【点拨】（2020秋开学）九年级物理上册 第十五章 电能与电功率单元综合测试题 （新版） 沪粤版

第十五章 电能与电功率单元综合测试题（60分钟，100分）一、选择题（每题4分，共40分）1下列家用电器中，正常工作一小时耗电接近1.2kWh的是（ ）A.空调 B.电冰箱 C.电视机 D.台灯2（2020，山东青岛）甲、乙两用电器电功率之比为1:2，通电时间之比为3:4，则消耗电能之比为（ ）A1:2 B3:8 C3:4 D2:33（2020，湖南邵阳）灯的亮度由它实际消耗的功率决定。现有甲、乙两盏电灯，分别标有“220V 36W”和“36V 36W”字样。如果它们都正常发光，则（ ）A甲灯亮 B乙灯亮 C一样亮 D无法确定4（2020，江苏常州）如图15-1所示将两根电阻丝R1、R2分别插入甲、乙两瓶等量煤油中，串联接入电路，R1:R2=2:5。通电一段时间后，R1、R2产生的热量之比为（ ）A2:5 B5:2 C4:25 D25:4图15-1 图15-25如图15-2所示是一种家庭电路带指示灯的按键开关的电路图。使用时发现，当开关断开时，照明灯甲熄灭，指示灯乙发出微光；当开关闭合时，只有照明灯甲发光。根据这种开关的控制特性可以判断（ ）A. 甲灯的电阻略大于乙灯的电阻 B. 甲灯的电阻远大于乙灯的电阻C. 甲灯的电阻略小于乙灯的电阻D. 甲灯的电阻远小于乙灯的电阻图15-36（2020，四川达州）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15-3甲所示，把它们串联在电路中，如图15-3乙所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.4A，则电源电压和电路消耗的总功率分别是（ ）A4.5V 1.8W B2.5V 1.0WC4.5V 1.0 W D2.0V 0.8 W图15-47如图15-4中的三个电路电源电压均相同且保持不变，灯泡的规格相同，忽略温度对电阻的影响。当开关闭合后，a、b、d三盏灯实际功率的大小关系式正确的是（ ）APa=Pd=Pb BPa=PdPbCPaPdPbDPaPd=Pb8（2020，湖北鄂州）如图15-5所示，是探究电流产生热量与哪些因素有关的实验装置。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。下列选项正确的是（）图15-5A在甲图中，探究的是电流产生热量与电阻的关系B在乙图中，探究的是电流产生热量与电阻的关系C在甲图中，闭合开关一段时间后，A瓶中温度计的示数更高D乙图只能用来探究电流产生的热量与电流大小的关系9（2020，黑龙江）标有“12V 12W”“12V 6W”的灯L1和L2（假设灯丝电阻不变），若将它们串联在某电源上，两灯都发光，下列说法正确的是（ ）A通过灯L1和L2的电流之比为2:1 B灯L1和L2的电阻之比为2:1 C灯L2比灯L1亮 D灯L1和L2的实际功率之比为2:1图15-610如图15-6所示的电路中，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向右移动时（ ）A电压表示数变大，电流表示数变小，灯泡变暗 B电压表示数变小，电流表示数变大，灯泡变亮 C电压表示数变小，电流表示数变小，灯泡变暗 D电压表示数变大，电流表示数变大，灯泡变亮二、填空题（每空2分，共18分）11（黑龙江齐齐哈尔）铭牌上标有“220V 11W”的节能灯，正常工作时的电流为_A，若它每天正常工作2小时，那么一个月消耗_kWh的电能（一个月按30天计算）。12一个弧光灯的电阻是5，正常发光时的功率为500W，若想将它接入220V的电源上，仍使其正常发光，必须_联一个_的电阻。13许多重大火灾都是由于线路故障造成的，其中的一个原因是导线连接不良。