2022年北师大版九年级物理第十三章电功和电功率同步测评试题(含详细解析)

1、九年级物理第十三章电功和电功率同步测评 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）和第卷（非选择题）两部分，满分100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（10小题，每小题3分，共计30分）1、灯泡L与定值电阻R组成的电路如图1所示。已知R20，灯泡L的IU图象如图2所示，闭合开关S，L正常发光，此时电路的总功

2、率为4.8W，此时灯泡L的（） A功率为3WB电流为0.3AC电阻为20D电压为8V2、如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是（） A本次探究实验中没用到控制变量法。B通电后，甲图中A，B电阻产生的热量之比是1：2C为了探究电热与电阻的关系，应该选择乙实验D通电时间相同时，甲装置中左边U形管的高度差更大3、如图甲的电路中，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端，定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器阻值变化的图像如图乙，下列说法正确的是（） AR1的阻值为15BR2=20时，电压表示数为4VC该电路的最大功率为3.6WD滑片在b端时，电路中的电流为0.02A4、a、b、c

3、三盏灯分别标有“110V，20W”、“220V，40W”、“36V，60W”的字样,三盏灯都正常发光，比较它们的亮度（） Aa灯最亮Bb灯最亮Cc灯最亮D三盏灯一样亮5、额定电压均为6V的甲、乙两灯，U-I图线如图所示下列说法正确的是（） A甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小B甲、乙两灯的额定功率之比为4:1C甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，电阻之比为3：2D甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时，实际功率之比为1:36、电可以造福人类，但使用不当也会带来危害。下列说法不符合安全用电要求的是（） A可以在不断开开关的情况下更换灯泡B用电器的金属外壳应该接地C不允许用铁丝或铜丝代替熔

4、丝D使用测电笔时，手不能接触它的笔尖7、如图所示是现在一般标准住宅户内配电系统方框图。下列说法正确的是（） A电能表用来计量家中所有用电器的总功率B空调正常工作时，吊灯一定发光C如果插座被短路，“漏电保护器”就会切断电流D空气开关“跳闸”，可能是电路发生短路引起的8、探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验。如图甲和乙所示，两个透明容器中密闭着等质量的空气，两容器中的电阻丝串联起来，连接到电源两端，通电一定时间后，比较 两个U形管中液面高度差的变化。则（） A在图甲中，通过两电热丝的电流不相等，是探究通过导体产生的热量与通过导体电阻的关系B在图乙中，是探究电流通过导体产生的热量与导

5、体电流的关系C在该实验中，我们是通过观察U形管中液面的高度来比较各容器中电热丝产生热量的多少的D英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确地确定了电流通过导体时产生的热量跟电阻的二次方成正比，跟导体的电流成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律9、假期小明一家出门旅游，出发前家里只有一台额定功率为0.2kW的冰箱正常工作，其它用电器都已关闭。小明看到家里电能表的示数为2021.6kWh，过了7天小明回家再次查看电能表的示数如图所示。下列有关说法正确的是（）A这段时间冰箱消耗的电能是70kWhB冰箱每天平均工作的时间为1hC冰箱正常工作1h电能表的转盘转过120转D再有其它家电和冰箱一同正常工

6、作时，电能表转盘的转速不变10、以下物理量中，可以用“千瓦时”作为单位的是() A电量B电流C电功D电功率第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、如图所示是某电饭锅的电路图，它具有“加热”和“保温”两档位，R1和R2均为电热丝，当开关 （选填“闭合”，“断开”）时，加热功率为 W。保温功率为 W。2、某家用电能表上标有“220V 10A 3000r/kWh”的字样，当家中用电器全部工作时，电能表1分钟转了45转。由此可估算出该家所有用电器的总功率为 W，若该家全部用电器工作时的总电流不超过电能表的额定电流，还可以再增加 W以下的用电器。 3、如图所示，两个密闭容

7、器中接入电热丝R1、R2，右边容器上方接入电热丝R3，在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。实验中用U形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫 （选填“控制变量”或“转换”）法。已知R110，R36，为了研究电流产生的热量与电流的关系，则R2 。若将R3和R2并联接入右边密闭容器中，则可研究电流产生的热量与 的关系。4、如图所示的电路中，电阻R1的阻值为4，当开关闭合后，电压表V1的示数为2V，V2的示数为1V，电阻R2在1min内产生的热量是 J。5、石墨烯被认为是一种未来革命性的材料，这种材料在一定条件下电阻可以降为零，因此可用于制作 （选填“绝

