第十五章《电功和电热》检测基础卷（含解析）2024-2025学年苏科版九年级物理下册

2024-2025学年九年级物理下册单元检测
第十五章《电功和电热》基础卷
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．测试范围：九年级物理下册第十五章（苏科版）。
4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分，每小题只有一个选项符合题意）
1．小玲家有两个额定电压相同的灯泡甲和乙，甲的额定功率为40W，乙的额定功率为9W，当它们正常工作时，下列说法中正确的是 (　　)
A．甲灯两端的电压比乙灯两端的电压大
B．甲灯消耗电能比乙灯消耗电能快
C．甲灯消耗的电能比乙灯消耗的电能多
D．通过甲灯的电流比通过乙灯的电流小
2．如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是(　　)
A．小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B．小英家上个月消耗的电能为1011kWh
C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0．2J
D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多
3．电阻R1>R2，若下列四种接法均接在同一电源，相同时间内电流做的总功最大的是 (　　)
A． B．
C． D．
4．冬季室内用的某款超声波加湿器如图所示，图为其内部湿度监测装置的简化电路图，湿敏电阻R的阻值随环境湿度变大而变大。已知电源两端的电压不变，R0为定值电阻。闭合开关，当环境湿度增大时，下列判断中正确的是(　　)
A．R的阻值减小，电流表示数变大 B．R的阻值增大，电压表示数变大
C．电压表示数变小，电流表示数变小 D．电路消耗总功率变大
5．在家庭电路中，从进户开始要顺次安装下列元器件再接用电器，其先后次序正确的是 (　　)
A．电能表、保险装置、总开关
B．电能表、总开关、保险装置
C．保险装置、电能表、总开关
D．总开关、电能表、保险装置
6．图是探究“影响电流热效应因素”的实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且R1＞R2，瓶内装入等质量的煤油，下列说法错误的是(　　)
A．烧瓶内选用比热容较小的液体，可以使实验现象更明显
B．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系
C．实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
D．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可
7．网上授课期间，小梦交给老师的笔记本上记录了以下四条内容。请你帮他找出记录错误的一条(　　)
A．床头灯的开关是串联在电路中的
B．使用试电笔时，手不能接触笔尖的金属体
C．家里的空气开关“跳闸”，是电路发生了短路
D．把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用，可能会导致触电
8．家里一盏电灯突然熄灭，用试电笔(又名“测电笔”)分别测试电路中的a、b、c、d四点(如图所示)，只有测a点时氖管发光，若电路中只有一处故障，则故障可能是
A．进户零线断路
B．灯泡L断路
C．开关S接触不良
D．导线cd断路
9．如图所示，电源电压保持不变，电流表量程为0~0．6A，定值电阻R1=5Ω，灯泡L标有“4V 0．4A”字样。当开关S3断开S1和S2闭合时，灯泡L恰好正常发光；当开关S2断开S1和S3闭合时，电流表示数为0．3A。不考虑温度对所有仪器电阻的景响。下列说法中正确的是（　　）。
A．电源电压是4V；
B．R2的阻值是10Ω；
C．灯泡L的电阻值是R2的2倍；
D．当开关S2断开S1和S3闭合时，电阻R2消耗的电功率是1．35W
10．如图所示，电源电压为4．5V保持不变，电压表的量程为，电流表的量程为，滑动变阻器R的规格是“25Ω 1A”，灯泡L上标有“2．5V 1．25W”的字样。若闭合开关S，在保证电路安全的情况下，忽略温度对灯丝电阻的影响，则下列说法正确的是（）。
A．小灯泡的电阻为2Ω；
B．电流表的示数变化范围是；
C．滑动变阻器允许调节的阻值范围是；
D．电路消耗的最大总功率为2．7W
二、填空题（每空1分）
