吸附；此后经活性炭进一步净化。
（1）我们看到空气中尘土飞扬的现象______（填：“不属于”、“属于”）扩散现象，空气净化器负电格栅板吸附灰尘的原理是利用______；
（2）该空气净化器（铭牌如表）正常工作的电流为______A；（保留两位小数）
（3）该空气净化器消耗1.1kW·h的电能，可以净化______m3空气；
（4）如图2是这一空气净化器中二氧化碳浓度检测仪的电路原理图。电源电压保持6V不变；R0为定值电阻，阻值为10Ω；R1为二氧化碳浓度传感器，其阻值随二氧化碳浓度变化如图3所示，当二氧化碳浓度为______时，电压表示数恰好为1V，此时R1的阻值是______Ω。
规格 额定电压 频率 额定功率 洁净空气量（CADR）
KJFB2000型 220V 50Hz 100W 200m3/h
5、（1）如图所示，电压表的示数是______V，电流表的示数是______A，电阻箱的阻值是______Ω；
（2）小林家6月底电能表示数如图所示，5月底电能表示数为830.6kW h，那么6月份他家消耗了______kW h的电能。若该家庭单独让空调机工作，测得1min内电能表转盘转了50转，则空调消耗的电能为______kW h，空调的电功率是______W。
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、如图所示为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作电压为220V，水箱装水最多0.3kg，加热功率有大、小两个挡位。设计师最初设计的内部电路有如图所示的甲、乙两种接法，其中电热丝R1=56Ω，R2=44Ω。
（1）如果选择甲电路，电路中最大电流为 _____A：如果选择乙电路，电路中最大电流为 _____A。由于电路中所选熔断器里熔丝允许通过的最大电流为6.5A，所以设计师最终选择了 _____电路图；（计算结果保留一位小数）
（2）若不计热损失，将水箱中0.25kg的水从20℃升高到100℃，挂烫机至少需要多长时间？（________） [c水=4.2×103J/(kg ℃)]
2、如图所示电路，定值电阻R1和R2并联在电压恒为6V的电源上，当开关闭合时，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的阻值；
（2）电路的总功率。
3、老师让同学们为学校的植物温室设计一个有加热挡和保温挡的电热器，要求：加热功率为400W，保温功率为100W。如图是小明设计的电路，其中R1是发热体，R2是置于室外的定值电阻，电源电压为220V。
（1）电热器加热10min，产生的热量是多少：
（2）电路中R1、R2的阻值各是多大；
（3）请你从节能的角度，对小明设计的电路进行评估。
4、如图所示，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～15Ω。当滑动变阻器R2的滑片P置于最左端且S1、S2都闭合时，L恰好正常发光，电流表示数为1.1A。求：
（1）小灯泡L正常发光时的电阻与电源电压；
（2）R1的阻值；
（3）滑片P置于最右端，只闭合S1，电流表示数为0.2A，则小灯泡实际功率多大？
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
AB．甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，其电阻值不同，所以是研究电流产生的热量和电阻的关系；右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，右侧电阻产生热量多，则右侧容器内空气吸收的热量多，故AB错误；
CD．乙图实验中，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，所以研究电流产生的热量与电流的关系；由于左侧的电流大，产生的热量多，则左侧U形管中液面的高度差比右侧的大，故C正确，故D错误。
故选C。
2、A
【详解】
A．台灯的额定功率大约15W，故A符合题意；
B．电烤炉正常工作时的功率是左右，故B不符合题意；
C．微波炉正常工作时的电功率约为，故C不符合题意；
D．空调正常工作时的电功率约为，故D不符合题意。
故选A。
3、D
【详解】
A．当闭合开关、，断开开关时，变阻器与串联，电压表则的电压，电流表测电路中的电流；电压表示数为3V时，电流表示数为，由欧姆定律可知
故A正确，A不符合题意；
B．电压表示数为6V时，电路电流
由欧姆定律求出电路的电流；设电源电压为U，根据，因电路总功率变化了，则
故
故B正确，B不符合题意；
C．滑动变阻器的滑片在a点、b点时，对应电压表示数为、，且
①
由图乙知，滑片在a点、b点时变阻器的电功率相等，根据串联电路的规律及欧姆定律和知
即
，②
由①②得
，
滑片在a点时，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为
根据分压原理，变阻器连入电路的电阻
同理滑片在b点时
滑动变阻器的滑片从a点滑到b点过程中，接入电路的阻值范围为。故C正确，C不符合题意；
D．当闭合开关、，断开开关，滑动变阻器的滑片在中点时，变阻器与灯电阻为）串联，电压表测灯的电压，因小灯泡L恰好正常发光，故灯的电压为6V，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为
由分压原理，变阻器连入电路的电阻为
