四川省2024届中考物理备考之真题模拟题精选精编 -考点27焦耳定律
一、单选题
1．（2024·四川广元·一模）如图所示是探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验装置。两个相同的透明容器中密封着等量等压的空气，两U形管装有相同的液体且液面相平。通电一段时间后，两侧U形管中液面出现不同的高度差。以下说法中正确的是（ ）
A．右侧U形管液面的高度差大于左侧U形管液面的高度差
B．该装置可以探究通电时间相等时，导体产生的热量与电流的关系
C．该装置可以探究通电时间相等时，导体产生的热量与电阻的关系
D．U形管中液面高度发生变化是因为U形管中液体的热胀冷缩造成的
2．（2022·四川广元·一模）在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。当开关S闭合，滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b端的过程中，两电表的示数变化关系如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为14V
B． R2的最大阻值是20Ω
C．滑片P在a端时，R2的电功率为1.2W
D．滑片P在距a端三分之一处时，1min内R1产生的热量为150J
3．（2023·四川攀枝花·模拟预测）2023年3月，我国南京大学闻海虎超导物理研究团队成功辟谣美国罗切斯特大学Dias团队关于常温下超导体研究的成果。如果常温超导技术成为现实，下列哪个产品效率将会被大大提高（ ）
A．电风扇 B．电饭锅 C．白炽灯 D．电热毯
4．（2023·四川遂宁·二模）如图是一个油量表的示意图，滑动变阻器规格为“”。闭合开关，当浮球最低时滑片P滑到a端，电流表示数为，当浮球最高时，滑片P滑到b端，电流表示数为下列说法正确的是（ ）
A．电阻的阻值为
B．当浮球最高时，滑片P在B端，电流表示数
C．在加满油后，内电阻产生的热量为450J
D．电阻最小功率为
5．（2023·四川广安·二模）如图所示，是研究电流热效应的部分实验电路（R1＞R2）。根据不同的连接方式，比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲、U乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小，下面关系中正确的是（ ）
A．若将甲、乙串联，U甲＞U乙，Q甲＞Q乙
B．若将甲、乙并联，U甲＝U乙，Q甲＞Q乙
C．若将甲、乙串联，U甲＞U乙，Q甲＜Q乙
D．若将甲、乙并联，U甲＝U乙，Q甲＝Q乙
6．（2023·四川遂宁·中考真题）物理学研究成果的应用，深刻地影响着人们的生产生活，对社会发展起到巨大的推动作用。下列设备应用法拉第电磁感应现象工作的是（ ）
A． 麦克风 B． 电热水壶
C． 扬声器 D． 电磁起重器
7．（2023·四川南充·中考真题）如图所示为电阻R1和R2的I—U图像，下列说法正确的是（ ）
A．R2的阻值为10Ω
B．两电阻串联与并联的总阻值之比为9∶4
C．将两电阻串联接入电路，通电后，R1两端电压与R2两端电压之比为1∶2
D．将两电阻并联接入电路，通电1分钟，电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比为1∶2
8．（2023·四川达州·中考真题）物理学是认识世界、改变世界的科学，它推动着人类社会的不断进步和发展。历史上许多重大科学发现源于科学家的不懈探索，下列关于科学家与其重要发现对应正确的是（ ）
A．焦耳——电流的磁效应 B．奥斯特——电流的热效应
C．法拉第——电磁感应现象 D．阿基米德——流体压强与流速的关系
9．（2023·四川自贡·中考真题）近年来，我国在能源、信息与材料等领域取得了辉煌的成就。下列说法不正确的是（ ）
A．风能、水能、太阳能、核能都是可再生能源
B．目前的核电站是利用原子核裂变发电的
C．光纤通信是利用激光在纤维材料中多次反射传输信息的
D．用超导材料制造输电线，可以大大降低输电线的电能损耗
10．（2022·四川巴中·中考真题）如图所示四个装置，下列有关说法正确的是（ ）
A．图甲所示与电动机工作原理相同
B．图乙中的电磁继电器是利用电流的磁效应来工作的
