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第十八章 《电功率》单元达标精品检测试卷
说明:本试卷满分100分,考试时间90分钟
一、选择题(12个小题,每小题2分,共24分)
1.小明同学家的电能表上标有“3000revs/(kW•h)”的字样,他将家中的其它用电带都与电源断开,仅
让电水壶在额定电压下工作,观察1min内电能表的转盘转了45revs,则下列说法错误的是( )
A.电水壶是利用电流的热效应来工作的
B.烧水过程中消耗的电能为5.4×105J
C.电水壶的额定功率为900W
D.当实际电压只有额定电压的90%时,电水壶的实际功率为729W
2.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,当滑片P置于变阻器的B端时,电压表的示数为6V,在
10s内定值电阻R 产生的热量为36J;当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数变化了2V.下列结果
1
正确的是( )
A.R 先后两次消耗的电功率之比为3:4 B.滑动变阻器R 的最大阻值为10Ω
1 2
C.电源电压为10V D.R 的阻值为20Ω
1
3.如图所示,电源电压保持12V不变,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,滑动变阻器最大电阻值R=48Ω,
闭合开关,若不考虑灯丝电阻随温度的变化,下列说法正确的是( )
A.要使电压表的示数增大1V,小灯泡L两端的电压就会减小1VB.小灯泡L的最小实际电功率为0.6W
C.当滑片P移到变阻器的中点时,小灯泡L正常发光
D.当滑片P移到最右端时,通电10s滑动变阻器消耗的电能是19.2J
4.如图所示电路中,电源电压为12V.在a、b间接入灯L“6V 2W”,闭合开关,调节滑动变阻器的滑
1
片P使灯L 正常发光.断开开关,取下灯L,保持滑片P的位置不变,在a、b间接入灯L“6V 3W”,闭
1 1 2
合开关.则( )
A.灯L 正常发光 B.滑动变阻器接入电路的电阻为12欧
2
C.通过L 的电流为0.4安 D.滑动变阻器和灯L 每秒做功5焦
2 2
5.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L、L 分别标有“6V 3W”和“6V 6W”的字样,滑动变阻器R
1 2
的阻值变化范围为0~12Ω,当S、S 和S 都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,两灯都正常发光.不
1 2 3
考虑温度对灯泡电阻的影响,则( )
A.电源电压为12 V
B.两灯都正常发光时电流表的示数为3A
C.整个电路的最小功率2.25W
D.整个电路的最大功率9 W6.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从n点滑到m点的过程中,两电压
表示数随电流变化的图象如图乙所示,下列叙述正确的是( )
A.图乙中ab是表示电压表V 的示数随电流变化的图象
1
B.R 的阻值为40Ω
2
C.滑片从n点滑到m点的过程中,电源消耗的最大功率是10W
D.滑片在n点时,5s内电阻R消耗的电能是5J
7.如图所示,闭合开关S、S,电路正常工作.现只将S 断开,则( )
1 2 2
A.电流表示数减小,电压表示数不变
B.电流表示数增大,电压表示数不变
C.电流变示数减小,电压表示数减小
D.电流表示数增大,电压表示数增大
8.如图所示,电源电压不变,P置于中点,a为电流表或电压表.任意闭合开关,电路都是安全的,下列
说法正确的是( )A.a是电流表
B.只闭合S,P向右滑动,a的示数的变化量与A 示数的变化量的比值变小
1 2
C.闭合S、S,断开S,A 的示数大于A 的示数
1 3 2 1 2
D.闭合S、S、S,P向左滑动,A 的示数减小
1 2 3 1
9.如图是A、B两电阻的U-I图像,由图像中信息可知( )
A.A、B都是阻值不变的电阻
B.当B两端电压为2V时,R=5Ω
B
