精品解析2021-2022学年苏教版九年级物理下册第十五章电功和电热章节练习试题

苏教版九年级物理下册第十五章电功和电热章节练习
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、如图所示，闭合开关后，小灯泡比小灯泡暗，小明测得通过的电流远小于的电流。则与比较，以下判断正确的是（　　）
A．的电阻大 B．的两端电压大
C．的实际功率大 D．工作相同时间，消耗的电能多
2、如图所示的电路中，电源两端的电压恒定不变，开关S1和S2为联动开关（同时断开或闭合），R1、R2、R3为三个定值电阻，其中R1∶R2＝1∶3；R2＝R3。闭合开关S后，当联动开关断开时，通过R1和R2的电流分别为I1、I2，R1和R2两端的电压分别为U1、U2，R1和R2的电功率分别为P1、P2；当联动开关闭合时，通过R1和R3的电流分别为I3、I4，R1和R3两端的电压分别为U3、U4，R1和R3的电功率分别为P3、P4。则下列关系中正确的是（　　）
A．I3∶I4＝1∶3 B．U1∶U3＝1∶3
C．P1∶P4＝1∶16 D．P2∶P3＝3∶16
3、下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
A．电饭锅 B．电视机 C．抽油烟机 D．电冰箱
4、甲、乙两灯泡的关系如图所示，将甲、乙两灯泡串联，当通过甲灯的电流为时，乙灯泡消耗的电功率是（　　）
A． B． C． D．
5、空气质量指数是反应和评价空气质量的重要指标，下表中空气质量等级按照空气质量指数划分。如图甲是环保项目学习小组设计的空气质量检测仪的电路原理图，用电流表显示空气质量指数。电源两端的电压为18V，且保持不变，定值电阻R0的阻值为100Ω，气敏电阻R的阻值与空气质量指数K的关系图像如图乙所示。下列判断中正确的是（　　）
空气质量指数K 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 >300
空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重试污染 严重污染
A．空气污染的程度越小，电路中的电流越小
B．气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而增大
C．电路中电流为时，对应的空气质量等级为优
D．当空气质量指数为300时，R0消耗的电功率为
6、如图甲所示，电源两端电压不变，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻。当开关S闭合后，逐步改变滑动变阻器接入电路的电阻值，根据电压表与电流表的示数，绘制的图象如图乙所示。下列判断正确的是（　　）
A．电源两端电压为10V B．电流最大时电路消耗电功率为6W
C．定值电阻R2的电阻值为20Ω D．变阻器R1接入电路的最大阻值为200Ω
7、下列仪表中，专门用来测量电流做功的是（　　）
A．电压表 B．电能表 C．电流表 D．万用电表
8、关于家庭电路和安全用电，下列做法正确的是（　　）
A．更换灯泡时先断开开关 B．电灯开关安装在零线和电灯之间
C．用铜丝代替保险丝 D．使用试电笔时，手不接触笔尾的金属体
9、下列估测的数据中，最接近实际的是（　　）
A．手机正常通话时的电流约为5A B．一个电子所带的电量约为1C
C．人体的安全电压为36V D．教室里一盏日光灯的功率约为40W
10、在东京奥运会的男子百米决赛中，和苏炳添同时参赛的英国选手因抢跑被红牌罚下，这精准度记录是因为赛道起点装有电子起跑器，图甲是电子起跑器的简化电路图，电源电压恒定，圆圈处为电表，R0为定值电阻，压敏电阻Rx安装在踏板上，其电阻与所受压力的关系如图乙。下列分析正确的是（　　）
A．圆圈处的电表为电压表 B．运动员起跑时，用力踩踏板，R0两端电压变小
C．R0电阻可与Rx并联 D．运动员没有踩踏板时，电路消耗的总功率最小
