2023-2024学年苏科版九年级物理《15.2电功率》提优训练（三）（含答案）

2023-2024学年苏科版九年级物理《15.2电功率》提优训练（三）
（时间：90分钟 满分：100分）
一．选择题(共36分)
1．如图所示，电源电压U保持不变，电阻R为定值电阻．如果再给R连接一个电阻，使其接入电路中后电路消耗电功率的增加量较小，下列方法中可行的是(　　)
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
第1题图 第2题图 第3题图 第4题图
2．如图所示的电路中，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.2 A，电流表A2的示数为 0.8 A，此时，电阻R1和R2消耗的电功率之比是(　　)
A．1∶3 B．3∶1 C．1∶4 D．4∶1
3．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0.4 A，则电源电压和电路消耗的总功率分别是(　　)
A．4.5 V　1.8 W B．2.5 V　1.0 W C．4.5 V　1.0 W D．2.0 V　0.8 W
4．如图电路，电源电压不变，开关S2由断开到闭合的过程中，下列有关说法正确的是(　　)
A．电压表示数不变，电流表示数变大 B．定值电阻R1的电功率变小
C．电路的总功率变大 D．电压表和电流表的示数的比值变大
5．小梅同学设计了如图所示的检测汽车有害尾气排放的模拟电路．其中，R为气敏电阻，它的阻值随有害尾气浓度的增大而变小，电源电压恒定不变，R0为定值电阻．闭合开关，当有害尾气浓度增大时(　　)
A．电压表示数变大，电路总功率变大 B．电压表示数变小，电路总功率变大
C．电流表示数变大，电路总功率变小 D．电流表示数变小，电路总功率变小
第5题图 第6题图 第7题图 第8题图
6．如图所示，闭合开关S，当滑片P向左移动时，不考虑灯丝电阻受温度影响，下列说法正确的是(　　)
A．小灯泡变亮 B．电流表示数变大 C．电压表示数变小 D．电路的总功率不变
7．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S1和S2，灯L正常发光；则断开开关S2时(　　)
A．电流表示数变大，灯L变亮 B．电压表示数变大，灯L的实际功率变小
C．电流表示数变小，灯L仍然正常发光 D．电压表示数不变，电路的总功率变大
8．如图所示，电源电压保持不变，R1＝15Ω，闭合开关S1，断开开关S2，电流表示数为0.2A；同时闭合开关S1、S2，电流表示数为0.5A，此时R1、R2的电功率分别为P1、P2.下列判断正确的是(　　)
A．P1∶P2＝2∶3　R1∶R2＝2∶5　 B．P1∶P2＝2∶3　R1∶R2＝3∶2
C．P1∶P2＝3∶2　R1∶R2＝2∶5 D．P1∶P2＝3∶2　R1∶R2＝3∶2
9．将“220V 60W”的灯泡L1和“220V 40W”的灯泡L2，串联在220V的电源上，组成闭合电路（设灯丝电阻不变），则下列说法正确的是（　　）
A．灯泡L1比灯泡L2亮 B．灯泡L2比灯泡L1亮
C．两灯泡的总功率大于40W D．两灯泡的实际功率都变为其额定功率的一半
10．如图所示，只闭合开关S时灯L1的功率为9W；断开开关S，闭合S1、S2时，灯L1的功率为25W。电源电压不变，忽温度对灯丝电阻的影响。则L1与L2电阻之比是（　　）
A．3：2 B．5∶3 C．3∶1 D．9∶25
第10题图 第11题图 第12题图
11. 在大型赛事的短跑比赛中，赛道起点均安装有电子起跑器．电子起跑器可以记录运动员起跑时刻，以判断运动员是否提前起跑．图甲是简化的电子起跑器的传感电路图，电源电压恒定，圆圈处为电表，R0为定值电阻，压敏电阻Rx安装在踏板上，其电阻与所受压力的关系如图乙所示．下列分析正确的是(　　)
A．电阻R0与Rx并联
B．圆圈处的电表为电压表
C．运动员起跑时，用力踩踏板，R0两端的电压变小
D．运动员没有踩踏板时，电路消耗的总功率最小
12．用电器R1和R2上都标有“6V”字样，它们的电流随电压变化关系如图所示．下列说法不正确的是(　　)
A．R1和R2的阻值不随温度的变化而变化
B．R1∶R2＝2∶1
C．R1和R2并联在4V电源上，通过它们的电流I1∶I2＝2∶1
D．R1和R2并联在4V电源上，消耗总功率为1.2W
二．填空题(共30分)
13. 如图甲所示的电路中，电压表V1和V2的示数之比为1∶3，则定值电阻R1∶R2＝ ； 若将电阻R1、R2改接为如图乙所示的电路，则电流表A1、A2的示数之比为 ；在相同的时间内R1、R2消耗的电能之比为 ．
第13题图 第14题图 第17题图 第18题图
14. 两个电路元件甲和乙的电流与电压的关系如图所示．则R甲=____Ω.若将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端，元件甲和乙消耗的总功率为 W；若将它们串联后接在电压为3V的电源两端，元件甲和乙消耗的总功率为 W.
