2024九年级物理下册第十三章电功和电功率综合能力测试题新版北师大版

Page5第十三章综合能力测试题(满分：100分时间：60分钟)一、单项选择题(每小题3分，共30分)1．下列用电器中是利用电流热效应工作的是(A)A．电饭锅B．洗衣机C．电冰箱D．电视机2．创新小组的同学们在一次综合实践活动中，进行安全用电知识的抢答比赛，以下选项应抢答“对”的是(D)A．用湿毛巾擦拭正在发光的台灯B．开关连接在零线和用电器之间C．保险丝烧断后最好用铜丝替代D．家用电器金属外壳一定要接地3．在如图所示的电路中，导体A、B是由同种材料做成的，A和B等长，但A比B的横截面积大，当S闭合后，下列叙述正确的是(B)A.一定时间内，电流通过A、B所做的功：WA＞WBB．一定时间内，电流通过A、B所做的功：WA＜WBC．一定时间内，电流通过A、B所做的功：WA＝WBD．无法比较一定时间内，电流通过A、B做功的大小4．将一个标有“220V200W”的电风扇单独接在家庭电路中，正常工作1min后，电能表示数如图所示。下列说法中正确的是(B)A.这段时间内电风扇消耗了1123.4J的电能B．这段时间内电能表转盘共转了10转C．电能表应安装在家庭电路的总开关之后D．此时该电路不能再接入一台功率为2500W的空调5．标有“6V3W”和“6V6W”的灯L1和L2(假设两灯灯丝电阻不变)，若将它们串联在某电源上，使其中一个灯正常发光时，下列说法正确的是(B)A．通过灯L1和L2的电流之比为1∶2B．灯L1和L2两端的电压之比为2∶1C．灯L2和L1的发光亮度相同D．能够正常发光的灯应是灯L26．如图是电吹风工作原理的电路图及铭牌信息，当电吹风正常工作且吹热风时，两条支路电流之比为(C)额定电压220V工作频率50Hz热风挡电功率900W冷风挡电功率100WA．IR∶IM＝9∶1B．IR∶IM＝1∶9C．IR∶IM＝8∶1D．IR∶IM＝1∶87．如图所示是家庭电路中的某一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测：①闭合S1，灯L1亮；②断开S1，闭合S2，灯L2不亮；③再用试电笔测a、b、c、d四个接线点，发现只有在c点氖管不发光。若电路中只有一处故障，则是(C)A．灯L2短路B．灯L2所在支路开路C．c、d两点间开路D．c点左侧的零线开路eq\o(\s\up7(),\s\do5(第7题图))eq\o(\s\up7(),\s\do5(第8题图))eq\o(\s\up7(),\s\do5(第9题图))8．商场里的自动扶梯无人乘坐时，运行速度缓慢；有人乘坐时，“感应开关”自动闭合，速度增大。自动扶梯的出、入口处各有一个“紧急制动开关”，断开任何一个，都能使自动扶梯停止，模拟电路如图所示。下列说法错误的是(C)A．S1、S2是“紧急制动开关”，S3是“感应开关”B．有人乘坐时，S1、S2、S3均闭合C．有人乘坐时，电动机两端电压小于电阻R两端电压D．无人乘坐时，电阻R可以起到节约电能的作用9．如图所示，电源电压不变，只闭合开关S1后，电流表的示数为0.4A；断开开关，将电流表和电压表的位置互换，再将开关S1、S2均闭合后，电流表的示数为1A，电压表的示数为6V。下列说法不正确的是(B)A．电源电压为6VB．电阻R2的阻值为15ΩC．两表位置互换前后，电阻R1两端的电压之比为2∶5D．两表位置互换前后，电阻R2的功率之比为9∶2510．如图甲所示电路，电源电压恒定，R1为定值电阻，滑动变阻器R2铭牌上标有“120Ω0.8A”的字样，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～15V。在保证电路安全的前提下，移动滑动变阻器滑片，经测量分析，得出R2的电功率P与其两端电压U的关系如图乙。则下列说法正确的是(D)A.电源电压为16VB．R1的阻值为25ΩC．电路总功率的最大变化量为10.8WD．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10～100Ω二、填空题(每空1分，共14分)11．为安全用电，家庭电路中的空气开关应装在__火__线上；空气开关“跳闸”后，受它控制的电路处于__断路__(选填“短路”“断路”或“通路”)状态；试电笔__不能__(选填“能”或“不能”)区分零线与接地线。12．某款家用吸尘器额定电压为220V，额定电流为4A，吸尘器的额定功率为__880__W，正常工作15min，使标有“800imp/(kW·h)”的电能表指示灯共闪烁__176__次。若吸尘器正常工作时，电动机的发热功率为32W，则电动机线圈的电阻为__2__Ω。13．如图所示，电源电压为3V，灯泡L1和L2均标有“3V3W”的字样，该规格灯泡正常发光的电阻是__3__Ω。闭合开关S1、S2，则__L1__被短路，L2发光，通过发光灯泡的电流是__1__A。eq\o(\s\up7(),\s\do5(第13题图))eq\o(\s\up7(),\s\do5(第14题图))14．如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P向右移动时，电压表的示数将__不变__，整个电路的电功率将__变小__。(均选填“变大”“变小”或“不变”)。15．有两个电阻R1、R2，R1标有“20Ω0.2A”字样，R2标有“30Ω0.1A”字样。将R1、R2并联，并联后的总电阻是__12__Ω，并联后电路两端允许加的最大电压为__3__V，此时R1、R2消耗的功率之比是__3∶2__。三、作图题(共6分)16．如图所示，只闭合开关S1，风扇M和灯泡都不工作；只闭合开关S2，灯泡工作；同时闭合开关S1、S2，灯泡和风扇M都工作，请按要求把电路连接完整。解：四、实验探究题(共30分)17．(12分)实验小组在老师的指导下探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。同学们在烧瓶内安装一根电阻丝，装入适量的煤油，插入一支温度计，设计了如图甲所示的电路。