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2024九上科学专题培优检测《电能》
说明：本卷总分100分，g=10NKg
一、选择题（每题只有一个正确选项，每题2分，共30分）
1．关于电功和电功率，下列说法中正确的是（　　）
A．电功率是表示电流做功快慢的物理量
B．用电器消耗的电能越多，电功率越大
C．用电器所消耗的电功率一定等于它的额定功率
D．额定功率越大的用电器，消耗的电能一定越多
2．小明利用电能表测量某一家用电器的电功率，当电路中只有这一个用电器连续工作时，测得在1h内消耗的电能为0.8kW h，那么这一个用电器可能是（　　）
A．家庭电扇 B．笔记本电脑 C．台灯 D．电饭锅
3．小明观察家中的电能表（如图），下列说法正确的是（　　）
A．此电能表应该接在220V的电路中使用
B．电能表的额定功率是220W
C．小明家已经消耗的电能为107J
D．此电能表转盘每小时转过3000转
4．小明总是随手关闭家里不必要使用的电灯等家用电器。每多关闭一个家用电器，家庭电路里变大的物理量是（　　）
A．总电阻 B．总电流 C．总电压 D．总功率
5．灯泡L上标有“2.5V”的字样，它的电阻随它两端电压的变化关系如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．灯泡L的额定电流是0.2A
B．灯泡L正常发光时的电阻是10Ω
C．灯泡L的额定功率是6.25W
D．灯丝的电阻随电压的增大而减小
6．如图是“探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关”的实验装置。将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中，并封闭等量的空气。通电前，A、B两个U形管内的液面相平。接通电源一分钟后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（　　）
A．I1＞I2，B管中的液面较高 B．I1＜I2，A管中的液面降低
C．I1=I2，B管中的液面较高 D．I1=I2，A管中的液面较高
7．如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．如图甲，验电器的工作原理是同种电荷互相排斥、异种电荷互相吸引
B．如图乙，在探究电流与电阻关系时，将定值电阻R由10Ω换成16Ω时，需向左移动滑片P
C．如图丙，将“6V 3W”的灯L1和“6V 6W”的灯L2串联接入9V电源上时，灯L1比灯L2亮
D．如图丁，闭合开关S，灯L1、L2都发光，两电流表指针偏转角度相同，则I1：I2是1：5
8．如图所示电路，电源电压6V保持不变，定值电阻的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，当开关闭合，滑片由b端向a端移动的过程中，以下说法正确的是（　　）
A．电压表的示数变大，电路总功率变小
B．电流表示数变大，滑片在a端时电路总功率为1.2W
C．电路总功率不会小于3.6W
D．电压表示数与电流表示数的比值不变
9．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻。在a、b两接线柱间接上一个标有“6V 1W”的灯泡，闭合开关S后，灯泡恰好正常发光；若a、b两接线柱间换上个标有“6V 2W”的灯泡，闭合开关S后，灯泡消耗的电功率（　　）
A．大于2W B．等于2W
C．小于2W D．不能确定
10．如图1所示，是某电器内部的电路结构图，R1、R2为阻值相同的电热丝。不同的连接方式其发热功率不同，下列说法不正确的是（　　）
A．图2甲的发热功率与丙的发热功率相等 B．图2丁的发热功率是丙的发热功率的2倍
C．图2丙的发热功率是乙的发热功率的2倍 D．图2丁的发热功率是乙的发热功率的4倍
11．下列电路图中电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且U＞U0，定值电阻的阻值为R。在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是（　　）
A B C D
12．加在某电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的机械功率为（　　）
A．P B．U 2/r C．P2r/U 2 D．P- P 2r/U 2
