2024-2025学年九年级物理上册单元测试卷(沪粤版)
第十五章 电功与电功率 (B卷)
(考试时间:80分钟 试卷满分:80分)
注意事项:
1.测试范围:沪粤版九年级上册第15章。
第Ⅰ卷 选择题
选择题(本题共10小题,每小题3分,共33分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1、(2024四川广元) 如图是小英家的电能表表盘示意图,她断开其它用电器,只将电饭煲单独接入电路中正常工作1min,发现电能表转盘转过10r。下列说法正确的是( )
A. 电能表是测量电流的仪表 B. 电能表允许通过的最大电流是10A
C. 电能表表盘示数为10226kW h D. 电饭煲正常工作10min,消耗电能
【答案】D
【解析】
【详解】A.电能表是用来测量电功(即消耗电能)的仪表,而不是测量电流的仪表。故A错误;
B.电能表上的“10(20)A”表示电能表允许通过的最大电流是20A,而不是10A,这里的10A可能是指标定电流或基本电流,但不影响最大电流的判断,故B错误;
C.电能表表盘上的示数表示的是已经消耗的电能,其单位为kW h;电能表上的数字最后一位通常是小数点后的数字(即十分位),因此电能表表盘示数应读为1022.6kW h,而不是10226kW h,故C错误;
D.电饭煲单独接入电路中正常工作1min,电能表转盘转过10r。而电能表上的“600r/(kW h)”表示的是电路中每消耗1kW h的电能,电能表的转盘转600转。因此,电饭煲1min内消耗的电能
由于电饭煲是正常工作,所以其功率保持不变。那么,电饭煲10min内消耗的电能就是1min内消耗电能的10倍,即:
故D正确。
故选D。
2、(2024年内蒙古包头)许多汽车后视镜配备了如图甲所示的加热装置,该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能,保持镜面清晰,确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示,和为加热电阻.下列分析正确的是( )
A. 除雾状态,电路中只有工作 B. 除霜状态,电路中只有工作
C. 除雾状态,电路的总电流最大 D. 除霜状态,电路的总功率最大
【答案】D
【解析】
【分析】在电压U一定的情况下,由电功率公式可知,电阻R越小,电功率P越大;电阻R越大,电功率P越小。
【详解】AC.当开关S闭合,S1断开时,电路中只有R2工作,此时电路中的总电阻最大,总电流最小,总功率最小,后视镜处于“低温”除雾状态,故A、C错误;
BD.当开关S、S1均闭合时,电路中R1与R2并联,此时电路中的总电阻最小,总电流最大,总功率最大,后视镜处于“高温”除霜状态,故B错误,D正确。
故选D。
3、(2023年甘肃金昌)学校科技小组设计了一个室内天然气泄漏检测仪,原理如图所示,其中R是检测天然气的电阻(气敏电阻),天然气浓度增大时,R减小,R0为定值电阻,电源电压不变,闭合开关S,下列判断正确的是( )
A. 显示仪一定是电流表
B. 室内有天然气泄漏时,显示仪示数变小
C. 室内有天然气泄漏时,电路消耗的电功率变小
D. 若调低报警浓度,可将R0换成阻值大一点的电阻
答案:D
解析:A.由电路图可知,R与R0串联,当天然气浓度增大时,R阻值减小,由串联电路电阻等比例分压可知,此时R0两端电压增大,可知显示仪可以为电压表,故A错误;
B.室内有天然气泄漏时,R阻值减小,若显示仪为电压表,则由串联电路电阻等比例分压可知,此时R0两端电压增大,若显示仪为电流表,此时R0将被短路,电路中只有R,R阻值减小,由欧姆定律可得,电路中电流增大,故可知B错误;
C.室内有天然气泄漏时,此时电路中的阻值变小,由可得,电路消耗的电功率变大,故C错误;
