九年级物理《18电功率》状元培优单元测试题人教版附答案.docx
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九年级物理《18电功率》状元培优单元测试题人教版附答案
2019-2020学年
九年级物理《18.电功率》状元培优单元测试题(人教版附答案)
一、选择题
1、在物理学习过程中,经常要进行估测,下列估测值最接近生活实际的是
A.人骑自行车的平均速度约为1m/sB.中学生心脏正常跳动一次的时间大约在3s~5s
C.一元硬币的直径约为2.5cmD.电视机正常工作的电功率约为1000W
2、智能手机在现代生活中的作用越来越重要,但频繁的使用会导致它的电能消耗很快。
当手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间。
这种设计实际上是()
A.增大电池电压 B.增大总功率C.减小总功率 D.降低散热能力
3、如图所示,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变小 B.电压表示数变小C.电路的总电阻变小 D.电路的总功率变小
4、如图,电源电压保持6V.电流表量程为0~0.6A.电压表量程0~3V,定值电阻R1的规格为“10Ω0.5A”,滑动变阻器R2的规格为“20Ω1A”.闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片P移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W~0.9WB.电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.5A
C.变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2Ω~20ΩD.电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W~3W
5、如图所示的电路中,a、b、c是三只电表(电压表或电流表),闭合开关S,标有“3V1.5W”的灯泡L1正常发光,标有“6V3W”的灯泡L2发光较暗。
若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.电表a为电流表,且示数为1A B.电表b为电压表,且示数为3V
C.电表c为电流表,且示数为0.25AD.闭合开关S,电路消耗的总功率为2.25W
6、图甲是身高、体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示身高和体重。
电路原理如图乙所示,电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,压敏电阻R的阻值随压力增大而增大,滑片P随身高增高而上滑。
下列分析正确的是( )
A.身高越高电压表示数越大 B.身高越高通过R0的电流越小
C.体重越大电流表示数越大 D.体重越大电路消耗总功率越大
7、如图所示,电源电压为6V且保持不变,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。
不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全,则( )
A.当S闭合,S1、S2都断开时,滑动变阻器接入电路的阻值范围是4~20Ω
B.当S闭合,S1、S2都断开时,电路消耗的最大功率是3.6W
C.当S、S1、S2都闭合时,电路消耗的总功率最小值为2.4W
D.当S、S1、S2都闭合时,滑动变阻器接入电路的最小阻值是15Ω
8、用下图的电路测量小灯泡的功率,当滑动变阻器的滑片从左向右滑动时,小灯泡消耗的功率和亮度将分别( )
A.变大,变暗 B.变小,变亮C.变大,变亮 D.变小,变暗
9、通过甲、乙两个电熨斗的电流之比为2∶1,它们的电阻之比为3∶2,那么电能转化成内能时功率之比为( )
A.2∶1 B.6∶1C.3∶1 D.条件不足,无法判断
10、智能手机在现代生活中的作用越来越重要,频繁地使用会导致它的电能消耗很快,当手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间,这是通过以下哪种方式实现的( )
A.增大电池电压 B.增加总功率C.减小总功率 D.降低散热能力
11、 右图是电阻甲和乙的U-I图象,下列说法正确的是( )
A.甲的电阻值保持10Ω不变
B.乙的电阻值保持20Ω不变
C.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总电流为0.3A
D.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,甲的功率为0.6W
12、人类正面临能源危机,为选用节能交通信号灯的灯源,实验室通过实验发现,下表中的LED灯和白炽灯在正常工作时光照强度相同。
有关数据如下表:
两种灯
LED灯
白炽灯
发光原理
二极管发光
钨丝高温发光
额定电压/V
24
220
响应时间/s
10-9
10-3
额定功率/W
12
100
请根据以上材料说明下列的说法错误的是( )
A.在光照强度相同的情况下,LED灯不必要达到很高的温度就能发光,电能基本上不转化成内能,几乎全部转化为光能,因而发光效率高
B.LED灯的额定电压低,人直接接触不会触电
C.LED灯响应时间短,也就是从开始发光到正常发光所用的时间短
D.LED灯额定功率小,消耗的电能肯定比白炽灯少
二、填空题
13、一只电烙铁的铭牌上标着“220100W”的字样,它正常工作时,电压是 V,电阻是 Ω。
14、如图所示,路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备,通过后排接口可以同时连接多台电脑,各接口之间是 (选填“串联”或“并联”)的.工作时间长了,外壳发烫,是由于 能转化成了 能.
