浙教版9年级上册 第三章能量转化和守恒 电能中等难度含答案.docx
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浙教版9年级上册第三章能量转化和守恒电能中等难度含答案
浙教版9年级上册第三章能量转化与守恒电能(中等难度)
一、单选题
1.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,忽略小灯泡电阻受温度的影响。
当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时,下列判断中正确的是( )
A. 电流表和电压表的示数都增大,电路总功率变大
B. 电流表和电压表的示数都减小,电路总功率变小
C. 电流表示数减小,电压表示数变大,灯泡功率不变
D. 小灯泡亮度不变,电压表示数不变,变阻器功率变小
2.小明按图甲连接电路,闭合开关,灯泡L1的功率为P1。
他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路(如图乙),闭合开关后,L1、L2的功率分别为P1’、P2‘(不计温度对灯泡电阻的影响,电源电压恒定)。
下列关系式正确的是( )
A. P2'>P1'>P1
B. P2'>P1>P1'
C. P1>P2'>P1‘
D. P1>P1'>P2‘
3.如图所示。
电源电压保持不变。
开关s闭合后。
灯L1、L2都能正常工作,甲、乙两个电表的示数之比是4:
5,此时灯L1、L2的电功率之比是( )
第3题图第4题图
A. 4:
5
B. 4:
1
C. 1:
4
D. 5:
4
4.如图甲所示,电源电压恒定,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P从B端至A端的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的U—I图像如图乙所示,则( )
A. 电源电压为20V B. EF是V1表示数随A表示数变化的图像
C. 滑动变阻器的最大阻值为10Ω
D. 整个电路的最大功率为14.4W
5.在“测量小灯泡和定值电阻的阻值”实验中,根据测得的电流和电压数据绘制了如图甲中A、B的I-U图象,现将小灯泡L和定值电阻R连成如图乙、丙电路(电源电压均为8V),则下列说法正确( )
A. 由图甲知小灯泡电阻随温度的增大而减小
B. 图乙电路的总功率为2.4W
C. 由图甲知定值电阻的阻值为10Ω D. 图丙电路中电流表示数为0.7A
6.如图所示的电路,电源电压不变,灯L标有“6V3W”字样,不考用虑灯丝电阻的变化。
当甲、乙都是电流表,S1闭合、S2断开,此时I甲=0.5A,电路消耗的总功率为P1;当甲、乙都是电压表,S1、S2都闭合,此时U乙=2.4V,电路消耗的总功率为P2。
下列说法正确的是( )
A. 电阻R的阻值为36Ω
B. 电路的总功率之比P1:
P2=5:
2
C. 当甲、乙都是电压表,S1、S2闭合时,灯L的实际功率为0.48W
D. 当甲、乙都是电流表,S1闭合、S2断开时,两表示数之比I甲:
I乙=2:
3
电子驱蚊器参数
额定电压
220V
额定功率
2W
声波频率
22kHz~55kHz
产品质量
60g
产品尺寸
9.9×6×3.3(cm3)
7.电子驱蚊器利用变频声波直接刺激蚊虫中枢神经,使其非常痛苦,食欲不振,繁殖力下降,无法在此环境生存,从而达到驱蚊的目的。
其部分参数见表格,取g=10N/kg,关于驱蚊器下列说法错误的( )
A. 驱蚊器的重力为0.6N
B. 驱蚊器发出的声音能被正常人
C. 驱蚊器刺激蚊虫中枢神经利用的是超声波
D. 驱蚊器工作10h消耗电能为0.02kW·h
8.如图所示电路,电源电压保持不变。
当开关S1、S3闭合,S2断开时,电路的功率为48W,若此时把开关S2也闭合时,电路的功率增加了216W,电流表A1、A2的示数之比是2:
1。
则下列说法错误的是( )
A. 电阻R1与R2阻值之比为1:
2
B. 电阻R1与R3的电功率之比为1:
3
C. 电路中的开关都闭合与只闭合S3时,电流表A两次的示数之比为11:
1
D. 开关都闭合时电流表A1、A3的示数之比是2:
3
9.2019年春节期间大量中国游客涌入日本疯狂席卷各大商场,下图甲为最受欢迎的自动电热马桶盖,一度造成断货,后发现部分标签上竟然标注着:
