苏科版九年级全册第十五章 电功和电热综合与测试单元测试习题

苏科版初中物理九年级下册第十五章《电功和电热》单元测试卷

考试范围：第十五章；考试时间：75分钟；总分80分

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。

第I卷（选择题）

一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）

1. 有一台电动机工作一段时间后消耗了的电，下列说法正确的是(    )

A. 电流通过电动机做了的功
B. 电动机产生的热量等于
C. 电动机消耗的电能小于
D. 转化成的机械能等于

2. 已知：：，将它们串联接到电路中，相同时间内消耗电能之比为(    )

A. ： B. ： C. ： D. ：

3. 据中国乡村振兴综合调查研究报告报告，中国九成以上农户家庭拥有至少部智能手机。科学家研发出一种钻石玻璃，能完全折叠，可以用来制造超轻、超薄、超硬的手机屏幕，还具有防水和防油功能，同时能保持散热，让手机保持较低的温度。下列说法正确的是(    )

A. 钻石玻璃导热性较差，且属于绝缘体
B. 将手机插在家庭电路中充电时，手机与日光灯是串联的
C. 钻石玻璃超轻，说明其密度较小
D. 使用手机时电流没有做功

4. 在“测定小灯泡的功率”的实验中，关于滑动变阻器的作用，下列说法错误的是(    )

A. 保护电路 B. 调节小灯泡两端的电压
C. 多次测量取平均值减小误差 D. 测出小灯泡在不同电压下的电功率

5. 在“测定小灯泡的功率”的实验中，正确连接好电路并闭合开关后，若发现小灯泡不亮，电表的示数较小，下一步的操作应该是(    )

A. 调节滑动变阻器 B. 断开开关，检查电路连接是否正确
C. 检查小灯泡是否损坏 D. 换用电压较低的电源

6. 波波在课间休息时，发现手机“电量”所剩无几，而充电器又不在身边，于是他采用“省电模式”来延长使用时间，这是通过哪种方式实现的(    )

A. 减小电功率 B. 增加电池电压 C. 降低散热能力 D. 给电池充电

7. 如图所示的用电器中，主要利用电流的热效应工作的是(    )

A. 电视机 B. 电脑音箱
C. 电热水壶 D. 空气净化器

8. 将两根电阻丝、分别插入甲、乙两瓶等量煤油中，串联接入电路，通电一段时间后，、产生的热量之比为  (    )

A.
B.
C.
D.

9. 小乐按照图连接电路，其中、、是三段电阻丝，他讲三根相同的火柴、、分别固定在三根电阻丝上，闭合开关后，火柴燃烧的先后顺序是(    )

A. 、、 B. 、、 C. 、、 D. 、、

10. 除夕之夜，小伟全家正在看春晚，突然家里的用电器全部停止工作，小伟发现周围人家的灯还亮着，经检查发现是自己家的保险丝熔断了。小伟爸爸维修电路的操作流程符合安全用电原则的是(    )

A. 断开开关更换保险丝闭合开关查找原因
B. 断开开关查找原因更换保险丝闭合开关
C. 断开开关查找原因闭合开关更换保险丝
D. 更换保险丝断开开关查找原因闭合开关

11. 李明同学家的所有家用电器都不工作了，他用测电笔检查时，发现所有的家用电器都不带电，保险丝也没有断，发生此现象的原因不可能的是(    )

A. 停电了 B. 进户火线断了
C. 保险丝接线处接触不良 D. 火线与零线相碰了

12. 李明同学家的所有家用电器都不工作了，他用试电笔检查时，发现所有的家用电器都不带电，保险丝也没有断，发生此现象的原因不可能的是(    )

A. 停电了 B. 进户火线断了
C. 保险丝接线处接触不良 D. 火线与零线相碰了

第II卷（非选择题）

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）

13. 家庭电路中，为保证用电器都能独立工作，各个用电器都是______联的；为了防止触电，用电器的金属外壳还必须接______。
14. 如图所示，标有“”字样的灯泡与电阻串联在电路中，电源电压为，开关闭合后，灯泡恰好正常发光，此时的电阻为          ，通电，电阻产生的热量是          。
15. 小明让家中某用电器单独工作，观察到家中电能表的示数由变为，则该用电器消耗的电能是          ，该用电器的电功率是          ．
16. 某导体两端的电压为时，通过该导体的电流为，内电流做功为          ，消耗的电能是          J.

