中考物理专题《焦耳定律的应用问题》综合检测试卷含答案

1、一、初中物理焦耳定律的应用问题1.新的国家标准对延长线插座配用的导线横截面积要求做了修改，额定电流16A的延长线插座，导线最小横截面积由1mm2提升到1.5mm2。这样做的目的是A.增大导线的电阻B.减小通过导线的电流C.增大导线上的电压D.减小导线的发热功率【答案】D【解析】【详解】当材料、长度相同时导体的电阻跟横截面积成反比，将导线最小横截面积由1mm2提升到1.5mm2,从而减小导线的电阻，根据焦耳定律Q l2Rt知道，当通电时间一定时，电阻越小，导体产生的热量越少，因此这样做可以减小导线发热的功率，故选Do2.两个发热电阻R1：R2=1:4,当它们串联在电路中时，R1、R2两端的电压之

2、比U1：U2=_已知R1=10Q那它们并联在4V电路中，两个电阻在100s内产生的热量是 _J.【答案】1:4200【解析】【分析】【详解】两电阻串联在电路中时时，电流相等，根据U IR得，R1、R2两端的电压之比:3.电动机是将电能转化成机械能的机器，但由于线圈内部有电阻，所以同时还有一部分电 能转化成内能。若一台玩具电动机接在6V的电源两端，使其正常转动时，通过电动机中的电流为0.3A;短暂地卡住电动机转轴，使其不能转动，通过电动机中的电流为3A。则这台电动机线圈的电阻为 _Q,正常转动时的效率是 _o【答案】290%【解析】U1IR1R 1U2IR2R,4；已知R110Q，贝9R24R4

3、 10Q40Q；100s内产生的热量为:2根据Q W t得两个电阻在RQ总W W Ut匚(4 V)210QR2(4V)2100s100s 200J.40QA、B两电阻串联流过它们的电流I相等，通电一段时间产生的热量之比【分析】【详解】1电动机转轴卡住时电流为3A,故电动机线圈电阻为2设电动机正常运转时，在t时间内消耗的电能为W=UIt=6VX0.3俅t在t时间产生的热量为Q=l2Rt=(0.3A)2X2QXt电动机正常运转时的效率WW-Q 6V 0.3A t- 0.3A22Qtnno/n=90%W W6V 0.3A t4.两定值电阻RA和FB中的电流与其两端电压的关系如图所示，若将两电阻串联在

4、电压为3V的电源两端，电路的总功率为 _W,通电一段时间后，FA和RB产生的热量之比是【解析】【分析】【详解】由图象知,U=3V时，|A=0.6A,|B=0.3A,两电阻串联时，电路总电阻R=RA+RB=5Q+10Q=15Q电路总功率R=U=6VI3A=2Q根据RU，电阻RAUIA3V0.6ARB3V0.3A10A、B两电阻串联流过它们的电流I相等，通电一段时间产生的热量之比(3V)150.6W;QAI RatRA512-QBI RatRB1025.下列关于物理中常见电现象和磁现象的说法中一定正确的是（）A.两个轻质小球放在一起时相互排斥，则两球一定带同种电荷B.个开关能同时控制两盏灯，则这两

5、盏灯一定是串联的C.两盏白炽灯串联通电发光，则更亮一点的电阻一定更大D.电功率相同的电热水壶和电风扇工作相同的时间，发热一定相等【答案】AC【解析】【分析】【详解】A.据“同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引”知，两个轻抚小球放在一起相互排斥，则两球一定带同种电荷，故A正确；B.个开关同时控制两盏灯，则这两盏灯可能是串联，也有可能是并联，因为两灯并联，开关在干路，则可同时控制两盏灯，故B错误；C.串联电路中，通过两盏灯的电流相等，据P=I2R得，电阻越大，实际功率越大，则亮度 越亮，故C正确；D.电功率相同的电热水壶和电风扇在额定电压下工作相同时间，消耗的电能相等，但发热是电热水壶的大于电风扇的

