人教版九年级物理下册电学综合学情评估含答案

电学综合学情评估

一、选择题(每题3分，共30分)

1．日常生活中，下列估测不符合事实的是(　　)

A．家用电冰箱一天消耗的电能约为1 kW·h 

B．手机待机的电流约为1 A

C．家用电饭煲的电功率约为900 W 

D．照明电路两端的电压为220 V

2．某市政府为有效控制新冠疫情，在政务大厅等地安装了口罩自动售卖机，购买时既可以扫描二维码1(相当于闭合开关S1)，也可以扫描二维码2(相当于闭合开关S2)，从而获取口罩。光线较暗时光控开关S3会自动闭合，接通灯泡以提供照明。以下简化电路图符合要求的是(　　)

3．如图所示，用同种材料制成两个长度相等、横截面积不同的圆柱形导体，A比B的横截面积大，将它们串联在电路中，下列关系正确的是(　　)

A．IA>IB  B．IC＝IA＋IB  C．RA>RB  D．UA<UB

 (第3题)　    　 (第4题)    　　 (第5题)

4．如图所示，a、b分别接电源正、负极，A1的示数为1 A，A2的示数为1.2 A，A3的示数为1.8 A，则通过灯L3的电流为(　　)

A．1 A  B．0.6 A  C．1.2 A  D．0.2 A

5．如图所示，当滑片P置于中点时，闭合开关，小灯泡刚好正常发光，当滑片P由中点向b端滑动时，电流表、电压表的示数和小灯泡的亮度变化情况是(　　)

A．电流表示数变小，电压表示数变大，小灯泡变暗

B．电流表示数变小，电压表示数变小，小灯泡变暗

C．电流表示数变大，电压表示数变大，小灯泡变暗

D．电流表示数变大，电压表示数变小，小灯泡变暗

6．关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是(　　)

A．图甲的连接方式符合安全用电的原则

B．按图乙的方式使用测电笔，接触火线时，氖管会发光

C．图丙中空气开关跳闸，一定是因家庭电路出现短路而造成的

D．安装该电能表(图丁)的家庭同时使用的用电器总功率不能超过1 100 W

7．一种固定在膝盖上的发电装置可通过收集人走路时损失的能量发电，其电量足够给10部手机充电。下列能反映其工作原理的实验是(　　)

8．如下表所示的是疫情中某教师进行线上教学使用的手机参数。下列说法正确的是(　　)

A.在电池充电过程中，电能主要转化为内能

B．充满电时手机储存的电能为5 130 J

C．一节45 min的课上完后，老师发现手机上显示的电量只剩下70%，实际功率为5.7 W

D．在电池充电过程中，内能主要转化为电能

9．如图所示的是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项中的元件，并进行对应实验。下列对滑动变阻器在此实验中的作用描述不正确的是(　　)

A．电阻——探究电流与电压的关系——改变定值电阻两端电压

B．电阻——探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化

C．电阻——测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值，减小误差

D．灯泡——测量小灯泡的电阻——改变小灯泡两端电压

10．如图甲所示的是平板式太阳能热水器，如图乙所示的是其储水箱水位探测电路原理图，其中电源电压为24 V，A为电流表改装成的水位指示表，R0的阻值为10 Ω，Rx为压敏电阻，其阻值与储水箱水深h的关系如图丙所示。下列说法正确的是(　　)

A．储水箱中的水量增多时，Rx的阻值变大

B．储水箱中的水量增多时，电流表的示数变大

C．储水箱水深为0.8 m时，电流表的示数为0.8 A

D．储水箱中的水量减少时，电路消耗的总功率变大

二、实验题(11题7分，12题5分，13题8分，14题9分，共29分)

11．在“测量小灯泡的电阻”的实验中，选用的器材如下：新干电池2节、规格为2.5 V的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。

(1)请用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整，要求滑片向左移动时，电压表示数变大。

(2)小刚连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡________(填“短路”或“断路”)。

(3)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________(填“A”或“B”)端，目的是________________________。

(4)闭合开关后通过正确操作使小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，则该小灯泡正常发光时的电阻约为__________Ω。

(5)实验时，小刚组的电流表坏了，他找来了一个已知阻值的定值电阻R0，设计如图丙所示的电路来测小灯泡的额定功率，连好电路后，操作步骤如下：

①断开S1、闭合S2，移动滑片，使电压表示数等于灯泡的额定电压U额；

②____________________，断开S2、闭合S1，记下电压表示数U，则小灯泡额定功率的表达式为P额＝______________________(用U额、U、R0表示)。

