沪科版九年级物理第十五章测试题

前言亲爱的同学们，第十五章“电功和电功率”的学习旅程即将告一段落。这一章的知识如同电学大厦中的重要支柱，不仅与我们的日常生活息息相关，更是深入理解电磁世界的基础。为了帮助大家更好地检验学习成果，巩固所学知识，提升分析和解决实际问题的能力，我们精心编写了这份单元测试题。希望同学们能认真对待，沉着思考，细致作答，从中发现自己的闪光点与待改进之处，为后续的学习打下更为坚实的基础。测试题注意事项1.本试卷满分100分，考试时间90分钟。2.答题前，务必将自己的姓名、班级填写清楚。3.请将答案直接书写在相应的位置上，保持卷面整洁。一、选择题(每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题意)1.下列物理量中，用来描述电流做功快慢的是（）A.电压B.电功C.电功率D.电阻2.关于电功，下列说法正确的是（）A.电流通过导体所做的功越多，消耗的电能就越多B.电流做功的过程，实际上是其他形式的能转化为电能的过程C.用电器两端的电压越大，电流做的功一定越多D.通过用电器的电流越大，电流做的功一定越多3.某用电器正常工作时的功率约为25W，它可能是（）A.空调器B.白炽灯C.洗衣机D.电热水器4.将一盏电灯接在电压恒定的电源两端时，电灯消耗的电功率为40W。如果将这盏电灯与一个电阻串联后，再接在同一个电源两端，已知电阻消耗的电功率为5W，则此时电灯消耗的电功率可能是（）A.35WB.25WC.15WD.5W5.标有“220V100W”字样的灯泡，正常工作时的电流是（）A.2.2AB.0.45AC.0.1AD.4.4A6.下列关于电热的利用与防止的说法中，正确的是（）A.电饭锅是利用电流的热效应工作的B.电脑主机箱内的小风扇是为了防止电热产生C.为了防止电热危害，电视机的后盖没有散热孔D.冬天用电暖气取暖，是将电能全部转化为内能7.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法正确的是（）（此处应有电路图：电源、开关S、定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻R两端电压，电流表测总电流）A.电流表示数变大，电压表示数变大B.电流表示数变小，电压表示数变小C.电流表示数变大，电压表示数变小D.电流表示数变小，电压表示数变大8.两个定值电阻R₁和R₂，已知R₁>R₂。若将它们串联在电路中，相同时间内产生的热量分别为Q₁和Q₂，则（）A.Q₁>Q₂B.Q₁=Q₂C.Q₁<Q₂D.无法确定9.关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（）A.保险丝熔断后，可以用铜丝代替B.用湿手触摸正在工作的用电器插头C.家庭电路中，控制用电器的开关应接在火线和用电器之间D.家庭电路中的总电流过大，一定是用电器的总功率过大引起的10.某同学家的电能表月初示数为08645(假设为五位，最后一位是小数位)，月末示数为08965。则该同学家这个月消耗的电能约为（）A.32度B.320度C.3.2度D.3200度二、填空题(每空2分，共24分)11.电流所做的功叫做______，其国际单位是______。12.电功率是表示电流______的物理量。某用电器的功率为200W，其物理意义是______。13.一盏标有“220V60W”的白炽灯，正常工作时的电阻为______Ω。若将其接在110V的电路中，假设灯丝电阻不变，此时它消耗的实际功率为______W。14.某导体的电阻为10Ω，通过它的电流为0.5A，通电100s内，电流通过该导体做的功是______J，产生的热量是______J。15.为了安全，我国规定的安全电压不高于______V。在家庭电路中，各用电器之间是______联的。16.某电动机正常工作时两端的电压为220V，通过的电流为5A，其线圈电阻为2Ω。则该电动机正常工作时，电能转化为机械能的效率为______（结果保留一位小数）。三、实验探究题(共20分)17.(10分)某同学要测量一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。(1)请用笔画线代替导线，将如图所示的实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时，小灯泡变亮）。（此处应有实物图：电源、开关、滑动变阻器、小灯泡、电压表、电流表未完全连接）(2)连接电路时，开关应处于______状态，滑动变阻器的滑片应置于最______（选填“左”或“右”）端。(3)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为______V时，小灯泡正常发光。此时电流表的示数如图所示，则通过小灯泡的电流为______A，小灯泡的额定功率为______W。18.(10分)为了探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，某实验小组采用了如图所示的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面的高度差反映了密闭空气温度的变化。（此处应有实验装置图：图甲为两个不同电阻串联在电路中，分别置于两个容器中；图乙为一个电阻与容器中的电阻并联后再串联到电路中，或两个相同电阻，一个在容器中，另一个与容器中的电阻并联）(1)图甲所示的装置是用来探究电流通过导体产生的热量与______的关系，通电一段时间后，______（选填“左”或“右”）侧U形管中液面高度差较大。(2)图乙所示的装置是用来探究电流通过导体产生的热量与______的关系，该实验中控制了______和______相同。四、计算题(共26分)19.(12分)质量为1kg的水，温度从20℃升高到70℃。已知水的比热容c=4.2×10³J/(kg·℃)。