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人教版初中物理九年级全册 第十八章 《电功率》单元测试卷【原卷版】+【解析版】
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（满分：100分 时间：90分钟）
一、单项选择题（3分×12=36分）
1．某家用电器的能量流向图如图所示，该用电器可能是（ ）
A．电视机 B．电风扇 C．电饭煲 D．电水壶
【答案】B
【详解】由图可知，该用电器工作时，将电能大部分转化为机械能，少部分转化为内能。
A．电视机工作时，主要将电能转化为光能、声能和部分内能，故A不合题意；
B．电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，并产生少部分内能，故B符合题意；
CD．电饭煲和电水壶工作时，主要将电能转化为内能，故CD不合题意。
故选B。
2．下列利用电流热效应工作的用电器是（ ）
A．电视机 B．电风扇 C．电脑 D．电炉
【答案】D
【详解】A．电视机工作时电能不是主要转化为内能，不是利用电流热效应工作的，故A不符合题意；
B．电风扇工作时电能主要转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故B不符合题意；
C．电脑工作时电能不是主要转化为内能，不是利用电流热效应工作的，故C不符合题意；
D．电炉工作时电能主要转化为内能，是利用电流热效应工作的，故D符合题意。
故选D。
3．小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图所示，他仔细观察照片后，得到了以下结论，你认为错误的是（ ）
A．电能表的基本电流是10A
B．电能表工作时的允许最大电流是20A
C．电能表的转盘转过3000转，表明这个电能表消耗了1kW∙h的电能
D．拍照片时，家中用电器已消耗的电能为2818.5kW∙h
【答案】C
【详解】AB．10A（20）表示标定电流为10A，允许通过的最大电流为20A，故AB正确，不符合题意；
C．3000r/kW∙h表示接在这个电能表上的用电器每消耗1千瓦时的电能，电能表上转盘转3000转，故C错误，符合题意；
D．拍照片时，电能表示数为2818.5kW∙h，所以家中用电器已消耗的电能为2818.5kW∙h，故D正确，不符合题意。
所以选C。
4．生活中我们常用的各种用电器在工作时都会发热，假设在某段时间内用电器消耗的电能是W，产生的热是Q，在下图所示的用电器中，W与Q的值存在明显差异的是（ ）
A．电风扇 B．电水壶 C．电熨斗 D．电暖气
【答案】A
【详解】A．电风扇工作时消耗电能，大部分转化为机械能，产生很少的热量，W与Q的值存在明显差异，故A符合题意；
B．电水壶工作时主要将电能转化为内能，W与Q的值无明显差异，故B不符合题意；
C．电熨斗工作时主要将电能转化为内能，W与Q的值无明显差异，故C不符合题意；
D．电暖气工作时主要将电能转化为内能，W与Q的值无明显差异，故D不符合题意。
故选A。
5．关于电功率，下列说法正确的中（ ）
A．电功率越大，消耗电能越多
B．消耗电能越多，电功率大
C．消耗电能的时间越短，电功率越大
D．电流1秒内消耗电能越多，电功率越大
【答案】D
【详解】电功率是指电流做功快慢的物理量，则电流在1秒内消耗的电能越多，电功率越大，而电功率越大，消耗的电能越快，而不是消耗的电能越多，在相同时间内消耗的电能越多，电功率大，消耗相同的电能所用时间越短，电功率越大，故ABC错误，D正确。所以选D。
6．一度电可以供“220V 20W”的电灯正常工作（ ）
A．50h B．100h C．30h D．220h
【答案】A
【详解】由W=Pt得，电灯正常工作时间为：
t=W/P=1kW∙h/0.02kW=50h
所以A选项是正确的.
7．电灯泡的亮度由下列哪个物理量来决定（ ）
A．电压 B．额定功率 C．实际功率 D．电流
【答案】C
【详解】只有在额定电压下，灯的实际功率才等于额定功率；灯的亮度取决于灯的实际功率，与单独的电压或电流无关．故C正确，ABD错误．所以选C．
8．甲、乙、丙三灯上分标别有“110V，40W”、“220V，40W”、“36V，40W”，让他们正常工作，则最亮的是（ ）
A．甲灯 B．乙灯 C．丙灯 D．一样亮
【答案】D
【详解】根据题意知道，灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，所以，三灯泡正常发光时，它们的实际功率相等，又因为灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以正常工作时，三灯泡一样亮。
故选D。
9．如图所示电路中，将开关S闭合，完全相同的灯L1和灯L2均发光。下列说法正确的是（ ）
A．灯L1比灯L2亮
B．电路中A、B两点间的电压等于B、C两点间的电压
C．通过A点的电流大于通过B点的电流
D．灯L1消耗的电能大于灯L2消耗的电能
【答案】B
【详解】A．灯泡的亮度由灯泡的实际功率定，两只灯泡完全相同，它们的电阻相同，由公式P=I2R可知，其实际功率相同，所以两灯泡的亮度相同，故A错误；
B．已知灯L1和灯L2完全相同，它们的电阻相同, 并且串联，所以两灯所分的电压相同，即A、B两点的电压等于B、C两点间的电压，故B正确；
C．由图知，两灯泡串联，在串联电路中，各处电流都相等，所以通过A点的电流等于通过B点的电流，故C错误；
D．由以上分析可知，灯L1、 L2实际功率相同，根据W=Pt灯L1、 L2相同时间消耗的电能相同，故D错误。
故选B。
10．电炉丝与导线串联接到电路里，通电后电炉丝热得发红，而与之相连的导线却不怎么热．由焦耳定律可知，造成上述现象的主要原因是
A．通过电炉丝的电流比导线的电流小得多
