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（Word版含答案）

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、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．
2、关于安全用电，下列说法正确的是（　　）
A．不能用湿布擦拭开关 B．有人触电时，用手把触电人拉开
C．空气开关跳闸，说明电路中出现短路 D．不能接触任何带电体
3、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
4、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
5、在国际单位制中，电流的单位是（　　）
A．A B．V C．Ω D．J
6、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
7、下列用电器中利用电流热效应工作的是（　　）
A．电风扇 B．电视机 C．电热水壶 D．笔记本电脑
8、在国际单位制中，电功率的单位是（　　）
A．欧姆 B．安培 C．焦耳 D．瓦特
9、下列选项符合安全用电要求的是（　　）
A．控制灯的开关可以安装在火线或零线上
B．更换灯泡时先断开电源开关
C．用湿布擦拭正在工作的电视机
D．零线和地线都与大地相连，因此在家庭电路中可以不安装地线
10、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
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。
2、两个发热电阻R1∶R2=1∶4，当它们串联在电路中时，R1、R2的电功率之比P1∶P2=___________；已知R1=10Ω，那么它们并联在6V电路中时，整个电路在100s内电流做功是___________J。
3、（1）如图所示，刻度尺的分度值是______mm，物体A的长度是______cm；
（2）如图所示，停表的读数为______；
（3）某家庭电能表如图所示，现在的示数是______kW h，若该家庭单独让空调工作1min，空调消耗的电能为8.64×104J时，则电能表转盘转了______转，空调的电功率是______W。
4、装有两节新干电池的手电筒，它的电压是______V；对人体来说只有______的电压是安全的。家庭电路中，使用试电笔时，不能使氖管发光的电线是______线。
5、如图所示电路，电阻R1标有“6Ω 1A”，R2标有“3Ω 1.2A”，电流表A1、A2的量程均为0~3A，电压表量程为0~15V，在a、b间接入电压可调的直流电源。闭合开关S后，为保证电路元件均不损坏，这个电路的最大功率是___________W，此时R1的电功率是___________W。
6、电阻R1、R2并联在电路中，在相同时间内消耗的电能之比为2:3，则它们的阻值之比为______；若将它们串联在电路中，消耗的电功率之比为______。
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、如表是小明家电热水壶的铭牌。求：
产品型号EL﹣8952 额定电压 220V 频率 50Hz 额定功率 1000W 容量 1.0L
（1）电热水壶的电阻。
（2）将1kg水从20℃加热到100℃，水吸收的热量。
（3）要放出这些热量，电热水壶要正常工作多长时间[不计热量损失[ ]。
2、如图所示，是某家用电热煮茶器的简化电路图。R1和R2均为电热丝，S为温度传感切换开关。R1的阻值是44Ω，R2的阻值是396Ω，电源电压220V，开关S接“1”时，为加热状态；当煮茶器里面的水温达到100 °C时，开关S可以自动切换到“2”，进入保温状态。已知c水＝4.2×103J/（kg ℃），R1、R2不受温度的影响。试求：
（1）保温状态时，电路消耗的总功率是多少；
（2）将1kg初温为23 ℃的水加热到100 °C需要吸收多少热量；
（3）假设该电热煮茶器的加热效率为98%，则实现（2）的过程需要加热多长时间。
3、某校实验小组设计了一个智能供暖器，电路如图所示，电源两端的电压U为220V，R1和R2是两个供热电阻丝，S1、S2是温控开关，工作过程如下：当气温低于25oC时，S1、S2都闭合；当气温等于或高于25oC时，S2断开，此时电流表的示数为1A，电阻丝R1的电功率为20W（忽略温度对电阻丝的影响），求：
（1）电阻丝R1两端的电压是多少？
（2）R2的阻值？
（3）当气温低于25oC时，供暖器的电功率？