其电功率为；当滑动变阻器的滑片在阻值最大处时，变阻器的最大电阻为，由分压原理，灯的电压为变阻器电压的，故此时灯的实际电压为
根据，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，则
故D错误，D符合题意。
故选D。
4、A
【详解】
A．家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联，而并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，因此每多关闭一个用电器，总电阻将变大，故A符合题意；
B．家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联，因家庭电路的电压不变，所以，每多关闭一个家用电器，总电压不变，故B不符合题意；
CD．因电路中的总功率等于各用电器功率之和，所以，每多关闭一个家用电器，电路的总功率变小，由P＝UI知道，电路中的总电流变小，故CD不符合题意。
故选A。
5、D
【详解】
灯泡的亮度由实际功率决定，三盏灯泡的额定功率相同，而且都在额定电压下工作，那么三盏灯泡实际功率等于额定功率，它们的亮度一样。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
6、C
【详解】
选项中用电器的额定功率相等，用电器正常工作时，实际功率和额定功率相等，所以，三种用电器的实际功率相等，由W＝Pt可知，相同时间内三种用电器消耗的电能相等，因电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能，日光灯将大部分电能转化为光能，电热器将电能全部转化为内能，所以，产生热量最多的是电热器。
故选C。
7、C
【详解】
由P＝UI知道，灯泡的额定电流为
由知道，灯泡的电阻
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电路
Imax＝0.5A
电路消耗的最大功率
Pmax＝UImax＝4V×0.5A＝2W
B．灯泡正常发光时，两端的电压为2.5V，功率为1.25W，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的最小电压
U滑min＝U﹣U额＝4V﹣2.5V＝1.5V
则滑动变阻器接入电路中的最小电阻值
当电压表的示数为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，则电压表的示数范围是1.5V～3V，故B错误；
A．灯泡两端的电压
UL＝U﹣U滑max＝4V﹣3V＝1V
电路中的电流
所以电流表的量程为0.2A～0.5A，故A错误；
D．电路消耗的最小功率
Pmin＝UImin＝4V×0.2A＝0.8W
则电路总功率的变化范围是0.8W～2W，故D错误；
C．滑动变阻器接入电路中的最大阻值
则滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是3Ω～15Ω，故C正确。
故选C。
8、A
【详解】
A．电饭锅主要是把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故A符合题意；
B．电视机主要是把电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应工作的，故B不符合题意；
C．抽油烟机是利用电动机来工作的，将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故C不符合题意；
D．电冰箱利用电动机带动压缩机来工作，将电能主要转化为机械能，故D不符合题意。
故选A。
9、D
【详解】
A．服务器浸泡在冷却液中，如果导电性强，会引起服务器短路，应选择绝缘性好的材料，故A错误；
B．冷却液选择比热容大的，在质量相同时，改变相同的温度，相比比热容小的物质吸收的热量更多，故应选择比热容大的物质。故B错误；
C．冷却液的作用是将服务器的内能通过热传递转移走，内能减小，温度降低，保护服务器，故C错误；
D．由于电流的热效应，电流通过导体时一般都会发热，设备内能增加，温度升高，冷却液通过热传递将热量带走，防止因温度过高而损坏，可以保护设备。故D正确。
故选D。
10、C
【详解】
两台电热水器的额定电压都是220V，接在110V的电源上时，，所以，用电器不能正常工作；
BC．正常工作时，即热式电热水器的额定功率大于储水式电热水器的额定功率，即热式电热水器比储水式电热水器消耗电能快；由公式可知消耗的电能由功率和时间共同决定，虽然即热式电热水器的额定功率大于储水式电热水器的额定功率，但是不知道工作时间，所以无法判断它们两个谁消耗电能多；故B错误，C正确；
D．根据表格得出即热式电热水器正常工作时的额定功率，储水式电热水器的额定功率，额定电压都是，则由公式可知，故D错误。
故选C。
二、填空题
1、 1286.8 0.01 60
【解析】
【详解】
[1]由图可知，电能表显示的数字为12868，最后一位是小数，单位为，读数为1286.8。
[2]“”表示电路每消耗1的电能，电能表的指示灯闪烁3000次，指示灯闪烁30次灯泡消耗的电能为
[3]灯泡的实际功率为
2、 10 1
【解析】
【详解】
[1]电阻是导体自身的性质，跟导体的材料、长度、横截面积有关，跟导体两端的电压和通过它的电流无关，无论导体两端的电压是6V还是0，其电阻为
[2]因为
200W=0.2kW
该电脑正常工作5h消耗的电能为