B．通过电炉丝的电流比导线的电流大得多
C．电炉丝的电阻比导线的电阻小得多
D．电炉丝的电阻比导线的电阻大得多
【答案】D
【详解】电炉在使用时，电炉丝和导线串联，在串联电路中，电路处处相等，即：
I电炉丝=I导线，
通电时间t相同，根据Q=I2 Rt，因为R电炉丝＞R导线，
所以电流产生的热量Q电炉丝＞Q导线，
从而出现电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象，
故选D．
11．如图所示，已知电阻R1=20Ω、R2=10Ω，当开关闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．通过R1与R2的电流之比为2∶1
B．R1与R2两端的电压之比为1∶1
C．R1与R2消耗的电功率之比为1∶1
D．相同时间内R1与R2产生的热量之比为2∶1
【答案】D
【详解】A．由电路图可知，两电阻串联，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过R1与R2的电流之比为1∶1，故A错误；
BC．由U=IR可得，两电阻两端的电压之比为
U1∶U2=IR1∶IR2=R1∶R2=20Ω∶10Ω=2∶1
R1与R2消耗的电功率之比为
P1∶P2=U1I∶U2I=U1∶U2=2∶1；故BC错误；
D．相同时间内R1与R2产生的热量之比为
Q1∶Q2=I2R1t∶I2R2t=R1∶R2=20Ω∶10Ω=2∶1
故D正确。故选D。
12．如图所示为电阻R1和R2的I—U图像，下列说法正确的是（ ）
A．R2的阻值为10Ω
B．两电阻串联与并联的总阻值之比为9∶4
C．将两电阻串联接入电路，通电后，R1两端电压与R2两端电压之比为1∶2
D．将两电阻并联接入电路，通电1分钟，电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比为1∶2
【答案】D
【详解】A．由图像可知，R2两端电压为1V时，电流为0.2A，则R2的阻值
R1两端电压为2V时，电流为0.2A，则R1的阻值
故A错误；
B．两电阻串联的总阻值 R串=R1+R2=10Ω+5Ω=15Ω
两电阻并联的总阻值
则两电阻串联与并联的总阻值之比为9∶2，故B错误；
C．将两电阻串联接入电路，通电后，由串联分压特点可得，R1两端电压与R2两端电压之比
故C错误；
D．将两电阻并联接入电路，各支路电压等于电源电压，通电1分钟，电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比
故D正确。所以选D。
二、填空题（每空1分，共计25分）
13．电流做功的过程是将________能转化为_______能的过程。且用电器消耗了多少能，电流就做了多少功。电风扇工作时，将电能转化为_______能和______能。
【答案】电，其它形式，机械，内。
【详解】根据电流做功的定义可知，电流做功的过程是将电能转化为其它形式能的过程。
电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，同时电动机发热，有部分电能转化为了内能。
14．在炎热的夏天，电视机连续使用较长时间后，要停一会儿，但如果长期停止使用，隔一段时间要通电一次。这是因为_____在起作用，前者是_______电热，后者是______电热（后两空选填“利用”或“防止”）。
【答案】电热，防止，利用。
【详解】无论电视机连续使用较长时间后，要停一会儿，还是长期停止使用，隔一段时间要通电一次，这都是因为电热在起作用；
炎热夏天，连续长时间工作的电视机要停用一会儿，是为了防止产生过多的热量，影响电视机的正常使用，属于防止电热危害；
如果长期停止使用，隔一段时间要通电一次，是为了利用电热来防潮，属于利用电热。
15．如图是某品牌手机的移动电源，它最大能够储存的电能为______W·h，它有甲（“5V 1A”）和乙（“5V 2.1A”）两个USB电流输出接口可以对外充电，这两个USB接口是______（串联/并联），充电时选用______（甲/乙）接口给手机充电较快。
【答案】38，并联，乙。
【详解】由图可知，电压为3.8V，电流I=10000mA=10A
则储存的电能W=UIt=3.8V×10A×1h=38W·h
两个USB电流输出接口可以同时对外充电，所以插口互不影响，为并联。
由P=UI分析，U相同时，电流越大充电越快，所以乙接口给手机充电较快。
16．如图所示，这是小明家电能表的表盘示意图。小明关闭家中其他用电器，只让某个用电器单独正常工作30s，观察到电能表的转盘转过30转，则该用电器的实际功率为_______W；该用电器正常工作0.5h消耗的电能为_______kW•h。
【答案】1200，0.6。
【详解】3000r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转3000转，电能表转盘转动30转消耗的电能
W＝ EQ \F(30,3000) kW•h＝0.01kW•h＝0.01×3.6×106J＝3.6×104J
该用电器的电功率
P＝W/t＝3.6×104J /30s＝1200W＝1.2kW
该用电器正常工作0.5h消耗的电能
W'＝Pt'＝1.2kW×0.5h＝0.6kW•h
17．如图所示的LED球泡灯，其额定功率为_____W，此LED灯正常工作时的电流为____A。球泡灯的发光效能相当于“220V，40W”的白炽灯。正常工作100h，使用此LED球泡灯比白炽灯节约电能______ kW·h。
【答案】5，0.023，3.5。
【详解】由图可知，LED球泡灯的功率为5W，额定电压为220V，由P=UI可知LED球泡灯正常时电流
I=P1/U=5W/220V=0.023A
白炽灯功率比LED灯功率高
∆P=P2-P1=40W-5W=35W=0.035kW
