2025年中考物理總復(fù)習(xí)《焦耳定律的綜合計算》專項檢測卷附答案

第第頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁2025年中考物理總復(fù)習(xí)《焦耳定律的綜合計算》專項檢測卷附答案學(xué)校:___________班級：___________姓名：___________考號：___________一、計算題1．規(guī)格為“220V，1000W”的電爐，求：（1）電爐正常工作時，通過電阻絲的電流（2）電爐的電阻2．某學(xué)校食堂有一個電水壺的銘牌如下表所示．如圖是電水壺的電路圖，R為加熱器，當(dāng)溫度較低時，溫控開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，加熱器加熱；當(dāng)水沸騰后，會自動斷開進入保溫狀態(tài)，從而實現(xiàn)了自動溫度開關(guān)控制．若加熱器電阻阻值不隨溫度變化而改變，且此時的大氣壓為1標準大氣壓，求：

（1）電水壺正常工作時，其加熱電阻的阻值是多大？

（2）若電水壺產(chǎn)生的熱量的80%被水吸收，現(xiàn)將一滿壺12℃的水在標準大氣壓下燒開需要多長時間？（水的比熱容C=4.2×103J/（kg?℃）

（3）當(dāng)電水壺處于保溫狀態(tài)時，通過加熱器的電流是2A，此時電阻R0的電功率是多少？3．如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，當(dāng)S斷開時，電流表的示數(shù)為2A，這時電阻R1消耗的電功率為12W，當(dāng)S閉合后，電流表的示數(shù)為3A，問：（1）電阻R1、R2的阻值是多少；（2）當(dāng)開關(guān)S閉合后，電阻R2在5分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少？4．小雨給爺爺網(wǎng)購了一臺電熱足浴器，其銘牌的部分參數(shù)如圖甲所示，足浴器某次正常工作時控制面板顯示如圖乙所示［已知=1.0×103kg/m3，=4.2×103J（kg?）］求：（1）此時足浴器的工作電流（計算結(jié)果保留一位小數(shù)）．（2）足浴器裝入最大容量初溫為22的水，當(dāng)水溫達到控制面板上顯示的溫度時水所吸收的熱量．（3）上述加熱過程耗時16min，該足浴器的熱電效率．5．如圖所示的電路中，電源兩端電壓U保持不變．當(dāng)閉合開關(guān)S后，將滑動變阻器的滑片P置于a端時（a、b是滑動變阻器的兩個端點），電壓表的示數(shù)為U1，電流表的示數(shù)I1為1A，電阻R1消耗的電功率P1為6W，電阻R2消耗的電功率為P2，當(dāng)閉合開關(guān)S后，將滑動變阻器的滑片P置于b端時，電壓表的示數(shù)為U2，電流表的示數(shù)為I2，電阻R2消耗的電功率為P2′，已知P2∶P2′=1∶9，U1∶U2=7∶3，求：（1）電流表的示數(shù)I2為多少安？（2）電源兩端的電壓U為多少伏？（3）當(dāng)閉合開關(guān)S后，將滑動變阻器的滑片P置于滑動變阻器中點時，通電2min，電阻R2放出的熱量為多少焦？6．如圖所示是某款電熱水壺及其銘牌的部分參數(shù)，當(dāng)電熱水壺正常工作時，求：額定電壓220V頻率50Hz額定功率1000W容量1.5L（1）電熱水壺的電阻；（2）將一壺水從25℃加熱到100℃時，水吸收的熱量[c水=4.2×103J/（kg?℃）]；（3）若加熱一壺水所需時間為10min，電熱水壺的熱效率．7．現(xiàn)在電動自行車、電動汽車逐漸普及，它們都采用電動機來獲得動力．某直流電動機的銘牌上標有“220V5.5kW”，電動機線圈的電阻為0.4Ω．（1）電動機的工作原理是什么？（2）該電動機正常工作1h，消耗多少電能？電動機線圈產(chǎn)生多少熱量？（3）在工作過程中，電動機因故障卡住無法轉(zhuǎn)動，很快就聞到焦糊味道，請你從能量轉(zhuǎn)化角度解釋這個現(xiàn)象．8．圖甲是小明家使用的電飯煲，圖乙是其電路原理圖，電路中電源電壓為220V。R1和R2為阻值不變的電熱絲，S1為溫度自動控制開關(guān)，可實現(xiàn)“加熱”和“保溫”狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。