2023-2024学年苏科版九年级物理《15.1电能表与电功》提优训练（二）（含答案）

2023-2024学年苏科版九年级物理《15.1电能表与电功》提优训练（二）
（时间：60分钟 满分：100分）
一．选择题(共36分)
1．电流通过一个用电器，在1 s内产生的内能是150 J，光能是100 J，机械能是50 J，则在1 s内消耗的电能为( )
A．100 J B．150 J C．250 J D．300 J
2．5G手机能够传输高质量视频图象，功能要比4G更先进，频带利用率更高，速度更快。以下为某5G手机的主要参数，该手机正常通话10min，消耗的电能是（　）
手机类型 主屏参数 电池规格 摄像头像素 正常通话时电流
5G手机 6.5英寸2400×1080像素 3.7V4000mA·h锂电池 6400万像素 400mA
A．53280J B．888000J C．888J D．14.8J
3．甲乙两个小灯泡串联，闭合开关，甲乙两灯两端的电压之比为1∶2，工作一段时间后甲乙两灯消耗的电能之比是（　　）
A．1:2 B．3:1 C．2:1 D．1:3
4．如图所示的是小王家的电能表，下列说法正确的是(　 　)
A．电能表的读数为56 378 kW·h
B．这个电能表正常工作时的电压为380 V
C．这个电能表要在20 A的电流下才能正常工作
D．小王家用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁1 600次
第4题图 第5题图 第6题图
5．如图所示，导体A、B是由同种材料制成的，A和B等长，但A比B的横截面积大．当开关S闭合后，在相同的时间内，下列叙述正确的是(　　)
A．电流通过A、B所做的功WA＞WB B．电流通过A、B所做的功WAC．电流通过A、B所做的功WA＝WB D．无法比较电流通过A、B时所做的电功的大小
6.现有两个定值电阻R1和R2（R1＜R2），按照如图所示的四种方式，分别接到电压恒为U的电源两端工作相同的时间。则四个电路中电流做功大小关系正确的是（　　）
A. W甲＞W乙＞W丙＞W丁 B. W乙＞W丙＞W丁＞W甲
C. W甲＞W丙＞W丁＞W乙 D. W丙＞W丁＞W乙＞W甲
7.下列关于电功的说法正确的是（　　）
A.电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低无关
B.电功的单位和电能的单位是不同的
C.用电器消耗电能越多，电流做功就越少
D.电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程
8．物理学中的公式比较多，我们要深刻理解公式的含义，下面说法中正确的是（　　）
A．由公式 可知，物质的比热容c与Q、m、Δt有关
B．由公式可知，燃料的热值q与燃料放出的热量Q成正比，与质量m成反比
C．由公式可知，导体的电阻R与导体两端电压U成正比，与通过的电流I成反比
D．由公式可知，只有纯电阻用电器做功才适用后面的变形公式
9.对比图中白炽灯和LED灯将电能转化为其他形式能的情况，可得（　　）
A.白炽灯发光时，大量的电能转化为光能
B.白炽灯的寿命跟灯丝的温度有关，因为温度越高，灯丝就越容易凝华
C.LED灯可以直接把电能全部转化为光能
D.LED灯发光的效率较高
第9题图 第10题图 第11题图 第12题图
10．如图所示，电源电压相等，已知R1> R2> R3> R4，开关均闭合后，在相同的时间内，消耗电能最多的电阻是（　　）
A．R1 B． R2 C．R3 D．R4
11．如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯L1、L2都能正常发光，甲、乙两个电表的示数之比是3∶4，则相同时间内两灯消耗的电能之比是( )
A.1∶2 B．2∶1 C．1∶3 D．3∶2
12．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，这时电路中的电流为0.1A，则电源电压和元件B在20s内电流做的功分别是（　　）
A．2V，3J B．3V，2J C．2V，1.5J D．1.5V，3J
二．填空题(共30分)
13．为响应国家节能环保的号召，某区引进了新能源电动公交车，若充电电流为100 A，充电电压为380 V，则新能源电动公交车充电2 h消耗的电能为____J。 某新款手机电池容量为4 500 mA·h，电池电压为4 V，电池充满电后，储存的电能大约为____J。手机电池充电时，将电能转化为____能。
14．冬天室内温度低，我们通常用暖气、火炉或电暖气取暖。“暖气”用水作为工作物质将热量传递到室内，是利用了水的 _____较大的特性；电暖气取暖是把______能转化为______。
15．如图甲所示电流表的示数是 ______A；如图乙电阻箱的示数是 ______Ω；小月上月末抄表时电能表的示数如图A本月末电能表的示数如图B所示，他家本月用电 ___kW.h。
