九年级物理全册第十六章电流做功与电功率检测试卷含解析新版沪科版

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1、第十六章检测试卷(时间:45分钟满分:100分)第卷(选择题,共30分)一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分)1.电风扇、电烙铁和电动机上都标有“220 V60 W”字样,它们都在额定电压下工作相同时间,产生热量最多的是(D)A.一样多B.电风扇C.电动机D.电烙铁解析:电风扇和电动机工作时消耗电能,大部分转化为机械能,少部分转化为内能,电烙铁工作时把电能全转化为内能,所以电烙铁产生的热量最多.2.小红在做“探究串联电路电压的规律”实验时,连好了如图所示的电路,闭合开关S后发现L1正常发光,L2只能微弱发光,以下对于这一现象产生原因的分析中,合理的是(D)A.灯泡L2发生了断路B.灯泡

2、L2发生了短路C.由于灯泡L2的电阻较大,其实际功率较小D.由于灯泡L2的电阻较小,其实际功率较小解析:灯泡L2发生断路时,电路中无电流,两灯泡均不发光,故A不正确;灯泡L2发生短路时,不能发光,故B不正确;因串联电路中各处的电流相等,所以图中通过两灯泡的电流相等;因为灯泡的亮暗取决于实际功率大小,且灯泡L1较亮,灯泡L2只能微弱发光,所以灯泡L1的实际功率大于L2的,由P=I2R可知,灯泡L1的电阻大于灯泡L2的,故D正确,C不正确.3.将标有“220 V100 W”的灯泡接入电压为110 V的电路中,灯泡的实际功率是(不考虑温度对电阻的影响)(C)A.100 WB.50 WC.25 WD.

3、20 W解析:灯泡电阻R=484 ,P实=25 W.选项C正确.4.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片向左移动时.下列判断正确的是(D)A.电路的总功率不变B.电压表与电流表示数的比值不变C.电压表的示数变大D.电流表的示数变小解析:由题图可知,定值电阻R与滑动变阻器并联,电流表测干路中的电流,电压表测R两端或滑动变阻器两端的电压(电源电压),当滑片向左移动时,接入的阻值变大,总电阻变大,P=得,电路的总功率变小,故A错误;电压表与电流表的比值是电路的总电阻,应变大,故B错误;电压表测电源电压,电源电压不变,故C错误;由I=得,电路中的电流变小,即电流表示数变小,故

4、D正确.5.如图所示,电源电压保持2 V不变,小灯泡L标有“2.5 V0.2 A”字样,小灯泡的阻值保持不变.闭合开关S1,S2,下列说法错误的是(C)A.电源工作时,将其他形式的能转化为电能B.此时小灯泡L不正常发光C.若只断开开关S2,小灯泡L变得更亮D.若开关S2由闭合变为断开,电路消耗的总功率减小解析:电源是为用电器提供电能的装置,其工作时把其他形式的能转化为电能,故A正确;闭合开关S1,S2时,灯泡L与电阻R并联,电流表测干路电流,由并联电路中各支路两端的电压相等可知,灯泡两端的电压UL=U=2 V,小于灯泡的额定电压,则灯泡不能正常发光,故B正确;因并联电路中各支路独立工作、互不影

5、响,所以只断开开关S2时,灯泡两端的电压和通过的电流不变,灯泡的实际功率不变,亮度不变,故C错误;开关S2断开时,电路为L的简单电路,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,开关S2由闭合变为断开时,干路电流变小,根据P总=UI总可知,电源电压U不变,I总减小,电路总功率将减小,故D正确.6.小明按图连接电路,闭合开关,观察到L1比L2亮.下列说法正确的是(C)A.通过L1的电流大于L2的电流B.L1的电阻小于L2的电阻C.L1两端的电压大于L2两端的电压D.如果把L1和L2的位置对调,L1会变暗解析:由电路图可知,两个灯泡组成串联电路,串联电路中电流处处相等,所以通过两灯电流相等,故A,

6、D错;灯泡亮度由灯泡的实际功率决定,L1比L2亮,即L1的实际功率比L2的实际功率大.而两灯电流相等,由P=I2R可知,L1的电阻比L2的电阻大,故B错误;由U=IR知,L1两端电压比L2两端电压大,故C正确.7.如图所示,将标有“3 V3 W”的灯泡L1和标有“6 V3 W”的灯泡L2串联在电路中,闭合开关S,其中只有一只灯泡正常发光,设小灯泡电阻不变,则L1两端的电压及通过L1的电流分别是(D)A.3 V1 A B.1.5 V1 AC.3 V0.5 AD.1.5 V0.5 A解析:根据公式R=可知,L1的电阻R1=3 ,L2的电阻R2=12 ,如果L1正常发光时,根据串联电路的电压分配原理