D.若调低报警浓度,即电阻R阻值较大时,此时R0两端电压不变,故由串联电路电阻等比例分压可知,可将R0换成阻值大一点的电阻,故D正确。
4、(2023年广西)小明发现家里的白炽灯突然变亮,主要原因可能是白炽灯的( )
A. 额定电压变大 B. 实际电压变大 C. 额定功率变小 D. 实际电压变小
答案:B
解析:灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,实际功率越大,灯泡越亮。小明发现家里的白炽灯突然变亮,说明白炽灯的实际功率变大,根据公式可知,在灯泡电阻不变时,是因为白炽灯的实际电压变大了,白炽灯额定电压和额定功率保持不变,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5、(2023年湖北随州)某科技小组设计了一个地磅,地磅内部简化电路如图。其工作原理是车辆开上地磅会压缩弹簧(弹簧处于弹性限度内)引起滑片P移动,当电路的电流I≥I0(I0为某一定值)时,电路中电铃会发出警示声(电铃可视为一个小电阻),表明车辆超重了。圆圈处是电压表可反映车辆的重量,R0为保护电阻,电源电压不变。下列说法正确的是( )
A. 车辆越重,弹簧的弹性势能越小
B. 车辆越轻,电压表的示数越小
C. 车辆越重,电压表示数越小
D. 当地磅上无车辆时,电路消耗的总功率最大
答案:B
解析:A.车辆越重,弹簧被压缩的程度越大,弹簧的形变越大,弹簧的弹性势能越大,故A错误;
BC.如图所示,电路是一个串联电路,电压表测量的是R0两端的电压,车辆越轻,滑动变阻器的滑片P向上滑动,滑动变阻器接入电路的阻值增大,电路中的总电阻增大,根据欧姆定律可知,电路中的电流减小,定值电阻R0两端的电压减小,故B正确,C错误;
D.当地磅上无车辆时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路中的电流最小,电源电压不变,根据P=UI可知,电路中的总功率最小,故D错误。
故选B。
6、如图所示电路,电源电压恒为6V。闭合开关S,滑动变阻器R接入电路的阻值为10Ω时,电流表的示数为1.8A。下列说法正确的是( )
A. 通过R0电流是1.2A B. R0的阻值是5Ω
C. 当R为20Ω时,其电功率是7.2W D. 当R为30Ω时,电路总功率是8.4W
答案:ABD
解析:
AB.电源电压恒为6V,闭合开关S,滑动变阻器R接入电路的阻值为10Ω时,通过滑动变阻器R的电流IR=0.6A,则通过R0的电流
IR0=1.8A-0.6A=1.2A
则R0阻值
故AB正确;
C.当R为20Ω时,其电功率
故C错误;
D.当R为30Ω时,其电功率
R0的电功率
则电路总功率为8.4W,故D正确。
故选ABD。
7、如图是额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U﹣I图像。下列分析不正确的是( )
A.当L1两端的电压为100V时,其实际功率为20W
B.当通过L2的电流为0.45A时,其1min消耗的电能为4320J
C.将L1、L2串联,若L1两端的电压为40V,则L2的功率为8W
D.将L1、L2并联,若通过L2的电流为0.5A,则L1的功率为66W
分析:(1)当L1两端的电压为100V时,根据图像得出通过L1的电流,根据P=UI求出L1的实际功率;
(2)当通过L2的电流为0.45A时,根据图像得出L2两端的电压,根据W=UIt求出消耗的电能;
(3)将L1、L2串联,若L1两端的电压为40V,由图像可知通过灯泡L1的电流,根据串联电路电流规律可求出通过灯泡L2的电流,根据图像可知灯泡L2两端的电压,根据P=UI求出L2的功率;
(4)将L1、L2并联,若通过L2的电流为0.5A,根据图像可知L1两端的电压,根据并联电路电压规律可得通过L1的电流,根据P=UI求出L1的功率.
