苏科版物理九年级 第十五章综合素质评价试卷

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第十五章综合素质评价一、选择题(每题3分，共30分)1．下列用电器与电蚊香加热器工作原理相同的是(　　)A．电风扇 B．电视机 C．电饭煲 D．电冰箱2．现代生活离不开电，下列符合安全用电规范的是(　　)A．用正在充电的手机接听电话B．家庭电路中装有空气开关和漏电保护器C．发现有人触电立即用手将其拉开D．用湿布擦拭正在工作的用电器3．某同学为了“探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系”，设计了如下电路图，其中正确的是(　　)4．小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220 V　40 W”的字样．下列说法正确的是(　　)A．该灯泡只能在220 V电压下工作B．该灯泡的实际功率是40 W不变C．该灯泡每秒消耗的电能是40 WD．该灯泡正常发光时的功率是40 W5．夏天到了，相比于空调，使用电风扇对身体更好些，也更节能环保．如图所示的是一款电风扇的“挡位”旋钮，当由2挡位调至3挡位时，电风扇能够吹出更强劲的风．则相对于2挡，下列关于3挡说法正确的是(　　)A．消耗电能更多 B．消耗电能更快C．消耗电能更少 D．消耗电能更慢6．【2023·徐州模拟】如图所示的是电阻为R的某型号风扇，连接在电压为U的电路上，若通过的电流为I，工作时间为t，计算电流通过电风扇产生的热量，下面公式选用正确的是(　　)A．Q＝UIt B．Q＝eq \f(U2,R)t C．Q＝I2Rt D．都可以7．【2023·杭州模拟】如图所示，甲、乙两个相同的烧杯装有等质量的水，分别利用加热器1和加热器2进行加热，不计热量损失，得到了温度随时间变化的关系图，下列说法正确的是(　　)A．R1＞R2，I1＝I2 B．R1＞R2，I1＜I2C．R1＜R2，I1＝I2 D．R1＜R2，I1＞I28．如图是小明家的部分电路，他将开关S闭合后，发现灯泡L不发光，检测后发现是e点左侧零线断路的缘故，则开关S闭合后，用测电笔分别测试图中的a、b、c、d、e五点时，氖管发光的点有(　　)A．2个 B．3个 C．4个 D．5个9．如图所示的电路中，电源电压不变．闭合开关后，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.3 A，灯泡消耗的功率为0.9 W；当滑片P移至中点时，电压表示数变化了3 V，电流表示数变化了0.1 A．下列说法正确的是(　　)A．电源电压为9 VB．滑片P移至中点时，滑动变阻器的功率为2.4 WC．滑片P移至中点时，灯泡的功率为1.2 WD．滑片P在最右端时，电路的总功率为4.8 W10．具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换．如图所示是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为 10 V，四段电热丝电阻均为10 Ω，防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大．下列说法正确的是(　　)A．开关旋至“1”挡，开启化霜功能B．开启防雾功能，电路总电阻为5 ΩC．化霜与防雾电路的总功率之差为15 WD．从防雾到除露，电路总电流变化了1 A二、填空题(每空1分，共19分)11．某灯泡上标有“220 V　40 W”的字样，它的额定功率是________W，正常发光时灯丝的电阻是________Ω，正常发光时通过灯泡的电流是________A.12．小明利用手表和电能表测量家中空调的实际功率，电能表的表盘如图所示，他只让空调工作，观察到5 min内电能表的转盘转过200转，则空调消耗的电能是________kW·h，空调的实际功率为________W．这些电能可以供额定功率为200 W的电视机正常工作________h.13．一只标有“2.5 V　0.3 A”的小电灯和滑动变阻器串联接在电压为6 V的电源两端，调节滑动变阻器使小电灯两端电压为________V时，小电灯正常发光，此时小电灯1 min消耗的电能为________J；再调节滑动变阻器使小电灯两端的电压为1.5 V时，小电灯的亮度与正常发光相比___________(填“变亮”“变暗”或“不变”)．14．