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第十五章　电能与电功率 测试卷
时间：70分钟　　满分：70分
一、填空题(本题共10小题，每小题2分，共20分)
1．小明家有一个标有“220 V　880 W”的电炉，当它正常工作时的电功率是　880　W。
2．某导体的电阻是2 Ω，通过它的电流为1 A，通电1 min时，导体上产生的热量是　120　J。
3．如图是小明家的电能表，小明关闭家里的其他用电器，让某用电器单独工作15 min，这段时间内电能表的转盘转了375 r，则这个用电器可能是　空调　(选填“电视机”或“空调”)。
第3题图　　　　　第7题图　　　　　第8题图
4．如果加在某定值电阻两端的电压从6 V升高到10 V，通过该电阻的电流变化了0.1 A，则该电阻的电功率变化了　1.6 W　。
5．某教室里有6盏灯泡，已知灯泡均标有“220 V　40 W”字样。若将灯泡改为LED灯(220 V　10 W)，正常工作一晚(3 h)将节约　0.54　kW·h的电能。
6．标着“36 V　40 W”字样的灯泡接入某电路中，测得通过的电流为1 A，则这只灯泡两端的实际电压为　32.4　V，实际功率为　32.4　W。
7．如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20 Ω，闭合开关S，电流表A1的示数为0.3 A，电流表A2的示数为0.1 A，则通电10 s电阻R1产生的热量为　18　J。
8．有一种电饭锅，其内部电路如图所示，R1为加热电阻，R1＝96.8 Ω，R2为限流电阻，电饭锅加热状态与保温状态所消耗的总功率之比10∶1，R2的阻值是　871.2　Ω。
9．如图甲所示，电源两端电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为50 Ω，电压表的量程为0~15 V。电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示，则电源电压为　24　V，在电路安全工作的前提下，电路消耗总功率的最大值为　36　W。
甲乙　　　甲乙
　　　　　　　　　　第9题图　　　　　　　　　　　　　第10题图
10．如图甲所示电路中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中滑动变阻器的电功率与其电阻的关系图像。由此可知，滑动变阻器消耗的最大电功率是　0.9　W，电源电压是　6　V。
二、选择题(本题共7小题，每小题2分，共14分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
11．小林做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是( C )
A．电灯的实际电压变大　　　　　　　　　　 B．电灯的额定电压变小
C．电灯的实际功率变小 D．电灯的额定功率变小
12．某人习惯晚上睡觉前开始为手机充电，第二天早晨拔掉充电线插头。手机充满电后，会自动停止充电并处于待机状态，当电能消耗到一定程度后，又会自动充满……在待机和自动充电的循环过程中，待机时间为自动充电时间的50倍。已知手机在待机状态下消耗电能的功率为0.2 W，充电器的充电电流为2.0 A，则充电器的充电电压为( D )
A．2 V　　　　　 　　 B．3 V　　　　　 　　 C．4 V　　　　　 　　 D．5 V
13．电风扇标有“220 V　100 W”，电视机标有“220 V　200 W”，电热水器标有“220 V　2 000 W”，下列说法正确的是( A )
A．三种家用电器正常工作时，电风扇的工作电流一定最小
B．电热水器消耗的电能一定比电风扇多
C．电视机工作时的功率一定为200 W
D．三种家用电器同时工作时是串联接在电路中的
14．同学们用如图所示的电路探究“电功率与电流的关系”。以下观点不正确的是( D )
A．实验要选取规格不同的灯泡
B．实验中将两灯并联控制了灯两端电压相同
C．将滑动变阻器串联在干路中可以完成实验
D．将并联电路改为串联电路也可以完成实验
15．两个定值电阻R1、R2并联在电路中，如图甲所示，通过它们的电流与其两端电压的关系如图乙所示。闭合开关S，定值电阻R1、R2产生的热量之比为 ( A )
A．2∶1　　　　 B．1∶2 C．4∶1　　　　 D．1∶4
甲　乙第15题图　　甲　乙第16题图　　第17题图
16．在图甲所示的电路中，定值电阻R1的阻值是20 Ω，滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系如图乙所示，则R2消耗的最大功率是( A )
A．0.45 W B．0.50 W C．0.80 W D．0.90 W
17．小刘同学利用如图所示的电路测量电阻R的阻值，闭合开关S，将滑片P移至某一位置时，电压表示数为2 V，电流表示数为0.4 A，下列说法正确的是( B )
