九年级物理下册第十五章电功和电热检测卷（苏科版）

第十五章 检测卷 一、选择题（每题 2 分，共 24 分） 1．下列选项中，不是功率单位的是（　　） A．W B．kW C．J/s D．kW•h 2．下列家用电器中，属于电热器的是（　　） A．电烙铁 B．电风扇 C．电视机 D．电冰箱 3．小科做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是（　　） A．电灯的实际电压变大 B．电灯的额定电压变小 C．电灯的实际功率变小 D．电灯的额定功率变小 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 15 分 钟内，消耗电能 0.3 千瓦时，这个用电器可能是（　　） A．空调器 B．电冰箱 C．电视机 D．白炽灯 5．把标有“12 伏 12 瓦”的灯 L1 和“12 伏 6 瓦”的灯 L2 串联起来接在电源电压为 12 伏的 电路中，正确的说法是（　　） A．L1、L2 两灯均能正常发光 B．L1、L2 两灯均不能正常发光，但 L2 灯较亮 C．L1、L2 两端均不能正常发光，但 L1 灯较亮 D．把电源电压提高到 24 伏，L1、L2 两灯都能正常发光 6．如图是已连接的一部分电路图，R1=5Ω，R2=20Ω．表中的结果与 ab 间、ac 间、bc 间的 连接情况相符合的是（　　） 选项 ab 间连接 ac 间连接 bc 间连接 结果 A 2V 的电源 不接 一只电流表 电流表示数为 0.08A B 不接 一根导线 2V 的电源 电路消耗总功率为 0.16W C 不接 2V 的电源 不接 R2 两端电压为 1.6V D 2V 的电源 不接 一只电压表 电压表示数为 2VA．A B．B C．C D．D 7．有一个额定电压为 220 伏的电炉，想把它接在 110 伏的电路上，而不改变电炉的功率， 办法是（　　） A．把电炉的电阻丝截去一半 B．把电炉的电阻丝截成相等的两段，再并联起来 C．用另一根和它相同的电阻丝串联 D．用另一根和它相同的电阻丝并联 8．如图所示电路，电源两端电压保持不变．当开关 S 闭合时，灯 L 正常发光，若将滑动变 阻器的滑片 P 向右滑动，（灯泡电阻不随温度变化）下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数变大，灯 L 变亮 B．电压表的示数变小，灯 L 变暗 C．电压表的示数变大，灯 L 变暗 D．电压表的示数变小，灯 L 变亮 9．小华用如图所示的电路测小灯泡功率．电路中电源电压恒为 4.5V，电压表的量程为 0～ 3V，电流表的量程为 0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，灯泡标有“2.5V 1.25W” 字样．若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，不 考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（　　） A．电流表示数的变化范围是 0～0.5A B．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是 2.5～20Ω C．灯泡的最小功率是 0.162W D．该电路的最大功率是 2.7W 10．某电动机线圈的电阻为 R，正常工作时两端的电压为 U，通过的电流为 I，则该电动机 工作时，输出的最大机械功率为（　　） A．UI B．I2R C．UI+I2R D．UI﹣I2R 11．小华将额定电压相同的两只小灯泡 L1、L2 串联在电路中，如图所示．合上开关时、发现灯 L1 亮而灯 L2 不亮；当他用一根导线并接在灯 Ll 的两端时，发现灯 L2 亮了而灯 L1 不 亮．分析出现上述现象的原因是（　　） A．灯 L2 短路 B．灯 L1 的额定功率比灯 L2 的额定功率大得多 C．灯 L1 断路 D．灯 L1 的电阻比灯 L2 的阻大得多 12．小阳闭合开关后，发现电灯不亮，他用试电笔测试图中的 a、b、c、d 四点，只有 d 点 发光，那么可能发生的故障是（　　） A．电灯灯丝断了 B．cd 间某处断路 C．