15．若将分别标有“3V　3W”和“6V　3W”字样的两灯串联接入电路，在长时间工作过程中，允许加在它们两端的最高电压是 V，标有“3V　3W”字样的灯实际电功率是 W．若两灯并联接入电路，长时间工作过程中，允许加在它们两端的最高电压是 V．(假设灯丝电阻值不变)
16．有一个标有“6V 3W”的小灯泡，正常工作是的电阻是______欧；如果接到10V的电源上，必须给它______联一个阻值为______欧的电阻，才能使小灯泡正常发光。
17．如图，将一根镍铬合金丝连接在电路中的M、N之间，闭合开关S，灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障是_____ ，排除故障后闭合开关，“2.5V 0.5W”的灯泡L恰能正常发光，则电流表的示数为_____A，若将这根镍铬合金丝拉长后再接入M、N之间，灯泡亮度将_____．
18．小明家中一周前、后电能表示数如图所示，小明家所在地区每度电的电费是0.5元，则本周小明家应付电费____元．1度电可使一盏“220V 20W”的灯正常工作____h；这盏灯正常工作10h，电能表的铝盘转____转．
19．某电水壶工作2min，使图示电能表的转盘转过150r。则电水壶消耗的电能_______kW·h，电功率为__________kW，这些电能可供一只“220V，10W”的节能灯正常工作__________h。
第19题图 第20题图 第21题图 第22题图
20．如图是一种太阳能LED路灯的电路图，光控开关S白天与触点a接触，太阳能电池板为蓄电池充电；晚上与触点b接触，蓄电池给路灯供电，平均每晚路灯工作10h。太阳光照射5h能使规格是“24V、30W”的路灯正常工作3个晚上。则路灯正常工作时的电阻是_______Ω，路灯正常工作时每晚消耗的电能是_______J，若太阳能电池的光电转化效率为18%，求电池板吸收太阳能的功率_______W。
21．如图（a）所示电路中，R1＝10Ω，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图（b）所示，则电阻R2两端电压为______V，通过R1电流为______A，电路通电后的总功率为______W。
22．甲、乙两灯的额定电压均为 9V，测得两灯的 I-U关系图像如图所示，乙灯的额定功率为_______W。当把两灯并联在 6V 电源上时，_____（填“甲”或“乙”）灯发光更亮一些。当把两灯串联在某一电源上时，通过甲灯的电流为 0.4A，那么这个电源的电压为______V 。
三．解答题(共34分)
23．（8分）如图，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，R1＝30Ω，R2＝60Ω.只闭合开关S3时，电流表的示数为0.1A．求：
(1)电源电压．
(2)开关S2断开，S1、S3闭合时，电流表的示数．
(3)开关S3断开，S1、S2闭合时，电路的总功率．
24．（8分）小明同学家里的电热饮水机有加热和保温两种功能，可由机内温控开关S0进行自动控制．小明从说明书上收集到如下表中的部分数据和如图所示的电路原理图．
请解答如下问题：（计算结果若不能整除，保留一位小数）
（1）这个电热饮水机正常工作时，在加热状态下的总电流大约是多大？
（2）若电阻R2的阻值为1210Ω，则电阻R1的阻值为多少？
（3）在傍晚用电高峰期，供电电压可能会下降．当实际电压只有198V时，这个电热饮水机加热的实际功率是多大？
25．（8分）图甲是一款高智能汽车的后视镜，该后视镜有防雾、除雨露、除冰霜三种功能，需要的热量依次增多，图乙是其原理图。已知车载电源电压为12V，电热丝电阻分别为R1＝5Ω，R2＝10Ω，R3＝15Ω，求：
（1）防雾时连入电路中的总电阻；
（2）除雨露时流过旋钮开关的电流；
（3）除冰霜时电路的总功率。
26.（10分）阅读短文，回答问题：
扫地机器人
扫地机器人，能自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物吸纳进自身的垃圾收纳盒（如图所示），机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体：前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物，红外线传输距离远，但遇上浅色或是深色的家居物品它很难反射回来；超声波技术类似蝙蝠采用声波来侦测判断物品及空间方位。现有一款扫地机器人，额定电压为12V，额定功率为30W，电池容量为2500mA h，当剩余电量减为电池容量的20%时，它会主动寻找充电器充电。（电池容量指放电电流与放电总时间的乘积）。
真空度（Pa） 400 450 500 550
风量（m3/s） 0.025 0.020 0.017 0.015
吸入功率（W） 10.00 9.00 8.50 ……
