九年级物理北师大版 第十三章单元 电功和电功率 测试卷

1、物理·九年级全一册·BS 第十三章综合能力检测卷 时间:60分钟 满分:100分一、选择题(每题3分,共30分)1.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是()A.控制各灯具的开关都应装在中性线(零线)上B.新建楼房的供电线路用起保险作用的空气开关代替保险丝C.低压线路低于安全电压限值,不会引起触电事故D.更换灯泡、搬动电器前不用断开电源开关2.有两个电热器,它们的铭牌上分别标有“220 V110 W”“36 V110 W”字样,电热器的发热板可以看成是一个定值电阻,当它们都正常工作时,下列说法正确的是()A.加在这两个电热器两端的电压相等B.通过这两个电热器的电流相等C.

2、这两个电热器发热板的阻值相等D.这两个电热器在相等时间内消耗的电能相等3.灯泡L1、L2的铭牌上分别标有“2.5 V0.3 A”“3.8 V0.3 A”字样,将L1和L2分别采用如图甲、乙所示的方式连接,闭合开关S后,L1、L2都发光,不考虑灯丝电阻的变化,下列说法正确的是()A.L1的电阻大于L2的电阻B.图甲中通过L1的电流大于通过L2的电流C.图乙中L1、L2两端的实际电压相等D.甲、乙两图中L1的实际功率均小于L2的实际功率 第3题图第4题图4.小红在做“探究串联电路电压的规律”实验时,连好了如图所示的电路,闭合开关S后发现L1正常发光,L2只能微弱发光,下列对于这一现象产生原因的分析

3、中,合理的是()A.灯泡L2发生了断路B.灯泡L2发生了短路C.灯泡L2的电阻较大,其实际功率较小D.灯泡L2的电阻较小,其实际功率较小5.小科在学习了家庭用电后设计了一个如图所示的电路.下列相关说法正确的是()A.电路中甲、丁串联B.电路中丙连接方式不正确C.闭合开关K1、K2,甲灯亮、乙灯不亮,说明乙灯被短路D.用测电笔检测丙插座的两孔时,测电笔氖管都能发光 第5题图第6题图第7题图6.某型号电饭锅具有保温与加热两种功能,其简化电路如图所示,R1、R2均为电热丝.下列说法正确的是()A.S1、S2闭合时,电饭锅处于加热状态B.S1、S2闭合时,电饭锅处于保温状态C.S1闭合、S2断开时,电

4、饭锅处于加热状态D.S1断开、S2闭合时,电饭锅处于保温状态7.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S1和S2,灯L正常发光,则断开开关S2时()A.电压表示数变大,灯L的实际功率变小B.电流表示数变大,灯L变亮C.电流表示数变小,灯L仍然正常发光D.电压表示数不变,电路的总功率变大8.如图甲所示电路,电源电压不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器.闭合开关,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示,则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中()A.电路总功率的最小值为1.8 WB.电路总功率的最大值为5.4 WC.定值电阻电功率的最小值为1.35

5、WD.定值电阻电功率的变化量为4.05 W 第8题图第10题图9. 多选灯泡 L1、L2 的铭牌上分别标有“24 V12 W”“12 V12 W”字样,将两灯泡串联后接入电源电压为U的电路中,保证两灯泡不损坏(不考虑灯丝电阻的变化),则()A.电源电压最大为 30 VB.两灯泡的实际功率之比为 41C.灯泡 L2 两端的电压与电源电压之比为 13D.当电源电压为 36 V时,灯泡 L1、L2 均能正常发光10.多选如图所示,电源电压不变.下列说法正确的是 ()A.只闭合S1,将P向左移动一段距离,电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变B.只闭合S1,将P向左移动,R1的功率增加C.开

6、关都闭合,将P向左移动,电压表的示数不变,电流表的示数变小D.开关都闭合,将P向左移动,L的功率不变,R2的功率变小二、填空题(每空2分,共36分)11.电暖器接入电路时需用三孔插座,将用电部分连入电路的同时,也将金属外壳与相连,它与其他家用电器间的连接方式为.只将一个“220 V800 W”的电暖器接入示数为的电能表所在的电路中,正常工作5 h,消耗电能kW·h,此时电能表示数变为.  12.在家庭用电的调查研究综合实践活动中,小明研究发现空调功率远大于冰箱,所以空调的插头线比冰箱的(填“粗”或“细”).小明关掉空调后,冰箱仍在工作,这说明空调与冰箱是联的.他观察到空调上