7、(=),L2两端电压是12 V,会把灯L2烧坏,所以能正确发光的灯是L2,当L2两端电压是6 V时,L1两端电压是1.5 V,根据I=可知,流过R1的电流是I=0.5 A.故选D.8.如图所示,电源电压和灯L的电阻不变,灯L上标有“6 V3 W”字样.当开关S闭合,滑片P移至a端时,电流表的示数为1.0 A,灯L正常发光;当开关S断开,滑片P移至b端时,电源电压U和灯L消耗的电功率P分别为(B)A.6 V,1.5 W B.6 V,0.75 WC.3 V,1.5 W D.3 V,0.75 W解析:当开关S闭合,滑片P移至a端时,灯泡和变阻器并联,电流表测干路电流.因为灯泡正常发光,所以电源电压U

8、=U变=UL额=6 V.由P=UI得,通过灯泡的电流IL额=0.5 A,由于并联电路的干路电流等于各支路电流之和,则通过变阻器的电流I变=I-IL额=1.0 A-0.5 A=0.5 A,由I=得,滑动变阻器的最大阻值R滑=12 ,灯泡的电阻RL=12 .当开关S断开,滑片P移至b端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联.根据串联电路的电阻特点可知此时总阻值为R=R滑+RL=12 +12 =24 ,电路中的电流I=0.25 A,故灯泡的实际功率P实=I2RL=(0.25 A)212 =0.75 W.故选B.9.如图是某家用电热器内部电路结构图,其中R1,R2为加热电阻丝(R1R2).下列关于电阻丝的

9、四种连接方式,可使电热器提供不同大小的发热功率,其中说法正确的是(D)A.(甲)的连接方式发热功率最大B.(乙)的连接方式发热功率最小C.(丙)的连接方式发热功率最大D.(丁)的连接方式发热功率最大解析:无论哪种连接方式,电源电压不变,由公式P=知, 电阻越大,发热功率越小,电阻越小,发热功率越大.从图中可以看出,(甲)连接方式中只有R2接入电路;(乙)连接方式中两电阻串联,电阻最大,功率最小;(丙)连接方式中只有R1接入电路;(丁)连接方式中两电阻并联,电阻最小,功率最大,故B,D选项正确.10.如图(甲)所示,两电热丝R1与R2并联,R1=20 ,电源电压保持不变,闭合开关,电流表A1和电

10、流表A2表盘指针均指如图(乙)所示位置,则以下判断不正确的是(A)A.R1R2=51B.电源电压是10 VC.R2的电功率是20 WD.R1工作2分钟所放出的热量为600 J解析:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R1支路的电流.因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两电流表指针的位置相同,所以,电流表A1的量程为03 A,分度值为0.1 A,干路电流I=2.5 A,电流表A2的量程为00.6 A,分度值为0.02 A,通过R1的电流I1=0.5 A,根据并联电路的电流特点可得,通过R2的电流I2=I-I1=2.5 A-0.5 A=2 A,因并联电路中各支路两

11、端的电压相等,所以,由I=可得,电源的电压U=I1R1=0.5 A20 =10 V,故B正确;则R2的阻值R2=5 ,则R1R2=20 5 =41,故A错误;R2的电功率P2=UI2=10 V2 A=20 W,故C正确;R1工作2分钟所放出的热量Q1=R1t=(0.5 A)220 260 s=600 J,故D正确.第卷(非选择题,共70分)二、填空题(每空2分,共34分)11.襄阳市将在襄州区伙牌镇建造规模为2台35万千瓦热电机组.投入使用后预计10 h可发电3.5106 kWh,等于2.521013 J.解析:已知P=350 000 kW,t=10 h,由P=可得,W=Pt=2350 000

12、 kW10 h=7107 kWh=71073.6106 J=2.521013 J.12.如图(甲)所示,将额定电压为2.5 V的小灯泡接入电源电压为4.5 V的电路中,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,记录相应电压表和电流表示数绘制成如图(乙)所示的IU图像,则小灯泡的额定功率为0.625 W,小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻是8 .解析:(1)由题图(乙)可知,当小灯泡两端的电压为U额=2.5 V时,通过小灯泡的电流I额=0.25 A,则小灯泡的额定功率P=U额I额=2.5 V0.25 A=0.625 W;(2)由电路图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测小灯泡两端的电压,当小灯泡

