苏教版物理九年级下册第十五章 电功和电热同步测评试题（有解析）

苏教版物理九年级下册第十五章 电功和电热同步测评
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，当闭合开关S后，两个电压表指针偏转角度相同，指针位置如图乙所示。则此时定值电阻R1、R2的电功率之比为（　　）
A．4∶1 B．1∶4 C．5∶1 D．1∶5
2、图所示的用电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
A．电烤箱 B．电子钟
C．榨汁机 D．洗衣机
3、图甲所示电路中，电源两端电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P从一端移动到另一端时，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，下列说法中正确的是（　　）
A．电源电压为5V
B．滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω
C．当电流表示数为0.1A时，定值电阻R1消耗的电功率为0.5W
D．当电流表示数为0.6A时，电路消耗的总电功率为3.6W
4、图甲所示电路中，电源电压恒定，为定值电阻，R为热敏电阻。开关S闭合，当R的温度发生改变时，R两端电压随温度t变化的关系图象如图乙所示，功率为，R的功率为，电路总功率为。则、、随温度t变化的关系图象可能正确的是（　　）
A． B． C． D．
5、关于如图所示的实验，下列说法中错误的是（　　）
A．该实验研究的是电流的热效应，实验中要控制两烧瓶中煤油的质量相同
B．实验中串联的目的是为了控制通过两电阻丝的电流相同
C．该装置是探究电流产生的热量与电流大小的关系
D．实验中是通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少
6、如下图甲所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡L上标有“8V 0.32A”字样，滑动变阻器R1标有“100Ω 1A”，定值电阻R2的阻值为90Ω，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～15V”。闭合开关S、S2和S3，R2消耗的电功率为3.6W；小灯泡L的U-I图像如图乙所示。在保证电路安全的前提下，下列说法正确的是（　　）
①电源电压为18V
②只闭合开关S、S1时，电流表的示数范围是0.16A～0.32A
③闭合开关S、S2和S3时，R1的取值范围是45Ω～100Ω
④电路的最大功率和最小功率之比是3:1
A．①③ B．②④
C．①④ D．①②③
7、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
8、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
9、甲、乙两只电热杯及其铭牌如图所示，若它们的电阻不随温度的变化而改变，则下列说法中正确的是（　　）
A．甲的电阻小于乙的电阻
B．两电热杯均正常工作时，相同时间内消耗的电能一样多
C．若将乙接在电压为110V的电路中，它的实际功率为250W
D．若将两电热杯串联后接在电压为220V的电路中，相同时间内甲产生的热量较多
10、如图是电能表上的一些信息，请选出与科学意义不相符的是（　　）
A．kW h：表示电能表上的数字以千瓦时为单位
B．512.8：表示该月该电能表消耗的电功率为512.8kW h
C．600r/kW·h：表示电路每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转过600转
D．10(20)A：表示该电能表的标定电流为10A，短时间内允许通过的最大电流为20A
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、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。
2、如图所示是电阻甲和乙的I﹣U图像，由图可知：当乙两端电压为2V时，R乙＝______Ω，若甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，电源电压为______V；若甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路总功率为______W。
3、图所示电能表的示数为______kW·h。
