九年级物理电功率检测试卷及答案
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九年级物理电功率检测试卷及答案
一、选择题
1.如图甲所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω,电压表的量程为0~15V.电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示。则下列结果正确的是( )
A. 电源电压为20V
B. R1的阻值为5Ω
C. 为了保证电压表不被烧坏,滑动变阻器的阻值变化范围为4~30Ω
D. 开关S闭合后电路消耗的最小功率为14.4W
【答案】 D
【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压。(1)由图乙可知,当R2=10Ω时U1=12V,当R2′=20Ω时U1′=8V,
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流分别为:I= = ,I′= =
,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源电压保持不变,
所以,电源的电压:
U=I(R1+R2)=I′(R1+R2′),即 (R1+10Ω)= (R1+20Ω),
解得:R1=10Ω,B不符合题意;
电源的电压U=I(R1+R2)= ×(10Ω+10Ω)=24V,A不符合题意;(2)当电压表的示数U1″=15V时,电路中的电流最大,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
此时电路中的电流:I大= = =1.5A,
此时滑动变阻器两端的电压:U2小=U﹣U1″=24V﹣15V=9V,
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R2小= = =6Ω,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最小,
所以,滑动变阻器接入电路中的阻值范围为6Ω~30Ω,C不符合题意;(3)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电路消耗的功率最小,则P小=
= =14.4W,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】由图乙可知,当R2的阻值为10Ω和20Ω时电压表的示数,根据串联电路的电流特点和欧姆定律表示出电路中的电流,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值,进一步求出电源的电压.
当电压表的示数最大时,电路中的电流最大,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的最大电流,根据串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最小,据此得出滑动变阻器接入电路中的阻值范围.
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电路消耗的功率最小,根据电阻的串联和P=UI=求出电路的最小功率.
2.下列估测值最接近生活实际的是( )
A. 人骑自行车的平均速度约为0.5m/s
B. 中学生的质量约为200kg
C. 初中物理课本的宽度约为18cm
D. 日光灯正常工作的电功率约为1000W
【答案】 C
【解析】【解答】解:A、人步行的速度在1.1m/s左右,骑自行车的速度在5m/s左右,A不符合实际;
B、中学生的质量在50kg左右,B不符合实际;
C、初中物理课本的宽度约为18cm,C符合实际;
D、日光灯正常工作的电功率在40W左右,D不符合实际。
故答案为:C。
【分析】利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法,叫估测法,不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算.
3.如图所示电路的两灯泡L1和L2分别标有“3.8V0.2A”和“3.8V0.3A”字样,闭合开关后两均发光。假改灯泡的电阻不受温度影响,下列判断正确的是( )
A. 两灯串联 B. 灯 更亮 C. 灯 的电阻丝更粗 D. 电流表 的示数为
【答案】 B
【解析】【解答】解:A、由图可知,电流从电源的正极流出,经开关后分为两支,一支经过灯泡L1 , 另一支经过左侧电流表A1和灯泡L2 , 汇合到电流表A2再回到电源的负极,因此,两灯泡并联,A不符合题意。
B、两灯泡L1和L2分别标有“3.8V0.2A”和“3.8V0.3A”字样,由I= 可得,R1>R2 ,
两灯泡并联,其两端电压相等,由P= 可知,灯泡L1的实际功率小于灯泡L2的实际功率,则灯L2更亮,B符合题意;
C、已知由于灯丝的材料相同,长度相同,L2电阻小于L1电阻,所以L2灯丝就较粗,C不符合题意;
D、由图知,两节干电池串联,则电源电压为3V;如果两灯能正常发光,则A2的示数为0.2A+0.3A=0.5A;由于电源电压小于两灯泡的额定电压为3.8V,所以此时两灯泡都不能正常发光,则A2的示数应小于0.5A,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】结合实物图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据I= 可求得其电阻,假改灯泡的电阻不受温度影响,由P=可知其实际功率大小,灯泡的亮度取决于其实际功率大小;再根据影响电阻大小的因素分析得到两灯灯丝的粗细关系.
4.下列数据中与实际情况不相符的是( )
A. 正常情况下,人的体温约为35℃ B. 成年人的步长大约为50cm
C. 功率为100W白炽灯正常工作1小时大约消耗0.1度电 D. 一个鸡蛋的质量大约为50g
【答案】A
【解析】【解答】A、正常情况下,人的体温在37℃左右,变化幅度很小.故A不符合实际;
B、成年人两步的距离约1m=100cm,所以步幅在50cm左右.故B符合实际; C、功率为100W白炽灯正常工作1小时,大约消耗W=Pt=0.1kW×1h=0.1kW•h的电能.故C符合实际;
D、10个鸡蛋的质量大约1斤,而1斤=500g,所以一个鸡蛋的质量在50g左右.故D符合实际.
