【點撥】（2020秋開學）九年級物理上冊 第十五章 電能與電功率單元綜合測試題 （新版） 滬粵版

第十五章 電能與電功率單元綜合測試題（60分鐘，100分）一、選擇題（每題4分，共40分）1下列家用電器中，正常工作一小時耗電接近1.2kWh的是（ ）A.空調 B.電冰箱 C.電視機 D.臺燈2（2020，山東青島）甲、乙兩用電器電功率之比為1:2，通電時間之比為3:4，則消耗電能之比為（ ）A1:2 B3:8 C3:4 D2:33（2020，湖南邵陽）燈的亮度由它實際消耗的功率決定。現有甲、乙兩盞電燈，分別標有“220V 36W”和“36V 36W”字樣。如果它們都正常發(fā)光，則（ ）A甲燈亮 B乙燈亮 C一樣亮 D無法確定4（2020，江蘇常州）如圖15-1所示將兩根電阻絲R1、R2分別插入甲、乙兩瓶等量煤油中，串聯接入電路，R1:R2=2:5。通電一段時間后，R1、R2產生的熱量之比為（ ）A2:5 B5:2 C4:25 D25:4圖15-1 圖15-25如圖15-2所示是一種家庭電路帶指示燈的按鍵開關的電路圖。使用時發(fā)現，當開關斷開時，照明燈甲熄滅，指示燈乙發(fā)出微光；當開關閉合時，只有照明燈甲發(fā)光。根據這種開關的控制特性可以判斷（ ）A. 甲燈的電阻略大于乙燈的電阻 B. 甲燈的電阻遠大于乙燈的電阻C. 甲燈的電阻略小于乙燈的電阻D. 甲燈的電阻遠小于乙燈的電阻圖15-36（2020，四川達州）有兩個電路元件A和B，流過元件的電流與其兩端電壓的關系如圖15-3甲所示，把它們串聯在電路中，如圖15-3乙所示。閉合開關S，這時電流表的示數為0.4A，則電源電壓和電路消耗的總功率分別是（ ）A4.5V 1.8W B2.5V 1.0WC4.5V 1.0 W D2.0V 0.8 W圖15-47如圖15-4中的三個電路電源電壓均相同且保持不變，燈泡的規(guī)格相同，忽略溫度對電阻的影響。當開關閉合后，a、b、d三盞燈實際功率的大小關系式正確的是（ ）APa=Pd=Pb BPa=PdPbCPaPdPbDPaPd=Pb8（2020，湖北鄂州）如圖15-5所示，是探究電流產生熱量與哪些因素有關的實驗裝置。燒瓶內裝有質量和初溫完全相同的煤油，瓶中銅絲和鎳鉻合金絲的長度、橫截面積相同。下列選項正確的是（）圖15-5A在甲圖中，探究的是電流產生熱量與電阻的關系B在乙圖中，探究的是電流產生熱量與電阻的關系C在甲圖中，閉合開關一段時間后，A瓶中溫度計的示數更高D乙圖只能用來探究電流產生的熱量與電流大小的關系9（2020，黑龍江）標有“12V 12W”“12V 6W”的燈L1和L2（假設燈絲電阻不變），若將它們串聯在某電源上，兩燈都發(fā)光，下列說法正確的是（ ）A通過燈L1和L2的電流之比為2:1 B燈L1和L2的電阻之比為2:1 C燈L2比燈L1亮 D燈L1和L2的實際功率之比為2:1圖15-610如圖15-6所示的電路中，電源電壓不變，閉合開關，當滑動變阻器的滑片向右移動時（ ）A電壓表示數變大，電流表示數變小，燈泡變暗 B電壓表示數變小，電流表示數變大，燈泡變亮 C電壓表示數變小，電流表示數變小，燈泡變暗 D電壓表示數變大，電流表示數變大，燈泡變亮二、填空題（每空2分，共18分）11（黑龍江齊齊哈爾）銘牌上標有“220V 11W”的節(jié)能燈，正常工作時的電流為_A，若它每天正常工作2小時，那么一個月消耗_kW·h的電能（一個月按30天計算）。12一個弧光燈的電阻是5，正常發(fā)光時的功率為500W，若想將它接入220V的電源上，仍使其正常發(fā)光，必須_聯一個_的電阻。13許多重大火災都是由于線路故障造成的，其中的一個原因是導線連接不良。由于導線連接處的阻值增大，在該處消耗的電功率將_（填“減小”或“增大”），會產生局部過熱，引發(fā)火災。