6、。 因为电热水壶基本将所有的电能上转化为内能， 而电风扇 将大部分电能转化为机械能，小部分电能转化为内能。故D错误。故选AC。6.电烙铁和电风扇上都标有“220V 60W”的字样，使它们分别在额定电压下工作相同的 时间。以下判断中正确的是A它们在工作时通过的电流一定相等B.它们在工作过程中消耗的电能一定相等C.它们在工作过程中产生的电热一定相等D.它们在工作过程中的电功率一定相等【答案】ABD【解析】【详解】A.根据P UI得它们在额定电压下工作时通过的电流相等，故A正确；B.根据W Pt得它们在在额定电压下工作相同的时间消耗的电能相等，故B正确；C.电烙铁工作时主要把电能转化为内能，电风扇工

7、作时主要把电能转化为风能，所以它们在工作过程中产生的电热不相等，故C错误；D.它们在额定电压下工作的电功率都等于60W，故D正确。7.有甲乙两台电暖器，甲的额定功率为1200W，乙的额定功率为800W，下列说法正确的A.甲实际消耗的的电能可能比乙少C.正常工作时，甲消耗电能比乙快【答案】AC【解析】【详解】AB甲的功率大于乙的功率，只能说甲做功快，不能说电流通过甲做功多；当甲的工作时 间远小于乙的工作时间时，甲消耗的电能可能比乙少，电流通过甲做的功可能比乙少，故A正确，B错误；CD、甲的功率大于乙的功率，说明电流通过甲做功快，在相同的时间内，甲消耗电能多， 故C正确，D错误。&如图是探

8、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，两个透明容器 中密封着等量的空气，U形管中液面的高度的变化反映密闭空气温度的变化，下列说法正 确的是（）L删些IIA该实验装置是为了探究电流产生的热量与电流大小的关系B.将左边容器中的电阻丝换成10Q的，可以探究电流产生的热量与电阻的关系C.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放出热量多少的D.通电一段时间后，左侧电阻丝产生的热量比右侧电阻丝产生的热量多【答案】AD【解析】【分析】【详解】A.装置中一个5Q的电阻与两个5Q的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可 知，右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，即I右=1左

9、两个5Q的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右=ll+|2两电阻的阻值相等，则支路中电流相等，即|1=|2所以右边容器中通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流 的关系，故A正确；B.将左边容器中的电阻丝换成10Q的电阻丝后，左右容器中的电阻和电流都不同，没有控制好变量，所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系，故B错误；C.该实验装置是利用U形管中空气的热胀冷缩来反应热的多少，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以通过U形管液面高度差的变化来反映，故C错误；B.电流通过甲做的功一定比乙多D.电流通过甲和乙做功一样快D.通过左边容器中的电阻丝的电流大，由Q=l2Rt可知

10、，左边电阻丝产生的热量多，温度 升得较快，故D正确。故选AD。9有许多重大火灾都是因用电线路连接处接触不良所造成的，当线路连接处接触不良时， 该处的电阻将（减小增大不变），在该接触处就会局部过热引起升温，接触处的电阻又将随着温度的升高而 _（减小增大不变），从而形成电热的逐步积累和恶性循环，以致引发火灾【答案】增大 增大【解析】【分析】【详解】 当线路连接处接触不良时，该处的电阻会增大；利用焦耳定律分析接触处局部过热，而金 属电阻的阻值随温度升高而增大，据此分析电路连接处与原来相比，由于接触不好，电 流通过时受到的阻碍作用增大，因此电阻增大；连接处相对于其他地方电阻增大，根据焦 耳定律Q=I2

11、Rt，在电流相同、时间相同的情况下产生了更多的热量，因此导致局部温度升 高，而金属导线的电阻随温度的升高而增大，电阻增大，产生的热量更多，温度升得更 高，以致恶性循环引发火灾10下列用电器中，主要是利用电流热效应来工作的是A.电风扇B.电视机C.电饭锅D.LED灯【答案】C【解析】【详解】A.电风扇工作是电能主要转化为机械能，利用通电导体在磁场中受到力的作用，故A不 符合题意；B.电视机工作是电能主要转化为光能，故B不符合题意；C.电饭锅工作是电能主要转化为内能，主要是利用电流热效应来工作，故C符合题意；D.LED灯工作是电能主要转化为光能，故D不符合题意。11.如下图所示，当滑动变阻器的滑片

