第十五章 电功和电热单元提优检测卷---2024～2025学年苏科版九年级物理下册

第十五章电功和电热单元提优检测卷 时间：90分钟分值：100分 一、选择题（每题2分，共24分） 1．如图电器中，在正常工作时，消耗的电能主要转化为机械能的是（　　） A．电饭锅 B．电饼铛 C．电风扇 D．微波炉 2．小明在中国科技馆看到“1度电的意义”展品后，绘制了1度电可供他家中的一些额定电压相同的用电器分别在额定功率下持续工作的时间图，如图所示。关于图中家用电器的比较，下列说法中正确的是（　　） A．浴霸正常工作的电流最小 B．节能灯正常工作的电压最大 C．电风扇的额定功率比白炽灯的额定功率大 D．节能灯正常工作的电流比白炽灯正常工作的电流大 3．下列有关家庭电路和安全用电的说法正确的是（　　） A．家庭电路中的插座与用电器都是串联的 B．家庭电路中的保险丝熔断，可能是发生了短路 C．发现有人触电，应马上用手拉触电者，使其尽快脱离电源 D．使用试电笔时，手可以不用碰触笔尾金属体 4．如图是一个自动体重测试仪的工作原理图，有关它的说法正确的是（　　） A．体重越大，体重显示表的示数越小 B．体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路 C．体重显示表是用电流表改装成的 D．体重测试仪所测体重越大，电路总功率越小 5.关于标有“12V 24W”的白炽灯，下列说法正确的是（　　） A．该灯泡工作时的电流是2A B．该灯泡工作时的电功率是24W C．该小灯泡两端的电压为6V时，它消耗的电功率为12W D．该灯泡正常发光时，其灯丝的电阻是6Ω 6．如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图象，下列说法中正确的是（　　） A．电阻乙的电阻保持5Ω不变 B．甲、乙并联在电路中，当电源电压小于2V时，甲的功率总是大于乙的功率 C．甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.4A时，电源电压为2.5V D．甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路总功率为0.8W 7．小红在做“探究串联电路电压的规律”实验时，连好了如图所示的电路，闭合开关S后发现L1正常发光，L2只能微弱发光，以下对于这一现象产生原因的分析中，合理的是（　　） A．灯泡L2发生了断路 B．灯泡L2发生了短路 C．由于灯泡L2的电阻较大，其实际功率较小 D．由于灯泡L2的电阻较小，其实际功率较小 8．把一个标有“10V3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上（如图所示），小灯泡恰能正常工作。该电路工作10s定值电阻产生的热量是（　　） A．60J B．36J C．30J D．6J 9．如图所示是加热器的电路图，设电源电压保持不变，R1、 R2 均为发热电阻丝，通过开关 S1 和 S2 的通断组合，可得到不同加热档位。该加热器最大电功率为 12W，只闭合开关 S 1 时，加热器的电功率是 8W。则下列判断正确的是（ ） A. 该加热器只有两个加热档位 B. 加热器两个发热电阻丝的阻值之比 R 1 ：R 2 =1：3 C. 加热器功率最大时，R1与R2的电流之比为 2：1 D. 该加热器的最小电功率是 8W 10．小红的妈妈从市场上买了一只廉价台灯，装上“220V 25W”的灯泡后，将插头插入家庭电路中时，室内点亮的灯立即全部熄灭，造成这种情况的原因可能是（　　） A．插头与插座接触不良 B．灯泡的灯丝断了 C．台灯的灯座内短路 D．台灯的插头内短路 11．图示电路中，电源为恒功率电源，工作时输出的总功率大小恒定，R1为定值电阻。移动滑动变阻器R2的滑片P，下列表示通过R1的电流I1，通过R2的电流I2随电流表示数的倒数变化的关系图线中，可能正确的是（　　）​ A．B． C．D． 12．如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（　　） A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大 B．电流表的示数允许变化范围是0.1～0.25A C．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24～50Ω D．电路的最大电功率是2.5W 二．填空题（每空1分，共26分） 13．火力发电厂将燃料的化学能转化为　　能，电流通过用电器做功的过程，就是　　转化为其他形式的能的过程。 14．家庭电路触电事故有单线触电和双线触电两种，都是人体直接或间接跟　　（选填“火线”或“零线”）接触造成的。对人体的安全电压是　　V。 15.暑假期间买买提同学和家人外出旅游，他忘记将家中电脑的电源关闭，电脑处于屏幕保护状态。出门前他家电能表的示数如图所示，10天后他回到家中，电能表的示数为0034.0．