鲁科版物理九上 第十四章综合素质评价试卷

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第十四章综合素质评价一、选择题(每题3分，共36分)1．下列用电器利用电流热效应工作的是(　　)A．电风扇 B．电视机 C．吸尘器 D．电饭锅2．[2023·莱芜期中]一位电视台记者在讲到某工厂上半年共节电5 000 kW·h的时候，手举一只理发用的电吹风说：“我这只电吹风是500 W的，也就是0.5 kW，这个厂节省的电力可以开动10 000个这样的电吹风。”从物理学的角度看，这位记者混淆的两个概念是(　　)A．电功　电能 B．时间　电功率C．电功　电量 D．电能　电功率3．下列关于节约用电的说法错误的是(　　)A．教室里的灯应当做到“人走灯灭”B．夏天将空调温度调到最低C．电视、电脑不用时应切断电源D．选择节能灯替代白炽灯照明4．[2023·宿迁]关于图中小明家的电能表，下列选项正确的是(　　)A．电能表的示数为2 023.6 JB．电能表正常工作的最大电流是40 AC．电能表是测量电功率的仪表D．脉冲指示灯闪得越快，电路消耗电能越多5．[2023·青岛改编]有一块手机用的电池，上面标明电压为3.7 V，容量为4 000 mA·h，它充满电后储存的电能大约为(　　)A．5.328×104 J B．5.328×107 J C．14.8 J D．14.8 kW·h6．[2023·滨州一模]小军在检修一只1 000 W的电炉时，发现电炉丝断了一小截，他用一段细一些但由同种材料制成的电炉丝将残缺部分补接至原长，这样在额定电压下使用时，其实际发热功率将(　　)A．大于1 000 W B．等于1 000 W C．小于1 000 W D．无法判断7．如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，通电前，A、B两个U形管内的液面相平。若通过R1、R2的电流分别为I1、I2，通电一定时间后，则(　　)A．I1＝I2，A管中的液面高度差较小B．I1＝I2，A管中的液面高度差较大C．I1>I2，A管中的液面高度差较小D．I1>I2，A管中的液面高度差较大8. 如图所示，只闭合开关S时，灯L1的功率为9 W；断开开关S，闭合开关S1、S2时，灯L1的功率为25 W。电源电压不变，忽略温度对灯丝电阻的影响，则L1与L2电阻之比是(　　)A．3∶2 B．5∶3 C．3∶1 D．9∶259．某实验小组用如图甲所示的电路进行实验，根据获得的数据画出了电流表示数I随电压表示数U变化的图象，如图乙所示。已知电源电压保持9 V不变，下列说法正确的是(　　)A．电压表的示数为3 V时，电流表的示数为0.3 AB．电压表的示数为3 V时，灯泡的电阻为15 ΩC．电流表的示数为0.2 A时，灯泡的电功率为0.6 WD．灯泡两端的电压为3 V时，滑动变阻器接入电路的阻值为8 Ω10．[2023·日照]如图所示的电路中，L1、L2是两个规格相同的小灯泡(忽略温度对灯泡电阻的影响)，R是滑动变阻器。开始时，滑动变阻器的滑片P位于中点位置。当S闭合后，两个小灯泡都发光。将滑片P向左移动时，下列关于小灯泡L1、L2亮度的变化情况，判断正确的是(　　)A．L1变暗 B．L2变暗C．L1、L2均变暗 D．L1、L2均变亮11．[多选]测温棚内的自动测温装置除测量体温外还能记录通过人数，如图所示是其简化电路，R0为定值电阻，R为光敏电阻，电源电压恒为3 V。闭合开关S，无人通过时，电压表示数为2.5 V，有人通过时，挡住射向光敏电阻R的光，R的阻值变为10 Ω，电压表示数变为2 V，装置计数一次。下列说法正确的是(　　)A．有人通过时，通过R0的电流变小B．有人通过时，电路的总功率变小C．无人通过时，R的阻值为25 ΩD．无人通过时，R0的功率为0.05 W12．[多选]具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换。如图所示是模拟加热的电路原理，其中测试电源的电压为10 V，四段电阻丝的电阻均为10 Ω，防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。下列说法正确的是(　　)A．开关旋至“1”挡，开启化霜功能B．开启防雾功能，电路总电阻为5 ΩC．化霜与防雾电路的总功率之差为15 WD．除露10 min，电路产生的热量为6 000 J二、填空题(每空2分，共28分)13．[2023·临沂模拟]已知某导体的电阻值为18 Ω，通过它的电流为2 A，则它两端的电压为________V，通电1 min产生的热量为________J。14．