第15题图 第16题图 第17题图
16．亲爱的同学，请你根据自己掌握的实验操作技能和所学习的物理知识，回答下列问题：如图1是一个测量电流大小的仪表，它的分度值是______。如图2该表的示数为______kW·h，如果表盘转动50圈，表示用电器消耗电能______J。
17.课外实践活动中，小明仔细观察了家中的电能表，表盘信息如图所示，电能表的示数为　　　　kW·h。若一段时间内指示灯闪烁了320次，则用电器消耗的电能为　　　　J。将该电能表连接到电压为380 V的电路中　　　　（选填“能”或“不能”）正常工作。
18. 如图所示的电路中，定值电阻R1＝40 Ω，R2＝20 Ω，电压表示数为10 V。则通过R2的电流为　　　　；通电300 s，电流通过R1所做的功为　　　　，电路总共消耗的电能为　　　　。
第18题图 第19题图 第20题图 第21题图 第22题图
19.如图所示电路，电源电压恒定不变，电阻R1＝20 Ω，R2＝60 Ω。当S1闭合，S2断开，电流表的示数为0.3 A；当S1、S2闭合时，电流表的示数为　　　　A，电路1 min内总共消耗的电能为　　　　J，在相同的时间内，电流通过电阻R1、R2所做电功之比为　　　　。
20．如图所示是小明家的电能表，其示数为______kw·h。用1度电，它的转盘转过______转，小明关闭家中其他用电器，让电饭锅单独工作，观察到电饭锅工作12min电能表转盘转了500转，则这段时间电钣锅消耗电能为______kW·h。
21．如图甲所示电路，电源电压不变，。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表的示数逐渐______（选填“变大”或“变小”）；电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示，则电源电压是______V；当滑片P在a端时，通电1min，电流通过R2产生的热量是______J。
22.甲、乙两地相距50km，在甲乙两地之间沿直线架设了两条输电线。已知每条输电线每千米的电阻为0.2Ω。现输电线在某处发生了短路，为了确定短路的位置，检修员在甲地将电压表、电流表和电源接入如图所示的电路进行测量。电压表应接到图中的______位置（选填“AB”或“BC”）。电压表连接正确后，若电压表和电流表的示数分别为4V和0.5A，短路位置到甲地的距离为_______.若测量用时为10s，求输电导线上消耗的电能是_________.
三．解答题(共34分)
23．（6分）电功大小与电流、电压、通电时间都有关．用如图所示装置探究电功大小的影响因素，请回答以下问题：
(1)该装置可用来探究电功与________(选填“电压”或“电流”)的关系，因为两灯泡串联，控制了________相等这一条件．
(2)根据____________________，我们可以比较相同时间内电流做功的多少，在实验中，两灯泡规格应________(选填“相同”或“不相同”)．
(3)实验中发现L1更亮且电压表V1示数更大，这说明在电流相同、通电时间相同时，________越大，电流做的功也就越多．
第23题图 第24题图
24．（6分）在如图所示的“探究影响电流做功的因素”的实验中：
(1)通过比较____________，我们可以比较相同时间内电流做功的多少。
(2)利用图甲中的电路可以得到结论：______和____相同时，______越大，电流做的功越多。
(3)利用图乙中的电路可以得到结论：_____和____相同时，______越大，电流做的功越多。
25.（6分）如图所示的电路，电源电压U＝6 V，电阻R2＝30 Ω，闭合开关后，通过R1的电流I1＝0.1 A。求：
(1)通过电阻R2的电流。
(2)通电100 s电阻R1消耗的电能。
26．（6分）图甲的电路图，电源电压恒定为6 V，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙，求：(1)当电流表示数为0.3 A时，小灯泡的电阻。
(2)当电压表示数为5 V时，电路1 min消耗的电能。
27．（10分）阅读短文，回答问题：
半导体的应用
半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体是指一种导电性可受控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料。
