专题17 电热器 电流的热效应 家庭电路与安全用电 第19周（提优卷）（解析版）

2023-2024学年度第一学期九年级物理周测试卷-B卷（答案）（内容：15.3电热器电流的热效应15.4家庭电路与安全用电满分80分）九______班姓名____________得分_____________一、选择题（每题2分，共30分）1.关于电功、电能、电热和电功率，下列说法中错误的是（）A．对所有用电器来说，电流做功的多少等于用电器消耗电能的多少B．电视机消耗电能的多少等于电视机中产生电热的多少C．某用电器的电功率越大，它消耗的电能可能越多D．电流产生热量相同的用电器，消耗的电能不一定相同【答案】B【解析】A．电流做功的过程是电能转化为其它形式的能的过程，所以对于用电器来说，电流做功的多少等于用电器消耗电能的多少，故A正确，不符合题意；B．电视机在工作时消耗的电能主要转化为了光能、声能等形式的能量，消耗电能的多少要远大于电视机中产生电热的多少，故B错误，符合题意；C．某用电器的电功率越大，在相同的时间内，根据W=Pt可知，它消耗的电能可能越多，故C正确，不符合题意；D．电流产生热量相同的用电器，消耗的电能不一定相同，例如电烙铁和电视机，电烙铁是电能转为内能，而电视机是电能转化为声能、光能、内能等，故D正确，不符合题意。故答案为：B。2．额定电压和额定功率相同的电风扇、电灯、电热水器，接入电路中正常工作相同的时间，比较三个用电器产生的热量A.一样多 B.电热水器产生的热量多C.电灯产生的热量多 D.电风扇产生的热量多【答案】B【解析】电风扇将电能主要转化为机械能；电灯将电能转化为内能和光能；电热水器将电能全部转化为内能；所以接入电路中正常工作相同的时间，产生热量最多的是电热水器．故答案为：B．3．要使电阻在单位时间内产生的热量减少一半，则应（）A.使它的电阻减少一半 B.使加在它两端的电压减少一半C.使通过它的电流减少一半 D.使电压和电阻均减少一半【答案】D【解析】A．由可知，电阻减少一半时，单位时间产生的热量将变为原来的2倍，A不符合题意；B．由可知，使加在它两端的电压减少一半，单位时间产生的热量将变为原来的，B不符合题意；C．由Q=I2Rt可知，使通过它电流减少一半，单位时间所产生的热量将变为为原来的，C不符合题意；D．由可知，使电压和电阻均减少一半，在单位时间内产生的热量将变为原来的，即减少一半，D符合题意。故答案为：D。4．下列事例，属于防止电流热效应产生危害的是（）A．电饭煲做米饭 B．电暖器取暖C．电熨斗熨衣服 D．电脑办公时微型风扇工作【答案】D【解析】ABC．电饭煲、电暖器、电熨斗都是利用电流的热效应制成的加热设备，工作时将电能转化为内能，都属于利用电流的热效应，故ABC不符合题意；D．电脑办公时微型风扇工作，可给电脑降温，是为了防止电热产生危害，故D符合题意。故答案为：D。5．如图所示，已知电阻R1=10Ω､R2=5Ω，当开关闭合后，下列说法正确的是（）A．通过R1与R2的电流之比为2∶1B．相同时间内R1与R2产生的热量之比为2∶1C．R1与R2两端的电压之比为1∶1D．R1与R2消耗的电功率之比为1∶1【答案】B【解析】A．由电路图可知，两电阻串联，因为串联电路中各处的电流相等，所以通过R1与R2的电流之比为1∶1，故错误；B．由公式可知电流、通电时间相同因此相同时间内R1与R2产生的热量之比为2∶1，故正确；C．因为串联电路电压比等于电阻比，且因此R1与R2两端的电压之比为2∶1，故错误；D．由公式可知电流相同因此R1与R2消耗的电功率之比为2∶1，故错误。故答案为：B。6．如图所示的四个电路中，电源电压相同，，在相同的时间内四个电路中总共放出的热量最多的是()A. B.

