2024人教版九年级物理全一册单元测试卷
第十八章 电功率
一、填空题(每空2分,共34分)
1.夏天,人们常用电热驱蚊器驱蚊(如图),它是利用电流的 来工作的;其能量转化情况为 .
2.小明爸爸买了一部手机,手机电池铭牌上的部分参数如下表所示.表中有一个错误的物理量,是 ,原因是 .
型号 BL-5F
额定功率 3.5 W·h
电池容量 3 000 mA·h
额定电压 3.7 V
3.某暖手宝的内部电路由干电池、开关、发热电阻组成,开关和发热电阻之间是 (选填“串联”或“并联”)连接的;标有“4.5 V 9 W”字样的暖手宝正常工作时,需要安装 节新干电池,此时每秒有 J的电能转化为内能.
4.如图甲所示是某款强光手电筒中的可充电电池,在图乙所示的铝箔条上的A、B、C三处剪出宽度相同的缺口.将铝箔条的两端连到电池的两极上,由于铝箔的电阻很小,会造成电池 ,铝箔条上会产生大量的热,缺口 (选填“A”“B”或“C”)处的发热功率最大,最容易烧断.
甲 乙
5.2021年我市空气质量优良天数达286天.监测大气污染物浓度的电路如图甲所示,R为气敏电阻,其阻值R随污染物浓度变化的曲线如图乙所示.污染物浓度增大时,监测仪表示数变大,该表应为图甲中的 表,此过程中电路总功率 (选填“变大”“变小”或“不变”).
甲 乙
6.如图所示的无叶风扇的额定电压为220 V,额定功率为44 W,则此无叶风扇正常工作时电流为 A,连续工作10 h消耗电能 kW·h.
第6题图 第7题图
7.如图所示,电阻R与灯泡L连接在电路中,当闭合开关S1、S2时,电阻R被 ,此时灯泡L的电功率为9 W.S1闭合,S2断开时,灯泡L的电功率为1 W(不考虑灯泡的电阻随温度的变化),则此时电阻R的电功率 (选填“<”“>”或“=”)8 W.
8.小明设计的能控制自动水龙头的电路如图甲所示,可变电源接在EF两端,可变电源提供的电压随时间周期性变化的关系如图乙所示.R为5 Ω的定值电阻,A为一种特殊的电子元件,其两端的电压恒为电源电压的.当R的电功率满足PR≥5 W时,自动水龙头启动出水.当t=9 s时电阻R的电功率为 W;该电路持续工作3 min,出水时间共为 s.
二、选择题(每小题3分,共27分.多选题每小题至少有2个选项符合题意,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,有错选的不得分)
9.当手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来适当延长使用时间,这其实是 ( )
A.增大了电池电压 B.增加了电池电量
C.减小了手机功率 D.降低了散热能力
10.假设导体没有电阻,当用电器通电时,下列说法正确的是 ( )
A.白炽灯仍然能发光
B.电动机仍然能转动
C.电饭锅仍然能煮饭
D.电熨斗仍然能熨衣服
11.将灯泡L1、L2接入电路后,灯泡L1、L2的功率分别为P1、P2,已知P1
B.若两灯串联,则L1的电阻较小
C.若两灯并联,则通过L1的电流较大
D.若两灯并联,则L1的电阻较小
12.某电吹风机的铭牌上标有“220 V 500 W”,某节能灯泡上标有“220 V 5 W”.则下列说法中正确的是 ( )
A.电吹风机和节能灯泡通电后,电吹风机做功快
B.电吹风机和节能灯泡工作时,电吹风机消耗的电能多
C.电吹风机消耗的电能相当于100个节能灯泡消耗的电能
D.电吹风机正常工作3 min,消耗的电能为0.025 kW·h
13.如图所示的四个电路中,电源电压已知,定值电阻R的阻值已知,根据电压表或电流表的示数,不能求出小灯泡电功率的是 ( )
14.如图所示,将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亮、L2不亮.对此有下列几种猜想,其中可能的是( )
①灯泡L2灯丝断了
②灯泡L2的电阻太小
③灯泡L2两端电压较大
④通过灯泡L1 、L2的电流不相等
⑤灯泡L2被短路
⑥灯泡L1、L2的实际功率不同
A.②⑤⑥ B.①③⑥ C.①③④ D.②④⑤
15.如图所示,从甲地通过两条输电线向乙地用户供电,若甲地电源电压恒为U,输电线的总电阻为r,当乙地用户用电时,下列说法正确的是( )