解析:
A、当L1两端的电压为100V时,根据图像可知,通过L1的电流为0.2A,其实际功率为:P1=U1I1=100V×0.2A=20W,故A正确;
B、当通过L2的电流为0.45A时,L2两端的电压为160V,其1min消耗的电能为W=U2I2t=160V×0.45A×60s=4320J,故B正确;
C、将L1、L2串联,若L1两端的电压为40V,由图像可知,通过灯泡L1的电流:I'1=0.1A,根据串联电路电流规律可知,通过灯泡L2的电流I'2=I'1=0.1A;
由图像可知,此时灯泡L2两端的电压为U'2=20V,L2的功率为:P2=U2I'2=20V×0.1A=2W,故C错误;
D、将L1、L2并联,若通过L2的电流为0.5A,由图像可知,L2两端的电压为:U''2=220V,根据并联电路电压规律可知,灯泡L1两端的电压:U''1=U''2=220V;
由图像可知,通过L1的电流I''1=0.3A,L1的功率为:P1=U''1I''1=220V×0.3A=66W,故D正确。
故选:C。
8、如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向左滑动的过程中,下列判断正确的是( )
A.电压表示数变小
B.灯泡变亮
C.电流表示数变小
D.电压表的示数与电流表的示数的比值变小
答案:C。
解析:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表V测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据串联电路的电压特点可知变阻器两端的电压变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,根据变阻器两端的电压变化分析灯泡两端电压的变化,根据P=可知,灯泡实际功率的变化,进一步可知其亮暗的变化,进一步可知电压表V与电流表A示数比值变化。
:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表V测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
A、在滑动变阻器滑片P向左滑动过程中,接入电路中的电阻变大,根据串联电路的分压关系可知,电压表的示数变大,故A错误;
B、因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,根据串联电路的分压关系可知,灯泡两端的电压变大,由P=可知,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮,故B错误;
C、电路中的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,电流表的示数变小,故C正确;
D、由电压表示数变大、电流表的示数变小可知,电压表V与电流表示数比值变大,故D错误。
9、连接如图所示的电路,闭合开关后,调节滑动变阻器,观察到白炽灯泡L1比L2亮,说明L1的实际功率比L2大。关于该实验,下列说法中正确的是( )
A. 可以验证电功与电压大小的关系 B. L1对应的电压表示数比L2小
C. 通过L1的电流比L2大 D. L1、L2规格是相同的
答案:A
解析:
A.灯泡L1和L2串联,通过两灯泡的电流和时间相等,观察到白炽灯泡L1比L2亮,可知两灯实际功率不等,由可知,两灯获得的电压不同,在电流和时间相等,电压不等的情况下,根据,可知此电路可以验证电功与电压大小的关系,故A正确;
B.灯泡L1和L2串联,通过两灯泡的电流相等,而白炽灯泡L1比L2亮,则灯泡L1的实际功率比L2大,由可知,L1对应的电压表示数比L2大,故B错误;
C.灯泡L1和L2串联,通过两灯泡的电流相等,故C错误;
D.L1两端的电压比L2大,通过两灯的电流相等,根据可知,L1的电阻大于L2的电阻,两灯规格不相同,故D错误。
故选A。
10、如图所示电路,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动一小段距离的过程中( )
A. 电流表示数变小 B. 电压表示数变小
C. 灯泡的功率变大 D. 电路总功率变大
答案:D
解析:AD.由图可知灯与滑动变阻器并联,电流表测干路上的总电流,根据并联电路中电流的规律可知,当滑动变阻器的滑片从最右端向左移动时,电阻减小,这一条支路上的电流增大,所以干路上电流表的示数增大,根据电功率公式P=UI可知,电路的总功率增大。故D符合题意,A不符合题意;
B.由图可知电压表测电源两端的电压,电源电压保持不变,所以电压表示数不变,故B不符合题意;
C.根据并联电路的特点各支路独立工作互不影响可知,灯泡的电功率不变,故C不符合题意。
故选A。
第Ⅱ卷 非选择题
填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
11、(2023年黑龙江齐齐哈尔)小夏一家假期外出旅游,家中只有一个网络摄像头和一个路由器在工作,其实际功率分别为5W和15W。出发和回家时,电能表示数如图所示,这段时间内小夏家消耗电能___________,小夏一家外出___________h。(电路其它元件损耗电能不计)
答案: ①. 4.8 ②. 240
解析:[1][2]由题意可知,电路中消耗的电能为
两用电器的总电功率为
根据可得,两用电器所用的时间为
即为小夏一家外出的时间。
12、(2024年四川达州)定值电阻R和灯泡L,其电流随两端电压的变化图像如图所示。若将R与L串联在4V电源两端,则R与L消耗的电功率之比为________;若将R与L并联在2V的电源两端,电路消耗的总功率为________W。
【答案】 ①. 3∶1 ②. 1.3
【解析】
【详解】[1]若将R与L串联在4V电源两端,通过R与L的电流相等,由图可知,此时电路中的电流为0.3A,R两端的电压为3V,L两端的电压为1V,则R与L消耗的电功率之比为
[2]若将R与L并联在2V的电源两端,由图可知,通过R的电流为0.2A,通过L的电流为0.45A,则电路中的总电流为
电路消耗的总功率为
13、(2024年内蒙古赤峰)电饭煲是常用的家用电器,它是利用电流的___________效应工作的。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能,简化电路如图,。当该电饭煲处于“加热”挡工作10min,其消耗的电能是___________J。
【答案】 ①. 热 ②. 6×105
【解析】
【详解】[1]电饭煲工作时将电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的。
[2]由图得,当两开关均闭合时,两电阻并联,电路电阻小,电功率大,为加热挡;当只闭合S1,只有电阻R1工作,电路电阻大,电功率小,为保温挡。当该电饭煲处于“加热”挡工作10min,其消耗的电能是
14、(2024年吉林)小明在家煮饭时,闻到了米饭的香味,这是_____________现象。他使用的电饭锅额定功率是1000W,正常工作10min消耗的电能为_____________J。
【答案】 ①. 扩散 ②.