“Madeinchina”,产地为杭州下沙。
国人这种巨大的消费潜力扭曲的爆发,既是一种警醒,又是一种鞭策。
下表为小明家安装的某品牌自动电热马桶盖的详细参数(在小明家的电能表上标着3600r/kWh,)下列说法正确的是( )
品牌
OJM
待机功率
≤10W
材质
ABS
工作功率
1800W
额定电压
220V
每次加热时间
2分钟
温度范围
0℃~40℃
每天耗电量
约0.3kWh
A. 每次加热时,电能表转盘转过216圈
B. 加热丝的电阻为2420欧
C. 工作电流为5A
D. 待机时不消耗电能
10.小科同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒定不变。
更换5个定值电阻R,得到如图乙所示的图像。
以下说法正确的是( )
A. 该同学研究的是电流与电压的关系
B. 实验中电源电压为2.5V恒定不变
C. R.在a点时的电功率大于b点时的电功率 D. 将Rx从10Ω换成15Ω后,应将滑片P向左移
11.如图所示的家庭电路中,接有两盏规格均为“220V60W”的灯L1、L2,只闭合开关S时L1与L2均发光(忽略温度对灯丝电阻的影响)。
若此时用测电笔接触A点,能让测电笔氛管发光的最小电压为70V左右,下列判断正确的是()
A. 灯L1、L2的总功率为30w,测电笔氖管会发光
B. 灯L1、L2的总功率为30W,测电笔氖管不会发光
C. 灯L1、L2的总功率为60W,测电笔氖管会发光
D. 灯L1、L2的总功率为60w,测电笔氖管不会发光
12.如图是“探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关”的实验装置。
两个5欧的电阻并联后再与另一个5欧的电阻串联,将其中两个电阻按图示分别置于两个透明容器中,两个容器中密封着等量的空气。
U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
下列说法正确的是( )
第12题图第13题图
A. 图示中实验是为了探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
B. 该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少
C. 将图示中左侧5欧电阻丝换成10欧电阻丝后,可探究电流产生的热量与电阻的关系
D. 通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
13.小亮同学是个爱动脑的孩子,他想知道家里电风扇的实际功率多大,于是他将家里其他用电器都关闭,只让电风扇单独工作了72s,如图的电能表转盘转了5转,下列说法正确的是( )
A. 此电能表转盘每小时转过2500转
B. 电能表是测量电路中用电器功率的仪器
C. 在此期间电风扇消耗的电能是36000J
D. 电风扇的实际功率是100W
14.如图所示的“无人机”具有4个旋翼,可通过无线电进行操控。
该机一个旋翼的电动机额定功率为30W,额定电压为15V。
该机所需的能量是由一块输出电压为15V,容量为5000mA·h的电池提供。
其电能的80%应照用于飞行,飞行时的实际总功率为100W。
下列说法正确的是( )
A. 无人机在飞行过程中,每分钟做功1800焦耳
B. 无人机在上升过程中,动能转变为势能
C. 电动机正常工作时,通过的电流为0.5A D. 该无人机一次最多能飞行36分钟
15.如图实验装置可用于探究“电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系”。
实验装置中,两根电阻丝R1(5Ω)、R2(10Ω)串联后分别放入两个相同的封闭空气盒中;两个空气盒各自连接一个相同的U形管,两U形管装有同种液体并封闭等量的空气,且两U形管内的各液面相平。
下列说法正确的是( )
A. 该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝产生热量的多少
B. 通电一段时间后,会发现左侧U形管的液面高度差小于右侧U形管
C. 两侧空气盒与U形管中装等量的煤油也可以完成探究任务,且更节省时间
D. 利用该实验装置无法探究“电流通过导体产生热量的多少与通电时间长短的关系”
