人教版九年级全册第十八章 电功率综合与测试同步训练题

这是一份人教版九年级全册第十八章 电功率综合与测试同步训练题，共22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36分)
1．(本题3分)图甲所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关，将R2滑片从位置1移到位置2，根据两表示数作出的U-I图像如图乙中AB所示，其中A点的数据与滑片在位置1时对应，下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为3V
B．滑片移动过程中，R2接入电路阻值变大
C．电阻R1的U-I图像一定与线段AB相交
D．滑片移动过程中电路消耗的总功率先变大后变小
2．(本题3分)家庭电路中正在使用的节能灯的电流约为（ ）
A．0.1mAB．0.1AC．1AD．10A
3．(本题3分)如图是探究“影响电流热效应因素”的实验装置，将、两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且，瓶内装入等质量的煤油，下列说法错误的是（ ）
A．烧瓶内选用比热容较小的液体，可以使实验现象更明显
B．实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
C．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可
D．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系
4．(本题3分)有一个用电器，它的铭牌上写有“220V 12W”的字样，它可能是以下哪种用电器（ ）
A．节能灯B．彩色电视机C．电饭锅D．手机
5．(本题3分)如图1所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片从端滑到端，电压表示数与电流表示数的变化关系如图2所示，下列说法不正确的是（ ）
A．电源电压是
B．定值电阻的阻值是
C．滑动变阻器的阻值范围是
D．若电压表的示数为时，则电路的总功率为
6．(本题3分)在1840年，最先精确确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间关系的英国物理学家是（ ）
A．焦耳B．安培C．伏特D．欧姆
7．(本题3分)如图甲所示的电路中，R为定值电阻，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从B端移到A端，两电表示数变化关系如乙图所示。则下列说法不正确是（ ）
A．电源电压是6V
B．滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω
C．电阻R1的阻值是20Ω
D．滑片P滑到AB中点时电阻R1的电功率是0.9W
8．(本题3分)如图所示为小琴做的小小电动机。矩形线圈的左端引线漆皮被全部刮掉，右端引线漆皮只刮掉了上半周，小小电动机由两节干电池供电。线圈快速稳定转动过程中，线圈受到磁场的作用力时，线圈中的电流为0.67 A，则线圈快速稳定转动1 min内电路消耗的电能约为（ ）
A．150 JB．120 JC．90JD．60J
9．(本题3分)某小灯泡的额定电压为6V，小明同学通过实验测得它的电流随电压变化的曲线如图所示。由图可知（ ）
A．灯泡的电阻不变
B．电流I与电压U成正比
C．灯泡的额定功率随着两端电压增大而增大
D．灯泡的电阻会随两端的电压变化而变化
10．(本题3分)如图甲为小华测量小灯泡电功率的电路图，已知电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V；乙图中的实线为小华实验后通过描点法得到的小灯泡两端电压和电流的U-I图像，虚线为滑动变阻器两端电压和电流的U-I图像，但只有一条是正确的．则下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡正常发光时电阻为7.5
B．滑动变阻器两端电压和电流的U-I图像为虚线①
C．实验过程中滑动变阻器的最大功率为0.25W
D．小华在实验过程中可以将滑动变阻器的滑片置于最左端
11．(本题3分)如图1所示电路中，电源电压恒定不变，定值电阻R1的阻值为20Ω。滑动变阻器R2的最大阻值为100Ω。开关闭合后，当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时。电压表V1的示数如图2所示，R2的功率为1.75W。下列说法正确的是（ ）
A．电阻R1与滑动变阻器R2并联B．电压表V1测量电源电压
C．电流表的示数为0.05AD．电源电压为12V
12．(本题3分)如图所示，电源电压为U且恒定，定值电阻R0与滑动变阻器R串联的电路，已知：R>R0，在滑动变阻器的滑片P移动过程中，下列表示R0和R消耗的电功率P0和PR随两电压表示数U1、U2的变化关系图线中，可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
