【同步练习】苏科版初三物理下册 第15章《电功和电热》单元培优卷

这是一份【同步练习】苏科版初三物理下册 第15章《电功和电热》单元培优卷，共40页。
第十五章《电功和电热》单元培优卷
一、单选题
1.下列家电或交通工具工作时，利用电能转化为内能进行工作的是(    )
A. 电视机 B. 洗衣机
C. 电熨斗 D. 有轨电车
2.关于电功、电功率，下列说法正确的是(    )
A. 电流通过导体做功越少，电功率越小
B. 电功是表示电流做功快慢的物理量
C. 电功率大的用电器一定比电功率小的用电器做的功多
D. 在相同时间内，电流通过导体做功越多，电功率越大
3.将一台标有“220V 1000W”的取暖器单独接在家庭电路中。正常工作1小时后，电能表示数如图所示，下列说法中正确的是(    )

A. 电能表主要用来测量用电器的电功率
B. 这段时间内电能表转盘转了2500转
C. 其他家用电器和取暖器一起正常工作时，电能表转盘转速不变
D. 这段时间内取暖器消耗了31.6kW⋅h的电能
4.将“6V 3W”和“6V 6W”的两只灯泡L1和L2串联后接在电源两端，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列判断正确的是(    )
A. 电源电压为12V时，两只灯泡均能正常发光
B. 电源电压为9V时，灯泡L2比灯泡L1亮一些
C. 灯泡L1正常发光时，灯泡L2的实际功率是1.5W
D. 灯泡L1、L2发光时，电路中允许通过的最大电流为1A
5.如图所示电路中，电源电压不变，只闭合开关S1，电流表的示数为0.3A，再闭合开关S2，电流表示数变化了0.4A，则同时闭合S1、S2后，相同时间内R1、R2消耗的电能之比是(    )

A. 3：4 B. 4：3 C. 7：3 D. 4：7
6.如图所示，将标有“3V 3W”的灯泡L1和标有“6V 3W”的灯泡L2串联在电路中，闭合开关S，其中只有一只灯泡正常发光，设小灯泡电阻不变，则L1两端的电压及通过L1的电流分别是(    )

A. 3V  1A B. 1.5V  1A C. 3V  0.5A D. 1.5V  0.5A
7.小杭家有额定电压相同的微波炉和电视机各一台，按照每度电0.55元的计费标准，将这两个用电器正常工作1 h所用的电费绘制成了如图所示的柱状图，对小树家的这两个用电器，下列判断正确的是(    )

A. 微波炉正常工作时的电压大于电视机正常工作时的电压
B. 微波炉正常工作时的电流等于电视机正常工作时的电流
C. 每月在微波炉上用的电费一定比在电视机上用的电费多
D. 微波炉正常工作时的电功率大于电视机正常工作时的电功率  
8.如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中密闭着等量的空气，R1=R2=R3。当A、B两端通电后，下列说法正确的是(    )

A. 通电一段时间后，右边U形管内液面的高度差比左边小
B. 通过电阻R1与R2的电流相等
C. 该实验装置是探究电流通过电阻时产生的热量与电阻大小的关系
D. 该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻放出热量多少的
9.如图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是(    )

A. 零线与地线之间的电压为220V
B. 电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
C. 闭合开关S时，电灯不亮，保险丝未烧断，可能是电灯短路
D. 闭合开关S时，灯L正常发光，用测电笔接触b点氖管发光，接触c点氖管不发光
10.如图所示，将规格相同的小灯泡按照甲、乙两种连接方式先后接入电压恒定且相同的电路中，调节滑动变阻器R1和R2使所有灯泡均正常发光，则(    )

A. 甲、乙两电路中的总电流之比I甲：I乙=4：1
B. 甲、乙两图中二个灯泡的总亮度乙图更亮
C. 两电路的总功率之比P甲：P乙=2：1
D. 灯L1在甲、乙两电路中的电压之比U1：U1'=2：1
11.如图所示是电阻RA和RB的I−U图象，分析可知下列说法中正确的是(    )

A. 当RA两端电压为0V时，RA的阻值是0Ω
B. 当RB两端电压为4V时，通过RB的电流为0.4A
C. 当两电阻串联时，通过RA和RB的电流之比为1：2
D. 当两电阻并联后接到6V的电源两端，电阻RB消耗的功率1.8W
12.如图所示的家庭电路中，下列说法正确的是(    )