13．实验室有“110V 25W”和“110V 60W”的灯泡各一只，为使两灯能在家庭电路中正常发光，小科设计了如图所示的四种方案，其中可行的是（　　）
14．如图甲，两个灯泡串联在电路中，电源电压为6V，L1的额定电压为3V，L2的额定电压为2V。通过两个灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片滑至中点时，其中一个灯泡正常发光，另一个不损坏，下列说法中不正确的是（　　）
A．正常发光的小灯泡是L2，其额定功率为0.3W
B．正常发光的小灯泡是L1，其额定功率为0.45W
C．当L2两端电压为1.5V时，通过它的电流为0.15A
D．此时滑动变阻器两端电压是1.5V
15．如图甲是一种电热膜，工作时能自动控温。其构造是在绝缘薄膜表面，将多条薄的导电墨线两端与金属导线相连，如图乙。该电热膜的额定电压为220V，导电墨线电阻随温度变化图象如图丙，有关电热膜说法不正确的是（　　）
A．导电墨线间以并联的方式连接
B．若实际电压小于220V时，温度稳定后的实际功率小于额定功率
C．工作时通过导电墨线的电流会改变
D．当温度到达t0并继续升温时，发热功率会急剧增大
二、填空题（22题每空2分，其余每空1分，共20分）
16．如图所示，A、B两段同种材料制成的实心导体电阻值相等，A导体比B导体的长度和横截面积都小。将它们串联在电路中，通电一段时间后，A导体升高的温度 （填“大于”、“等于”或“小于”）B导体升高的温度。
17．将R1=12Ω、R2=6Ω两电阻串联在某一电源上，R1、R2消耗的功率之比
P1：P2= ，此时电路消耗的总功率为P；再将它们并联后接入同一电源上，电路的总电阻R′= ，此时电路消耗的总功率为P′；则
P：P′= 。
18．江涛家的电能表如图所示。当他家某用电器单独工作时，30min内转盘正好转过50圈，则这段时间内该用电器消耗的电能是 J，该用电器的电功率为 W。
19．发光二极管（LED）具有高亮度、低能耗等优点，将在我市推广使用．如图甲所示是LED的实物图和元件符号。把一个额定电压为2.5V的LED接人电源电压恒为4.5V的电路，如图乙所示。
（1）闭合开关S，LED发光；断开S，改变电源的正负极后闭合S，LED却不发光，可见，LED具有 （填“单向”或“双向”）导电性；
（2）移动滑片P，测得电流表与电压表的示数变化关系如图丙所示．当该LED正常工作时，消耗的电功率为 。
（3）该LED正常工作100h消耗的电能为 。
20．如图所示为某手机的充电器，标有“5V，1A”，表示充电电压为5V，最大输出电流为1A。若手机锂电池充满电所储存的电能是1.08×105J，用该充电器充电至少需要 小时才能将这个空的锂电池充满。资料表明，最大输出电流越大，锂电池的充电时间越短；电池发热是影响锂电池使用寿命的主要原因。目前市场上有两种不同的充电器：甲“5V，1A”和乙“5V，2A”，你会选择哪种充电器，并说明理由：
。
21．如图是一个电烤箱的工作原理图，它用一个旋转开关可以实现高温挡和低温挡的工作要求，转动开关旋钮可以将左边缘相邻的两个触点与右边缘的金属板同时连通。
（1）如图示位置，旋钮将金属触点①②与右边的金属板连通，则电热器处于 挡工作。
（2）若在电路中A、B、C三处选择一处安装一个“限高温开关”保护电路，则此开关应安装在 处。
（3）电烤箱高温挡的额定功率为1000W。该电烤箱在高温挡工作10分钟消耗电能 J。
22．某电热水器内部简化电路如图甲所示，由控制电路和加热电路组成。加热电路中电压为220V，加热电阻R1=44Ω，控制电路中电源电压恒为12V，R0为定值电阻，Rt为热敏电阻（其阻值随水温的变化关系如图乙所示）；虚线框内为电压检测自动开关，当检测到两端的电压降到3V时S2闭合；检测到R0两端电压升高到6V时S2断开。已知热水器中水温降到40℃时，加热电路开始加热；水温升至某温度时，加热电路停止加热。求：
（1）开关S2闭合时加热电路的电功率为 。
（2）定值电阻R0的阻值为 。
（3）加热电路停止加热时水的温度为 。
三、实验探究题（23、24题每空1分，其余每空2分，共24分）
23．如图是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系”的实验装置，R1和R2两电阻丝浸在质量和初温相同的煤油中，每一烧瓶里各插入一支温度计。请回答下列问题：
（1）你认为在选取电阻丝时，R1和R2的阻值应 （填“相等”、不相等“”）；
（2）合上开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过
