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专项攻克试卷（Word版含答案）

人教版物理九年级全册第十八章电功率专项攻克
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、如图甲所示电路中，电源电压不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，灯泡L的额定电压为4V。第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端，图乙是滑动变阻器功率与电压表示数的关系图象；第二次只闭合开关S、S2，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P，图丙是在安全的前提下通过灯泡的电流与灯泡两端电压的关系图象。则下列说法正确的是（　　）
A．定值电阻R0的阻值为20Ω
B．电源电压为10V
C．只闭合开关S、S1，滑动变阻器的最大功率为0.9W
D．只闭合开关S、S2，为保证电路安全，滑动变阻器移动的阻值范围为10~50Ω
2、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
3、根据图中所示的两盏白炽灯的铭牌，可以知道（　　）
A．无论两灯如何连接，甲灯一定比乙灯亮
B．串联接在220V电源上，乙灯比甲灯要亮
C．正常发光时，甲灯的电阻大于乙灯的电阻
D．正常发光时，甲灯消耗的电能是乙灯消耗电能的4倍
4、有三盏白炽灯，甲标有“PZ220﹣15”，乙标有“PZ220﹣40”，丙标有“PZ220﹣100”，将它们并联后接入家庭电路中，正常工作时的发光情况是（　　）
A．甲灯最亮 B．乙灯最亮
C．丙灯最亮 D．一样亮
5、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
6、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
7、如题图甲所示，电源电压恒为3V，灯泡L标有“2.5V”，滑动变阻器R标有“10Ω 1A”的字样，灯泡L的I-U图线如图乙所示，闭合开关S，在电路安全的情况下，下列说法不正确的是（　　）
A．滑片P向右移动的过程中，电压表示数变小
B．滑片P向左移动的过程中，灯丝电阻变大
C．滑片P处于b端时，电压表示数为1.5V
D．灯泡正常发光时，电路总电功率为0.75W
8、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
9、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
10、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
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、如图所示电路中，电源电压和灯丝电阻均保持不变。灯L标有“9V 6W”字样，灯泡正常工作时的电阻是_________Ω；当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P在a、b两点间移动时，电压表示数的变化范围是3~6V，且滑片P位于a点时灯L的功率与滑片位于b点时灯L功率之比为16∶9，电源电压是_________V。
2、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）
3、如图为一台两挡式电热水器的内部简化电路，S为温控开关，当S接a时电路中的电流为5A；当S接b时电路消耗的电功率为22W，则R1的电阻为______Ω；高温挡时电路消耗的电功率为______W；在低温挡工作10s，电流通过R2所做的功为______J。
4、题图所示为小明家电能表月初、月末的读数，则他家本月用电为______kW·h；他家有一个规格为“220V 1500W”的用电器，可能是______（选填“台灯”“电热水壶”或“电视机”），当电路中只有这个用电器正常工作时，在20min内电能表的转盘转了______转。
5、如题图甲所示，电源电压恒定为6V，闭合开关，将滑片P从最右端移至最左端，滑动变阻器的电功率与其接入电路阻值的关系图象如图乙所示，当滑片P向左移动的过程中，电流表的示数______（选填“变大”“变小”或“不变”）；电路中电流最小为______A；定值电阻R1的阻值为______。
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、电路如图甲所示，电源两端电压U恒为7V，R1为电阻值恒定的电阻丝，其额定电压为5V，R2是滑动变阻器，当开关S闭合后，改变滑动变阻器接入电路的电阻，电压表与电流表的示数变化如图乙所示。求：
（1）R1的额定电流；
（2）R1的电阻值；
（3）电压表的示数为6V时，整个电路消耗的电功率；
2、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？
3、图甲是小明家安装的即热式热水器，其具有高、低温两挡加热功能，低温挡功率为5500W，内部等效电路如图乙所示，R1和R2是两个电热丝．某次小明用高温挡淋浴时，水的初温是20，淋浴头的出水温度为40，淋浴20min共用水100kg．假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]，求：
（1）电热丝R1的阻值。
（2）用高温挡淋浴20min时水所吸收的热量。
（3）该热水器高温挡功率。
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．只闭合开关S、S1，R0和滑动变阻器串联，由图乙结合串联分压规律得
解方程得
故AB错误；
C．只闭合开关S、S1，滑动变阻器的功率
即当滑动变阻器阻值等于R0的阻值时其功率最大，滑动变阻器的最大功率为
故C正确；
D．只闭合开关S、S2，灯L和滑动变阻器串联，由图丙知灯L正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值最小，最小值为
因为电压表量程是0~15V，滑动变阻器滑片可滑至阻值最大处，即a端，由图乙可知，滑动变阻器的最大阻值是
在电路安全的情况下，滑动变阻器移动的阻值范围为5~50Ω，故D错误。
故选C。
2、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。
3、B
【详解】
ABC．根据题意，由可得甲乙两灯正常发光的电阻分别为
，
所以正常发光时，如果两灯串联，则电流相同，由可得两灯实际功率；如果两灯并联，则电压相同，由可知两灯实际功率。即串联接在220V电源上，乙灯比甲灯的实际功率大，乙灯比甲灯要亮。故AC不符合题意，B符合题意。
D．由可知，灯泡消耗的电能既与功率有关，又与时间有关，没有说明时间关系，无法比较。故D不符合题意。
故选B。
4、C
【详解】
