初中物理粤沪版九年级上册第十五章 电能与电功率综合与测试当堂检测题

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第十五章电能与电功率巩固基础（2）2021-2022学年沪粤版物理九年级上册姓名：___________班级：___________  一、单选题1．如图所示，灯 L1 和 L2的灯丝电阻之比是1∶2，则（　　）A．两个灯泡的电功率之比 P1∶P2=1∶2 B．两个灯泡的电功率之比 P1∶P2=2∶1C．两个电流表的示数之比 I1∶I2=1∶3 D．两个电流表的示数之比I1∶I2=2∶12．如图所示的电路中只闭合时，通过的电流是1.5A，，。则下列选项正确的是（　　）A．电源电压是20VB．当开关全部闭合时，和是并联电路C．只闭合时，通电20s电流通过产生的电热是200JD．开关通断情况发生变化，整个电路消耗的最大电功率是75W3．小灯泡L1标有“3V3W”，L2标有“3V1.5W”字样，将它们连入电路如图所示。忽略灯丝电阻变化，下列说法正确的是（　　）A．电源最多串联3节干电池B．开关闭合后，小灯泡L1比L2亮C．当L2正常发光时，L1的实际电功率为1.5WD．若两灯并联在3V电压下，小灯泡L1与L2消耗的实际功率之比为1：14．如图乙是小灯泡的I-U图像。将小灯泡与电阻R连入如图甲所示电路中，只闭合S，小灯泡的实际功率为1.8W；再闭合S1，电流表示数为0.75A．则下列说法不正确的是（　　）A．电源电压为3V B．通过R的电流为0.15AC．电阻R的阻值为20Ω D．闭合S、S1，电路消耗的总功率为4.5W5．如图所示，将两只额定电压相同的灯泡L1、L2串联在电路中，闭合开关S后，发现灯泡L1较亮，灯泡L2较暗，此现象说明（　　）A．灯泡L1的阻值小于灯泡L2的阻值B．通过灯泡L1的电流大于通过灯泡L2的电流C．灯泡L1两端的电压小于灯泡L2两端的电压D．灯泡L1的额定功率小于灯泡L2的额定功率6．图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合S1时，电流表的示数为0.5A。电源两端电压保持不变，下列说法中正确的是（　　）A．电源电压为3VB．只闭合S1时，小灯泡L的电阻为2ΩC．再闭合S2后，电流表的示数增加0.5AD．再闭合S2后，在1min内电阻R产生的热量为48J7．利用如图所示的电路（L1为“2.5V 0.3A”，L2为“3.8V 0.3A”，电压表、电流表的位置可调），不能够完成的电学实验有（　　）A．探究串联电路电流及电压的特点 B．探究灯丝电阻与温度的关系C．探究灯泡电功率与电压的关系 D．以灯泡为研究对象探究电流与电压的定量关系8．灯泡L标有“6V，3W”字样，接在如图所示电路中，闭合开关后恰好正常发光，电源电压恒为18V，在滑片P移动过程中，下列说法正确的是（　　）A．当滑片P向右移动过程中，电流表示数变小B．为了保证电表的安全，电压表应选0~3V量程C．灯泡L在10min消耗的电能为5400JD．滑动变阻器消耗的电功率恒为6W9．如图甲，电源电压保持不变，。先将、闭合，电压表的示数如图乙所示，再断开S2，电压表的示数变化了1.2V。下列说法正确的是（　　）A．电源电压为13.5VB．的阻值为12.5ΩC．当闭合、断开时，两端的电压为1.2VD．前后两种情况下，的功率之比为10．如图所示的电路，闭合开关S后发现L2 与L1相比发光很微弱，以下对于这一现象的分析中，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的电阻较大，其实际功率较小 D．由于灯泡L2的电阻较小，其实际功率较小11．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8VB．定值电阻R0的阻值为8ΩC．定值电阻R0的电功率变化范围0.4W~1.6WD．在此过程中滑动变阻器的电阻变化了10Ω12．甲、乙、丙三个导体串联在电路中，它们材料相同、均为圆柱体，规格如表所示，通电1min，电流通过甲、乙、丙做的功分别为，则（　　）导体长度/cm横截面积/cm2甲51乙101丙52 A． B． C． D．13．如图是九年级教科书上的插图：探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关 的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后，右侧 U 形管中液面高度差比左侧的大。下列说法正确的是（　　）
