人教版九年级全册第十八章 电功率综合与测试课时作业

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2022-2023学年上学期第十八章单元检测卷A卷（人教版）
九年级全一册 物理·全解全析
一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。
1．（2022·河南·中牟县教育体育局教学研究室九年级期末）安装在小亮家中的电能表如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．小亮家已经消耗的电能为25086J
B．此电能表转盘每小时最多能转过3600转
C．此电能表的额定最大电流是20A
D．此电能表可以在4节干电池串联做电源的电路中使用
【答案】C
【解析】A．电能表示数的单位是kW·h，图示电能表表示小亮家已经消耗的电能为2508.6kW·h，故A错误；
B．3600r/(kW·h)表示此电路中用电器每消耗1kW·h电能，电能表的表盘转动3600转，故B错误；
C．20A表示电能表在平时工作时，允许通过的最大电流为20A，即电能表的额定最大电流为20A，故C正确；
D．4节干电池串联后总电压为
1.5V×4=6V
而电能表的工作电压为220V，所以此电能表不能在4节干电池串联做电源的电路中使用，故D错误。
故选C。
2．（2022·山东济南·三模）夏天到了，相比于空调，使用电风扇对身体更好些，也更节能环保。如图所示，是一款电风扇的“挡位”旋钮，当由2挡位调至3挡位时，能够吹出更强劲的风。则相较于2挡，下列关于3挡说法正确的是（　　）

A．消耗电能更多 B．消耗电能更快
C．消耗电能更少 D．消耗电能更慢
【答案】B
【解析】当由2档位调至3挡位时，能够吹出更强劲的风，表明由2档位调至3挡位后电流增大。由于电压不变，电流增大，那就意味着相同时间内做功更多（描述做功多少时要有时间限定），同理相同时间内做功更快。故ACD错误。B正确。
故选B。
3．（2022·陕西汉中·九年级期末）如图所示，关于灯泡变亮的说法中正确的是（　　）

A．M连E接线柱，闭合开关，滑动变阻器滑片向右移
B．M连F接线柱，闭合开关，滑动变阻器滑片向右移
C．M连E接线柱，闭合开关，滑动变阻器滑片向左移
D．M连F接线柱，闭合开关，滑动变阻器滑片向左移
【答案】C
【解析】AC.如图，小灯泡和滑动变阻器串联在电路中，M接E时，滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长，电阻变大，电路中电流变小，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗；滑动变阻器的滑片向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短，电阻变小，电路中电流变大，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮；故A错误，C正确；
BD.当M连F接线柱时，滑动变阻器都接下面两个接线柱，滑动变阻器相当于定值电阻，移动滑片，不能改变电路中的电阻，不能改变电路中的电流，不能改变灯泡的实际功率，不能改变灯泡的亮度，故BD错误。
故选C。
4．（2022·湖南·长沙市雨花区南雅双语实验中学二模）下列实例中，为了防止电热产生危害的是（　　）
A．用电熨斗熨衣服
B．高空飞行员所穿衣服里有电热保温装置
C．电视机的机壳上有许多小孔
D．孵化家禽的电热孵卵机
【答案】C
【解析】ABD．电熨斗、高空飞行员所穿衣服里的电热保温装置、孵化家禽的电热孵卵机都是利用电热来为人类服务，故ABD不符合题意；
C．电视机的机壳上有许多小孔是为了把各电器元件工作时产生的热量及时散失掉，即是为了防止电热危害，故C符合题意。
故选C。
5．（2021·全国·九年级专题练习）小明是一个爱动手并且善于思考的同学。一天他把自己的手机拆开，看到了一块如图所示的锂电池。以下是他做出的判断，其中不正确的是（　　）

A．这块电池能提供的电能大约为23000J
B．图中mAh和Wh都是能量的单位
C．将这块电池充满电需要的电费将不会超过0.1元（每度电0.48元）
D．不考虑机械自重及摩擦等，这块电池提供的电能若全部用来驱动电动机，能借助机械将一个中学生提升超过20m高
【答案】B
【解析】A．这块电池能提供的电能大约为

23000J相差不大，A正确，故A不符合题意；
B．mA是电流的单位，h是时间的单位，所以mAh是电荷量的单位，不是能的单位，W是功率的单位，h是时间的单位，故Wh是能量的单位，B错误，故B符合题意；
C．由A知电池能提供的电能大约为

