2021秋九年级物理上册第十五章电能与电功率达标测试卷（粤教沪版）

第十五章达标测试卷一、选择题(每题3分，共30分)1.下列家用电器中，利用电流热效应工作的是(　　)A．电风扇B．洗衣机C．电热水壶D．电视机2．小刚利用电能表测某用电器的电功率。当电路中只有这个用电器工作时，测得在15min内，消耗电能0.3kW·h，这个用电器可能是(　　)A．空调B．电冰箱C．电视机D．收音机3．关于电热的利用，下列说法正确的是(　　)A．电热对我们来说总是有利的B．电热对我们来说总是不利的C．电视机工作过程中没有产生电热D．电烙铁是利用电流的热效应来工作的4．商场中，卖微波炉的售货员和顾客就微波炉省电还是费电发生了争论。售货员说：“微波炉很省电，用它加热食物花不了多少电费。”顾客说：“微波炉很费电，我家的微波炉一开就‘跳闸’。”上述争论中，顾客混淆的两个概念是(　　)A．电压和电流B．电功率和电流C．电能和电功率D．电能和电功5．甲图是小灯泡L和电阻R的I-U图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W。下列说法错误的是(　　)A．只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为4ΩB．再闭合开关S2时，电流表示数增加0.2AC．再闭合开关S2时，电路总功率为1.4WD．再闭合开关S2后，在1min内电阻R产生的热量为240J9 6．将规格都是“220V　180W”的一台电冰箱、一台电脑和一条电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是(　　)A．电冰箱产生的热量最多B．电脑产生的热量最多C．电热毯产生的热量最多D．三者产生的热量一样多7．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(　　)A．1∶2B．3∶8C．3∶4D．2∶38．一白炽灯泡标有“36V　36W”字样，当它两端电压为18V时，灯泡的实际功率为(提示：灯丝电阻与温度有关)(　　)A．18WB．大于9W，小于36WC．9WD．小于9W9．如图甲所示的电路，闭合开关S，在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化如图乙所示，则下列说法中正确的是(　　)A．R1的阻值是20ΩB．当电流表的示数是0.4A时，R2接入电路的阻值是30ΩC．电源电压是16VD．该电路的最大电功率为7.2W(第9题)　　(第10题)10．为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”，某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的甲、乙两套装置，已知所用蓄电池电压相等且保持不变，R1＜R2，装入烧瓶的煤油质量相等，下列有关此探究活动的各种表述，错误的是(　　)A．在此实验中，电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的B．甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关C．比较相同通电时间内a、c9 两支温度计示数变化情况，可探究电流通过导体产生的热量与电流是否有关D．在相同的通电时间内，d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多二、填空题(每空1分，共21分)11．电流通过电风扇，使电风扇转动，这是________能转化为________能；电流通过日光灯，日光灯发光，这是________能转化为________能；电流通过电暖器，电暖气发热，这是________能转化为________能。12．某电视机的额定功率是110W，则它正常工作时，电流是________A；1kW·h的电能可供它正常工作的时间是________h(至少保留一位小数)。13．电热器是利用电流的____________来加热的设备，一台额定电压为220V的电炉，电炉丝电阻为44Ω，正常工作10min，电炉丝产生的热量是____________J。14．某同学观察到他家里的电能表及空气开关如图所示。电能表上标示的“10(20)A”表示这个电能表的________电流为10A，____________电流为20A。15．某直流电动机，线圈电阻为8Ω，当它接在110V电路中正常工作时电流为2A，若电动机的转轴与轴承间的摩擦忽略不计，该电动机消耗的电功率P总＝________W，其中转化为机械能的功率P机＝________W。16．有甲、乙两只电炉，已知电炉电阻R甲>R乙，现将两只电炉分别接入电源电压为220V的电路中，在相同时间内，通过两电炉的电阻丝的电流I甲________I乙，两电炉的电阻丝放出的热量Q甲________Q乙。(均填“>”“<”或“＝”)17．如图所示，电源电压为9V且保持不变，闭合S时，电压表的示数为5.4V，电流表的示数为0.6A，则R1＝_____Ω，R1、R2消耗的电功率之比为_______。(第17题)　　　　(第18题)18．如图所示，电源电压保持不变，R1、R2、R3均为定值电阻，R1∶R2＝2∶3,S为单刀双掷开关。当S接到1时，电流表的示数为0.4A，R1消耗的功率为P1，此时R3消耗的功率为9 1.6W；当S接到2时，R2消耗的功率为P2，已知P1∶P2＝32∶27，则电源电压为________V,R1为________Ω，R3为________Ω。三、实验探究题(19题12分，20题17分，共29分)19．如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭容器内空气温度的变化，闭合开关前，A、B两U形管内液面相平。(1)实验中，乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的______不相等。