北京初三一模物理匯編：電流的熱效應(yīng)

第1頁(yè)/共1頁(yè)2023北京初三一模物理匯編電流的熱效應(yīng)一、單選題1．（2023·北京豐臺(tái)·統(tǒng)考一模）下列家用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是（）A．電飯煲 B．吸塵器 C．洗衣機(jī) D．電視機(jī)2．（2023·北京平谷·統(tǒng)考一模）下列家用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是（）A．電暖器 B．電視機(jī) C．電風(fēng)扇 D．電腦3．（2023·北京房山·統(tǒng)考一模）下列用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是（）A．電冰箱 B．電餅鐺 C．電視機(jī) D．電風(fēng)扇二、多選題4．（2023·北京西城·統(tǒng)考一模）如圖所示是科技小組設(shè)計(jì)的模擬某家用電熱毯工作電路的示意圖。R0是電熱毯中的發(fā)熱電阻絲，R是串聯(lián)在電路中的電阻，S是控制電熱毯處于加熱檔或保溫檔的溫控開關(guān)。該電熱毯接入電壓恒為220V的電路中，電熱毯加熱時(shí)的功率為110W；電熱毯保溫時(shí)的功率為55W。忽略電阻隨溫度的變化。下列判斷正確的是（）A．電熱毯加熱時(shí)，電路中的電流為2AB．電熱毯保溫時(shí)，開關(guān)S應(yīng)處于斷開狀態(tài)C．電阻R0的阻值為440ΩD．電阻R接入電路時(shí)，它每分鐘消耗電能1650J5．（2023·北京房山·統(tǒng)考一模）小輝想探究電流通過(guò)電阻時(shí)產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)。他連接了如圖所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中兩個(gè)完全相同的燒瓶?jī)?nèi)分別裝有質(zhì)量相等、初溫均為20C的煤油，電阻絲R1、R2的阻值分別為10Ω和20Ω。閉合開關(guān)一段時(shí)間后，記錄此時(shí)兩個(gè)溫度計(jì)的示數(shù)。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是（）A．此實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生熱量的多少用溫度計(jì)示數(shù)變化的大小來(lái)反映B．此實(shí)驗(yàn)探究的是電流通過(guò)電阻時(shí)產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系C．此實(shí)驗(yàn)探究的是電流通過(guò)電阻時(shí)產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系D．此實(shí)驗(yàn)探究的是電流通過(guò)電阻時(shí)產(chǎn)生的熱量與時(shí)間的關(guān)系三、實(shí)驗(yàn)題6．（2023·北京豐臺(tái)·統(tǒng)考一模）某小組同學(xué)通過(guò)觀察生活中各種用電器發(fā)熱的現(xiàn)象，猜想電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量可能與電流大小、電阻大小和通電時(shí)間有關(guān)。為了探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小是否有關(guān)，他們選擇了如下實(shí)驗(yàn)器材：甲、乙兩個(gè)完全相同的燒瓶如圖1所示，兩個(gè)燒瓶口都蓋有膠塞并插入相同規(guī)格的溫度計(jì)，燒瓶?jī)?nèi)裝入等質(zhì)量的煤油和阻值不同的電熱絲（阻值已知且不隨溫度變化），調(diào)零的電流表、停表、電壓不變的電源、滑動(dòng)變阻器各一個(gè)，導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)中用煤油升高溫度Δt的大小來(lái)反映電流通過(guò)電熱絲產(chǎn)生熱量的多少，實(shí)驗(yàn)電路如圖2所示。（1）以下是該小組的主要實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你幫他們補(bǔ)充完整：①將裝置甲、滑動(dòng)變阻器、電流表等電路元件串聯(lián)接入電路中，將滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大阻值，讀電熱絲阻值R并記錄；②閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑片P到適當(dāng)位置，讀電流表示數(shù)I、溫度計(jì)示數(shù)；計(jì)時(shí)2min，讀溫度計(jì)示數(shù)t并記錄；③斷開開關(guān)S，用裝置乙替換電路中的裝置甲，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)______，使______，讀溫度計(jì)示數(shù)；計(jì)時(shí)2min，讀溫度計(jì)示數(shù)t并記錄；④整理實(shí)驗(yàn)器材，利用公式______（用測(cè)得的物理量符號(hào)表示）計