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、如图所示是小雪家月初和月末电能表的示数，这个月消耗的电能是 ___________度。将额定功率为1500W的空调接入电路，只让空调单独正常工作2min，电能表的转盘转 ___________转。
2、学校创客小组探究气压传感器的使用参数，同学们将一节塑料管与抽气机连接，将气压传感器插入管内，传感器与计算机相连，如图甲所示，抽气时，从计算机上可读出该位置气压。
（1）抽气时，管内气压______外界大气压（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（2）气压传感器内部工作原理如图乙，R0是定值电阻，R1是压敏电阻，其阻值与气压的关系如图丙所示。当R1=30Ω时，压敏电阻受到的气压为______Pa，随着抽气速度增大，阻值会______，电压表示数会______（以上两空选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）若电源电压为12V，R0=10Ω，当气压传感器的读数为0.9×105Pa时，压敏电阻的阻值为______Ω，此时R0的电功率为______W。
3、上海地区家庭电路中，冰箱与电饭煲等家用电器正常工作的电压为________伏；如图所示，“拖线板”上每个插座之间是________连接的（选填“申联”“并联”），如果这个拖线板同时给多个家用电器供电，会使_________过大造成安全隐患。
4、家庭电路中电流过大的原因是电路______或电路中的用电器的总功率过大；电工用______辨别火线与零线；在高大建筑物上一般用______来防雷。
5、（1）如图所示，电阻箱的示数为_______Ω；
（2）如图所示，电能表的示数为_______kW·h。
三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、有一种车床用的照明灯泡，规格为“36V 1A”，现在将该照明灯泡与一个定值电阻R并联接入如图所示电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，照明灯泡正常发光，电流表的示数为1.5A。求：
（1）定值电阻R的大小；
（2）整个电路消耗的电功率。
2、小明为准确测量家用电热水器电热丝的电阻值，小明先观察到电能表表盘上标着“3000imp/kW h”，然后在家中把该电热水器单独接入220V的家庭电路中工作5min，发现电能表指示灯闪烁了242次，求：
（1）小明测得该电热水器的实际电功率是多少？
（2）该电热水器电热丝的实际电阻值是多少？
3、图甲是小明家安装的即热式热水器，其具有高、低温两挡加热功能，低温挡功率为5500W，内部等效电路如图乙所示，R1和R2是两个电热丝．某次小明用高温挡淋浴时，水的初温是20，淋浴头的出水温度为40，淋浴20min共用水100kg．假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]，求：
（1）电热丝R1的阻值。
（2）用高温挡淋浴20min时水所吸收的热量。
（3）该热水器高温挡功率。
4、一个灯泡上标有“220V　100W”的字样，求：
（1）该灯正常发光5h消耗的电能；
（2）该灯正常发光时，通过灯泡的电流；
（3）该灯正常发光时灯丝的电阻；
（4）把该灯接入110V的电路中，灯泡发光的实际电功率。
5、如图甲是家用电暖器，利用电热给煤油加热取暖。图乙为其简化的电路原理图，已知电阻R1＞R2，铭牌见下表。在电暖器跌倒时，跌倒开关S自动断开，切断电源，保证安全。电暖器有“高温挡”、“中温挡”和“低温挡”三个挡位，解答下列问题：
（1）在高温挡时，电暖气正常工作时的电流为多少？
（2）R1的电阻是多少？
（3）在用电高峰时，家庭电路中往往电压偏低，使用的电器功率变低，若用电高峰时家庭电路中实际电压为198V，则中温挡的实际功率为多少？
电暖器
额定电压 220V
额定功率 低温挡 550W
中温挡
高温挡 1650W
频率 50Hz
---------参考答案-----------
一、单选题
1、A
【解析】
【详解】
