2021-2022学年北师大版九年级物理第十三章电功和电功率章节测试试题(含解析)

1、九年级物理第十三章电功和电功率章节测试 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、将规格都是“220V 150W”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中，正常工作相同时间，以下说法正确的是（） A三个用电器均能将电能全部转化为内能B根据 可计算出三个用电器的电阻相等C三个用电器消耗的电能一样多D三个用电器产生的热量相等3、如图所示电路，当闭合开关，灯泡正常发光，滑动变阻器滑片向右移动时，下列说法正确的是（） A灯L亮度变暗B电压表V与电流表A1，示数之比不变C电路的总功率变小D电压表示数变大4、下列关于安全用电的说法，错误的是（） A电能表上标有 10（20）A，则其工作

3、时的电流不应超过 20AB电对人体造成的伤害程度与通过人体的电流的大小及持续时间有关C洗衣机电源插头上标着 E 的导线跟其金属外壳相连D某人使用试电笔的时候，试电笔中电流很大，人体中电流很小5、下列连接方法中，闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最少的是（）ABCD6、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丝D使用测电笔时，手不能接触它的笔尖7、在如图所示的电路中，第一次只闭合开关S时，灯L1的功率为9W；第二次断开开关S，闭合开关S1、S2时，灯L1的功

4、率为16W。已知电源电压不变，且灯丝电阻不受温度的影响。灯L2第一次和第二次的实际功率之比是（） A116B19C91D9168、小明国庆小长假回老家看望奶奶，发现奶奶卧室的白炽照明灯烧坏了，现商店只有“”的白炽灯泡销售，且该规格白炽灯泡正常工作时的寿命较短，爱动脑筋的小明想到了一种解决办法，即（）A买两只相同的灯泡并联安装，亮度比安装一只灯泡更亮B买两只相同的灯泡串联安装，亮度比安装一只灯泡更亮C买两只相同的灯泡并联安装，亮度比安装一只灯泡更暗D买两只相同的灯泡串联安装，亮度比安装一只灯泡更暗9、标有“220V40W”“110V40W”和“36V40W”的三盏灯并联在36V的电路中，则它们发

5、光时的亮度（） A“220V40W”最亮B“110V40W”最亮C“36V40W”最亮D一样亮10、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、如图所示是某款电热水器的电路原理图。R1、R2 为电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关 S 同时接触两个相邻触点，实现冷水挡、温水挡、热水挡之间的切换。当开关同时接触 2、3 触点时电热水器处于 （选填“冷水

6、档”、“温水挡”或“热水挡”）工作状态。若 R2=2R1，电热水器在温水挡正常工作时电功率为2000W，则它在热水挡正常工作 1min 消耗的电能为 J。2、如图是研究通电导体放出的热量与哪些因素有关的实验装置。实验中发现，通电时电阻丝温度比连接电路的导线温度高，这是由于在导体中的 和通电时间相同的情况下，通电导体产生的热量与导体的 成正比。3、某太阳能热水器装有100kg、初温为20C的冷水，经过一天的太阳照射，水温升高到65C，则这些水吸收的热量等于完全燃烧 m3天然气所放出的热量；假如用功率为2kW的电热水器产生同样多的热量，则通电的时间为 .已知水的比热容为4.2103J/（kgC）、

7、天然气的热值为4.2107J/m34、如图甲所示的电路中，定值电阻R的阻值为10。小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图象如图乙所示。只闭合开关S1，小灯泡的实际功率为0.6W，此时灯泡的电阻为 ；再闭合S2，电流表示数为 A；1min内定值电阻R产生的热量为 J。5、电子式电能表表盘上标有“ ”字样（imp表示闪烁次数）。将某用电器单独接在该电能表上正常工作20min，电能表指示灯闪烁了320次，该用电器在上述时间内消耗的电能为 ，该用电器的额定功率是 W。 三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、如图甲是一款可调温果汁加热器，图乙是其简化电路图，R1，R2均为加热电阻。当开关接1时，

8、加热器处于保温挡，保温功率为220W；当开关接2时，加热器处于可调温挡，可调功率范围为220W1100W。果汁比热容取4.0103J/(kg)求：（1）加热电阻R2的阻值；（2）当滑动变阻器R1的阻值调到66时，加热器的功率；（3）若加热器用最大功率对1kg果汁加热2min，果汁的温度升高30，求加热器的效率。2、某电热水器的铭牌如下表所示，现将水箱装满水，电热水器正常工作时， 把水从20 加热到60 。已知c水 =4.2103J/（kg）不计热量损失，求：型号额定电压220 V加热功率2000 W频率50 Hz水箱容量50 kg（1）水吸收的热量； （2）加热所需要的时间。 3、如图所示是一