11．家庭电路中，电能表是用来测量电路消耗______的仪表，熔断器是在电路超负荷运行或发生______(选填“短路”或“断路”)故障时起保护作用的装置，小红家的电能表2月底的示数为，3月底的示为，则他家3月份消耗的电能为______kWh。
12．做同样多的功，电功率大的用电器花的时间____；在相同的时间里，电功率大的用电器做的功____ (多/少)。
13．一只灯泡标有“12V、6W”字样，它正常工作时电流是____A，若把它与另一只“12V、12W”的灯泡串联在电路中，为了让两只灯泡都能长时间发光，则所能加的最大电压是____V 。
14．测电笔可以测试导线是火线还是零线．如图所示，持笔方式正确的是____；将笔尖与导线接触，若氖管发光，此导线为_______．
15．如图甲所示，电源电压一定，滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时，灯泡L的U-I图像如图乙所示，当电流表示数为1A时，灯正常发光，则灯的额定功率为____W和滑动变阻器的最大值为____。
16．如图甲是一种家用电暖器，图乙是其简化的电路图，已知R117．小华为了探究影响电流产生热量的因素，他用两个完全相同的烧瓶，内装质量相等的煤油，两个带有橡胶塞的规格完全相同的温度计，两根阻值不同的电阻丝R1和R2(已知：R1 >R2)，以及电源、开关、滑动变阻器、导线等，连接了如图所示的实验电路。
(1)此电路可探究当_______和通电时间一定时，电流产生热量跟电阻的关系。
(2)闭合开关，通电一段时间后，温度升高较少的是______温度计。(选填“甲”或“乙”)
18．上海地区家庭照明电路电压为___________________伏；家中各用电器之间是_______________连接(选填“串联”或“并联”)﹔家庭使用的用电器增多，电路的总电流_________________。(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
19．家庭电路中，控制用电器的开关应该连接在(选填“零线”或“火线”)和用电器之间，为了避免触电事故的发生，用电器的金属外壳一定要；如图所示家庭电路中，闭合开关，用测电笔接触b点时氖管发光，接触c点时不发光，说明间是连通的，继续用测电笔接触d点时氖管不发光，可以判断该电路至少有处发生断路．
三、解答探究题（计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和计算过程，直接写出结果不能得分）
20．如图所示电路，灯L标有“6V 6W”，定值电阻，滑动变阻器最大阻值为，闭合S、S1时，灯L正常发光。闭合S、断开S1，滑片P移到最右端时，电流表示数为0．5A。求：
(1)电源电压；
(2)灯L正常发光时R1的功率；
(3)闭合S、断开S1，滑片P移到最右端时，灯L的实际功率。
21．如图，电源电压18V且保持不变，电流表接“0～0．6A”量程，电压表接“0～15V”量程，灯泡上标有“6V　3W”字样，灯丝电阻保持恒定不变。求：
(1)灯泡正常发光时的电流；
(2)当电流表的示数为0．4A时，电压表的示数；
(3)为了保证电路的安全，滑动变阻器的最大阻值和允许接入的最小电阻
22．小华用图1所示电路来测量小灯泡的电功率(部分器材的规格已标明)
试卷第1页，总3页
(1)图1是小华正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处∶①____；②____
(2)闭合开关进行实验，小华发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零，已知仅导线发生故障，则图1中导线____(选填“①” “②”或“③”)发生了____ (填写故障名称)
(3)小华进行了六次实验，记录实验数据并在U-I图像中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图2所示，则根据记录的数据和图像可知∶
①小灯泡的额定功率为____W
②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为____
A．5Ω 2A B．10Ω 2A C．20Ω 1A D．30Ω 1A
(4)实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则他画出的U-I图像应为图3中的虚线____(选填“①” “②”或“③”)，你选择的依据是____
23．小雷通过下面如图甲的实验装置探究水和煤油的吸热能力。
(1)该实验中，在两个相同的烧瓶中分别装上______相等、初温相同的水和煤油，对两个电热丝的要求是R1______R2(选填“＝”或“≠”)；
