初中物理人教版九年级全册第十八章 电功率综合与测试练习

这是一份初中物理人教版九年级全册第十八章 电功率综合与测试练习，共20页。试卷主要包含了单选题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题(共39分)
1．(本题3分)下列四种用电器中。利用电流热效应工作的是（ ）
A．电冰箱B．电视机C．电脑D．电热水壶
2．(本题3分)将标有“PZ220﹣60”的甲灯和标有“PZ220﹣100”的乙灯串联起来，接到220V的电源上，则（ ）
A．两灯都正常发光，乙灯比甲灯亮B．两灯都不能正常发光，甲灯比乙灯亮
C．两灯都不能正常发光，乙灯比甲灯亮D．两灯都正常发光，甲灯比乙灯亮
3．(本题3分)如图所示，在探究串联电路特点的实验中，两盏小灯泡规格不同，当开关闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．、两端电压相等
B．、的亮度一定相同
C．a、b、c三处的电流一样大
D．若灯丝烧断了，仍能发光
4．(本题3分)“电功”单位的命名，是为了纪念科学家（ ）
A．安培B．伏特C．欧姆D．焦耳
5．(本题3分)下列用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A．电风扇B．电动机C．电冰箱D．电热毯
6．(本题3分)如图为安装在潜水器上深度表的简化电路图，显示器由电流表改装而成，压力传感器的阻值随压力增大而减小，电源电压不变，R0为定值电阻，闭合开关，在潜水器下潜的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电路的总功率减小B．R0两端的电压增大
C．通过显示器的电流减小D．传感器两端的电压增大
7．(本题3分)如图甲所示，电源电压保持不变，电阻R2＝10Ω，闭合开关S，电压表V1、V2的指针偏转情况完全相同，如图乙所示。则下列说法正确的是（ ）
A．电压表V1的示数为7.5VB．电阻R1的阻值为10Ω
C．电阻R2的电功率为9WD．电流表示数为0.6A
8．(本题3分)今年年初，武汉爆发新冠肺炎疫情，全国打响疫情防控阻击战，目前形势持续良好。疫情期间，常用的某款手持式电子测温仪如图甲，图乙是它工作的原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R0为保护电阻，显示仪是由电流表或电压表改装而成。在测量人的体温时显示仪的示数会随被测者体温的升高而变大，则下列分析正确的是（ ）
A．图乙中的显示仪是由电流表改装成的
B．热敏电阻 R的阻值随着温度的升高而减小
C．将R0更换为阻值更小的电阻，测相同温度，显示仪示数变大
D．被测温者体温越高，整个电路消耗的电能越大
9．(本题3分)在如图所示的电路中，闭合开关S，电源电压恒为6V，电流表的示数为0.5A，电压表V 2的示数为4V。当把滑动变阻器的滑片移至最右端时，电流表的示数为0.3A。则下列结论正确的是（ ）
A．R 1的阻值为4Ω
B．滑动变阻器的最大电阻值为160Ω
C．电路消耗的最小总功率为0.18W
D．当滑动变阻器的滑片移至最左端时，在10min内电流通过R 1产生的焦耳热为5.4×104J
10．(本题3分)如图所示的电路，电源电压不变，当开关S闭合后，移动滑片P，改变滑动变阻器接入电路的阻值，使电压表的示数从4V变化到2V，同时观察到电流表示数的变化范围为0.2A~0.4A。下列结果正确的是（ ）
A．电源电压为8V
B．定值电阻R0的阻值为8Ω
C．定值电阻R0的电功率变化范围0.4W~1.6W
D．在此过程中滑动变阻器的电阻变化了10Ω
11．(本题3分)如图甲所示，电源电压恒为 3.0V，L1、L2、L3 为 3 个相同规格的小灯泡，通过每个小灯泡的电流随其两 端电压变化的规律如图乙所示，当开关闭合后，下列判断正确的是（ ）
A．灯泡 L2 的电阻为 12ΩB．通过灯泡 L1 的电流为灯泡 L2 电流的 2 倍
