知识点详解苏教版九年级物理下册第十五章电功和电热综合测试试卷(含答案详解)

苏教版九年级物理下册第十五章电功和电热综合测试
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、标有“220V 40W”字样的电风扇、电视机、电烙铁、节能灯正常工作相同时间，产生热量最多是（）
A．电风扇B．电视C．电烙铁D．节能灯
2、关于家庭电路及安全用电，下列说法正确的是（）
A．为了防止触电，必须把用电器的开关接在火线上
B．用电器起火，可以迅速用水将火扑灭
C．家庭电路中空气开关跳闸，一定是电路中某处发生短路
D．家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越大
3、电给我们的生活带来了极大的便利，但不正确用电也会带来很大的危害，甚至会危及生命。

安全用电是每一位公民的必备素养。

下列做法中不符合
．．．安全用电原则的是（）
A．不接触低压带电体，不靠近高压带电体
B．在家庭电路中安装保险丝或空气开关
C．用电器电线绝缘皮破损了仍继续使用
D．及时更换达到使用寿命的插座、导线和家用电器
4、关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（）
A．用铜丝代替保险丝
B．用湿抹布擦拭电源开关
C．家庭电路着火首先要用水浇灭起火点
D．把电灯的开关接在火线
5、在如图甲所示的电路中，电源两端的电压保持不变，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P由a端滑至b端的过程中，通过小灯泡的电流I随其两端电压U变化的I-U图像如图乙所示。

已知小灯泡的额定电压为12V，下列说法中正确的是（）
A．在电压表示数变小的过程中，电路消耗的总功率不断变大
B．滑动变阻器的最大阻值为9Ω
C．滑片P由a端滑至b端的过程中，小灯泡的电功率变化了9W
D．滑片P由a端滑至b端的过程中，电路的总电功率变化了21W
6、下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（）
A．电饭锅B．电视机C．抽油烟机D．电冰箱
7、关于家庭电路和安全用电，下列做法正确的是（）
A．更换灯泡时先断开开关B．电灯开关安装在零线和电灯之间
C．用铜丝代替保险丝D．使用试电笔时，手不接触笔尾的金属体
8、在国际单位制中，电功率的单位是（）
A．安培B．伏特C．焦耳D．瓦特
9、现代生活离不开电，树立安全用电的意识非常重要。

在图所示的各种做法中，符合安全用电原则的是（）
A．用绝缘棒挑开通电的裸导线
B．继续使用绝缘皮损坏的导线
C．在电线上晾湿衣服
D．在高压电线下放风筝
10、如图甲所示的电路中，电源两端电压保持不变，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P从右端移动到左端的过程中，读出相应的电流表和电压表的示数，记录实验数据。

根据数据作出I—U的关系图像如图乙所示。

下列说法中正确的是（）
A．电源两端电压为3V
B．电路总功率最大时，电流表的示数为0.1A
C．滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω
D．电压表示数最大时，电路总功率最小
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、如图，电能表的示数为______kW•h，有一用电器单独工作24min电能表转盘转过1000r，则此段时间内用了_____度电，该用电器的电功率为______W。

2、如图甲是灯泡L和电阻R的电流随电压变化图像，如果将它们串联在电路中，当通过的电流是0.5A 时，灯泡恰好正常发光，灯泡的额定功率为______W；若将它们按图乙所示接入电路中，先闭合开关S，再闭合开关S1，发现电流表示数变化了0.2A，此时灯泡的实际功率为 _____W。

3、如图甲所示电路，电源电压保持不变，灯泡电阻不受温度影响。

当开关S闭合时两电压表指针偏转均如图乙所示，灯泡L2的电功率为2.4W，则1min内灯泡L1消耗电能___________J。

4、标有“220V、40W”的甲灯和标有“220V、100W”的乙灯（灯丝电阻不受温度影响），其灯丝长短相同，可发现______灯的灯丝较粗；若将它们串联接在220V的电源上，则______灯更亮一些（均选填“甲”或“乙”）。