将这块电池充满电需要的电费

，C正确，故C不符合题意；
D．中学生的重力约为500N，根据可知，将一个中学生提升的高度

D正确，故D不符合题意。
故选B。
6．（2022·浙江浙江·中考真题）导线中自由电子定向移动需要“动力”的推动，图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用，那么高度差表示的量是（　　）

A．电流 B．电阻 C．电压 D．电功
【答案】C
【解析】导线中自由电子的定向移动会形成电流，而自由电子的定向移动需要“动力”的推动，电压是形成电流的原因，图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用，所以高度差表示的量是即为电压，与电流做功的多少没有关系。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
7．（2022·四川成都·模拟预测）额定电压为3.8V的小灯泡的伏安特性曲线如图所示，分析判断，下列说法正确的是（　　）

A．小灯泡的电流与电压成反比
B．小灯泡的电阻随着电压增大而减小
C．小灯泡的电流为0.5A时正常发光
D．小灯泡的额定功率大于1.9W
【答案】D
【解析】A．由图可知，小灯泡两端电压增大一倍，小灯泡的电流并没有增大一倍，所以小灯泡的电流与电压不成反比，故A错误；
B．由图可知，当小灯泡的电压U1=1V时，通过小灯泡的电流I1=0.3A，由欧姆定律可知，此时小灯泡的电阻为

当小灯泡的电压U2=3V时，通过小灯泡的电流I2=0.5A，由欧姆定律可知，此时小灯泡的电阻为

所以小灯泡的电阻随着电压增大而增大，故B错误；
C．由图可知，当通过小灯泡的电流为0.5A时，小灯泡两端的电压为3V，小于额定电压3.8V，小灯泡不是正常发光，故C错误；
D．由图可知，当小灯泡两端的电压为U额=3.8V时，通过小灯泡的电流大于0.5A，根据P=UI可知，小灯泡的额定功率大于1.9W，故D正确。
故选D。
8．（2022·山东济宁·中考真题）如图是额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U﹣I图像。下列分析不正确的是（　　）

A．当L1两端的电压为100V时，其实际功率为20W
B．当通过L2的电流为0.45A时，其1min消耗的电能为4320J
C．将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，则L2的功率为8W
D．将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，则L1的功率为66W
【答案】C
【解析】A．当L1两端的电压为100V时，根据图像可知，通过L1的电流为0.2A，其实际功率为
P1=U1I1=100V×0.2A=20W
故A正确，A不符合题意；
B．当通过L2的电流为0.45A时，根据图像可知，L2两端的电压为160V，其1min消耗的电能为
W=U2I2t=160V×0.45A×60s=4320J
故B正确，B不符合题意；
C．将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，由图像可知，通过灯泡L1的电流为0.1A，串联电路电流处处相等，通过灯泡L2的电流也为0.1A；由图像可知，此时灯泡L2两端的电压为20V，则L2的功率为
P2=U'2I'2=20V×0.1A=2W
故C错误，C符合题意；
D．将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，由图像可知，L2两端的电压为220V，并联电路各支路两端电压相等，灯泡L1两端的电压也为220V；由图像可知，通过L1的电流为0.3A，则L1的功率为
P'1=U'1I'1=220V×0.3A=66W
故D正确，D不符合题意。
故选C。
9．（2022·内蒙古通辽·中考真题）在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）。下列说法正确的是（　　）

①U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的
②图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
③图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于10Ω
④用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象
A．①② B．②③ C．②④ D．③④
【答案】C
【解析】①U形管中液面高度变化主要是由透明容器中空气的热胀冷缩引起的，故①错误；
②图甲装置中，两电阻串联，电流相等，电阻不相等，能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，故②正确；
③图乙实验过程中右边两个电阻丝并联，右边容器中的电阻通过的电流与左边电阻丝通过的电流不相等，探究的是电热与电流的关系，需要保持电阻相同，故阻值应该等于5Ω，故③错误；
④电炉丝热与电炉丝相连的导线串联，电流相等，电阻不相等；用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象，故④正确；故①③错误，②④正确。
故选C。
10．（2022·湖南娄底·九年级期末）标有“220V24W”的甲灯和标有“220V40W”的乙灯铭牌如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
B．串联后接在220V的电路中，因为通过它们的电流相等，所以一样亮
C．串联后接在220V的电路中，因为甲灯实际功率较大，所以甲灯较亮
D．串联后接在220V的电路中，因为乙灯额定功率较大，所以乙灯较亮
【答案】C
【解析】A．根据灯泡的铭牌知道，两灯泡正常发光时电压相等，甲灯的额定功率小于乙灯的额定功率，由知道，甲灯的电阻大于乙灯的电阻，故A错误；
BCD．两灯串联在220V的电路中，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由P=I2R知道，甲灯泡的电阻较大，实际功率较大，所以甲灯较亮，故BD错误，C正确。
故选C。
第Ⅱ卷
二、填空题。（每空2分，共34分）
11．（2022·浙江温州·模拟预测）张薇的爸爸最近买了最新款华为极光闪蝶色手机，细心观察的张薇发现手机电池上标有“电压，容量”的字样，则它充满电后存储的电能为 __，经查，该手机的待机电流为，则该手机最长待机时间为 __。
【答案】     46620     175
【解析】[1]电池充满电后存储的电能

