九年级上册 物理 沪科版 第十六章综合能力检测卷（Word版含解析）

第十六章　综合能力检测卷
时间:60分钟　　
满分:100分
一、选择题(每题3分,共30分)
1.如图所示,下列对这个电能表面板上的一些参数的理解中,错误的是
(　　)
A.此时电能表的示数为3度
B.“220
V”是指这个电能表应该在220
V的电路中使用
C.“20(80)
A”是指这个电能表的基本电流为20
A,电能表能满足测量准确要求,且能长期正常运行的最大电流值为80
A
D.电能表常数“640
imp/(kW·h)”是指该电能表指示灯闪烁640次,用电器消耗1
kW·h电能
2.小明家有额定电压相同的微波炉和电视机各一台,按照每度电0.55元的计费标准,将这两个用电器正常工作1
h所用的电费绘制成了如图所示的柱状图,对小明家的这两个用电器,下列判断正确的是
(　　)
A.微波炉正常工作时的电压大于电视机正常工作时的电压
B.微波炉正常工作时的电流等于电视机正常工作时的电流
C.微波炉正常工作时的电功率大于电视机正常工作时的电功率
D.每月在微波炉上用的电费一定比在电视机上用的电费多
3.甲灯泡标有“22
V　2
W”,乙灯泡标有“220
V　100
W”,忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是
(　　)
A.甲灯泡的功率一定小于乙灯泡的功率
B.甲灯泡消耗的电能一定小于乙灯泡消耗的电能
C.两灯串联在电路中,甲灯泡一定比乙灯泡亮
D.两灯并联在电路中,甲灯泡一定比乙灯泡亮
4.小夏将n个“3
V　0.3
W”的小灯泡,按照甲、乙两种连接方式分别接入电压为U的电路中(如图所示),分别调节滑动变阻器R1和R2,使所有灯泡均正常发光.则甲、乙两电路中的总电流与总功率的关系正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　甲　　　　　　　　　　乙
A.I甲=I乙
B.I甲=I乙
C.P甲=nP乙
D.P甲=n2P乙
5.王心同学将一个电热水器接在家庭照明电路中,用了6
min的时间烧开了一壶水,如果他将这个电热水器接在电压为110
V的电源上,烧开同样多的水所需的时间是(电热水器的电阻不变,烧水时不计热量损失)
(　　)
A.3
min
B.6
min
C.12
min
D.24
min
6.如图所示,电源两端电压恒定,闭合开关,发现灯泡L1比L2暗,则
(　　)
A.L1的实际功率比L2的大
B.通过L1的电流比L2的小
C.L1的电阻比L2的小
D.若L1烧断,则L2两端的电压变大
7.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示,下列说法正确的是
(　　)
A.A的电阻值为6.25
Ω
B.A和B串联,电路中电流为0.4
A时,A、B的电功率之比为5∶4
C.A和B并联在电压为2.5
V的电源两端,A、B的电功率之比为5∶4
D.当A和B串联,两者电阻相同时,电源电压为3
V
8.将两个定值电阻串联接到电压为U的电源两端,R1消耗的功率为P1,R2消耗的功率为3P1.将这两个定值电阻并联接在同一电源两端时,下列说法中正确的是
(　　)
A.串联时R1与R2两端的电压之比为3∶1
B.并联时R1消耗的功率为16P1
C.并联时通过R1与R2的电流之比为1∶3
D.并联时两定值电阻消耗的总功率为
9.如图所示的电风扇,额定电压为220
V、额定电流为0.2
A、导线电阻为50
Ω,忽略一切摩擦,下列说法不正确的是
(　　)
A.电风扇正常工作时的电功率为44
W
B.电风扇正常工作10
min消耗的电能为26
400
J
C.电风扇正常工作时的发热功率为2
W
D.电风扇正常工作时输出的机械功率为44
W
10.[多选]如图所示,电源电压不变.下列说法正确的是
(　　)
A.只闭合S1,将P向左移动一段距离,电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变
B.只闭合S1,将P向左移动,R1的功率增加
C.开关都闭合,将P向左移动,电压表的示数不变,电流表的示数变小
D.开关都闭合,将P向左移动,L的功率不变,R2的功率变小
二、填空题(每空2分,共36分)
11.报纸上有一篇题为“电器待机‘偷电’多少,你知道吗?”的文章,配有如图所示的一幅插图.图中正在使用一种叫“电力监测仪”的测量工具对计算机显示器进行测量.小明根据插图中“电力监测仪”显示屏显示的内容判断出此时测量的是显示器的　　　　(填写物理量名称).小明还注意到插图边的文字说明存在科学性错误,正确的文字说明应该是“显示器待机　　　　　　　　　　　　　　　　”.?
