第一十五章 电功和电热 评估卷（含答案）2025-2026学年苏科版九年级物理下册1

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第十五章 电功和电热　学情评估卷 时间：80 分钟 满分：100分 一、选择题(共8小题，每小题3分，计24分。每小题只有一个选项符合题意)　 1. 随着人们生活水平的不断提高，越来越多的用电器进入了我们的生活。下列用电器主要利用电流的热效应工作的是(　　) A. 电风扇 B. 电饼铛 C. 电冰箱 D. 电脑 2. 下列做法符合安全用电原则的是(　　) A. 电水壶紧靠插线板烧水 B. 更换灯泡前先断开电路 C. 在电暖器上烘烤衣物 D. 插座上的插头长期不拔 3. 如图所示的是小明家安装的电能表。下列说法正确的是(　　) A. 该电能表的示数为55 447 kW·h B. 该家庭电路允许的最大总功率为2 200 W C. 家中消耗电能0. 5 kW·h，电能表指示灯闪烁3 200次 D. 家庭电路的安装顺序是进户线、电能表、总开关 4. 如图所示的是“220 V　15 W”的LED灯和“220 V　15 W”的白炽灯正常工作时将电能转化为内能和光能的占比图。当两灯均正常工作时，下列说法正确的是(　　) A. 灯两端的实际电压：LED灯比白炽灯低 B. 相同时间内产生的内能：LED灯比白炽灯多 C. 相同时间内消耗的电能：LED灯比白炽灯少 D. 灯的亮度：LED灯比白炽灯亮 5. 图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具，其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为4. 5 V，闭合开关后，“0. 5 V　0. 2 W”的指示灯正常发光，线圈电阻为0. 5 Ω的电动机正常工作，则(　　) A. 指示灯的灯丝电阻为0. 8 Ω B. 电动机的发热功率为1. 6 W C. 电动机的额定功率为0. 08 W D. 电路的总功率为1. 8 W 6. 如图所示的是某家庭电路，闭合开关S1、S2，灯泡L1正常发光、L2不亮；断开S1，保持S2闭合，用测电笔插入插座两孔，氖管均发光。则故障可能是(　　) A. ac间断路 B. bd间断路 C. 灯泡L2断路 D. b点到零线之间断路 7. 某科技小组了解到，为了保护文物，博物馆内的相对湿度需控制在45%～60%之间。该小组用手动开关模拟总开关S1、单刀双掷开关模拟湿度传感器控制的自动开关S2、电动机M模拟喷水加湿器、以及加热电阻R(加热除湿)，设计了湿度控制模拟电路，电源电压为12 V。小组进行充分实验后，工作过程总结如下表。下列关于此电路分析正确的是(　　) A. 手动开关S1、自动开关S2、电动加湿器M和加热电阻R都是并联的 B. 电动加湿器M的电阻为6 Ω C. 若加热电阻R断路，电动加湿器M仍能正常工作 D. 当湿度为45%时，电动加湿器M会为博物馆内喷水加湿 8. 如图甲所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关，将R2的滑片从位置1移到位置2，根据该过程中两电表示数作出的U­I图像如图乙所示，其中A点的数据与滑片在位置1时对应，下列判断正确的是(　　) A. 电源电压为3 V B. 滑片从位置1移到位置2的过程中，R2接入电路的阻值变大 C. R1的U­I图像一定与线段AB相交 D. 滑片移动过程中，R1的功率范围为0. 05～0. 35 W 二、填空与作图题(共6小题，计34分) 9. 某同学家所在市区用电高峰期为8：00～21：00，电价为0. 55元/kW·h；低谷期为21：00～次日8：00，电价为0. 30元/kW·h。该同学家中第一天早8：00，晚21：00和第二天早8：00这三个时刻电能表示数分别如图甲、乙、丙所示，则他家这一天的用电量为________kW·h，应付电费________元。(4分) 10. 如图甲，使用测电笔的两种方法中正确的是________(填序号)。