九年级物理第十八章第1节电能 电功 同步练习（含答案解析）

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九年级物理 第十八章 第1节 电能 电功 同步练习
一、单选题
1．有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示，把它们串联在电路中，如图乙所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.2A，则电源电压和元件A1min内消耗的电能分别是（　　）

A．2.0 V 0.8 J B．4.5 V 0.5 J C．2.5 V 1.0 J D．4.5 V 24J
2．给电动车充电，计算它充满电后储存电能的公式是（　　）
A．W=UIt B．W=I2Rt C．t D．W=Fs
3．如图所示，闭合开关S，这时电流表的示数为0.4A，则在相同时间内A、B两元件的电功之比为（ ）

A．4∶5 B．5∶4 C．2∶3 D．1∶3
4．如图，疫情期间，防疫人员常手持扩音器呼叫市民出门做核酸检测。关于扩音器，下列说法正确的是（　　）
A．扩音器工作时只把声能转化为电能
B．使用扩音器能提高声音的音调，听得更清楚
C．门窗紧闭时不容易听到防疫人员的呼叫，是因为声音在声源处被减弱了
D．扩音器发出的声音频率一定在20~20000Hz之间
5．下列测量判断正确的是（　　）

A．甲图中该木块的长度为2.0cm
B．乙图中表示这个月的耗电量为8272.6千瓦时
C．丙图中的温度计测量液体的温度
D．丁图中前2s内，小华跑得较快
6．下列对一台智能手机涉及的物理量的估测中，最接近实际的是（　　）
A．使用一周耗电约 B．电池电压
C．长度约为 D．质量约为
7．如图所示是一款充电式小夜灯，在它的上方有一个光敏元件。当周围环境较暗时，小夜灯发光；当周围环境较亮时，小夜灯不发光。下列关于小夜灯的说法正确的是（　　）

A．铭牌上标注的mA·h是电能的单位
B．光敏元件相当于小夜灯电路中的电源
C．小夜灯充电时，化学能转化为电能
D．小夜灯发光时，光敏元件和小夜灯串联
8．电炉的电热丝烧断后截去一段，再重新接好连入原来的电路中，电流在相同时间内所做的功（　　）
A．变小 B．不变 C．变大 D．无法确定
二、填空题
9．如下图是生活中的一组测量，请你根据图中所示的各测量工具的示数填空：

木块的长度是： ；温度计的示数是： ；
电能表的示数是： ；测力计的示数是： 。
10．小明一家外出旅游，出门前，家里的电能表的示数如图所示。当他们旅游回来，电能表示数变为2039.3kW·h，则这段时间内由于家里用电器待机而浪费的电能是 kW·h。小明发现旅游时携带的移动充电宝剩余电量为0。充电宝容量为20000mA·h，充电电压为5V，他关闭家中其他用电器，给充电宝充满电，则电能表的转盘转过 r。

11．（1）如图甲体温计的读数为 ℃，它是利用液体 的性质制成的；
（2）用焦距为10.0cm的凸透镜进行“探究凸透镜成像规律”实验时，光具座上蜡烛、凸透镜、光屏三者的位置关系如图乙所示，测量此时蜡烛和透镜两者中心的距离为 cm，烛焰可通过凸透镜成 （选填“正立放大”、“倒立放大”或“倒立缩小”）的像；
（3）如图丙所示，电能表的示数是 kW h；若该电能表的表盘转30转，则电路消耗电能 J。

12．图甲为家用储水式电热水器，容积为60L，功率为2kW，主要由箱体、制热、控制和进出水系统组成，其内部结构如图乙所示。解答下列问题。

（1）电热水器的外壳和内胆之间所用的保温材料，从节能方面看，应具有 （填“绝热”或“导热”）性能。储水腔内出水管的位置比进水管高，因热水密度比冷水小，故储水腔内 （填“热”或“冷”）水在上。在水压作用下，热水通过位置较高的出水管口不断流出；
（2）储水腔储满水时，水的质量为 kg。要将这些水由20℃加热到预设温度70℃，需要吸收的热量为 J；已知水=1.0103kg/m3，c水=4.2103J/（kg·℃），1L=1.010-3m3
（3）制热系统工作0.5h消耗 kW·h的电能。
13．某品牌电动汽车的电池容量为130Ah，额定电压为400V，充电时它将电能转化为 能存储起来，充满电后它存储了 kW·h的能量。
14．我国确立了到2025年实现可再生能源年发电量在3.3×1012千瓦时左右的目标，为了实现上述目标，可以大力发展风能发电和水能发电。我国的“奋进号”潮流能发电机组是世界上单台容量最大的潮流能发电机组，它的吊装如图所示，其核心部件是“水下大风车”，将它安装在海底，可以利用海水的潮流能发电。请回答下列问题：
（1）3.3×1012千瓦时= 焦耳。
（2）涨潮或落潮期间，海水冲击位于海底的“水下大风车”，带动潮流能发电机发电，在这个过程中 能转化为 能。

