人教版物理九年级全一册同步提优训练：第十八章 电功率 综合提升卷（含答案）

　　第十八章综合提升卷　　
[范围:第十八章　时间:40分钟　分值:100分]
一、选择题(每题3分,共30分)
1.下列关于电能的说法正确的是 (　　)
A.可以通过电流表把电能直接测量出来
B.电能的单位是“度”,学名叫做千瓦
C.消耗电能相同的用电器,产生的热量不一定相同
D.消耗电能越多的用电器,电功率就越大
2.小明上次查看家中电能表时示数为,本次查看时电能表示数如图所示,则下列说法正确的是 (　　)
A.他家在这段时间内消耗的电能为903 kW·h
B.电能表是测量电功率的仪表
C.若只让一个标有“220 V　1000 W”的电热水器正常工作10 min,则电能表的转盘转了600转
D.这个电能表的额定功率为2200 W
3.如图所示,电源电压U保持不变,电阻R为定值电阻。如图果再给R连接一个电阻,接入电路中,使电路消耗电功率的增加量较小,可行的是 (　　)
A.给R串联一个较小的电阻 B.给R串联一个较大的电阻
C.给R并联一个较小的电阻 D.给R并联一个较大的电阻
4.如图所示,电源电压不变,R1是光敏电阻,其阻值大小随光照强度的增强而减小。闭合开关S后,当光照强度增大时,下列说法正确的是(　　)
A.通过R2的电流变大
B.电路总电阻变大
C.R1消耗的电功率变小
D.要保持电流表示数不变,应将R2的滑片P向右移
5.如图所示,在四个相同的水槽中盛有质量和温度都相同的纯水,现将阻值为R1、
R2(R16.如图甲所示是伏安法测小灯泡的电功率、电阻的实验电路图。小灯泡正常发光时,两电表的示数如图乙、丙所示,则下列说法中不正确的是 (　　)
A.在连接电路时,应将开关断开,并将变阻器接入电路的阻值调至最大值
B.小灯泡的额定功率为0.72 W,此时小灯泡的电阻为40 Ω
C.如图果将滑片P向a端滑动,则电压表的示数将变大
D.如图果将滑片P继续向b端滑动,则小灯泡的实际功率将小于额定功率
7.某建筑工地需要架设临时供电线路,实现照明和电加热功能,其简化电路如图所示,供电处电压U不变,从供电处到工地用长导线(有电阻)连接。闭合开关S1、S2时加热器和照明灯同时工作。断开S2后与断开S2前相比较,下列说法正确的是(忽略温度对电阻的
影响) (　　)
A.照明灯亮度不变 B.照明灯亮度变暗
C.相同时间内长导线上消耗的电能不变 D.相同时间内整个供电线路消耗的电能减少
8.有两只灯泡L1、L2,分别标有“220 V　100 W”和“220 V　40 W”的字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是 (　　)
A.两灯泡正常发光时,L1的电阻较大
B.两灯泡并联接入220 V的电路中,L1、L2消耗功率之比是2∶5
C.两灯泡串联接入220 V的电路中,L1消耗的功率小于25 W
D.两灯泡串联接入220 V的电路中,两灯泡消耗的总功率大于40 W小于100 W
9.如图所示的电路中,输入电压U恒为12 V,灯泡L上标有“6 V　12 W”的字样,电动机线圈的电阻RM=0.5 Ω。若灯泡恰能正常发光,下列说法中正确的是 (　　)
A.电动机的发热功率为2 W　　　 B.电动机的输出功率为12 W
C.电动机的输入功率为24 W D.整个电路消耗的电功率为22 W
10.如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R1、R2的阻值分别为10 Ω和20 Ω。只闭合开关S1,将滑片P移到中点,电压表示数为6 V,电阻R1的电功率为P1;闭合开关S1、S2,将滑片P移到最左端,电阻R2的电功率为P2。若P1∶P2=2∶9,则下列说法正确的是 (　　)
A.电源电压为18 V B.滑动变阻器的最大阻值为20 Ω
C.电路的最大电功率为12.15 W D.电路的最小电功率为2.7 W
二、填空题(每空2分,共24分)
11.垃圾污染已成为当今社会四大污染之一,采用垃圾发电的方式处理垃圾,不仅解决了垃圾污染问题,而且还提供了大量能源。垃圾发电是将垃圾填埋后,采用科学的方法使其发酵,并把产生的填埋气收集起来用于发电。垃圾发电是将垃圾内储存的　　　　能转化为电能。已知某市每年垃圾发电量大约为2.4×107 kW·h,这些电能可供用电功率为1000 kW的小型工厂正常生产　　　　h。
