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(有解析)


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.
试卷第1页,共3页
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