 A．该装置可以用来探究电流通过导体产生热量跟电阻大小的关系B．该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系C．左侧容器中电阻丝的阻值比右侧容器中的大D．U 形管中液面高度发生变化是由 U 形管中液体的热胀冷缩造成的  二、填空题14．电功率与电能、时间的关系： P=______  在使用时，单位要统一，单位有两种可用：（1）、电功率用瓦（W），电能用_____（J），时间用______（S）；（2）、电功率用_______（kW），电能用_____，时间用______（h）。15．如图所示，电工师傅用一只标有“220V 40W”的灯泡L0（检验灯泡）取代保险丝来检查新安装的照明电路中各支路的情况，L1和12均标有“220V 40W”。当只闭合S、S1时，L0发光，L1不发光，说明L1发生________（选填“断路”或“短路”）故障，当只闭合S、S2时，L0和L2都呈暗红色，此时电路的总功率为________W。16．如图为某实验电路的一部分。实验中发现，当电压表的示数减小了1V时，电流表的示数从0.6A变为0.4A，则电路中定值电阻R的阻值为______Ω，它所消耗的电功率变化了______W。17．小峰同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，设计了如图-1所示的电路，电源电压恒定不变，他将滑动变阻器R2的滑片从最右端移到最左端的过程中，根据实验数据绘制了如图-2所示的图像，电压表测量的是___________两端的电压，电路的总功率最大值为___________W，滑动变阻器R2的最大阻值为___________Ω。
 18．如图所示，电源电压不变，电阻，，。当开关闭合，、断开时，电流表的示数为0.1A，则电源电压为______V；整个电路的最大电功率为______W。
 19．小刚早上8：00出门前查看了他家的电能表示数如图甲所示，然后关闭家中其它用电器，让电冰箱工作，电冰箱的相关参数如图乙所示。晚上20：00回家后再次查看电能表，示数为______，这段时间内电冰箱实际工作时间约为______h。20．如图所示电路中，电源电压为6V且不变，定值电阻R0=30Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电流表的量程为“0~0.6A”，小灯泡上标有“3V 1.5W”字样，且灯丝电阻不变。若要保证电路安全，当S闭合，S1，S2都断开，变阻器接入电路最小电阻是 ______Ω；当S、S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率最大值为 ______W。21．某家庭电能表如图所示，若该家庭单独让空调工作，测得1min内电能表转盘转了60转，则空调消耗的电能为______J，空调的电功率是______W。
 
参考答案1．B【详解】AB．由图可知，两个灯泡并联，电流表A1测量干路中的电流，电流表A2测量通过L2的电流，并联电路中各支路两端的电压相等，两个灯泡的电功率之比 故A不符合题意，B符合题意；CD．两个电流表的示数之比 故CD不符合题意。故选B。2．D【详解】A．只闭合S1时，电路为R2的简单电路，电源电压U=I2R2=1.5A×20Ω=30V故A错误；B．当开关全部闭合时，电源短路，故B错误；C．只闭合S2时，R1与R2串联，电路中的电流通电20s电流通过R1产生的热量Q1=I2R1t=(0.6A)2×30Ω×20s=216J故C错误；D．闭合S1、S3，两电阻并联，总电阻最小，根据，总功率最大，总电流为整个电路消耗的最大电功率是P=UI1=30V×2.5A=75W故D正确。故选D。3．A【详解】A．由P=UI可知，小灯泡L1的额定电流为小灯泡L2的额定电流为又由可知，小灯泡L1的电阻为小灯泡L2的电阻为因L1与L2串联，故电路中的最大电流为I=0.5A，故此时电源电压为因一节干电池的电压为1.5V，故最多可串联3节干电池，故A正确；B．因L1与L2串联，故流过两灯的电流相等，由A中可知，L1的电阻小于L2的电阻，故由P=I2R可知，开关闭合后，L2的功率大于L1的功率，即小灯泡L2比L1亮，故B错误；C．