二、填空题(共20分)
13．(本题4分)小明家的电能表标有300revs/(kW•h)，一次实践活动中测得该电能表的转盘在2min内转了40转，则2min内电流做的功为___J，用电器的总功率为__W。
14．(本题4分)小红在做“探究串联电路电压的规律”实验时，连好了如图所示的电路，闭合开关S后发现L1正常发光，L2只能微弱发光，以下对于这一现象产生原因的分析中，合理的是（______）
A．灯泡L2发生了断路 B．灯泡L2发生了短路
C．由于灯泡L2的电阻较小 D．由于灯泡L2的电阻较大
选择理由：_________________
15．(本题4分)如图所示，电源电压恒为6V，灯泡L标有“6V 3W”，定值电阻R1的阻值为10Ω，电压表量程为0~3V，滑动变阻器R2标有“30Ω 1A”。
（1）灯泡L正常工作时的电阻为______Ω；
（2）闭合S1、S3，断开S2、S4，电路消耗的最大功率为______ W；将滑片移至中点时电压表示数为2V，则此时灯泡的实际功率为______W；
（3）断开S1、S3，闭合S2、S4，电路工作1分钟消耗的电能为______J。
16．(本题4分)某电风扇电阻为50Ω，当它接在220V的电路时，电流为0.2A，则正常工作100s产生的热量________J，此时电风扇将电能转化为机械能的效率是________。
17．(本题4分)如图甲所示，电压U=12V，灯泡L的额定电压为9V，其电流与电压的关系如图乙所示，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω，则灯泡L正常发光时，电功率为___________W，在向右调节滑动变阻器的过程中，该电路电功率的最小值是___________W。此时R的阻值变化量___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）灯泡L的阻值变化量。
三、计算题(共40分)
18．(本题8分)下表是某款两挡位电火锅的有关参数，图甲是其简化电路图，R1和R2为阻值不变的电热丝，单刀双掷开关S可接1或2，实现不同挡位的变换。
（1）求R1电热丝的阻值；
（2）电火锅正常工作时，用低温挡将2kg的水从60℃加热到70℃，求此过程中水吸收的热量[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]；
（3）电火锅正常工作时，分别用低温挡和高温挡将质量2kg的水加热，绘制的水温随时间变化的图象如乙图所示。请通过计算比较使用高温挡还是低温挡更节能。
19．(本题8分)如图所示，电源电压保持不变，R2为定值电阻，小灯泡L上标有“12V 6W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），只闭合S1，将滑动变阻器的滑片P移动到A端时，L正常发光；闭合所有开关时整个电路1min消耗的电能为1800J。已知电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。求：
（1）电源电压和小灯泡的电阻分别是多少？
（2）R2的阻值和1min内R2消耗的电能分别是多少？
（3）在保证各元件安全的前提下，只闭合S1时，电路中消耗的最小功率和最大电功率分别为多少？
20．(本题8分)如图甲为某型号电热水壶，它具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能。其简化电路如图乙所示。S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘的温度达到 120℃自动断开。S2是壶壁温控开关，按下时对水加热，水烧开后自动断开，电热水瓶处于保温状态。S3是电动出水开关，按下时闭合，电磁泵（类似于电动机）将水抽出。已知电热水壶保温功率为50 W，加热功率为1150W。
（1）电热水壶处于保温状态且不抽水时，接入电路的电阻是多少Ω？
（2）电热水壶处于加热状态时，通过 R1的电流是多少A？
（3）闭合 S3，电磁泵正常工作时两端电压为20V，已知 R3阻值为 200Ω，放满一杯水约需10s，则电磁泵正常工作10s 消耗的电能约为多少J？
21．(本题8分)某电热砂锅的简化电路如图甲所示。R1、R2均为发热电阻，S为旋转型开关，a、b、c、d为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低温挡”、“高温挡”之间的转换。工作时先用高挡加热锅内汤料到沸腾，再用低挡持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。
（1）某次烹饪一共用时6h，电功率与加热时间的关系如图乙所示，则本次烹饪共消耗多少电能？
（2）发热电阻R2的阻值为多少？
（3）在锅内装入1kg的牛肉和汤料，用高温挡将它们从20℃加热到90℃需要15min，求电加热锅的加热效率。[结果保留一位小数，c肉和汤＝4×103J/（kg•℃）]