12、P滑至a端时，定值电阻R产生热量Q用时是9min;当滑片P滑至b端时，定值电阻R产生相同热量Q的用时是36min，当滑片P滑至ab的中点时，若定值电阻R再产生热量Q的用时是（）Q QRUTUT百当滑片F滑至b端时，电路为R与整个滑动变阻器串联电路，根据串联分压定律可求 端电压为RURR滑2由于第一次用时9min，第二次用时36min，带入式子求解可得，t3=20.25min，故选C。B.20.05minA.20.5min【答案】C【解析】【详解】当滑动变阻器的滑片F滑至a端时，电路为丄W由F-得，产生热量Q所用时间为C. 20.25minD.22.25minR的简单电路，产生热量等于消耗电能，

13、则可产生热量等于消耗电能，则可由W得，产生热量Q所用时间为t2F2Q（R R滑）2RU2当滑片F滑至ab的中点时，阻值的一半，根据串联分压定律可求电路为R与变阻器串联电路,R两端电压为此时滑动变阻器接入阻值为总产生热量等于消耗电能，则可由W得，产生热量Q所用时间为t3P3QRU2R2R滑12Q（R尹滑）2RU2b12.如图所示是研究焦耳定律实验装置中的部分电路两瓶中的电阻丝是串联的，甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值.比较通电后两根电阻丝两端的电压U甲、U乙.以及它们在相同时间内产生的热量Q甲、Q乙，以下关系式中正确的是（）A.U甲=U乙,Q甲=Q乙B.U甲 U乙,Q甲 Q乙C. U甲 U乙,Q

14、甲 Q乙D.U甲U乙,Q甲 Q【答案】C【解析】【详解】由于两电阻丝串联，流过它们的电流I相等，通电时间t相等，由题意知：R甲R乙，由U = IR知：U甲U乙；由焦耳定律Q=I2Rt知：Q甲13.在相等的时间内，电热丝甲比电热丝乙放出的热量少，则（）A.甲的电阻一定比乙的小B.通过甲的电流一定比乙的小C.甲两端的电压一定比乙的小D.甲消耗的电功率一定比乙的小【答案】D【解析】【分析】【详解】由焦耳定律可知电热丝产生的热量与电流大小、电阻大小和通电时间有关。ABC.仅知道通电时间相同、电热丝甲放出的热量少，不能直接判定电阻、电流与电压的 大小，故ABC不符合题意；D.在相等的时间内，电热丝甲比电

15、热丝乙放出的热量少，即电热丝甲消耗的电能较少，根据P半可知，甲的功率小，故D符合题意。故选Do14.电熨斗通电一段时间后变得很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热，这主要是因为A.导线的电阻远小于电熨斗的电阻，导线消耗的电能很少B.通过导线的电流小于电熨斗的电流C.导线散热比电熨斗快Q乙；故选CoD.导线的绝缘皮隔热【答案】A【解析】【详解】电熨斗跟导线串联，通过它们的电流I和通电时间t相等；因为Q |2Rt,Rfe熨斗R导线，所以产生的热量：Q电熨斗Q导线，即相同时间内导线产生的热量远小于电熨斗产生的热量，而与散热快慢、隔热效果无关, 故A正确，BCD错误。15.a和b两个定值电阻的电流与电压的

16、关系如图所示，下列说法正确的是（）A.将a和b串联接入电路中，a、b两端的电压之比是1:2B.将a和b串联接入电路中，a,b消耗的功率之比是2:1C.将a和b并联接人电路中，通过a、b的电流之比是1:2D.将a和b并联接入电路中， 相同时间内电流通过a、b产生的热量之比是4：1【答案】A【解析】【详解】故D错误。16.如图是探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确 的是（）A.由图可知若将a和b串联接入电路中，a、B.由图可知若将a和b串联接入电路中，a、Pa：PbUal :Ubl故B错误

17、；C.由图可知若将a和b并联接人电路中，通过b两端的电压之比是1：2,故A正确;b消耗的功率之比为UaI：2UaIA 1:2a、b的电流之比是2:1,故C错误;a和b并联接入电路中，相同时间内电流通过2 2Qa: QblaRlbRbt Ulat：Ulbta、b产生的热量之D.由图可知若将A.通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的小B.若容器外面的电热丝F3发生了断路，若与没断时的通电时间相同，则左侧U形管中液 面高度差变小C.将右边并联的两根5Q的电阻丝都放入到容器内，通电一段时间后，右侧U形管中液 面的高度差比左侧的大D.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放出热量的

