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专题攻克试卷（无超纲带解析）

苏教版九年级物理下册第十五章电功和电热专题攻克
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、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
2、在如图所示的家用电器中，消耗电能主要是用来产生热量的是（　　）
A．电熨斗 B．台式电风扇
C．电视机 D．笔记本电脑
3、下列选项中，正确的是（　　）
A．人体安全电压不高于36V B．手电筒正常工作时电流约10A
C．新能源汽车的效率可达100% D．家用台灯正常工作电流大约2A
4、在伏安法测小灯泡额定功率的实验中，下列做法错误的是（　　）
A．连接线路的过程中，开关应处于断开状态
B．实验前滑动变阻器的滑片要放在阻值最大端
C．电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联
D．为了减小误差，进行多次测量，取平均值
5、下列选项中符合安全用电要求的是（　　）
A．在高压线下放风筝
B．多个大功率用电器同时使用一个插座
C．用湿布擦拭正在工作的电视机
D．发生触电事故时，应先切断电源
6、如图是某研究小组自制肺活量比较装置，吹气时气球胀大，隔板向上运动，下列说法正确的是（　　）
A．总电阻变大 B．电流表示数变小
C．电压表示数变大 D．电路总功率变大
7、如图甲所示电路中，R为滑动变阻器，R0为定值电阻，电源电压4V恒定不变。（不计温度对电阻影响），在滑片滑动过程中，电流表与电压表的示数变化图乙所示，则根据图象信息可知（　　）
A．R0阻值是35Ω B．电路的最大总功率是3.2W
C．电路的最小总功率是0.35W D．滑动变阻器的最大阻值是5Ω
8、如图所示是家用电吹风的工作原理图，圆弧形触片可置于A、B、C三处，电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风，下列说法正确的是（ ）
A．电风扇工作时将机械能转化为电能
B．电热丝选材时要选择导电性能好的铜丝
C．圆弧形触片置于A处时电风扇和电热丝串联
D．圆弧形触片置于B处时电吹风吹凉风
9、如图所示的家用电器中，主要是利用电流热效应工作的是（　　）
A．数码照相机 B．电风扇
C．电饭锅 D．电视机
10、图甲是一个温度报警器简化电路图，电阻R随温度变化的规律如图乙所示，通过电阻R0的电流随它两端电压变化的规律如图丙所示。下列说法中正确的是（　　）
A．R的阻值随它的温度的升高而变大
B．R0的阻值随它两端电压的升高而变大
C．闭合开关后，R的温度升高时，R0的电功率变大
D．闭合开关后，R的温度升高时，电压表和电流表的示数都变大
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、家庭电路中电视机和电灯的连接方式是______（选填“串联”或“并联”）的，控制电灯的开关应接在______（选填“零”或“火”）线上，1度电可供“220V 40W”的灯泡正常工作______h。
2、将一个标有“36V 10W”字样的灯泡，额定功率是______W，由三节新干电池串联组成的电池组的电压为______V，该灯在此电压下灯______（选填“能”或“不能”）正常发光。
3、如图所示是一种家庭用电子式电能表的表盘，表盘上标有“3200imp/kW·h”，表示每消耗1kW·h电能，指示灯闪烁3200次。某用电器单独接在该电能表上正常工作6min，电能表指示灯闪烁了320次。该用电器的额定功率是___________W，则这个家用电器可能是___________（选填“空调”、“台灯”或“电脑”）。
4、如图所示，电能表的示数为__________kW·h。
5、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。