5、（1）如图所示，电阻箱的示数为_______Ω；
（2）如图所示，电能表的示数为_______kW·h。

三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、柳州马鞍山竖井电梯是全国第二座山体内部电梯，该电梯额定裁客1000kg，满载时电梯在50s内把乘客提升150m，送达观光台（g取10N/kg）。

求：
（1）乘客所受重力是多少？
（2）电梯提升乘客做的有用功是多少？
（3）假如电梯的电动机以功率为80 kW运行，则电梯的效率为多少？
2、图所示为某款家用电热取暖器，它有一个可调温控开关S，可以通过旋钮设定取暖器工作时的最高温度，当取暖器的表面温度达到设定温度时，温控开关自动断开，温度降低后温控开关又会自动闭合；两个档位开关S1和S2可以独立操作，分别控制电热丝R1和R2的工作状态，其内部电路可简化为图所示，工作参数见下表。

求：
（1）电热丝R1的阻值；
（2）该款取暖器以最大功率工作时，通过它的电流。

3、如图所示为某电热饮水机的电路原理图，饮水机有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到时开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度时，S1又闭合重新加热。

已知电源电压保持220V不变，饮水机的额定电压是220V，加热功率是440W，保温功率是40W。

（1）求：当饮水机处于加热状态时电阻R2的电功率；
（2）求：饮水机处于加热状态时，电路中的总电流是多少？
（3）求：电阻R1和R2的阻值。

4、一款储水式“电暖宝”的性能指标如下表所示：
（1）如果袋内水的初温是20 o C ，当加热到指示灯熄灭（自动断电）时，袋内的水吸收了多少热量？
【已知水的比热容为4.2×103J/(kg ⋅o C)】
（2）若不计热量损失，在额定电压下需加热多少时间？ 5、如图所示电路中，小灯泡L 标有“6V 3W ”字样，212ΩR ，当1S 、2S 都闭合时，电流表示数为0.8A ，这时小灯泡L 正常发光，求： （1）电源电压U ；
（2）电阻1R 的阻值；
（3）当1S 、2S 都断开时，小灯泡L 消耗的电功率。

---------参考答案-----------
一、单选题
1、C
【解析】
【详解】
电风扇正常工作时，电能转化为内能和机械能。

电视机正常工作时，电能转化为内能和光能等。

节能灯正常工作时，电能大多转化为光能，有少量电能转化为内能。

电烙铁正常工作时电能全部转化为内能。

由W=Pt可知电风扇、电视机、电烙铁、节能灯正常工作相同时间，消耗的电能相等。

根据能量守恒可知产生热量最多的是电烙铁。

所以C符合题意。

故选C。

2、A
【解析】
【详解】
A．家庭电路的开关，一定要接在火线上，这样断开开关时，用电器才不会带电，更安全，故A正确；
B．家用电器起火时，应先切断电源再救火，不能立即用水去扑灭，因生活用水是导体，易发生触电事故，故B错误；
C．家庭电路中空气开关跳闸，可能是家庭电路的总功率过大，可能是电路中某处发生短路，故C错误；
D．家庭电路中各用电器是并联的，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。

3、C
【解析】
【详解】
A．只要靠近高压带电体就可能会发生高压电弧触电，接触低压带电体也可能触电，对人体造成伤害，故A符合安全用电原则，A不符合题意；
B．根据安全用电的要求，当电路中电流过大时，保险丝会煊断，空气开关自动断开，切断电路，对用
电器起到保护作用，所以在家庭电路中安装保险丝或空气开关，故B 符合安全用电原则，B 不符合题意；
CD ．达到使用寿命的插座、导线和家用电器都可能出现导线绝缘皮破损，使用时容易引发触电或短路，造成安全事故，因此要及时更换，不能继续使用，故C 不符合安全用电原则，C 符合题意；D 符合安全用电原则，D 不符合题意。

故选C 。

4、D
【解析】
【详解】
A ．在家庭电路中保险丝熔断，如果用铜丝代替保险丝，起不到保护电路的作用，不符合安全用电的原则，故A 错误；
B ．水是导体，用湿抹布擦带电的用电器时，可能会因湿抹布导电而发生触电事故，故B 错误；
C ．水是导体，家庭电路着火时用水浇灭起火点时，可能会导电而发生触电事故，因此需先切断电源再用水浇灭火源，故C 错误；
D ．家庭电路中，开关和电灯串联，开关一端和火线相连，另一端和电灯相连，这样既能控制电灯，又能在更换灯泡时，断开开关，切断火线，避免触电事故的发生，故D 正确。

