苏科版 2020-2021学年 九年级物理(下)第十五章 电功和电热 单元测试卷

第十五章电功和电热单元测试卷2020.12.20学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意：本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。

第Ⅰ卷为选择题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。

第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。

答案写在试卷上均无效，不予记分。

第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
1.物理学中，同种单位可以有不同的表示形式，下列能表示电功单位的是
A. B. C. D.
2.小明用两个不同的白炽灯做“探究串联电路的电流特点”实验时，发现一个灯泡较
亮而另一个灯泡较暗，则较亮的灯泡：
A. 电阻小
B. 灯丝粗
C. 电流大
D. 功率大
3.如图所示分别是小阳家8月1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
C. 电能表工作时的电流不应超过标定电流40A
D. 电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能
4.如图所示是电阻甲和乙的图象，下列说法正确的是
A. 电阻乙为定值电阻
B. 当电阻甲两端电压为2V时，
C. 只将电阻甲和乙串联，若电路电流为时，则电路总电阻为
D. 只将电阻甲和乙并联，若电源电压为2V时，则电路总功率为
5.下列情况中不属于防止电热危害的是
A. 电视机的后盖有很多孔
B. 电脑机箱内有小风扇
C. 电动机有许多散热片
D. 家电长时间停用，隔一段时间应通电一段时间
6.一盏“”的日光灯，一只“”的电烙铁，一把“”的电扇，它们同时工作3小时，
产生的热量
A. 日光灯多
B. 电烙铁多
C. 电扇多
D. 一样多
7.某同学用同种材料制成a、b两种电热丝，a的横截面积是b的两倍，b的长度是a
的2倍，把两个电热丝接在家庭电路中，烧开同一壶水，两次所用的时间
A. B. C. D.
8.在全家搬进新家之前，小宇同学准备检查生活用电线路是否有问题，他先断开所有
用电器和总开关，然后将火线上的保险丝取下，换上一只额定电压为220V的灯泡，如图所示，闭合总开关，发现灯泡正常发光。

由此判断
A. 线路安装完全正确，因为灯泡正常发光
B. 线路安装不正确，电路中有短路
C. 线路安装不正确，电路中有断路
D. 仅由此不能判断线路是否有问题
9.以下做法中，符合安全用电原则的是
A. 手机边充电边玩游戏
B. 家里的空气开关跳闸，立即合上空气开关
C. 将冰箱的金属外壳接地
D. 使用测电笔时，手指不能接触测电笔的金属体笔尾
10.已知一台直流电动机两端的电压为6V，通过电动机的电流为2A，线圈的电阻为则
在1min内电动机消耗的电能及产生的热量分别为
A. 720J，720J
B. 720J，120J
C. 720J，600J
D. 600J，120J
11.如图所示电路，电源电压不变，开关S闭合前，电压表示数
为开关S闭合后，电流表的示数为，的示数为，。

下列判断
正确的是
A. 电阻R1与R2的阻值比为
B. 电阻消耗的电功率为
C. 电路消耗的总功率为
D. 电阻的阻值为
12.将两个定值电阻串联接在电压为U的电源两端，消耗的功率为，消耗的功率为；将
这两个定值电阻并联接在电压为U的电源两端，下列分析正确的是
A. 与的电阻之比为4：1
B. 并联时通过与的电流之比为1：1
C. 并联时消耗的功率为
D. 并联时两电阻消耗的总功率为
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共12小题，共24.0分）
13.如图为某型号电动平衡车，其电动机功率为在下列条件下测得
其续航里程为18km：满电：载重60kg；沿平直路面行驶：速
度。

在这次测试中，电动机消耗电能为______：若电动机效率为，则平衡车受到的阻力为______N。

14.随着节能意识的提高，作为传统照明的白炽灯己逐渐被发光效率更高的节能灯所取
代，据相关资料显示：白炽灯的发光效率为，而LED灯的发光效率为，则一盏60W 的白炽灯可以用的______W的LED灯替换就能达到相同的亮度；若亮亮家原来有60W的白炽灯10盏，用10盏相同亮度的LED灯替换后，每盏灯平均每天工作2h，每个月按30天计算可以节约______的电能。