C．灯泡 L3 消耗的电功率为 0.75WD．灯泡 L1 与灯泡 L3 消耗的电功率之比为 5︰2
12．(本题3分)如图所示，电源电压保持不变。闭合开关，滑片P分别移到A和C两点时，滑动变阻器消耗的电功率相等，移到B点时，滑动变阻器消耗的电功率最大。若AB段和BC段电阻之比为2∶3，则滑片P移到A和C两点时，滑动变阻器接入电路的电阻之比为（ ）
A．1∶6B．2∶3C．4∶9D．8∶27
13．(本题3分)在电学实验中，电流表的内阻几乎为零，但实验室中有一种小量程电流表，其内阻不为零，在处理这种电流表时，可看成是一个无内阻的电流表A和一个电阻RA串联（如图中虚线框所示）要测量一只这种电流表的内阻R的阻值，电路设计如图所示，电源电压不变，R1:R2=1:2，当S1闭合S2断开时，电流表示数I1=0.15A，R1消耗的电功率为P1；当S1断开S2闭合时，电流表示数为I2，RA消耗的电功率为0.1W，R2消耗的电功率为P2；且P1:P2=9:8，则下列说法正确的是（ ）
A．I2=0.225AB．RA=20ΩC．U=3VD．P1=0.3W
二、填空题(共20分)
14．(本题4分)将灯泡L、电流表和滑动变阻器组成如图所示的电路，当S闭合后，在滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器连入电路的长度_____________，电阻_____________，电流表的示数_____________（以上三个空均选填“变大”“变小”或“不变”），小灯泡的亮度变_____________（选填“亮”或“暗”）。
15．(本题4分)小明家电能表本月初的示数为821.6KWh，本月底的示数如图所示，小明家本月消耗的电能为______kw•h，如果按0.5元/（kw•h）的电价计费。本月应付电费______元。
16．(本题4分)小方家有一个额定电压为220V的电水壶，它正常工作6min可烧开一壶水。若烧开一壶水耗电0.11kWh，则电水壶的额定功率为________W，正常工作时的电流为_______A。
17．(本题4分)如图所示，电源电压恒为9V，闭合开关S，当滑动变阻器的阻值为10Ω时，电压表的示数为6V，此时电动机正常工作，则电动机消耗的功率是______。若电动机内部线圈的电阻为2Ω，则通电10s电流通过电动机内部线圈产生的热量是______J；当电动机被卡住时，通电10s，整个电路消耗的电能为______J。
18．(本题4分)如图所示，为某电饭煲的电路原理图，开关可以同时与a、b相连，或只与c相连（红、绿指示灯不计电阻）。该电饭煲在加热档时总功率为1540W，在保温挡时的总功率为55W。若将开关与a、b相连时电饭煲处于______状态（选填“加热”或“保温”）；若电饭煲处于加热状态时，R的电功率为P1；处于保温状态时，R的电功率为P2，P1：P2=400：1，则电阻R1为______Ω。
三、计算题(共40分)
19．(本题8分)标有“3V 1.5W”的小灯泡与电阻R按如图所示电路连接。闭合开关后，小灯泡正常发光，电流表的示数为0.8A。求
（1）电阻R的阻值；
（2）通电100s电阻R消耗的电能。
20．(本题8分)新型电饭锅采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图甲所示。R1和R2均为电热丝，S、S1都闭合时为加热烧煮状态，S闭合、S1断开时为保温焖饭状态。煮饭时，把电饭锅接入220V电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示。求：
（1）S和S1都闭合时电饭锅的电功率；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）这30min内电饭锅消耗的电能。