故选D 。

5、B
【解析】
【详解】
A ．如图灯泡和滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，在电压表示数变小的过程中，由图乙可知，电路中的电流变小，根据P UI = 电路消耗的总功率不断变小，故A 错误；
B ．当滑片P 在a 端时，滑动变阻器的最大阻值最大，最大阻值为
12V 3V 91A
R U R I -===Ω
故B 正确；
C ．滑片P 由a 端滑至b 端的过程中，小灯泡两端的电压变大，电流变大，根据P UI =小灯泡的电功率大，变化了
L L L L L L 12V 2A 3V 1A 21W P P P U I U I ∆=-=-=⨯-⨯=最小最小最小最大最大最大
故C 错误；
D ．滑片P 滑至b 端时，电路中只有灯泡，故灯泡两端的电压12V 就是电源电压，滑片P 由a 端滑至b 端的过程中，电路的总电功率变化了
12V 2A 12V 1A 12W P P P U I U I '∆=-=-=⨯-⨯=最小最小最大最大最大最大
故D 错误.。

故选B 。

6、A
【解析】
【详解】
A ．电饭锅主要是把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故A 符合题意；
B ．电视机主要是把电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应工作的，故B 不符合题意；
C ．抽油烟机是利用电动机来工作的，将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故C 不符合题意；
D ．电冰箱利用电动机带动压缩机来工作，将电能主要转化为机械能，故D 不符合题意。

故选A 。

7、A
【解析】
【详解】
A ．更换灯泡时，为保护电路同时保证安全用电，要断开开关，切断电路，故A 正确；
B．在家庭电路中，为保证用电安全，开关要安装在火线和电灯之间，这样在开关断开后，电灯和火线脱离，避免人触电。

如果安装在零线和电灯之间，即使开关断开，电灯不亮，电灯仍然和火线相连，容易使人触电，故B错误；
C．保险丝的作用是在电路中电流过大时，自动熔断，保护电路，其材料特点是电阻率大、熔点低。

而铜丝电阻率小、且熔点高，不能代替保险丝，故C错误；
D．试电笔使用时，手要接触笔尾的金属体，这样可以在电源线、试电笔，人体之间形成通路，如若物体带电，试电笔氖管发光。

如果不接触笔尾金属体，不管物体带不带电，试电笔氖管都不发光，不能检验物体是否带电。

故D错误。

故选D。

8、D
【解析】
【详解】
A．安培简称安，用A表示，是电流的单位，故A不符合题意；
B．伏特简称伏，用V表示，是电压的单位，故B不符合题意；
C．焦耳简称焦，用J表示，是一切功和能的单位，故C不符合题意；
D．瓦特简称瓦，用W表示，是所有功率的单位，也是电功率的单位，故D符合题意。

故选D。

9、A
【解析】
【详解】
A．绝缘棒是绝缘体，不导电，所以用绝缘棒挑开通电的裸导线人是安全的，故A符合题意；
B．绝缘皮能够防止人接触电线而引发的触电危险，因此不能使用绝缘皮损坏的导线，故B不符合题意；
C．水是导体，在电线上晾湿衣服，容易通过水这种导体触电，故C不符合题意；
D．高压线的电压很高，对于高压输电设备，人应不靠近，更不能接触，人在高压线下放风筝易发生高压触电事故，故D不符合题意。