[2]该手机最长待机时间

12．（2022·安徽芜湖·模拟预测）将一盏标有“220V 100W”的白炽灯、一只二极管和开关串联在220V的家庭电路中，如图所示，白炽灯通电5min消耗的电能为 ___________J。

【答案】3×104
【解析】由题意得

所以

由

可得，白炽灯通电5min消耗的电能为

13．（2022·辽宁锦州·一模）A、B两灯的额定电压均为6V，它们的U﹣I图像如图甲所示，可知A灯的额定功率为______W；把两灯接入如图乙所示的电路中，电源电压恒定为7V，当S、S1闭合，S2断开时，B灯的实际功率为2.4W，则定值电阻R的阻值为______Ω；当S、S2闭合，S1断开时，该电路消耗的总功率是______W。

【答案】     1.8     5     2.1
【解析】[1]由图甲中A可知，A灯在额定电压6V下工作时的电流为0.3A，则A灯的额定功率是

[2]由图乙可知，当S、S1闭合，S2断开时，B灯与定值电阻R串联，电流表测电路的电流，由图甲中B可知，当B灯两端的电压为4V时，通过B灯的电流为0.6A，此时B灯的实际功率

符合题目条件，因此此时电路中的电流为0.6A，由串联电路的电压特点可知，定值电阻R两端的电压

由欧姆定律可知，定值电阻R的阻值

[3]由图乙可知，当S、S2闭合，S1断开时，A灯与B灯串联，电流表测电路的电流，由图甲可知，当通过A、B两灯的电流为0.3A时，A灯两端的电压为6V，B灯两端的电压为1V，由串联电路的电压特点可知，此时两灯两端的总电压

符合题目条件，因此此时电路中的电流为0.3A，该电路消耗的总功率

14．（2022·湖北恩施·中考真题）某饮水机上标有“220V制热550W”的字样，发热部件正常工作时的功率为________W。饮水机加热一段时间，插座线会变热，这是电流通过导体时产生的________效应。
【答案】     550     热
【解析】[1]由饮水机上的标志可知，饮水机的额定功率为550W，即正常时的功率为550W。
[2]饮水机工作的过程中，插座线中也有电流通过，电流通过导体时会产生热量，使导体发热，这就是电流的热效应。
15．（2022·上海崇明·二模）某导体两端的电压为10伏，10秒内通过该导体横截面的电荷量为5库，通过该导体的电流为____安，这段时间内电流做功为_____ 焦。若增大导体两端的电压，则该导体的电阻_____（选填“变大”或“变小”或“不变”）。
【答案】     0.5     50     不变
【解析】[1]电流为单位时间通过导体横截面的电荷量，则通过该导体的电流为

[2]这段时间内电流做功为

[3]根据可知，导体的电阻为

因电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和电流无关，所以增大导体两端的电压，该导体的电阻不变。
16．（2022·广东揭阳·九年级期中）如图所示，将R1、R2并联接入电路，闭合开关S、S1时，电流表的示数为0.5A，接着断开S1时，电流表示数减小了0.2A，由此可以推算出R1：R2＝_____；闭合开关S、S1时，电阻R1与R2消耗的功率之比P1：P2＝_____；同时闭合S、S1和闭合S、断开S1的两次电路中，在相同时间内消耗的电能之比W1：W2＝_____。

【答案】     3：2     2：3     5：3
【解析】[1]当闭合开关S、S1时，两电阻并联，电流表测干路电流，断开S1时，电路为R2的简单电路，电流表测通过R2的电流。因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，S1闭合或断开时，通过R2的电流不变，因此，电流表示数的改变量即为通过R1的电流
I1＝0.2A
因并联电路中干路电流等于各支路电路之和，所以电阻R2的电流为
I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.2A＝0.3A
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，R1与R2两端的电压之比为1：1，由可得，两电阻的阻值之比

