苏教版物理九年级下册第十五章 电功和电热专题测试试题（Word版含解析）

苏教版物理九年级下册第十五章 电功和电热专题测试
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、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
2、灯上标有“”，灯上标有“”。先将和串联接到的电路中，通过两灯的电流分别为和，两灯的功率分别为和；若将和并联接到同一电路中，通过两灯的电流分别为和，两灯的功率分别为和。若不计灯丝电阻的变化，下列判断正确的是（　　）
A． B．
C． D．
3、如图所示的电路中电源电压恒为9V，小灯泡的铭牌上标有“6V 3W”的字样。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3V，不计温度对灯丝电阻的影响。则此时（　　）
A．通过小灯泡中的电流是0.5A B．小灯泡的电功率是1.5W
C．电路中消耗的总功率为4.5W D．滑动变阻器接入电路的阻值为24Ω
4、下列说法中，最接近实际情况的是（　　）
A．家用电饭锅的正常工作电流大约是20mA B．家用白炽灯功率约为40W
C．人的正常体温约为39 D．物理实验用的导线的电阻约为1k
5、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
6、标有“6V 1.5W”字样的小灯泡，通过它的电流随电压变化的关系图像如图所示。若把这样的两只小灯泡串联接在8V的电源上，则此时每只小灯泡的电阻及功率为（　　）
A．24Ω，0.67W B．24Ω，0.8W C．20Ω，0.96W D．20Ω，0.8W
7、如图所示的电路中电源电压保持不变。闭合开关，观察到小灯泡发光，然后将滑动变阻器的滑片P向右缓慢移动一段距离，观察到的现象是（　　）
A．小灯泡变暗，电流表示数变小 B．小灯泡变亮，电流表示数变大
C．小灯泡变暗，电流表示数变大 D．小灯泡变亮，电流表示数变小
8、在国际单位制中，电功率的单位是（　　）
A．安培 B．瓦特 C．焦耳 D．欧姆
9、图所示为某品牌空调室外机铭牌，当空调正常工作时，下列说法中正确的是（　　）
额定电压 220V
额定频率 50Hz
制冷/制热 额定功率 800/900W
最大输入功率 970W
制冷剂名称及注入量 R22/0.6kg
放水等级 1PX4
室外机质量 24kg
A．空调制热时比制冷时消耗的电能多
B．空调制冷时每小时耗电为800kW·h
C．室外机消耗的电能最大可达970W
D．空调制热时比制冷时电流做功更快
10、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
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、某大学利用电动巴士提供从学校到火车站的送站服务，两地相距8km，行驶中巴士所受阻力恒为2.4×103N。设巴士的电机将电能转化为机械能的效率为80%，牵引力F与车速倒数的关系如图所示。
（1）由图像可知，巴士的速度越大牵引力越______；当牵引力为4.8×103N时，巴士的速度为______m/s，巴士行驶过程中的机械功率为______W；
（2）提供动力的电池电压为500V，总容量为120Ah。行驶过程中电池的放电量不能超过总量的80%，则巴士充满一次电最多能来回跑______趟。
2、家庭电子式电能表的表盘上标有“3200imp/(kW·h)”，表示用电器每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁3200次。小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作，该电能表的指示灯在4min内闪烁320次，则该家用电器的额定功率是_____W。
3、在家庭电路中，电热水器与其他用电器是______联连接的。我国家庭电路的供电电压是______V，对人体安全的电压：______。
4、小雷家电能表上月底的示数为08816，本月底的示数如图所示，他家本月消耗电能为______kW h。他让一个电暖器单独接入电路，使用高温挡工作2min，电能表转盘刚好转了100转，电暖器高温挡的实际功率为______W。
5、如图甲是灯泡L和电阻R的电流随电压变化图像，如果将它们串联在电路中，当通过的电流是0.5A时，灯泡恰好正常发光，灯泡的额定功率为______W；若将它们按图乙所示接入电路中，先闭合开关S，再闭合开关S1，发现电流表示数变化了0.2A，此时灯泡的实际功率为 _____W。
6、某同学家的电能表如图所示，则他家同时使用的用电器总功率不能超过______W，图中电能表的示数为______kW h，如将某用电器单独接在该电能表上工作10min，电能表上的转盘转过了300转。那么该用电器在上述时间内消耗的电能为______J。
