九年级物理上册第6章电功率单元综合测试卷（附解析教科版）.doc

1 第六章 电功率 单元测试 班级 姓名 学号 分数 【满分：100 分 时间：45 分钟】 一、选择题（每题只有一个选项符合题目要求，共 10 题，每小题 3 分，共 30 分） 1.（ 2019 衡阳市）小明家上次査看电能表示数 ，本次查看时电能表读数如图所示，则下列 说法正确的是（ ） A. 他家在这段时间内消耗的电能为 903kw·h B. 电能表是测量电功率 仪表 C. 若只让一个标有“220V 1000w”的电热水器正常工作 10min，则电能表的圆盘转了 600 转 D. 这个电能表的额定功率为 2200W 【答案】C 【解析】A.因为电能表两次示数差就是消耗的电能，且注意电能表最后一位是小数，所以，由图知道，他 家在这段时间内消耗的电能是：W=8633.5kW•h-8543.2kW•h=90.3kW•h，故 A 错误； B.电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故 B 错误； C.电能表上标有的 3600r/（kW•h）表示电路中每消耗 1kW•h 的电能，电能表的转盘转过 3600r，所以，当 只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作 10min，其消耗的电能是： ， 电能表的圆盘转过的圈数是： ，故 C 正确； D.由该电能表的铭牌知道，其允许接入用电器的最大功率是：P=UI=220V×10A=2200W；但电能表属于测量 仪表，不消耗电能，所以，没有额定功率，故 D 错误。 2. (2019 湖北省咸宁市)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,接 入电路中,使电路消耗电功率的增加量较小,可行的是( ) 的 1 1lkW h kW.h6 6W Pt= = × = 160 kW.h 0.05kW.h3200W＝ ＝2 A. 给 R 串联一个较小 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 【答案】D 【解析】由公式 可知电路中总电阻越小，功率越大，为使电路消耗电功率的增加量较小应使电路中 总电阻稍稍减小，因为串联电路总电阻等于各电阻之和，并联电路总电阻小于各支路电阻，可知应给 R 并 联电阻，由并联电路电阻特点 可知应给 R 并联一个较大的电阻，才能使电路消耗 电功率的增加量较小。 3.(2019 四川省巴中市)下列说法错误的是（　　） A．电荷的定向移动形成电流 B．串联电路中电流处处相等 C．灯泡亮度由灯泡的实际功率决定 D．导体的电阻跟导体两端电压成正比 【答案】D 【解析】A．电流是由电荷的定向移动形成的，故 A 正确； B．串联电路中各处的电流相等，故 B 正确； C．灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，故 C 正确； D．导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，故 D 错误。 4.(2019 四川省凉山州)如图所示电路，电源电压恒定，L1（4V 1W）、L2（2V 1W）串联，灯丝电阻保持不变， 电压表和电流表连接完好。当闭合开关 S 时，其中一只灯泡能正常发光，则此时电压表和电流表的示数分 别为（　　） A．1V 0.5A B．2V 0.25A C．4V 0.5A D．1V 0.25A 的 2UP R = 总 1 1 2 2 2 1 2 2 1 2 2 U I R R R UI R R R = = = =3 【答案】D 【解析】由 P＝UI 可得，两灯泡的额定电流分别为 I1 0.25A，I2 0.5A， R2 4Ω， 两灯泡串联，能正常发光的额定电流小的灯泡 L1，则此时 L1（4V 1W）两端电压为 4V； 电流表测量电路中的电流，则电流表的示数 I＝0.25A； 电压表测量灯泡 L2 两端电压；则 L2 两端电压 U2＝IR2＝0.25A×4Ω＝1V，故选：D。 5.(2019临沂市)如图所示电路的两灯泡 L1 和 L2 分别标有“3.8V0.2A”和“3.8V0.3A”字样，闭合开关后两 灯均发光。假设灯泡的电阻不受温度影啊，下列判断正确的是( ) A. 两灯串联 B. 灯 L2 更亮 C. 灯 L1 的电阻丝更粗 D. 电流表 A2 的示数为 0.5A 【答案】B 【解析】作出等效电路图，分析串并联解题。 由图可得，两灯泡为并联，由额定电压及电流可计算出 L1 电阻为 19 ，L2 电阻为 12.7 ，因为并联电压 相等，由 可得灯泡 L2 实际功率更大则更亮，L1 电阻更大，则 L1 灯丝更粗，电流表 A2 测总电阻， 只有当灯泡都正常发光是电流才为 0.5A。 6.(2019贵州省安顺市)现有电源、开关、电流表、电压表、灯泡、滑动变阻器各一个，其中灯泡的 U﹣I 图 象如图所示。