北京市石景山区2020-2022三年中考物理模拟试题分类汇编09电能和电功、焦耳定律

这是一份北京市石景山区2020-2022三年中考物理模拟试题分类汇编09电能和电功、焦耳定律，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．（2022·北京石景山·统考一模）下列四个用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ）
A．电熨斗B．电视机C．电脑D．电风扇
2．（2020·北京平谷·统考一模）在国际单位制中，电功的单位是（ ）
A．瓦特B．伏特C．安培D．焦耳
3．（2020·北京石景山·统考二模）如图所示的用电器中，主要利用电流的热效应工作的是（ ）
A．电视机
B．电脑音箱
C．电热杯
D．空气净化器
4．（2020·北京石景山·统考二模）在国际单位制中，电功的单位是 （ ）
A．瓦特（W）B．欧姆（Ω）C．安培（A）D．焦耳（J）
5．（2021·北京石景山·统考二模）如图所示的四个用电器中，主要利用电流的热效应工作的是（ ）
A．电脑
B．电风扇
C．电视机
D．电熨斗
二、多选题
6．（2020·北京·北京市第三中学校考三模）甲图是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象，将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W，下列说法正确的是（ ）
A．只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为4Ω
B．再闭合开关S2时，电流表示数增加0.2A
C．再闭合开关S2时，电路总功率为1.4W
D．再闭合开关S2后，在1min内电阻R产生的热量为240J
7．（2021·北京石景山·统考二模）小明在探究电流通过导体产生热量多少的影响因素时，将阻值恒为R1=5Ω、R2=10Ω的两段电热丝分别放甲乙两个相同的烧瓶中，并连接了如图所示的电路。两烧瓶中装有质量和初始温度均相同煤油，分别插入相同的温度计。实验设计中用煤油升高的温度Δt 表示电流通过电热丝产生热量的多少，不计实验过程中的热损失。下列四个选项正确的是（ ）
A．该实验电路只能控制通过电阻的电流大小
B．该实验可探究电流通过导体产生的热量与煤油升高的温度是否有关
C．该实验可探究电流通过导体产生的热量与电阻大小是否有关
D．开关闭合一段时间后，乙烧瓶中温度计示数升高的多
三、计算题
8．（2022·北京石景山·统考一模）如图所示，电源电压保持不变，电阻，闭合开关S后，额定电压为3V的灯L正常发光，电流表A的示数。求：
（1）通过电阻R的电流；
（2）灯L的额定功率P；
（3）通电10s，电路中电流做的功W。
9．（2020·北京石景山·统考一模）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻，灯L标有“6V、3W”字样，当开关S 闭合时，灯L正常发光，电流表的示数为0.8A，不计温度对灯L电阻的影响。求：
(1)通过灯L的电流；
(2)电阻R的功率；
(3)开关S闭合后，10s内电路中电流做的功。
四、实验题
10．（2020·北京石景山·统考一模）小丽研究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关时，用了秒表和如图所示的实验装置。其中甲乙两个相同的烧瓶内装满煤油，瓶塞上各插一根玻璃管，瓶内各装一个阻值不同的电阻丝R1、R2实验时她进行了下列实验操作步骤：
①将电阻丝R1、R2串联在电路中，标出烧瓶中两根玻璃管内液面的位置，闭合开关后，记下电流表的读数I1，经过时间t0后，标出两根玻璃管内液面的位置；
②断开开关，等两根玻璃管中的液面降回到原来的位置，减小滑动变阻器的阻值后，再闭合开关，记下电流表的读数I2，再经过时间t0后，标出两根玻璃管内液面的新位置；
请按完成下列问题：
(1)根据步骤①可以探究电流通过导体产生热量的多少与__________是否有关；