12．如图所示的是小刚同学在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器，容器中密封着等量的空气和一段电阻丝(阻值如图所示)，“U”形管中装有等量的液体，图甲和图乙中的装置均与滑动变阻器串联后分别接到电源上，接通电源，观察现象。

(1)实验中通过观察“U”形管中两液面的高度差来比较电流通过导体所产生热量的多少，这种研究物理问题的方法是____________(填“转换法”或“等效替代法”)。

(2)为了便于实验观察，通电前“U”形管内两液面应________，通电后发现电阻丝都发热，但其中一个“U”形管中的液面高度几乎不变，出现此现象的原因可能是________________。

(3)利用图甲所示的装置进行实验时，控制通电时间和通过导体中的电流________，可以探究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系。

(4)如图乙所示，通电一段时间后，发现左侧“U”形管液面高度差较大，移动滑动变阻器的滑片，进行多次实验，均发现左侧“U”形管液面高度差较大。由此得到的结论是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

13．“照度”是表示光的强弱程度的科学量，符号用E表示，国际单位为勒克斯(lx)。如图甲所示的为光敏电阻的元件符号，如图乙所示的为某种光敏电阻的阻值R与E间的关系，如图丙所示的为小金利用这种光敏电阻所设计的电路。已知电源电压为6 V，小灯泡L标有“6 V　6 W”字样，灯丝的电阻随温度的变化而变化。

(1)光敏电阻的阻值随着照度的增大而__________。当E为3 lx时，光敏电阻的阻值为__________Ω。

(2)小灯泡正常发光时的电流为__________A。

(3)当照度为3 lx时，闭合开关S，测得电路中的电流为0.6 A，此时小灯泡的电阻为________Ω。

14．物理兴趣小组在制作水果电池的过程中，联想到水果可以导电，那么，不同的水果的导电性能是否相同？同学们找来苹果和橘子进行比较，请你选择其他器材以设计实验方案，与同学们一起完成探究。

(1)实验器材：_____________________________________________。

(2)实验步骤：_________________________________________________。

(3)实验结论：________________________________________。

三、综合应用题(每空1分，19题7分，20题10分，21题12分，共41分)

15．有史以来，许多科学家用其卓越的贡献改变着人类的生活，如英国物理学家法拉第发现了__________现象，以此为原理发明了____________。

16．如图甲所示，电源电压不变，闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，则可判断电源电压是________V，定值电阻R的阻值是________Ω，滑动变阻器接入电路的最大阻值为________Ω。

17．静电喷涂利用了静电现象，其喷涂原理如图所示，被喷涂的工件带正电。

(1)工作时，静电喷涂的喷枪接高压电源，雾化后的涂料微粒通过枪口时由于________(填“失去”或“得到”)电子而带________电，又因________________而散开。

(2)图中带电微粒移动过程中形成的电流方向是________(填“向左”或“向右”)。喷枪外壳应采用__________(填“导体”或“绝缘体”)材料制成。

18．一块手机电池的背面印有如图所示的信息，另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3 h，待机时间100 h”，则该手机通话时消耗的功率为________，待机时消耗的功率为________。

19．阅读短文，回答问题。

  有一句经典的广告语：“充电五分钟，通话两小时。”目前市面上充电速度快的有闪充和快充两种方式。闪充和快充都是给电池加快充电速度的技术，只不过在技术原理上略有不同。手机电池充电的快慢，跟它的功率有关。功率越大，电充得就越快。功率的大小取决于电压和电流的大小，所以充电技术就是想办法增加电压和电流来达到快速充电的效果。

闪充：低电压、大电流。以水流为例，如图甲所示，相当于增大径流量，让单位时间内有更多的水从高水位水池流向低水位水池。

快充：高电压、小电流。以水流为例，如图乙所示，相当于增大压强差，让单位时间内有更多的水从高水位水池流向低水位水池。具体区别如下：

①充电速度不一样，闪充更快速；

②充电时的电压不一样，闪充是低压快充，快充是高压快充；

③充电时手机的发热程度不一样，闪充温度较低，快充温度较高。

请根据上述材料，回答下列问题：

(1)从安全用电角度考虑，________(填“闪充”或“快充”)理论上更加安全。

(2)人类在耗用各种能源时，不可避免地对环境造成影响，其中相当一部分能源没有被利用，从而造成了热污染。给手机充电时，电能转化成电池的__________能，从能源消耗角度考虑，给相同的电池从零到充满电时，快充理论上消耗能量更少，为什么？(3分)

(3)请列举一个生活和生产中为防止电流热效应产生危害而采取的措施：__________________________________________________________________________________________________。(2分)

