第十五章 电功和电热 单元测试卷 （有答案）2022-2023学年苏科版九年级物理下册

第十五章　电功和电热
时间:60分钟　 满分:100分
一、选择题(每小题3分,共30分,每小题只有一个选项符合题意)
1.智能手机在生活中应用越来越频繁,当手机“电量”所剩无几时,我们可以采用“省电模式”来延长使用时间,这是通过哪种方式实现的(　　)
A.减小电功率 B.增加电池电压 C.降低散热能力 D.给电池充电
2.图所示的用电器中,利用电流热效应工作的是 (　　)
A.平板电脑 B.电热水壶 C.路由器 D.电视机
3.下列关于电功和电功率的说法正确的是 (　　)
A.电流对电动机做了多少功,就有多少电能转化为机械能
B.电功率是表示电流做功快慢的物理量
C.电能表是用来测量电功率的仪器
D.电功率越大,电流做的功也越多
4.下列关于生活用电常识的认识中,符合要求的是 (　　)
A. 使用测电笔时,手指不能碰到笔尾的金属体
B.用三脚插头的用电器也可接入两孔插座中使用
C.家庭电路中开关接在火线或零线上都可以
D.输电线进户应先接电能表
5.白炽灯泡内的钨丝正常工作时的温度在 2 000 ℃左右(钨的熔点是3 410 ℃),长期使用后,钨丝因为发生升华现象而变细,导致白炽灯的使用寿命缩短.下列说法中正确的是 (　　)
A.钨丝的电阻变大,实际功率变大 B.钨丝的电阻变大,实际功率变小
C.钨丝的电阻变小,实际功率变小 D.钨丝的电阻变小,实际功率变大
6.如图所示,灯泡L1、L2上分别标有“6 V　3 W”“6 V　6 W”字样,电源电压不变,开关S闭合.①只闭合S1,灯泡L1、L发光;②只闭合S2,灯泡L2、L发光.灯泡L在②中与在①中相比(设灯丝电阻不变) (　　)
A.电功率较大,亮度较亮
B.电功率较小,亮度较暗
C.电功率相同,亮度相同
D.电功率较大,亮度较暗
7.如图所示,将三个相同的空烧瓶分别用完全相同的气球密封,用三段阻值不同的电阻丝(R1A.体积变化最大的气球是a
B.体积变化最大的气球是b
C.体积变化最大的气球是c
D.三个气球的体积变化相同
8.如图是小轩家的部分电路.下列说法正确的是(　　)
A.若熔断器熔丝熔断了,可以用铜丝代替
B.若导线cd间断路,仍然可以安全使用三孔插座
C.若闭合开关S,灯泡L不发光.用试电笔检测e点,氖管不发光,则说明灯丝一定断了
D.若ab间断路,灯泡L仍能正常工作
9.如图所示,电源电压为4.5 V,电流表的量程为“0~0.6 A”,滑动变阻器的规格为“10 Ω　1 A”,小灯泡L标有“2.5 V　1.25 W”(不考虑温度对灯丝电阻的影响),在保证各元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是 (　　)
A.小灯泡的额定电流是0.6 A
B.电流表示数的变化范围是0.3~0.5 A
C.电压表示数的变化范围是0~3 V
D.电路的最大电功率是1.25 W
10.如图是科技小组为养鸡场设计的调控光照和室温设备的电路图.此设备的作用是夜晚对鸡舍内加温,同时增加光照量,白天只进行适当保温,不进行灯光照射,从而增加鸡的产蛋量.电路图中R1、R2是电热丝,L为照明灯泡(L的电阻不随温度变化),2R1=R2=RL.S1、S2同时断开或闭合,以实现白天和夜晚的用电要求.开关S闭合时,下列说法错误的是(　　)
A.S1、S2同时断开时,设备运行处于白天用电状态
B.S1、S2同时闭合时,设备运行处于夜晚用电状态
C.S1、S2同时断开时,在相同时间内R1和R2产生的热量之比为2∶1
D.S1、S2同时闭合时,若电流表示数为6 A,则R1的实际功率为880 W
二、填空题(每空2分,共36分)
11.在家庭电路中,触电事故通常是由人直接或间接与　　　　(选填“火线”或“零线”)接触造成的.如图所示的几种情况中可能会发生触电事故的是　　　　.