9、种电热水龙头和它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝，R2=55，温水档的电功率是2.2kW。试回答或求解下列问题：（1）扇形开关S同时接触2、3两个触点时，流出的水为 （选填：冷水、温水或热水）。 （2）R1的阻值是多少？ （3）出热水时的总功率是多少kW？ 4、如图甲所示是一款加热杯，可以通过控制开关实现高、中、低三挡加热，其简化电路图如图乙所示R1、R2、R3均为电热丝，已知R1176加热杯的部分参数如表求：c水4.2103J/（kg），水1.0103kg/m3额定电压220V高温挡功率1100W中温挡功率44

10、0W低温挡功率 容量1L（1）R2的阻值是多少？ （2）加热杯的低温挡功率是多少？ （3）若不计热量损失，加热杯使用高温挡加热，使1L水从12升高到100，需要多长时间？ 5、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

11、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 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 。四、实验探究（1小题，每小题10分，共计10分）1、在“测量小灯泡额定功率”的实验中，实验器材有两节新干电池、电流表、电压表、额定电压2.5V的小灯泡，滑动变阻器、开关，导线若干，实物电路如图甲所示。（1）甲图中有一根导线连接错误，在导线上画“”并在图上改正（所画的导线不能交叉）。（2）改正错误后进行实验，根据实验数据描出的小灯泡的I-U图像如图乙所示，则小灯泡额定功率是 W；（3）仅用该实验装置中的

12、器材，以下探究活动不能够完成的是_ A测量小灯泡的电阻B探究串联电路电流的特点C探究串联电路电压的特点D探究电流与电压的关系（4）完成上面实验后，小明又设计如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额，求小灯泡L2的额定功率。实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R1，滑动变阻器R2的最大阻值为R2）只闭合开关S和S2，移动R1滑片，使电流表示数为I额。只闭合开管S和S1，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额。保持滑动变阻器R2的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2，则小灯泡额定

13、功率的表达式P额= 。（用I额、I1、I2、R1、R2中的字母表示）-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：PLUIL6V0.5A3W；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：

14、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】C【解析】【解答】A电风扇把电能转化为机械能和内能，电视把电能转化为光能和内能，A不符合题意；B 只能针对纯电阻电路，B不符合题意；CD根据W=Pt，正常工作相同时间，三个用电器消耗的电能一样多，但电风扇、电视不是纯电阻，所以三个用电器产生的热量不相等，C符合题意，D不符合题意。故答案为：C。【分析】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。3、【答案】C【解析】【解答】分析电路图可知，灯泡和滑动变阻器并

15、联，电流表A1测滑动变阻器的电流，A2测灯泡L的电流，电压表测电源电压；AD滑动变阻器滑片向右移动时，电压表测电源电压，因此示数灯泡L电压与电流都不变，由公式 可知，灯泡的电功率不变，即灯泡的亮度不变，AD不符合题意；B电压表V与电流表A1，示数之比为滑动变阻器阻值，当滑动变阻器滑片向右移动时，滑动变阻器阻值变大，即电压表V与电流表 ，示数之比变大，B不符合题意；C当滑动变阻器滑片向右移动时，滑动变阻器阻值变大，电路总电阻变大，根据公式 可知，电路的总功率变小，C符合题意。故答案为：C。【分析】在并联电路中，各支路互不影响，支路的电阻改变，电流改变，电压和总电流的乘积计算电功率。4、【答案】D

16、【解析】【解答】解：A、电能表上标有 10（20）A，其中“20”表示其工作时的短时间电流不应超过20A，A正确，不符合题意；B、电对人体造成的伤害程度不仅与通过人体的电流大小有关，还与通电时间有关，B正确，不符合题意；C、三脚插头上标着E的导线（接地线）和用电器的金属外壳相连，是为了防止金属外壳漏电时发生触电事故，C正确，不符合题意；D、在使用试电笔时，试电笔的高值电阻和人串联在火线和大地之间，所以通过试电笔和人体的电流相等。D错误，符合题意。故答案为：D【分析】该题目考查的是安全用电原则，结合四个选项中的行为分析即可。5、【答案】C【解析】【解答】串联电路总电阻大于任何一个分电阻，并联电路

17、的总电阻小于任何一个分电阻，根据电阻串联和并联的特点可知，四个图中电路的总电阻关系为由题知，甲、乙、丙、丁四个电路两端电压相等，由 可知，C图中电路的总电阻最大，相同时间内产生的总热量最少。ABD不符合题意，C符合题意。故答案为：C。 【分析】由图比较四个电路中电阻的连接情况，再根据焦耳定律 分析解答。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