扫地机器人吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表所示。真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积，吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。请回答以下问题：
（1）机器人正常工作时的电流为 ______A；
（2）充满电后至下一次自动充电前能够连续工作的最长时间为 ______min。
（3）根据表格数据，当风量为0.015m3/s时，吸尘电机的吸入功率为 ______，
（4）若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为 ______；
（5）上述风量下，10min内通过吸尘电机排出的空气质量为 ______kg。（取ρ空气=1.3kg/m3）
教师样卷
一．选择题(共36分)
1．如图所示，电源电压U保持不变，电阻R为定值电阻．如果再给R连接一个电阻，使其接入电路中后电路消耗电功率的增加量较小，下列方法中可行的是(　D　)
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
第1题图 第2题图 第3题图 第4题图
2．如图所示的电路中，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.2 A，电流表A2的示数为 0.8 A，此时，电阻R1和R2消耗的电功率之比是(　B　)
A．1∶3 B．3∶1 C．1∶4 D．4∶1
3．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0.4 A，则电源电压和电路消耗的总功率分别是(　A　)
A．4.5 V　1.8 W B．2.5 V　1.0 W C．4.5 V　1.0 W D．2.0 V　0.8 W
4．如图电路，电源电压不变，开关S2由断开到闭合的过程中，下列有关说法正确的是(　C　)
A．电压表示数不变，电流表示数变大 B．定值电阻R1的电功率变小
C．电路的总功率变大 D．电压表和电流表的示数的比值变大
5．小梅同学设计了如图所示的检测汽车有害尾气排放的模拟电路．其中，R为气敏电阻，它的阻值随有害尾气浓度的增大而变小，电源电压恒定不变，R0为定值电阻．闭合开关，当有害尾气浓度增大时(　B　)
A．电压表示数变大，电路总功率变大 B．电压表示数变小，电路总功率变大
C．电流表示数变大，电路总功率变小 D．电流表示数变小，电路总功率变小
第5题图 第6题图 第7题图 第8题图
6．如图所示，闭合开关S，当滑片P向左移动时，不考虑灯丝电阻受温度影响，下列说法正确的是(　D　)
A．小灯泡变亮 B．电流表示数变大 C．电压表示数变小 D．电路的总功率不变
7．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S1和S2，灯L正常发光；则断开开关S2时(　C　)
A．电流表示数变大，灯L变亮 B．电压表示数变大，灯L的实际功率变小
C．电流表示数变小，灯L仍然正常发光 D．电压表示数不变，电路的总功率变大
8．如图所示，电源电压保持不变，R1＝15Ω，闭合开关S1，断开开关S2，电流表示数为0.2A；同时闭合开关S1、S2，电流表示数为0.5A，此时R1、R2的电功率分别为P1、P2.下列判断正确的是(　B　)
A．P1∶P2＝2∶3　R1∶R2＝2∶5　 B．P1∶P2＝2∶3　R1∶R2＝3∶2
C．P1∶P2＝3∶2　R1∶R2＝2∶5 D．P1∶P2＝3∶2　R1∶R2＝3∶2
9．将“220V 60W”的灯泡L1和“220V 40W”的灯泡L2，串联在220V的电源上，组成闭合电路（设灯丝电阻不变），则下列说法正确的是（　B　）
A．灯泡L1比灯泡L2亮 B．灯泡L2比灯泡L1亮
C．两灯泡的总功率大于40W D．两灯泡的实际功率都变为其额定功率的一半
10．如图所示，只闭合开关S时灯L1的功率为9W；断开开关S，闭合S1、S2时，灯L1的功率为25W。电源电压不变，忽温度对灯丝电阻的影响。则L1与L2电阻之比是（　A　）
A．3：2 B．5∶3 C．3∶1 D．9∶25
第10题图 第11题图 第12题图
11. 在大型赛事的短跑比赛中，赛道起点均安装有电子起跑器．电子起跑器可以记录运动员起跑时刻，以判断运动员是否提前起跑．图甲是简化的电子起跑器的传感电路图，电源电压恒定，圆圈处为电表，R0为定值电阻，压敏电阻Rx安装在踏板上，其电阻与所受压力的关系如图乙所示．下列分析正确的是(　D　)
A．电阻R0与Rx并联
B．圆圈处的电表为电压表
C．运动员起跑时，用力踩踏板，R0两端的电压变小
D．运动员没有踩踏板时，电路消耗的总功率最小
12．用电器R1和R2上都标有“6V”字样，它们的电流随电压变化关系如图所示．下列说法不正确的是(　C　)