C．图丙所示与发电机工作原理相同
D．图丁中小磁针发生偏转，这是电磁感应现象
二、多选题
11．（2023·四川泸州·模拟预测）疫情封控期间，保温箱有效地解决了隔离餐送餐过程中容易失温的问题。某品牌保温箱内加热电路如图所示，电源电压恒定，S2为三档旋钮开关（金属片M可分别拨至a、b、c处），电阻丝R1、R2规格相同且阻值不变，b为电阻丝R1的中点。这个保温箱的低温档为12W，则（ ）
A．开关S2接a时保温箱的电功率最大
B．该保温箱利用了电流的热效应的原理
C．保温箱中温挡和高温挡功率分别为16W和24W
D．若选择低温挡加热，送餐2小时，保温箱消耗的电能为24J
12．（2023·四川凉山·模拟预测）如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法错误的是（ ）
A．U形管液面高度变化是因为容器中液体热胀冷缩的缘故
B．若将乙图中容器外5Ω的电阻换成10Ω，则不能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系
C．图甲中，通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是2∶1
D．图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系
13．（2023·四川宜宾·中考真题）如图所示，电源电压保持不变，定值电阻。将滑片滑到滑动变阻器的b端时，闭合开关，电压表的读数为3V；将滑片滑到滑动变阻器的中点时，电压表的读数为4.5V。下列判断正确的是（ ）
A．电路中的最小电流是0.5A
B．电源电压是9V
C．滑动变阻器的最大阻值是9Ω
D．移动滑片，在通电100s内产生的热量最多1350J
三、填空题
14．（2021·四川南充·三模）在如图所示电路中，定值电阻R0的阻值为20Ω，电动机线圈电阻为2Ω，闭合开关，电流表A1、A2的示数分别为0.8A、0.3A，通电时间1min，则电动机消耗的电能是 J，产生的热量是 J。
15．（2022·四川成都·二模）如图是某保温鞋电路的简化图，它具有加热和保温两种状态。电源电压恒定为12V，发热电阻R1=24Ω，调节电阻R1=76Ω。要使保温鞋处于保温状态，应闭合开关 ；保温鞋处于加热状态，正常工作1min发热电阻R1产生的热量为 J。
16．（2023·四川泸州·一模）如图所示是某电蒸锅的内部简化电路图，R1=484Ω、R2=44Ω。当S1、S2均闭合时，电蒸锅处于 档（选填“加热”或“保温”），通过R1、R2的电流之比 = ，使用保温档5min电蒸锅产生的热量是 J。
17．（2023·四川成都·模拟预测）小亮通过观察和研究他家汽车上的电加热座椅垫（原理如图所示），发现该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，S为挡位切换开关，R1和R2为电热丝，电源电压为24V，R1＝16Ω，R2＝8Ω，若开关切换到3时，电路处于 档；电加热座椅垫在高温挡工作1min产生的热量 J。
18．（2022·四川广元·一模）如图甲所示的电路，电源电压保持不变，R1的阻值为30Ω，只闭合开关S，电流表的示数为0.2A；再闭合开关S1，电流表的示数变为0.5A，则通电1min，电流通过R2产生的热量是 J；如图乙所示是笔记本电脑的三脚插头，该三脚插头的脚 （选填“A”“B”或“C”）接触火线。
19．（2023·四川成都·二模）如图所示，甲是某款家用的即热式电热水龙头，乙是它的电路原理图，R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。当开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是 （选填“冷水、“温水”或“热水”），该水龙头在热水挡正常工作5分钟产生的热量是 J。
20．（2023·四川成都·二模）图甲是小明设计的一种家用即热式饮水机，R为电阻箱，RF为置于储水箱底部的压力敏感电阻，其阻值随上方水的压力的变化而变化。已知U=6V，当电磁铁线圈中的电流I≤0.02A时，开关K被释放，指示灯L亮起，表示水量不足；当I>0.02A，K被吸上。电磁铁线圈电阻不计。
（1）图乙为RF的阻值与压力关系的图像，RF的阻值随压力的变化的图像可能是 （选填“①”或“②”）；