8、缘体”、“半导体”或“超导体”）。这一特点可以在生活中用于 （选填“电饭煲发热丝”、“电动机线圈”或“白炽灯的灯丝”）。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、小明家电热水器的简化电路图如图所示，S1是手动开关,置于热水器水箱外部；S2是温控开关，置于热水器水箱内部，当水温低于40 时自动闭合，达到40 时自动断开；R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝。使用时，手动闭合开关S1，电热水器开始工作，电热水器部分参数如表所示。 （1）电热丝R1的阻值是多少？（2）加热时流过电热丝R2的电流是多少？（3）假设将初温20 的一满箱水加热至设定温度用了50min，则电热水器的效率是多少？水的

9、比热容为4.2103 J/(kg)，水=1.0103kg/m32、某电热水壶的铭牌如图所示，小明为了测量该电热水壶的实际功率和加热效率，进行了如下实验：关掉家里所有用电器，将该电热水壶装满水，接通电热水壶，测得壶中水温度从25上升到35所用的时间为50s，同时观察到家中“220V 10A（40A）3200imp/(kWh)”的电子式电能表的指示灯闪烁了80imp。请结合本次实验记录的数据，回答以下问题：产品型号荣事达RSD-862最大容积1.8L额定功率2000W额定频率50Hz额定电压50Hz（1）除电子式电能表外，小明还需下列哪些器材完成上述两个测量 ；（选填器材前面的序号）刻度尺 温度计

10、 电压表 弹簧测力计秒表（2）电热水壶的实际功率是 W；（3）电热水壶的加热效率是 。3、某家用电暖器有三档调温，其外观如图甲所示，其简化电路图如图乙所示。当闭合开关S、S1时，电路的电功率P1为880W，当闭合开关S、S1和S2时，干路中的电流为10A。求：（1）只闭合开关S、S1时电路中的电流I1； （2）只闭合开关S、S2时，电路的电功率P2； （3）调至最高档发热功率工作，2小时消耗的电能。 4、如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图，电炖锅上有1000W和400W两挡功率，挡位可自动调节。其工作过程是：按下开关，自动选择1000W挡将汤煮至100，然后自动跳至400W挡进行保温慢炖。

11、设汤的初温为20，质量为3kg，汤的比热容为4.0103J/（kg）。求：（1）电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至“a”或“b”哪个位置？ （2）若电炖锅将汤从初温加热至100耗时20min，在此过程中汤吸收的热量是多少？电炖锅的效率是多少？ （3）R1的阻值是多少？ 5、电子秤的应用在我们日常生活中已经十分普遍，下如图所示，是某位同学利用电压表设计的一个简易电子秤示意图。其中，电源的电压为3V，V是电压表（也是电子秤的示数表盘），R0是阻值为6的定值电阻，R是一根长为4cm阻值为12的均匀电阻丝（单位长度的电阻丝的阻值相等），P是与弹簧C连接在一起的金属滑片，弹簧所受压力F与压缩量 的关

12、系如下表所示。在不称量重物时，滑片P刚好位于电阻丝R的最上端a处，弹簧处于自然状态。滑片、弹簧的电阻均不计，塑料盘和金属板的重力不计，g=10N/kg。当开关S闭合后，则 弹压缩量 /cm1234弹簧受到的压力F/N10203040（1）该电子秤工作时的电功率是多少？（2）当电压表的示数为1V时，所称重物的质量是多少？四、实验探究（1小题，每小题10分，共计10分）1、如图所示，是探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置（电源电压不变）。（1）若想探究电流产生热量的多少与电阻的关系，应选择图中的 两个密闭容器进行实验； （2）图丙中并联一个5电阻的目的是 ； （3）通电相同时间，

13、乙、丙两密闭容器中的电阻丝产生热量的关系Q乙= Q丙； （4）如果丙装置中容器外的5电阻发生了断路，则通电相同时间，乙装置中电阻丝产生的热量将比原来 。 -参考答案-一、单选题1、【答案】A【解析】【解答】解：根据图象可知，在电压为6V时，通过灯泡的电流IL0.5A，图甲中灯泡和电阻并联，因并联电路各支路两端的电压相等，通过电阻R的电流IR 0.3A，则干路中的电流：IIL+IR0.5A+0.3A0.8A，此时的总功率：PUI6V0.8A4.8W，满足题中的要求；所以，电源电压为6V，此时灯泡L的电压为6V，通过灯泡的电流IL0.5A，BD不符合题意；此时灯泡的功率为：PLUIL6V0.5A3