【解析】
【详解】[1]由于分子在不停地做无规则运动,所以能闻到米饭的香味,这属于扩散现象。
[2]正常工作10min消耗的电能为
15、(2024年广东)如图所示,闭合开关,导线夹M在铅笔芯上向右移动,电流表的示数变___________。若要测量铅笔芯的电阻,需补充的仪表是___________。实验时铅笔芯发烫的现象,属于电流的___________效应。
【答案】 ①. 小 ②. 电压表 ③. 热
【解析】
【详解】[1]闭合开关,导线夹M在铅笔芯上向右移动时,铅笔芯接入电路的长度变长,电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小。
[2]若要测量铅笔芯的电阻,需补充的仪表是电压表,用电压表测出铅笔芯两端的电压,用电流表测出通过铅笔芯的电流,由求出电阻。
[3]在实验中,当电流通过铅笔芯时,由于铅笔芯的电阻作用,电能转化为内能,使铅笔芯的温度升高,从而出现了发烫的现象。这就是电流的热效应在铅笔芯上的体现。
16、(2023年江苏无锡)如图所示,是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图,电源电压为,电热丝R阻值为。闭合开关S,电热丝温度升高,利用电流的_______________效应实现高温封口,内产生的热量为_______________J,若使用时总把塑料袋烫坏,可以_______________(选填“增大”或“减小”)电热丝的阻值。
答案: ①. 热 ②. 75
③. 增大
解析:[1]塑料袋封口夹是当电热丝有电流通过时,电热丝能发出热量,所以利用电流的热效应实现高温封口的。
[2]电源电压为 5V ,电热丝R阻值为 1Ω ,则3s 内产生的热量
[3]使用时总把塑料袋烫坏,即产生热量过多,则需要减小电热丝的功率,由可知,电压一定时,增大电阻,可以减小电热丝的功率。
实验题(本题共4小题,共19分)
17、(2024年黑龙江牡丹江)小江发现家里不同房间的灯亮度不同,猜想可能是与灯泡的电功率有关。他找来若干节新干电池、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、同一规格的导线若干,测量额定电压为2.5V小灯泡的功率。
(1)小江选择两节新干电池进行实验,连接的实物电路如图甲所示,请在方框内画出对应的电路图。___________
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,读出电流表示数,将数据记入表格。继续移动滑片,即使将滑片移动到阻值最小的位置,小灯泡两端电压也无法达到2.5V,解决的办法是___________。
(3)问题解决后,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端电压达到2.5V。如图乙所示,此时电流表的示数为___________A,小灯泡的额定功率为___________W。
(4)继续移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端电压为2.9V,读出电流表示数,将数据记入表格。如表所示,小江设计的表格不足之处是___________。
实验次数 灯泡两端电压U 通过灯泡的电流I 灯泡的电功率P 发光情况
1 2 0.26 0.52 较暗
2 2.5
正常发光
3 2.9 0.32 0.93 较亮
(5)实验表明小灯泡的亮度由___________决定。
【答案】 ①. ②. 增加一节新的干电池 ③. 0.3 ④. 0.75 ⑤. 测量的物理量没有单位 ⑥. 实际功率
【解析】
【详解】(1)[1]根据实物图画电路图,电路图与实物图须一一对应,电路图如下:
(2)[2]将滑片移动到阻值最小的位置,滑动变阻器两端电压最小,此时小灯泡两端电压也无法达到2.5V,说明电源电压偏低,则可以增大电源电压,即增加一节新的干电池。
(3)[3]由图乙可知电流表接小量程,所以电流表示数为0.3A。
[4]小灯泡的额定功率为
(4)[5]根据小江设计的表格可知不足之处为:所测量的物理量没有带单位。
(5)[6]根据表格数据,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮,故小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定。