18、多少【答案】B【解析】【分析】【详解】A.装置中一个5Q的电阻与两个5Q的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，即I右=1左，两个5Q的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右=ll+|2两电阻的阻值相等，则支路中电流相等，即11= |2，所以右边容器中通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系；由Q=l2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快；因此通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差更大，故A错误；B.R3发生断路前，左侧的电阻为5Q,右侧的电阻为2.5坪则电路的总电阻为R总=5Q+2.5Q=7.5

19、QR3发生断路后，电路中只有R1和R2串联，则总电阻为R总=5Q+5Q=10QR3发生断路后，整个电路的总电阻增大了，根据欧姆定律可知，电路中的总电流减小了，在电阻、通电时间不变时，电流减小，则产生的热量变少，所以左侧U形管中液面高度差变小，故B正确；C.将右边并联的两根5Q的电阻丝都放入到容器内，右侧的电阻为2.5Q左右两侧的电流和通电时间相同，左侧的电阻大于右侧的电阻，则左侧产生的热量多，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小，故C错误；D.该实验装置是利用容器中空气的热胀冷缩来反应放热的多少，产生热量的多少不能直接观察，通过U形管液面高度差的变化来反映，故D错误。故选B。17.电路两端电压增

20、为原来的3倍，电路的电阻降为原来的0.5倍，在相同时间内，电流产生的热量是原来的（）A. 6倍B.9倍C. 18倍D.1.5倍【答案】C【解析】【详解】一U2若原来电压为U、原来电阻为R,通电时间为t，电流产生的热量为Q W t,现在R的电压为3U,电阻为0.5R,通电时间为t，电流产生的热量为Q:23UQ0.5R上18；2；QU2t1R故C正确。18.一只电热水壶有两根电阻丝R、R2，其阻值R1R2，现把这只电热水壶接入照明电 路中将一壶水加热至沸腾，则下列说法正确的是（）A.只接入R1所用时间最短B.只接入R2所用时间最短C.两根电阻丝串联接入电路所用时间最短D.两根电阻丝并联接入电路所用

21、时间最短【答案】D【解析】【分析】【详解】U2将一壶水加热至沸腾时，产生的热量相同，根据热量的公式Qt可知，电源电压不R变，接入电路的电阻越小，产生相同热量的时间越少，并联电路中总电阻小于任何一个分 电阻，两根电阻丝并联接入电路时，总电阻最小，加热时间最短。故选D。19.从产品说明书得知，一台“6V 3W”的迷你型小风扇，电动机线圈阻值为0.1当小风扇正常工作时，则下列说法中正确的A.小风扇1min消耗的电能为18JB.小风扇1min将180J电能转化成机械能C.电动机线圈1min产生的热量为1.5JD.电动机线圈1min产生的热量为15J【答案】C【解析】【详解】A.由PW得，小风扇1min

22、消耗的电能为:W Pt 3W 60s 180J；故A项错误；BCD.由P UI得，电路中线圈的电流为：电路中通过线圈的电流为产生的热量为:Q I2Rt(0.5A)20.1Q60s 1.5J；所以小风扇1min内电能转化成的机械能小于180J；故BD项错误；C项正确。20.如图甲所示电路， 电源电压保持不变， 电流表量程为00.6A。图乙中A、B分别是小灯泡和电阻R1两端的电压随电流变化关系图象。只闭合开关S S1,滑动变阻器的滑片P移至a端时，电路中的电流为0.2A;滑动变阻器的滑片移至b端时，小灯泡恰好正常发光。只闭合开关S调节滑片P,当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Q时，小灯泡两端的电压恰好为22。则()A.电源电压为10VB.小灯泡L的额定功率6WC.只闭合开关S、S2,滑动变阻器的滑片移至a端时，1.5min电流通过R1产生的热量为64JD.闭合开关S,改变其它开关的通断及滑片的位置，电路消耗的最小功率可以达到1.2W【答案】BC【解析】【分析】【详解】A.由于灯泡灯丝电阻受温度影响，定值电阻阻值不发生变化，则小灯泡灯丝两端的电压 随电流变化关系图象为曲线，定值电阻两端的电压随电流变化关系图象为过原点的直线， 则由乙图数据可求R1阻值为3W6V0.5A；乙已知闭合S S3,调节滑片P,当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Q时，小灯泡两端的电压恰好为2V，此时