2021-2022学年北师大版九年级物理第十三章电功和电功率专项训练试题(含答案解析)

1、九年级物理第十三章电功和电功率专项训练 考试时间：90分钟；命题人：物理教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。第I卷（选择题 30分）一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、如图所示，是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像，由图像可知（）A乙是小灯泡的IU图像B定值电阻的阻值为5C定值

2、电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上，甲乙消耗的电功率之比为12D定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上，电路的总功率为2W2、甲、乙两只灯泡，其IU关系图像如图所示。现将甲、乙两灯并联在电路中，当通过乙灯的电流为0.4A时，甲灯消耗的功率是（）A1.2WB0.8WC1.8WD3W3、下列关于安全用电的描述，不正确的是（） A 有金属外壳的电水壶应当连接三孔插座B 当家庭电路发生过载或短路时闸刀开关熔丝熔断C 白炽灯螺丝口灯座的螺丝套与相线相连D 人双手同时接触火线和零线会发生触电事故4、如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是（） A小英家家

3、庭电路中的干路电流不得超过10AB小英家上个月消耗的电能为1011kWhC电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2JD电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多5、符合安全要求的家用电能表及其配套装置如图所示，家中已有部分用电器正在工作，把一个800W的电吹风插头插进插座。闭合电吹风的开关时，空气开关跳闸，以下判断正确的是（） A电能表工作时的电流不应超过10AB电能表转盘每转一圈，用电器耗电1200kWhC家中同时工作的用电器，总功率不应超过4400WD一定是电吹风或其使用的插头发生了短路6、在如图所示的电路中，第一次只闭合开关S时，灯L1的功率为9W；第二次断开开

4、关S，闭合开关S1、S2时，灯L1的功率为16W。已知电源电压不变，且灯丝电阻不受温度的影响。灯L2第一次和第二次的实际功率之比是（） A116B19C91D9167、下列连接方法中，闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最少的是（）ABCD8、如图所示是小明家的电能表。将一个标有“220V 1210W”的用电器单独接入家庭电路中工作12min，电能表业的转盘转了500转，在此工作过程中，下列说法正确的是（） A该电能表的示数表示家中已经消耗1123.4J的电能B该用电器的实际功率为1200WC该电路的实际电压为200VD若小明家所有用电器同时工作，则总功率不得超过2.2kW9、

5、a、b、c三盏灯分别标有“110V，20W”、“220V，40W”、“36V，60W”的字样,三盏灯都正常发光，比较它们的亮度（） Aa灯最亮Bb灯最亮Cc灯最亮D三盏灯一样亮10、 “珍爱生命、注意安全”是同学们日常生活中必须具有的意识，下列有关安全的说法，错误的是（） A如果发生触电事故，应立即切断电源，然后施救B雷雨天，人不能在高处打伞行走，否则可能会被雷击中C使用验电笔时，手必须接触笔尾金属部分D在没有三孔插座的情况下，可以把三脚插头（如图）上最长的插头去掉，插入二孔插座中使用用电器第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、小明家的电能表如图，上面标注的“

6、50Hz”的意思是指家用照明电路交流电的 是50Hz。他发现，家里只使用洗衣机（其它用电器都关闭）时，电能表在1分钟里刚好转6转，从而测量出他家洗衣机的电功率为 W。2、某一家庭电路中所用电能表如图所示（1600imp/（kWh），表示每消耗1kwh的电能，指示灯闪烁1600次。把一个电炉子单独接在家庭电路中，发现在90s内电能表指示灯闪烁了40次。（1）家庭电路电压为 V； （2）求此电炉子的功率 ； （3）如果用此电炉子烧水，在10min之内把2kg的水由20加热到70，求：水至少吸收的热量是 J的热量？整个烧水过程的效率是 ？ 3、如图甲, 为定值电阻, 为滑动变阻器(允许通过的最大电流

7、为5A).图乙反映了开关由断开到闭合,再移动滑片P的过程中,a b两端电压U和通过的电流I之间的关系;图丙反映了滑动变阻器消耗的功率P与电流I之间的关系,则 的阻值为 ；当 的功率为120W时，电路消耗的总功率为 W 4、如图所示，电源电压保持3V不变，小灯泡L上标有“2.5V 0.2A”字样，小灯泡的阻值保持不变，开关S1闭合，S2断开时，灯泡正常发光，则R0的电阻值是 ；若再闭合S2，小灯泡L亮度 （选填“变亮”“变暗”或“不变”），电流表的示数变 。5、现代家庭中，都有各种各样的电器，比如冰箱、洗衣机、彩电、空调等，它们都是通过 （选填“串联”或“并联”）方式连接起来的。工作时间长了，有