21．(本题8分)如图甲所示，电源电压恒为5V，小灯泡L上标有“4V 2W”字样，定值电阻R1的阻值为25Ω，变阻器R2上标有“20Ω 1A”字样，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A。
（1）求小灯泡正常发光时的电阻。
（2）闭合开关S、S1、S2，断开S3，移动变阻器R2的滑片P，使电流表的示数为0.56A，求此时变阻器R2消耗的电功率。
（3）闭合开关S，S3，断开S1、S2，移动变阻器R2的滑片P，小灯泡L的U-I关系如图乙所示，在保证电路各元件安全工作的情况下，求变阻器R2允许接入电路的阻值范围。
22．(本题8分)如图所示，电源电压保持U=46V不变，当电键S闭合后，电阻R2两端电压U2=6V，电阻R3消耗电功率P3=16W。通过电阻R4的电流I4=14A，求：
（1）R3=？及通过电阻R1的电流I1=？
（2）电源的输出功率P=？
23．(本题8分)如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S1，断开开关S2，当滑动变阻器的滑动触头在a端时，电压表V1的示数为2.4V，电流表示数为0.3A。将R2的滑动触头从a端移动到b端的过程中，电压表V1和V2的示数与电流表示数的关系分别如图乙中的图线①和②所示。
（1）求R1的阻值；
（2）求R2的最大阻值；
（3）同时闭合S1和S2，当R2的阻值为何值时，R2的电功率最大？R2电功率的最大值是多少？
参考答案
1．D
【详解】
A．电冰箱是将电能转化为电动机的机械能，通过做功发生物态变化工作的，不是利用电流的热效应来工作的，故A不符合题意；
B．电视机将电能转化为声音与图像，不是利用电流的热效应来工作的，故B不符合题意；
C．电将电能转化为声音与图像，不是利用电流的热效应来工作的，故C不符合题意；
D．电水壶工作时将电能转化为内能，利用电流的热效应工作的; 故D符合题意。
故选D。
2．B
【详解】
两灯泡串联时，根据串联电路总电阻等于各分电阻之和可知，电路中的电阻变大，
根据可知，此时电路中的电流小于两灯泡正常工作时的电流。根据可知，两灯泡的实际功率都变小，即两只灯泡的实际功率小于额定功率，都不能正常发光。已知两只灯泡的额定电压相同，但甲灯的额定功率较小，由公式知，甲灯的电阻较大，两灯泡串联时，根据可知，甲灯实际功率较大，甲灯较亮，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
3．C
【详解】
A．两盏小灯泡规格不同，即电阻不同，根据串联分压，电阻不同，则两灯泡的电压不同，故A错误；
B．L1、L2的亮度与实际电功率有关，电阻不同，故实际电功率不同，故B错误；
C．由于串联，电路的各个地方电流相等，a、b、c三处的电流一样大，故C正确；
D．若L2灯丝烧断了，则电路断路，没有电流经过灯泡L1，故两灯都不亮，故D错误。
故选C。
4．D
【详解】
电功以焦耳为单位，是为了纪念科学家焦耳，而安培是电流单位，是为了纪念科学家安培，伏特是电压单位，是为了纪念科学家伏特，欧姆是电阻单位，是为了纪念科学家欧姆，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
5．D
【详解】
ABC．电风扇、电动机、电冰箱工作时，主要将电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故ABC不符合题意；
D．电热毯工作时主要将电能转化为内能，是利用了电流的热效应，故D符合题意。
故选D。
6．B
【详解】
A．由图可知，定值电阻R0与传感器串联，电流表（显示器）测电路中的电流。潜水器在下潜过程中，随深度的增加压力传感器受到的压力增大。因压力传感器的阻值随压力增大而减小，即下潜过程中压力传感器的阻值减小，则电路总电阻减小，因电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中电流增大，根据P=UI可知，电路总功率增大。故A错误；