（2）若将电阻箱接入电路的阻值调至100Ω，则指示灯L刚亮起时RF的阻值为 Ω；
（3）如图丙所示，水泵使水箱内的水以v=0.1m/s的恒定速度流过粗细均匀管道，管道的横截面积S=1cm2；虚线框内是长L=0.1m的加热区，阻值R=44Ω的电阻丝均匀缠绕在加热区的管道上，两端电压为220V。设水仅在加热区才被加热，且在通过加热区的过程中受热均匀，电阻丝产生的热量全部被水吸收。若某次从出水口持续接热水3.6L，则消耗的电能为 kW·h；
（4）为提高经过加热区后热水的温度，请提出一种符合实际的解决办法： 。
21．（2023·四川成都·二模）某饮水机有加热和保温两个档位，其工作原理如图所示，S是一个温控开关，R1为阻值为44Ω的电加热管，R2是定值电阻，R2=200Ω。当饮水机处于保温状态时， 灯亮；饮水机处于加热状态，R1在100s产生的热量为 J。（不考温度对电阻的影响，且不计红、绿指示灯的阻值）
22．（2023·四川攀枝花·模拟预测）新国家标准要求额定电流16A的延长线插座，导线的最小标准横截面积由原来的1mm2提升到1.5mm2，增大导线横截面积的目的是减小 （填“电流”、“电压”或“电阻”），在相同时间内，电流通过导线产生的热量更少，消除安全隐患。电冰箱的插头应插入三孔插座，如图甲、乙所示，图 中试电笔的氖管会发光（选填“甲”或“乙”）。
23．（2023·四川内江·二模）如图是一台饮水机的工作原理电路图，S是一个温控开关，R1为阻值为22Ω的电加热管，R2是定值电阻，R2=4R1。当饮水机处于加热状态时， （选填“红”或“绿”）灯亮；保温100s时R1产生的热量为 J。（不考虑温度对电阻的影响，且不计红、绿指示灯的阻值）
24．（2023·四川内江·二模）某款热风干手器，手伸向出风口时可吹出温度为35℃～45℃的热风，内部电路由控制电路和工作电路两部分组成，简化电路如图所示，控制电路中R为光敏电阻。闭合S，当手伸向出风口时R的阻值会 （选填“增大”“不变”或“减小”），衔铁被吸下工作电路开始工作。若加热电阻丝阻值为44Ω，在额定电压下，烘干一次手用时10s，则加热电阻产生的热量为 J。
25．（2023·四川凉山·中考真题）如图甲所示电路，电源电压不变，R1、R2是定值电阻，R2=2R1，闭合开关S，电流表和电压表示数如图乙，则通电5min后，R1、R2产生的总热量为 J。
26．（2022·四川乐山·中考真题）如图所示是某电蒸锅的内部简化电路图，R1=484Ω、R2=44Ω。当S1、S2均闭合时，通过R1、R2的电流之比 = ，使用加热档5min电蒸锅产生的热量是 J。
27．（2022·四川达州·中考真题）如图所示，电源电压恒为10V，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，直流电动机M的额定电压为6V，线圈电阻为2Ω。当闭合开关S，滑片P移到中点时，电动机刚好正常工作，电动机主要将电能转化为 ，此时电路中的电流为 A，整个电路通电100秒产生的内能为 J。
28．（2022·四川泸州·中考真题）电学兴趣小组的同学连接了如图所示的电路进行实验探究，电源电压恒定，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样，现有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个定值电阻，实验时在a、b间每次只接入其中一个定值电阻，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数保持2V不变，分别读出电流表的示数，此实验所采用的主要科学探究方法是 ，当完成对15Ω定值电阻的探究后，为了继续对20Ω定值电阻进行探究，应 ，换接20Ω定值电阻，正确操作后，当滑动变阻器滑片P移至最大阻值时，恰能达到探究目的，若持续通电10s，则滑动变阻器产生的热量为 J。
四、实验题
29．（22-23九年级上·山东济宁·期末）某物理学习小组进行“探究电流相同时通电导体产生热量的多少跟电阻的关系”时，可供选用的器材有：6V电源，5Ω的发热电阻两只，10Ω的发热电阻两只，量程适合的温度计两只，规格相同的烧瓶两只，水，酒精，煤油，开关，导线若干。
（1）他们设计了图甲和图乙所示的两个方案，本实验应该选用图 所示方案；
