沪科版九年级物理单元测试卷系列之第十六章《电流做功与电功率》

5/55/55/5沪科版九年级物理单元测试卷系列之第十四章?电流做功与电功率?一、单项选择题(本大题包括8个小题,每题3分,共24分．每题只有一个正确答案)1．以下主要利用电流热效应工作的用电器是(A)A．电烤火炉B．电风扇C．电视机D．2．小明观察家中的电能表(如下图),以下说法正确的选项是(A)A．此电能表应该接在220V的电路中使用B．电能表的额定功率是220WC．小明家已经消耗的电能为107JD．此电能表转盘每小时转过3000转第2题图第3题图第4题图3．如下图,电源电压U不变,开关S闭合与断开时,R1两端的电压比是4∶3,那么当开关S断开时,R1与R2的功率之比是(A)A．3∶1B．1∶3C．4∶1D．1∶44．如下图的电路图,电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向上移动时,以下说法正确的选项是(C)A．灯泡L变暗,电压表示数变小B．灯泡L变亮,电压表示数不变C．电路消耗的总功率变小,电压表示数不变D．电路消耗的总功率变小,电压表示数变大5．小灯泡L上标有“2.5V〞字样,它的电阻随它两端电压变化的图像如图甲所示．将小灯泡L和电阻R0接入图乙所示的电路中,电源电压为6V,且保持不变．当开关S闭合时,小灯泡L恰好能正常发光．以下说法不正确的选项是(A)A．开关S断开时,小灯泡L的电阻为0ΩB．开关S闭合时,小灯泡L的电阻为10ΩC．小灯泡L的额定功率为0.625WD．电阻R0的阻值为14Ω第5题图第6题图6．如下图,将三个相同的空烧瓶瓶口分别用完全相同的气球密封,用三段阻值不同的电阻丝(R1＜R2＜R3)分别给三个烧瓶中的空气加热,通电一段时间后体积变化最大的气球是(C)A．aB．bC．cD．三个相同7．如下图电路,电源电压为8V并保持不变．闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P由一个位置移动到另一位置时,定值电阻R0的电功率由1.6W变成了0.4W,那么电压表的示数可能(D)A．由2V变为4VB．由3V变为6VC．由3V变为5VD．由4V变为6V第7题图第8题图8．某调光灯电路如下图,电源电压恒定,设灯丝电阻不随温度变化．当滑动变阻器滑片P移到a端时,灯泡L的功率为36W；滑片P移到b端时,灯泡L的功率为9W．那么滑片P移到ab的中点时,灯泡L的功率为(B)A．14.4WB．16WC．18WD．22.5W二、填空题(本大题包括5个小题,每空2分,共20分)9．如图,小灯泡L1与L2均标有“1.5V0.3A〞字样,AB两端的电压U＝1.5V．开关S断开时,通过L2的电流为__0.3__A．闭合开关S,两只小灯泡消耗的总电功率为__0.9____W.第9题图第12题图第13题图10．两只分别标有“3V3W〞和“6V3W〞字样的电灯,当它们串联接入电路时,允许加在它们两端的最高电压是__7.5__V,当它们并联接入电路时,干路上允许通过的最大电流是__1.25__A.11．一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V,线圈电阻为2Ω,通过线圈的电流为10A．这台电动机正常工作1s消耗的电能为__3__800__J,线圈内产生的热量为__200__J.12．如下图的电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为滑动变阻器．开关S闭合后,当滑动变阻器的滑片P在左右滑动过程中,电压表的最大示数为3V,电阻R0功率变化范围是0.3W～1.2W,那么电源电压为__6__V,R0的阻值为__30__Ω.13．如下图电路,电源电压保持不变,开关S闭合后调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为10V,滑动变阻器的功率是10W,调节滑动变阻器的滑片P到另一位置时,电压表的示数为5V,此时滑动变阻器的功率是7.5W,那么电源电压为__20__V,R0的阻值为__10__Ω.