假設某線路的導線連接處電阻為1，如果100s內電流通過此處產生的熱量為1×104J，則電流等于_A。14某電飯鍋內有R0=44、R=2156的兩根電熱絲，將它接入如圖15-7所示的電路中；當S分別置于“1”擋和“2”擋時， 擋是保溫狀態(tài)，當S接“2”擋時，電路中的電流大小是 ；通電100s電路產生的熱量是 J。R0圖15-7三、實驗題（15題10分，16題12分，共22分）15（2020，黑龍江）如圖15-8甲所示是在物理實驗時測量小燈泡額定功率的實驗裝置，小燈泡上標有2.5V的字樣，采用兩節(jié)新的干電池做電源。圖15-8（1）為保護電路元件安全，連接電路時開關應_；圖中有一根導線還沒有連好，應該把它接在電壓表_（填“0”“3”或“15”）接線柱上。（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應調至_（填“C”或“D”）端；閉合開關后，電壓表示數為2V，為測量燈泡的額定功率，應將滑動變阻器的滑片P向_（填“C”或“D”）端滑動，直到電壓表示數為2.5V時為止。（3）當小燈泡正常發(fā)光時，電流表示數如圖乙所示，小燈泡的額定功率為_。（4）利用所測數據也能計算出燈泡正常發(fā)光時燈絲的電阻為_（保留到整數位）。（5）他通過調節(jié)滑動變阻器的滑片，測出了三組實驗數據，如下表所示。經過計算發(fā)現小燈泡亮度不同時，不但電功率不同，而且電阻也不同，你認為造成電阻不同的原因是_。實驗次數123U/V2.02.52.8I/A0.300.3816（2020，廣西桂林）小明和小華同學為了探究“電流通過導體產生的熱量與電阻的關系”，設計了如圖15-9所示的實驗電路，兩個燒瓶甲、乙中盛有等量、初溫相等的煤油，R1與R2是阻值不同的電熱絲。圖15-9（1）R1與R2采用串聯的方式，其目的是為了控制通電時間、_相等。（2）小明同學為了比較R1與R2阻值的大小，用電壓表分別測出R1與R2兩端電壓的大小，發(fā)現U1U2，則R1_ R2（填“”“”或“=”）。（3）在相同的時間內，可通過觀察_來比較電流通過電熱絲產生的熱量多少；為了升溫較快，實驗液體選用煤油而不選水，主要是水的比熱容比煤油_（填“大”或“小”）。（4）通過實驗，發(fā)現燒瓶B中煤油吸熱多，這表明：在電流、通電時間相同的情況下，電阻_（填“越大”或“越小”），產生的熱量越多。（5）小華想改裝此實驗裝置用來“測量煤油的比熱容的大小”，則他應將燒瓶A中煤油換成與其_（填“質量”或“體積”）相等的水，并將電熱絲R1換成_的電熱絲。測量時，水和煤油的初溫均為t0，通電一段時間后，水和煤油的末溫分別為t水、t煤油，請寫出煤油比熱容的表達式：c煤油=_（已知水的比熱容為c水）。小明認為這樣測量煤油的比熱容會有較大的誤差，原因主要有：_。（只要寫出一條即可）四、計算題（17題9分，18題11分，共20分）17（2020，長春）如圖15-10所示，電源電壓保持不變，燈L標有“6V  6W”字樣。當閉合開關S1時，燈L正常發(fā)光，再閉合開關S2時，電流表的示數為1.5A。求：圖15-10（1）燈L正常發(fā)光時的電阻；（2）通電1min電阻R產生的熱量。18（2020，陜西）如圖15-11所示為某種家用電熱水器工作電路的簡化圖。下表中為其三種加熱模式的相關參數。圖15-11（1）該電熱水器的插頭應接入_三孔插座。加熱模式工作狀態(tài)額定功率P/kW1發(fā)熱電阻R1單獨工作22發(fā)熱電阻R2單獨工作33發(fā)熱電阻R1與R2交替工作（2）若該電熱水器按“加熱模式1”連續(xù)正常工作10 min，通過發(fā)熱電阻的電流是多少？產生的熱量是多少？（計算結果保留兩位小數）（3）若該電熱水器連續(xù)工作15min，消耗電能0.55kWh，通過計算說明該電熱水器采用了哪種加熱模式。