AB．根据题意，两灯并联，根据并联电路电压的规律，两灯电压相等且等于电源电压，由通过的电流远小于的电流，由欧姆定律可知，的电阻大于的电阻，故A正确，B错误；
CD．根据题意，两灯并联，根据并联电路电压的规律，两灯电压相等且等于电源电压，由通过的电流远小于的电流，由电功率的公式可知，的实际功率小于的实际功率，根据可知，工作相同时间，消耗的电能少，故CD错误。
故选A。
2、C
【解析】
【详解】
A．当联动开关断开时，电路为R1、R2的串联电路，当联动开关闭合时，R2被短路，电路为R1、R3的并联电路；记电源电压为U，当R1、R2串联时，因为串联电路电流处处相等，根据欧姆定律，流过R1、R2的电流相等，且R1∶R2＝1∶3，即
当联动开关闭合时，R1、R3并联时，且R2＝R3，R1∶R2＝1∶3，根据欧姆定律，流过R1的电流为
流过R3的电流为
则
故A错误；
B．串联电路中，电压之比等于电阻之比，故当R1、R2串联时
U=U1+U2
当联动开关闭合时，R2被短路，电路为R1、R3的并联电路，故U3=U4=U，故
故B错误；
CD．当R1、R2串联时，根据P=UI可得，R1、R2的电功率分别为
R1、R3并联时，根据P=UI可得，R1、R3的电功率分别为
所以
故C正确；
故D错误。
故选C。
3、A
【解析】
【详解】
A．电饭锅主要是把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故A符合题意；
B．电视机主要是把电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应工作的，故B不符合题意；
C．抽油烟机是利用电动机来工作的，将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故C不符合题意；
D．电冰箱利用电动机带动压缩机来工作，将电能主要转化为机械能，故D不符合题意。
故选A。
4、B
【解析】
【详解】
如图，根据题意，甲、乙两灯泡串联，当通过甲灯的电流为时，根据串联电路电流的规律，乙灯的电流为
根据图像可知，当时，，由电功率的公式可得乙灯消耗的电功率为
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5、AD
【解析】
【详解】
AB．由乙图可知，气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而减小；由表和图乙可知，空气污染的程度越小，空气质量指数越低，气敏电阻的阻值也就越大，电路中的总电阻阻值也越大，此时由于电路总电压一定，则电路中的电流越小，故A正确，B错误；
C．当电路中电流为I=时，电路的总电阻为
热敏电阻的阻值为
R=R总-R0=180Ω-100Ω=80Ω
根据图乙可知，空气质量指数为70，结合表可知，空气质量等级为良，故C错误；
D．当空气质量指数为300时，气敏电阻阻值为R′=20Ω，因此电路的总电电阻为
R总′=R′+R0=20Ω+100Ω=120Ω
电路的电流为
因此，R0消耗的电功率为
故D正确。
故选AD。
6、C
【解析】
【详解】
D．由电路图知道，当滑片位于最左端时，电路为R2的简单电路，此时电路中电阻最小，电流最大，由乙图知道，电路的最大电流I最大＝0.6A；由欧姆定律知道，电源的电压
U＝I最大R2＝0.6A×R2①
当滑片位于最右端时，滑动变阻器连入电路阻值为其最大阻值，且R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，此时电路中的电流最小，由乙图知道
U1＝10V
I最小＝0.1A
所以，变阻器R1接入电路的最大阻值
故D错误；
C．由串联电路的电压特点和欧姆定律知道，电源的电压
U＝U1+I最小R2＝10V+0.1A×R2②
电源两端电压不变，由①②可得
0.6A×R2＝10V+0.1A×R2
解得
R2＝20Ω
故C正确；
A．电源的电压
U＝0.6A×R2＝0.6A×20Ω＝12V
故A错误；
B．电路消耗的最大电功率
P＝UI＝12V×0.6A＝7.2W
