2024九年级物理全册第13章电功和电功率综合素质评价新版北师大版

第十三章综合素质评价一、选择题(每题3分，共30分)1．[2024·北京西城区期末]下列四种用电器中，主要利用电流热效应工作的是()A．计算器B．电风扇C．电子表D．电饭锅2．下列家用电器中，电功率接近100W的是()A．空调B．电视机C．日光灯D．电子表3．[2023·宿迁]关于图中小明家的电能表，下列选项正确的是()A．电能表的示数为2023.6JB．电能表能正常工作的最大电流是40AC．电能表是测量电功率的仪表D．脉冲指示灯闪得越快，电路消耗电能越多4．[2023·青岛]有一块手机用的电池，上面标明电压为3.7V，容量为4000mA·h，它充满电后储存的电能大约为()A．5.3×104JB．5.3×107JC．14.8JD．14.8kW·h5．[2023·菏泽]如图甲为某家庭电路的部分电路，下列说法正确的是()A．控制照明灯的开关应接在图中的b处B．熔丝熔断后，可以临时用一段铜线代替C．用电器的电功率越大，电能表记录的数字一定越大D．使用试电笔检测的正确方式如图乙所示6．[2023·临沂二模]把标有“220V40W”的灯泡L1和“220V100W”的灯泡L2串联接入220V电路两端，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是()A．两灯泡的额定功率都变小了B．灯泡两端的电压之比为1∶1C．电路的总功率为100WD．两灯泡的实际功率之比为5∶27．如图所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻，闭合开关S，滑动变阻器滑片P向左移动过程中，下列说法正确的是()A．电流表A1的示数变大B．R2的电功率不变C．电压表V的示数变大D．电路的总功率变小8．[2023·莆田秀屿区模拟]测温棚内的自动测温装置除测量体温外还能记录通过的人数，如图所示是其简化电路，R0为定值电阻，R为光敏电阻，电源电压恒为3V。闭合开关S，无人通过时，电压表示数为2.5V，有人通过时，挡住射向光敏电阻R上的光，R的阻值变为10Ω，电压表示数变为2V，装置计数一次。下列说法正确的是()A．有人通过时，通过R0的电流变小B．有人通过时，电路的总功率变小C．无人通过时，R的阻值为25ΩD．无人通过时，R0的功率为0.2W9．[2023·合肥三模改编，多选]某型号家用电饭锅有高温蒸煮和保温焖饭两个挡位，其原理如图所示，R1和R2为加热电阻，且R1∶R2＝9∶1，下列说法正确的是()A．当S接1时，R1和R2并联接入电路B．当S接2时，电饭锅处于保温挡C．电饭锅高温挡和保温挡电功率之比为10∶1D．若将电路中R1、R2位置对调，高温挡电功率增大10．[2023·郑州月考，多选]如图甲所示电路，电源电压恒定不变，R1为定值电阻。电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω。闭合开关S后，在保证电路元件安全的情况下，缓慢移动滑片，R2消耗的电功率P与电压表示数U的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是()A．定值电阻R1的阻值为10ΩB．电压表的最小示数为9VC．电路总功率的最大值为9WD．滑动变阻器R2电功率的最大值为7.2W二、填空题(每空2分，共26分)11．将一个多孔位插排连接在三孔插座上，家中多种用电器连接在插排上同时使用，如图所示，这样的使用方法会使用电器的________过大，造成电路中电流过大，使插座板发热甚至燃烧，不符合安全用电原则。为防止电流过大造成的危害，一般情况下会在家庭电路中安装__________，它可以在电流过大时，自动切断电路，起到保护电路的作用。家庭电路中电流过大的另一个原因是________。12．[2023·临沂模拟]已知某导体的电阻为18Ω，通过它的电流为2A，则它两端的电压为________V，通电1min产生的热量为________J，电功率为________W。13．如图所示的家庭电路中安装有灯泡、电风扇和一个双孔插座。闭合开关S1和S2，灯泡正常发光，电风扇转动。一段时间后，电风扇突然停止转动，灯泡依然正常发光，经检查发现b、c间断路，用试电笔测试插座的右孔，氖管________(选填“发光”或“不发光”)，人接触c点________(选填“会”或“不会”)触电。14．[2023·云南]某型号的电炖盅有“高温”和“低温”两个挡位，其简化电路如图所示，部分参数如表所示。同时闭合开关S、S1，电炖盅处于________挡。1kW·h电能可供电炖盅在“高温”挡正常工作________h。××型电炖盅额定电压220V高温功率2000W低温功率400W15．[2023·西安铁一中模拟]如图甲，小灯泡的规格为“6V3W”，滑动变阻器的规格为“？Ω2A”。