2021-2022学年九年级物理人教版寒假作业（6）

这是一份2021-2022学年九年级物理人教版寒假作业（6），共8页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.一天晚上，某集体宿舍楼突然断电，走廊的应急灯立即亮起。经检查发现楼内空气开关跳闸。8 min之后故障排除，闭合空气开关恢复供电，应急灯熄灭。应急灯的发光元件由多个发光二极管组成，每盏应急灯的实际功率为2 W。下列说法中正确的是( )
A.空气开关跳闸一定是用电器总功率过大造成的
B.发光二极管发光部分是由超导体材料制成的
C.本次断电每盏应急灯消耗的电能是16 J
D.应急灯亮起时将电能主要转化为光能
2.三只灯泡分别标着“220 V 20 W”“48 V 20 W”和“36 V 20 W”，它们都正常工作，在相等时间里消耗的电能( )
A.“220 V 20 W”的灯泡最多B.三只灯泡一样多
C.“48 V 20 W”的灯泡最多D.“36 V 20 W”的灯泡最多
3.额定功率相等的白炽灯和电风扇，它们在正常工作状态下工作1小时，下列说法正确的是( )
A.两种电器消耗的电能一样多，产生的热量也一样多
B.两种电器消耗的电能一样多，白炽灯产生的热量多
C.白炽灯消耗的电能更多，电风扇产生的热量多
D.电风扇消耗的电能更多，白炽灯产生的热量多
4.智能手机耗电达到一定量时，会自动提示用户采用“省电模式”，在这种模式下，可延长电池的供电时间，原因是( )
A.降低了电池的输出电压B.增大了电池的输出功率
C.减小了电子线路的电阻D.减小了电池的输出电流
5.如图所示分别是小阳家8月1日和9月1日电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列判断正确的是( )
A.电能表是测量电功率的仪表
B.小阳家8月份消耗的电能为1011 kW·h
C.电能表工作时的电流不应超过标定电流40 A
D.电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2 kW·h
6.小辉想“探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关”，他连接了如图所示的电路进行实验，已知两个完全相同的烧瓶内分别装有质量、初温均相等的煤油，电阻丝阻值。闭合开关一段时间后，记录此时两个温度计的示数。根据上述实验，下列说法中正确的是( )
A.此实验探究的是产生的热量与电压的关系
B.此实验探究的是产生的热量与时间的关系
C.此实验探究的是产生的热量与电流的关系
D.此实验中用温度计示数变化的大小反映产生热量的多少
7.如图所示的电路中，已知电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，为定值电阻，移动滑动变阻器R的滑片，则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中可能正确的是( )
A.B.C.D.
二、填空题
8.如图甲所示是某款强光手电筒中的可充电电池，在图乙所示的铝箔条上的三处剪出宽度相同的缺口.将铝箔条的两端连到电池的两极上，由于铝箔的电阻很小，会造成电池_______，铝箔条上会产生大量的热，缺口_______（选填“A”“B”或“C”）处的发热功率最大，最容易烧断.
9.电饭煲、电水壶和电熨斗分别标有“220 V 1000 W”“220 V 1800 W”和“220 V 500 W”的字样，它们各自正常工作相同时间，_______（选填“电饭煲”“电水壶”或“电熨斗”）产生的热量最多。标有“220 V 500 W”的电熨斗正常工作0.2 h，电流通过电熨斗产生的热量为_______。
10.如图甲所示电路，标有“6 V 3 W”，标有“3 V 3 W”，闭合开关后，两灯均发光，两电压表示数之比______；如图乙所示电路，若将此两灯并联后接入3 V电路中，则两灯的实际功率之比______。（不计温度对灯丝电阻的影响）
三、实验题
11.小致在做“测量小灯泡的电功率”实验，电路图如图甲所示，被测小灯泡的额定电流为0.3 A，灯丝电阻在10 Ω到15 Ω之间，所提供的器材有电压表、电流表、电源（电压恒为6 V）、开关各一个，滑动变阻器（5 Ω 2 A、20 Ω 1 A）两个，导线若干。
（1）小致选用的滑动变阻器的规格为______。
（2）闭合开关，移动滑片，当电流表的示数为0.3 A时，电压表的示数如图乙所示，小灯泡的额定电压是_____V，额定功率_____W。实验中，当电路中的电流为0.15 A时，小灯泡的实际功率_____（选填“>”“<”或“=”）。
（3）测完小灯泡的电功率后，小致又拿来一个小灯泡，这次他没用电压表，但多用了一个开关，设计了如图丙所示的电路，也测出了这个小灯泡的额定功率。在图丙电路中，已知电源电压为U，小灯泡的额定电流为，电表选取的量程合适。请完成下列填空：
①只闭合开关S，移动滑片P，使电流表的示数为；
②_____，记下电流表的示数为I。
小灯泡额定功率的表达式：_____。
12.小明要探究“当电流一定时，小灯泡的功率与电阻的关系”，器材有：两节干电池，三个小灯泡（分别标有“1.5 V 0.25 A”“2.5 V 0.25 A”和“3.8 V 0.3 A”字样），滑动变阻器（10 Ω 1 A），电流表，电压表，开关，导线若干.