7、“能效比”EER的值为3.4.经查阅资料知道,能效比是指空调制冷量与制冷时的电功率之比.空调制冷时的电功率为1 000 W,则空调制冷量为W. 13.小华用一电热水壶将质量为1 kg的水c水=4.2×103 J/(kg·)从20 加热到30 ,水吸收的热量是J;若不计热损失,加热时间为35 s,则该电热水壶的实际功率是W. 14.小李自制了一个简易“电热驱蚊器”,它的发热元件是一个阻值为1.0×104 的电阻.将这个电热驱蚊器接在电源两端,当电源两端电压为220 V时,它的电功率为W,它在100 s内产生的热量为J.在使用过程中,电热驱蚊器将电

8、能转化为能. 15.一种亮度可调的台灯,其电路如图甲所示.电源电压为27 V,灯泡的额定电压为24 V,通过灯泡的电流跟其两端电压的关系如图乙所示,则灯泡的额定功率为W.调节滑动变阻器,使灯泡的实际功率为3.6 W时,滑动变阻器连入电路的阻值是.  第15题图第16题图16.如图所示的电路,电源电压恒定不变.闭合开关S1后再闭合开关S2,电压表的示数将,电路的总功率将,电压表示数与电流表示数的比值将.(以上均填“变大”“变小”或“不变”)若互换电压表和电流表的位置,再闭合开关S1、S2的情况下,表将被烧坏. 三、实验探究题(第17题6分,第18题5分,共11分)1

9、7.如图所示是“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置.乙图A、B烧瓶内装有质量和初温完全相同的煤油,瓶中铜丝和镍铬合金丝的长度、横截面积相同.(1)图甲可以探究电流产生的热量与通电时间及大小是否有关;图乙可以用来探究电流产生热量的大小与是否有关. (2)图甲中滑动变阻器的作用是. (3)在两个实验中都是通过观察来判断电流产生热量的多少的. (4)在实验中,某小组的同学发现上述实验有缺陷:在做图乙实验时,改变滑片位置后必须让煤油重新冷却至室温,否则初温不同会对实验造成影响.经过讨论,同学们利用所学的电学知识,设计了如图丙所示的电路(R1=R2>R3),

10、使得甲、乙两实验同时完成,且不必等候煤油冷却,从而大大提高了实验效率.从电路图中我们可知:选择比较R2与可研究电流产生的热量与电流的关系;选择比较R2与可研究电流产生的热量与电阻的关系. 18.小明利用图1所给实验器材“测量小灯泡的额定功率”,已知电源电压恒为6 V,小灯泡正常工作时的电压为3.8 V,电阻约为12 ,滑动变阻器规格为“20 2 A”.(1)请用笔画线代替导线,完成实物电路的连接.图1图2图3(2)正确连接电路后,用开关试触,小灯泡不亮,电压表瞬间满偏,电流表指针几乎不动,电路中的故障是.(电路中只有一处故障) (3)排除故障后,继续实验.闭合开关,移动滑片

11、,当电压表的指针指在某电压值时(请在图2中标出相应的电压值),小灯泡正常发光,电流表的示数如图3所示,小灯泡的额定功率是W. (4)测量完小灯泡的额定功率后,小明又测量了几组数据,计算后发现灯丝电阻随其两端电压的增大而增大,原因是:. 【评估】小红也利用上述器材对该小灯泡的额定功率进行了测量,实验电路如图4所示.实验结束后,两人对实验进行了交流与评估.小红的实验结果误差较大,理由是. 小明的实验更不容易操作,理由是. 图4四、计算题(第19题11分,第20题12分,共23分)19.某兴趣小组探究串联电路中电阻的电功率与电流的关系,电路如图甲所示.滑动变阻

12、器滑片P从最右端向最左端移动的过程中,R1的U-I图像如图乙所示.求:(1)R1的阻值;(2)电路的最大电功率;(3)当R2的电功率为0.5 W时,R2的阻值.20.电动环保车因环保经济在各大旅游景区已广泛投入运营.如图1所示的电动环保车,有关技术参数如表所示.空车质量1 200 kg电动机额定功率5 kW满载乘员10人电动机额定电压48 V满载时轮胎与地接触面积4×250 cm2最大车速18 km/h电动机效率80%平路行驶里程180 km根据技术参数和具体要求,求解下列问题:(g取10 N/kg) (1)用图2甲中的专用插线板给电动环保车充电,请在图2乙中画出插线板内部开关和两插

13、座的连线,并接入家庭电路.要求:插线板上的开关可同时控制两插座的通断;开关接通时两插座都能提供220 V电压. (2)电动机以额定功率工作半小时消耗多少电能? (3)经检测,电动环保车以额定功率匀速行驶时,受到的阻力与质量的关系如图3所示.若电动环保车满载时,每个乘员大约60 kg,求车在行驶过程中受到的阻力. (4)该车充一次电储存了2.7×108 J 的电能,电动环保车将电能转化为机械能的效率为80%,若该车满载时以额定功率匀速行驶,则充电一次最多可连续行驶多长的路程?参 考 答 案 与 解 析第十三章综合能力检测卷题号12345678910答案BDBDBACAABACD1.B【