16.如图甲所示,电源电压U0保持不变,滑动变阻器的电阻与其接入电路的长度成正比;开关闭合前,滑动变阻器的滑片P在最右端,闭合开关后,滑片P向左滑过一段距离x后电流表才有示数,这是由于变阻器出现了一定的故障。
电压表示数U、电流表示数I与距离x的关系图像如图乙、图丙所示,下列分析正确的是( )
A. x在0~6厘米内,滑动变阻器出现的故障是变阻器上的电阻丝发生了短路
B. U0为15伏,定值电阻R1为4欧
C. 该滑动变阻器在不出现故障的情况下,则最大电阻应为30欧
D. 若电压表示数U=6伏,则x=24厘米,R1消耗的电功率为4.5瓦
二、填空题
XX牌电热水壶
额定电压
220V
额定容量
1.2L
额定加热功率
880W
额定功率
50Hz
17.如图甲是某电热水壶的铭牌。
小科发现在晚上用电高峰时烧开一壶水比白天用时长。
晚上他进行了测量,关掉家里其他电器,仅电热水壶工作,他观察到家里电能表(如图乙)1min闪烁了20次,电能表上的参数“1600imp/(kw·h)”表示:
每用电1kw·h指示灯闪烁的次数为1600次,忽略温度对灯丝电阻的影响。
则电热水壶的加热电阻为________Ω,晚上烧水时电热水壶的实际功率为________W.
18.某同学在实验中将一直流电动机和电流表串联接到6V的直流电源上,闭合开关后,发现电动机不转,立即断开开关。
为查出原因,他将电动机与一阻值为5Ω的电阻串联后接到原来的电源上,闭合开关后,电动机并没有转动,这时电流表读数为1A,检查发现电动机的轴被卡住了。
排除故障后,将电动机重新接到6V的直流电源上带动负载转动,这时电流表读数也为1A,由此可知此时电动机做机械功的功率为________W,效率为________。
19.某同学设计的具有保温、加热两挡调节功能的电加热器电路如图所示,已知电源电压为220V,电热丝R1的阻值为60Ω,电加热器处于保温挡时的功率为484W,则电热丝R2的阻值为________Ω,电加热器处于加热挡时的功率为________W。
若该同学选用了熔断电流为5A的熔丝,则你认为该电加热器在实际使用中会出现的状况是:
________ 。
第19题图第20题图
20.如图所示的电路中,电源电压不变,R0=10Ω。
当S1、S2、S3闭合时,定值电阻R0消耗的电功率为3.6W,灯泡L恰好正常发光,则小灯泡的额定电压是________V;当S1闭合,S2、S3,断开时,把滑动变阻器的滑片P移至中点,电路的电流I1=0.3A,则滑动变阻器的最大阻值是________Ω;若将滑动变阻器的滑片P移至b点,此时R0消耗的电功率为________W。
21.一质量为牛的汽车陷入沼泽地,并且发动机出现了故障。
如图所示,在电动机带动下用滑轮组把汽车拉出。
在整个拉出过程中,汽车的运动可看成匀速直线运动,速度为0.5m/s,所受的阻力为2.4x104N,移动的距离为4m。
已知电动机的电源电压为380V,电流为50A,电动机提供的拉力F为104N。
求这个过程中:
(1)滑轮组对汽车做的功是________J。
(2)该电动机线圈发热损失的功率为________W。
三、实验探究题
22.在验证焦耳定律(Q=I²Rt)中电热与电阻的定性关系时,实验小组出现了如图三种电路连接情况(已知R甲 闭合开关,三种电路的电流表指均发生了偏转,经过一段时间后观察并记录2根玻璃管内液面上升的高度△h。 小组实验报告汇总如下表,请把表格空白处填写完整。 实验电路 玻璃管内液面高度 小组结论 你的合理解释与评价 A 液面都不上升 导体产生的热量跟电阻无关 ⑴________ B 液面都上升,且△h甲<△h乙 电流通过导体时,电阻越大,产生的热量就⑵________ 电流和时间都相同,验证了焦耳定律中Q与R的定性关系 C 液面都上升,且△h甲⑶________△h乙 电流通过导体时,电阻越小,产生的热量就越多 ⑷________ 23.小楼想测量某个仅标有“0.25A”字样的灯泡的额定功率。 电源电压为6V且恒定。 (1)查器材时,小楼发现电压表存在图甲所示的两个问题: 一是指针位置不对;二是部分刻度模糊。 针对指针位置不对这一项,接下来的操作是________。 (2)小楼认为不更换电压表也能测出灯泡的额定功率。 他进行了如下操作: ①解决了指针问题后,按规范步骤连接的部分电路如图乙,请你用笔画线代替导线帮他连接完整________。 ②连接好电路并检查无误后,闭合开关,在移动变阻器滑片时,眼睛要注视________ 的变化,当灯泡正常发光时,滑片正好在变阻器的中点。 