内容正文:
江西省南丰第一中学2025-2026学年九年级上学期
物理期末复习计算题实验题预测练习卷(适用人教版)
一、计算题
1.如图所示是某品牌电饭锅简化电路图,电饭锅额定电压220V,发热电阻、阻值不随温度变化,。操作开关、、的通断,可实现煮饭、煲汤、保温三个挡位调节,只闭合时,为煲汤挡,额定功率为440W。(1)求电饭锅在煲汤挡正常工作时电路中的电流;
(2)求的阻值;(3)求电饭锅在保温挡和煮饭挡正常工作时消耗的功率之比。
2.如皋拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从南京自驾前往如皋进行研学旅行。南京到如皋全程约270km,驾车前往大约需要3h。(汽油的热值取,汽油的密度取)(1)求汽车的平均速度;(2)汽车全程消耗汽油20L,求汽油完全燃烧放出的热量;(3)若汽车发动机全程的平均功率为25kW,求汽车发动机的效率。
3.小明和小华协作测量如图甲所示的家用养生壶的热效率(水吸收的热量与消耗电能之比),单独将该养生壶接入家庭电路中进行测试。该养生壶将1kg水从20℃加热到80℃的过程中,如图乙所示的电能表指示灯闪烁了160次。已知,求该过程中:(1)水吸收的热量;
(2)养生壶消耗的电能;(3)养生壶的热效率。
4.如图所示,电源电压不变,滑动变阻器标有“”,小灯泡标有“”字样。闭合开关,当滑片在某一位置时,电压表示数为,电流表示数为,小灯泡的图象如图所示。(1)求小灯泡L正常发光时的电阻;
(2)求电源电压;(3)将电源更换为可调电压电源,已知电流表量程,电压表量程。在保证电路安全的情况下,电源电压取某值后,闭合开关,移动滑片,发现通过小灯泡L的电流都可以在之间连续变化。求满足上述条件的电源电压的取值范围。
5.如图所示,这是某电吹风机的电路原理图,其中R1、R2为电热丝,M为电动机。已知电热丝R1的阻值为88Ω。通过闭合开关S1、S2可实现冷风、暖风和热风的转换,电吹风机的部分数据如表所示。求:
额定电压
220 V
额定功率
冷风
132 W
暖风
热风
1 782 W
(1)电吹风机吹暖风时的额定功率。
(2)电热丝R2的阻值。
(3)吹暖风时,1min内电吹风机消耗的电能。
6.某课外活动小组的同学设计了一个用电压表示数的变化来反映环境温度变化的电路,如图甲所示。电源电压为6V不变,R0是定值电阻阻值为20Ω,R1是热敏电阻,R1阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关S后,求:(1)当电压表示数为3V时,电路中的电流多大;(2)当电压表示数为2V时,环境温度为多少℃;
(3)如果将、并联接在该电源上,测得干路中的电流为0.6A,请计算此时的环境温度。
7.某型号的电饭锅有两档,分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡,其原理如图所示(虚线框内为电饭锅的发热部位)。已知R1=44,R2=2156。
(1)开关S置于 挡(选填“1”或“2”)时,是保温焖饭挡?
(2)高温烧煮挡,它的功率是多大 ?
(3)保温焖饭10min产生的热量是多少 ?
8.图甲为某款额定电压为220V国产智能电饭煲,其采用仿古“文武火”智能控温技术,模拟传统柴火灶“先武火煮沸,后文火慢炖”,以得到食物最佳的营养和口感。图乙为其电路原理图,R1和R2为电阻不变的电热丝,S为手动开关,S1是自动控制开关。通过S1的控制,可智能实现“武火”挡或“文火”挡,从而控制食物在不同时段的温度。将电饭煲接入220V电路中,在电饭煲工作的30min内,它消耗的电功率随时间变化的图象如图丙所示。求:(1)R2的电阻值;(2)30min内电饭煲消耗的电能;
(3)为保证在不同电压下,第一个“文火”阶段电饭煲产生的热量相同。求当实际电压为200V时,第一个“文火”阶段电饭煲耗时多少min。
二、实验题
9.实验室购买了一批规格为“2.5V0.75W”的小灯泡,小明利用其中一只灯泡做“测量小灯泡电功率”的实验。
实验次数
1
2
3
电压U/V
2
2.5
3
电流V/A
0.34
?