ab 之间某处断路 D．开关处短路 　 二、填空题（每空 1 分，共 23 分） 13．电能表是测量　 　的仪表．1 kW•h 的电能可供标有“220V 40W”的灯泡正常工作　 　 h． 14．如图是一台电冰箱的铭牌．其中，“耗电量 0.50（kW•h）/24h”这个参数的含义是： 该冰箱正常使用 24h 消耗的电能为　 　．如果按照额定功率 70W 和工作 24h 计算，则消 耗的电能是　 　kW•h，这个计算结果与冰箱铭牌上提供的相关参数差异较大，是由于冰 箱具有　 　工作的特点而造成的． BG﹣65B 电冰箱 额定电压 220V 工作频率 50Hz 额定功率 70W 耗电量 0.50（kW•h）15．小鹏同学家的电能表如图所示，则小鹏家已消耗的电能为　 　kW•h，转盘已转过　 　 转；他发现家里只使用一只电水壶（其它用电器都关闭）时，观察到电能表转盘 3 分钟转过 100 转，电水壶工作时的实际电功率为　 　W． 16．在家庭电路中，开关跟它控制的灯之间应　 　联，电风扇、电视机、插座和电灯之 间应　 　联． 17．如图所示为张洁同学演示使用测电笔的几种握笔方法，其中正确的是 　 　和　 　． 18．把 A、B 两段导体并联在电路中，若它们的电阻之比是 RA：RB=5：4，则它们的功率之比 PA：PB=　 　；若把它们串联在电路中时，导体 A 的电功率 Pa 和导体 B 的电功率 Pb 之比 Pa：Pb=　 　． 19．小明想在家里安装一盏照明灯，他设计的电路如图所示．图中虚线框 A 和 B 两个位置应 该接开关和电灯，那么开关应接在　 　（填“A”或“B”）处．小明请电工师傅正确安装 完毕，闭合开关，电灯不亮．电工师傅用试电笔分别测试电灯两接线处和插座的两孔时，试 电笔的氖管都发光，则可能是电路的　 　段发生　 　（填“断路”或“短路”）故 障． 20．据报道，某乡村进行电网改造，经测算，有一条线路应采用截面积为 2.5mm2 的铝芯线， 电工在实际安装时却采用了 l.5mm2 的铝芯线，结果酿成一场火灾．分析火灾的原因其实很 简单：就是电工安装的导线与测算应采用的导线相比，　 较大，根据　 　定律可知，导线上产生的热量也较多．导致导线的绝缘皮烧坏，最终引发了火灾． 21．有一种亮度可以调节的小台灯，其电路如图甲．电源电压为 24Ⅴ，灯泡 L 的额定电压 为 24Ⅴ，通过灯泡 L 的电流跟其两端电压的关系如图乙．当灯泡正常发光时，灯丝的电阻 为　 　Ω．调节滑动变阻器 R，使灯泡的实际功率为 3.6W 时，灯泡两端的电压是　 　Ⅴ， 滑动变阻器 R 连入电路的阻值是 　 　Ω． 22．王伟家的空调机上贴着“中国能效标识”，经查阅资料，王伟弄清“能效比”就是在规 定条件下，空调机进行制冷运行时实际制冷量与实际输入功率之比．王伟家空调机能效比为 “2.59”，可知他家空调机在规定条件下，每消耗 1W 的电功率，制冷量为　 　W． 23．如图所示的电路中，电源电压不变，灯 L 上标有“18V 18W”的字样．当开关闭合，滑 动变阻器的滑片 P 移到 a 端时，灯 L 正常发光，电流表示数为 2.5A．当开关 S 断开、滑动 变阻器的滑片 P 移到距 a 端 ab 长度处时，电压表示数为 15V．此时，灯 L 的功率为　 　 W． 　 三、作图与实验探究题（共 30 分） 24．（6 分）（1）如图（a）所示的电路未画完整，请你在图中的①②的缺口处选择开关与灯 泡的符号填上，并把③处的三孔插座连接好． （2）将如图（b）所示电水壶的 3 条接线按照安全用电的原则对应连接到插头上．25．（4 分）小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关 系”．两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶 A 中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶 B 中 的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大．两瓶煤油中温度计可以显示煤油的温度． （1）根据　 　法的研究思想，应该使这两个烧瓶中煤油的质量相等． （2）小红问小明：“打开水龙头就可以得到水，干嘛不用水代替煤油？”