A．R1和R2的阻值不随温度的变化而变化
B．R1∶R2＝2∶1
C．R1和R2并联在4V电源上，通过它们的电流I1∶I2＝2∶1
D．R1和R2并联在4V电源上，消耗总功率为1.2W
二．填空题(共30分)
13. 如图甲所示的电路中，电压表V1和V2的示数之比为1∶3，则定值电阻R1∶R2＝ ； 若将电阻R1、R2改接为如图乙所示的电路，则电流表A1、A2的示数之比为 ；在相同的时间内R1、R2消耗的电能之比为 ．
【答案】 1∶2 2∶3 2∶1
第13题图 第14题图 第17题图 第18题图
14. 两个电路元件甲和乙的电流与电压的关系如图所示．则R甲=____Ω.若将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端，元件甲和乙消耗的总功率为 W；若将它们串联后接在电压为3V的电源两端，元件甲和乙消耗的总功率为 W.
【答案】 5 1.2 0.6
15．若将分别标有“3V　3W”和“6V　3W”字样的两灯串联接入电路，在长时间工作过程中，允许加在它们两端的最高电压是 V，标有“3V　3W”字样的灯实际电功率是 W．若两灯并联接入电路，长时间工作过程中，允许加在它们两端的最高电压是 V．(假设灯丝电阻值不变)
【答案】7.5 0.75 3
16．有一个标有“6V 3W”的小灯泡，正常工作是的电阻是______欧；如果接到10V的电源上，必须给它______联一个阻值为______欧的电阻，才能使小灯泡正常发光。
【答案】 12 串 8
17．如图，将一根镍铬合金丝连接在电路中的M、N之间，闭合开关S，灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障是_____ ，排除故障后闭合开关，“2.5V 0.5W”的灯泡L恰能正常发光，则电流表的示数为_____A，若将这根镍铬合金丝拉长后再接入M、N之间，灯泡亮度将_____．
【答案】 PLQ间某处断路； 0.2 变暗
18．小明家中一周前、后电能表示数如图所示，小明家所在地区每度电的电费是0.5元，则本周小明家应付电费____元．1度电可使一盏“220V 20W”的灯正常工作____h；这盏灯正常工作10h，电能表的铝盘转____转．
【答案】 20； 50； 120
19．某电水壶工作2min，使图示电能表的转盘转过150r。则电水壶消耗的电能_______kW·h，电功率为__________kW，这些电能可供一只“220V，10W”的节能灯正常工作__________h。
【答案】 0.05 1.5 5
第19题图 第20题图 第21题图 第22题图
20．如图是一种太阳能LED路灯的电路图，光控开关S白天与触点a接触，太阳能电池板为蓄电池充电；晚上与触点b接触，蓄电池给路灯供电，平均每晚路灯工作10h。太阳光照射5h能使规格是“24V、30W”的路灯正常工作3个晚上。则路灯正常工作时的电阻是_______Ω，路灯正常工作时每晚消耗的电能是_______J，若太阳能电池的光电转化效率为18%，求电池板吸收太阳能的功率_______W。
【答案】 19.2 1000
21．如图（a）所示电路中，R1＝10Ω，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图（b）所示，则电阻R2两端电压为______V，通过R1电流为______A，电路通电后的总功率为______W。
【答案】 1.8 0.72 6.48
22．甲、乙两灯的额定电压均为 9V，测得两灯的 I-U关系图像如图所示，乙灯的额定功率为_______W。当把两灯并联在 6V 电源上时，_____（填“甲”或“乙”）灯发光更亮一些。当把两灯串联在某一电源上时，通过甲灯的电流为 0.4A，那么这个电源的电压为______V 。
【答案】 4.5 甲 9
三．解答题(共34分)
23．（8分）如图，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，R1＝30Ω，R2＝60Ω.只闭合开关S3时，电流表的示数为0.1A．求：
(1)电源电压．
(2)开关S2断开，S1、S3闭合时，电流表的示数．
(3)开关S3断开，S1、S2闭合时，电路的总功率．
解：(1)只闭合开关S3时，R1和R2串联，电流表测电路中的电流，电流表的示数为0.1A，根据电阻的串联规律和欧姆定律，电源电压：U＝I(R1＋R2)＝0.1 A×(30 Ω＋60 Ω)＝9V
(2)开关S2断开，S1、S3闭合时，R2被短路，电路为R1的简单电路，电流表的示数：
I′＝＝＝0.3A
(3)开关S3断开，S1、S2闭合时，两电阻并联，根据电阻的并联规律，此时电路总电阻：
R并＝＝＝20Ω电路的总功率：P＝＝＝4.05W
答：(1)电源电压为9V；(2)开关S2断开，S1、S3闭合时，电流表的示数是0.3A；
(3)开关S3断开，S1、S2闭合时，电路的总功率为4.05W.