0.44
(1)参照电路图甲,用笔画线代替导线在上图所示的实物电路补充完整 ;
(2)按图连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调至 端(选填“左”或“右”);
(3)检查电路连接无误,闭合开关后,灯泡不亮,电压表、电流表都有示数但指针偏转较小,小明下一步的操作是移动滑片P,观察 ;
(4)小明测得数据如右表,其中第2次实验时的电流表示数如图丙所示,则第2次测得的电流是 ;①分析数据,小明判断该小灯泡不合格,其原因是: ;②假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,则这个小灯泡内钨丝的长度 (选填“大于”或“小于”)合格产品钨丝的长度。
10.完成“安阻法测电阻”的实验探究。
器材:电流表一只、阻值已知的定值电阻一个、待测电阻、开关两个、电源和导线。
(1)[开路法]电路如图甲所示,先闭合开关,测出通过和的总电流I,然后断开开关,测出通过的电流。因并联电路中各支路两端电压相等,故有,则 。
(2)[短路法]电路如图乙所示,先闭合开关,测出和串联时电路中的电流,然后闭合开关,使短路,测出通过的电流。因电源电压不变,故有,则 。
11.实验小组在“测量小灯泡额定功率”的实验中,用到的实验器材有:电压恒定为6V的电源、电流表、电压表、额定电压为2.5V 的小灯泡(正常发光时灯丝的电阻约为12Ω)、滑动变阻器、开关和若干导线。
(1)请根据实验要求将图甲所示的电路连接完整,滑片向右移时灯变亮;
(2)电路连接前,开关S 应该要 ;
(3)小组同学将电路连接无误后闭合开关,观察到小灯泡不亮且电流表有示数、电压表示无数,电路中只有一处故障,则故障可能是灯泡 ;
(4)排除故障后,闭合开关,电压表示数为 1.8V,此时应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”) 移动,小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为 W;(5)小组同学测量另一个灯泡正常发光时的电功率, 电压表意外损坏, 经讨论后,选用阻值为 R0的定值电阻进行实验, 设计如图丙所示的电路, 已知灯泡额定电压为U额,请将实验步骤补充完整:①闭合开关S、S1、 断开开关S2,移动滑动变阻器的滑片P, 使电流表的示数为 ②保持滑动变阻器的滑片 P不动, 只闭合开关S、S₂, 读出电流表的示数为I;
③小灯泡正常发光时的电功率 (用 U额、 I、 R0表示)
12.如图所示,将两个电阻串联起来是为了探究电流产生的热量与 的关系。通过观察 ,间接地比较两个电阻丝产生热量的多少。若要研究电流产生的热量与通电时间的关系,实验中还需要用到的实验器材是 。
13.利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率,小灯泡的额定电压为2.5V。(1)用笔画线代替导线,将图甲所示的电路连接完整 。(2)小明在连接电路时思考:在没有电流表的情况下能否测量小灯泡的额定功率呢?于是他设计了图乙所示的实验电路,也测出了小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为,定值电阻的阻值为R,实验步骤如下:
①只闭合开关S、,调节滑片,使电压表示数为;
②保持滑片位置不变,只闭合开关S、,此时电压表的示数为U;
可知小灯泡的额定功率 (用、U和R表示)。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)2A
(2)
(3)
【难度】0.85
【知识点】欧姆定律的简单计算、电功率P=UI及推导式的简单计算
【详解】(1)只闭合S3,此时电路为R2的简单电路,此时电源电压为220V,电功率为440W,电饭锅在煲汤挡正常工作时电路中的电流为
(2)根据欧姆定律计算
(3)保温时,R1和R2串联,其电功率为
煮饭时R1和R2并联,其电功率为
所以
2.(1)90 km/h
(2)
(3)37.5%
【难度】0.85
【知识点】热机效率的计算
【详解】(1)根据速度公式,代入路程和时间,得速度
(2)汽油体积
质量
完全燃烧放出的热量为
(3)发动机做的有用功
效率
3.(1)
(2)0.1kW·h或
(3)70%
【难度】0.65