这段时间电脑消耗了 　　kw•h的电能，电脑处于屏幕保护状态时电功率约为　　W．电能表的盘面上标有3000r/kW•h的物理意义是：　　。 16．如图所示的甲、乙两种使用测电笔的方法中，方法　　是正确的，用正确的方法测下面的一个插座，发现测插座的A孔时氖管发光，则A孔接的是　　线；下图是一个台灯的电路示意图，当把台灯接入电路时，为了安全应将台灯插头的　　（选填“C”或“D”）插脚接火线。 17.养鸡场有一台电热孵卵器，其电阻为110Ω，在额定电压下工作，通过孵卵器的电流是2A，那么该孵卵器的电功率是　　W，10s产生的热量为　　J。 18.在一只灯泡上标有“2.4V 0.72W”的字样，灯泡在正常工作时的电阻是　　Ω，若将这个灯泡接在3V的电源上，为使其正常工作，需要在灯泡上　　联一个　　Ω的电阻，该电阻消耗的功率是　　W。 19．图1中，灯泡L的额定电流为0.25A，其电流与电压关系如图2所示，滑动变阻器R的规格为“50Ω 1A“，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．闭合开关S，调节R，当电压表的示数为1.5V时，L恰好正常发光，则L正常发光时的阻值为　 　 Ω，电源电压为　 　V；为保证电路安全，R的调节范围为　 　Ω，灯泡L的最小电功率为　 　W。 20．如图所示的电路，灯L1标有标有“6V 3W”，灯L2标有“12V 3W”，电源电压为6V．闭合开关S后，不考虑灯丝电阻值随温度的变化。通过L1的电流为　　 A，灯L2的实际功率为　　 W，L1的亮度　　 L2的亮度。（选填“＞”、“＝”、“＜”） 21． 如图甲所示电路，电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移动另一端的过程中，电路中电流表示数和电压表示数的关系图如图乙所示，当滑片P在B端时，在1min内电流通过，R2产生的热量是　 J，电源电压是　 v，定值电阻R1的阻值　 Ω． 三、解答题（共50分） 22.（3分）小明要将一个“一开三孔”开关（即一个开关和一个三孔插座连在一起）安装在新房里，如图是接线示意图。请你将图中的电路连接完整，使开关控制电灯，插座方便其他电器使用。 23.（7分）如图所示是“探究电流产生的热量与电流、电阻的关系”的实验装置（甲、乙、丙三个容器内装有等质量的煤油，已知R1＞R2，R2＝R3） （1）电流产生的热量不易直接测量，在实验中是通过观察　　来比较三个容器中电阻产生热量的多少； （2）在通电时间相同的情况下，通过对比观察 　容器中温度计示数的变化情况来探究电流产生的热量Q与电阻R的关系，一段时间后电阻丝产生的热量　　（选填“甲瓶”、“乙瓶”、“丙瓶”、“一样”）多。 （3）在通电时间相同的情况下，通过对比观察 　　容器中温度计示数的变化情况来探究电流产生的热量Q与电流I的关系，得出的结论是　　。 （4）本实验采用的方法是　　，再举一个用到相同实验方法的实验　 　（填实验名称）。 24.（8分）小明利用两个灯泡，探究“影响电流做功多少的因素”。如图a。电源由四节干电池串联，每节电压恒为1.5V，灯L1额定电压为3.8V，灯L2额定电压为2.5V。 （1）请用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整，使滑片在最右端时滑动变阻器连入电路的阻值最大。 （2）L1、L2两灯应选择电阻　　（选填“相同”或“不同”）的白炽灯泡，连接电路后闭合开关，调节滑动变阻器，应比较两灯泡亮暗和　　。总结发现：两灯串联时，通过灯泡的电流相等，电压越高，相同时间内电流做功越　　（选填“多”或“少”），灯泡就越亮。 （3）小明为测出L1灯的额定电功率，在原电路中串联一只电流表如图b，正确连接电路后闭合开关，读出甲表示数为2.8V，乙表示数为1.8V，电流表示数为0.14A，当滑片移动至阻值最小处时，甲表示数如图c为　　V，小明对电路进行改进，取走L2灯和乙表，正确连接电路后，发现还是无法测量L1灯的额定功率。小明思考后，在不增加电路元件的情况下又对实验进行改进，顺利完成了实验，他的做法是　　。 （4）小明改进实验，顺利完成了实验，并记录5组实验数据在下表中，同时还记录了小灯泡的亮度变化情况，请仔细分析实验数据和实验现象，回答下列问题 实验次数 1 2 3 4 5 电压（V） 3 3.2 3.8 4 4.2 电流（A） 0.28 0.29 0.31 0.32 0.33 电功率 0.84 0.928 1.178 1.28 1.386 亮度 暗→亮 ①小灯泡的亮度由　　决定。 ②对比不同电压下小灯泡的电阻值，你有什么发现？把你的发现写成一句具有概括性的结论。　　。 25.（12分）小红在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大；连线不得交叉。 （2）实验过程中，小红正确连接电路并检查无误后，闭合开关，但她发现灯泡不亮，于是立刻举手要求老师更换灯泡，其实小红的做法是欠妥的，她正确的做法应该是　　。 