14、W；A符合题意；根据欧姆定律可得，此时灯泡的电阻：RL 12，C不符合题意。故答案为：A【分析】灯泡和定值电阻是并联关系，结合并联电路电流、电压规律和欧姆定律分析求解各个用电器两端的电压和流过它们的电流，结合选项分析求解即可。2、【答案】B【解析】【解答】A甲探究电流产生热量与电阻关系中，控制了电流和通电时间相同；乙探究电流产生热量与电流关系中，控制了电阻和通电时间相同，实验中用到了控制变量法，A不符合题意；B由图甲知道，两电阻串联，左侧电流I左等于右侧电阻丝电流， 由Q=I2Rt知道，甲图中A、B电阻产生的热量之比是1：2，B符合题意；C乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻

15、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，C不符合题意；D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，右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q=I2Rt知道，右侧电阻产生热量多；则右侧容器内空气吸收的热量多，甲装置中右边U形管的高度差更大，D不符合题意。故答案为：B。【分析】焦耳定律中，电流和时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；电阻和时间相同时，电流越大， 产生的热量越多。3、【答案】C【解析】【解答】A由图乙可知，当 时， 的电压等于电源电压，所以电源电压为6V，当 时， 的电压为1V，则 的电压为5V，此时的电流 的电阻 A不符合题意；B由图乙可知

16、，R2=20时，电压表示数为2V，B不符合题意；C由 可知，当总电阻最小时，总电功率最大，所以当滑动变阻器阻值为0时，电路中最大总功率 C符合题意；D滑片在b端时，电路中的电流为 D不符合题意。故答案为：C。【分析】分析电路结构，定值电阻和滑动变阻器是串联关系，明确电流表和电压表的测量对象，滑动变阻器接入电路中的电阻越大，电路中的电流越小，分得的电压越大，定值电阻分得的电压越小，整个电路的功率越小，结合欧姆定律求解电路中的电流和电压，利用功率公式P=UI求解功率即可。4、【答案】C【解析】【解答】由题可知，三盏灯都正常发光，它们的实际功率都是各自的额定功率。三盏灯中c灯的额定功率最大，所以c灯

17、的实际功率也最大，灯泡亮度由实际功率决定。C灯最亮。故答案为：C。【分析】灯泡亮度由实际功率决定。灯泡的实际功率越大，亮度越大。5、【答案】D【解析】【解答】A由甲、乙曲线图可知，灯泡的电阻随电压的增大而增大。A不符合题意；B由于甲、乙两灯的额定电压均为6V，由图象可知：I甲额=0.6A，I乙额=0.3A，则 ，B不符合题意；C、甲、乙两灯并联在2V的电源两端时，由图象可知：I甲=0.3A，I乙=0.2A，根据 可知电阻之比是： ，C不符合题意；D把甲、乙两灯串联接在8V的电源上时，通过它们的电流相等，且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和，由图象知道，当电路中的电流为0.3A，甲灯的实际电压为

18、2V，乙灯的实际电压为6V时满足电源电压为8V，所以实际功率之比：P甲：P乙=U甲I：U乙I=2V：6V=1：3，D符合题意。故答案为：D【分析】对于I-U曲线，图像的横坐标为电压，纵坐标为电流，图像斜率的倒数为电阻的阻值，结合选项求解即可。6、【答案】A【解析】【解答】A在不断开开关的情况下更换灯泡右触电危险，不符合安全用电要求，A符合题意；B为了防止用电器漏电导致金属外壳带电而引起触电事故，用电器的金属外壳应该接地，符合安全用电要求，B不符合题意；C熔丝的材料是电阻率大、熔点低，在电路中电流过大时能自动熔断达到保护电路的目的。而铁丝或铜丝的电阻率小、熔点高，在电路中电流过大时不能熔断，故不

19、允许用铁丝或铜丝代替熔丝，符合安全用电要求，C不符合题意；D使用测电笔时，笔尖是与带电体接触，故手不能接触它的笔尖，符合安全用电要求，D不符合题意。故答案为：A。【分析】该题目考查的是安全用电原则，例如，维修电路时应将电路断开；有人触电时，不能用手接触，应先将电源断开；测电笔测量电路中是否有电时，手指必须得与测电笔后的金属帽相接触，与地面构成回路才可以；结合四个选项中的行为分析即可。7、【答案】D【解析】【解答】A电能表是用来计量家中所有用电器消耗的电能的，A不符合题意；B空调和吊灯属于并联，他们并不影响互相的工作，B不符合题意；C漏电保护器与插座是串联的，插座处发生漏电或有人触电时才会切断电