4、如图所示，电工师傅用一只标有“220V 40W”的灯泡L0（检验灯泡）取代保险丝来检查新安装的照明电路中各支路的情况，L1和L2均标有“220V 40W”。当只闭合S、S1时，L0发光，L1不发光，说明L1_______，当只闭合S、S2时，L0和L2都呈暗红色，说明L2______（选填“断路”“短路”或“正常”）。
5、如图所示是某家用电能表的表盘，将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁32次，该用电器在上述时间内消耗的电能为______kW·h。该用电器的实际功率为______W。
6、家庭电路中，保险丝是在电路总功率过大或发生___________时起保护作用的装置。使用试电笔时，闭合开关，如果只有灯泡的零线断路，用试电笔分别检测该灯泡的两个接线柱，则氖管___________（选填“一次发光，一次不发光”、“两次都发光”或“两次都不发光”）。
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、有一种电饭锅，其内部的工作电路如图所示，它设计有两种基本工作状态，分别是高温煮饭档和低温保温档，其虚线框内为该电饭锅的发热主体，已知 R1=60.5Ω。（电饭锅工作时，均忽略温度对电阻的影响）求：
（1）电路中的开关怎样调控时，电饭锅属于高温煮饭工作状态？它的功率是多大？
（2）当电饭锅处于低温保温时，电路中的电流是 0.2A，30min 产生的热量是多少？
（3）如果要将电饭锅低温保温档的功率提升 6W，请通过计算提出如何改进？
2、下表为一台电烤箱铭牌，其内部简化电路如图所示，R1、R2均为电热丝。
XX牌电烤箱
正常工作电压 220V
正常工作电功率 高温挡 1100W
低温挡 440W
电源频率 50HZ
求：（1）电烤箱在高温挡正常工作10min产生的热量。
（2）R1、R2的电阻值。
（3）电烤箱在低温挡正常工作时，电阻R1的电功率。
3、如图所示是某款家用电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中，电热丝R1的阻值为440Ω，电热器高温档的功率为990W。
（1）请写出低温挡时S1、S2两个开关的状态；
（1）低温档时通过电路的电流；
（2）电热丝R2的阻值。
4、如图所示是小萱家的一只多功能电煮锅，下表中列出了该电煮锅的部分技术参数。求：
品名 多功能电煮锅
额定电压
频率
五档可凋节额定功率
（1）该电煮锅在最大功率档正常工作所产生的热量Q；
（2）该电煮锅分别在最小功率档和最大功率档正常工作时，电路的电阻R与之比。
-参考答案-
一、单选题
1、A
【解析】
【详解】
由电路图知，两电阻串联，电压表V1测电源电压，V2测R2两端电压；因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，而两个电压表指针偏转角度相同，所以由图乙可知，V1使用是大量程，分度值0.5V，示数为8V，即电源电压为8V；V2使用是小量程，分度值0.1V，示数为1.6V，即R2两端电压U2＝1.6V，则R1两端电压
U1=U﹣U2=8V﹣1.6V=6.4V
又因串联电路中电流处处相等，所以R1、R2消耗的电功率之比
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2、A
【解析】
【详解】
A．电烤箱工作时，将电能转化为内能，利用了电流的热效应来加热的，故A符合题意；
B．电子钟工作时，主要将电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应来工作的，故B不符合题意；
C．榨汁机工作时，电能主要转化为机械能，不是利用电流的热效应来工作的，故C不符合题意；
D．洗衣机工作时，电能主要转化为机械能，不是利用电流的热效应来工作的，故D不符合题意。
故选A。
3、D
【解析】
【详解】
由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中的电流，从乙图可以看出通过R2的电流I与其两端电压电压U的关系。
A．由图乙可知，滑片P从最左端移动到最右端定值电阻
当滑片在最右端时
所以
电源电压
故A错误；
B．由图乙可知，当滑动变阻器两端电压为5V时，电路电流I=0.1A。此时滑片置于最右端，所以滑动变阻器最大阻值
故B错误；
C．当电流表示数为0.1A，电阻R消耗电功率为
P1==（0.1A）210Ω=0.1W
故C错误；
D．当电流表示数为0.6A时，滑动变阻器阻值是0Ω，电路消耗总功率
故D正确。
故选D。
4、D
【解析】
【详解】
