苏教版物理九年级下册第十五章 电功和电热专项测试试题（Word版含答案）

苏教版物理九年级下册第十五章 电功和电热专项测试
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、关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（　　）
A．更换灯泡时先断开电源开关 B．用潮湿的手拨动电器设备的开关
C．家用电器电线绝缘皮破损了仍继续使用 D．空气开关自动断开，都是由于电路发生短路引起的
2、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
3、如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（　　）
A．甲实验是为了研究电流产生的热量与电压的关系
B．甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多
C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
D．乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的大
4、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
5、电能具有使用地无污染，转化方便且转化效率高等优点，如图是一个小型电动起重机，用来提升重物。已知电源电压36V，工作电流为0.5A，用时1分钟，将重440N的物体匀速提升了2m，这个电动机的效率最接近（　　）
A．60% B．70% C．80% D．90%
6、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
7、图所示四种家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　）
A． B． C． D．
8、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
9、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
10、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
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、某一空气净化器工作过程如图1所示：空气进入净化器，空气里的灰尘由于钨丝放电而带上正电，经过负电格栅板时被吸附；此后经活性炭进一步净化。
（1）我们看到空气中尘土飞扬的现象______（填：“不属于”、“属于”）扩散现象，空气净化器负电格栅板吸附灰尘的原理是利用______；
（2）该空气净化器（铭牌如表）正常工作的电流为______A；（保留两位小数）
（3）该空气净化器消耗1.1kW·h的电能，可以净化______m3空气；
（4）如图2是这一空气净化器中二氧化碳浓度检测仪的电路原理图。电源电压保持6V不变；R0为定值电阻，阻值为10Ω；R1为二氧化碳浓度传感器，其阻值随二氧化碳浓度变化如图3所示，当二氧化碳浓度为______时，电压表示数恰好为1V，此时R1的阻值是______Ω。
规格 额定电压 频率 额定功率 洁净空气量（CADR）
KJFB2000型 220V 50Hz 100W 200m3/h
2、如图所示是小雪家月初和月末电能表的示数，这个月消耗的电能是 ___________度。将额定功率为1500W的空调接入电路，只让空调单独正常工作2min，电能表的转盘转 ___________转。
3、两个带电体相互排斥，则它们带的是______种电荷（选填“同”或“异”）；如果用______材料做输电线输送电能，就可以减少电能损耗（选填“半导体”或“超导”）；如图所示是国产某品牌的电动混合动力汽车，给汽车蓄电池充电时，电池相当于______（填“用电器”或“电源”）。
4、小明家有一个规格为“220V 1000W”的用电器，该用电器可能是 _____（选填“台灯”、“电饭锅”或“电视机”），该用电器是利用电流的 _____效应工作的。如图所示，这是家庭的部分电路，开关闭合后，灯不亮，用试电笔接触A、B、C三点，氖管均发光，接触D点时氖管不发光，则故障可能是 _____（选填“火线断路”、“灯丝烧断”或“CD断路”）。
5、如图，电能表的示数为______kW h，有一用电器单独工作24min电能表转盘转过1000r，则此段时间内用了_____度电，该用电器的电功率为______W。
6、标有“220V、40W”的甲灯和标有“220V、100W”的乙灯（灯丝电阻不受温度影响），其灯丝长短相同，可发现______灯的灯丝较粗；若将它们串联接在220V的电源上，则______灯更亮一些（均选填“甲”或“乙”）。
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、小远用家里的电磁炉煮粥，先调到大功率把粥烧开，后用小功率继续熬粥，这段时间电磁炉功率随时间变化如图所示：
（1）电磁炉大功率煮粥时的电流是多少？
（2）电磁炉用小功率熬粥时消耗的电能是多少？