22．(本题8分)如图甲所示是一款加热杯，可以通过控制开关实现高、低两档加热，其简化电路图如图乙所示。 R1、R2均为电热丝，已知R1=176Ω，加热杯的部分参数如下表所示。 求：
（1）R2的阻值是多少？
（2）加热杯的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20℃升高到100℃，需要多长时间？

额定电压U/V
电火锅挡位
额定功率P/W
220
低温
250
高温
880
容量
1L
额定电压
220V
高温档功率
1100W
低温档功率
参考答案
1．C
【详解】
由图甲可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．由图乙可知，其中A点的数据与滑片在位置1时对应，此时电压表示数为2V，电流表示数为0.1A，电源电压
①
滑片在2位置时，电压表示数为1V，电流表示数为0.3A，电源电压
②
由①②可得
故A错误；
B．如图乙所示，滑片在移动的过程中，电压表的示数减小，电流表的示数增大，由可知，在电源电压一定时，电路中的总电阻变小，电路中的变大，滑动变阻器与定值电阻串联，滑片移动过程中，R2接入电路阻值变小，故B错误；
C．定值电阻的阻值为5Ω，滑动变阻器的滑片在位置1时连入电路中的电阻
所以当滑动变阻器连入电路中的电阻也为5Ω时，定值电阻R1和滑动变阻器R2两端的电压相等，电流相等，此时电路中的电流
电压表的示数
即电阻R1的U-I图像一定与线段AB相交的U-I图像，故C正确；
D．由图乙可知，滑片移动过程中电路中的电流变大，在电源电压一定时，由可知，电路中的电流变大，电路消耗的总功率变大，故D错误。
故选C。
2．B
【详解】
家用节能灯的功率在20W左右，工作电流大约
故选B。
3．C
【详解】
A．相同质量的不同种物质吸收相同的热量，比热容小的温度升高得更多。烧瓶内选用比热容较小的液体，加热升温现象更明显，故A正确；
B．电流通过电阻丝时产生了热量，烧瓶中煤油吸收了这些热量后温度升高，温度计显示了煤油温度的变化情况，所以该实验通过转换法把电阻丝产生热量转换成了温度计示数的变化，故B正确；
C．比较水和煤油的比热容大小，需控制这两种物质的质量和相同时间吸收的热量相同，但电路中选用的是电阻不同的两根电阻丝，相同时间内产生的热量不同，故C错误；
D．两电阻串联，流过两电阻的电流相同，两电阻阻值不同，可以用该装置探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系，故D正确。
故选C。
4．A
【详解】
A．节能灯的功率大约是10W左右，故A符合题意；
B．彩色电视机的额定功率一般为150W，故B不符合题意；
C．电饭锅的额定功率在800W左右，故C不符合题意；
D．手机的额定功率在1W左右，故D不符合题意。
故选A。
5．C
【详解】
A．滑动变阻器的滑片滑到端，滑动变阻器阻值为0，此时定值电阻的电压等于电源电压，由图2可知，此时定值电阻的电压为9V，所以电源电压为9V，故A正确，A不符合题意；
B．当定值电阻电压为9V时，通过的电流为1.5A，则定值电阻的阻值
故B正确，B不符合题意；
C．当滑动变阻器的滑片位于b端，此时其阻值最大，由图2可知，定值电阻的电压为3V，电流为0.5A，则滑动变阻器的最大阻值
所以滑动变阻器的阻值范围是，故C错误，C符合题意；
D．若电压表的示数为时，此时电路中的电流
则电路的总功率为
故D正确，D不符合题意。
故选C。
6．A
【详解】
1840年，英国物理学家焦耳最先精确确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间关系，即焦耳定律，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
7．C
【详解】
A．当滑动变阻器的滑片滑到A端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，由图像可知，电源的电压U＝6V，故A正确，不符合题意；
B．当滑动变阻器的滑片滑到B端时，R2接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图像可知，电路中的电流I小＝0.2A，R1两端的电压U1＝2V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压
U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V
滑动变阻器R2的最大阻值

故B正确， 不符合题意；
C．R1的阻值

故C错误，符合题意；
D．因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑片P滑到AB中点时，电路中的电流
电阻R1的电功率
故D正确，不符合题意。
故选C。
8．B
【详解】
线圈快速稳定转动1 min内电路消耗的电能约
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
9．D
【详解】
