2021秋九年级物理全册第十五章电功和电热达标检测卷（苏科版）

第十五章达标检测卷一、选择题(每题3分，共30分)1．下列措施中，属于利用电流热效应的是(　　)A．电视机的后盖有很多孔B．电烤箱上禁止覆盖物体C．电饭锅里装有发热板D．电脑的主机中安装微型风扇2．下列情况符合安全用电原则的是(　　)A．发生触电事故时，不能用手去拉，要立即切断电源B．控制用电器的开关连接在零线和用电器之间C．将电风扇三脚插头最长的脚折弯后，插在两孔插座上使用D．在同一个插排上连接多个大功率用电器3．某同学为了探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，设计了如下电路图，其中正确的是(　　)4．小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220V　40W”的字样．下列说法正确的是(　　)A．该灯泡只能在220V电压下工作B．该灯泡的实际功率是40W不变C．该灯泡每秒消耗的电能是40WD．该灯泡正常发光时的功率是40W5．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑片P向右移动时，下列说法错误的是(　　)A．电压表示数变大B．电流表示数变小C．灯泡的亮度不变D．电路的总功率变小6．如图是华为的开关电源适配器铭牌，从各项电学参数可以看出该款适配器工作时的最大输出功率约为(　　)13 A．45WB．65WC．180WD．432W7．下列数据最符合实际的是(　　)A．手机充电器的工作电流约为20AB．USB接口的输出电压约为5VC．家用微波炉的额定功率约为10WD．家用空调工作一晚消耗约100度电8．如图所示电路中，电源电压不变．闭合开关后，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.3A，小灯泡消耗的功率为0.9W；当滑片P移至中点时，电压表示数变化了3V，电流表示数变化了0.1A．下列说法正确的是(　　)A．电源电压为9VB．滑片P移至中点时，滑动变阻器消耗的功率为2.4WC．滑片P移至中点时，小灯泡消耗的功率为1.2WD．滑片P在最右端时，电路消耗的总功率为4.8W9．具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换．如图所示是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为10V，四段电热丝电阻均为10Ω，防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大．下列说法正确的是(　　)A．开关旋至“1”挡，开启化霜功能B．开启防雾功能，电路总电阻为5ΩC．化霜与防雾电路的总功率之差为15WD．从防雾到除露，电路总电流变化了1A10．如图所示电路，电源电压保持6V不变，滑动变阻器的最大阻值为15Ω，定值电阻R2为5Ω.电压表示数为U1，R2的电功率为P2，电流表示数为I.闭合开关后，移动滑片P，下列图像可能正确的是(　　)13 二、填空题(每空1分，共23分)11．某灯泡上标有“220V　40W”的字样，它的额定功率是_______W，正常发光时灯丝的电阻是________Ω，工作电流是________A.12．小明利用手表和电能表测量家中空调的实际功率，电能表的表盘如图所示，他只让空调工作，观察到5min内电能表的表盘转过200转，则空调消耗的电能是________kW·h，空调的实际功率为________W．这些电能可以供额定功率200W的电视机正常工作________h.13．一只标有“2.5V　0.3A”的小电灯和滑动变阻器串联接在电压为6V的电源两端，调节滑动变阻器使小电灯两端电压为________V时，灯正常发光．此时灯1min消耗的电能为________J；再调节滑动变阻器使灯两端的电压为1.5V时，灯的亮度与正常发光相比__________(填“变亮”“变暗”或“不变”)．14．