由于导线连接处的阻值增大，在该处消耗的电功率将_（填“减小”或“增大”），会产生局部过热，引发火灾。假设某线路的导线连接处电阻为1，如果100s内电流通过此处产生的热量为1104J，则电流等于_A。14某电饭锅内有R0=44、R=2156的两根电热丝，将它接入如图15-7所示的电路中；当S分别置于“1”挡和“2”挡时， 挡是保温状态，当S接“2”挡时，电路中的电流大小是 ；通电100s电路产生的热量是 J。R0图15-7三、实验题（15题10分，16题12分，共22分）15（2020，黑龙江）如图15-8甲所示是在物理实验时测量小灯泡额定功率的实验装置，小灯泡上标有2.5V的字样，采用两节新的干电池做电源。图15-8（1）为保护电路元件安全，连接电路时开关应_；图中有一根导线还没有连好，应该把它接在电压表_（填“0”“3”或“15”）接线柱上。（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至_（填“C”或“D”）端；闭合开关后，电压表示数为2V，为测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向_（填“C”或“D”）端滑动，直到电压表示数为2.5V时为止。（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为_。（4）利用所测数据也能计算出灯泡正常发光时灯丝的电阻为_（保留到整数位）。（5）他通过调节滑动变阻器的滑片，测出了三组实验数据，如下表所示。经过计算发现小灯泡亮度不同时，不但电功率不同，而且电阻也不同，你认为造成电阻不同的原因是_。实验次数123U/V2.02.52.8I/A0.300.3816（2020，广西桂林）小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图15-9所示的实验电路，两个烧瓶甲、乙中盛有等量、初温相等的煤油，R1与R2是阻值不同的电热丝。图15-9（1）R1与R2采用串联的方式，其目的是为了控制通电时间、_相等。（2）小明同学为了比较R1与R2阻值的大小，用电压表分别测出R1与R2两端电压的大小，发现U1U2，则R1_ R2（填“”“”或“=”）。（3）在相同的时间内，可通过观察_来比较电流通过电热丝产生的热量多少；为了升温较快，实验液体选用煤油而不选水，主要是水的比热容比煤油_（填“大”或“小”）。（4）通过实验，发现烧瓶B中煤油吸热多，这表明：在电流、通电时间相同的情况下，电阻_（填“越大”或“越小”），产生的热量越多。（5）小华想改装此实验装置用来“测量煤油的比热容的大小”，则他应将烧瓶A中煤油换成与其_（填“质量”或“体积”）相等的水，并将电热丝R1换成_的电热丝。测量时，水和煤油的初温均为t0，通电一段时间后，水和煤油的末温分别为t水、t煤油，请写出煤油比热容的表达式：c煤油=_（已知水的比热容为c水）。小明认为这样测量煤油的比热容会有较大的误差，原因主要有：_。（只要写出一条即可）四、计算题（17题9分，18题11分，共20分）17（2020，长春）如图15-10所示，电源电压保持不变，灯L标有“6V6W”字样。当闭合开关S1时，灯L正常发光，再闭合开关S2时，电流表的示数为1.5A。求：图15-10（1）灯L正常发光时的电阻；（2）通电1min电阻R产生的热量。18（2020，陕西）如图15-11所示为某种家用电热水器工作电路的简化图。下表中为其三种加热模式的相关参数。图15-11（1）该电热水器的插头应接入_三孔插座。加热模式工作状态额定功率P/kW1发热电阻R1单独工作22发热电阻R2单独工作33发热电阻R1与R2交替工作（2）若该电热水器按“加热模式1”连续正常工作10 min，通过发热电阻的电流是多少？产生的热量是多少？