第十五章电能与电功率 单元测试 2021-2022学年沪粤版物理九年级上册（有答案）

《第十五章 电能与电功率》单元测试
一、填空题(每空2分，共20分)
1．小林家中五月月初和月末电能表示数如图所示。若小林家所在地区每度电的电费是0.6元，这个月他家应交______元电费。
(第1题)
2．如图所示的迷你小风扇的核心部件为一个小电动机。若此电动机的额定电压为3 V，正常工作时通过线圈的电流为0.5 A，线圈电阻为1 Ω，正常工作2 min电风扇线圈上产生的热量为________J。
(第2题)　(第3题)　　(第4题)
3．定值电阻R和灯泡L的U I图象如图所示，将该定值电阻R和灯泡L串联接入电路中，如果通过灯泡的电流为0.4 A，则通电5 min电阻R和灯泡L消耗的总电能为________J。
4．绿色生态理念要求人们注重环保节能。如图所示是额定功率为5 W的LED灯与60 W的白炽灯，LED灯直接把电能转化为光能，白炽灯由灯丝通电加热发光，正常工作时，它们亮度相同。两灯都正常工作时，相等时间内通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比为________。
5．如图所示的电路中，电源电压3 V不变，灯L1标有“3 V　 3 W”字样，灯L2标有“3 V　 1.5 W”字样，若使L1、L2都正常发光，应只闭合开关________。
(第5题)　　(第6题)
6．如图所示电路，移动变阻器滑片的过程中，电压表示数由1 V增大到3 V，此时电流表示数变化了0.2 A，则R1消耗的电功率的变化量为________W。
7．如图所示的电路中，R1＝15 Ω，R2＝20 Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.4 A，通电100 s，R2产生的热量为______J。
(第7题)　(第8题)
　(第9题)
8．某型号的电饭锅有高温加热和低温焖饭两挡，其原理如图所示，电阻R1＝44 Ω，R2＝2 156 Ω。电饭锅处于高温加热挡工作10分钟产生的热量是________ J。
9．在如图所示的电路中，R1为5 Ω，R和R2均为10 Ω，A、B间的电压U为10 V，电阻R消耗的电功率为________W。
10．将规格为“6 V　 3 W”的灯L1与规格为“6 V 　6 W”的L2串联接在电路中(不计温度对灯丝电阻的影响)，要使其中一个灯正常发光且另一个灯不损坏，则灯L2的实际功率是________W。
二、选择题(每题2分，共14分)
11．下列选项中是小明家里的用电器，在使用过程中电能转化的主要形式与电热毯相同的是(　　)
A．电动剃须刀
B．电脑
C．电熨斗
D．电风扇
12．如图所示是小王家的电能表，下列说法正确的是(　　)
(第12题)
A．电能表的读数为56 378 kW·h
B．这个电能表正常工作的电压为380 V
C．这个电能表要在20 A的电流下才能正常工作
D．小王家的用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁1 600次
13．如图甲所示，将一个标有“36 V 25 W”字样的小灯泡接在电压为12 V的恒压电源上，闭合开关的瞬间(t＝0)开始利用传感器记录电路中电流随时间的变化情况(如图乙所示)，利用慢速摄影技术可以观察到前0.04 s灯丝经历了从不发光、微微发光到逐渐变亮的过程，从第0.04 s后灯泡变为稳定发光。下列说法正确的是(　　)
(第13题)
A．灯丝的实际功率一直不变
B．闭合开关瞬间，灯丝的实际功率最小
C．灯丝从0～0.04 s实际功率逐渐变小
D．灯丝从0～0.04 s逐渐变亮，所以实际功率逐渐变大
14．某同学在探究“并联电路电流特点”的实验时，连接好如图所示的电路图，闭合开关，发现两个并联的灯泡，一个很亮，一个发光微弱，造成这种现象的原因可能是(　　)
(第14题)
A．发光微弱的灯泡灯丝短路
B．发光微弱的灯泡灯丝断路
C．发光微弱的灯泡灯丝电阻较大
D．两个灯泡两端的电压大小不同
15．一个规格为“220 V　25 W”的白炽灯甲与另一个规格为“110 V　25 W”的白炽灯乙都分别正常发光4 h，则(　　)
A．通过乙灯的电流较大
B．乙灯消耗的电能较多
C．乙灯较亮
D．甲灯的电功率大
16．现有额定电压均为6 V的A、B、C三盏小灯泡，它们的U I关系图象如图所示。下列说法中正确的是(　　)
(第16题)
A．若将三盏灯串联在电压为12 V的电路中，则C灯最亮
B．若将三盏灯串联，当A灯正常发光时，C灯的功率为1 W
C．若将三盏灯串联在电压为18 V的电路中，则三盏灯均可正常发光
D．若将三盏灯并联在电压为6 V的电路中，电路消耗的总功率为14.8 W
17．如图所示的电路中，R1与R3都是定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从左向右滑动的过程中，下列说法正确的是(　　)
(第17题)
A．电流表示数变大，电压表示数变大
B．电流表示数变小，电压表示数变小
C．R1消耗的功率变大
D．R3消耗的功率变大
三、实验题(第18题4分，第19题6分，第20题6分，共16分)
18．如图所示是“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。烧瓶内装有质量和初温完全相同的煤油，瓶中镍铬丝横截面积相同，但甲的长度大于乙的长度。