24．（8分）小明同学家里的电热饮水机有加热和保温两种功能，可由机内温控开关S0进行自动控制．小明从说明书上收集到如下表中的部分数据和如图所示的电路原理图．
请解答如下问题：（计算结果若不能整除，保留一位小数）
（1）这个电热饮水机正常工作时，在加热状态下的总电流大约是多大？
（2）若电阻R2的阻值为1210Ω，则电阻R1的阻值为多少？
（3）在傍晚用电高峰期，供电电压可能会下降．当实际电压只有198V时，这个电热饮水机加热的实际功率是多大？
解：（1）电热饮水机正常工作时，在加热状态下的总电流：
（2）加热状态时通过R2的电流：加热状态时通过R1的电流：由欧姆定律知R1的电阻：；
（3）当实际电压只有198V时，这个电热饮水机加热的实际功率：
:
答：（1）这个电热饮水机正常工作时，在加热状态下的总电流大约是4.2A；
（2）若电阻R2的阻值为1210Ω，则电阻R1的阻值为55Ω
（3）当实际电压只有198V时，这个电热饮水机加热的实际功率是745.2W．
25．（8分）图甲是一款高智能汽车的后视镜，该后视镜有防雾、除雨露、除冰霜三种功能，需要的热量依次增多，图乙是其原理图。已知车载电源电压为12V，电热丝电阻分别为R1＝5Ω，R2＝10Ω，R3＝15Ω，求：
（1）防雾时连入电路中的总电阻；
（2）除雨露时流过旋钮开关的电流；
（3）除冰霜时电路的总功率。
解：（1）除雾时需要的热量最少，电路总功率应最小，则电路中的电阻要最大，开关应接1。由图知此时R1和R3串联，总电阻为R总=R1+R3=5Ω+15Ω=20Ω
（2）除雨露时需要的热量大，电路总功率应较大，开关应接2。此时电路中只有R3，则此时流过旋钮开关的电流为I=0.8A
（3）除冰需要的热量最多，电路总功率应最大，则电路中的电阻要最小，开关应接3。由图知此时电路中只有R2，电路的总功率为P=14.4W
答：（1）防雾时连入电路中的总电阻为20Ω；（2）除雨露时流过旋钮开关的电流为0.8A；
（3）除冰霜时电路的总功率为14.4W。
26.（10分）阅读短文，回答问题：
扫地机器人
扫地机器人，能自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物吸纳进自身的垃圾收纳盒（如图所示），机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体：前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物，红外线传输距离远，但遇上浅色或是深色的家居物品它很难反射回来；超声波技术类似蝙蝠采用声波来侦测判断物品及空间方位。现有一款扫地机器人，额定电压为12V，额定功率为30W，电池容量为2500mA h，当剩余电量减为电池容量的20%时，它会主动寻找充电器充电。（电池容量指放电电流与放电总时间的乘积）。
真空度（Pa） 400 450 500 550
风量（m3/s） 0.025 0.020 0.017 0.015
吸入功率（W） 10.00 9.00 8.50 ……
扫地机器人吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表所示。真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积，吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。请回答以下问题：
（1）机器人正常工作时的电流为 ______A；
（2）充满电后至下一次自动充电前能够连续工作的最长时间为 ______min。
（3）根据表格数据，当风量为0.015m3/s时，吸尘电机的吸入功率为 ______，
（4）若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为 ______；
（5）上述风量下，10min内通过吸尘电机排出的空气质量为 ______kg。（取ρ空气=1.3kg/m3）
【答案】 （1）2.5 （2）48 （3）8.25W （4）33% （5）11.7