12.如图所示是威威家的电能表,由表盘上的信息可知,他家同时使用的用电器总功率不能超过　　　　W。威威家有一台烤面包机,铭牌上标有“220 V　900 W”的字样,某次烤面包机单独正常工作时,电能表的转盘转了45转,则此次烤面包机工作了　　　　min。
13.把一个电阻为44 Ω的电炉接入电压为220 V的电路中,通电10 min产生的热量为
　　　　J。连接家庭电路时,要注意检查线路连接处的接触情况。若接触不良,电流通过时产生的热量会更多,容易引起火灾。这是因为相比接触良好时连接处的电阻　　　　(选填“更大”或“更小”)。
14.用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点。如图甲所示是一个定值电阻R和一个LED灯的电流与其两端电压的关系图象。
(1)观察图象可知,R的阻值为　　　　Ω。
(2)如图乙所示,将LED灯与R串联在电路中,若LED灯的电功率为0.06 W,则通过R的电流为　　　　A,电路的总功率为　　　　W。
15.如图甲所示电路,电源两端电压U不变,R1是定值电阻且阻值为10 Ω,R2是滑动变阻器,当开关S闭合后,通过滑动变阻器的电流与其两端电压的关系如图乙所示,则滑动变阻器R2接入电路的最大阻值为　　　　Ω;当滑动变阻器的滑片处于最左端时,电路消耗的电功率是　　　　W,1 min内消耗的电能是　　　　J。
三、实验探究题(共24分)
16.(12分)要测量一个额定电压为4.5 V小灯泡的电功率,小灯泡正常工作时的电阻约为10 Ω。现有器材:电源(电压恒为8 V)、电流表、电压表、开关、导线若干,另有两种规格的滑动变阻器可供选择:R1(5 Ω　1 A)、R2(20 Ω　1 A)。请完成下列问题:
(1)滑动变阻器应选用　　　　。
(2)选出合适的滑动变阻器后,某同学将实验器材连成如图甲所示的实验电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至　　　　(选填“a”或“b”)端。闭合开关后,逐渐向另一端移动滑片P,观察到的现象是　　　　(正确选项不止一个)。
A.小灯泡变亮,电压表示数变大 B.小灯泡变亮,电流表示数变大
C.小灯泡不发光,电流表示数接近0 D.小灯泡不发光,电压表示数接近8 V
(3)造成上述现象的原因是其中有一条导线连接错误,请将该条错误导线打上“×”号,并用笔画线代替导线把它改到正确的位置上。
(4)线路改正后,移动滑片P,当电压表的示数为　　　　V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为　　　　W。
17.(12分)为了探究电流的热效应与哪些因素有关,某实验小组设计了如图甲所示的装置,将两段阻值不同的电阻丝(R1=5 Ω,R2=10 Ω)分别密封在两个完全相同的塑料盒内,盒内封闭一定量的空气。
(1)图甲中两个塑料盒内电阻丝按照虚线框中的方式连接是为了保证　　　　相同。
(2)在实验中电流通过电阻产生的热量多少是通过观察　　　　　　　　来比较的,从图甲中的现象可以得出结论:　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)利用图甲装置进行实验得出结论后,实验小组通过改变电流来探究在其他电流大小情况下,之前的结论是否依然成立,下列操作可行的是　　　　。
A.用导线将B盒电阻丝两端直接连接 B.将5 Ω电阻更换为20 Ω电阻
C.在A盒电阻丝两端并联一个5 Ω的电阻 D.适当提高电源电压
(4)将虚线框内的装置换成图乙所示装置,为了探究电流热效应与电流大小的关系,C盒中的电阻丝的电阻应改为　　　　Ω。在实验过程中,C、D两盒中电阻丝在相同时间内放出热量之比为　　　　。
四、计算题(共22分)
18.(10分)如图所示是调温型电熨斗的简化电路图,它的工作电压为220 V。R1和R2均为电熨斗底板中的加热元件,R2的阻值为61.6 Ω,只闭合S1时为低温挡,电功率为440 W,同时闭合S1和S2时为高温挡,试求:
(1)低温挡工作时,电路中的电流。
(2)电阻R1的阻值。
(3)高温挡的电功率。