在滑片移动过程中,电流表示数从0.2A增大到0.25A,而电压表示数从2.0伏开始增大。 (3)灯泡的额定功率是________W 24.在“测定小灯泡的额定功率”实验中,小金同学用一个电压表、一个电流表、二个开关、电压为6V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡和一个标有“20Ω,1.5A”的滑动变阻器,设计了如图甲所示的电路。 (1)请用笔划线代替导线,按照图甲所示的电路图,将网乙的实物电路连接完整(连线不得交叉). (2)在实验中,电压表示数为2V,要想使小灯泡正常发光,滑动变阻器的滑片应向________动(选填“左或右”)直至电压表的示数为________V。 (3)另一组的同学按同一电路连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。 检查后发现连线正确,请你找出实验中两个操作不当之处: ①________;②________。 25.小科在“测定小灯泡的电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为12V恒定不变,小灯泡额定电压为2.5V(灯丝电阻约为10Ω)。 (1)用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整。 (2)实验过程,小科发现电压表的0~3V量程出现了故障,不能正常测量,在不更换电压表的情况下,小科该如何操作来完成整个实验________。 (3)多次实验,通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图乙所示。 分析图象可知,该小灯泡的额定功率为________W。 26.在测量“小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,选用电压恒为6V的电源,额定电压3.8V的小灯泡,滑动变阻器“20Ω,1A”。 甲 乙 丙 (1)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整(要求: 滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗,连线不能交叉) (2)若实验时,上述电路中电压表上标有“15V”的接线柱已损坏,且暂无条件修复。 在不更换、不损坏器材的情况下为了能继续完成实验,你的方法及完整操作是: ________。 (3)爱探究的小强用另一只电流表A2和一个10Ω的定值电阻R,连接了如图丙所示的电路,同样测出了额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率.具体操作是: 闭合开关,移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光。 此时电流表A1的示数如图丁所示,则小灯泡的额定功率为________W。 四、解答题 27.自动上水电热水壶因其方便取水越来越受到人们的喜欢。 取水时,只要闭合取水开关,水泵在电动机的带动下,就能将水抽到壶内,如图甲。 (1)电热水壶的水泵原理与图乙相似。 图乙中,当泵壳里的水被高速旋转的叶轮甩出时,转轴附近就形成了一个低压区,水在________的作用下,通过进水管进入泵壳。 (2)某电热水壶的额定电压为220伏,加热功率为1100瓦,保温功率为55瓦,工作电路如图丙。 制作电热水壶时,所选用电热丝R1、R2的阻值分别为多少欧姆? 28.如图是一电动机提升物体的示意图。 电源电压为120伏电动机将一个质量为50千克的物体1秒内匀速上提0.9米,电路中的电流为5安培,(g取10牛/千克 (1)求该电动机工作1秒钟所产生的电热 (2)求电动机线圈阻值 (3)当该重物上升到一定高度时,电动机的转子突然被卡住,为什么这种情况下电动机容易烧坏 29.如图是一款用锂电池供电的平衡台灯,悬挂在中间的木质小球是它的“开关”。 使用时只需要将上下两个小球靠近,小球就相互吸引,灯管发光。 以下为平衡台灯参数; 额定电压: 5伏 额定功率: 5瓦 光源类型: LED 狸电池输出电压: 5伏 但电池容量: 4800毫安时 (注: 以4800毫安的电流放电能工作1小时) (1)若A球内置的磁体下端为N极,则B球内置磁体上端为________极; (2)求平衡台灯正常发光时电路中的电流; (3)给该台灯充电时,充电器的输出电压为5伏、电流2安,充电效率为80%,则为用完电的台灯充满电至少需要多长时间? 