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)中煤油升高的溫度并記錄；（2）請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟，設(shè)計(jì)一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格______；（3）通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，他們發(fā)現(xiàn)兩次實(shí)驗(yàn)溫度計(jì)示數(shù)的變化量不同，由此得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：______；（4）在小組交流時(shí)，有同學(xué)提出利用上述方案實(shí)施變量控制太繁瑣了，請(qǐng)為他們提出更簡(jiǎn)潔的方案______。7．（2023·北京海淀·統(tǒng)考一模）實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材：兩端電壓恒定的電源、電阻箱、開關(guān)、停表各一個(gè)，導(dǎo)線若干，甲、乙、丙、丁四個(gè)保溫裝置（四個(gè)裝置中的保溫容器完全相同，分別裝有初溫相同的適量液體、封裝有阻值不變的電阻絲，電阻絲通過(guò)導(dǎo)線與接線柱相連，容器蓋上插有可以測(cè)量液體溫度的溫度計(jì)），其中一裝置如圖所示。四個(gè)裝置的具體參數(shù)如下表。裝置液體種類液體質(zhì)量m/g電阻絲阻值R/Ω甲煤油5005乙煤油50010丙水50010丁水3005（1）小海要探究“電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱量與電阻阻值大小是否有關(guān)”，請(qǐng)將以下實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。①將電阻箱、裝置甲、開關(guān)等串聯(lián)接入電路中，把電阻箱的阻值調(diào)為10Ω。記錄裝置甲中的電阻絲阻值R和溫度計(jì)的示數(shù)t0；②閉合開關(guān)，同時(shí)按下停表開始計(jì)時(shí)，通電2min，停止計(jì)時(shí)的同時(shí)觀察并記錄溫度計(jì)的示數(shù)t，斷開開關(guān)；③利用裝置___________替換裝置甲，___________，記錄裝置中的電阻絲阻值R和溫度計(jì)的示數(shù)t0，再閉合開關(guān)，同時(shí)按下停表開始計(jì)時(shí)，通電2min，停止計(jì)時(shí)的同時(shí)觀察并記錄溫度計(jì)的示數(shù)t，斷開開關(guān)；④利用Δt=___________計(jì)算液體升高的溫度Δt并記錄。（2）畫出上述實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)記錄表格。___________（3）小海繼續(xù)利用以上器材探究“液體吸收熱量的多少與液體種類是否有關(guān)”，他想在該實(shí)驗(yàn)中用加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)比較液體吸收熱量的多少，則應(yīng)選用甲、乙、丙、丁四個(gè)保溫裝置中的___________兩個(gè)裝置分別接在電源兩端進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。8．（2023·北京燕山地區(qū)·統(tǒng)考一模）如圖所示是已經(jīng)組裝好的實(shí)馴裝置。甲、乙兩個(gè)完全相同的燒瓶?jī)?nèi)盛有質(zhì)量和初溫均相同的煤油，甲燒瓶?jī)?nèi)的電熱絲的電阻值恒為，乙燒瓶?jī)?nèi)的電熱絲的電阻值恒為，且。在兩燒瓶的煤油中分別插入量程滿足實(shí)驗(yàn)要求，且完全相同的溫度計(jì)。設(shè)加熱過(guò)程中實(shí)驗(yàn)裝置向空氣的散熱可忽略不計(jì)。小東想利用這個(gè)裝置探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流是否有關(guān)”。（1）以下是小東的部分實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)幫他補(bǔ)充完整；①將滑動(dòng)變阻器的滑片移至某個(gè)位置，閉合開關(guān)，記錄電流表的示數(shù)及乙瓶中溫度計(jì)的示數(shù)，通電一段時(shí)間后，再次記錄乙瓶中溫度計(jì)的示數(shù)；②______；③利用計(jì)算出溫度變化，并將的值記錄在表格中；（2）畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格；______（3）小東還想“比較水和煤油的比熱容大小”，在不改變電路連接方式的前提下，要想通過(guò)一次實(shí)驗(yàn)就能完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，應(yīng)對(duì)該裝置做哪些改進(jìn)______。四、綜合題9．（2023·北京通州·統(tǒng)考一模）閱讀《為何現(xiàn)今家用導(dǎo)線多用銅線而不是鋁線？》回答問(wèn)題?？