沪科版九年级物理第十六章单元测试题（含答案）

沪科版九年级物理第十六章单元测试题（含答案）
一、单选题
1．下列单位中不属于电能单位的是（　　）
A．焦耳 B．伏·安/秒 C．伏·安·秒 D．千瓦·时
2．一盏“220V 9W”的LED灯和一盏“220V 60W”的白炽灯正常发光时亮度相当。现用LED灯替代家庭生活中的白炽灯工作，可以节约的电能为（　　）
A．10% B．15% C．85% D．90%
3．在综合实践活动课上，小明设计了如下左图甲所示的模拟调光灯电路，电源电压恒定，R1为定值电阻，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光，此过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数变化关系图像如图乙所示．下列说法正确的是（　　）
①电源电压为4V
②滑动变阻器的滑片处于最右端的时候，定值电阻R1与灯泡L的电功率之比为1∶1
③小灯泡正常发光时，定值电阻R1两端电压为0.75V
④实验过程中，滑动变阻器接入电路的阻值范围为3~35
A．只有①② B．只有②④ C．只有②③④ D．只有①②④
4．小刚利用电能表测某家用电器的电功率。当电路中只有这个用电器工作时，测得在15min内，消耗电能0.3kW h，这个用电器可能是（　　）
A．空调器 B．电风扇 C．电视机 D．收音机
5．下列生活中的物理量，最接近实际的是（　　）
A．家庭电路电压220V B．36V是人体的安全电压
C．家用空调的功率约为100W D．日光灯正常工作的电流约为3A
6．如上右图甲所示的电路中，电源两端电压保持不变，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P从右端移动到左端的过程中，读出相应的电流表和电压表的示数，记录实验数据。根据数据作出I—U的关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是（　　）
A．电源两端电压为3V B．电路总功率最大时，电流表的示数为0.1A
C．滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω D．电压表示数最大时，电路总功率最小
7．探究小组利用导线将电源、开关、小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表连接起来，形成如下左图所示实验电路。在不拆开电路更换实验器材的情况下，利用此电路不能够完成的实验是（　　）
A．探究滑动变阻器的作用 B．探究电流与电压的关系
C．测量灯泡的电阻 D．测量灯泡的额定功率
8．如上右图所示电路中，电源电压不变。闭合开关后，当滑片 P 在某一端点时，电流表示数为0.3A，小灯泡消耗的功率为 0.9W；当滑片 P 移至中点时，电压表示数变化了 3V，电流表示数变化了 0.1A。下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为 9V
B．滑片P 移至中点时，滑动变阻器消耗的功率为 2.4W
C．滑片P 移至中点时，小灯泡消耗的功率为 1.2W
D．滑片P 在最右端时，电路消耗的总功率为 4.8W
9．如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么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，下列说法不正确的是（　　）
A．甲、乙两实验都运用了控制变量法
B．甲图通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的大
C．乙图实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系
D．乙图中左右两容器中电阻丝产生的热量之比为4∶1
10．随着人们生活水平的不断提高，越来越多的用电器进入了我们的家庭，下列用电器主要利用电流的热效应工作的是（　　）
A．洗衣机 B．电饭锅
C．电冰箱 D．电脑
二、填空与作图题