15.如图某电子式电能表的表盘上标的“”字样，它表示用电器每消耗的电能，表盘上
的脉冲闪灯闪烁1600次。

图中的快速电水壶单独工作5min烧开一壶水，电能表上的闪灯闪烁了240次。

则此电水壶烧开这壶水消耗的电能为______，它的电功率为______W。

16.有一块手机用的锂电池，上面标明电压为，容量为，则它充满电后，大约储存了
_________J的电能。

该手机正常通话时平均电流为100mA，待机时平均电流为10mA，则手机电池理论上只能维持连续通话____h。

17.如图甲、乙是两只额定电压相同的灯泡，灯丝材料和长度都相同，
则灯泡______的灯丝电阻较大。

都正常工作10min两灯消耗电能的
大小关系是______灯丝电阻不变
18.1度电_________J，1度电可供功率为1000W的用电器工作_____小时。

19.一家用白炽灯泡上标有“PZ220一60”的字样，其中，“220”表示
__________________，“60”表示________________________；若把它接在的电源上使用，灯泡的实际功率是____________W．
20.家庭电路中“超负荷”是指电路中电流过大，出现上述情况时，电路中保险丝会自
动熔断，是因为保险丝的熔点较_____高低，其工作原理是利用电流的________效应。

21.如图是练习使用试电笔的两种情形，图________所示方法是正确的，若电路中插座
完好且接线正确，按正确方式使用试电笔，将笔尖插入插座的________侧插孔，氖管会发光。

若按图中错误方式操作，易造成________________选填“单线触电”或“双线触电”。

22.央视是真的吗节目中，主持人做了“电池口香糖锡纸取火工具”的实验：取口香糖
锡纸，中间剪掉一些如图乙，将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现锡纸条开始冒烟、着火如图甲，这里把______能转化成
_________能。

已知锡纸条上ab，bc，cd段长度相等，则______段的电阻最大。

23.小明家电热毯的电阻丝断了，他爸爸将电阻丝的两个断头接上并缠上绝缘胶布后继
续使用，在使用中发现接头处的电热毯被烧焦，险些酿成安全事故，其原因是接头处电阻_______较大较小，相同时间内电流通过接头处产生的热量________较多较少。

24.如图甲所示，电源电压恒定不变，闭合开关，移动滑片，滑动变阻器消耗的功率P
与其电阻R的变化关系如图乙所示，则______；当滑片P滑至最右端时，通电1min
电流通过产生的热量是______J。

三、作图题（本大题共3小题，共6.0分）
25.如图所示，请将图中的“光控开关”、“声控开关”和灯泡正确连入电路完成楼道
灯自动控制电路，要求在光线较暗且有声音时灯才亮；安装一个不受开关控制的三孔插座．
26.图甲是某宾馆床头柜上的开关示意图，图乙是其控制的电路，其中为旋钮开关，单
独控制台灯的通断和亮度；为单独控制电视插座的开关。

请在图乙中将电路图连接完整，要求符合安全用电原则。

27.请将两个标有“”的灯、连接在家庭电路的电路图中，要求开关S控制两盏灯，S
闭合后两盏灯都能正常发光。

四、实验探究题（本大题共4小题，共24.0分）
28.利用控制变量法可定性探究“电功与电流、电压的关系”，根据教材的设计思考下
列问题：
在实验中，我们可以通过观察________________判断相同时间内电流做功的多少．实验中，应选择规格________选填“相同”或“不同”的两只灯泡进行实验．
在探究“电流做功的多少与灯泡两端电压的关系”时，两只灯泡需要________联，这样做可以确保两只灯泡的________和________相同．
在探究“电流做功的多少与电灯中电流的关系”时，两只灯泡需要________联，开关串联在________选填“干路”或“支路”上，这样做可以确保两只灯泡的
________和________相同．
实验时，电路中通常要串联接入一只________，目的是
____________________________．
29.在探究“影响电流热效应的因素”实验中：
为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，该实验通过比较___________来判断相同时
间内不同电流产生的热量多少，下面的探究实验中，也是采用这种研究方法的是___________图中烧杯内装有质量相等的煤油
A.力是看不见的，可以通过力的作用效果认识它
B.探究电流与电压、电阻的关系
C.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
若要探究电阻产生热量与电阻的关系，可选择乙图中______选填“A”或“B”烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻______选填“串联”或“并联”．
小明提议利用上述实验装置该做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他应选择乙图中____选填“A”或“B”烧瓶与甲图中的烧瓶并联，并将其中一烧瓶中的液体换成_____水和煤油升高相同的温度吸收热量的多少是通过_________来反映的．
30.在验证“电功与电流、电压的关系”活动中，同学们设计了如图甲、乙、丙三个电
路。

经过讨论，同学们一致认为不应该选择图_____甲乙丙电路，理由是该图无法利用控制变量法进行探究。

根据_____________，我们可以比较相同时间内电流做功的多少，所用的两灯和规格是____相同不同。

为研究电流做功与电压的关系，应该选择图_______乙丙中所示的电路；设计另一个电路是为了探究电功与__________的关系。

经过讨论，大家认为图乙电路存在一个缺陷，请你说说问题可能在哪里？
_______________________________________________________________________ ________。