正常工作100h，可节约的电能
W=∆Pt=0.035kW×100h=3.5kW·h
18．从产品说明书得知，一台“6V 3W”的迷你型小风扇，电动机线圈阻值为0.5Ω，则小风扇正常工作1min消耗的电能为_____J，电动机线圈1min产生的热量为____J。
【答案】180，7.5。
【详解】已知小风扇的额定功率为3W，则1min消耗的电能为
W=Pt=3W×60s=180J
由P=UI可知小风扇的工作电流为
I=P/U=3W/6V=0.5A
由焦耳定律可知电动机线圈1min产生的热量为
19．有一小灯泡标有“6V、3W”的字样，现仅有8V的电源，要使小灯泡正常发光，应该给小灯泡________（选填“串”或“并”）联一个______Ω的电阻。(不考虑灯泡电阻受温度的影响)
【答案】串，4。
【详解】根据题意知道，灯泡正常发光时的电压UL =6V，功率PL =3W，所以，要使灯泡接到8V的电源上时正常发光，应串联一个电阻R分压。
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，串联电阻两端的电压
UR =U-UL =8V-6V=2V
又因为串联电路中各处的电流相等，所以，由P=UI知道，灯泡正常工作时电路中的电流
串联电阻的阻值
20．一只电烙铁上标有“220V 100W”字样。其中“220V”表示电烙铁的_______是220V，“100W”表示电烙铁的_________是100W。若该电烙铁正常工作30分钟，消耗的电能是______焦。若实际加在该电烙铁上的电压是198伏且电烙铁的电阻保持不变，则它的实际功率是_____瓦。
【答案】额定电压，额定功率，1.8×105J， 81。
【详解】“220V”表示电烙铁的额定电压是220V，“100W”表示电烙铁的额定功率是100W；
由W=Pt可求工作30分钟消耗电能为
W=P额t=100W×30×60s=1.8×105J
将电烙铁额定电压和额定功率带入P=U2/R可求其电阻为
则实际功率为
21．如图所示电路，滑动变阻器的最大阻值为R0，当滑片置于阻值最大端时，闭合开关，灯发光，电路消耗的总功率为6W；当滑片移到中点时，电路消耗的总功率为9W。则滑片在中点时，灯泡的电阻RL与灯泡的电阻滑动变阻器的最大阻值为R0的关系是RL=______R0，灯泡的电阻灯泡消耗的实际功率P________4.5W（选填“>”、“<”或“=”）.
【答案】1/2，=。
【详解】根据题意知道，当滑片在最右端时，电功率为6W，即
P1＝ EQ \F(U2,R) = EQ \F(U2, RL+R0) =6W
当滑片在中点时，电功率为9W，即
P2＝ EQ \F(U2,R´) = EQ \F(U2, RL+0.5R0) =9W
由以上两式解得；R0=2RL
即灯泡的电阻是滑动变阻器电阻的一半，所以当滑片在中点时，由于灯泡的电阻和滑动变阻器接入电路的电阻相同，所以消耗的电功率相同都为4.5W．
三、作图题（每题3分，共6分）
22．如图所示是一台额定功率为300W取暖器的电路原理图，S是控制开关，R是发热电阻丝。现增加一个开关S0、一根与R相同阻值的电热丝R0，请设计一个具有300W和600W两个挡位的取暖器电路图。
【答案】见右图。
【详解】根据题意可知，取暖器的额定功率为300W，设计一个具有300W和600W两个挡位的取暖器，根据并联电路各支路互不影响可知，可以给R并联一根与R相同阻值的电热丝R0，闭合开关S0时,R0消耗的功率为300W，根据并联电路的电流电压特点可得则总功率为各支路功率之和，开关S、S0都闭合时电热器总功率为600W，如图所示。
23．在探究电流通过导体产生的热量与电流的关系的实验中，实验器材如图所示。请：①选择合适的电阻，并标在虚线方框内；（供选择电阻：R1=5Ω，R2=10Ω，R3=10Ω）②用笔画线代替导线补充完整电路的连接。
【答案】见右图。
【详解】探究电流通过导体产生的热量与电流的关系的实验中，根据控制变量法可知：需要控制电流不同，电阻相同，通过比较相同阻值的电阻产生热量的多少来进行实验，故参与比较的电阻的阻值应该相等，通过R1和R3并联，以此来改变通过R3的电流大小，连接如图。
四、实验探究题（每空1分，共17分）
24．如图，在“比较两个灯泡的亮暗”活动中，应选取两个电阻______（选填“相同”或“不同”）的灯泡L1和L2，相同时间内电流做功的多少可以通过比较______，这种研究方法是______，得到的结论是______。支持这一结论的现象是______。
【答案】不同；灯泡的亮度；转换法；在电压相同时，电流越大，相同时间内电流做功越多； 电阻小的灯泡更亮。
【详解】由电路图可知，两灯并联。比较灯的亮度的影响因素时，为使通过两灯的电流不同，应选取阻值不同的两个灯泡进行实验。
相同时间内电流做功的多少可以通过比较灯泡的亮度来判断，这种研究方法是转换法。
实验中两灯泡并联，电压相等，观察到电阻小的灯泡更亮。根据此现象得到的结论是：在电压相同时，电流越大，相同时间内电流做功越多，支持这一结论的现象是电阻小的灯泡更亮。
25．小华同学进行“测量小灯泡的电功率”实验，小灯泡的额定电压为2.5V，实物图如图甲所示。
（1）连接电路时，开关应处于___________状态；
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整；（要求：滑片P往左移时灯泡变暗）
（3）某次实验中，移动滑片使电压表示数为2V时，电流表的指针位置如图乙所示，则电流表的示数为___________A，小灯泡的实际功率为___________W；
（4）小华同学多次改变滑动变阻器滑片的位置，并根据实验数据画出了小灯泡的关系图像，如图丙所示。由图像可知：小灯泡的额定功率P额为____W。
【答案】（1）断开；（2）见解析；（3）0.22，0.44；（4）0.625.