C.A、B串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电源电压为2V
D.A、B并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总功率为0.6W
10.在如图所示的电路中,闭合开关S,电压表V的示数恒为6V,电流表的示数为0.5A,电压表V 的示数
2
为4V。当把滑动变阻器的滑片移至最右端时,电流表的示数为0.3A。
则下列物理量的结果错误的是 ( )A.R 的阻值为4Ω
1
B.滑动变阻器的最大电阻值为16Ω
C.电路消耗的最小总功率为1.8W
D.当滑动变阻器的滑片移至最左端时,R 在5min内消耗的电能为2.7×104J
1
11.下列数据中最接近实际的是( )
A.台灯的额定功率约为500W
B.手机正常工作时的电流约为10A
C.九年级物理课本的质量约为4kg
D.人体的平均密度约为1.0×103kg/m3
12.如图甲所示电路,电源两端电压不变。R 是滑动变阻器,R 是定值电阻。当开关S闭合后,逐步改变
1 2
滑动变阻器接入电路的电阻值,根据电压表与电流表的示数,绘制的图象如图乙所示。下列判断正确的是
( )
A.电源两端电压为10V
B.电路消耗电功率的最大值为7.2W
C.变阻器R 接入电路的最大阻值为10Ω
1D.定值电阻R 的电阻值为40Ω
2
二、填空题(10个小题,每空1分,共22分)
13.如图所示电路,电源电压不变,滑动变阻器的规格“20Ω 2A”,L 的规格“10V 5W“,L 的规格
1 2
“15V 15W”,不考虑温度对灯丝电阻的影响。(1)只闭合开关S,当滑动变阻器接人电路的阻值为4Ω
时,灯泡L 正常发光,则电源电压为 V。(2)闭合开关S、S、S,滑动变阻器滑片置于中点,通电
1 1 2
1min整个电路产生的热量是 J。
14.如图所示,电源电压不变,R=30Ω,R=10Ω.只闭合S,电流表Ⓐ示数为0.2A,电压表Ⓥ示数为
2 3 1
4.0V,则电源电压为 V.闭合S、S、S,电流表A、A 示数之比为 ,通电lmin电阻R 产生的热
1 2 3 1 2 1
量为 J。
15.某校为师生饮水方便,安装了电热水器。为测定热水器消耗的电能,关闭其他用电器,只用电热水器
给水加热,一段时间后,电能表的示数,由图甲示数变为图乙示数,则该电热水器在这段时间内消耗的电
能为 kWh,等于 J.若消耗电能的87%被水吸收,则可把 kg初温为13℃的水加
热至100℃【水的比热容c=4.2×103J/(kg℃)】。16.如图为电能表的实物图,小文只让家里的空调单独工作,测出36s内电能表转盘转过25r,则空调这
段时间内消耗的电能是 J,空调的实际功率为 W。
17.某电热水壶部分参数,额定电压220V,额定功率模糊不清,容积1L,加热效
率90%,在额定电压下,将满壶水从10°C加热至沸腾(在1标准大气压下),用
时5min,则水吸收的热量是 J,电热水壶的额定功率是 W.[C
水
=4.2×103J/(kg•℃)].
18. 实验小组的同学设计了如图(a)所示的电路,已知电源电压不变,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P
的位置,根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图(b)所示的两条U-I图线。其中利用电压表 和电
流表 的数据描绘出甲图线,利用电压表 和电流表 的数据描绘出乙图线。则定值电阻R 的阻值;
2
__________;R 消耗的最大功率。__________。
2
U U 1.0V U2 (1.0V)2
I= R = 2= =2ΩP= 2= =0.5W19.质量为1.5 g的水温度升高80℃,需吸收
R 2 I 0.5A R 2Ω
2 2
的热量是 J;若用功率为1400W的电热水壶来提供这些热量,需要的时间为 s.[c =4.2×103
水J/(kg•℃)].
20.如图所示的电路中,电源电压不变,将滑片P向左移动的过程中,示数始终不变的电表是 .当滑
片P移至左端时,断开电键S,电压表V示数与电流表A示数的比值将 (选填“变大”、“不变”或
“变小”).