A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路 C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 （3）小宇同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数（如图乙所示）为　　V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片P向　　（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为　　V。 （4）小宇同学继续移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U关系图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是　　W，还可以得出：小灯泡的实际功率随实际电压的增大而　　（选填“增大”、“减小”或“不变”）．从图象还可以发现通过小灯泡的电流与其两端电压不成正比，造成这种现象的原因是　 　 。 （5）小芳同学正确连接实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数。其故障原因可能是：　　 。 （6）实验时某小组学生发现电流表损坏，他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验。于是向老师要了一个阻值为R0的定值电阻（阻值适当）和一个单刀双掷开关（符号为：），借助原有的实验器材，顺利完成了实验。设计实验方案如图丁。 ①请根据实验电路图补充完整步骤。 a．根据电路图连接电路，闭合开关S1、S2接1，调节滑动变阻器，使电压表示数为　　 V。 b．　　 ，读出电压表示数U。 ②写出灯泡额定功率的表达式P额＝ 　 　（用已知量和测量量表示） 26.（10分）某同学为自己设计了一盏调光灯，其原理如图，已知灯L的规格为“6V 3W”，滑动变阻器R的滑片P从B端移动到A端的过程中，经过灯的电流与其两端电压关系如图。闭合开关S，当滑动变阻器两端电压是2V时，求： （1）调光灯的实际功率； （2）滑动变阻器接入电路的阻值。 27．（12分）一天，小明妈妈要用电吹风机时，发现家里的电吹风机只能吹冷风不能吹热风经检查，原来是机内的电热丝已经烧坏了，小明想用一根阻值相同的电热丝来替换，为此： 型号 SHZ2010﹣624 额定功率 热风时：1168W 冷风时：W 额定电压 220V （1）他查看了铭牌：又认真研究了电吹风机的电路（如图），弄清了当电吹风开关放到冷、热时的工作情况，然后小明关掉家中所有用电器，只打开电吹风机，观测出家中的电能表2min转了20转，结合电能表铭牌上的“3000R/kW•h”字样，请帮小明求出电吹风机吹冷风时的功率； （2）请你根据上述描述帮小明算出应选配的电热丝的阻值； （3）当电路供电电压为200V时，电吹风电热丝3min产生的实际热量是多少？ 参考答案 1．C2．C3．B4．C5.D6．B7．D8．D9．C 10．D11．B解析：由于R1与R2并联，电源为恒功率电源，设电源的输出总功率为P，则电源电压U＝＝U1＝U2 ①；根据I＝可知此时R1两端电压U1＝I1R1 ； U2＝I2R2 ②；由①②可得：＝I1R1，即：＝由题可知，R1与P恒定不变，可得与I1成正比，故B正确。同理得：＝，由于P不变，R2是可变电阻，所以无法确定与I2成的关系。故CD不正确。 12．B 解析：（1）当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表示数变小；电压表示数变小；故A错误；（2）IL额＝＝＝0.25A，电路中的最大电流为Imax＝0.25A，灯泡的电阻： RL＝＝＝10Ω，电路中的总电阻：Rmin＝＝＝24Ω， 滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑min＝Rmin﹣RL＝24Ω﹣10Ω＝14Ω；故C错误； 该电路的最大功率：Pmax＝UImax＝6V×0.25A＝1.5W，故D错误； （3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流： Imin＝＝＝0.1A，则电流表示数的变化范围是0.1A～0.25A，故B正确。故选：B。 13．电；电能 14．火线；不高于36 15.2.4；10；每消耗1kW•h的电能，转盘转3000转 16．乙；火；D 解析：（1）在使用测电笔时笔尖接触要检测的导线，手接触笔尾金属体，当笔尖接触检测导线时，氖管发光的是火线，氖管不发光的是零线，故乙正确；当测电笔与插座的A孔接触时，氖管发光，说明A孔接的是火线；（2）接线时，首先进入开关，再接入灯泡，D插脚应接火线，C插脚应接零线。 17.440、4400 18.8；串；2；0.18 19．