人教版2023屆中考物理：焦耳定律及其應(yīng)用試題試卷要點(diǎn)分析

焦耳定律及其應(yīng)用1．(2016，海南)一電熱水壺的銘牌上標(biāo)有“220V2000W”字樣，在額定電壓下用它對(duì)質(zhì)量為2kg的水加熱，使水的溫度升高50℃，用時(shí)6min。則水吸收的熱量為_(kāi)_4.2×105__J，此過(guò)程中電熱水壺消耗的電能為_(kāi)_0.2__kW·h。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]2．(2016，欽州)R1、R2分別連接成如圖所示甲、乙兩種電路，R1＝2R2，電源電壓均為U，圖甲電路中R1、R2在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量分別為Q甲1、Q甲2，則Q甲1∶Q甲2＝__2∶1__。圖乙電路中R1、R2在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量分別為Q乙1、Q乙2，則Q乙1∶Q乙2＝__1∶2__。(導(dǎo)學(xué)號(hào)48622399)第2題圖第3題圖3．(2016，遂寧)如圖是小宇家的電子式電能表。有一天他洗澡，關(guān)閉了家里其他用電器，只讓家里標(biāo)有“2000W”的電熱淋浴器正常工作，發(fā)現(xiàn)電能表指示燈閃爍了600imp時(shí)，淋浴器內(nèi)滿箱水溫從23℃升高到43℃，則消耗的電能是__0.2__kW·h，通電時(shí)間是__6__min；如果水吸收的這些熱量由完全燃燒0.021m3的天然氣提供[q天然氣＝4.0×107J/m3，c水＝4.2×103J/(kg·℃)，不計(jì)熱量的損失]，水箱內(nèi)水的質(zhì)量是__10__kg；水箱內(nèi)水的內(nèi)能的改變是通過(guò)__熱傳遞__實(shí)現(xiàn)的；在用電吹風(fēng)吹干頭發(fā)時(shí)，發(fā)現(xiàn)吹熱風(fēng)比吹冷風(fēng)更容易讓頭發(fā)變干，這是由于__熱風(fēng)溫度比冷風(fēng)溫度高，使水蒸發(fā)的更快__。4．(2016，泰州)在如圖所示電路中，定值電阻R0的阻值為20Ω，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為2Ω，閉合開(kāi)關(guān)，電流表A1、A2的示數(shù)分別為0.8A，0.3A，則該電路電源電壓為_(kāi)_6__V。1min內(nèi)電路消耗的電能為_(kāi)_288__J，1min內(nèi)電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量為_(kāi)_30__J。(導(dǎo)學(xué)號(hào)48622400)第4題圖第5題圖5．(2016，衡陽(yáng))某型號(hào)電飯鍋有高溫?fù)鹾偷蜏負(fù)鮾蓚€(gè)擋位，其原理如圖所示，已知電阻R0＝44Ω，R＝2156Ω，當(dāng)開(kāi)關(guān)置于__2__(填“1”或“2”)位置時(shí)為高溫?fù)酰?dāng)電飯鍋以高溫?fù)跽９ぷ?0min消耗的電能為_(kāi)_6.6×105__J。6．(2016，蘇州)如圖所示，電源電壓保持不變，R1＝5Ω，閉合開(kāi)關(guān)S，開(kāi)關(guān)S0撥至b時(shí)，電壓表示數(shù)是撥至a時(shí)的三分之一，則R2＝__10__Ω；若電源電壓為3V，當(dāng)開(kāi)關(guān)S0撥至b時(shí)，R1在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是__12__J。(導(dǎo)學(xué)號(hào)48622401)7．(2016，鄂州)某型號(hào)電飯煲有加熱和保溫兩個(gè)功能，如下圖甲所示為其內(nèi)部電路原理圖，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接觸點(diǎn)1時(shí)，該電飯煲處于__加熱__(填“保溫”或“加熱”)狀態(tài)。如圖乙是該電飯煲工作時(shí)電功率與時(shí)間的關(guān)系圖象，則圖中陰影部分面積表示的物理量是__電熱(電功)__，其大小為_(kāi)_4.8×105_J__。(導(dǎo)學(xué)號(hào)48622402)8．(2016，北京)如圖所示的用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是(C)9．(2016，揚(yáng)州)電爐中的電阻絲通電一段時(shí)間后變得很燙，而連接的導(dǎo)線卻不怎么熱，主要是(C)A．通過(guò)導(dǎo)線的電流小于通過(guò)電阻絲的電流B．導(dǎo)線的絕緣皮隔熱C．導(dǎo)線的電阻遠(yuǎn)小于電阻絲的電阻D．導(dǎo)線散熱比電阻絲快10．(2016，自貢)如圖所示是小松同學(xué)做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)所畫(huà)的電路圖的一部分，根據(jù)此圖中所提供的器材，可以直接研究的問(wèn)題是(B)(導(dǎo)學(xué)號(hào)48622403)A．