（计算结果保留两位小数）（3）若该电热水器连续工作15min，消耗电能0.55kWh，通过计算说明该电热水器采用了哪种加热模式。第15章过关测试答案一、1A 点拨：正常工作1小时耗电1.2kWh，则该用电器的额定功率为1.2kW，因此该用电器是空调，其他用电器的额定功率都远小于这个数值。2B 点拨：甲、乙两用电器消耗的电能之比为，故选B。3C 点拨：由题意知，两只灯泡的额定功率相同，并且都是正常发光状态，所以实际功率都等于额定功率，即两灯亮度相同；故选C。4A 点拨：由图知，两电阻丝串联，所以通过两电阻丝的电流和通电时间相等，根据公式Q=I2Rt，则产生的热量之比等于电阻之比2:5；故选A。5D 点拨：当开关闭合时，电路为甲灯泡的简单电路且灯甲发光说明甲灯泡无短路现象；当开关断开时，甲乙两灯泡串联，且照明灯甲熄灭，指示灯乙发出微光，因串联电路各处的电流相等，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以根据可知，甲灯泡的实际功率远小于乙灯泡的实际功率，即甲灯的电阻远小于乙灯的电阻；故选D。6A 点拨：电路元件A和B串联时，电路中各处的电流相等，由图甲可得：当电流表的示数为0.4A时，UA=2V，UB=2.5V，串联电路中总电压等于各分电压之和，则电源的电压U=UA+UB=2V+2.5V=4.5V，电路消耗的总功率： P=UI=4.5V0.4A=1.8W；故选A。7B 点拨：三个电路电源电压相同，设电源电压为U，设灯泡电阻为R，由电路图可知，a灯接在电源上，a的功率；b、c两灯泡串联接在电源两端，b灯功率，d、e两灯并联接在电源两端，d灯实际功率Pd=，则三灯功率的关系为：Pa=PdPb；故选B。8A 点拨：甲图中A、B串联，电流相同，但两导体的电阻不同，所以探究的是电流产生的热量与电阻的关系，故A正确；乙图中，导体电阻不变，但滑动变阻器可以改变电路中的电流，所以探究的是电流产生的热量与电流的关系，故B错误；甲图中，因为B中导体电阻大于A中导体电阻，根据Q=I2Rt可知，电流和通电时间相同时，B中的镍铬合金丝产生的热量更多，温度计的示数更高，故C错误；乙图也可以改变电阻丝的电阻值，通过滑动变阻器保持电流不变，探究电流产生热量和电阻的关系，故D错误；故选A。9C 点拨：两灯串联，所以电流相等，则通过灯L1和L2的电流之比为1:1，故A错误；，则灯L1和L2的电阻之比为1:2；故B错误；将它们串联在某电源上，两灯都发光，由P=I2R可知灯L2比灯L1的实际功率大，即灯L2比灯L1亮，故C正确；将它们串联在某电源上，两灯都发光，由P=I2R可知：，故D错误；故选C。10B 点拨：由图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测总电流。当滑片向右滑动时，滑动变阻器的电阻变小，则电路的总电阻变小；又因为电路总电压等于电源电压保持不变；则根据欧姆定律可知，电路中电流变大，即电流表的示数变大；又因为灯泡的阻值不变；因此根据U灯=IR灯可知灯泡两端电压变大；由于P灯=I2R灯，则灯泡的实际功率变大，灯泡变亮；又因为U滑=UU灯；则可判断U滑变小，即电压表示数变小；故选B。解决这类题目的大体思路是：先分析电阻变化情况，再分析电流变化情况，最后分析电压变化情况；在分析的过程中要合理的选用公式。二、110.05；0.66 点拨：（1）节能灯正常工作时的电流；（2）节能灯每天正常工作2h，一个月消耗的电能：。12串；17 点拨：根据公式可得，灯泡的额定电压，串联电阻两端的电压，灯泡的额定电流，电阻。13增大；10 点拨：（1）当线路连接处接触不良时，与连接完好时相比该处的阻值将增大，根据公式P=I2R可知，在该处消耗的电功率将增大，会产生局部过热，容易引发火灾；（2）由于，则。