九年级物理上册 第十五章　电能与电功率 单元测试卷（沪粤版 2024年秋）

九年级物理上册第十五章　电能与电功率单元测试卷（沪粤版2024年秋）一、填空题(每空2分，共20分)1.若如图所示的电能表所在电路中只有一个额定功率为1000W的电饭锅煮饭，该电饭锅正常煮饭时电能表的转盘转过900转，则煮饭时间是________h。(第1题)　　(第3题)2.小雨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15min内，消耗电能0.3kW·h，这个用电器可能是____________(填“电饭锅”或“电视机”)。3.定值电阻R和灯泡L的UI图像如图所示，将该定值电阻R和灯泡L串联接入电路中，如果通过灯泡的电流为0.4A，则通电5min电阻R和灯泡L消耗的总电能为________J。4.[立德树人·中国智造]我国远距离输电采用高压输电方式，当电流通过输电线时，由于电流的热效应，输电线上就不可避免地有电能损失。在输电线电阻一定的情况下，要减小输电线上的电能损失，就要尽可能减小输电电流；为了在一定时间内输送更多的电能，就应该采用________来输电。　(第5题)5.如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关，电流表A的示数为0.5A，A1的示数为0.3A，则定值电阻R2在1min内消耗的电能为________J。11 6.智能照明灯已进入千家万户，家用LED吸顶灯是采用LED作为光源的一种灯，与一般的日光灯、节能灯相比，吸顶灯不仅节能环保，而且耗电量较少，同等亮度耗电量比普通节能灯要节约80%，则12W的LED灯的亮度与________W的节能灯亮度相当。7.将一只“220V　484W”的户外照明灯接在家庭电路中，可正常发光。如图所示，若用输电线把该灯泡由家引到较远的工地时，发现灯泡亮度变暗，测得灯泡两端的实际电压为200V，则输电线上消耗的功率为______W。[JP](不计灯丝电阻受温度的影响)(第7题)8.如图所示是某款电热壶内部电路原理图，它有加热和保温两个挡位，R1、R2均为加热电阻丝。若该电热壶加热功率为550W，保温功率为44W，则R1R2＝________。(第8题)9.如图甲是智能电热眼罩，内部结构如图乙，10根PTC加热丝的两端与金属导线相连，由6V的锂电池供电，图丙是PTC加热丝电阻随温度变化关系的图像，当温度达到40℃时，每根PTC加热丝的发热功率等于散热功率，温度保持不变，实现智能控温。眼罩加热电路的最大发热功率为________W。(第9题)10.如图为迷你型小电风扇。其规格参数如表中所示。这种迷你型小电风扇正常工作1min，产生的热量是______J。11 (第10题)型号电池额定电压额定功率线圈电阻LP14918650锂电池5V2.5W1Ω二、选择题(每题2分，共14分)题序11121314151617答案11.在下列用电器工作的过程中，电能全部转化为内能的是(　　)A.电风扇B.电热水壶C.电视机D.电冰箱12.下列说法不正确的是(　　)A.额定功率大的灯泡比额定功率小的灯泡一定亮B.电视机的后盖上的散热窗是防止由于电流的热效应引起的危害C.电能表是测量消耗电能多少的仪表D.量程够大的电压表是可以直接接在电源两极的13.如图甲所示，将一个标有“36V　25W”字样的小灯泡接在电压为12V的恒压电源上，闭合开关的瞬间(t＝0)开始利用传感器记录电路中电流随时间的变化情况(如图乙所示)，利用慢速摄影技术可以观察到前0.04s灯丝经历了从不发光、微微发光到逐渐变亮的过程，从第0.04s后灯泡变为稳定发光。下列说法正确的是(　　)(第13题)A.灯丝的实际功率一直不变B.闭合开关瞬间，灯丝的实际功率最小11 C.灯丝从0～0.04s实际功率逐渐变小D.灯丝从0～0.04s逐渐变亮，所以实际功率逐渐变大14.[科学思维]如图所示，电阻R1＝R2＝R3＝2Ω，若在AB间连接一个电压恒为3V的电源，则下列说法错误的是(　　)A.R2与R3是并联关系B.通过电流表的电流是0.5AC.通过R1与R2的电流之比为21D.1分钟内电路消耗的电能为150J(第14题)　　(第15题)15.