C. D.【答案】D【解析】两个电阻串联时，总电阻等于各分电阻之和，即总电阻越串越大，大于任何一个分电阻；

并联时，总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即总电阻越并越小，小于任何一个分电阻；

所以、、、四个电路两端电压相等，电阻关系为。

电源电压和时间相同，根据可知，总共放出的热量关系为。

故答案为：。7．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R1∶R2=1∶3，下列分析错误的是（）A．当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表的示数之比为4∶3B．当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两表的示数之比为1∶4C．当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，R1、R2消耗的电功率之比为1∶3D．当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，R1、R2在相同的时间产生的热量之比为1∶3【答案】D【解析】AC．当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，该电路为R1和R2的串联电路，电压表甲测电源电压，电压表乙测R2两端的电压；由串联电路的电流和电阻特点及欧姆定律可知电压表甲的示数U甲=I（R1+R2）电压表乙的示数U乙=IR2已知R1∶R2=1∶3，则甲、乙两电压表的示数之比U甲∶U乙=I（R1+R2）∶IR2=(R1+R2）∶R2=(1+3）∶3=4∶3由P=I2R可知R1、R2消耗的电功率之比故AC正确，不符合题意；BD．当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，该电路为R1和R2的并联电路，电流表甲测通过R2的电流，电流表乙测干路的电流；由并联电路的电压和电流特点及欧姆定律可知电流表甲的示数电流表乙的示数则甲、乙两电流表的示数之比由可知，R1、R2在相同的时间产生的热量之比故B正确，不符合题意，D错误，符合题意。故答案为：D。8．小灯泡的结构如图所示，能让小灯泡发光的连接方式是（）A． B． C． D．【答案】C【解析】A．灯泡的一端与电源的正负极相连，灯泡没有接入电路，电路短路，灯泡不发光，故A不符合题意；B．灯泡的一端与电源的正极相连，另一端没有通过导线和电源的负极相连，没有构成基本电路，灯泡不发光，故B不符合题意；C．灯泡的一端和电源的负极相连，灯泡的另一端通过导线和电源的正极相连，电路构成通路，灯泡发光，故C符合题意；D．灯泡的一端与电源的正极相连，灯泡没有接入电路，电路是短路，灯泡不发光，故D不符合题意。故答案为：C。9．小冰家的电能表标有“”，家中正使用着一台的电冰箱、两盏的日光灯。当小冰将一个台灯的插头插进插座时，台灯不亮，干路中的空气开关“跳闸”。发生这种现象的原因可能是（）A.日光灯断路 B.台灯插头处短路C.电冰箱断路 D.用电器的总功率过大【答案】B;【解析】由电能表上的参数可得，电路中允许的最大功率为：；而家中使用的用电器的总功率为远小于电能表的最大功率；故空气开关跳闸不是因为功率过大，而是由于短路引起，所以故障是台灯插头处短路 故答案为：。 10．如图是小杭设计的家庭电路的电路图，下列对此电路图的分析错误的是()A.保险盒接法错误，保险盒应该安装在火线上