1．小华发现家里电能表上标有“220V 30A，3000imp/(kW·h)”字样，该电能表能接入用电器的最大总功率为　 　W，当多个用电器正常工作时，指示灯在1min内闪烁了90次，这段时间内电路消耗的电能为　 　kW·h，他再将额定功率为1000W的电水壶接入该电路，发现额定电流为30A的熔丝熔断了，这是电路发生了　 　故障。
2．已知定值电阻，将它们串联接入电路，电阻两端的电压之比为　 　；将它们并联接入电路，相同时间内消耗的电能之比为　 　。
3．灯泡L1规格为“6V3W”，L2规格为“6V6W”，现将它们串联接入电路，电路中最大电流为　 　A，　 　灯更亮一些。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）
4．甲灯的额定电压 12V，乙灯的额定电压是 6V，如下左图是甲、乙两灯的电流随其两端电压变化的曲线。现将两灯并联后接在某一电路中，要使其中一个灯泡正常发光，
并保证电路安全，干路的最大电流应为　 　A，甲灯的实际功率为　 　W。
5．某同学进行电学实验时的电路如上右图所示。已知他所用电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，电源电压为6V保持不变，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，定值电阻R0为10Ω，开关S闭合后，在实验操作无误的情况下，电流表的最大示数为 　 　A，滑动变阻器接入的电阻范围是
　 ~　 Ω，电阻R0消耗的最大功率为 　 　W。
6．小明观察家庭供电箱，漏电保护开关在漏电时自动断开，空气开关在电路过载或短路时自动断开，这两个开关　 　（串联/并联）在电路中。进户线干路较其它导线特别粗，是为了　 　（增大/减小）电阻，防止通过大电流时发热引起事故。小明还了解到供电箱中所有与导线连接的接线柱都要拧紧，这是为了防止因接触不良引起接线柱处　 　（电流变大/电阻变大/电压变小）导致发热过多的安全隐患。
7．如下左图所示的是一个双温电炉电路图．设电路由两段相同电阻组成发热体，A、B、C为三段引出线，A为低温档，B为高温档，且高温档的功率为低温档的2倍，现给你两段阻值都为20欧的电阻丝，试在图中框内画出两段电阻丝的连接图．
8．小明在探究“比较水和煤油的吸热能力”的实验时，利用两根完全相同的电阻丝作为发热体给质量相同的两种液体加热，为了节省时间，他将两根电阻丝并联接入电路，用一个开关控制同时通电或断电，请在如上右图中用笔画线代替导线连接完整的电路，使电路满足要求。
三、实验探究题
1．（1）如图甲所示，电压表的示数为　 　V；如图乙所示，电流表的示数为　 　A；
（2）小明家中一周前、后电能表示数如图丙所示，小明家一周消耗的电能为　 　kW h，小明家所在地区每度电的电费是0.5元，则本周小明家应付电费　 　元；
（3）如图丁所示，A、B两个透明容器中均密封着等量的空气，通电一段时间后，　 　（选填“A”或“B”）容器连接的U形管液面高度差较大，该实验表明：电流通过导体产生的热量跟　 　（选填“电流”或“电阻”）的大小有关；A、B两个透明容器中电流通过电阻丝产生的热量之比为　 　。
2．如图所示，小华组通过实验“测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”。
（1）图甲是小华已经连接的部分实验电路，但尚未连接完整，请用笔画线代替导线将图甲中的元件连接完整；
（2）连接好电路，检查电路无误，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P到某处时，电压表的示数如图乙所示，则此时小灯泡两端的电压是　 　V，观察到小灯泡比正常发光时暗。要使小灯泡正常发光，此时应将滑动变阻器的滑片P向　 　（选填“左”或“右”）端调节；
（3）实验中，移动滑动变阻器的滑片P，不断改变小灯泡两端的电压，观察小灯泡的亮度，并记下电压值和电流值。下表是小华组记录的实验数据。分析表格中的数据可知：
实验次数 1 2 3
电压U/V 2 2.5 3
电流I/A 0.18 0.20 0.22
电功率P/W 0.36 0.50 0.66
灯泡亮度 较暗 正常发光 很亮
A．小灯泡的额定功率为　 　；
B．当小灯泡两端的电压增大，小灯泡的实际功率会　 　（选填“增大”“减小”或“不变”），小灯泡的亮度增大。
（4）晓宏组在移动滑动变阻器的滑片过程中，小灯泡突然熄灭，通过检查发现是灯丝烧断了，则小灯泡熄灭时，会观察到________。