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整.
（2）小明先将接入电路，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片P，通过的电流为0.2 A时，电压表示数如图乙所示，则两端的电压为__________V，实际功率是__________W.
（3）保持滑动变阻器滑片P的位置不变，用替换，闭合开关，为保持电流表的示数为0.2 A不变，应将滑片P向__________（选填“左”或“右”）移动，再测出两端的电压，算出的电阻和实际功率.
（4）再用替换，做第3次实验，并将实验数据记录在下表中.分析表中数据可得：在电流一定时，小灯泡的实际功率与电阻成__________（选填“正比”或“反比”）.
【评估】实验结束后，小明感觉以上实验存在一些问题，于是他找来小红进行评估.
①上述实验不够简便，改进方法是____________.
②有一组数据不符合实际，原因是____________.
四、计算题
13.如图所示，电源电压不变。滑动变阻器的最大阻值为200 Ω。灯泡L上标有“18 V 9 W”字样（不考虑灯丝电阻的变化），电流表的量程为0~3 A，电压表的量程为0~15 V。当闭合开关时，灯泡正常发光；当只闭合，且接入电路中的阻值为10 Ω时，的电功率为8.1 W。求：
（1）小灯泡正常发光时，灯丝的电阻；
（2）电源电压；
（3）的阻值；
（4）在保证电路安全的情况下，整个电路消耗的最小电功率。
参考答案
1.答案：D
解析：家庭电路中的空气开关跳闸，可能是发生了短路，也可能是总功率过大，故A错误。发光二极管的特点是单向导电性，利用的主要材料是半导体，故B错误。本次断电每盏应急灯消耗的电能，故C错误。应急灯亮起时主要将电能转化为光能，故D正确。
2.答案：B
解析：由题可知，三只灯泡的额定功率都为20 W且都正常工作，所以它们的实际功率相同，当工作时间相同时，根据公式可知，它们消耗的电能相同。故选B。
3.答案：B
解析：根据可知，两种电器消耗的电能一样多，但是白炽灯工作时主要将电能转化为内能和光能，而电风扇主要将电能转化为机械能，所以白炽灯产生的热量较多.
4.答案：D
解析：由可知，要延长手机的工作时间，需要减小电池的输出功率，而手机工作的电压是不变的，由可知，在省电模式下，应减小电池的输出电流，故D正确，A、B错误；因电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，所以电子线路的电阻不变，故C错误。
5.答案：D
解析：电能表是测量电能的仪表；小阳家8月份消耗的电能为；“10（40）A”表示电能表的标定电流为10 A，额定最大电流为40 A，电能表工作时的电流不应超过额定最大电流；指示灯闪烁320次消耗的电能：。
6.答案：D
解析：由图可知，两电阻丝串联，则通过两电阻丝的电流是相同的，电阻不同，在通电时间相同时，探究的是产生的热量与电阻的关系，故A、B、C错误；电流通过电阻丝做功，消耗的电能转化为内能，产生的热量被煤油吸收，煤油吸收热量、温度升高，所以本实验通过温度计的示数变化反映电流产生热量的多少，故D正确。
7.答案：D
解析：由题中电路图可知，与R并联，电压表测并联电路的电压，电流表测R所在支路的电流.若电源提供的电流恒定为，则根据并联电路特点可知，，其中为定值，由此可知U与I的关系图线为一次函数图线，且，故A、B不可能正确；电路的总功率，其中为定值，可知P与I的关系图线为一次函数图线，，且I不能为0，P不会为0，故D有可能正确，C不可能正确.
