2021-2022学年度人教版物理九年级全册第十八章电功率定向训练试卷（Word版无超纲带解析）

人教版物理九年级全册第十八章电功率定向训练
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
2、一粗细均匀的电炉丝，截取四分之一接在原来的电源上，在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为（　　）
A．4∶3 B．3∶4 C．4∶1 D．1∶4
3、在国际单位制中，电功率的单位是（　　）
A．伏特（V） B．安培（A） C．焦耳（J） D．瓦特（W）
4、如图所示的电路，电源电压为12V，灯泡L1标有“6V 3W”字样。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P位于某一位置时，L1正常发光；将L1换成“4V 2W”的灯泡L2，滑片P位于另一位置时，L2也正常发光.先后两种情况下列说法错误的是（　　）
A．电压表示数之比为4∶3 B．电流表示数之比为1∶1
C．L1、L2电阻之比为3∶2 D．变阻器功率之比为3∶4
5、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
6、小玲家有额定电压相同的电热水壶和电视机，小玲通过查看家用电器的铭牌，发现电热水壶的额定功率为1500W，电视机的额定功率为150W，当电热水壶和电视机都正常工作时，下列说法中正确的是（　　）
A．电热水壶两端的电压较高
B．通过两用电器的电流相等
C．电流通过电热水壶做功较快
D．相同时间内，两个用电器消耗的电能一样多
7、根据你对生活中物理量的认识，下列数据最符合实际的是（　　）
A．对人体的安全电压为不高于220 V
B．学生做实验用的一根铜导线电阻约为500 Ω
C．教室里一盏日光灯的额定电流约为180 mA
D．智能手机正常使用时的功率约为500 W
8、如图所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的U－I关系图象如图所示。则下列判断正确的是 （　　）
A．电路消耗的最大功率是3.6 W
B．滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～10Ω
C．电压表V2示数随电流变化的图线对应的是图线乙
D．定值电阻R1通电1分钟放出的热量是24 J
9、铭牌上均标有“ ”的下列用电器都正常工作，在相等时间内产生热量最多的是（　　）
A．电风扇 B．日光灯 C．电视机 D．电炉
10、图所示四种家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　）
A． B． C． D．
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、（1）如图所示，刻度尺的分度值是______mm，物体A的长度是______cm；
（2）如图所示，停表的读数为______；
（3）某家庭电能表如图所示，现在的示数是______kW h，若该家庭单独让空调工作1min，空调消耗的电能为8.64×104J时，则电能表转盘转了______转，空调的电功率是______W。
2、如图的电路中，电源电压、灯丝电阻都保持不变，灯 L 标有“12V 24W”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 6～9V，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 9∶4，电源电压是______V。
3、如图，有二个电阻R1、R2分别以串联和并联的方式接入相同电压的电路上，则相同时间内产生热量较多的是图中______图的电路（填“a”或“b”）。
4、如图甲所示，电源电压为恒定不变，滑动变阻器最大阻值是。闭合开关，滑动变阻器的图象如图乙所示，则________；当滑片P滑至最右端时，电流表的示数为_______A，通电电流通过做的功是________J。
5、某用电器的铭牌上标有“220V 2000W”字样，它正常工作 15min 消耗的电能为________度，它正常工作时的电流约为_____A（保留一位小数）。
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、题图甲是某款电热饭盒，部分参数如下表，其简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻（阻值不随温度变化），求：
