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1、人教版九年级物理第十八章电功率专项测评考试时间:90 分钟;命题人:物理教研组考生注意:1、本卷分第I 卷(选择题)和第I I 卷(非选择题)两部分,满 分 1 0 0 分,考试时间90 分钟2、答卷前,考生务必用0.5 毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。第I卷(选 择 题30分)一、单 选 题(1 0 小题,每小题3 分,共计30 分)1、如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关,当滑动变阻器的滑片P从一端滑到另一端的
2、过程中,两个电阻的/关系图像如图所示。则下列判断正确的是()A.图线甲是电阻A的“小/”关系图像B.电源电压为9VC.电路的最大总功率为1 4.4 WD.滑动变阻器发的最大阻值为2 0 Q2、如图所示,电源电压恒定不变,开关都闭合后,电路正常工作。当断开开关,时,下列判断中正确的 是()A.电流表示数变大B.电压表示数变大C.电路的总电阻变小D.电路的总功率变小3、下列物理常量正确的是()A.人体的安全电压是36伏 B.电视机的工作电流约为2 0 AC.l k W h的电能能供洗衣机工作3h D.煤油的热值是2.I X I O J4、如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置
3、。两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是()A.甲实验是为了研究电流产生的热量与电压的关系B.甲实验通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量更多C.乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系D.乙实验通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的大5、将两只额定电压相同的小灯泡L、L2串联在电路中,如图所示。闭合开关后,发现灯Li较亮,灯 L2较暗,其原因是()A.灯 L 额定功率较大C.灯 L 的电阻较大B.灯 L 两端电压较大D.通过灯L 的电流较大6、如图所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小
4、,两个电阻的一/关系图象如图所示。则下列判断正确的是()0 0.2 0.4 0.6 7/AA.电路消耗的最大功率是3.6 WB.滑动变阻器用的阻值变化范围为0 10 QC.电压表V?示数随电流变化的图线对应的是图线乙D.定值电阻发通电1 分钟放出的热量是24 J7、电熨斗通电一段时间后变得很烫,而连接电熨斗的导线却不怎么热,这主要是因为()A.导线的绝缘皮隔热B.导线的电阻远小于电熨斗电阻C.通过导线的电流小于电熨斗的电流D.导线散热比电熨斗快8、某同学做电学实验,通过改变滑动变阻器的电阻大小,测量并记录了多组电压表和电流表的读数,根据表格中记录的数据分析,他所连接的电路可能的是:()(图中L
5、为实验室用小灯泡,不为实验室用定值电阻)UN11.522.533.5A0.2 00.2 40.2 60.2 80.300.34A.心牛餐 B.6 JC-9、如图是直流电动机提升重物的示意图,电源电压为1 1 0 V 且保持不变,电路中的电流是5 A,重 5 0 0 N的物体在电动机带动下以0.9 m/s 的速度匀速上升,不计各处摩擦,则电动机线圈的电阻是()WJ=电动机 UmA.2 Q B.2 2。C.1 0 Q D.4 01 0、在如图所示的家用电器中,消耗电能主要是用来产生热量的是()A.电熨斗C眼-B.台式电风扇D.笔记本电脑第n卷(非 选 择 题70分)二、填 空 题(5小题,每小题4
6、分,共计2 0分)1、以下是几种常用家用电器的铭牌,请你根据自己的生活经验,判断最有可能是家用电饭煲铭牌的是A.B.C.2、在3D打印笔中装入塑料条,接通电源,等待一段时间后即可挤出热熔的塑料,塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态(如图甲),其内部电路如图乙。吊、分是相同的P TC发热电阻。单个P TC的电阻与温度的关系如图丙。(1)打印笔工作时,P TC 电阻发热,塑料受热会逐渐变软变稀。可见,塑料(填“是”或“不是 )晶体;(2)打印笔工作有快、慢两挡。快挡打印时、图中开关$应处于_ _ _ _ _ _ 状态,若此时温度为2 5 0 C,打印笔的电功率是_ _ _ _ _ _ W;(3)打印