在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作2 min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了70 r，则该电热水器在上述时间内实际消耗的电能为________kW·h，实际功率为________W。15．[2023·淄博二模]小灯泡的I­U图象如图甲所示，将它与定值电阻R并联，如图乙所示。闭合开关S1，电流表的示数为0.2 A；再闭合开关S2，电流表的示数为0.45 A。则电源电压为________V，定值电阻的阻值为________Ω，此时小灯泡的电功率为 ________W。16．甲灯标有“220 V　40 W”字样，乙灯标有“220 V　100 W”字样，两灯灯丝电阻不变，小安把它们串联后接在220 V的电源上。两灯中电阻较大的是______(填“甲”或“乙”) 灯，亮度关系是________(填“甲”“乙”或“一样”)亮，两盏灯的总电功率________(填“＞”“＜”或“＝”) 40 W。 17.[2023·兴安盟]如图所示是一款3D打印笔的简化电路，其中R1、R2均为发热电阻，阻值不变。该3D打印笔的部分参数如表所示。开关S1闭合，单刀多掷开关S2与2接触时，3D打印笔处于________(填“高温”“中温”或“低温”) 挡；高温挡的额定功率为________W。18．[2023·枣庄]如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从b点滑向a点的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示。(1)图乙中________(填“dc”或“ec”)表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图象。(2)该电路消耗的最大总功率与最小总功率之比为________。三、实验探究题(第19题10分，第20题12分，共22分)19．[2023·济宁]电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关。小明想通过实验验证电功跟电压的关系，选用的器材如图所示。其中甲、乙两玻璃瓶内装有初始温度相同、质量相等的煤油，两电阻丝阻值不同(R1＞R2)。(1)将两根电阻丝串联后接入电路中，可控制________________和____________相等。(2)通电一段时间后，通过观察________________来比较电流做功的多少。(3)通过实验发现：在相同时间内，电流通过电阻丝________(填“R1”或“R2”)做的功多。(4)若R1两端的电压为3 V，电路中的电流为0.4 A，则10 s内电流通过R1做的功为________J。20．[2023·聊城]如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5 V，电阻大约为10 Ω，电源电压为6 V。(1)图甲电路中还有一根导线没有连接，请用笔画线代替导线，将电路连接完整。(要求：导线不交叉)(2)连接好电路，检查无误后，将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大，接着闭合开关S试触，观察到电压表的示数超过2.5 V，其原因可能是该滑动变阻器的最大阻值________(填“太小”或“太大”)。(3)解决问题后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5 V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W。若要使小灯泡变得更亮一些，滑动变阻器的滑片应向________(填“左”或“右”)移动。(4)对上表数据进行分析，发现小灯泡亮度是变化的，小灯泡的亮度是由其____________(填“实际功率”或“额定功率”)决定的。(5)观察表中的数据发现，虽然是同一小灯泡，但通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比，其原因是________________________________________。四、综合应用题(每题7分，共14分)21．[2023·淄博改编]如图甲所示为一款养生壶，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220 V，R1、R2均是发热电阻，其中R2＝506 Ω。养生壶正常工作时，开关置于“1”为加热挡，电路中的电流为5 A；开关置于“2”为保温挡。(1)当开关置于“1”时，求R1的阻值及R1消耗的电功率。(2)当开关置于“2”时，求养生壶1 min消耗的电能。