A．图中的甲是电压表、乙是电流表 B．将滑片P向左移时R的功率增大
C．一次实验就能精准测出R的阻值 D．电流0.4 A时，R一分钟发热0.8 J
三、实验题(第18小题4分，第19小题6分，第20小题6分，共16分)
18．探究“电功率与电流、电压的关系”实验时，选择的小灯泡是种类相同、规格不同的L1“2.5 V　0.3 A”、L2“3.8 V　0.3 A”，其他器材如图甲所示。
甲　　　乙
(1)图乙中的小方认为可以通过灯泡的亮度判断电功率的大小，请你说明理由　灯泡亮度由灯泡实际功率决定，灯泡实际功率越大，灯泡越亮，可以根据灯泡的亮暗比较灯泡电功率的大小　。
(2)小东设计图甲所示的实验方案，他能够探究的问题是　电功率与电流的关系 　。
19．探究“通电导体产生的热量Q与电阻R的关系”，他们选用了以下实验器材：两个完全相同的烧瓶，烧瓶内分别装有质量和初温相同的水和煤油，相同的温度计A和B，阻值分别为R1、R2的电阻丝(R1＜R2)，还有满足实验要求的电源、滑动变阻器、电流表、开关和导线，他们设计了如图所示的实验电路，进行如下实验：闭合开关，通电一段时间后，记下温度计A的示数为T1，温度计B的示数为T2，发现T1＜T2，请根据以上叙述回答下列问题。
(1)实验中通过观察　温度计示数的变化　来反映电流产生热量的多少。
(2)请指出实验过程中存在的问题：　没有控制烧瓶中的液体的质量和种类相同　。
(3)实验改进后得出的结论是　电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关，在其他条件相同情况下，电阻越大，产生的热量越多　。
20．某组同学利用如图甲所示的器材测量小灯泡的额定功率。实验中电源电压保持不变，滑动变阻器的规格为“50 Ω　1 A”，小灯泡的额定电压为2.5 V。
甲　　　乙
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.5 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5
电流I/A 0.16 0.19 0.21 0.24 0.26
(1)如图甲所示，电路中有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。
如图所示
(2)小花同学连接好电路后，按正确的步骤进行实验，记录数据在表格中。当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，此时小灯泡的额定功率为　0.7　W。
(3)根据表格中所得数据分析，完成本实验所需电源电压不可能为　D　(填序号)。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．3 V B．4.5 V C．8.5 V D．16.5 V
四、计算与推导题(第21小题5分，第22小题7分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程，只有最后答案的不能得分)
21．一只电烙铁的规格为“220 V　110 W”。
(1)该电烙铁正常工作的电流为多少？
(2)该电烙铁的电阻为多少？
(3)在额定电压下通电10 min产生多少热量？
解：(1)电烙铁正常工作时的电流I＝＝0.5 A。
(2)电烙铁的电阻R＝＝440 Ω。
(3)产生的热量Q＝W＝Pt＝110 W×10×60 s＝6.6×104 J。
22．如图甲所示电路中，电源电压U＝4.5 V，内阻r＝1 Ω(电源可以等效为图乙中理想电源U和电阻r串联而成)。闭合开关后，一段时间整个电路消耗的电能为144 J，此时通过电路的电流是0.2 A。求：
(1)电动机工作的时间。
(2)电动机两端的电压U0。
(3)在这段时间内电动机线圈产生的热量是3.2 J，则电动机线圈的电阻。
甲　乙
解：(1)由W＝UIt可知，电动机工作的时间t＝＝160 s。
(2)由I＝可知，电源内阻两端的电压Ur＝Ir＝0.2 A×1 Ω＝0.2 V，根据串联电路的电压特点可知，电动机两端的电压U0＝U－Ur＝4.5 V－0.2 V＝4.3 V。
(3)根据串联电路的电流特点可知，通过电动机线圈的电流I线圈＝I＝0.2 A，由Q＝I2Rt可知，电动机线圈的电阻R线圈＝＝0.5 Ω。
23．如图所示的电路中，电源电压不变，R1＝24 Ω，小灯泡标有“6 V　1.5 W”(小灯泡灯丝电阻阻值不变)，滑动变阻器R2标有“30 Ω　0.5 A”，电流表的量程是0~0.6 A，电压表的量程是0~3 V。当S1、S3闭合，S2断开时，电流表示数为0.25 A。求：
(1)电源电压为多少？
(2)只闭合S1时，小灯泡消耗的电功率为多少？
(3)只闭合S2时，在保证电路安全的情况下，求电路的总电功率的变化范围？
解：(1)当只断开S2时，电路为R1的简单电路，由欧姆定律可知，电源电压U＝IR1＝0.25 A×24 Ω＝6 V。