B.三孔插座接法错误，其左端导线应该接在零线上

C.开关和灯泡接法正确，开关接在零线上符合安全用电原则

D.三孔插座接法正确，使用电冰箱时，插头应插在三孔插座上【答案】C【解析】、保险丝应该接在火线上，一旦有危险发生，熔断后断开火线，故A正确；

B、两孔插座接法，左端导线应接在零线上，故B正确；

C、电灯开关安装在零线上，当开关断开时，灯泡与火线是连通的，人接触灯泡时容易发生触电，不符合安全常识，故C错误；

D、有金属外壳的用电器，其金属外壳一定要通过三角插头接地，以防用电器外壳带电，会危及人身安全。故D正确；

故答案为：。11．如图，绘制的是一栋楼房里各家的日常生活。但小王家里“停电了”，他家停电的原因不可能是以下哪种（）A．楼房里的某条电线断路 B．全楼用电器总功率过大 C．小王家忘记交电费了 D．小王家漏电保护器跳闸【答案】B。【解析】楼房里的某条电线断路，如果是小王家的线路断了，会导致小王家停电，而其他用户有电，故A项原因是可能的。若全楼用电器总功率过大，干路电流过大，会引起整栋楼的空气开关断开，整栋楼停电，故B项原因是不可能的，符合题意。若小王家忘记交电费了，会导致小王家停电，而其他用户有电，故C项原因是可能的。若小王家漏电保护器跳闸，会导致小王家停电，而其他用户有电，故D项原因是可能的。故答案为：B。12．如图所示的电路是家庭电路的一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测：①闭合S1，灯L1亮；②再闭合S2，灯L1亮，灯L2不亮；③用试电笔测a、b、c、d四个接线点，试电笔只在c点不发光。若电路中只有一处故障，则该故障可能是（）A．灯L2短路 B．c点左侧的零线短路C．L2所在支路断路 D．c、d两点间断路【答案】D【解析】A．假设灯L2短路，那么到第二步时，再闭合S2，电路的电流会很大，将保险丝烧断，那么就没有电流流过灯L1，灯L1不亮，这与题意不符合，假设不成立，故A不符合题意；B．假设c点左侧的零线短路，那么到第二步时，再闭合S2，灯L2还是会亮，这与题意不符合，假设不成立，故B不符合题意；C．假设L2所在支路断路，那么闭合S1，灯L1亮，再闭合S2，灯L1还是会亮，灯L2不亮，用试电笔测d点时，由于L2的断路，没有电流流到d点，试电笔在d点也发光，这与题意不符合，假设不成立，故C不符合题意；D．假设c、d两点间断路，闭合S1，灯L1可以亮，再闭合S2，灯L1亮，电流流过灯L2后，再流到d点，由于c、d两点间断路，电流不能流过零线，灯L2不亮，用试电笔测a、b两点时，有电流流过试电笔，试电笔发光，测d点时，由于c、d两点间断路，电流不能流回零线，则电流会流过试电笔，试电笔发光，而测c点时，电流流过c点后，直接回零线，不会流过试电笔，试电笔不发光，这与题意相符合，假设成立，故D符合题意。故答案为：D。二、填空题（每空1分，共24分）13.在家庭电路中，用一个电阻丝单独烧开一壶水，所用的时间是；用另一个电阻丝单独烧开这壶水所用的时间是，则把这两个电阻丝串联起来，烧开这壶水需要______；如果把这两个电阻丝并联起来烧开这壶水所用的时间是。（不计热量损失）【答案】184【解析】烧开同一壶水需要吸收的热量相同，用一个电阻丝单独烧开一壶水，吸收的热量为则电阻丝的阻值为用一个电阻丝单独烧开一壶水，吸收的热量为则电阻丝的阻值为：根据，当把这两个电阻丝串联起来，烧开这壶水需要的时间为根据当把这两个电阻丝并联起来，烧开这壶水需要的时间为故答案为：18414．电热器是利用电流的________效应来工作的．某发热元件是一个阻值为500Ω的电阻，通过的电流为0.1A，通电100s产生的热量是________J．【答案】热500【解析】电热类的用电器是用电流的热效应来工作的；500Ω的电阻，通过的电流为0.1A，通电100s产生的热量：故答案为：热50015．如图是灯L和定值电阻R的I-U图像，当L和R串联在电压恒定的电源上时，L功率为0.3W；当L和R并联在同一电源上时，干路电流是0.9A，此时，L阻值为Ω，R工作1min产生的热量是J。【答案】896【解析】当L和R串联在电压恒定的电源上时，L功率为0.3W，由P=UI可知，当UL=1V，IL=0.3A时，满足L的功率是0.3W，串联电路中各处的电流相等，所以R两端的电压是3V，电源电压U=UL+UR=1V+3V=4VR的阻值当L和R并联在同一电源上时，通过R的电流干路电流是0.9A，通过L的电流0.9A-0.4A=0.5AL阻值为R工作1min产生的热量=96J故答案为：89616．如图所示，电源电压为，，，电阻消耗的电功率为_______，通电后，所产生的热量为________。【答案】；【解析】由电路图可知，两电阻并联接在电源两端；通过的电流为：；则消耗的电功率为通过的电流为：；通电后所产生的热量为：。故答案为：4.843217.家庭电路的触电事故都是人体直接或间接跟______线接触造成的，______（选填“可以”或“不能”）用手拉触电的人。如图所示的家庭电路中，当闭合开关时，发现电灯不亮。若原因是图中打“×”的位置发生了断路，则在开关闭合的情况下，用试电笔测试电路中A点时，试电笔氖管______（选填“会”或“不会”）发光。【答案】火不能会【解析】家庭电路的触电事故都是人体直接或间接跟火线接触造成的。如果用手拉触电的人，那么电流会流过这人身体，这人也会触电，所以不能用手拉触电的人。从图中可以看到，在开关闭合的情况下，用试电笔测试电路中A点时，电流从火线流出，流过开关、灯泡后，再流过试电笔，最后回大地，试电笔有电流流过，试电笔氖管会发光。故答案为：火不能会18.小明对“家庭电路”一节知识进行了归纳，请你补全空格处的内容①______；②______；③______。 【答案】电能表保险装置用电器总功率过大;【解析】家庭电路中，进户线先连接的是电能表；在总开关之后紧接着连接的是保险装置； 家庭电路中，电流过大的原因包括短路和用电器的总功率过大。 故答案为：电能表；保险装置；用电器总功率过大。 19.如图是小明设计的家庭电路的电路图，请你指出其中的错误：

___________________________；___________________________；___________________________；___________________________。【答案】（1）保险盒接在了总开关之前（2）零线接在了灯泡的金属点上，而火线接在了螺旋套上（3）两孔插座的左端接了地线（4）三孔插座的左孔接了火线、右孔接了零线【解析】根据家庭电路的结构和连线方法，图中存在的错误连接有：