纯唇諊?guó)際市場(chǎng)上幾種常見金屬的價(jià)格，要是讓你根據(jù)表一中的產(chǎn)量和價(jià)格選擇制造家用導(dǎo)線的材料，你會(huì)選誰(shuí)呢?也許你會(huì)毫不猶豫的選擇“鐵”。那為什么市面上幾乎看不到鐵導(dǎo)線呢？表一常見金屬產(chǎn)量?jī)r(jià)格表金屬全球年產(chǎn)量/104t市場(chǎng)價(jià)格（元/t）金288000000銀81365000銅800017700鋁1500016000鐵3014302200表二常見電接觸金屬材質(zhì)的主要物理性質(zhì)表金銀銅鋁鐵鎳鉻合金電阻率（Ω·mm2/m）0.0240.0160.0170.0270.0971.1硬度（HBW）2025352767熔點(diǎn)（℃）1064962108366015401350密度（g/cm3）19.310.58.92.77.98.2表二是一些金屬及合金的物理性質(zhì)。你有沒有發(fā)現(xiàn)：鐵的硬度很高，約是銅的2倍，鋁的3倍，也就是說(shuō)鐵做的導(dǎo)線比較硬。有人會(huì)說(shuō)，鐵那么便宜，硬點(diǎn)就硬點(diǎn)吧！其實(shí)，不選鐵的原因主要還不是因?yàn)樗容^硬。鐵的電阻率是鋁的3倍多，銅的近6倍。什么是電阻率呢?通俗的說(shuō)，它就是反映材料導(dǎo)電能力強(qiáng)弱的物理量。電阻率越小，表明材料的導(dǎo)電性能越好。以鐵為例，用純鐵制成的長(zhǎng)為1m，橫截面積為1mm2的鐵絲，在常溫常壓下，這根鐵絲的電阻就是0.097Ω。同樣規(guī)格的銅絲電阻是0.017Ω，鋁絲是0.027Ω。綜合起來(lái)看，用銅做導(dǎo)線，性價(jià)比最高。住建部在《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》中都是以銅線來(lái)制定標(biāo)準(zhǔn)的。例如，2003版的規(guī)范中要求：無(wú)論面積大小，每套住宅進(jìn)戶主線橫截面積不應(yīng)小于10mm2，普通插座用線不應(yīng)小于2.5mm2，大功率用電器要使用專門的插座和相應(yīng)粗細(xì)的銅導(dǎo)線。2003《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》頒布一年多之后，速熱式熱水器（無(wú)需預(yù)熱，打開水龍頭就會(huì)流出熱水的熱水器）便問(wèn)世了。如圖就是一個(gè)額定電壓220V、額定功率4kW的速熱式熱水器。由于其節(jié)能環(huán)保（相比儲(chǔ)熱式熱水器省電15%~30%），安全性高，深受人們喜愛。但當(dāng)時(shí)在中國(guó)并不普及，這是為什么呢？原來(lái)這種熱水器功率普遍較大，速熱式廚房用水龍頭功率一般為3kW~5kW，洗澡用的一般在6kW~12kW左右，需鋪設(shè)專線方可使用，導(dǎo)線橫截面積一般要用4mm2以上的銅導(dǎo)線。由于之前普通家庭大功率電器并不多，所以很少使用4mm2的銅導(dǎo)線。另一個(gè)原因是4mm2比2.5mm2的線貴很多。所以，當(dāng)速熱熱水器問(wèn)世后，很多家庭的導(dǎo)線都無(wú)法承載這樣的功率。過(guò)去，中國(guó)家庭中使用鋁制導(dǎo)線的情況普遍存在，中國(guó)家庭使用冷熱水比值是9∶1，而發(fā)達(dá)國(guó)家家庭則是1∶9。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，當(dāng)今中國(guó)早已成為世界發(fā)電量第一的國(guó)家，家用的鋁制導(dǎo)線也普遍被銅導(dǎo)線代替，速熱式熱水器也早已進(jìn)入千家萬(wàn)戶。請(qǐng)根據(jù)上述材料，回答下列問(wèn)題：（1）文中表格里的五種金屬，導(dǎo)電性最好的是“銀”，通常家里的導(dǎo)線不以銀為導(dǎo)體材料，主要是因?yàn)開________；（2）某種滑動(dòng)變阻器磁筒上的電阻線是由鎳鉻合金絲纏繞而成，之所以選用這種材料，是因?yàn)殒囥t合金的______比較大；（3）連接電燈的導(dǎo)線安全標(biāo)準(zhǔn)是用1.5mm2的銅導(dǎo)線，若用這種導(dǎo)線連接洗澡用的速熱式熱水器，可能產(chǎn)生的后果是_________；（4）小明家安裝了如圖所示的廚房用速熱式熱水器。媽媽冬天洗碗筷一次，水流時(shí)間平均約為50s。1度電0.5元，可以讓媽媽用溫?zé)岬乃赐肟阓_____次。

參考答案1．A【詳解】A．電飯煲工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，利用了電流的熱效應(yīng)，故A符合題意；B．吸塵器工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，不是利用電流的熱效應(yīng)，故B不符合題意；C．洗衣機(jī)工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，不是利用電流的熱效應(yīng)，故C不符合題意；D．電視機(jī)工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為聲能、光能以及少部分內(nèi)能，不是利用了電流的熱效應(yīng)，故D不符合題意。故選A。2．A【詳解】A．電暖器是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是利用電流的熱效應(yīng)工作的，故A符合題意；B．