苏教版物理九年级下册第十五章 电功和电热章节测试试卷（含答案详解）

苏教版物理九年级下册第十五章 电功和电热章节测试
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、如图所示的四种现象中，符合安全用电原则的是（　　）
A．用湿布擦拭正在工作的台灯
B．在电路中同时使用很多电器
C．洗衣机的金属外壳安装接地线
D．在电加热器上烘烤衣服
2、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
3、下列四种用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　）
A．电视机 B．电熨斗 C．吸尘器 D．电风扇
4、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
5、电给我们的生活带来了极大的便利，但不正确用电也会带来很大的危害，甚至会危及生命。安全用电是每一位公民的必备素养。下列做法中不符合安全用电原则的是（　　）
A．不接触低压带电体，不靠近高压带电体
B．在家庭电路中安装保险丝或空气开关
C．用电器电线绝缘皮破损了仍继续使用
D．及时更换达到使用寿命的插座、导线和家用电器
6、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
7、现代生活离不开电，树立安全用电的意识非常重要。在图所示的各种做法中，符合安全用电原则的是（　　）
A．用绝缘棒挑开通电的裸导线
B．继续使用绝缘皮损坏的导线
C．在电线上晾湿衣服
D．在高压电线下放风筝
8、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
9、如图所示是新型的灯，小红对灯很感兴趣。她拆开一个灯后发现，灯是由多个小灯珠串联后通过电源适配器接入照明电路的。她取下其中一只小灯珠接在干电池两端没有亮，对调干电池正负极后亮了，用手试摸点亮的小灯珠几乎不发热。根据上述事实，以下推断正确的是（　　）
A．单只小灯珠工作电压是
B．小灯珠具有单向导电性
C．小灯珠主要是将电能转化为内能
D．灯带中的一只小灯珠断路后其它还亮
10、甲、乙两灯泡的关系如图所示，将甲、乙两灯泡串联，当通过甲灯的电流为时，乙灯泡消耗的电功率是（　　）
A． B． C． D．
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、国庆放假期间，小明一家去农庄休闲旅游。
　　
（1）细心地小明发现，进入农庄的路口安装了带有太阳能电池板的警示灯，如图甲所示。白天，太阳能电池板将______能转化成______并储存起来，提供给LED灯；
（2）进入宾馆房间，将房卡插入槽中，房间内的用电器才能使用，如图乙所示，房卡的作用相当于电路元件中的______。房间里提供有路由器，如图丙，路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备，通过后排的接口可以同时连接多台电脑独立工作，各接口之间是______（选填“串联”、“并联”）的，判断的依据是______；
（3）小明还发现房门口装有开关S1，床头装有开关S2，这两个开关都能单独控制房间的吊灯，图丁中的电路图能符合这一要求的是______；
（4）小明看到房间内使用的是燃气热水器，想测试一下该热水器的效率。他先设置热水器输出热水的温度为40 ℃，热水出水流量是5kg/min，已知当时自来水的温度是15 ℃，天然气的热值为3.2×107J/m3，接通热水器的工作开关8min后停止工作，此时观察天然气表共用了0.15m3的天然气，则该热水器的实际效率是多少______？
2、我国家庭电路的电压是___________伏，电冰箱是___________（选填“串联”或“并联）连接在电路中的；科学家___________通过实验得出：对于某导体来说，通过它的电流与它两端的电压成正比。
3、某段导体两端电压为4V时，通过的电流为0.2A，则该导体的电阻为________Ω，若该导体通电1min，则产生的热量为_________J。
4、小明家中的电能表5月初的示数为，电能表的部分参数及6月初的示数如图所示，小明家5月初至6月初消耗的电能是______kW h，小明家所有用电器同时工作，总功率不得超过______kW，若电能表转盘在10min内转过30转，则用电器的总功率为______kW。
5、读出下列各仪表的示数：
电能表示数为______；电压表示数为______V；电流表示数为______A
6、如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R的阻值为10Ω，灯L的额定电压为3V，且灯L的电流随其两端电压变化关系的图像如图乙所示。只闭合开关S1，灯L正常发光，则灯L正常工作时的电阻为 _____Ω；再闭合开关S2，电流表示数为 _____A，1min内电流通过定值电阻R产生的热量为 _____J。
