人教版2024-2025学年度九年级全册物理第十八章（电功率）章末单元测试卷（ 总分90分，含解析答案）

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第十八章 电功率 章末检测
（满分100分，答题时间90分钟，根据下面给出的试题答案自测自评）
一、单选题（每小题3分，共36分）
1．下面说法正确的是（　　）
A．普通节能灯的正常工作电流约为1A B．实验室用30cm长普通铜导线的电阻约为3Ω
C．家用冰箱正常工作一天耗电约为10kW h D．人体安全电压不超过36V
2．在国际单位制中，电能的单位是（ ）
A．牛顿 B．瓦特 C．焦耳 D．千瓦
3．电炉工作时，电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。下列说法正确的是（　　）
A．通过导线的电流小于通过电炉丝的电流 B．导线的电阻大于电炉丝的电阻
C．导线的电功率小于电炉丝的电功率 D．电流通过导线时没有产生热效应
4．现代家庭中，我们每天要消耗许多电能，关于电能的利用下列说法正确的是（ ）
A．洗衣机消耗电能主要转化成内能
B．电饭锅消耗电能主要转化成光能
C．日光灯消耗电能主要转化成光能
D．电动汽车消耗电能主要转化成光能和内能
5．题图是节约用电的宣传图，下列说法正确的是（　　）
A．“节约用电”是指节约电流
B．“节约用电”是指节约电压
C．“节约用电”是指节约电阻
D．“节约用电”是指节约电能
6．电流通过输电线时，由于电流的热效应，输电线上不可避免会有电能损失。电厂向外输出的功率一定，采用高压输电的方法可减小输电线上的电能损失，这主要是为了减小输电线上的（　　）
A．电压 B．电流 C．电阻 D．时间
7．根据电功率公式可知，下列关于电功率的说法中正确的是（　　）
A．电流做功越多，电功率越大 B．电流做功时间越短，电功率越大
C．两端电压大的灯泡，电功率一定大 D．灯泡的电功率大，它两端的电压与通过它的电流的乘积就大
8．关于电功，下列说法正确的是（　　）
A．电流通过电灯做功时，电能只转化为光能
B．电流做功的多少可能大于电能转化为其他形式能的多少
C．电流做了多少功，就相当于有多少电能转化为其他形式的能
D．电功就是电能，两者只是名称不同而已
9．智能手机耗电达到一定值时，会自动提示用户采用“省电模式”，在这种模式下，可延长手机电池的供电时间，其原因可能是（　　）
A．增大了电池的输出电流 B．增大了手机的工作电压
C．减小了电子线路的电阻 D．减小了电池的输出功率
10．一块手机用的锂电池上标有电压3.7V，容量1000mA·h充满电后这块锂电池约存储的电能是（　　）
A．0.37J B．
C．3.7kW·h D．
11．如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电流为0.6A，电压表量程为0~15V。闭合开关S，在保证电路安全情况下，分别绘制了电流表示数与电压表示数，电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像，下列说法正确的是（　　）
A．小灯泡正常发光时的电阻为15Ω
B．电源电压为18V
C．电路的总功率范围为4.2~9W
D．将两电表互换位置，变阻器连入电路的阻值范围为30~50Ω
12．在图中、、定值电阻，。现有一个稳压电源（电压未知），当把该电源接在A、C两个接线端，开关、断开时，电压表的示数为1V；当把该电源接在B、D两个接线端，闭合开关，断开开关时，电流表示数如图甲所示。该电源仍接在B、D两个接线端，闭合开关，断开开关时，电流表示数如图乙所示，已知稳压电源不超过8V，两个电流表量程的选择不同。则下列选项正确的是（ ）
A．
B．电源电压为6V
C．当把该电源接在C、D两个接线端、开关、断开时，电路总功率为3W
D．当把该电源接在A、D两个接线端，开关、闭合时，电路总功率为6.84W
二、填空题（每空1分，共16分）
13．用电器标有“220V 60W”的字样，其额定电压是 V；“60W”表示 。
14．取口香糖锡纸，剪成如图1所示形状，其中AB和CD段等长。戴好防护手套，将锡纸条（带锡的一面）两端连接电池正、负极，如图2所示，发现锡纸条很快在 （选填AB段或CD段）开始冒烟、着火，这段导体产生热量多的原因是 。
15．芯片体积小，元件密集。当芯片中有电流通过时，由于芯片元件有 ，不可避免地会产生热量，这种现象称为电流的 效应。为了不影响芯片性能，通常让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，散热部件通常选用 （导热性/隔热性）好的材料。
16．电热水器是一种利用电流热效应工作的用电器。在家庭用电调查研究的综合实践活动中，小明想利用电能表测量家中电热水器的实际功率。他将家中其它用电器都关闭，只让电热水器单独工作。电热水器工作前，电能表的表盘如图，其读数 kW·h。活动期间小明观察到1min内电能表指示灯闪烁了80次，则该电热水器的实际功率 kW。