測(cè)小燈泡正常發(fā)光的電阻B．測(cè)小燈泡的實(shí)際電功率C．測(cè)小燈泡消耗的電能D．測(cè)小燈泡產(chǎn)生的熱量11．(2016，孝感)如圖所示，兩透明容器中密封著等質(zhì)量的空氣，通電t秒后(兩容器都不向外放熱)，下列說(shuō)法中正確的是(C)(導(dǎo)學(xué)號(hào)48622404)A．兩容器中電阻產(chǎn)生的熱量相同B．右邊容器中空氣的溫度是左邊容器中空氣溫度的兩倍C．右邊容器中空氣溫度的變化量是左邊容器中空氣溫度變化量的兩倍D．右邊容器中空氣溫度的變化量是左邊容器中空氣溫度變化量的四倍12．(2016，三明)下表列出了一些導(dǎo)體材料的信息。現(xiàn)有長(zhǎng)度和橫截面積都相同的錳銅合金絲甲和鎳鉻合金絲乙各一根，若將它們串聯(lián)后接到電路中，不計(jì)溫度對(duì)電阻的影響，則在相同時(shí)間內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量之比Q甲∶Q乙為(B)幾種長(zhǎng)1m、橫截面積1mm2的導(dǎo)體材料在20℃時(shí)的電阻材料電阻R/Ω鈦0.096錳銅合金0.44鎳鉻合金1.1A.1∶1B．2∶5C．5∶2D．4∶113．(2015，棗陽(yáng))如圖所示是某家用電熱器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖，其中R1、R2為加熱電阻絲(R1＞R2)，下列有關(guān)電阻絲的四種連接方式，可使電熱器提供不同的發(fā)熱功率，其中說(shuō)法正確的是(B)(導(dǎo)學(xué)號(hào)48622405)A．甲的連接方式發(fā)熱功率最小B．乙的連接方式發(fā)熱功率最小C．丙的連接方式發(fā)熱功率最大D．丁的連接方式發(fā)熱功率最小14．(2016，重慶B)一只小燈泡標(biāo)有“3.8V”字樣，額定功率模糊不清，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路進(jìn)行測(cè)量，電源電壓恒為6V，電壓表、電流表使用的量程分別為0～3V、0～0.6A，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“10Ω1A”，他根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出電壓表、電流表示數(shù)的U－I圖象，如圖乙所示。則以下判斷正確的是(C)(導(dǎo)學(xué)號(hào)48622406)A．小燈泡的額定功率為0.88WB．滑片向左移時(shí)電壓表示數(shù)變大，小燈泡變亮C．變阻器允許連入電路的最大阻值約為8.82ΩD．小燈泡正常發(fā)光2s內(nèi)，變阻器產(chǎn)生的電熱為3.04J15．(2016，西寧)如圖所示，電源電壓為12V且保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑片P置于變阻器的中點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)為4V；當(dāng)滑片P置于變阻器的b端時(shí)，電壓表的示數(shù)變化了2V，在10s內(nèi)定值電阻R1產(chǎn)生的熱量為60J。則下列結(jié)果正確的是(C)(導(dǎo)學(xué)號(hào)48622407)A．電路中的最小電流為1.5AB．滑片P在中點(diǎn)時(shí)，9s內(nèi)滑動(dòng)變阻器R消耗的電能為60JC．R先后兩次消耗的電功率之比為8∶9D．R1先后兩次消耗的電功率之比為4∶316．(2016，宜昌)采用如圖的電路裝置探究“電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)”。接通電源，瓶?jī)?nèi)的空氣被加熱后膨脹，使U形管的液面發(fā)生變化，通過(guò)觀察U形管的液面變化情況比較出瓶?jī)?nèi)電阻絲的發(fā)熱多少。(導(dǎo)學(xué)號(hào)48622408)(1)如圖所示是探究電流產(chǎn)生的熱量跟__電流__的關(guān)系，通電一段時(shí)間__左瓶__(填“左瓶”或“右瓶”)內(nèi)的電阻絲產(chǎn)生的熱量多。(2)讓實(shí)驗(yàn)裝置冷卻到初始狀態(tài)，把右瓶并聯(lián)的兩根電阻絲都放入瓶?jī)?nèi)，接通電源比較兩瓶?jī)?nèi)電阻絲發(fā)熱多少。此時(shí)該裝置是探究電流產(chǎn)生的熱量跟__電阻__的關(guān)系，一段時(shí)間后電阻絲產(chǎn)生的熱量__左瓶__(填“左瓶”“右瓶”或“兩瓶一樣”)多。17．(2016，朝陽(yáng)區(qū))實(shí)驗(yàn)桌上有兩個(gè)完全相同的燒瓶，燒瓶?jī)?nèi)裝有質(zhì)量相等的煤油、型號(hào)相同的溫度計(jì)和阻值不等且不變的電阻絲R，如圖所示。另外，還有滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源、滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)各一個(gè)，電流表和停表各一塊，導(dǎo)線若干。