20.如图所示，电阻R1为20 Ω，电阻R2为60 Ω，只闭合开关S1时，电流表的示数为1.2 A。求：

(1)电源电压。

(2)闭合开关S1和S2时，电路消耗的总功率。

21．善于动手动脑的小明研究了汽车座椅的加热原理后，计划自制具有加热和保温两挡功能且方便携带的加热坐垫。他在网上购买了电压为5 V的电源，两个阻值为2.5 Ω的加热电阻片，若干导线和开关。

(1)请你帮助小明设计电路，并画在虚线框内。

(2)求自制加热坐垫的加热和保温功率。

答案

一、1.B　2.A　3.D　4.B

5．B　【点拨】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量电路电流；当滑片P由中点向b端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据公式I＝可知，电路中的电流变小，即电流表示数变小，灯泡两端的电压变小，即电压表示数变小；根据P＝UI可知，灯泡的实际功率变小，所以灯泡变暗，故B符合题意，A、C、D不符合题意。故选B。

6．D　7.B

8．C　【点拨】在电池充电过程中，电能主要转化为化学能。根据题表参数可知， W总＝3.8 V×3 750 mA·h＝3.8 V×3.75 A×3 600 s＝51 300 J，则消耗的电能W消＝W总×(1－70%)＝51 300 J×(1－70%)＝15 390 J，则它的电功率P消＝＝＝5.7 W。

9．B

10．B　【点拨】由题图丙可知，随着水箱中水的深度增大，Rx的阻值变小，故A错误；水量增多时，Rx的阻值变小，电路中的电流增大，则电流表示数变大，故B正确；由题图丙可知，储水箱水深为0.8 m时，Rx的阻值为30 Ω，串联电路的总电阻为40 Ω，电源电压为24 V，由I＝可计算出电流为0.6 A，故C错误；储水箱水量减少时，Rx的阻值变大，电路中的电流变小，由P＝UI可知，电路消耗的总功率变小，故D错误。故选B。

二、11.解：(1)如图所示。

(2)短路　(3)B；保护电路　(4)8.3　

(5)保持滑片的位置不变；　

12．(1)转换法　

(2)相平(齐平)；透明容器漏气(或“U”形管气密性不好)

(3)相等　

(4)导体电阻相同时，通过导体的电流越大，相同时间内产生的热量越多

13．(1)减小；6　(2)1　(3)4

14．(1)电源、开关、导线、相同的铁片4个、电压表

(2)将苹果和橘子切成大小、形状相同的两块，将大小相同的两铁片插入苹果中，同样另外两个大小相同的铁片插入橘子中，插入深度与两个铁片的距离应保持相等，将电源、开关和4个铁片依次相连，使苹果和橘子串联，利用电压表分别测量苹果两端的电压U1、橘子两端的电压U2

(3)若U1等于U2，则苹果和橘子的导电性能相同；若U1不等于U2，则苹果和橘子的导电性能不同

三、15.电磁感应；发电机

16．9；6；12

17．(1)得到；负；同种电荷互相排斥

(2)向右；绝缘体

18．0.6 W；1.8×10－2 W　【点拨】规格为“3.6 V　500 mA·h”电池中所含能量为W＝3.6 V×500×10－3 A×3 600 s＝6 480 J。通话时间为3 h，则通话功率为P通＝＝＝0.6 W；待机时间为100 h，则待机功率为P待＝＝＝＝0.018 W＝1.8×10－2 W。

19．解：(1)闪充　

(2)化学；给相同的电池从零到充满电时，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，电路中的电流越大，相同时间内导线上产生的热量就越多，消耗的电能就越多；快充时电路中电流是小电流，所以理论上快充消耗能量更少。

(3)计算机的散热风扇

20．解：(1)只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电源电压U＝U1＝I1R1＝1.2 A×20 Ω＝24 V。

(2)闭合开关S1和S2时，电阻R1和电阻R2并联，U2＝U＝24 V，电路中的总电流I＝I1＋I2＝I1＋＝1.2 A＋＝1.2 A＋0.4 A＝1.6 A，电路消耗的总功率P＝UI＝24 V×1.6 A＝38.4 W。

21．解：(1)两个电阻可以串联，两个电阻全部接入时为保温挡，只要一个电阻接入电路时为加热挡，用开关控制两个挡位，电路图如图所示。

 (2)当开关S、S1都闭合时，电路中只有一个电阻R工作，坐垫处于加热挡，由I＝，P＝UI得加热坐垫的加热功率P加热＝＝＝10 W。当开关S闭合、S1断开时，电路中两个电阻R串联工作，坐垫处于保温挡，加热坐垫的保温功率P保温＝＝＝5 W。