　　　　　　　　　　　　　
12.小华发现家中空调每制冷工作10
min后,就转变成送风状态工作5
min,再转变为制冷状态,如此反复.为了测量空调制冷时的电功率,他在空调插座处接入一个电能表用于测量空调消耗的电能,相关数据见表.空调送风10
min所消耗的电能为　　　　kW·h,30
min内空调消耗的电能为　　　　kW·h,空调制冷时的电功率为　　　　kW.?
送风状态时消耗的电功率:0.18
kW
测量时间
30
min
电能表示数
开始计时时
30
min后
13.小灯泡L的额定电压为6
V,小明通过实验测得其电流随电压变化的曲线如图所示.小灯泡L正常发光3
min,小灯泡L消耗的电能为　　　　J.如果通过调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压为3
V,则此时小灯泡消耗的实际功率为　　　　W.?
14.现有甲、乙两只灯泡,甲灯泡标有“6
V　3
W”,乙灯泡标有“6
V　6
W”,把它们串联接在电路两端,两个灯泡发光时　　　　(填“甲”或“乙”)灯泡更亮,电路中允许通过的最大电流是　　　　A.?
15.塑料制品发生裂缝时可以通过焊接枪进行焊接,如图所示,焊接枪内部只有一根电热丝,外接一个鼓风机,吹出热风将塑料加热熔化,为了适应裂缝大小不同的工作,需要调节电热丝两端的电压调整发热的多少.已知电热丝的电阻为50
Ω(设电热丝的电阻不变),接在家庭电路中,每分钟产生的热量为　　　J;当供电电压从220
V下降到180
V时电热丝的电流减小　　　A,其在180
V的电压上工作时消耗的实际功率是　　　　W.?
16.在如图所示的电路中,R1是定值电阻,电源电压保持不变.闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右滑动时,电压表的示数　　　　,R1消耗的电功率　　　　.(均填“变小”“变大”或“不变”)?
17.在如图所示的电路中,电源电压为3
V,电流表A示数为0.5
A,A1示数为0.3
A,则流过R2的电流为　　　　A.此时电路中的总功率为　　　　W.?
18.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片从b点滑到a点的过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示.
(1)图乙中　　　　(填“dc”或“ec”)表示电压表的示数随电流表示数变化的图像.?
(2)该过程中电路总功率的最大值为　　　　W.?
三、实验探究题(第19题8分,第20题6分,共14分)
19.在“测量小灯泡的额定功率”实验中,灯泡上标有“3.8
V”字样,电源电压恒定.
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整.
(2)连接完实验电路后,开关试触时,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表的示数接近电源电压,其故障原因可能是　　　　　　　　.?
(3)故障排除后,开始实验,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注视　　　的示数,直至灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则灯泡的额定功率为　　　　　W.
?
(4)完成上述实验后,小聪向老师要了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的电路,也测出了灯泡的额定功率.请完成下列实验步骤:
①闭合开关S1,将S2拨到触点　　　(填“1”或“2”),移动滑片,使电压表的示数为　　　V;?
②再将开关S2拨到触点　　　(填“1”或“2”),保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U;?
③灯泡额定功率的表达式为P额=　　　　　　(用已知量和测量量表示).?
20.如图所示是探究电流产生的热量与哪些因素有关的实验装置.乙图A、B烧瓶内装有质量和初温完全相同的煤油,瓶中铜丝和镍铬合金丝的长度、横截面积相同.
(1)图甲可以探究电流产生的热量与通电时间及　　　大小是否有关;图乙可以用来探究电流产生热量的大小与　　　是否有关.?
(2)图甲中滑动变阻器的作用是　　　　　　　　　　　　　　　.?
(3)在两个实验中都是通过观察　　　　　　　　　来判断电流产生热量的多少的.?