18、在学习《电能表与电功》一节内容时,同学们完成教材上的活动“比较两个灯泡的亮暗”,小明选用标有“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”的灯泡L1和L2,连接电路如图所示。
(1)闭合开关后,发现两灯均不发光,电压表V1的示数很大,电压表V2的示数为0,故障的可能原因是______;
(2)排除故障后闭合开关,电压表V1的示数如图,此时的电压值为______V;
(3)此实验中一定时间内电流做功的多少可以通过观察______来比较,所用的研究方法为______;
(4)如果将这两只灯泡并联接入电压为2.5V的电路中,较亮的灯泡是______。(选填“L1”或“L2”)
答案: (1). L1断路 (2). 2.4 (3). 灯泡的亮度 转换法 (4). L1
19、(2023年云南)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___________;
(2)闭合开关后,发现电流表指针未偏转,经检查仅电阻丝R有故障,则电阻丝R___________(选填“短路”或“开路”)。排除故障后进行实验,实验中通过观察___________来比较相同时间内不同电流产生热量的多少;
(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:___________;
(4)同学们进一步学习了解到:物理学家焦耳1840年就确定了当电阻和通电时间一定时,电流产生的热量跟电流的二次方成正比的关系。生活中利用电热工作的家用电器有___________(请举一例);
(5)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___________(选填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与图甲烧瓶中的电阻___________联(选填“串”或“并”)进行实验。
(6)本实验应用的研究方法有转换法和___________法。
答案: ①. (2开路 温度计示数的变化 (3)见解析 (4)电热水壶 (5) B 串 (6) 控制变量
解析:(1)滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数变大,则滑动变阻器接入电路的阻值变小,则滑动变阻器应接右下的接线柱,如图所示:
(2)闭合开关后,发现电流表指针未偏转,说明电路没有电流通过,经检查仅电阻丝R有故障,故电阻丝R断路,即开路。
[3]实验中通过移动滑片,使烧瓶中电阻丝通过的电流不同,产生的热量不同,则烧瓶中的煤油吸收的热量不同,则温度计示数的变化不同,故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。
(3)想验证猜想:“当电阻和通电时间一定时,Q可能与I成正比。”是否正确,根据测出的多组Q与I的数据画出对应的Q~I图像,再根据图像判断猜想是否正确,若图像是一条过原点的直线,则猜想正确;若不是一条过原点的直线,则猜想不正确。
(4)生活中利用电热工作的家用电器有电热水壶。
(5)要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,则电阻应不同,而通过导体的电流要相同,故应将两电阻串联,由图甲可知,烧瓶中的电阻是20Ω,所以应选择电阻为30Ω的B烧瓶串联进行实验。
(6)电流通过导体产生热量受电流的大小、电阻、通电时间的影响,则应该应用控制变量法进行探究。
计算题(本题共1小题,共8分)
20、小明家购买了一台电热水器,铭牌显示:容量是50L,额定电压是220V,额定功率是2000W。[c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m3]求:
(1)该电热水器正常工作时电阻是多少?
(2)某次洗浴时,水箱装满初温为20℃的水,正常工作加热到60℃,若热水器的加热效率是84%,则此次加热消耗多少电能?
(3)一天,小明家只有该热水器和额定功率为700W的电饭锅接入电路,它们都正常工作,则标有2000r/(kW·h)的电能表的铝盘4min转了多少转?
