沪科版九年级物理第十六章检测电流做功与电功率含答案

第十六章电流做功与电功率(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(每题3分，共36分)1．下列工具能测量用户在一段时间内消耗电能的是(C)A．电流表 B．电压表C．电能表 D．测电笔2．(2022·青岛中考)下列电流做功的过程中，电能主要转化为机械能的是(A)A．电风扇吹风 B．电灯发光C．电饭锅煮饭 D．电解水制氧3．小吴家的电能表7月1日的读数如图甲所示，8月1日的读数如图乙所示，若电价为0.5元/千瓦时，则小吴家7月份的电费是(B)第3题图A．33.95元 B．27.75元C．30.62元 D．277.5元4．下列关于电功和电功率的说法正确的是(B)A．电流做功越多，电功率越大B．电功率越大，电流做功越快C．电流做功时间越短，电功率越大D．电流做同样的功，用电时间越长，电功率越大5．一个标有“220V440W”字样的电热器，当通过它的电流为1.5A时，它的实际功率(A)A．小于额定功率 B．等于额定功率C．大于额定功率 D．无法判断6．在如图所示的电路中，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向上滑动时，下列说法正确的是(C)第6题图A．灯泡变暗，电压表的示数变大B．灯泡变亮，电压表的示数不变C．电路消耗的总功率变小，电压表的示数不变D．电路消耗的总功率变大，电压表的示数变大7．分别标有“12V6W”“12V12W”字样的灯L1和L2(假设灯丝的电阻不变)，若将它们串联在某电源上，两灯都发光，下列说法正确的是(C)A．通过灯L1和L2的电流之比为2∶1B．灯L1和L2的电阻之比为1∶2C．灯L1和L2的实际功率之比为2∶1D．灯L2比灯L1亮8．(2023·济南中考)商场中，卖微波炉的售货员和顾客发生了争执。售货员说：微波炉很省电，用一次花不了多少电费；顾客说：我觉得微波炉很费电，我家的微波炉一开就“烧保险”。从物理学的角度看，售货员所说的“省电”和顾客所说的“费电”分别指的是微波炉在使用时(D)A．消耗较少的电能，消耗较多的电能B．电功率较小，电功率较大C．电功率较小，消耗较多的电能D．消耗较少的电能，电功率较大解析：售货员认为微波炉很省电，是说微波炉的电功率大，但加热食物用时很短，消耗的电能并不多，所以“微波炉很省电，用一次花不了多少电费”，即售货员是从消耗较少的电能角度说的；顾客是从电功率角度考虑的，因为微波炉属于大功率用电器，工作时电路中电流很大，会烧断保险丝，相同时间内消耗的电能多，所以认为很“费电”。故D正确，A、B、C错误。9．小月同学利用电能表测某家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器工作时，测得在20min内，消耗电能0.5kW·h，这个用电器可能是(D)A．收音机 B．电冰箱C．电视机 D．空调10．(2023·福建中考)下列利用电流热效应工作的用电器是(D)A．电视机 B．电风扇C．电脑 D．电炉解析：电视机工作时主要把电能转化为光能与声能，不是利用电流热效应工作的，故A不符合题意；电风扇工作时主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故B不符合题意；电脑工作时主要把电能转化为光能和声能，不是利用电流热效应工作的，故C不符合题意；电炉工作时把电能转化为内能，利用电流的热效应工作，故D符合题意。11．某直流电动机标有“36V18W”字样，经测量其线圈电阻为2Ω，若电动机正常工作10min，则电动机在这段时间内产生的热量是(B)A．1.08×104J B．300JC．3.888×105J D．1.05×104J12．小明家的电热毯内的电阻丝断了，小明的爸爸把断了的电阻丝搭在一起，电热毯仍能使用，但不久又会在搭接处烧断，搭接处烧断的原因是(B)A．电阻丝上搭接处电阻较小，造成局部过热B．电阻丝上搭接处电阻较大，造成局部过热C．搭接处电流比其他处电流小，造成局部过热D．搭接处电流比其他处电流大，造成局部过热二、填空题(每空1分，共20分)13．某学校每间教室里有20个铭牌标有“220V60W”的日光灯，每个灯之间是并联的，1kW·h的电能可供它们正常工作2.5h。14．如图所示是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻关系”的实验装置，铜丝的电阻小于镍铬合金丝的电阻，铜丝和镍铬合金丝串联浸在相同质量和相同初温的煤油中，两烧瓶里各插入一支温度计，通电一定时间后，可以看到B(选填“A”或“B”)瓶中煤油的温度升得高，这表明在相同时间内，电流相同的情况下，电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多。第14题图15．小灯泡两端的电压是3V，通过它的电流是0.2A，通电1min，电流做的功是36J，此时这只小灯泡的电阻是15Ω，小灯泡的功率是0.6W。16．LED灯在现代生活中得到普遍应用，具有节能、环保的特点。若一个“220V5W”的LED灯每天正常工作10h，则30天消耗的电能是1.5kW·h，这些电能可供“220V40W”的日光灯正常工作37.5h。17．电炉丝和铜导线串联接在电路中，通电后，电炉丝热得发红而铜导线却不怎么热，这是因为电炉丝和铜导线中的电流相等，但是电炉丝比铜导线的电阻大，消耗的电功率大。18．如图所示的电路中，电阻R1的阻值为4Ω，当开关S闭合后，电压表V1的示数为2V，电压表V2的示数为1V，电源两端的电压为3V，通过电阻R1的电流为0.5A，电阻R2的阻值为2Ω，电阻R2在1min内产生的热量是30J。第18题图19．(2022·泰州中考)小明用如图所示电路研究调光灯的工作原理，所用电源电压恒为6V，灯泡L标有“4.8V0.3A”字样，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当观察到电流表示数为0.3A时，可知灯泡正常发光，此时灯泡的实际功率为1.44W，通电1min滑动变阻器产生的热量为21.6J。