(4)在实验中,某小组的同学发现上述实验有缺陷:在做图乙实验时,改变滑片位置后必须让煤油重新冷却至室温,否则初温不同会对实验造成影响.经过讨论,利用所学的电学知识,设计了如图丙所示的电路(R1=R2>R3),使得甲、乙两实验同时完成,且不必等候煤油冷却,从而大大提高了实验效率.从电路图中我们可知:选择比较R2与　　　　可研究电流产生的热量与电流的关系;选择比较R2与　　　可研究电流产生的热量与电阻的关系.?
四、计算题(第21题9分,第22题11分,共20分)
21.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6
V　3
W”的字样,滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~20
Ω,定值电阻R2的阻值为10
Ω.(灯丝的电阻不随温度变化)
(1)小灯泡L的阻值为多少?
(2)当S、S1和S2都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,小灯泡L刚好正常发光,此时电流表的示数为多少?
(3)当滑动变阻器的滑片滑到b端,并保证电流表有示数时,开关应怎样闭合或断开才能使电路的总功率最小,该最小功率为多少?
22.养生壶是一种用于养生保健的烹饮容器,采用新型电加热材料,通电后产生热量把壶内水加热.如图所示是某款养生壶及其铭牌.求:
(1)养生壶正常工作时的电阻;
(2)若正常工作时,养生壶加热效率为91%,将1
kg水从20
℃加热到85
℃需多长时间;[c水=4.2×103
J/(kg·℃)]
(3)用电高峰期,家中只有液晶电视机和养生壶工作时,养生壶将1
kg水从20
℃加热到85
℃,实际用时363
s,通过电能表测得此过程共耗电3.726×105
J,此时养生壶两端的电压和通过液晶电视机的电流是多大.(设养生壶的电阻和加热效率不变)
第十六章　综合能力检测卷
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
D
C
D
C
C
B
D
ACD
1.A　【解题思路】　题图中电能表此时的读数为0.3
kW·h,即0.3度,故A错误.故选A.
2.C　【解题思路】　正常工作1
h微波炉所用的电费比电视机的多,说明正常工作1
h微波炉消耗的电能比电视机多,即微波炉正常工作时的电功率大于电视机正常工作时的电功率,C正确.
3.D　【解题思路】　由灯泡铭牌可知甲灯泡的额定功率小于乙灯泡的额定功率,但甲灯泡的实际功率不一定小于乙灯泡的实际功率,故A错误;由P=可知,消耗的电能由实际功率和时间决定,故B错误;两灯的电阻分别为R甲=
=
=242
Ω,R乙=
=
=484
Ω,比较可知R甲P乙,则甲灯泡一定比乙灯泡亮,故D正确.
4.C　【解题思路】　甲电路中总电流I甲=nI额,总功率P甲=UI甲=nUI额;乙电路中总电流I乙=I额,总功率P乙=UI乙=UI额,所以I甲=nI乙,P甲=nP乙.
5.D　【解题思路】　家庭电路电压为220
V,110
V电压为家庭电路电压的一半,电热水器阻值R一定,由P=可知,电压变为原来的一半时,电热水器实际功率变为原来的四分之一,即P实=P额,烧开同一壶水产生的热量Q相等,由Q=W=Pt,可得时间t'=4t=4×6
min=24
min.
6.C　【解题思路】　由题图可知,L1和L2串联,电压表测L2两端的电压,因为串联电路中各处的电流相等,故通过L1、L2的电流相等,故B错误;因为灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,且L1比L2暗,所以L1的实际功率比L2的小,故A错误;L1的实际功率小,由P=I2R可知,L1的电阻小,故C正确;若L1烧断,则整个电路断路,L2两端的电压变为零,故D错误.
7.C　【解题思路】　由图像可知,当通过A的电流IA=0.4
A时,A两端的电压UA=2.0
V,则A的电阻值RA=
=
=5
Ω,故A错误;A和B串联,电路中电流为0.4
A时,因串联电路中各处的电流相等,所以,通过两元件的电流IA=IB=0.4
A,由图像可知,两元件两端的电压UA=2.0
V,UB=2.5
V,由P=UI可得,A、B的电功率之比====,故B错误;A和B并联在电压为2.5
V的电源两端时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两元件两端的电压UA'=UB'=2.5
V,由图像可知,通过两元件的电流IA'=0.5
A,IB'=0.4
A,则A、B的电功率之比====,故C正确;当A和B串联,两者电阻相同时,它们两端的电压和通过的电流相等,由图像可知,电路中的电流为0.6
A,两元件两端的电压均为3
V时符合,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压U=UA″+UB″=3
V+3
V=6
V,故D错误.故选C.