图乙是小红家房间内的部分电路，开关闭合后，灯泡正常发光，此时用测电笔检验B点，氖管________；若B、C之间某处的导线断了，灯泡熄灭，此时再用测电笔检验B点，氖管________。(后两空均选填“发光”或“不发光”)(6分) 11. 灯L甲、L乙的额定电压均为6 V，它们的I­U图像如图所示。若将两灯串联接入电源电压为8 V的电路中，则L甲与L乙的实际功率之比P甲∶P乙＝________；将两灯并联接入某一电路中，若通过L乙的电流为0. 3 A，则L甲的电功率为______W。(4分) 12. 如表是通过人体的电流值和相应的人体反应。皮肤干燥的人两手间的电阻约为1×105 Ω，理论上在干燥的人两手间加约________V电压会有触电感觉，实际上人体电阻在高电压下会迅速减小。当皮肤潮湿时，人两手间的电阻变________，更容易触电。已知小明家中所有用电器正常工作时的总功率为4 000 W，市面上常见的空气断路器规格有10 A、20 A、30 A，小明应选择________A的空气断路器。空气断路器实质上是一个________(填电路元件名称)。(8分) 13. 某中学为实现学生错峰用餐，在食堂安装了自动加热餐台，其简化电路的一部分如图所示，图中两个虚线框内分别接两个阻值不同的定值电阻R1和R2。闭合开关S，餐台开始工作。当餐台内食品的温度降到20 ℃时，控制开关S0转到位置______(选填“1”或“2”)为食品加热；当餐台内食品的温度达到50 ℃时，电路为食品保温。已知定值电阻R1＝24. 2 Ω，餐台保温状态下总功率为400 W，则R2＝________Ω。餐台加热状态下工作5 min可使2 kg初温为20 ℃的汤的温度升高30 ℃，已知汤的比热容为4. 0×103 J/(kg·℃)，餐台加热效率为40%，则R1应接在虚线框________(选填“a”或“b”)内。若将虚线框内两电阻对调，则餐台加热状态下的总功率将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。(8分) 14. (1)如图所示，请用笔画线代替导线正确连接电路，要求：只有在光线很暗(“光控”开关闭合)且有声音(“声控”开关闭合)时灯才亮。(2分) (2)图甲为某款三孔插座。在符合安全用电原则下，请在图乙中用笔画线代替导线将该插座接入家庭电路中。(2分) 三、实验与探究题(共2小题，计30分) 15. 如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量均相同的空气。(16分) (1)实验中通过观察U形管两侧液面的__________来反映电阻丝产生热量的多少，这种物理方法被称为__________。 (2)若想探究电流通过导体产生热量的多少是否与电阻阻值有关，可以选择图________装置。 (3)实验时发现随着加热时间的延长，图甲装置中两个U形管两侧液面的高度差均逐渐变大，该现象说明电流通过导体产生热量的多少还与_______有关。 (4)图乙装置中通过电阻R1和R2的电流之比为________，开关闭合一段时间后发现图乙中左侧U形管两侧的液面高度差更大，根据此现象可知，电流通过导体产生的热量与________有关。 (5)实验小组对两个实验分析后发现图甲实验中右侧产生更多热量，图乙实验中左侧产生的热量更多，它们有个共同点是电压较大的一方产生的热量更多，由此实验小组猜测电流通过导体产生热量的多少还与________有关。为了验证这个猜想是否正确，他们将阻值不同的电阻并联在同一电路中，验证当电压相同时，产生的热量是否相同，于是他们在图甲实验的基础上改接了线路，将2号导线连接点C改接到点D，另外还需要添加一根导线将________两点连接在一起。 16. 小明同学在做“测小灯泡额定电功率”的实验中，根据提供的器材：电压恒为5 V的电源、额定电压为2. 5 V的待测小灯泡L、电流表、电压表、开关和导线若干，另有标有“30 Ω　0. 5 A”的滑动变阻器R1和标有“5 Ω　1 A”的滑动变阻器R2，完成以下实验。