13、正常发光时,U额=2.5 V,电路中的电流I=I额=0.25 A,根据串联电路电压规律可知,此时滑动变阻器两端的电压U滑=U-U额=4.5 V-2.5 V=2 V,由欧姆定律得,滑动变阻器接入电路的电阻R滑=8 .13.如图所示,电源电压恒为3 V,R1=10 ,R2=10 ,R3=20 .只闭合S3,电流表的示数为0.15 A,电压表的示数为1.5 V;只闭合S1,S2,S3,电流表的示数为0.45 A;要使电路消耗的电功率最小,应只闭合开关S4.解析:只闭合S3时,该电路是电阻R1,R2的并联电路,电压表测量电阻R2的电压,电流表测量串联电路的电流I1=0.15 A,U2=I1R2=0.1

14、5 A10 =1.5 V.只闭合S1,S2,S3时,该电路是电阻R1,R3的并联电路,电流表测量干路电流I2=+=+=0.45 A.要使电路中消耗的总功率最小,根据P=,电路中总电阻应最大,当只闭合S4时,三电阻串联,电阻最大.14.通过甲、乙两个电阻的电流与其两端电压的关系如图所示.将甲、乙串联后接入电路,当通过甲的电流为0.2 A时,甲、乙两端的总电压是3 V,10 s内电路消耗的电能是6 J;若将甲、乙并联后接入电路,通过乙的电流为0.2 A时,甲两端的电压是2 V,10 s内电路产生的热量是12 J.解析:已知甲、乙串联,I乙=I甲=0.2 A,从图可知,此时U甲=1 V,U乙=2 V

15、,所以U=U甲+U乙=1 V+2 V=3 V;10 s内电路消耗的电能W=UIt=3 V0.2 A10 s=6 J.若将甲、乙并联后接入电路,当I乙=0.2 A时,从图可知,此时U乙=2 V,U甲=2 V,则I甲=0.4 A,电流中的总电流I=I甲+I乙=0.4 A+0.2 A=0.6 A,10 s内电路产生的热量Q=W=UIt=2 V0.6 A10 s=12 J.15.如图是小明探究“影响电流热效应因素”的部分实验装置图,通电一段时间后,两段完全相同的液柱从同一高度上升到图示位置,可知电阻R1产生热量多,由此可以说明:当电流和通电时间相同时,电阻越大,产生热量越多.解析:由图可知,装有R1的

16、瓶中玻璃管中液柱上升的高些,即Q1Q2;两电阻丝R1与R2串联,所以通过两电阻的电流和通电时间相等,且R1R2,由此可说明当电流和通电时间相同时,电阻越大,产生热量越多.16.一个标有“220 V1 200 W”的电热水壶.要在1个标准大气压下将2 kg温度为20 的水烧开,水需要吸收的热量是6.72105 J,若不计热损失,电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间是560s.水的比热容为4.2103 J/(kg解析:水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2103 J/(kg)2 kg(100 -20 )=6.72105 J;由Q吸=W=Pt,得电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间t=560

17、 s.答案:6.7210556017.如图所示,将灯L1,L2按(甲)、(乙)两种方式接在电压均为U的两个电路中.L1在(甲)、(乙)两个电路中的电功率分别为4 W和9 W,设两灯泡的电阻不变,则L1,L2两灯泡电阻之比为21.解析:(甲)图中两灯串联,(乙)图中两灯并联,(甲)图中灯L1的功率P1=,(乙)图中灯L1的功率P1=,则L1在两图中的功率之比=,解得=,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,由I=可得,(甲)图中灯L1两端的电压与电源电压之比=,解得=.三、简答题(共4分)18.因为忙于中考复习,小丽已经很长时间没有打开过自己的电脑了,进入潮湿的夏季后,爸爸建议小丽定期给电脑通一会

18、儿电.请你解释这样做的道理.解析:在潮湿的夏季,电脑长时间不使用,内部各元件表面容易附有小水珠,开机后可能造成短路,烧坏电脑.因此在潮湿的夏季,要经常通电一会儿,利用电流的热效应,产生热量驱潮.答案:利用电流的热效应,产生电热来驱潮.四、实验探究题(19题7分,20题9分,共16分)19.某兴趣小组利用图(甲)装置探究电流热效应的影响因素,实验步骤如下:将阻值为10 和20 的电阻丝分别置于A,B两个盛满煤油的烧瓶中,按图(甲)所示连接电路.闭合开关,将滑动变阻器的滑片移至某一位置,记录此时电流表的读数I,通电一段时间,记录A,B烧瓶的玻璃管内液面的高度变化分别为h1,h2.断开开关,直至玻璃

