精品解析2021-2022学年苏教版九年级物理下册第十五章电功和电热综合练习试卷(含答案详细解析).docx

苏教版九年级物理下册第十五章电功和电热综合练习 考试时间：90分钟；命题人：物理教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。第I卷（选择题 30分）一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、如图是武汉临江大道使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是（）A光电池板是将光能转化为化学能B照明灯是将内能转化为电能C小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能D蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能2、下列描述中最符合实际的是（）A节能灯正常工作时的电流大约0.1AB对人体讲，安全电压只能是36VC冰箱正常工作时的消耗的功率大约20WD空调机正常工作时的电流大约0.5A3、图所示的是某液晶彩色电视的铭牌。下列说法中正确的是（）A1kW·h的电能可供该液晶彩色电视正常工作4hB该液晶彩色电视可以接在380 V电压下使用C该液晶彩色电视正常工作时，1h内消耗250 W电能D正常工作时，该液晶彩色电视比60W的灯消耗电能慢4、图甲是一个温度报警器简化电路图，电阻R随温度变化的规律如图乙所示，通过电阻R0的电流随它两端电压变化的规律如图丙所示。下列说法中正确的是（）AR的阻值随它的温度的升高而变大BR0的阻值随它两端电压的升高而变大C闭合开关后，R的温度升高时，R0的电功率变大D闭合开关后，R的温度升高时，电压表和电流表的示数都变大5、下列四种用电器中，主要利用电流热效应工作的是（）A电视机B电熨斗C吸尘器D电风扇6、灯上标有“”，灯上标有“”。先将和串联接到的电路中，通过两灯的电流分别为和，两灯的功率分别为和；若将和并联接到同一电路中，通过两灯的电流分别为和，两灯的功率分别为和。若不计灯丝电阻的变化，下列判断正确的是（）ABCD7、在如图甲所示的电路中，电源两端的电压保持不变，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P由a端滑至b端的过程中，通过小灯泡的电流I随其两端电压U变化的I-U图像如图乙所示。已知小灯泡的额定电压为12V，下列说法中正确的是（）A在电压表示数变小的过程中，电路消耗的总功率不断变大B滑动变阻器的最大阻值为9C滑片P由a端滑至b端的过程中，小灯泡的电功率变化了9WD滑片P由a端滑至b端的过程中，电路的总电功率变化了21W8、小刚家的电路简化后如图所示，由该电路可知（）A开关要串接在火线与灯泡L之间的B电能表是用来直接测量用电器总功率的C电路中的电视机和电冰箱正常工作时是串联的D空气开关自动切断电路，一定是因为电路出现了短路9、电能具有使用地无污染，转化方便且转化效率高等优点，如图是一个小型电动起重机，用来提升重物。已知电源电压36V，工作电流为0.5A，用时1分钟，将重440N的物体匀速提升了2m，这个电动机的效率最接近（）A60%B70%C80%D90%10、如图电源电压恒定。闭合开关S，滑动变阻器滑片P向右移动，则开关闭合后，下列关于电路的说法正确的是（）A灯泡L变亮B灯泡L变暗C电流表示数不变D电压表示数变大第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、小松同学通过实验研究了一只额定电压为3.8V的小灯泡的工作情况，他正确测出了小灯泡在不同工作电压下的电流值，并根据实验数据画出如图所示的图像。由图像可知，小灯泡在其两端电压为3V时的实际功率为_W；小灯泡在额定电压下正常发光时其灯丝的电阻为_（保留1位小数）。分析图像还可发现，随着小灯泡两端电压的变大，小灯泡灯丝的电阻值_（选填“不变”“变小”或“变大”）。2、如图所示，电能表的示数为_kW·h。3、小军为测量小灯泡L的电功率，连接了如图甲所示的实验电路。调节滑动变阻器的滑片P至某一位置，电压表、电流表示数如图乙所示，小灯泡L两端的电压为_V，通过小灯泡L的电流为_A，此时小灯泡电功率为_W。4、国庆放假期间，小明一家去农庄休闲旅游。 （1）细心地小明发现，进入农庄的路口安装了带有太阳能电池板的警示灯，如图甲所示。白天，太阳能电池板将_能转化成_并储存起来，提供给LED灯；（2）进入宾馆房间，将房卡插入槽中，房间内的用电器才能使用，如图乙所示，房卡的作用相当于电路元件中的_。