8.B　【解题思路】　R1、R2串联时,通过两定值电阻的电流相等,因为P=I2R,且P2=3P1,所以R2=3R1,又因为U=IR,所以U1∶U2=R1∶R2=1∶3,故A错误;电路中的电流I===,则P1=I2R1=()2R1=.
当R1、R2并联在同一电源两端时,两定值电阻两端的电压相等为U,R1消耗的功率为P'1==16P1,故B正确;I=,所以通过R1与R2的电流之比I'1∶I'2=R2∶R1=3∶1,故C错误;电路消耗的总功率P'总=+=+=×16P1=,故D错误.
9.D　【解题思路】　电风扇正常工作时,P=P额=U额I额=220
V×0.2
A=44
W,P=,所以W=P额t=44
W×10×60
s=26
400
J,故A、B正确.P热==R=(0.2
A)2×50
Ω=2
W,故C正确.P机=P额-P热=44
W-2
W=42
W,故D错误.
10.ACD　【解题思路】　只闭合开关S1,R1和R2串联,电流表测量串联电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端电压,滑片P向左移动一段距离,电压表示数增加量等于定值电阻R1两端电压的减小量ΔU,电流表示数的变化量即为通过定值电阻R1的电流的变化量ΔI,=R1,A正确;只闭合开关S1,滑片P向左移动时,电路中的电流减小,R1两端的电压减小,根据P=UI可得R1的功率减小,B错误;开关都闭合,R1被短路,R2与L并联,将P向左移动,电压表测电源电压,示数不变,电流表测通过R2和L的电流之和,I=+,变小,C正确;由于并联电路各支路互不影响,开关都闭合,P向左移动时,L的功率不变,R2的功率P2=,将变小,D正确.
11.【参考答案】　电功率(或功率)　电功率(或功率)为0.3
W
12.【参考答案】　0.03　0.5　1.41
【解题思路】　空调送风状态时消耗的电功率为0.18
kW,则10
min消耗的电能W=Pt=0.18
kW×
h=0.03
kW·h;开始计时时电能表示数为1
700.0
kW·h,30
min后示数为1
700.5
kW·h,30
min内空调消耗的电能为0.5
kW·h;在30
min的时间内,空调送风10
min,制冷20
min,设制冷功率为P',则P'×
h=(0.5-0.03)
kW·h,P'=1.41
kW.
13.【参考答案】　648　1.5
【解题思路】　小灯泡正常发光时的电压为6
V,由题中图像可知,此时通过灯丝的电流为0.6
A,则正常发光3
min消耗的电能W=UIt=6
V×0.6
A×3×60
s=648
J.当小灯泡两端的电压U'=3
V时,通过灯丝的电流I'=0.5
A,则小灯泡消耗的实际功率P'=U'I'=3
V×0.5
A=1.5
W.
14.【参考答案】　甲　0.5
【解题思路】　两灯泡的电阻分别为R甲=
=
=12
Ω,R乙===6
Ω,在串联电路中,各处电流相等,因为乙灯泡电阻较小,由公式P=I2R可知,其功率较小,所以甲灯泡更亮.两灯泡正常发光时的额定电流分别为I甲=
=
=0.5
A,I乙==
=1
A,所以电路中允许通过的最大电流为
I=I甲=0.5
A.
15.【参考答案】　58
080　0.8　648
【解题思路】　Q=t=×60
s=58
080
J,当供电电压为220
V时,通过电热丝的电流I===4.4
A,当供电电压为180
V时,通过电热丝的电流I'===3.6
A,故通过电热丝的电流减少了ΔI=I-I'=4.4
A-3.6
A=0.8
A,其在180
V的电压上工作时消耗的实际功率P'===648
W.
16.【参考答案】　变大　变小
【解题思路】　当滑片右移时,滑动变阻器接入电路电阻增大,则由欧姆定律可得,电路中电流减小,故电流表示数减小;由电功率公式P=I2R可得,R1消耗的电功率变小;电路电流I减小,故R1两端的电压减小,而R1两端电压与滑动变阻器两端电压之和等于电源电压,故滑动变阻器两端电压增大,电压表示数变大.
