北京市房山区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、家庭电路、安全用电
一、单选题
1．（2022·北京房山·统考一模）图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A．洗衣机 B．电视机 C．电热水壶 D．电风扇
2．（2022·北京房山·统考一模）在国际单位制中，压强的单位是（ ）
A．牛顿 B．帕斯卡 C．焦耳 D．瓦特
3．（2020·北京房山·统考二模）两个额定电压相同的电热器甲和乙，甲的额定功率是1000W，乙的额定功率是1200W，下列说法中正确的是（ ）
A．甲电热器的电阻一定小于乙电热器的电阻
B．甲电热器的功率一定小于乙电热器的功率
C．甲电热器产生的热量一定小于乙电热器产生的热量
D．两个电热器都正常工作时，电流通过乙电热器做功一定快
4．（2022·北京房山·统考一模）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．金属外壳的用电器不用接地线
B．在未断开电源的情况下更换灯泡
C．在家庭电路中安装空气开关
D．导致家庭电路中电流过大的原因一定是总功率过大
5．（2020·北京房山·统考二模）关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（ ）
A．使用金属外壳的家用电器，其外壳必须接地线
B．超导材料没有电阻，所以不适合做输电线
C．使用测电笔时，手不能接触笔尾的金属体
D．空气开关跳闸，一定是由于电路总功率过大
6．（2020·北京房山·统考一模）下列实例中符合安全用电原则的是
A．雷雨天用手机通话 B．洗完手后用未擦干的手去开灯
C．在高压输电线附近放风筝 D．及时更换破损的导线
二、多选题
7．（2020·北京房山·统考二模）下列说法中正确的是（ ）
A．核能发电是将核能转化为电能
B．充电宝给手机充电时，主要是将化学能转化为电能
C．电熨斗正常工作时，主要是将电能转化为机械能
D．洗衣机正常工作时，主要是将电能转化为机械能
8．（2020·北京房山·统考二模）下列说法中正确的是（ ）
A．电路两端有电压，但可能没有电流
B．导体的电阻不为零，导体两端的电压一定不为零
C．我国家庭电路的电压为220V，频率为50Hz
D．磁体周围都分布着磁感线
三、填空题
9．（2020·北京房山·统考一模）如图所示，电能表的示数是___________ kW h．
四、实验题
10．（2020·北京房山·统考二模）如图甲所示，是“探究电流通过电阻产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。闭合开关，通电30s观察记录烧瓶内液体的初温和末温，计算出液体温度升高量t填入表中，然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见下表）。
实验次数 I/A t/s R/Ω t/℃
1 0.3 30 10 15
2 0.6 30 10 60
(1)由上述实验得出：电流产生热量的多少与_____有关；
(2)探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，应该选择乙图中_____（选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻_____（选填“串联”或“并联”）进行实验。
11．（2020·北京房山·统考一模）小明想探究“电流通过导体产生的热量多少与导体的电阻大小是否有关”。他连接了如图所示的电路进行实验，甲、乙两个烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油，煤油中都各自浸泡着一段电阻丝，阻值分别为R1和R2，分别用插有温度计的橡胶塞封闭烧瓶，煤油中的电阻丝通过橡胶塞上的接线柱与电路相连，温度计可以测量煤油的温度。实验中通过观察________来判断电流通过导体产生热量的多少，两个烧瓶内电阻R1和R2的阻值应____（选填“相等”或“不相等”），实验中控制不变的物理量是______。
12．（2022·北京房山·统考二模）如图1所示，是“探究不同物质吸收热量的多少与物质种类有关”的实验装置，小阳选取了质量和初温均相同A和B两种不同液体放入烧瓶进行实验，烧瓶中放入电阻丝R1和R2进行加热，不计热量损失，即可认为电阻丝放出的热量完全被液体A和液体B吸收。
（1）当电阻R1______R2（选填“=”或“≠”）时，A、B两种液体吸收热量的多少可通过______比较（选填“液体升高的温度”或“加热时间”），实现因变量转换依据的公式是______；
（2）如图2所示，是小阳根据实验数据绘制的液体A、液体B的温度随时间变化的图像，根据图像可以判断：在控制液体质量和______相同的前提下，液体A吸收的热量______（选填“大于”或“小于”）液体B吸收的热量。
