精品解析2022年人教版九年级物理第十九章生活用电综合测试试卷(含答案详解)
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人教版九年级物理第十九章生活用电综合测试
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、如图所示是简化了的电冰箱的电路图,图中M是压缩机用的电动机,L是冰箱内的照明灯,S1与S2其中一个温控开关,另一个是门控开关。
是下列说法中正确的是()
A.冰箱门打开时,S2是闭合的,灯与电动机串联工作
B.冰箱门打开时,S1与S2一定同时闭合,灯与电动机并联工作
C.冰箱门关上时,灯自动熄灭,S1就自动断开
D.冰箱内温度降到设定温度时,S1就自动断开
2、下列事例中,不符合安全用电的是:()
A.开关应接在火线上B.用湿毛巾去擦用电器
C.有金属外壳的家用电器应接地D.手接触测电笔的笔尾金属体
3、在全国中小学安全教育平台中,安全用电常识是其中一项重要的教育内容。
下列做法符合安全用电要求的是()
A.开关接在灯泡和零线之间B.更换灯泡时不需要断开电源开关C.绝不能用铜丝替代保险丝D.使用测电笔时手接触笔尖金属体4、以下关于安全用电的说法,正确的是()
A.不允许用铁丝或铜丝代替保险丝
B.使用测电笔时,手不能接触笔上任何金属
C.保险丝熔断了,一定是电路中发生了短路
D.在家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电阻越大
5、下列做法与电路连接不符合安全用电原则的是()
A.发生触电事故时应立即切断电源
B.使用螺丝刀式测电笔检验插座的火线
C.高大建筑物上安装避雷针
D.家庭电路中灯泡的连接电路图
6、下列选项中符合安全用电要求的是()
A.在高压线下放风筝
B.多个大功率用电器同时使用一个插座
C.用湿布擦拭正在工作的电视机
D.发生触电事故时,应先切断电源
7、如图,当开关S闭合后,电灯L正常发光,用测电笔测试c、d两点时,测电笔的发光情况是()
A.d点亮、c 点不亮B.c 点亮、d点不亮
C.c、d点都亮D.c、d点都不亮
8、关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是()
A.使用试电笔时,手与金属笔尖接触
B.人体的安全电压不高于36V
C.用电器的金属外壳接零线即可,不需要接地
D.家庭电路中空气开关“跳闸”,一定是短路造成的
9、下列说法中正确的是()
A.使用测电笔时,人体一定要接触笔尾金属体
B.根据
U
R
I
可知,当电阻两端的电压为零时,电阻也为零
C.电流做了多少做功,就有多少其他形式的能转化为电能
D.家庭电路中有一插座内的火线和零线相接触,其余用电器仍可正常工作
10、如图所示的家庭电路中,正常发光的灯突然不亮,经检查空气开关完好,在插座没有插入任何用电器的情况下,用试电笔插进插座的两孔,氖管均发光,电路中只有一处故障,下面有关电路图及故障的说法中正确的是()
A.由电能表上“220V 10(20)A”可知家中用电器总功率不能超过2200W
B.漏电保护器可以防止所有的触电事故发生
C.空气开关在电路中,用电器短路时会自动断开电路
D.根据测试结果,应该是d与m之间断路
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、生活中可以用试电笔来辨别零线和火线,如图所示的两种使用试电笔的方法中,正确的是________图。
试电笔中有一个很大的电阻,这个电阻与氖管________联。
2、如图所示,开关闭合后,在裸露的电线上会触电的是_______鸟(选填“左”或“右”)。
触电的原因是_______。
3、家庭电路触电事故都是人体直接或______接触______线造成的。
4、上海家庭照明电路的电压为_______伏。
脱排油烟机与其他家用电器之间是_______连接的(选填“串联”或“并联”);在图中,与脱排油烟机工作原理相同的是_______(选填编号)。
5、家庭电路中,电饭锅和电热水器是______联的。
电热水器使用三脚插头,分别与火线、零线和
______相连。
小明想用电能表测量电热水器的额定电功率,他先选取一个“220V 100W”的灯,单独与电能表接入家庭电路,15min内电能表转盘转过了75转,则电能表的规格为______r/(kW•h),再将热水器接入该电路,和电灯一起工作,10min内电能表转了750转,则电热水器10min消耗的电能为
______J.额定功率为______W。
三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)
1、小翔的爸爸出差带回一个“快热式电热水器”,准备安装在家里的电路中,如图是电能表照片的截图和其标牌上的部分内容和电能.则:
(1)假如该热水器正常工作,通过的电流为多大?(结果均可保留一位小数)
(2)如果该热水器直接安装到家里原来的电路中行吗?写出一种可能出现的问题?