12.小明的手机电池铭牌上的部分参数如表所示.表中有一个错误的物理量,是　　　,原因是　　　　　　　　;经检测该手机正常通话时的电功率约为1 W,则该手机充满电后能连续通话的最大时长是　　　h.
型号 BL-5F
额定功率 3.5 W·h
电池容量 3 000 mA·h
额定电压 3.7 V
13.如图甲所示是某款可充电电池,在图乙所示的铝箔条上的A、B、C三处剪出宽度相同的缺口.将铝箔条的两端连到电池的两极上,由于铝箔的电阻很小,会造成电池　　　　,铝箔条上会产生大量的热,缺口　　　　(选填“A”“B”或“C”)处的发热功率最大,最容易烧断.
甲　　　　　　　　　乙 　　
14.如图所示是某同学家中的电能表,现用它测量一只灯泡的实际功率.他关掉其他用电器只让该灯泡工作,电能表转盘转过6 r用时10 min,这段时间灯泡消耗的电能是　　　kW·h,灯泡的实际功率是　　　W.
15.如图是一款分拣快递的智能机器人“小黄人”,它能自动识别二维码、自己定位和认路,将快递运输到对应的出口.某款“小黄人”铭牌上标有电池容量“2 000 mA·h”,工作电压15 V,该机器人的电池充满电时储存的电能是　　　　J.若充电一次可供“小黄人”正常工作10 h,则该“小黄人”正常工作时的电功率为　　　　W.
16.图甲是某同学自制的电子秤的原理图,电源电压一定,R0是定值电阻,压力表是电压表改装成的,R是压敏电阻,其阻值随所受压力F的大小变化的关系如图乙所示.闭合开关,当踏板上的压力增大时,通过R的电流　　　　;当踏板上的压力减小时,电路的总功率　　　　.(均选填“增大”“减小”或“不变”)
如图所示为便携式小风扇,其中有一个直流电动机,该直流电动机的额定电压为3 V,线圈内阻为1 Ω,正常工作时电流为0.2 A,则其额定功率为　　 　W.该电动机正常工作5 min,消耗的电能为　 　　J,线圈产生的热量为　 　　J.
18.小明设计的能控制自动水龙头的电路如图甲所示,可变电源接在EF两端,可变电源提供的电压随时间周期性变化的关系如图乙所示.R为5 Ω的定值电阻,A为一种特殊的电子元件,其两端的电压恒为电源电压的.当R的电功率满足PR≥5 W时,自动水龙头启动出水.当t=9 s时电阻R的电功率为　　　　W;该电路持续工作3 min,出水时间共为　　　　s.
三、作图题(共4分)
19.如图为冰箱工作时的部分电路示意图.冰箱内照明灯由开关S1控制,压缩机M○由开关S2控制.根据题意,将图连接完整,并符合安全用电原则.
四、实验探究题(共14分)
20.(5分)为了比较不同物质的吸热能力,物理兴趣小组在实验室利用老师提供的器材连接好如图所示的电路,A瓶中装的是水,B瓶中装的是煤油,两瓶中用的是电阻均为5 Ω的电热丝.
(1)为了确保实验的准确性,水和煤油的质量和初温必须相等.闭合开关后,经过一段时间发现　　　瓶中的温度计的示数升高得多.
(2)接着,兴趣小组探究“通电导体产生热量的多少和电阻的关系”,他们又准备了如下的物品:足量的水和煤油、天平、10 Ω的电热丝两根、电流表和电压表各一只、秒表等.要完成实验,他们应该在原来的装置上进行的调整是:①将A瓶中的水换成与B瓶中等质量的煤油;②　　　　　　　　　　　　　　.
(3)最后,小明和小红又利用此装置探究了“通电导体产生热量的多少和电流的关系”,并根据记录数据大致画出了产生的热量和电流的平方的关系图像,其中正确的是　　　　.(填序号)
A　 　　　B　　　 　C　　　 　D
21.(9分)在做测量小灯泡额定功率的实验时,所用小灯泡的额定电压为2.5 V,额定功率不超过1.5 W.
(1)小明和小红先用“伏安法”测小灯泡的额定功率,他们连好的部分电路如图甲所示,请你用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整.
甲
(2)小明在实验中连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是　　　　　　　　　　　　　.