保险盒接在了总开关之前；

零线接在了灯泡的金属点上，而火线接在了螺旋套上；

两孔插座的左端接了地线；三孔插座的左孔接了火线、右孔接了零线。故答案为：（1）保险盒接在了总开关之前（2）零线接在了灯泡的金属点上，而火线接在了螺旋套上（3）两孔插座的左端接了地线（4）三孔插座的左孔接了火线、右孔接了零线20．家庭电路中，检测电路故障时，电工师傅常用一只额定电压为220V的灯泡L0（检验灯泡），放在保险丝位置上，并且断开保险丝，来检查家庭电路中每个支路的情况，如图丙所示，当S闭合时，再逐一闭合S1、S2、S3（每次只闭合其中的一个开关）可能出现下列几种现象，请你根据所提供的现象判断电路的状态（选填“短路”“断路”或“正常”）①L0不亮，说明该支路________；②L0正常发光，说明该支路________；③L0发光呈暗红色，说明该支路________。【答案】断路；短路；正常【解析】当L0不亮时，说明电路没有电流通过，支路是断路状态。当L0能正常发光，说明L0得到了220V的电压，该支路是发生了短路。L0发光呈暗红色时，说明L0与支路灯泡串联，两个灯得到的电压都小于220V。均不能正常发光，反而说明支路是正常的。故答案为：断路；短路；正常21.如图所示是住宅户内配电系统，由图可知，空调机与照明灯是_______联的，漏电保护器与三孔插座是_______联的。当站在地上的人不小心接触了火线，电流经过人体流入大地，这时电路中的______会迅速切断电流，对人身起到保护作用。【答案】并；串；漏电保护器。【解析】由于空调机和照明灯可以单独工作，因此空调机和照明灯采用并联连接方式；如果站在地上的人不小心接触了火线，电流经过人体流入大地，漏电保护器会迅速切断电流，对人身起到保护作用；通过插座连接的用电器电流也要通过漏电保护器，所以漏电保护器与三孔插座串联。故答案为：并；串；漏电保护器。三、解析题（22.23每题2分，24题每空2分，25、26每题6分，共32分）22.如图所示，请用笔画线代替导线，将图中元件接入家庭电路中，要求：①开关控制白炽灯：②三孔插座单独接入。【答案】：【解析】开关和灯泡的接法：灯和开关串联，开关接在火线和灯之间，这样既能控制灯泡，又能更安全。安装三孔插座时，上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。故答案为：23.如图所示，只闭合开关，风扇工作；只闭合开关，灯泡和风扇都不工作；同时闭合开关、，灯泡和风扇都工作。请把电路连接完整。【答案】解：只闭合开关S1，风扇M工作；只闭合开关S2，灯泡和风扇M都不工作，这说明该电路为并联电路，开关S2在支路中控制灯泡，开关S1在干路中，如图所示： ;【解析】 先分析题意，得出灯泡、电风扇的连接方式，以及两个开关的位置，据此连接电路，注意开关要接在火线和用电器之间。 此题主要考查了电路的连接，分析题意确定两个开关的位置是关键。24．如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置，两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连，接入电路。（1）组装之前，U形管内注入适量红墨水，U形管__（选填“属于”或“不属于”）连通器；（2）图甲是探究在通电时间相同和__相同的情况下，导体产生的热量与__大小是否有关的装置；（3）实验中通过观察__的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用研究方法与此相同的是__；A．探究电流与电压、电阻的关系B．研究光的传播时引入“光线”C．扩散现象表明分子在不停地做无规则运动（4）由图乙所示，电流表的示数为__A。在这种情况下，右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是__J；（5）某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是__。【答案】属于电流电阻液面高度差C2200装置的气密性不好【解析】（1）上端开口，下端相连通的容器叫连通器，由图知，U形管内注入适量红墨水，组装前符合连通器的特征，所以属于连通器。（2）图甲中，两电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，可知通过两电阻的电流相等，通电时间相同，电阻大小不同，所以探究的是导体产生的热量与电阻大小是否有关。（3）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但容器内空气温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法。A．探究电流与电压、电阻的关系，采用的是控制变量法，故A不符合题意；B．研究光的传播时引入“光线”，采用的是模型法，故B不符合题意；C．扩散现象表明分子在不停地做无规则运动，属于转换法，故C符合题意。故答案为：C。（4）由图可知，电流表选择的是0~3A量程，对应的分度值是0.1A，因此电流表示数为2A。右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量为（5）通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，说明与此相连的容器可能漏气，导致热量向外散失。故答案为：属于电流电阻液面高度差C2200装置的气密性不好。25．某电热器工作原理示意图如图甲所示，该热水器有“加热”和“保温”两档，加热档额定电功率为1100W，A、B指示灯电阻很小可忽略不计，求（1）热水器在加热档正常工作时，将2L水从25℃加热到100℃用时10分钟，则水吸收的热量是多少？电热水器的加热效率是多少？（计算结果保留1%，c水=4.2×103J/(kg·℃)）（2）若R1和R2的阻值不随温度的变化，处