苏教版物理九年级下册第十五章 电功和电热定向训练试卷（精选含答案）

苏教版物理九年级下册第十五章 电功和电热定向训练
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、如图甲所示的电路中，电源两端电压保持不变，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P从右端移动到左端的过程中，读出相应的电流表和电压表的示数，记录实验数据。根据数据作出I—U的关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是（　　）
A．电源两端电压为3V
B．电路总功率最大时，电流表的示数为0.1A
C．滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω
D．电压表示数最大时，电路总功率最小
2、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
3、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
4、如图是武汉临江大道使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是（　　）
A．光电池板是将光能转化为化学能
B．照明灯是将内能转化为电能
C．小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能
D．蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能
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、在如图甲所示的电路中，电源两端的电压保持不变，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P由a端滑至b端的过程中，通过小灯泡的电流I随其两端电压U变化的I-U图像如图乙所示。已知小灯泡的额定电压为12V，下列说法中正确的是（　　）
A．在电压表示数变小的过程中，电路消耗的总功率不断变大
B．滑动变阻器的最大阻值为9Ω
C．滑片P由a端滑至b端的过程中，小灯泡的电功率变化了9W
D．滑片P由a端滑至b端的过程中，电路的总电功率变化了21W
7、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
8、下列用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　）
A．收音机 B．电视机 C．电饭锅 D．电冰箱
9、如图所示电路中，电源电压为4V不变，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V”，小灯泡标有“2.5V 1.25W”字样（灯丝的电阻不变），滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样闭合开关，在保证电路各元件安全（灯泡两端电压不允许超过额定值）的情况下，下列说法正确的是（　　）
A．电流表的示数范围是0.2A～0.6A
B．电压表的示数范围是0～3V
C．滑动变阻器接入电路的阻值范围3Ω～15Ω
D．电路总功率的变化范围是0.8W～2.4W
10、某实验小组用如图甲所示的电路进行实验，根据获得的数据画出了电流表示数I随电压表示数U变化的图像，如图乙所示。已知电源两端的电压保持10V不变，下列说法中正确的是（　　）
A．随着电压表示数的减小，通过小灯泡的电流减小
B．当电压表的示数为3V时，电流表的示数为0.25A
C．当电流表的示数为0.25A时，小灯泡的电功率为1W
D．当小灯泡两端的电压为4V时，滑动变阻器接入电路的阻值为30Ω
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（6小题，每小题5分，共计30分）
1、如图甲所示电路，电源电压保持不变，灯泡电阻不受温度影响。当开关S闭合时两电压表指针偏转均如图乙所示，灯泡L2的电功率为2.4W，则1min内灯泡L1消耗电能___________J。
2、（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。
3、检查是否饮酒设备的电路如图甲，R为酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，R0为定值电阻，电源电压不变。当检测酒精气体浓度增大时，电路的总电阻______（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），电压表的示数______，电路消耗的总功率______。
4、完成下列各小题：
（1）读出1图电流表的示数______；
（2）读出2图电压表的示数______；
（3）读出3图电阻箱的示数是______Ω＝______MΩ；
（4）如4图是“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验装置，将此装置接入电源通电，可以探究电流产生的热量与______的关系，若测得通过A、B容器内的电阻的电流为1A，通电1min，则B容器内的电阻产生的热量是______J。
5、MP3随身听以其独特的魅力深受年轻人的喜爱，若MP3正常工作时的功率为0.01W，则连续播放100s，消耗的电能为______J；它允许使用充电电池，在电池充电的过程中，是将______能转化为化学能，此时电池相当于______（填“电源”、“用电器”）。
6、如图所示，电能表的示数为___________kW·h。