则R1：R2＝3∶2。
[2]闭合开关S、S1时，电阻R1与R2消耗的功率之比

电阻R1与R2消耗的功率之比为2∶3。
[3]同时闭合S、S1时，电路中的总电流I＝0.5A，闭合S、断开S1时，电路中的电流为I2＝0.3A，同时闭合S、S1和闭合S、断开S1的两次电路中，在相同时间内消耗的电能之比

相同时间内消耗的电能之比W1：W2＝5∶3。
17．（2021·广东·茂名市启源中学九年级期末）有一种亮度可以调节的小台灯，灯泡L的额定电压为24V，通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图所示，则灯泡的额定功率为 __________，若该台灯在额定电压下正常工作10min，有 __________J电能转化成内能和 _________能。

【答案】     9.6W     5760     光
【解析】[1]灯泡L的额定电压为24V，由图可知，它的额定电流为0.4A，则额定功率为

[2]该台灯在额定电压下正常工作10min=600s，消耗的电能为

[3]小灯泡在工作过程中，消耗电能，转化为内能和光能。
三、实验探究题（每空2分，共18分）
18．（2022·安徽·模拟预测）在探究电流与电阻的关系的实验中，小明根据实验室的实验器材，设计了电路图如图甲所示。
（1）实验时，依次更换不同的电阻，调节滑动变阻器，保证______不变，并记录每次电阻R和电流表示数I如下表：
实验次数
1
2
3
4
R/Ω
10
15
20
30
I/A
0.3
0.2
0.15
0.1

（2）小明根据记录的数据，做出了如图乙所示的图像，其中反映电流与电阻规律的图像是______（选填“a”或“b”）；
（3）由第1次实验数据可知，R=10Ω时，电阻的电功率是______W。

【答案】     电阻R两端的电压不变     b     0.9
【解析】（1）[1]根据控制变量法可知，在实验探究过程中应改变被探究因素，保持其余不被探究因素不变。影响电流的因素有电压和电阻两个，因此在探究电流与电阻的关系的实验中，电阻是被探究的因素，电阻R两端的电压是不被探究的因素，故应保持电阻R两端的电压不变。
（2）[2]根据小明记录的数据可知，随着定值电阻的增大，电流逐渐减小，每组电流与电阻的乘积都为3，是一个定值，因此，电流与电阻为反比例关系，对应的函数图像应该与反比例函数图像一致。乙图中a画的是正比例函数图像，不符合题意，b画的是反比例函数图像，符合题意，故图乙所示的图像中能反映电流与电阻规律的是b。
（3）[3]由第1次实验数据可知，R=10Ω时，I=0.3A，由电功率公式，可得出电阻的电功率为

19．（2022·湖南长沙·模拟预测）用如图甲所示实验电路测量小灯泡的额定功率。所用器材有：电压恒定为3V的稳压电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、已调零的电流表和电压表、开关和导线若干。

请按要求完成下列实验内容：
（1）连接电路时，要断开开关，在闭合开关之前，变阻器的滑片P应置于最_______端；
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，将电压表示数调至2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是_______W；
（3）若使电压表示数由2.5V变为2.0V，应向_______（“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片。
【答案】     左     1     左
【解析】（1）[1]连接电路时，要断开开关，在闭合开关之前，变阻器要处于最大阻值处，即变阻器的滑片P应置于最左端。
（2）[2]电流表接入电路的量程为小量程，分度值为0.02A，示数为0.4A，此时灯泡两端的电压为额定电压2.5V，则小灯泡的额定功率

（3）[3]根据串联分压原理可知使电压表示数由2.5V变为2.0V，应增大滑动变阻器接入电路的阻值，所以滑动变阻器的滑片需向左移动。
20．（2022·广东·广州市荔湾区四中聚贤中学三模）如图所示电路，定值电阻阻值R1＜R2。
（1）根据所学的知识分析：电路工作一段时间，R1电阻产生的热量______R2电阻产生的热量（选填“＞”、“＜”或“＝”）；
（2）假设电阻产生的热量全部用于自身的升温，小明想设计实验验证（1）的结论。他设计的实验方案如下：
a.按电路图连接实物图
b.闭合开关前，用规格相同的测温工具分别测出R1、R2的温度
c.闭合开关，用测温工具测出同一时刻R1、R2的温度
判断方法：升高温度多的电阻产生的热量多；你认为小明的设计方案______（选填“可行”或“不可行”），请你写出判断依据。______。