额定电压 220V
额定功率 低温挡 48.4W
高温挡 400W
（1）开关S接触1时，电热饭盒处于高温挡还是低温挡？
（2）电热饭盒正常工作时，利用高温挡将质量为1kg，初温为20℃的汤加热至50℃，需要多少时间？（c汤取4.0×103J/（kg·℃），不考虑热损耗）
（3）R2的阻值。
2、某一品牌的汽车座椅垫具有电加热功能，如图甲所示，该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，“高温”档功率为36W，“低温”档功率为20W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为24V，S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝。通过计算回答：
（1）处于“高温”档加热时，通过座椅垫的电流。
（2）电热丝R1的阻值。
（3）处于“低温”档加热5min产生的热量。
3、小峻家中有一个浴足盆，其部分铭牌信息如图甲所示，如图乙为浴足盆的工作电路，R1、R2均为电热丝，当开关S接a、b触点时，浴足盆的挡位不同。求：
（1）额定加热电流？
（2）开关S接哪个触点，浴足盆处于加热状态？R1和R2的阻值各为多少欧？
（3）在用电高峰期，小峻关闭家中其它用电器，只让浴足盆通电，使其处于加热状态1min电能表（如图表所示）的圆盘转了30转，则浴足盆加热的实际电功率为多少瓦？
型号 MUY﹣01
额定电压 220V
额定加热功率 880W
额定保温功率 100V
4、如图，电源电压恒定，小灯泡L标有“3V 1.5W”字样，定值电阻R2的阻值为10Ω，R1为滑动变阻器，当开关S1、S2都闭合时，L恰好正常发光，电流表示数为1.1A。求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）开关S1、S2都闭合时，R1消耗的电功率；
（3）S1、S2都断开，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时，R2的电功率。
-参考答案-
一、单选题
1、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。
2、D
【详解】
一根电炉丝截取了四分一，则原电炉丝的阻值与这四分之一的阻值之比为
R∶R1=4∶1
电炉丝截取前后接在相同的电源上，据得
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
3、D
【详解】
A．伏特是电压的基本单位，故A不符合题意；
B．安培是电流的基本单位，故B不符合题意；
C．焦耳是电能的基本单位，故C不符合题意；
D．瓦特是电功率的基本单位，故D符合题意。
故选D。
4、A
【详解】
由图知道，闭合开关S，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，L1正常发光时，通过电路的电流
灯泡的电阻
串联电路总电压等于各部分电压之和，则滑动变阻器两端的电压为
UR1=U-U1=12V-6V=6V
滑动变阻器的功率为
PR1=I1UR1=0.5A×6V=3W
L2正常发光时，通过电路的电流
灯泡的电阻
串联电路总电压等于各部分电压之和，则滑动变阻器两端的电压为
UR2=U-U2=12V-4V=8V
滑动变阻器的功率为
PR2=I2UR2=0.5A×8V=4W
综上所述，知道
A．电压表示数之比为3∶4，故A错误，符合题意；
B．电流表示数之比为1∶1，故B正确，不符合题意；
C．L1、L2电阻之比为3∶2，故C正确，不符合题意；
D．变阻器功率之比为3∶4，故D正确，不符合题意。
故选A。
5、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。
6、C
【详解】
A．电热水壶和电视机的额定电压相同，用电器正常工作时的电压和额定电压相等，电热水壶和电视机正常工作时的电压相等，故A错误；
BC．电热水壶的额定功率大于电视机的额定功率，正常工作时的功率和额定功率相等，电热水壶的额定功率较大，所以电热水壶的实际功率较大，电功率表示电流做功快慢的物理量，所以电热水壶做功较快，两电热水壶正常工作时的电压相等，由可知，通过两用电器的电流不相等，故B错误，C正确；
D．电热水壶的实际功率较大，由W=Pt可知，相同时间内，电热水壶消耗的电能较大，故D错误。
故选C。
7、C
【详解】