故B错误。
故选C。
7、B
【解析】
【详解】
A．电压表是测量电路两端电压的仪表，不能直接测量电功，故A不符合题意；
B．电能表是用来测量电路消耗电能（电流做功）的仪器，故B符合题意；
C．电流表可以直接测量电路中电流的大小，不能直接测量电功，故C不符合题意；
D．万用电表可以测量电压、电流、电阻的大小，但不能测量电功的大小，故D不符合题意。
故选B。
8、A
【解析】
【详解】
A．更换灯泡时，为保护电路同时保证安全用电，要断开开关，切断电路，故A正确；
B．在家庭电路中，为保证用电安全，开关要安装在火线和电灯之间，这样在开关断开后，电灯和火线脱离，避免人触电。如果安装在零线和电灯之间，即使开关断开，电灯不亮，电灯仍然和火线相连，容易使人触电，故B错误；
C．保险丝的作用是在电路中电流过大时，自动熔断，保护电路，其材料特点是电阻率大、熔点低。而铜丝电阻率小、且熔点高，不能代替保险丝，故C错误；
D．试电笔使用时，手要接触笔尾的金属体，这样可以在电源线、试电笔，人体之间形成通路，如若物体带电，试电笔氖管发光。如果不接触笔尾金属体，不管物体带不带电，试电笔氖管都不发光，不能检验物体是否带电。故D错误。
故选D。
9、D
【解析】
【详解】
A．手机正常通话时的电流约为0.15A，故A不符合题意；
B．一个电子所带的电量约为，故B不符合题意；
C．在不同的环境下人体的安全电压值不同，一般认为人体的安全电压不高于36V，故C不符合题意；
D．教室里一盏日光灯的工作电流约0.2A，功率约为40W，故D符合题意。
故选D。
10、D
【解析】
【详解】
A．由图可知，电阻R0与Rx串联，圆圈处的电表串联在电路中，则为电流表，故A错误；
B．运动员起跑时，用力踩踏板（即F增大），由图知，压敏电阻Rx的阻值变小，则串联电路的总电阻变小，根据可知电路中的电流变大，由U=IR0可知R0两端的电压变大，故B错误；
C．电阻R0串联在电路中可以保护电路，如果R0与Rx并联，电流表测量干路中的电流，当压敏电阻Rx较小时，电路的总电阻较小，根据可知电路中的电流较大，可能会烧坏电流表，故C错误；
D．运动员没有踩踏板时，F=0，由图知，压敏电阻的阻值最大，由电阻的串联可知电路的总电阻最大，根据可知电路消耗的总功率最小，故D正确。
故选D。
二、填空题
1、 162.6 30
【解析】
【详解】
[1]由图示电能表知道，电能表月初、月末示数为1120.3kW h、1282.9kW h，这个月消耗的电能
[2]“600revs/kW h”表示电路中每消耗1kW h的电能电能表的转盘转600r，只让空调单独正常工作2min消耗的电能
电能表转盘转数
2、 小于 0.6×105 变小 变小 40 0.576
【解析】
【详解】
（1）[1]利用抽气机抽气前管内气压等于外界大气压，抽气后管内气体减少，气压减小，小于外界大气压。
（2）[2]由图丙可知，当R1=30Ω时，压敏电阻受到的气压为0.6×105Pa。
[3][4]由图乙可知，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中电流，随着抽气速度增大，管内的气压变小，压敏电阻R1的阻值变小，由串联电路的分压特点可知，R1两端的电压减小，即电压表的示数变小。
（3）[5]由图丙可知，当气压传感器的读数为0.9×105Pa时，压敏电阻的阻值为40Ω。
[6]因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时电路中的电流为
则此时R0的电功率为
P0=I2R0=(0.24A)2×10Ω=0.576W
3、 220 并联 电流
【解析】
【详解】
[1]我国家庭电路电压220V，冰箱与电饭煲等家用电器并联接入电路正常工作，所以电压为220伏。
[2] 如图所示，每个插座之间是并列接入电路，所以每个插座之间是并联连接。
[3] 如果这个拖线板同时给多个家用电器供电，会使这个拖线板过载，导致电流过大引起火灾，造成安全隐患。
4、 短路 试电笔 避雷针
【解析】
【详解】
[1]家庭电路中发生电流过大的原因：一是电路发生短路现象；二是电路中用电器的总功率过大。
