北师大版九年级物理全一册第十三章电功和电功率学业质量检测含答案

第十三章学业质量评价(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本大题共9小题,每小题3分,共27分。每小题给出的四个选项中,只有一项符合题意)1.如图13-1所示,手电筒中的电流为0.5A,电源为三节干电池,则该手电筒小灯泡的功率最接近()。图13-1A.0.25W B.0.75WC.2.25W D.9.00W2.“珍爱生命,注意安全”是中学生应具备的基本安全意识。下列关于安全用电的说法正确的是()。A.只要不接触高压设备就不会触电B.使用测电笔时,手指不能接触笔尾金属体C.电灯的开关可以接在零线和灯泡之间D.一旦发生触电事故,应先切断电源再进行施救3.家庭电路及家用电器在设计安装上都考虑到用电安全问题。下列措施中,与安全用电无关的是()。A.控制家用电器的开关应安装在火线上B.连接各户的总开关上安装漏电保护器C.洗衣机、电冰箱等用电器应使用三脚插头D.为使用方便安装插座4.关于电功,下列说法正确的是()。A.电流做功的过程,是其他形式的能转化为电能的过程B.电功表示电流做功的快慢C.电功的单位只有焦耳D.电流做功的多少用电能表来测量5.如图13-2所示,长度、横截面积一样,材料不同的两个长方体电阻串联在电路中,电阻分别为R1=2Ω、R2=4Ω,在它们表面涂上厚度一样的蜡,现在闭合开关给它们通电,过一段时间后,我们观察到()。图13-2A.R1上的蜡熔化得快B.R2上的蜡熔化得快C.R1、R2上的蜡熔化得一样快D.无法比较6.一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V,线圈的电阻为2Ω,线圈中通过的电流为10A。这台电动机工作1s消耗的电能为W,产生的热量为Q,则()。A.W=3800J,Q=200JB.W=3800J,Q=3800JC.W=7200J,Q=200JD.W=7200J,Q=3800J7.如图13-3所示的家庭电路连接正确,各元件均正常,下列有关说法正确的是()。图13-3A.洗衣机接入三孔插座后电灯与洗衣机是串联的B.洗衣机接入三孔插座能使洗衣机金属外壳接地C.闭合开关时,人接触B点或C点都可能引起触电D.断开开关时,A、B两点都能使测电笔氖管发光8.假期小明一家出门旅游,出发前家里只有一台额定功率为0.2kW的冰箱正常工作,其他用电器都已关闭。小明看到家里电能表的示数为2021.6kW·h,过了7天小明回家再次查看电能表的示数如图13-4所示。下列有关说法正确的是()。图13-4A.这段时间冰箱消耗的电能是70kW·hB.冰箱每天平均工作的时间为1hC.冰箱正常工作1h电能表的转盘转过120转D.再有其他家电和冰箱一同正常工作时,电能表转盘的转速不变9.李明同学为了探究电功率与电阻的关系,他找来额定电压均为6V的L1、L2两只灯泡。将两灯串联起来,按照如图13-5所示的电路开始了实验探究,闭合开关后,看见灯L2微微发光,灯L1几乎不发光,则关于两灯的电阻R1和R2,两灯的额定功率P1和P2的大小关系成立的是(不考虑灯丝电阻值随温度的变化)()。图13-5A.R1>R2,P1>P2 B.R1<R2,P1<P2C.R1>R2,P1<P2 D.R1<R2,P1>P2二、填空题(11、13小题每题6分,其余每空2分,共22分)10.甲和乙两灯的额定电压均为6V,图13-6是甲、乙两灯的电流随其两端电压变化的曲线。现将两灯串联后接在某一电路中,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全,电路的工作电流应为A,电源电压最大为V。

图13-611.图13-7为电能表的实物图,小文只让家里的空调单独工作,测出36s内电能表转盘转过25r,则空调这段时间内消耗的电能是J,空调的实际功率为W。

图13-712.在小明家的照明电路中,控制客厅灯的开关应接在线和灯之间;他用试电笔检测电路操作方法正确的是图13-8中的;在使用滚筒洗衣机时,他发现接触金属门手柄会“麻手”,可解决的办法是给洗衣机电路(选填“加接零线”“加接地线”或“加接空气开关”)。

图13-813.如图13-9所示的电路中,L1、L2为两个阻值恒定的灯泡,甲、乙是连接实验室常用电流表或电压表的位置。在甲、乙位置分别接入量程不同的某种电表,只闭合开关S1,两灯均发光,两电表指针偏转角度相同。断开开关S1,在甲、乙位置分别接另一种电表,闭合开关S1和S2,两灯均发光,则此时两电表示数之比为,灯泡L1与L2的电功率之比为。