将这些元件用导线连成电路后，闭合开关，滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中， 电压表的示数从 5V 开始减小，电流表的示数从 0.3A 开始增大。下列结论正确的是（　　） Ω Ω 2UP R =4 A．电源的电压为 5V B．小灯泡的最大功率为 0.3W C．滑动变阻器的最大阻值为 20Ω D．整个电路的最小功率是 1.8 W 【答案】D 【解析】（1）根据题意可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电 流，如图所示： （2）当电压表的示数为 5V 时，电路中的电流为 0.3A，由图象得出此时灯泡两端的电压 UL＝1V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源的电压：U＝U 滑+UL＝5V+1V＝6V，故 A 错误； 由 I＝ 可得，滑动变阻器的最大阻值：R 滑＝ ＝ ≈16.7Ω，故 C 错误； 整个电路的最小功率：Pmin＝UI＝6V×0.3A＝1.8W，故 D 正确； （3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，灯泡两端的电压和电源的电压相等， 由图象可知通过灯泡的电流 I′＝0.5A，则小灯泡的最大功率：PLmax＝UI′＝6V×0.5A＝3W，故 B 错误。故 选：D。 7.（2019 深圳市）下列说法正确的是（ ） A. 电荷的移动形成电流 B. 电路中有电压就一定有电流 C. 把一根铜丝均匀拉长后电阻变小 D. 长时间使用的手机发烫，是因为电流的热效应 【答案】D 【解析】A．电荷定向移动形成电流，缺少“定向”二字，故 A 错误； B．电路中有电压时，要形成电流还必须保证电路通路，故 B 错误； C．铜丝被均匀拉长之后，铜丝的横截面积变小，长度变长，则铜丝的电阻增大，故 C 错误； D．因为手机电路中的元件有电阻，所以长时间使用后，由于电流的热效应会使得手机发热，故 D 正确。 8.(2019 山东省东营市)如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为 6V，电流表量程 0～0.6A， 电压表量程 0～3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度5 的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（　　） A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大 B．电流表的示数允许变化范围是 0.1～0.25A C．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是 24～50Ω D．电路的最大电功率是 2.5W 【答案】B 【解析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电 流表示数变小；根据 U＝IR 可知灯泡两端的电压变小，即电压表示数变小；故 A 错误； （2）根据 P＝UI 可得，灯的额定电流：IL 额＝ ＝ ＝0.25A， 因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为 0～0.6A，所以，电路中的最大电流为 Imax＝0.25A， 由 I＝ 可得，灯泡的电阻：RL＝ ＝ ＝10Ω， 电路中的总电阻：Rmin＝ ＝ ＝24Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值： R 滑 min＝Rmin﹣RL＝24Ω﹣10Ω＝14Ω；故 C 错误； 该电路的最大功率：Pmax＝UImax＝6V×0.25A＝1.5W，故 D 错误； （3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流： Imin＝ ＝ ＝0.1A，则电流表示数的变化范围是 0.1A～0.25A，故 B 正确。故选：B。 9.(2019 四川省自贡市)把一个标有“10V 3W”的小灯泡和定值电阻 R 串联后接在电压为 12V 的电源上（如 图所示），小灯泡恰能正常工作。该电路工作 10s 定值电阻产生的热量是（　　） A．60J B．36J C．30J D．6J6 【答案】A 【解析】（1）由 P＝UI 可得，灯泡正常发光时的电流：IL＝ ＝ ＝0.3A； （2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，且小灯泡正常发光， 所以，R 两端的电压：UR＝U﹣UL＝12V﹣10V＝2V， 因串联电路中各处的电流相等，该电路工作 10s 定值电阻产生的热量：Q＝W＝URIt＝2V×0.3A×10s＝6J。 