[2]试电笔或测电笔可以辨别火线和零线。
[3]在高大建筑物上一般都安装有避雷针，是用来防雷击的。
5、 2035 6025.8
【解析】
【详解】
（1）[1]电阻箱的示数为
（2）[2]电能表读数时，表盘上方方框内的最后一位数是小数位，前面的数是整数位，再加上电能的单位kW·h即可；所以该题中电能表示数为6025.8kW·h。
三、计算题
1、（1）72Ω；（2）54W
【解析】
【详解】
解：（1）由电路图可知，灯泡L与电阻R并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，且照明灯泡正常发光，所以，电源的电压
通过灯泡的电流
＝1A
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过电阻R的电流
由可得，定值电阻的阻值
（2）整个电路消耗的电功率
答：（1）定值电阻R的阻值为72Ω；
（2）整个电路消耗的电功率为54W。
2、（1）968W；（2）50Ω
【解析】
【详解】
解：（1）3000imp/kW h表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁3000次，电能表指示灯闪烁了242次消耗的电能
该电热水器的实际电功率
（2）由可得，该电热水器电热丝的实际电阻值
答：（1）小明测得该电热水器的实际电功率是968W；
（2）该电热水器电热丝的实际电阻值是50Ω。
3、（1）8.8Ω；（2）8.4×106J；（3）7×103W
【解析】
【详解】
解：（1）由于电源电压一定，根据可知，电阻越大，功率越小；电阻越小，功率越大；所以当只闭合开关S1时，只有R1接入电路，热水器处于低温挡；当同时闭合开关S1和S2时，R1和R2并联，总电阻最小，热水器处于高温挡。所以电阻R1的阻值
（2）沐浴20min用水100kg，则水吸收的热量为
（3）因为热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收，所以热水器正常工作产生的热量为
热水器正常工作消耗的电能
热水器高温挡的功率
答：（1）电阻R1的阻值是8.8Ω。
（2）沐浴20min，水吸收的热量是8.4×106J。
（3）热水器高温挡的功率是7×103W。
4、（1）；（2）0.45A；（3）484Ω；（4）25W
【解析】
【详解】
解：（1）正常发光5h消耗的电能为
（2）通过灯泡的电流为
（3）根据欧姆定律及可得
则正常发光时灯丝的电阻为
（4）当它接入110V的电路中时，灯泡的实际功率为
答：（1）该灯正常发光5h消耗的电能；
（2）该灯正常发光时，通过灯泡的电流0.45A；
（3）该灯正常发光时灯丝的电阻484Ω；
（4）把该灯接入110V的电路中，灯泡发光的实际电功率25W。
5、（1）7.5A；（2）88Ω；（3）891W
【解析】
【详解】
解：（1）由P=UI可得，在高温挡时电暖气正常工作时的电流为
（2）由电路图可知，只闭合S、S1时，电路为R1的简单电路，闭合S、S1、S2时，R1、R2并联，只闭合S、S2时，电路为R2的简单电路，因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，且R1>R2，所以，只闭合S、S1时电路的总电阻最大，闭合S、S1、S2时电路的总电阻最小，电源电压一定时，由可知，只闭合S、S1时，电路的总功率最小，电暖器处于低温挡；同理可知，闭合S、S1、S2时电暖器处于高温挡；只闭合S、S2时电暖气处于中温挡；则R1的电阻为
（3）因电路中的总功率等于各用电器的功率之和，故可知中温挡的功率为
P中=P高-P低=1650W-550W=1100W
只闭合S、S2时，电路为R2的简单电路，电暖气处于中温挡，则R2的电阻为
用电高峰时家庭电路中实际电压为198V，则中温挡的实际功率为
答：（1）在高温挡时，电暖气正常工作时的电流为7.5A；
（2）R1的电阻是88Ω；
（3）用电高峰时家庭电路中实际电压为198V，则中温挡的实际功率为891W。