14、解题思路】电灯的开关接在零线上,更换灯泡时易发生触电事故,故A错误;新建楼房的供电线路已经不再使用保险丝,而用空气开关来代替,这样更安全、更灵敏,故B正确;家庭电路属于低压线路,故C错误;更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关,故D错误.故选B. 2.D【解题思路】由铭牌可知,两个电热器的额定电压不等,额定功率相等,当它们都正常工作时,电热器两端的实际电压等于额定电压,实际功率等于额定功率,故A错误;由I=PU可得,通过这两个电热器的电流不等,B错误;由R=U2P可得,这两个电热器发热板的阻值不等,C错误;由W=Pt可得,这两个电热器在相等时间内消耗的电能相等,D正确.3.B【解题思路】由于L1的

15、额定电压较小,且两灯的额定电流相等,故根据欧姆定律可知,L1的电阻较小,A错误;图甲中两灯并联,灯泡两端电压相等,但L1的电阻较小,故通过L1的电流较大,B正确;图乙中两灯串联,通过它们的电流相等,由于两灯的电阻不等,故它们两端的实际电压也不等,C错误;图甲中两灯两端的电压相等,由P=U2R可得,L1的实际功率较大,图乙中通过两灯的电流相等,由P=I2R可得,故L1的实际功率较小,D错误.4.D【解题思路】灯泡L2发生断路时,电路中无电流,两灯泡均不发光,故A错误;灯泡L2发生短路时,没有电流通过L2,L2不发光,故B错误;因串联电路中各处的电流相等,而灯泡L1较亮,灯泡L2只能微弱发光,所以

16、灯泡L1的实际功率大于L2的实际功率,由P=I2R可知,灯泡L1的电阻大于灯泡L2的电阻,故C错误,D正确.故选D.5.B【解题思路】题图中插座丙接在火线上,这种连接是错误的,B正确;电路中甲灯和插座丁并联,A错误;插座丙的错误连接会导致乙灯不能工作,这属于断路故障,C错误;用测电笔检测插座丙的左孔时,氖管会发光,检测右孔时,氖管不会发光,D错误.6.A【解题思路】由公式P=U2R可知,在电压U一定时,R越小,用电器的电功率越大.S1、S2都闭合时,R1被短路,只有R2接在电源两端,此时电路的总阻值最小,电路的电功率最大,电饭锅处于加热状态,A正确、B错误;S1闭合、S2断开时,R1和R2串联

17、,此时电路的总电阻最大,电功率最小,电饭锅处于保温状态,C错误;S1断开、S2闭合时,整个电路断路,用电器不工作,D错误.7.C【解题思路】闭合开关S1和S2时,电阻R与灯L并联,灯L正常发光,说明电源电压与灯L的额定电压相等;断开开关S2时,灯L仍接在电源两端,故灯L仍正常发光,但由于去掉了一个支路,故电流表的示数变小,C正确.8.A【解题思路】滑片在最左端时,电压表示数为0,电流表示数为I左=1.2 A;滑片在最右端时,电压表示数即滑动变阻器两端的电压U滑=4.5 V,电流表示数为I右=0.3 A.根据欧姆定律可得,U=I左R1,U=I右R1+U滑,联立两式,解得R1=5 ,U=6 V.电

18、路总功率的最小值P小=UI右=6 V×0.3 A=1.8 W,故A正确;电路总功率的最大值P大=UI左=6 V×1.2 A=7.2 W,故B错误;定值电阻电功率的最小值P1小=I右2R1=(0.3 A)2×5 =0.45 W,故C错误;定值电阻电功率的最大值P1大=I左2R1=(1.2 A)2×5 =7.2 W,定值电阻电功率的变化量P=P1大-P1小=7.2 W-0.45 W=6.75 W,故D错误.故选A.9.AB【解题思路】灯泡L1、L2正常工作时的电流分别为I1=P1U1=12 W24 V=0.5 A,I2=P2U2=12 W12 V=1 A,两

19、灯电阻分别为R1=U1I1=24 V0.5 A=48 ,R2=U2I2=12 V1 A=12 ,将两灯泡串联后接入电源电压为U的电路中,由于串联电路中电流处处相等且两灯均正常发光,所以电路中的最大电流为0.5 A,电源电压最大为U=I1(R1+R2)=0.5 A×(48 +12 )=30 V,故A正确,D错误;根据P=I2R得,两灯泡的实际功率之比P1P2=I2R1I2R2=R1R2=48 12 =41,故B正确;灯泡L2两端的电压与电源电压之比U2U=IR2I(R1+R2)=R2R1+R2=15,C错误.故选AB.10.ACD【解题思路】只闭合开关S1,R1和R2串联,电流表测量串