請(qǐng)利用上述實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：“保持電流值不變，在相同時(shí)間內(nèi)，電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱量多少與電阻大小有關(guān)”。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中可用煤油升高的溫度Δt的大小表示電流通過(guò)電阻絲R產(chǎn)生熱量的多少。請(qǐng)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。解：實(shí)驗(yàn)電路如圖實(shí)驗(yàn)步驟：①按電路圖連接電路，觀察并記錄裝置甲、乙中溫度計(jì)的示數(shù)t0和電阻值R②閉合開(kāi)關(guān)一段時(shí)間后，觀察并記錄裝置甲、乙溫度計(jì)示數(shù)t，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)③根據(jù)公式Δt＝t－t0計(jì)算煤油升高的溫度Δt，并記錄，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表：R/Ωt0/℃t/℃Δt/℃18.(2016，包頭)如圖所示，某家用電器具有加熱、保溫的功能。用電器發(fā)熱電阻R的額定電壓為220V，額定功率為605W。加熱時(shí)，按下溫控開(kāi)關(guān)S與a、b接觸，此時(shí)紅色指示燈亮；當(dāng)達(dá)到一定溫度時(shí)，溫控開(kāi)關(guān)S自動(dòng)跳接到c，使用電器處于保溫狀態(tài)，此時(shí)綠色指示燈亮。紅燈標(biāo)有“6V1.5W”、綠燈標(biāo)有“12V3W”的字樣，用電器工作時(shí)兩燈均正常發(fā)光(虛線框內(nèi)為用電器的加熱和保溫裝置)。請(qǐng)根據(jù)以上信息解答下列問(wèn)題：(導(dǎo)學(xué)號(hào)48622409)(1)電阻R1的作用。(2)當(dāng)用電器處于加熱狀態(tài)時(shí)，加熱裝置1min消耗的電能。(3)當(dāng)用電器處于保溫狀態(tài)時(shí)，保溫裝置的發(fā)熱功率和電阻R2的阻值。解：(1)R2起分壓(限流)的作用，以保證紅燈正常發(fā)光(2)W加熱＝P加熱t(yī)＝605W×60s＝3.63×104J(3)I綠＝eq\f(P綠,U源)＝eq\f(3W,12V)＝0.25A，U保溫＝U－U綠＝220V－12V＝208V，P保溫＝U?！綠＝208V×0.25A＝52W，R保溫＝eq\f(U保,I綠)＝eq\f(208V,0.25A)＝832Ω，R＝eq\f(U2,P加熱)＝eq\f(（220V）2,605W)＝80Ω，R2＝R保－R＝832Ω－80Ω＝752Ω19．(2016，鎮(zhèn)江)張老師向同學(xué)們展示了一只具有高、低溫兩擋調(diào)節(jié)功能的自制電加熱器，并告知其內(nèi)部電路由電阻絲R1、R2和開(kāi)關(guān)S1三個(gè)元件組成，兩根電阻絲允許通過(guò)的最大電流均為1A，R1＝10Ω，在不拆解加熱器的情況下，小軍用圖1電路對(duì)其進(jìn)行探究：他先閉合S2，電流表的示數(shù)為0.24A；再閉合S1，電流表的示數(shù)變?yōu)?.84A，所用電源電壓為6V。(導(dǎo)學(xué)號(hào)48622410)(1)電阻絲R2的阻值為_(kāi)___Ω。(2)若電源電壓可調(diào)，閉合S1和S2后，為保證電路安全，求此電加熱器允許消耗的最大電功率。(3)張老師指導(dǎo)小軍僅利用原有元件對(duì)該電加熱器的內(nèi)部電路進(jìn)行改裝，要求改裝后的電加熱器須同時(shí)滿足下列兩個(gè)條件：①具備高、低溫兩擋調(diào)節(jié)功能。②在6V電源電壓下，用高溫?fù)踅o0.1kg的水加熱14min，可使水溫升高7.2℃，設(shè)電加熱器消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能。請(qǐng)?jiān)趫D2虛線框中畫(huà)出內(nèi)部改裝電路圖，并通過(guò)計(jì)算說(shuō)明。解：(1)若圖1中兩電阻串聯(lián)，S1與其中一電阻并聯(lián)，由題意，可求得兩電阻R總＝eq\f(U,I′)＝eq\f(6V,0.24A)＝25Ω，R″＝eq\f(U,I″)＝eq\f(6V,0.84A)≈7.1Ω，R′＝R總－R″＝17.9Ω不合題意；若兩電阻并聯(lián)，開(kāi)關(guān)S1與其中一電阻串聯(lián)。由題意可求得兩電阻R′＝eq\f(U,I′)＝eq\f(6V,0.24A)＝25Ω，R″＝eq\f(U,I″)＝eq\f(6V,0.84A－0.24A)＝10Ω＝R1符合題意，故兩電阻并聯(lián)R1＝10Ω，R2＝R′＝25Ω(2)為保證電路安全，R1、R2允許的最大電壓分別是U1大＝I大·R1＝1A×10Ω＝10V，U2大＝I大·R2＝1A×25Ω＝25V，由并聯(lián)電壓特點(diǎn)，電源最大電壓U源＝U1大