（2）所选方案中两发热电阻的阻值应 （选填“相同”或“不同”），两个烧瓶内的液体应为质量相同的同种类的液体；
（3）已知比热容的大小为c水>c酒精>c煤油，为了缩短实验时间，应选用的液体是 。完成上述实验后，实验小组利用以上器材，又添加了天平、烧杯、停表等器材，设计了“测定酒精的比热容”的实验。已知在本次实验条件下，水的沸点为100℃，酒精的沸点为78℃，忽略热量散失；
（4）实验小组认为图甲和图乙所示两个方案均可行，为了让两种液体相同时间内吸收的热量相同，不论选择哪种方案，两发热电阻的阻值应 （填“相同”或“不同”）；
（5）方案选定后，实验过程如下：
①用烧杯和天平测量出质量相等的水和酒精，分别装入两个烧瓶里；
②记下两种液体的初始温度，接通电路，加热一段时间后，记下液体的末态温度。该实验过程中应保证酒精的温度低于 ；
③根据表中数据可得酒精的比热容为 J/(kg·℃)；
液体 加热时间/s 质量/g 初始温度 /℃ 末态温度/℃ 比热容/[J/(kg·℃)]
水 420 60 20 32 4.2×103
酒精 420 60 20 41
（6）结合表中数据进一步分析，可知实验过程中选择的是图 所示方案。
五、综合题
30．（2023·四川成都·二模）在一次课外实践活动中，某小组对一款家用电吹风（如图甲所示）进行了深入探究。
（1）小聪先在购物平台上查到了这款电吹风的宣传广告，你认为他对其中部分广告内容的理解，不合理的是 ；
A．电吹风配有“加粗纯铜电线”，可以大量减少导线上产生的电热
B．“外壳使用了绝缘阻燃的材质且配置了三脚插头”，可预防短路事故
C．“额定功率1600W”，若吹同一个人的湿发，功率越大将越快吹干头发
D．“恒温57℃不伤头发”，电吹风设置成恒温档时，热风温度稳定适宜
（2）小玲在拆解电吹风之前，观察到电吹风有两个挡位（“冷风”和“加热”），以及对应的风速档按键，她猜想并设计了如图乙所示的电路图，你认为她设计的电路可能存在什么问题？ ；
（3）小玲拆解了电吹风后，发现内部存在两根电热丝，如图丙所示。她认为高温档时两根电阻丝应该是并联的。接着她利用了2节干电池及其他器材，用伏安法测出了这两根电阻丝并联时的等效电阻约50Ω。若在家庭电路中，该电吹风处于高温档工作时，则电热丝的功率约为 W；
（4）小丽用电能表和停表正确测量了电吹风单独接在家庭电路中的电功率。她发现风速相同时，高温挡和冷风挡的功率之差约为600W，与铭牌参数接近，而与小玲测算出的电热丝功率差距却很大。请推测造成这一现象的主要原因可能是什么 ？
六、计算题
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．由图可知右侧电阻并联后再与左侧电阻串联，左侧电阻在干路上，电流比较大，电阻相同，通电时间相同，故左侧U形管液面的高度差大于右侧U形管液面的高度差，故A错误；
BC．左侧电阻在干路上，电流比较大，电阻相同，通电时间相同，导体产生的热量与电流的关系，故B正确，C错误；
D．U形管中液面高度发生变化是因为容器中空气的热胀冷缩造成的，故D错误。
故选B。
2．C
【详解】A．由图甲知，当滑片在b端时，滑动变阻器R2接入电路中的电阻为0Ω，电路为R1的简单电路，电路中的电阻最小，根据欧姆定律可知电路中电流最大，由图像乙知，电源的电压
U=U1=10V
故A错误；
此时电路中的电流I=0.5A，根据欧姆定律可得，R1的阻值
B．当滑片位于a端时，滑动变阻器R2接入电路中的电阻最大，电压表V的示数最小，电路中的电流最小，由图像知，此时U'1=4V，电路中电流I'=0.2A，由串联电路的电压特点可知，R2两端的电压为
U2=U－U'1=10V－4V=6V
由串联电路的电流特点和欧姆定律可得，R2的最大阻值
故B错误；
C．R2的电功率
P2=U2I'=6V×0.2A=1.2W
故C正确；
D．P由a向b恰好移动三分之一长度时，则接入电路中，此时电路中电流
1min内R1产生的热量
Q=I''2R1t=(0.25A )2×20Ω×60s=75J
故D错误。
故选C。
3．A
【详解】A．电风扇使用时，消耗电能，同时电能转变成内能和机械能，如果材料是超导体，那能量就会全部转变成机械能，效率将会被大大提高，故A符合题意；
BCD．电饭锅、白炽灯和电热毯在使用时，电能转化成内能，如果用超导材料，那它们的效率会降低，故BCD不符合题意。
故选A。
4．C