10；4；6Ω～20Ω；0.15 解析： L R串联， （1）由图2可知，灯泡两端的电压UL＝2.5V，RL＝＝＝10Ω，电源的电压：U＝UR+UL＝1.5V+2.5V＝4V； （2）电路中的最大电流为0.25A，此时变阻器接入电路中的电阻最小， 则R小＝＝＝6Ω，当电压表的示数UR′＝3V时，电路中的电流最小，灯泡的电功率最小，灯泡两端的电压：UL′＝U﹣UR′＝4V﹣3V＝1V， 由图2可知，通过灯泡的电流IL′＝0.15A，则滑动变阻器接入电路中的最大阻值： R大＝＝＝＝20Ω，所以，R的调节范围为6Ω～20Ω， 灯泡的最小功率：PL＝UL′IL′＝1V×0.15A＝0.15W。 20．0.5；0.75；＞ 21．81；6；5 解析：电路中的最大电流I最大＝1.2A，电源的电压： U＝I最大R1＝1.2A×R1﹣﹣﹣① 由图象可知，电路中的最小电流I最小＝0.3A，电压表的最大示数U2＝4.5V， U＝I最小R1+U2＝0.3A×R1+4.5V﹣﹣﹣②， 1.2A×R1＝0.3A×R1+4.5V，解得：R1＝5Ω， 电源的电压：U＝I大R1＝1.2A×5Ω＝6V； 当滑片P在B端时，U2＝4.5V，I最小＝0.3A， R2的阻值：R2＝＝＝15Ω， 在1min内电流通过R2产生的热量： Q＝I最小2R2t＝（0.3A）2×15Ω×60s＝81J。 22. 23.（1）温度计示数变化；（2）甲、乙；甲；（3）乙、丙；在电阻和通电时间都相同时，电流通过导体产生热量的多少跟电流大小有关；（4）控制变量法；探究影响压力作用效果的因素 24.（1）略；（2）不同；电压表示数；多；（3）3.5；去掉一节电池；（4）①实际电功率；②灯的电阻随温度的升高而增大 25.（1）如图；（2）移动滑片看灯泡是否发光；（3）2.2；B； 2.5；（4）0.5；增大；小灯泡灯丝电阻受温度影响；（5）小灯泡断路；（6）2.5；保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接2；2.5V× 解析：（1）灯泡I＝＝＝0.25A，因此电压表选择0～0.6A的量程；将电流表的0.6A接线柱与灯泡的左接线柱相连；将滑动变阻器的B接线柱与开关的右接线柱相连，如下图所示： ； （2）电路连接正确，灯泡不亮，首先应移动滑片看灯泡是否发光，看是不是因为阻值太大导致灯泡不亮；故选C；（3）电压表示数为2.2V，而额定电压为2.5V，故应使小灯泡两端的电压增大，就应该让滑动变阻器两端的电压减小，就必须把滑动变阻器的阻值调小，即滑片向B移动，使电压表示数为2.5V。（4）由图象知，当灯的额定功率P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W．随灯泡电压的增大，灯泡电流增大，灯泡实际功率P＝UI增大。小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线，说明小灯泡的电阻不是定值，灯丝的电阻随温度的升高而增大。（5）灯泡不亮，电流表无示数，说明某处发生了断路，电压表有示数，说明与电压表并联的灯泡出现了断路。（6）实验步骤：a、根据电路图连接电路，闭合开关S1、S2接1，调节滑动变阻器，使电压表示数为2.5A。b、保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接2，读出电压表示数U。 通过灯泡的电流：I＝IR0＝＝，灯泡额定功率：P＝U额I＝2.5V×。 26.（1）1.6W；（2）5Ω 解析：（1）滑动变阻器R的滑片P在B端时，灯泡与滑动变阻器串联，当滑片在A端时，电路中只有灯泡，由图象可知电源电压U＝6V， 当滑动变阻器两端电压是2V时，灯泡两端电压UL＝U﹣UR＝6V﹣2V＝4V， 由图象可知，当灯泡两端电压为4V时，电路中的电流I＝0.4A， 调光灯的实际功率P＝ULI＝4V×0.4A＝1.6W； （2）由图可知，灯泡与滑动变阻器串联，串联电路中电流处处相等，由I＝可得，滑动变阻器接入电路的阻值R′＝＝＝5Ω。 27．（1）200W；（2）50Ω；（3）1.44×105J 解析：（1）由图可知，当开关放在“冷”时，只有电动机连入电路；当开关放到“热”时，电动机和电热丝并联连入电路。“3000R/kW•h”表示用电器每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转3000转，电能表转盘转20R消耗的电能： W＝kW•h＝×3.6×106J＝2.4×104J， 电吹风机吹冷风时的功率： P冷风＝＝＝200W； （2）由表格数据知，吹热风时总功率为1168W，所以电热丝消耗的功率： P电热丝＝P热风﹣P冷风＝1168W﹣200W＝968W， 根据P＝可得，电热丝的电阻： R＝＝＝50Ω； （3）当电路供电电压为200V时，电吹风电热丝3min产生的实际热量： Q＝W＝t′＝×3×60s＝1.44×105J。 ( 6 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$