故选：D。 10.（2019重庆市）具有防雾除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现 功能切换。图是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为 10V，四段电热丝电阻均为 10Ω，防雾、除露、 化霜所需加热功率依次增大。下列说法正确的是 ( ) A. 开关旋至“1”档，开启化霜功能 B. 开启防雾功能，电路总电阻为 5Ω C. 化霜与防雾电路的总功率之差为 15W D. 从防雾到除露，电路总电流变化 1A 【答案】C 【解析】由图知道，当开关旋至“1”档时，两条电阻丝串联接入电路，此时电路总电阻最大为 2R=2×10Ω=20Ω，由 知道，此时电功率最小，开启防雾功能，故 AB 错误； 此时电路中的电流是： =0.5A；此时电路的总功率是：P1 =UI1 =10V×0.5A=5W；当开关旋至 “2”档时，一条电阻丝单独接入电路，电阻较大（大于并联时的总电阻），电路消耗的功率较小，此时为 除露功能；此时电路中的电流是： =1A；从防雾到除露，电路总电流变化量是：I2 -I1 =1A-0.5A=0.5A，故 D 错误； 当开关旋至“3”档时，两条电阻丝并联接入电路，总电阻最小，总功率最大，此时为化霜功能，电路的总 电阻是： ，电路的总电流是： =2A；此时总功率是：P3 =UI3 =10V×2A=20W，化霜与防雾电路的总功率之差是：P3 -P1 =20W-5W=15W，故 C 正确。 = 2UP R 1 10V 2 20 UI R = = Ω 2 10V 10 UI R = = Ω 1 1= 10 52 2R R = × Ω = Ω并 3 10V 5 UI R = = Ω并7 二、填空题（共 14 个空，每空 2 分，共 28 分） 11.（2019 怀化市）某节能灯泡包装盒上标有“220 V 11 W"的字样，当灯泡正常发光时，通过灯泡的电流 为 A，连续通电 1min 消耗的电能是 J。 【答案】（1）0.05；（2）110。 【解析】因为 P=UI，所以灯泡正荣发光的电流为 I= = =0.05A; 因为 p=w /t 所以灯泡消耗的电能为 W=Pt=11W×10s=110J。 12.（2019 四川省凉山州）家用电风扇的电动机线圈电阻为 2Ω，正常工作时，通过的电流为 2A，通电 10 分钟，电风扇消耗的电能为　 　J，线圈产生的热量为　 　J。 【答案】（1）2.64×105 ； （2）4.8×103 【解析】（1）家用电风扇正常工作时的电压 U＝220V，电流 I＝2A，通电时间 t＝10min＝600s， 则电风扇消耗的电能：W＝UIt＝220V×2A×600s＝2.64×105J。 （2）通过线圈电流 I＝2A，线圈电阻 R＝2Ω，通电时间 t＝10min＝600s， 线圈产生的电热：Q＝I2Rt＝（2A）2×2Ω×600s＝4.8×103J。 13.(2019 广西贵港市)家用电吹风的简化电路如图 5 所示，主要技术参数如下表。则该电吹风正常工作吹热 风时，电热丝的阻值是________Ω，正常工作吹热风 5min 电热丝产生的热量是________J。 【答案】（1）48.4; （2）3×105 【解析】由表知，电热丝吹热风时，电热丝的额定功率为 P=1000W，额定电压为 U=220V，故电热丝的阻值 为 ；正常工作吹热风 5min 电热丝产生的热量为: 。 14. (2019 湖南省娄底市)某小灯泡上标有“6V 6W”字样，其电流随两端电压变化关系的曲线如图所示，则 当小灯泡两端的电压为 2V 时，通过小灯的电流为______A，此时小灯泡的电阻为______Ω。 Ω=== 4.48W1000 V220 P UR 22 ）（ J103s605W1000PtQ 5×=××==8 【答案】（1）0.5 ；（2） 4 【解析】由图象可知，当小灯泡两端的电压为 2V 时，通过的电流 I=0.5A； 由图象可知，当小灯泡两端的电压为 2V 时通过的电流，由 I= 可得，此时小灯泡的电阻： R= = =4Ω。 15.（2019 天津市）如左图所示 电路，电源电压保持不变，闭合开关 S，滑动变阻器滑片 P 从 a 端移动到 b 端的整个过程中，电流表示数 I 与电压表示数 U 的关系图象如右图所示。则电阻 的阻值为______ ； 当变阻器滑片 P 处于 a 端时，电阻 消耗的电功率为_____W。 【答案】 (1). 10 ； (2). 0.1。 【解析】根据欧姆定律可知，电阻 的阻值等于其两端电压与流经电流之比，R1= =10Ω；根据电功 率 P=UI，可得当变阻器滑片 P 处于 a 端时，电阻 消耗的电功率为 P1=1×0.1W=0.1W。 16.（2019 福建省）如图电路，闭合开关 S，将滑动变阻器的滑片 P 从 a 端向 b 端移动过程中，示数减小的 电表是___（选填“A”“V1”或“V2”）电路的总功率_________( 选填“增大”“减小”或“不变” ) 【答案】 (1). V1 ； (2). 