備戰(zhàn)中考物理二輪焦耳定律的應(yīng)用問題專項(xiàng)培優(yōu)易錯(cuò)試卷含答案解析

1、一、初中物理焦耳定律的應(yīng)用問題1 在相等的時(shí)間內(nèi)，電熱絲甲比電熱絲乙放出的熱量少，則（）a甲的電阻一定比乙的小b通過甲的電流一定比乙的小c甲兩端的電壓一定比乙的小【答案】 dd甲消耗的電功率一定比乙的小【解析】【分析】【詳解】由焦耳定律可知電熱絲產(chǎn)生的熱量與電流大小、電阻大小和通電時(shí)間有關(guān)。abc僅知道通電時(shí)間相同、電熱絲甲放出的熱量少，不能直接判定電阻、電流與電壓的大小，故 abc不符合題意；d在相等的時(shí)間內(nèi)，電熱絲甲比電熱絲乙放出的熱量少，即電熱絲甲消耗的電能較少，w根據(jù) p可知，甲的功率小，故d 符合題意。t故選 d。2 有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，額定電壓3v，額定電流1a，電動(dòng)機(jī)線圈電阻0.5 。

2、這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作 1min ，消耗的電能為 _j。產(chǎn)生的熱量為 _j，輸出的機(jī)械能為 _j?！敬鸢浮?180 30 150【解析】【分析】根據(jù) w =uit ，求出消耗的電能；根據(jù)qi 2 rt 求出在 1min 內(nèi)電流產(chǎn)生的熱量；消耗的電能減去產(chǎn)生的熱量即為電動(dòng)機(jī)獲得的機(jī)械能。【詳解】1 這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作，電動(dòng)機(jī)1min 消耗的電能wuit3v1a60s180j2 產(chǎn)生的電熱22qi rt （1a）0.560s30j3 輸出的機(jī)械能w機(jī)械wq180j30j150j【點(diǎn)睛】本題考查了電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生熱量、電功、輸出機(jī)械能的計(jì)算，關(guān)鍵是知道只有在純電阻電路中電能才完全轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。3 為了將發(fā)電廠的

3、電能輸送到遠(yuǎn)處的用戶家中，在兩地間架設(shè)了兩根等長的輸電線。兩根輸電線的總電阻為r。已知位于電廠處的兩根輸電線間的電壓為u，輸送電能的功率為p，由于電流通過輸電線發(fā)熱會(huì)損失電能，該輸電線路輸送電能的效率為_。（輸電效率為用戶得到的電能與發(fā)電廠輸出電能的比值）【答案】 1rpu 2【解析】【分析】【詳解】由 pui 得：通過輸電線的電流piu輸電線的總電阻rr ，則輸電線上消耗的功率p損耗i 2 r ( p ) 2 rp2 ruu 2則用戶實(shí)際得到的電功率p實(shí)pp損耗p2 rp2u則輸電線輸送電能的效率為p2 rp實(shí)p2pru1ppu2rp所以輸電線輸送電能的效率為12 。u4 家用電吹風(fēng)的簡化電

4、路如圖所示，主要技術(shù)參數(shù)如表。則該電吹風(fēng)正常工作吹熱風(fēng)時(shí)，電熱絲的阻值是_，正常工作吹熱風(fēng)5min 電熱絲產(chǎn)生的熱量是_j。5【答案】 552.6410【解析】【詳解】(1)1 由表格數(shù)據(jù)可知，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)的功率，即電動(dòng)機(jī)的功率為120w ，由圖知，電吹風(fēng)正常工作且吹熱風(fēng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)和電熱絲并聯(lián)，因電路的總功率等于各用電器功率之和，所以電熱絲的功率：p電熱絲p熱pm1000w120w880w ；u2并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，由p可得電熱絲的電阻：ru 22220vr電熱絲55 ；p電熱絲880w2 電吹風(fēng)正常工作且吹熱風(fēng)時(shí)， 5 分鐘內(nèi)電流通過電熱絲產(chǎn)生的熱量：qwprt880w560s