(2)闭合开关，通电一段时间，记录温度计的示数，画出温度随时间变化图象如图乙，该实验中通过______来比较水和煤油的吸热多少，由乙图可知，______吸热能力强；
(3)小雷想用该实验装置继续探究电流流过导体时产生的热量与电阻的关系，除了保证R1≠R2外，还应该在两个烧瓶中装入等质量的______(选填“水”或“煤油”)。
参考答案
1． B
【解析】
A．灯泡甲和乙正常工作，所以甲和乙两端的实际电压都等于其额定电压，又因为甲和乙额定电压相同，所以甲和乙实际电压相同，故A错误；
B．电功率就是表示电流做功快慢的物理量，甲和乙都正常工作，所以甲和乙的实际功率都等于其额定功率，因为甲的额定功率40W大于乙的额定功率9W，所以甲消耗的电能快，故B正确；
C．由可得，消耗的电能多少还与时间有关，因不知时间关系，所以不能比较两灯消耗电能的多少，故C错误；
D．已知甲的额定功率大于乙的额定功率，由可知，通过两灯的电流不相等，故D错误。
故选B。
2．D
【解析】
A．由图知电能表允许通过的最大电流为40A，因此小英家干路中的电流不得超过40A，故A错误；
B．小英家上月消耗的电能为
5647．8kWh﹣5546．7kWh＝101．1kWh
故B错误；
C．1600imp/kWh表示每消耗1kWh的电能指示灯闪烁1600次，指示灯闪烁320次消耗的电能为
故C错误；
D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，则电路中消耗的电能越多，故D正确。
故选D。
3．D
【解析】
根据可知，电阻两端电压相同，当总电阻最小时做功最多，而两电阻并联时总电阻小于任一电阻值。
故选D。
4．B
【解析】
由电路图可知，定值电阻R0与湿敏电阻R串联，电压表测量电阻R两端的电压，电流表测电路电流；根据湿敏电阻R的阻值随环境湿度变大而变大，当环境湿度增大时，湿敏电阻R的阻值增大，总电阻增大，根据欧姆定律可知，电路中电流减小，即电流表示数减小；根据P=UI可知，电路消耗总功率变小；电路中电流减小，根据U=IR知，定值电阻两端的电压U0减小，根据串联电路的电压特点可知，湿敏电阻R两端的电压增大，即电压表的示数增大；
综上所述，ACD错误，B正确。
故选B。
5．B；
【解析】电能表的测量整个家庭消耗电能的多少，一定安装在最前面。总开关控制整个电路，为了检修电路比较方便，要安装的电能表的后面。电路中电流过大会熔断保险丝，为了更换保险丝比较方便，保险盒安装在总开关的后面。故B正确；
6．D
【解析】A、在液体质量相同、吸收热量相同的情况下，比热容小的物质温度要升高的多，所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显，故A正确；
B、由图可知，该电路为串联电路，通过两个电阻的电流和通电时间是相同的，电阻不同，所以该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系，故B正确；
C、通电后电流通过电阻丝做功，产生热量使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，这个研究方法为转换法，故C正确；
D、比较水和煤油的比热容大小时，需要用相同的加热器加热质量相同的不同液体，使它们在相同的时间内吸收相同的热量，所以需要控制两个电阻的阻值相同，故D错误。
本题选错误的；
故选：D。
7．C
【解析】
A．床头灯的开关与控制的灯是串联在电路中的，故A正确，不符合题意；
B．使用试电笔时，手不能接触笔尖的金属体，否则会发生触电事故，故B正确，不符合题意；
C．空气开关“跳闸”，可能是发生短路，也可能是用电器的总功率过大，故C错误，符合题意；
D．把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用，这样当金属外壳漏电时，不能将电及时导向大地，易引发触电，故D正确，不符合题意。
8．C
【解析】
解：由题，用试电笔分别测试电路中的a、b、c、d四点，只有测a点时氖管发光，说明a与火线是接通的，bcd与火线间断开，故故障是开关处断路，即开关接触不良．故C正确，ABD错误．
答案为C．
9．D。
【解析】A．当开关S3断开S1和S2闭合时，灯泡L与R1串联，灯泡L恰好正常发光，此时电路电流等于灯泡额定电流0．4A，电源电压
故A错误；
B．当开关S2断开S1和S3闭合时，定值电阻R1与定值电阻R2串联，电流表示数为0．3A，R2的阻值
故B错误；
C．灯泡电阻
不等于R2的2倍，故C错误；
D．当开关S2断开S1和S3闭合时，电阻R2消耗的电功率
故D正确。故选D。
10．B。