对于这个问题， 小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为最合理的是　 　． A．因为煤油有颜色便于观察 B．因为煤油有比较大的热值 C．因为煤油有比较小的密度 D．因为煤油有比较小的比热容 （3）实验中，小明和小红发现烧瓶 B 中温度计的示数升高的快．这表明：在电流和通电时 间相同的情况下，导体的电阻越　 　，产生的热量越多． （4）小红把实验装置作了一些改动：在相同的烧瓶 A、B 中装满煤油，用细玻璃管代替温度 计做实验，当煤油温度上升时，会看到细玻璃管内的液面明显上升．下列实验中也用到这种 思想和方法的是　 　． A．将不同的电阻丝分别接到同一电路中，通过比较电流的大小来比较电阻的大小 B．将乒乓球靠近发声的音叉，通过乒乓球被弹开显示音叉在振动 C．让不同的纸团从相同高度同时下落，通过落地的先后判断运动的快慢 D．将小铁屑均匀洒在磁体周围，通过观察铁屑的分布情况来认识磁场的分布情况 26．（10 分）按如图 1 所示的电路图做“测置小电灯的功率”的实验，所用器材有：标 “3.8V”字样的待测小电灯、电压恒为 6V 的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表 （量程为 0〜0.6A、0〜3A）、电压表（量程为 0〜3V、0〜15V）、开关及导线若干．（1 ）某学生在实验时，把电流表与电压表的位置交换连接了，闭合开关后会造成　 　 （填选项前的字母） A．电流表烧坏 B．电压表烧坏 C．小电灯烧坏 D．小电灯不亮 （2）另一学生按图连接电路后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，灯不亮， 电压表有较大的示数．经检查，导线连接完好，则电路故障是：　 　，排除该故障换用 新元件后，闭合开关时，观察到灯闪亮一下后立即熄灭，该学生在操作过程中的不当之处 是：　 　． （3）小明同学按电路图正确连接电路后，闭合开关，从大到小调节滑动变阻器的阻值，并 将正确操作下的电压表和电流表的示数填入如表． 电压表的示数 U/V 电流表的示数 I/A 小电灯的功率 P/W 2.0 0.20 　 　 2.5 0.22 　 　 3.0 0.25 　 　 3.8 0.30 　 　 4.5 0.32 　 　 ①通过上表数据，可算得小电灯的额定功率为　 　W，还可得出关于灯丝电阻的结论 是：　 　； ②当小电灯正常工作时，连人电路的滑动变阻器的阻值为　 　Ω ③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在 6V 电源的两端，两灯消粍的总功率为　 　 W． （4）若电压表的 0〜15V 量程已损坏，只能使用 0〜3V 量程，其它器材不变，如何测出小电 灯的额定功率？ ①在图 2 虚线框中画出测量电路图； ②若小电灯两端最大可加 4.5V 电压，为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全， 参照小明的实验数据，估算滑动变阻器接入电路的阻值范应为　 Ω ～　 　Ω．27．（5 分）董妍同学设计了如图所示的实验装置，探究“电流的热效应跟电阻大小的关 系”． （1）说明利用该实验装置如何解决探究的问题； （2）实验过程中她发现实验现象并不明显，可能的原因是什么？（写出两种） （3）张晖同学利用电流的热效应烧水，观察到水沸腾后继续加热，水的温度却保持不变， 既然水没有变得更热，那么电热器所供给的能量跑到哪里去了呢？该同学猜想能量可能跑到 水蒸气里去了，请你从不同的角度用生活经验或实验现象予以证实． 28．（5 分）某校科技小组的同学们用 PTC 元件（即半导体陶瓷材料）制作了一个电加热保 温杯．常温下的凉开水放在杯内可加热至 60℃，并利用这种元件的特性设定保温温度为 60℃．已知所用的 PTC 元件的阻值 RT 随温度的变化关系如图甲，使用时 PTC 元件如图乙接 入家庭电路中．