5、2.64105 j 。5 如圖所示當(dāng)甲電路中的開關(guān)s 閉合時(shí)，兩個(gè)電壓表所選量程不同，測量時(shí)的指針位置均為如圖乙所示，則電阻r1 兩端的電壓為 _v， r1 r2 =_，當(dāng)電阻 r1、 r2 并聯(lián)在電路中時(shí)，在相同的時(shí)間內(nèi)電流通過r1、 r2 所產(chǎn)生的熱量之比q1 q2=_?！敬鸢浮?104： 1 1：4【解析】【詳解】12 從圖甲可以看到，開關(guān)s 閉合時(shí)，電壓表 v1 測的是電源電壓，示數(shù)較大，電壓表v2測的是 r2 兩端的電壓，示數(shù)較小，因?yàn)闇y量時(shí)的指針位置均為如圖乙所示，那么電壓表v1的量程應(yīng)該是0 到 15v，它的讀數(shù)是 12.5v，電壓表 v2 的量程應(yīng)該是 0 到 3v，它的讀數(shù)是

6、2.5v，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，電阻r1 兩端的電壓為u 1 u - u 212.5v - 2.5v 10v電阻 r1 大小是u 110vr1ii電阻 r2 大小是u 22.5vr2ii那么10v2.5v4：1r1： r2：ii3 當(dāng)電阻 r1、 r2 并聯(lián)在電路中時(shí)， r1 、r2 兩端的電壓是相同的，在相同的時(shí)間內(nèi)電流通過r1、 r2 所產(chǎn)生的熱量之比是q1：q2u 2u 211r2：r11：4r1t： tr1：r2r26 如圖所示，燈泡l 上標(biāo)有 “6 v 6 w字”樣 (不計(jì)燈絲電阻的變化)。電源電壓6 v且保持不變。定值電阻r40。只閉合開關(guān)s1 和s3，電阻r 在100 s 產(chǎn)

7、生的熱量是_j；電路在工作狀態(tài)下整個(gè)電路消耗的最小功率是_w。【答案】 90 0.78【解析】【詳解】1 只閉合開關(guān) s1 和 s3 ，定值電阻r和燈泡 l 并聯(lián)接在電路中，定值電阻r 兩端的電壓u ru 6v那么電阻 r 在 100 s 產(chǎn)生的熱量是226vqu r t100s 90jr40u22 電路在工作狀態(tài)下整個(gè)電路消耗的功率最小，根據(jù)p可知，要求總電阻最大；燈r泡 l 的電阻是u l226vrl6pl6w當(dāng)電阻 r 與燈泡 l 串聯(lián)在電路中時(shí)，此時(shí)電路中的電阻最大，只需要閉合開關(guān)s2 ，這種情況下電路消耗的最小功率是u 2u 226vpr rl0.78wr總40 67 有兩個(gè)燈泡l1

8、、 l2，l1 標(biāo)有“ 6v、 3w”字樣， l2 沒有標(biāo)記，實(shí)驗(yàn)測得l2 的電阻為6。將 l1、 l2 串聯(lián)接在某一電路中，兩燈l1 、l2均能正常發(fā)光（忽略溫度對(duì)電阻的影響），下列計(jì)算結(jié)果正確的是（）a該電路兩端的總電壓為9vb燈 l2 的額定功率為 3wc相同時(shí)間內(nèi)，燈 l1、 l2 消耗的電能之比w1 w2=11d相同時(shí)間內(nèi)，燈 l1、 l2 產(chǎn)生的熱量之比q1q2=2 1【答案】 ad【解析】【詳解】a 接入電路后正常發(fā)光，則電路中電流ip13wu 10.5a ，6v則 l 2 兩端電壓u 2ir20.5a63v ，則總電壓u 總 u 1 u 26v 3v 9v ，a 正確；b根據(jù)題

9、意可知，l 2 的功率為p2i 2 r20.5a261.5w ，b 錯(cuò)誤；c根據(jù) w pt 可知，在相同時(shí)間內(nèi)消耗電能之比等于功率之比為2： 1， c 錯(cuò)誤；d燈泡產(chǎn)生的熱量等于消耗的電能，因此產(chǎn)生的熱量之比為2：1， d 正確。8 如圖是養(yǎng)雞場冬季用來調(diào)控光照和室溫設(shè)備的原理電路圖此設(shè)備的作用是，夜晚對(duì)雞舍內(nèi)加溫，同時(shí)增大光照量，白天只進(jìn)行適當(dāng)保溫，不進(jìn)行燈光照射，可增大雞的產(chǎn)蛋量電路圖中r1、 r2 是電熱絲 r1： r2 ：rl=1： 2： 2， s1、 s2 可以同時(shí)斷開或閉合，以實(shí)現(xiàn)白天和夜晚的用電要求開關(guān)s 閉合（）a s 、 s 同時(shí)斷開時(shí)，設(shè)備運(yùn)行處于白天用電狀態(tài)12b s1、