A. 使用试电笔辨别火线和零线时，要注意安全，手不能触碰试电笔任何金属部位
B. 若火线上的保险丝熔断了，可以用铁丝代替
C. 用灯泡L0取代保险丝接入电路，只闭合S1，若L0正常发光而L1不亮，说明电路正常
D. 把台灯插头插入插座后，室内电灯全部熄灭，可能是因为插头短路
13.小杭设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理如图甲所示。其中，电源两端电压为6V恒定不变，定值电阻R0=20Ω，R1是热敏电阻，其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示，闭合开关S后，下列说法正确的是(    )

A. 当环境温度降低，电压表的示数变大
B. 当环境温度为40℃时，电压表的示数为4V
C. 当电压表的示数为2V时，环境温度为20℃
D. 当环境温度为50℃时，定值电阻R0在1min内消耗的电能为240J
14.如图所示的电路中，电源电压为6V，灯L上标有“4V 0.5A”且灯泡的电压随电流变化的图像如图乙所示，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”的字样，闭合开关，当滑片P移到中点时，下列说法正确的是(    )
A. 此时灯L的电阻为8Ω
B. 此时电路消耗的电功率为3W
C. 此时灯L与滑动变阻器消耗的电功率之比为1：2
D. 此时电路1min消耗的电能为180J
15.在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1的阻值为10 Ω，先将S1、S2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1.5 V，下列说法中正确的是(    )

A. 电源电压为6 V
B. R 2的阻值为12.5 Ω
C. 当S1闭合、S2断开时，R1两端的电压为1.5 V
D. 当S1闭合、S2断开时，R 1和R 2消耗的电功率之比为5:4
16.甲和乙两小灯泡的额定电压均为6V，如图所示是两小灯泡的I−U变化关系图象，下列说法正确的是(    )

A. 将两灯并联后接入电压为6V的电路中，两灯电阻之比为2：1
B. 将两灯并联后接入电压为6V的电路中，电路的总电流为1A
C. 将两灯串联后接入电压为8V的电路中，电路总功率为3.2W
D. 将两灯串联后接入电压为8V的电路中，乙灯能正常发光
17.灯L标有“6V”字样，为探究其工作时的特点，小刚利用图甲所示的电路进行实验，其中电源电压保持不变，滑动变阻器的规格为“30Ω1A”，闭合开关后将滑动变阻器的滑片P从a端向右缓慢移动，直到电压表示数达到6V时为止，图乙是用获得的实验数据作出的U−I图像，下列判断正确的是(    )

A. 滑片P移到b端时，灯L正常发光且灯的额定功率为3.6W
B. 闭合开关，在移动滑片P的过程中，灯L的最小电阻为10Ω
C. 灯L与10Ω的定值电阻R1串联接入电压为9V的电路，R1每秒消耗电能为2.5J
D. 灯L与5Ω的定值电阻R2并联接入电压为6V的电路，电路总功率为6W
18.如图所示的电路，电源电压恒定，R0=36Ω，滑动变阻器R1的规格为“48Ω 2A”，电流表的量程为“0～3A”，小灯泡L上标有“12V6W”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响。当只闭合开关S且R1连入的阻值为12Ω时，小灯泡正常发光，在电路安全的情况下，以下计算结果不正确的是(    )

A. 电源电压为18V
B. 当只闭合开关S时，小灯泡的最小功率是1.5W
C. 只闭合开关S和S2，滑动变阻器连入的最小值是6Ω
D. 当开关都闭合时，电路的总电流最大值是2.5A
19.如图甲是小灯泡的电压−电流图像。将此灯泡L与滑动变阻器R串联在电压为4.5V的电路中(如图乙)，闭合开关，移动滑片P，当小灯泡的功率为0.75W时，下列说法正确的是(    )

A. 电流表的示数为0.2A
B. 滑动变阻器R接入电路中的电阻为15Ω
C. 10s内滑动变阻器R产生的热量为13.5J
D. 电路消耗的总功率为1.35W
二、填空题
20.将标有“6V6W”的灯泡L1和“12V6W”的灯泡L2并联后，接在6V的电源上(不考虑灯丝电阻的变化)，则两灯消耗的实际功率之比为P1：P2=______；若将L1和L2串联后，接在6V的电源上则灯泡______(选填“L1”“L2”)较亮。
21.如图所示，支持快充已经成为很多手机的标配。手机电池充电时，它相当于______(选填“电源”或“用电器”)。现有一款手机电池容量为4000mA⋅ℎ，电池电压为4V，它充满电后，大约储存的电能为______J.使用该手机的快充功能，充电时的电压为5V，1.25小时即可充满，则充电时的电流为______A。

22.如图所示电路，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，滑动变阻器的电阻将会______，电流表的读数将会______，电压表的读数将会______(选填“变大”、“变小”或“不变”)，小灯泡将会______(选填“变亮”或“变暗”).(不考虑灯泡电阻的变化)