三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）

17. 请根据安全用电的原则完成如图所示的电路连接，要求开关控制两盏灯两灯型号均为，且灯都能正常发光。

18. 请用笔画线代替导线，将如图中的开关、螺丝口灯泡和三孔插座接入家庭电
    路中，要求开关只控制灯泡。

四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）

19. 小明同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用图所示的实验装置。请仔细观察甲、乙两图。
    通电后透明容器中电阻丝的内能增大是通过______ 选填“做功”或“热传递”方式改变的。
    实验是通过观察两个形管中______ 的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
    你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与______ 的关系。
    乙图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与______ 的关系。

20. 如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为，们两个规格分别为“”的滑动变阻器和“”的滑动变阻器，电源电压为。
    
    此实验的原理是______。
    请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整要求滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大。
    连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来应进行的操作是______。
    A.断开开关，更换小灯泡
    B.检查电路是否断路
    C.移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
    问题解决后，继续进行实验，发现电压表的示数如图乙所示。要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向______选填“右”或“左”端移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为______，应选择滑动变阻器______选填“”或“”。
    【拓展】若考虑电流表与电压表的实际内阻，则小灯泡额定功率的测量值比真实值______选填“偏大”、“偏小”或“不变”。

五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）

21. 如图所示，货车进入称重台，在货物重力作用下，使称重传感器弹性体产生弹性形变，其电阻随压力变化而变化图。已知定值电阻。如果压力，电流表示数为，求：
    
    电阻的阻值；
    定值电阻两端电压；
    该电路的总功率。
22. 小明使用电学实验盒中的器材连接了如图所示的实验电路，电源两端电压保持不变，灯上标有“”字样，当开关闭合，灯恰好正常发光，电流表的示数为，通过计算回答：
    通过灯的电流是多少安？
    定值电阻的阻值是多少欧？
    通电，电流通过定值电阻产生多少焦的热量？
23. 如图所示电路，滑动变阻器的铭牌上标有“”字样，当滑动变阻器接入电路的阻值为时，灯泡的功率为，灯泡两端的电压为；当滑动变阻器接入电路的阻值为时，灯泡的功率为，且：：：，。电源电压与灯丝的阻值保持不变，求：
    滑动变阻器两端允许加的最大电压；
    电源电压。
24. 如图甲所示，电热桌垫在冬天很受欢迎，小明和综合实践活动小组的同学共同探究了它的原理，查看说明书后发现：该电热桌垫由电源供电，发热部分由和组成，有低温、高温和关三个档。图乙和图丙是小明利用完全相同的元件设计的两种电路图，其中为，阻值未知，不考虑温度变化对电阻的影响。
    若电热桌垫实际电路如图乙所示，当处于高温档时的总功率为，通过的电流是多少？的电阻是多少？
    若使用图丙电路，当电热桌垫处于低温档时，工作电流产生的热量是多少？

答案和解析

1.【答案】 

【解析】略
 

2.【答案】 

【解析】

【分析】
本题考查的是串联电路的特点和电能的计算，属于基础题；
串联电路电流处处相等，总电压等于各串联电路两端的电压之和；电能的计算公式为。
【解答】
串联电路的电流相等，根据公式可得，两电阻串联时，相同时间内消耗电能之比为，故D正确，ABC错误。
故选D。  