17．如图a所示，电源电压为6V保持不变，灯泡L1、L2规格均为“6V 3W”，灯泡L1、L2的图像均如图b所示，L3规格为“6V 3.6W”且灯丝电阻保持不变。闭合S1、S2、S3时，发光较亮的灯泡是 ；闭合S1，断开S2、S3时，整个电路消耗的电功率为 W。
18．小华家新购买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，其额定电压为，冷风挡额定功率为，热风挡额定功率为。当选择开关接 （选填“AB”“BC”或“CD”）时，电吹风处于热风挡；电吹风冷风挡正常工作时通过的电流为 A；电吹风热风挡正常工作，电热丝产生的热量是 。
19．如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡上标有“6V，3.6W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P在最右端时，滑动变阻器两端的电压为U1，电流表示数为，R2消耗的功率为P2；断开开关后，先将滑片移到最左端，再闭合开关S1、S3，此时R2消耗的功率为P2'，电流表的示数对比变化了0.5A；而当只闭合开关S2、S3，滑片P在中点时，电压表的示数是2V，滑动变阻器两端的电压为U1'，电流表示数为I3，已知U1：U1'=1：1，P2：P2'=1：9；则电流表示：= ；通过开关的通断和滑片的移动，该电路总功率的最大值与最小值的差值为 W。
三、实验题（每空1分，共28分）
20．小明利用如图所示的装置“探究电热与什么因素有关”，已知四个透明容器内密封着等量的空气。
(1)实验中通过观察 来比较透明容器中的电阻丝产生热量的多少。这里运用了 （选填“转换”或“等效替代”）法。
(2)通电后透明容器中空气的内能是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变的；通电后透明容器中电阻丝的内能是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变的。
(3)如图甲所示装置是用来探究电流通过导体产生的热量与 的关系的；通电一段时间，两U形管中液面高度差如图甲所示，可以得出的结论是 。当通过左边电阻丝的电流为1A时，通电5min，右边电阻丝产生的热量为 J，这段时间内左边电阻丝和右边电阻丝产生的热量之比为 。
(4)在如图乙所示装置中，通过电阻丝、的电流 （选填“相等”或“不相等”）。通电一段时间后，两U形管中液面高度差如图乙所示，电阻丝、中产生热量较多的是 。某次实验中通电一段时间后发现，图乙所示装置中两侧U形管内液面高度差始终相等，若电路中只有一处故障，则可能是 。
【拓展设问】
实验小组在老师的指导下探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。同学们在烧瓶内安装一根电阻丝，装入适量的煤油，插入一支温度计，设计了如图丙所示的电路。
(5)用笔画线代替导线，将图丙的电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，且导线不交叉 。
(6)闭合开关后，发现电流表指针未偏转，经检查仅电阻丝R有故障，则电阻丝R （选填“短路”或“开路”）。排除故障后进行实验，实验中通过观察 来比较相同时间内电阻丝通过不同电流时产生热量的多少。
(7)调节滑动变阻器改变电流的大小，经过多次实验发现：电阻丝阻值和通电时间一定时，电流I越大，通电导体产生的热量Q越多。小明猜想：当电阻和通电时间一定时，Q可能与I成正比。随后在老师帮助下，实验小组测出了多组Q与I的数据。请提出一种判断小明猜想是否正确的方法： 。
(8)同学们进一步学习了解到：物理学家焦耳1840年就确定了当电阻和通电时间一定时，电流产生的热量跟电流的二次方成正比的关系。生活中利用电热工作的家用电器有 （请举一例）。
(9)若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，可选择图丁中 （选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与图丙烧瓶中的电阻 （选填“串”或“并”）联进行实验。
21．物理小组测量小灯泡的额定功率，电源电压为6V不变，已知待测小灯泡L1的额定电压为4V，额定功率约为1W。
（1）如图甲所示是小蒋同学连接的实物电路图，闭合开关后灯泡 （选填“发光”或“不发光”），图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出这根错接的导线，只改接一根导线使电路成为正确的电路（不能与其他导线交叉） ；
（2）改成正确的电路连接后，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为4V时，电流表示数如图乙所示。小灯泡L1的额定功率为 W；