只闭合开关S1和S3，在电路安全的情况下，最大范围调节滑动变阻器的滑片，绘制了电流表示数与滑动变阻器连入电路电阻关系的图像(图乙)；只闭合开关S2，最大范围调节滑动变阻器的滑片，绘制了电流表与电压表示数关系的图像(图丙)。该电路的电源电压为________V；只闭合开关S1和S3，滑动变阻器连入电路的最大电阻为________Ω；只闭合开关S2时，灯泡的最小功率为________W。三、作图题(2分)16．[2023·鞍山]在符合安全用电原则的前提下，请将带有熔丝的三孔插座及电灯接入电路中。(部分电路已连接完成，要求开关只控制电灯)四、实验探究题(每空2分，每图2分，共26分)17．在探究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验中，采用了如下电路。(1)为了在短时间内达到明显的实验效果，两烧瓶中应装入质量和初温都相同的________(选填“水”或“煤油”)，实验中通过观察______________________来比较电流通过导体产生热量的多少。(2)如图甲所示，两烧瓶中装有阻值不同的电热丝，可以探究电流通过导体产生的热量与________的关系。(3)如图乙所示，两烧瓶中装有阻值相同的电热丝，闭合开关，调节滑动变阻器，使两电流表示数________(选填“相同”或“不同”)，可以探究电流通过导体产生的热量与________的关系。18．[2023·重庆B卷]在“测量小灯泡的电功率”实验中，小华准备了以下器材：电源、标有“2.5V”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。请回答下列问题：(1)实验电路如图甲，请用笔画线代替导线，正确连接电路。(2)在开关S闭合前，应将滑片P移到________(选填“A”或“B”)端。(3)闭合开关S，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，该电路故障可能是小灯泡________。(4)排除故障后，闭合开关S，移动滑片P，同时眼睛要观察________表的示数，直到示数为________时，小灯泡正常发光，记录电压表和电流表示数。(5)继续移动滑片P，让电压表示数低于2.5V，某时刻电流表示数如图乙，为________A，观察小灯泡亮度并记录两电表示数；继续缓慢移动滑片P，让电压表示数高出2.5V少许，观察小灯泡亮度并记录两电表示数。小华根据所有实验数据作出了小灯泡的U－I图像，如图丙，则小灯泡额定功率为________W。(6)根据小灯泡U－I图像，还可以发现___________________________________。五、综合应用题(19题7分，20题9分，共16分)19．[2023·自贡]图甲是一款多功能养生壶，图乙是它的简化电路图，其中R1、R2为电热丝，R1＝R2且电阻不变，下表为其铭牌，其中高温挡的额定功率已模糊不清。已知c水＝4.2×103J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103kg/m3，在正常工作的情况下，试问：项目参数电源电压220V低温挡功率200W中温挡功率400W高温挡功率？W容积1.5L(1)在标准大气压下，将初温是30℃的一壶水烧开，水需要吸收多少热量？(2)高温挡功率是多少？(3)若养生壶用高温挡加热且加热效率为75%，烧开这一壶水需要多长时间？20．[2023·河北]如图甲所示，电源电压不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，滑动变阻器R的规格为“50Ω2A”，灯泡L的额定电流为0.3A。图乙是灯泡L的电流与电压关系图像。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，当滑片P移至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为2.5V和0.25A。(1)求电源电压；(2)在保证电路安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片P，灯泡L的最小功率是多少？(3)用定值电阻R1替换灯泡L，在保证电路安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数的最大值与最小值之差恰好为0.3A，这一过程中滑动变阻器连入电路的电阻始终小于50Ω，求定值电阻R1的可能值。

