沪科版（九年级全一册）物理：单元综合检测（5）（含解析）

单元综合检测(五)
第十六章
(45分钟　100分)
一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)
1.下列说法中正确的是　(　　)
A.电流做功的过程,实际就是电能转化为其他形式能的过程
B.电能对于我们的生活是一种非常重要的能源,在所有的方面都可以利用电能
C.电流所做的功,跟电压和电流成正比
D.手电筒工作时,电池的化学能直接转化为光能
2.下列家用电器中,功率约1 kW的是　(　　)
A.空调　　B.台灯　　C.洗衣机　　D.电风扇
3.如图所示是电阻甲和乙的U-I图像,下列说法正确的是
　(　　)
( http: / / www.21cnjy.com )
A.甲的电阻值保持10Ω不变
B.乙的电阻值保持20Ω不变
C.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2 V时,电路总电流为0.3 A
D.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2 A时,甲的功率为0.6 W
4.如图所示电路,电阻R1=10Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.3 A,电流表的示数为0.5 A。下列说法正确的是　(　　)
A.通过电阻R2的电流为0.5 A
B.电阻R2的阻值为15Ω
C.电源电压为4.5 V
D.电阻R1消耗的电功率为3 W
5.某实验小组在做“探究串联电路中电压的 ( http: / / www.21cnjy.com )规律”实验时,连接电路如图所示,闭合开关后发现灯L2正常发光,灯L1只能微弱发光。以下对于这一现象的原因分析,合理的是　(　　)
A.灯L1发生断路
B.灯L1发生短路
C.由于灯L1的电阻较大,其实际功率较小
D.由于灯L1的电阻较小,其实际功率较小
6.小洁家购买了一台电饭锅,在使用时闻到橡 ( http: / / www.21cnjy.com )胶的焦糊味,用手摸其电源线发现很热,而其他用电器仍正常工作,请你用所学的物理知识帮小洁分析一下,发生这一现象的原因是　(　　)
A.电压太高 B.导线太粗
C.导线太细 D.导线太短
7.将规格都是“220 V　100 W”的 ( http: / / www.21cnjy.com )一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中,通电时间相同,下列有关说法中,错误的是　(　　)
A.三个电器产生的热量一样多
B.电流通过三个电器做功一样多
C.三个电器消耗的电能一样多
D.电烙铁产生的热量最多
8.用粗细均匀的电热丝加热烧水,通电10 min可烧开一壶水,若将电热丝对折起来使用,电源电压不变,则烧开同样一壶水的时间是　(　　)
A.2.5 min B.5 min
C.20 min D.30 min
二、填空题(本大题共6小题,每空2分,共28分)
9.小明家电能表上月底的示 ( http: / / www.21cnjy.com )数为08116,本月底的示数如图所示,他家本月消耗的电能为　　　　kW·h。若按0.5元/(kW·h)计费,本月应付电费　　　　元。他家同时使用的用电器总功率不得超过　　　　W。
( http: / / www.21cnjy.com )
10.手机是我们最常用的通讯工具,手机 ( http: / / www.21cnjy.com )使用的是可充电电池,电池上标有“电压”和“容量”两个重要参数。容量的单位通常为“毫安时”(符号mAh)。小强同学的爸爸使用的可充电电池所标的电压是3.6 V,容量是1 500 mAh,这种电池一次充电最多可储存的能量为　　　　J。使用该手机充满电一次能够持续通话的实际时间可长达5 h,则该手机在通话状态的放电功率为　　　　W。
11.标着“36 V　40 W”字 ( http: / / www.21cnjy.com )样的灯泡接入某电路中,测得通过的电流为1 A,则这只灯泡两端的实际电压为　　　　V,实际功率为　　　　W。
12.如表是一个电饭锅的铭牌,从铭牌上的数据可知,电饭锅正常工作时的电流是　　　A,内部发热体的电阻是　　　　Ω。