A.用户使用的用电器两端的电压为U
B.输电线上的电功率为
C.当用户使用的用电器增多时,用电器两端的电压升高
D.当用户使用的用电器增多时,输电线上因发热而损失的功率增大
16.(多选)在如图甲所示的电路中,电源电压恒定,额定电压为3 V的小灯泡的I-U图像如图乙所示.将标有“10 Ω 2 A”的滑动变阻器的滑片P移至B端,闭合开关,电压表示数为1.5 V.下列说法正确的是 ( )
A.电源电压为4.5 V
B.小灯泡的额定功率为4.5 W
C.小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为3 Ω
D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率为0.45 W
17.(多选)如图是一款智能汽车后视镜及其电路原理图,该智能后视镜有三个挡位工作,分别能够防雾、除雨露、除冰霜,防雾、除雨露、除冰霜依次需要后视镜提供更多的热量,车主通过转动旋钮开关可调节挡位.已知车载电源电压为100 V,电热丝R1=100 Ω,R2=200 Ω,R3=300 Ω,设电热丝的电阻值均不受温度的影响.则下列说法正确的是( )
A.当车主开启防雾功能时,开关置于3
B.当车主开启除冰霜功能时,开关置于3
C.要除冰霜时,该电路的总功率是50 W
D.旋钮开关旋至防雾挡位时,电路中的电流为1 A
三、实验探究题(共19分)
18.(9分)小蕾同学在研究“电流通过导体产生的热量与电流、电阻是否有关”时,采用了如图所示的实验装置,其中a、b、c、d四个相同的容器中密闭着等量的空气,将导线1、2和导线3、4分别接到电源两端.
(1)实验中通过观察U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少,这种实验方法叫 .下面实验也用了这种实验方法的是 .(填选项前字母)
A.认识电压时,我们可以用水压来类比
B.用光线来描述光通过的路径
C.把敲响的音叉接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动
(2)甲图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系,通电一段时间后, (选填“a”或“b”)容器中电流通过电阻丝产生的热量较多.
(3)乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系,通电一段时间后, (选填“c”或“d”)容器中电流通过电阻丝产生的热量较多.
19.(10分)小明要探究“当电流一定时,小灯泡的功率与电阻的关系”,器材有:两节干电池,三个小灯泡L1、L2、L3(分别标有“1.5 V 0.25 A”“2.5 V 0.25 A”和“3.8 V 0.3 A”字样),滑动变阻器(10 Ω 1 A),电流表,电压表,开关,导线若干.
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整.
(2)小明先将L1接入电路,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片P,通过L1的电流为 0.2 A 时,电压表示数如图乙所示,则L1两端的电压为 V,实际功率是 W.
(3)保持滑动变阻器滑片P的位置不变,用L2替换L1,闭合开关,为保持电流表的示数为0.2 A不变,应将滑片P向 (选填“左”或“右”)移动,再测出L2两端的电压,算出L2的电阻和实际功率.
(4)再用L3替换L2,做第3次实验,并将实验数据记录在下表中.分析表中数据可得:在电流一定时,小灯泡的实际功率与电阻成 (选填“正比”或“反比”).
实验次数 灯泡 I/A U/V R/Ω P/W
1 L1 0.2
2 L2 2 10 0.4
3 L3 2.4 12 0.48
【评估】实验结束后,小明感觉以上实验存在一些问题,于是他找来小红进行评估.
①上述实验不够简便,改进方法是 .
②有一组数据不符合实际,原因是 .