由A中分析可知，当L2正常发光时，此时电路中的电流为I=0.5A，故此时L1的实际电功率为故C错误；D．若两灯并联在3V电压下，则此时两灯的实际功率等于额定功率，故小灯泡L1与L2消耗的实际功率之比为3W:1.5W=2:1故D错误。故选A。4．D【详解】A．由图乙可知，当小灯泡两端电压为3V，且流过的电流为0.6A时，小灯泡的功率为1.8W，只闭合S，小灯泡直接连在电源两端，即电源电压为3V，故A正确，不符合题意；B．闭合S1，小灯泡与电阻并联，电流表示数为0.75A，因此流过电阻R的电流为故B正确，不符合题意；C．电阻R两端的电压就等于电源电压，因此故C正确，不符合题意；D．闭合S、S1，电路消耗的总功率为故D错误，符合题意。故选D。5．D【详解】AB．由于两灯串联在电路中，所以通过小灯泡的电流相同；开关闭合后，灯泡L1较亮，灯泡L2较暗，说明前者的实际功率大，由P=I2R知，电流相同时，功率越大，阻值越大，因此灯L1的阻值要大于灯L2的阻值，故AB错误；C．通过两灯的电流相同，而L1的阻值要大于L2的阻值，由U=IR可知，灯L1两端的实际电压要大一些，故C错误；
 D．由A知：R1＞R2，那么在额定电压相同时，由P=知，阻值越大，其额定功率越小，即灯L1的额定功率要小于灯L2的额定功率，故D正确。故选D。6．D【详解】AB．只闭合S1时，电路为灯泡L的简单电路，电流表测电路中的电流，电流表的示数为0.5A，由图甲可知，此时灯泡两端的电压UL=4V，电源电压为4V，小灯泡L的电阻故AB错误；C．由图甲可知，R两端的电压UR=6V，IR=0.3AR的阻值为 再闭合S2后，灯泡L与电阻R并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过小灯泡L的电流不变，由并联电路电流的关系可知电流表的示数增加故C错误；D．再闭合S2后，在1min内电阻R产生的热量为Q=W=UIR1t=4V×0.2A×60s=48J故D正确。故选D。7．D【详解】A．由电路图知，两个灯泡与滑动变阻器串联连接，变换电流表的位置，可探究串联电路电流的特点，变换电压表的位置，可探究串联电路电压的特点，故A不符合题意；BC．通过调节滑片位置，记下电压表及电流表的示数，可测出灯丝在不同电压下的阻值，从而得出灯丝电阻与温度的关系，同时可测得灯泡电功率与电压的关系，故BC不符合题意；D．要探究电流与电压的关系，应保持研究对象的阻值不变，而灯泡灯丝的阻值是变化的，无法达到探究目的，故D符合题意。故选D。8．D【详解】A．由图滑片P和灯泡L串联，电压表与滑动变阻器滑片P右边部分并联，且电压表电阻很大，则电路中电流不能通过电压表，只能从滑动变阻器流过，当滑片P向右移动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻不变，整个电路总电阻没有发生变化，所以电流表示数不变，故A错误；B．由题已知灯泡额定电压为6V，由于在串联电路中，电源电压等于各部分电压之和，故滑动变阻器两端的电压为所以为了保证电压表的安全，电压表应选0~15V量程，故B错误；C．闭合开关后灯泡恰好正常发光，说明此时灯泡功率为额定功率，则灯泡L在10min消耗的电能为故C错误；D．由于滑动变阻器接入电路中电阻不变，电路的总电阻不变，则不论滑动变阻器滑片如何移动，电路中中电流都不变，滑动变阻器消耗的电功率不变。由于串联电路中电流处处相等，故通过滑动变阻器电流与灯泡电流相等，且灯泡恰好正常发光，则通过滑动变阻器电流滑动变阻器两端的电压滑动变阻器消耗的电功率故D正确。故选D。9．D【详解】A．先将、闭合，只有R1接入电路，电压表的示数如图乙所示，即为电源电压，量程选择0——3V，读数为2.7V，即电源电压为2.7V，故A错误；B．再断开S2，电压表的示数变化了1.2V，电阻R2分担了1.2V，则此时电压表的示数为电路中的电流为那么电阻R2的阻值为故B错误；C．由上可知，当闭合、断开时，两端的电压为1.5V，故C错误；D．前后两种情况下，的功率之比为故D正确。故选D。10．D【详解】A．若灯泡L2发生了断路，因L1与L2串联，则此时电路处于断路状态，则L1与L2均不亮，故可知A不符合题意；B．若灯泡L2发生了短路，则此时L2将不会发光，故可知B不符合题意；CD．因L1与L2串联，故流过两灯泡的电流相等，由P=I2R可知，此时灯泡电阻越大，功率越大，故此时可能是灯泡L2的电阻较小，其实际功率较小，故C不符合题意，D符合题意。故选D。11．