如图所示，将两根电热丝R1和R2串联起来，接在电路中通电，若R1＞R2，则________(填“甲”或“乙”)火柴先被点燃，通过观察该实验现象能探究电流通过导体时产生的热量跟________的关系．若在额定电压下，通过电路的电流为 2 A，R1的电阻是3 Ω，R2的电阻是2 Ω，则每分钟R1和R2产生的热量差为________J.15．学校开展了一系列丰富多彩的安全教育活动，本期活动的主题是“安全用电，珍惜生命”，如图是活动的部分内容．如图甲所示，接地导线应该与三孔插座的________(填“E”“N”或“L”)孔相连接；如图乙、丙所示，两种使用测电笔的方法中，正确的是图________；如图丁、戊所示为家庭电路中造成电线燃烧的原因，其中图丁所示情况的原因是__________________(填“用电器的总功率过大”或“短路”)．16．【2023·成都】小强同学利用家庭实验室中的器材，设计了一个可调节功率的简易“电饭锅”，如图所示，电源电压为6 V，电阻丝R1＝5 Ω，R2＝15 Ω，a、b是两个触点．闭合开关S，当开关S1接通触点________时，“电饭锅”的功率更大．将R2接入电路工作3 min产生的热量是________ J.17．如图所示的家庭电路，两虚线框中连入了电灯和开关，则虚线框________中为开关；闭合开关后，发现电灯不亮，使用测电笔测试a、b、c三点时测电笔的氖管均发光，测试d点时测电笔的氖管不发光，则该电路的故障为________________________．三、解答题(18题3分，19题7分，20题13分，21题、22题每题14分，共 51分)18．如图所示，请用笔画线代替导线，正确连接家庭电路．19．【2023·宿迁模拟】为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，小明设计了如图所示的甲、乙两种装置，他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，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压 相同．(1)在这个实验中，电流产生的热量多少是通过__________________体现出来的．(2)甲装置可探究电流产生的热量与________的关系．(3)通过比较相同时间里气球B与D的变化情况可探究电流产生的热量与________的关系．(4)在相同的时间内，与气球________(填气球字母标号)相通的电阻丝产生热量 最多．20．如图甲所示为测量小灯泡L功率的电路图，小灯泡L的额定电压为2.5 V，电源电压恒为3 V．实验中：(1)在连接电路时，开关S应处于________状态．(2)连接完电路后，闭合开关S，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数始终为零，电压表示数始终为3 V．假定电路中只有一处故障，则产生这一现象的原因可能是________．A．小灯泡短路 B．小灯泡断路C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路(3)排除故障后，继续实验，当电压表示数为2.5 V时，电流表示数如图乙所示，则此时流过小灯泡的电流是______A，小灯泡的额定功率为________W.(4)如果要使小灯泡两端电压由2.5 V调到2 V，应该把滑动变阻器的滑片向________(填“左”或“右”) 滑动．(5)根据实验数据绘制出通过小灯泡的电流I与电压U的关系图像，如图丙所示．当电压表示数增大时，灯丝温度会发生变化，灯丝电阻将________．A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定21．某电热水器有慢加热、快加热和保温三个工作状态，铭牌上的部分参数如表格所示，其中快加热功率参数模糊不清，它能够把水加热到的最高温度为75 ℃.简化电路如图所示，R1、R2均为加热电阻(忽略温度对电阻的影响)，若电热水器中已装满质量为40 kg、温度为25 ℃的水．请完成下列问题．[已知水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)](1)用该电热水器把水加热到最高温度，求水需要吸收的热量．(2)开关S1闭合，S2接b，电热水器处于慢加热工作状态，求R2的阻值．(3)若加热电阻产生的热量有84%被水吸收，用该电热水器把原有的水加热到最高温度用快加热比用慢加热节约多少秒？ (结果保留整数)　　22．