18、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】A【解析】【解答】只闭合开关S时，两灯串联，灯L1的功率为9W；断开开关S，闭合S1、S2时，两灯并联，灯L1的功率为16W；由 ，在R不变

19、时，功率与电压的平方成正比，对灯L1而言有 电源电压与串联电路中L1的电压之比为 根据串联电路电压的规律得到 即串联电路中，L2的电压与L1的电压之比为13，由分压原理，L1、L2两灯灯丝电阻之比是31，即R1=3R2灯L2第一次和第二次的实际功率之比 故答案为：A。【分析】结合灯泡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，或者利用功率公式P=I2R求解功率，再求解两功率的比值即可。8、【答案】D【解析】【解答】由于是在卧室内，亮度可以小一点，可以将两个灯泡串联，这样连接：总电功率较小、在相同时间内消耗电能少；通过电流小、使用寿命长；AC相同灯泡的电阻相等，因并联电路中总电阻

20、小于任何一个分电阻，所以，两盏灯并联时电路中的电阻小于一盏灯的电阻，因家庭电路上的电压不变，由可知，两盏灯并联时的实际功率大于接其中一盏时的功率，由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知，买两只相同的灯泡并联安装，亮度比安装一只灯泡更亮，AC不符合题意；BD因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，两盏灯串联时电路中的电阻大于一盏的电阻，因家庭电路上的电压不变，由可知，两盏灯串联时的实际功率小于接其中一盏时的功率，由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知，这两盏灯的亮度比接其中一盏时要暗些，B不符合题意，D符合题意。故答案为：D。【分析】由于是在卧室内，亮度可以小一下，可以将两个灯泡串联，根据灯泡的亮

21、暗取决于实际功率的大小判断亮暗关系。9、【答案】C【解析】【解答】由题意可知，三盏灯的额定电压不相等，额定功率相等，当三盏灯并联在36V的电路中时，它们两端的电压均为36V，所以，只有“36V 40W”的灯泡正常发光，其功率为40W，而“220V 40W”“110V 40W”两灯泡不能正常发光其功率均小于40W，所以，“36V 40W”的实际功率最大，灯泡最亮，ABD不符合题意，C符合题意。故答案为：C。【分析】用电器的电压达到额定电压，可以正常工作。10、【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

22、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。二、填空题1、【答案】温水挡；1.8105【解析】【解答】结合电路图知，当触点2与3接触，电路中只有R1工作；触点1、2分别与3、4接触，电阻R1、R2并联在电路中，触点1与4接触，电路中只有R2工作。而R2=2R1，由 知，触点2与3接触，电热水器处于温水挡，

23、触点1、2分别与3、4接触，电热水器处于热水挡，触点1与4接触，电热水器处于冷水挡。温水挡正常工作时 冷水挡正常工作时的功率 热水挡正常工作时的电功率P热=P冷+P温=1000W+2000W=3000W工作1min消耗的电能W=P热t=3000W60s=1.8105J【分析】通过功率公式可知，电压一定时，电路中的电阻越大，电路的功率就越低，电阻越小，电路的功率就越高；利用功率公式P=U2/R求解功率，乘以工作时间即为消耗的电能。2、【答案】电流；电阻【解析】【解答】电阻丝与导线串联，而电阻丝的电阻要比导线的电阻大得多，由Q=I2Rt得，在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越

24、多，即在导体中的电流和通电时间相同的情况下，通电导体产生的热量与导体的电阻成正比。【分析】电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，产生的热量通过焦耳定律Q=I2Rt来计算，通过焦耳定律的表达式可以看出，导体的电阻、通过电流和时间越长，产生的热量越多。3、【答案】0.45；9450【解析】【解答】水吸收的热量Q吸=cmt=4.2103 J/（）100kg（6520）=1.89107J因为Q吸=Q放，所以由Q放=qV可知，所需天然气的体积为V= =0.45m3（2）由Q吸=W=Pt可知，假如用功率为2kW的电热水器产生同样多的热量，则通电的时间为t= =9450s【分析】利用Q吸=cmt