該電飯煲的最大容量是4L，額定加熱功率是1210W，額定保溫功率是100W。[c水=4.2×103J/(kg?℃)]求：（1）電熱絲R1的阻值是多少？（2）若該電飯煲將2kg水從20℃加熱到100℃時，水吸收的熱量是多少？（3）關(guān)閉家中其他用電器，只讓該電飯煲在加熱狀態(tài)下工作4min，觀察到標有“1200r/(kW?h)”字樣的電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了80轉(zhuǎn)，則電飯煲工作過程中的實際電壓是多少？9．小紅設(shè)計了如圖所示的電路．實驗時已知R1為4Ω．在閉合S的情況下，斷開S1時電壓表的讀數(shù)是2.0V，當(dāng)再閉合S1時電壓表的讀數(shù)是3V．則被測電阻R2的阻值是；此時，10s內(nèi)整個電路產(chǎn)生J的熱量．10．小明學(xué)習(xí)了電功率的知識后，想利用家里的電能表（如圖所示）和手表，測出一些家用電器的有關(guān)數(shù)據(jù)．（1）當(dāng)家里只有一臺電冰箱在正常工作時，他測出電能表1分鐘轉(zhuǎn)了3圈，求電冰箱在這段時間消耗的電能是多少焦耳？（2）當(dāng)電冰箱和電熱水壺同時工作時，他測出電能表1分鐘轉(zhuǎn)了33圈，求此時電熱水壺的電功率是多少瓦？（3）如果用此電熱水壺把1kg的水由20℃加熱至沸騰需要的時間是多少秒？［不考慮熱量的損失，大氣壓為1標準大氣壓，水的比熱容為4.2×103J/（kg℃）］11．一只電烙鐵的額定電壓是220V，在額定電壓下工作時的電阻是1210Ω。求：（1）電烙鐵的額定功率；（2）電烙鐵在額定電壓下通電10分鐘產(chǎn)生的熱量；12．如圖所示是一臺電熱水器銘牌上的部分信息。請根據(jù)銘牌提供的信息解答下列問題：[c水=4.2×103J/(kg·°C)]（1）若給該電熱水器裝滿水進行加熱，使水的溫度從22°C升高到62°C，求水吸收的熱量；（2）如果電熱水器正常工作時，所產(chǎn)生的熱量有80%被水吸收，則上一問題中給水加熱的時間是多少？（3）當(dāng)電熱水器通電后水溫達到最高時，為什么與電熱水器連接的銅導(dǎo)線卻不怎么熱？容量：10L額定功率：2000W額定電壓：220V保溫溫度：78℃13．在如圖所示的電路中，電源電壓為3V，開關(guān)閉合后，電流表為0.2A，電壓表示數(shù)為2V，求：（1）R2兩端的電壓是多少伏？（2）R2的電阻是多少歐？（3）通電1min電流通過R2所產(chǎn)生的熱量是多少焦？14．如圖所示電路中，電源電壓恒為18V，燈泡L上標有“12V16W”字樣，定值電阻R1的阻值為15Ω，滑動變阻器R2上標有“60Ω?A”字樣，電流表量程為0~3A，電壓表量程為0~15V，不考慮溫度對燈絲電阻的影響，在保證所有電路元件安全的情況下，求：（1）燈泡L的阻值；（2）將R2的滑片移至最右端，閉合開關(guān)S、S1、S2，斷開開關(guān)S3時，整個電路通電10s產(chǎn)生的熱量；（3）當(dāng)開關(guān)S、S1、S2閉合，S3斷開時，滑動變阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比為10:3。若閉合開關(guān)S、S3，斷開S1、S2，整個電路總功率的變化范圍是多少？15．如圖為某電熱器的電路圖，R1和R2為電熱絲，其中R1的規(guī)格為“220V110W”且阻值不隨溫度而變化，電源電壓保持220V恒定不變；（1）當(dāng)S閉合時，10分鐘內(nèi)電熱器產(chǎn)生的熱量是多少？（2）當(dāng)S斷開時，R1的實際功率為39.6W，求此時電熱器的總功率為多大？參考答案1．（1）4.55A；（2）48.4Ω．【分析】（1）根據(jù)公式求解電流；（2）純電阻電路，電功等于電熱，根據(jù)公式求解電阻；【詳解】（1）根據(jù)公式知電流為：；（2）設(shè)電爐電阻為R，根據(jù)公式得：；答：（1）電爐正常工作時，通過電阻絲的電流為4.55A．（2）電爐的電阻值為48.4Ω．【點睛】解決此類問題要結(jié)合歐姆定律公式和電功率公式進行分析，抓住題目中的關(guān)鍵條件，如電爐正常工作，電爐為純電阻電路．2．11Ω1050s396W