8、些电器外壳发烫，是由于电能转化成了 能。 三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、如图所示电路，电源电压保持不变。小灯泡上标有“8V 8W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P置于最左端a点时，小灯泡正常发光。求：（1）小灯泡的电阻；（2）移动滑片使电流表的示数为0.4A时，滑动变阻器接入电路的阻值；（3）再次移动滑片，当小灯泡消耗的功率为时，滑动变阻器消耗的功率是多少？2、如图所示，电源电压为12V,并且保持不变，滑动变阻器R的最大阻值为18，R0=24，小灯泡上标有“6V 3W”的字样（灯泡电阻不随温度变化）。求：（1）灯泡的电阻； （2）闭合开关S,

9、断开S1、S2时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值； （3）闭合S、S1、S2,调节滑动变阻器，整个电路的最小功率。 3、在综合实践活动中，小明设计了一种电热饮水机电路，如图甲所示，R1和R2均为阻值不变的电热丝，S2是自动控制开关，可实现“加热”和“保温”之间的转换，某次使用该饮水机的过程中，消耗的电功率随时间变化的关系图象如图乙所示。求：（1）这种电热饮水机给1kg的水加热，使水从20升至70所吸收的热量； （2）30 min内电路消耗的总电能： （3）电阻R2的阻值。已知水的比热c= 42103J(kgC)。 4、如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器的规格为“20 1A，小

10、灯泡上标有“2.5V”字样，不考虑灯丝电阻的变化，在闭合开关S，断开S1的情况下，将滑动变阻器的滑片移到中点时，电压表的示数U1=2V；再闭合S1时，电压表的示数U1=6V。求：（1）电源电压U； （2）小灯泡的电阻； （3）闭合S和S1时，小灯泡实际消耗的电功率。 5、某款电热水壶的相关信息如表所示，现在该水壶内装入质量为1kg、初温为20的水，放置在水平桌面上接通电源使其正常工作，在标准大气压下将水烧开(不计热量损失)求：额定功率1000W自重5N与桌面接触面积200cm2（1）装入水后水壶对桌面的压强p； （2）水吸收的热量Q； （3）将水烧开所需时间t；(c=4.2103J/(kg),

11、g=10N/kg) 四、实验探究（1小题，每小题10分，共计10分）1、实验课上老师给每组发了以下实验器材做电学实验：阻值不同的4个电阻、电压为6V的电源1个、滑动变阻器（标有“501A”）2个、额定电压为2.5V（电阻大约10）的小灯泡1个、电流表和电压表各1块、导线和开关若干。（1）如图甲是第一组的小明探究电流与电阻的关系时连接的部分实验电路。请用笔画线代替导线，将实验电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右滑时电流表示数变大。 （2）他更换不同阻值的定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持定值电阻两端的电压为2.5V不变，记录实验数据，根据数据绘制成图乙所示的图像。在实验过程中，当他断开开关，

12、用20的电阻替换10的电阻后，如果马上闭合开关，可能会造成 表损坏。 （3）正确操作完成实验后，他根据实验数据和图像得到结论： 。 （4）第二组的小刚发现他们组的电流表是坏的不能使用，他想利用手中器材测量小灯泡的额定功率，他设计了图丙中的几个电路，其中不能测量出小灯泡额定功率的是_（填字母）。 ABCD-参考答案-一、单选题1、【答案】D【解析】【解答】AB由图象可知乙图像为过原点的直线，说明电流与电压成正比，所以乙为定值电阻的图像，当U4V时，I0.4A，由欧姆定律可得，电阻R的阻值为AB不符合题意；C将R和L并联在电源电压为4V的电路中时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且支路电压等于电

13、源电压，所以它们两端的电压均为4V，由图象可知对应的电流为所以甲消耗的电功率为P甲UIL4V0.8A3.2W乙消耗的电功率为P乙UIR4V0.4A1.6W则甲乙消耗的电功率之比为C不符合题意；D串联电路各处电流相等，由图可知当通过电路的电流为0.4A时，灯泡两端的电压为1V，定值电阻两端的电压为4V，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以此时的电源电压为符合题目条件，则电路的总功率为D符合题意。故答案为：D。【分析】由图可知乙为定值电阻的图像，通过电阻的电流和两端的电压成正比，任意读出一组电压和电流，根据欧姆定律求出R的阻值；两灯泡并联时两端的电压相等，且都等于电源电压，根据图象读出对应的电流