【详解】（1）连接电路时，为了保护电路，开关需要断开。
（2）滑动变阻器需要串联接入电路，且一上一下，要求滑片P往左移时灯泡变暗，则接入的电阻变大，电路中的电流变小，灯泡变暗，故滑动变阻器接入的右下方接线柱，如图所示。
（3）电流表的指针位置如图乙所示，选择小量程，分度值为0.02A，读数为0.22A；小灯泡的实际功率为
P实=U实I实=2V×0.22A=0.44W
（4）小灯泡的额定电压为2.5V，根据图丙可知，额定电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为
P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W
26．如图是亮亮探究焦耳定律的实验；
（1）如图甲所示的电路中，通电一段时间后，亮亮发现______侧电阻丝产生的热量多（填“左”或“右”），他是通过观察U形管两液面的______来判断的；这种用来比较电阻丝产生热量多少的方法叫做______法；
（2）如图乙所示电路中，亮亮想探究电阻产生的热量与电流的关系，右侧容器内电阻丝的阻值应为______，右侧容器外并联的电阻丝起到______（填“分流”或“分压”）作用；若容器外侧的电阻丝也为5Ω，则左右两侧容器中产生的热量之比为______；
（3）亮亮将图乙右侧容器外并联的5Ω的电阻丝也放入右侧容器内，通电一段时间后，两容器中电阻丝产生热量的大小关系为______。
A．左侧容器产生的热量多
B．右侧容器产生的热量多
C．左右两侧产生的热量一样
D．无法判定
【答案】（1）右，高度差，转换；（2）5Ω，分流，4∶1；（3）A.
【详解】（1）如图甲所示，右侧U形管液面高度差大，根据转换法，右侧电阻丝产生的热量多；
甲图中，通过两电阻的电流相同，通电时间也相等，而10Ω大于5Ω，实验表明，在电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，产生的热量越多；这种比较电阻丝产生热量多少的方法叫做转换法。
（2）图乙中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流；探究电流产生的热量与电流的关系，要控制电阻和通电时间相同，只改变电流大小，故右侧容器内电阻丝的阻值应为5Ω，右侧容器外并联的电阻丝起到的是分流作用；
设通过左侧容器内的电阻的电流为I，根据并联电路电压的规律及欧姆定律可知，通过右侧容器内和外电阻的电流相等，根据并联电路电流的规律，通过右侧容器内电阻的电流为0.5I，
根据Q=I2 Rt可知在电阻和通电时间不变的条件下，产生的热量与电流的平方成正比，故左右两侧容器中产生的热量之比为4∶1。
（3）亮亮将图乙右侧容器外并联的电阻丝也放入右侧容器内，根据并联电阻小于其中任一电阻，即并联后的电阻小于5Ω，而通过的电流和通电时间相同，
根据Q=I2 Rt可知，通电一段时间后，左侧容器产生的热量多；
故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
五、计算题（共16分）
27．如图所示，电源电压恒定，R1=30Ω，当S闭合，S1断开时，电流表的示数为0.2A；当S、S1都闭合时，电流表的示数为0.5A。求
（1）电源电压；
（2）R2的阻值；
（3）S、S1都闭合时，通电1min电流通过R2做的功。
【答案】（1）6V；（2）20Ω；（3）108J
【详解】（1）当S闭合，S1断开时，只有R1接入电路，此时电流表的示数为0.2A，电源电压为
U=U1=I1R1=0.2A×30Ω=6V
（2）当S、S1都闭合时，R1与R2并联，电流表测量电路总电流，电流表的示数为0.5A，则通过R2的电流为I2= I- I1=0.5A-0.2A=0.3A
则R2的阻值为
R2=UI2=6V0.3A=20Ω
（3）当S、S1都闭合时，R1与R2并联，通电1min电流通过R2做的功为
W=UI2t=6V×0.3A×60S=108J
答：（1）电源电压为6V；
（2）R2的阻值为20Ω；
（3）S、S1都闭合时，通电1min电流通过R2做的功为108J。
28．某电热取暖器的简化电路如图所示，R1、R2为发热电阻。取暖器工作时，通过开关S1和S2实现低温、高温的挡位控制。已知高温挡功率为1320W，R1=55Ω。求：
（1）取暖器工作时通过R1的电流；
（2）取暖器处于低温挡时，工作1min产生的热量；
（3）R2的阻值。
【答案】（1）4A；（2）52800J；（3）110Ω。
【详解】（1）由电路图知，两个开关都闭合时，两个电阻并联在电路中，电路中的总电阻较小，据P=U2/R知，电路中的总电功率较大，处于高温挡；S1闭合、S2断开时，电路中只有R1工作，电路中的电阻较大，据P=U2/R知，电路中的总电功率较小，处于低温挡。此时通过R1的电流
I1=UR1=220V55Ω=4A
（2）电热取暖器处于低温挡时，功率
P低温=UI1=220V×4A=880W
工作1min产生的热量
Q=P低温t=880W×60s=52800J
（3）高温挡工作，R2消耗的功率
P2=P高温-P低温=1320W-880W=440W
所以R2的阻值
R2=U2P2=(220V)2440W=110Ω
答：（1）取暖器工作时通过R1的电流为4A；
（2）取暖器处于低温挡时，工作1min产生的热量为52800J；
（3）R2的阻值为110Ω。
（3）高温挡工作5min，消耗的电能是3.96×105J。
（满分：100分 时间：90分钟）
一、单项选择题（3分×12=36分）
1．某家用电器的能量流向图如图所示，该用电器可能是（ ）
A．电视机 B．电风扇 C．电饭煲 D．电水壶