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、如图所示，是某电加热饮水机的简化电路图，其中R1、R2为阻值一定的电热丝。当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，通过控制开关S2，可使饮水机处于保温状态。已知饮水机处于加热状态的功率为550W，保温状态的功率为220W，电源电压保持220V不变。
（1）请你利用所学知识，判断当开关S1闭合、S2断开时，饮水机处于加热状态还是保温状态？（要求：写出判断过程和结论）
（2）求饮水机处于保温状态时，工作5min所消耗的电能；
（3）求电热丝R1的阻值。
2、题图所示为模拟调光电路，电源电压恒为3V，灯泡标有“15V0.3A”字样（灯丝阻值不变），滑动变阻器标有“10Ω1A”字样。
（1）求灯泡正常发光时的电功率；
（2）求滑动变阻器接入电路的阻值最大时流过灯泡的电流。
3、如图是家庭常用的电热水壶，它的额定电压是220V，额定功率是2000W。求
（1）电热水壶的电阻；
（2）电热水壶正常工作3min消耗的电能。
4、如图所示电路，电源电压不变，灯泡L上标有“ ”的字样。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使灯泡正常工作，不考虑灯丝电阻的变化。求：
（1）灯泡正常工作时的电流；
（2）灯泡正常工作消耗的电能。
-参考答案-
一、单选题
1、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。
2、B
【解析】
【详解】
灯上标有“”，灯的电阻为
灯上标有“” 灯的电阻为
A．先将和串联接到的电路中，由于串联，电流处处相等，故，根据 可知，电阻大的，功率大，故，故A错误；
D．若将和并联接到同一电路中，根据可知，电阻越大，电流越小，故，电压相同，电功率的大小是，故D错误；
B．先将和串联接到的电路中，其电流为
当两灯并联时，通过的电流为
则
根据可知，电阻的大小相同，故
故B正确；
C．两灯并联时，通过的电流为
两灯串联时，其电流为
故
由于电阻相同，故
故D错误。
故选B。
3、D
【解析】
【详解】
A．由图得，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡的电压。由
得，灯泡的电阻为
当电压表的示数为3V，通过小灯泡中的电流是
故A不符合题意；
B．小灯泡的电功率是
故B不符合题意；
C．电路中消耗的总功率为
故C不符合题意；
D．滑动变阻器的电压为
由欧姆定律得，滑动变阻器接入电路的阻值为
故D符合题意。
故选D。
4、B
【解析】
【详解】
A．家用电饭锅的正常工作的功率约为2000W，电流大约是
故A不符合题意；
B．家用白炽灯泡的功率较小，约为40W，故B符合题意；
C．人的正常体温约为，故C不符合题意；
D．物理实验用的导线的电阻很小，可以忽略不计，故D不符合题意。
故选B。
5、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。
6、D
【解析】
【详解】
两只灯泡串联且规格相同，通过它们的电流和它们的电阻都相同，所以这两只灯泡两端分得的电压相同。两只灯泡串联接在8V的电源两端时，每只灯泡两端的电压都为4V。由图像可知，电流为0.2A。因此小灯泡的电阻为
小灯泡的实际电功率为
故选D。
7、A
【解析】
【详解】
由图中可知，滑动变阻器与小灯泡串联接入电路，电流表测电路中的电流，将滑动变阻器的滑片P向右移动一段距离后，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，电路中的总电阻变大，电源电压不变，故由欧姆定律可知，电路中的电流变小，故电流表示数变小；由P=I2R可知，小灯泡的实际功率变小，故小灯泡的亮度将变暗。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
8、B
【解析】
【详解】
A．安培是电流的国际单位，故A不符合题意；
B．瓦特是电功率的国际单位，故B符合题意；
C．焦耳是电功的国际单位，故C不符合题意；
D．欧姆是电阻的国际单位，故D不符合题意。
故选B。
9、D
【解析】
【详解】
A．由表中数据可知，空调制热时比制冷时的功率大，由W=Pt可知，时间未知，空调制热时不一定比制冷时消耗的电能多，故A错误；
B．空调制冷额定功率是800W，每小时耗电
W冷=P冷t=0.8kW×1h=0.8kW·h
故B错误；
C．由表中数据可知，室外机的最大输入功率是970W，故C错误；
D．电功率表示电流做功快慢的物理量，空调制热时比制冷时的电功率大，电流做功更快，故D正确。
故选D。
10、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。
二、填空题
1、 小 5 2.4×104 3
【解析】
【详解】
（1）[1]由图像知，牵引力与速度的倒数成正比，则牵引力与速度成反比，故巴士的速度越大牵引力越小。
[2]由图像知，当牵引力为2.4×103N时，速度的倒数为0.1s m-1，由于牵引力与速度的倒数成正比，所以，当牵引力为4.8×103N时，速度的倒数为0.2s m-1。
则巴士的速度为
[3]巴士行驶过程中的机械功率为
P=Fv=4.8×103N×5m/s=2.4×104W