20、源；如果插座被短路，空气开关就会切断电流，C不符合题意；D电路发生短路，电路中的电流非常大，这时空气开关就会“跳闸”，D符合题意。故答案为：D。【分析】电能表是用来计量家中所有用电器消耗的电能的；家庭电路中各用电器并联；空气开关就会“跳闸”，可能是短路或总功率过大。8、【答案】B【解析】【解答】A在图甲中，由于两容器中的电阻丝串联起来，故通过两电热丝的电流相等，是探究通过导体产生的热量与通过导体电阻的关系，A不符合题意；B在图乙中，右侧容器中的电阻在容器外并联一个相同的电阻，根据并联分流则容器内的电流变小，是探究电流通过导体产生的热量与导体电流的关系，B符合题意；C电流通过导体产生热量的多少不

21、能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，C不符合题意；D英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系；焦耳定律的内容为：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，即 ，D不符合题意。故答案为：B。【分析】要探究电流大小对导体产热的影响，需要控制电阻大小和通电时间相同；当电阻大小和通电时间相同时，流过导体的电流越大，产生的热量越多。9、【答案】C【解析】【解答】A由图知，小明回到家时电能表的读数为2028.6kWh，而离开家时电能表的示数为2021.6kWh，则在这7天内所消耗的电

22、能A不符合题意；B冰箱的电功率为由WPt可得则每天工作的时间为B不符合题意；C冰箱正常工作1h消耗的电能为电能表的转盘转过C符合题意；D再有其它家电和冰箱一同正常工作时，总功率增加，则电能表转盘的转速增大，D不符合题意。故答案为：C。【分析】测量较大电能时用刻度盘读数：最后一位是小数位；两次读数之差就是这段时间内消耗的电能，单位是度（千瓦时）；根据消耗的电能和电冰箱的电功率求出电冰箱工作的时间，然后求出每天工作的时间；根据电冰箱的电功率和工作时间求出电冰箱消耗的电能，然后求出表盘转过的数目；根据W=Pt分析。10、【答案】C【解析】【解答】“千瓦时”是电功的单位。A电量的单位是库仑，A项不符合

23、题意；B电流的单位是安培，B项不符合题意；C电功的单位是焦耳或者千瓦时，C项符合题意；D电功率的单位是瓦特，D项不符合题意。故答案为：C。【分析】国际单位制中电功的基本单位是焦耳，简称焦，用符号J来表示，其中千瓦时也是功的单位。二、填空题1、【答案】闭合；880；80【解析】【解答】由图知，开关断开时，R1、R2串联；开关闭合时，R2被短路，电路为R1的基本电路；因为串联电路的总电阻大于任一分电阻，由P= 可知，当开关闭合时，电饭锅消耗的功率较大，因此开关闭合时，电饭锅处于加热状态；开关断开时，电饭锅处于保温状态。加热功率为 =880W 保温功率为 =80W【分析】电压一定时，电路中的电阻越小

24、，功率越大，结合用电器两端的电压和用电器的电阻，利用功率公式P=U2/R求解功率即可。2、【答案】900；1300【解析】【解答】“ ”表示用电器消耗 的电能时，电能表的转盘转过3000r，电能表转盘转了45转，则用电器消耗的电能为 该家所有用电器的总功率 “220V 10A”表示电能表的工作电压为220V，10A是指电能表平时工作允许通过的最大电流，电能表允许同时工作用电器的最大总功率 还可以增加的用电器的功率 【分析】通过电能表的表盘可以看出，每消耗一度电转盘转动3000圈，结合题目给出的转盘转动的圈数求解消耗的电能； 结合消耗的电能和用电器工作的时间，利用公式P=W/t求解用电器的功率，

25、结合电路总功率减去该用电器功率即可。3、【答案】转换；10；电阻【解析】【解答】电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，容器内空气温度升高，体积膨胀， U形管内液面高度升高，实验中用U形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体产生热量的多少，这种研究方法叫转换法。为了研究电流产生的热量与电流的关系，则应该控制两个容器中的电阻相等、通电时间相同，故R2=R1=10若将R3和R2并联接入右边密闭容器中，则该整体与R1串联在电路中，通过的电流和通电时间相同，但容器内总电阻与R1电阻不同，所以可以探究电热与电阻大小的关系。【分析】实验中用U形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体产生热量的多少，这种研究

26、方法叫转换法。研究电流产生的热量与电流的关系，则应该控制两个容器中的电阻相等、通电时间相同。若将R3和R2并联接入右边密闭容器中，左右两个密闭容器中电阻不同，则可探究通过的电流和通电时间相同时，电流产生的热量与导体电阻大小的关系。4、【答案】30【解析】【解答】如图R1、R2串联，V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电路中的电流 电阻R2在1min内产生的热量Q=W=U2It=1v 0.5A 60s=30J【分析】利用电压和电阻的比值计算电流；根据电压、电流和时间的乘积计算产生的热量。5、【答案】超导体；电动机线圈【解析】【解答】超导体是电阻为零的导体，石墨烯在一定条件下电阻可以降为零

