初中物理人教版九年级全册第十八章 电功率综合与测试习题

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第十八章电功率拔高训练（2）2020-2021学年人教版物理九年级姓名：___________班级：___________  一、单选题(共33分)1．(本题3分)如图所示，电路中电源电压保持不变，闭合开关S1后，当再闭合开关S2时，则（　　）A．电流表A1示数变大 B．电流表A1示数变小C．电路消耗的总功率变大 D．电路消耗的总功率变小2．(本题3分)下列物理量中，最接近实际情况的是（　　）A．教室里的一盏日光灯每小时耗电2kW·h B．家用电视机的功率约为2000WC．家用空调正常工作的电流约 0.5A D．对人体安全的电压是不高于36V3．(本题3分)假如科学家研制出常温下超导体，则它适合用作（　　）A．输电导线 B．保险丝 C．变阻器 D．电热丝4．(本题3分)有两盏电灯L1和L2，它们分别标有“110V 25W”和“220V 100W”字样，将它们串联接在220伏的电路中，则（　　）A．加在它们两端的电压之比是1∶2 B．它们的电阻之比是4∶1C．它们消耗的电功率之比是1∶1 D．相同时间内电流通过它们做的功之比是1∶45．(本题3分)金属铂对温度变化很灵敏，小明找来金属铂丝自制了温度计，如图所示为该温度计的电路原理图，Rt为金属铂丝，R0是定值电阻，电源电压不变，已知电表的示数能随温度的升高而变大，则金属铂丝电阻Rt、电路中电流I、定值电阻消耗的电功率P0、电路中的总功率P随度t变化的图像符合题意的是（　　）A． B． C． D．6．(本题3分)如图甲所示电路，电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器， 闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中，电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示，则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中（　　）
 A．电路总功率的最大值为5.4WB．电源电压为6VC．电路消耗的总功率最小时，R1与 R2 接入电路的阻值之比为 3∶1D．定值电阻电功率的变化为4.05W7．(本题3分)如图所示电源电压U=18V，小灯泡L的额定电压为9V，灯丝电阻不变，当滑动变阻器的滑片P移至中点时，小灯泡L正常发光；当滑片P移至最右端时，小灯泡的实际功率为6W，则小灯泡的额定功率和滑动变阻器的最大阻值分别为（　　）A．13.5W  6Ω B．13.5W  12Ω C．6W 27Ω D．6W  12Ω8．(本题3分)下列物理量最符合实际的是（　　）A．家用节能灯正常发光时的电流约1AB．手机充电电压约为4VC．LED液晶电视机的功率约3000WD．人体的安全电压是36V9．(本题3分)如图所示的电路中，当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，示数之比I甲︰I乙=3︰5；当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，则R1与R2消耗的功率之比P1︰P2为（　　）A．2︰5 B．5︰2 C．3︰2 D．2︰310．(本题3分)小明和小华共同测出一小灯泡的额定功率后，还想测出不同电压下该小灯泡的实际功率。小明设计的电路如图甲所示，他先测出多组电压和电流值，再求出对应的功率，并作出功率随电压变化的图线a。小华设计的电路如图乙所示，她先计算出小灯泡的电阻R，再测出多个电压值，最后求出对应的功率，作出功率随电压变化的图线b。则下列反映了他们的实验结果的图象是（　　）A． B．C． D．11．(本题3分)如图所示，电源电压为保持不变，，，灯泡L标有“”字样，假定灯丝电阻不变。下列说法中正确的是（　　）A．灯泡L正常工作时的电阻为B．当只闭合开关时，电阻消耗的功率为C．如果开关、和同时闭合，灯泡L短路不工作D．此电路消耗的最大电功率与最小电功率之比为  二、填空题(共24分)12．(本题4分)电阻R1、R2的U-I图象如图所示，则R1：R2=______。将R1、R2接入电源电压不变的电路中，如图所示。当只闭合S时，电路消耗的总功率为P1；当S和S1都闭合时，电路消耗的总功率为P2，则P1：P2=______。