A．对人体的安全电压为不高于36 V，故A不符合题意；
B．学生做实验用的一根铜导线电阻约为0.3Ω 0.6Ω，故B不符合题意；
C．教室里一盏日光灯的额定电流约为180 mA，故C符合题意；
D．智能手机正常使用时的功率约为几百毫瓦，故D不符合题意。
故选C。
8、A
【详解】
AB．当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小，
由U﹣I图象可知，电路中的最小电流I＝0.2A，此时R1两端的电压U1＝2V，R2两端的电压U2＝4V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压
U＝U1+U2＝2V+4V＝6V
由可得，定值电阻R1的阻值
滑动变阻器的最大阻值
即滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～20Ω； 当电路中的电流最大时，电路消耗的电功率最大，由图象可知，电路中的最大电流为0.6A，则电路消耗的最大功率
P大＝UI大＝6V×0.6A＝3.6W
故A正确，B错误；
C．根据电路图知道R1与滑动变阻器串联，当由题知动变阻器阻值从最大变化到最小，电流由小变大，电压表V2测量的是滑动变阻器，因此电压表V2的示数由大变小，滑动变阻器阻值从最大变化到最小时，电路中的电流会逐渐增大，R1两端的电压会逐渐减小，所以甲是滑动变阻器R２的U－I关系图像，乙是电阻R1的U－I关系图像，故C错误；
D．定值电阻R1通电1分钟，只知道电阻值与通电时间，根据焦耳定律，缺乏电流或电压值，无法计算得出R1产生的热量，故D错误。
故选A。
9、D
【详解】
铭牌上都标有“ ”，根据公式W=Pt可知，相同时间内它们消耗的电能相等，电风扇、日光灯、电视机把消耗电能的大部分转化为机械能、光能等，只有一小部分电能转化为内能，即Q＜W，而电炉把消耗的全部电能都转化为内能，即Q=W，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
10、A
【详解】
A．电饼铛工作时，消耗的电能主要转化为内能，是利用电流热效应工作的，故A符合题意；
B．电风扇工作时，消耗的电能主要转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故B不符合题意；
C．平板电视工作时，消耗的电能主要转化为光能和声能，不是利用电流热效应工作的，故C不符合题意；
D．洗衣机工作时，消耗的电能主要转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故D不符合题意。
故选A。
二、填空题
1、 1 5.45 729.5s 6852.5 60 1440
【解析】
【详解】
（1）[1]由图中可知，1cm之间有10个小格，故每一小格表示0.1cm，即1mm，故刻度尺的分度值为1mm。
[2]由图中可知，被测物体的左侧与1.00cm对齐，右侧在6.4cm与6.5cm之间，估读为6.45cm，故该物体的长度为
l=6.45cm﹣1.00cm=5.45cm
（2）[3]由图中可知，小表盘的分度值是0.5min，指针在12min和13min之间，靠近12min，故小表盘读数为12min，因大表盘指针未转过一周，故大表盘读数为9.5s；故停表读数为
t=12min9.5s=12×60s+9.5s=729.5s
（3）[4]电能表的最后一位为小数，故由图中可知，现在电能表的读数是6852.5kW h。
[5]由题意可知，空调消耗的电能为
W=8.64×104J=0.024kW h
由电能表表盘上的“2500r/kW h”可知，每消耗1kW h的电能时，电能表的表盘就转过2500r，故此过程中电能表转盘转过的圈数为
n=0.024kW h×2500r/kW h=60r
[6]由题意可知，空调工作的时间为
故空调的电功率为
2、 6 15
【解析】
【详解】
[1]灯泡正常工作时的电阻是
[2]电压表测量的滑动变阻器的电压，根据串联分压，电阻越大，电压表的示数越大，当P位于a点时，滑动变阻器的阻值比较小，此时电压表的示数为6V，设电源电压为U，则此时小灯泡的电压为
小灯泡的功率为
当P位于b点时，滑动变阻器的阻值比较大，此时电压表的示数为9V，此时小灯泡的电压为
小灯泡的功率为
根据滑片 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 9∶4，可以列等式
经整理可知
3、a
【解析】
【详解】