2、将一台“220 V、1500 W”的电热水器接到220 V的照明电路中,计算:
(1)该热水器的电阻多大?热水器在1 min内产生的热量是多少J?工作1 h要用电多少度?
(2)如果将接这个电热水器的插座安装保险丝(参照下表的熔丝规格),应该选取多大直径?
3、烧开后持续沸腾段时间用于饮用更利于人体健康,为了满足这个要求,小罗设计了多档位节能电烧水壶,电路原理如图甲。
其中开关S为防干烧温控开关,通常情况它是闭合的。
定值电阻R1、R2为加热电阻,且R1为48.4Ω,R2阻值为R1的2倍。
通过滑动金属滑轩上的滑块P,使它在不同的位置接触触点,实现多档位变化(图乙)。
他测得烧水壶用中功率档给热水保温时,正常工作24s,将Ikg的水从75℃加热到80℃。
[已知c水=4.2 103J/(kg⋅℃),不计温度对电阻的影响]求:
(1)此加热过程中热水所吸收的热量Q;
(2)此加热过程中烧水壶的热效率η(η=Q
W
,W为所消耗的电能);
(3)用电高峰时,他请父母断开家中除烧水壶外的全部用电器,用烧水壶高功率档加热一段时间后开始计时经过30s后水沸腾,再以低功率档持续加热30s,观察到电能表转盘在这60s内转了27转(电
能表盘如图丙),烧水壶工作的实际电压U实是多少?
4、如图所示是供电设备向居民楼用户输电的示意图,为保证居民楼内的用户所有用电器都能正常工作,居民楼的输入导线间的电压必须保证为220V.某居民楼内消耗的用电功率如表所示.
问.(1)该居民楼所有用电器的总功率为多少?
(2)当所有的用电器均正常工作时,通过输电线的电流为多少?
5、小丽家电热吹风机的铭牌如下表所示,其工作原理如图甲所示.由于使用了多年,吹风机中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化,电动机性能仍保持不变.为准确测量氧化电热丝的实际电阻值,小丽在家中把该吹风机单独接入家庭电路并使其吹热风,发现电能表的转盘6min内转过132r,电能表规格如图乙所示.问:
(1)氧化电热丝的实际电阻值是多少?
(2)为恢复电热吹风机的铭牌功率,应与氧化电热丝串联还是并联一段新电热丝?(3)新电热丝的阻值是多少?