实践基地芒果获丰收，为筛选优质大果，设计自动筛选装置如图甲，检测装置电路图如图乙，电源电压恒为12 V，电阻R0为20 Ω，R为压敏电阻，其阻值随压力变化关系如图丙．当电路电流小于0.15 A时，不达标的芒果将被推离传送带，达标芒果继续被传送到指定位置，实现自动筛选．求：(1)若R与R0阻值相等，R消耗的电功率．(2)此装置能筛选出重力至少为多大的芒果．(3)若想筛选出重力至少为2 N的芒果，有同学建议：仅适当增加R0的阻值即可．你认为他的建议可行吗？请通过计算做出判断．答案一、1．C　2．B　3．B　4．D5．B 【解析】当由2挡位调至3挡位时，电风扇能够吹出更强劲的风，表示相同时间内电流做功更多，电流做功更快．6．C 【解析】电动机工作时将电能转化为机械能和内能，产生热量只能用公式 Q＝I2Rt来计算．7．D 【解析】由题图知，加热时间相同时，甲杯中水升高的温度多，说明甲杯中水吸热多，即加热器1释放的热量多，根据P＝eq \f(W,t)＝eq \f(Q,t)知，加热器1的实际功率大于加热器2的实际功率；由图可知，电源电压相同，根据P＝eq \f(U2,R)可知，加热器1的电阻小于加热器2的电阻，即R1＜R2；根据P＝UI可知，通过加热器1的电流大于通过加热器2的电流，即I1＞I2.8．D 【解析】开关S闭合后，发现灯泡L不发光，检测后发现是e点左侧零线断路的缘故，则开关S闭合后，用测电笔分别测试图中的a、b、c、d、e五点时，都相当于测火线，氖管都会发光，所以发光的点有5个．9．B 【解析】由题图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，比较滑片P在某一端点时和滑片P移至中点时灯泡两端的电压的变化，可知开始时P在最右端，灯泡两端电压为3 V，电路中电流为0.3 A，滑片P移至中点时，灯泡两端电压为6 V，电路中电流为0.4 A，根据串联电路的特点和欧姆定律可得，第一次电路中电源电压U＝UL＋U1＝ UL＋I1R1＝3 V＋0.3 A×R1　①，第二次电路中电源电压U＝UL′＋U1′＝UL′＋I2R1′＝6 V＋0.4 A×eq \f(1,2)R1 　②，①②两式联立可得U＝12 V，R1＝30 Ω，故A错误；滑片P在最右端时，电路的总功率P＝UI1＝12 V×0.3 A＝3.6 W，故D错误；滑片P移至中点时，滑动变阻器的功率P1＝(I2)2×eq \f(1,2)R1＝(0.4 A)2×eq \f(1,2)×30 Ω＝2.4 W，灯泡的功率PL′＝UL′I2＝6 V×0.4 A＝2.4 W，故B正确，C错误．10．C 【解析】由题图可知，开关旋至“1”挡时，两段电热丝串联；开关旋至“2” 挡时，只有一段电热丝连接在电路中；开关旋至“3” 挡时，两段电热丝并联．由串并联电路的特点和电功率知识可知，“3” 挡发热功率最大，为化霜挡，其总电阻R3＝eq \f(1,\f(1,R)＋\f(1,R))＝eq \f(1,\f(1,10 Ω)＋\f(1,10 Ω))＝5 Ω，总功率P3＝eq \f(U2,R3)＝eq \f((10 V)2,5 Ω)＝20 W．“1” 挡发热功率最小，为防雾挡，其总电阻R1＝R＋R＝10 Ω＋10Ω＝20 Ω，总电流 I1＝eq \f(U,R1)＝eq \f(10 V,20 Ω)＝0.5 A，总功率P1＝eq \f(U2,R1)＝eq \f((10 V)2,20 Ω)＝5 W，则化霜与防雾电路的总功率之差为20 W－5 W＝15 W．除露时电路中的电流I2＝eq \f(U,R)＝eq \f(10 V,10 Ω)＝1 A，则从防雾到除露，电路总电流变化了1 A－0.5 A＝0.5 A.二、11．40；1 210；0.18 【解析】由P＝eq \f(U2,R)可知，R＝eq \f(U2,P)＝eq \f((220 V)2,40 W)＝1 210 Ω；由欧姆定律得，I＝eq \f(U,R)＝eq \f(220 V,1 210 Ω)≈0.18 A.12．0.1；1 200；0.5　【解析】电能表转盘转过200转消耗的电能W＝eq \f(200,2 000) kW·h＝0.1 kW·h，空调的实际功率P＝eq \f(W,t)＝eq \f(0.1 kW·h,\f(5,60) h)＝1.2 kW＝1 200 W．由P＝eq \f(W,t)可得这些电能可以供额定功率为200 W的电视机正常工作的时间t′＝eq \f(W,P′)＝eq \f(0.1 kW·h,200×10－3 kW)＝0.5 h.13．2.5；45；变暗14．