4、小民设计了一种提示客人来访的电路模型，如图所示，S闭合后，S1闭合L1亮对应前门来人，S2闭合L2亮对应后门来人。电源电压为18V恒定，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，灯L1和L2的规格分别为“6V 1.8W”和“6V 1.2W”，滑动变阻器R的规格为“270Ω 1.5A”，不计温度对灯丝电阻的影响。求：
（1）灯L1的电阻是多少？
（2）闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片使灯正常发光，此时滑动变阻器接入电路的阻值是多少？
（3）在保证电路元件安全使用的前提下，通过控制开关S、S1、S2的通、断和调节滑动变阻器滑片P的位置，可调得的整个电路的电功率最小是多少？
-参考答案-
一、单选题
1、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。
2、A
【解析】
【详解】
A．自然界的水是导体，湿布易使开关漏电，使人发生触电事故，故A 正确；
B．有人触电时，用手把触电人拉开会使两人都触电，故B错误；
C．空气开关跳闸，主要原因是用电器过载导致电流过大或电路中出现短路，故C错误；
D．人体的安全电压不高于36V，人接不小心触低于36V带电体是安全的，故D错误。
故选A。
3、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。
4、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。
5、A
【解析】
【详解】
A.安培(A)是电流的国际单位，故A符合题意；
B.伏特（V）是电压的国际单位，故B不符合题意；
C.欧姆（Ω）是电阻的单位，故C不符合题意；
D.焦耳（J）是电功（电能、热量）的国际单位，故D不符合题意。
故选A。
6、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。
7、C
【解析】
【详解】
A．电风扇工作时，主要是电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，故A不符合题意；
B．电视机工作时，主要将电能转化为光能、声能和少部分内能，不是利用电流的热效应，故B不符合题意；
C．电热水壶工作时，电能转化为内能，是利用电流的热效应，故C符合题意；
D．笔记本电脑工作时，主要将电能转化为光能、声能和少部分内能，不是利用电流的热效应，故D不符合题意。
故选C。
8、D
【解析】
【详解】
电阻的国际单位为欧姆Ω，电流的国际单位为安培A，功的国际单位是焦耳J，电功率的国际单位为瓦特W，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
9、B
【解析】
【详解】
A．开关要接在灯泡和火线之间，断开开关，切断火线，触及灯泡时更安全，故A不符合题意；
B．在未断开电源开关的情况下更换灯泡，容易引发触电事故，故B符合题意；
C．用湿布擦拭正在工作的电视机，可能会因湿布导电引发触电事故，故C不符合题意；
D．零线与大地相连，不安装地线，当零线断路时，会发生触电事故，家庭电路中必须要安装地线，故D不符合题意。
故选B。
10、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。
二、填空题
1、 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
2、 1∶4 450
【解析】
【详解】
[1]当两电阻串联在电路中时，因串联电路中各处的电流相等，R1、R2的电功率之比
P1∶P2=I2R1∶I2R2=R1∶R2=1∶4
[2]已知R1=10Ω，R2的阻值
R2=4R1=4×10Ω=40Ω
当两电阻并联在电路中时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，整个电路在100s内电流做功
3、 1 5.45 729.5s 6852.5 60 1440
【解析】
【详解】
（1）[1]由图中可知，1cm之间有10个小格，故每一小格表示0.1cm，即1mm，故刻度尺的分度值为1mm。
[2]由图中可知，被测物体的左侧与1.00cm对齐，右侧在6.4cm与6.5cm之间，估读为6.45cm，故该物体的长度为
l=6.45cm﹣1.00cm=5.45cm
（2）[3]由图中可知，小表盘的分度值是0.5min，指针在12min和13min之间，靠近12min，故小表盘读数为12min，因大表盘指针未转过一周，故大表盘读数为9.5s；故停表读数为
t=12min9.5s=12×60s+9.5s=729.5s
（3）[4]电能表的最后一位为小数，故由图中可知，现在电能表的读数是6852.5kW h。
[5]由题意可知，空调消耗的电能为
W=8.64×104J=0.024kW h
