苏教版物理九年级下册第十五章 电功和电热章节测试试题（含详细解析）

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、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
2、如图所示，电源电压恒定不变，开关都闭合后，电路正常工作。当断开开关S1时，下列判断中正确的是（　　）
A．电流表示数变大
B．电压表示数变大
C．电路的总电阻变小
D．电路的总功率变小
3、小刚家的电路简化后如图所示，由该电路可知（　　）
A．开关要串接在火线与灯泡L之间的
B．电能表是用来直接测量用电器总功率的
C．电路中的电视机和电冰箱正常工作时是串联的
D．空气开关自动切断电路，一定是因为电路出现了短路
4、如图所示的电路中，电源两端电压为，且保持不变，甲、乙是电表（电压表或电流表），灯泡L1标有“3V 3W”、灯泡L2标有“6V 6W”。闭合开关S，两灯均发光。若不计灯丝电阻变化，则下列说法正确的是（　　）
A．甲表为电压表，且示数为 B．乙表为电流表，且示数为
C．通电，该电路消耗的电能为 D．该电路的实际功率为两灯额定功率之和
5、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
6、图所示电路中，电源两端电压保持不变，R2为定值电阻。闭合开关S，在滑动变阻器滑片P向右滑动的过程中，下列判断正确的是（　　）
A．电流表示数变大 B．电压表示数变小
C．R2的电功率变小 D．R2的电功率变大
7、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
8、下列描述中最符合实际的是（　　）
A．节能灯正常工作时的电流大约0.1A
B．对人体讲，安全电压只能是36V
C．冰箱正常工作时的消耗的功率大约20W
D．空调机正常工作时的电流大约0.5A
9、将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中，如图所示。闭合开关后，发现灯L1较亮，灯L2较暗，其原因是（　　）
A．灯L1额定功率较大 B．灯L2两端电压较大
C．灯L1的电阻较大 D．通过灯L1的电流较大
10、如图所示，阿里公司的数据运行服务器浸泡在装有冷却液的容器中。冷却液直接吸收服务器通电工作产生的热量，再进入外循环冷却，之后再送回服务器所在容器。以下分析正确的是（　　）
A．此冷却液属于导电性能强的材料 B．此冷却液的比热容应该很小
C．服务器的内能不会发生转移 D．冷却液有效减小电热产生的危害
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、图所示电能表的示数为___________kW·h。
2、验电笔是日常生活中判断火线的重要工具。如图所示的两种握法中，其中握法正确的是____。
3、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。
4、小明家新购电热水壶的铭牌下表所示，待电热水壶装满水后，他关闭了家中的其他用电器，只让电热水壶工作，他记录到家里的电能表（如图）的指示灯在1min内闪烁了50次这段时间电热水壶消耗的电能是______J，这段时间壶中的水温度升高了10水吸收的热是______J，这段时间家庭电路的实际电压是______V。
额定电压 220V
频率 50Hz
额定功率 1210W
容量 1L
5、检查是否饮酒设备的电路如图甲，R为酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，R0为定值电阻，电源电压不变。当检测酒精气体浓度增大时，电路的总电阻______（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），电压表的示数______，电路消耗的总功率______。
6、小易家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表读数如图所示，他家在这段时间内消耗的电能为______kW·h。