31.小聪利用如图甲所示的电路测量额定电压为小灯泡的额定功率。

请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整，要求滑动变阻器滑片P向右移动时小灯泡变亮。

连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表示数不为零，电压表示数为零，则故障可能是由于小灯泡________引起的。

当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是________W。

在实际测量中，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，如果考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏________。

小红在“测量额定电压为的小灯泡的额定功率”实验中不小心将电流表损坏，实验室暂时没有多余的电流表，老师给她一个已知阻值为的定值电阻和一个单刀双掷开关，小红借助部分现有的实验器材，设计了如图所示的实验电路，准备测量小灯泡正常发光时的电功率．请你帮她完成下列实验步骤：
连接好实验电路，闭合开关，将开关拨到触点________选填“1”或“2”，移动滑片，使电压表的示数为________V；
保持滑片的位置不动，______________________，读出电压表的示数为U；
小灯泡的额定功率P额________________用已知量和测量量表示。

五、计算题（本大题共3小题，共24.0分）
32.一只电水壶的额定电压为220 V，正常工作1min消耗的电能为求：
电水壶的额定功率；
电水壶正常工作时的电流。

33.如图甲所示的多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能深受市场认可和欢迎。

其铭牌如下表所示，图乙是该养生壶的简化电路图。

开关、处于什么状态，养生壶为低温档，说明判断依据；
求的阻值；
养生壶处于高温档工作时，求电路中的电流大小；
该养生壶正常工作时，在1个标准大气压下，使用高温档将初温是，质量为1kg的水烧开，若高温档的加热效率为求养生壶消耗的电能和烧开一壶水需要的时间。

项目参数
电源电压220
低温档功率275
中温档功率550
高温档功率1100
34.LED灯具有节能、环保等特点，如图所示是额定电压为、额定功率为的LED灯泡，
该灯泡的额定电流是多少A？
若它每天正常发光，一个月天消耗的电能是多少？
与普通白炽灯相比，在达到相同亮度的条件下，假设LED灯可以节约的电能，则这个LED灯与功率为多少W的白炽灯亮度相当？
答案和解析
1.【答案】C
【解析】
【试题解析】
【分析】
此题考查的是电功的单位的题目，容易解答。

电功的单位是J和。

【解答】
解：由公式可知，是电功率的单位，故A不符合题意；
B.由公式可知，是电荷量的单位，故B不符合题意；
C.由公式可知，是电功的单位，故C符合题意；
D.，即IRt，不是电功的单位，故D不符合题意。

故选C。

2.【答案】D
【解析】【试题解析】
解：由可知，较亮灯泡的电阻较大，故A错误；
B.因导体的电阻只与导体的材料、长度、横截面积有关，其材料相同时，导体越长、横截面积越小，电阻越大，所以白炽灯的材料和长度相同，较亮灯泡的电阻较大，灯丝较细，故B错误；
C.因串联电路中各处的电流相等，所以通过两灯泡的电流相等，故C错误；
D.因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以较亮灯泡的电功率较大，故D正确；
故选：D。

本题考查了串联电路的电流特点和电功率公式、影响电阻大小因素的应用，关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。

3.【答案】D
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查对电能表参数的理解，关键是要明白各参数的物理意义，还要能读出电能表的示数和计算出当月消耗的电能。

从电能表表盘可得到的信息：
电能表是测量电能的仪表；
电能表读数时，最后一位是小数，单位；
“”表示电能表的标定电流为10A，平时工作允许通过的最大电流为40A；
表示每消耗的电能，指示灯闪烁1600次，据此求出指示灯闪烁320次消耗的电能。

【解答】
A.电能表是测量电能的仪表，故A错误；
B.小阳家8月份消耗的电能：，故B错误；
C.“”表示电能表的标定电流为10A，平时工作允许通过的最大电流为40A，故C错误；
D.指示灯闪烁320次消耗的电能：；故D正确。

故选D。

4.【答案】D
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆定律和电功率的计算，关键是根据图象得出相关的信息。

根据欧姆定律可知，电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，据此分析图象甲乙电阻的变化；
由图象可知，当甲两端电压为2V时对应的电流，根据欧姆定律求出的阻值；
根据串联电路的电流特点读出图象中对应的电压，利用串联电路的电压特点求出电源的电压，进而计算出总电阻；
根据并联电路的电压特点结合图象读出对应的电流，再根据并联电路的电流特点得出干路电流，根据计算电路总功率。