甲；电阻；240 【解析】两根电热丝R1和R2串联，则通过它们的电流相等，R1＞R2，由Q＝I2Rt可知，R1产生的热量较多，故甲火柴先被点燃；该实验探究过程中控制电流、通电时间相同，导体电阻不同，能够探究电流通过导体时产生的热量跟电阻的关系；每分钟R1和R2产生的热量差ΔQ＝Q1－Q2＝I2R1t－I2R2t＝I2t(R1－R2)＝(2 A)2×60 s×(3 Ω－2 Ω)＝240 J.15．E；乙；用电器的总功率过大16．a；432 【解析】由图可知，闭合开关S，当开关S1接通触点a时，电阻丝R1接入电路中；闭合开关S，当开关S1接通触点b时，电阻丝R2接入电路中，电源电压不变，电阻丝R1＝5 Ω、R2＝15 Ω，由公式P＝eq \f(U2,R)可知，当开关S1接通触点a时，即R1接入电路中时，“电饭锅”的功率更大；将R2接入电路工作3 min产生的热量Q＝W＝eq \f(U2,R2)t＝eq \f((6 V)2,15 Ω)×3×60 s＝432 J.17．乙；cd之间断路三、18．【解】如图所示．19．(1)气球膨胀的大小　(2)电阻　(3)电流　(4)C 【解析】(1)电阻丝通电后，电流产生热量加热烧瓶内空气，气球膨胀，故可根据气球膨胀的大小判断电流产生热量的多少．(2)题图甲中两电阻丝串联，R1＜R2，通过两电阻丝的电流和通电时间相等，可探究电流产生的热量与电阻大小的关系．(3)题图乙中两电阻丝并联，与气球B、D相通的两电阻丝相同，通电时间相同，但两端电压不同，则通过两电阻丝的电流不同，可探究电流产生的热量与电流的关系．(4)题图甲中与气球B相通的电阻丝产生的热量多；与气球B、D相通的电阻丝相同，通电时间相同，与气球D相通的电阻丝两端电压较大，其产生的热量较多；题图乙中两电阻丝并联，与气球C相通的电阻丝产生的热量多，综合分析可知与气球C相连的R1产生热量最多．20．(1)断开　(2)B　(3)0.24；0.6　(4)左　(5)A21．【解】(1)水吸收的热量Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×40 kg×(75 ℃－25 ℃)＝8.4×106 J.(2)开关S1闭合，S2接b时，电路为R1的简单电路，由P＝eq \f(U2,R)可得，R1的电阻R1＝eq \f(U2,P慢)＝eq \f((220 V)2,1 210 W)＝40 Ω，开关S1断开，S2接b时，R1与R2串联，电路中总电阻最大，总功率最小，电热器处于保温挡，总电阻R总＝eq \f(U2,P保温)＝eq \f((220 V)2,605 W)＝80 Ω，R2的电阻R2＝R总－R1＝80 Ω－40 Ω＝40 Ω.(3)开关S1闭合，S2接a时，R1与R2并联，电路中总电阻最小，总功率最大，电热器处于快加热挡，快加热时的功率P快＝eq \f(U2,R1)＋eq \f(U2,R2)＝eq \f((220 V)2,40 Ω)＋eq \f((220 V)2,40 Ω)＝ 2 420 W，加热电阻产生的总热量Q总＝eq \f(Q吸,η)＝eq \f(8.4×106 J,84%)＝1×107 J.快加热的时间t快＝eq \f(Q总,P快)＝eq \f(1×107 J,2 420 W)≈4 132 s，慢加热的时间t慢＝eq \f(Q总,P慢)＝eq \f(1×107 J,1 210 W)≈8 264 s，用快加热比用慢加热节约的时间t＝8 264 s－4 132 s＝4 132 s.22．【解】(1)此时电路中的电流I1＝eq \f(U,R总1)＝eq \f(U,R＋R0)＝eq \f(12 V,20 Ω＋20 Ω)＝0.3 A，R消耗的电功率PR＝I12R＝(0.3 A)2×20 Ω＝1.8 W.(2)当电路中电流为0.15 A时，电路中的电阻R总2＝eq \f(U,I2)＝eq \f(12 V,0.15 A)＝80 Ω，此时压敏电阻R的阻值R′＝R总2－R0＝80 Ω－20 Ω＝60 Ω.由图丙可知，此时压敏电阻受到的压力为1 N，即此装置能筛选出重力至少为1 N的芒果．(3)由图丙可知，压敏电阻的阻值随着压力的增大而减小，当压力为2 N时，压敏电阻的阻值为40 Ω，为了筛选出重力至少为2 N的芒果，R0的阻值为R0′＝R总2－R″＝80 Ω－40 Ω＝40 Ω＞20 Ω，因此适当增加R0的阻值可以让重力小于2 N的芒果被推离传送带，将重力至少为2 N的芒果继续被传送到指定位置．因此他的建议可行．额定电压220 V保温功率605 W慢加热功率1 210 W快加热功率