[科学探究]为了探究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”实验，小聪设计了如下电路(其中烧瓶内是用电阻丝加热空气)，闭合开关后一段时间，发现甲气球[JP]膨胀得更大，则下列判断正确的是(　　)A.通过R1的电流I1与通过R2的电流I2的大小关系为I1＞I2B.两个电阻丝的阻值R1＞R2C.该电路是探究电流通过导体产生的热量与电流大小之间的关系D.若要探究水和煤油的比热容大小只需要在烧瓶中装上等质量的水和煤油即可16.现有额定电压均为6V的A、B、C三盏小灯泡，它们的UI关系图像如图所示。下列说法中正确的是(　　)(第16题)A.若将三盏灯串联在电压为12V的电路中，则C灯最亮B.若将三盏灯串联，当A灯正常发光时，C灯的功率为1WC.若将三盏灯串联在电压为18V的电路中，则三盏灯均可正常发光11 D.若将三盏灯并联在电压为6V的电路中，电路消耗的总功率为14.8W17.如图所示的电路中，R1与R3都是定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从左向右滑动的过程中，下列说法正确的是(　　)　(第17题)A.电流表示数变大，电压表示数变大B.电流表示数变小，电压表示数变小C.R1消耗的功率变大D.R3消耗的功率变大三、实验题(第18题4分，第19题、20题每题6分，共16分)18.如图所示是“探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系”的实验装置，其中R1、R2、R3是发热的电阻丝，R1、R2分别安装在两个气密性良好的密封容器中，密封容器内有相同质量的空气，两容器各接一个相同的U形管，U形管另一端开口，两U形管内注入等量的同种液体。(第18题)(1)小明想探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系，则R1和R2的电阻大小应该满足R1______(填“>”“<”或“＝”)R2；(2)在实验过程中发现两个U形管中的液面高度差均较小，实验现象不明显，导致上述现象的原因可能是____________。19.某初中物理实验小组的同学想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关。于是他们找来额定电流小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L1，接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图甲所示的电路进行探究。11 (第19题)(1)请你用笔画线代替导线，根据如图甲所示的电路图，将图乙连接完整。(2)据实验数据可知，小灯泡的额定功率是________W。实验次数1234U/V1.402.002.502.80I/A0.140.180.200.21亮暗程度暗较暗较亮明亮(3)通过实验数据和现象可得出结论：____________________________________________________________________________________________________________________________________。20.某实验小组为了测量小灯泡在不同电压下的实际功率，在老师指导下设计了如图甲所示的电路，实验中使用的电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。(第20题)(1)将甲图中电路连接完整。(要求：滑动变阻器滑片P向右移灯泡变亮)。(2)多次移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图乙所示的I－U图像，分析图像可知，当小灯泡两端的电压增大时，灯丝的电阻会________(填“增大”“不变”或“减小”)；由图可知小灯泡的额定功率是________W。(3)继续调节滑动变阻器时，把灯丝烧断了(其他器材均完好)，则该小组成员会观察到电压表和电流表的示数情况是________________________。四、计算与推导题(第21题8分，第22题12分，共20分；解答要有必要的公式和过程)11 21.合肥市新能源汽车产业已聚集规模化效应，形成覆盖上中下游的完整产业链。合肥基地生产的某型号混合动力技术的汽车的工作原理是将电动机和燃油发动机结合起来，实现能源的高效利用。