三、简答题
15．2019年 11月3日上午8∶30，2019重庆潼南·汇达柠檬国际半程马拉松在重庆市潼南区奋进广场鸣枪起跑。本次马拉松赛共设男、女半程马拉松（21.0975公里）、迷你马拉松（6公里）两个组别，来自国内外5000余名跑友参加了本次活动，风光旖旎的滨江赛道，涪江两岸秀丽风光尽收眼底，让人们再一次感受了“巴蜀福地、六养潼南”的城市风情。在工作人员的操控下，无人机指示灯亮起，螺旋桨飞速转动、起飞，全程进行了跟拍，请参照示例写出所涉及的物理信息和对应的物理知识（不得与示例重复）。
示例：物理现象：无人机指示灯亮起
物理知识：开关与指示灯串联
作答：物理现象： ；
物理知识： 。
16．“智能斑马线”是我市又一项交通创新科技，目前已有三处正式投入使用。如图所示，2018年4月18日，记者在现场实地感受了一番，在经过斑马线时，路边的语音播报系统会及时提醒：主路有车辆驶来，请注意过路安全。行人走在斑马线上时，两侧的道钉就会不停的闪烁，犹如警示带，提醒过往车辆注意避让。当前方（50米处）有车辆经过时，地磁感应将信号传给控制系统，语音播报系统会提醒行人注意避让。当汽车车速较快，且未避让通过智能斑马线的行人时，地磁感应系统会启动空中视频探头进行录像取证，交警根据取证材料对违法车辆进行处罚。
请结合文字与图片，找出一个与以上情景有关的物理信息，并指出对应的物理知识，不得与示例重复。
示例：物理信息：记者经过斑马线。
物理知识：以斑马线为参照物，记者是运动。
作答： ；
物理知识： 。
四、作图题
17．如图甲为探究电流做功与电流大小的关系的装置，请用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接图补充完整．
( )
五、实验题
18．电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关。小明想通过实验验证电功跟电压的关系，选用的器材如图所示。其中甲、乙两玻璃瓶内装有初始温度相同、等质量的煤油，两电阻丝阻值不同（）。

（1）将两根电阻丝串联后接入电路中，可控制 和 相等；
（2）通电一段时间后，通过观察 来比较电流做功多少；
（3）通过实验发现：在相同时间内，电流通过电阻丝 （选填“”或“”）做的功多；
（4）若两端的电压为3V，电路中的电流为0.4A，则10s内电流通过做的功为 J。
19．以下是云大附中物理兴趣小组的小鲁完成的实验；

小鲁发现：电流做功是把电能转化为其他形式能的过程，一般情况下电流做功的多少我们无法直接观察。于是，小鲁为了更直观地观察到电流做功的多少，设计了如图甲所示的实验，电动机通过细线将钩码吊起。请根据实验过程回答下列问题：
次数 电流表示数/A 电压表示数/V 通电时间/s 钩码上升高度/m
1 0.2 1.5 1 0.4
2 0.2 1.5 2 0.8
3 0.4 1.5 1 0.8
4 0.2 3 2 1.6
（1）请在图甲中将滑动变阻器正确接入电路 （要求：滑片向右滑动时电流表示数减小）；
（2）该实验是通过观察 比较出电流在不同情况下做功多少的；
（3）钩码的重力是0.5N，在第4次实验中，电动机消耗电能W电＝ J，做的机械功W机＝ J；
（4）比较2、4两组数据，可以看出电流做功与 有关。
六、计算题
20．学校组织学生到射洪市“三五三六”厂参加国防教育活动。同学们被展厅自动大门所吸引，他们发现当人靠近大门时，大门自动打开，如图甲所示。回校后，科技小组利用电磁继电器、人体红外传感器，电动机等元件制作了模拟电路，部分电路如图乙所示。其中电动机铭牌上标有“220V 40W”的字样，控制电路的电源电压U为24V，R1为定值电阻，人体红外传感器的阻值R随人体到大门距离L的变化关系如图丙所示；当电磁铁线圈中的电流为100mA时，衔铁刚好被吸下，触发电动机工作，大门打开。（不计电磁铁线圈的电阻）
（1）开门一次用时3s，请计算开门一次电动机消耗电能多少焦耳？
（2）经测试L＝3m时刚好触发电动机工作，则R1的阻值为多少？