（3）爱思考的小明发现，随着电流的增大，小灯泡温度会升高，因此其电阻也在增大，但是电路中滑动变阻器的阻值却在减小。那么小灯泡电阻的变化量ΔRL和滑动变阻器电阻的变化量ΔR滑之间的关系应该为ΔRL ΔR滑（选填“>”、“<”或“=”）；
（4）如果小灯泡L1两端电压变为2V时，其实际功率在以下哪个范围内 ；
A．P实<0.22W　　 B．0.22W0.88W
（5）小红同学找到另外一个外观一样、规格为“4V 3W”的小灯泡L2。两只灯泡灯丝的长度和材料一样，那么灯丝较粗的是小灯泡 （选填“L1”或“L2”）；
（6）该小组想进一步检验小灯泡L2的额定功率，断开开关后（滑动变阻器滑片位置不变），用小灯泡L2替换原有小灯泡L1。当再闭合开关后，该小灯泡L2的功率 （选填“大于”、“小于”或“等于”）3W，为使其两端电压达到额定电压，应让滑动变阻器的滑片 （选填“位置不变”、“向A端移动”或“向B端移动”）；
（7）小东同学设计了如图所示电路，来检验小灯泡L2的额定功率（小灯泡L2的额定电压为U额），R0阻值已知：
①断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为 （用字母表示），此时灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S ，闭合开关S1、S3，记下电流表的读数为I；
③小灯泡额定功率的表达式P额= （用字母U额、I、R表示）。
四、计算题（22题5分，23题8分，24题8分，共21分）
22．如图所示的电路，电源电压恒为3V，为阻值未知的定值电阻，小灯泡L的规格为“6V 3W”，闭合开关S后，电流表的示数为1.25A。不考虑温度对小灯泡电阻的影响，求：(1)通过小灯泡的实际电流；(2)电阻R的阻值。
23．图甲是某餐具消毒柜的简化电路图。该消毒柜有“消毒”“烘干”“冷却”三个挡位，利用加热盘内的水沸腾产生的高温水蒸气对餐具进行消毒，再通过向餐具吹热风和冷风使其快速干燥和冷却。电路中和为加热电阻，且，M为电动机，为扇形片挡位自动控制开关。某次向消毒柜的加热盘内加入200mL、初温为的清水，消毒柜正常工作时电功率随时间的变化图像如图乙所示。求：[已知](1)在一个标准大气压下将加热盘内的水加热至沸腾，水吸收的热量；(2)的阻值；(3)消毒柜完成“消毒”“烘干”“冷却”一共消耗的电能。
24．学校装有如图甲所示的加热饮水机，其结构简化图如图乙，简化电路图如图丙。当打开水龙头时，电压电源板识别后启动水泵（电动机M）开始抽水，水流经加热组件加热后由出水嘴流出。其中R1、R2均为加热电阻丝。已知该饮水机的加热功率为2000W，保温功率为500W。出厂设定未接水时，饮水机先加热5分钟，确保足够使水沸腾，再保温20分钟，以此为一个周期，如此循环加热；若有人接水，立即进入一个新的循环（即立即开始加热）。
(1)求R1的阻值；
(2)每节课行课（40分钟）时，学校10台同规格的饮水机最多可以产生热量多少焦；
(3)熊熊发现行课时没有同学接水。为了使这期间每台饮水机在（2）的基础上节约30%电能，老师提供了足够的器材，并指导熊熊对电路进行了改进。时间分配由芯片控制，无法更改；不能改变加热功率，以防水未沸腾。请你帮他们设计一个可行的方案，在图丁虚线框内将电路图补充完整，并通过计算说明其可行性。不考虑热量损失及电动机消耗的电能，计算结果保留整数。
《第十八章 章末检测》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C C C D B D C D D
题号 11 12
答案 C D
12．D 【详解】AB．当把该电源接在B、D两个接线端，闭合开关S1、断开开关S2时，等效电路如左图；闭合开关S2、断开开关S1时电路如右图
已知两个电流表量程的选择不同：
（1）若A1使用0-0.6A量程，由图甲知道，其示数为0.3A，由并联电路特点和欧姆定律知道，电源电压
②，则A2使用0-3A量程，由图乙知其示数为1A，由并联电路特点和欧姆定律知道，电源电压：，电源电压不变，则有：，所以：
则： ③，把②③代入①解得：，则：，，
（2）同理，若A1使用0-3A量程，由图甲知道，其示数为1.5A，由并联电路特点和欧姆定律知道，电源电压
④，则A2使用0-0.6A量程，由图乙知道，其示数为0.2A，由并联电路特点和欧姆定律知道，电源电压：，电源电压不变，则：，所以：
则： ⑤，把④⑤代入①可得：，则：，，
由题知道，电源不超过8V，所以（1）符合题意，（2）不合题意，故：，故AB错误；
C．由前面解答知道，R1=12Ω，R2=6Ω，R3=3.6Ω，U=3.6V，当把该电源接在C、D两个接线端、开关、断开时，等效电路图如下图：，由串联电路的特点和由知道，电路的总功率：，故C错误；D．由前面解答知道，R1=12Ω，R2=6Ω，R3=3.6Ω，U=3.6V，当把该电源接在A，D两个接线端、开关S1、S2闭合时，等效电路图如下图：由并联电路特点和由知道，电路的总功率：，故D正确。故选D。