7、笔正常工作时的温度能自动稳定在2 5 0 左右,结合图丙信息,将下面原理补充完整。当温度超过2 5 0 c时,一,温度降低;当温度低于2 5 0 时,温度升高。3、如图所示是无人机群组成3 D 金鸡造型。若每架无人机上L E D 灯的功率为2 0 W,1 0 0 0 架无人机持续亮灯6 mi n 消耗的电能为_ _ _ _ _ _ _ k W h。L E D 灯比传统白炽灯节电约7 0%,从而减少了将电能转化为_ _ _ _ _ _ _ _ _ 能的比例。4、在“测小灯泡电阻”的实验中,移动滑动变阻器的滑片,发现电压表示数由I V 增大到3 V 时,电流表示数相应变化了 0.4 A,则被测小灯
8、泡的阻值为_ _ _ _ _ _。,该小灯泡的电功率变化了_ _ _ _ _W。5、一个家用普通照明灯泡的功率为4 0 W,正常工作时通过的电流约为_ _ _ _ _ _ (计算结果小数点后保留一位数字)。某教室安装有1 0 盏 4 0 W 的日光灯,这 1 0 盏日光灯在2 h 内消耗的电能是 J,合_ _ _ _ _ _ k W h o三、计 算 题(5小题,每小题1 0 分,共计5 0 分)1、如图,电源电压恒定,小灯泡L 标 有“3 V L 5 W”字样,定值电阻凡的阻值为1 0 Q,A为滑动变阻器,当开关3、S?都闭合时,L 恰好正常发光,电流表示数为1.1 A。求:(1)小灯泡正常
9、发光时的电阻;(2)开关&、都闭合时,A消耗的电功率;(3)S i、S 2都断开,调节滑片使%的电功率为用电功率的2 倍时,%的电功率。2、如图所示为某型号电暖气及其工作原理的简化电路图。电暖气的额定电压为220 V,工作状态分为高、低温两挡。其中A和尼可视为阻值不变的电热丝,发的阻值为9 6.8Q,高温挡的功率为9 0 0 W。(1)求高温挡工作时通过电暖气的电流(保 留 1 位小数);(2)请分析说明当只闭合开关与时,电暖气处于高温挡还是低温挡;(3)求电阻丝尼的阻值。3、如图所示为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机,它的正常工作电压为220 V,水箱装水最多 0.3 k g,加热功
10、率有大、小两个挡位。设计师最初设计的内部电路有如图所示的甲、乙两种接法,其中电热丝/=5 6 Q,兆=4 4。(1)如果选择甲电路,电路中最大电流为 A:如果选择乙电路,电路中最大电流为 Ao由于电路中所选熔断器里熔丝允许通过的最大电流为6.5 A,所以设计师最终选择了 电路图;(计算结果保留一位小数)(2)若不计热损失,将水箱中0.25 k g 的水从20 升高到1 0 0 C,挂烫机至少需要多长时间?()c 水=4.2Xl()3j/(kg )4、一个灯泡上标有“220V 100W”的字样,求:(1)该灯正常发光5h消耗的电能;(2)该灯正常发光时,通过灯泡的电流;(3)该灯正常发光时灯丝的
11、电阻;(4)把该灯接入110V的电路中,灯泡发光的实际电功率。5、吴丽设计了一个内有水箱的孵化箱。利用如图所示电路,对水箱内的水加热。电路中A是阻值恒为40。的发热电阻,兆是阻值恒为160 Q 的调控电阻;S 为温控开关,当温度等于或低于3 7 c 时闭合,温度等于或高于4 2 c 时断开,使箱内温度维持在3 7 c 到 4 2 c 之间;额定电压为220V。请完成下列问题:(1)当开关S_时(填“断开”或“闭合”),发热电阻 的发热功率最大;(2)在额定电压下,发热电阻发工作的最大发热功率为多少瓦特_?(3)假设水箱装了 100kg的水,当温度从37升高到42大约需要多长时间?水的比热容为4
12、.2xlO3J/(kg-)-参考答案-一、单选题1、C【详解】由电路图可知,“、用串联,电压表/测於两端的电压,电压表V?测此两端的电压,电流表测电路中的电流。A.当滑动变阻器接入电路中的电阻为0 时,V2的示数为0,电路的电阻最小,电路中的电流最大。由图象可知,甲为滑动变阻器兄的人/关系图象,乙为电阻后的人/图象,故 A 错误;B.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,由 人/图 象 可 知,电路中的最小电流为Z=O.3A分两端的电压 =3V此两端的电压七=9V因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压=+=3V+9V=12V故 B 错误;C.根据片0,当电路的电流最