两个灯泡分别标有“220V　40W”“220V　60W”字样，并联在220V电源上，通过灯丝电流大的是____________灯泡，灯丝电阻较大的是____________灯泡．如果两灯泡钨丝长短一样，则钨丝较粗的是____________灯泡，使用相同时间，两灯消耗的电能之比是________．13 15．家庭电路中的各用电器之间是________(填“串”或“并”)联的．家庭电路中发生短路时，电路中的________很大，此时电路中的________会起到保护作用，避免发生火灾．“十字”路口上安装着交通指示灯，每组指示灯是由“红、黄、绿”三盏灯组成的，每盏灯上都标有“220V　100W”字样，则每组灯正常工作时每小时耗电________kW·h.16．太阳能充电宝上表面贴有太阳能板，可利用太阳能为内部锂电池充电，但销量低迷．某款太阳能充电宝内锂电池容量为0.1kW·h，合__________J．在充足阳光下太阳能板产生5V电压、0.25A电流为锂电池充电，充电效率为80%，将锂电池从无电状态下充满，太阳能板需要输出________J的电能，若每天充足太阳光照10h，需要________天才能将锂电池充满．17．如图所示为一款有高、低温两挡的蒸汽电熨斗电路原理图(虚线框内为蒸汽电熨斗的发热部位)．R1、R2为电热丝，其中R2＝60.5Ω.工作时，水升温并汽化成水蒸气，从而熨烫衣服．(电路中仅考虑R1、R2的阻值)闭合S1，当S2________(填“闭合”或“断开”)时，电熨斗处于高温挡．若电熨斗低温挡和高温挡的电功率之比是1∶5，则R1的电阻是________Ω；当电熨斗处于高温挡时，通电1min产生的热量是________________J.三、解答题(18题3分，第19题7分，第20题10分，21～23题每题9分，共47分)18．如图所示，请用笔画线代替导线，正确连接家庭电路．19．小明用如图所示装置探究两种液体的吸热能力，两烧瓶中的电阻丝相同．13 (1)实验中，必须取________(填“质量”或“体积”)相等的甲、乙两种液体．(2)实验中，用________(填序号)间接反映液体吸收热量的多少；通过比较________(填序号)来判断液体吸热能力的强弱．A．通电时间　　　　　　　B．温度计示数的变化(3)下表是某次的实验数据，分析可知，液体________(填“甲”或“乙”)的吸热能力较强．物质质量/g初始温度/℃加热时间/min最终温度/℃液体甲15020345液体乙15020368(4)若在甲、乙两烧瓶中，液体是质量相同的同种液体，电阻丝的阻值不同，则该装置可用来探究电流产生的热量与________的关系．20．小明和小华实验小组用图甲所示器材测量小灯泡的电功率，电源电压恒为4.5V，待测小灯泡L的额定电压为2.5V，滑动变阻器R的规格为“20Ω　1A”．(1)图甲是该实验中没有连接完整的电路，请用笔画线代替导线，在图甲中完成电路连接，要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大，导线不交叉．(2)连接好电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表示数变化明显，电压表无示数，经检查发现电路连接无误，则出现该状况的原因可能是小灯泡发生___________．(3)排除故障后，按图甲所示的电路继续进行实验．闭合开关，移动滑片P，使小灯泡发光，根据实验数据绘制出如图乙所示的图像，则小灯泡的额定功率为________W.13 (4)小明将电压表换成一个规格相同的小灯泡，使这两个小灯泡并联在电路中，当干路中的电流表示数为0.2A时，两个小灯泡的实际总功率为________W.(5)另一小组用相同器材实验时，发现电流表不能正常使用．他们选用一个定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路图，并进行如下实验操作：①按图丙连接电路，检查无误后，闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为________V；②S处于闭合状态，滑片不动，断开S1、闭合S2，读出电压表示数为U0；③小灯泡的额定功率P额＝________(用U额、U0、R0表示)．