增大。 【解析】如图电路，滑动变阻器和电阻 R2 串联，电压表 V1 测滑动变阻器电压，电压表 V2 测电阻 R2 电压， 的 1R Ω 1R 1R 1V 0.1A 1R9 将滑动变阻器的滑片 P 从 a 端向 b 端移动过程中，滑动变阻器连入电路电阻变小，电路中电流变大，根据 串联电路电阻分压特点可知，电压表 V1 示数减小；由 得，电路的总功率增大。 17.（2019 黑龙江七台河市）一个标有“6V 3W”的小灯泡，接在电源电压为 9V 的电路中，为使其正常发 光，应串联一个　 　Ω 的电阻，该电阻在 10 秒内产生的热量是　 　J。 【答案】（1）6；（2）15。 【解析】灯泡正常发光时的电压 UL＝6V，功率 PL＝3W，因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，灯泡正常发光时，串联电阻两端的电压：UR＝U﹣UL＝9V﹣6V＝3V， 因串联电路中各处的电流相等，所以，由 P＝UI 可得，电路中的电流：I＝ ＝ ＝0.5A， 由 I＝ 可得，串联电阻的阻值：R＝ ＝ ＝6Ω； 该电阻在 10 秒内产生的热量：QR＝I2Rt＝（0.5A）2×6Ω×10s＝15J。 三、实验探究题（18 题 10 分，19 题 8 分，本大题共 18 分） 18.（2019 山东聊城市）如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为 2.5V，电阻 大约为 10Ω，有两个规格分别为“10Ω 1A”的 A 滑动变阻器和“50Ω 2A”动变阻器，电源电压为 6V。 （1）本实验中应选择______滑动变阻器（选填“A”或“B”）。 （2）请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片 P 向左移动时，滑动 变阻器连入电路的阻值变大。 （3）连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表电压表均有示数。接下来应进行的操作是 ______。 A．断开开关，更换小灯泡 B．检查电路是否断路 C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光 （4）问题解决后，继续进行实验，发现电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变 P UI=10 阻器的滑片向______（选填“右”或“左”）端移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所 示，则小灯泡的额定功率为______W。 （5）实验中多次测量的目的是______。 A．测不同电压下小灯泡的实际功率 B．多次测量求平均值，减小误差 【答案】（1）B；（2）见图 ；（3）C；（4）右；0.45；（5）A。 【解析】（1）小灯泡的额定电压为 2.5V，电阻大约为 10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流： I= = =0.25A，根据串联电路电压的规律，灯正常发光时，变阻器分得的电压为：U'=6V-2.5V=3.5V， 由欧姆定律可得此时变阻器连入的阻值 R= = =14Ω＞10Ω，故选用“50Ω 2A”的滑动变阻器 B； （2）实验中滑动变阻器、电流表应串联在电路中，灯泡正常工作电流约 0.25A，所以电流表应使用 0-0.6A 量程，由滑片 P 向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大，所以应将其右下接线柱接入电路中，实物 图如图所示； （3）闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没损坏，也不是断路，可能是连入电阻太大，电 路中电流太小所致，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，即应进行 C 项操作； （4）闭合开关，由图乙知，电压表量程 0-3V，分度值 0.1V，电压表示数为 1.7V，小于灯的额定电压 2.5V，要测量小灯泡的额定功率，由串联电路电压的规律，应增大灯的电压减小变阻器分得的电压，根据 分压原理，应减小变阻器分得的电压，应将滑动变阻器滑片向右端移动，当电压表示数为 2.5V 时，小灯泡 正常发光； 由图丙知，电流表分度值为 0.02A，此时示数为 0.18A，则小灯泡的额定功率 P=UI=2.5V×0.18A=0.45W； （5）灯泡两端电压不同时其实际功率不同，多次测量的目的是测不同电压下小灯泡的实际功率，从而得到 灯泡亮度也实际功率的关系。故选 A。11 19.