【解析】如图所示电路，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡的电压，电流表测量串联电路中的电流；
A．灯泡标有“2．5V 1．25W”字样，则灯泡的电阻为
故A错误；
B．当滑动变阻器接入阻值最大时，电路中电流最小，此时电路中的最大电阻为
此时电路中的最小电流为:
在保证电路安全的情况下，灯泡两端的电压不能超过额定电压，此时电路中的电流最大，最大电流为
电流表的示数变化范围是，故B正确；
C．当滑动变阻器接入阻值最大时，电路中电流最小，滑动变阻器允许调节的最大阻值为25Ω；电路中电流最大时，滑动变阻器的最小值
滑动变阻器允许调节的阻值范围是，故C错误。
D ．电源电压不变，电路中电流最大时，电路消耗的总功率最大，最大功率为
故D错误。故选B。
11．电能 短路 108
【解析】
[1][2]电能表就是用来测量家庭中某段时间消耗电能多少的测量仪器；当电路短路时，电路中的电流就会很大，超过了熔断器的最大电流，则熔断器将会熔断起到对电路的保护作用。
[3]小红家3月份消耗的电能为
6394．2kW·h﹣6286．2kW·h＝108kW·h
12．少、多；
【解析】做同样多的功，根据公式t＝ W / P 可知，功率越大，时间越少。时间相同时，根据公式W=Pt可知，功率越大做的功越多；
故C错误；
D．根据表盘上示数的含义可知，每消耗1kW·h的电能转盘转2000圈，转30圈，消耗的电能
kW·h=5．4J
故D正确。
故选D。
13．0．5 18；
【解析】由P=UI得灯泡的额定电流： I1= P1 / U1 = 6W/ 12V =0．5A； I2= P2 / U2 = 12W / 12V =1A，因为串联，为了让两只灯泡都能长时间发光，只能让第一盏灯正常发光，即电路中电流只能为I=0．5A，由P=UI和I= U / R 得： R1= U12/ P1 = (12V)2/ 6W =24Ω； R2= U22/P2 = (12V)2/12W =12Ω；由欧姆定律可得：电路中的电压：U=I1(R1+R2)=0．5A×(24Ω+12Ω)=18V
14．甲 火线
【解析】
[1]测电笔可以测试导线是火线还是零线．持笔正确的方式是手应接触笔尾金属体，故甲是正确的；
[2]将笔尖与导线接触，若氖管发光，此导线为火线；
15．811
【解析】
[1] 当电流表示数为1A时，灯正常发光，此时电路中小灯泡单联，故电源电压等于小灯泡的额定电压，结合图乙可知灯的额定功率为
[2] 滑动变阻器的滑片从最右端时，电路在电流最小是0．5A，此时小灯泡的电压是2．5V，则滑动变阻器的阻值
16．S1　6．9×105；
【解析】由题可知，R1＜R2；闭合开关S、S2时，R2单独接入电路，电路中电阻最大，根据P= U2 / R 可知，功率最小，电暖器处于第一档；闭合开关S、S1时，R1单独接入电路，电路电阻较大，根据P= U2 /R 可知，功率较大，电暖器处于第二档；闭合开关S、S1、S2时，R1、R2并联，电路中电阻最小，根据P= U2 / R 可知，功率最大，电暖器处于第三档；工作时间t=10min=600s，电暖器在第二档正常工作10min产生的热量： Q=W=P2t=1150W×600s=6．9×105J；
17．(1)电流；(2)乙。
【解析】(1)电流做功产生的热量，因为两根电阻丝R1和R2阻值不同，所以电路可探究电流和通电时间一定时，电流产生热量跟电阻的关系；
(2)因为R1 >R2，由可知通电相同时间，R1 产生的热量大于R2产生的热量，因为甲乙装的是相同质量的煤油，由可知甲升高的温度大于乙升高的温度。
答案是：(1)电流；(2)乙。
18．220 并联 增大
【解析】
[1]我国家庭电路电压为220V，所以上海地区家庭照明电路电压为220V。
[2]家中各用电器之间是互不影响的，所以家中各用电器之间是并联的。
[3]家庭用电器之间是并联的，使用的用电器增多，电路的总电流增大。
19．火线接地ab 1
【解析】
从安全用电的角度分析，开关接在家用电器和火线之间，即此时开关要接在火线和用电器之间，断开开关，切断火线，操作更安全．有金属外壳的用电器，其外壳一定要接地，当用电器漏电时，地线把人体短路，避免触电事故的发生；如图，闭合开关后，发现电灯L不亮用测电笔测试时，发现在a、b两处时，氖管都发光，说明a、b都与火线连通，在c处时，氛管不发光，说明c处不与火线连通，则故障可能是bc之间发生了开路，测d点时，氖管不发光，则c与d不确定，因为bc之间断路，因此发生断路之处有1处．
故答案为(1)．火线 (2)．接地 (3)．ab (4)． 1
20．
(1)；(2)；(3)
【解析】(1)闭合S、S1时，灯泡L和电阻R1串联，由可知，灯泡的额定电流