答案:(1)24.2Ω;(2)1×107J;(3)360r
解析:
解:(1)由得,电热水器正常工作时的电阻
(2)装满水时水的质量
水吸收的热量
此次加热消耗电能
(3)4min电路消耗电能
电能表的铝盘转的圈数
答:(1)电热水器正常工作时的电阻为24.2Ω;
(2)此次加热消耗1×107J电能;
(3)能表的铝盘4min转了360转。
科学阅读题与简答题(共2小题,共9分)
21、若手机充电器的“超级快充”的插头搭配较细的充电线,使用“超级快充”充电时,该充电线会发热显著,加速老化,甚至引起火灾,请用物理知识分析原因。
【答案】见解析
【详解】当长度、材料一定时,导线越细,电阻越大;“超级快充”充电时电流较大,若手机充电器的“超级快充”的插头搭配较细的充电线,,充电线的电阻变大,根据可知,当电流、时间一定时,电阻变大,产生的热量变多,所以,该充电线会发热显著,加速老化,甚至引起火灾。
22、阅读短文,回答问题
空气净化器
由于雾霾天气的增多,空气净化器逐渐走入家庭,其工作过程(如图)是:脏空气进入净化器时,
灰尘被正电钨丝放电而带上正电,流到负电格栅板时,带电灰尘被吸附。此后经过活性炭层时,化学有毒气体被吸附,排出空气的污染物浓度大幅降低,多次循环后变成洁净空气。洁净空气量(CADR)是反映其净化能力的性能指标,CADR值越大,其净化效率越高。利用CADR值,可以评估其在运行一定时间后,去除室内空气污染物的效果。按下列公式计算CADR:(V:房间容积;t:空气净化器使房间污染物的浓度下降90%运行的时间。)
其铭牌如下表:
规格 额定电压 频率 额定功率 洁净空气量(CADR)
GH-2034A型 220V 50Hz 44W 138m3/h
(1)负电格栅板吸附灰尘的原理是 ;
(2)取出使用一段时间后的活性炭,可以闻到刺激性的气味,说明分子在 ;
(3)该空气净化器正常工作时的电流为 A;
(4)某房间的使用面积为18m2,高度是3m。此空气净化器 (选填“能”或“不能”)在1小时内使房间污染物浓度下降90%。
【答案】(1)异种电荷相互吸引
(2)永不停息做无规则运动
(3)0.2
(4)能
【详解】(1)由题意可知,正电钨丝使灰尘带正电,因为异种电荷相互吸引,所以负电格栅板能吸附灰尘。
(2)气味会被闻到,是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
(3)由P=UI可得,该空气净化器正常工作时的电流
(4)由表格可知洁净空气量,房间体积V=Sh,根据公式可得使房间污染物浓度下降90%的运行时间
所以能在1小时内使房间污染物浓度下降90%。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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2024-2025学年九年级物理上册单元测试卷(沪粤版)
第十五章 电功与电功率 (B卷)
(考试时间:80分钟 试卷满分:80分)
注意事项:
1.测试范围:沪粤版九年级上册第15章。
第Ⅰ卷 选择题
选择题(本题共10小题,每小题3分,共33分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1、(2024四川广元) 如图是小英家的电能表表盘示意图,她断开其它用电器,只将电饭煲单独接入电路中正常工作1min,发现电能表转盘转过10r。下列说法正确的是( )
A. 电能表是测量电流的仪表 B. 电能表允许通过的最大电流是10A
C. 电能表表盘示数为10226kW h D. 电饭煲正常工作10min,消耗电能
2、(2024年内蒙古包头)许多汽车后视镜配备了如图甲所示的加热装置,该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能,保持镜面清晰,确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示,和为加热电阻.下列分析正确的是( )
A. 除雾状态,电路中只有工作 B. 除霜状态,电路中只有工作
C. 除雾状态,电路的总电流最大 D. 除霜状态,电路的总功率最大
3、(2023年甘肃金昌)学校科技小组设计了一个室内天然气泄漏检测仪,原理如图所示,其中R是检测天然气的电阻(气敏电阻),天然气浓度增大时,R减小,R0为定值电阻,电源电压不变,闭合开关S,下列判断正确的是( )
A. 显示仪一定是电流表
B. 室内有天然气泄漏时,显示仪示数变小
C. 室内有天然气泄漏时,电路消耗的电功率变小
D. 若调低报警浓度,可将R0换成阻值大一点的电阻
4、(2023年广西)小明发现家里的白炽灯突然变亮,主要原因可能是白炽灯的( )
A. 额定电压变大 B. 实际电压变大 C. 额定功率变小 D. 实际电压变小