 13．(本题4分)如图甲所示电路中灯泡的额定电压为8V。闭合开关后，变阻器滑片由A端移动到B端，这一过程中电压表的示数与电流表的示数变化关系如图乙所示。当滑片在变阻器B端时，灯泡正常发光，电源电压为___________V；当滑动变阻器滑片滑到中点时，小灯泡的实际功率为___________W。14．(本题4分)2020年我市空气质量优良天数达293天，监测大气污染物浓度的电路如图甲所示，R为气敏电阻，其材料一般为______（填“半导体”或“超导体”），气敏电阻阻值R随污染物浓度变化曲线如图乙所示，污染物浓度增大时，监测仪表读数变大，该表应为图甲中______表，此过程中电路总功率______（填“变大”“变小”或“不变”）。15．(本题4分)电流通过导体，导体会发热的现象叫做电流的 ______效应。当电流一定时，相同时间里导体的电阻越大，产生的热量就 ______。某电热器接在40V的电源上，其电阻是100Ω，则通电8min能产生的热量是 ______J。16．(本题4分)甲灯额定电压为8V，乙灯额定功率为3W，甲乙两灯电阻分别为R甲和R乙，且R甲>R乙，并保持不变。将它们串联到电压为UA的电源上时，两灯均正常发光；将它们并联到电压为UB的电源上时，乙灯正常发光，此时甲灯的实际功率与其额定功率之比为，则电源UA=___________V，R甲=___________Ω。17．(本题4分)如图所示，电源电压保持不变，灯泡L标有“3V 1.5W”的字样，滑动变阻器R0标有“20 1A”字样，R1=9，电流表量程为03.0A，假定灯丝电阻不变。当只闭合开关S2时，电流表示数为0.3A，则电源电压是______V；当开关S1、S2和S3都闭合时，在保证电路安全前提下，滑动变阻器R0接入电路的阻值范围是______。 三、计算题(共32分)18．(本题8分)如图甲所示为一款功率可调的煮蛋器，其简化电路图如图乙所示。图乙中，和为两个长度相同但电阻不同的电热丝，两电热丝的滑片用一个绝缘硬棒连接，且通过移动绝缘棒可使两个滑片同时移动到两个电热丝的最左端和最右端。求：（1）当两滑片同时在两电热丝最左端时，煮蛋器的加热功率为，则的电阻为多少？（2）当两滑片在两电热丝中点时，煮蛋器的功率为，则两滑片在两电热丝的最右端时的功率为多少？（3）调节滑片使煮蛋器功率为，把鸡蛋和水的混合物从加热到，不计热损失，则混合物的质量为多少？[鸡蛋和水的混合物的比热容为]
 19．(本题8分)如图甲为新型电饭锅，它能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。小明了解到电饭锅的简化电路如图乙所示，R1和R2均为电热丝，S1和S2为温控开关，其中S2有A、B两个触点，可实现“高温”“中温”和“低温”三挡的转换。当S1闭合，S2连接触点A时，处于高温挡，高温挡功率为1100W。已知R1＝55Ω。求：（1）电阻R2的阻值；（2）当S1断开，S2连接触点B时，处于低温挡，求此时电路的总功率；（3）如图丙是在一次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图像，求本次煮饭过程中电饭锅在中温挡产生的热量。20．(本题8分)在如图所示的电路中，电源电压，小灯泡L标有“4V、16W”的字样（电源电压和小灯泡的阻值均保持不变），为定值电阻，滑动变阻器标有 “20Ω 、1A”的字样，电流表A的量程为0~0.6A。求：（1）小灯泡L的电阻；（2）当开关闭合断开时，电压表的示数为4V，工作5分钟消耗的电能；（3）当开关断开闭合时，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围。21．(本题8分)空气炸锅，因其烹制食物脂防含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐。如图甲所示为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻、，。额定工作电压为220V，内部电路可简化为图乙所示电路，当开关S1闭合，开关S接b端时为高温挡，、是消耗的总功率为1210W；开关S1闭合，开关S断开时为中温挡。（1）求电阻的阻值；（2）若用此空气炸锅加工薯条，原料薯条温度为20℃，炸熟至少需要达到170℃，求一次炸熟200g薯条需要吸收的热量；[取]（3）若使用空气炸锅高温挡完成以上烹制，空气炸锅电能转化为热能效率为75%，求烹制一次薯条需要的时间。
参考答案1．C【详解】闭合开关S1后，只有L1接入电路，两个电流表测电流，当再闭合开关S2时，两灯并联，总电阻减小，A1测L1电流，因为电压没变，所以A1示数不变，A测干路电流，示数变大，因为总电流变大，根据P=UI，总功率变大，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。2．D【详解】A．教室里的一盏日光灯的功率约40W，每小时耗电0.04kW·h，故A不符合题意；B．家用电视机的功率约为200W，故B不符合题意；C．空调额定功率在1100W左右，工作电流在=5A故C不符合题意；D．经验证明，只有不高于36V的电压对人体才是安全的，故D符合题意。故选D。3．A【详解】超导体电阻为0，保险丝和电热丝都是利用电流热效应工作的，变阻器利用了导体具有电阻，它们不能使用超导体；使用超导体制成的导线将降低远距离输电线中的电能损耗，输电导线可以使用超导体。A符合题意，BCD不符合题意。故选A。4．C【详解】AB．