故选A.
【分析】此题考查对生活中常见物体物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出不符合实际的选项.
5.下列说法中正确的是( )
A. 折射角一定小于入射角 B. 电能表是测量电功的仪表
C. 导体的横截面积越大,电阻越大 D. 声音不能传递能量
【答案】 B
【解析】【解答】解:A、题中没有说光在哪两种介质中传播,所以折射角和入射角的大小不能比较,A不符合题意。
B、电能表是测量电功的仪表,B符合题意。
C、在材料、长度和温度一定时,横截面积越大,电阻越小;没有前提条件,不能说导体电阻和横截面积的关系,C不符合题意。
D、声音可以传递能量,也可以传递信息,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】光从空气斜射入水或其他介质时,折射角小于入射角.
电能表是测量电功的仪表.
决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度.(电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关)
声音可以传递能量,也可以传递信息.
6.一灯泡标有“3.8V”字样,额定功率模糊不清,某同学设计了如图甲所示的电路进行测量,电源电压恒为6V,电压表、电流表使用的量程分别为0~3V、0~0.6A,滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”,他根据实验数据作出了电压表、电流表示数的U-I图像如图乙所示.则以下判断正确的是( )
A. 小灯泡的额定功率为0.88W B. 滑片向左移时电压表示数变大,小灯泡变亮
C. 变阻器允许连入电路的最大阻值约为8.82Ω D. 小灯泡正常发光2s内,变阻器产生的电热为3.04J
【答案】C
【解析】【解答】A、如图电路,电压表与滑动变阻器并联,当滑动变阻器两端电压为2.2V时,根据串联电路的分压特点,此时灯泡两端的电压为: ,由乙图得,此时电流为0.4A,故灯泡的功率为: ,A不符合题意;
B、如图滑片向左移时,接入电路的电阻变小,电流变大,小灯泡变亮,但根据串联电路的分压特点可知,电压表示数变小,B不符合题意;
C、由乙图知,电压表为3V时,电流为0.34A,所以变阻器允许连入电路的最大阻值约为:
,C符合题意;
D. 小灯泡正常发光2s内,变阻器产生的电热为:
,D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】(1)根据图像,灯泡正常发光时,变阻器两端的电压为2.2V,并确定此时电路中的电流,由公式P=UI便可计算出灯泡的额定电功率;(2)滑片向左滑动,变阻器的阻值变小,电路中电流变大,灯泡变亮,变阻器分压变小,从而可判断电流表和电压表的示数变化;(3)变阻器的阻值越大,两端的电压越大,根据电压表的量程确定电阻器两端的最大电压,根据图像确定此时的电流,由公式R=可得变阻器的最大值;(4)根据Q=W=UIt可计算出变阻器产生的电热.
7.如图甲所示,是某型号电压力锅简化的工作电路图.R0是阻值为484Ω的保温电阻,R1是规格为“220V 800W”的主加热电阻,R2是副加热电阻.电压力锅煮饭分为“加热升压→保压→保温”三个阶段,通过如图乙所示的锅内工作压强与时间“(P﹣t)”关系图象可了解其工作过程:接通电源,启动智能控制开关S,S自动接到a,同时S1自动闭合,电压力锅进入加热升压状态;当锅内工作压强达80kPa时,S1自动断开,进入保压状态,当锅内工作压强降至60kPa时,S1又会自动闭合;当保压状态结束,饭就熟了,S自动接到b,减压进入保温状态.电压力锅煮饭时,在正常加热升压和保压状态共耗电0.25kW•h,下列说法正确的是( )
A. 电压力锅是对大气压强的应用 B. 当锅内工作压强为40kPa时,电压力锅处于升压状态
C. 电压力锅煮饭时,在正常加热升压和保压状态R1的工作时间是18min D. 电压力锅正常工作时的最大电流是5A
【答案】 D
【解析】【解答】解:A.高压锅煮饭熟得快是利用密闭液体的沸点随气压的增大而升高的原理,而不是利用了大气压的原理,A不符合题意;
B.由图乙可知,当锅内工作压强为40kPa时,电压力锅可能处于升压状态,也可能处于保温状态,B不符合题意;
C.由图乙可知,在正常加热升压和保压状态R1的工作时间分别为0~6min,9~12min,15~18min,
即R1的工作时间t1=12min=0.2h,C不符合题意;
D.R2的工作时间t2=18min=0.3h,在正常加热升压和保压状态消耗的电能W=P1t1+P2t2 ,
即:0.25kW•h=0.8kW×0.2h+P2×0.3h,
解得:P2=0.3kW=300W,两加热电阻同时工作时电路电流最大,则总功率P=P1+P2=800W+300W=1100W,
由P=UI可得,I= =5A,D符合题意.