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参考答案：
1．D
【详解】由于电路元件A和B串联，所以，
IA＝IB＝0.2A
由图像知道，此时UA＝2.0V，UB＝2.5V；所以，电源的电压是
U＝UA+UB＝2.0V+2.5V＝4.5V
元件A的1min内消耗的电能为
故选D。
2．A
【详解】给电动车充电，计算它充满电后储存电能的公式是
W=UIt=UQ
即等于电池上标有的电压U与电池的容量Q之积，而W=Fs是计算机械功的公式。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3．A
【详解】由图甲可知，两个电路元件串联，通过它们的电流相等。由图乙可知，当电流为0.4 A时，A、B两个元件两端的电压分别为2.0V和2.5V，则在相同时间内，A、B两个元件所做的电功之比
故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
4．D
【详解】A．扩音器工作时把电能转化为声能，故A错误；
B．响度与距离发声体的远近有关。使用扩音器可以使人们在很远处听到音乐声，这是提高了声音的响度，故B错误；
C．门窗紧闭时不容易听到防疫人员的呼叫，属于在传播过程中减弱噪声，故C错误；
D．人耳能听到的声音频率范围为20~20000Hz，扩音器发出的声音能被人听到，声音的频率一定在20~20000Hz之间，故D正确。
故选D。
5．D
【详解】A．甲图刻度尺的1大格表示1cm，里面有10个小格，其分度值为1mm，起始端从0开始，末端与2.00cm对齐，因此该木块的长度为2.00cm，故A错误；
B．从图中可读出电能表的读数为8272.6kW·h，是电能表安装在该电路中用电器消耗的总电能，不是本月消耗的电能，故B错误；
C．使用温度计测量液体温度时，温度计的玻璃泡不能与容器底接触，故C错误；
D．由图像可知，在前2s内，小华运动的距离比小明大，所以小华跑得较快，故D正确。
故选D。
6．D
【详解】A．一台智能手机一天耗电量约为0.021kW h，使用一周耗电量
W=0.021kW h×7=0.147kW h<1kW h
故A不符合题意；
B．智能手机电池的电压约为3.7V，而
U=2×105mV=200V
故B不符合题意；
C．智能手机的长度与一拃长度接近，约为15cm，而
l=2×107nm=0.02m=2cm
故C不符合题意；
D．一台智能手机的质量与一本物理书的质量接近，约为200g，而
m=2×10-4t=2×10-4×103kg=0.2kg=200g
故D符合题意。
故选D。
7．D
【详解】A. 铭牌上标注的mA·h为电荷量的单位，不是电能的单位，故A错误；
B. 光敏电阻控制小夜灯的亮灭，相当于小夜灯电路中的开关，故B错误；
C. 小夜灯充电时，消耗电能，将电能转化为化学能储存在电池中，故C错误；
D. 小夜灯发光时，光敏元件相当于小夜灯电路中的开关，与小夜灯串联，故D正确。
故选D。
8．C
【详解】因电阻丝断了以后，截去一段，再接上，电阻减小，电路总电阻减小，而电路中的电压不变，由电功的计算公式可知，电流在相同时间内所做的功变大，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
9． 1.50cm 20℃ 7995.6kW·h 3.6N
【详解】[1]如图刻度尺的分度值为1mm，木块的左端与5.00cm对齐，右端与6.50cm对齐，则木块的长度为
L=6.50cm-5.00cm=1.50cm
[2]如图温度计的分度值为1℃，其示数为20℃。
[3]电能表最后一位示数是小数，其示数为7995.6kW·h。
[4]如图可知，测力计的分度值为0.2N，其示数为3.6N。
10． 20 100
【详解】[1]如图所示，出门前，家里的电能表的示数为2019.3kW·h，旅游回来，电能表示数变为2039.3 kW·h，则这段时间内由于家里用电器待机而浪费的电能是
[2] 充电宝容量为20000mA·h，充电电压为5V，他关闭家中其他用电器，给充电宝充满电，需要消耗电能为