(2)通过比较步骤①②中_______________可得出电流产生热量的多少与电流大小有关；
(3)该实验中反映电流通过导体产生热量的多少，所采用的物理方法有：____。
A．等效替代法和放大法 B．放大法和转换法 C．控制变量法和等效替代法
11．（2020·北京石景山·校考一模）学习了焦耳定律之后，小林想通过实验再次探究一下“电流产生的热量与哪些因素有关”请你和小林一起完成下面的实验：
如图甲所示的实验装置，两个相同的透明容器中密封着质量相等且初温相同的空气。当电阻通电发热后，容器中的空气受热膨胀，再通过液柱的高度差反映出产热的多少：
(1)用甲图装置可以探究电流产生的热量与______的关系，实验现象是______边的液柱比较高；
(2)图乙中容器外并联了一个阻值相同的电阻丝，其目的是为了使两个容器中的______不同，最后得出的结论是______。
12．（2022·北京石景山·统考二模）物理小组同学利用如图所示的装置探究“电流产生的热量与哪些因素有关”，从实验室找来两个阻值大小不等的电热丝R1和R2，将它们分别装入图所示的甲、乙两个完全相同的烧瓶中，并在烧瓶中加入质量、初温均相同的煤油，再分别插入相同的温度计。请按要求完成下列问题：
（1）实验过程中观察温度计示数的变化来反映电流产生热量的多少，这是利用了转换法。下面实例中不是应用“转换法”的是___________ ；
A．用磁感线方便形象地描述磁场的分布
B．在探究动能大小影响因素的实验中，利用水平面上木块被推动的距离反映物体动能大小
C．在研究磁体磁性强弱时，利用磁体吸引铁屑的多少反映磁体磁性的强弱
D．在探究液体内部压强时，利用微小压强计U型管液面高度差反映液体压强的大小
（2）利用题中信息和已学知识，简述本实验中把不易测量的“电流通过电热丝产生热量的多少”转换为“温度计示数的变化”来反映的依据。___________
参考答案：
1．A
【详解】电流热效应是指电流通过导体产生热量的现象，此现象把电能转化为内能。
A．电熨斗工作时把电能转化为内能，利用了电流的热效应，故A符合题意；
BC．电视机和电脑工作时把电能转化为声能、光能和内能，故BC不符合题意；
D．电风扇工作时把电能转化为机械能和内能，故D不符合题意。
故选A。
2．D
【详解】在国际单位制中，电功率的单位是瓦特；电压的单位是伏特；电流的单位是安培；电功的单位是焦耳。
故选D。
3．C
【详解】A．电视机工作时主要是电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应，不符合题意；
B．电脑音箱工作时主要是电能转化为声能，不是利用电流的热效应，不符合题意；
C．电热杯工作时，电能转化为内能，是利用电流的热效应，符合题意；
D．空气净化器工作时主要是电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，不符合题意。
故选C。
4．D
【详解】在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J，安培是电流的单位；欧姆是电阻的单位；瓦特是功率的单位。
故选D。
5．D
【详解】AC．电脑和电视机主要将电能转化为光能和声能，少部分转化为内能，故AC不符合题意；
B．电风扇主要将电能转化为机械能，少部分转化为内能，故B不符合题意；
D．电熨斗将电能转化为内能，故D符合题意。
故选D。
6．ABC
【详解】A．只闭合 S1时，电路为小灯泡L的简单电路，L 的实际功率为 1W，根据P＝UI可知，在甲图L的图线上找到符合U、I乘积为 1W 的坐标，则有灯的电压为2V，电流为0.5A，则小灯泡 L 的电阻为

故 A 正确；
B．由 A 选项分析得，电源电压等于灯的电压等于2V，再闭合S2后，此时R、L并联接入电路，电流表测干路中的电流，电压为 2V，在甲图中找出 R 此时对应电流为0.2A，则电流表示数增大0.2A，故B正确；
C．电源电压为 2V，R的电流为0.2A，L 的电流为0.5A，电路中总电流为
则电路总功率
故 C 正确；
D．再闭合 S2时，电阻R的电压为 2V，电流为 0.2A，通电 1min 产生热量为