27、，可用于制作超导体。超导体电阻为零，根据焦耳定律可知，超导体通电后不会产生热量，因此不能应用于电饭煲发热丝和白炽灯的灯丝；可应用于电动机线圈，使电动机工作时不会发热，提高电能转化为机械能的效率。【分析】超导体是在一定条件下电阻可以降为零。电饭煲发热丝、白炽灯的灯丝均需要利用电流的热效应工作，所以电阻不能为0；电动机将电能转化为机械能和内能。三、计算题1、【答案】（1）解；当只有S1 闭合时，R1单独工作，用电器处于保温状态，由 可得 答：电热丝R1的阻值是220；（2）解；当两开关都处于闭合状态时，两电阻并联，处于加热状态，R2的功率为P2 =P-P1 =1980W-220W=1760W 由P

28、=UI可得电热丝R2的电流是 答：加热时流过电热丝R2的电流是5.94106 J（3）解；根据题意可知，水吸收的热量 由 可得消耗的电能W=Pt=1980W5060s=5.94106 J 热水器的效率为 答：假设将初温20 的一满箱水加热至设定温度用了50min，则电热水器的效率是70.7%【解析】【分析】（1）理清开关处于不同状态时元件的连接方式，利用得出对应的状态，利用求出电热丝的电阻。（2）加热功率减去保温状态即为R2的功率，根据P=UI求出加热时流过电热丝R2的电流。（3）根据m=V求出水的质量，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量，根据W=Pt求出消耗的电能，根据求出电热水器的

29、效率。2、【答案】（1）（2）1800（3）84%【解析】【解答】解：(1)除电子式电能表外，还需要用温度计测量水的温度，用秒表测量所用的时间，因此还需要温度计和秒表，即选项中的。(2)电热水壶消耗的电能 加热的时间 电热水壶的实际功率是 (3)水的质量为 m=V=1.0103kg/m31.810-3m3=1.8kg水吸收的热量为 Q吸=cmt=4.2103J/(kgC)1.8kg(35C-25C)=7.56104J消耗的电能为 W=140kWh=9104J电热水壶的加热效率是 =Q吸W100%=7.56104J9104J100%=84%答：(1)除电子式电能表外，小明还需下列哪些器材完成上述

30、两个测量；(2)电热水壶的实际功率是1800W；(3)电热水壶的加热效率是84%。【分析】（1）计算水吸收的热量需要知道温度，计算电流做功多少需要知道时间；（2）通过电能表的表盘可以看出，每消耗一度电灯闪烁3200次，结合题目给出的灯闪烁的次数求解消耗的电能； 结合消耗的电能和用电器工作的时间，利用公式P=W/t求解用电器的功率；（3）水吸收的热量为有用功，电流做功为总功，利用水吸收的热量除以电流做功即为加热效率。3、【答案】（1）解：设电源两端电压为U，因为是家庭电路，则U=220V； 只闭合开关S、S1时电路中的电流I1= =4A答：只闭合开关S、S1时电路中的电流是4A（2）解：设通过R

31、2的电流为I2，根据并联电路电流的规律得到通过R2的电流I2=I- I1=10A-4A=6A， 电路的电功率P2=I2U=6A220V=1320W答：只闭合开关S、S2时，电路的电功率是1320W（3）解：最高档就是开关S、S1和S2都闭合，两个电阻并联，高档位的功率P=UI=220V10A=2200W=2.2kW， 2小时消耗的电能W=Pt=2.2kW2h=4.4kWh答：调至最高档发热功率工作，2小时消耗的电能是4.4kWh。【解析】【分析】（1）结合用电器的额定功率和额定电压，利用功率的变形公式I=P/U求解用电器的电流即可；（2）结合并联电路电流规律求解支路电流，利用公式P=UI求解功

32、率；（3）求解电流做功，利用公式W=Pt求解即可，P是用电器的功率， t是用电器工作的时间。4、【答案】（1）解：当开关S接a位置时，电路为R1的简单电路，电路中电阻较小，由P= 可知，电路消耗的电功率较大，此时电炖锅处于加热状态，且消耗的功率为1000W；当开关S跳至b位置时，电阻R1、R2串联接入电路，电路中电阻较大，根据P= 可知，电路消耗的电功率较小，此时电炖锅处于保温慢炖状态。 答：电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至b位置；（2）解：汤吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.0103J/(kg)3kg(100-20)=9.6105J 加热功率P加热=1000W，加热时间t=20min=1200s电炖锅加热时消耗的电能W=P加热t=1