5、(2023年湖北随州)某科技小组设计了一个地磅,地磅内部简化电路如图。其工作原理是车辆开上地磅会压缩弹簧(弹簧处于弹性限度内)引起滑片P移动,当电路的电流I≥I0(I0为某一定值)时,电路中电铃会发出警示声(电铃可视为一个小电阻),表明车辆超重了。圆圈处是电压表可反映车辆的重量,R0为保护电阻,电源电压不变。下列说法正确的是( )
A. 车辆越重,弹簧的弹性势能越小
B. 车辆越轻,电压表的示数越小
C. 车辆越重,电压表示数越小
D. 当地磅上无车辆时,电路消耗的总功率最大
6、(多选)如图所示电路,电源电压恒为6V。闭合开关S,滑动变阻器R接入电路的阻值为10Ω时,电流表的示数为1.8A。下列说法正确的是( )
A. 通过R0电流是1.2A B. R0的阻值是5Ω
C. 当R为20Ω时,其电功率是7.2W D. 当R为30Ω时,电路总功率是8.4W
7、如图是额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U﹣I图像。下列分析不正确的是( )
A.当L1两端的电压为100V时,其实际功率为20W
B.当通过L2的电流为0.45A时,其1min消耗的电能为4320J
C.将L1、L2串联,若L1两端的电压为40V,则L2的功率为8W
D.将L1、L2并联,若通过L2的电流为0.5A,则L1的功率为66W
8、如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向左滑动的过程中,下列判断正确的是( )
A.电压表示数变小
B.灯泡变亮
C.电流表示数变小
D.电压表的示数与电流表的示数的比值变小
9、连接如图所示的电路,闭合开关后,调节滑动变阻器,观察到白炽灯泡L1比L2亮,说明L1的实际功率比L2大。关于该实验,下列说法中正确的是( )
A. 可以验证电功与电压大小的关系 B. L1对应的电压表示数比L2小
C. 通过L1的电流比L2大 D. L1、L2规格是相同的
10、如图所示电路,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动一小段距离的过程中( )
A. 电流表示数变小 B. 电压表示数变小
C. 灯泡的功率变大 D. 电路总功率变大
第Ⅱ卷 非选择题
填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
11、(2023年黑龙江齐齐哈尔)小夏一家假期外出旅游,家中只有一个网络摄像头和一个路由器在工作,其实际功率分别为5W和15W。出发和回家时,电能表示数如图所示,这段时间内小夏家消耗电能___________,小夏一家外出___________h。(电路其它元件损耗电能不计)
12、(2024年四川达州)定值电阻R和灯泡L,其电流随两端电压的变化图像如图所示。若将R与L串联在4V电源两端,则R与L消耗的电功率之比为________;若将R与L并联在2V的电源两端,电路消耗的总功率为________W。
13、(2024年内蒙古赤峰)电饭煲是常用的家用电器,它是利用电流的___________效应工作的。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能,简化电路如图,。当该电饭煲处于“加热”挡工作10min,其消耗的电能是___________J。
14、(2024年吉林)小明在家煮饭时,闻到了米饭的香味,这是_____________现象。他使用的电饭锅额定功率是1000W,正常工作10min消耗的电能为_____________J。
15、(2024年广东)如图所示,闭合开关,导线夹M在铅笔芯上向右移动,电流表的示数变___________。若要测量铅笔芯的电阻,需补充的仪表是___________。实验时铅笔芯发烫的现象,属于电流的___________效应。
16、(2023年江苏无锡)如图所示,是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图,电源电压为,电热丝R阻值为。闭合开关S,电热丝温度升高,利用电流的_______________效应实现高温封口,内产生的热量为_______________J,若使用时总把塑料袋烫坏,可以_______________(选填“增大”或“减小”)电热丝的阻值。
实验题(本题共4小题,共19分)
17、(2024年黑龙江牡丹江)小江发现家里不同房间的灯亮度不同,猜想可能是与灯泡的电功率有关。他找来若干节新干电池、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、同一规格的导线若干,测量额定电压为2.5V小灯泡的功率。
(1)小江选择两节新干电池进行实验,连接的实物电路如图甲所示,请在方框内画出对应的电路图。___________
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,读出电流表示数,将数据记入表格。继续移动滑片,即使将滑片移动到阻值最小的位置,小灯泡两端电压也无法达到2.5V,解决的办法是___________。