20、联电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端电压,滑片P向左移动一段距离,电压表示数增加量等于定值电阻R1两端电压的减小量U,电流表示数的变化量即为通过定值电阻R1的电流的变化量I,UI=R1,A正确;只闭合开关S1,滑片P向左移动时,电路中的电流减小,R1两端的电压减小,根据P=UI可得R1的功率减小,B错误;开关都闭合,R1被短路,R2与L并联,将P向左移动,电压表测电源电压,示数不变,电流表测通过R2和L的电流之和,I=URL+UR2,示数变小,C正确;由于并联电路各支路互不影响,开关都闭合,P向左移动时,L的功率不变,R2的功率P2=U2R2,将变小,D正确.11.【参考答案】大地并联4

21、【解题思路】使用三孔插座时,可将用电器金属外壳与大地相连;家庭电路中的电路元件都是并联连接的;消耗的电能W=0.8 kW×5 h=4 kW·h;电能表的示数为0362.0+4=0366.0.12.【参考答案】粗并3 400【解题思路】由P=UI可知功率越大的用电器工作电流越大,为减少导线发热,所使用的导线电阻应越小,故导线应越粗,空调的功率远大于冰箱,所以空调的插头线比冰箱的粗;空调和冰箱可互不影响地独立工作,说明它们是并联的;能效比是指空调制冷量与制冷时的电功率之比,则能效比为3.4、功率为1 000 W的空调制冷时,空调的制冷量为3.4×1 000 W=3 4

22、00 W.13.【参考答案】4.2×1041 200【解题思路】水吸收的热量Q吸=c水mt=4.2×103 J/(kg·) ×1 kg×(30 -20 )= 4.2×104 J ,电热水壶功率P=Wt=Qt=4.2×104J35 s=1 200 W.14.【参考答案】4.84484内【解题思路】通过发热元件的电流I=UR=220 V1.0×104=0.022 A,该元件的功率P=UI=220 V×0.022 A=4.84 W,通电100 s产生的热量Q=W=Pt=4.84 W×100 s=484

23、 J.在使用过程中,电热驱蚊器将电能转化为内能.15.【参考答案】9.650【解题思路】额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,根据图像读出24 V对应的电流,利用P=UI求出额定功率;根据图像读出灯泡的实际功率为3.6 W时电路中的电流和灯泡两端的电压,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻.16.【参考答案】变大变大不变电流 【解题思路】闭合开关S1后再闭合开关S2,电压表由接在R2两端变为接在电源两端,故电压表的示数变大;R1被短路,电路中的总电阻将减小,电路中的总电功率变大;电压表与电流表的比值就是定值电阻R2的大小,是不变的;电压表

24、与电流表互换后,闭合两个开关,电流表与电源直接连接,故电流表将被烧坏.17.【参考答案】(1)电流电阻(2)改变电路中的电流(3)温度计示数变化(4)R1R3 【解题思路】(1)在题图甲中,改变滑动变阻器滑片的位置,电路中的电流随之改变,所以探究的是电流产生的热量与通电时间及电流大小是否有关;在题图乙中,两个电阻丝串联,闭合开关后,通过的电流及通电时间是相同的,所以探究的是电流产生的热量与电阻大小的关系.(2)在题图甲中,滑动变阻器的作用是改变通过电阻丝的电流.(3)实验中电流产生热量的多少不易直接测量,因此,在这个实验中通过温度计示数升高的多少来反映电流产生热量的多少,示数升高得越多,产生的

25、热量越多.(4)在题图丙中,R2与R3串联后与R1并联.所以,要研究电流产生的热量与电流的关系,需要选择R2与R1,目的是在电阻和通电时间一定时,研究电流大小对产生热量的影响;要研究电流产生的热量与电阻的关系,需要选择R2与R3,目的是在电流和通电时间一定时,研究电阻大小对产生热量的影响.18.【参考答案】(1)如图所示(2)滑动变阻器处断路(3)如图所示1.14(4)灯丝两端的电压增大时,灯丝的温度升高,灯丝电阻随温度的升高而增大【评估】不能在电压表上准确读出3.8 V开始操作时不易确定滑片的位置【解题思路】(1)为不损坏小灯泡,电路中的最大电流约为I=UR=3.8 V12 0.32 A,因此电流表应选用00.6 A量程.(3)当小灯泡正常发光时,小灯泡两端电压为3.8 V,电源电压为6 V,由串联电路的电压特点可知,电压表示数为6 V-3.8 V=2.2 V;小灯泡的额定功率为P额=U额I额=3.8 V×0.3 A=1.14 W.(4)灯丝两端的电压增大时,灯丝的温度升高,灯丝电阻随温度的升高而增大.【评估】若将电压表直接接在额定电压为3.8 V的小灯泡两端,电压表需使用015 V量程,该量程的分度值为0.5 V,因此不能在电压表上准确读出3.8 V,增大测量误差;滑动变