AB．图甲中，定值电阻R0和电阻R串联，电压表测R两端的电压，由乙图可知，热敏电阻R两端的电压UR跟温度t 之间的关系是温度越高，热敏电阻R两端的电压增大，且UR跟t之间是一次函数关系，可设
UR=kt+b
根据串联电路电压规律可知，定值电阻R0两端的电压
U0=U-UR=U-kt-b=-kt+U-b
功率为
定值电阻的功率P0与温度t之间的关系是二次函数关系，故AB错误；
C．根据串联电路电流规律可知电路中的电流
R的功率为
R的功率与温度t之间的关系是二次函数关系，故C错误；
D．电源的电压不变，电路总功率为
所以P-t图线应是一条斜向下的直线，故D正确。
故选D。
5、C
【解析】
【详解】
A．该实验探究的是电流产生热量多少的影响因素，探究的是电流的热效应，由于电流产生的热量无法直接观察，需要借助观察煤油吸收的热量，则根据Q=cm t结合控制变量法可知，需要控制煤油的质量相同，故A正确，不符合题意；
BC．如图装置中，两电阻丝串联，即通过的电流和通电时间相同，电阻不同，从而研究电流产生的热量与导体的电阻的关系，故B正确，不符合题意，C错误，符合题意；
D．实验中通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少，采用的是转换法，故D正确，不符合题意。
故选C。
6、A
【解析】
【详解】
①由电路图可知闭合开关S、S2和S3，此时R1与R2并联，R2消耗的电功率为3.6W，由知R2此时两端的电压为
由并联电路电压规律可知电源电压为
故①正确；
②只闭合开关S、S1时，由电路图可知此时R1与灯泡串联，电压表测R1两端的电压，灯泡的额定电流为0.32A，所以电流表的示数最大值为0.32A，电压表最大值为15V，由串联电路电压规律可知此时灯泡电压为3V，由乙图可知，此时电流为0.20A，故电流表的示数最小值为0.20 A，所以只闭合开关S、S1时，电流表的示数范围是0.20A～0.32A，故②错误；
③闭合开关S、S2和S3时，此时R1与R2并联，电流表测干路电流，则
由电流表的量程为“0～0.6A”可知总电流最大为
流过R2的电流为
所以流过R1的电流为
所以R1的最小阻值为
由于滑动变阻器R1标有“100Ω 1A”，所以R1的最大阻值为100Ω，所以闭合开关S、S2和S3时，R1的取值范围是45Ω～100Ω，故③正确；
④闭合开关S、S2和S3，干路最大电流为0.6A，当只闭合开关S时R1与灯泡串联，电压表断路，由乙图小灯泡L的U-I图像可知小灯泡的最小电流为0.16A，由串联电路电流各处相等可知，电路中最小电流为0.16A，由知，电路的最大功率和最小功率之比是
故④错误。
故A正确，BCD错误。
故选A。
7、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。
8、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。
9、D
【解析】
【详解】
A．两电加热器均正常工作时的功率和额定功率相等，根据
P=UI=
的变形式
可知，甲的功率较小 ，其电阻较大，故A错误；
B．两电加热器均正常工作时的功率和额定功率相等，由图知甲的额定功率较小，根据W=Pt可知，相同时间内甲消耗的电能较少，故B错误；
C．乙的电阻
将乙接入110V的电路中，它的实际功率
故C错误；
D．两电加热器串联后接在220V的电路中时通过它们的电流相等，甲的电阻大，由P=I2R可知，甲的实际功率较大，相同时间内甲产生的热量较多，故D正确。
故选D。
10、B
【解析】
【详解】
A．表盘上的kW·h是电能的单位，故A不符合题意；
B．512.8表示的是电路中消耗的总的电能为512.8kW·h，故B符合题意；
C．600r/(kW·h)的意义：用电器每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转600r，故C不符合题意；
D．“10(20)A”，10A表示电能表的标定电流，20A是指短时间内允许通过的最大电流，故D不符合题意。
故选B。
二、填空题
1、 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。
2、 10 3 1.2
【解析】
【详解】
[1]由图像可知，当乙两端电压为2V时，通过乙的电流为0.2A，由可得，此时乙的阻值为
[2]甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，由图像可知，U甲＝1V，U乙＝2V，因串联电路中总电压等于各部分电压之和，所以电源电压
U＝U甲+U乙＝1V+2V＝3V