【答案】B
【详解】由图可知，该用电器工作时，将电能大部分转化为机械能，少部分转化为内能。
A．电视机工作时，主要将电能转化为光能、声能和部分内能，故A不合题意；
B．电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，并产生少部分内能，故B符合题意；
CD．电饭煲和电水壶工作时，主要将电能转化为内能，故CD不合题意。
故选B。
2．下列利用电流热效应工作的用电器是（ ）
A．电视机 B．电风扇 C．电脑 D．电炉
【答案】D
【详解】A．电视机工作时电能不是主要转化为内能，不是利用电流热效应工作的，故A不符合题意；
B．电风扇工作时电能主要转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故B不符合题意；
C．电脑工作时电能不是主要转化为内能，不是利用电流热效应工作的，故C不符合题意；
D．电炉工作时电能主要转化为内能，是利用电流热效应工作的，故D符合题意。
故选D。
3．小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图所示，他仔细观察照片后，得到了以下结论，你认为错误的是（ ）
A．电能表的基本电流是10A
B．电能表工作时的允许最大电流是20A
C．电能表的转盘转过3000转，表明这个电能表消耗了1kW∙h的电能
D．拍照片时，家中用电器已消耗的电能为2818.5kW∙h
【答案】C
【详解】AB．10A（20）表示标定电流为10A，允许通过的最大电流为20A，故AB正确，不符合题意；
C．3000r/kW∙h表示接在这个电能表上的用电器每消耗1千瓦时的电能，电能表上转盘转3000转，故C错误，符合题意；
D．拍照片时，电能表示数为2818.5kW∙h，所以家中用电器已消耗的电能为2818.5kW∙h，故D正确，不符合题意。
所以选C。
4．生活中我们常用的各种用电器在工作时都会发热，假设在某段时间内用电器消耗的电能是W，产生的热是Q，在下图所示的用电器中，W与Q的值存在明显差异的是（ ）
A．电风扇 B．电水壶 C．电熨斗 D．电暖气
【答案】A
【详解】A．电风扇工作时消耗电能，大部分转化为机械能，产生很少的热量，W与Q的值存在明显差异，故A符合题意；
B．电水壶工作时主要将电能转化为内能，W与Q的值无明显差异，故B不符合题意；
C．电熨斗工作时主要将电能转化为内能，W与Q的值无明显差异，故C不符合题意；
D．电暖气工作时主要将电能转化为内能，W与Q的值无明显差异，故D不符合题意。
故选A。
5．关于电功率，下列说法正确的中（ ）
A．电功率越大，消耗电能越多
B．消耗电能越多，电功率大
C．消耗电能的时间越短，电功率越大
D．电流1秒内消耗电能越多，电功率越大
【答案】D
【详解】电功率是指电流做功快慢的物理量，则电流在1秒内消耗的电能越多，电功率越大，而电功率越大，消耗的电能越快，而不是消耗的电能越多，在相同时间内消耗的电能越多，电功率大，消耗相同的电能所用时间越短，电功率越大，故ABC错误，D正确。所以选D。
6．一度电可以供“220V 20W”的电灯正常工作（ ）
A．50h B．100h C．30h D．220h
【答案】A
【详解】由W=Pt得，电灯正常工作时间为：
t=W/P=1kW∙h/0.02kW=50h
所以A选项是正确的.
7．电灯泡的亮度由下列哪个物理量来决定（ ）
A．电压 B．额定功率 C．实际功率 D．电流
【答案】C
【详解】只有在额定电压下，灯的实际功率才等于额定功率；灯的亮度取决于灯的实际功率，与单独的电压或电流无关．故C正确，ABD错误．所以选C．
8．甲、乙、丙三灯上分标别有“110V，40W”、“220V，40W”、“36V，40W”，让他们正常工作，则最亮的是（ ）
A．甲灯 B．乙灯 C．丙灯 D．一样亮
【答案】D
【详解】根据题意知道，灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，所以，三灯泡正常发光时，它们的实际功率相等，又因为灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以正常工作时，三灯泡一样亮。
故选D。
9．如图所示电路中，将开关S闭合，完全相同的灯L1和灯L2均发光。下列说法正确的是（ ）
A．灯L1比灯L2亮
B．电路中A、B两点间的电压等于B、C两点间的电压
C．通过A点的电流大于通过B点的电流
D．灯L1消耗的电能大于灯L2消耗的电能
【答案】B
【详解】A．灯泡的亮度由灯泡的实际功率定，两只灯泡完全相同，它们的电阻相同，由公式P=I2R可知，其实际功率相同，所以两灯泡的亮度相同，故A错误；
B．已知灯L1和灯L2完全相同，它们的电阻相同, 并且串联，所以两灯所分的电压相同，即A、B两点的电压等于B、C两点间的电压，故B正确；
C．由图知，两灯泡串联，在串联电路中，各处电流都相等，所以通过A点的电流等于通过B点的电流，故C错误；
D．由以上分析可知，灯L1、 L2实际功率相同，根据W=Pt灯L1、 L2相同时间消耗的电能相同，故D错误。
故选B。
10．电炉丝与导线串联接到电路里，通电后电炉丝热得发红，而与之相连的导线却不怎么热．由焦耳定律可知，造成上述现象的主要原因是
A．通过电炉丝的电流比导线的电流小得多
B．通过电炉丝的电流比导线的电流大得多
C．电炉丝的电阻比导线的电阻小得多
D．电炉丝的电阻比导线的电阻大得多
【答案】D
【详解】电炉在使用时，电炉丝和导线串联，在串联电路中，电路处处相等，即：
I电炉丝=I导线，
通电时间t相同，根据Q=I2 Rt，因为R电炉丝＞R导线，
所以电流产生的热量Q电炉丝＞Q导线，