13．220 额定功率为60瓦 14．AB 电阻较大 15．电阻 热 导热性
16．3023.6 1.5 27．L3 2.4 18．AB 0.5
19．1:2 6.8
【详解】[1][2]灯泡上标有“6V，3.6W”字样，灯泡的电阻为RL==10Ω ，当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P在最右端时，电阻R1、R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测通过电路的电流。此时滑动变阻器两端的电压为U1，电流表示数为，电压U1=，根据电功率计算公式可得R2消耗的功率P2=；当只闭合开关S2、S3，滑片P在中点时，灯泡与串联，电压表测灯泡两端的电压，此时电压表的示数是2V，滑动变阻器两端的电压，已知U1:U1′=1:1，则，则电流表示I1:I3=1:2，因为I3=
所以=0.1A。将滑片移到最左端，再闭合开关S1、S3，电阻R2、R3并联。此时R2消耗的功率为P2′=，此时电流表的示数变大了0.5A，电路中的电流，由P2:P2'=1:9，即=1：9
解得U=1.5U1①，已知U1:U1'=1:1，则U1=U1′=U﹣2V②，由①②联立可得U=6V，U1=4V；当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P在最右端时，滑动变阻器两端的电压为U1，根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值，定值电阻的阻值，当闭合开关S1，将滑片移到最左端，再闭合开关S3，通过通过R3的电流，根据欧姆定律可得定值电阻的阻值，当只闭合开关S2，滑动变阻器滑到最大值时，三个电阻和灯泡串联，此时电路总电阻最大，电路的电功率最小，最小电功率，滑动变阻器滑片移到最左端，闭合所有开关，灯泡和两电阻并联接入电路，此时电路总电阻最小，电路电功率最大，最大电功率：，因此电路总功率的最大值与最小值的差值为Pmax﹣Pmin=7.2W﹣0.4W=6.8W
20．(1) U形管液面高度差 转换；(2) 热传递 做功
(3) 电阻 当电流和通电时间相同时，电阻越大，导体产生的热量越多 3000 1∶2
(4) 不相等 开路
(5)； (6) 开路 温度计示数的变化
(7) 将测得的Q与I的数据描点画出Q-I图像，若Q-I图像为过原点的一条直线，则Q与I成正比，否则不成正比
(8) 电饭锅；(9) B 串
21．(1) 不发光 ；(2) 0.88；(3) < ；(4) B；(5) L2；(6) 小于 向B端移动
(7)
22．(1) 0.25A；(2) 3Ω
【详解】（1）根据公式可得小灯泡的电阻为（1分），当开关闭合时，小灯泡与电阻R并联，根据并联电路中的电压规律可得（1分），
所以此时通过小灯泡的电流为：（1分）
（2）根据并联电路中的电流规律可得（1分），所以定值电阻R的大小为（1分）
23．(1)；(2)；(3)
【详解】（1）由得，水的质量为（1分），在一个标准大气压下将加热盘内的水加热至沸腾，水吸收的热量为（1分）
（2）当开关转到触点1、2时，、并联，电阻最小，因电源电压不变，由可知，消毒柜功率最大，处于高温挡，即“消毒”挡；由图乙可知，此时“消毒”挡功率为（1分），根据可知：①（1分），②，③，由①②③解得，（1分）
（3）的功率为，由图乙可知，为烘干阶段，
此时电路的总功率：为（1分）
则电机功率，即冷却功率为（1分），由图乙可知，“消毒”工作时间为，“烘干”工作时间为，“冷却”工作时间为，则消毒柜完成“消毒”“烘干”“冷却”一共消耗的电能为（1分）
24．(1)96.8Ω；(2)2.1×107J；(3)，计算过程见解析
【详解】（1）如图丙，当S1闭合，S2断开时，R1单独接入电路，R1的功率为；当S1、S2都闭合时，R1与R2并联，R1与R2的总功率为，所以当S1闭合，S2断开，R1单独接入电路时，为保温挡；当S1、S2都闭合，R1与R2并联时，为加热挡。已知保温功率为500W，由知，R1的阻值为（2分）
（2）当加热两次（10min），保温30min时，产生的热量最多，此时学校1台同规格的饮水机产生的热量为，（2分）
10台同规格的饮水机产生的热量为Q=10Q0=10×2.1×106J=2.1×107J（1分）
（3）由于加热功率以及时间分配无法改变，要节约30%的电能，可以减小保温功率，由知，可增大保温挡时的电阻，但加热挡电阻不能变，所以给R1串联一个电阻R，且加热挡时使其短路，可以在其两端并联一个开关S3，如图所示：（1分），节约30%电能时有Q1=(1-30%)Q0，即（1分）
代入数据得，解得R = 226 Ω（1分）
答案第1页，共2页
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