房间里提供有路由器，如图丙，路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备，通过后排的接口可以同时连接多台电脑独立工作，各接口之间是_（选填“串联”、“并联”）的，判断的依据是_；（3）小明还发现房门口装有开关S1，床头装有开关S2，这两个开关都能单独控制房间的吊灯，图丁中的电路图能符合这一要求的是_；（4）小明看到房间内使用的是燃气热水器，想测试一下该热水器的效率。他先设置热水器输出热水的温度为40 ，热水出水流量是5kg/min，已知当时自来水的温度是15 ，天然气的热值为3.2×107J/m3，接通热水器的工作开关8min后停止工作，此时观察天然气表共用了0.15m3的天然气，则该热水器的实际效率是多少_？5、小明用如图所示的电能表测家里一只电饭锅的功率，他在该表所测量的电路中，只接一个电饭锅，1min电能表的转盘转过30转，该用电器1min消耗电能_J，用电器的功率是_W。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、如图所示，电源电压保持不变，灯泡上标有“12V 6W”，定值电阻R1=120，滑动变阻器R2上标有“50、1A”，电压表的量程选用03V，断开S2，闭合S和S1，滑片P移到B端，灯泡刚好正常发光。（不考虑灯丝电阻变化）（1）求灯泡的电阻？（2）将滑片P移到B端，三个开关都闭合，lmin内电路消耗的电能是多少？（3）断开S1，闭合S和S2，在安全前提下，调节滑片P的过程中，电路消耗的最小功率是多少？2、水烧开后持续沸腾一段时间用于饮用更利于人体健康，为了满足这个要求，小罗设计了多挡位节能电烧水壶，电路原理如图甲。其中开关为防干烧温控开关，通常情况闭合；定值电阻R1、R2为加热电阻，且R1为48.4，R2阻值为R1的2倍。通过滑动金属滑杆上的滑块P，使它在不同的位置接触触点，实现多挡位变化（如图乙）。他测得烧水壶用中功率挡给热水保温时，放出热量的70%被水吸收，将1kg的水从75加热到80；已知c水=4.2×103J/（kg·），不计温度对电阻的影响求：（1）此加热过程中热水所吸收的热量Q是多少？（2）此加热过程需要的加热时间是多少？（3）用电高峰时，他请父母断开家中除烧水壶外的全部用电器，用烧水壶高功率挡加热一段时间后开始计时，经过30s后水沸腾，再以低功率挡持续加热30s。观察到电能表转盘在这60s内转了27转（电能表表盘如图丙），烧水壶工作的实际电压U实是多少。3、如图所示，电源两端电压为10V并保持不变，电阻R1的阻值为15。当开关S闭合时，电压表示数为4V。求：（1）电阻R2的阻值；（2）电阻R1的电功率。4、如图，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 3W”字样，定值电阻R2的阻值为10，R1为滑动变阻器，开关S1、S2都闭合时，L恰好正常发光，电流表示数为1.1A。求：（1）小灯泡正常发光时的电阻；（2）S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能。5、如图所示，L是标有“24V 60W”的灯泡，电源电压为32V。若确保灯泡正常工作，求：（1）滑动变阻器接入电路的阻值；（2）灯泡正常工作时滑动变阻器消耗的电功率；（3）灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大，某一时刻，灯丝电阻是正常发光时的2.5倍，若滑动变阻器的最大阻值为50，求此时电路消耗的最小总功率。（结果保留一位小数）-参考答案-一、单选题1、C【解析】【详解】A光电池板是将光能转化为电能，而不是化学能，故A不符合题意；B照明灯工作时，将电能转化为光能，故B不符合题意；C风力吹动小风扇转动发电，将机械能转化为电能，故C符合题意；D蓄电池夜晚放电，将化学能转化为电能，而不是将电能转化为化学能，故D不符合题意。故选C。2、A【解析】【详解】A节能灯的额定功率一般为22W左右，由电功率的公式可得故A符合题意；B对人体讲，安全电压是不高于36V，故B不符合题意；C冰箱正常工作时的电流为1A左右，由电功率的公式可得故C不符合题意；D空调机正常工作时的功率1100W左右，由电功率的公式可得故D不符合题意。故选A。3、A【解析】【详解】A由图可知，电视的额定功率是250W，1kW·h的电能可供该液晶彩色电视正常工作的时间故A正确； B由彩电铭牌知其额定电压（正常工作电压）为220V240V，不可以接在380V电压下使用，故B错误；C彩电正常工作时，1h内消耗电能W=Pt=250W×3600s=9×105J故C错误；D与60W的灯相比，在正常工作时彩电额定功率大，消耗电能快，故D错误。故选A。4、C【解析】【详解】A由图乙知道，R的阻值随它的温度的升高而变小，故A错误；B由图丙知道，R0的U-I图像是一条过原点的倾斜的直线，说明R0是定值阻值，阻值不随它两端电压的变化而变化，故B错误；CD由图知道，R与R0串联，闭合开关后，由于R的阻值随它的温度的升高而变小，则由串联电路电阻的特点知道，电路的总电阻减小，由欧姆定律知道，电流增大，电流表的示数变大，由知道，R0的电功率变大；由串联分压知道，R两端电压减小，即电压表示数减小，故C正确，D错误。