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、如图所示为某电热饮水机的电路原理图，饮水机有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到时开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度时，S1又闭合重新加热。已知电源电压保持220V不变，饮水机的额定电压是220V，加热功率是440W，保温功率是40W。
（1）求：当饮水机处于加热状态时电阻R2的电功率；
（2）求：饮水机处于加热状态时，电路中的总电流是多少？
（3）求：电阻R1和R2的阻值。
2、如图所示，电源电压保持不变。灯泡L标有“6V 3W”字样，不考虑灯丝电阻随温度的变化。滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.6A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。当闭合开关S、S2，断开开关S1，调节滑动变阻器使其接入电路的阻值为4Ω时，灯泡L正常发光；当闭合开关S、S1，断开开关S2时，电压表的示数增大了1V。求：
（1）灯泡L的额定电流；
（2）定值电阻R1的阻值；
（3）当闭合开关S、S2，断开开关S1时，在保证电表和灯泡正常工作的情况下，滑动变阻器R2消耗功率的变化范围。
3、现代人提倡“低碳生活”，某公司发明了一种走路时能发电并充电的鞋子充电鞋，这种鞋的后跟装有一个小型涡轮发电机。行走时利用脚跟下落时对鞋跟向下的压力压缩鞋跟做功，使小型涡轮旋转发电，并能给手机、MP3等充电。如图所示，是一名质量为60kg的成年人走路时提起脚跟的示意图，O点是脚尖与鞋底面的接触点，F1为人抬脚时提起脚跟的力，F2的大小等于人的体重，OA=20cm，AB=5cm。每次脚跟下落时，脚跟对鞋跟的下压力F为F1的1.2倍，并向下压缩鞋跟0.5cm。则：（g取10N/kg）
（1）脚跟对鞋跟的下压力F为多大？
（2）人落脚一次下压力做功多少J？
（3）若人步行时平均步距为50cm，充电鞋发电并充电的效率为15%。利用充电鞋给标有“3.6V 1000mAh”耗尽电能的手机电池充电，人至少要行走多远的距离？
4、如图所示，电源电压保持不变，小灯泡标有“6V 3W”字样，滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 1A”字样，通过灯泡的电流I与灯泡两端的电压U的关系如图乙所示。闭合开关S，求：
（1）只闭合S3，当滑动变阻器的滑片P滑到中点时，灯泡恰好正常发光，求此时灯泡的电阻和电源电压。
（2）移动滑动变阻器的滑片，当灯泡两端的电压为4V时，小灯泡的实际功率。
-参考答案-
一、单选题
1、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。
2、D
【解析】
【详解】
ABC．由图可知，开关都闭合时，灯泡和电阻并联，电流表测量干路中的电流，电压表测量电源电压，开关S1控制灯泡，开关S在干路中，当断开开关S1时，只有R0的简单电路，由并联电路电阻的关系可知，电路的总电阻变大，由可知通过电路的电流变小，电流表的示数变小，电压表测量电源电压，电压表的示数不变，故ABC错误；
D．由P=UI可知，电源电压U不变，电路中的电流变小，电路的总功率变小，故D正确。
故选D。
3、A
【解析】
【详解】
A．家庭电路中控制灯泡的开关应该串联接在火线和灯泡之间，这样断开开关时，灯泡处才不会带电，故A符合题意；
B．电能表是测量家庭电路中用电器消耗电能的仪表，故B不符合题意；
C．电路中的电视机和电冰箱互不影响，独立工作，是并联的，故C不符合题意；
D．空气开关自动切断电路，是由于电流过大，有可能是由于用电器的总功率过大，也有可能是短路，故D不符合题意。
故选A。
4、C
【解析】
【详解】
根据灯泡L1标有“3V 3W”、灯泡L2标有“6V 6W”，可计算两个灯泡的电阻为