电源 220 V　50 Hz
额定功率 880 W
额定容量 4.0 L
13.一台发电机的输出功率为50 ( http: / / www.21cnjy.com )kW,所用输电导线的电阻为10Ω,当发电机的输出电压为250 V时,在导线上损失的功率为　　　　W,若改成50 kV的电压输电,则导线上损失的功率为　　　　W。
14.电脑的中央处理器(CPU)只有半张扑克 ( http: / / www.21cnjy.com )牌大小,工作时发热显著,常采用散热片与风扇组合冷却,某电脑CPU的功率为90 W,其中发热功率占8%,铜质散热器的质量是0.8 kg。若工作半小时,CPU消耗电能　　　J,产生热量　　　 J,
这些热量可使散热器温度升高　　　　　℃。
三、实验探究题(本大题共2小题,共14分)
15.(7分)用如图所示的器材做“测量小灯泡的电功率”的实验,小灯泡上标有“2.5 V”的字样。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)请根据实验目的,用笔画线代替导线,将图甲所示的实物连接成实验电路。
(2)小刘正确连接电路并检 ( http: / / www.21cnjy.com )查无误后,闭合开关,发现灯泡不亮,立刻要求老师更换灯泡。小刘的做法是欠妥的,正确的做法应该是　 。
(3)解决了上述问题后, ( http: / / www.21cnjy.com )小刘发现灯泡发光了。如果要使灯泡正常发光,小刘应该　 。
(4)小灯泡正常发光时,电流表的读数如图乙所示,则灯泡的额定功率为　　W。
(5)若电源电压为6 V,实验室提供的滑动变阻器有“10Ω　1.5 A”和“20Ω　
1 A”两种规格,则本实验中应选用规格为　　　　的滑动变阻器。
16.(7分)为了探究影响电热的因素,小伟设计了如图所示电路,烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油,R甲>R乙。
(1)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,选用煤油而不用水,主要是由于　 。
(2)通电一段时间后,比较两烧瓶中温度计的示数,是为了探究电热与　　　　
的关系。
(3)要利用此装置来探究电热与电流的关系,你还需要的操作是　 。
四、计算题(本大题共2小题,共18分)
17.(8分)一只电烙铁的规格为“220 V　110 W”,请回答下列问题:
(1)该电烙铁正常工作的电流为多少
(2)该电烙铁的电阻为多少
(3)在额定电压下通电10 min产生多少热量
18.(10分)物理课代表和班长就放学 ( http: / / www.21cnjy.com )后是否应该关教室里的饮水机的问题发生争执,班长认为不应关机,因为第二天重新开机给冷水加热既费时又会消耗更多的电能;物理课代表认为应该关机,理由是饮水机在放学后从17:00到第二天08:00共15 h期间会间歇性加热,白白消耗电能,反复加热的水也不利于身体健康。
　　次日早晨,他俩先观察到如图所示的饮 ( http: / / www.21cnjy.com )水机有加热和保温两个挡位,铭牌数据如表。然后启动饮水机,将热水箱中的30℃的冷水加热到90℃,用时10 min。他俩继续观察,发现保温28 min后加热器会重新加热,2 min后又回到保温状态。(饮水机始终在额定电压下工作)
水桶容量 20 L
热水箱水量 1 kg
额定电压 220 V
加热功率 500 W
保温功率 50 W
(1)热水箱中30℃的冷水加热到90℃所吸收的热量是多少
(2)将热水箱中30℃的冷水加热到90℃所消耗的电能是多少
(3)通过计算比较谁的做法更节能。(假设放学时饮水机刚好处于保温状态,工作过程中间歇加热的规律不变)
答案解析
1.【解析】选A。本题考查电功和电 ( http: / / www.21cnjy.com )能。电流做功的实质,就是电能转化为其他形式的能,故A正确;电能对于我们的生活是一种非常重要的能源,但并不是在所有的方面都可以利用电能,故B错;电流所做的功跟电压、电流和通电时间的乘积成正比,故C错;手电筒工作时,电池的化学能先转化为电能再转化为内能和光能,故D错。