图13-9三、作图与实验题(14题5分,15题14分,16题8分,共27分)14.请将如图13-10所示元件连接成符合安全用电要求的家庭电路。图13-1015.(2023·甘肃金昌中考)小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中,所用的实验器材有:电压恒为3V的电源、小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。甲乙丙图13-11(1)图13-11甲是小丽连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上画“×”并补画出正确的连线。(2)连接电路的过程中,开关应该(选填“断开”或“闭合”);闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该移动到(选填“最左”或“最右”)端。

(3)正确连接电路后闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路的故障可能是(填选项字母)。

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(4)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如图13-11乙所示,则此时通过小灯泡的电流是A。

(5)正确连接电路并操作后,小灯泡发光,此时电压表的示数为2.0V。为了测量小灯泡的额定功率,这时应该向(选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片。

(6)小丽根据记录的多组I-U数据,画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图13-11丙所示),则小灯泡的额定功率为W。

(7)小丽根据小灯泡的I-U图像(如图13-11丙所示),分析出小灯泡的电阻随小灯泡两端电压的增大而(选填“增大”“不变”或“减小”),你认为原因是。

16.物理兴趣小组的同学利用如图13-12所示的器材探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。电阻丝R1和R2分别装在两个密闭的空气盒内,R3固定在盒外,R1=5Ω,R2=R3=10Ω。橡胶管将密闭空气盒和装有液体的U形玻璃管相连。图13-12(1)用笔画线代替导线将图13-12中的实验电路连接完整。(2)在实验中,观察U形玻璃管中液面高度差的目的是判断

。

(3)在电路连接正确的情况下,通电一段时间,发现其中一个U形玻璃管中液面高度几乎不变,则出现该现象的原因可能是(写出一种即可)。

四、计算题(每小题12分,共24分)17.某电热水壶铭牌的部分信息如表8所示。该电热水壶正常工作时,把1kg水从20℃加热到100℃用时7min,已知c水=4.2×103J/(kg·℃),求:表8型号××额定电压220V额定功率1000W频率50Hz(1)水吸收的热量;(2)电热水壶的热效率。18.电饭煲是我国家电产品中的优秀代表之一,中国制造深受全球市场认可。图13-13甲为某国产智能电饭煲的外观图,该电饭煲有“快煮”“精煮”“保温”三种基本模式。图13-13乙为该电饭煲的基本原理简化电路图,额定电压U0=220V;当S1置于a、S2置于d时处于“快煮”模式,电饭煲的额定功率P1=1210W;当S1置于a、S2断开时处于“精煮”模式,电饭煲的额定功率P2=484W;当S1置于b、S2置于c时,处于“保温”模式。图13-13(1)求R1的阻值;(2)小明采用“精煮”模式将饭煮熟用时t=50min,求该电饭煲一次精煮过程消耗的电能;(3)求该电饭煲保温模式下的额定功率P3。