请回答下列问题： （1）当温度为 60℃时，电路中的电流是　 　mA，通电 1min，PTC 元件消耗的电能是　 　 J． （2）PTC 元件的最大电功率是　 　W． （3）保温杯可以利用 PTC 元件的特性进行保温的原理是：当温度达到 60℃时，PTC 元件发 热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等），温度保持不变．从 图甲可以看出，①当它的温度高于60℃时，　 　，温度下降；②当温度低于60℃时，　 　， 温度上升．因此保温杯中的水可以保持在 60℃左右．　 四、计算与应用题（共 23 分） 29．（6 分）一天，小明注意到家中的灯泡比平常亮，他猜可能是电压超过 220V，为了证实 这种猜测，他做了如下实验：关闭家中其它用电器，只开一盏“220V 100W”的电灯，观察 到标有“3000r/KW•h”字样的电能表在 20min 内转盘转了 121 圈，求： （1）这盏灯的电阻是多大（不计温度对灯丝电阻的影响）？ （2）20min 时间内这盏灯消耗的电能是多少？小明家此时的实际电压是多少？ 30．（8 分）“赛龙舟”是端午节里的传统节目．小安同学自制了一个卡通龙舟，她想用亮 度可调节的红、绿灯做它的眼睛．她选用规格为“12V 6W”的红灯和“12V 12W”的绿灯及“24Ω 2A”的滑动变阻器等元件设计了如图电路．当闭合开关 S、S1、S2，且滑动变阻器的滑片 P 移至 b 端时，两灯都正常发光（电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化）．求： （1）两灯都正常发光时电流表的示数为多少？ （2）该电路中最大电功率和最小电功率分别为多少？ 31．（9 分）下面的图表是从某台电热饮水机说明书上收集到的信息．经分折得知，当开关 s 闭合时，饮水机处于加热状态，S 断开时，饮水机处于保温状态，为了测量它加热时的实际 功率，小明断开其它所有用电器，只将该饮水机接入家庭电路中，闭合开关 S，测得热水箱 中的水从 20℃升高到 100℃所用时间为 7.5min，而同时察到家中标有“1200r/kW．h”字样 的电能表转盘转过 120 转，以根据以上信息，求：（水的比热容是 4.2×103J/kg•℃） 热水箱容量 1L 额定电压 220V 加热时额定功率 880W （1）饮水机热水箱中的水从 20℃升高到 100℃时所吸收的热量；（2）饮水机加热时的实际功率； （3）饮水机加热过程中的热效率． 32．（9 分）如图所示，电源的电压为 12V，且保持不变，R0 为“100Ω 0.5A”的滑动变阻 器，R2=10Ω．cd 和 ef 为两对接线柱，另有一只定值电阻 R1 和一根导线接在两对接线柱 上．当闭合 S、S1．断开 S2，滑动变阻器的滑片 P 置于最左端 a 时，滑动变阻器消耗的功率 为 1W；当闭合 S、S2，断开 S1，滑片 P 置于中点时，滑动变阻器消耗的功率为 2W． （1）通过计算确定电阻 R1 及导线的位置并求出 R1 的阻值； （2）闭合 S、S2，断开 S1，使 R2 消耗的功率不小于 0.9W，且保持电路安全工作，求滑动变 阻器接入电路的阻值范围． 参考答案 一、1．D 2．A 3．C 4．A 5．B 6．C 7．B 8．C 9．C 10．D 11．D 12．B 二、13．电能；25 14．0.5kw•h，1.68，不连续 15．30；6×104；1000 16．串；并 17．（a）；（c） 18．4：5；5：4 19．B、gf、断路 20．电阻；焦耳 21．60；12；40 22．2.59 23．5 三、24．（1）如图所示（2）如图所示 25．（1）控制变量；（2）D；（3）大；（4）B 26．（1）D；（2）小电灯断路；闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处；（3） 0.4；0.55；0.75；1.14；1.44；①1.14；灯丝电阻随温度的升高而增大； ②7.3；③1.5；（4）①电路如图所示；②4.7；12 27．（1）控制在电流相同的条件下，相等时间内，观察比较两个气球膨胀的程度，判断电流 的热效应跟电阻大小的关系． （2）实验现象不明显的原因：装置气密性不好（气球漏气）；球皮太厚；电阻 R1、R2 的阻 值相近；电源电压太低（电流太小）． （3）从做功角度： 生活经验： ①水沸腾时，继续加热，水蒸气能把壶盖顶起； ②水沸腾变成水蒸气，能为机械提供动力． 