B．电路中电流增大，由U=IR可知，R0两端的电压增大，故B正确；
C．电路中电流增大，即电流表（显示器）示数变大，故C错误；
D．R0两端的电压增大，根据串联电路电压规律可知，传感器两端的电压减小，故D错误。
故选B。
7．D
【详解】
A．如图所示，两电阻串联，电压表V1测量电阻R1两端的电压，电压表V2测量R1与R2两端的总电阻，电压表V1、V2的指针偏转情况完全相同，故V2的示数大于V1的示数，所以V2示数为7.5V，V1示数为1.5V，故A错误；
D．R2两端的电压为
则通过R2的电流为
故D正确；
B．R1的电阻为
故B错误；
C．电阻R2的电功率为
故C错误。
故选D。
8．C
【详解】
A．由图可知，R与R0串联，因显示仪与热敏电阻并联，故显示仪是由电压表改装成的，故A错误；
B．当被测者体温较高时，显示仪的示数（电压表的示数）也会变大，由分压原理可知，热敏电阻的电阻变大，即热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大，故B错误；
C．温度相同时热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更小的电阻，由串联电路分压特点可知，R0两端分得的电压变小，根据串联电路的电压特点可知，R两端的电压越大，因此显示仪示数会变大，故C正确；
D．被测者体温越高，电压表示数越大，根据串联电路分压原理可知，热敏电阻的阻值越大，电路的总电阻越大，由可知电路的电流越小，根据P=UI可知，功率越小，由于时间不知，则根据W=Pt可知无法判定消耗电能的多少，故D错误。
故选C。
9．A
【分析】
先确定电路是哪个电阻或者哪两个电阻的连接，是串联还是并联，再根据串并联电路电压、电流特点求出研究对象的电压、电流，根据欧姆定律列出等式，进行求解。以电源电压为不变量作为基础，利用P=U2/R 和W=Q=U2t/R进行相应电功率、焦耳热的讨论求解。
【详解】
A．闭合开关S，R1与R2串联，电源电压
U=6V
电流表的示数为0.5A，表明流经R1的电流
I1=0.5A
这时电压表V 2的示数为4V。则R1的两端电压
U1=U-U2=6V-4V=2V
根据可得R1的阻值
故A正确；
B．当把滑动变阻器的滑片移至最右端时，滑动变阻器的最大电阻值为R2max，流经其的电流为
I2=0.3A
等于电路总电流。这时电路中R1和R2串联，电源电压
U=6V
对总电路而言利用欧姆定律有
U=I2(R1+R2)
代入数据有
6V=0.3A(4Ω+R2max）
解得
R2max=16Ω
故B错误；
C．电路电源电压一定，根据知道，总电阻R=(R1+R2max)最大时，电功率最小，只有
R2=16Ω
时电路消耗的总功率最小，
故C错误；
D．当滑动变阻器的滑片移至最左端时，滑动变阻器的电阻被短路，电路只有一个电阻R1在工作。根据焦耳定律Q=I2R1t以及I=U/R1，所以R1在10min内产生的焦耳热为
故D错误。
故选A。
10．C
【详解】
由图可知，开关闭合时，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路电流。移动滑片P时，电流表示数的变化范围为0.2A~0.4A，说明滑片向左移动。
AB．由题可知，当电压表示数即滑动变阻器两端电压为4V时，此时电路电流为0.2A，根据串联分压以及有
①
同理，当电压表示数即滑动变阻器两端电压为2V时，此时电路电流为0.4A，有
②
联立①②两式
解得
将代入②式解得
故AB错误；
C．当电流为0.2A时，定值电阻R0的电功率
当电流为0.4A时，定值电阻R0的电功率
即定值电阻R0的电功率变化范围0.4W~1.6W，故C正确；
D．当电压表示数即滑动变阻器两端电压为4V时，此时电路电流为0.2A，根据可得此时滑动变阻器接入阻值
当电压表示数即滑动变阻器两端电压为2V时，此时电路电流为0.4A，根据可得此时滑动变阻器接入阻值
滑动变阻器接入阻值的变化量