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、CFXB型热水杯的原理图如图所示，它有加热和保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R0、R为电热丝，当开关S接加热挡时，电路的功率为1000W，当开关S接保温挡时，电路的总功率为44W，R2、R阻值恒定不变。
（1)在保温档正常工作时，电路中的电流是多少？
（2）电热丝R0、R的阻值多大？
（3）在一标准大气压下把一满壶水从30°C烧开需要14分钟，求这个热水壶的效率是多少？[c水=4.2×103J/(kg·°C)]
整壶水的质量 2kg
额定电压 220V
加热时的总功率 1000W
保温时的功率 44W
2、在综合实践活动中，小星设计了一种电热饮水机电路。如图甲所示，和均为电热丝，是自动控制开关，可实现低档、高档之间的转换，饮水机工作时功率随时间的关系如图乙所示，求：
（1）低档位工作时，通过电阻的电流；
（2）电阻的阻值；
（3）前内电路产生的热量。
3、如图所示电路中，小灯泡上仅看见“2.5V”字样，滑动变阻器上标有最大阻值20Ω，当闭合S，且将滑片P移至最左端时，小灯泡正常发光，电流表的示数为0.5A（设灯丝电阻不变），求：
（1）电源电压；
（2）将滑片移至最右端时，电路消耗的总功率。
4、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。
-参考答案-
一、单选题
1、C
【解析】
【详解】
A．用湿布擦拭正在工作的台灯，可能会因湿布导电引发触电事故，不符合安全用电原则，故A不符合题意；
B．同时使用很多电器，功率过大，电压一定，电流过大，必须考虑插线板的承受能力，否则根据，容易损坏线路甚至造成火灾，不符合安全用电原则，故B不符合题意；
C．有金属外壳的用电器，外壳一定要接地，防止外壳漏电，发生触电事故，符合安全用电原则，故C符合题意；
D．在电加热器上烘烤衣服，因为衣服属于易燃物体，存在安全隐患，不符合安全用电原则，故D不符合题意。
故选C。
2、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。
3、B
【解析】
【详解】
A．电视机工作时把电能主要转化为声能、光能、及少部分内能，不是利用电流热效应，故A不符合题意；
B．电熨斗工作时把电能转化内能，是利用电流热效应工作的，故B符合题意；
CD．吸尘器和电风扇工作时把电能主要转化机械能能，不是利用电流热效应工作的，故CD不符合题意；
故选B。
4、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。
5、C
【解析】
【详解】
A．只要靠近高压带电体就可能会发生高压电弧触电，接触低压带电体也可能触电，对人体造成伤害，故A符合安全用电原则，A不符合题意；
B．根据安全用电的要求，当电路中电流过大时，保险丝会煊断，空气开关自动断开，切断电路，对用电器起到保护作用，所以在家庭电路中安装保险丝或空气开关，故B符合安全用电原则，B不符合题意；
CD．达到使用寿命的插座、导线和家用电器都可能出现导线绝缘皮破损，使用时容易引发触电或短路，造成安全事故，因此要及时更换，不能继续使用，故C不符合安全用电原则，C符合题意；D符合安全用电原则，D不符合题意。
故选C。
6、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。
7、A
【解析】
【详解】
A．绝缘棒是绝缘体，不导电，所以用绝缘棒挑开通电的裸导线人是安全的，故A符合题意；
B．绝缘皮能够防止人接触电线而引发的触电危险，因此不能使用绝缘皮损坏的导线，故B不符合题意；
C．水是导体，在电线上晾湿衣服，容易通过水这种导体触电，故C不符合题意；
D．高压线的电压很高，对于高压输电设备，人应不靠近，更不能接触，人在高压线下放风筝易发生高压触电事故，故D不符合题意。
故选A。
8、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。
9、B
【解析】
【分析】
【详解】
A．干电池的两端电压是1.5V，将单只小灯珠接在干电池两端后亮了，说明小灯珠的工作电压是 1.5V ，故A错误；
B．小灯珠接在干电池两端没有亮，对调干电池正负极后亮了，这说明小灯珠具有单向导电性，故B正确；
C．用手试摸点亮的小灯珠几乎不发热，这说明小灯珠产生的内能较少，电能并不是主要转化为内能 ，故C错误；
D．灯带中小灯珠是串联的，串联电路中各用电器相互影响，所以灯带内的一只小灯珠断路后其它会熄灭，故D错误。
故选B。
【点睛】
10、B
【解析】
【详解】
如图，根据题意，甲、乙两灯泡串联，当通过甲灯的电流为时，根据串联电路电流的规律，乙灯的电流为
根据图像可知，当时，，由电功率的公式可得乙灯消耗的电功率为
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
二、填空题
1、 太阳 电能 开关 并联 用电器之间独立工作互不影响 C 87.5%
【解析】
【详解】
（1）[1][2]白天，太阳能电池板存储电能，将太阳能转化成电能，并储存起来。