第19题图20．将电阻R1、R2接入电路中，通过电阻R1、R2的电流之比是2∶3，则电阻R1、R2是并联在电路中的，在相同时间内，电阻R1、R2上产生的热量之比是2∶3。三、实验探究题(共24分)21．(9分)小刚同学在做“测量小灯泡的额定功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω1A”字样。第21题图(1)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整。(要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮)答案：如图所示。(2)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数。若电路只有一处故障，则故障原因是小灯泡开路。(3)排除故障后再次闭合开关，移动滑动变阻器的滑片直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，为0.3A，小灯泡的额定功率为0.75W。再移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数达到3V，小灯泡强烈发光，此时小灯泡的实际功率小于(选填“大于”“小于”或“等于”)1.08W。(4)同组的小红同学还想探究在电压一定时，电流与电阻的关系，于是将图甲中的小灯泡换成三个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻，其余连接均不改变。图丙是小红根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的关系图像。①由图像可知小红将定值电阻R两端的电压控制为3V不变。当定值电阻由5Ω换为10Ω时，为达到实验要求，滑动变阻器连入电路的阻值应变大(选填“变大”“变小”或“不变”)。②实验结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。③实验结束后，小红问老师保持该电压不变的情况下，能否更换50Ω的定值电阻继续进行此实验，老师指导小红分析了不能更换的原因。你认为原因是滑动变阻器的最大阻值过小。22．(8分)如图所示的是物理实验小组的同学探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置，两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一根电阻丝，将透明容器与U形管相连，接入电路。第22题图(1)组装之前，U形管内注入适量的红墨水，U形管属于(选填“属于”或“不属于”)连通器。(2)图甲是探究在通电时间和电流相同的情况下，导体产生的热量与电阻大小是否有关的装置。(3)实验中通过观察U形管液面高度的变化来反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用的研究方法与此相同的是BD(多选)。A．探究电流与电压、电阻的关系B．在桌面上撒纸屑显示桌面的振动C．研究光的传播时，引入“光线”D．扩散现象表明分子在不停地做无规则运动(4)如图乙所示，电流表的示数为2A，在这种情况下，右侧容器中的定值电阻在10s内产生的热量是200J。(5)该实验小组的同学发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是透明容器的密闭性不好(或透明容器漏气)。23．(7分)如图甲、乙所示是探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验。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。第23题图(1)在图甲中，通过两电热丝的电流相等，这是探究导体产生的热量与导体电阻的关系。(2)图乙是探究导体产生的热量与通过导体电流的关系。(3)在该实验中，我们是通过观察U形管中液面的高度差来比较各容器中电热丝产生热量的多少的。(4)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，这个规律叫作焦耳定律，其表达式为Q＝I2Rt。四、计算题(共20分)24．(6分)如图所示，小灯泡L的额定电压为3.8V，定值电阻R的阻值为20Ω，闭合开关S，流过定值电阻R的电流为0.1A，流过小灯泡L的电流为0.2A。求：(1)此时小灯泡L的电阻；(2)小灯泡L的实际功率；(3)通电20s，小灯泡L和定值电阻R共消耗的电能。第24题图解：(1)由题图可知，闭合开关S，小灯泡L与定值电阻R并联，由欧姆定律可得，定值电阻R两端的电压UR＝IRR＝0.1A×20Ω＝2V，并联电路各支路两端电压相等，都等于电源电压，由欧姆定律可得，此时小灯泡L的电阻RL＝UIL＝(2)由P＝UI得，小灯泡L的实际功率PL＝UIL＝2V×0.2A＝0.4W。(3)小灯泡L与定值电阻R并联，干路电流I＝IR＋IL＝0.1A＋0.2A＝0.3A，通电20s，小灯泡L和定值电阻R共消耗的电能W＝UIt＝2V×0.3A×20s＝12J。25．(6分)某校师生自制了一台电烘箱，电烘箱的电阻丝通过5A的电流时，10min可产生6.6×105J的热量，求：(1)这台电烘箱的电功率；(2)电阻丝工作时的电阻。解：(1)由P＝WtP＝Wt＝6.6×105J(2)由P＝I2R可得，电阻丝工作时的电阻R＝PI2＝26．(8分)一台热水器有三个挡位，分别为低温挡、中温挡和高温挡，内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝，R1＝88Ω，R2＝22Ω。则：(1)如何控制S1和S2，使热水器处于高温挡？(2)在低温挡正常工作5min，电热丝产生的热量是多少？(3)在中温挡正常工作时热水器的功率是多少？