電視機(jī)在工作時(shí)，主要將電能轉(zhuǎn)化為光能和聲能，故B不符合題意；C．電風(fēng)扇主要是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C不符合題意；D．電腦在工作時(shí)，主要將電能轉(zhuǎn)化為光能和聲能，故D不符合題意。故選A。3．B【詳解】A．電冰箱工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故A不符合題意；B．電餅鐺工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是利用電流的熱效應(yīng)工作的，故B符合題意；C．電視機(jī)工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為光能，故C不符合題意；D．電風(fēng)扇工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故D不符合題意；故選B。4．BCD【詳解】A．根據(jù)題意知道，電熱毯接入電壓恒為220V的電路中，電熱毯加熱時(shí)的功率為110W；由知道，電熱毯加熱時(shí)，電路中的電流故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)S閉合時(shí)，只有R0在電路中，電熱毯處于高溫?fù)?；?dāng)S斷開時(shí)，R與R0串聯(lián)在電路中，R分去一部分電壓，因此電熱毯處于保溫檔，故B正確；C．由知道，電阻R0的阻值為故C正確；D．電阻R接入電路時(shí)，電路的電流電阻R的阻值為由焦耳定律知道，它每分鐘消耗電能故D正確。故選BCD。5．AC【詳解】A．此實(shí)驗(yàn)中相同時(shí)間電阻產(chǎn)生的熱量越多，燒瓶?jī)?nèi)液體溫度升高的越多，所以可以通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化去反映電阻產(chǎn)生熱量的多少，故A正確；BCD．實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)電阻絲R1、R2的阻值不同，將兩電阻串聯(lián)接入電路中，控制了通過(guò)兩電阻絲的電流相同，且用同意開關(guān)控制電路，控制了通電時(shí)間相同，所以此實(shí)驗(yàn)探究的是電流通過(guò)電阻時(shí)產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，故C正確，BD錯(cuò)誤。故選AC。6．調(diào)節(jié)滑片P到適當(dāng)位置電流表示數(shù)不變見解析見解析見解析【詳解】（1）③[1][2]為了探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小是否有關(guān)，保持電流和通電時(shí)間相同，電阻大小不同，斷開開關(guān)S，用裝置乙替換電路中的裝置甲，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)滑片P到適當(dāng)位置，使電流表示數(shù)不變，讀溫度計(jì)示數(shù)；計(jì)時(shí)2min，讀溫度計(jì)示數(shù)t并記錄。④[3]實(shí)驗(yàn)中用煤油升高的溫度Δt的大小表示電流通過(guò)電阻絲R產(chǎn)生熱量的多少，則Δt=t-t0（2）[4]實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中要有電阻大小、初溫和末溫和溫度的變化量，如下表所示R/Ω/℃t/℃/℃（3）[5]實(shí)驗(yàn)中兩次實(shí)驗(yàn)溫度計(jì)示數(shù)的變化量不同，說(shuō)明電阻產(chǎn)生的熱量不同，可以得到電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小有關(guān)。（4）[6]方案實(shí)施變量控制太繁瑣了，為了簡(jiǎn)潔可以將裝置甲和裝置乙串聯(lián)接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。7．乙將電阻箱的阻值調(diào)為5Ωt-t0見解析乙、丙【詳解】（1）③[1][2]探究電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱量與電阻阻值大小是否有關(guān)，控制電路中的電流和時(shí)間相同，電阻不同，由表中數(shù)據(jù)可知，裝置甲和裝置乙都裝有煤油，裝置甲中電阻絲的阻值是5Ω，裝置乙中電阻絲的阻值是10Ω，利用裝置乙替換裝置甲，原來(lái)把電阻箱的阻值調(diào)為10Ω，裝置甲中電阻絲的阻值是5Ω，電路的總電阻是10Ω+5Ω=15Ω將裝置甲替換后，電阻絲的阻值是10Ω，為了保持電路中的電流相等，需要使電路的總電阻是15Ω，所以把電阻箱的阻值調(diào)為5Ω。④[3]液體升高的溫度Δt=t-t0（2）[4]表中需要有電阻絲的阻值，初溫和末溫及溫度的變化量，如下表所示R/Ωt0/℃t/℃Δt/℃（3）[5]探究液體吸收熱量的多少與液體種類是否有關(guān)，保持電阻絲的阻值不變，液體種類不同，選擇乙和丙兩個(gè)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。8．見解析見解析見解析【詳解】（1）[1