（2）[4]提供动力的电池电压为500V，总容量为120Ah，储存的总电能为
W=UIt=500V×120A×3600s=2.16×108J
由于行驶过程中电池的放电量不能超过总量的80%，则实际消耗的电能
W′=W×80%=2.16×108J×80%=1.728×108J
由于巴士的电机将电能转化为机械能的效率为80%，所以获得的机械能（有用能量）
W有=ηW′=80%×1.728×108J=1.3824×108J
由W有=Fs可知，在获得的机械能一定时，要行驶的距离最大，则牵引力应最小，最小的牵引力
F/ =f=2.4×103N
总共能行驶的距离为
巴士充满一次电最多能来回跑的趟数
2、1500
【解析】
【详解】
指示灯闪烁320次，该家用电器消耗的电能
该用电器的功率
因为用电器正常工作，所以用电器的额定功率等于1500W。
3、 并 220 不高于36V
【解析】
【详解】
[1]家庭电路中，家用电器之间保证各用电器之间互不影响，又能正常工作，所以是并联连接。
[2]我国家庭电路中，用电器正常工作的电压是220V。
[3]由物理学常识可知，对人体安全的电压是不高于36V。
4、 70 1000
【解析】
【详解】
[1]电能表的最后一位数为小数，故由题意可知，电能表上月底的示数为881.6kW h，由图中可知，本月底电能表的示数为951.6kW h，故本月消耗的电能为
W=951.6kW h-881.6kW h=70kW h
[2]由电能表表盘上的信息可知，电能表表盘转100转消耗的电能为
电暖器的工作时间为
t=2min=120s
故电暖器高温挡的实际功率为
5、 1.25 0.4
【解析】
【详解】
[1]灯泡和电阻串联在电路中，因为串联电路电流处处相等，故通过灯泡的电流为0.5A，且此时灯泡正常发光，由图甲可知，灯泡两端的电压是2.5V，根据P=UI可得，灯泡的额定功率
[2]由图甲可知，当电阻两端的电压为2.5V时，通过电阻的电流为0.5A，根据欧姆定律可得，电阻R的阻值
闭合开关S，再闭合开关S1，灯泡与电阻并联，电流表示数变化了0.2A，根据并联电路电流规律可知，通过电阻的电流为0.2A。则电阻两端的电压为
电阻与灯泡并联，所以灯泡两端的电压为1V，根据图乙可知，此时通过灯泡的电流为0.4A，故灯泡的实际功率为
6、 2200 4453.6 3.6×105
【解析】
【详解】
[1]“220V”表示电能表应该接在220V的电路中；“10A”是指电能表平时工作时允许通过的最大电流，则该同学家同时使用的用电器最大总电功率为
[2]电能表的读数时最后一位是小数，单位kW h，所以电能表的示数为4453.6kW h。
[3]3000r/kW h表示的是电路中每消耗1kW h的电能，则电能表转盘转动300r时该用电器消耗的电能为
三、计算题
1、（1）当开关S1闭合，S2闭合，为加热状态，当开关S1闭合，S2断开，为保温状态；（2）；（3）88Ω
【解析】
【详解】
解：（1）根据可知，电源电压一定，电阻越大，总功率越小，故当开关S2断开时，S1闭合，两电阻串联，此时的总电阻最大，功率最低，为保温状态，当开关S1、S2都闭合时R2短路，只有一个电阻R1工作，电阻变小，功率变大，为加热状态，故当开关S1闭合，S2闭合，为加热状态，当开关S1闭合，S2断开，为保温状态。
（2）饮水机处于保温状态时，工作5min所消耗的电能
（3）高温状态只有电阻丝R1工作，故电热丝R1的阻值
答：（1）当开关S1闭合，S2闭合，为加热状态，当开关S1闭合，S2断开，为保温状态；
（2）饮水机处于保温状态时，工作5min所消耗的电能为；
（3）电热丝R1的阻值为88Ω。
2、（1）4.5W；（2）0.05A
【解析】
【详解】
解：（1）由题意可知，灯泡的额定电压为U=15V，额定电流为I=0.3A，故由P=UI可知，灯泡正常发光时的电功率为
P=UI=15V×0.3A=4.5W
（2）由灯泡的额定电压与额定电流可得，灯泡的电阻为
滑动变阻器的最大阻值为R=10Ω，因灯泡与滑动变阻器串联，故可知电路中的总电阻为
R总=RL+R=50Ω+10Ω=60Ω
因电源电压为U源=3V，故由欧姆定律可得此时流过灯泡的电流为
答：（1）灯泡正常发光时的电功率为4.5W；
（2）流过灯泡的电流为0.05A。
3、（1）24.2Ω ；（2）3.6×105J（或者0.1 kW·h）
【解析】
【详解】
解：（1）电热水壶的电阻
（2））电热水壶正常工作3min消耗的电能
W=Pt=2000W×180s =3.6×105J
或者
W=Pt =2kW×0.05h=0.1kW·h
答：（1）电热水壶的电阻为24.2Ω；
（2）电热水壶正常工作3min消耗的电能是3.6×105J。
4、（1）0.5A；（2）900J
【解析】
【详解】
解：（1）由小灯泡的铭牌可知小灯泡正常工作时的电压和电功率，因此小灯泡正常工作时的电流为
（2）小灯泡正常工作的时间
t=10min=10×60s=600s
小灯泡正常工作时的电功率为1.5W，则小灯泡正常工作10min消耗的电能为
W=Pt=1.5W×600s=900J
答：（1）灯泡正常工作时的电流为0.5A；
（2）灯泡正常工作消耗的电能为900J。