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、一款储水式“电暖宝”的性能指标如下表所示：
额定电压 额定电功率 袋内充水量 自动断电温度
220V 500W 800g 70 oC
（1）如果袋内水的初温是20 oC，当加热到指示灯熄灭（自动断电）时，袋内的水吸收了多少热量？【已知水的比热容为4.2×103J/(kg oC)】
（2）若不计热量损失，在额定电压下需加热多少时间？
2、如图所示电路中，小灯泡L标有“”字样，，当、都闭合时，电流表示数为，这时小灯泡正常发光，求：
（1）电源电压；
（2）电阻的阻值；
（3）当、都断开时，小灯泡消耗的电功率。
3、某品牌电热水壶如图所示，铭牌如下表。烧水时，当壶内的水温达到设定温度后会自动切换到保温状态。若某次烧水，电热水壶正常工作，在1标准大气压下，经过15min将1.5L初温为20℃的水烧至沸腾，然后持续保温。已知水的比热容为，求该电热水壶：
（1）处于保温状态时的电阻是多少？
（2）将水烧至沸腾的过程中消耗的电能是多少？
（3）将水烧至沸腾的过程中的平均效率是多大？
某品牌电热水壶
加热功率 600W
保温功率 44W
电源 220V～50Hz
额定容量 1.5L
4、如图所示，电源两端的电压为6V且保持不变，定值电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片处于某位置时，电流表的示数为0.4A，求此时：
（1）滑动变阻器R2接入电路的阻值；
（2）10s内电流对电阻R1做的功。
-参考答案-
一、单选题
1、C
【解析】
【详解】
A．由图可知，滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，电压表测量定值电阻R1两端的电压，滑动变阻器的滑片P从右端移动到左端的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电流表示数变大，由欧姆定律可知，电压表示数变大，当滑动变阻器滑片在最左端时，滑动变阻器电阻为零，电路中电流最大，电压表示数最大，且等于电源电压，由图乙可知，电压表示数最大值，即电源电压为2.5V，故A错误；
B．由可知，当电路中电流最大的时候，电路总功率最大，由图可知，电路中最大电流为0.5A，即电路总功率最大时，电流表的示数为0.5A，故B错误；
C．当滑动变阻器滑片在最右端时，滑动变阻器电阻最大，此时电路中电流最小，为0.1A，此时电压表示数为0.5V，滑动变阻器两端的电压为
此时滑动变阻器的电阻，即滑动变阻器的最大值为
故C正确；
D．电压表示数最大时，电流表的示数也最大，由可知，此时电流总功率最大，故D错误。
故选C。
2、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。
3、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。
4、C
【解析】
【详解】
A．光电池板是将光能转化为电能，而不是化学能，故A不符合题意；
B．照明灯工作时，将电能转化为光能，故B不符合题意；
C．风力吹动小风扇转动发电，将机械能转化为电能，故C符合题意；
D．蓄电池夜晚放电，将化学能转化为电能，而不是将电能转化为化学能，故D不符合题意。
故选C。
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、B
【解析】
【详解】
A．如图灯泡和滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，在电压表示数变小的过程中，由图乙可知，电路中的电流变小，根据 电路消耗的总功率不断变小，故A错误；
B．当滑片P在a端时，滑动变阻器的最大阻值最大，最大阻值为
故B正确；
C．滑片P由a端滑至b端的过程中，小灯泡两端的电压变大，电流变大，根据小灯泡的电功率大，变化了
故C错误；
D．滑片P滑至b端时，电路中只有灯泡，故灯泡两端的电压12V就是电源电压，滑片P由a端滑至b端的过程中，电路的总电功率变化了
故D错误.。
故选B。
7、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。
8、C
【解析】
【详解】
A．收音机利用电能转化为声能，故A不符合题意；
B．电视机主要是利用电能，将电能转化为光能，故B不符合题意；
C．电饭锅是将电能转化为内能，且利用产生的内能工作的，故C符合题意；
D．电冰箱通过压缩机制冷，而压缩机将电能转化为机械能，故D不符合题意。
故选C。
9、C
【解析】
【详解】
由P＝UI知道，灯泡的额定电流为
由知道，灯泡的电阻
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电路
Imax＝0.5A
电路消耗的最大功率
Pmax＝UImax＝4V×0.5A＝2W
B．灯泡正常发光时，两端的电压为2.5V，功率为1.25W，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的最小电压
U滑min＝U﹣U额＝4V﹣2.5V＝1.5V
则滑动变阻器接入电路中的最小电阻值
当电压表的示数为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，则电压表的示数范围是1.5V～3V，故B错误；
A．灯泡两端的电压
UL＝U﹣U滑max＝4V﹣3V＝1V
电路中的电流
所以电流表的量程为0.2A～0.5A，故A错误；
D．电路消耗的最小功率
Pmin＝UImin＝4V×0.2A＝0.8W
则电路总功率的变化范围是0.8W～2W，故D错误；