2.【解析】选A。本题考查日常生活中常见 ( http: / / www.21cnjy.com )的用电器的功率。了解常用家用电器的电功率值是解决本题的关键。一般空调机的电功率为800～1 300 W,家用台灯的电功率一般为25 W,洗衣机的电功率一般为400 W左右,电风扇的电功率一般为40 W左右,故选A。
3.【解析】选C。本题考查图像的解读及欧姆定律和电功率的相关计算。由图像可知:甲的电阻:R甲===20Ω,且保持不变;乙的电阻是变化的(图像不是直线),故A、B都错;当甲、乙并联在电路中,电源电压为2 V,通过甲的电流I甲=
0.1 A,通过乙的电流I乙=0.2 ( http: / / www.21cnjy.com ) A,电路总电流I=I甲+I乙=0.1 A+0.2 A=0.3 A,故C正确;甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2 A时,甲的功率P甲=I2R甲=(0.2 A)2×20Ω=0.8 W,故D错。
4.【解析】选B。本题考查欧姆定律和电功率的相关计算。由图可知:电阻R1和R2并联接入电路,电流表测通过电阻R1的电流,电流表测干路电流,即通过电阻R1和R2的总电流。由I=I1+I2得,通过电阻R2的电流I2=I-I1=0.5 A-0.3 A=
0.2 A,所以A项不对;由I=得,U=I1R1=0.3 A×10Ω=3 V,故电源电压为3 V,所以C项不对;R2===15Ω,所以B项正确;电阻R1消耗的电功率P1=UI1=3 V×
0.3 A=0.9 W,所以D项不对。
5.【解析】选D。本题考查电功率的知识 ( http: / / www.21cnjy.com )。闭合开关后,灯L1能微弱发光,说明电路没有发生断路或短路;由P=I2R知,在两灯串联时电流相同,因为灯L1的电阻较小,其实际功率较小,所以灯L1只能微弱发光。
6.【解析】选C。本题考查电热 ( http: / / www.21cnjy.com )的应用。其他用电器正常工作说明电路电压正常。电饭锅的功率较大,流过电饭锅和导线的电流也较大,根据焦耳定律,导线发热还说明导线的电阻较大,导线太细。
7.【解析】选A。本题考查电功与电热的 ( http: / / www.21cnjy.com )关系。因为电流做功的过程就是能量转化的过程,由于电风扇、电视机和电烙铁的规格相同,都是“220 V　100 W”,所以电流通过三个电器消耗的电能一样多。电烙铁把电能全部转化为了内能,放出的热量最多。
8.【解析】选A。本题考查电热的有关计算。当把电热丝对折接入电路,由于长度变为原来的一半、横截面积为原来的2倍,电阻变为原来的,在电压不变的情况下,电功率变为原来的4倍,烧开同样一壶水所用的时间变为原来的,即所用时间为2.5 min。
9.【解析】本题考查电能表的有关知识。本月消耗的电能为W=W2-W1=
951.6 kW·h-811.6 kW·h=140 kW·h,应付电费a=140 kW·h×0.5元/ (kW·h)=
70元,电能表允许的最大功率P=UI=220 V×10 A=2 200 W。
答案:140　70　2 200
10.【解析】本题考查电能和功率的综合知识 ( http: / / www.21cnjy.com )。容量的单位是“毫安时”(符号mAh),由单位可知容量的计算应该是Q=It=1 500 mAh=1.5 Ah=1.5×3 600 As=
5 400 As。根据电能公式W=UIt=3.6 V×5 400 As=19 440 J。根据电功率计算公式:P===1.08 W。
答案:19 440　 1.08
11.【解析】本题考查对额定功率和实际功率的理解。标有“36 V　40 W”的灯泡,它的额定电压为36 V,额定功率为40 W。可知它的额定电流为I===A,由它两端的电压值和通过它的电流值可知它的电阻为R==32.4Ω,由欧姆定律可知两端实际电压为32.4 V,实际功率为P=UI=IR·I=32.4 W。
答案:32.4　32.4
12.【解析】本题考查电功率的计算。电饭锅的额定功率为880 W,电路工作电压为220 V,故I===4 A,发热体的电阻R===55Ω
答案:4　55