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。12．A【详解】甲乙导体材料和横截面积相同，乙的长度大于甲的长度，乙的电阻大于甲的电阻，甲丙导体材料和长度相同，丙的横截面积大于甲的横截面积，丙的电阻小于甲的电阻，即R乙＞R甲＞R丙将它们串联在电路中，电流大小相等，通电1min，根据W=I2Rt可知W乙＞W甲＞W丙故选A。13．A【详解】ABC．由图示知，两个导体串联在电路中，则通过两个导体的电流相等，而在相同时间内，右侧U形管中液面高度差比左侧的大，说明右侧密封容器中导体的产生的热量比左侧密封容器中是导体产生的热量多，即右侧导体的电阻大于左侧是导体的电阻，所以该装置可用来探究电流通过导体产生的热量跟电阻的大小有关，故A正确，BC错误；D．U形管中液面高度发生变化是由密封容器中空气的热胀冷缩造成的，故D错误。故选A。14．    焦耳    秒    千瓦    千瓦时（kW•h，度）    小时    【详解】略15．短路    20    【详解】[1]当只闭合S、S1时，L0发光，说明电路是通路，L1不发光，说明L1发生短路现象。[2]当只闭合S、S2时，L0和L2都呈暗红色，这说明电路是通路，两个灯泡串联接入电路中，两个灯泡都标有“220V 40W”，说明两个灯泡的规格相同，根据串联电路的电压规律可知，每个灯泡两端电压为110V，根据可知，实际功率为额定功率的，实际功率为40W×=10W此时电路的总功率为P总=10W+10W=20W16．5    1    【分析】先根据电流表示数的变化值求出通过定值电阻电流的变化量，再利用求出定值电阻的阻值；最后根据P＝I2R求出定值电阻所消耗功率的变化量。【详解】[1][2]通过定值电阻电流的变化量I＝0.6A﹣0.4A＝0.2A定值电阻的阻值定值电阻所消耗功率的变化量17．R1    1.8    40    【详解】（1）[1]由电路图可知，闭合开关，R1、R2串联，电流表测量电路电流，电压表并联在R1两端，测量R1两端电压。（2）[2]当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电路中只有R1工作，此时电路中电流最大，根据图像可知，电路最大电流I大=0.3A，电源电压U=6V；电路的总功率最大值P=UI大=6V×0.3A=1.8W（3）[3]滑动变阻器接入电路阻值最大时，电路电流最小，根据图像可知，电路最小电流I小=0.1A，电压表示数U1=2V，因串联电路总电压等于各部分电路电压之和，所以滑动变阻器两端电压U2=U-U1=6V-2V=4V由I=可得，滑动变阻器的最大阻值R2===40Ω18．3    0.75    【详解】[1]由图示知，当开关S1闭合，S2、S3断开时，电阻R1、R2串联在电路中，R3处于断路，据串联电路的特点知，电源电压U= I(R1+R2)=0.1A×(20Ω+10Ω)=3V[2]由图示知，当三个开关都闭合时，电阻R1、R3并联在电路中，R2被短路，此时电路的电阻最小，据知，此时电路中的电功率最大为19．10124.1
    10    【详解】[1]电能表示数的最后一位为小数位，所以晚上电能表的示数为。[2]由图知，小刚家的电冰箱在这段时间内消耗的电能由可知，电冰箱实际工作时间20．6    3.6    【详解】[1]当S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与灯泡串联，电流表测电路电流，串联电路各处电流相等，所以通过灯泡和滑动变阻器的电流相等，由可得，小灯泡电阻RL===6Ω由P=UI可得，小灯泡正常发光时的电流IL=所以，当灯泡正常发光时，电路中电流最大为I最大=IL=0.5A此时总电阻最小，根据欧姆定律可得，总电阻为R总最小===12Ω则根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得，滑动变阻器接入电路的最小阻值R小=R总最小-RL=12Ω-6Ω=6Ω[2]当S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，电流表测干路的电流，其量程为“0~0.6A”，故干路上的电流I大=0.6A电路消耗的总功率最大值P最大=UI最大=6V×0.6A=3.6W21．72000    1200    【详解】[1]空调消耗的电能为[2]空调的电功率是