发光二极管（LED）是半导体二极管的一种，具有单向导电性。当二极管两端外加正向电压时，如果正向电压很小，正向电流也几乎为零，当正向电压大于某个值以后，二极管正向导通，电流随电压增大而迅速上升；当二极管两端外加反向电压不超过一定范围时，通过二极管的电流几乎为零，二极管处于截止状态。外加反向电压超过某一数值时，反向电流会突然增大，这种现象称为电击穿，因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成，目前家用的陶瓷暖风器。陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热。控温双重功能，应用十分广泛。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）半导体不导电时，内部_______（选填“有”、“没有”）自由电荷。
（2）如图甲所示为某发光二极管中的电流随它两端电压变化的曲线。
①由图甲可知，有关该发光二极管以下判断中错误的是_______。
A．当该二极管两端的正向电压为0.2V时，二极管处于导通状态
B．当该二极管两端的正向电压为0.8V时，二极管处于导通状态
C．当该二极管两端的反向电压为10V时，二极管处于截止状态
D．当该二极管两端的反向电压为50V时，二极管将会被击穿
②该发光二极管两端的正向电压为0.5V时的电阻_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）正向电压为0.7V时的电阻。
（3）家用固体电热灭蚊器也使用了PTC陶瓷电热元件，该元件电阻与温度的关系如图乙所示。
①由图乙可知，该PTC陶瓷电热元件的居里点温度为_______℃。
②该电热灭蚊器通电后（电源电压保持不变），它的功率_______。
A．先减小后增大 B．先增大后减小 C．功率一直不变 D．无法确定
（4）某家用插座用一只“2V、100mA”发光二极管（与一定值电阻串联在电路中）作为指示灯。将该插座接在家庭电路中，指示灯正常发光，则在100s内电流通过该发光二极管所做的功_______J。
教师样卷
一．选择题(共36分)
1．电流通过一个用电器，在1 s内产生的内能是150 J，光能是100 J，机械能是50 J，则在1 s内消耗的电能为(D)
A．100 J B．150 J C．250 J D．300 J
2．5G手机能够传输高质量视频图象，功能要比4G更先进，频带利用率更高，速度更快。以下为某5G手机的主要参数，该手机正常通话10min，消耗的电能是（　C　）
手机类型 主屏参数 电池规格 摄像头像素 正常通话时电流
5G手机 6.5英寸2400×1080像素 3.7V4000mA·h锂电池 6400万像素 400mA
A．53280J B．888000J C．888J D．14.8J
3．甲乙两个小灯泡串联，闭合开关，甲乙两灯两端的电压之比为1∶2，工作一段时间后甲乙两灯消耗的电能之比是（　A　）
A．1:2 B．3:1 C．2:1 D．1:3
4．如图所示的是小王家的电能表，下列说法正确的是(　D　)
A．电能表的读数为56 378 kW·h
B．这个电能表正常工作时的电压为380 V
C．这个电能表要在20 A的电流下才能正常工作
D．小王家用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁1 600次
第4题图 第5题图 第6题图
5．如图所示，导体A、B是由同种材料制成的，A和B等长，但A比B的横截面积大．当开关S闭合后，在相同的时间内，下列叙述正确的是(　B　)
A．电流通过A、B所做的功WA＞WB B．电流通过A、B所做的功WAC．电流通过A、B所做的功WA＝WB D．无法比较电流通过A、B时所做的电功的大小
6.现有两个定值电阻R1和R2（R1＜R2），按照如图所示的四种方式，分别接到电压恒为U的电源两端工作相同的时间。则四个电路中电流做功大小关系正确的是（　B　）
A. W甲＞W乙＞W丙＞W丁 B. W乙＞W丙＞W丁＞W甲
C. W甲＞W丙＞W丁＞W乙 D. W丙＞W丁＞W乙＞W甲
7.下列关于电功的说法正确的是（　D　）
A.电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低无关
B.电功的单位和电能的单位是不同的
C.用电器消耗电能越多，电流做功就越少
D.电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程
8．物理学中的公式比较多，我们要深刻理解公式的含义，下面说法中正确的是（　D　）
A．由公式 可知，物质的比热容c与Q、m、Δt有关
B．由公式可知，燃料的热值q与燃料放出的热量Q成正比，与质量m成反比
C．由公式可知，导体的电阻R与导体两端电压U成正比，与通过的电流I成反比
D．由公式可知，只有纯电阻用电器做功才适用后面的变形公式
9.对比图中白炽灯和LED灯将电能转化为其他形式能的情况，可得（　D　）
A.白炽灯发光时，大量的电能转化为光能
B.白炽灯的寿命跟灯丝的温度有关，因为温度越高，灯丝就越容易凝华
C.LED灯可以直接把电能全部转化为光能
D.LED灯发光的效率较高
第9题图 第10题图 第11题图 第12题图
10．如图所示，电源电压相等，已知R1> R2> R3> R4，开关均闭合后，在相同的时间内，消耗电能最多的电阻是（　D　）