【詳解】（1）由P＝得：電阻為：R＝＝＝11Ω；（2）把水燒開所吸收的熱量Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2103J/（kg?℃）10kg（100℃﹣12℃）＝3.696106J，

則需要消耗的電能W＝＝4.62×106J，由P＝，得所需時間：t＝＝＝1050s；（3）當(dāng)S斷開時，R與R0串聯(lián)，處于保溫狀態(tài)，

根據(jù)歐姆定律得：UR＝IR＝2A×11Ω＝22V，由串聯(lián)電路的電壓特點可得：U0＝U﹣UR＝220V﹣22V＝198V，此時電阻R0的電功率P0＝U0I＝198V2A＝396W

點睛：（1）由銘牌上信息結(jié)合功率公式可求得電阻；（2）根據(jù)公式Q=cm（tt0）求出燒開水所需能量，根據(jù)效率求出需要消耗的電能，則由功率可求得時間；（3）保溫時兩電阻串聯(lián)，由串聯(lián)電路的特點和歐姆定律可求得R0的兩端的電壓，由功率公式可求得R0的功率．3．（1）3Ω，6Ω；（2）1800J【詳解】解：（1）由圖可知，當(dāng)S斷開時，電路中只有R1，已知電流和消耗的電功率，根據(jù)得，電阻R1的阻值當(dāng)S閉合后，電阻R1和R2并聯(lián)，電流表測量的是干路中的總電流，由并聯(lián)電路電流特點，可得通過電阻R2的電流由并聯(lián)電路電壓特點，可得加在電阻R2兩端的電壓為根據(jù)歐姆定律得，電阻R2的阻值（2）當(dāng)開關(guān)S閉合后，根據(jù)焦耳定律得，電阻R2在5分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量答：（1）電阻R1、R2的阻值分別是3Ω和6Ω；（2）電阻R2在5分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是1800J。4．(1)2.3A