19.(12分)如图所示,电源电压恒为6 V,灯泡L标有“6 V　3 W”的字样,R1为定值电阻,R2为标有“20 Ω　1 A”字样的滑动变阻器,电流表的量程为0~3 A,电压表的量程为0~3 V。
(1)求灯泡L正常工作时的电流和电阻。
(2)当S1、S2、S3均闭合时,电流表的示数为1.7 A,求R1的阻值。
(3)当闭合S1,断开S2、S3时,在保证电路中各元件安全工作的情况下,变阻器R2连入电路的阻值为多大时电路总功率最小 此最小值为多少
答案
第十八章综合提升卷
1.C　解： 电流表只能测量通过用电器的电流,电能表能够测量用电器消耗电能的多少,故A错误;电能的常用单位是“度”,学名是千瓦时,故B错误;由公式P=知,用电器消耗电能较多,通电时间不确定,功率大小不能确定,故D错误;消耗电能相同的用电器,产生的热量不一定相同,如图电风扇和电烙铁消耗电能相同时,电风扇产生的热量远小于电烙铁产生的热量,故C
正确。
2.C　解： 他家在这段时间内消耗的电能W0=8633.5 kW·h-8543.2 kW·h=90.3 kW·h,故A错误;电能表是测量消耗电能多少的仪表,故B错误;3600 r/(kW·h)表示电路中每消耗1 kW·h的电能,电能表的转盘转过3600 r,只让一个标有“220 V　1000 W”的电热水器正常工作10 min,其消耗的电能为W=Pt=1 kW× h= kW·h,则电能表的转盘转过的圈数:N= kW·h×
3600 r/(kW·h)=600 r,故C正确;根据该电能表的铭牌可知,其允许接入用电器的最大功率P=UI=220 V×10 A=2200 W,但电能表属于测量仪表,几乎不消耗电能,没有额定功率,故D错误。
3.D　解： 由题知,要使电路消耗的电功率增大,电源电压U保持不变,由电功率公式P=可知,应减小电路的总电阻,结合串、并联电路电阻的特点可知,需要并联一个电阻;为使电路消耗电功率的增加量较小,由P=可知,需要并联一个较大的电阻。
4.D　解： 光敏电阻R1和变阻器R2并联,光照强度增大时,R1的阻值减小,通过它的电流变大,但不影响R2支路的电流大小,A错误;R1、R2并联,R1阻值变小,R2连入电路的阻值不变,电路总电阻变小,B错误;R1阻值减小,电源电压不变,由P=知,R1消耗的电功率变大,C错误;R1的阻值减小,R1所在支路电流变大,要保持电流表示数不变,应将R2的滑片P向右移,使这一支路的电阻变大,电流变小,D正确。
5.D　 解： 根据U、t一定,Q与R成反比可知,要使水的温度升得最高,电路总电阻应最小。串联电路中,总电阻大于任何一个分电阻;并联电路中,总电阻小于任何一个分电阻。图D中R1、R2并联,总电阻最小,符合题意。
6.B　解： 为保护电路,连接电路时,开关应断开,变阻器连入电路的阻值应调至最大,A正确,不符合题意;电流表的示数为0.3 A,电压表的示数为2.4 V,小灯泡的额定功率为P=UI=
2.4 V×0.3 A=0.72 W,此时小灯泡的电阻为R===8 Ω,B错误,符合题意;滑动变阻器aP部分连入电路,将滑片P向a端滑动,变阻器连入电路的电阻变小,变阻器分得的电压变小,灯泡两端的电压变大,电压表的示数将变大,C正确,不符合题意;小灯泡正常发光时,小灯泡的电功率为额定功率,将滑片P向b端滑动,变阻器连入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,电路中的电流变小,小灯泡两端的电压变小,小灯泡的实际功率将减小,此时的实际功率将小于额定功率,D正确,不符合题意。
7.D　解： 断开S2前,照明灯和加热器并联,断开S2后,只有照明灯接入电路中,则总电阻变大,电路中的电流减小,根据公式U=IR可知,导线分得的电压减小,照明灯分得的电压增大,由公式P=可知,照明灯消耗的功率变大,亮度变亮,导线消耗的功率变小,即相同时间内消耗的电能减少,故A、B、C错误;同理根据公式P=可知,在供电处电压U不变的情况下,由于总电阻变大,则整个电路消耗的功率变小,即相同时间内整个供电线路消耗的电能减少,故D正确。
8.C　解： 由P=可得,两灯泡正常发光时的电阻分别为:R1===484 Ω,R2===