13、大为1.2A时,电路有最大功率,电路的最大总功率为片0 大=12VX1.2A=14.4W故 C 正确;D.结合选项B,由欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值为与 午 4故D错误。故选Co2、D【详解】ABC.由图可知,开关都闭合时,灯泡和电阻并联,电流表测量干路中的电流,电压表测量电源电压,开关$控制灯泡,开关S在干路中,当断开开关,时,只有照的简单电路,由并联电路电阻的关系可知,电路的总电阻变大,由/=g可知通过电路的电流变小,电流表的示数变小,电压表测量电源电A压,电压表的示数不变,故ABC错误;D.由片0可知,电源电压不变,电路中的电流变小,电路的总功率变小,故D正确。故选D o3、C【详解
14、】A.对人体的安全电压是不高于36V,故A错误;B.电视机的工作电流约为0.5A,故B错误;C.洗衣机的电功率约300N,根据W=Pt可知,lkWh的电能能供洗衣机工作w=i k w i=io o 2 w ha 3 3 hP 300W 300W故C正确;D.煤油的热值是2.lX lO,J/kg,故D错误。故选Co4、C【详解】A B.甲实验两电阻丝串联,则通过电阻丝的电流和通电时间相同,其电阻值不同,所以是研究电流产生的热量和电阻的关系;右侧电阻阻值大,由 焦 耳 定 律 既 可 知,右侧电阻产生热量多,则右侧容器内空气吸收的热量多,故AB错误;C D.乙图实验中,右侧电阻丝与另一电阻丝并联,
15、左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同,但通过电阻的电流不同,所以研究电流产生的热量与电流的关系;由于左侧的电流大,产生的热量多,则左侧U形管中液面的高度差比右侧的大,故C正确,故D错误。故选C。5、C【详解】由图可知,两个灯泡是串联的,串联电路的电流处处相等,闭合开关后,发现灯L较亮,灯Lz较暗,说明灯泡L的实际功率大,根据 二 八R知,灯泡L的电阻比L的电阻大。A.两个灯泡的额定电压相等,灯泡L的电阻大,根据4=空 可 知,L额定功率小,故A不符合题意;B.根据。=/R知,灯泡L的电阻比L2的电阻大,灯泡LJ两端的电压大,灯L2两端电压较小,故B不符合题意;C.两个灯泡是串联的,串联电路的
16、电流处处相等,闭合开关后,发现灯L较亮,灯L?较暗,说明灯泡L的实际功率大,根据=/大知,灯泡L的电阻比L2的电阻大,故C符合题意;D.两个灯泡是串联的,串联电路的电流处处相等,通过两灯泡电流相等,故D不符合题意。故选C。6、A【详解】A B.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,电路消耗的功率最小,由-/图象可知,电路中的最小电流/=0.2 A,此时用两端的电压=2 V,此两端的电压=4 V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压=+=2V+4V=6V由/=可得,定值电阻A的阻值KR_ 54V0.2A=20。滑动变阻器的最大阻值R等4V=20。即滑动变阻器用的阻值
17、变化范围为0 20。;当电路中的电流最大时,电路消耗的电功率最大,由图象可知,电路中的最大电流为0.6 A,则电路消耗的最大功率。大=0大=6VX0.6A=3.6W故A正确,B错误;C.根据电路图知道卡与滑动变阻器串联,当由题知动变阻器阻值从最大变化到最小,电流由小变大,电压表5测量的是滑动变阻器,因此电压表心的示数由大变小,滑动变阻器阻值从最大变化到最小时,电路中的电流会逐渐增大,用两端的电压会逐渐减小,所以甲是滑动变阻器肌的一/关系图像,乙是电阻用的一/关系图像,故C错误;D.定值电阻小通电1分钟,只知道电阻值与通电时间,根据焦耳定律,缺乏电流或电压值,无法计算得出 产生的热量,故D错误。
18、故选Ao7、B【详解】电熨斗与导线串联,电流相等,根据公式8/鹿,电流和通电时间相同时,导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻,导线放出的热量远少于电熨斗,故ACD不符合题意,B符合题意。故选Bo8、A【详 解】A C.由 R=知道,每次实验与电压表并联的电阻分别为5。、6.25。、7.7。、8.9。、10。、10.3 Q,说明此电阻随电流、电压的增大而增大,即与电压表并联的电阻是变化的,由于灯泡的电阻随电压的增大而增大,所以,说明电压表是并联在小灯泡的两端,电流表测量电路的电流,故 A符合题 意,C 不符合题意;B D.图中电压表测量的是电源电压,随着滑动变阻器的电阻大小改变,电压表示数不变,故