21.压力传感器的原理图如图所示,其中M、N均为绝缘材料,MN间有可收缩的导线,弹
簧上端和滑动变阻器R 的滑片P固定在一起,电源电压10V,R=8Ω,R 的阻值变化范围
2 1 2
为0﹣10Ω,闭合开关S,压力F与R 的变化量成正比,F=1N时,R 为2Ω,此时电流表
2 2
示数是 A;当电流表的示数为I时,F= N(写出关于I的数学表达式)
22.如图所示的LED球泡灯,其发光效能相当于“220V,40W”的白炽灯。此LED灯正常工作时的电流为
______A;正常工作100h,使用此LED球泡灯比白炽灯节约电能______ kW·h。
三、分析简答题(2个小题,每题5分,共10分)23.家庭电路中有时会发生短路现象。例如,改装电路时不小心,使火线和零线直接连通造成短路;电线
绝缘皮被刮破或烤焦,电线盒用电器使用年限长,绝缘皮破损或老化,也会使火线和零线直接连通或电器
进水造成短路。
根据前面学过的知识可知,由于导线的电阻很小,短路时电路中的电流非常大,会产生大量的热,使
导线的温度急剧升高,很容易造成火灾。
这是某物理课本中关于“安全用电”的一部分内容。阅读后,请你根据所学的物理知识解释:短路时
“电路中的电流非常大”和“很容易造成火灾”的原因。
24.小明冬天取暖时发现:电暖器的电热丝热的发红,而与电热丝相连的导线却不怎么热.
(1)请你根据小明发现的现象提出一个需要探究的物理问题;
(2)如图是小明进行实验探究的部分电路,A、B烧瓶中装有质量相等、初温相同的煤油,金属丝电阻分
别为R、R,R<R.通电一段时间后,发现B烧瓶中温度计的示数大些.请用所学的知识解释此现象.
A B A B温度
计
A B
四、综合应用计算题(2个小题,25题6分、26题6分、27题6分,共18分)
25.如图所示,电源电压恒定,R 的阻值为20Ω,R 的阻值为10Ω.当S闭合,S、S 断开时,电流表的
1 2 1 2
示数为0.5A.求(1)电源电压;
(2)通电10s内电路消耗的总电能;
(3)当S、S、S 都闭合时,电流表的示数变化了0.4A.则R 的阻值是多大?
1 2 3
26.图甲是某家用电熨斗。电路原理如图乙,R、R 为发热体,R 的阻值为110Ω,通过S、S 实现温度控
1 2 1 1 2
制。电源电压为电熨斗的额定电压220V,电熨斗消耗的最大功率为660W。
(1)只闭合S,求通过R 的电流;
1 1
(2)只闭合S,求R 在60s内产生的热量;
2 2
(3)为适应更多衣料,小明对电路做了改造(如图丙)。当电熨斗控制开关S、S 处于原低温工作状态不
1 2
变时,移动滑片P,相应发热体的功率可在原功率的25%~100%之间变化。求滑动变阻器最大阻值至少为多
少?
27.如图,甲是电子秤的原理图(图中压力表是用电流表改装的)。已知电源电压为24V,电阻R=60Ω,
0
压力传感器R 的阻值随所受压力F变化的图象如图乙,压力传感器表面能承受的最大压力为400N,压杆与
x
压力传感器的接触面积是2×10﹣4m2(托盘和压杆的质量可以忽略不计)。求:(1)该压力传感器能承受的最大压强;
(2)当通过压力表电流为0.2A时,压力传感器承受的压力是多少?
(3)当压力为200N时,R 消耗的电功率为多少?