14、，利用P=UI求得甲乙消耗的电功率之比；串联电路各处电流相等，由图可知当通过电路的电流为0.4A时灯泡两端的电压和定值电阻两端的电压，根据串联电路电压规律计算电源电压，利用P=UI求出电路的总功率。2、【答案】C【解析】【解答】根据图像，当乙灯的电流为0.4A时，电压为3V，由于灯泡并联，所以甲灯的电压为3V，此时甲的电流为0.6A,甲灯的电功率为P=UI=3V0.6A=1.8W，C符合题意。故答案为：C.【分析】在并联电路中各支路电压相等，利用电压和电流的乘积计算电功率。3、【答案】C【解析】【解答】A有金属外壳的家用电器，其金属外壳必须接地，用电器的金属外壳即便带电，电流也会流入大地，不致

15、对人造成伤害，A项正确，不符合题意；B家庭电路发生过载或短路时，电流过大，闸刀开关熔丝会熔断，以保护电路，B项正确，不符合题意；C相线是指火线，白炽灯螺丝口灯座的螺丝套与零线相连，如果螺丝套与火线相连，会使，白炽灯螺丝带电，引起触电事故，C项错误，符合题意；D人双手同时接触火线和零线，还在两手之间形成电压差，会发生双线触电事故，D项正确，不符合题意。故答案为：C。【分析】有金属外壳的用电器要利用三脚插头；电流过大时，炸弹开关的熔丝熔断；灯泡的侧壁螺旋和零线连接；有电流通过人体，会触电。4、【答案】D【解析】【解答】A由图知电能表允许通过的最大电流为40A，因此小英家干路中的电流不得超过40A，

16、A不符合题意；B小英家上月消耗的电能为5647.8kWh5546.7kWh101.1kWhB不符合题意；C1600imp/kWh表示每消耗1kWh的电能指示灯闪烁1600次，指示灯闪烁320次消耗的电能为 C不符合题意；D电能表上指示灯闪烁的次数越多，则电路中消耗的电能越多，D符合题意。故答案为：D。【分析】根据电能表窗口示数差计算消耗的电能，利用电能表转盘转数计算消耗的电能。5、【答案】C【解析】【解答】A根据图示可知，该电能表工作时电流不应超过20A，A不符合题意；B由图示可知电能表每转1200圈，消耗电能1kWh，B不符合题意；C家中用电器的总功率最大为 ，C符合题意；D空气开关跳闸可能

17、是短路，也可能是总功率过大，D不符合题意。故答案为：C【分析】电能表可以测量消耗的电能；利用电压和电流的乘积可以计算电功率大小。6、【答案】A【解析】【解答】只闭合开关S时，两灯串联，灯L1的功率为9W；断开开关S，闭合S1、S2时，两灯并联，灯L1的功率为16W；由 ，在R不变时，功率与电压的平方成正比，对灯L1而言有 电源电压与串联电路中L1的电压之比为 根据串联电路电压的规律得到 即串联电路中，L2的电压与L1的电压之比为13，由分压原理，L1、L2两灯灯丝电阻之比是31，即R1=3R2灯L2第一次和第二次的实际功率之比 故答案为：A。【分析】结合灯泡两端的电压和用电器的电阻，利用功率公

18、式P=U2/R求解功率，或者利用功率公式P=I2R求解功率，再求解两功率的比值即可。7、【答案】C【解析】【解答】串联电路总电阻大于任何一个分电阻，并联电路的总电阻小于任何一个分电阻，根据电阻串联和并联的特点可知，四个图中电路的总电阻关系为由题知，甲、乙、丙、丁四个电路两端电压相等，由 可知，C图中电路的总电阻最大，相同时间内产生的总热量最少。ABD不符合题意，C符合题意。故答案为：C。 【分析】由图比较四个电路中电阻的连接情况，再根据焦耳定律 分析解答。8、【答案】C【解析】【解答】A该电能表的示数表示家中已经消耗1123.4kWh的电能，A不符合题意；B该用电器消耗的电能W实= r/kWh

19、500r=0.2kWh则用电器的实际功率为P实= = =1kW=1000WB不符合题意；C用电器的电阻为R= = =40 该电路的实际电压U实= = =200VC符合题意；D若小明家所有用电器同时工作，则总功率不得超过P总=UI=220V20A=4400W=4.4kWD不符合题意。故答案为：C。【分析】根据电能表转盘转数规格和实际转数可以计算消耗的电能；利用电能和时间的比值计算电功率；利用实际电功率和电阻可以计算实际电压的大小；利用电压和电流的乘积计算电功率。9、【答案】C【解析】【解答】由题可知，三盏灯都正常发光，它们的实际功率都是各自的额定功率。三盏灯中c灯的额定功率最大，所以c灯的实际功