从而出现电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象，
故选D．
11．如图所示，已知电阻R1=20Ω、R2=10Ω，当开关闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．通过R1与R2的电流之比为2∶1
B．R1与R2两端的电压之比为1∶1
C．R1与R2消耗的电功率之比为1∶1
D．相同时间内R1与R2产生的热量之比为2∶1
【答案】D
【详解】A．由电路图可知，两电阻串联，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过R1与R2的电流之比为1∶1，故A错误；
BC．由U=IR可得，两电阻两端的电压之比为
U1∶U2=IR1∶IR2=R1∶R2=20Ω∶10Ω=2∶1
R1与R2消耗的电功率之比为
P1∶P2=U1I∶U2I=U1∶U2=2∶1；故BC错误；
D．相同时间内R1与R2产生的热量之比为
Q1∶Q2=I2R1t∶I2R2t=R1∶R2=20Ω∶10Ω=2∶1
故D正确。故选D。
12．如图所示为电阻R1和R2的I—U图像，下列说法正确的是（ ）
A．R2的阻值为10Ω
B．两电阻串联与并联的总阻值之比为9∶4
C．将两电阻串联接入电路，通电后，R1两端电压与R2两端电压之比为1∶2
D．将两电阻并联接入电路，通电1分钟，电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比为1∶2
【答案】D
【详解】A．由图像可知，R2两端电压为1V时，电流为0.2A，则R2的阻值
R1两端电压为2V时，电流为0.2A，则R1的阻值
故A错误；
B．两电阻串联的总阻值 R串=R1+R2=10Ω+5Ω=15Ω
两电阻并联的总阻值
则两电阻串联与并联的总阻值之比为9∶2，故B错误；
C．将两电阻串联接入电路，通电后，由串联分压特点可得，R1两端电压与R2两端电压之比
故C错误；
D．将两电阻并联接入电路，各支路电压等于电源电压，通电1分钟，电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比
故D正确。所以选D。
二、填空题（每空1分，共计25分）
13．电流做功的过程是将________能转化为_______能的过程。且用电器消耗了多少能，电流就做了多少功。电风扇工作时，将电能转化为_______能和______能。
【答案】电，其它形式，机械，内。
【详解】根据电流做功的定义可知，电流做功的过程是将电能转化为其它形式能的过程。
电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，同时电动机发热，有部分电能转化为了内能。
14．在炎热的夏天，电视机连续使用较长时间后，要停一会儿，但如果长期停止使用，隔一段时间要通电一次。这是因为_____在起作用，前者是_______电热，后者是______电热（后两空选填“利用”或“防止”）。
【答案】电热，防止，利用。
【详解】无论电视机连续使用较长时间后，要停一会儿，还是长期停止使用，隔一段时间要通电一次，这都是因为电热在起作用；
炎热夏天，连续长时间工作的电视机要停用一会儿，是为了防止产生过多的热量，影响电视机的正常使用，属于防止电热危害；
如果长期停止使用，隔一段时间要通电一次，是为了利用电热来防潮，属于利用电热。
15．如图是某品牌手机的移动电源，它最大能够储存的电能为______W·h，它有甲（“5V 1A”）和乙（“5V 2.1A”）两个USB电流输出接口可以对外充电，这两个USB接口是______（串联/并联），充电时选用______（甲/乙）接口给手机充电较快。
【答案】38，并联，乙。
【详解】由图可知，电压为3.8V，电流I=10000mA=10A
则储存的电能W=UIt=3.8V×10A×1h=38W·h
两个USB电流输出接口可以同时对外充电，所以插口互不影响，为并联。
由P=UI分析，U相同时，电流越大充电越快，所以乙接口给手机充电较快。
16．如图所示，这是小明家电能表的表盘示意图。小明关闭家中其他用电器，只让某个用电器单独正常工作30s，观察到电能表的转盘转过30转，则该用电器的实际功率为_______W；该用电器正常工作0.5h消耗的电能为_______kW•h。
【答案】1200，0.6。
【详解】3000r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转3000转，电能表转盘转动30转消耗的电能
W＝ EQ \F(30,3000) kW•h＝0.01kW•h＝0.01×3.6×106J＝3.6×104J
该用电器的电功率
P＝W/t＝3.6×104J /30s＝1200W＝1.2kW
该用电器正常工作0.5h消耗的电能
W'＝Pt'＝1.2kW×0.5h＝0.6kW•h
17．如图所示的LED球泡灯，其额定功率为_____W，此LED灯正常工作时的电流为____A。球泡灯的发光效能相当于“220V，40W”的白炽灯。正常工作100h，使用此LED球泡灯比白炽灯节约电能______ kW·h。
【答案】5，0.023，3.5。
【详解】由图可知，LED球泡灯的功率为5W，额定电压为220V，由P=UI可知LED球泡灯正常时电流
I=P1/U=5W/220V=0.023A
白炽灯功率比LED灯功率高
∆P=P2-P1=40W-5W=35W=0.035kW
正常工作100h，可节约的电能
W=∆Pt=0.035kW×100h=3.5kW·h