三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、如图所示，R1=10Ω，R2=20Ω，R3=30Ω，电源电压恒定不变，若开关S1闭合，S2断开时，电流表的读数是0.3A，求：
（1）电源电压多大？
（2）当S1和S2都断开时，电流表的读数多大？
（3）电路消耗的最大功率是多少？此状态下5min可消耗多少电能？
2、下表是小明同学家饮水机的铭牌参数，学习电学知识后，他好奇饮水机的工作原理，请教老师后得到饮水机的电路原理图如图所示，当蓄水箱中装满水时，请你帮他解决如下问题：
额定电压 220V
额定功率 加热 500W
保温
蓄水箱的容积 1L
（1）蓄水箱中水的质量是多少 （水）
（2）如果饮水机把蓄水箱中的水从加热到用了210s，求此饮水机的加热效率（）；
（3）铭牌上的保温功率已模糊不清，已知R1=1000，求饮水机的保温功率。
3、某型号煎烤机有上下两个加热盘，由两个开关控制其工作状态。为下盘电热丝，为上盘电热丝，两电热丝阻值相等，煎烤机的最大额定功率为2200W。如图为煎烤机的内部简化电路图（不考虑温度对电热丝阻值的影响）。
（1）煎烤机正常工作时电路中的最大电流是多少？
（2）以最大额定功率工作时，1min消耗多少电能？
（3）电热丝的阻值是多大？
4、小远用家里的电磁炉煮粥，先调到大功率把粥烧开，后用小功率继续熬粥，这段时间电磁炉功率随时间变化如图所示：
（1）电磁炉大功率煮粥时的电流是多少？
（2）电磁炉用小功率熬粥时消耗的电能是多少？
5、水烧开后持续沸腾一段时间用于饮用更利于人体健康，为了满足这个要求，小罗设计了多挡位节能电烧水壶，电路原理如图甲。其中开关为防干烧温控开关，通常情况闭合；定值电阻R1、R2为加热电阻，且R1为48.4Ω，R2阻值为R1的2倍。通过滑动金属滑杆上的滑块P，使它在不同的位置接触触点，实现多挡位变化（如图乙）。他测得烧水壶用中功率挡给热水保温时，放出热量的70%被水吸收，将1kg的水从75℃加热到80℃；[已知c水=4.2×103J/（kg·℃），不计温度对电阻的影响]求：
（1）此加热过程中热水所吸收的热量Q是多少？
（2）此加热过程需要的加热时间是多少？
（3）用电高峰时，他请父母断开家中除烧水壶外的全部用电器，用烧水壶高功率挡加热一段时间后开始计时，经过30s后水沸腾，再以低功率挡持续加热30s。观察到电能表转盘在这60s内转了27转（电能表表盘如图丙），烧水壶工作的实际电压U实是多少。
---------参考答案-----------
一、单选题
1、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。
2、A
【解析】
【详解】
A．电熨斗通电后主要是发热，把电能主要转化为内能，是电流的热效应，故A符合题意；
B．台式电风扇通电后主要是转动，把电能主要转化为机械能，故B不符合题意；
C．电视机通电后主要是发光和产生声音，把电能主要转化为光能、声能，故C不符合题意；
D．笔记本电脑通电后主要是把电能转化为光能和声能，故D不符合题意。
故选A。
3、A
【解析】
【详解】
A．因为人体有电阻，微弱的电流通过人体时不会造成伤害，所以人体可以承受一定的电压，人体安全电压不高于36V，故A正确；
B．手电筒使用干电池，正常工作时电流约0.2A，故B错误；
C．新能源汽车使用电能工作，由于电流的热效应，在工作时会产生热量散失掉，所以新能源汽车的效率不可达100%，故C错误；
D．家用台灯的工作电压为220V，功率大概12W左右，因此家用台灯正常工作电流不是2A，故D错误。
故选A。
4、D
【解析】
【详解】
A．连接线路的过程中，为防止连接错误，电路中电流过大，保护电路元件，开关应断开，故A正确，不符合题意；
B．连接线路过程中，为了保护电路，滑动变阻器处于最大阻值的位置，故B正确，不符合题意；