[3]甲、乙并联在2V的电路中时，因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以两个电阻两端的电压均为2V，由图像可知，I甲＝0.4A，I乙＝0.2A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流
I＝I甲+I乙＝0.4A+0.2A＝0.6A
电路总功率
P＝UI＝2V×0.6A＝1.2W
3、2457.4
【解析】
【详解】
电能表表盘上的五位数字其中最后一位是小数点后第一位，因此读数为2457.4kW·h。
4、 短路 正常
【解析】
【详解】
[1]由图中可知，当只闭合S、S1时，L0与L1串联接入电路，L0发光，说明电路处于通路状态，而L1不发光，说明L1发生短路。
[2]由图中可知，当只闭合S、S2时，L0与L2串联接入电路，而L0与L2均呈暗红色，说明L0与L2均发光，故L2正常。
5、 0.01 200
【解析】
【详解】
[1]由图知该电能表的参数为3200imp/（kW·h），表示电路中用电器每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁3200次。3min电能表指示灯闪烁32次，则该用电器在上述时间内消耗的电能为
[2]根据得，该用电器的实际功率为
6、 短路 两次都发光
【解析】
【详解】
[1]当电路短路时，电路中的电流就会很大，超过保险丝的最大承受电流，则保险丝将会熔断起到对电路的保护作用；
[2]开关闭合时已经连通了火线，如果只有灯泡的零线断路，则灯泡两侧的接线柱都是与火线相通的，电流会经测电笔、人体流回大地，所以测电笔分别检测该灯泡的两个接线柱，则氖管都会发光。
三、计算题
1、（1）开关S1、S2都闭合时，电饭锅属于高温煮饭工作状态，800W；（2）79200J；（3）1039.5Ω的R2换成阻值为907.5Ω
【解析】
【详解】
解：（1）开关S1、S2都闭合时，电饭锅属于高温煮饭工作状态。煮饭工作状态的功率
（2）电饭锅保温工作30min产生的热量
（3）电饭锅低温保温时的功率
电饭锅低温保温时，两电阻串联，电路中的电阻
电阻R2的阻值为
当低温保温的功率提升6W时，电路的总电阻
电阻R2的阻值变为
所以要将电饭锅低温保温档的功率提升 6W，将阻值为1039.5Ω的R2换成阻值为907.5Ω的电阻即可。
答：（1）电路中的开关S1、S2都闭合时，电饭锅属于高温煮饭工作状态，，它的功率是800W；
（2）当电饭锅处于低温保温时，电路中的电流是 0.2A，30min 产生的热量是79200J；
（3）如果要将电饭锅低温保温档的功率提升 6W，可以将1039.5Ω的R2换成阻值为907.5Ω的电阻。
2、（1）6.6×105J；（2）44Ω，66Ω；（3）176W
【解析】
【详解】
解：（1）电烤箱在高温挡正常工作10min产生的热量
Q=W=Pt=1100W×10×60s=6.6×105J
（2）S1、S2都闭合，只有R1的简单电路，电路的总电阻较小，由可知电功率较大，处于高温档，R1的阻值
闭合S1，断开S2，R1与R2串联，电路的总电阻较大，由可知电功率较小，处于低温档，电路中的电流
电路的总电阻
R2的阻值
R2=R-R1=110Ω-44Ω=66Ω
（3）电烤箱在低温挡正常工作时，电阻R1的电功率
答：（1）电烤箱在高温挡正常工作10min产生的热量是6.6×105J；
（2）R1、R2的电阻值分别是44Ω和66Ω；
（3）电烤箱在低温挡正常工作时，电阻R1的电功率是176W。
3、（1）S1闭合、S2断开；（2）0.5A；（3）55Ω
【解析】
【详解】
解：（1）当电路中只接入一个电热丝时，电路中的电流比较小，根据公式P=UI可知，此时为低温挡，因此开关S1闭合、S2断开时，电路只接入R1时，电热器处于低温挡；
（2）电热器处于低温挡时，电路中因只接入R1，电源电压为220V，故通过电路电流为
（3）当把开关S1和S2都闭合时，电路处于高温挡，此时R1和R2并联接入电路，由题意可知高温挡的总功率为990W，则根据公式P=UI可知，电路中的总电流为
根据并联电路中电流的特点可知，通过电热丝R2的电流为
I2=I′-I1=4.5A-0.5A=4A
根据可得电热丝R2的阻值
答：（1）开关S1闭合、S2断开时，电热器处于低温挡；
（2））低温档时通过电路的电流是0.5A；
（3）电热丝R2的阻值为55Ω。
4、（1）；（2）
【解析】
【详解】
解：（1）该电煮锅在最大功率档正常工作所产生的热量Q
（2）电煮锅在最小功率档，工作时的电阻为
电煮锅在最大功率档正常工作时
该电煮锅分别在最小功率档和最大功率档正常工作时，电路的电阻R与之比
答：（1）该电煮锅在最大功率档正常工作所产生的热量Q为；
（2）该电煮锅分别在最小功率档和最大功率档正常工作时，电路的电阻R与之比。