实验现象： ①水沸腾时，继续加热，试管的塞子能被冲出； ②水沸腾时，继续加热，水蒸气能推动叶轮转动． 从热传递角度： 生活经验：①水沸腾变成蒸汽能为城市的集中供热提供优越的方式； ②100℃的水蒸气烫伤比 100℃的水烫伤更严重． 实验现象： ①实验能说明沸水与同温度的蒸汽给物体加热效果不同； ②水沸腾时，继续加热，产生较多蒸汽能把馒头较快蒸熟． 　 28．（1）22；290.4； （2）24.2； （3）PTC 元件的电阻 Rr 增大，由 P= 可知 PTC 元件发热功率变小，发热功率小于散热功 率； PTC 元件的电阻 Rr 减小，由 P= 可知 PTC 元件发热功率变大，发热功率大于散热功率． 四、29．（1）由 P=UI= 可得，灯的电阻：R= = =484Ω； （2）“3000R/kW•h”表示电能表每转 1r，电路中消耗 kW•h 的电能， 则转盘转了 121 圈，消耗的电能为： W=121× kW•h= kW•h=1.452×105J， 由 W=UIt= t 可得，小明家此时的实际电压： U 实= = =242V． 30．（1）由 P=UI 可得两灯正常发光电流：I 红= = =0.5A，I 绿= = =1A， 当闭合开关 S、S1、S2，且滑动变阻器的滑片 P 移至 b 端时，两灯并联且正常发光，所以电 流表示数：I=I 红+I 绿=1.5A； （2）电源电压一定，由 P= 可知，R 最小时功率最大， 两灯泡并联且滑片 P 在 b 端时电路的总电阻最小，此时两灯正常发光， Pmax=P 红+P 绿=12W+6W=18W；R 最大时功率最小， 电阻较大的灯泡与滑动变阻器全值串联电阻最大，由 R= 知红灯电阻较大，R 红= = =24Ω， 总电阻：R=R 红+R1=48Ω， 由题意可知电源电压是 12V，Pmin= = =3W． 31．（1）V=1L=1dm3=1000cm3，ρ=1×103kg/m3=1g/cm3， 由 ρ= 可得，水的质量为：m=ρV=1g/cm3×1000cm3=1000g=1kg； 水吸收的热量为：Q 吸=C 水 m（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）=3.36 ×105J． （2）每消耗 1kW•h 的电能，电能表的转盘就转过 1200r， 则电能表的转盘转过 120r 消耗的电能为：W= =0.1kW•h=3.6×105J， 而 t=7.5min=450s， 饮水机的实际功率：P 实际= = =800W． （3）Q 吸=3.36×105J，W=3.6×105J， 饮水机的热效率：η= = ≈93.3%． 32．（1）假设导线的位置在 ef 之间，则 当闭合 S、S1．断开 S2，滑动变阻器的滑片 P 置于最左端 a 时，只有滑动变阻器连入电路， 此时变阻器的功率为：P= = =1.44W， 因 P＞P 实 1，所以，在 ef 之间不是导线，是电阻 R1，则导线在 cd 之间， 由 P=I2R 得，此时电路中的电流：I1= = =0.1A， 由 I= 可得，滑动变阻器两端的电压：U 实 1=I1R0=0.1A×100Ω=10V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1 两端的电压： U1=U﹣U 实 1=12V﹣10V=2V，R1 的阻值：R1= = =20Ω； （2）闭合 S、S2，断开 S1，滑动变阻器与 R2 串联， 因使 R2 消耗的功率不小于 0.9W，所以，由 P=I2R 得，电路中的电流：I 小= = =0.3A， R2 两端的最小电压：U2 小=I 小 R2=0.3A×10Ω=3V， R0 两端的电压：U0 大=U﹣U2 小=12V﹣3V=9V， R0 的最大阻值：R0 大= = =30Ω， 因变阻器额定电流为 0.5A，所以，电路中最大电流 I 大=0.5A， R2 两端的最大电压：U2 大=I 大 R2=0.5A×10Ω=5V， R0 两端的最小电压：U0 小=U﹣U2 小=12V﹣5V=7V， R0 的最小阻值：R0 小= = =14Ω， 则滑动变阻器接入电路的阻值范围为 14Ω～30Ω．