【知识点】利用电能表的主要参数计算电能、计算物体温度变化时的吸放热、加热效率的计算
【详解】(1)水吸收的热量
(2)养生壶消耗的电能
(3)养生壶的热效率
4.(1)12Ω
(2)8V
(3)6~11V
【难度】0.4
【知识点】欧姆定律的简单计算、含有变阻器电路的动态计算
【详解】(1)小灯泡L正常发光时的电阻
(2)由电路图可知,灯泡和变阻器串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,由图像可知,当灯泡两端的电压是6V时,通过灯泡的电流是0.5A,灯泡的额定电流是0.5A,此时灯泡正常发光,所以灯泡的电压是6V,电源电压U=UL+UR=6V+2V=8V
(3)当电路中的电流最大是0.5A,变阻器连入电路的电阻为零,电源电压最小,最小电源电压Umin=UL=6V
当电路中的最小电流是0.2A,变阻器连入电路的电阻为最大值50Ω,变阻器两端的电压UR1=IminR大=0.2A×50Ω=10V<15V
此时电源电压最大,最大电源电压Umax=UL1+UR1=1V+10V=11V
电源电压的取值范围是6~11V。
5.(1)682W
(2)44Ω
(3)40920
【难度】0.65
【知识点】电功率P=UI及推导式的简单计算、电功率的多挡位问题
【详解】(1)当闭合开关S1,S2接触点1、2时,电路为电动机的简单电路,电路吹冷风;当闭合开关S1,S2接触点2、3时,R1与电动机并联,电路电阻大,电路功率小,吹暖风;当闭合开关S1,S2接触点3、4时,R1、R2、电动机并联,电路电阻小,电路功率大,吹热风。电吹风机吹暖风时的额定功率
(2)电热丝R2的电功率为
由得,电热丝R2的阻值为
(3)由得,吹暖风时,1min内电吹风机消耗的电能
6.(1)
(2)20℃
(3)40℃
【难度】0.65
【知识点】欧姆定律的简单计算、串联电路的电压规律及应用、含有敏感电阻的动态分析
【详解】(1)由图甲可知,电阻和串联,电压表测量两端的电压,,时,根据欧姆定律,电路中的电流
(2)当电压表示数时,根据欧姆定律,电路中的电流
根据串联电路的特点,热敏电阻两端的电压
根据欧姆定律,此时热敏电阻的阻值为
由图乙可知,当热敏电阻的阻值为40Ω时,对应的环境温度为20℃。
(3)当、并联接在该电源上时,根据并联电路电压的特点,和两端的电压均等于电源电压。通过定值电阻的电流
已知干路电流,根据并联电路电流的特点,通过热敏电阻的电流
根据欧姆定律,此时热敏电阻的阻值
由图乙可知,当热敏电阻的阻值为20Ω时,对应的环境温度为40℃。
7.(1)1
(2)1100W
(3)1.32×104J
【难度】0.85
【知识点】电功率的多挡位问题、焦耳定律的推导式及其应用
【详解】(1)由电路图可知,开关S置于2挡时,电阻R2被短路,电路为电阻R1构成的简单电路,电路中的总电阻最小,由公式可知,电路的总功率最大,电饭锅处于高温烧煮挡,开关S置于1挡时,电路为电阻R1和R2构成的串联电路,电路中的总电阻最大,由公式可知,电路的总功率最小,电饭锅处于保温焖饭挡。
(2)由电功率公式可得高温烧煮挡的功率
(3)由电功率公式可得保温焖饭挡的功率
则保温焖饭10min产生的热量Q=W=Pt=22W×10×60s=1.32×104J
8.(1)
(2)
(3)
【难度】0.65
【知识点】电功率P=W/t的简单计算、电功率P=UI及推导式的简单计算、电功率的多挡位问题
【详解】(1)当开关和都闭合时,R1和R2并联,电路总电阻小,根据,此时功率大,为 “武火” 挡,功率;
只闭合开关S、断开时,电路为R1的简单电路,电阻大,功率小,为 “文火” 挡,功率。
则的功率
则
(2)由图丙可知,的工作时间
的工作时间
30min内电饭煲消耗的电能
(3)R1的阻值为
当实际电压时, “文火” 功率
因为第一个 “文火” 阶段产生的热量,所以
即
解得
9. 右 电压表的指针是否指向2.5V 0.4 电压为2.5V时,其功率为1W,大于出厂规格 小于
【难度】0.94
【知识点】伏安法测小灯泡的电功率
【详解】(1)[1]参照电路图甲,滑动变阻器与小灯泡串联,电压表测量小灯泡两端的电压,与小灯泡并联,因小灯泡的额定电压是2.5V,所以选择小量程,如图所示:
(2)[2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调至阻值最大处,即右端。