10、 s2 也同時(shí)閉合時(shí)，設(shè)備運(yùn)行處于夜晚用電狀態(tài)c s1、 s2 同時(shí)斷開時(shí)，在相同時(shí)間內(nèi)r1 和 r2 產(chǎn)生的熱量之比為 2： 1d s1、s2 也同時(shí)閉合時(shí)，若電流表示數(shù)為6a，則 r1的實(shí)際功率為 880w【答案】 abd【解析】s 閉合， s1、 s2 斷開時(shí)， r1 和 r2 組成串聯(lián)電路，燈泡l 斷路不發(fā)光，且電路中的電阻最大，由公式 p=u2 /r 可知，此時(shí)電路中的電功率最小，為保溫狀態(tài)，所以是白天，故a 正確；開關(guān) s、 s1221l 發(fā)光，、 s 同時(shí)處于閉合狀態(tài)，r被短路， r 和燈泡 l 組成并聯(lián)電路，燈泡且電路中的電阻最小，由公式p=u2/r 可知，此時(shí)電路中的電功率最

11、大，為加熱狀態(tài)，所以是晚上；故b 正確；s 閉合， s1 、 s2 斷開時(shí)， r1 和 r2 串聯(lián)， q1 ： q2 =i2 r1 t： i2r2 t=r1 ：r2 =1：2，故 c 錯(cuò)；開關(guān) s、 s1 、 s2 都處于閉合狀態(tài)時(shí)， r2 被短路， r1 和燈泡 l 組成并聯(lián)電路； i=u/r， r1 ： rl =1： 2， i1 ： il =rl ： r1 =2： 1， i=6a， i1 =4a， il =2a， ul =u1=u=220v， p1 =u1 i1 =220v 4a=880w，故 d 正確 ；故選 abd9 圖中電源電壓保持不變，燈泡標(biāo)有 6v，3w 字樣，當(dāng)開關(guān) s 閉合時(shí)

12、 .燈泡 l 正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為 0.8a，則電阻 r=_ .通電 10s. r 產(chǎn)生的熱量為 _j.【答案】 2018j【解析】【分析】【詳解】當(dāng)閉合開關(guān)s 時(shí)，燈 l 正常發(fā)光，說明電源電壓為u=6v，電流表測的是總電流，則i=0 8a，由 p=ui 可知，燈泡中的電流：il =p 額 /u 額 =3w/6v=0. 5a，根據(jù)并聯(lián)電路的干路電流等于各支路電流之和可知：電阻中的電流:ir=i-il =0. 8a-0. 5a=0. 3a，由 i=u/r 得 , 電阻 :r=u/ir=6v/03a=20；通電 1min 電阻 r 產(chǎn)生的熱量：q=w=uirt=6v0 3a 10s=18j。

13、10 如圖所示是研究焦耳定律實(shí)驗(yàn)裝置中的部分電路兩瓶中的電阻絲是串聯(lián)的，甲電阻絲的阻值小于乙電阻絲的阻值比較通電后兩根電阻絲兩端的電壓u 甲、 u 乙 以及它們?cè)谙嗤瑫r(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量q 甲 、 q 乙 ，以下關(guān)系式中正確的是()a u 甲 = u 乙 ， q 甲 = q 乙bu 甲 q 乙c u 甲 u乙 ， q 甲 u 乙 ，q 甲行 新 正文石墨 也能 成 體？會(huì) 生什么 覆性影響？ 布者：甄可信 ： 2019/5/20 13： 14 量： 1314 點(diǎn) 數(shù)： 9527石墨 又稱 墨， 由一 碳原子 成，石墨 是目前世界上最薄最 硬的 米材料，它的熔點(diǎn)超 3000 ，它具有 良的 性，而且

14、由于它特殊的 子 構(gòu)， 阻會(huì)隨著光照程度改 ，在功能上比硅覆蓋面更廣更 秀，有可能代替硅成 新的半 體材料，近些年來科學(xué)家一直致力于挖掘石墨 更多 藏的性 ，近日英國曼斯特大學(xué)的科學(xué)家 在 nature上撰文，描述了他 用兩 硝酸硼和兩 石墨 裝成一個(gè)“巨無霸 堡”， 是科學(xué)家 首次將一般 半 體的石墨 成 體a石墨 將來可以 替硅制作光敏 阻b石墨 所制作的半 體 性好， 阻可以 零c 如果用硝酸硼和石墨 裝而成的 體材料制作，能 生更多的 量d因 石墨 有 良的 性，所以石墨 適合用來制成保溫隔 材料【答案】 a【解析】【 解】a 由文章內(nèi)容可得，石墨 阻會(huì)隨著光照 度改 ，因此可以 替硅