反映出来的；
（3）图中两电阻丝是 联的，采用这种连接方式的目的是： 。
24．小雨同学进行“测量小灯泡的电功率”实验，现有器材：额定电压为6V的同规格小灯泡（电阻约为25Ω）若干个，电压为12V的电源1个，电流表、电压表、开关各1个，规格分别为“20Ω 1A”和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器各1个，导线若干。
图1 图2
（1）实验中应选择规格为“ ”的滑动变阻器。
50Ω 0.5A
（2）图1中已经连接了部分电路，请用笔画线代替导线，将电路连接完整。
（3）小雨正确连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表示数为0，经检查电表完好，则故障可能是 。
小灯泡断路
（4）故障排除后，再次闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图2所示，则小灯泡的额定功率是 。
25．小宁做“测量小灯泡电功率”实验。实验室有如下器材：电源（电压恒为3V）、小灯泡额定电压为2.5V，电流表、电压表、开关各一个，滑动变阻器一个，导线若干。
（1）用笔代替导线按电路图将实物图连接完整。
（2）电路连接完整后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表示数为0，移动滑动变阻器的滑片P可以改变电流表的示数，电路故障的原因是 。
（3）排除故障后，改变滑片P的位置，测得多组对应的电压、电流值。描绘的小灯泡L两端电压随电流I变化的U-I关系图像如图丙所示，当小灯泡正常发光时，小灯泡的额定功率为 W。小宁进一步绘制出P-U2和P-I2图像，则图中正确的是 。
A. B. C. D.
26．探究电流热效应的影响因素。
（1）用如图1所示的装置探究电流通过导体产生的热量与 的关系。相同烧瓶内装满了煤油。为达到实验目的，选用的两电阻丝R1与R2的阻值应 （填“相同”或“不同”）。
（2）通电一段时间后，甲、乙两烧瓶中玻璃管内液面均有上升且高度始终保持一致，则故障原因可能是 。
A.R0发生断路 B.R0发生短路
（3）小龙用如图2所示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图像。根据焦耳定律可知，如图3中能正确反映h-I关系的是 。
四、分析计算题（30题8分，其余每题6分，共26分）
27．如图所示是一种造型可爱的迷你小风扇，这种小风扇使用的电动机的额定电压为3V，正常工作时通过线圈的电流为0.5A，线圈电阻约为1Ω，试求这种迷你风扇正常工作10分钟：
（1）电风扇消耗的电能；
（2）电动机产生的热量；
（3）若电动机被卡主时电动机的线圈不能转动，此时电动机线圈可以看成一个定值电阻，它消耗的电能全部用来产生热量，请计算电动机被卡住10分钟内产生的热量，并说明电动机被卡住时为什么容易被烧坏。
28．早餐喝豆浆已经成为许多人的选择。如图1所示为某款全自动豆浆机及其铭牌，其主要结构：中间部位是一个电动机带动的刀头，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，负责对液体加热煮沸。如图2所示是该豆浆机正常制作一次豆浆过程中电热管和电动机交替工作的“P-t”图象。求：
（1）电热管正常工作时的电流；
（2）电热管正常工作时的电阻值；
（3）豆浆机正常制作一次豆浆，消耗的总电能。
29．如图甲所示的电饭锅，额定电压为220V，加热功率为1210W。从铭牌上可知该电饭锅能效等级为三级，简化电路图如图乙所示，有加热和保温两挡，由开关S调节，其中R1和R2均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变。求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）小明利用电能表测量电饭锅的保温功率，他关闭家里的其它用电器，让电饭锅处于“保温”状态下正常工作，观察在10min内电能表转盘转了30圈。求该电饭锅保温功率。
（3）小明上网查询了解，国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时，三级能效的热效率值范围为81%≤η＜86%（热效率是指装置的有效输出能量与输入能量的比值）。他用学过的知识对电饭锅进行测试：在加热状态下，将温度为23℃、质量为2.2kg的水加热到100℃，电饭锅正常工作用时700s。已知c水=4.2×103J/（kg ℃），请你通过计算帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。