15、下表是某电炒锅的铭牌,根据表中的信息回答下列问题:
用电高峰时,家庭电路中的电压会下降10%,这时电炒锅的实际功率是 W,电炒锅工作45min消耗的电能是 kW•h(保留两位小数).若家庭电路中只有电炒锅在烧水且正常工作,电炒锅产生的热量有70%被水吸收后水的温度升高了30℃,且如图中电能表的转盘正好转了300转,该电炒锅中水的质量为 kg(水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃)).
BC﹣65B电炒锅
额定电压
220V
额定功率
1100W
工作频率
50Hz
16、图是某电水壶的铭牌,该电水壶正常工作1min产生 J的热量,如果这些热量84%被冷水吸收能使2.0L的水温度升高上 ℃。
17、电热水壶上标有“220V800W”,小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热,但连接的电线却不怎么热,是因为导线的电阻比发热体的电阻 ;在额定电压下,热水壶烧水210s,这段时间内电热水壶发热体产生的热量为 J,若发热体产生的热量全部被水吸收,能将 kg的水从20℃升高至100℃.[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
18、如图所示,电源电压恒定不变,电阻R1的阻值为30Ω,小灯泡L标有“9V,4.5W”字样(小灯泡的电阻不变)。
只闭合开关S,滑动变阻器的滑片P移至最右端时,小灯泡L恰好正常发光,则电源电压为 V;闭合开关S、S1、S2,滑片P移至最左端时,电路消耗的总功率为8.1W;只闭合开关S,移动滑片P,当滑动变阻器消耗的电功率为1W时,小灯泡消耗的电功率为 W。
三、实验,探究题
19、测量标有“2.5V”字样的小灯泡在额定电压下工作时的电阻,小灯泡的额定功率估计在0.8W左右。
实验室提供的器材有:
两节干电池、电压表V(量程0-3V)、滑动变阻器、导线若干、开关、待测小灯泡。
供选择的电流表:
A1(量程0-0.6A)、A2(量程0-3A)。
回答下列问题:
(1)电流表应选用________(“A1”或“A2”)。
(2)连接好如图所示的实验电路,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有较大的示数。
电路的故障可能是________(选填序号)
A.电压表断路 B.小灯泡断路
C.电压表短路,且小灯泡断路 D.电流表短路,且小灯泡断路
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V,电流表示数如图乙所示,小灯泡正常发光时的电阻是________Ω(小数点后保留一位数字)。
20、小明连接了如图所示的电路,灯泡上标有“2.5V 0.3A”。
(1)在方框内画出实物图对应的电路图
(2)闭合开关,看不到灯亮,电流表有示数,小明认为灯不亮的原因是灯丝断了,你认为他的说法是否正确?
_____________依据是__________________________________________。
(3)小芳想通过测量ab接线柱间、cd接线柱间的电压找出看不到灯亮的原因,请在图中补充完整用电压表测ab接线柱间的电压时的实物图。
测量时若出现下表中的情况,请根据数据判断可能导致看不到灯亮的原因。
Uab/V
Ucd/V
电流表示数I/A
看不到灯亮的原因
情况一
2.10
0
0.30
情况二
2.20
0.40
0.14
情况二中,看不到灯亮,通电10s灯消耗的电能为______________J。
21、小谦根据如图甲所示的电路组装成调光灯,并进行测试。
电源电压保持不变,小灯泡的额定电压是6V,小灯泡的I—U图像如图乙所示。
求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻。
(2)小灯泡正常发光10min消耗的电能。
(3)经测算,小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50%,如果把灯光调暗,使小灯泡两端电压为3V,小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少?
(4)小谦认为这个调光灯使用时,小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低,请写出一种出现这种情况的原因。
四、计算题
22、如图甲所示的电路中,电源电压不变,L是标有“6V3W的电灯,当S1和S3闭合、S2断开时,灯L正常发光,电流表的示数如图乙所示。
求:
(1)电源电压。
(2)定值电阻R的值
(3)S1和S3断开、S2闭合时,灯L的实际功率。
(不考虑温度对电阻的影响)
23、某物理兴趣小组同学设计了如图甲所示的电路图进行实验探究,电源为可调压直流学生电源,电压表量程为“0一15V”,电流表量程为“0一0.6A”,小灯泡标有“6V1.2W”字样,R0为20Ω的定值电阻.小组根据记录的电流表和电压表示数变化,描绘出U-I关系图,如图乙所示.