25、求得水吸收的热量再利用Q放=qV可知所需天然气的体积。由Q吸=W=Pt可求得通电的时间。4、【答案】15；0.5；54【解析】【解答】只闭合开关S1，只有小灯泡串联在电路中，其实际功率为0.6W，由小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图象可知，此时电源电压为3V，电路电流为0.2A，此时灯泡的电阻为 再闭合S2，灯泡与电阻并联，电流表测量干路电流，灯泡两端电压不变，所在支路通过的电流不变，此时 则电流表示数为 由焦耳定律可知，1min内定值电阻R产生的热量为 【分析】结合灯泡的功率和图像求解灯泡的电流和电压，利用欧姆定律求解灯泡的电阻；电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，产生的热量

26、通过焦耳定律来计算。5、【答案】0.1；300【解析】【解答】“ ”它表示电路中每消耗 的电能，电能表的闪烁3200次，闪烁了320次，用电器消耗电能 用电器的功率是 【分析】根据电能表指示灯闪烁次数和电能表参数计算消耗的电能；根据电能和时间的比值计算电功率。三、计算题1、【答案】（1）解：当开关接2时，当滑动变阻器R1的阻值最小时，只有R2的简单电路，由可知电功率最大，最大功率是1100W，加热电阻R2的阻值答：加热电阻R2的阻值是44；（2）解：当滑动变阻器R1的阻值调到66时，加热器的功率答：当滑动变阻器R1的阻值调到66时，加热器的功率是440W；（3）解：若加热器用最大功率对1kg果

27、汁加热2min，消耗的电能W最大=P最大t=1100W260s=1.32105J果汁吸收的热量Q吸=cmt=4.0103J/(kg)1kg30=1.2105J加热器的效率答：加热器的效率是90.9%。【解析】【分析】（1）理清开关处有不同状态时元件的连接方式， 由可知对应的状态，进一步求得加热电阻R2的阻值。（2）由求得加热器的功率。（3）根据W=Pt可求出加热鼎用最大功率加热2 min消耗的电能，根据Q吸=cmt即可求出果汁吸收的热，再利用求得加热器的效率。2、【答案】（1）解：使水温由20升高到60 ，水需要吸收热量为 Q吸=c水mt=4.2103J/(kg)50kg(60-20)=8.4

28、106J答：水吸收的热量8.4106J（2）解：不计热量损失，电热丝所产生热量的全部被水吸收，根据 则 t=WP=Q吸P=8.4106J2000W=4200s答：加热所需要的时间4200s。【解析】【分析】（1）根据水的比热容、质量和温度差计算吸收的热量；（2）根据热量和电功率，计算工作时间。3、【答案】（1）热水（2）解：由(1)可知温水档时只有R1接入电路，且温水功率为2.2kW，即2200W，故可得 答：R1的阻值是多少22；（3）解：S旋到热水档时，电阻R1、R2并联接入电路，R1的功率不变为2200W，R2的功率为 出热水时的总功率为P热水=P1+P2=P温水+P2=2200W+88

29、0W=3080W=3.08kW 答：出热水时的总功率是3.08kW。【解析】【解答】(1)当开关同时接触1、2两个触点时，只有电阻R1接入电路，电路电阻最大，根据 可知，此时功率最小，可见此时放出的是温水；当开关同时接触2、3两个触点时，电阻R1、R2并联接入电路，电路总电阻最变小，根据 可知，此时功率最大，所以此时放出的是热水。 (1)扇形开关S同时接触2、3两个触点时，流出的水为温水；【分析】（1）通过功率公式可知，电压一定时，电路中的电阻越大，电路的功率就越低，电阻越小，电路的功率就越高；（2）结合用电器的额定功率和额定电压，利用功率的变形公式R=U2/P求解用电器的电阻；（3）结合用电

30、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。4、【答案】（1）解：当S接高温挡触点时，电路为R3的简单电路，R3的阻值：R3 44， 当S接中温挡触点时，R2、R3串联，则此时电路中的总电阻：R总 110，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的阻值：R2R总R31104466；答：R2的阻值是66；（2）解：当S接低温挡触点时，R1、R3串联，则加热杯的低温档功率：P低 220W； 答：加热杯的低温挡功率是220W；（3）解：满壶水的体积：V1L1dm31103m3， 水的质量：mV1.0103kg/m31103m31kg，水吸收的热量：Q吸cm（tt0）4.2

31、103J/（kg）1kg（10012）3.696105J，不计热量损失时，消耗的电能：WQ吸3.696105J，需要的加热时间：t 336s答：若不计热量损失，加热杯使用高温挡加热，使1L水从12升高到100，需要336s【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R=U2/P求解用电器的电阻；（2）电压一定时，电阻越大，功率越小，结合电路中的总电阻求解功率即可；（3）结合水的质量和温度的变化量，利用比热容公式求解水吸收的热量即可；利用水吸收的热量除以加热器的功率即为加热的时间。5、【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