三、实验、论述及作图题(本大题包括4个小题,14题4分,15题4分,16题6分,17题12分,共26分)14．如下图的是一个双温电炉电路图．加热电路是由两段阻值都为44Ω的电阻丝R组成发热体,A、B、C为三段引出线,单刀双掷开关接A为低温挡,接B为高温挡,且高温挡的功率为低温挡的2倍,试在图中框内画出两段电阻丝是连接图．解：15．寒假,小雪同学到农村的奶奶家．由于天气很冷,她取出电炉准备取暖．(1)当她把开关断开的电炉的插头插入插座时,家中正在工作的用电器全部停止工作,请说明产生此现象的原因．(2)让电工修理完毕后,小雪开始使用电炉．请解释：为什么电炉丝热得发红,而与其中相连的导线却几乎不发热？答：(1)当她把开关断开的电炉的插头插入插座时,家中正在工作的用电器全部停止工作,是因为这个插头的火线和零线互相接触形成了短路；(2)电炉在使用时,电炉丝和导线串联,通过的电流和通电时间t相同,因导线的电阻远小于电炉丝的电阻,所以,由Q＝I2Rt可知,电流通过电炉产生的热量要多得多,故电炉丝热得发红,而与其相连的导线却几乎不发热的现象；16．某实验小组在“探究影响电流通过电阻丝产生热量多少的因素〞时,设计了如下图的电路,烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油,R甲＞R乙．(1)实验中煤油吸热的多少是通过__温度计示数变化__来反映的．(2)将该电路设计成串联的目的是__使通过两个电阻的电流相等__．(3)通电一段时间后,比拟两烧瓶中温度计的示数,假设甲瓶中的温度计示数升高的快,由此得出的实验结论是：__在电流和通电时间相同时,电阻越大,导体产生的热量越多__．17．某校两个实验小组在测定小灯泡电功率的实验中,被测小灯泡的额定电压为2.5V．实验桌上提供有如下器材：电源(电压6V且恒定不变)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器(50Ω1A)各一只,导线假设干．甲乙丙(1)晓丽同学所在实验小组按照如图甲所示的电路进行实验．①用笔画线代替导线,将如图甲所示的实物电路连接完整．解：②连接电路时,开关应该__断开__．③闭合开关,移动变阻器的滑片P的过程中,观察到电流表示数几乎接近最大值时,小灯泡仍然不亮,且电压表无示数,其原因可能是__灯泡短路__．④排除故障后,闭合开关,移动滑片P至电压表的示数如图乙所示,其读数为__1.1__V．要使小灯泡正常发光,滑片P应向__A____(填“A〞或“B〞)端移动．⑤屡次改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,并绘制出如图丙所示的图像．由图像可知,小灯泡的额定功率是__0.5__W.四、综合应用题(本大题包括2个小题,18、19题各10分,共20分)18．某学校食堂有一个电水壶的铭牌如表所示．如图是电水壶的电路图,R为加热器,当温度较低时,温控开关S处于闭合状态,加热器加热．当水沸腾后,S会自动断开进入保温状态．从而实现了自动温度开关控制．假设加热器电阻阻值不随温度变化而改变,且此时的大气压为1个标准大气压．那么：额定电压 220V额定功率 4000W水壶装水质量 15kg频率 50Hz(1)电水壶正常工作时,其加热电阻的阻值是多大？(2)假设电水壶产生的热量全部被水吸收,现将一满壶20℃的水在标准大气压下烧开需要多长时间？[水的比热容c＝4.2×103J/(kg·℃)](3)当电水壶处于保温状态时,通过加热器的电流是1A,此时电阻R0的电功率是多少？解：(1)∵P＝eq\f(U2,R),∴电水壶正常工作时,加热电阻的阻值：R＝eq\f(U2,P加热)＝eq\f(〔220V〕2,4000W)＝12.1Ω(2)标准大气压下水的沸点是100℃,水吸收的热量：Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×15kg×(100℃－20℃)＝5.04×106J,∵电水壶产生的热量全部被水吸收,∴W＝Q吸＝5.04×106J,∵W＝Pt,∴加热时间：t＝eq\f(W,P)＝eq\f(5.04×106J,4000W)＝1260s(3)当S断开时,R与R0串联,处于保温状态,由欧姆定律可得,R两端的电压：UR＝IR＝1A×12.1Ω＝12.1V∵串联电路中总电压等于各分电压之和,∴R0的电压：U0＝U－UR＝220V－12.1V＝207.9V此时电阻R0的电功率：P0＝U0I＝207.9V×1A＝207.9W19．