四、综合应用题(共20分)
20.(10分)如图甲所示的豆浆机,由打浆和电热两部分装置构成.中间部位的打浆装置工作时,电动机工作带动打浆刀头,将原料进行粉碎打浆;外部是一个金属圆环形状的电热装置,电热装置的简化电路图如图乙所示,通过开关S可切换加热和保温两种状态,R1、R2是发热电阻,豆浆机的主要参数如下表.求:
型号 额定电压 打浆装置 电热装置
JYD-P11S 220 V 电机功率 加热功率 保温功率
180 W 1 000 W 242 W
(1)电阻R1和R2的阻值;
(2)该豆浆机同时打浆和加热时,正常工作1 min所消耗的电能.
(3)小明用家中的电能表和手表测量该豆浆机加热时的实际功率,他关闭家中其他用电器,让豆浆机单独工作6 min, 电能表转盘转过了243 r.豆浆机的实际功率是多少 若加热电阻的阻值不变,则家庭电路此时的实际电压为多少 [电能表标有“3000 r/(kW·h)”字样]
21.(10分)如图甲所示是小乔同学从废弃的电热器上拆下的加热部件,该部件由阻值不变的两根电阻丝R1、R2构成.小乔设计了图乙的电路对该部件进行检测,其中R0=22 Ω,M、N为接线柱.
(1)用导线把M和N连接,只闭合开关S1,电流表示数为1 A,求电源电压.
(2)把M接A,N接B,只闭合开关S1,电流表示数为0.5 A,求R1的阻值.
(3)用导线把B和C连接,然后将M接A,N接B,闭合开关S1和S2,电流表示数为1.5 A;检测结束后,小乔利用该部件重新组装一个加热器,求新加热器接入220 V电路中能达到的最大电功率.
第十八章 电功率
9 10 11 12 13 14 15 16 17
C B B D D A D AC BC
1.热效应 电能转化为内能
2.额定功率 W·h是电功(或电能)的单位,而额定功率的单位是W(合理即可)
3.串联 3 9
【解析】暖手宝的额定电压为4.5 V,故需要安装3节新干电池;暖手宝正常工作时的功率P=9 W,每秒消耗的电能W=Pt=9 W×1 s=9 J,发热电阻将电能全部转化为内能,即此时每秒有9 J的电能转化为内能.
4.短路 A
【解析】由题图可知,A、B、C三处缺口的宽度相等,即A、B、C剩余部分的宽度相等,A处剩余部分的横截面最小,即A处剩余部分的电阻最大,又知电流相同,由P=I2R可知,A处的发热功率最大,最容易烧断.
5.电流 变大
【解析】由题图乙可知,当污染物浓度增大时,气敏电阻的阻值减小,故电路中的电流增大,电流表示数增大,电压表测量的是气敏电阻两端的电压,故电压表的示数减小,所以要让监测仪表的示数变大,则该表应为电流表;由于电路中的电流增大,电源电压不变,根据P=UI可知,电路的总功率变大.
6.0.2 0.44
【解析】由P=UI可得,该无叶风扇正常工作时电流I===0.2 A;由P=可得,连续工作10 h消耗电能W=Pt=44×10-3 kW×10 h=0.44 kW·h.
7.短路 <
8.20 90
【解析】由题图甲可知,定值电阻R与电子元件A串联.由题图乙可知,当t=9 s时,UEF=15 V,因电子元件A两端的电压恒为电源电压的,所以,此时R两端的电压UR=(1-)UEF=×15 V=10 V,此时电阻R的电功率PR1===20 W;当R的电功率PR≥5 W时,R两端的电压UR'=≥=5 V,此时电源电压UEF'=UR'≥×5 V=7.5 V,由题图乙可知,0~3 s内电源电压均匀增加,大于7.5 V的时间为1.5 s,由对称性可知,3~6 s内电源电压大于7.5 V的时间也为1.5 s,即每个周期内出水时间为3 s,所以,该电路持续工作3 min,出水时间共为×3 s=90 s.
9.C 当手机“电量”所剩无几时,由P=可得,t=,当W一定时,要延长使用时间t,可以减小功率P,因此手机的“省电模式”是通过减小手机功率的方式来延长使用时间的,故应选C.
10.B 假设导体没有电阻,当用电器通电时,用电器不会产生电热,利用电流的热效应工作的家用电器将不能工作.白炽灯、电饭锅、电熨斗都是利用电流的热效应工作的,如果导体没有电阻,则它们都无法正常工作.故选B.