(1)用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，且导线不交叉。解：如图所示(2)实验中通过观察__温度计示数的变化__来比较相同时间内不同电流产生热量的多少。这里应用的研究方法是__转换__法。(3)调节滑动变阻器改变电流的大小，经过多次实验发现：电阻丝阻值和通电时间一定时，电流I越大，通电导体产生的热量Q越多。小明猜想：当电阻和通电时间一定时，Q可能与I成正比。随后在老师帮助下，实验小组测出了多组Q与I的数据。请提出一种判断小明猜想是否正确的方法：__将测得的Q与I的数据描点画出Q­I图像，若Q­I图像为过原点的一条直线，则Q与I成正比，否则不成正比__。(4)若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，可选择图乙中__B__(选填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与图甲烧瓶中的电阻__串__(选填“串”或“并”)联进行实验。18．(18分)小琪同学在做“测量小灯泡的电功率”的实验时，实验器材有：电源(三节新的干电池)，额定电压为2.5V的小灯泡、规格不同的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。图甲是没有连接完整的电路。(1)请用笔画线代替导线按要求将电路(图甲)连接完整(要求：向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大，导线不交叉)。解：如图甲所示(2)正确连接电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是__小灯泡断路__。(3)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某位置，电压表示数如图乙所示，此时电压为__2.2__V。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片向__A__(选填“A”或“B”)端移动，直到电压表的示数为2.5V。(4)小琪在进行实验数据处理时，计算出了小灯泡的平均电功率(如表)，你认为她这样处理数据是__不合理__(选填“合理”或“不合理”)的，理由是__小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同，求平均值没意义__。实验序号电压U/V电流I/A功率P/W平均功率P/W12.00.260.5222.50.280.7033.00.300.900.71(5)上述实验完成后，小琪又用阻值已知为R0的定值电阻来测量未知电阻Rx的阻值，实验电路图如图丙所示。由于原电源不符合实验要求，又换用另一电源，电压未知且恒定。电路正确连接后：①当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表示数为I1；②当开关__S、S1__闭合，__S2__断开时，电流表示数为I2；③未知电阻的阻值Rx＝__eq\f(I2,I1－I2)R0__(用已知量和测量量的符号表示)。五、计算题(共20分)19．(10分)如图所示，电源电压恒定，R0是定值电阻，小灯泡L标有“6V3W”，滑动变阻器R1的最大阻值为24Ω。三个开关均闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为1.5A。(1)求小灯泡的额定电流。(2)求电阻R0的阻值。(3)闭合S，断开S1和S2，移动变阻器的滑片P，求电路总功率的最小值和最大值。解：(1)根据P＝UI可知小灯泡的额定电流IL＝eq\f(PL,UL)＝eq\f(3W,6V)＝0.5A(2)三个开关均闭合时，灯泡和定值电阻并联，小灯泡恰好正常发光，根据并联电路的电压特点可知电源电压U＝UL＝6V，电流表示数为1.5A，根据并联电路的电流特点可知通过定值电阻的电流I0＝I－IL＝1.5A－0.5A＝1A，根据欧姆定律可知电阻R0的阻值R0＝eq\f(U,I0)＝eq\f(6V,1A)＝6Ω(3)闭合S，断开S1和S2，定值电阻和滑动变阻器串联，滑动变阻器接入电路的阻值最大时，总电阻最大，电源电压不变，根据P＝eq\f(U2,R)可知电路的总功率最小；滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω时，总电阻最小，电源电压不变，根据P＝eq\f(U2,R)可知电路的总功率最大。电路总功率的最小值P1＝eq\f(U2,R1＋R0)＝eq\f(（6V）2,24Ω＋6Ω)＝1.2W；电路总功率的最大值P2＝eq\f(U2,R0)＝eq\f(（6V）2,6Ω)＝6W20．(10分)如图甲所示的电暖器有“高温、中温、低温”三挡，铭牌见下表(“中温”挡功率空出)，其电路原理如图乙所示，S是自我保护开关，当电暖器倾倒时S自动断开，切断电源保证安全。当S、S1闭合，S2断开时电暖器为“低温”挡。(R1＞R2)求：(1)R1的阻值。(2)“中温”挡正常工作时电路中的电流。(结果保留两位小数)(3)若室内空气质量为50kg，用该电暖器的“高温”挡正常工作10min，放出热量的50%被室内空气吸收，那么可使室内气温升高多少？[假设空气的比热容为1.1×103J/(kg·℃)，结果保留两位小数]××牌电暖器额定电压220V额定功率低温挡440W中温挡高温挡1600W频率50Hz解：(1)闭合开关S、S1，R1单独接入电路，R1＞R2，根据P＝eq\f(U2,R)可知电暖气处于低温挡。R1的阻值R1＝eq\f(U2,P低温)＝eq\f(（220V）2,440W)＝110Ω(2)闭合S、S1为“低温”挡，R1单独接入电路；闭合S、S2为“中温”挡，R2单独接入电路，“高温”挡为S、S1、S2同时闭合，R1、R2并联。“中温”挡的功率P中温＝P高温－P低温＝1600W－440W＝1160W；根据P＝UI可得，“中温”挡正常工作