30．在学校创新比赛中，小龙设计了一个多挡位电热水器。其工作电路图如图甲所示，R1和R2是两根电热丝，旋转开关如图乙所示，内有一块绝缘圆盘，圆盘的边缘共有10个金属触点（触点编号与电路图对应，编号相同的触点用导线连接）。可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，可以将相邻的触点连接。当旋钮上的箭头指向图中位置D，金属滑片将1、2两触点接通，同时另一端也将3、4两触点接通。旋钮上的箭头指向A、B、C、D不同位置时，可以实现四挡的加热功率。他设计的四挡加热功率如表所示：
温度挡位 高温 中温1 中温2 低温
加热功率/W 1100 660
（1）旋钮上的箭头指向D位置时，电热水器处于高温挡，两根电热丝 。（填“串联”或“并联”）
（2）若四挡加热功率依次递增，计算电热丝R1和R2的阻值各是多少？
（3）该电热水器低温挡时的加热功率是多少？
参考答案
一、选择题（30分）
1~5 ADAAB 6~10 CCDCA 11~15 CDDAD
二、填空题（20分）
16、大于
17、2：1 4Ω 2：9
18、7.2×104 40
19、（1）单向 （2）0.0125W （3）4500J
20、6 甲，充电电流较小，产生的热量较少，可以延长电池寿命。
21、（1）低温 （2）C （3）6×105
22、（1）1100W （2）50Ω （3）80℃
三、探究题（24分）
23、（1）不相等 （2）升高的温度（或温度计上升的示数）
（3）串 控制电流和通电时间相同
24、（1）50Ω 0.5A （2）如图所示 （3）小灯泡断路 （4）1.44
25、（1）如图 （2）电压表（或灯）短路 （3）BC
26、 （1）电流 相同 （2）A （3）A
四、解答题（26分）
27、解：（1）电动机消耗的电能：W=UIt=3V×0.5A×10×60s=900J；
（2）根据焦耳定律可知：线圈上产生的热量Q=I2Rt=（0.5A）2×1Ω×10×60s=150J；
（3）线圈卡住无法转动，通过电动机的电流为I′=U/R=3V/1Ω=3A；
根据焦耳定律可知：线圈上产生的热量Q′=I′2Rt=（3A）2×1Ω×10×60s=5400J；
所以线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能。消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，温度迅速升高．会损坏电机。
答：（1）电风扇消耗的电能为900J；
（2）电动机产生的热量为150J；
（3）电动机被卡住10分钟内产生的热量为5400J；线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能。消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，温度迅速升高，会损坏电机。
28、解：（1）由P=UI可得，豆浆机正常加热时的电流：I=P1/U=1000W/220V=4.55 A；
（2）电热管正常工作时的电阻值为：R=U/I=220V/4.55A48.4Ω；
（3）由图2可知：加热时间t1=720s，电动机工作时间t2=180s，
W=W1+W2=P1t1+P2t2=1000W×720s+180W×180s=7.524×105J．
答：（1）电热管正常工作时的电流为4.55 A；（2）电阻值为48.4Ω；
（3）豆浆机正常制作一次豆浆，消耗的总电能为7.524×105J。
29、解：（1）由电路图知，S断开时两电阻串联，电路中电阻较大，功率较小，为保温状态，
（2）“3000r/（kW h）”表示每消耗1kW h电能，电能表转盘转3000圈，
（3）水吸收的热量为：
30、（1）并联
（2）解：旋钮上的箭头指向D位置时，电热丝R1和R2并联接入电路；
（3）解：电热丝R1、R2串联后的总电阻R总'=R1+R2=73Ω+110Ω=183Ω，低温挡的加热功率：
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21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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