(14分) (1)检查电路，小明发现一根导线连接错误，请在图甲中连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。 (2)改正所有问题并正确完成实验，当电压表示数为1. 5 V时，为使小灯泡正常发光，滑片应向________(选填“左”或“右”)移动。小明根据实验数据绘制出如图乙的IU图像，由图像可知，小灯泡的额定功率为________W，他还发现图像是曲线，原因是小灯泡灯丝的电阻随温度的________而变大。 (3)本实验选择的滑动变阻器是________(选填“R1”或“R2”)。 (4)实验结束后，小明认为没有电流表也能测出小灯泡的额定功率。他找来了另一个电源(电压恒为8 V)、一个额定电压为6 V的小灯泡L1和一个阻值为20 Ω的定值电阻R0等器材，设计了如图丙所示的电路，完成了实验。实验过程如下： ①断开开关S1，闭合开关S、S2，移动滑动变阻器R的滑片P，使电压表的示数为________V，小灯泡L1正常发光。 ②断开开关S2，闭合开关S、S1，保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，读出电压表的示数为1. 6 V。 ③小灯泡L1的额定功率为________W。 四、综合题(共1小题，计12分) 17. 小明家新购置了一台变频空调，安装在面积12 m2、高2. 5 m的房间。空调铭牌上的部分技术参数如下表所示。(12分) 小明上网查询得知如下资料。资料1：制冷量Q是指空调制冷时，每秒从房间吸收走的热量。资料2：变频空调的能效比EER是指空调的制冷量Q与制冷输入电功率P的比值，反映空调的节能水平。资料3：依据能效比大小将能效等级划分为5级。资料4：空气密度ρ空气＝1. 3 kg/m3，空气比热容c空气＝1. 0×103 J/(kg·℃)。 (1)当制冷量和能效比为铭牌标识值时，空调的制冷输入电功率是多少？ (2)某种导线允许通过的最大电流为10 A，计算说明使用这种导线安装该空调是否安全？ (3)当室温达到30 ℃，要降低到设定温度20 ℃，房间内的空气要放出多少热量？如果空气放出的热量只占房间放出总热量的50%，制冷量按照2 600 W计，需要空调制冷多长时间？ 答案 一、选择题 1. B　2. B　3. D　4. D　5. D　6. B　 7. C　点拨：根据表中内容可知，手动开关S1为总开关闭合，自动开关S2接A时，电动加湿器工作，而加热电阻不工作；手动开关S1闭合，自动开关S2接B时，电动加湿器不工作，加热电阻工作，电动机与加热电阻R可独立工作、互不影响，故可知电动机与加热电阻R并联，手动开关和S2串联接在干路上控制整个电路，若加热电阻R断路，电动加湿器M仍能正常工作，A错误，C正确。电动加湿器M(为非纯电阻电路)的功率为24 W，电源电压为12 V，根据P＝UI可知，故电动加湿器工作时的电流I＝eq \f(P,U)＝eq \f(24 W,12 V)＝2 A，由欧姆定律可知R′＝eq \f(U,I′)＝eq \f(12 V,2 A)＝6 Ω，但电动机工作时非纯电阻，不能用欧姆定律计算电阻，B错误。根据表中数据可知，当湿度为45%时，电动加湿器不会工作，不会为博物馆内喷水加湿，D错误。故选C。 8. C　点拨：由题图甲可知，R1与R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端的电压，电流表测电路中的电流。由欧姆定律以及串联电路电流、电压规律可得：当滑片在位置1(对应A点数据)时，电源电压U＝U1＋U2＝IR1＋U2＝0. 1 A×R1＋2 V①，当滑片在位置2(对应B点数据)时，U＝U1′＋U2′＝I′R1＋U2′＝0. 3 A×R1＋1 V②，联立①②解得U＝2. 5 V，R1＝5 Ω，故A错误。由题图乙可知，滑片在从位置1移到位置2的过程中，电压表的示数减小，根据串联电路分压规律可知，R2接入电路的阻值变小，故B错误。由于定值电阻R1＝5 Ω，则其UI图像满足函数关系U＝5I，易知其图像与线段AB相交，故C正确。