AB．若乙为电流表，则灯泡L2会被短路，所以乙为电压表，测量的是灯泡L2两端的电压；若甲为电压表，则灯泡L2不会发光，故甲为电流表，测量的是灯泡L2的电流，故AB错误；
CD．在知道两个电表情况下及两灯的发光情况可以推断，两个灯泡并联接入电路，且两灯两端的电压为U=3V；由于灯泡L1两端电压等于额定电压3V，则灯泡L1实际功率为
P1′=P1=3W
灯泡L2两端电压为U=3V，其实际功率为
P2′=
则电路的总功率为
P=P1+P2′=3W+1.5W=4.5W
通电时间t=1min，消耗电能为
W=Pt=4.5W×60s=270J
故C正确，D错误。
故选C。
5、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。
6、C
【解析】
【详解】
A．由电路图可知，R1与R2串联，电流表测串联电路中的电流，电压表测量R1两端的电压。闭合开关S，在滑片P向右滑动的过程中，R1的阻值变大，电路的总电阻变大，所以电路中的电流减小，即电流表的示数变小，故A错误；
B．由欧姆定律U=IR可知，电路中的电流减小，R2两端的电压减小。根据串联电路总电压等于各部分电压之和可得，R1两端的电压变大，即电压表的示数变大，故B错误；
CD．由电功率公式P=UI可知，R2电功率P2=U2I，由选项AB解析知，R2两端的电压减小，通过R2的电流减小，所以R2的电功率变小，故C正确，D错误。
故选C。
7、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。
8、A
【解析】
【详解】
A．节能灯的额定功率一般为22W左右，由电功率的公式可得
故A符合题意；
B．对人体讲，安全电压是不高于36V，故B不符合题意；
C．冰箱正常工作时的电流为1A左右，由电功率的公式可得
故C不符合题意；
D．空调机正常工作时的功率1100W左右，由电功率的公式可得
故D不符合题意。
故选A。
9、C
【解析】
【详解】
由图可知，两个灯泡是串联的，串联电路的电流处处相等，闭合开关后，发现灯L1较亮，灯L2较暗，说明灯泡L1的实际功率大，根据知，灯泡L1的电阻比L2的电阻大。
A．两个灯泡的额定电压相等，灯泡L1的电阻大，根据可知，L1额定功率小，故A不符合题意；
B．根据知，灯泡L1的电阻比L2的电阻大，灯泡L1两端的电压大，灯L2两端电压较小，故B不符合题意；
C．两个灯泡是串联的，串联电路的电流处处相等，闭合开关后，发现灯L1较亮，灯L2较暗，说明灯泡L1的实际功率大，根据知，灯泡L1的电阻比L2的电阻大，故C符合题意；
D．两个灯泡是串联的，串联电路的电流处处相等，通过两灯泡电流相等，故D不符合题意。
故选C。
10、D
【解析】
【详解】
A．服务器浸泡在冷却液中，如果导电性强，会引起服务器短路，应选择绝缘性好的材料，故A错误；
B．冷却液选择比热容大的，在质量相同时，改变相同的温度，相比比热容小的物质吸收的热量更多，故应选择比热容大的物质。故B错误；
C．冷却液的作用是将服务器的内能通过热传递转移走，内能减小，温度降低，保护服务器，故C错误；
D．由于电流的热效应，电流通过导体时一般都会发热，设备内能增加，温度升高，冷却液通过热传递将热量带走，防止因温度过高而损坏，可以保护设备。故D正确。
故选D。
二、填空题
1、2035.8
【解析】
【详解】
电能表盘上数字的最后一位为小数，单位为kW·h，故电能表的读数为2035.8kW·h。
2、甲
【解析】
【详解】
使用验电笔时，手要接触到笔尾的金属体才能形成回路，从而检验火线和零线，由图中可知正确的握法是甲。
3、 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
4、
【解析】
【详解】
[1]由题意知电热水壶消耗电能
[2]水温度升高了10水吸收的热量
[3]电热水壶的实际电功率
由
知
所以
5、 减小 增大 增大
【解析】
【详解】
[1]由电路图知，电阻R0与R串联，电压表测电阻R0两端电压，由图象可知，随酒精浓度的增大，酒精气体传感器R阻值减小，由电阻的串联可知电路的总电阻减小。