如下图的电路中,电源电压U＝6V,电阻R1＝6Ω,电阻R2＝4Ω,求：(1)只闭合S1,通过R1的电流是多大？(2)只闭合S2,通电10s的时间内电流通过R2产生的电热是多少？(3)当三个开关处于何种状态时,整个电路消耗的电功率最大？并求出此时的最大电功率．解：(1)只闭合S1时,电路为R1的简单电路,那么通过R1的电流：I1＝eq\f(U,R1)＝eq\f(6V,6Ω)＝1A(2)只闭合S2时,R1与R2串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路中的电流：I2＝eq\f(U,R1＋R2)＝eq\f(6V,6Ω＋4Ω)＝0.6A通电10s的时间内电流通过R2产生的电热：Q2＝Ieq\o\al(2,2)R2t1＝(0.6A)2×4Ω×10s＝14.4J(3)当开关S1、S3闭合,S2断开时,两电阻并联,电路中的总电阻最小,由P＝eq\f(U2,R)可知,此时电路电功率最大；因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻：R＝eq\f(R1R2,R1＋R2)＝eq\f(6Ω×4Ω,6Ω＋4Ω)＝2.4Ω电路的最大总功率：P＝eq\f(U2,R)＝eq\f(〔6V〕2,2.4Ω)＝15W参考答案一、单项选择题1．(A)2．(A)3．(A)4．(C)5．(A)6．(C)7．(D)8．(B)二、填空题9．0.3__0.9_10．7.5__1.25_11．_3__800_200_12．_6_30_3．_20__10三、实验、论述及作图题14．解：15．答：(1)当她把开关断开的电炉的插头插入插座时,家中正在工作的用电器全部停止工作,是因为这个插头的火线和零线互相接触形成了短路；(2)电炉在使用时,电炉丝和导线串联,通过的电流和通电时间t相同,因导线的电阻远小于电炉丝的电阻,所以,由Q＝I2Rt可知,电流通过电炉产生的热量要多得多,故电炉丝热得发红,而与其相连的导线却几乎不发热的现象；16．(1)_温度计示数变化(2)使通过两个电阻的电流相等_(3)在电流和通电时间相同时,电阻越大,导体产生的热量越多17．(1)①解：②_断开_③灯泡短路__④_A_⑤_0.5__四、综合应用题18．解：(1)∵P＝eq\f(U2,R),∴电水壶正常工作时,加热电阻的阻值：R＝eq\f(U2,P加热)＝eq\f(〔220V〕2,4000W)＝12.1Ω(2)标准大气压下水的沸点是100℃,水吸收的热量：Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×15kg×(100℃－20℃)＝5.04×106J,∵电水壶产生的热量全部被水吸收,∴W＝Q吸＝5.04×106J,∵W＝Pt,∴加热时间：t＝eq\f(W,P)＝eq\f(5.04×106J,4000W)＝1260s(3)当S断开时,R与R0串联,处于保温状态,由欧姆定律可得,R两端的电压：UR＝IR＝1A×12.1Ω＝12.1V∵串联电路中总电压等于各分电压之和,∴R0的电压：U0＝U－UR＝220V－12.1V＝207.9V此时电阻R0的电功率：P0＝U0I＝207.9V×1A＝207.9W19．解：(1)只闭合S1时,电路为R1的简单电路,那么通过R1的电流：I1＝eq\f(U,R1)＝eq\f(6V,6Ω)＝1A(2)只闭合S2时,R1与R2串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路中的电流：I2＝eq\f(U,R1＋R2)＝eq\f(6V,6Ω＋4Ω)