17.【参考答案】　0.3　1.5
【解题思路】　由电路图可知,电流表A1测电阻R2所在支路电流,电流表A1示数为0.3
A,则流过R2的电流为0.3
A,电流表A测干路电流,电流表A示数为0.5
A,电路总功率P=UI=3
V×0.5
A=1.5
W.
18.【参考答案】　(1)dc　(2)36
【解题思路】　(1)从电路图中可看出两电阻串联,当滑片从b点滑到a点的过程中,R连入电路的阻值减小,所以其两端的电压也减小,即的示数减小,电流增大,故电流表的示数增大,故电压表所对应的图像是dc;
(2)电源电压不变,根据P=UI可知,当电流最大时,总功率最大,从题图乙可得出电源电压为12
V,最大电流为3
A,所以最大电功率为12
V×3
A=36
W.
19.【参考答案】　(1)如图所示.
(2)灯泡处断路(或灯泡的灯丝断了、灯泡与底座接触不良等)
(3)电压表　1.52
　(4)①2　3.8　②1　③
【解题思路】　(1)灯泡额定电压是3.8
V,电压表选0~15
V量程,电压表并联在灯泡两端,滑动变阻器按“一上一下”的原则接线;
(2)灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,因此故障可能为灯泡处断路;
(3)测量灯泡额定功率时,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,眼睛应先注视电压表的示数,当灯泡两端的电压为额定电压3.8
V时,读出电流表示数;根据实物图可知电流表的量程为0~0.6
A,分度值为0.02
A,故电流表示数为0.4
A,所以灯泡的额定功率为P=UI=3.8
V×0.4
A=1.52
W;
(4)闭合开关Sl,将S2拨到触点2,移动滑片,使电压表的示数为3.8
V;再将开关S2拨到触点1,保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U,由于串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯泡正常发光时,定值电阻R0两端的电压为U-3.8
V,由欧姆定律可得,此时通过灯泡的电流I=,灯泡额定功率的表达式为P额=
.
20.【参考答案】　(1)电流　电阻　(2)改变电路中的电流　(3)温度计示数变化　(4)R1　R3
【解题思路】　(1)在题图甲中,改变滑动变阻器滑片的位置,电路中的电流随之改变,所以探究的是电流产生的热量与通电时间及电流大小是否有关;在题图乙中,两个电阻丝串联,闭合开关后,通过的电流及通电时间是相同的,所以探究的是电流产生的热量与电阻大小的关系.
(2)在题图甲中,滑动变阻器的作用是改变通过电阻丝的电流.
(3)实验中电流产生热量的多少不易直接测量,因此,在这个实验中通过温度计示数升高的多少来反映电流产生热量的多少,示数升高得越多,产生的热量越多.
(4)在题图丙中,R2与R3串联后与R1并联.所以,要研究电流产生的热量与电流的关系,需要选择R2与R1,目的是在电阻和通电时间一定时,研究电流大小对产生热量的影响;要研究电流产生的热量与电阻的关系,需要选择R2与R3,目的是在电流和通电时间一定时,研究电阻大小对产生热量的影响.
21.解:(1)由公式P=UI=得,小灯泡的电阻R=
=
=12
Ω.
(2)S、S1和S2都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,灯泡和R2并联在电源两端,灯泡刚好正常发光,所以电源电压为6
V.
因为电流表测干路电流,所以其示数为
I=I1+I2=+=+=1.1
A.
(3)因为小灯泡的电阻比R2的阻值大,所以开关S、S1闭合,S2断开时电路的总功率最小,该最小功率为P最小===1.125
W.
22.解:(1)由P=得,R=
=
=48.4
Ω;
(2)水吸收的热量
Q吸=c水m(t1-t0)=4.2×103
J/(kg·℃)×1
kg×(85
℃-20
℃)=2.73×105
J,
养生壶正常工作时,由题意知,Q吸=ηW=ηP额t,故
t===300
s;
(3)养生壶电阻、加热效率不变,就有Q吸=ηW壶=ηt',则
U'==
=200
V,
此时养生壶消耗的电能W壶=
t'=×363
s=3×105
J,
液晶电视机消耗的电能
W机=W总-W壶=3.726×105
J-3×105
J=7.26×104
J,
由W=UIt得,I===1
A.