19、 BD不符合题 意。故 选 Ao9、D【详 解】由题意可知,电 源电压为火1 1 0 V,电路中的电流为斤5 A,故 由 片 小 可 知,电动机消耗的总功率为A=WM10VX 5A=550W因电动机输出的机械功率等于物体克服重力做功的功率,由 片 后 可 知,电动机的输出功率为R=G-500NX0.9m/s=450W故由能量守恒可得电动机的热功率为月=R-R=550W-450W=100W又由焦耳定律可知,电动机的发热功率为汽=产产100TV解得电动机的电阻为 P.1 0 0 WR=-r(S A)?=4 Q故 ABC不符合题意,D符合题意。故 选 Do10、A【详解】A.电熨斗通电后主要是发热,
20、把电能主要转化为内能,是电流的热效应,故 A符合题意;B.台式电风扇通电后主要是转动,把电能主要转化为机械能,故 B不符合题意;C.电视机通电后主要是发光和产生声音,把电能主要转化为光能、声能,故 C不符合题意;D.笔记本电脑通电后主要是把电能转化为光能和声能,故 D不符合题意。故选Ao二、填空题1、B【解析】【详解】A.由图知,铭牌上的额定电压相同都是220V,A中额定功率30W太小,不可能是电饭煲的功率,故 A不符合题意;B.额定电压为220V,容量为5 L,额定功率为800W,这是电饭煲铭牌,故 B符合题意;C.铭牌中容量50L太大,不是家用电饭煲的容量,故 C不符合题意。故选B。2、不
21、是 闭合 80 发热电阻变大,实际功率变小 发热电阻变小,实际功率变大【解析】【详解】(1)1打印笔工作时,PTC电阻发热,塑料受热会逐渐变软变稀,直至完全变成液态,在此过程中,它的温度不断升高,没有固定的熔点,所以塑料不是晶体。(2)2由电路图可知,当开关S 闭合、Si断开时电路只有吊工作,当开关S、Si闭合时,吊与危并联接入电路,因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,所以,当开关S 闭合、Si断开时,电路的总电阻最大,电源的电压一定,由 =可知,电路的总功率最小,打印笔处于慢挡;同理可知,当开关S、S i 闭合时,电路的总电阻最小,总功率最大,打印笔处于快挡。3 由图丙可知,温度为2 5
22、0 c 时,一个电阻为1 2 1 0 Q,则一个发热体的功率为2(22%一=97百 你因为尼、总是相同的P T C 发热电阻,所以快挡打印时,打印笔的电功率为/5,s=2/t 2 X 4 0 W=8 0 W(3)4 由图像可知,当温度超过2 5 0 C 时,电阻增大,根据=可知,功率减小,产热减慢,温度下降。5 当温度低于2 5 0 c 时,电阻减小,根 据=可知,功率增大,产热加快,温度上升。3、2 内【解析】【详解】1 由 =一知道,1 0 0 0 架无人机持续亮灯5 m i n 消耗的电能_3 6=1 0 0 0 x 2 0 x i o k W x 丽 h=2 k W h 2 在规格相同
23、条件下,L E D 灯消耗相同的电能,转化成的光能多,从而减少了将电能转化成内能的比例。4、5 1.6【解析】【详解】1 由欧姆定律得,灯泡的电阻为A _ 5 V-/VA0.4卜=5 Q 2 灯泡的功率的变化量为2.8 8 X 1 06 0.8该灯泡正常工作时通过的电流_ _ _ _ _ i _ _ _(3 V)2(1 V)25、0.2 A【解析】【详解】1 由户0 可得,=_=延=“2 2 0 V 2 3 这 1 0 盏日光灯的总功率。芯=1 0 X 4 0 W=4 0 0 W由 =一可得,这 1 0 盏日光灯在2 h 内消耗的电能=总=400 x 3600s=2.88X l(f =2.88
24、 l(f x-J,;kW-h=fl%.h7.0 X 1 u三、计算题1、6Q;(2)1.8 W;(3)0.4W【详解】解:(1)小灯泡正常发光时的电阻为氏曳=皿=6 c%1.5W(2)当开关,、加都闭合时,见被短路,灯 L与用并联,L恰好正常发光,电流表测干路电流且示数为 L 1 A,由并联电路电压的规律可知电源电压为年=3 V灯 L正常发光时的电流A=L5W=0 5 AL UL 3V通过洛的电流为1 A-0.5 A=0.6 AA消耗的电功率为R如=3 V X 0.6 A=1.8 W(3)当$、S?都断开时,身与此串联,调节滑片使此的电功率为A电功率的2倍,串联电路中各处的电流相等,则必与用电