(2)由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中液面高度的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用的物理研究方法是____________。(3)通过对比观察，________(填“甲”或“乙”)容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越_____，导体产生的热量越多。20．用标有“2.5V”的小灯泡，进行“研究小灯泡的电功率”实验。(允许加在小灯泡两端的最大电压为1.2U额)(1)进行实验：①如图1是未连接好的电路，请你用笔画线代替导线，正确连接图中实物电路。②如图2，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表示数是________，灯泡额定功率是________W。(2)通过实验得到：灯泡实际功率越大，灯越亮。试从能量转化角度解释“灯泡实际功率越大，灯越亮”的原因。(3)以小灯泡为例，用数据说明选用电流表0～0.6A量程而不用0～3A量程的理由。9 四、计算题(21题9分，22题11分，共20分)21．小黄家中新购置了一台挂式电热水器，他查看了电热水器说明书后，将电热水器内部电路结构简化成如图所示电路图，该热水器设有高温、中温、低温三挡，电热丝R1＝50Ω，电热丝R2＝220Ω，电热转化效率为84%，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，求：(1)高温挡的加热功率。(2)用低温挡将22kg水从20℃加热到60℃需要的时间是多少。22．小谦根据如图甲所示的电路组装成调光灯，并进行测试。电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是6V，小灯泡的I-U图象如图乙所示。求：(1)小灯泡正常发光时的电阻。(2)小灯泡正常发光10min消耗的电能。(3)经测算，小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50%，如果把灯光调暗，使小灯泡两端电压为3V，小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少？(4)小谦认为这个调光灯使用时，小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低，请写出一种出现这种情况的原因。9 9 答案一、1．C　2.A　3．D　4．C　5．D　6．C　7．B8．B　点拨：忽略灯丝电阻与温度的关系，由P＝得，灯泡电阻为R＝＝＝36Ω，灯泡接到18V电源上，实际功率为P实＝＝＝9W；额定功率是在额定电压下的功率，灯泡实际电压低，实际电流小，因为灯丝电阻与温度有关，这时候灯丝的实际电阻并不是36Ω，而是小于36Ω，所以功率为小于36W，大于9W。9．A　10．D二、11．电；机械；电；光；电；内　12．0.5；9.113．热效应；6.6×105　14．基本；额定最大15．220；188　点拨：电动机工作时，电能有一部分转化为机械能，有一部分转化为内能，即P总＝P热＋P机，而P总＝UI＝110V×2A＝220W，P热＝I2R＝(2A)2×8Ω＝32W，所以P机＝P总－P热＝220W－32W＝188W。16．＜；＜　17．6；2∶3　18．12；20；10三、19．(1)电流　(2)转换法　(3)甲；大20．解：(1)①如图所示。②0.32A；0.8(2)电流做功的过程就是电能转换为其他形式能的过程，灯泡实际功率越大，表示单位时间电流做的功越多，即转化成的光能越多，故灯越亮。(3)由欧姆定律，灯正常发光时的电阻为R＝＝＝Ω，允许加在小灯泡两端的最大电压为U′＝1.2U额＝3V，假设电阻不变，实验时流经小灯泡的最大电流为I′＝＝＝0.384A＜0.6A，因灯的电阻随温度的升高而变大，故在3V电压下通过灯的电流小于0.384A，故用电流表0～0.6A量程而不用0～3A量程。9 四、21．解：(1)由电路图可知，当三个开关都闭合时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，电源电压一定，由P＝可知，此时电路的总功率最大，热水器处于高温挡，所以高温挡的加热功率：P高温＝P1＋P2＝＋＝＋＝968W＋220W＝1188W。(2)将22kg水从20℃加热到60℃吸收的热量：Q＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×22kg×(60℃－20℃)＝3.696×106J，由电路图可知，闭合开关S、S2时，只有R2连入电路中，电路中电阻最大，功率最小，热水器处于低温挡，P低温＝P2＝＝＝220W，由题知，电热转化效率为84%，所以Q＝84%W＝84%P低温t，所以加热时间：t＝＝＝2×104s。22．解：由图甲知，小灯泡L与滑动变阻器串联接在电路中，电压表测L两端电压。(1)由图乙知，当U＝U额＝6V时，通过灯泡的电流I＝I额＝1.0A，由I＝得，小灯泡正常发光时的电阻为R1＝＝＝6Ω。(2)小灯泡正常发光10min消耗的电能为W＝U额I额t＝6V×1.0A×10×60s＝3600J。(3)当小灯泡正常发光时，消耗的电功率为P额＝U额I额＝6V×1.0A＝6W，设电源电压为U总，电路消耗的总功率为P总，由P额＝50%P总得U额I额＝0.5U总I额，解得U总＝12V，由图乙知，当灯泡两端的电压为U＝3V时，电路中的电流为I＝0.7A，此时小灯泡消耗的电功率为PL＝UI＝3V×0.7A＝2.1W，此时电路消耗的总功率为9 P总′＝U总I＝12V×0.7A＝8.4W，小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比为η＝×100%＝×100%＝25%。(4)通过计算知，小灯泡的额定电压只有电源电压的一半，所以灯泡发光时的电压比电源电压小太多是小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低的主要原因之一。9