(第18题)
(1)为了在较短的时间内达到明显的实验效果，常选用煤油而不用水做实验，是因为煤油具有________较小的特点。
(2)通电一定时间后，发现甲瓶中的温度计示数更高，由此得出实验结论：电流相等，通电时间相同时，电流产生的热量与________ 有关。
19．某初中物理实验小组的同学想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关。于是他们找来额定电流小于0.6 A，额定电压是2.5 V的灯L1，接在电源电压恒为6 V的电路中，按照如图甲所示的电路进行探究。
(第19题)
实验次数 1 2 3 4
U/V 1.40 2.00 2.50 2.80
I/A 0.14 0.18 0.20 0.21
亮暗程度 暗 较暗 较亮 明亮
(1)请你用笔画线代替导线，根据如图甲所示的电路图，将图乙的实物图连接完整。
(2)据实验数据可知，小灯泡的额定功率是____________________W。
(3)通过实验数据和现象可得出结论：_____________________________________
_________________________________。
20．实验室常用的小灯泡，其铭牌上标有“2.5 V”字样，小王同学想通过实验测量出该灯泡的额定功率，设计了如图所示的电路。
(第20题)
(1)实验原理：____________________________________________________。
(2)正确连接好电路后，闭合开关发现小灯泡不亮，接下来最合理的实验操作是________。
A．断开开关，换用不同规格的小灯泡，进行实验。
B．先观察电流表和电压表是否有示数。如果电流表无示数，电压表有很大示数，则应将电压表换接为0～15 V量程。
C．先观察电流表和电压表是否有示数。如果电流表有示数，电压表示数为0，则应向左移动滑片，直到电压表示数为2.5 V。
D．先观察电流表和电压表是否有示数。如果电流表和电压表均有示数，则应向左移动滑片，观察灯泡能否发光。
(3)误差分析：考虑到电表内阻对实验的影响，因此，利用本实验装置测量的灯丝电阻________(填“大于”“等于”或“小于”)其真实值。
四、计算与推导题(第21题8分，第22题12分，共20分；解答要有必要的公式和过程)
21．电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看，它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台电动机，当它两端加220 V电压时，通过线圈的电流为50 A。
(1)若该电动机线圈电阻是0.4 Ω，求该电动机的线圈每分钟产生的热量。
(2)求这台电动机的机械效率。(百分号前保留一位小数)
22．多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场欢迎，图甲是该养生壶的简化电路图，R1、R2均为加热电阻且阻值不随温度而变化。当养生壶正常工作时，它的加热功率为968 W，保温时的功率为121 W。图乙是小明家的电能表表盘示意图，某天傍晚小明只将该养生壶接入家中电路加热食物，观察到家中电能表指示灯在1 min内闪烁了40次。求：
(1)养生壶正常加热时的电流。
(2)电阻R2的阻值。
(3)养生壶的实际功率及当天傍晚家中电路的实际电压。
(第22题)
答案
一、1.48　2.30 3．360　4．1?12　5.S1、S2
6．0.8　7．180　8．6.6×105　9．2.5 10．1.5
二、11.C　12．D　13．C 14．C　15．A 16．B　17．C
三、18.(1)比热容　(2)电阻
19．解：(1)如图所示。(2)0.5　(3)小灯泡的亮暗程度与实际功率有关，实际功率越大，小灯泡越亮
(第19题)
20．(1)P＝UI　(2)D　(3)小于
四、21.解：(1)电动机的线圈每分钟产生的热量Q＝I2Rt＝(50 A)2×0.4 Ω×60 s＝6×104 J。
(2)每分钟该电动机消耗的电能W＝UIt＝220 V×50 A×60 s＝6.6×105 J，这台电动机每分钟所做的机械功W机械＝W－Q＝6.6×105 J－6×104 J＝6×105 J，这台电动机的机械效率η＝×100%＝×100%≈90.9%。
22．解：(1)开关S接a时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电阻小，电源电压U一定，电路中的总功率大，养生壶处于加热挡；该养生壶处于加热挡加热时的电流I＝＝＝4.4 A。
(2)开关S接a时，电路为R1的简单电路，为加热挡；R1的阻值R1＝＝＝50 Ω；
开关S接b时，两电阻串联，养生壶处于保温挡，电路的总电阻R总＝＝＝400 Ω；
则电阻R2的阻值R2＝R总－R1＝400 Ω－50 Ω＝350 Ω。
(3)3 000 imp/(kW·h)表示电路每消耗1 kW·h的电能，电能表的指示灯闪烁3 000次，
则电能表指示灯闪烁40次消耗的电能W＝ kW·h ，
此养生壶的实际功率P实＝＝＝0.8 kW＝800 W；
实际电压为U′＝＝ ＝200 V。