由灯泡的铭牌可知三盏灯泡的额定电压相等，都是220V，家庭电路的电压是220V，将它们并联后接入家庭电路中时，它们都能正常发光，此时实际功率等于额定功率，丙的额定功率最大，它的实际功率最大，则丙灯最亮。
故选C。
5、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。
6、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。
7、C
【详解】
由图甲可知，该电路为R和L的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测灯L两端的电压。
A．滑片P向右移动的过程中，变阻器连入电路的电阻变大，由串联分压可知变阻器两端的电压变大，由串联电路的电压的规律可知灯泡两端的电压变小，即电压表的示数变小，故A正确，不符合题意；
B．滑片P向左移动的过程中，变阻器连入电路的电阻变小，由串联分压可知变阻器两端的电压变小，由串联电路的电压的规律可知灯泡两端的电压变大，由图乙可知，灯泡两端的电压分别为0.5V、1.5V、2.5V时，通过灯泡的电流分别为0.1A、0.2A、0.25A，由可知，灯泡的电阻依次为5Ω、7.5Ω、1Ω，则滑片P向左移动的过程中，灯丝电阻变大，故B正确，不符合题意；
C．滑片P处于b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联；假设灯泡的阻值不变，灯泡正常发光时的电阻为
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路的总电阻为
R总=RL+R=10Ω+10Ω=20Ω
电路电流为
电压表的示数
UL′=I′RL=0.15A×10Ω=1.5V
此时灯泡的电压小于额定电压，灯泡的实际电阻小于灯泡正常发光时的电阻，又因为串联电路起分压作用，所以灯泡分得的电压小于1.5V，即电压表示数小于1.5V，故C错误，符合题意；
D．小灯泡L正常发光时的电压为2.5V，由图乙可知灯正常发光时通过的电流为0.25A，即电路中的电流为I=0.25A，则小灯泡正常发光时，电路总功率为
P=UI=3V×0.25A =0.75W
故D正确，不符合题意。
故选C。
8、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。
9、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。
10、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。
二、填空题
1、 13.5 15
【解析】
【详解】
[1]由电路图知道，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压。由知道，灯泡正常工作时的电阻是
[2]由串联电路的分压特点知道，滑片位于a端时电压表的示数Ua=3V，滑片位于b端时电压表的示数Ub=6V，又因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡两端的电压分别为
ULa=U-Ua=U-3V
ULb=U-Ub=U-6V
因滑片P位于a点时灯L的功率与滑片位于b点时灯L功率之比为16：9，所以，
解得U=15V。
2、 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。
3、 44 1100 215.6
【解析】
【详解】
[1]当S接a时，电路为R1的简单电路，电热水器处于高温挡位，由欧姆定律可得，R1的电阻
[2]高温挡时电路消耗的电功率
[3]当S接b时，两电阻串联，电热水器处于低温挡位，由P＝UI可得，电路中的电流
R1两端的电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压
在低温挡工作10s，电流通过R2所做的功
4、 190 电热水壶 1500
【解析】
【详解】
[1]电能表表盘的最后一位是小数，小明家月初电能表的示数为1187.6kW·h，月末电能表的示数为1377.6kW·h，本月用电量为
1377.6kW·h-1187.6kW·h=190kW·h
[2]台灯的额定功率一般小于40W，电热水壶的额定功率在1000W左右、电视机的额定功率在200W左右，所以规格为“220V 1500W”的用电器可能是电热水壶。
[3]当电路中只有这个用电器正常工作时，在20min内消耗的电能
20min内电能表的转盘转动圈数
n=0.5kW·h×3000r/(kW·h)=1500r
5、 变大 0.2 10
【解析】
【详解】
[1]由图甲可知，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电路的总电阻等于二电阻之和，当滑片P向左滑动时，滑动变阻器的阻值变小，故总电阻也变小，电源总电压不变，根据可知，通过电流表的电流变大，即电流表示数变大。
[2][3]由图乙可知，滑动变阻器的阻值范围为，最大阻值为，此时电路中的电阻最大，电流最小；滑动变阻器的功率有图可得
解得。
再由公式可得，此时滑动变阻器两端的电压
根据串联电路的分压原理可知，此时R1两端的电压
由欧姆定律可得
三、计算题
1、（1）0.5A；（2）10Ω；（3）0.7W
【详解】
解：（1）由图甲可知，R1与R2串联接入电路，电流表测电路中电流，电压表测R2两端电压，由题意可知，R1的额定电压为U1=5V，电源电压为U=7V，故由串联电路的电压规律可知，此时R2两端电压为
U2=U-U1=7V-5V=2V
由图乙可知，当R2两端电压为2V时，此时电路中的电流为I=0.5A，故可知R1的额定电流为0.5A；
（2）由题意及（1）中分析可知，R1的额定电压为U1=5V，R1的额定电流为I=0.5A，故由欧姆定律可知，R1的电阻值为
（3）由图乙可知，电压表的示数为6V时，此时电路中的电流为I1=0.1A，故由P=UI可知，整个电路消耗的电功率为
P=UI1=7V×0.1A=0.7W
答：（1）R1的额定电流为0.5A；
（2）R1的电阻值为10Ω；
（3）电压表的示数为6V时，整个电路消耗的电功率为0.7W。
2、（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。
3、（1）8.8Ω；（2）8.4×106J；（3）7×103W
【详解】
解：（1）由于电源电压一定，根据可知，电阻越大，功率越小；电阻越小，功率越大；所以当只闭合开关S1时，只有R1接入电路，热水器处于低温挡；当同时闭合开关S1和S2时，R1和R2并联，总电阻最小，热水器处于高温挡。所以电阻R1的阻值
（2）沐浴20min用水100kg，则水吸收的热量为
（3）因为热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收，所以热水器正常工作产生的热量为
热水器正常工作消耗的电能
热水器高温挡的功率
答：（1）电阻R1的阻值是8.8Ω。
（2）沐浴20min，水吸收的热量是8.4×106J。
（3）热水器高温挡的功率是7×103W。
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。