当其在纯电动模式下，车辆只使用电动机驱动，电能来自电池组，其中120km版本的电池组容量为18kW·h。(1)当用1.5kW插头的家用随车充对该车电池组进行充电，则充满电需要多少小时？(设电池组充电前电池容量为零)(2)在纯电动模式下某次测试中，当该型号汽车充满电后匀速行驶120km，仪表盘电子屏显示电量剩余20%，已知匀速行驶中该车所受阻力为360N，求该汽车在纯电动模式下的效率。　(第21题)22.多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场欢迎，图甲是该养生壶的简化电路图，R1、R2均为加热电阻且阻值不随温度变化。当养生壶正常工作时，它的加热功率为968W，保温时的功率为121W。图乙是小明家的电能表表盘示意图，某天傍晚小明只将该养生壶接入家中电路加热食物，观察到家中电能表指示灯在1min内闪烁了40次。求：(1)养生壶正常加热时的电流。(2)电阻R2的阻值。(3)养生壶的实际功率及当天傍晚家中电路的实际电压。11 　(第22题)11 答案一、1.0.3　2．电饭锅　3．360　4．更高电压5．366．607．40　点拨：由P＝可得灯泡的电阻RL＝＝＝100Ω，不计灯丝电阻受温度的影响，当灯泡两端的实际电压为200V时，通过灯泡的实际电流IL＝＝＝2A；由图知，输电线电阻与灯泡串联，由串联电路的特点可知，此时电路中的电流I＝IL＝2A，输电线分得的电压U线＝U－UL＝220V－200V＝20V，则输电线上消耗的电功率P线＝U线I＝20V×2A＝40W。8．232　点拨：当S断开时电热壶处于保温挡，R1、R2串联接入电路，保温功率P保＝44W＝＝①；当S闭合时电热壶处于加热挡，R2接入电路，R1被短路，加热功率P热＝550W＝＝②；由①②式可得，R1R2＝232。9．9　点拨：根据P＝可知，当电路总电阻最小时，功率最大，由图丙可知，当温度达到30℃时，每根PTC加热丝的电阻最小，为40Ω，并联电路中总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，则电路总电阻倒数为＝×10＝，算出R总＝4Ω，眼罩加热电路的最大发热功率为P＝＝＝9W。10．1511 二、11.B　12.A　13.C　14.D15．B　点拨：装置中，两电阻串联，通过两电阻的电流和通电时间相同，而电阻不同，故该装置用来探究电流热效应与电阻大小的关系，故AC错误；发现甲气球膨胀得更大，据转换法，R1产生的热量多，根据Q＝I2Rt可知两个电阻丝的阻值R1＞R2，故B正确；若要探究水和煤油的比热容大小，要控制水和煤油相同时间内吸热相同，由选项B可知，相同时间两电阻丝放出的热量不同，水和煤油相同时间内吸热不相同，故这样做不能比较水和煤油的比热容大小，故D错误。16．B　17.C三、18.(1)＝(2)装置气密性不好(或电源电压太低，电路中的电流太小；或电阻产生的热量少，空气膨胀不明显)19．解：(1)如图所示。(第19题)(2)0.5(3)小灯泡的亮暗程度与实际功率有关，实际功率越大，小灯泡越亮20．解：(1)如图所示。(第20题)(2)增大；0.5(3)电流表无示数，电压表有示数四、21.解：(1)根据P＝得，充满电需要的时间t＝＝＝12h；(2)汽车匀速行驶，根据二力平衡条件得，F牵＝f＝360N，s＝120km＝1.2×105m，牵引力做的有用功W有＝F牵s＝360N×1.2×105m＝4.32×10711 J，该汽车消耗的电能W总＝18kW·h×(1－20%)＝14.4kW·h＝5.184×107J，该汽车在纯电动模式下的效率η＝×100%＝×100%＝×100%≈83.3%。22．解：(1)该养生壶处于加热挡正常加热时的电流I＝＝＝4.4A。(2)开关S接a时，电路为R1的简单电路，养生壶处于加热挡；R1的阻值R1＝＝＝50Ω；开关S接b时，两电阻串联，养生壶处于保温挡，电路的总电阻R总＝＝＝400Ω；则电阻R2的阻值R2＝R总－R1＝400Ω－50Ω＝350Ω。(3)3000imp/(kW·h)表示电路每消耗1kW·h的电能，电能表的指示灯闪烁3000次，则电能表指示灯闪烁40次消耗的电能W＝kW·h，此养生壶的实际功率P实＝＝＝0.8kW＝800W；实际电压为U′＝＝＝200V。11