2、冬季，养鸡场为了提高产蛋量，小李设计了一种加热照明装置，如图所示。为保证鸡舍内的温度和照明，开关S1、S2只能同时断开或同时闭合。白天在鸡舍里用电热器加热，但不需要用灯泡照明；夜间需要在鸡舍里用电热器加热并用灯泡照明。该装置从早晨7:00至17:00处于白天工作状态，连续正常工作10h，这段时间内电流表的示数为5.5A；从17:00至第二天早晨7:00处于夜间工作状态，连续正常工作14h。已知：电源两端的电压U恒为220V，电阻R1和R2是两个用来加热且阻值不变的电阻丝，灯L是标有“220V 160W”的照明灯泡，R2=30Ω。求：
（1）画出该装置在白天和夜间工作状态下的等效电路图；
（2）电阻R1的阻值；
（3）从17:00至第二天早晨7:00处于夜间工作状态下，连续正常工作14h。该加热照明装置共消耗电能多少千瓦时。
3、如图所示的电路中。电源电压恒定，R2=10Ω，开关S、S1都闭合时，电流表示数为0.4A；开关S闭合、S1断开时，电流表示数变为0.3A。则：
（1）电源电压为多少？
（2）电阻R1的阻值为多少？
（3）电阻R2上消耗的功率是多少？
4、如图是某家用电热壶及铭牌，假设电热壶电阻丝电阻不随温度变化，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg ℃），水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3。求：
（1）当电压为200V时，电热壶的实际功率
（2）电热壶正常工作时，把1L水从20℃加热到100℃所用时间为6分钟，则此壶正常工作时的加热效率是多少
产品型号 DYH﹣2100D
额定电压 220V
额定功率 1000W
频率 50Hz
容量 1.0L
-参考答案-
一、单选题
1、A
【解析】
【详解】
A．在家庭电路中，为安全用电，在更换灯泡时，要断开开关，使灯泡、灯座和火线脱离，故A正确；
B．含杂质的水是导体，且潮湿的手电阻小，用潮湿的手拨动电器设备的开关容易触电，非常危险，故B错误；
C．家用电器电线绝缘皮破损，漏出里面的金属导线，人不注意时，非常容易造成触电事故，应及时更换新的电线，故C错误；
D．空气开关自动断开是因为家庭电路电流过大造成的。引起电流过大的原因一是短路；二是过载，故D错误。
故选A。
2、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。
3、C
【解析】
【详解】
AB．甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，其电阻值不同，所以是研究电流产生的热量和电阻的关系；右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，右侧电阻产生热量多，则右侧容器内空气吸收的热量多，故AB错误；
CD．乙图实验中，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，所以研究电流产生的热量与电流的关系；由于左侧的电流大，产生的热量多，则左侧U形管中液面的高度差比右侧的大，故C正确，故D错误。
故选C。
4、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。
5、C
【解析】
【详解】
由题意可知，电源电压为36V，工作电流为0.5A，故由P=UI可知，电动机的总功率为
P总=UI=36V×0.5A=18W
工作时间为1min，故可知电动机所做的总功为
W总=P总t=18W×60s=1080J
由题意可知，电动机做的有用功为将物体提升所做的功，故可得电动机所做的有用功为
W有=Gh=440N×2m=880J
故可得电动机的效率为
可知最接近80%，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
6、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。
7、A
【解析】
【详解】
A．电饼铛工作时，消耗的电能主要转化为内能，是利用电流热效应工作的，故A符合题意；
B．电风扇工作时，消耗的电能主要转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故B不符合题意；
C．平板电视工作时，消耗的电能主要转化为光能和声能，不是利用电流热效应工作的，故C不符合题意；
D．洗衣机工作时，消耗的电能主要转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故D不符合题意。
故选A。
8、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。
9、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。
10、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。
二、填空题
1、 不属于 异种电荷相互吸引 0.45 2200 0.031% 50
【解析】
【详解】
（1）[1][2]空气中尘土飞扬属于机械运动，不是扩散现象；由净化原理图可知，正电钨丝使灰尘带正电，因为异种电荷相吸引，所以负电格栅板能吸附灰尘。
（2）[3]根据表中数据，由P＝UI可得，空气净化器正常工作时的电流
（3）[4]空气净化器消耗1.1kW·h电能所用的时间
这段时间内可净化空气的体积
V＝200m3/h×11h＝2200m3
（4）[4][5][6]如图2，R0、R1串联，电压表测量R0两端的电压，已知电源电压U＝6V，当U0＝1V时，则R1两端的电压