18．从产品说明书得知，一台“6V 3W”的迷你型小风扇，电动机线圈阻值为0.5Ω，则小风扇正常工作1min消耗的电能为_____J，电动机线圈1min产生的热量为____J。
【答案】180，7.5。
【详解】已知小风扇的额定功率为3W，则1min消耗的电能为
W=Pt=3W×60s=180J
由P=UI可知小风扇的工作电流为
I=P/U=3W/6V=0.5A
由焦耳定律可知电动机线圈1min产生的热量为
19．有一小灯泡标有“6V、3W”的字样，现仅有8V的电源，要使小灯泡正常发光，应该给小灯泡________（选填“串”或“并”）联一个______Ω的电阻。(不考虑灯泡电阻受温度的影响)
【答案】串，4。
【详解】根据题意知道，灯泡正常发光时的电压UL =6V，功率PL =3W，所以，要使灯泡接到8V的电源上时正常发光，应串联一个电阻R分压。
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，串联电阻两端的电压
UR =U-UL =8V-6V=2V
又因为串联电路中各处的电流相等，所以，由P=UI知道，灯泡正常工作时电路中的电流
串联电阻的阻值
20．一只电烙铁上标有“220V 100W”字样。其中“220V”表示电烙铁的_______是220V，“100W”表示电烙铁的_________是100W。若该电烙铁正常工作30分钟，消耗的电能是______焦。若实际加在该电烙铁上的电压是198伏且电烙铁的电阻保持不变，则它的实际功率是_____瓦。
【答案】额定电压，额定功率，1.8×105J， 81。
【详解】“220V”表示电烙铁的额定电压是220V，“100W”表示电烙铁的额定功率是100W；
由W=Pt可求工作30分钟消耗电能为
W=P额t=100W×30×60s=1.8×105J
将电烙铁额定电压和额定功率带入P=U2/R可求其电阻为
则实际功率为
21．如图所示电路，滑动变阻器的最大阻值为R0，当滑片置于阻值最大端时，闭合开关，灯发光，电路消耗的总功率为6W；当滑片移到中点时，电路消耗的总功率为9W。则滑片在中点时，灯泡的电阻RL与灯泡的电阻滑动变阻器的最大阻值为R0的关系是RL=______R0，灯泡的电阻灯泡消耗的实际功率P________4.5W（选填“>”、“<”或“=”）.
【答案】1/2，=。
【详解】根据题意知道，当滑片在最右端时，电功率为6W，即
P1＝ EQ \F(U2,R) = EQ \F(U2, RL+R0) =6W
当滑片在中点时，电功率为9W，即
P2＝ EQ \F(U2,R´) = EQ \F(U2, RL+0.5R0) =9W
由以上两式解得；R0=2RL
即灯泡的电阻是滑动变阻器电阻的一半，所以当滑片在中点时，由于灯泡的电阻和滑动变阻器接入电路的电阻相同，所以消耗的电功率相同都为4.5W．
三、作图题（每题3分，共6分）
22．如图所示是一台额定功率为300W取暖器的电路原理图，S是控制开关，R是发热电阻丝。现增加一个开关S0、一根与R相同阻值的电热丝R0，请设计一个具有300W和600W两个挡位的取暖器电路图。
【答案】见右图。
【详解】根据题意可知，取暖器的额定功率为300W，设计一个具有300W和600W两个挡位的取暖器，根据并联电路各支路互不影响可知，可以给R并联一根与R相同阻值的电热丝R0，闭合开关S0时,R0消耗的功率为300W，根据并联电路的电流电压特点可得则总功率为各支路功率之和，开关S、S0都闭合时电热器总功率为600W，如图所示。
23．在探究电流通过导体产生的热量与电流的关系的实验中，实验器材如图所示。请：①选择合适的电阻，并标在虚线方框内；（供选择电阻：R1=5Ω，R2=10Ω，R3=10Ω）②用笔画线代替导线补充完整电路的连接。
【答案】见右图。
【详解】探究电流通过导体产生的热量与电流的关系的实验中，根据控制变量法可知：需要控制电流不同，电阻相同，通过比较相同阻值的电阻产生热量的多少来进行实验，故参与比较的电阻的阻值应该相等，通过R1和R3并联，以此来改变通过R3的电流大小，连接如图。
四、实验探究题（每空1分，共17分）
24．如图，在“比较两个灯泡的亮暗”活动中，应选取两个电阻______（选填“相同”或“不同”）的灯泡L1和L2，相同时间内电流做功的多少可以通过比较______，这种研究方法是______，得到的结论是______。支持这一结论的现象是______。
【答案】不同；灯泡的亮度；转换法；在电压相同时，电流越大，相同时间内电流做功越多； 电阻小的灯泡更亮。
【详解】由电路图可知，两灯并联。比较灯的亮度的影响因素时，为使通过两灯的电流不同，应选取阻值不同的两个灯泡进行实验。
相同时间内电流做功的多少可以通过比较灯泡的亮度来判断，这种研究方法是转换法。
实验中两灯泡并联，电压相等，观察到电阻小的灯泡更亮。根据此现象得到的结论是：在电压相同时，电流越大，相同时间内电流做功越多，支持这一结论的现象是电阻小的灯泡更亮。
25．小华同学进行“测量小灯泡的电功率”实验，小灯泡的额定电压为2.5V，实物图如图甲所示。
（1）连接电路时，开关应处于___________状态；
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整；（要求：滑片P往左移时灯泡变暗）
（3）某次实验中，移动滑片使电压表示数为2V时，电流表的指针位置如图乙所示，则电流表的示数为___________A，小灯泡的实际功率为___________W；
（4）小华同学多次改变滑动变阻器滑片的位置，并根据实验数据画出了小灯泡的关系图像，如图丙所示。由图像可知：小灯泡的额定功率P额为____W。
【答案】（1）断开；（2）见解析；（3）0.22，0.44；（4）0.625.