在此过程中滑动变阻器的电阻变化了15Ω，故D错误。
故选C。
11．D
【详解】
A．如图，L2、L3串联，然后再与L1并联。L2、L3串联，由于两灯的规格相同，所以它们两端电压相等，为
通过它们的电流相等，由图知，电流为
灯泡 L2 的电阻为
故A错误；
B．L1两端电压为3.0V，由图知，通过灯泡 L1 的电流为0.25A，不是灯泡 L2 电流的 2 倍，故B错误；
C．灯泡 L3 消耗的电功率为
故C错误；
D．灯泡 L1 消耗的电功率为
灯泡 L1 与灯泡 L3 消耗的电功率之比为
故D正确。
故选D。
12．C
【详解】
滑片移到B点时，滑动变阻器消耗的电功率为
当RB=R0时，PB最大。
滑片P分别移到A和C两点时，滑动变阻器消耗的电功率相等，即
AB段和BC段电阻之比为2∶3，设AB段电阻为2R，BC段电阻为3R，则
解得
则
故选C。
13．A
【详解】
A．当S1闭合S2断开时，R1与RA串联，电流表测电路中的电流；当S1断开S2闭合时，R2与RA串联，电流表测电路中的电流因P1:P2=9:8，且R1:R2=1:2，所以，由P=I2R可得
解得
故A错误；
B．RA的电阻值
故B错误；
C．因电源的电压一定时，电路中的电流与总电阻成反比，所以
解得
R1=10Ω
R2=2R1=20Ω
电源的电压
U=I(RA+R1)=0.15A(10Ω+10Ω)=3V
故C正确；
D．R1消耗的电功率
故D错误
故选C。
14．变大 变大 变小 暗
【详解】
[1][2]闭合开关后，在滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器连入电路中的长度变长，故电阻变大。
[3]根据，电路中的电压不变，总电阻变大，所以电路的电流变小。
[4]根据P=I2R可知灯泡的实际功率变小，灯泡变暗。
15．130 65
【详解】
[1]消耗电能为
W=W1﹣W2=951.6kW•h﹣821.6kW•h=130kW•h
[2]电费的单价为：0.5元/（kW•h），应交电费为
130kW•h×0.5元/（kW•h）=65元
16．1100W 5A
【详解】
[1]电热水壶工作时间
t=6min=0.1h
由功率公式，电水壶功率为
[2]正常工作时的电流
17．1.8 7.2 67.5
【详解】
[1]由电路图知，电动机与滑动变阻器串联在电路中，电压表测变阻器两端的电压。电动机正常工作时，其两端的电压
U1=U-U滑=9V-6V=3V
电路中的电流
电动机消耗的功率
P=U1I=3V×0.6A=1.8W
[2]通电10s，电动机内部线圈产生的热量
Q=I2Rt=(0.6A)2×2Ω×10s=7.2J
[3]当电动机被卡住时，电路中的总电阻
R总=R+R滑=2Ω+10Ω=12Ω
则整个电路在10s内消耗的电能
18．加热 110
【详解】
[1]由可知，电源电压不变时，电路中的总电阻越小，电路的总功率越大，当开关与a、b相连时，此时电阻R与R2并联接入电路，总电阻较小，故此时电饭煲处于加热状态。
[2]由电路图可知，开关与c相连时，电饭煲处于保温状态，由P=UI可得，电路中的电流为
因电饭煲处于加热状态时，R的电功率为P1，处于保温状态时，R的电功率为P2，且
P1:P2=400:1
故由P=I2R可得，两种情况下通过R的电流之比为
解得加热时，通过R的电流为
又因加热时，电路的总电流为
故加热时通过R1的电流为
解得电阻R1的阻值为
19．（1）10Ω；（2）90J
【详解】
解：（1）可知
通过电阻R的电流为
由得，则电阻R的阻值
（2）通电100s电阻R消耗的电能
答：（1）电阻R的阻值为10Ω；
（2）通电100s电阻R消耗的电能为90J。
20．（1）660W；（2）220Ω；（3）9.9×105J
【详解】
解：（1）S和S1都闭合时，电阻R1与R2并联；由乙图可知此时电流值Imax=3A，则功率
Pmax=UImax=220V×3A=660W