1210 Ω,则R19.A　解： 电动机两端的电压:UM=U-UL=12 V-6 V=6 V,电路中的电流为I===2 A,所以电动机的输入功率为P=UMI=6 V×2 A=12 W,电动机的发热功率为P热=I2RM=(2 A)2×0.5 Ω=2 W,电动机的输出功率为P出=P-P热=12 W-2 W=10 W,整个电路消耗的功率为P总=UI=12 V×2 A=24 W。
10.C　解： (1)由电路图可知,只闭合开关S1,将滑片P移到中点时,R1与滑动变阻器（接入电路的电阻为）串联,电压表测变阻器两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压:
U1=U-U滑=U-6 V,
则电阻R1的电功率:
P1==;
闭合开关S1、S2,将滑片P移到最左端时,R1与R2并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,电阻R2的电功率:
P2==,
则有==,
解得:U=9 V,故A错误。
(2)只闭合开关S1,将滑片P移到中点时,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:
I===,即=,
解得:R=40 Ω,故B错误。
(3)闭合开关S1、S2,将滑片P移到最左端时,R1与R2并联,电路中的总电阻最小,电路的总功率最大,
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:
R并=== Ω,
电路的最大电功率:
P大===12.15 W,故C正确。
(4)R1与滑动变阻器串联且滑动变阻器接入电路阻值最大时,电路中的总电阻最大,电路的总功率最小,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路的最小电功率:
P小===1.62 W,故D错误。
11.化学　2.4×104　解： 将垃圾产生的填埋气收集起来用于发电,是将这些垃圾内储存的化学能最终转化为电能。由P=可得,正常生产时间t===2.4×104 h。
12.4400　1　
13.6.6×105　更大　解： 电炉通电10 min产生的热量为Q=W=t=×600 s=6.6×105 J。连接处接触不良时,会使该处的电阻增大。
14.(1)50　(2)0.02　0.08
解： (1)由图象可知R的阻值为R===50 Ω。(2)LED灯与R串联在电路中,由图象可知,当ULED=3 V、ILED=0.02 A时,LED灯的电功率为0.06 W,此时通过R的电流为0.02 A,电路消耗的总功率为P=PR+PLED=1 V×0.02 A+3 V×0.02 A=0.08 W。
15.60　4.9　294
解： 由图甲可知,R2与R1串联,电压表测R2两端的电压,当滑片位于最右端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时电路中的电流最小;
由图乙可知,U2=6 V时,对应I最小=0.1 A,
由I=可得,变阻器R2的最大阻值:
R2===60 Ω;
由串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电源的电压:
U=I最小R1+U2=0.1 A×10 Ω+6 V=7 V。
当滑动变阻器的滑片位于最左端时,电路为R1的简单电路,此时电路中的电流最大,由图乙可知I最大=0.7 A,
此时电路消耗的电功率:P=UI最大=7 V×0.7 A=4.9 W;
由P=可得,电路在1 min内消耗的电能:
W=Pt=4.9 W×60 s=294 J。
16.(1)R2　(2)a　CD
(3)如图所示
(4)4.5　1.8
解： (1)小灯泡的额定电压为4.5 V,小灯泡正常工作时的电阻约为10 Ω,由欧姆定律可得,小灯泡的额定电流约为I===0.45 A,由串联电路的规律和欧姆定律可得,小灯泡正常发光时,变阻器连入电路的电阻:R滑==≈7.8 Ω,故选用变阻器R2。(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处,即a端。电路中,小灯泡与电流表并联,电压表串联在电路中测电源电压,故电压表示数不变(接近8 V);因电压表内阻很大,故电路中的电流几乎为0,即电流表示数接近0,小灯泡不发光。故闭合开关后,逐渐向另一端移动滑片P,观察到的现象是C、D。(3)原电路中,小灯泡与电流表并联,电压表串联在电路中是错误的,改为电流表与小灯泡串联,电压表与小灯泡并联。(4)线路改正后,移动滑片P,当电压表的示数为4.5 V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,示数为0.4 A,则该小灯泡的额定功率为P=ULIL=4.5 V×0.4 A=1.8 W。