3.【答案】 

【解析】解：
A、钻石玻璃同时能保持散热，让手机保持较低的温度，说明其导热性较好，玻璃属于绝缘体，故A错误；
B、将手机插在家庭电路中充电时，手机与日光灯互不影响，所以手机与日光灯是并联的，故B错误；
C、钻石玻璃超轻表明其在同等体积时，质量更小，根据可知，密度较小，故C正确；
D、使用手机时有电流通过手机，电流做了功，故D错误。
故选：。
从文中有关键信息如“让手机保持较低的温度”、“用来制造超轻、超薄、超硬的屏幕”中提取物理知识，然后分析钻石玻璃的特点；
家庭电路中用电器是并联的；
用电器消耗电能的过程就是电流做功的过程。
本题考查了新材料的特点、家庭电路中用电器的连接方式、电功，属于基础题。
 

4.【答案】 

【解析】略
 

5.【答案】 

【解析】略
 

6.【答案】 

【解析】解：当手机“电量”所剩无几时，即一定，由可得，，要延长使用时间，则减小总功率，因此手机的“省电模式”来是通过减小总功率的方式来延长使用时间的，故A正确，BCD错误。
故选：。
省电模式是切断个人电脑部件供电以实现省电的功能，根据分析。
此题通过智能手机的“省电模式”来考查学生对电功率、与电能、时间的关系的理解和掌握，此题与我们的实际生活联系密切，是一道好题。
 

7.【答案】 

【解析】 电视机工作时主要是电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应，不符合题意；电脑音箱工作时主要是电能转化为声能，不是利用电流的热效应，不符合题意；电热水壶工作时，电能转化为内能，是利用电流的热效应，符合题意；空气净化器的主要部件是电动机，其工作时主要是电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，不符合题意。故选C。
 

8.【答案】 

【解析】、串联在电路中，通过它们的电流相等，根据焦耳定律，产生的热量，在电流和通电时间相同时，产生的热量与电阻值成正比，即．
 

9.【答案】 

【解析】解：
根据题意可知：、、是三段电阻丝，
由图可知两电阻丝、串联，所以通过它们的电流和通电时间都相同，、串联后的电阻大于的阻值，
根据并联电路的特点可知，两支路的电压相等，根据可知，通过的电流大于通过、的电流，
根据焦耳定律可知，在电阻和通电时间一定时，电流越大产生的热量越多，所以，
根据焦耳定律可知，在电流和通电时间一定时，电阻越大产生的热量越多，所以，
即，电阻丝的温度高，火柴先被点燃，电阻丝的温度低，火柴最后被点燃，所以火柴燃烧的先后顺序是：、、。
故选：。
根据电路图判断出三个电阻的连接方式，根据串并联电路的规律结合电阻的大小判断出通过各电阻的电流大小；
然后由焦耳定律判断出，在相等的时间内，各电阻产生的热量的大小关系。
本题考查了学生对焦耳定律的理解和应用，解答时要注意串并联电路电、电阻和电压规律的应用。
 

10.【答案】 

【解析】解：家庭电路中保险丝熔断，更换保险丝之前必须断开总开关，切断电源，查找原因并排除故障，然后再更换新的保险丝，最后重新闭合开关。故正确的顺序是：断开开关查找原因更换保险丝闭合开关。
故选：。
家庭电路中保险丝熔断，应先查找原因并排除故障，然后再更换新的保险丝。
本题考查电路中更换保险丝的流程，一定要记住先切断电源，并查找原因。
 

11.【答案】 

【解析】解：用测电笔检查时，发现所有的家用电器都不带电，保险丝也没有断，说明火线上没有电，且没有发生短路，故可能原因是：停电了或保险丝接线处接触不良、进户火线断了。
故选：。
在正常情况下，测电笔在接触火线时，应亮，接触零线时，应不亮。
本题考查了利用测电笔判断电路的故障。注意当火线与零线相碰时，是短路状态，保险丝要烧坏的。
 