【解答】
A.由图象可知，甲对应的电流与电压成正比，而乙对应的电流与电压不成正比，根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变，乙电阻的阻值变化，故A错误；
B.由图象可知，当甲两端电压为2V时，通过甲的电流为，根据欧姆定律可知，故B错误；
C.甲、乙串联在电路中，当电路电流为时，通过甲、乙的电流均为，由图象可知，，，据串联电路中总电压等于各分电压之和，故此时电源的电压：，故总电阻是：，故C
错误；
D.甲、乙并联在2V电源时，根据并联电路的电压特点可知两灯泡两端的电压为2V，由图象可知，，，因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流，
则电路总功率为，故D正确。

故选D。

5.【答案】D
【解析】【试题解析】
本题考查电热的危害的防止，电视机的后盖上有小孔、电动机外壳上有散热片、电脑机箱内有小风扇都是为了散热，确保用电器正常工作。

A.电视机的机壳上有许多小孔是为把各电器元件产生的热量及时散失掉．不符合题意；
B.过多的热量会影响计算机的正常工作，机箱内有风扇，这都是为了散失热量．不符合题意；
C.电流通过电机产生的热量是有害的，有许多散热片可以用来散热．不符合题意；
D.家电长时间停用，隔一段时间应通电一次防止家电受潮，再次使用时被损坏．符合题意；
故选D。

本题主要考查对电热的应用及预防措施的了解．用电器工作时如果温度过高，会造成危害，要考虑如何散热。

6.【答案】B
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查了电功率公式的应用，关键是知道用电器正常工作时的功率和额定功率相等。

电风扇、日光灯、电烙铁三个用电器的额定功率相等，正常工作时的功率和额定功率相等，根据可知相同时间内电流做功的关系；根据能量转化比较产生热量的多少。

【解答】
电风扇、日光灯、电烙铁三个用电器的额定功率均为60W，正常工作时的功率和额定功
由的变形式可知，相同时间内三者电流做功一样多；
日光灯将电能转化为光能和内能；电烙铁将电能全部转化为内能；电风扇将电能转化为内能和机械能；产生热量最多的是电烙铁，故B正确，ACD错误。

7.【答案】A
【解析】解：
由题意可知，a的横截面积是b的两倍，即，
b的长度是a的2倍，即，
而两电热丝材料相同，由得，a、b两电热丝的电阻分别为：
，，
所以，
两个电热丝接在家庭电路中，烧开同一壶水，所以电压相等且两电热丝放出热量相同，即：，
由有：，
所以：。

故选：A。

根据同种材料制成a、b两种电热丝的横截面积与长度的关系，找出两电热丝电阻的关系，再根据表示出两电热丝烧开同样一壶水所用的时间关系。

本题考查了对影响电阻大小的因素和焦耳定律的掌握与应用，关键是计算过程中各量之间的关系不要颠倒，要细心。

8.【答案】B
【解析】
【试题解析】
【分析】
此类问题是考查对家庭电路的故障分析问题，与实际生活联系紧密，要学会分析处理。

保险丝是接在火线上的，在保险丝处换上一检验灯，检验灯与家庭电路中其他用电器在这种情况下是串联关系，根据串联电路分电压的特点，闭合开关后，检验灯与其他用电器都不能正常工作。

当在火线处接入灯泡时，灯泡与其他用电器串联，分得的电压小于220V，应该不会正常发光或不发光，闭合总开关，发现灯泡正常发光，说明灯泡两端电压为220V，说明火线和零线之间已经连接上了，其它用电器被短路；
则ACD错误、B正确。

9.【答案】C
【解析】解：
A、若用正在充电的手机玩游戏，可能会发生手机电池爆炸事故，故A错误；
B、因为电路有短路或总功率过大的情况，空气开关才跳闸，所以应先检修，检查没有问题后再使空气开关复位，故B错误；
C、洗衣机、电冰箱等家用电器都使用三孔插座，是由于这些用电器的外壳是金属，金属是导体，当用电器漏电时，会使金属外壳带电，若金属外壳接地，电流就通过地线流入大地，从而防止了触电事故的发生，故C正确；
D、使用试电笔辨别火线和零线时，手必须接触笔尾的金属体，手不能接触笔尖金属体，故D错误。

故选：C。

若用正在充电的手机玩游戏，容易发生手机电池爆炸事故，很危险；
空气开关跳闸，原因是电路有短路或或总功率过大的情况，应先检修，检查没有问题后再使空气开关复位；
有金属外壳的用电器，其外壳要接地；
使用测电笔时，手要接触笔尾的金属体。