故选C。5、B【解析】【详解】A电视机工作时把电能主要转化为声能、光能、及少部分内能，不是利用电流热效应，故A不符合题意；B电熨斗工作时把电能转化内能，是利用电流热效应工作的，故B符合题意；CD吸尘器和电风扇工作时把电能主要转化机械能能，不是利用电流热效应工作的，故CD不符合题意；故选B。6、B【解析】【详解】灯上标有“”，灯的电阻为灯上标有“” 灯的电阻为A先将和串联接到的电路中，由于串联，电流处处相等，故，根据 可知，电阻大的，功率大，故，故A错误；D若将和并联接到同一电路中，根据可知，电阻越大，电流越小，故，电压相同，电功率的大小是，故D错误；B先将和串联接到的电路中，其电流为当两灯并联时，通过的电流为则根据可知，电阻的大小相同，故故B正确；C两灯并联时，通过的电流为两灯串联时，其电流为故由于电阻相同，故故D错误。故选B。7、B【解析】【详解】A如图灯泡和滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，在电压表示数变小的过程中，由图乙可知，电路中的电流变小，根据 电路消耗的总功率不断变小，故A错误；B当滑片P在a端时，滑动变阻器的最大阻值最大，最大阻值为故B正确；C滑片P由a端滑至b端的过程中，小灯泡两端的电压变大，电流变大，根据小灯泡的电功率大，变化了故C错误； D滑片P滑至b端时，电路中只有灯泡，故灯泡两端的电压12V就是电源电压，滑片P由a端滑至b端的过程中，电路的总电功率变化了 故D错误.。故选B。8、A【解析】【详解】A家庭电路中控制灯泡的开关应该串联接在火线和灯泡之间，这样断开开关时，灯泡处才不会带电，故A符合题意；B电能表是测量家庭电路中用电器消耗电能的仪表，故B不符合题意；C电路中的电视机和电冰箱互不影响，独立工作，是并联的，故C不符合题意；D空气开关自动切断电路，是由于电流过大，有可能是由于用电器的总功率过大，也有可能是短路，故D不符合题意。故选A。9、C【解析】【详解】由题意可知，电源电压为36V，工作电流为0.5A，故由P=UI可知，电动机的总功率为P总=UI=36V×0.5A=18W工作时间为1min，故可知电动机所做的总功为W总=P总t=18W×60s=1080J由题意可知，电动机做的有用功为将物体提升所做的功，故可得电动机所做的有用功为W有=Gh=440N×2m=880J故可得电动机的效率为可知最接近80%，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。10、B【解析】【详解】CD由图示电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测量灯泡两端的电压；当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流减小，电流表示数减小，根据UIR可知，灯泡两端的电压变小，电压表示数变小，故CD错误；AB电路电流减小，灯泡两端的电压变小，由PUI可知，灯泡实际功率变小，灯泡变暗，故A错误，B正确。故选B。二、填空题1、 0.72 14.6 变大【解析】【详解】1由图象可知，当电压为3V时，通过灯丝的电流为0.24A，根据可知，小灯泡在其两端电压为3V时的实际功率2小灯泡的额定电压为3.8V，由图象可知，此时通过灯丝的电流为0.26A，根据可知，小灯泡在额定电压下正常发光时其灯丝的电阻3根据，分析图像可知，电压U与其对应的电流I的比值逐渐增大，即小灯泡灯丝的电阻值逐渐变大。2、1954.9【解析】【详解】电能表最后一位是小数位，单位是kWh，从电能表上可以看出电能表的示数为1954.9kWh。3、 2 0.3 0.6【解析】【详解】1由图甲可知，电压表测量灯L两端的电压，电流表测量该串联电路的电流。图乙电压表所用量程是03V，分度值为0.1V，可以读出示数为2V，即小灯泡L两端的电压为2V。 2图乙电流表所用量程为00.6A，分度值为0.02A，可以读出示数为0.3A，即通过小灯泡L的电流为0.3A。3此时小灯泡电功率为P=UI=2V×0.3A=0.6W4、 太阳 电能 开关 并联 用电器之间独立工作互不影响 C 87.5%【解析】【详解】（1）12白天，太阳能电池板存储电能，将太阳能转化成电能，并储存起来。（2）3房卡可以控制用电器的工作，不插入插槽中，所有房间内的用电器都不工作，所以房卡相当家庭电路的开关。45房间里的电视机和电灯工作时互不影响，所以是并联的。（3）6A两开关串联，只有当两开关同时闭合时吊灯才发光，故A不符合题意；B两开关并联，每一个开关都可以单独控制吊灯，但两者不能相互控制，故B不符合题意；CS1和S2为单刀双掷开关，S1向右掷时灯泡不发光，S1向左掷时灯泡发光；S2向右掷时灯泡发光，S2向左掷时灯泡不发光，任意一个开关都可以开灯、关灯，故C符合题意；D当两开关都向左时，会出现电源短路，不符合安全用电的原则，故D不符合题意。