【详解】AB．由电路图可知，与串联，电流表测电路中的电流。当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，电源的电压
①
当滑片位于b端时，电路为的简单电路，则电源的电压
②
由①②解得，电源的电压
电路中的电流，故AB错误；
C．在加满油后，滑片位于b端，则内电阻产生的热量
故C正确；
D．当滑片位于a端时，电路中电流最小，电阻的功率最小，电阻最小功率为
故D错误。
故选C。
5．A
【详解】AC．两电阻丝串联，由题意可知R甲＞R乙，因串联电路中各处的电流相等，由可知，U甲＞U乙，由可知：Q甲＞Q乙，故A正确，C错误；
BD．两电阻丝并联，加在它们两端的电压相等，由题意知R甲＞R乙，因为是电热丝，在通电时间t相等时，由可知：Q甲＜Q乙，故BD错误。
故选A。
6．A
【详解】A．麦克风使用时，将声信号转换为电信号，是利用了电磁感应，故A符合题意；
B．电热水壶是利用电流的热效应工作的，故B不符合题意；
C．扬声器是把电信号转换成声信号，利用的是通电导体在磁场中受力的作用，故C不符合题意；
D．电磁起重器是利用电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性的原理来工作的，故D不符合题意。
故选A。
7．D
【详解】A．由图像可知，R2两端电压为1V时，电流为0.2A，则R2的阻值
R1两端电压为2V时，电流为0.2A，则R1的阻值
故A错误；
B．两电阻串联的总阻值
两电阻并联的总阻值
则两电阻串联与并联的总阻值之比为9∶2，故B错误；
C．将两电阻串联接入电路，通电后，由串联分压特点可得，R1两端电压与R2两端电压之比
故C错误；
D．将两电阻并联接入电路，各支路电压等于电源电压，通电1分钟，电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比
故D正确。
故选D。
8．C
【详解】A．焦耳发现电流的热效应，故A错误；
B．奥斯特发现电流的磁效应，故B错误；
C．法拉第受到电生磁的启发，发现电磁感应现象，故C正确；
D．阿基米德发现杠杆原理，伯努利发现了流体压强与流速的关系。故D错误。
故选C。
9．A
【详解】A．风能、水能和太阳能都可在短期内从自然界得到补充，是可再生能源，核能短期内不能从自然界得到补充，是不可再生能源，故A错误，符合题意；
B．核能释放能量分为裂变和聚变，核电站是靠裂变释放能量，太阳能是靠聚变释放能量，故B正确，不符合题意；
C．光纤通信是光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，带携带的信息传到远方，故C正确，不符合题意；
D．超导材料的电阻为0，用超导材料制造输电线，可避免电流通过电阻时发热而造成的能量损耗，故D正确，不符合题意。
故选A。
10．B
【详解】A．图甲实验装置中，导体在磁场中做切割磁感线的运动，从而产生感应电流，与发电机的工作原理相同，故A错误；
B．图乙装置中，当左侧电路通电时，通电螺旋管中会产生磁场，将衔铁吸下，让电铃工作，这是利用电流的磁效应来工作的，故B正确；
C．图丙装置中连接有电源，闭合开关后，通电导体在磁场中运动，说明磁场对通电导体有力的作用，与电动机的工作原理相同，故C错误；
D．图丁中，通电导体附近的磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，故D错误。
故选B。
11．BC
【详解】AC．由题知，两电阻丝规格相同，设
由可知，在U一定时，R越小，电功率越大，R越大，电功率越小；由图示电路图可知，S2接a时两电阻丝串联，电路电阻最大，电功率最小，保温箱处于低温挡，当S2接c时，只有电阻丝R2接入电路，电路电阻最小，电路电功率最大，保温箱处于高温挡；当S2接b时，电阻丝R2与R1的右半部分接入电路，保温箱处于中温挡；其中保温箱的低温档为12W，即
则
所以保温箱的高温挡电功率为
保温箱的中温挡的电功率为
故C正确，A错误；
B．保温箱利用了电流通过导体会放出热量的原理，即利用了电流的热效应，故B正确；
D．已知保温箱的低温挡为P低温=12W，由可得，送餐2小时保温箱消耗的电能为
故D错误。
故选BC。
12．ABC
【详解】A．电流通过导体产生的热量不能直接显示出来，容器中空气会由于热胀冷缩而出现高度差，由此反映出电流通过导体时产生的热量多少，不是液体热胀冷缩，故A错误，符合题意；