30.随着生活水平的提高,扫地机器人逐步进入普通家庭。 扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电座充电等诸多智能功能。 如下图是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数,电池容量“2000mAh”是指当工作电流为2000mA,能持续供电1小时,请回答下列有关问题: (1)请写出扫地机器人能吸尘的科学原理是________; (2)若让充满电后的机器人正常工作,可持续工作多少小时? (3)机器人的供电系统设有自动充电功能,当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电,且剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功。 若返回过程中受到的阻力为20牛,为确保机器人能顺利返回充电,需要充电时离充电座最远为多少米? 31.为探究某电冰箱的工作原理,小金设计了一个模型,如图所示是它的电路图,电源电压为36V,闭合开关后,测得灯泡L的电阻为20Ω,电路的总电流为3.8A,电动机M线圈的电阻为3Ω。 计算: (1)通过灯泡的电流; (2)电动机M线圈的发热功率; (3)电动机M输出的机械功率; 答案解析部分 一、单选题 1.【答案】D2.【答案】C3.【答案】C4.【答案】D5.【答案】B6.【答案】C 7.【答案】B8.【答案】B9.【答案】A10.【答案】C11.【答案】A12.【答案】D 13.【答案】D14.【答案】D15.【答案】B16.【答案】C 二、填空题 17.【答案】55;750 18.【答案】5;83.3% 19.【答案】40;1210;电路中的熔丝会熔断 20.【答案】6;20;0.4 21.【答案】 (1)9.6×104 (2)4×103 三、实验探究题 22.【答案】两实验电阻没接入电路,无现象,无法验证焦耳定律中Q与R定性关系;越多;>;两实验电阻并联,电流不同,实验现象无法验证焦耳定律中Q与R定性关系 23.【答案】 (1)将电压表调零 (2)略;电流表(3)0.875 24.【答案】 (1) (2)右;3.8V (3)连接电路时开关未断开;开关闭合前滑片未移到阻值最大处 25.【答案】 (1)解: 如下图所示: (2)小科应将电压表大量程并联在变阻器的两端,移动变阻器滑片,使电压表示数为9.5V,记下此时电流表的示数I(3)0.5 26.【答案】 (1) (2)将电压表与变阻器并联(3)0.684 四、解答题 27.【答案】 (1)大气压 (2)解: 解: 开关闭合时,只有R1工作,加热状态 R1=44欧 开关断开时,R1、R2同时工作,保温状态 R总=880欧 R2=R总-R1=880欧-44欧=836欧 答: R1的阻值为44欧姆,R2的阻值为836欧姆。 28.【答案】 (1)解: Q=W总-W机 =UIt-mgh =120伏×5安×1秒-50千克×10牛/千克×0.9米 =150焦 (2)解: Q=I2Rt R=6Ω (3)解: 住时通过电动机的电流过大(或回答电能全部转化为内能),使电动机温度过高,所以容易烧坏。 29.【答案】 (1)南(S) (2)解: I=P/U=5W/5V=1A (3)解: W电池=U1I1t1=5V×4.8A×3600s=86400J W输入=W电池/80%=108000J t2=W输入/U2I2=108000]/(5V×2A)=10800s=3h 30.【答案】 (1)气流速度大,压强小 (2)解: W1=UIt=15V×2A×3600S=1.08×105J=0.03KW.h 答: 可持续工作1小时 (3)解: W2=UIt=15V×2A×3600S×10%×40%=4320J 答: 需要充电时离充电座最远为216m 31.【答案】 (1)解: I=U/R=36V/20Ω=1.8A (2)解: IQ=I总-I=3.8A-1.8A=2A,PQ=I2R=22×3=12W (3)解: P电=UI=36×2=72W,P机=P电-PQ=72W-12W=60W
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