12.【答案】 

【解析】家庭电路中线路都不带电，说明火线与家庭电路断开，停电也是可能的．保险丝是接在火线上的，所以也可能是保险丝接触不良．火线与零线相碰会造成短路，这时电路中电流很大，保险丝会烧断，所以不可能
 

13.【答案】并  地线 

【解析】解：家庭电路中用电器工作时是互不影响的，所以它们之间是并联的；
带有金属外壳的用电器的外壳一定要接地线，避免带有金属外壳的用电器漏电时发生触电事故。
故答案为：并；地线。
家庭电路中用电器是并联接入的，工作时互不影响；
家庭电路中为了安全用电，金属外壳都要接地，带有金属外壳的用电器漏电时，地线把人体短路，避免触电事故的发生。
本题考查了对家庭电路用电器连接方式、安全用电常识等的了解，属于基础知识的考查。
 

14.【答案】

【解析】由题知，灯泡与电阻串联，开关闭合灯泡正常发光，所以灯泡两端电压等于额定电压，由串联电路特点和可得，电路中电流，由欧姆定律可得灯泡此时的电阻；两端电压，所以通电，电阻产生热量。
 

15.【答案】

【解析】略
 

16.【答案】

【解析】略
 

17.【答案】解：要使每盏灯都能正常发光，则两灯泡要并联；灯泡接法：火线进入开关，这样在断开开关时，能切断火线与灯泡的连接，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全，如图所示：
。 

【解析】灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡，零线直接接入灯泡。在照明电路中，各个灯泡是并联的，由共同的开关控制。
掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
 

18.【答案】解：
灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。
三孔插座的上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线。如图所示：

 

【解析】灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
 

19.【答案】做功  液面高度  电阻  电流 

【解析】解：电流通过导体时会产生热量，这是通过电流做功的方式改变内能的；
电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；
如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系；
图乙装置中一个的电阻与两个的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即，
两个的电阻并联，根据并联电路的电流特点知，所以，，烧瓶内的电阻值都是，阻值相等，通电时间相等，电流不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电流的关系。
故答案为：做功；液面高度；电阻；电流。
用电器消耗电能是电流做功的过程；
电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，通过转换法间接得到导体通电后产生热量的多少；
电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟电流关系时，控制通电时间和电阻不变，改变电流。
本题考查了学生对焦耳定律的认识，注重了探究实验的考查，同时在该实验中利用了控制变量法和转换法，是中考物理常见题型。
 

20.【答案】    右      偏大 

【解析】解：在测量小灯泡电功率的实验中，电压表测灯泡两端的电压，电流表测通过灯泡的电流，故测量小灯泡电功率的实验原理是；
由图丙可知，电流表选用小量程；滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大，故变阻器应选右下接线柱与电流表串联接入电路中，如下图所示：
；
闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，小灯泡不亮，可能是变阻器连入电阻太大，电路中电流太小所致，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，故选C；
电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值，其示数为，小于灯泡额定电压，要测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向右端移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值，其示数为，小灯泡额定功率为：
；
根据串联电路电压的规律，灯正常发光时，变阻器分得的电压为：，
由欧姆定律可得此时变阻器连入的阻值：
，故选用“”的滑动变阻器；
【拓展】电压表与灯并联，电压表测量灯的电压是准确的，由并联电路电流的规律，电流表所测电流大于灯泡中的实际电流，根据可知，从而导致小灯泡额定功率的测量值比真实值偏大。
故答案为：；见解答图；；右；；；【拓展】偏大。
测量小灯泡电功率的实验原理是；
根据图丙确定电流表量程，将电流表串联在电路中；滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大，据此确定变阻器连接方式；
电流表、电压表均有示数，说明电路中是通路，灯泡不亮可以从电路中电流过小上分析；
根据电压表选用量程确定分度值读数；比较电压表示数与灯泡额定电压大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定变阻器滑片移动方向；根据电流表选用量程确定分度值读数，根据算出灯泡的额定功率；根据串联电路特点和欧姆定律计算灯泡正常发光时变阻器连入电路的阻值，再选择变阻器的规格；
【拓展】电压表与灯并联，电压表测量灯的电压是准确的，由并联电路电流的规律确定电流表示数与灯的实际电流大小关系，根据分析。
本题测量小灯泡额定功率的实验，考查实验原理、电路连接、故障分析、电表读数、实验操作、功率计算、器材的选择及误差分析。
 