（2）开关S1断开时，电路中只有R1工作，由乙图可知通过R1的电流值I1=2A，则根据并联电路的电流特点可知：电阻R1与R2并联时
I2=Imax-I1=3A-2A=1A
根据欧姆定律得
（3）只有R1工作时功率
P1=UI1=220V×2A=440W
由乙图可知，加热时间
t′=10min+(20min-15min)=15min=900s
保温时间
t″=(15min-10min)+(30min-20min)=15min=900s
则
在电饭锅工作的30min内，加热消耗电能
Q′=W′=Pmaxt′=660W×900s=5.94×105J
保温消耗电能
Q″=W″=P1t″=440W×900s=3.96×105J
30min内电饭锅消耗的电能
Q=Q′+Q″=5.94×105J+3.96×105J=9.9×105J
答：（1）S和S1都闭合时电饭锅的电功率为660W；
（2）电热丝R2的阻值为220Ω；
（3）这30min内电饭锅产生的热量为9.9×105J。
21．（1）8Ω；（2）1.8W；（3）2~10Ω
【详解】
解：（1）小灯泡正常发光时的电阻
（2）闭合开关S、S1、S2，断开S3，R1、R2并联，灯泡短路，电阻电压均5V，R1电流为
R2电流为
I2=I-I1=0.56A-0.2A=0.36A
此时变阻器R2消耗的电功率
P2=UI2=5V×0.36A=1.8W
（3）闭合开关S，S3，断开S1、S2，L和R2串联，电压表测变阻器电压，灯泡额定电流为
所以最大电流0.5A，此时变阻器分压为
U1=U-UL=5V-4V=1V
变阻器阻值
变阻器最大分压为3V，此时灯泡分压2V，由图可知电流为0.3A，变阻器阻值为
所以变阻器电阻范围2~10Ω。
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻8Ω；
（2）此时变阻器R2消耗的电功率1.8W；
（3）变阻器R2允许接入电路的阻值范围2~10Ω。
22．（1）4Ω或1Ω，16A或18A；（2）736W或828W
【详解】
解：（1）设R4两端的电压为U4，则R1两端的电压
U1=46V-U4
通过R1的电流
R3两端的电压
U3=U4-6V
通过的电流
因为
I1=I2+I4
U42-24U4+140=0
解得
U4=14V或U4=10V
当U4=14V时，U3=8V，则
I1=I3+I4=2A+14A=16A
当U4=10V时，U3=4V，则
I1=I3+I4=4A+14A=18A
（2）当I1=16A时，电源的输出功率
P=UI1=46V×16A=736W
当I1=18A时，电源的输出功率
P=UI1=46V×18A=828W
答：（1）R3的阻值可能为4Ω或1Ω，对应通过电阻R1的电流分别为16A、18A；
（2）电源的输出功率可能为736W或828W。
23．（1）8Ω；（2）10Ω；（3）8Ω；0.28125W
【详解】
（1）由题意知，闭合开关S1，断开开关S2，当滑动变阻器的滑动触头在a端时，电压表V1的示数为2.4V，电流表示数为0.3A。则R1的阻值为
（2）由题意，结合图甲和图乙可知，滑动变阻器滑动触头从a端移动到b端的过程中，电路中的总电阻增大，电流减小，当滑动变阻器滑片滑到b端时，电压表V1的示数为1.2V，电压表V2的示数为2.7V。则此时加在滑动变阻器两端的电压为
U4=U2-U3=2.7V-1.2V=1.5V
此时电路中的电流为0.15A，则R2的最大阻值为
（3）当滑动变阻器的滑片在a端时，可知
当滑动变阻器的滑片在b端时，可知
由以上两式子联立可得U=3V，R0=2Ω。可知，电源的电压为3V。
同时闭合S1和S2，电阻R0被短路，此时电路中只有R1和R2串联接入电路，R2的电功率为
当R2的阻值为8Ω时，P取得最大值，最大值为0.28125W。
答：（1）R1的阻值为8Ω；
（2）R2的最大阻值为10Ω；
（3）同时闭合S1和S2，当R2的阻值为8Ω时，R2的电功率最大；R2电功率的最大值是0.28125W。