(1)求小灯泡正常发光时的电阻.
(2)求当电压表示数为1V时,通过小灯泡的电流。
(3)调节电源电压,求当小灯泡与定值电阻R0消耗的总功率为0.8W时,小灯泡的实际电功率.
五、综合题
24、阅读短文«无链条电动自行车»,并回答下列问题:
外形时尚的无链条电动自行车,由于没有链条,外观变得与普通自行车或电动车有些不同,如图所示,这款自行车也被称为“没有链条的混合动力电动自行车”,它结合了电子动力和人体动力,此车既可以给锂电池直接充电获得能量;也可以通过骑行者踩脚踏板产生的动能经发电机转化为电能,储存在自行车框架中的锂电池内,最终通过电动机驱动后轮转化为动能,以此驱动自行车前进。
因此使骑行者骑得更省力,同时也能减少对环境的污染。
图中这款无链条电动自行车,其锂电池容量为10Ah(电池容量是指放电电流与放电时间的乘积)、电压为36V,正常行驶时,若骑行者不踩脚踏板,仅靠锂电池驱动,这种“电力驱动”可使车连续行驶2×104m;若骑行者踩脚踏板辅助锂电池驱动给车提供能量,这种“混合动力驱动”可使车连续行驶3.5×104m。
与链条车相比,这种新型自行车具备许多优点,比如:
省力、耐用、安全、灵便、干净卫生、结构简单、修理方便,骑行12000km也无须大修。
因此,无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具。
(1)无链条电动自行车可将骑行者踩脚踏板产生的动能通过发电机转化为 能,再由自行车框架中的锂电池转化为 能储存起来;
(2)这款车的锂电池最多储存的电能约为 J;
(3)这款车在“混合动力驱动”,并正常行驶时,人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池
提供的能量之比为 。
参考答案
一、选择题
1、C
2、 C
3、D【考点】电路的动态分析.
【分析】先判定电路的连接情况和各表的作用,根据电阻的变化,利用欧姆定律公式判定电流的变化,根据功率公式判定功率的变化.
【解答】解:
由图可知,该电路为并联电路,电流表测量通过灯泡的电流,电压表测量支路电压.
A、电流表测量的是灯泡的电流,灯泡两端的电压和电阻不变,故电流不变,电流表示数不变,故A错误;
B、电压表测量的是支路电压,等于电源电压,故示数不变,故B错误;
C、滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时,电阻变大,则总电阻变大,故C错误;
D、滑动变阻器电阻变大,由欧姆定律可知,通过变阻器电流减小,根据并联电路电流规律可知,总电流减小,由P=UI可知,电压不变,功率变小,故D正确.故选:
D.
【点评】正确判断出这是一个并联电路,并明确电流表和电压表的测量范围,再根据欧姆定律进行判断,是解答此题的关键.
4、A【考点】电路的动态分析.
【分析】滑动变阻器R2与定值电阻R1串联,电压表测量定值电阻两端的电压,根据串联电路的分压原理(电阻越大,电阻两端的电压越高),当电压表的示数最小时,变阻器接入电路的电阻最大;当电流表的示数达到最大值时,变阻器接入电路的电阻最小;根据欧姆定律的应用可分别电路中的总电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻值,同时可以确定电压表示数、电流表示数以及电路中总功率的变化.
【解答】解:
电源两端电压为6V保持不变,定值电阻为10Ω;
由题意知,当电压表的最大测量值为3V时,此时定值电阻R1两端的电压U1=3V,电路中的电流I1=I=I2=
=
=0.3A<0.6A,因此电路中的最大电流为0.3A;
故滑动变阻器接入电路中的最小电阻R2=
=10Ω;电路消耗的最大功率P=UI=6V×0.3A=1.8W;电阻R1消耗功率最大功率:
P=UI=3V×0.3A=0.9W.故BCD错误;
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,即I1′=
=0.2A,
电阻R1消耗的最小功率:
P′=(I1′)2R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W.
则电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W~0.9W;故A选项正确.故选A.