A．R1 B． R2 C．R3 D．R4
11．如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯L1、L2都能正常发光，甲、乙两个电表的示数之比是3∶4，则相同时间内两灯消耗的电能之比是(C)
A.1∶2 B．2∶1 C．1∶3 D．3∶2
12．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，这时电路中的电流为0.1A，则电源电压和元件B在20s内电流做的功分别是（　A　）
A．2V，3J B．3V，2J C．2V，1.5J D．1.5V，3J
二．填空题(共30分)
13．为响应国家节能环保的号召，某区引进了新能源电动公交车，若充电电流为100 A，充电电压为380 V，则新能源电动公交车充电2 h消耗的电能为____J。 某新款手机电池容量为4 500 mA·h，电池电压为4 V，电池充满电后，储存的电能大约为____J。手机电池充电时，将电能转化为____能。
【答案】2.736×108_ 64800 化学
14．冬天室内温度低，我们通常用暖气、火炉或电暖气取暖。“暖气”用水作为工作物质将热量传递到室内，是利用了水的 ______较大的特性；电暖气取暖是把______能转化为______。
【答案】 比热容 电 内能
15．如图甲所示电流表的示数是 ______A；如图乙电阻箱的示数是 ______Ω；小月上月末抄表时电能表的示数如图A本月末电能表的示数如图B所示，他家本月用电 ___kW.h。
【答案】 0.34 2098 100
第15题图 第16题图 第17题图
15．如图所示用来测量电能的仪表，当电路中只有一只电饭煲接入电路，正常工作0.5h，发现此电能表的转盘转过1500转，则这只电饭煲的额定功率是______W；找出铭牌上任一项参数并说明其涵义：______。
【答案】 1000 “220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用、“10（20）A”表示这个电能表的标定电流是10A，额定最大电流是20A
16．亲爱的同学，请你根据自己掌握的实验操作技能和所学习的物理知识，回答下列问题：如图1是一个测量电流大小的仪表，它的分度值是______。如图2该表的示数为______kW·h，如果表盘转动50圈，表示用电器消耗电能______J。
【答案】 0.4mA 1862.4 7.2×104
17.课外实践活动中，小明仔细观察了家中的电能表，表盘信息如图所示，电能表的示数为　　　　kW·h。若一段时间内指示灯闪烁了320次，则用电器消耗的电能为　　　　J。将该电能表连接到电压为380 V的电路中　　　　（选填“能”或“不能”）正常工作。
【答案】3512.0　3.6×105　不能
18. 如图所示的电路中，定值电阻R1＝40 Ω，R2＝20 Ω，电压表示数为10 V。则通过R2的电流为　　　　；通电300 s，电流通过R1所做的功为　　　　，电路总共消耗的电能为　　　　。
【答案】0.5 A　3000 J　4500 J　　
第18题图 第19题图 第20题图 第21题图 第22题图
19.如图所示电路，电源电压恒定不变，电阻R1＝20 Ω，R2＝60 Ω。当S1闭合，S2断开，电流表的示数为0.3 A；当S1、S2闭合时，电流表的示数为　　　　A，电路1 min内总共消耗的电能为　　　　J，在相同的时间内，电流通过电阻R1、R2所做电功之比为　　　　。
【答案】0.4　144　3∶1
20．如图所示是小明家的电能表，其示数为______kw·h。用1度电，它的转盘转过______转，小明关闭家中其他用电器，让电饭锅单独工作，观察到电饭锅工作12min电能表转盘转了500转，则这段时间电钣锅消耗电能为______kW·h。
【答案】 1123.4 2500 0.2
21．如图甲所示电路，电源电压不变，。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表的示数逐渐______（选填“变大”或“变小”）；电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示，则电源电压是______V；当滑片P在a端时，通电1min，电流通过R2产生的热量是______J。
【答案】变大 6 48
22.甲、乙两地相距50km，在甲乙两地之间沿直线架设了两条输电线。已知每条输电线每千米的电阻为0.2Ω。现输电线在某处发生了短路，为了确定短路的位置，检修员在甲地将电压表、电流表和电源接入如图所示的电路进行测量。电压表应接到图中的______位置（选填“AB”或“BC”）。电压表连接正确后，若电压表和电流表的示数分别为4V和0.5A，短路位置到甲地的距离为_______.若测量用时为10s，求输电导线上消耗的电能是_________.