(3)将壶内500 g的水从20 ℃加热到100 ℃，水吸收的热量为1.68×105 J，用时4 min，求养生壶的加热效率。(百分号前保留1位小数)22．[2023·威海期中]如图所示，电源电压恒定为24 V，灯泡L(阻值不变)标有“6 V　3 W”字样，定值电阻R1的阻值为24 Ω。当开关S闭合，S1、S2都断开且滑片移到滑动变阻器的中点时，灯泡L正常发光。(1)求灯泡L的电阻和正常工作时的电流。(2)滑动变阻器的最大阻值是多少？(3)当S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器，使整个电路消耗的功率最小，这个最小值是多少？答案一、1.D　2.D　3.B　4.B5．A 　【解析】手机用的电池充满电后，储存的电能W＝UIt＝3.7 V×4 000×10－3 A×3 600 s＝53 280 J＝1.48×10－2 kW·h。6．C　7.D8．A　【解析】只闭合开关S时，灯L1的电功率P1＝9 W，此时L1与L2串联，电源电压等于各部分电压之和，且电压的分配与电阻成正比，即U＝U1＋U2，eq \f(U1,U2)＝eq \f(R1,R2)，由此可得U1＝eq \f(R1,R1＋R2)U，则灯L1的电功率P1＝eq \f(U12,R1)＝eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(R1,R1＋R2)U))\s\up12(2),R1)；断开开关S，闭合开关S1、S2时，L1与L2并联，灯泡两端的电压均等于电源电压，即U1′＝U，灯L1的电功率P1′＝25 W，则P1′＝eq \f(U1′2,R1)＝eq \f(U2,R1)。eq \f(P1,P1′)＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(R1,R1＋R2)))eq \s\up12(2)＝eq \f(9 W,25 W)，解得R1∶R2＝3∶2。9．C　【解析】由电路图甲可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压。由图乙知，当电压表的示数为3 V时，电流表的示数小于0.3 A，A错误；当电压表的示数为3 V时，根据串联电路的电压关系，灯泡两端的电压UL＝U－U滑＝9 V－3 V＝6 V，若灯泡的电阻为15 Ω，则通过灯泡的电流I＝eq \f(UL,RL)＝eq \f(6 V,15 Ω)＝0.4 A，而图象中电流小于0.3 A，B错误；由图乙知，当电流表的示数为0.2 A时，电压表示数为6 V，灯泡两端的电压UL′＝U－U滑′＝9 V－6 V＝3 V，灯泡的电功率P＝UL′I′＝3 V×0.2 A＝0.6 W，C正确；灯泡两端的电压为3 V时，电压表的示数为6 V，电流表的示数为0.2 A，滑动变阻器连入电路的阻值RP＝eq \f(U滑′,I′)＝eq \f(6 V,0.2 A)＝30 Ω，D错误。10．B　【解析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡L2并联后，再与灯泡L1串联，将滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，和灯泡L2并联后的总电阻也减小，整个电路的总电阻减小，根据欧姆定律，电路中的电流变大，根据P＝I2R可知，灯泡L1的实际功率变大，灯泡L1变亮；根据欧姆定律，灯泡L1两端的电压也增大，根据串联电路的电压规律，加在并联电路部分的电压减小，根据P＝eq \f(U2,R)可知，灯泡L2的实际功率变小，灯泡L2变暗，故B正确。11．CD　【解析】由图可知，两电阻串联，电压表测R两端的电压。由题意可知，有人通过时R两端的电压减小，电源电压一定，由串联电路的电压规律可知，R0两端的电压增大，由欧姆定律可知，通过R0的电流变大，由P＝UI可知，电路的总功率变大，故AB错误。有人通过时，光敏电阻阻值变为10 Ω，电压表示数变为2 V，此时电路中的电流I有＝eq \f(UR有,R)＝eq \f(2 V,10 Ω)＝0.2 A，由串联电路的电压规律可知，此时R0两端的电压U0有＝U－UR有＝3 V－2 V＝1 V，由欧姆定律可知，R0的阻值R0＝eq \f(U0有,I有)＝eq \f(1 V,0.2 A)＝5 Ω；无人通过时，电压表示数为2.5 V，由串联电路的电压规律可知，此时R0两端的电压U0无＝U－UR无＝3 V－2.5 V＝0.5 V，此时电路中的电流I无＝I0无＝eq \f(U0无,R0)＝eq \f(0.5 V,5 Ω)＝0.1 A，由欧姆定律可知，R的阻值R无＝eq \f(UR无,I无)＝eq \f(2.5 V,0.1 A)＝25 Ω，故C正确。