25、功率之比P2 1cHi R2 2变 阻 器 的 阻 值R.=-xR.=-xlO Q =5Q1 2 2电路中的电流U3V一 =0.2AN+&5C+10C上的电功率/=/2=(0.2 A)2X 1 0 Q=0.4W答:(1)小灯泡正常发光时的电阻为6Q;(2)开 关8、S 2都闭合时,A消 耗 的 电 功 率 为1.8 W;(3)S i、S 2都断开,调节滑片使尼的电功率为发电功率的2倍 时,尼的电功率为0.4W。2、4.1 A;(2)低 温 挡;(3)1 2 1 Q【详解】解:(1)高温挡工作时通过电暖气的电流,%900W-A/育=-=4.1A局 U 220V(2)当只闭合开关与时,只有 工作,
26、而当两开关都闭合时,两电阻并联,总电阻最小,根据2P=,电功率最大,为高温挡,故只闭合开关?时,只有兄工作,电暖气处于低温挡。R(3)低温挡的功率为U2(220V)P=-L =500WRI 96.8Q电阻丝尼的功率为P2=尼1/=900W-500W=400W电阻丝用的阻值叫个武。答:(1)高温挡工作时通过电暖气的电流为4.1A;(2)只闭合开关吊时,电暖气处于低温挡;(3)电阻丝兄的阻值为121Q。3、58.9 甲 76.4s【详解】解:(1)如果选择甲电路,当开关接1、2触点时,电路中只有此工作,用被短路,此时电路中电阻最小,电流最大,最大电流为 =220V=5()Af R2 44c如果选择
27、乙电路,当开关接1、2触点时,“、必并联,此时电路中的电阻最小,电流最大,最大电流为1,7=U +U =2-2-0-V-+-2-2-0-V-=3.9A+5.0A=80.9cAA乙 R R,56。44。由于电路中所选熔断器里熔丝允许通过的最大电流为6.5 A,所以设计师最终选择了甲电路图。(2)由题意可知,水箱中的水吸收的热量为Q 吸=c水 m水 -=4.2 x 1j/(kg。)x 0.25kg x(100-20)=8.4xlO4J由于不计热损失,则消耗的电能为聆0 吸=8.4X 1 0,J由聆7 Y可知,挂烫机至少需要加热的时间为幺 8 4x1。工,M sUI 220V x5A答:(1)如果选
28、择甲电路,电路中最大电流为5 A;如果选择乙电路,电路中最大电流为8.9 A;设计师最终选择了甲电路图。(2)将水箱中0.2 5 k g 的水从2 0 升高到1 0 0,挂烫机至少需要7 6.4s。4、O.5kW h;(2)0.45 A;(3)48 4Q;(4)2 5 W【详解】解:(1)正常发光5 h 消耗的电能为W=号 城=1 OOx 10 3kW x5h=0.5kW-h(2)通过灯泡的电流为,4 1 0 0 W八 I=-0.45A。额 220V(3)根据欧姆定律及=山可得U-P=U 1=JR则正常发光时灯丝的电阻为R,额、(2 2 0 V)24 1 0 0 W=48 4。(4)当它接入1
29、 1 0 V的电路中时,灯泡的实际功率为牛 嚅 6答:(1)该灯正常发光5 h消耗的电能0.5 k W.h;(2)该灯正常发光时,通过灯泡的电流0.45 A;(3)该灯正常发光时灯丝的电阻48 4Q;(4)把该灯接入H0V的电路中,灯泡发光的实际电功率2 5队5、闭合 1 2 1 0 W 1 7 3 5.5 s【详解】解:(1)由电路图可知,当开关S闭合时,用短路,电路为彳的简单电路,电路中的电流最大,电源电压一定,由P 可知,发热电阻的发热功率最大,故开关应闭合。2(2)在额定电压下,由功率的计算公式尸=L发热电阻工作的最大发热功率为Rp_U2 _(2 2 0 V)240 c=1 2 1 0 W(3)根据题意,由Q,及=c,“A f可得水吸收的热量为Q,fi=cmAt=4.2 xl O3J/(k g)xl 0 0 k g x(42-3 7)=2.1 xl O6J不考虑热损失时.,消耗的电能为W =Q吸=2.1 x I O,j由电功率公式尸=3可得,加热时间为w _ p2.1xlO6J1210W 1735.5s答:(1)闭合;(2)在额定电压下,发热电阻R 工作的最大发热功率为1 2 1 0 M(3)假设水箱装了 1 0 0 k g 的水,当温度从3 7 升高到42 大约需要1 7 3 5.5$。
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