(3)[3]根据题意可知,闭合开关后,灯泡不亮,电压表、电流表都有示数但偏转较小,则说明此时灯泡的实际功率太小,是由于滑动变阻器的阻值太大造成的,所以下一步应移动滑片,观察灯泡是否发光,即观察电压表的指针是否指向2.5V。
(4)[4]如图丙所示,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则第2次测得的电流是0.4A。
①[5] 由表知,电压为额定电压2.5V时,电流0.4A,灯泡实际功率
灯泡的额定功率
在额定电压下实际功率
所以灯泡不合格。
②[6]在横截面积和材料相同时,长度越短,电阻越小,电流越大,在家庭电路中的实际功率越大,所以生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,则这个小灯泡内钨丝的长度小于合格产品钨丝的长度。
10.(1)
(2)
【难度】0.85
【知识点】单安法测电阻
【详解】(1)如图甲所示,开关均闭合时,电流表测量的是干路电流,此时干路电流为I;
当再断开开关S2时,只有接入电路,此时电流表测量的是通过的电流,此时通过的电流为I1。
因为并联电路中,各支路工作时互不干扰,则不论开关是否断开,通过的电流均不变,均为I1。
则开关均闭合时通过定值电阻R0的电流
此时定值电阻R0的两端电压
此时待测电阻的两端电压
根据并联电路电压的规律可知
即
则的阻值可表示为
(2)如图乙所示,当只有开关闭合时,和串联,因为此时电路中电流为I1,则此时电路中的总电压,即电源电压可表示为
开关、均闭合时,被短路,因为此时电路中电流为I2,则此时电路中的总电压,即电源电压可表示为
因为电源电压没有改变,则
即
则的阻值可表示为
11.(1)
(2)断开
(3)小灯泡短路
(4) 右 0.5
(5)
【难度】0.65
【知识点】伏安法测小灯泡的电功率、安阻法测小灯泡的电功率
【详解】(1)小灯泡的额定电压为2.5V,电流表与滑动变阻器串联在电路中,电压表选用小量程并联在灯泡两端,滑片向右移时灯变亮,说明电路中的电流变大,电阻变小,因此滑动变阻器右下接线柱接入电路,如图
(2)电路连接前,为了保护电路,开关S 应该要断开。
(3)电路连接无误后闭合开关,观察到电流表有示数,说明电路是通路,灯泡不亮,电压表示无数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路,若电路中只有一处故障,叫故障可能是小灯泡短路。
(4)[1]闭合开关,电压表示数为1.8V,小于灯泡额定电压2.5V,要测灯泡额定功率,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,即减小滑动变阻器接入电路的阻值,故此时应将滑动变阻器的滑片向右移动。
[2]由乙可知,电流表选用小量程,电流表分度值0.02A,其示数为0.2A,则小灯泡额定功率为
(5)①[1]闭合开关S、S1、 断开开关S2,电阻R0与灯泡并联后再和滑动变阻器串联,电流表测R0电流,移动滑动变阻器的滑片P, 使电流表的示数为,此时灯泡两端的电压为U额;
②保持滑动变阻器的滑片 P不动, 只闭合开关S、S2,电阻R0与灯泡并联后再和滑动变阻器串联,电流表测干路电流,读出电流表的示数为I,灯泡正常发光时的电流;
③[2]小灯泡正常发光时的电功率
12. 电阻 温度计示数的变化 秒表
【难度】0.65
【知识点】探究电流产生热量与电阻的关系、转换法
【详解】[1] 两个电阻串联,电流和通电时间相同,电阻不同,因此是探究电流产生的热量与电阻的关系。
[2] 电流产生的热量无法直接测量,通过温度计示数的变化来间接反映,这是转换法的应用。
[3] 研究电流产生的热量与通电时间的关系,需要控制电流、电阻不变,改变通电时间,因此需要用秒表测量不同的通电时间。
13.(1)
(2)
【难度】0.4
【知识点】伏安法测小灯泡的电功率、伏阻法测小灯泡的电功率
【详解】(1)小灯泡额定电压2.5V,电压表选0~3V量程,并联在小灯泡两端;滑动变阻器 “一上一下” 接线,将电压表 “3V” 接线柱与小灯泡右端接线柱连接,如图所示:
(2)只闭合S、S1,灯与R、滑动变阻器串联,电压表示数(灯正常发光);
只闭合S、S2,电压表测灯与R总电压U,则R两端电压;
电路中电流(串联电流处处相等,等于灯的额定电流);
额定功率。
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