第15章過關測試答案一、1A 點撥：正常工作1小時耗電1.2kWh，則該用電器的額定功率為1.2kW，因此該用電器是空調，其他用電器的額定功率都遠小于這個數值。2B 點撥：甲、乙兩用電器消耗的電能之比為，故選B。3C 點撥：由題意知，兩只燈泡的額定功率相同，并且都是正常發(fā)光狀態(tài)，所以實際功率都等于額定功率，即兩燈亮度相同；故選C。4A 點撥：由圖知，兩電阻絲串聯，所以通過兩電阻絲的電流和通電時間相等，根據公式Q=I2Rt，則產生的熱量之比等于電阻之比2:5；故選A。5D 點撥：當開關閉合時，電路為甲燈泡的簡單電路且燈甲發(fā)光說明甲燈泡無短路現象；當開關斷開時，甲乙兩燈泡串聯，且照明燈甲熄滅，指示燈乙發(fā)出微光，因串聯電路各處的電流相等，且燈泡的亮暗取決于實際功率的大小，所以根據可知，甲燈泡的實際功率遠小于乙燈泡的實際功率，即甲燈的電阻遠小于乙燈的電阻；故選D。6A 點撥：電路元件A和B串聯時，電路中各處的電流相等，由圖甲可得：當電流表的示數為0.4A時，UA=2V，UB=2.5V，串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，則電源的電壓U=UA+UB=2V+2.5V=4.5V，電路消耗的總功率： P=UI=4.5V×0.4A=1.8W；故選A。7B 點撥：三個電路電源電壓相同，設電源電壓為U，設燈泡電阻為R，由電路圖可知，a燈接在電源上，a的功率；b、c兩燈泡串聯接在電源兩端，b燈功率，d、e兩燈并聯接在電源兩端，d燈實際功率Pd=，則三燈功率的關系為：Pa=PdPb；故選B。8A 點撥：甲圖中A、B串聯，電流相同，但兩導體的電阻不同，所以探究的是電流產生的熱量與電阻的關系，故A正確；乙圖中，導體電阻不變，但滑動變阻器可以改變電路中的電流，所以探究的是電流產生的熱量與電流的關系，故B錯誤；甲圖中，因為B中導體電阻大于A中導體電阻，根據Q=I2Rt可知，電流和通電時間相同時，B中的鎳鉻合金絲產生的熱量更多，溫度計的示數更高，故C錯誤；乙圖也可以改變電阻絲的電阻值，通過滑動變阻器保持電流不變，探究電流產生熱量和電阻的關系，故D錯誤；故選A。9C 點撥：兩燈串聯，所以電流相等，則通過燈L1和L2的電流之比為1:1，故A錯誤；，則燈L1和L2的電阻之比為1:2；故B錯誤；將它們串聯在某電源上，兩燈都發(fā)光，由P=I2R可知燈L2比燈L1的實際功率大，即燈L2比燈L1亮，故C正確；將它們串聯在某電源上，兩燈都發(fā)光，由P=I2R可知：，故D錯誤；故選C。10B 點撥：由圖可知，滑動變阻器與燈泡串聯，電壓表測滑動變阻器兩端電壓，電流表測總電流。當滑片向右滑動時，滑動變阻器的電阻變小，則電路的總電阻變?。挥忠驗殡娐房傠妷旱扔陔娫措妷罕３植蛔?；則根據歐姆定律可知，電路中電流變大，即電流表的示數變大；又因為燈泡的阻值不變；因此根據U燈=IR燈可知燈泡兩端電壓變大；由于P燈=I2R燈，則燈泡的實際功率變大，燈泡變亮；又因為U滑=UU燈；則可判斷U滑變小，即電壓表示數變?。还蔬xB。解決這類題目的大體思路是：先分析電阻變化情況，再分析電流變化情況，最后分析電壓變化情況；在分析的過程中要合理的選用公式。二、110.05；0.66 點撥：（1）節(jié)能燈正常工作時的電流；（2）節(jié)能燈每天正常工作2h，一個月消耗的電能：。12串；17 點撥：根據公式可得，燈泡的額定電壓，串聯電阻兩端的電壓，燈泡的額定電流，電阻。13增大；10 點撥：（1）當線路連接處接觸不良時，與連接完好時相比該處的阻值將增大，根據公式P=I2R可知，在該處消耗的電功率將增大，會產生局部過熱，容易引發(fā)火災；（2）由于，則。