第十三章学业质量评价1.C电源电压U=1.5V×3=4.5V,灯泡功率P=UI=4.5V×0.5A=2.25W,故选C。2.D3.D安装插座的目的是方便一些可移动的用电器,如电视、电冰箱、洗衣机等,提供接入电路的电源接口,与安全用电无关,其他三项都是在安装电路中安全用电的基本要求,故选项D符合题意。4.D电功表示电流做了多少功。消耗了多少电能,就有多少电能转化为其他形式的能。电流做功的实质是电能转化为其他形式的能。电功的单位不仅有焦耳(J),还有千瓦时(kW·h)等。5.B由题图可知,该电路为串联电路;通过两个电阻的电流、通电时间相同,电阻不同,根据焦耳定律可知,电阻越大,产生的热量越多,R1的电阻小于R2的电阻,则R2产生的热量较多,R2上的蜡熔化得快一些,故B正确。6.A电动机消耗的电能W=UIt=380V×10A×1s=3800J;产生的热量Q=I2Rt=(10A)2×2Ω×1s=200J。7.B在家庭电路中,插座与用电器是并联的,A错误;家用电器的接地线与金属外壳相连,而插座中的接地线与大地相连接,当插头插入插座时,相当于金属外壳与大地相连接,B正确;闭合开关时,用手接触B点能造成触电,而接触C点则不会触电,C错误;断开开关时,B与C均与火线脱离,B点不能使测电笔发光,D错误。8.C由题图知,小明回到家时电能表的读数为2028.6kW·h,而离开家时电能表的示数为2021.6kW·h,则在这7天内所消耗的电能W=2028.6kW·h-2021.6kW·h=7kW·h,故A错误;冰箱的电功率为P=200W=0.2kW,由W=Pt可得t=WP=7kW·h0.2kW=35h,则每天工作的时间为35h7=5h,故B错误;冰箱正常工作1h消耗的电能为W'=Pt'=0.2kW×1h=0.2kW·h,电能表的转盘转过0.2kW·h×600r/(kW·h)=120r,故C正确;9.D两灯串联在同一电路中,通过它们的电流相等,从题意可知,L2的亮度大于L1的亮度,可知L2的实际功率大于L1的实际功率,由公式P=I2R可判断,R2>R1;由于两灯的额定电压相等,均为6V,根据公式P=U2R可判断出,L10.解析由题中图像可看出,两灯正常工作时电流分别为I甲=1A、I乙=0.5A,两灯串联后接在某一电路中,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全,电路的工作电流应为小电流I乙=0.5A,这时由题中图像得甲的电压U甲=2V,乙的电压U乙=6V,由串联电路电压特点得电源电压最大为U=U甲+U乙=2V+6V=8V。答案0.5811.答案3.6×104100012.解析从安全用电角度分析,开关和开关控制的用电器之间应该是串联的,开关必须接在火线和用电器之间。使用试电笔时,笔尖接触被检测的导线,手接触笔尾金属体,氖管发光的是火线,氖管不发光的是零线。洗衣机等家用电器都应使用三孔插座,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,会使外壳带电,在使用洗衣机时,接触到金属门手柄会“麻手”,这就说明出现了漏电现象。若接上地线,即便漏电,电流也会通过地线流入大地,从而防止了触电事故的发生,所以可解决的办法是给洗衣机电路加接地线。答案火甲加接地线13.解析由题图可知,只闭合开关S1,两表都是电流表时两灯泡才能发光,此时两电灯并联,甲电流表测总电流,乙电流表测通过L1的电流;由并联电路的电流特点可知,甲电流表示数应大于乙电流表示数,而两电表指针偏转角度相同,说明甲电流表的量程为0~3A、乙电流表的量程为0~0.6A,则可知甲电流表示数是乙电流表示数的5倍,设乙表电流为I乙=I,则甲表电流为I甲=5I,则由并联电路的电流特点可知,流过L2中的电流I2=I甲-I乙=5I-I=4I,则可得I1I2=I4I=1闭合开关S1和S2,两灯均发光时,由题意可知此时两表都是电压表,此时两灯泡串联,乙电压表测总电压,甲电压表测L1两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,则两灯两端的电压之比为U1U2=IR1IR2=R1R2=41,由串联电路的电压特点可知U乙=U1+U2答案4∶54∶114.解析三孔插座的连线要求是“左零右火中接地”,保险丝连接在火线上;对于灯泡的要求是开关控制火线,且螺套顶端接火线。答案如图D-C-5所示图D-C-515.解析(1)题图甲中,电流表与小灯泡并联、电压表串联在电路中是错误的,在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在小灯泡两端,如图D-C-6所示。图D-C-6(2)为了保护电路,连接电路的过程中,开关应该断开;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该移动到阻值最大处,即最左端。(3)正确连接电路后闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,与电压表并联的电路断路了,即电路的故障可能是小灯泡断路,故选B。(4)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如题图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.14A。(5)正确连接电路并操作后,小灯泡发光,此时电压表的示数为2.0V,小于小灯泡的额定电压2.5V,为了测量小灯泡的额定功率,应增大小灯泡两端的电压,根据串联电路的电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故这时应该向右端移动滑动变阻器的滑片。(6)由题图丙可知,当小灯泡两端电压为2.5V时,通过小灯泡的电流为0.25A,则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W。(7)由题图丙可知,当小灯泡两端电压增大时,通过小灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,小灯泡的功率变大,温度升高,灯丝电阻随温度的升高而增大,故小灯泡的电阻随小灯泡两端电压的增大而增大。答案(1)见解析图(2)断开最左(3)B(4)0.14(5)右(6)0.625(7)增大小灯泡的电阻随温度的升高而增大16.解析本实验的原理是通过U形管内液体两液面高度差来反映盒内气体受热膨胀程度,而气体的受热膨胀越大,则反映出电流通过相应盒内的电阻丝做功越多。要探究电热与电阻的关系,应保持通过两电热丝的电流和通电时间相同,故将其串联在电路中,实验过程应保证两盒密封性良好,这样盒内空气受热后,才能使U形管两液面产生高度差,若两液面高度基本不变,则有可能盒子漏气或橡胶管被折起后不通气。答案(1)实验电路如图D-C-7所示图D-C-7(2)电流通过导体产生热量的多少