无人通过时，R0 的功率P＝I0无2R0＝(0.1 A)2×5 Ω＝0.05 W，故D正确。12．CD　【解析】当开关旋至“1”挡时，两条电阻丝串联接入电路，此时电路总电阻最大，R大＝2R＝2×10 Ω＝20 Ω，根据P＝eq \f(U2,R)可知，此时电功率最小，开启防雾功能，此时电路的总功率P小＝eq \f(U2,R大)＝eq \f((10 V)2,20 Ω)＝5 W，AB错误；当开关旋至“2”挡时，一条电阻丝单独接入电路，电阻较大(大于并联时的总电阻)，电路消耗的功率较小，此时为除露功能，电路10 min产生的热量Q＝eq \f(U2,R)t＝eq \f((10 V)2,10 Ω)×10×60 s＝6 000 J，D正确；当开关旋至“3”挡时，两条电阻丝并联接入电路，总电阻最小，总功率最大，此时为化霜功能，电路的总电阻R小＝eq \f(1,2)R＝eq \f(1,2)×10 Ω＝5 Ω，电路的总功率P大＝eq \f(U2,R小)＝eq \f((10 V)2,5 Ω)＝20 W，则化霜与防雾电路的总功率之差ΔP＝P大－P小＝20 W－5 W＝15 W，故C正确。二、13.36；4 320　14．0.07；2 10015．2；10；0.5　16．甲；甲；＜　17．高温；176 18．(1)ec　(2)3∶1　【解析】(1)由图甲可知，R0与R串联，电压表V1测R0两端的电压，电压表 V2测R两端的电压，电流表测电路中的电流。闭合开关S，滑动变阻器滑片P从b点滑向a点的过程中，滑动变阻器R接入电路的阻值变小，电路中的电流变大，由U＝IR0可知，定值电阻两端的电压随着电流的增大而增大，故ec表示电压表 V1的示数随电流表示数变化的图象。(2)滑片P在a点时，电路中的电阻最小，电流最大，电流Ia＝0.3 A，由P＝UI可知，电路总功率最大；滑片P在b点时，电路中的电阻最大，电流最小，电流Ib＝0.1 A，由P＝UI可知，电路总功率最小。则该电路消耗的最大总功率与最小总功率之比eq \f(Pa,Pb)＝eq \f(UIa,UIb)＝eq \f(Ia,Ib)＝eq \f(0.3 A,0.1 A)＝eq \f(3,1)。三、19.(1)电流；通电时间 (2)温度计的示数(3)R1(4)1220．(1)如图所示(接法不唯一)(2)太小　(3)0.75；右(4)实际功率(5)灯泡电阻随温度变化而变化四、21.【解】(1)开关置于“1”为加热挡，由图乙可知，此时电路中只有R1工作，由I＝eq \f(U,R)可知，R1的阻值R1＝eq \f(U,I)＝eq \f(220 V,5 A)＝44 Ω，R1消耗的电功率P1＝UI＝220 V×5 A＝1 100 W。(2)由图乙可知，当开关置于“2”时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻R＝R1＋R2＝44 Ω＋506 Ω＝550 Ω，养生壶1 min消耗的电能W＝eq \f(U2,R)t＝eq \f((220 V)2,550 Ω)×60 s＝5 280 J。(3)养生壶加热4 min消耗的电能W′＝P1t′＝1 100 W×4×60 s＝2.64×105 J，加热效率η＝eq \f(Q吸,W′)×100%＝eq \f(1.68×105 J,2.64×105 J)×100%≈63.6%。22．【解】(1)灯泡的电阻RL＝eq \f(UL2,PL)＝eq \f((6 V)2,3 W)＝12 Ω，正常工作时的电流IL＝eq \f(UL,RL)＝eq \f(6 V,12 Ω)＝0.5 A。(2)当开关S闭合，S1、S2都断开且滑片移到滑动变阻器的中点时，灯泡L与滑动变阻器R2串联，灯泡L正常发光，故灯泡两端的电压UL＝6 V，通过灯泡的电流IL＝0.5 A，由串联电路电流、电压的规律可知，通过滑动变阻器的电流和滑动变阻器两端的电压分别为I2＝IL＝0.5 A、U2＝U－UL＝24 V－6 V＝18 V，故滑动变阻器接入一半时的阻值R中＝eq \f(U2,I2)＝eq \f(18 V,0.5 A)＝36 Ω，则滑动变阻器的最大阻值R2max＝2R中＝2×36 Ω＝72 Ω。 (3)当S、S1、S2都闭合时，定值电阻R1与滑动变阻器R2并联，灯泡被短路；当滑动变阻器阻值最大时，电路的总功率最小，最小总功率P＝eq \f(U2,R1)＋eq \f(U2,R2max)＝eq \f((24 V)2,24 Ω)＋eq \f((24 V)2,72 Ω)＝32 W。额定电压220 V额定功率高温挡中温挡88 W低温挡44 W实验次数小灯泡两端的电压U/V通过小灯泡的电流I/ A小灯泡的亮度小灯泡的电功率P/W12.20.28比正常发光暗0.6222.5正常发光32.80.32比正常发光亮0.90