A．电流表和电压表的示数均变为零
B．电流表示数变为零，电压表有示数
C．电流表有示数，电压表示数变为零
四、计算题
1．小明家有一台电火锅，其内部电路如图所示，加热装置由电阻丝R1和R2组成，通过控制两开关的开闭实现高温、中温、低温三挡的调节。下表是电火锅正常工作一次的数据，其中选用高温挡将水烧开，中温挡煮食物，最后选用低温挡保温[水的比热容为c水=4.2×103J/（kg·℃）]。求：
电热器挡位 额定电压 额定功率 加热时间
高温 220V 880W 6min
中温 440W 4min
低温 220W 2min
（1）R1的阻值是多少？
（2）此次电火锅工作12min消耗的电能是多少？
（3）用电火锅高温挡在额定电压下烧水5min，电热丝产生热量的90%被水吸收，在1个标准大气压下，能使1kg初温为20℃的水温度升高到多少（结果保留整数）？
2．如图所示，电路中电源电压保持不变，小灯泡 L 的规格为“12V 24W”（不考虑灯丝电阻受温度的影响），滑动变阻器的最大阻值为 R2．将滑动变阻器的滑片
P 置于 A 端，只闭合开关 S1
时，电压表V1 的示数为 U1，电路中的总电流为 I1，电压表 V2
的示数为 U2；将滑动变阻器的滑片
P 置于 B 端，仍只闭合开关 S1，电压表 V1 的示数为 U1'，电路中的总电流为 I2．电压表 V2
的示数为 U2'，R1
消耗的电功率为 0.48W．已知 U1：U1′＝3：4，U2：U2'＝3：1，求：
（1）小灯泡 L 的电阻；
（2）I1 和 I2 的比值；
（3）电源电压；
（4）若电源电压可调，闭合开关 S1S2 和 S3，电流表量程为 。滑动变阻器的阻值变化范围为 ，要求电流表最大值和最小值的差值不小于电流表指针偏转的 ，求可调电源电压的范围？
答案
一、1．B 2．C 3．B 4．A 5．A 6．C 7．B 8．B 9．C 10．B
二、1．6600；0.03；短路 2．； 3．0.5；L1 4．1.5；6
5．0.3；10；50；0.9 6．串联；减小；电阻变大
7．解：如图所示： 8．解：如图所示：
三、1．（1）2；0.2（2）40；20（3）A；电阻；2∶1
2．（1）
（2）1.9；左（3）0.50W；增大（4）B
四、1．（1）解：根据可知，电源电压不变，当S1闭合，S2接b时，R1、R2并联，电路总电阻最小，为高温挡；当S1断开、S2接b时只有R2工作，电路的电阻居中，为中温挡；当S1断开、S2接a时，两电阻串联，电路总电阻最大，为低温挡；则R1在220V电压下单独工作的功率为
由得，电阻丝R1的阻值为
答：R1的阻值是110Ω；
（2）解：由表格中数据得，高温挡、中温档、低温挡加热的时间分别为，，
此次电火锅工作12min消耗的电能是
答：此次电火锅工作12min消耗的电能是4.488×105J；
（3）解：用电火锅高温挡在额定电压下烧水的时间
水吸收的热量
由得，水升高的温度为
此时水的末温为
1个标准大气压下，水的沸点是100℃，由于
所以水的末温为
答：用电火锅高温挡在额定电压下烧水5min，电热丝产生热量的90%被水吸收，在1个标准大气压下，能使1kg初温为20℃的水温度升高到77℃。
2．（1）解：小灯泡 L 的电阻： ；
答：小灯泡 L 的电阻 ；
（2）解：将滑动变阻器的滑片P置于A端，只闭合开关S1时，等效电路图如图1所示；
将滑动变阻器的滑片P置于B端，仍只闭合开关S1时，等效电路图如图2所示：
因为：
所以有： ；
答：I1 和 I2 的比值3：1；
（3）解：因为电源电压不变，所以： ；
所以： ；
整理得： ；
；
整理得： ；
所以 ；
所以 ， ；
图2中，R1消耗的电功率为0.48W，由 得： ；
电源电压：
答：电源电压为10.8V；
（4）解：闭合开关S1、S2和S3时，等效电路图如下图所示：
因滑动变阻器的阻值变化范围为 ，且电流表量程为0～3A，所以，当滑动变阻器接入电路中的电阻为 时，电路中的电流不能超过3A，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻之和，所以，当 时 与变阻器的总电阻： ；
则电流表的示数： ；
解得 ；
又因电流表最大值和最小值的差值不小于电流表指针偏转的 ，所以： ；
解得 ；所以，可调电源电压的范围为 。
答：可调电源电压的范围为 。