141；5A；1.1105 点拨：（1）电源电压为220V不变，当S接“1”挡时，电路中R与R0串联，此时电阻为两个电阻的和；当S接“2”挡时，电路中只有R0，此时电阻小于串联时电阻，所以根据可知：“1”挡是保温状态；（2）当S接“2”挡时，电路中只有R0，电流为：；。三、15解：（1）断开；3 （2）D；C （3）0.9W （4）7 （5）小灯泡亮度增大时，其电功率也增大，造成灯丝温度升高，所以灯丝电阻变大 点拨：（1）为保护电路元件安全，连接电路时开关应断开；由题意知，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表可选择03V的量程；（2）由图知，滑动变阻器接了下面左边的C接线柱，所以在闭合开关前，应将滑片移至最右端的D端使其阻值最大；闭合开关后，电压表示数为2V，低于额定电压，所以应减小滑动变阻器的阻值，减少分得的电压，滑片应向左即C端移动；（3）由图乙知，电流表的量程为00.6A，分度值为0.02A，所以电流表的示数为0.36A，则；（4）；（5）小灯泡亮度增大时，其电功率也增大，造成灯丝温度升高，所以灯丝电阻变大。此题是测量小灯泡额定功率的实验，考查了电路连接中应该注意的问题、电压表量程的选择及电流表的读数；同时考查了电功率及电阻的计算，还涉及了灯丝电阻与温度的关系。16（1）通过的电流 （2） （3）温度计示数的变化；大 （4）越大 （5）质量；与R2阻值相等；水与煤油的散热程度不同 方法规律：（1）两电阻丝串联连接的目的是：控制两根电阻丝的电流和通电时间相等；（2）用电压表分别测出R1与R2两端电压的大小，发现U1U2，因为串联电路电压与电阻成正比，则R1R2；（3）实验中通过观察两支温度计示数变化来比较电流产生的热量的多少；根据Q=cmt可知，在液体的质量和吸收的热量相同的情况下，液体的比热容越小，温度升高得越快，所以选用比热容较小的煤油来做实验；（4）根据焦耳定律可知，在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多；（5）要比较水和煤油的比热容，则应让水和煤油的质量相等、吸收的热量（加热时间）相等，由温度的变化大小得出比热容的大小关系，故用相同质量的水代替煤油；把电热丝R1换成与R2阻值相同的电热丝，电阻相等，在相同时间内放出的热量相同，所以水和煤油吸收的热量相同；因为，所以，则煤油的比热容为：；因为水和煤油的散热程度不同，所以这样测量煤油的比热容会有较大的误差。本题是探究“电流通过导体产生的热量跟电阻大小的关系”的实验题，实验中应用了控制变量法，掌握控制变量法的应用、熟练应用串联电路特点、电功公式、热量公式的变形公式是正确解题的关键。四、17解：（1）根据公式，因此灯泡正常发光时的电阻：；（2）当闭合开关S1时，灯L正常发光，说明电源电压为U=6V，再闭合开关S2时，电流表测的是总电流，I=1.5A，由于，因此灯泡中的电流，电阻中的电流，通电1min电阻R产生的热量：。点拨：（1）根据求出灯泡的电阻；（2）因为灯泡和电阻并联，根据P=UI求出灯泡中的电流，再求出电阻中的电流，根据Q=W=UIt求出电阻产生的热量。本题主要考查的是学生对电功率、焦耳定律公式的理解和掌握，弄明白电压和电流关系是解决此题的关键。18解：（1）三；（2）根据可得，该电热水器按“加热模式1”正常工作时通过发热电阻的电流：，因为电热水器通过电热丝所做的功全部转化为内能，因此连续正常工作10min产生的热量为：；（3）此时电热水器的功率：，因为，则采用了“加热模式3”。 点拨：（1）三孔插座中多出的一个孔是用来接地线的；家用电器使用三孔插座，当用电器漏电时，会使外壳带电，若接上地线，即便漏电，电流也会通过地线，流入大地，防止触电事故的发生；（2）根据求出“加热模式1”正常工作时通过发热电阻的电流，再根据求出产生的热量；（3）根据求出电热水器的功率，比较“加热模式1”和“加热模式2”的功率即可判断采用了哪种加热模式。