（2019 长春市）在研究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中： （1）如图所示，两个密闭的透明容器中装有相等质量的空气，两个容器中的电阻丝 R1、R2（R1＜R2）串联 接到电源两端．电阻丝 R1 和 R2 串联的目的是保证______相同，U 型管中液面高度的变化反映_______； （2）通电 10s，观察到图中两侧 U 型管中液面高度的变化不同，这说明：电流产生的热量与_______有关； （3）在研究电流产生的热量与电流的关系时，将一段导线与电阻丝 R2 并联，通电 10s，左侧 U 型管中液面 高度的变化比（2）中左侧 U 型管中液面高度变化_______（选填“大”或“小”）。 【答案】 (1). 电流 (2). 电阻丝产生的热量的多少 (3). 电阻 (4). 大 【解析】第一空．串联电路中电流处处相等，所以电阻丝 R1 和 R2 串联的目的保证电流大小相等； 第二空．实验运用了转换法，密闭透明容器中的空气受热膨胀，则 U 形管两端液面高度差发生变化，所以 利用“U 形管两端液面高度差的变化”反映电阻丝产生热量多少； 第三空．实验中的变量是电阻大小不同，控制电流和通电时间相同，，观察到图中两侧 U 型管中液面高度的 变化不同，说明电流产生的热量与电阻大小有关； 第四空．将一段导线与电阻丝 R2 并联后，R2 被短路，电流总电阻变小，电流变大，即通过 R1 的电流增大了， 相同时间产生的热量多，所以左侧 U 型管中液面高度的变化比（2）中左侧 U 型管中液面高度变化大． 四、计算题（20 题 6 分；21 题 12 分；22 题 6 分。本大题共 24 分） 20.（2019 吉林省）某种荧光台灯铭牌上标有“额定功率 11W，额定电流 0.05A”的字样。当台灯正常发光 时，求： （1）台灯两端的电压； （2）10s 内台灯消耗的电能 【答案】（1）台灯两端的电压： （2）10s 内台灯消耗的电能：W=Pt=11W×10s=110J。 【解析】（1）已知额度功率和额定电流根据公式 计算台灯两端的电压； （2）已知台灯的功率和时间根据公式 W=Pt 计算消耗的电能。 21.（2019 辽宁省抚顺市）如图甲所示是一款加热杯，可以通过控制开关实现高、中、低三档加热，其简化12 电路图如图乙所示。R1、R2、R3 均为电热丝，已知 R1＝176Ω 加热杯的部分参数如表。求：c水＝4.2×103J/ （kg•℃），ρ 水＝1.0×103kg/m3] （1）R2 的阻值是多少？ （2）加热杯的低温档功率是多少？ （3）若不计热量损失，加热杯使用高温档加热，使 1L 水从 12℃升高到 100℃，需要多长时间？ 额定电压 220V 高温档功率 1100W 中温档功率 440W 低温档功率 容量 1L 【答案】 66Ω；220W；336s。 【解析】解：（1）当 S 接高温档触点时，电路为 R3 的简单电路， 由 P＝UI＝ 可得，R3 的阻值：R3＝ ＝ ＝44Ω， 当 S 接中温档触点时，R2、R3 串联，则此时电路中的总电阻：R 总＝ ＝ ＝110Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2 的阻值：R2＝R 总﹣R3＝110Ω﹣44Ω＝66Ω； （2）当 S 接低温档触点时，R1、R3 串联，则加热杯的低温档功率：P 低＝ ＝ ＝220W； （3）满壶水的体积：V＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3， 由 ρ＝ 可得，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg， 水吸收的热量：Q 吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣12℃）＝3.696×105J， 不计热量损失时，消耗的电能： W＝Q 吸＝3.696×105J，13 由 P＝ 可得，需要的加热时间：t′＝ ＝ ＝336s。 答：（1）R2 的阻值是 66Ω； （2）加热杯的低温档功率是 220W； （3）若不计热量损失，加热杯使用高温档加热，使 1L 水从 12℃升高到 100℃，需要 336s。 22.(2019 重庆市 B 卷)如图所示，定值电阻 R1 的阻值为 10Ὠ，R2 的阻值为 30Ὠ，闭合开关后电流表的示数 为 0.1 A。求： （1）电源电压； （2）电限 R1 在 1 分钟内产生的热量。 【答案】（1）3V;（2）54J. 【解析】解:（1）由电路图知道，两电阻并联，电流表测量 R2 支路的电流，由于闭合开关后电流表的示数 为 0.1 A，由欧姆定律知道，定值电阻 R2 的两端是：U2 =I2 R2 =0.1A×30Ω=3V；由并联电路的电压特点知 道，电源电压是：U=U2 =3V； （2）由于并联电路各支路两端的电压相等，电阻 R1 在 1 分钟内产生的热量是： =54J。 ( )22 1 1 1 3V 60s10 UQ W tR = = = ×Ω