0
五、实验探究题(3个小题,28题6分、29题7分、30题7分、31题6分,共26分)
28.小明同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率,设计并接了如图甲所示的实物电路。
(1)为了保护电路,闭合开关S 前,应将滑片P移到动变阻器的 (“A”或“B”)端。
1
(2)闭合开关S,将单刀双掷开关S 扳向“1”,调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为
1 2
I,如图乙所示,I= A;
1 1
(3)将开关S 扳向“2”,保待滑动变阻器的阻值不变,调节滑动变阻箱的阻值R,使电流表的示数仍为
2
I,此时R=5Ω;则步骤(2)中小灯泡的电阻R= Ω,测量小灯泡电阻的方法是 (选填“控制变
1 1
量法”或“等效替代法”);
(4)步骤(2)小灯泡的实际功率P= W;
1(5)若小灯泡的额定电流为I=2I,以下关于灯泡额定功率P 与实际功率P 的数值关系,你认为最有可
0 1 0 1
能的是 。
A.P=2P B.P=3P C.P=4P D.P=5P
0 1 0 1 0 1 0 1
29. 在“测定额定电压为2.5V的小灯泡的功率”的实验中:
甲 乙
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲电路补充完整.
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于______(选填“A”或“B”).闭合开关后,发现灯都不亮,
且无论怎样移动滑片P,电流表示数始终为0,电压表示数约为3V,则电路中出现故障的原因是______.
(3)排除故障后,移动滑片,记下几组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I-U图象,根
据图象信息可以计算出小灯泡的额定功率是______W。小灯泡的发光亮度是由灯泡的______决定的.
(4)结合图乙的信息思考:______(选填“能”或“不能”)利用图甲电路,采用控制变量的方法来
“探究电流与电压的关系”,因为: .
30.小明同学在测定“小灯泡额定电功率”的实验中,使用的电源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V,滑
动变阻器的规格为“10Ω 1Α”。甲 乙
(1)请你用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表
的示数变大)。
(2)小明连好电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电压表示数较大,电流表几乎无示数。他取下灯泡,电
压表和电流表的示数均不变,其故障原因可能是: _。
(3)故障排除后,开始实验,缓慢移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数
如图乙所示,小灯泡的额定功率是 W。
(4)小明又取了一个规格、型号完全相同的旧灯泡进行实验,发现在额定电压下工作时,灯泡亮度明显
偏暗,他仔细观察,发现这只灯泡的玻璃内壁变黑,灯丝变细,消耗的实际功率变 的缘故
(选填“大”或“小”)。
(5)小明通过实验数据,比较出“实际电压是额定电压一半时的电功率P”和“实际电流是额定电流一
1
半时的电功率P”的大小,则P P(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
2 1 2
(6)小明将灯泡换成阻值为5Ω的定值电阻继续探究“电流与电阻关系”,他调节滑动变阻器的滑片使电
压表示数为2V,读出电流表的示数。他接着进行正确的操作,将10Ω的电阻接入电路,为读取正确的电
流值,他应将滑动变阻器的滑片向 移(选填“左”或“右”),当电压表示数为2V时,停止
调节,读出电流表示数。按照小明的实验设计,为了能完成实验,所选定值电阻的最大值为
_Ω。
31.在“测小灯泡电功率实验”中,电源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V。甲 乙 丙
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片
向右移动时小灯变亮)。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至最_________(填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表没有示数,电压表有示数,则电路故障原因
是_____________。
(4)故障排除后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为1.5V时,电流表示数如图乙
所示,则此时小灯泡的功率为_______W。若使小灯泡正常发光,应将滑片向_____(填“左”或“右”)
端移动。
完成上述实验后,小聪向老师要了一个已知阻值为R的电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实
0
验器材,设计了如图丙所示的电路,也测出了灯泡的功率.请完成下列实验步骤:
①闭合开关S,将S 拨到触点2,移动滑片,使电压表的示数为U ;
1 2 1
②再将开关S 拨到触点1,保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U;
2
③灯泡实际功率表达式为_________(用测得量表示)。