故选A。

10、C
【解析】
【详解】
A．由图可知，滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，电压表测量定值电阻R1两端的电压，滑动变阻器的滑片P从右端移动到左端的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电流表示数变大，由欧姆定律可知，电压表示数变大，当滑动变阻器滑片在最左端时，滑动变阻器电阻为零，电路中电流最大，电压表示数最大，且等于电源电压，由图乙可知，电压表示数最大值，即电源电压为2.5V，故A 错误；
B．由P UI
=可知，当电路中电流最大的时候，电路总功率最大，由图可知，电路中最大电流为0.5A，即电路总功率最大时，电流表的示数为0.5A，故B错误；
C．当滑动变阻器滑片在最右端时，滑动变阻器电阻最大，此时电路中电流最小，为0.1A，此时电压表示数为0.5V，滑动变阻器两端的电压为
212.5V0.5V2V
U U U
=-=-=此时滑动变阻器的电阻，即滑动变阻器的最大值为
2 2
2
20 0.1
V
Ω
A
U
R
I
===
故C正确；
D．电压表示数最大时，电流表的示数也最大，由P UI
=可知，此时电流总功率最大，故D错误。

故选C。

二、填空题
1、 1931.6 0.4 1000
【解析】
【详解】
[1]电能表上示数的最后一位为小数点后一位，由图可知电能表的示数为1931.6kW•h。

[2]电能表转盘转过1000r 用电器消耗的电能
1000kW h=0.4kW h 2500
W = [3]用电器的功率 0.4kW h 1kW 1000W 24h 60
W P t ==== 2、 1.25 0.4
【解析】
【详解】
[1]灯泡和电阻串联在电路中，因为串联电路电流处处相等，故通过灯泡的电流为0.5A ，且此时灯泡正常发光，由图甲可知，灯泡两端的电压是2.5V ，根据P =UI 可得，灯泡的额定功率
0.5A 2.5V 1.25W P UI ==⨯=
[2]由图甲可知，当电阻两端的电压为2.5V 时，通过电阻的电流为0.5A ，根据欧姆定律可得，电阻R 的阻值
2.5V 5Ω0.5A
U R I === 闭合开关S ，再闭合开关S 1，灯泡与电阻并联，电流表示数变化了0.2A ，根据并联电路电流规律可知，通过电阻的电流为0.2A 。

则电阻两端的电压为
0.2A 5Ω1V U IR ==⨯=
电阻与灯泡并联，所以灯泡两端的电压为1V ，根据图乙可知，此时通过灯泡的电流为0.4A ，故灯泡的实际功率为
1V 0.4A 0.4W P UI ==⨯=
3、36
【解析】
【详解】
由电路图知道，电灯L 1、L 2串联，电压表V 1测电源电压，电压表V 2测L 1两端的电压。

因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电压表V 1的示数应大于V 2的示数；而两个电压表指针偏转相同，所以，说明电压表V 1的量程是0～15V ，分度值为0.5V ，示数为6V ，即电源电压
U =6V
电压表V 2的量程是0～3V ，分度值为0.1V ，示数1.2V ，即L 1两端的电压
U 1=1.2V
由串联电路的特点知道，L 2两端的电压
U 2=U-U 1=6V-1.2V=4.8V
因为灯泡L 2的电功率为2.4W ，由P UI =知道，电路的电流
22 2.4W 0.5A 4.8V
P I U === 由W UIt = 知道，1min 内灯泡L 1消耗电能
1 1.2V 0.5A 60s=36J W U It ==⨯⨯
4、 乙 甲
【解析】
【详解】
[1]标有“220V、40W”的甲灯的电阻:
22
(220V)121040W U R P ===Ω甲甲
标有“220V、100W”的乙灯的电阻:
22
(220V)484100W U R P ===Ω乙乙
其灯丝长短相同，甲的电阻大于乙的电阻，同样长度的灯丝，灯丝的横截面积越大，电阻越小，故乙灯的灯丝较粗。

[2]两灯串联接在220V 的电路中，通过两灯的电流相等，甲灯的实际功率
2P I R '=甲甲
乙灯的实际功率
2P I R '=乙乙
因为R R >甲乙 所以P P ''>甲乙，甲灯较亮。

5、 2035 6025.8
【解析】
【详解】
（1）[1]电阻箱的示数为
220000100310512035R =⨯Ω=⨯Ω=⨯Ω+⨯Ω=Ω
（2）[2]电能表读数时，表盘上方方框内的最后一位数是小数位，前面的数是整数位，再加上电能的单位kW·h 即可；所以该题中电能表示数为6025.8kW·h。