U1＝U﹣U0＝6V﹣1V＝5V
由串联电路的分压关系可知
R1∶R0＝U1∶U0
即
R1∶10Ω＝5V∶1V＝5∶1
解得R1＝50Ω，由图3可知此时二氧化碳的浓度为0.031%。
2、 162.6 30
【解析】
【详解】
[1]由图示电能表知道，电能表月初、月末示数为1120.3kW h、1282.9kW h，这个月消耗的电能
[2]“600revs/kW h”表示电路中每消耗1kW h的电能电能表的转盘转600r，只让空调单独正常工作2min消耗的电能
电能表转盘转数
3、 同 超导 用电器
【解析】
【详解】
[1]由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，所以，当两个带电体相互排斥时，说明它们带的是同种电荷。
[2]由于超导体的电阻为零，所以在用超导体进行远距离输电时不会消耗电能产生热量，减少了在输电过程中的能量损耗，大大节约了能源。
[3]给汽车蓄电池充电时，电池消耗电能，所以，此时蓄电池相当于用电器。
4、 电饭锅 热 CD断路
【解析】
【详解】
[1]根据常识知道，台灯的额定功率一般小于40W，电饭锅的额定功率在1000W左右、电视机的额定功率在200W左右，所以规格为“220V 1000W”的用电器可能是电饭锅。
[2]电饭锅在工作的过程中，是利用电流的热效应工作的，电能主要转化为内能。
[3]开关闭合后，灯不亮，用试电笔测试A、B、C三点，氖管都发光，这说明从火线到ABC点之间的电路都是完好的，没有断路；而试电笔测试D点时，氖管不发光，这说明C点到D之间的导线出现断路。
5、 1931.6 0.4 1000
【解析】
【详解】
[1]电能表上示数的最后一位为小数点后一位，由图可知电能表的示数为1931.6kW h。
[2]电能表转盘转过1000r用电器消耗的电能
[3]用电器的功率
6、 乙 甲
【解析】
【详解】
[1]标有“220V、40W”的甲灯的电阻:
标有“220V、100W”的乙灯的电阻:
其灯丝长短相同，甲的电阻大于乙的电阻，同样长度的灯丝，灯丝的横截面积越大，电阻越小，故乙灯的灯丝较粗。
[2]两灯串联接在220V的电路中，通过两灯的电流相等，甲灯的实际功率
乙灯的实际功率
因为 所以，甲灯较亮。
三、计算题
1、（1）10A；（2）360000J
【解析】
【详解】
解：（1）家庭电路的电压是220V，由图可知，大功率为2200W，所以电磁炉大功率煮粥时的电流是
（2）由图知，小功率熬粥的时间是10min，所以电磁炉用小功率熬粥时消耗的电能是
答：（1）电磁炉大功率煮粥时的电流是10A；
（2）电磁炉用小功率熬粥时消耗的电能是360000J。
2、（1）白天工作时的等效电路图：
晚上工作时的等效电路图：
（2）10Ω；（3）70kW h
【解析】
【详解】
（1）白天在鸡舍里用电热器加热，但不需要用灯泡照明，所以开关S1、S2同时断开，此时灯泡断路，R1、R2串联，等效电路图如下：
夜间需要在鸡舍里用电热器加热并用灯泡照明，开关S1、S2只能同时闭合，此时R2被短路，灯泡L和R1并联，等效电路图如下：
（2）当白天工作时，R1、R2串联，电路电流为5.5A，根据欧姆定律，电路的总电阻为
所以
R1=R-R2=40Ω-30Ω=10Ω
（3）处于夜间工作状态下，灯泡L和R1并联，PL=160W，R1的功率
总功率
P=PL+P1=160W+4840W=5000W=5kW
工作14h消耗的电能
W=Pt=5kW×14h=70kW h
答：（1）白天工作时的等效电路图：
晚上工作时的等效电路图：
（2）R1的阻值为10Ω；
（3）该加热照明装置共消耗电能70kW h。
3、（1）3V；（2）30Ω；（3）0.9W
【解析】
【详解】
解：（1）由电路图知道，开关S、S1都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流；开关S闭合，开关S1断开时，电路为R2的简单电路，电流表测通过R2的电流，由于并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R2的电流不变，即通过R2的电流I2=0.3A，由欧姆定律知道，电源的电压
U=I2R2=0.3A×10Ω=3V
（2）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R1的电流
I1=I-I2=0.4A-0.3A=0.1A
由于并联电路中各支路两端的电压相等，所以，电阻R1的阻值
（3）R2消耗的电功率
P2=UI2=3V×0.3A=0.9W
答：（1）电源电压为3V；
（2）电阻R1的阻值为30Ω；
（3）电阻R2上消耗的功率是0.9W。
4、（1）826.4W；（2）93.3%
【解析】
【详解】
解：（1）由家用电热壶的铭牌可知，额定电压为220V，额定功率为1000W，由可得，电热壶的电阻
当电压为200V时电热壶的实际功率
（2）水的体积
V＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3
根据密度公式可得水的质量
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg
水吸收的热量
由可得，电热壶正常工作6分钟消耗的电能
W＝Pt＝1000W×6×60s＝3.6×105J
此壶正常工作时的加热效率
答：（1）电热壶的实际功率为826.4W；
（2）此壶正常工作时的加热效率是93.3%。