15、制作光敏 阻，故 a 正確；b半 體材料是指其 性能會(huì)隨外界條件改 而改 ， 阻并不可以 零，故 ；b 選項(xiàng)c用 材料制作 阻 ，通 流極小，根據(jù)公式qi2rt 可知，無法 生很大的 量；故c ；d石墨 有良好的 性，因此 量容易散失，不適合用來制作保溫隔 材料，故d 選 。12 如 (甲 )所示，兩 r1 與 r2 并 ， r120， 源 保持不 ， 合開關(guān)， 流表a1 和 流表 a2 表 指 均指如 (乙 )所示位置， 以下判斷不正確的是（）a r1: r2 5： 1b電源電壓是10 vc r2 的電功率是20wd r1 工作 2 分鐘所放出的熱量為600j【答案】 a【解析】【詳解】由電

16、路圖可知， r1 與 r2 并聯(lián)，電流表 a1 測干路電流，電流表 a2 測 r1 支路的電流；b因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，且兩電流表指針的位置相同，所以，電流表 a1 的量程為0 3a，分度值為0.1a，干路電流 i=2.5a，電流表 a2 的量程為0 0.6a，分度值為 0.02a，通過 r1 的電流 i1=0.5a，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可得，通過r2 的電流：i 2i i1 2.5a 0.5a 2a ，u因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，由i可得，電源的電壓：rui 1r10.5a20 10v，故 b 正確，不符合題意；2a則 r 的阻值：r2u 10v =5 ，i

17、 22a則r1： r220：5 41：，故 a 錯(cuò)誤，符合題意；2的電功率：c rp2ui 210v2a20w ，故 c 正確，不符合題意；d r1工作 2 分鐘所放出的熱量：q1 i12 r1t220 260s600j ，0.5a故 d 正確，不符合題意。13 a 和 b 兩個(gè)定值電阻的電流與電壓的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是()a將a 和b 串聯(lián)接入電路中，a、 b兩端的電壓之比是1：2b將a 和b 串聯(lián)接入電路中，a,b消耗的功率之比是2： 1c將a 和b 并聯(lián)接人電路中，通過a、 b 的電流之比是1： 2d將 a 和【答案】 ab 并聯(lián)接入電路中，相同時(shí)間內(nèi)電流通過a、 b 產(chǎn)生的熱

18、量之比是4： 1【解析】【詳解】a由圖可知若將a 和b 串聯(lián)接入電路中，a、 b 兩端的電壓之比是1： 2，故a 正確；b由圖可知若將a 和b 串聯(lián)接入電路中，a、b 消耗的功率之比為pa : pbu a i :u b iu a i : 2u a i a1: 2故 b 錯(cuò)誤；c由圖可知若將d由圖可知若將a 和 a 和b 并聯(lián)接人電路中，通過a、 b 的電流之比是2 ：1，故 c 錯(cuò)誤；b 并聯(lián)接入電路中，相同時(shí)間內(nèi)電流通過a、 b 產(chǎn)生的熱量之比為qa: qbi a2 ra t : i b2 rb tui at :ui bt2 :1故 d 錯(cuò)誤。14 一個(gè)電爐的電阻是3200，通電 10s 產(chǎn)

19、生 810j 的熱量，那么通過這只電爐的電流是（）a2ab 4ac 20ad 40a【答案】 a【解析】【詳解】根據(jù)焦耳定律的公式q i 2 rt 可知，通過這只電爐的電流是q8 103ji2art200 10s故選 a。15 2019 年 3 月，中國青年科學(xué)家曹原證實(shí)了石墨烯在特定條件下的超導(dǎo)性能，取得了國際超導(dǎo)科研領(lǐng)域的重大突破。利用石墨烯超導(dǎo)的零電阻特性進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，將實(shí)現(xiàn)電能零耗損。其節(jié)能依據(jù)的原理是（）a牛頓第一定律【答案】 db帕斯卡定律c歐姆定律d焦耳定律【解析】【分析】利用超導(dǎo)進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，因?yàn)槌瑢?dǎo)體的電阻為零，根據(jù)焦耳定律公式可知，沒有熱量產(chǎn)生，即沒有內(nèi)能的損耗。【詳解