21．下表为某电冰箱的部分参数，如果将它单独接在3000r/(kW·h)的电能表上．使用环境额定电压输入总功率耗电量10～38℃220V120W1.1kW·h/24h(1)当电冰箱正常工作时，电能表转盘每分钟旋转多少转？(2)如果电冰箱平均每启动一次工作15min，这15min消耗的电能是多少？(3)该电冰箱一天大约启动多少次？22．某品牌电热水器有慢加热、快加热和保温三个工作状态，铭牌上的部分参数如下表所示，其中快加热功率参数模糊不清，它能够把水加热到的最高温度为75℃.简化电路如图所示，R1、R2均为加热电阻(温度对电阻的影响忽略不计)，若电热水器中已装满质量为40kg、温度为25℃的水．请完成下列问题．[已知水的比热容c＝4.2×103J/(kg·℃)]额定电压220V保温功率605W慢加热功率1210W快加热功率13 (1)用该电热水器把水加热到最高温度，水需要吸收的热量．(2)开关S1闭合，S2接b，电热水器处于慢加热工作状态，求R2的阻值．(3)若加热电阻产生的热量有84%被水吸收，用该电热水器把原有的水加热到最高温度用快加热比用慢加热节约多少秒？(结果保留整数)23．如图甲所示是某电吹风的工作原理图．电吹风工作时，可以分别吹出热风和凉风．为了防止温度过高，用一个热敏电阻R0与电阻为100Ω的电热丝R串联，R0的阻值随温度的变化如图乙所示．(1)当开关S指向1位置时，电吹风吹________风．(2)该电吹风吹热风时，其温度基本恒定在200℃左右，当它的温度继续升高时，R0的电阻将________，电热丝的发热功率将________．(均填“增大”“不变”或“减小”)(3)该电热丝的最大发热功率是多少？13 答案一、1．C　2．A3．B　点拨：影响电热的因素有电流、电阻和通电时间，探究电热和电阻的关系，必须控制电流和通电时间相等．只有B图符合要求．4．D　点拨：该灯泡在220V电压下正常工作时，功率为40W，每秒消耗的电能为40J．电压略高于或略低于220V时，灯泡也能发光，但其实际功率不是40W.5．A　点拨：由题图可知，滑动变阻器与灯泡并联，两端电压相等，都等于电源电压，电压表与滑动变阻器并联，即测电源电压，电流表测干路电流．电源电压不变，闭合开关S，当滑片P向右移动时，电压表示数不变，始终等于电源电压，故A错误；滑动变阻器连入电路的电阻变大，所在支路的电流减小，则干路总电流减小，电流表示数变小，故B正确；灯泡所在支路的电流不变，其亮度不变，故C正确；电路的总电压不变，总电流减小，根据P＝UI可得，电路的总功率变小，故D正确．6．B　点拨：由图知充电时电源适配器的最大电流I＝3.25A，电压U＝20V，最大输出功率为P＝UI＝20V×3.25A＝65W.7．B　点拨：手机充电器工作电流较小，约0.5A，所以A错误；微波炉的额定功率约1000W，C错误；1匹家用空调的电功率约735W，根据公式W＝Pt按每晚工作10h算，W＝0.735kW×10h＝7.35kW·h＝7.35度，所以D错误．8．B　点拨：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，比较滑片P在某一端点和滑片P移至中点时灯泡两端的电压的变化，可知开始时P在最右端，灯泡两端电压为3V，电路电流为0.3A，滑片P移至中点时，灯泡两端电压为6V，电路中电流为0.4A，根据串联电路的特点和欧姆定律可得，第一次电路中电源电压U＝UL＋U1＝UL＋I1R1＝3V＋0.3A×R1①，第二次电路中电源电压U＝UL′＋U1′＝UL′＋I2R1′＝6V＋0.4A×R1②，①②两式联立可得U＝12V，R1＝30Ω，故A错误；滑片P在最右端时，电路消耗的总功率P＝UI1＝12V×0.3A＝3.6W，故D错误；滑片P移到中点时，滑动变阻器消耗的功率P1＝(I2)2R1＝(0.4A)2××30Ω＝2.4W，故B正确；小灯泡消耗的功率PL＝ULI2＝6V×0.4A＝2.4W，故C错误．9．C　点拨：由题图可知，“1”挡时，两段电热丝串联；“2”挡时，只有一段电热丝连接在电路中；“3”挡时，两段电热丝并联．