13．（2022·北京房山·统考一模）如图A所示，实验桌上有两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油、完全相同的温度计，烧瓶内还分别装有阻值R为10Ω和5Ω的电阻丝。实验桌上还有满足实验要求的电源、电阻箱（）、停表和开关各一个，导线若干。小新利用上述实验器材证明“电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关”。
请你将小新的实验步骤补充完整：
（1）将图A的甲装置、电阻箱及其它元件按图B所示电路图接入电路，将电阻箱R0的阻值调为5Ω，记录此时温度计示数t0；闭合开关，同时按下停表开始计时，通电2min停止计时。断开开关，记录此时温度计的示数t和电阻R阻值的数据；
（2）______，记录此时温度计示数t0。闭合开关，同时按下停表开始计时，通电______停止计时。断开开关，记录此时温度计的示数t和电阻R阻值的数据；
（3）由公式______计算出的数据记入表格；
（4）请你画出实验数据记录表格______。
五、计算题
14．（2022·北京房山·统考一模）图甲为某款多功能电饭煲，图乙为该电饭煲的工作原理图。R1和R2均为阻值不变的电热丝，S为手动开关，S1为自动控制开关。某次煮饭过程加热时间为0.3h，保温时间为0.2h。多功能电饭煲的主要参数如下表所示。
品名 多功能电饭煲
额定电压 220V
频率 50Hz
加热档功率 880W
保温档功率 88W
求：（1）请画出该电饭煲在加热时的等效电路图；
（2）电热丝R1的阻值；
（3）这次煮饭过程中消耗的电能。
15．（2020·北京房山·统考一模）如图所示，是家庭、宾馆常用的电热水壶。下表中列出了该电热水壶部分技术参数。求∶
型号 HG108
额定电压 220V
频率 50Hz
额定功率 1350W
容量 1L
(1)电热水壶正常工作的电流（保留一位小数）；
(2)若电热水壶正常工作3min能烧开一壶水，则电热水壶烧开一壶水所消耗的电能。
16．（2020·北京房山·统考一模）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻R1 =10Ω, R2 =5Ω．当开关S闭合后，电压表的示数为2V．
求：（1）电流表的示数；
（2）电源两端的电压；
（3）电阻R2通电10s电流所做的功．
参考答案：
1．C
【详解】A．洗衣机主要是将电能转化为机械能，故A不符合题意；
B．电视机主要将电能转化为声能和光能，故B不符合题意；
C．电热水壶主要是将电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，故C符合题意；
D．电风扇主要是将电能转化为机械能，故D不符合题意。
故选C。
2．B
【详解】ACD．在国际单位制中：力的主单位是牛顿，功率的主单位是瓦特，各种能量的主单位是焦耳，故A、C、D不符合题意；
B．压强主单位是帕斯卡，故B符合题意。
故选B。
3．D
【详解】A．电热器甲和乙额定电压相同，即相同，甲的额定功率较小，根据可知，甲电热器的电阻一定大于乙电热器的电阻，A错误；
B．由于实际电压大小不知道，根据可知，即使甲电热器的电阻大，甲电热器的功率不一定小于乙电热器的功率，B错误；
C．根据可知，即使甲电热器的电阻大，但是流过它的电流和通电时间大小不知道，所以甲电热器产生的热量不一定小于乙电热器产生的热量，C错误；
D．两个电热器都正常工作时，实际功率是额定功率，乙的额定功率大，则电流通过乙电热器做功一定快，D正确。
故选D。
4．C
【详解】A．把有金属外壳的用电器接地，这样当金属外壳漏电时，能将电及时导向大地，避免引发触电事故，故A错误；
B．在未断开电源开关的情况下更换灯泡容易发生触电事故，故B错误；
C．为防止因为干路电流过大引起火灾，家庭电路中必须安装保险丝或空气开关，故C正确；
D．家庭电路中电流过大的原因可能是用电器的总功率过大，还可能是短路造成的，故D错误。
故选C。
5．A
【详解】A．用电器金属外壳接地，人接触漏电的金属外壳用电器时，人被连接大地的导线短路，没有电流从人体通过，不会发生触电事故，故正确；
B．超导材料没有电阻，输电过程中不会发热，没有损耗适合做输电线，故错误；
C．使用测电笔辨别火线和零线时，用手接触笔尾金属体，笔尖接触电线，氖管发光，表明检测的是火线，故错误；
D．空气开关跳闸，可能是由于电路总功率过大或电路短路造成的，故错误。
故选A。
6．D
【详解】A. 雷雨天应避免使用手机通话，手机开通电源后所发射的电磁波极易引来感应雷，造成触电事故；故A错误．B. 水是电的导体，洗完手后用未擦干的手去开灯，可能会因手上沾有水导电而发生触电事故；故B错误．C. 远离高压装置，人靠近高压带电体会造成触电；故C错误．D. 及时更换破损的导线，可以防止触电事故的发生；故D正确．故选D．
7．ABD
【详解】A．核电站主要是利用核的裂变进行发电的，将核能转化为电能，故A正确；
B．充电宝给手机充电时，消耗化学能，产生电能，主要是将化学能转化为电能，故B正确；
C．电熨斗正常工作时，消耗电能，产生内能，主要是将电能转化为内能，故C错误；
D．洗衣机正常工作时，消耗电能，产生机械能，主要是将电能转化为机械能，故D正确。
故选ABD。
8．AC