23.为了防止电流过大将用电器核心部件烧毁，很多用电器都装有保险管，如图甲所示，乙、丙两图分别是两个保险管的截面图，若两管内保险丝的材料相同，长度相同，粗细不同，则两图中______ 保险丝的电阻大，当乙、丙两保险管通过相同的电流时，______ 保险丝的热功率大，______ 保险丝更容易熔断。(均选填“乙图”或“丙图”)。

24.如图所示，灯L标有“4V 2W”，R=20Ω，闭合开关S时，灯L正常发光(灯丝的电阻不受温度影响)，电流表示数为_____A，通电1min电路中消耗的电能为______J。

25.如图所示为一只“6V 1.5W”小灯泡的电流随电压变化的关系图象，若把这样的三只灯泡串联起来接在12V的电源上，则每只小灯泡的电阻为______Ω；整个电路消耗的功率为______W。若把这样的三只灯泡并联起来接在6V的电源上，整个电路消耗的功率为______W。

26.如图甲和乙所示是小明家上月初和月末的电能表的表盘显示，则上个月小明家共用电______kW⋅ℎ。若小明关闭其它所有用电器，只让一只额定功率为1500W的电热水壶正常工作4min，则该电能表的表盘在这4min内转______转
27.如图所示是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像，其中______(选填“甲”或“乙”)是小灯泡的I−U图像；若将它们串联接在5V的电源上，电路的总功率为______W。

28.如图所示，电源电压不变，R1=3Ω，R2=6Ω，当开关S1闭合，S2断开，甲、乙都是电流表时，形成______(选填“串联”或“并联”)电路，电流表的示数I甲：I乙=______。当S1、S2都闭合，甲、乙都是电压表时，电路消耗的总功率与R2消耗功率之比P总：P2=______。

29.某型号电饭煲有加热和保温功能，图甲所示为其内部电路原理图，图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像。则电饭煲处于加热状态时，开关S应接触触点______(选填“1”或“2”)；电饭煲处于保温状态下，1min消耗______J的电能。

30.如图所示实验装置，可以用来探究通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与______的关系，若通过R1的电流是1A，1min内电流通过电阻R2产生的热量是______J。

31.在家庭电路中，为了用电安全，控制用电器的开关要连接在______线和用电器之间；用试电笔可辨别火线和零线，使氖管发光的是______。如图所示的电路，闭合开关后，发现电灯不亮，用试电笔测试图中的a、b、c、d四点，只有a点不发光，可能发生的故障是______。

32.电工师傅常用一只额定电压为220V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每个支路的情况，如图所示，当S闭合后，再分别闭合S1、S2、S3(每次只闭合其中之一)时，可能出现以下三种情况，试判断(选填“断路”、“短路”或“正常”)

(1)L0正常发光，说明该支路_____；
(2)L0发光呈暗红色，说明该支路_____；
(3)L0不发光，说明该支路_____。
33.如图甲是新型厨房小家电“空气炸锅”，它利用热空气流加热食物，工作电路如图乙。工作时，若炸锅内温度高于预设温度，温控开关自动断开，电热管停止加热；当炸锅内温度低于预设温度，温控开关自动闭合，电热管重新开始加热，以维持炸锅内温度为预设温度。已知电风扇的额定功率为22W，电热管的电阻R为44Ω。
(1)该用电器应使用______孔插座，如要增加“抽锅”断电功能，现有电路中还需增加一个______；
(2)炸食物的过程是以______方式增加食物的内能，当电风扇和电热管同时工作时，电路中总电流为______A；只使用“空气炸锅”定时正常工作20min，期间加热和吹风的时间比为3：4，家中标有“3000imp/(kW⋅ℎ)”的电能表将闪烁______次。
34.图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，变阻器滑片P从a端滑到b端的整个过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示。由图象可知，R1的阻值为______Ω；当滑动变阻器的滑片滑到中点时，R1与R2消耗的电功率之比为______。
三、作图题
35.将图中的三孔插座和楼道中的声控灯按照安全用电的原则接入电路。


36.小刚的爸爸在自家盖的房间里安装了一盏“220V 100W”的顶灯和一盏“220V 5W”的壁灯。他打算把这两盏灯并联，用一个普通的拉线开关来控制。但接完后，合上闸刀开关，发现壁灯亮、顶灯不亮。他拉了一下开关S，结果不亮的灯亮了，而原来亮的灯却不亮了，再拉一下开关S，又恢复了原状。试画出他错接的电路图。