C．电流表串联在被测电路中，电压表并联在被测灯泡两端，故C正确，不符合题意；
D．伏安法测小灯泡额定功率，测量出不同电压下的电功率，并分析灯泡亮暗与实际功率的关系，不取平均值，故D错误，符合题意。
故选D。
5、D
【解析】
【详解】
A．人靠近高压线，易发生高压电弧触电，所以不能在高压线下放风筝，故A不符合题意；
B．多个大功率用电器同时使用一个插座，会使总电流过大，容易烧坏插座、引起火灾，故B不符合题意；
C．生活用水是导体，用湿布擦正在工作的电视机，可能会发生触电事故，故C不符合题意；
D．发生触电事故时，要先切断电源，否则，施救者也会触电，故D符合题意。
故选D。
6、D
【解析】
【详解】
A．由图可知，隔板向上运动，带动滑动变阻器滑片向上运动，则R0阻值减小，电路总电阻减小，故A错误；
B．由于电路总电阻减小，所以电路电流增大，则电流表示数变大，故B错误；
C．电压表测R0两端电压，由于R0阻值减小，根据串联电路分压特点，所以其分压减小，则电压表示数减小，故C错误；
D．由于电路中电阻减小，电流变大，电源电压恒定，根据，所以电路总功率变大，故D正确。
故选D。
7、B
【解析】
【详解】
A．当滑动变阻器接入电路的电阻最小时，电路为R0的简单电路，由乙图可知，所以
故A不符合题意；
B．电路的最大功率
故B符合题意；
CD．当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，由乙图可知，电路的总电阻为
滑动变阻器的最大阻值为
电路的最小功率为
故CD不符合题意。
故选B。
8、D
【解析】
【详解】
A．电风扇工作时将电能主要转化为机械能，故A错误；
B．根据焦耳定律可知，电流产生的热量与导体的电阻、通电时间、电流的大小有关；选择电热丝时，电热丝要有一定的电阻值，而铜丝的导电性较好，同种情况下的电阻很小，容易造成电路短路，故B错误；
C．圆弧形触片置于A处时，电流的路径有两条，电风扇和电热丝并联，故C错误；
D．圆弧形触片置于B处时，只有电动机接入电路，电吹风吹凉风，故D正确。
故选D。
9、C
【解析】
【详解】
A．数码照相机工作时主要把电能转化为光能，不是利用电流热效应工作，故A不符合题意；
B．电风扇工作时主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作，故B不符合题意；
C．电饭锅工作时主要把电能转化为内能，是利用电流热效应工作，故C符合题意；
D．电视机工作时主要把电能转化为光能和声能，不是利用电流热效应工作，故D不符合题意。
故选C。
10、C
【解析】
【详解】
A．由图乙知道，R的阻值随它的温度的升高而变小，故A错误；
B．由图丙知道，R0的U-I图像是一条过原点的倾斜的直线，说明R0是定值阻值，阻值不随它两端电压的变化而变化，故B错误；
CD．由图知道，R与R0串联，闭合开关后，由于R的阻值随它的温度的升高而变小，则由串联电路电阻的特点知道，电路的总电阻减小，由欧姆定律知道，电流增大，电流表的示数变大，由知道，R0的电功率变大；由串联分压知道，R两端电压减小，即电压表示数减小，故C正确，D错误。
故选C。
二、填空题
1、 并联 火 25
【解析】
【详解】
[1]家庭电路电压为220V，电视和电灯的额定电压都是220V，为保证它们正常工作并且可以独立工作，要并联到电路中。
[2]在家庭电路中为用电安全，开关与电灯串联，开关一端接电灯，一端接火线，这样在开关断开后，电灯与火线脱离，保证用电安全。
[3] 40W=0.04kW ，1度电即1kW h，可供“220V 40W”的灯泡正常工作时间为
2、 10 4.5 不能
【解析】
【详解】
[1]用电器正常工作的电压为额定电压，用电器在额定电压下的功率为额定功率，所以标有“36V 10W”字样的灯泡，额定功率为10W。
[2]一节干电池电压为1.5V，所以三节干电池串联总电压为
[3]该灯的额定电压为36V，在4.5V电压下低于额定电压，故不能正常发光。
3、 1000 空调
【解析】