由电功率知识可知，“3”13 挡发热功率最大，为化霜挡，其总电阻为5Ω，总功率P3＝＝＝20W．“1”挡发热功率最小，为防雾挡，其总电阻为20Ω，总电流I1＝＝＝0.5A，总功率P1＝＝＝5W，化霜与防雾电路的总功率之差为(20－5)W＝15W．除露时电路中的电流I2＝＝＝1A，则从防雾到除露，电路中总电流变化了(1－0.5)A＝0.5A.10．D　点拨：当滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，此时电路中的电流最大，则最大电流I大＝＝＝1.2A；当滑片在最左端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，此时电路中的电流最小，则最小电流I小＝＝＝0.3A.电路中的电流最小，则R2两端的电压最小，其最小电压U2小＝I小R2＝0.3A×5Ω＝1.5V，根据串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端的最大电压即电压表的最大示数为U1＝U－U2小＝6V－1.5V＝4.5V；根据串联电路的电压特点可知，电压表示数的变化量与R1两端电压的变化量相同，电路中的电流与R1两端电压成正比，故A、B错误；根据P＝I2R可知，R2的最小电功率和最大电功率分别为P小＝I小2R2＝(0.3A)2×5Ω＝0.45W；P大＝I大2R2＝(1.2A)2×5Ω＝7.2W；根据P＝I2R可知，电功率P与I2成正比，则PI图像不是直线，故C错误，D正确．二、11．40；1210；0.18　点拨：根据铭牌知道灯泡的额定功率为40W，正常发光时的电阻R＝＝＝1210Ω，正常工作电流I＝＝≈0.18A.12．0.1；1200；0.5　点拨：2000r/(kW·h)表示的是电路中每消耗1kW·h的电能，电能表转盘转2000转，电能表转盘转动200转消耗的电能W＝kW·h＝0.1kW·h，t＝5min＝h＝h，空调的电功率P＝＝＝1.2kW＝1200W．电视机正常工作时的电功率P′＝P额＝200W＝0.2kW，由P＝可得这些电能可以供额定功率200W的电视机正常工作的时间t′＝＝＝0.5h.13．2.5；45；变暗　点拨：灯正常发光时，两端的电压为额定电压2.513 V，电流等于额定电流0.3A，1min消耗的电能W＝UIt＝2.5V×0.3A×60s＝45J．当灯两端的电压为1.5V时，小于其额定电压，则实际功率小于额定功率，灯的亮度变暗．14．220V　60W；220V　40W；220V　60W；2∶3　点拨：当两者并联时，都能正常发光，实际功率等于额定功率，而工作电流I＝，电功率越大，电流越大，因此通过“220V　60W”灯泡的电流较大，而电阻R＝，额定电压相等，额定功率越大，电阻越小，当灯丝长度相等时，横截面积越大电阻越小，因此电阻较大的是“220V　40W”的灯泡，灯丝较粗的是“220V　60W”的灯泡．相同时间内消耗的电能之比等于实际电功率之比，实际电功率都等于额定功率，两灯消耗的电能之比为40W∶60W＝2∶3.15．并；电流；熔丝；0.1　点拨：虽然有红、黄、绿三盏灯，但是每次只有一盏灯在工作，实际功率为100W＝0.1kW.每小时消耗的电能W＝Pt＝0.1kW×1h＝0.1kW·h.16．3.6×105；4.5×105；10　点拨：锂电池容量W＝0.1kW·h＝0.1×3.6×106J＝3.6×105J；太阳能板需要输出的电能W′＝＝＝4.5×105J；充电时间t＝＝＝3.6×105s＝100h，需要10天才能充满．17．闭合；242；6×104　点拨：电熨斗处于高温挡时电路的总功率最大，由P＝知，电源电压一定时，电路的总电阻较小，由电路图可知，当S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电路的总电阻较小，此时电熨斗处于高温挡．