三、计算题
1、（1）4110N ⨯；（2） 61.5?10J ；（3）0037.5
【解析】
【详解】
解：（1）乘客所受重力是
41000kg?10N/kg=110N G mg ==⨯
（2）电梯提升乘客做的有用功是
461?10N?150m=1.5?10J W Gh ==有
（3）假如电梯的电动机以功率为80 kW 运行，电梯做的总功为
36=80?10W?50s=4?10J W Pt =
电梯的效率为
600000061.5?10J 100=10037.54?10J
W W η=⨯⨯=有 答：（1）乘客所受重力是4110N ⨯；
（2）电梯提升乘客做的有用功是61.5?10J ；
（3）假如电梯的电动机以功率为80 kW 运行，则电梯的效率为0037.5。

2、（1）88Ω；（2）7.5A
【解析】
【详解】
解：（1）闭合S 和S 1，只有R 1的简单电路，根据2
U P R
=可知电功率较小，电热取暖器处于保温状态，电热丝R 1的阻值
212
1
(220V)88550W U R P ===Ω （2）该款取暖器的最大功率
P 总＝P 1 +P 2＝550W+1100W ＝1650W
通过它的电流
1650W =7.5A 220V
P I U ==总 答：（1）电热丝R 1的阻值是88Ω；
（2）该款取暖器以最大功率工作时，通过它的电流是7.5A 。

3、（1）400W ；（2）2A ；（3）1210Ω，121Ω
【解析】
【详解】
解：（1）当开关S 闭合，S 1断开时，该电路为只含有R 1的简单电路，此时是保温状态，已知保温功率是P 保温=40W ，即电阻R 1的电功率为P 1=40W ；当开关S 和S 1均闭合时，该电路为R 1和R 2的并联电路，此时是加热状态，已知加热功率P 加热=440W ，则电阻R 2的电功率为
P 2=P 加热-P 1=440W-40W=400W
（2）由P =UI 可知，饮水机处于加热状态时，电路中的总电流为
440W 2A 220V
P I U ===加热总 （3）由2
U P R
=可知电阻R 1的阻值为 ()212
1220V 40W 1210ΩR U P === 电阻R 2的阻值为
()2
222220V 121Ω400W U R P === 答：（1）当饮水机处于加热状态时电阻R 2的电功率为400W ；
（2）饮水机处于加热状态时，电路中的总电流是2A ；
（3）电阻R 1和R 2的阻值分别为1210Ω和121Ω。

4、（1）1.68×104
J ；（2）33.6s
【解析】
【详解】
解：（1）由表中数据可知，当加热到指示灯熄灭时，水的温度为：70℃，温度从20℃加热到指示灯熄灭（自动断电）时，水吸收的热量
Q 吸=cm ∆t =4.2×103J/(kg•℃)×0.8kg×(70℃-20℃)=1.68×104J
（2）不计热量损失，则有
W =Q 吸=1.68×104J 由W
P t =可知，加热时间
41.6810J 33.6s 500W
W t P ⨯=== 答：（1）袋内的水吸收了多少热量为1.68×104
J ；
（2）若不计热量损失，在额定电压下需加热33.6s 。

5、（1）6V ；（2）20Ω；（3）0.75W
【解析】
【详解】
解：（1）当1S 、2S 都闭合时，1R 与L 并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，所以电源电压
L 6V U U == （2）由P UI =可得，灯泡正常发光时通过灯泡的电流
L L L 3W 0.5A 6V
P I U === 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过1R 的电流
1L 0.8A 0.5A 0.3A I I I =-=-=
由欧姆定律可得，电阻1R 的阻值
116V 20Ω0.3A
U R I === （3）由2
U P R
=可得，灯泡的电阻 ()2
2L L L 6V 12Ω3W U R P === 当1S 、2S 都断开时，L 与2R 串联，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和及欧姆定律可得，电路中的电流
L 26V 0.25A 12Ω12Ω
U U I R R R ====++'总 小灯泡L 消耗的电功率
()()22
L L 0.25A 12Ω0.75W P I R ='⨯='= 答：（1）电源电压U 为6V ；
（2）电阻1R 的阻值是20Ω；
（3）当1S 、2S 都断开时，小灯泡L 消耗的电功率为0.75W 。