【答案】AB 20km 20J
三．解答题(共34分)
23．（6分）电功大小与电流、电压、通电时间都有关．用如图所示装置探究电功大小的影响因素，请回答以下问题：
(1)该装置可用来探究电功与________(选填“电压”或“电流”)的关系，因为两灯泡串联，控制了________相等这一条件．
(2)根据____________________，我们可以比较相同时间内电流做功的多少，在实验中，两灯泡规格应________(选填“相同”或“不相同”)．
(3)实验中发现L1更亮且电压表V1示数更大，这说明在电流相同、通电时间相同时，________越大，电流做的功也就越多．
【答案】(1)电压　电流(2)灯泡的亮度　不相同 (3)电压
第23题图 第24题图
24．（6分）在如图所示的“探究影响电流做功的因素”的实验中：
(1)通过比较____________，我们可以比较相同时间内电流做功的多少。
(2)利用图甲中的电路可以得到结论：__________和________相同时，________越大，电流做的功越多。
(3)利用图乙中的电路可以得到结论：__________和________相同时，________越大，电流做的功越多。
【答案】（1）灯泡的亮度（2）通电时间 电流 电压（3）通电时间 电压 电流
25.（6分）如图所示的电路，电源电压U＝6 V，电阻R2＝30 Ω，闭合开关后，通过R1的电流I1＝0.1 A。求：
(1)通过电阻R2的电流。
(2)通电100 s电阻R1消耗的电能。
解:(1)因为R1、R2并联，所以通过电阻R2的电流I2＝＝＝0.2 A。
(2)根据W＝UIt可得：通电100 s电阻R1消耗的电能W＝UI1t＝6 V×0.1 A×100 s＝60 J。
26．（6分）图甲所示的电路图，电源电压恒定为6 V，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙所示，求：
(1)当电流表示数为0.3 A时，小灯泡的电阻。
(2)当电压表示数为5 V时，电路1 min消耗的电能。
解:(1)根据电路图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；由图象可知，当电流表的示数为0.3 A时，灯泡两端的电压为3.0 V。
由I＝可得，此时小灯泡电阻为：RL＝＝＝10 Ω。
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，当电压表示数为5 V时，小灯泡两端的电压：UL′＝U－UR＝6 V－5 V＝1 V，由图象可知，电路中的电流I′＝0.2 A，所以整个电路1 min消耗的电能为：W＝UI′t＝6 V×0.2 A×60 s＝72 J。
27．（10分）阅读短文，回答问题：
半导体的应用
半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体是指一种导电性可受控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料。
发光二极管（LED）是半导体二极管的一种，具有单向导电性。当二极管两端外加正向电压时，如果正向电压很小，正向电流也几乎为零，当正向电压大于某个值以后，二极管正向导通，电流随电压增大而迅速上升；当二极管两端外加反向电压不超过一定范围时，通过二极管的电流几乎为零，二极管处于截止状态。外加反向电压超过某一数值时，反向电流会突然增大，这种现象称为电击穿，因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成，目前家用的陶瓷暖风器。陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热。控温双重功能，应用十分广泛。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）半导体不导电时，内部_______（选填“有”、“没有”）自由电荷。
（2）如图甲所示为某发光二极管中的电流随它两端电压变化的曲线。
①由图甲可知，有关该发光二极管以下判断中错误的是_______。
A．当该二极管两端的正向电压为0.2V时，二极管处于导通状态
B．当该二极管两端的正向电压为0.8V时，二极管处于导通状态
C．当该二极管两端的反向电压为10V时，二极管处于截止状态
D．当该二极管两端的反向电压为50V时，二极管将会被击穿
②该发光二极管两端的正向电压为0.5V时的电阻_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）正向电压为0.7V时的电阻。
（3）家用固体电热灭蚊器也使用了PTC陶瓷电热元件，该元件电阻与温度的关系如图乙所示。
①由图乙可知，该PTC陶瓷电热元件的居里点温度为_______℃。
②该电热灭蚊器通电后（电源电压保持不变），它的功率_______。
A．先减小后增大 B．先增大后减小 C．功率一直不变 D．无法确定
（4）某家用插座用一只“2V、100mA”发光二极管（与一定值电阻串联在电路中）作为指示灯。将该插座接在家庭电路中，指示灯正常发光，则在100s内电流通过该发光二极管所做的功_______J。
【答案】（1）有 （2）①A ②大于（3）①100 ②B （4）20