由可得，定值电阻两端电压
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，电源电压
(2)灯L正常发光时的功率为
(3)闭合S、断开S1，滑片P移到最右端时，灯泡L、定值电阻、滑动变阻器串联，电流表测量电路的电流，此时电路的电流为，由可得，电路的总电阻为
由串联电路电阻的规律知，小灯泡的电阻为
灯L的实际功率为
21．0．5A；13．2V；24Ω—60Ω；
【解析】(1)由“6V 3W”知，灯泡额定电压是6V，额定功率是3W；灯泡正常发光时的电流为：I额= P额/U额 = 3W /6V =0．5A，答：灯泡正常发光时的电流是0．5A。 (2)灯泡灯丝电阻为RL= U 额2/P额 = (6V)2 / 3W =12Ω，当电流表的示数为0．4A时，灯泡两端的电压为： UL1=I1×RL=0．4A×12Ω=4．8V，电压表的示数为：U/R0=U-UL1=18V-4．8V=13．2V，答：当电流表的示数为0．4A时，电压表的示数是13．2V。 (3)滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电压表示数应等于15V，此时灯泡两端电压为：UL2=18V-15V=3V，此时电路中的电流为I2= UL2/RL = 3V /12Ω =0．25A，滑动变阻器接入电路的最大阻值为：Rm= Um/ I2 = 15V /0．25A =60Ω，由(1)知灯泡正常发光时的电流I额=0．5A，电流表量程是IA=0．6A，流过电路的最大电流Im=0．5A，此时电路中的总电阻为： R总= U /Im = 18V /0．5A =36Ω，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为 Ra=R总-RL=36Ω-12Ω=24Ω，；
22．(1)①开关未断开；(2)②滑动变阻器滑片未移至阻值最大端左端；(3)①；(4)断路；(5)①0．75；(6)②D；(7)①；(8)“小灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变”或“小灯泡两端电压变化量和滑动变阻器两端电压变化量始终相等”。
【解析】(1)连接电路时为了保护电路，开关应断开，滑动变阻器滑片要滑到阻值最大处，所以图中在器材操作上存在的两个不妥之处∶①开关未断开；②滑动变阻器滑片未移至最左端(阻值最大处)
(2)闭合开关进行实验，小华发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零，已知仅导线发生故障，则图1中导线①发生了断路。
(3)根据记录的数据和图像可知∶①当小灯泡两端的电压为额定电压2．5V时，通过小灯泡的电流为0．3A，所以小灯泡的额定功率为：P额=U额I额=2．5V×0．3A=0．75W
②当小灯泡两端的电压为0．5V时，电流为0．1A，所以此时滑动变阻器两端的电压为：
U滑=U-U灯=3V-0．5V=2．5V
此时滑动变阻器的阻值为：R===25Ω
所以实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为D．30Ω、1A。
(4)实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则他画出的U-I图像应为图3中的虚线①，选择的依据是“小灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变”或“小灯
泡两端电压变化量和滑动变阻器两端电压变化量始终相等”。
23．质量 ＝ 加热时间 水 煤油
【解析】
(1)[1][2]根据控制变量法可知，探究水和煤油的吸热能力时，需要控制水和煤油的质量和初温相同；实验中，应采用相同的加热器加热，两个电阻串联，电流是相同的，需要控制两个电阻相同，则在相同的时间内，两个电阻放出的热量是相同的，则液体吸收的热量相同。
(2)[3][4]水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的；根据图乙可知：在质量、升高相同的温度时，水的加热时间长，说明水吸收的热量比煤油吸收的热量多；所以水的吸热能力强。
(3)[5]用该实验装置继续探究电流流过导体时产生的热量与电阻的关系时，需要控制电流和通电时间相同，电阻不同，即R1≠R2
电阻产生的热量被液体吸收，需要控制液体的质量、种类和初温相同，根据温度计升高的示数的大小来比较放出热量的多少；由于水的吸热能力大于煤油的吸热能力，在吸收相同热量时，煤油的温度变化大，实验现象更明显，所以需要在两个烧瓶中装入等质量的煤油。
试卷第1页，总3页