电熨斗处于低温挡时电路的总功率较小，由P＝知，电源电压一定时，电路的总电阻较大，由电路图可知，当S1闭合、S2断开时，电路中只有R1接入电路，电路的总电阻较大，此时电熨斗处于低温挡，所以低温挡功率P低温＝，高温挡功率P高温＝P1＋P2＝＋，由题知，电熨斗低温挡和高温挡的电功率之比是1∶5，即：P低温∶P高温＝∶＝1∶5，所以∶＝1∶4，R1∶R2＝4∶1，R1＝4R2＝4×60.5Ω＝242Ω；当电熨斗处于高温挡时，通电1min产生的热量Q＝W＝P高温t＝t＝×60s＝6×104J.三、18．解：如图所示．13 19．(1)质量　(2)A；B　(3)甲　(4)电阻20．解：(1)如图所示．　(2)短路(3)0.6　(4)0.1(5)①2；③点拨：(1)由电路图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测小灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，由小灯泡的额定电压为2.5V可知，电压表的量程为0～3V，且与小灯泡并联，由于滑动变阻器的滑片向右移动时，电阻变大，因此需将滑动变阻器的左下接线柱接入电路，实物电路如图所示．(2)无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表示数变化明显，电压表无示数，经检查发现电路连接无误，则出现该状况的原因可能是小灯泡发生短路．小灯泡短路时，小灯泡可以看成是一条导线，电路仍能接通，但电压表无示数，电流表有示数．(3)小灯泡的额定电压为2.5V，从图乙中看出，当电压为2.5V时，电流为0.24A，额定功率P＝UI＝2.5V×0.24A＝0.6W．(4)当干路中的电流表示数为0.2A时，因两灯并联，故每个小灯泡的电流为0.1A，从图乙中看出，此时小灯泡两端电压为0.5V，故两个小灯泡的实际总功率为P总＝U′I′＝0.5V×0.2A＝0.1W．(5)①此时小灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，闭合开关S、S1，电压表测量定值电阻和滑动变阻器的电压之和，小灯泡额定电压为2.5V，故调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为U″＝4.5V－2.5V＝2V．③S处于闭合状态，滑片不动，断开S1、闭合S2，读出电压表示数为U0，即为定值电阻电压，此时小灯泡正常发光，故电路中电流可表示为I额＝13 ，小灯泡的额定功率P额＝U额I额＝.21．解：(1)电冰箱工作一天消耗的电能W1＝1.1kW·h，根据P＝可知，电冰箱工作的时间t＝＝＝h＝550min；工作一天转盘转动的圈数n＝1.1×3000r＝3300r，所以每分钟转动的圈数为n1＝r＝6r.(2)由P＝可得，15分钟消耗的电能W＝Pt＝120×10－3kW×h＝0.03kW·h.(3)该电冰箱一天大约启动的次数n′＝≈37次．22．解：(1)水吸收的热量为Q＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(75－25)℃＝8.4×106J.(2)R1的电阻为R1＝＝＝40Ω，总电阻为R总＝＝＝80Ω，R2的电阻为R2＝80Ω－40Ω＝40Ω.(3)快加热时的功率P快＝＋＝＋＝2420W，加热电阻产生的总热量为Q总＝＝＝1×107J.快加热的时间t快＝＝≈4132s，慢加热的时间t慢＝＝≈8264s，用快加热比用慢加热节约的时间Δt＝8264s－4132s＝4132s.23．解：(1)热　(2)增大；减小(3)由题图乙知温度在35℃时，R0的电阻最小为10Ω，R0与电热丝串联支路的总电阻R总＝R0＋R＝10Ω＋100Ω＝110Ω，电热丝所在支路的电流I＝＝＝2A，该电热丝的最大发热功率P热＝I2R＝(2A)2×100Ω＝400W.点拨：(1)当开关S指向1位置时，电动机与电热丝同时接入电路(并联)，电吹风吹出热风．(2)电吹风吹热风时，其温度基本恒定在200℃左右，当它的温度继续升高时(在200～400℃之间)，由题图乙可知，R0的电阻将增大；电热丝阻值不变，则R0与电热丝串联支路的总电阻将增大，由欧姆定律可知，该支路的电流减小，根据P热＝I2R13 可知，电热丝的发热功率将减小．13