【详解】
[1][2]由题意可知，该用电器正常工作6min消耗的电能是
6min=0.1h，该用电器的额定功率是
根据生活经验可知，这个家用电器可能是空调。
4、1954.9
【解析】
【详解】
电能表最后一位是小数位，单位是kW h，从电能表上可以看出电能表的示数为1954.9kW h。
5、 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
三、计算题
1、（1）6V；（2）0.2A；（3）3W，900J
【解析】
【详解】
解：（1）开关S1闭合，S2断开时，R1短路，电路为R2的简单电路，电流表测电路中的电流，由欧姆定律可得，电源的电压
U=I2R2=0.3A×20Ω=6V
（2）当S1和S2都断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，因串联电路总电阻等于各分电阻之和，根据欧姆定律，电路中电流表的示数
（3）根据
当电路的电阻最小时，电路的功率最大，由串联电阻大于其中任一电阻，并联电阻小于其中任一电阻，故当S1、S2都闭合时，R1短路，R2、R3并联，此时电路的功率最大。因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻
电路消耗的最大功率是
此状态下5min消耗的电能为
W=Pt=3W×5×60s=900J
答：（1）电源电压为6V；
（2）当S1和S2都断开时，电流表的读数为0.2A；
（3）电路消耗的最大功率是3W；此状态下5min可消耗电能900J。
2、（1）1kg；（2）80%；（3）48.4W
【解析】
【详解】
解：（1）根据密度公式，蓄水箱中水的质量
（2）饮水机把蓄水箱中的水从75℃加热到95℃吸收的热量
这个过程消耗的电能
饮水机的加热效率
（3）分析图可知，闭合开关S、S0，R1和R2并联接入电路，当只闭合开关S，电路中只有R1接入电路，根据并联电阻小于其中任一电阻，由可知，只闭合开关S时，电路的功率较小，电路处于保温状态，此时饮水机的保温功率
答：（1）蓄水箱中水的质量是1kg；
（2）此饮水机的加热效率为80%；
（3）饮水机的保温功率为48.4W。
3、（1）10A；（2）；（3）
【解析】
【详解】
解：（1）煎烤机的最大额定功率为2200W，所以煎烤机正常工作时电路中的最大电流是
（2）以最大额定功率工作时，1min消耗的电能为
（3）当开关S1和S2均闭合时，煎烤机的功率最大，此时电阻丝R1和R2并联在电路中，两电阻丝电压相等，且两电热丝阻值相等，由可知，两电阻丝的功率相等，所以电阻丝R1的功率为
电热丝的阻值是
答：（1）煎烤机正常工作时电路中的最大电流是10A；
（2）以最大额定功率工作时，1min消耗的电能；
（3）电热丝的阻值是。
4、（1）10A；（2）360000J
【解析】
【详解】
解：（1）家庭电路的电压是220V，由图可知，大功率为2200W，所以电磁炉大功率煮粥时的电流是
（2）由图知，小功率熬粥的时间是10min，所以电磁炉用小功率熬粥时消耗的电能是
答：（1）电磁炉大功率煮粥时的电流是10A；
（2）电磁炉用小功率熬粥时消耗的电能是360000J。
5、（1）2.1×104J；（2）30s；（3）198V
【解析】
【详解】
解：（1）将1kg的水从75℃加热到80℃水所吸收的热量为
（2）由图乙知当高温挡时两电阻并联，低温挡时只有R2工作，中温挡时只有电阻R1工作，其功率为
烧水壶用中功率挡给热水保温时，放出热量的70%被水吸收，根据
此加热过程需要的加热时间是
（3）电能表上，表示电能表转盘每转2000圈，消耗的电能为，则转27r消耗的电能为
设烧水壶工作的实际电压U实，先高温挡加热30s，再低温挡加热30s消耗的电能为
解得
U实＝198V
答：（1）此加热过程中热水所吸收的热量为4.86×104J；
（2）此加热过程需要的加热时间是30s；
（3）用烧水壶工作的实际电压是198V。