求：(1)水吸收的热量是多少？(2)若这些热量由额定功率为1000W的电热水壶提供，电热水壶正常工作时的效率为70%，则需要加热多长时间？20.(14分)如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R₁的阻值为10Ω，滑动变阻器R₂上标有“50Ω1A”字样。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P在某一位置时，电流表A的示数为0.8A，电流表A₁的示数为0.3A。求：（此处应有电路图：电源、开关S、电流表A在干路，定值电阻R₁与电流表A₁串联后，再与滑动变阻器R₂并联）(1)电源电压U；(2)此时滑动变阻器R₂接入电路的阻值；(3)在保证电路安全的前提下，滑动变阻器R₂消耗的最大功率。参考答案与解析一、选择题(每小题3分，共30分)1.C解析：电压是形成电流的原因，电功是电流所做的功，电阻是导体对电流的阻碍作用，只有电功率是描述电流做功快慢的物理量。2.A解析：电流做功的过程是电能转化为其他形式能的过程，B错误；电流做功多少由电压、电流和通电时间共同决定，C、D选项均未控制变量，错误。3.B解析：空调器、洗衣机、电热水器的功率通常在几百瓦到几千瓦，25W更接近白炽灯的功率（常见的有15W、25W、40W等）。4.C解析：设电源电压为U，电灯电阻为R₁，串联的电阻为R₂。由P=U²/R得U²=40R₁。串联后，I=U/(R₁+R₂)，电阻R₂的功率P₂=I²R₂=5W。联立可得关于R₁、R₂的方程，解得电灯实际功率可能为15W（另一解为5W，但此时总功率为10W，小于40W，且R₂=R₁，代入检验可知此时电灯功率为5W，但通常电灯电阻随温度变化，此为理想情况，15W更符合常规逻辑）。5.B解析：由P=UI得I=P/U=100W/220V≈0.45A。6.A解析：电脑主机箱内风扇是为了散热，防止电热损坏元件，B错误；电视机后盖有散热孔，C错误；电暖气工作时，电能主要转化为内能，但并非全部，D错误。A选项电饭锅利用电流热效应正确。7.B解析：滑片P向右移动，滑动变阻器接入电阻变大，总电阻变大，电流变小（电流表示数变小）；定值电阻R两端电压U=IR，I变小，U变小（电压表示数变小）。8.A解析：串联电路电流相等，时间相等，由Q=I²Rt知，电阻大的产生热量多。9.C解析：铜丝熔点高，不能代替保险丝，A错误；湿手触摸插头易触电，B错误；总电流过大还可能是短路，D错误。10.A解析：电能表读数之差为消耗的电能，月末0896.5kWh-月初0864.5kWh=32kWh，即32度。二、填空题(每空2分，共24分)11.电功，焦耳（J）12.做功快慢，该用电器每秒消耗的电能为200焦耳13.806.7(或807，由R=U额²/P额=(220V)²/60W≈806.7Ω)，15(由P实=U实²/R=(110V)²/806.7Ω≈15W)14.250(W=I²Rt=(0.5A)²×10Ω×100s=250J)，250(纯电阻电路，Q=W=250J)15.36，并16.90.9%解析：电动机总功率P总=UI=220V×5A=1100W；发热功率P热=I²R=(5A)²×2Ω=50W；机械功率P机=P总-P热=1050W；效率η=P机/P总=1050W/1100W≈90.9%。三、实验探究题(共20分)17.(10分)(1)（图略：滑动变阻器右下接线柱连小灯泡左端或电压表正接线柱，确保滑片右移电阻变小）(2)断开，左(滑片应置于最大阻值处，根据连线方式确定，若接右下，则左端为最大)(3)2.5，0.3(假设电流表选用0-0.6A量程，指针指在0.3A处)，0.75(P=UI=2.5V×0.3A=0.75W)18.(10分)(1)电阻，右(图甲两电阻串联，电流、时间相同，右侧电阻大，产生热量多)(2)电流，电阻，通电时间(图乙通常一个容器内电阻与容器外电阻并联，使得通过两容器内电阻的电流不同，控制了电阻和时间相同)四、计算题(共26分)19.(12分)解：(1)水吸收的热量Q吸=cm(t-t₀)=4.2×10³J/(kg·℃)×1kg×(70℃-20℃)=4.2×10³J/(kg·℃)×1kg×50℃=2.1×10⁵J(2)电热水壶消耗的电能W=Q吸/η=2.1×10⁵J/70%=3×10⁵J加热时间t=W/P=3×10⁵J/1000W=300s答：(1)水吸收的热量是2.1×10⁵J；(2)需要加热300s。20.(14分)解：由电路图可知，R₁与R₂并联，电流表A测干路电流，电流表A₁测R₁支路电流。(1)电源电压U=U₁=I₁R₁=0.3A×10Ω=3V(2)通过R₂的电流I₂=I-I₁=0.8A-0.3A=0.5AR₂接入电路的阻值R₂=U/I₂=3V/0.5A=6Ω(3)电路安全前提下，干路电流不能超过滑动变阻器允许通过的最大电流1A（假设电流表量程足够）。通过R₁的电流I₁=0.3A不变，所以通过R₂的最大电流I₂max=I总max-I₁=1A-0.3A=0.7AR₂消耗的最大功率P₂max=UI₂max=3V×0.7A=2.1W（另：若考虑滑动变阻器本身允许通过的最大电流为1A，则I₂max=1A，此时总电流I=1.3A，需确认电流表量程是否允许。题目中滑动变阻器标有“50Ω1A”，即允许通过的最大电流为1A。若电源电压3V，当R₂接入电阻最小时，电流最大。若以R₂自身最大电流1A计算，P₂max=UI=3V×1A=3W。此时总电流I=0.3A+1A=1.3A。若题目未给出电流表量程限制，则通常以元件额定值为准。此处原电路中电流表示数为0.8A，故电流表量程至少为0-3A。因此，R₂的最大电流可达1A。则：P₂max=UI₂max'=3V×1A=3W。此为更准确的答案。原解析中0.7A是错误地将干路电流限制为1A。）修正(3)：滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，故通过R₂的最