了解安全用电常识，并能在生活中加以运用，既是解答此题的关键，也有一定的现实意义。

10.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了电动机中的转化的能量的计算。

电动机正常工作时其电路是非纯电阻电路，产生的热量只能用计算，消耗的电能只能用计算。

【解答】
电动机产生的热量：。

电动机消耗的电能为；故B正确，ACD错误。

11.【答案】B
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查了学生对并联电路的电流特点、欧姆定律和电功率公式的掌握和运用，分析电路图得出当开关闭合时三电阻并联是本题的关键。

分析电路图，当开关断开时，电压表测量的是电源电压，由此可知电源电压；
当开关闭合后，三个电阻并联，测通过和的电流之和，测通过和的电流之和；根据并联电路的电压特点可求通过和的电流关系，根据并联电路的电流特点可知三条支路的电流和干路电路的大小；再根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电阻与的阻值之比，根据求出电路消耗的总功率和消耗的电功率，根据欧姆定律求出电阻的阻值。

【解答】
解：由图知，开关断开时，电压表测量的是电源电压，因示数为6V，可知电源电压为6V；
开关S闭合后，等效电路图如下图所示：
三电阻并联，且：：1
根据可得，：：：2，
电流表的示数为，
，，
电流表的示数为，
，
干路电流，
，
：：：：3，故A不正确；
电阻消耗的电功率，故B正确；
电路消耗的总功率，故C不正确；
，故D不正确。

故选B。

12.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据串联时两电阻消耗的功率得出电阻关系和表示出电阻消耗的电功率。

当、串联时，通过两电阻的电流相等，根据电阻消耗的功率关系和确定两电阻之间的关系；
根据电阻的串联特点和欧姆定律表示出电路中的电流，根据表示出消耗的功率；
当、并联在同一电源两端时，根据并联电路的电压特点和求出消耗的功率，根据欧姆定律得出通过两电阻的电流关系；
根据求出消耗的电功率，进一步得出两电阻消耗的总功率。

【解答】
A.、串联时，通过两电阻的电流相等，由题知，所以，由可知，即，故A错误；
B.当、并联在同一电源两端时，因为并联电路各支路两端的电压相等，所以由可得，并联时通过与的电流之比：：：1，故B错误；
、串联时，由串联分压规律可知，它们的电压之比为：：：4，所以可知，，则串联时的功率：；
所以，同理可得，串联时的功率：，所以
当、并联在同一电源两端时，它们两端的电压均等于电源电压U，则此时消耗的功率：，故C正确；
此时消耗的功率：；
电路消耗的总功率：，故D错误。

故选C。

13.【答案】96
【解析】解：由得，行驶时间：
，
消耗的电能：
；
由得，电动机做的有用功：
，
匀速行驶时，由得，平衡车受到的阻力：。

故答案为：；96。

根据求出行驶时间，再根据求出消耗的电能；
根据电动机效率求出电动机做的有用功，再根据求出电动机牵引力，匀速行驶时受到的阻力等于牵引力。

此题主要考查的是学生对速度、电功、效率、有用功计算公式的理解和掌握，综合性较强，难度不大。

14.【答案】10 30
【解析】解：
由题意，白炽灯的发光效率为，而LED灯的发光效率为，
而两种灯泡的亮度相同，即有用功率相等，所以，
即：，
解得，；
由可得，每个月节约的电能：
，
故答案为：10；30。

白炽灯的发光效率为，而LED灯的发光效率为，可求一盏60W的白炽灯可以用多少W 的LED灯替换；
根据电功率的计算公式来计算消耗电能和用电器工作时间的情况。

本题考查学生对电能转化为其他形式能量的掌握情况，在做题时一定要善于抓住题目提供的信息，从提供的信息入手逐步解决问题。

15.【答案】；1800
【解析】解：电路中每消耗的电能，指示灯闪烁1600次。

所以当指示灯闪烁240次时，消耗的电能为，
，
用电器的额定功率。

故答案为：；1800。

电能表是测量家庭电路中消耗电能多少的仪表。

“”的含义是：电路中每消耗的电能，指示灯闪烁1600次，可求指示灯闪烁了240次消耗的电能；然后根据求出它的电功率。

本题考查对电能表各参数的理解以及电功率和电能的计算，关键是对电能表各参数的正确理解以及公式及其变形的灵活运用，还要知道各物理量单位的换算。

16.【答案】；10
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查了手机电池充满电后储存电能的计算以及时间的计算，是一道基础题。

知道电池的容量，根据求出电流做的功即为储存的电能；
已知手机正常通话时的平均电流，根据的变形式即可求出它连续通话的时间。

【解答】
手机锂电池充满电后，储存的电能：。