四、实验探究题
37.小华做测量小灯泡电功率实验。实验室有如下器材：电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω)、电流表电压表开关各一个、规格分别为R1“10Ω 1A”和R2“30Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个，导线若干。

(1)小华设计了图甲所示的电路，她应选用的滑动变阻器规格为______ 。(选填“R1”或“R2”)
(2)如果电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡______ 。
(3)确定电路正确后。移动滑动变阻器滑片在不同位置，小灯泡U−I图像如图乙所示，当小灯泡正常发光时，小灯泡的额定功率为______ W。
(4)同组的小敏在测该小灯泡的额定功率时，电压表损坏，小敏利用身边的器材设计了如图丙所示的电路。其中电源电压恒为U，R的电阻值已知。
①闭合开关S和______ ，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为2.5VR；
②闭合开关S和______ 、______ (选填“调节”或“不调节”)滑动变阻器的滑片，记录电流表的示数为I；
③小灯泡额定功率表达式为；P额= ______ (用已知量符号表示)。
38.小明所在实验小组要测量小灯泡的额定功率，实验室提供的实验器材如下：

A.待测小灯泡一个(额定电压2.5V，电阻约为10Ω)
B.电源一个(电压6V)
C.电流表一个(量程0～0.6A和0～3A)
D.电压表一个(量程0～3V和0～15V)
E.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω，额定电流1A)
F.滑动变阻器R2(最大阻值20Ω，额定电流0.5A)
G.开关一个，导线若干
(1)根据图甲，请用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整；
(2)如图乙所示，在连接电路之前开关应该______(选填“闭合”或“断开”)，滑动变阻器应该将滑片放在最______端(选填“右”或“左”)；
(3)实验前选择实验器材时，为了完成实验，小明他们应该选用的滑动变阻器是______(选填仪器前的字母代号)；
(4)正确连接电路后，闭合开关S，发现小灯泡不发光、电压表无示数，但电流表有示数，造成这一现象的原因可能是______；
(5)排除故障后重新开始实验，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片使电压表读数U=2.5V，小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则可以求得小灯泡的额定功率P0=______W。
39.在测定“小灯泡电功率”的实验中，小颜同学利如图甲所示的电路测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。

(1)请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整。
(2)当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是______ W。
(3)连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表示数为零，电压表示数接近3V，则故障可能是由于小灯泡______ 引起的。
(4)小红在“测量小灯泡的额定功率”实验中不小心将电流表损坏，小红借用一个阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，设计了如图丙所示的实验电路，准备测量小灯泡正常发光时的电功率，请你帮她完成下列实验步骤：
①接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为2.5V；
②保持滑片的位置不动，将开关S2拨到触点1，读出电压表的示数为U；
③小灯泡的额定功率P额= ______ (用U和R0表示)。
40.如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个相同的透明容器中密封着等质量的空气。

(1)实验中，要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U形管中______。
(2)甲装置可探究电流产生的热量与______的关系，通电一段时间后______(填“左”或“右”)侧U形管中液面升高的多。
(3)乙装置中的电阻R3的作用主要是______。
(4)如果乙装置中R3发生了断路，保证电源电压和通电时间相同，与R3正常工作时相比较，则左侧U形中液面的高度差将______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)另一小组利用甲装置电流通过导体时产生热量与电阻的关系时，将甲装置做如下改动：将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线连接在BD两个接线柱之间，这样做______(填“能”或“不能”)达到探究目的，理由是______。
五、计算题
41.如图所示的电路中，电源电压恒定6V，电流表的量程为“0−0.6A”，电压表的量程为“0−3V”，灯泡L1和L2的规格分别为“6V 1.8W”和“6V 1.2W”滑动变阻器R的规格为“30 1.5A”不计温度对灯丝电阻的影响。
求：

(1)滑动变阻器的滑片P放在a端时，闭合开关S1、S2、S3后电流表的示数是多少？
(2)滑动变阻器的滑片P放在b端时，闭合开关S1和S3后，电流表的示数为0.1A，此时电压表的示数是多少？灯L2的实际功率是多少？
(3)当开关S、S1、S2都闭合时，调节滑片P，在保证电路安全的前提下，电路消耗的的最大功率是多少？