故D错误。
故选ABC。
7．CD
【详解】A．图中滑动变阻器与两条电阻丝串联，故可以通过调节滑动变阻器的滑片改变通过电阻的电流大小来探究电流通过导体产生热量与电流大小的关系，故A错误；
B．该实验用到转换法，将电阻丝产生热量的多少通过煤油升高的温度转换出来，但不可探究电流通过导体产生的热量与煤油升高的温度是否有关，故B错误；
C．该实验选用两根电阻不同的电阻丝串联进行实验，两电阻丝的电流与通电时间相同，可探究电流通过导体产生的热量与电阻大小是否有关，故C正确；
D．电阻丝R2的电阻比较大，开关闭合一段时间后，两电阻丝的电流与通电时间相同，由焦耳定律可知，R2产生的热量比较多，因此乙烧瓶中温度计示数升高的多，故D正确。
故选CD。
8．（1）1A；（2）0.6W；（3）36J
【详解】解：由图可知，电阻R与灯L并联，电流表A测量干路电流；闭合开关S后，额定电压为3V的灯L正常发光，说明电源电压等于灯泡的额定电压，即U=3V。
（1）通过电阻R的电流为
（2）由并联分流可知，灯L的额定电流
IL=I-I1=1.2A-1A=0.2A
灯L的额定功率P为
（3）通电10s，电路中电流做的功W为
答：（1）通过电阻R的电流为1A；
（2）灯L的额定功率P为0.6W；
（3）通电10s，电路中电流做的功W为36J。
9．(1)；(2)；(3)
【详解】(1)因为等L标有“6V、3W”字样，所以，小灯泡正常发光时的电流为
(2)S闭合后，L正常发光，电源电压为6V时，电阻R两端的电压也为6V；电流表在干路中示数为0.8A。
通过电阻R的电流为
电阻R的电功率为
(3)在10s内，电路消耗的总电能为
答：(1)通过灯L的电流是0.5A；
(2)电阻R的功率为11.8W；
(3) 开关S闭合后，10s内电路中电流做的功为48J。
10． 电阻大小 甲（或乙、或同一）容器内玻璃管两次液面高度差 B
【详解】(1)[1]步骤①里，将电阻丝R1、R2串联，可知通过导体的电流一样，通电时间也一样，根据可知，在I与t相同的情况下，导体产生的热量Q与导体的电阻R有关。
(2)[2]比较步骤①②可知，在串联电路中减小滑动变阻器的电阻，通过电路的电流会变大，通电时间也相同，根据可知，此时导体产生的热量Q与导体的电流I有关。但是电流产生的热量不能直接观察，可煤油具有热胀冷缩的性质，当受热温度升高，体积会膨胀，就可以通过细玻璃管中液柱的高度变化来判断电流产生的热量多少。因此可以分别观察甲或乙两个细玻璃管的液面高度差来判断产生的热量与通过电流的关系。
(3)[3]通过观察细玻璃管的液面高度差来间接判断产生热量的多少，运用了放大法和转换法。
11． 电阻 右 电流 电阻与通电时间一定时，电流越大产生的热量越多
【详解】(1)[1][2]甲图装置中，两电阻串联串联，通过的电流相等，通过时间也相同，根据控制变量法，可以探究电流产生的热量与电阻的关系。甲图右杯中电阻较左杯中的电阻大，二者电流两等、通电时间相等，由焦耳定律可知右杯中产生的热量多，故实验现象是“右边的液柱比较高”。
(2)[3][4]图乙中容器外并联了一个阻值相同的电阻丝，根据并联电路电流的规律，其目的是为了使两个容器中的电流不同通过左侧容器中电阻丝的电流大，由乙图知左管中高度差大，根据转换法，左容器中电阻丝产生的热量多，故最后得出的结论是电阻与通电时间一定时，电流越大产生的热量越多。
12． A 见解析
【详解】（1）[1]A．用磁感线方便形象地描述磁场的分布采用的是模型法，故A符合题意；
B．在探究动能大小影响因素的实验中，利用水平面上木块被推动的距离反映物体动能大小采用的是转换法，故B不符合题意；
C．在研究磁体磁性强弱时，利用磁体吸引铁屑的多少反映磁体磁性的强弱采用的是转换法，故C不符合题意；
D．在探究液体内部压强时，利用微小压强计U型管液面高度差反映液体压强的大小采用的是转换法，故D不符合题意。
故选A。
（2）[2]根据可知，在物质种类相同，质量和初温相同的情况下，液体吸收热量的多少可以通过液体末温来反应，末温越高，液体吸收的热量也多，即在相同时间内，电流通过电热丝产生热量的多少越多。