5、解:
由P=UI可得,两灯泡正常发光时的电流分别为:
I1
0.5A,I2
0.5A,
由I
可得,灯泡L2的电阻:
R2
12Ω;
因灯泡L1正常发光,灯泡L2虽然发光但较暗,
所以,通过L1、L2的电流不相等,L1与L2应并联,
则a一定是电流表,b是相当于导线的电流表,c是相当于开路的电压表,故B错误;
此时电流表a测干路电流,电流表b测L2支路的电流,电压表c测电源的电压,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡L1正常发光,
所以,电源的电压U=U1=3V,即电压表c的示数为3V,故C错误;
此时通过R2的电流:
I2′
0.25A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流表a的示数:
I=I1+I2′=0.5A+0.25A=0.75A,故A错误;
电路消耗的总功率:
P=UI=3V×0.75A=2.25W,故D正确。
故选:
D。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,正确的判断三电表的类型和电路的连接方式是关键。
6、A【解析】分析电路可知,滑动变阻器R0与压敏电阻R并联,R0滑片移动时,阻值不变,当电源电压不
变时,通过R0电流不变,身高越高,电压表所测电阻的阻值越大,根据大电阻分大电压,电压表示数
也越大,体重越大,R阻值越大,电流表测通过R的电流,当电源电压不变时,电流表示数越小,同时总电流也越小,由公式P=UI可知,当电源电压不变时,总功率也越小,综上所述选A.
7、D 当S闭合,S1、S2都断开时,滑动变阻器与灯泡串联。
由P=
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I=
=0.5A,当电路中电流最大时,电阻最小,则滑动变阻器接入电路的最小阻值R小=
=6Ω;滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,则最大阻值R大=20Ω,故滑动变阻器接入电路的阻值范围是6~20Ω,故A错误;S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器与L串联,电阻最小时电流最大,其最大电流I最大=
=0.5A,电路消耗最大功率P最大=UI最大=6V×0.5A=3W,故B错误;S、S1、S2都闭合,滑动变阻器与R0并联,通过R0的电流I1=
=0.2A,当滑动变阻器的阻值最大时,此支路上的电流最小,则I2=
=0.3A,则干路上的电流I最小=I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A,电路消耗的总功率最小值P最小=UI最小=6V×0.5A=3W,故C错误;由电流表的量程可知,干路中的最大电流为0.6A,则电路消耗的总功率最大,电路中的总电阻R总=
=10Ω,滑动变阻器与R0并联,则
即
解得R滑=15Ω,故D正确。
8、D 当滑片向右滑动时,电路中电阻变大,电流变小,根据公式P=I2R可知,小灯泡的实际功率变小。
灯泡的亮度跟它的实际功率有关,实际功率变小,灯泡变暗。
9、B P1∶P2=
R1∶
R2=6∶1。
10、C 由P=
可得,t=
要延长使用时间t,则减小总功率P,因此手机的“省电模式”是通过减小总功率的方式来延长使用时间的。
11、C 由图象可知,甲对应的电流与电压成正比,根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变,乙电阻的阻值变化;当U甲=2V时,对应的电流为0.1A,故甲的电阻为20Ω,故选项A、B错误。
甲、乙并联在2V电源上时,两电阻两端的电压为2V,由图象可知,I甲=0.1A,I乙=0.2A,故干路电流I=I甲+I乙=0.1A+0.2A=0.3A,故选项C正确。
甲、乙串联在电路中时,通过两电阻的电流相等,由题图可知U甲=4V,故甲的功率为P甲=U甲I=4V×0.2A=0.8W,故选项D错误。
12、D 由题表可知,选项A、B、C正确。
根据W=Pt,功率小的用电器消耗的电能不一定少,故选项D错误。
二、填空题
13、220;484
【解析】试题分析:
由题意可知:
一只电烙铁的铭牌上标着U=220V,P=100W的字样,它正常工作时,电压等于额定电压,故是220V,电阻是
。
14、【考点】串联电路和并联电路的辨别;电功的实质.
【分析】
(1)用电器串联时,任何一只用电器开路,则其它用电器都不能正常工作;并联电路可以使几个用电器在工作时互不影响.
(2)用电器工作时,消耗了电能,得到了其他形式的能.
【解答】解:
(1)同一台路由器为多台电脑提供网络服务,一台电脑不工作,其它电脑不受影响,所以根据并联电路的特点可知,各接口之间是并联的.
(2)工作时间长了,外壳发烫,是由于电能转化成了内能.故答案为:
并联;电;内.
15、【考点】电功与热量的综合计算.
【分析】
(1)由表格数据可知,电炒锅的额定电压和额定功率,根据P=UI=
求出电炒锅的电阻,根据题意求出实际电压,利用P=UI=
求出这时电炒锅的实际功率,利用W=Pt求出电炒锅工作45min消耗的电能;
(2)“3000r/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能,表盘转3000转,据此求出电能表转盘转了300转消耗的电能,根据η=
×100%求出水吸收的热量,又知道水的比热容和温度的变化量,根据Q吸=cm△t求出该电炒锅中水的质量.