(2)只闭合S1时，灯泡L与R1串联，由P＝UI可知，灯泡的额定电流I额＝＝0.25 A，由欧姆定律可知，灯泡的电阻RL＝＝24 Ω，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，此时电路中的电流I'＝＝0.125 A，小灯泡消耗的电功率PL＝(I')2RL＝(0.125 A)2×24 Ω＝0.375 W。
(3)只闭合S2时，灯泡L与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。因为灯泡的额定电流为0.25 A，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5 A，电流表的量程为0~0.6 A，所以，根据串联电路的电流特点可知，电路中的最大电流I最大＝0.25 A，则电路总的最大电功率P最大＝UI最大＝6 V×0.25 A＝1.5 W。因为电压表的量程为0~3 V，所以滑动变阻器两端的最大电压U滑大＝3 V，由串联电路的电压特点可知，灯泡两端的电压UL小＝U－U滑大＝6 V－3 V＝3 V，电路中最小电流I最小＝＝0.125 A，此时滑动变阻器接入电路的电阻R滑＝＝24 Ω＜30 Ω，因此电路中的最小电流能达到0.125 A，则电路总的最小电功率P最小＝UI最小＝6 V×0.125 A＝0.75 W，因此电路的总电功率的变化范围为0.75~1.5 W。第十五章　电能与电功率 测试卷
时间：70分钟　　满分：70分
一、填空题(本题共10小题，每小题2分，共20分)
1．小明家有一个标有“220 V　880 W”的电炉，当它正常工作时的电功率是　 　W。
2．某导体的电阻是2 Ω，通过它的电流为1 A，通电1 min时，导体上产生的热量是　 　J。
3．如图是小明家的电能表，小明关闭家里的其他用电器，让某用电器单独工作15 min，这段时间内电能表的转盘转了375 r，则这个用电器可能是　 　(选填“电视机”或“空调”)。
第3题图　　　　　第7题图　　　　　第8题图
4．如果加在某定值电阻两端的电压从6 V升高到10 V，通过该电阻的电流变化了0.1 A，则该电阻的电功率变化了　 　。
5．某教室里有6盏灯泡，已知灯泡均标有“220 V　40 W”字样。若将灯泡改为LED灯(220 V　10 W)，正常工作一晚(3 h)将节约　 　kW·h的电能。
6．标着“36 V　40 W”字样的灯泡接入某电路中，测得通过的电流为1 A，则这只灯泡两端的实际电压为　 　V，实际功率为　 　W。
7．如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20 Ω，闭合开关S，电流表A1的示数为0.3 A，电流表A2的示数为0.1 A，则通电10 s电阻R1产生的热量为　 　J。
8．有一种电饭锅，其内部电路如图所示，R1为加热电阻，R1＝96.8 Ω，R2为限流电阻，电饭锅加热状态与保温状态所消耗的总功率之比10∶1，R2的阻值是　 　Ω。
9．如图甲所示，电源两端电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为50 Ω，电压表的量程为0~15 V。电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示，则电源电压为　 　V，在电路安全工作的前提下，电路消耗总功率的最大值为　 　W。
甲乙　　　甲乙
　　　　　　　　　　第9题图　　　　　　　　　　　　　第10题图
10．如图甲所示电路中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中滑动变阻器的电功率与其电阻的关系图像。由此可知，滑动变阻器消耗的最大电功率是　 　W，电源电压是　 　V。
二、选择题(本题共7小题，每小题2分，共14分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
11．小林做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是( )
A．电灯的实际电压变大　　　　　　　　　　 B．电灯的额定电压变小
C．电灯的实际功率变小 D．电灯的额定功率变小
12．某人习惯晚上睡觉前开始为手机充电，第二天早晨拔掉充电线插头。手机充满电后，会自动停止充电并处于待机状态，当电能消耗到一定程度后，又会自动充满……在待机和自动充电的循环过程中，待机时间为自动充电时间的50倍。已知手机在待机状态下消耗电能的功率为0.2 W，充电器的充电电流为2.0 A，则充电器的充电电压为( )
A．2 V　　　　　 　　 B．3 V　　　　　 　　 C．4 V　　　　　 　　 D．5 V
13．电风扇标有“220 V　100 W”，电视机标有“220 V　200 W”，电热水器标有“220 V　2 000 W”，下列说法正确的是( )
A．三种家用电器正常工作时，电风扇的工作电流一定最小
B．电热水器消耗的电能一定比电风扇多
C．电视机工作时的功率一定为200 W
D．三种家用电器同时工作时是串联接在电路中的