两电阻并联相当于增加了导体的横截面积，总电阻比任何一个并联电阻都小，两电阻串联相当于增加了导体长度，总电阻比任何一个串联电阻都大，所以，a图中总电阻Ra小于b图中总电阻Rb，加在两电路上的电压相同，所以a图中电路总电流大于b图中电路总电流，即
Ia＞Ib
根据公式Q=I2Rt=UIt可知，相同时间内
UIat＞UIbt
即Qa＞Qb，产生较多热量的是a图。
4、 10 0.2 4
【解析】
【详解】
[1]由电路图知，两个电阻串联在电路中，电流表测电路中的电流。由图乙知，当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时，变阻器消耗的功率为0.8W，据得，此时变阻器两端的电压
此时R1两端的电压
U1=U-U2=6V-4V=2V
据串联电路的分压特点知
R1∶20Ω=2V∶4V
解得
R1=10Ω
[2]由电路图知，当滑片滑至最右端时，变阻器接入电路的阻值最大，则此时电路中的电流即电流表的示数
[3]通电10s，电流通过R1做的功
W=U1It=2V×0.2A×10s=4J
5、 0.5 9.1
【解析】
【详解】
[1]它正常工作15min消耗的电能为
[2]它正常工作时的电流约为
三、计算题
1、（1）低温档；（2）300s；（3）879Ω
【详解】
解：（1）当开关S接1时，R1与R2串联，此时电路的总电阻最大，又因为总电压不变，根据公式可知，此时电路总功率最小，为低温档。
（2）汤由20℃加热至50℃吸收的热量
Q吸=cm（t-t0）=4.0×103J/（kg·℃）×1kg×（50℃-20℃）=1.2×105J
不计热量损失，消耗的电能
W=Q吸=1.2×105J
根据公式，可得
（3）S接2时，R1单独工作，为高温档，R1的阻值为
S接2时，R1和R2串联，为低温档，串联后的总电阻为
那么，R2的阻值为
R2=R总-R1=1000Ω-121Ω=879Ω
答：（1）开关S接触1时，电热饭盒处于低温挡；
（2）电热饭盒正常工作时，利用高温挡将质量为1kg，初温为20℃的汤加热至50℃，需要300s；
（3）R2的阻值为879Ω。
2、（1）1.5A；（2）16Ω；（3）2000J
【详解】
解：（1）由图可知，处于“高温”档加热时，R1单独工作，且“高温”档功率为36W，此时通过座椅的电流
（2）R1的阻值
（3）t=5min=300s，该电路为纯电阻电路，则产生的热量
Q=W=Pt=20W×300s=6000J
答：（1）处于“高温”档加热时，通过座椅垫的电流为1.5A。
（2）电热丝R1的阻值为16Ω。
（3）处于“低温”档加热5min产生的热量为2000J。
3、（1）4A；（2）加热状态，429Ω，55Ω；（3）600W
【详解】
解：（1）由表中数据知，浴足盆的额定加热功率是880W，由可得，额定加热电流
（2）由电路图知，S接b时只有R2接入电路中，电源电压一定，由可知，此时电路的功率较大，为加热状态；S接a时两电阻串联，电路中电阻较大，功率较小，为保温状态。由欧姆定律可得R2的阻值
保温状态下，由串联电路的特点和可得总电阻
则
（3）由图乙可知，电能表上标有，表示每消耗的电能，电能表的表盘就转过3000r，则表盘转过30转时，浴足盆消耗的电能
此时浴足盆加热的实际电功率
答：（1）额定加热电流为4A；
（2）开关S接b触点，浴足盆处于加热状态，R1和R2的阻值分别为429Ω和55Ω；
（3）浴足盆加热的实际电功率为600W。
4、（1）6Ω；（2）1.8W；（3）0.4W
【详解】
解：（1）小灯泡正常发光时的电阻为
（2）当开关S1、S2都闭合时，R2被短路，灯L与R1并联，L恰好正常发光，电流表测干路电流且示数为1.1A，由并联电路电压的规律可知电源电压
U=U1=UL=3V
灯L正常发光时的电流
通过R1的电流为
I1=I-IL=1.1A-0.5A=0.6A
R1消耗的电功率为
P1=U1I1=3V×0.6A=1.8W
（3）当S1、S2都断开时，R1与R2串联，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍，串联电路中各处的电流相等，则R1与R2电功率之比
变阻器R1的阻值
电路中的电流
R2的电功率
P2=I′2R2=(0.2A)2×10Ω=0.4W
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为6Ω；
（2）开关S1、S2都闭合时，R1消耗的电功率为1.8W；
（3）S1、S2都断开，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时，R2的电功率为0.4W。