也就是1度。
3、 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。
4、 不属于 异种电荷相互吸引 0.45 2200 0.031% 50
【解析】
【详解】
（1）[1][2]空气中尘土飞扬属于机械运动，不是扩散现象；由净化原理图可知，正电钨丝使灰尘带正电，因为异种电荷相吸引，所以负电格栅板能吸附灰尘。
（2）[3]根据表中数据，由P＝UI可得，空气净化器正常工作时的电流
（3）[4]空气净化器消耗1.1kW·h电能所用的时间
这段时间内可净化空气的体积
V＝200m3/h×11h＝2200m3
（4）[4][5][6]如图2，R0、R1串联，电压表测量R0两端的电压，已知电源电压U＝6V，当U0＝1V时，则R1两端的电压
U1＝U﹣U0＝6V﹣1V＝5V
由串联电路的分压关系可知
R1∶R0＝U1∶U0
即
R1∶10Ω＝5V∶1V＝5∶1
解得R1＝50Ω，由图3可知此时二氧化碳的浓度为0.031%。
5、 2.9 0.26 3608 101.0 0.02 1200
【解析】
【详解】
（1）[1]电压表的使用量程是0～3V，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压表的示数是2.9V。
[2]电流表的使用量程是0～0.6A，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流表的示数是0.26A。
[3]电阻箱接入电路的阻值为
（3×1000+6×100+0×10+8×1）Ω＝3608Ω
（2）[4] 电能表的读数时，最后一位是小数，单位为kW h，则他家6月份消耗的电能为
931.6kW h﹣830.6kW h＝101.0kW h。
[5]电能表转盘转动50转消耗的电能
[6]空调的电功率
三、计算题
1、5 8.9 甲 76.4s
【详解】
解：（1）如果选择甲电路，当开关接1、2触点时，电路中只有R2工作，R1被短路，此时电路中电阻最小，电流最大，最大电流为
如果选择乙电路，当开关接1、2触点时，R1、R2并联，此时电路中的电阻最小，电流最大，最大电流为
由于电路中所选熔断器里熔丝允许通过的最大电流为6.5A，所以设计师最终选择了甲电路图。
（2）由题意可知，水箱中的水吸收的热量为
由于不计热损失，则消耗的电能为
W=Q吸=8.4×104J
由W=UIt可知，挂烫机至少需要加热的时间为
答：（1）如果选择甲电路，电路中最大电流为5A；如果选择乙电路，电路中最大电流为8.9A；设计师最终选择了甲电路图。
（2）将水箱中0.25kg的水从20℃升高到100℃，挂烫机至少需要76.4s。
2、（1）10Ω；（2）4.8W
【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
I1＝0.6A
电流表A2测R2支路的电流，即
I2＝0.2A
因并联电路中各支路两端的电压与电源电压相等，即
U1＝U2＝U＝6V
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
I＝I1+I2＝0.6A+0.2A＝0.8A
所以电路中的总功率为
P总=UI=6V×0.8A=4.8W
答：（1）定值电阻R1的阻值为10Ω；
（2）电路的总功率为4.8W。
3、（1）；（2），；（3）见解析
【详解】
解：（1）电热器加热10min，产生的热量是
（2）根据可知，电源电压一定时，电阻越小，总的电功率越大，故开关S闭合时，只有一个电阻R1加热，为加热档，当开关S断开后，两个电阻串联，总电阻比较大，总电功率比较小，为保温档，当加热电器处于加热档时，只有R1工作，电路中R1的阻值为
当热水器处于保温状态时，其总电阻为
电路中R2的阻值为
（3）由于电阻R2在室外，保温档时，R2在工作，消耗电能，但是没有给温室加热，产生的热量白白浪费了。
答：（1）电热器加热10min，产生的热量是；
（2）电路中R1、R2的阻值各是、；
（3）由于电阻R2在室外，保温档时，R2在工作，消耗电能，但是没有给温室加热，产生的热量白白浪费了。
4、（1）12Ω，6V；（2）10Ω；（3）0.6W
【详解】
解：（1）当滑动变阻器R2的滑片P置于最左端，开关S1、S2都闭合时，R1与L并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，且小灯泡正常发光，所以，电源的电压
U＝UL＝6V
小灯泡正常发光时的电阻
（2）当滑动变阻器R2的滑片P置于最左端，开关S1、S2都闭合时，R1与L并联，电流表测干路电流，通过灯泡的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R1的电流
I1＝I﹣IL＝1.1A﹣0.5A＝0.6A
则R1的阻值
（3）滑片P置于最右端，只闭合S1时，灯泡L与变阻器R2串联，电流表测电路中的电流，此时变阻器两端的电压
U2＝I′R2＝0.2A×15Ω＝3V
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡两端的电压
UL′＝U﹣U2＝6V﹣3V＝3V
则小灯泡实际功率
PL′＝UL′I′＝3V×0.2A＝0.6W
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为12Ω，电源电压为6V；
（2）R1的阻值为10Ω；
（3）滑片P置于最右端，只闭合S1，电流表示数为0.2A，则小灯泡实际功率为0.6W。