B．乙图中右侧两个5Ω的电阻并联后，再与左侧5Ω的电阻串联；若将乙图中容器外5Ω的电阻换成10Ω，根据并联电路的电流关系可知，通过容器内电阻的电流是不同的，也可以研究电流产生的热量与电流的关系，故B错误，符合题意；
C．甲图中两个电阻串联；电阻之比为
串联电路中电流相等，通电时间也相同，根据可知，通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是 1∶2，故C错误，符合题意；
D．图乙中容器中电阻相等，根据并联电路的电流关系可知，他们的电流不等，并联电阻支路中电流为干路电流的一半，两边容器中电阻的电流不同，可以用来探究产生热量与电流大小的关系，故D正确，不符合题意。
故选ABC。
13．ABD
【详解】A．由图可知，R0与滑动变阻器串联，电压表测量R0两端电压，滑到滑动变阻器的b端时，由可知，电路电阻阻值最大，电路电流最小为
故A正确；
BC．根据串联电路电压特点可知，电源电压为
当滑片滑到滑动变阻器的中点时，由得，电路电流为
此时电源电压为
由于电源电压保持不变，即
则
解得：R滑=12Ω；电源电压为9V。故B正确，C错误；
D．将滑片滑到滑动变阻器的a端时，电路电流最大，根据可得，电路电流为
由得，在通电100s内产生的最大热量为
故D正确。
故选ABD。
14． 180 30
【详解】[1]由图知道，R0与电动机并联，A2测R0电流I0＝0.3A，A1测干路电流I＝0.8A，则电动机工作时通过线圈的电流
IM＝I﹣I0＝0.8A﹣0.3A＝0.5A
电源电压
U＝U0＝I0R0＝0.3A×20Ω＝6V
1min内电动机消耗的电能
W＝UIt＝6V×0.5A×60s＝180J
[2]1min内电流通过电动机产生的热量
Q＝IM2RMt＝（0.5A）2×2Ω×60s＝30J
15． S 360
【详解】[1]根据公式可知，电路电阻越大，功率越小，电路处于保温状态；两电阻串联接入电路时，电路总电阻最大，功率最小，电路处于保温状态，由电路图知：S闭合，S1断开时，两电阻串联，此时电路处于保温状态。
[2]只有发热电阻R1接入电路时电路处于加热状态，保温鞋处于加热状态，正常工作1min发热电阻R1产生的热量
16． 加热 1∶11 3×104
【详解】[1]当只闭合S1时，只有R1接入电路，当S1、 S2均闭合时，R1、R2并联；因并联电路的总电阻小于任一分电阻，所以由可知， R1、R2并联时，电路中的电阻最小，电功率最大，电蒸锅为加热挡；电路为R1的简单电路时，电路中的电阻最大，电功率最小，电蒸锅为保温挡。
[2] 当S1、 S2均闭合时，R1、R2并联，通过R1、R2的电流之比
[3] 使用保温挡5min电蒸锅产生的热量是
17． 低温 2160
【详解】[1]根据串联电路的电阻特点可知，当开关切换到3时，R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，座椅垫处于低温挡。
[2]开关切换到2时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，由可得，此时电路中的总功率最大，座椅垫处于高温挡；由可得，电加热座椅垫在高温挡工作1min产生的热量为
18． 108 C
【详解】[1]由图甲知，只闭合开关S，电路为R1的简单电路，电流表测电路中电流，由欧姆定律可得，电源电压
再闭合开关S1，两电阻并联，电流表测干路电流，并联电路各支路互不影响，所以通过R1的电流不变，通过R2的电流
通电1min，电流通过R2产生的热量
[2]三孔插座的接法是左零、右火、上接地，所以该三脚插头的C脚接火线。
19． 温水 9.9×105
【详解】[1]当开关S接触2、3触点时，只有电阻R2接入电路，当开关S接触3、4触点时，电阻R1和R2并联接入电路；根据并联电路的电阻特点可知，当电阻并联时的总电阻要小于任一分电阻；所以，当开关S接触2、3触点时，电路的电阻最大，由可知，电源的电压一定时，电路的电功率最小，水龙头放出的是温水。
[2]当开关S接触3、4触点时，电阻R1和R2并联接入电路，电路的电阻最小，由可知，电源的电压一定时，电路的电功率最大，水龙头放出的是热水；则水龙头在热水挡正常工作5分钟产生的热量为
20． ① 200 0.11 减小电阻丝阻值或减小水流速度