(2)4.2×105J

(3)87.5%【詳解】(1)由表可以看出這時500W的指示燈亮，由P=UI得，此時足浴器的工作電流：I==≈2.3A；(2)已知V水=5L=5dm3=5×10-3m3，由ρ=可得，水的質(zhì)量：m=ρV=1.0×103kg/m3×5×10-3m3=5kg水所吸收的熱量為：Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×5kg×(42℃-22℃)=4.2×105J；(3)水吸收的熱量來源于電流做功，由P=得，消耗電能：W=Pt=500W×16×60s=4.8×105J足浴器的熱電效率：η=×100%=×100%=87.5%．答：(1)此時足浴器的工作電流為2.3A；(2)水所吸收的熱量為4.2×105J；(3)上述加熱過程耗時16min，該足浴器的熱電效率為87.5%．5．（1）3A；（2）27V；（3）810J【詳解】解：設(shè)滑動變阻器的最大阻值為R3，當(dāng)閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑片P置于a端時，等效電路如圖甲所示；當(dāng)閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑片P置于b端時，等效電路如圖乙所示（1）由圖甲得R1的阻值由圖甲、乙得解得即（2）電壓表示數(shù)比為7∶3，可得兩次電壓表示數(shù)之比解得根據(jù)電源兩端電壓不變，由圖甲、乙得解得再根據(jù)圖乙得電源電壓為（3）當(dāng)閉合開關(guān)S后，將滑動變阻器的滑片P置于滑動變阻器中點時，通過R2的電流通電2min，電阻R2放出的熱量答：（1）電流表的示數(shù)I2為3A；（2）電源兩端的電壓U為27V；（3）當(dāng)閉合開關(guān)S后，將滑動變阻器的滑片P置于滑動變阻器中點時，通電2min，電阻R2放出的熱量為810J。6．（1）48.4Ω；（2）4.725×105J；（3）78.75%．【詳解】解：(1)：R＝＝48.4Ω；(2)V＝1.5L＝1.5×10﹣3m3，水的質(zhì)量：m＝ρV＝1×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.5kg，所以Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1.5kg×（100℃﹣25℃）＝4.725×105J；(3)電熱水壺消耗的電能：W＝Pt′＝1000W×10×60s＝6×105J，則電熱水壺的效率：η＝＝78.75%．點睛：（1）有電熱水壺的額定功率和額定電壓，根據(jù)公式即可求出電阻；（2）求出水的質(zhì)量，知道水的質(zhì)量和初溫、末溫以及比熱容，根據(jù)公式即可求出水吸收的熱量；（3）根據(jù)W＝Pt求出電熱水壺消耗的電能，利用效率的公式求出電熱水壺的熱效率．7．（1）通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用；（2）1.98×107J9×105J；（3）線圈卡住無法轉(zhuǎn)動，電能無法轉(zhuǎn)化為機械能．消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此產(chǎn)生大量的熱，使線圈的溫度迅速升高【詳解】分析：（1）電動機的工作原理可由電與磁的知識得出；（2）消耗的電能可由公式W=Pt得出，因為電動機的額定功率可通過銘牌得出，時間是1小時；電動機線圈產(chǎn)生的熱量只能由焦耳定律求出，因為此時電流做的功并不都用來轉(zhuǎn)化為熱能，而將大部分的電能轉(zhuǎn)化為機械能，只有少部分轉(zhuǎn)化為熱能，但焦耳定律的公式中需要有電流，故再由額定電壓和額定功率計算出額定電流來，再通過焦耳定律求出線圈產(chǎn)生的熱量；（3）如果電動機被卡住而不能轉(zhuǎn)動，說明電能不再轉(zhuǎn)化為機械能，而全部轉(zhuǎn)化為熱能，電動機因為短時間內(nèi)放出大量的熱而很快就聞到了焦糊的味道．（1）通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用；（2）電動機消耗的電能W＝Pt＝5.5kW×1h＝5.5kWh＝5.5×3.6×106J=1.98×107J．由公式P＝UI得，通過電動機的電流I＝＝25A；由焦耳定律可知Q＝I2Rt=（25A）2×0.4Ω×3600s=9×105J；（3）線圈卡住無法轉(zhuǎn)動，電能無法轉(zhuǎn)化為機械能．消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此產(chǎn)生大量的熱，使線圈的溫度迅速升高考點：電動機的工作原理，焦耳定律．8．