两灯泡的电阻分别为R1==484ΩR2==484Ω则两灯泡的电阻之比R1∶R2=484Ω∶484Ω=1∶1将它们串联接在220伏的电路中时，因串联电路中各处的电流相等，它们两端的电压之比故AB错误；C．它们消耗的电功率之比故C正确；D．相同时间内电流通过它们做的功之比故D错误。故选C。5．C【详解】A．由图可知，该电路为串联电路，电表并联在了Rt的两端，故电表为电压表，电表的示数能随温度的升高而变大，根据串联电路的分压规律可知，Rt的电阻是变大的，即温度升高，Rt的电阻变大，故A不符合题意；B．温度升高，Rt的电阻变大，总电阻变大，根据可知，电流是变小的，故B不符合题意；C．温度升高，电流变小，根据P=I2R可知，定值电阻的功率变小，故C符合题意；D．温度升高，电流变小，根据P=UI可知，总功率变小，故D不符合题意。故选C。6．B【详解】AB．由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当R2接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最大，由图象可知，电路中的最小电流I最小=0.3A，电压表的最大示数U2=4.5V，，电源的电压U=I最小R1+U2=0.3A×R1+4.5V①当R2接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，此时电路为R1的简单电路，由图像可知，电路中的最大电流I最大=1.2A，电源的电压U=I最大R1=1.2A×R1②因电源的电压不变，解①②可得R1=5Ω，U=6V电路总功率的最大值P最大=UI大=6V×1.2A=7.2W故A不符合题意，B符合题意；C．由图象可知，电路中的最小电流I最小=0.3A，电压表的最大示数U2=4.5V，滑动变阻器的最大电阻
 则R1∶R2=5Ω∶15Ω=1∶3故C不符合题意；D．定值电阻电功率的最小值P1最小=I最小2R1=(0.3A)2×5Ω=0.45W定值电阻电功率的最大值P1最大=I最大2R1=(1.2A)2×5Ω=7.2W所以定值电阻电功率的变化量ΔP 1= P 1最大- P 1最小=7.2W-0.45W=6.75W故D不符合题意。故选B。7．B【详解】P在中点时灯泡正常发光，说明此时灯泡两端的电压为9V，变阻器两端的电压为9V，即变阻器的最大阻值R为灯泡电阻RL的两倍，当P移动到最右端时（电阻全连入为R），电流为即解得R=12Ω，RL= 6Ω，小灯泡的额定功率故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。8．B【详解】A．家用节能灯正常发光时的功率为20W，则通过的电流为故A不符合题意；B．手机充电电压约为3.8V，接近4V，故B符合题意；C．LED液晶电视机的功率约300W，故C不符合题意；D．人体的安全电压是不超过36V，故D不符合题意。故选B。9．C【详解】如图所示，当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，电流表甲测R2支路电流，电流表乙测干路电流，两电阻两端电压相等，故两电阻的阻值之比为当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两电阻串联，通过两电阻的电流相等，则R1与R2消耗的功率之比P1︰P2为故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。10．C【详解】AB．小明和小华测出多组电压和电流值，再根据公式PUI求出对应的功率时，设RL为此时小灯泡的实际电阻，则P甲UI根据灯泡的额定电压和额定功率，利用R计算出小灯泡的电阻R，则R为灯泡正常工作时的电阻值；再根据测出多个电压值，利用P求出不同电压下的对应功率，由于P甲UI，和P乙与二次函数式yax2+bx+c，且a＞0，b0，c0时相符合，所以，电功率P是关于电压U的二次函数，则图象是经过原点开口向上的抛物线，故AB错误。CD．灯泡的实际电阻RL随温度升高而变大，当小灯泡两端电压U＜U额时，小灯泡在低于额定电压下工作，则此时灯泡的实际电阻RL＜R，因P甲UI，和P乙，可知，此时P甲＞P乙，此时抛物线a在抛物线b的上方，故C正确，D错误。故选C。11．D【详解】A．由得，灯泡L正常工作时的电阻为故A错误；B．当只闭合开关时，电阻与灯泡L串联，此时电路的总电阻为电路的电流电阻消耗的功率故B错误；C．如果开关、和同时闭合，电阻被短路，电阻与灯泡L并联，故C错误；D．当只闭合开关时，电阻与灯泡L串联，此时电路的总电阻最大为电路的电流电路消耗的功率最小如果开关、和同时闭合，电阻被短路，电阻与灯泡L并联，此时电路电阻最小为电路的功率最大为此电路消耗的最大电功率与最小电功率之比为故D正确。故选D。12．2：1    2：3    【详解】[1]R1阻值为R2阻值为则比值为[2]设电源电压为U，当只闭合S时，电路消耗的总功率为当S和S1都闭合时，电路消耗的总功率为电功率比值为13．