【详解】（1）[1]由“当电磁铁线圈中的电流I≤0.02A时，开关K被释放，指示灯L亮起，表示水量不足。”知：水箱内水量越少，电路中总电流越小；根据欧姆定律知：电源电压不变，电路中总电流越小，总电阻越大；即随着水箱内水量的减少，RF所受水的压力减小；RF的阻值应随压力的减小而增大，故RF的阻值随压力的变化的图像可能是①，故选①。
（2）[2]由图甲知RF、R串联，且U=6V、I=0.02A、R=100Ω，根据串联电路电压、电流规律和欧姆定律得
（3）[3]由题意可知，管道的横截面积
S=1cm2=1.0×10-4m2
管道中每秒通过水的质量
m0=ρ水V=ρ水SL=1.0×103kg/m3×1.0×10-4m2×0.1m/s×1s=0.01kg
3.6L水的质量为
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×3.6×10-3m3=3.6kg
则加热时间为
根据电热计算公式知，电阻丝产生的热量
则消耗的电能
W=Q电=3.96×105J=0.11kW h
（4）[4]为提高经过加热区后热水的温度，可以延长加热时间或提高加热功率，故可以降低水的流速或减小电阻丝的阻值。
21． 绿 1.1×105
【详解】[1]由题知，R1为电加热管，不考虑温度对电阻的影响，且不计红、绿指示灯的阻值，根据串联电路的电阻特点可知，当开关S接右边时电路中R1、R2串联，此时电路中的总电阻最大，根据欧姆定律可知此时电路中的电流最小，由P=I2R可知加热管R1的电功率最小，则饮水机处于保温状态，绿灯亮。
[2]饮水机处于加热状态，R1两端的电压等于电源电压，则R1在100s产生的热量
22． 电阻 甲
【详解】[1]其他因素相同时，横截面积越大，电阻越小。
[2]试电笔接触火线会发光，故图甲中的试电笔接触的是火线。
23． 红 8800
【详解】[1]当S接左面时电路中只有电阻R1，总电阻最小，根据知电流路中电流最大，根据知发热管功率就会最大，处于加热状态，因此红灯亮时对水加热；当S接右面时电路中两电阻串联，总电阻最大，电流路中电流最小，发热管功率就会最小，处于保温状态，因此绿灯亮时处于保温状态。
[2]R2的阻值为
保温时两电阻串联，根据欧姆定律得此时电路的电流为
保温100s时加热管R1产生的热量为
24． 减小 1.1×104
【详解】[1]依题意，当手伸向出风口时，工作电路开始工作，所以衔铁是往下吸引，即电磁铁有磁性，即控制电路电流增大，电阻R减小。
[2] 加热电阻产生的热量为
25．450
【详解】由图中可知，R1与R2并联，电流表测流过R2的电流，电压表测电源电压，电流表选择小量程，故可知流过R2的电流为I2=0.2A，电压表选择小量程，故可知电源电压为U=2.5V，则由欧姆定律可知，电阻R2的阻值为
则电阻R1的阻值为
由欧姆定律可得，流过R1的电流为
由并联电路中的电流规律可得，干路中的电流为
I=I1+I2=0.4A+0.2A=0.6A
故由焦耳定律可得，通电5min后，R1、R2产生的总热量为
26．
【详解】[1]当S1、S2均闭合时，R1与R2并联，通过R1、R2的电流之比
[2]根据可知，电源电压一定，总电阻越小，功率越大，故当开关都闭合时，两个电阻并联工作，此时的为加热档，加热档功率为
使用加热档5min电蒸锅产生的热量是
27． 机械能 0.4 192/1.92×102
【详解】[1]电动机工作时，电动机的转子转动，动能增加，即机械能增加，同时电流流过线圈产生热量，线圈的内能增加，但电动机主要将电能转化为机械能。
[2]由题意可知，电源电压为U=10V，电动机线圈电阻为r=2Ω，闭合开关S，滑片P移到中点时，电动机刚好正常工作，则此时电动机两端电压为UM=6V，滑动变阻器接入电路中的电阻为R=10Ω，电路中滑动变阻器和电动机串联，由串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和得，滑动变阻器两端电压为
由欧姆定律可知，此时电路中电流为
故此时电路中的电流为0.4A。
[3]电路为串联电路，则电路的总电阻为
整个电路通电t=100s产生的内能等于电路中电阻产生的热量，由焦耳定律可得，电路产生的热量为
故整个电路通电100秒产生的内能为192J。
28． 控制变量法 断开开关 2
【详解】[1]由题意可知，在探究电流与电阻的关系时，控制电阻两端电压不变，故此实验所采用的主要科学探究方法是控制变量法。