【详解】A．电路两端有电压，如果电路是断路，电路中没有电流，故A正确；
B．导体的电阻不为零，如果没有电流通过导体，导体两端的电压为零，故B错误；
C．我国家用电器额定电压是220V，与之配套的生活用电电压也是220V，频率是50Hz，故C正确；
D．磁感线是不存在的，是为了研究方便假象的一些有方向的曲线，磁体周围存在磁场，没有分布磁感线，故D错误。
故选AC。
9．2019.5
【详解】从电能表上可以看出电能表的示数为20195，最后一位是小数，单位是kW h，故电能表的读数为2019.5kW h．
10． 电流大小 B 串联
【详解】(1)[1]由表格数据可知，电阻通电时间相同，电流越大，温度计示数的变化量越大，即电流产生热量的多少与电流大小有关。
(2)[2][3]探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，应保证电流通电时间相同，即两电阻串联，电阻不同，因此应选择B烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻串联进行实验。
11． 温度计示数变化 不相等 电流和通电时间
【详解】[1]实验中通过观察温度计示数的变化来比较电流产生的热量的多少。
[2][3]探究电流通过导体产生的热量多少与导体的电阻大小是否有关，根据控制变量法，因控制电流和通电时间相同，导体电阻大小不同，所以两个烧瓶内电阻R1和R2的阻值应不相等，实验中控制不变的物理量是电流和通电时间。
12． = 加热时间 Q=I2Rt 升高的温度 大于
【详解】（1）[1][2][3]根据控制变量法，当电阻R1=R2时，由欧姆定律可得，流过R1和R2的电流相同，故由Q=I2Rt可得，相同时间内两电阻产生的热量相同，故此时A、B两种液体吸收热量的多少可通过加热时间进行比较。
（2）[4]由Q=cmΔt可知，要探究不同物质吸收热量的多少与物质种类的关系时，需要控制液体的质量和升高的温度相同。
[5]由图2中可知，当液体A、B升高的温度相同时，液体A的加热时间大于液体B的加热时间，故可知液体A吸收的热量大于液体B吸收的热量。
13． 将电路中甲装置替换为乙装置，将电阻箱R0的阻值调为10Ω 2min
物理量实验次数 电阻的阻值R/Ω 煤油的初温t0/℃ 煤油的末温t/℃ 煤油的温度变化量/℃
1
2
【详解】（2）[1][2]为了验证电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关，根据，此时应该控制电路中电流大小不变，加热时间相同。而原实验接入的阻值为
电源电压恒定，要保证第二次实验中电流大小相同，根据欧姆定律，此时第二次实验中接入总阻值应也为15Ω，故此时电阻箱阻值应接入为
第一次实验加热2min，故第二次也应该加热2min，故接下来的操作为：将电路中甲装置替换为乙装置，将电阻箱R0的阻值调为10Ω，记录此时温度计示数t0。闭合开关，同时按下停表开始计时，通电2min停止计时。断开开关，记录此时温度计的示数t和电阻R阻值的数据。
（3）[3]若电阻产生的热量被煤油完全吸收，煤油的质量相等、初温相同，则根据可知，电阻放出热量的多少与温度的变化量成正比，所以通过公式
计算出温度的变化量，从而可得出在电流相同时，电阻放出热量的多少与电阻的大小关系。
（4）[4]实验中要记录的数据有，电阻丝的阻值，煤油的初温，煤油的末温以及煤油温度的变化量，故设计表格如下：
物理量实验次数 电阻的阻值R/Ω 煤油的初温t0/℃ 煤油的末温t/℃ 煤油的温度变化量/℃
1
2
14．（1） ；（2）55Ω；（3）
【详解】解：（1）根据，电源电压恒定，阻值越小，电功率越大，故当开关S、S1都闭合时，电路中只有R1接入，为加热状态，则等效电路图为
（2）因为电路中只有R1接入时，为加热状态，根据可得，加热时R1阻值为
（3）加热功率为，加热时消耗的电能为
保温功率为，保温时消耗的电能为
则这次煮饭过程中消耗的电能为
答：（1）该电饭煲在加热时的等效电路图为
（2）电热丝R1的阻值为55Ω；
（3）这次煮饭过程中消耗的电能为。
15．(1)6.1A；(2)
【详解】(1)根据表中数据可知，电热水壶的额定功率为1350W，额定电压为220V；由可得，电热水壶正常工作的电流为
(2)电热水壶烧开一壶水所消耗的电能为
答：(1)电热水壶正常工作的电流为6.1A；
(2)热水壶烧开一壶水所消耗的电能为。
16．（1）0.2A（2）3V（3）2J
【详解】(1)由欧姆定律可得：I===0.2A;
(2) 由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流． (1)由I＝可得,R2两端电压： U2＝IR2＝0.2A×5Ω＝1V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以,R1两端的电压(即电压表的示数): U＝U1+U2＝2V+1V＝3V；
(3)通电10秒钟电阻R2上产生的热量： Q2=W2＝U2It＝1V×0.2A×10s＝2J．
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