17.(1)电流
(2)U形管两侧液面高度差
电流与通电时间相同时,电阻越大,电流产生的热量越多
(3)BD
(4)5　4∶1
解： (1)图甲装置中两个塑料盒内电阻丝串联,按这种方式连接是为了保证电流相同。(2)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但可以通过U形管两侧液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转换法;图甲中通过两电阻的电流和通电时间是相同的,电阻不同,U形管两侧液面高度差不同,电阻越大,U形管两侧液面高度差越大,所以结论为:电流与通电时间相同时,电阻越大,电流产生的热量越多。(3)用导线将B盒电阻丝两端直接连接,此时B盒中的电阻短路了,无法完成实验探究,故A错误;将5 Ω电阻更换为20 Ω电阻,此时两个电阻还是串联的,通过两个电阻的电流相同,总电阻发生变化,电流也会发生变化,故B正确;在A盒电阻丝两端并联一个5 Ω的电阻,则通过A盒中电阻的电流与B盒中电阻的电流是不同的,无法完成探究,故C错误;适当提高电源电压,根据欧姆定律可知,在总电阻不变的情况下,电流会变大,故D正确。(4)探究电流热效应与电流大小的关系时,需要控制电阻和通电时间相同;D盒中电阻为5 Ω,则C盒中的电阻也应该为5 Ω。C盒电阻中的电流是D盒电阻中电流的2倍,由焦耳定律Q=I2Rt可知,C盒中电阻产生的热量是D盒中电阻产生热量的4倍,即C、D两盒中电阻丝在相同时间内放出热量之比为4∶1。
18.(1)只闭合S1时为低温挡,电功率为440 W,
由P=UI可得,电路中的电流:
I===2 A。
(2)只闭合S1时,R1与R2串联,电熨斗处于低温挡,
由I=可得,电路的总电阻:
R===110 Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电阻R1的阻值:
R1=R-R2=110 Ω-61.6 Ω=48.4 Ω。
(3)同时闭合S1和S2时,电路为R1的简单电路,电熨斗处于高温挡,
则高温挡的电功率:
P高===1000 W。
19.(1)由P=UI可得,灯泡L正常工作时的
电流:
IL===0.5 A;
由I=可得,灯泡L正常工作时的电阻:
RL===12 Ω。
(2)当S1、S2、S3均闭合时,R1与L并联,R2短路,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且额定电压下灯泡正常发光,
所以,通过灯泡的电流为IL=0.5 A,
又因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
则通过R1的电流:
I1=I-IL=1.7 A-0.5 A=1.2 A,
故R1的阻值:
R1===5 Ω。
(3)当闭合S1,断开S2、S3时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,当电压表的示数U2=3 V时,电路中的电流最小,电路的总功率最小。
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R1两端的电压:
U1=U-U2=6 V-3 V=3 V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
I'===0.6 A,
滑动变阻器接入电路中的电阻:
R2===5 Ω,
电路的最小总功率:
P=UI'=6 V×0.6 A=3.6 W,
即当闭合S1,断开S2、S3时,在保证电路中各元件安全工作的情况下,变阻器R2连入电路的阻值为5 Ω时电路总功率最小,此最小值为3.6 W。