---------参考答案-----------
一、单选题
1、D
【解析】
【详解】
AB.冰箱门打开时,S2是闭合的,灯亮起,但是电动机不一定工作,故AB错误;C.冰箱门关上时,灯自动熄灭,S2就自动断开,故C错误;
D.冰箱内温度降到设定温度时,电动机停止工作,S1就自动断开,故D正确。
2、B
【解析】
【详解】
A.控制家用电器的开关应安装在火线上,这样,断开开关时,用电器不带电,故A正确,不符合题意;
B.湿毛巾容易导电,不能用湿毛巾擦用电器,可能会因湿手、湿抹布导电而发生触电事故,故B错误,符合题意;
C.为了防止因漏电而发生触电事故,有金属外壳的家用电器,外壳一定要接地,故C正确,不符合题意;
D.使用测电笔时,笔尖应接触被测的导线,手指按住笔尾金属体,不能碰到笔尖,防止发生触电,故D正确,不符合题意。
故选B。
3、C
【解析】
【详解】
A.为了防止触电,开关接在灯泡和火线之间,故A不符合安全用电要求;
B.为了防止触电,更换灯泡时需要断开电源开关,故B不符合安全用电要求;
C.由于铜的熔点比保险丝的熔点高,且长度和粗细一样的情况下,铜的电阻比保险丝的电阻小,所以,当电流过大时电路不会断开,绝不能用铜丝替代保险丝,故C符合安全用电要求;
D.使用测电笔时手不能接触笔尖金属体,要接触笔尾金属体,故D不符合安全用电要求。
故选C。
4、A
【解析】
A.电路中电流过大,虽然产生了较多的热量,铁丝和铜丝的熔点比较高,铁丝或铜丝不会熔断,不能起到保险作用,不允许用铁丝或铜丝代替保险丝,故A正确;
B.使用测电笔时,手要与笔尾金属体接触,不能接触笔尖,故B错误;
C.保险丝熔断,说明电路中电流过大,其原因可能是电路中发生了短路或用电器总功率过大,故C错误;
D.家庭电路中同时工作的用电器越多,相当于增大了横截面积,故总电阻越小,故D错误。
故选A。
5、D
【解析】
【详解】
A.发生触电事故时应立即切断电源再抢救伤者,防止再次触电,故A符合安全用电原则,不符合题意;
B.使用螺丝刀式测电笔检验插座的火线,手指不能接触测电笔前端的金属杆,以免造成触电,故由图中可知B符合安全用电原则,不符合题意;
C.高大建筑物上安装避雷针后,当有雷电时,电流会从避雷针传入大地,从而避免电流对建筑物造成破坏,故C符合安全用电原则,不符合题意;
D.出于安全用电的考虑,开关应接在火线上,而图中开关接在零线上,断开开关后,灯泡仍与火线相连,接触灯泡时易造成触电事故,故D不符合安全用电原则,符合题意。
故选D。
6、D
【解析】
【详解】
A.人靠近高压线,易发生高压电弧触电,所以不能在高压线下放风筝,故A不符合题意;
B.多个大功率用电器同时使用一个插座,会使总电流过大,容易烧坏插座、引起火灾,故B不符合题意;
C.生活用水是导体,用湿布擦正在工作的电视机,可能会发生触电事故,故C不符合题意;
D.发生触电事故时,要先切断电源,否则,施救者也会触电,故D符合题意。
故选D。
7、A
【解析】
【详解】
当开关S闭合后,电灯L正常发光,用测电笔测试c、d两点时,只要试电笔中有电流通过,则试电笔内指示灯亮,当测电笔测量d时,d点与火线相连,可以看到测电笔内的指示灯亮;灯泡正常发光,说明有电流经过c点,c点与零线相连,故测电笔内的指示灯不亮,故A符合题意。
故选A。
8、B
【解析】
【详解】
A.使用测电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分,不能用手触及测电笔前端的金属探头,否则会造成人身触电事故,故A错误;
B.对人体的安全电压是小于等于36V,故B正确;
C.家用电器的金属外壳要接地,以防止金属外壳漏电发生触电事故,故C错误;
D.空气开关“跳闸”,是由于电路中的电流过大,原因可能是短路,也可能是电路中的总功率过大,故D错误。
故选B。
9、A
【解析】
【详解】
A.测电笔的工作原理就是利用在人体大地和火线之构建一个回路,指示灯才能亮,但人体能承受的电流很小,所以测电笔中有一个很大电阻,帮助限流,因此使用时人体要要接触笔尾金属体,但切不可接触笔尖。
故A正确;
B.导体电阻是导体的一种属性,只与导体的长度、粗细、材料和温度等因素有关,与电压、电流无关,故B错误;
C.电流做功是把电能转化成其它形式的能,故应该是电流做了多少做功,就有多少电能转化成其他形式的能,故C错误;