8.答案：短路；A
解析：由题图可知，三处缺口的宽度相等，即剩余部分的宽度相等，A处剩余部分的横截面最小，即A处剩余部分的电阻最大，又知电流相同，由可知，A处的发热功率最大，最容易烧断.
9.答案：电水壶；
解析：电饭煲、电水壶和电熨斗三个用电器都为纯电阻用电器，用电器正常工作时的功率与额定功率相等，由题知，电水壶的额定功率最大，则根据可知，在相同时间内，电水壶消耗的电能最多，产生的热量最多。电熨斗正常工作0.2 h产生的热量。
10.答案：5:1；1:4
解析：由可得，两灯泡的电阻之比；由图甲可知，与串联，电压表测电源两端的电压，电压表测两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，所以，两电压表的示数：；图乙可知，与并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两灯的实际功率之比。
11.答案：（1）20 Ω 1 A（2）4；1.2；<
（3）②再闭合
解析：（1）小灯泡的额定电流为0.3 A，灯丝电阻在10 Ω到15 Ω之间，由欧姆定律，灯的额定电压在3 V到4.5 V之间，由串联电路电压的规律，变阻器两端的电压在1.5 V到3 V之间，由欧姆定律，变阻器连入电路的电阻应在5 Ω到10 Ω之间，故选用“20 Ω 1 A”的滑动变阻器；
（2）因灯的额定电压大于3 V，故电压表选用大量程，分度值为0.5 V，故小灯泡的额定电压是4 V，额定功率；根据，若R不变，功率与电流的平方成正比，则当电路中的电流为0.15 A时，灯的实际功率为，但因灯的电阻随温度的降低而变小，故小灯泡的实际功率；
（3）①只闭合开关S，移动滑片P，使电流表的示数为；
②再闭合，记下电流表的示数为I。
在①中，灯与变阻器串联，灯正常发光；
在②中，灯短路，为变阻器的简单电路，由欧姆定律，变阻器连入电路的电阻：
在①中，由欧姆定律，灯的额定电压为：
小灯泡额定功率的表达式：。
12.答案：（1）如图所示.
（2）0.8；0.16
（3）左
（4）正比
【评估】①将串联在同一电路中，就控制了电流一定（合理即可）；②正常工作时电阻为10 Ω，当两端电压小于额定电压2.5 V时，电阻应小于10 Ω（合理即可）
解析：（2）电压表使用的是0~3 V量程，每一个大格代表1 V，每一个小格代表0.1 V，读数为0.8 V.的实际功率.
（3）假设小灯泡电阻不变，由可得，，换上，电路中的总电阻增大，电流减小，要使电流增大到0.2 A，要减小电路中的总电阻，即应将滑动变阻器的滑片向左移动.
【评估】①串联电路中电流处处相等，可将串联在同一电路中，就控制了电流一定.②由于灯丝的电阻随着温度的变化而变化，故当小灯泡两端的电压不同时，实际功率不同，电压越大，实际功率越大；由题可知，正常工作时灯丝的电阻为10 Ω，当其两端电压小于额定电压2.5 V时，电阻应小于10 Ω，而第2次实验中，算出的电阻为10 Ω，不符合实际.
13.答案：（1）36 Ω
（2）18 V
（3）10 Ω
（4）1.5 W
解析：（1）由可得，小灯泡正常发光时灯丝的电阻。
（2）当闭合开关时，电阻与小灯泡并联，电压表、电流表、滑动变阻器被短路，灯泡正常发光，说明灯泡两端的电压为额定电压，为18 V，因为并联电路各支路电压相等，且等于电源电压，所以电源电压为18 V。
（3）当只闭合，电阻和滑动变阻器串联，且接入电路中的阻值为10 Ω时，的电功率为8.1 W，则有：，即：，解得：。
（4）在保证电路安全的情况下，当整个电路消耗的电功率最小时，需要将灯泡和滑动变阻器串联，且电压表示数最大，最大为15 V，此时小灯泡两端的电压为，电路中的最小电流为，此时整个电路消耗的最小电功率为。
实验次数
灯泡
1
0.2
2
2
10
0.4
3
2.4
12
0.48