21.【答案】解：由图可知，该电路为串联电路；压力时，电流表示数为，根据欧姆定律可知，此时电路的总电阻为：；
根据串联电路的电阻关系可知，的阻值为：；
电阻两端电压为：；
该电路的总功率为：。
答：电阻的阻值为；
定值电阻两端电压为；
该电路的总功率为。 

【解析】由图可知，该电路为串联电路；根据电流表的示数和欧姆定律求出电路中的总电阻，根据串联电路的电阻关系得出的阻值；
根据求出电阻两端电压；
根据求出电路的总功率。
本题考查了欧姆定律的应用、电功率的计算，属于简单的计算题。
 

22.【答案】解：由图可知，灯与定值电阻并联，由于灯正常发光，所以灯两端的电压，电流表测量干路的电流；
由可知，通过灯的电流：；
根据并联电路特点可知，两端的电压，通过的电流；
由可知，定值电阻的阻值：；
通电，电流通过定值电阻产生的热量：。
答：通过灯的电流是安；
定值电阻的阻值是欧；
通电，电流通过定值电阻产生焦的热量。 

【解析】由图可知灯与定值电阻并联，电流表测量干路的电流；
知道灯的额定电压和额定功率，利用计算出通过灯的电流；
根据并联电路的电流特点可知通过的电流，根据并联电路的电压特点可知两端的电压，利用欧姆定律求出的阻值；
知道的阻值和通过的电流，利用焦耳定律计算出通电，电流通过定值电阻产生的热量。
本题考查并联电路的特点、电功率的计算、欧姆定律的应用以及焦耳定律的应用，是一道综合题，难度不大。
 

23.【答案】解：滑动变阻器的铭牌上标有“”字样，故滑动变阻器两端允许加的最大电压；
闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联。
根据可知，，故：，即：；
滑片在处时，，
滑片在处时，，
联立可得：。
答：滑动变阻器两端允许加的最大电压为；
电源电压为。 

【解析】滑动变阻器的铭牌上标有“”字样，根据欧姆定律得出滑动变阻器两端允许加的最大电压；
闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联。根据可得出：的表达式，
根据串联电路的特点和欧姆定律分别得出滑片在、处的电源电压表达式，联立可得电源电压。
本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算，综合性强，难度适中。
 

24.【答案】解：
由图乙可知，当两个开关都闭合时，、并联，由并联电路的电阻特点可知，总电阻最小，根据可知，总功率最大，为高温档；
此时消耗的功率为：；
因总功率等于各电阻消耗功率之和，
则消耗的功率为：；
由可得，通过的电流为：；
由欧姆定律可得，的电阻为：；
图丙中，当开关闭合、断开时，、串联，总电阻最大，根据可知，此时总功率最小，为低温档，
工作电流产生的热量：。
答：通过的电流是；的电阻是；
若使用图丙电路，当电热桌垫处于低温档时，工作电流产生的热量是。 

【解析】由图乙可知，当两个开关都闭合时，、并联，由并联电路的电阻特点可知，总电阻最小，根据可知，总功率最大，为高温档；根据的阻值和电压求出其功率大小；然后根据总功率和各支路功率的关系求出消耗的功率，从而求出电阻；
图丙中，当开关闭合、断开时，、串联，总电阻最大，根据可知，此时总功率最小，为低温档；根据求出工作电流产生的热量。
本题考查了电功率公式和电功公式的运用，关键是根据电阻的串联和并联规律确定高、低温档电路的连接。