13.【解析】本题考查电功率的相关计算。输电线路采用250 V的电压输电,则电路中的电流是I===200 A,电流通过导线时,消耗的功率是P=UI=I2R=(200 A)2×10Ω=4×105W;如果提高电压为5×104V,则电路中的电流是I===1 A,那么导线消耗的功率是P=UI=I2R=(1 A)2×10Ω=10 W
答案:4×105　10
14.【解析】本题考查电能和热量的计算。由于CPU的功率为90 W,工作半小时消耗的电能W=Pt=90 W×1 800 s=162 000 J,其中发热功率占8%,则产生的热量Q=ηW=8%×162 000 J=12 960 J,这些热由铜质散热器吸收,由公式Q=cmΔt变形可求得升高的温度为:Δt===41.5℃。
答案:1.62×105　1.296×104　41.5
15.【解析】本题考查“测量小灯泡的电功率”的实验探究。
(1)电压表与灯泡并联,其余元件串联,电压表量程选择3 V,电流表量程选择
0.6 A。
(2)首先调节滑动变阻器,使其阻值越来越小,若灯泡不亮,断开开关,检查电路。
(3)要使灯泡正常发光,调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压为2.5 V。
(4)P=UI=2.5 V×0.32 A=0.8 W。
(5)电源电压为6 V,假如 ( http: / / www.21cnjy.com )选择“10Ω　1.5 A”的滑动变阻器,即使滑动变阻器阻值调至最大,灯泡的电压仍大于2.5 V,起不到保护灯泡、电流表的作用。
答案:(1)如图所示
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)调节滑动变阻器(或检查灯泡是否烧坏)
(3)调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压(电压表示数)为2.5 V
(4)0.8　 (5)“20Ω　1 A”
16.【解析】本题考查影响电热的因素的 ( http: / / www.21cnjy.com )探究实验。(1)因为煤油的比热容比水的比热容小得多,所以质量相等的水和煤油吸收相等的热量时,煤油的温度升高得较大,其实验效果明显。(2)通过两电阻丝的电流相等、通电时间相等,而两电阻丝的阻值不同,所以该实验是为了探究电热与电阻的关系。(3)要利用此装置来探究电热与电流的关系,就要改变电流的大小,所以还需要移动滑动变阻器的滑片来改变电路中的电流。
答案:(1)煤油的比热容比水的小　(2)电阻
(3)移动滑动变阻器滑片,比较通电时间相同时,甲(或乙)烧瓶中温度计的示数变化
17.【解析】本题考查功率与电热的综合计算。只有在用电器两端的实际电压等于额定电压时,用电器才能正常工作,用电器在额定电压下消耗的功率为额定功率。已知用电器的额定电压和额定功率,根据公式I=可求出它正常工作时的电流,根据公式R=可求出它的电阻;电烙铁是纯电阻电器,它工作时消耗的电能全部转化为热,所以求额定电压下通电10 min产生的热量可以利用公式Q=W=Pt计算,也可利用公式Q=I2Rt。
(1)电烙铁正常工作时的电流I===0.5 A。
(2)电烙铁的电阻R===440Ω或R===440Ω。
(3)产生的热量Q=W=Pt=110 W×10×60 s=6.6×104J。
答案:(1)0.5 A　(2)440Ω　(3)6.6×104J
18.【解析】本题综合考查热量的计算和电功率的计算。
(1)将1 kg的水从30℃加热到90℃所吸收的热量为:
Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1 kg×(90℃-30℃)=2.52×105J
(2)将1 kg的水从30℃加热到90℃所消耗的电能为:
W=P1t1=500 W×10×60 s=3×105J
(3)该饮水机间歇式工作时每30 min内有28 min保温、2 min加热,则在15 h内消耗的电能为:
W'=W1+W2=P1t1'+P2t2=500 W×2×30×60 s+50 W×28×30×60 s
=1.8×106J+2.52×106J=4.32×106J
因为W'>W,所以物理课代表的做法更节能。
答案:(1)2.52×105J　(2)3×105J　(3)见解析