ABD．从图中可以看出，图像中电阻的阻值随温度的升高而增大，故通过灯泡的电流与灯泡两端的电压不是正比关系，而灯丝电阻随温度的升高而增大，因此灯泡的电阻会随两端的电压变化而变化，故AB错误，D正确；
C．因为小灯泡的额定功率为定值，不会随着两灯泡端电压增大而增大，故C错误。
故选D。
10．B
【详解】
A．小灯泡额定电压为2.5V，由乙图可知小灯泡正常发光时电流为0.3A，因此小灯泡正常发光时电阻为

故A错误
B．因为小灯泡与滑动变阻器串联，因此
当UL=1.5V时，U滑必然也等于1.5V，由图可知，只有虚线①满足，故B正确；
C．滑动变阻器的功率为

可知，当RL=R时，P最大。由图可知，当UL=1.5V时， 小灯泡电阻与滑动变阻器电阻相等，所以滑动变阻器的最大功率为
故C错误；
D．当滑动变阻器的滑片置于最左端时，滑动变阻器接入电阻为零，小灯泡直接接在电源电压两端，此时电压超过小灯牌额定电压，会损坏小灯泡，故D错误。
故选B。
11．D
【详解】
A．电压表相当于断路，电流表等于导线，故此时电阻R1与滑动变阻器R2串联，故A错误；
B．电压表V1并联在电阻R1两端，故测量的是电阻R1的电压，故B错误；
C．若电压表的示数为1V，则电流为
根据，R2的功率为1.75W，电阻R2的阻值为
不符合R2的最大阻值为200Ω，故电压表的示数为5V，则此时的电流为
故C错误；
D．则此时电阻R2的阻值为
此时R2两端的电压为
则电源电压为
故D正确。
故选D。
12．A
【详解】
由图知道，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，V1测R0的电压，V2测R的电压。
A．由串联电路电压的规律
U2=U-U1
由欧姆定律，电路的电流，由P=UI知道，R的电功率
即R的电功率PR为U1的一元二次函数，因 ，抛物线开口向下，由数学知识知道，当
PR有最大值，故A正确；
B．由知道，R0消耗的功率
R0为常数，由数学知识，电功率P0随电压表示数U1的变化关系图线为抛物线，故B错误；
C．当变阻器连入电路的电阻最大时，由分压原理，电压表V2的示数最大，由知道，变阻器的电功率不可能为0，故C错误；
D．由串联电路电压的规律知道
U1=U-U2
R0消耗的功率
当U2无限接近时电源电压时，R0消耗的功率为0，故D错误。
故选A。
13．4.8×105J 4000
【详解】
[1]由电能表的盘上标有“300revs/(kW•h)”。可知电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转了300转。所以当电能表转盘转了40转时，消耗的电能为
W==4.8×105J
t=2min=120s
[2]用电器的总功率
14．C 当L1、L2串联时，流过两灯电流相等，由可知电阻小的灯实际功率小，由题可知，L2发光微弱，说明L2的实际功率比L1小，所以L2电阻小。
【详解】
[1][2]A．灯泡L2发生了断路时，两灯泡均不能发光，故A错误；
B．灯泡L2发生了短路时，L2不能发光，故B错误；
CD．两灯泡串联，L1正常发光，L2只能微弱发光，说明灯L1的实际功率较大，灯L2的实际功率较小；但因两灯泡串联，通过两灯的电流相等，根据可知，L1的电阻较大，L2的电阻较小，故D错误， C正确。
故选C。
15．12 1.8 0.2 396
【详解】
（1）[1]灯泡L正常工作时的电阻为
（2）[2]闭合S1、S3，断开S2、S4，灯泡L、定值电阻R1和滑动变阻器R2串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，当电压表示数最大时，通过定值电阻的电流最大，定值电阻R1的阻值为10Ω，电压表量程为0～3V，则定值电阻允许通过的最大电流为
滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，灯泡允许通过的最大电流为
串联电路各处电流相等，所以电路允许通过的最大电流为0.3A，此时电路消耗的最大功率为
P=UIR=6V×0.3A=1.8W
[3]滑片移至中点时电压表示数为2V，则此时通过电路的电流为
变阻器两端的电压
U滑==3V
则灯泡的实际功率为
P′=U′I′=(U-U1′-U滑)I′=(6V-2V-3V)×0.2A=0.2W
（3）[4]断开S1、S3，闭合S2、S4，灯泡L、定值电阻R1并联接入电路，并联电路各并联支路两端电压相等，通过灯泡的电流为灯泡允许通过的最大电流0.5A，通过定值电阻的电流为
I1=
并联电路干路电流等于各支路电流之和，则干路电流为
I0=IL+I1=0.5A+0.6A=1.1A
电路工作1分钟消耗的电能为
W=UI0t=6V×1.1A×60s=396J
16．200 95.5%
【详解】
[1]电风扇正常工作100s产生的热量为
Q=I2Rt=(0.2A)2×50Ω×100s=200J
[2]消耗的电能
W=UIt=220V×0.2A×100s=4400J
则电风扇正常工作过程中转化成的机械能
W机械=W﹣Q=4400J﹣200J=4200J
所以电风扇将电能转化为机械能的效率
η==≈95.5%
17．13.5 12 大于
【详解】
[1]灯泡正常发光时的电压为9V，由图乙可知，灯泡正常发光时的电流为1.5A，则灯泡L正常发光时，电功率为