19、管中的液面降回各自初始位置.闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的读数为2I,当通电时间与步骤相同时,记录A,B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为h3,h4,实验数据如表.电流大小烧瓶玻璃管内液面的高度变化A烧瓶(RA=10 )B烧瓶(RB=20 )Ih1h22Ih3h4(1)步骤中的电流表示数如图(乙)所示,此时电流为0.24 A.(2)本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响,可以控制哪些变量相同?电流和通电时间.(3)小明认为:只要选择“h1,h2,h3,h4”四个量中的某两个量进行比较,就能说明“对电流产生热量多少的影响,电流比电阻更大”,请比较这两个量的大小关系:h3

20、h2.解析:(1)由题图可知,电流表选用的是00.6 A量程,分度值为0.02 A,根据指针位置可得电流I=0.24 A;(2)本实验通过设计串联电路来探究电阻对电流产生热量的影响,可以控制电流和通电时间相同;(3)由第一行数据可知,通过的电流相同,使电阻变为原来的2倍,观察玻璃管内液面的变化h2可知电阻增大对电流产生热量的影响;由第一列数据可知,电阻相同,使通过的电流变为原来的2倍,观察玻璃管内液面的变化h3可知电流增大对电流产生热量多少的影响;电流和电阻都是变为原来的2倍,通过比较得出h2h3,可以得出对电流产生热量多少的影响,电流比电阻更大.20.如图(甲)所示是某实验小组在“测量小灯泡

21、的电阻”实验中设计的电路图,所用小灯泡标有“2.5 V”字样.(1)该实验的原理是R=.(2)该组同学连接好电路的最后一根导线时,小灯泡立刻发出微弱的光亮.导致上述现象的不规范操作是连接电路时开关闭合.(3)若某次测量时电压表的示数为2 V,电流表的示数如图(乙)所示,则电流表的示数为0.2A,此时灯泡的电阻为10 .接着用这个电路测小灯泡的额定功率,滑片应向左(选填“左”或“右”)移动.(4)该组同学分别记录三组电压和电流值,通过计算发现灯丝电阻是不同的,他们还了解到其他组同学也得到类似的结果.出现这种结果的原因是灯丝电阻大小与温度有关.解析:(1)实验原理是R=.(2)连接完最后一根导线,

22、灯泡立刻发出微弱的光亮,说明连接电路时,开关处于闭合状态.(3)电流表使用的是00.6 A量程,每一个大格代表0.2 A,每一个小格代表0.02 A,电流为0.2 A.R=10 .要测灯泡的额定功率,使灯泡电压从2 V增大到2.5 V,增大电路电流,减小总电阻,减小滑动变阻器连入电路的电阻,滑动变阻器滑片左移.(4)实验过程中,灯丝的长度、横截面积、材料相同,电压不同,电流不同,灯丝温度不同,电阻不同,所以灯丝电阻大小与温度有关.五、计算题(21题6分,22题10分,共16分)21.如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R2的阻值为 10 .闭合开关S,电流表A1的示数为2 A,电流表A2的示数

23、为0.8 A.求:(1)电源电压;(2)电阻R1消耗的电功率.解析:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流.(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,由I=可得,电源的电压U=I2R2=0.8 A10 =8 V;(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,通过R1的电流I1=I-I2=2 A-0.8 A=1.2 A,电阻R1消耗的电功率P1=UI1=8 V1.2 A=9.6 W.答案:(1)8 V(2)9.6 W22.乐乐家有款电热水器,说明书上有工作原理示意图如图(甲)所示,有“加热”和“保温”两挡,正常工作时电路的总功率分别为1 100 W和11 W

24、.试求:(1)当处于“加热”挡工作时,双掷开关S应置于(选填“1”“2”或“中间”).(2)若不计电阻随温度的变化,忽略A,B指示灯电阻的影响,R1,R2阻值各为多大?(3)乐乐看到自家电能表如图(乙)所示1 200 imp/(kWh)是脉冲系数,表示消耗1 kWh电能,脉冲信号灯闪烁1 200次.乐乐关闭家中其他电器,单独让电热水器工作,发现2 min电能表脉冲信号灯闪烁42次.求热水器的实际功率.解析:(1)根据公式P=,电压一定时,电阻越小,电功率越大,因为“加热”挡功率大于“保温”挡,所以处于“加热”挡时,电路总电阻较小,由(甲)图知,开关应置于1.(2)处于“加热”挡时,R1=44 ,处于“保温”挡时,R1+R2=4 400 ,所以R2=4 400 -44 =4 356 .(3)热水器工作2 min消耗的电能W=1 kWh=3.6106 J=1.26105 J所以热水器实际功率P实=1 050 W.答案:(1)1(2)44 4 356 (3)1 050 W