14．同学们用如图所示的电路探究“电功率与电流的关系”。以下观点不正确的是( )
A．实验要选取规格不同的灯泡
B．实验中将两灯并联控制了灯两端电压相同
C．将滑动变阻器串联在干路中可以完成实验
D．将并联电路改为串联电路也可以完成实验
15．两个定值电阻R1、R2并联在电路中，如图甲所示，通过它们的电流与其两端电压的关系如图乙所示。闭合开关S，定值电阻R1、R2产生的热量之比为 ( )
A．2∶1　　　　 B．1∶2 C．4∶1　　　　 D．1∶4
甲　乙第15题图　　甲　乙第16题图　　第17题图
16．在图甲所示的电路中，定值电阻R1的阻值是20 Ω，滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系如图乙所示，则R2消耗的最大功率是( )
A．0.45 W B．0.50 W C．0.80 W D．0.90 W
17．小刘同学利用如图所示的电路测量电阻R的阻值，闭合开关S，将滑片P移至某一位置时，电压表示数为2 V，电流表示数为0.4 A，下列说法正确的是( )
A．图中的甲是电压表、乙是电流表 B．将滑片P向左移时R的功率增大
C．一次实验就能精准测出R的阻值 D．电流0.4 A时，R一分钟发热0.8 J
三、实验题(第18小题4分，第19小题6分，第20小题6分，共16分)
18．探究“电功率与电流、电压的关系”实验时，选择的小灯泡是种类相同、规格不同的L1“2.5 V　0.3 A”、L2“3.8 V　0.3 A”，其他器材如图甲所示。
甲　　　乙
(1)图乙中的小方认为可以通过灯泡的亮度判断电功率的大小，请你说明理由　 　。
(2)小东设计图甲所示的实验方案，他能够探究的问题是　 　。
19．探究“通电导体产生的热量Q与电阻R的关系”，他们选用了以下实验器材：两个完全相同的烧瓶，烧瓶内分别装有质量和初温相同的水和煤油，相同的温度计A和B，阻值分别为R1、R2的电阻丝(R1＜R2)，还有满足实验要求的电源、滑动变阻器、电流表、开关和导线，他们设计了如图所示的实验电路，进行如下实验：闭合开关，通电一段时间后，记下温度计A的示数为T1，温度计B的示数为T2，发现T1＜T2，请根据以上叙述回答下列问题。
(1)实验中通过观察　 　来反映电流产生热量的多少。
(2)请指出实验过程中存在的问题：　 　。
(3)实验改进后得出的结论是　 　。
20．某组同学利用如图甲所示的器材测量小灯泡的额定功率。实验中电源电压保持不变，滑动变阻器的规格为“50 Ω　1 A”，小灯泡的额定电压为2.5 V。
甲　　　乙
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.5 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5
电流I/A 0.16 0.19 0.21 0.24 0.26
(1)如图甲所示，电路中有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。
(2)小花同学连接好电路后，按正确的步骤进行实验，记录数据在表格中。当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，此时小灯泡的额定功率为　 　W。
(3)根据表格中所得数据分析，完成本实验所需电源电压不可能为　 　(填序号)。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．3 V B．4.5 V C．8.5 V D．16.5 V
四、计算与推导题(第21小题5分，第22小题7分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程，只有最后答案的不能得分)
21．一只电烙铁的规格为“220 V　110 W”。
(1)该电烙铁正常工作的电流为多少？
(2)该电烙铁的电阻为多少？
(3)在额定电压下通电10 min产生多少热量？
22．如图甲所示电路中，电源电压U＝4.5 V，内阻r＝1 Ω(电源可以等效为图乙中理想电源U和电阻r串联而成)。闭合开关后，一段时间整个电路消耗的电能为144 J，此时通过电路的电流是0.2 A。求：
(1)电动机工作的时间。
(2)电动机两端的电压U0。
(3)在这段时间内电动机线圈产生的热量是3.2 J，则电动机线圈的电阻。
甲　乙
23．如图所示的电路中，电源电压不变，R1＝24 Ω，小灯泡标有“6 V　1.5 W”(小灯泡灯丝电阻阻值不变)，滑动变阻器R2标有“30 Ω　0.5 A”，电流表的量程是0~0.6 A，电压表的量程是0~3 V。当S1、S3闭合，S2断开时，电流表示数为0.25 A。求：
(1)电源电压为多少？
(2)只闭合S1时，小灯泡消耗的电功率为多少？
(3)只闭合S2时，在保证电路安全的情况下，求电路的总电功率的变化范围？

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