C．滑动变阻器接入电路中的最大阻值
则滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是3Ω～15Ω，故C正确。
故选C。
10、D
【解析】
【详解】
由图甲得，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器的电压，电流表测量电路的电流。
A．由图乙得，随着电压表示数的减小，电流表示数增大，通过小灯泡的电流增大，故A错误；
BC．由图乙得，当电压表的示数为4V时，电流表的示数在0.25A，此时灯泡的电压为
小灯泡的电功率为
故BC错误；
D． 当灯泡的电压为4V时， 滑动变阻器的电压为
由图像得，此时电路中的电流为0.2A，由得，滑动变阻器接入电路的阻值为
故D正确。
故选D。
二、填空题
1、36
【解析】
【详解】
由电路图知道，电灯L1、L2串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测L1两端的电压。因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电压表V1的示数应大于V2的示数；而两个电压表指针偏转相同，所以，说明电压表V1的量程是0～15V，分度值为0.5V，示数为6V，即电源电压
U=6V
电压表V2的量程是0～3V，分度值为0.1V，示数1.2V，即L1两端的电压
U1=1.2V
由串联电路的特点知道，L2两端的电压
U2=U-U1=6V-1.2V=4.8V
因为灯泡L2的电功率为2.4W，由知道，电路的电流
由 知道，1min内灯泡L1消耗电能
2、 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。
3、 减小 增大 增大
【解析】
【详解】
[1]由电路图知，电阻R0与R串联，电压表测电阻R0两端电压，由图象可知，随酒精浓度的增大，酒精气体传感器R阻值减小，由电阻的串联可知电路的总电阻减小。
[2]由U=IR可知，电路中电流增大，R0两端电压增大，即电压表示数增大。
[3]电源电压不变，电流表示数增大，由P＝UI可知，电路消耗的总功率增大。
4、 0.3A 12.5V 35 3.5×10﹣5 电阻 600
【解析】
【详解】
（1）[1]图A，该表为电流表，使用的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A。
（2）[2]图B，该表为电压表，使用的量程为0～15V，分度值为0.5V，示数为12.5V。
（3）[3][4]图C中，电阻箱的示数为
（4）[5]由图示实验可知，两阻值不同的电阻丝串联，通过电阻丝的电流与通电时间相等而电阻阻值不同，此装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系。
[6]电阻产生的热量
5、 1 电 用电器
【解析】
【详解】
[1]MP3正常工作100s，消耗的电能
W=Pt=0.01W×100s=1J
[2][3]电池充电的过程中，将电能转化为化学能存储起来，此时是消耗电能的过程，相当于用电器。
6、2022.1
【解析】
【详解】
从图中可以看到，电能表单相电度表这五个字，上面的数字，为电能表的示数，最右边的读数为小数点后，第一位小数，电能的单位为kW·h，则电能表的示数为2022.1kW·h。
三、计算题
1、（1）1.68×104J；（2）33.6s
【解析】
【详解】
解：（1）由表中数据可知，当加热到指示灯熄灭时，水的温度为：70℃，温度从20℃加热到指示灯熄灭（自动断电）时，水吸收的热量
Q吸=cm t=4.2×103J/(kg ℃)×0.8kg×(70℃-20℃)=1.68×104J
（2）不计热量损失，则有
W=Q吸=1.68×104J
由可知，加热时间
答：（1）袋内的水吸收了多少热量为1.68×104J；
（2）若不计热量损失，在额定电压下需加热33.6s。
2、（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】
解：（1）当、都闭合时，与L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，且灯泡正常发光，所以电源电压
（2）由可得，灯泡正常发光时通过灯泡的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过的电流
由欧姆定律可得，电阻的阻值
（3）由可得，灯泡的电阻
当、都断开时，与串联，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和及欧姆定律可得，电路中的电流
小灯泡消耗的电功率
答：（1）电源电压为；
（2）电阻的阻值是；
（3）当、都断开时，小灯泡消耗的电功率为。
3、（1）1100Ω；（2）5.4×105J；（3）93.3%
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）由可知，保温状态时的电阻为
（2）水烧至沸腾的过程中消耗的电能为
（3）水的质量为
在1标准大气压下，水沸腾时的温度是100℃，水吸收的热量为
将水烧至沸腾的过程中的平均效率为
答：（1）处于保温状态时的电阻是1100Ω；
（2）将水烧至沸腾的过程中消耗的电能是5.4×105J；
（3）将水烧至沸腾的过程中的平均效率约为93.3%。
4、（1）60Ω；（2）18J
【解析】
【详解】
解：等效电路图如图所示：
（1）通过R1的电流
通过R2的电流
滑动变阻器R2接入电路的阻值
（2）10s内电流通过电阻R1做的功
答：（1）滑动变阻器R2接入电路的阻值60Ω；
（2）10s内电流对电阻R1做的功18J。