由题图乙可知，滑片从位置1到位置2的过程中，电路中的电流一直变大，则R1的最小功率P＝I2R1＝(0. 1 A)2×5 Ω＝0. 05 W，最大功率P′＝I′2R1＝(0. 3 A)2×5 Ω＝0. 45 W，所以R1的功率范围为0. 05～0. 45 W，故D错误。 二、填空与作图题 9. 12；5. 6 10. ②；不发光；发光　 11. 1∶3；3. 6　16. 变小；已经；2. 4 12. 变大；相等；变小；短路 13. 变小；10；3　点拨：闭合开关，灯泡和两电阻串联接入电路，电压表V1测热敏电阻、灯泡和滑动变阻器左端的电压，电压表V2测热敏电阻两端的电压，将变阻器滑片P从最右端移动到最左端，由图乙可知当滑片在最右端时，电压表V1的示数为12 V，即电源电压为12 V；在不损坏元件的条件下对热敏电阻加热，小灯泡逐渐变亮，直至正常发光，故通过电路的电流变大，由欧姆定律可知此时电路电阻变小，所以随着温度的升高该热敏电阻的阻值将变小；由图乙可知当滑片在最左端时，电压表V1的示数为9 V，串联电路总电压等于各部分电压之和，此时滑动变阻器两端的电压UH＝U－U1＝12 V－9 V＝3 V，由乙图可知通过电路的电流为0. 3 A，此时滑动变阻器接入电路的电阻RH＝eq \f(UH,I)＝eq \f(3 V,0.3 A)＝10 Ω，由丙图可知灯泡正常发光时通过电路的电流为0. 5 A，此时滑动变阻器两端的电压UH′＝I′RH＝0. 5 A×10 Ω＝5 V，此时电压表V2示数为1 V，则灯泡的额定电压UL＝U－UR′－UH′＝12 V－1 V－5 V＝6 V，则小灯泡的额定功率P＝ULI′＝6 V×0. 5 A＝3 W。 14. (1)如图所示 (2)如图所示 三、实验与探究题 15. (1)高度差；转换法　(2)甲　(3)时间 (4)2：1　(5)电压；A、C 16. (1)如图所示　(2)右；0. 625；升高　 (3)R1　(4)①2　③2. 4 点拨：(4)①断开开关S1，闭合开关S、S2，滑动变阻器与小灯泡L1串联，电压表测滑动变阻器的电压，根据串联分压原理，移动滑动变阻器R的滑片P，使电压表的示数为U＝U电源－UL＝8V－6V＝2V，小灯泡L1正常发光；②断开开关S2，闭合开关S、S1，滑动变阻器与R0串联，电压表测滑动变阻器的电压；保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，读出电压表的示数为1. 6V；根据串联分压原理可得，则滑动变阻器的电阻；③在步骤①中，电路中的电流(即小灯泡L1的额定电流)，小灯泡L1的额定功率为P额′＝ULI＝6V×0. 4A＝2. 4W。 四、综合题 17. 解：(1)能效比是指空调的制冷量Q与制冷输入电功率P的比值 能效比为5. 2时，空调的制冷输入电功率 P＝eq \f(Q,5.2)＝eq \f(2 600 W,5.2)＝500 W (2)该空调正常工作时的电流 I＝eq \f(P,U)＝eq \f(500 W,220 V)≈2. 3 A＜10 A 所以使用这种导线安装该空调安全 (3)由ρ＝eq \f(m,V)可知，空气的质量 m＝ρ空气V＝ρ空气Sh＝1. 3 kg/m3×12 m2×2. 5 m＝39 kg 空气放出的热量 Q放＝c空气m(t－t0)＝1. 0×103 J/(kg·℃)×39 kg×(30 ℃－20 ℃)＝3. 9×105 J 房间放出的总热量 Q总＝eq \f(Q放,50%)＝eq \f(3.9×105 J,50%)＝7. 8×105 J 由P＝eq \f(W,t)可知，空调的制冷时间 t时＝eq \f(W,P′)＝eq \f(Q总,Q)＝eq \f(7.8×105 J,2 600 W)＝300 s 湿度手动开关S1自动开关S2电动加湿器M加热电阻R＜45%闭合接A24 W不工作＜60%且≥45%断开接A或接B不工作不工作≥60%闭合接B不工作14. 4 W电流/mA人体反应10触电感觉，人可挣脱30感到剧痛，神经麻木100短时间内使人心跳停止制冷量Q制冷输入电功率P能效比EER额定电压U“能效”等级2 600 W？5. 2220 V1级