故选C。（4）7由题意可知，水吸收的热量为天然气燃烧放出的热量为故该热水器的实际效率为5、 3.6×104 600【解析】【详解】1由电能表上的参数“3000r/kW·h”可知，用电器每消耗1kW·h电能，电能表表盘转3000转，则表盘转过30转消耗的电能2根据电功率的定义式可得用电器的功率三、计算题1、（1）24；（2）432J；（3）0.9W【解析】【详解】解：（1）由公式P=UI推导得，所以小灯泡得电阻为（2）将滑片P移到B端，三个开关都闭合，此时小灯泡L和定值电阻R1并联，此时灯泡刚好正常发光，说明电源电压为12V，则小灯泡和定值电阻R1的电流分别为则电路中的总电流为I=IL+I1=0.5A+0.1A=0.6A因此，lmin内电路消耗的电能是W=UIt=12V×0.6A×1×60s=432J（3）断开S1，闭合S和S2，此时R1和R2串联，根据公式P=UI可知，当电路中的电流最小时，电路消耗的功率最小，所以滑动变阻器要向左移，阻值增大，为了不烧坏电压表，当电压表示数达到3V时，滑动变阻器接入电阻达到最大，电流达到最小值，此时R1两端的电压为U1=U-U2=12V-3V=9V此时电路中的电流为所以电路中的最小功率为Pmin=UImin=12V×0.075A=0.9W答：（1）灯泡的电阻为24；（2）lmin内电路消耗的电能是432J；（3）电路消耗的最小功率是0.9W。2、（1）2.1×104J；（2）30s；（3）198V【解析】【详解】解：（1）将1kg的水从75加热到80水所吸收的热量为（2）由图乙知当高温挡时两电阻并联，低温挡时只有R2工作，中温挡时只有电阻R1工作，其功率为烧水壶用中功率挡给热水保温时，放出热量的70%被水吸收，根据此加热过程需要的加热时间是（3）电能表上，表示电能表转盘每转2000圈，消耗的电能为，则转27r消耗的电能为设烧水壶工作的实际电压U实，先高温挡加热30s，再低温挡加热30s消耗的电能为解得U实198V答：（1）此加热过程中热水所吸收的热量为4.86×104J；（2）此加热过程需要的加热时间是30s；（3）用烧水壶工作的实际电压是198V。3、（1）10；（2）2.4W【解析】【详解】解：由电路图可知，当开关S闭合时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压。（1）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电阻R1两端的电压U1=U-U2=10V-4V=6V因串联电路中各处的电流相等，电路中的电流 电阻R2的阻值（2）电阻R1消耗的电功率P1=U1I1=6V×0.4A=2.4W答：（1）电阻R2的阻值是10；（2）电阻R1的电功率是2.4W。4、（1）12；（2）2160J【解析】【详解】解：（1）小灯泡L标有“6V 3W”字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为3W，根据可知灯的电阻（2）S1、S2都闭合时，R2短路，灯与变阻器并联，电流表测电路的总电流，因L恰好正常发光，故电源电压为U=UL6V，灯正常发光时的电流电流表示数即为干路的总电流，I1.1A，根据并联电路电流的规律，通过变阻器的电流I1IIL1.1A0.5A0.6AR1在10min内消耗的电能WUI1t6V×0.6A×10×60s2160J答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为12；（2）S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能为2160J。5、（1）3.2；（2）20W；（3）13.8W【解析】【详解】解：（1）由电路图可知，滑动变阻器与灯L串联，为确保灯L正常工作，其两端电压U灯=U额=24V此时滑动变阻器两端的电压U1=U总-U灯=32V-24V=8V电路中的电流为灯正常工作时的电流所以滑动变阻器接入电路的阻值（2）灯L正常工作时，滑动变阻器消耗的电功率 P1=U1I =8V×2.5A=20W（3）灯泡正常工作时的电阻某一时刻，灯丝电阻是正常发光时的2.5倍即此时灯丝电阻根据可知，当电路中总电阻最大时，电路消耗的总功率最小；滑动变阻器的滑片移动到最左端，将全部电阻接入电路中，此时电路的总电阻最大。电路消耗的最小功率为答：（1）滑动变阻器接入电路的阻值为3.2；（2）灯泡正常工作时滑动变阻器消耗的电功率为20W；（3）灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大，某一时刻，灯丝电阻是正常发光时的2.5倍，若滑动变阻器的最大阻值为50，求此时电路消耗的最小总功率为13.8W。