P=UI=9V×1.5A=13.5W
[2]由图甲可知，R和L串联，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电流最小，电路中的电功率最小，滑动变阻器接入的最大阻值为10Ω；由串联电路电压的特点和欧姆定律可知
带入数据可得
结合图像乙可知，当电路中的电流为1A时，此时灯泡两端的电压为2V，满足上述等式，则灯泡的最小功率为
PLmin=UL1I1=2V×1A=2W
电路中的最小功率为
Pmin=UI1=12V×1A=12W
[3]滑动变阻器滑片向右移动时，滑动变阻器的电阻增大，灯泡变暗，电流变小，电路中的总电阻变大，但灯丝的温度减低，灯泡的电阻减小，所以滑动变阻器的阻值增加量大于灯泡的阻值减小量。
18．（1）55Ω；（2）8.4×104J；（3）高温挡更节能
【详解】
解：（1）当S接到2时，只有R1在工作，电路的总电阻最小，由可知电功率最大，电路为高温挡，R1的阻值
R1==55Ω
（2）水吸收的热量
Q吸＝c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(70℃-60℃)=8.4×104J
（3）高温挡工作时消耗的电能
W高＝P高t高＝880W×2×60s＝1.056×105J
低温挡工作时消耗的电能
W低＝P低t低＝250W×8×60s＝1.2×105J
W高＜W低
故高温挡更节能。
答：（1）R1电热丝的阻值是55Ω；
（2）此过程中水吸收的热量是8.4×104J；
（3）使用高温挡更节能。
19．（1）12V；24Ω；（2）6Ω； 1440J；（3）4.5W和6W
【详解】
解：（1）只闭合S1、将滑动变阻器的滑片P移动到A端时，电路为灯泡L的简单电路，因灯泡正常发光，所以电源的电压
U=UL0=12V
灯泡的电阻
RL===24Ω
（2）闭合所有开关时，灯泡L与电阻R2并联，因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以，此时灯泡正常发光，其功率为6W，由P=可得，灯泡1min消耗的电能
WL=PLt=6W×60s=360J
则1min内R2消耗的电能
W2=W﹣WL=1800J﹣360J=1440J
由W=UIt=t可得，R2的阻值
R2==×60s=6Ω
（3）只闭合S1时，灯泡L与变阻器R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，当电压表的示数U1=3V时，灯泡两端的电压
UL′=U﹣U1=12V﹣3V=9V
滑动变阻器接入的电阻最大，电路中的电流最小，此时电路中的电流
I===0.375A
电路中的最小功率
P1=UI=12V×0.375A=4.5W
灯泡正常发光时，额定电流为
I==0.5A
当I＇=0.5A时，电路中的电功率最大，即
P1=UI＇=12V×0.5A=6 W
答：（1）电源电压和小灯泡的电阻分别为12V、24Ω；
（2）R2的阻值为6Ω；1min内R2消耗的电能为1440J；
（3）保证各元件安全的前提下，只闭合S1时，电路中的最小功率和最大电功率分别为4.5W和6W。
20．（1）968Ω；（2）5A；（3）200J
【详解】
解：（1）电热水壶处于保温状态且不抽水时，只有R2接入电路，接入电路的电阻是
（2）电热水壶处于加热状态时，R1与R2并联，则R1的电功率为
通过 R1的电流是
（3）R3的电压为
通过电磁泵的电流为
则电磁泵消耗的电能为
答：（1）电热水壶处于保温状态且不抽水时，接入电路的电阻是；
（2）电热水壶处于加热状态时，通过 R1的电流是5A；
（3）电磁泵消耗的电能为。
21．（1）3.24106J；（2）363；（3）77.8%
【详解】
解：（1）由题意可知，高温挡工作时间为t1=1h，低温挡工作时间为t2=5h，故本次烹饪共消耗的电能为
（2）由可知，当电路电压不变时，电路的总电阻越大，则电路的总功率越小，由图甲可知，当开关接b、c触点时，R1与R2串联接入电路，此时电路的总电阻较大，故处于低温挡，当开关接c、d触点时，只有R1接入电路，故处于高温挡，由题意可知
解得R1=121,
解得
R1+R2=484
故电阻R2的阻值为
（3）由题意可知，肉和汤吸收的热量为
而消耗的电能为
故电加热锅的加热效率为
答：（1）本次烹饪共消耗的电能为；
（2）发热电阻R2的阻值为363；
（3）电加热锅的加热效率约为77.8%。
22．（1）44Ω；（2）220W；（3）305.5s
【详解】
解：（1）由电路图知高温档时只有电阻R2工作，低温档时电阻R1和R2串联，根据知，R2的阻值为
（2）根据知，加热杯的的低温档功率为
（3）满壶水的体积为
V=1L=1dm3=10-3m3
由可得，水的质量为
m=ρV=1.0×103kg/m3×10-3m3=1kg
水吸收的热量为
不计热量损失时，消耗的电能为
W=Q吸=3.36×105J
由可得，需要的加热时间为
答：（1）R2的阻值是44Ω；
（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20℃升高到100℃，约需要305.5s。