20、】a牛頓第一定律是指一切物體在不受力的情況下，將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，與題無關(guān)，故 a 不符合題意；b帕斯卡定律是指加在密閉液體上的壓強(qiáng)，能夠大小不變地由液體向各個(gè)方向傳遞，與題無關(guān)，故 b 錯(cuò)誤；c歐姆定律是指一段導(dǎo)體通過的電流跟加在導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比，與題無關(guān)，故 c 錯(cuò)誤；d焦耳定律是指一段導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟導(dǎo)體通過的電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟導(dǎo)體的通電時(shí)間成正比；所以當(dāng)電阻為零時(shí)，導(dǎo)體沒有熱量產(chǎn)生，即電能零損壞，故 d 正確。故選 d。16 兩個(gè)定值電阻r1、 r2 并聯(lián)在電路中，如圖甲所示，通過它們的電流與其兩端的電壓關(guān)系如圖乙所示。閉合

21、開關(guān)s ，經(jīng)過相同的時(shí)間，r1、 r2 產(chǎn)生的熱量之比為（）a 1: 3b 3:1c 1:9d 9 :1【答案】 b【解析】【分析】本題考查熱量的計(jì)算，應(yīng)用并聯(lián)電路的特點(diǎn)及i-u 圖象?！驹斀狻坑深}可知r1 r2并聯(lián)連接，結(jié)合圖乙知，當(dāng)u=3.0v時(shí)，通過r1、r2的電流分別為、i1=0.6a， i2=0.2a，即通過兩電阻的電流之比i1:i2=0.6a:0.2a=3:1由 q=uit 得，在相同的時(shí)間內(nèi)，r1、 r2 產(chǎn)生的熱量之比q1:q2=ui1t:ui2t= i1:i2=0.6a:0.2a=3:1故 acd不正確， b 正確。故選 b。17 如圖所示是電熱吹風(fēng)機(jī)的內(nèi)部電路原理圖，電熱吹

22、風(fēng)機(jī)由一個(gè)電動(dòng)機(jī)和一個(gè)電熱絲并聯(lián)組成。電動(dòng)機(jī)中有電流通過時(shí)會(huì)有風(fēng)吹出，電熱絲中有電流通過時(shí)會(huì)有熱量產(chǎn)生。當(dāng)開關(guān) s1、 s2 都閉合，二者都正常工作，下列說法不正確的是（）a電動(dòng)機(jī)和電熱絲在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量不同b電動(dòng)機(jī)和電熱絲在相同時(shí)間內(nèi)消耗的電能不同c電動(dòng)機(jī)和電熱絲消耗的電功率相同d電動(dòng)機(jī)消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】 c【解析】【分析】【詳解】a 電動(dòng)機(jī)與電熱絲電阻與電流均不同，根據(jù) q i 2rt 可得，兩者在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量不同，故 a 正確，不符合題意；b電動(dòng)機(jī)和電熱絲并聯(lián)，兩者電壓相同，但電流不同，根據(jù)公式wuit可得兩者相同時(shí)間內(nèi)消耗的電能不同，故

23、b 正確，不符合題意；c電動(dòng)機(jī)和電熱絲兩端的電壓相同，但電流不同，根據(jù)pui可得，兩者電功率不同，故 c 錯(cuò)誤，符合題意；d電動(dòng)機(jī)主要是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，少部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故d 正確，不符合題意。故選c。18 兩根導(dǎo)線的電阻之比是3:4，通過的電流之比是4:3，在相同時(shí)間內(nèi)兩根導(dǎo)線中產(chǎn)生的熱量之比為（）a1:1b4: 3c 3:4d16:9【答案】 b【解析】【分析】【詳解】由題意可知r1 3i1 4t1 1r24 ， i 23 ， t21由 q i2rt 可得，在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比q1 i21 1231 42rt 42q2 i r2t2341 3故選 b。19 在綜合實(shí)踐活動(dòng)課上，小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的模擬調(diào)光燈電路。電源電壓恒定，r1為定值電阻。閉合開關(guān) s 后，將滑動(dòng)變阻器 r2 的滑片 p 由最右端向左移動(dòng)，直至燈泡 l 正常發(fā)光。此過程中，電流表 a 的示數(shù)隨兩電壓表 v1、 v2（電壓表 v2 未畫出）示數(shù)變化關(guān)系圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）a電源電壓為5vb電路允許的最大功率為1wc小燈泡正常發(fā)光時(shí)，定值電阻r1