8V    1.6    【详解】[1]从实物图中可以看出，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测量滑动变阻器的电压，电流表测量电路电流，滑动变阻器滑片在B端时，接入电阻为0，此时电路中只有电灯工作，此时灯泡正常发光，灯泡的额定电压为8V，所以电源电压为8V。[2]滑动变阻器滑片在A端时，接入电阻最大，此时电压表示数最大，电流表示数最小，从乙图中可以看出此时电压表示数为6V，电流表示数为0.3A。滑动变阻器的最大电阻当滑动变阻器滑片滑到中点时，滑动变阻器接入的电阻从乙图中可以看出，当电压表示数为4V，电流表的示数为0.4A时，由欧姆定律得，滑动变阻器的接入阻值正好为10Ω。此时灯泡的电压为此时灯泡的实际功率为14．半导体    电流    变大    【详解】[1]R为气敏电阻，其材料一般为半导体，当气敏电阻所处的环境条件发生变化时，气敏电阻的阻值发生变化，从而满足电路需要。[2]由甲电路图可知，定值电阻R0与气敏电阻R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；由乙图可知，当酒精气体浓度增大时，气敏电阻R的阻值变小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的总电阻变小，由I=可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大。[3]此过程中电路电源电压不变，电流变大，根据 P=UI可知电路的总功率变大。15．热    越大    7680    【详解】[1][2]电流通过导体，导体会发热的现象叫做电流的热效应，当电流一定时，导体的电阻越大，产生的热量就越多。[3]电热器是纯电阻电路，电流做功全部用来产生热量，电热器产生的热量16．14    16    【详解】[1] [2]当两灯并联时，甲灯的实际功率与其额定功率之比为，即整理得两灯并联时，乙灯正常发光，所以乙灯两端电压为两灯串联时，正常发光，电源电压等于两灯两端电压之和，即根据可得此时电路中的电流，即通过甲灯和乙灯的电流为根据可得甲灯的电阻为17．4.5    4.520    【详解】[1]灯泡的电阻当只闭合开关时，R1与灯泡串联，电流表示数为0.3A，则电源电压是[2] 当开关、和都闭合时，R1、R0并联，当滑动变阻器通过的电流最大为1A时，接入电路的最小值最大值为滑动变阻器的最大值20Ω，滑动变阻器R0接入电路的阻值范围是4.5～20Ω。18．（1）100Ω；（2）121W；（3）2.4kg【详解】解：（1）当滑片P都在最左端时，连入电路，的电阻（2）当滑片P都在中点时，与的一半阻值串联在电路 故的阻值当滑片P都在最右端时，连入电路，此时电路的电功率（3）不计热损失，混合物吸收的热量混合物的质量答：（1）的电阻为100Ω；（2）两滑片在两电热丝的最右端时的功率为121W；（3）混合物的质量为2.4kg。19．（1）220Ω；（2）176W；（3）7.92×105J【详解】解：（1）由电路图知，当S1闭合，S2连接触点A时，处于高温挡，电阻R1、R2并联，高温挡时电饭锅正常工作时电路中的总电流I＝＝5A通过R1的电流I1＝＝4A通过R2的电流I2＝I﹣I1＝5A﹣4A＝1AR2的阻值R2＝＝220Ω（2）由电路图知，当S1断开，S2连接触点B时，处于低温挡，电阻R1和R2串联，电路的总电阻R总＝R1+R2＝55Ω+220Ω＝275Ω此时电路消耗的功率P低＝＝176W（3）由电路图知，闭合开关S1、S2接b时，只有电阻R1接入电路，处于中温挡。此时电路消耗的功率P中＝＝880W结合丙图，本次煮饭过程中电饭锅在中温挡产生的热量为W＝P中t＝880W×15×60s＝7.92×105J答：（1）电阻R2的阻值是220Ω；（2）低温挡时电路的总功率为176W；（3）本次煮饭过程中电饭锅在中温挡产生的热量为7.92×105J。20．（1）10Ω；（2）240J；（3）【详解】解（1）小灯泡的电阻为（2）当开关闭合断开时，电阻与小灯泡L串联，电压表V测量的是小灯泡两端的电压，电阻两端的电压流过的电流工作5分钟消耗的电能（3）当开关断开闭合时，小灯泡L与滑动变阻器串联。小灯泡的额定电流滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表允许通过的最大电流为0.6A，灯泡允许通过的最大电流0.4A，此时电路允许通过的最大电流，小灯泡的最大功率当滑动变阻器阻值最大时，整个电路的电阻此时通过小灯泡的最小电流小灯泡的最小功率答：（1）小灯泡L的电阻为10Ω；（2）工作5分钟消耗的电能为240J；（3）小灯泡电功率的变化范围为。21．（1）；（2）；（3）【详解】解：（1）高温挡正常工作时，根据可知，高温挡的功率为R1的功率为则（2）根据可知，薯条吸收的热量（3）根据可知，消耗的电能为若使用空气炸锅高温挡加热时间答：（1）电阻的阻值为50Ω；（2）薯条吸收的热量为1.089×105J；（3）烹制一次薯条需要的时间为120s。