答案与解析
一、单选题
42.下列家电或交通工具工作时，利用电能转化为内能进行工作的是(    )
A. 电视机 B. 洗衣机
C. 电熨斗 D. 有轨电车
【答案】C 
【解析】A、电视机主要利用电能转化为声能和光能来工作的，故A不符合题意；
B、洗衣机主要利用电能转化为机械能来工作的，故B不符合题意；
C、电熨斗主要利用电能转化为内能来工作的，故C符合题意；
D、有轨电车主要利用电能转化为机械能来工作的，故D不符合题意。
故选：C。
43.关于电功、电功率，下列说法正确的是(    )
A. 电流通过导体做功越少，电功率越小
B. 电功是表示电流做功快慢的物理量
C. 电功率大的用电器一定比电功率小的用电器做的功多
D. 在相同时间内，电流通过导体做功越多，电功率越大
【答案】D 
【解析】AD、电功率是表示电流做功快慢的物理量，而电功是用电器中电流所做的功，消耗多少电能就做多少功，若在相同时间内，电流通过导体做功越多(越小)，电功率越大(小)，故A错误、D正确；
B、电功率是表示电流做功快慢的物理量，而电功的实质是电能与其他形式能量的转换，故B错误；
C、根据W=Pt知，在不确定做功时间的情况下，电功率大的用电器不一定比电功率小的用电器做的功多，故C错误。
故选：D。
44.将一台标有“220V 1000W”的取暖器单独接在家庭电路中。正常工作1小时后，电能表示数如图所示，下列说法中正确的是(    )

A. 电能表主要用来测量用电器的电功率
B. 这段时间内电能表转盘转了2500转
C. 其他家用电器和取暖器一起正常工作时，电能表转盘转速不变
D. 这段时间内取暖器消耗了31.6kW⋅h的电能
【答案】B 
【解析】A、电能表是测量电功的仪表，故A错误；BD、由P=Wt可知，将“220V1000W”的取暖器单独接在家庭电路中，正常工作1小时消耗的电能：W=Pt=1000×10−3kW×1h=1kW⋅h；
2500r/kW⋅h表示的是电路中每消耗1kW⋅h的电能，转盘转2500圈，所以这段时间内电能表转盘转了2500转，故B正确、D错误；
C、电路中正常工作的用电器的总功率越大，单位时间内消耗的电能越多，电能表转盘转速越快，故C错误；
故选：B。
45.将“6V 3W”和“6V 6W”的两只灯泡L1和L2串联后接在电源两端，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列判断正确的是(    )
A. 电源电压为12V时，两只灯泡均能正常发光
B. 电源电压为9V时，灯泡L2比灯泡L1亮一些
C. 灯泡L1正常发光时，灯泡L2的实际功率是1.5W
D. 灯泡L1、L2发光时，电路中允许通过的最大电流为1A
【答案】C 
【解析】根据P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：I1=P1U1=3W6V=0.5A，I2=P2U2=6W6V=1A，
根据欧姆定律可得，两灯泡的电阻分别为：R1=U1I1=6V0.5A=12Ω，R2=U2I2=6V1A=6Ω；
(1)两灯泡的额定电流不相等，两只灯泡不可能同时正常发光，故A不正确；
(2)串联电路中各处的电流相等，电路中的最大电流I=I1=0.5A，故D不正确；P=I2R，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，L1的电阻大，实际功率大，灯泡较亮，故B不正确；
灯泡L1正常发光时，灯泡L2的实际功率：P2=I2R2=(0.5A)2×6Ω=1.5W，故C正确。
故选：C。
46.如图所示电路中，电源电压不变，只闭合开关S1，电流表的示数为0.3A，再闭合开关S2，电流表示数变化了0.4A，则同时闭合S1、S2后，相同时间内R1、R2消耗的电能之比是(    )

A. 3：4 B. 4：3 C. 7：3 D. 4：7
【答案】A 
【解析】此题考查了并联电路的特点和电能计算公式的应用，得到两个支路电流大小是解答此题的关键。
由图知，只闭合S1时，R1单独接入电路，电流表测R1的电流，则I1=0.3A；
再闭合S2时，R1、R2并联，电流表测干路中的电流，
两只开关都闭合时，由于并联电路中各电阻互不影响，所以通过R1的电流仍然为I1=0.3A，
电流表示数变化了0.4A，则说明通过R2的电流为I2=0.4A，
而并联电路各支路两端的电压相等，即U1=U2，
所以，在相同时间内R1、R2消耗的电能之比为：W1W2=U1I1tU2I2t=I1I2=0.3A0.4A=34。
故选A。  
47.如图所示，将标有“3V 3W”的灯泡L1和标有“6V 3W”的灯泡L2串联在电路中，闭合开关S，其中只有一只灯泡正常发光，设小灯泡电阻不变，则L1两端的电压及通过L1的电流分别是(    )

A. 3V  1A B. 1.5V  1A C. 3V  0.5A D. 1.5V  0.5A
【答案】D 
【解析】AB.由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：I1额=P1U1=3W3V=1A，I2额=P2U2=3W6V=0.5A，因串联电路中各处的电流相等，且I2额