（2）[3]房卡可以控制用电器的工作，不插入插槽中，所有房间内的用电器都不工作，所以房卡相当家庭电路的开关。
[4][5]房间里的电视机和电灯工作时互不影响，所以是并联的。
（3）[6]A．两开关串联，只有当两开关同时闭合时吊灯才发光，故A不符合题意；
B．两开关并联，每一个开关都可以单独控制吊灯，但两者不能相互控制，故B不符合题意；
C．S1和S2为单刀双掷开关，S1向右掷时灯泡不发光，S1向左掷时灯泡发光；S2向右掷时灯泡发光，S2向左掷时灯泡不发光，任意一个开关都可以开灯、关灯，故C符合题意；
D．当两开关都向左时，会出现电源短路，不符合安全用电的原则，故D不符合题意。
故选C。
（4）[7]由题意可知，水吸收的热量为
天然气燃烧放出的热量为
故该热水器的实际效率为
2、 220 并联 欧姆
【解析】
【详解】
[1]由常见的电压可知，我国家庭电路电压为220V。
[2]家庭电路中各个用电器是互不影响的，它们是并联的，所以电冰箱并联在电路中。
[3]德国物理学家欧姆经过大量的实验研究，得出了电流与电压、电阻的关系：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
3、 20 48
【解析】
【详解】
[1]由欧姆定律得，该导体的电阻为
[2]若该导体通电1min，则产生的热量为
4、 120 4.4 0.15
【解析】
【详解】
[1]电能表的示数最后一位为小数点后一位，所以他家一个月消耗的电能为
[2]电能表正常工作的电压是220V，允许通过的最大电流是20A，因此此表正常使用时允许接入用电器的最大功率
[3]电能表转盘在10min内转过30转，则用电器消耗的电能
工作的时间为
用电器的功率
5、 2357.8 2.4 0.08
【解析】
【详解】
[1]由图可知，电能表显示的数字为23578，最后一位是小数，单位为，读数为。
[2]图示电压表，连接的是“-、3”两个接线柱，使用的是0~3V量程，分度值为0.1V，指针在2V右边第四个格，所以电压表示数为2.4V。
[3]图示电流表，连接的是“-、0.6”两个接线柱，使用的是0~0.6A量程，分度值为0.02A，指针在0A右边第四个格，所以电流表示数为0.08A。
6、 15 0.5 54
【解析】
【详解】
[1]只闭合开关S1，灯L接入电路中，灯L正常发光，则灯泡两端的电压等于电源电压，所以电源电压为U＝3V；根据图乙可知，灯L正常发光时，电流为0.2A，则灯泡的电阻为
[2]再闭合开关S2，R与灯泡并联，则通过R的电流为
根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流即电流表示数为
I=IR+IL=0.3A+0.2A=0.5A
[3]1min内电流通过定值电阻R产生的热量为
Q=W=UIRt=3V×0.3A×60s=54J
三、计算题
1、（1）0.2A；（2）48.4Ω，1051.6Ω；（3）70%
【解析】
【详解】
解：（1）由表格数据可知，保温时的功率为44W，由P=UI可得保温挡正常工作时，电路中的电流
（2）由图知S接2时只有R0接入电路，为加热状态；由可得，R0的电阻
S接1时两电阻串联接入电路，为保温状态，电路的总电阻
故可计算R的阻值为
R=R总-R0=1100Ω-48.4Ω=1051.6Ω
（3）在一标准大气压下水的沸点为100°C，则水吸收的热量
Q吸=cm(t2-t1)=4.2×103J/(kg·°C)×2kg×(100°C-30°C)=5.88×105J
由可得，热水壶消耗的电能
W=Pt=1000W×14×60s=8.4×105J
热水壶的效率
答：（1）在保温档正常工作时，电路中的电流是0.2A；
（2）电热丝R0、R的阻值分别是48.4Ω和1051.6Ω；
（3）这个热水壶的效率是70%。
2、（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】
解：（1）由图甲可知，当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作，为低温档，由图乙可知，此时电功率为44W，R1的电流为
（2）当开关S1、S2闭合，R1、R2工作，为高温档，由图乙可知，电阻R2的电功率为
R2的阻值为
（3）由图乙，前内电路处于高温档，产生的热量为
答：（1）低档位工作时，通过电阻R1的电流是0.2A；
（2）电阻R2的阻值是100Ω；
（3）前100s内电路消耗的电能是。
3、（1）2.5V；（2）0.25W
【解析】
【详解】
解：（1）由图示知，小灯泡与滑动变阻器串联在电路中，当滑片P移至最左端时，电路中只有小灯泡工作，且小灯泡正常发光，此时小灯泡两端的电压即为电源电压，所以电源电压
U=U额=2.5V
（2）小灯泡的电阻
滑片移至最右端时，变阻器接入电路的阻值最大，则电路中的总电阻
R=RL+R滑=5Ω+20Ω=25Ω
电路消耗的总功率
答：（1）电源电压为2.5V；
（2）电路消耗的总功率为0.25W。
4、（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。