【解答】解:
(1)由P=UI=
可得,电炒锅的电阻:
R=
=
=44Ω,
用电高峰时,家庭电路中的电压会下降10%,即U实=U×(1﹣10%)=220V×90%=198V,
则电炒锅的实际功率:
P实=
=
=891W=0.891kW,
电炒锅工作t=45min=0.75h消耗的电能:
W1=P实t=0.891kW×0.75h=0.66825kW•h≈0.67kW•h;
(2)电能表的转盘正好转了300转,消耗的电能:
W2=
kW•h=0.1kW•h=3.6×105J,
由η=
×100%可得,水吸收的热量:
Q吸=W2η=3.6×105J×70%=2.52×105J,
由Q吸=cm△t可得,该电炒锅中水的质量:
m=
=
=2kg.
故答案为:
891;0.67;2.
16、由电水壶的铭牌可知其额定功率,由Q=W=Pt计算正常工作1min产生的热量;
由密度公式先计算2.0L水的质量,再根据Q吸=cm△t=84%Q计算水温升高的多少。
【解答】解:
(1)由图知,电水壶的额定功率为1500W,所以正常工作1分钟产生的热量:
Q=W=Pt=1500W×60s=9×104J;
(2)由ρ=可得水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×2.0×10﹣3m3=2kg,
这些热量84%被冷水吸收,即Q吸=84%Q放,
由Q=cm△t得水升高的温度:
△t==
=9℃。
故答案为:
9×104;9。
【点评】此题主要考查的是学生对电热、密度以及热量计算公式的理解和掌握,难度不大。
17、解:
(1)热水壶的发热体与电线串联,通过它们的电流及时间相等,但热水壶的发热体的电阻比电线的电阻大得多,由焦耳定律Q=I2Rt可知,热水壶的发热体比电线产生的热量就多得多,所以电热丝很热,但与之相连的电线却不怎么热;
(2)在额定电压下,烧开一壶水用时210s,这段时间内电热水壶发热体产生的热量:
Q=W=Pt=800W×210s=1.68×105J;
(3)根据公式Q=cm(t﹣t0)得,加热水的质量:
m=
=
=0.5kg。
故答案为:
小;1.68×105;0.5。
18、解:
根据实物图画出电路图如下:
只闭合开关S,滑动变阻器的滑片P移至最右端时,电路中只有灯泡,
又小灯泡L恰好正常发光,所以电源电压U=U额=9V;
小灯泡L标有“9V,4.5W”字样,则灯泡电阻RL=
=
=18Ω,
只闭合开关S,灯泡与滑动变阻器串联,电流相同,都为I,
则灯泡此时电压IRL,滑动变阻器电压为9V﹣IRL,
滑动变阻器消耗的电功率为:
P滑=U滑I=(9V﹣IRL)I=(9V﹣I×18Ω)×I=1W,
整理得,18I2﹣9A×I+1A2=0,解得I1=
A,I2=
A,
又有闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器与R1并联,滑动变阻器在最大阻值处,电路总功率8.1W,
P1+P滑′=8.1W,
+
=8.1W,则滑动变阻器最大阻值R滑=15Ω,
当只闭合开关S,移动滑片P,滑动变阻器与灯泡串联时,因为灯泡电阻一定大于滑动变阻器电阻,所以灯泡电压大于滑动变阻器电压,故此时电路电流应为I1=
A,
小灯泡消耗的电功率为:
PL=I2RL=(
)2×18Ω=2W。
故答案为:
9;2。
三、实验,探究题
19、解:
(1)小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率估计在0.8W左右,根据P=UI,灯的额定电流约为:
,故电流表选用A1(量程0-0.6A);
(2)A、若电压表断路,电流有表示数,不符合题意;
B.若小灯泡断路,灯光不发光,电流表示数为0,电压表串联在电路中测电源电压,电压表有较大示数,符合题意;
C.电压表短路,电压表示数为0,不符合题意;
D.电流表短路,电流表示数为0,且小灯泡断路,灯不发光,电压表串联在电路中测电源电压,电压表有较大示数,符合题意;故选BD;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.3A,由欧姆定律,小灯泡正常发光时的电阻是:
。
故答案为:
(1)A1 ;
(2)B、D; (3)8.3。
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- 18电功率 九年级 物理 18 电功率 状元 单元测试 题人教版附 答案