（1）40Ω；（2）6.72×105J；（3）200V【詳解】解：（1）由圖乙可知，當(dāng)開關(guān)S、S1都閉合時，只有R1工作；當(dāng)開關(guān)S閉合、S1斷開時，R1、R2串聯(lián)；根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可知，串聯(lián)的總電阻大于任一分電阻，所以，當(dāng)開關(guān)S、S1都閉合時，只有R1工作，電路中的電阻最小，根據(jù)可知，電路的功率最大，此時為加熱狀態(tài)；由可知，R1的阻值（2）若該電飯煲將2kg水從20℃加熱到100℃時，水吸收的熱量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J（3）1200r/(kW?h)表示電路的用電器每消耗1kW?h電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1200轉(zhuǎn)，則電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了80轉(zhuǎn)，電飯煲消耗的電能由可知，電飯煲工作過程中的實際電壓答：（1）電熱絲R1的阻值是40Ω；（2）若該電飯煲將2kg水從20℃加熱到100℃時，水吸收的熱量為6.72×105J；（3）電飯煲工作過程中的實際電壓是200V。9．2Ω22.5【詳解】當(dāng)開關(guān)S閉合、S1斷開時，兩電阻串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓串聯(lián)電路中各處的電流相等根據(jù)歐姆定律可得，電路中的電流：.當(dāng)兩個開關(guān)都閉合時，R2處于短路狀態(tài)，電路中只有R1，電壓表測電源的電壓所以電源的電壓：U=3V，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和所以，當(dāng)開關(guān)S閉合、S1斷開時，R2兩端的電壓：則被測電阻R2的阻值：.當(dāng)兩個開關(guān)都閉合時，R2處于短路狀態(tài)，電路中只有R1則10s內(nèi)整個電路產(chǎn)生的熱量：.點睛：本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是開關(guān)閉合、斷開時電壓表所測電路元件的判斷.10．（1）見解析所示;（2）1200W．（3）280s．【詳解】（1）電冰箱消耗電能為W冰=3r×1kWh/1500r=1/500kWh=7.2×103J（2）共消耗電能為W=33r×1kWh/1500r=11/50kWh=7.92×104J電熱水壺消耗電能為W熱=W－W冰=7.92×104J－7.2×103J=7.2×104J；t=1min=60s電熱水壺的電功率為P=W熱/t=7.2×104J/60s=1200W(3)水吸收熱量為Q吸=cm(t－t0)=4.2×103J/(kg℃)×1kg×(100℃－20℃)=3.36×105J消耗電能為W1=Q吸=3.36×105J時間為t=W1/P=3.36×105J/1200W=280s11．（1）40W；（2）【詳解】解：（1）電烙鐵的額定功率（2）電烙鐵在額定電壓下通電10分鐘產(chǎn)生的熱量答：（1）電烙鐵的額定功率為40W；（2）電烙鐵在額定電壓下通電10分鐘產(chǎn)生的熱量為。12．（1）1.68×106J；（2）1050s；（3）見解析【詳解】解：（1）水的質(zhì)量為m=ρV=1×103kg/m3×10×10-3m3=10kg水吸收的熱量為（2）電熱水器就是利用了電流的熱效應(yīng)，把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。但電流產(chǎn)生的熱量不可能被水全部吸收，本題中水吸收的熱量只占電流產(chǎn)生熱量的80%，則有則電流產(chǎn)生的熱量為由W=Pt得到加熱時間為（3）導(dǎo)線與電熱絲是串聯(lián)的，電流相等，但銅導(dǎo)線的電阻很小，根據(jù)焦耳定律，在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量比電熱絲少的多。答：（1）水吸收的熱量是1.68×106J；（2）給水加熱的時間是1050s；（3）當(dāng)電熱水器通電后水溫達到最高時，導(dǎo)線與電熱絲是串聯(lián)的，電流相等，但銅導(dǎo)線的電阻很小，根據(jù)焦耳定律，在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量比電熱絲少的多。13．（1）1V；（2）5Ω；（3）12J【詳解】解：（1）由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流。因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，R2兩端的電壓U2=U-U1=3V-2V=1V（2）由可得，R2的電阻（3）1min電流