【答案】     ＜     不行     见解析
【解析】（1）[1]分析图中电路可知电阻R1和R2串联，定值电阻阻值R1＜R2，根据串联电路的电流特点可知通过R1的电流和通过R2的电流相等，通过Q＝I2Rt可知，在通电时间和电流都相同的情况下，电阻越大的产生热量越多，故R1电阻产生的热量小于R2电阻产生的热量。
（2）[2][3]电阻放出的热量全部用于自身的升温，则
Q放＝Q吸＝cmΔt
已知两电阻的温度变化量，但两电阻的质量和比热容均未知，则无法比较吸热多少，所以也不能比较两电阻放出热量的多少。
四、计算题：本题共3小题，共18分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
21．(4分)（2022·重庆梁平·九年级期中）如图所示，电阻R1的阻值为20Ω，电阻R2的阻值为40Ω，当开关S闭合时，电流表示数为0.3A。求：
（1）电源电压；
（2）10s内电路产生的热量。

【答案】（1）4V；（2）12J
【解析】解：（1）根据欧姆定律分析可知，电阻R1和R2并联后电路的总电阻

由可知，电源电压

（2）由可知，10s内电路产生的热量

答：（1）电源电压为4V；
（2）10s内电路产生的热量为12J。
22．(6分)（2022·广东惠州·一模）如图所示，是一种可调温式电热水器的工作原理图。电热水器的工作电压为220V，电热管R的阻值为44Ω不变，可调电阻器R0阻值范围是0～176Ω。求：
（1）电热水器的最小加热功率；
（2）电热水器在最大加热功率下工作21min产生的热量；
（3）若电热水器在最大加热功率下工作21min产生的热量完全被30kg的常温水吸收，水升高的温度。[c水=4.2×103J/（kg•℃）]

【答案】（1）44W；（2）1.386×106J；（3）11℃
【解析】解：（1）R0的滑片移到最右端时，R0连入电路的阻值最大，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最小，由P=I2R可知此时，电路中的总电阻为
R总=R+R0min=44Ω+176Ω=220Ω
电路中电流为

电热管加热最小功率为

（2）R0滑片移到最左端时，电路中只有电热管R工作，电路中电阻最小，此时电热管的加热功率最大为

则电热水器在最大加热功率下工作21min产生的热为
Q=W=Pmaxt=1100W×21×60s=1.386×106J
（3）若电热水器在最大加热功率下工作21min产生的热量完全被30kg的常温水吸收，则水吸收的热量为1.386×106J，水升高的温度为

答：（1）电热水器的最小加热功率为44W；
（2）电热水器在最大加热功率下工作21min产生的热量为1.386×106J；
（3）若电热水器在最大加热功率下工作21min产生的热量完全被30kg的常温水吸收，水升高的温度为11℃。
23．(8分)（2022·广东汕头·模拟预测）为保证师生就餐安全，学校食堂配备了为餐具消毒、烘干的保洁消毒柜（如图甲），其内部电路如图乙所示，S1为温控开关，S2为门控开关，R为石英加热管。消毒柜的总功率P为1250W，其中臭氧发生器的功率P0为150W。求：
（1）关闭柜门，门控开关S2闭合，臭氧发生器工作10min所消耗的电能多大？
（2）正常工作时通过石英加热管R的电流多大？
（3）若在货架上放10kg的不锈钢餐具，将其从20℃加热到90℃，若加热管产生的热量70%被餐具吸收，消毒柜石英加热管需要正常工作多长时间？[c钢=0.44×103J/(kg•℃)]

【答案】（1）9×104J；（2）5A；（3）400s
【解析】解：（1）关闭柜门，门控开关S2闭合，只有臭氧发生器工作，由可得，臭氧发生器工作10min所消耗的电能
W=P发生器t=150W×10×60s=9×104J
（2）因电路中的总功率等于各用电器功率之和，所以石英加热管R的功率
PR=P总-P发生器=1250W-150W=1100W
由P=UI可得，通过石英加热管R的电流

（3）不锈钢餐具吸收的热量
Q吸=c钢m(t′-t0)＝0.44×103J/(kg•℃)×10kg×(90℃-20℃)=3.08×105J
由可得加热管消耗的电能

则正常工作需要的加热时间

答：（1）关闭柜门，门控开关S2闭合，臭氧发生器工作10min所消耗的电能9×104J；
（2）正常工作时通过石英加热管R的电流为5A；
（3）消毒柜石英加热管需要正常工作的时间为400s。