【详解】（1）连接电路时，为了保护电路，开关需要断开。
（2）滑动变阻器需要串联接入电路，且一上一下，要求滑片P往左移时灯泡变暗，则接入的电阻变大，电路中的电流变小，灯泡变暗，故滑动变阻器接入的右下方接线柱，如图所示。
（3）电流表的指针位置如图乙所示，选择小量程，分度值为0.02A，读数为0.22A；小灯泡的实际功率为
P实=U实I实=2V×0.22A=0.44W
（4）小灯泡的额定电压为2.5V，根据图丙可知，额定电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为
P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W
26．如图是亮亮探究焦耳定律的实验；
（1）如图甲所示的电路中，通电一段时间后，亮亮发现______侧电阻丝产生的热量多（填“左”或“右”），他是通过观察U形管两液面的______来判断的；这种用来比较电阻丝产生热量多少的方法叫做______法；
（2）如图乙所示电路中，亮亮想探究电阻产生的热量与电流的关系，右侧容器内电阻丝的阻值应为______，右侧容器外并联的电阻丝起到______（填“分流”或“分压”）作用；若容器外侧的电阻丝也为5Ω，则左右两侧容器中产生的热量之比为______；
（3）亮亮将图乙右侧容器外并联的5Ω的电阻丝也放入右侧容器内，通电一段时间后，两容器中电阻丝产生热量的大小关系为______。
A．左侧容器产生的热量多
B．右侧容器产生的热量多
C．左右两侧产生的热量一样
D．无法判定
【答案】（1）右，高度差，转换；（2）5Ω，分流，4∶1；（3）A.
【详解】（1）如图甲所示，右侧U形管液面高度差大，根据转换法，右侧电阻丝产生的热量多；
甲图中，通过两电阻的电流相同，通电时间也相等，而10Ω大于5Ω，实验表明，在电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，产生的热量越多；这种比较电阻丝产生热量多少的方法叫做转换法。
（2）图乙中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流；探究电流产生的热量与电流的关系，要控制电阻和通电时间相同，只改变电流大小，故右侧容器内电阻丝的阻值应为5Ω，右侧容器外并联的电阻丝起到的是分流作用；
设通过左侧容器内的电阻的电流为I，根据并联电路电压的规律及欧姆定律可知，通过右侧容器内和外电阻的电流相等，根据并联电路电流的规律，通过右侧容器内电阻的电流为0.5I，
根据Q=I2 Rt可知在电阻和通电时间不变的条件下，产生的热量与电流的平方成正比，故左右两侧容器中产生的热量之比为4∶1。
（3）亮亮将图乙右侧容器外并联的电阻丝也放入右侧容器内，根据并联电阻小于其中任一电阻，即并联后的电阻小于5Ω，而通过的电流和通电时间相同，
根据Q=I2 Rt可知，通电一段时间后，左侧容器产生的热量多；
故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
五、计算题（共16分）
27．如图所示，电源电压恒定，R1=30Ω，当S闭合，S1断开时，电流表的示数为0.2A；当S、S1都闭合时，电流表的示数为0.5A。求
（1）电源电压；
（2）R2的阻值；
（3）S、S1都闭合时，通电1min电流通过R2做的功。
【答案】（1）6V；（2）20Ω；（3）108J
【详解】（1）当S闭合，S1断开时，只有R1接入电路，此时电流表的示数为0.2A，电源电压为
U=U1=I1R1=0.2A×30Ω=6V
（2）当S、S1都闭合时，R1与R2并联，电流表测量电路总电流，电流表的示数为0.5A，则通过R2的电流为I2= I- I1=0.5A-0.2A=0.3A
则R2的阻值为
R2=UI2=6V0.3A=20Ω
（3）当S、S1都闭合时，R1与R2并联，通电1min电流通过R2做的功为
W=UI2t=6V×0.3A×60S=108J
答：（1）电源电压为6V；
（2）R2的阻值为20Ω；
（3）S、S1都闭合时，通电1min电流通过R2做的功为108J。
28．某电热取暖器的简化电路如图所示，R1、R2为发热电阻。取暖器工作时，通过开关S1和S2实现低温、高温的挡位控制。已知高温挡功率为1320W，R1=55Ω。求：
（1）取暖器工作时通过R1的电流；
（2）取暖器处于低温挡时，工作1min产生的热量；
（3）R2的阻值。
【答案】（1）4A；（2）52800J；（3）110Ω。
【详解】（1）由电路图知，两个开关都闭合时，两个电阻并联在电路中，电路中的总电阻较小，据P=U2/R知，电路中的总电功率较大，处于高温挡；S1闭合、S2断开时，电路中只有R1工作，电路中的电阻较大，据P=U2/R知，电路中的总电功率较小，处于低温挡。此时通过R1的电流
I1=UR1=220V55Ω=4A
（2）电热取暖器处于低温挡时，功率
P低温=UI1=220V×4A=880W
工作1min产生的热量
Q=P低温t=880W×60s=52800J
（3）高温挡工作，R2消耗的功率
P2=P高温-P低温=1320W-880W=440W
所以R2的阻值
R2=U2P2=(220V)2440W=110Ω
答：（1）取暖器工作时通过R1的电流为4A；
（2）取暖器处于低温挡时，工作1min产生的热量为52800J；
（3）R2的阻值为110Ω。
（3）高温挡工作5min，消耗的电能是3.96×105J。
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