[2]当完成对15Ω定值电阻的探究后，为了继续对20Ω定值电阻进行探究，应更换电阻，故应断开开关，换接20Ω定值电阻。
[3]换接20Ω定值电阻后，由题意可知，此时滑动变阻器接入电路中的阻值为R滑=20Ω，此时定值电阻两端电压为UR=2V，故由欧姆定律可得，此时电路中的电流为
故由P=I2R可得，滑动变阻器的功率为
P滑=I2R滑=(0.1A)2×20Ω=0.2W
由W=Pt可得，持续通电10s，滑动变阻器产生的热量为
Q=W=P滑t=0.2W×10s=2J
29． 甲 不同 煤油 相同 78℃ 2.4×103 乙
【详解】（1）[1]该实验要求探究电流相同时，通电导体产生热量的多少跟电阻的关系，则需要保持，流过电阻的电流相同，电阻阻值不同，图甲中的电路，可看到两电阻是串联在一起的，串联电路的电流处处相等，则两电阻的电流是相等的，符合题意，可选用图甲所示方案；而图乙中，两发热电阻是并联在一起，它们的电压是相同，发热电阻阻值不同，则电流不相同，不符合题意，不可选用图乙所示方案。
（2）[2]该实验要求探究电流相同时，通电导体产生热量的多少跟电阻的关系，则需要保持，电阻阻值不同，所选方案中两发热电阻的阻值应不同。
（3）[3]根据比热容的公式可知，液体吸收的热量和质量一定时，液体的比热容越小，升温越快，所以，为了缩短实验时间，应选用的液体是煤油。
（4）[4]为了让两种液体相同时间内吸收的热量相同，需要发热电阻在相同时间内，放出的热量是相同的，根据焦耳定律的公式，可知，需要电流大小和电阻大小都相同，甲方案中，发热电阻是串联，电流相同，只需要电阻阻值相同即可，乙方案中，发热电阻是并联，其两端的电压是相同的，都等于电源电压，只需要电阻阻值相同即可，这样根据欧姆定律，可知流过它们的电流值也相同，综上所述，不论选择哪种方案，两发热电阻的阻值应相同。
（5）[5]该实验过程中应保证酒精不要沸腾，即酒精的温度低于沸点78℃。
[6]由[4]解析可知，不论选择哪种方案，两种液体相同时间内吸收的热量是相同的，即，从表格中的数据可以看到，水和酒精，加热时间是相同的，都是420s，它们吸收热量大小是相同的，水和酒精的质量都是60g，水的温度变化量为12℃，酒精的温度变化量为21℃，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，根据比热容的公式，可知
联立上面两式，解得。
（6）[7]由[6]解析可知，这过程，水吸收的热量，忽略热量散失，发热电阻放出的热量也为3024J，假设使用的是5Ω的发热电阻，加热时间是420s，根据焦耳定律的推导式，可知，发热电阻两端的电压为6V，那不可能是图甲方案，因为图甲方案中，发热电阻两端的电压必定小于6V，应该是图乙方案，假设使用的是10Ω的发热电阻，可知，发热电阻两端的电压约为8.5V，这不可能，所以不是使用10Ω的发热电阻，是使用了5Ω的发热电阻，综上所述，实验过程中选择的是图乙方案。
30． B 不能独立工作/互相干扰 968 温度对电阻的影响
【详解】（1）[1]A.电吹风配有“加粗纯铜电线”，可以减小输电线的电阻，根据焦耳定律Q=I2Rt，可以大量减少导线上产生的电热，故A不符合题意；
B．“外壳使用了绝缘阻燃的材质且配置了三脚插头”，是为了让金属外壳接地，并不能预防短路事故，故B符合题意；
C．“额定功率1600W”，若吹同一个人的湿发，功率越大，单位时间内产生的热量越多，将越快吹干头发，故C不符合题意；
D．“恒温57℃不伤头发”，电吹风设置成恒温挡时，热风温度稳定适宜，可防止温度过高伤害头发。故D不符合题意。
故选B。
（2）[2]小玲设计的图乙电路可知，电阻丝与电动机串联。故存在的问题是：冷风挡和加热挡不能独立工作，会相互干扰。
（3）[3]在家庭电路中，该电吹风处于高温挡工作时，则电热丝的功率约为
（4）[4]高温挡和低温挡电热丝的温度不同，而电阻受温度的影响，由可知，会造成电热丝功率不同。故造成这一现象的主要原因可能是温度对电吹风电阻的影响。
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精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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