11.B 若两灯串联,则通过两灯的电流相等,因为P1
13.D
14.A 闭合开关S,L1、L2串联,通过它们的电流一定相等,灯泡L1亮、L2不亮,说明电路不可能断路,①④不正确.L2不亮的原因有两种:一是L2被短路;二是L2电阻很小,L2两端电压较小,L2的实际功率太小,不足以发光.故②⑤⑥正确.
15.D 该电路可简化为用户与输电线的串联电路,因为U=U电线+U用户,所以U用户≠U,A错;输电线的电功率P电线=,而U≠U电线,B错;当用户使用的用电器增多时,电路总功率增大,根据I总=可知,U不变,P总变大,I总变大,输电线两端的电压也增大,输电线因发热而损失的功率增大,由于U=U电线+U用户,故用电器两端的电压减小,C错,D对.故选D.
16.AC
17.BC 由题意可知,防雾、除雨露、除冰霜依次需要后视镜提供更多的热量,则P防雾
【解析】(1)实验中通过观察U形管中液面高度差的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少,这种研究方法叫转换法;认识电压时,我们可用水压来类比,采用的是类比法;用光线来描述光通过的路径,采用的是模型法;把敲响的音叉接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动,把音叉的振动通过水花来体现,运用了转换法.
19.(除标注外,每空2分)(1)如图所示.(1分) (2)0.8(1分) 0.16 (3)左(1分) (4)正比(1分) 【评估】①将L1、L2、L3串联在同一电路中,就控制了电流一定(合理即可) ②L2正常工作时电阻为10 Ω,当L2两端电压小于额定电压 2.5 V 时,电阻应小于10 Ω(合理即可)
【解析】(2)电压表使用的是0~3 V量程,每一个大格代表1 V,每一个小格代表0.1 V,读数为0.8 V.L1的实际功率P=UI=0.8 V×0.2 A=0.16 W.(3)假设小灯泡电阻不变,由I=可得,R1===6 Ω,R2===10 Ω,换上L2,电路中的总电阻增大,电流减小,要使电流增大到0.2 A,要减小电路中的总电阻,即应将滑动变阻器的滑片向左移动.【评估】①串联电路中电流处处相等,可将L1、L2、L3串联在同一电路中,就控制了电流一定.②由于灯丝的电阻随着温度的变化而变化,故当小灯泡两端的电压不同时,实际功率不同,电压越大,实际功率越大;由题可知,L2正常工作时灯丝的电阻为10 Ω,当其两端电压小于额定电压2.5 V时,电阻应小于10 Ω,而第2次实验中,算出的电阻为10 Ω,不符合实际.
20.(1)开关S接a时,电路为R1的简单电路,电路的总电阻最小,总功率最大,豆浆机处于加热状态,由P=UI=可得,R1===48.4 Ω (2分)
开关S接b时,R1、R2串联,电路的总电阻最大,总功率最小,豆浆机处于保温状态
此时电路的总电阻R===200 Ω (2分)
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以R2=R-R1=200 Ω-48.4 Ω=151.6 Ω (1分)
(2)该豆浆机同时打浆和加热时,由P=可得,正常工作1 min所消耗的电能
W=(P电机+P加热)t=(180 W+1 000 W)×60 s=7.08×104 J (1分)
(3)豆浆机的实际功率P实===0.81 kW=810W (2分)
根据P=可知,此时U实===198 V (2分)
21.(1)电源电压U=I1R0=1 A×22 Ω=22 V(2分)
(2)把M接A,N接B,只闭合开关S1,此时R1与R0串联
电路的总电阻R总===44 Ω(2分)
R1=R总-R0=44 Ω-22 Ω=22 Ω(2分)
(3)用导线把B和C连接,然后将M接A,N接B,闭合开关S1和S2,此时R0被短路,R1与R2并联
电路的总电阻R'总=== Ω(2分)
根据P=可知,在电压不变,电路的总电阻最小时,电路的总功率最大,即R1与R2并联时,电功率最大
最大电功率P===3 300 W(2分)
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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