D.家庭电路中一般用电器都是并联的,插座是用电器的接口,也与其它用电器是并联关系,根据并联电路的特点,如果插座处火线和零线相接触即发生短路,将引起空气开关跳闸,其它用电器都不能工作,故D错误。
故选A。
10、C
【解析】
【详解】
A.电能表允许通过的最大电流为20A,在220V的电压下工作,故接入的用电器总功率的最大值
==⨯
220V20A=4400W
P UI
故A错误;
B.漏电保护器在通过火线和零线的电流不相等时自动断开电路,所以当人单独接触火线发生触电事故或者火线接地时,漏电保护器可以起到保护作用,但是当人同时接触火线和零线发生触电事故时,漏电保护器不能起到保护作用,故B错误;
C.空气开关在电路短路或用电器的总功率过大时切断电路,故C正确;
D.试电笔插进插座的两孔,氖管均发光,说明零线断路,且断路位置在m点之前,灯不发光,所以断路发生在d点之前,故D错误。
故选C。
二、填空题
1、甲串
【详解】
[1]甲图的使用方法是正确的,手接触笔尾金属体;乙图的使用方法是错误的,测电笔接触火线或零线,氖管不发光。
[2]当用测电笔测火线时,电流需要经过人体,所以电流应该很小,因此电阻需要很大,故应该将电阻与氖管串联在电路中。
2、右见解析
【详解】
[1][2]右边的小鸟的两脚分别接触了电灯的两端(并联),有一定的电压,有电流流过小鸟身上,右边的小鸟会触电,左边的小鸟的两脚在同一根电线上,两点之间没有电压,没有电流流过,不会触电。
3、间接火
【详解】
[1][2]家庭电路中,人体触电原因是人体直接或间接接触火线,使人体构成通路,通过人体有电流。
4、220 并联 bc/cb
【详解】
[1]中国的家庭电路电压规定为220V,工厂电压为380V。
[2]脱排油烟机与其他家用电器之间是独立工作,互不影响,故是并联。
[3]脱排油烟机工作原理是在接通电源之后,电机开始工作,驱动风轮作高速旋转,根据流体压强流速快,压强小,烹饪产生的油烟就被吸入油烟机内部进行过滤,是利用大气压进行工作的,而图a船闸的工作原理是连通器,故a不符合题意;图b是利用外界大气压大于罐内气压,而进行拔火罐的,故b 符合题意;图c利用大气压大于吸管内的气压而将液体吸入吸管内,是利用大气压工作的,故c符合题意;故选bc。
5、并地线 3000 8.4×105 1400
【详解】
[1]电饭锅和电热水器工作时互不影响,所以它们是并联的。
[2]三脚插头的三根线分别与火线、零线和地线相连接。
[3]家庭电路的电压为220V ,该灯泡15min 消耗的电能为
150.1kW h=0.025kW h 60
W Pt ⨯⋅== 即电路中消耗0.025kW •h 的电能时,电能表转盘转过了75转,则消耗1kW •h 的电能时,电能表转盘转过的转数
0.025kW 1kW h 300r h
0n ⋅⋅== 即该电能表的规格为3000r/(kW •h)。
[4]将热水器接入该电路,和电灯一起工作,10min 内电能表转了750转,则电热水器和电灯消耗的总电能
5kW h 0.25k 750300W h 900
×1J W =⋅⋅总== 电灯在10min 消耗的电能为
W 灯=Pt ′=100W ×10×60s =6×104J
则电热水器10min 消耗的电能为
W 热水器=W 总﹣W 灯=9×105J ﹣6×104J =8.4×105J
[5]电热水器的额定功率
58.410140J 0W 1060s
W P t ==='⨯⨯热水器热水器 三、计算题
1、(1)I 0=P 0/U 0=8 000 W/220 V≈36.4 A (2)不能直接连入原电路中.可能出现的问题有:烧坏导线、烧坏保险丝、烧坏电能表、引起火灾或者空气开关跳闸等
【详解】
(1)由P UI =可得,该热水器正常工作,通过的电流:
00800036.4220P W I A U V
==≈; (2)不能直接连入原电路中,因为36.420A A >,可能出现的问题有:电流过大,容易引起火灾或空气开关跳闸、电能表烧毁、热水器无法正常工作.
故答案为(1)I 0=P 0/U 0=8 000 W/220 V≈36.4 A (2)不能直接连入原电路中.可能出现的问题有:烧坏导线、烧坏保险丝、烧坏电能表、引起火灾或者空气开关跳闸等.
【点睛】本题考查电流、电阻、消耗电能等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要熟知电能表各个参数的物理意义,要学会从题目所给信息中找到有用的数据.