[2]由U=IR可知，电路中电流增大，R0两端电压增大，即电压表示数增大。
[3]电源电压不变，电流表示数增大，由P＝UI可知，电路消耗的总功率增大。
6、90.3
【解析】
【详解】
电能表的最后一位是小数，由图可知电能表的示数是8633.5kW·h，则他家在这段时间内消耗的电能
W=8633.5kW·h-8543.2kW·h=90.3kW·h
三、计算题
1、（1）400W；（2）2A；（3）1210Ω，121Ω
【解析】
【详解】
解：（1）当开关S闭合，S1断开时，该电路为只含有R1的简单电路，此时是保温状态，已知保温功率是P保温=40W，即电阻R1的电功率为P1=40W；当开关S和S1均闭合时，该电路为R1和R2的并联电路，此时是加热状态，已知加热功率P加热=440W，则电阻R2的电功率为
P2=P加热-P1=440W-40W=400W
（2）由P=UI可知，饮水机处于加热状态时，电路中的总电流为
（3）由可知电阻R1的阻值为
电阻R2的阻值为
答：（1）当饮水机处于加热状态时电阻R2的电功率为400W；
（2）饮水机处于加热状态时，电路中的总电流是2A；
（3）电阻R1和R2的阻值分别为1210Ω和121Ω。
2、（1）0.5A；（2）7.2Ω；（3）1W～1.25W
【解析】
【详解】
解：（1）由于灯泡L标有“6V 3W”字样，所以，由知道，灯泡L的额定电流
由知道，灯泡的电阻
（2）根据题意知道，当闭合开关S、S2，断开开关S1，调节滑动变阻器使其接入电路的阻值为4Ω时，灯泡L正常发光；由图知道，此时灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电路电流是0.5A，由欧姆定律知道，电源的电压
根据串联分压的原理知道，电压表的示数是
由图知道，当闭合开关S、S1，断开开关S2时，此时灯泡与R1串联，电压表测量滑定值电阻两端的电压，又因为此时电压表的示数增大了1V，即此时电压表的示数是
根据欧姆定律知道，定值电阻R1的阻值
（3）当闭合开关S、S2，断开开关S1时，根据题意知道，当滑动变阻器使其接入电路的阻值为4Ω，灯泡L正常发光时，滑动变阻器的最小功率为
P滑小=UR2小I=2V×0.5A=1W
由于电压表量程为0~3V，所以，当电压表的示数UR大=3V时，滑动变阻器的取值最大，电路中的电流最小；由于串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡两端的电压
UL小=U-UR大=8V-3V=5V
此时电流为
滑动变阻器的最大功率为
所以滑动变阻器的功率变化范围为1W～1.25W。
答：（1）灯泡L的额定电流0.5A；
（2）定值电阻R1的阻值7.2Ω；
（3）当闭合开关S、S2，断开开关S1时，在保证电表和灯泡正常工作的情况下，滑动变阻器R2消耗功率的变化范围是1W～1.25W。
3、（1）576N；（2）2.88J；（3）1.5×103m
【解析】
【详解】
解：（1）人的重力
F2的大小等于人的体重，即
依题意得
由杠杆平衡条件得
每次脚跟下落时，脚跟对鞋跟的下压力F为F1的1.2倍，即
（2）每次脚跟下落时，脚跟对鞋跟的下压力F为F1的1.2倍，并向下压缩鞋跟0.5cm，所以人落脚一次下压力做功
（3）手机充满电需要的电能为
将手机充满电，需要压力做的功为
人需要行走的距离为
答：（1）脚跟对鞋跟的下压力F为576N；
（2）人落脚一次下压力做功2.88J；
（3）若人步行时平均步距为50cm，充电鞋发电并充电的效率为15%。利用充电鞋给标有“3.6V 1000mAh”耗尽电能的手机电池充电，人至少要行走1.5×103m。
4、（1）12Ω，11V；（2）1.6W
【解析】
【详解】
（1）灯泡正常发光时，灯泡两端电压U灯=6V，灯泡的电流
灯泡正常发光时电阻
滑动变阻器两端电压
电源电压
U=U灯+U滑=6V+5V=11V
（2）由图像可知，当灯泡两端的电压为4V时，灯泡电流为0.4A，则灯泡的功率
P=UI=4V×0.4A=1.6W
答：（1）灯泡的电阻12Ω，电源电压11V；
（2）灯泡的电功率1.6W。