141；5A；1.1×105 點撥：（1）電源電壓為220V不變，當S接“1”擋時，電路中R與R0串聯，此時電阻為兩個電阻的和；當S接“2”擋時，電路中只有R0，此時電阻小于串聯時電阻，所以根據可知：“1”擋是保溫狀態(tài)；（2）當S接“2”擋時，電路中只有R0，電流為：；。三、15解：（1）斷開；3 （2）D；C （3）0.9W （4）7 （5）小燈泡亮度增大時，其電功率也增大，造成燈絲溫度升高，所以燈絲電阻變大 點撥：（1）為保護電路元件安全，連接電路時開關應斷開；由題意知，電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表可選擇03V的量程；（2）由圖知，滑動變阻器接了下面左邊的C接線柱，所以在閉合開關前，應將滑片移至最右端的D端使其阻值最大；閉合開關后，電壓表示數為2V，低于額定電壓，所以應減小滑動變阻器的阻值，減少分得的電壓，滑片應向左即C端移動；（3）由圖乙知，電流表的量程為00.6A，分度值為0.02A，所以電流表的示數為0.36A，則；（4）；（5）小燈泡亮度增大時，其電功率也增大，造成燈絲溫度升高，所以燈絲電阻變大。此題是測量小燈泡額定功率的實驗，考查了電路連接中應該注意的問題、電壓表量程的選擇及電流表的讀數；同時考查了電功率及電阻的計算，還涉及了燈絲電阻與溫度的關系。16（1）通過的電流 （2） （3）溫度計示數的變化；大 （4）越大 （5）質量；與R2阻值相等；水與煤油的散熱程度不同 方法規(guī)律：（1）兩電阻絲串聯連接的目的是：控制兩根電阻絲的電流和通電時間相等；（2）用電壓表分別測出R1與R2兩端電壓的大小，發(fā)現U1U2，因為串聯電路電壓與電阻成正比，則R1R2；（3）實驗中通過觀察兩支溫度計示數變化來比較電流產生的熱量的多少；根據Q=cmt可知，在液體的質量和吸收的熱量相同的情況下，液體的比熱容越小，溫度升高得越快，所以選用比熱容較小的煤油來做實驗；（4）根據焦耳定律可知，在電流和通電時間相同的情況下，導體的電阻越大，產生的熱量越多；（5）要比較水和煤油的比熱容，則應讓水和煤油的質量相等、吸收的熱量（加熱時間）相等，由溫度的變化大小得出比熱容的大小關系，故用相同質量的水代替煤油；把電熱絲R1換成與R2阻值相同的電熱絲，電阻相等，在相同時間內放出的熱量相同，所以水和煤油吸收的熱量相同；因為，所以，則煤油的比熱容為：；因為水和煤油的散熱程度不同，所以這樣測量煤油的比熱容會有較大的誤差。本題是探究“電流通過導體產生的熱量跟電阻大小的關系”的實驗題，實驗中應用了控制變量法，掌握控制變量法的應用、熟練應用串聯電路特點、電功公式、熱量公式的變形公式是正確解題的關鍵。四、17解：（1）根據公式，因此燈泡正常發(fā)光時的電阻：；（2）當閉合開關S1時，燈L正常發(fā)光，說明電源電壓為U=6V，再閉合開關S2時，電流表測的是總電流，I=1.5A，由于，因此燈泡中的電流，電阻中的電流，通電1min電阻R產生的熱量：。點撥：（1）根據求出燈泡的電阻；（2）因為燈泡和電阻并聯，根據P=UI求出燈泡中的電流，再求出電阻中的電流，根據Q=W=UIt求出電阻產生的熱量。本題主要考查的是學生對電功率、焦耳定律公式的理解和掌握，弄明白電壓和電流關系是解決此題的關鍵。18解：（1）三；（2）根據可得，該電熱水器按“加熱模式1”正常工作時通過發(fā)熱電阻的電流：，因為電熱水器通過電熱絲所做的功全部轉化為內能，因此連續(xù)正常工作10min產生的熱量為：；（3）此時電熱水器的功率：，因為，則采用了“加熱模式3”。 點撥：（1）三孔插座中多出的一個孔是用來接地線的；家用電器使用三孔插座，當用電器漏電時，會使外殼帶電，若接上地線，即便漏電，電流也會通過地線，流入大地，防止觸電事故的發(fā)生；（2）根據求出“加熱模式1”正常工作時通過發(fā)熱電阻的電流，再根據求出產生的熱量；（3）根據求出電熱水器的功率，比較“加熱模式1”和“加熱模式2”的功率即可判斷采用了哪種加熱模式。