由图上电能表参数可知，每消耗1kW·h电能转盘转动1000 r，则充电消耗电能0.1kW·h转盘转动100 r。
11． 38.9 热胀冷缩 8.0 正立放大 951.6 3.6×104
【详解】（1）[1][2]如图甲体温计1之间有10个小格，所以分度值是0.1，此时的温度为38.9。体温计是利用液体热胀冷缩的性质制成的。
（2）[3][4]用焦距为10.0cm的凸透镜进行“探究凸透镜成像规律”实验时，光具座上蜡烛、凸透镜、光屏三者的位置关系如图乙所示，刻度尺的分度值为1cm，所以测量此时蜡烛和透镜两者中心的距离为
u=50.0cm-42.0cm=8.0cm
由于f=10.0cm，则满足条件u（3）[5]如图丙所示，电能表的最后一位读成小数，电能表的示数是951.6kW h。
[6]表示电路中用电器每消耗的电能，电能表的转盘转3000转，电能表的转盘转30r时，电路消耗的电能
12． 绝热 热 60 1
【详解】（1）[1]为了减少热量散失，电热水器的外壳和内胆之间所用的保温材料，应该具有绝热性能，以减少能量损耗。
[2] 因热水密度比冷水小，出水管的位置比进水管高，所以储水腔内应该是热水在上边。
（2）[3] 储水腔储满水时，水的质量为
[4]这些水需要吸收的热量为
（3）[5] 制热系统工作0.5h消耗的电能为
13． 化学 52
【详解】[1] 给电动汽车的电池充电时要消耗电能，是将电能转化为化学能储存在电池以备使用。
[2] 充满电后它存储的电能为
14． 机械能 电能
【详解】[1]电能的国际单位是焦耳，简称焦，符号是J，常用的电能单位还有千瓦时，符号为kW h，在日常生活中也叫做度，并且1kW h=3.6×106J ，则通过换算可得
[2][3]在利用潮汐发电的过程中，能量的转化情况是海水的机械能传递给发电机，通过发电机转化为电能，即机械能转化为电能。
15． 见解析 见解析
【详解】[1]物理现象：无人机螺旋桨转动起来。
[2]物理知识：无人机消耗电能，产生机械能，将电能转化为机械能。
16． 见解析 见解析
【详解】[1]物理信息：行人走在斑马线上时，两侧的道钉就会不停的闪烁。
[2]将电能转化为光能。
17．
【详解】探究电流做功跟电流的大小之间的关系时，要保持电压相同、通电时间相同，即要将两电阻并联，用两只电流表测出通过两电阻的电流，电流表可选用小量程，开关应接在干路上，如图所示：
18． 电流 时间 温度计的示数 12
【详解】（1）[1][2]如图所示，探究电功跟电压、电流和时间关系时，将两根电阻丝串联后接入电路中，可控制通过的电流和经过的时间相等。
（2）[3] 通电一段时间后，通过观察温度计的示数计算出两个玻璃瓶中煤油温度的变化量，温度升高越多，说明煤油吸热越多，即可说明电流做功越多。
（3）[4] 通过实验发现：在相同时间内，电流通过电阻丝做功较多，因为，根据串联电路分压特点可知，电阻越大两端电压越大，即两端的电压较大；根据可知，在电流和时间相等时，电压越大电功越大。
（4）[5]根据题意可知，10s内电流通过做的功为
19． 砝码吊起的高度 1.2 0.8 电压
【详解】（1）[1]滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，由题意滑片向右滑动时电流表示数减小知，滑片向右滑动电阻变大，滑动变阻器接左下接线柱，如下图所示：

（2）[2]电流做功的多少无法直接观察，可以通过观察砝码吊起的高度比较电流在不同情况下做功的多少。
（3）[3]第4次实验中电动机消耗电能为
[4]第4次实验中做的机械功为
（4）[5]根据2、4两组数据知电流相同，电压不相同，电流做的功不同，说明电流做功与电压有关。
20．（1）120J；（2）120Ω
【详解】解：（1）由题可知，开门一次电动机消耗电能为
（2）由图丙可知，当L＝3m时，当电磁铁线圈中的电流为100mA时，衔铁刚好被吸下，触发电动机工作，此时控制电路总电阻为
则在串联电路中R1的阻值为
答：（1）开门一次用时3s，请计算开门一次电动机消耗电能120焦耳；
（2）经测试L＝3m时刚好触发电动机工作，则R1的阻值为120Ω。
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