20、率也最大，灯泡亮度由实际功率决定。C灯最亮。故答案为：C。【分析】灯泡亮度由实际功率决定。灯泡的实际功率越大，亮度越大。10、【答案】D【解析】【解答】如果发生触电事故，应立即切断电源，然后施救A正确，不符合题意；雷雨天，人不能在高处打伞行走，否则可能会被雷击中，B正确，不符合题意使用验电笔时，手必须接触笔尾金属部分，C正确，不符合题意；大功率及有金属外壳的用电器，必须使用三孔插座，接好地线，以防外壳带电危及人身安全，D错误，符合题意；故答案为：D.【分析】该题目考查的是安全用电原则，例如，维修电路时应将电路断开；有人触电时，不能用手接触，应先将电源断开；测电笔测量电路中是否有电时，手指必须得

21、与测电笔后的金属帽相接触，与地面构成回路才可以；结合四个选项中的行为分析即可。二、填空题1、【答案】频率；600【解析】【解答】电能表上标注的“50Hz”的意思是指家用照明电路交流电的频率是50Hz。洗衣机消耗的电能 洗衣机的功率 【分析】我国电流的频率是50Hz，利用电能表转盘转数可以计算消耗的电能，利用电能和时间的比值计算电功率。2、【答案】（1）220（2）1000W（3）4.2105；70【解析】【解答】(1)家庭电路的电压应为220V。(2)因为1600imp/（kWh），表示每消耗1kWh的电能，指示灯闪烁1600次，所以闪烁40次消耗电能为 电炉子的工作时间为 该电炉子的电功率为

22、 则电炉子的电功率为1000W。(3)用此电炉子烧水，在10min之内把2kg的水由20加热到70，水至少吸收的热量是 因 整个烧水过程消耗的电能为 整个烧水过程的效率是 则水至少吸收的热量是4.2105J的热量，整个烧水过程的效率是70。【分析】（1）家庭电路的电压为220V；（2）根据电能表转盘转数计算消耗的电能，利用消耗的电能和时间的比值计算电功率；（3）根据水的比热容、质量和温度差的乘积计算吸收的热量，利用吸收的热量和总能量的比值计算热效率。3、【答案】5；200【解析】【解答】电阻R1与滑动变阻器R2串联，ab两端电压是滑动变阻器R2两端电压当开关断开时，电路中的电流为0A，此时电压

23、表测电源的电压，由图乙可知ab两端的电压，即电源的电压U=50V；由图丙可知，当R2的功率为120W时，电路中的电流I=4A，由图乙可知，Uab=30V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，R1两端的电压：U1=U-Uab=50V-30V=20V，R1的阻值： ，电路消耗的总功率：P=UI=50V4A=200W【分析】分析电路结构，定值电阻和滑动变阻器是串联关系，明确电流表和电压表的测量对象，滑动变阻器接入电路中的电阻越大，电路中的电流越小，分得的电压越大，定值电阻分得的电压越小，整个电路的功率越小，结合欧姆定律求解电路中的电流和电压，利用功率公式P=UI求解功率即可。4、【答案】2.5；变暗

24、；大【解析】【解答】开关S1闭合，S2断开时，灯泡与R0串联，电流表测量电路电流。因为灯泡正常发光，所以电路电流为0.2A；由 可得， 又因为串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，所以R0的阻值： S1、S2均闭合时，灯泡与R并联后再与R0串联，电流表测量干路电流。因为并联后的总电阻变小，所以灯泡与R并联后总电阻小于灯泡的阻值，而R0的阻值不变，因此电路的总电阻会变小。由于串联电路起分压作用，所以灯泡与R并联的电路两端电压将变小，由 可知，灯泡的实际功率变小，故灯泡的亮度变暗；由 可知，电路的总电流变大，即电流表的示数变大。故答案为 ；变暗；大。【分析】根据电压和电流的比值计算电阻，结合串联电路

25、电阻规律计算一部分电阻；并联电路中总电流等于各支路电流之和；在串联电路中，电阻一定时，电流越大，分压越大。5、【答案】并联；内【解析】【解答】家庭电路中，各个用电器互不影响，它们是并联的。工作时间长了，有些电器外壳发烫，消耗电能，会产生一部分内能，将电能转化为一部分内能。【分析】家庭电路中，各用电器并联；电路通过导体会产生热量。三、计算题1、【答案】（1）解：小灯泡上标有“8V 8W”字样，并且温度对灯丝电阻没有影响，所以小灯泡的电阻是答：小灯泡的电阻是（2）解：由题意可知，当滑动变阻器的滑片P置于最左端a点时，小灯泡正常发光，则可知电源电压是移动滑片使电流表的示数为0.4A时，这时电路的总电