(3)排除故障后,小明同学闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某一点时发现电压表、电流表指针偏转情况如图乙所示,此时通过小灯泡的实际电流是　　　　A,此时小灯泡的亮度　　　　(选填“正常”“较亮”或“较暗”),要想测出小灯泡的额定功率,需要把滑片P向　　　　(选填“A”或“B”)端移动.
乙　　 　　　　　　　　丙
(4)小明和小红尝试用其他方法测该小灯泡的额定功率.他们设计的电路如图丙所示,请你把他们的实验步骤补充完整,并根据他们的实验数据计算出小灯泡额定功率的大小(电源电压保持不变).
a.选择电压表的合适量程,闭合开关S和S2,滑片移到最左端,读出电压表示数为4.5 V.
b.选择电压表的合适量程,闭合开关S和S1,移动滑片直到电压表示数为小灯泡的额定电压2.5 V.
c.保持滑片位置不变,闭合开关　　　　,读出此时电压表示数为2.7 V.则小灯泡的额定功率是　　　　W.
五、综合应用题(共16分)
22.(8分)图甲为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的挂烫机,它的额定电压为220 V,其内部电路如图乙所示,它有大小两个加热挡位,只闭合开关S1时为小功率挡,同时闭合S1、S2时为大功率挡,电热丝的阻值R1=R2=88 Ω.当挂烫机正常工作时,求:
甲　　　　　　　　　　　　乙　
(1)使用小功率挡时,挂烫机的工作电流;
(2)大功率挡的额定功率;
(3)若加热效率为90%,使用大功率挡将水箱中0.2 kg的水从10 ℃加热到100 ℃所需的时间.[c水=4.2×103 J/(kg·℃),结果保留整数]
23.(8分)小明将废旧电热器上规格为“220 V　968 W”的完好电热丝R0拆下,用于制作电烘箱,设计电路如图甲所示.经过多次试验,当选用的电阻R1的阻值为5 Ω时,刚好满足箱体内烘干功率的要求.(不考虑温度对电阻的影响)
　　　甲　　　　　　　　　　　乙　　　
(1)电热丝R0的阻值是多少
(2)图甲中整个电路工作时的电流是多少 整个电路工作1 h产生的热量是多少
(3)图甲电路工作时存在着电能没有被充分利用的不足.在保证箱体内烘干功率及R0不变的情况下,请你针对电路中的不足进行改进,在图乙中将改进后的电路图补充完整,并在图中标出相关电阻的阻值.(此问不要求写出计算过程)
第十五章　电功和电热
1.A　2.B　3.B　4.D　5.B　6.A　 7.C　8.D　9.B　10.C　
11.火线　甲、丙
12.额定功率　W·h是电功(或电能)的单位,而额定功率的单位是W(合理即可)　11.1
13.短路　A
14.0.002　12
15.1.08×105　3
16.增大　减小
17.0.6　180　12
18.20　90
19.如图所示.
20.(除标注外,每空2分)(1)B(1分)　(2)将A瓶内5 Ω的电热丝换成10 Ω的　(3)A
21.(除标注外,每空1分)(1)如图所示.(2分)　(2)小灯泡断路　(3)0.42　较暗　B
(4)S和S2　1.25(2分)
22. (1)使用小功率挡时,挂烫机的工作电流
I= ==2.5 A (2分)
(2)根据电路图可知,同时闭合S1、S2时,R1、R2并联,根据P=UI,I=可得,R1的电功率
P1===550 W
R2的电功率P2===550 W
大功率挡的额定功率P=P1+P2=1 100 W (3分)
(3)水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×(100 ℃-10 ℃)=7.56×104 J
由η=×100%可得,W===8.4×104 J
由P=可得,t==≈76 s (3分)
23.(1)由P=UI和I=得,电阻丝的阻值R0===50 Ω (2分)
(2)整个电路工作时的电流I====4 A (2分)
整个电路工作1 h产生的热量Q=I2Rt=I2(R0+R1)t=(4 A)2×(50 Ω+5 Ω)×1×3 600 s=3.168×106 J (2分)
(3)如图所示. (2分)
(1)由P=UI得,电阻丝的额定电流I额===4.4 A
由I=得,电阻丝的阻值R0===50 Ω (2分)
(2)整个电路工作时的电流I====4 A (2分)
整个电路产生的热量Q=W=UIt=220 V×4 A×1×3 600 s=3.168×106 J (2分)
(3)如图所示. (2分)