由电能表表盘上的“2500r/kW h”可知，每消耗1kW h的电能时，电能表的表盘就转过2500r，故此过程中电能表转盘转过的圈数为
n=0.024kW h×2500r/kW h=60r
[6]由题意可知，空调工作的时间为
故空调的电功率为
4、 3 不高于36 V 零
【解析】
【详解】
[1]一节干电池电压为1.5V，故两节新干电池的手电筒，它的电压是3V。
[2]人体触电的程度与电流的大小和持续时间的长短有关。对人体来说，只有不高于36V的电压是安全的。
[3]火线与大地间的电压为220V，零线与大地间的电压为零。所以，使用试电笔时，不能使氖管发光的电线是零线。
5、 6.48 2.16
【解析】
【详解】
[1][2]闭合开关S后，R1、R2并联，电流表A1、测量干路电流，A2测量R2中电流，电压表测量各支路两端电压（或电源电压）。根据欧姆定律得，两电阻两端允许的最大电压分别为
故为了保证电路元件均不损坏，电源电压（或R1、R2两端电压）U最大为3.6V。根据得, R1的电功率是
电路的最大功率是
6、 3:2 3:2
【解析】
【详解】
[1]电阻R1、R2并联在电路中，电压相等，根据，在相同时间内电阻之比等于消耗电能的反比，所以
[2]若将它们串联在电路中，电流相等，根据，消耗的电功率之比与电阻成正比，故
三、计算题
1、（1）48.4Ω；（2）3.36×105J；（3）336s。
【解析】
【详解】
解：（1）根据电热水壶的铭牌可知，电热水壶的额定功率为1000W，额定电压为220V，由 可得电热水壶的电阻
（2）水吸收的热量
（3）不计热量损失，所以电热水壶产生的热量
由 可得热水壶工作时间
答：（1）电热水壶的电阻为48.4Ω；
（2）水吸收的热量为3.36×105J；
（3）要放出这些热量，电热水壶正常工作336s。
2、（1）110W；（2）3.234×105J；（3）300s
【解析】
【详解】
（1）由题意可知，保温状态时，R1、R2串联，保温状态下，电路消耗的总功率
（2）将1kg初温为23℃的水加热到100℃需要吸收的热量
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣23℃）＝3.234×105J
（3）由可知，电热煮茶器消耗的电能
开关S接“1”时，电路只有R1工作，为加热状态，此时的加热功率
由可知，需要加热的时间
答：（1）保温状态时，电路消耗的总功率是110W。
（2）将1kg初温为23℃的水加热到100℃需要吸收的热量为3.234×105J。
（3）假设该电热煮茶器的加热效率为98%，则实现（2）的过程需要加热的时间为300s。
3、（1）20V；（2）200Ω；（3）2420W
【解析】
【详解】
解：（1）当气温等于或高于25℃时，S2断开，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，此时R1的电功率为20W，电流表的示数为1A，由可得，电阻丝R1两端的电压为
（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R2两端的电压为
由可得，R2的阻值为
（3）R1的阻值为
当气温低于25℃时，S1、S2都闭合，电路为R1的简单电路，此时电路的总功率为
答：（1）电阻丝R1两端的电压是20V；
（2）R2的阻值为200Ω；
（3）当气温低于25℃时，供暖器的电功率为2420W。
4、（1）120Ω；（2）40Ω；（3）1.8W
【解析】
【详解】
解：（1）由
可得，灯L1的电阻
（2）闭合开关S、S1，断开S2时，灯泡L1与滑动变阻器串联，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡L1正常发光，所以，由 可得，电路中的电流
由可得，电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时滑动变阻器接入电路的阻值
（3）灯L2的电阻
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，当电压表的示数最大为15V时，灯泡两端的电压为3V，因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，且R1＜R2，所以，滑动变阻器与灯L2串联且电压表的示数最大为15V时，总电阻最大，电路中的电流最小，总功率最小，此时电路中的电流
则整个电路消耗的最小功率
答：（1）灯L1的电阻是20Ω；
（2）闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片使灯正常发光，此时滑动变阻器接入电路的阻值是40Ω；
（3）在保证电路元件安全使用的前提下，通过控制开关S、S1、S2的通、断和调节滑动变阻器滑片P的位置，可调得的整个电路的电功率最小是1.8W。