(3)问题解决后,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端电压达到2.5V。如图乙所示,此时电流表的示数为___________A,小灯泡的额定功率为___________W。
(4)继续移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端电压为2.9V,读出电流表示数,将数据记入表格。如表所示,小江设计的表格不足之处是___________。
实验次数 灯泡两端电压U 通过灯泡的电流I 灯泡的电功率P 发光情况
1 2 0.26 0.52 较暗
2 2.5
正常发光
3 2.9 0.32 0.93 较亮
(5)实验表明小灯泡的亮度由___________决定。
18、在学习《电能表与电功》一节内容时,同学们完成教材上的活动“比较两个灯泡的亮暗”,小明选用标有“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”的灯泡L1和L2,连接电路如图所示。
(1)闭合开关后,发现两灯均不发光,电压表V1的示数很大,电压表V2的示数为0,故障的可能原因是______;
(2)排除故障后闭合开关,电压表V1的示数如图,此时的电压值为______V;
(3)此实验中一定时间内电流做功的多少可以通过观察______来比较,所用的研究方法为______;
(4)如果将这两只灯泡并联接入电压为2.5V的电路中,较亮的灯泡是______。(选填“L1”或“L2”)
19、(2023年云南)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___________;
(2)闭合开关后,发现电流表指针未偏转,经检查仅电阻丝R有故障,则电阻丝R___________(选填“短路”或“开路”)。排除故障后进行实验,实验中通过观察___________来比较相同时间内不同电流产生热量的多少;
(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:___________;
(4)同学们进一步学习了解到:物理学家焦耳1840年就确定了当电阻和通电时间一定时,电流产生的热量跟电流的二次方成正比的关系。生活中利用电热工作的家用电器有___________(请举一例);
(5)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___________(选填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与图甲烧瓶中的电阻___________联(选填“串”或“并”)进行实验。
(6)本实验应用的研究方法有转换法和___________法。
计算题(本题共1小题,共8分)
20、小明家购买了一台电热水器,铭牌显示:容量是50L,额定电压是220V,额定功率是2000W。[c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m3]求:
(1)该电热水器正常工作时电阻是多少?
(2)某次洗浴时,水箱装满初温为20℃的水,正常工作加热到60℃,若热水器的加热效率是84%,则此次加热消耗多少电能?
(3)一天,小明家只有该热水器和额定功率为700W的电饭锅接入电路,它们都正常工作,则标有2000r/(kW·h)的电能表的铝盘4min转了多少转?
科学阅读题与简答题(共2小题,共9分)
21、若手机充电器的“超级快充”的插头搭配较细的充电线,使用“超级快充”充电时,该充电线会发热显著,加速老化,甚至引起火灾,请用物理知识分析原因。
22、阅读短文,回答问题
空气净化器
由于雾霾天气的增多,空气净化器逐渐走入家庭,其工作过程(如图)是:脏空气进入净化器时,
灰尘被正电钨丝放电而带上正电,流到负电格栅板时,带电灰尘被吸附。此后经过活性炭层时,化学有毒气体被吸附,排出空气的污染物浓度大幅降低,多次循环后变成洁净空气。洁净空气量(CADR)是反映其净化能力的性能指标,CADR值越大,其净化效率越高。利用CADR值,可以评估其在运行一定时间后,去除室内空气污染物的效果。按下列公式计算CADR:(V:房间容积;t:空气净化器使房间污染物的浓度下降90%运行的时间。)
其铭牌如下表:
规格 额定电压 频率 额定功率 洁净空气量(CADR)
GH-2034A型 220V 50Hz 44W 138m3/h
(1)负电格栅板吸附灰尘的原理是 ;
(2)取出使用一段时间后的活性炭,可以闻到刺激性的气味,说明分子在 ;
(3)该空气净化器正常工作时的电流为 A;
(4)某房间的使用面积为18m2,高度是3m。此空气净化器 (选填“能”或“不能”)在1小时内使房间污染物浓度下降90%。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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