2、(1)32.27Ω 9×104
J 1.5度 (2)1.25mm
【解析】
解:(1)由2
P U R
=可得,该电热器的电阻 22220R 32.271500U V P W ==≈Ω() 热水器在1min 内产生的热量
Q=W=Pt=1500W×60s=9×104
J ,
工作1h 要用电W ’=Pt=1.5kW×1h=1.5kWh=1.5度.
(2)由P=UI 可得,电热水器的额定电流1500I 6.82220P W A U V ==≈, 因此应选额定电流为7.5A 的熔丝,由表可知,应该选取直径为1.25mm 的熔丝.
答:(1)该热水器的电阻为32.27Ω,热水器在1 min 内产生的热量是9×104
J ,工作1 h 要用电1.5度;(2)如果将接这个电热水器的插座安装保险丝应该选取直径为1.25mm 的熔丝;
点睛:电流通过纯电阻电路时,产生的热量等于电流所做的功,即Q=W ;
3、 (1)2.1×104J ;(2)87.5%;(3)198V
【详解】
(1)用中功率挡给热水保温时,热水吸收的热量
Q =c 水m (t -t 0)=4.2×103J/(kg ⋅℃)×1kg×(80℃-75℃)=2.1×104J
(2)此加热过程中,滑块P 接触触点4,电路是只有R 1工作的简单电路,则烧水壶消耗的电能
22
41(220V)24s 2.410J 48.4Ω
U W t R ==⨯=⨯ 烧水壶的热效率
442.110J 87.5%2.410J
Q W η⨯===⨯ (3)由电能表的参数得,烧水壶在60s 内消耗的电能
64127271kW h 3.610J 4.8610J 20002000
W =⨯⋅=⨯⨯=⨯ 当滑块P 接触触点1、2时,烧水壶处于高功率挡,两电阻并联,电路的总电阻
1211
111112R R R R R =+=+ 在高功率挡工作30s 消耗的电能
2
2211111111()2U W t U t U t R R R R ==⋅
⋅=+⋅实高实实 此为①式,
当滑块P 接触触点2时,烧水壶处于低功率挡,电路是电阻R 2工作的简单电路,此时烧水壶工作30s 消耗的电能
2
2112112U W t U t R R ==⋅
⋅实低实 此为②式,
而
W 1=W 高+W 低
此为③式,
解①②③式得
U 实=198V
答:(1)此加热过程中热水所吸收的热量Q 是2.1×104
J ;
(2)此加热过程中烧水壶的热效率η是85%;
(3)烧水壶工作的际电压U 实是198V 。
4、(1)44kW ;(2)200A .
【详解】
(1) 用电器的总功率 P 总=4kW+13kW+18kW+9kW=44kW .
(2) 通过输电线的电流为
44000==A=200A 220
P I U 总 答:(1)该居民楼所有用电器的总功率是44kW .
(2)通过输电线的电流为200A .
5、 (1)121Ω;(2) 应与氧化电热丝并联一段新电热丝;(3)605Ω.
【详解】
(1)由图乙可知电能表的参数3000r/(kW•h),氧化后吹热风时,6min 内消耗的电能:
W =
1323000
kW•h=0.044kW•h, 此时吹热风时电路的实际功率: P =0.044kW h 6h 60
W t =0.44kW=440W , 此时电热丝的实际功率
P 热′=P -P 电动机=440W-40W=400W ,
氧化电热丝的实际电阻值
R ′=22
(220V)=400W U P '热
=121Ω; (2)吹风机正常工作时,P 热=480W ,电阻丝的阻值
R =22(220V)=480W U P 热≈6056
Ω=100.8Ω<121Ω; 因并联电路的总电阻小于任何一个分电阻,串联电路的总电阻大于任何一个分阻;所以为恢复电热吹风机的铭牌功率,应与氧化电热丝并联一段新电热丝.
(3)由并联电路电阻的关系得到
12
111R R R =+ 111605121ΩΩ6
R =+新
R 新=605Ω.
答:(1)氧化电热丝的实际电阻值为121Ω;
(2)为恢复电热吹风机的铭牌功率,应与氧化电热丝并联一段新电热丝;
(3)新电热丝的阻值是605Ω.。