26、阻是这是一个串联电路，滑动变阻器接入电路的阻值是答：移动滑片使电流表的示数为0.4A时，滑动变阻器接入电路的阻值是；（3）解：再次移动滑片，当小灯泡消耗的功率为时，小灯泡两端的电压是流过小灯泡的电流大小是根据串联电路电压规律可知，滑动变阻器的电压是那么这时滑动变阻器消耗的功率是答：再次移动滑片，当小灯泡消耗的功率为时，滑动变阻器消耗的功率是。【解析】【分析】（1）根据用电器的电压和电功率，可以计算电阻；（2）根据电压和电流的比值， 计算电阻；根据串联电路电阻规律计算部分电阻；（3）根据用电器的实际电功率和电阻，可以计算实际电压大小；利用电压和电阻的比值， 计算电流；根据串联电路分压规律计算分压

27、，利用电压和电流的乘积，计算电功率。2、【答案】（1）由于灯泡上标有“6V 3W”的字样，说明灯泡正常发光时的电压是6V，功率是3W，由P=UI知道，灯泡正常发光时的电流是： 由 知道，灯泡的电阻是： ；答：灯泡的电阻是12；（2）由图知道，当闭合开关S，断开S1、S2时，灯泡L与滑动变阻器串联，由于串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，所以，电路中的总电阻是： ，由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的电阻是：R滑 =R-RL =24-12=12； 答：闭合开关S,断开S1、S2时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值是12；（3）闭合S、S1、S2，当

28、滑动变阻器的滑片调到b端时，整个电路消耗的功率最小， ，P最小=UI最小=12V76A=14W 。答：闭合S、S1、S2,调节滑动变阻器，整个电路的最小功率是14W。【解析】【分析】（1）利用电功率和电压的比值计算电流；根据电压和电流的比值计算电阻；（2）根据电压和电流的比值计算电阻；结合串联电路电阻规律，计算滑动变阻器的电阻；（3）利用电压和电阻的比值计算电流，结合并联电路电流规律计算总电流，利用电压和电流的乘积计算电功率。3、【答案】（1）根据水的比热容、质量和温度差计算热量为Q=cmt=4.2103J/kg1kg70-20=2.1105J；（2）根据电流和时间的乘积计算消耗的电能为W=P

29、t=660W1060s+220W30-1060s=6.6105J；（3）根据最大电功率和最小电功率的差计算R2的电功率为P2=660W-220W=440W， 电阻为。【解析】【分析】（1）根据比热容、质量和温度差的乘积计算吸收的热量；（2）利用电功率和时间的乘积，计算消耗的电能；（3）根据电压和电功率的大小，可以计算电阻的大小。4、【答案】（1）解：当S和S1都闭合，只有小灯泡接入电路，电压表测灯泡两端电压即电源电压，此时电压表的示数U1=6V，所以电源电压为U=6V。 答：电源电压U为6V（2）解：在闭合开关S，断开S1的情况下，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表测灯泡两端电压，电压表的示

30、数U1=2V，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端电压U滑=U-U1=6V-2V=4V 将滑动变阻器的滑片移到中点时，滑动变阻器接入电路的电阻 串联电路各处电流相等，由欧姆定律可得通过电路的电流 灯泡的电阻 答：小灯泡的电阻为5；（3）解：当S和S1都闭合，灯泡两端的电压为6V，远远超过其额定电压2.5V，所以灯泡会被烧坏，灯泡实际消耗的电功率为0。 答：闭合S和S1时，小灯泡实际消耗的电功率为0。【解析】【分析】（1）电压表连接在电源两端时，测量电源电压；（2）根据串联电路电压规律计算分压，利用电压和电阻的比值计算电流；根据分压和电流的比值计算电阻；（3）灯泡的分压超过额定电

31、压后烧坏，电功率为0。5、【答案】（1）解：壶内装入质量为1kg的水，重力是：G水=mg=1kg10N/kg=10N， 装入水后水壶对桌面的压力是：F=10N+5N=15N；装入水后水壶对桌面的压强是： =750Pa；（2）解：水壶装了质量为1kg，初温为20的水，标准大气压下水的沸点是100，则水吸收的热量是：Q吸=cm（t-t0）=4.2103J（kg）1kg（100-20）=3.36105J （3）解：不计热损失，W=Q吸，由 知道，电热水壶工作时间是： =336s 【解析】【分析】（1）处在水平面上的物体，物体对桌面的压力等于重力，结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强，其中F是压力，S是受力面积；（2）结合水的质量和温度变化量，利用比热容公式求求解水吸收的热量；（3）水吸收的热量