答案1．D2.B3.B4.A5．A6．D【点拨】灯泡L1的电阻为R1＝eq\f(U1额2,P1额)＝eq\f((220V)2,40W)＝1210Ω；灯泡L2的电阻为R2＝eq\f(U2额2,P2额)＝eq\f((220V)2,100W)＝484Ω。灯泡的额定功率是指灯泡在额定电压下正常工作时的功率，因此两灯泡的额定功率不变，A错误；因为灯泡L1和灯泡L2串联接入电路，根据串联电路分压原理，灯泡两端的电压之比为eq\f(U1,U2)＝eq\f(R1,R2)＝eq\f(1210Ω,484Ω)＝eq\f(5,2)，B错误；电路的总功率P总＝eq\f(U2,R总)＝eq\f(U2,R1＋R2)＝eq\f((220V)2,1210Ω＋484Ω)≈28.6W，C错误；串联电路中各处的电流相等，两灯泡的实际功率之比为eq\f(P1实,P2实)＝eq\f(I2R1,I2R2)＝eq\f(R1,R2)＝eq\f(1210Ω,484Ω)＝eq\f(5,2)，D正确。7．D8．C9．BC【点拨】由图可知，当S接1时，加热电阻R1被短路，电路为R2的简单电路，A错误；设电源电压为U，由P＝UI＝eq\f(U2,R)可得，当S接1时，电路消耗的功率P1＝eq\f(U2,R2)，当S接2时，R1和R2串联，此时电路消耗的电功率P2＝eq\f(U2,R1＋R2)，比较可知P1＞P2，则S接1时，电饭锅处于高温挡，当S接2时，电饭锅处于保温挡，B正确；电饭锅高温挡和保温挡的电功率之比eq\f(P1,P2)＝eq\f(\f(U2,R2),\f(U2,R1＋R2))＝eq\f(R1＋R2,R2)，因R1∶R2＝9∶1，即R1＝9R2，因此eq\f(P1,P2)＝eq\f(9R2＋R2,R2)＝eq\f(10,1)，C正确；若将电路中R1、R2位置对调，开关S接1时，R2被短路，电路为R1的简单电路，此时为高温挡，则对调后高温挡消耗的电功率P1′＝eq\f(U2,R1)，且对调前高温挡消耗的电功率P1＝eq\f(U2,R2)，由题知R1＞R2，则P1′＜P1，即对调后高温挡电功率减小，D错误。10．AD11．总功率；空气开关；短路12．36；4320；7213．发光；不会14．高温；0.515．6；25；0.216．如图所示17．(1)煤油；两支温度计示数变化(2)电阻(3)不同；电流18．(1)如图所示(2)B(3)短路(4)电压；2.5V(5)0.2；0.75(6)小灯泡的电阻随温度的升高而增大【点拨】(1)导线从电源正极出发，依次连接开关、滑动变阻器、电流表、小灯泡回到电源负极，再将电压表并联在小灯泡两端，注意小灯泡的额定电压为2.5V，选择的电压表量程为0～3V，连接电路如图所示。(2)为了保护电路，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片要移到阻值最大处，即B端。(3)闭合开关S，电流表有示数，电路为通路，小灯泡不亮，电压表没有示数，说明电压表所测的电路短路，即小灯泡短路。(4)为了测量小灯泡的额定功率，要将小灯泡两端的电压调到与额定电压相等，移动滑片P的同时，眼睛应观察电压表，直到示数为2.5V，小灯泡正常发光，记录两表示数。(5)由图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表示数是0.2A；由图丙可知，当电压为2.5V时，对应的电流为0.3A，该小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W。(6)根据小灯泡U­I图像可知，小灯泡的电阻随温度的升高而增大。19．解：(1)一壶水的体积V＝1.5L＝1.5dm3＝1.5×10－3m3由ρ＝eq\f(m,V)可得，水的质量m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×1.5×10－3m3＝1.5kg在标准大气压下，水的沸点为100℃，水吸收的热量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃－30℃)＝4.41×105J(2)由图乙可知，当开关S2接A、开关S1断开时，两电热丝串联；当开关S2接A、开关S1闭合时，电路为R1的简单电路；当开关S2接B、开关S1闭合时，两电热丝并联。因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻，并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以，当开关S2接A、开关S1断开时，电路的总电阻最大，电源电压一定，由P＝eq\f(U2,R)可知，此时总功率最小，养生壶处于低温挡；当开关S2接B、开关S1闭合时，电路中的总电阻最小，此时总功率最大，养生壶处于高温挡；则当开关S2接A、开关S1闭合时，养生壶处于中温挡，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，且R1＝R2，所以，高温挡时，R1、R2消耗的功率P1＝P2＝P中，则养生壶高温挡的功率P高＝P1＋P2＝2P中＝2×400W＝800W(3)由η＝eq\f(Q吸,W)×100%可得，烧开这一壶水需要消耗的电能W＝eq\f(Q吸,η)＝eq\f(4.41×105J,75%)＝5.88×105J由P＝eq\f(W,t)可得，用高温挡加热需要的加热时间t′＝eq\f(W,P高)＝eq\f(5.8