人教版九年级物理同步训练培优卷：18.4 焦耳定律

试卷更新日期：2024-05-31 类型：同步测试

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一、选择题

1. 在综合实践活动中，小明设计了一种电热饮水机电路，如图甲所示。 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 均为电热丝，S₂是自动控制开关，可实现“低温挡” “高温挡”之间的转换。饮水机工作时功率随时间的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A、当只闭合开关S₁时，处于高温挡 B、高温挡的功率为220W C、电阻R₂的阻值为110Ω D、30min内电路消耗的总电能是 $6.6 \times 10^{4} J$

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2. 如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑片P置于变阻器的B端时，电压表的示数为6V，在10s内定值电阻R₁产生的热量为36J；当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数变化了2V．下列结果正确的是（　　）

A、R₁先后两次消耗的电功率之比为3：4 B、滑动变阻器R₂的最大阻值为10Ω C、电源电压为10V D、R₁的阻值为20Ω

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3. 以下涉及的电学知识，判断正确的是（）

A、如图自制电池，将铜片和锌片放在盐水中，用电压表测量这个电压，则锌金属片是电池的正极
B、如图李华同学用三节干电池和“ $2.5 V$ ， $10 m A$ ”的发光二极管制作一个可以调节亮度的手电筒，则发光二极管正常发光时，变阻器连入电路的阻值是 $20 Ω$
C、如图在通电相同时间下，三个容器中产生的热量之比为 $1$ ： $2$ ： $1$
D、如图闭合开关，当浮子最低时滑片到滑最上端，电流表示数为 $0.3 A$ ，当浮子最高时，滑片滑到最下端，电流表示数为 $0.5 A$ ，则电源电压为 $15 V$

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4. 两只电水壶，都标有“220V 1000W”，甲水壶装水1000g，乙水壶装水1500g，两水壶正常工作10分钟．若此过程中电流通过甲水壶做功记为W_甲，通过乙水壶做功记为W_乙．

A、W_甲＝W_乙 B、W_甲＜W_乙 C、W_甲＞W_乙 D、W_甲＝1.5 W_乙

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5. 如图所示的实验装置：三个相同的烧瓶 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 内分别盛有质量和初温均相等的水或煤油，瓶中电阻丝的阻值分别为 $R_{A}$ 、 $R_{B}$ 、 $R_{C}$ 且 $R_{A} = R_{C} > R_{B}$ 。当闭合开关 $S$ ，通电一段时间后 $($ 三个烧瓶中的液体均未达到沸腾 $)$ ，下列判断正确的是 $($ 不计热损失，比热容 $c_{水} > c_{煤油})$ （）

A、三个烧瓶中的液体末温由低到高顺序： $t_{C} < t_{A} < t_{B}$ B、选择烧瓶 $A$ 、 $B$ 作为研究对象，可以粗略地探究电热的多少与电流大小有关 C、选择烧瓶 $B$ 、 $C$ 作为研究对象，可以粗略地探究物质的吸热能力 D、烧瓶 $C$ 中水的末温虽然比烧瓶 $A$ 中煤油的末温低，但是它们增加的内能是一样多的

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6. 在综合实践活动课上，小明设计了如图甲所示的模拟调光灯电路，电源电压恒定，R₁为定值电阻，闭合开关S后，将滑动变阻器R₂的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光，此过程中，电流表的示数随两电压表V₁、V₂（电压表V₂未画出）示数变化关系图象如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A、电源电压为4V B、小灯泡的额定功率为0.35W C、小灯泡正常发光时，定值电阻R₁在1min内产生的热量为18.75J D、此过程中，滑动变阻器接入电路的阻值范围为0~35Ω

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7. 如图所示，电源电压12V保持不变，小灯泡标有“4V　1.6W”字样（灯丝电阻不受温度影响），滑动变阻器标有“50Ω　1A”字样，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V；闭合开关，保证各元件不损坏，下列选项正确的是（）

A、移动滑动变阻器滑片，小灯泡可能正常发光 B、电路中消耗的最大功率为4.8W C、滑动变阻器两端电压变化范围为9~10V D、当滑动变阻器滑片P置于b端时，滑动变阻器通电1min产生的热量为140J

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二、填空题

8. 如图所示为某品牌电烤炉的简化电路图， R₁、R₂均为发热电阻， R₁=40Ω、R₂=60Ω，忽略温度对电阻大小的影响。当闭合开关 S₁、S₂时，电烤炉处于 (选填“低温”或“高温”)挡状态；电烤炉分别处于高温挡与低温挡状态时，电路在相同时间内所消耗的电能之比为。

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三、实验探究题

9. 小江用图甲所示的实验装置探究“影响电流产生热量与那些因素有关”，实验中三个烧瓶都盛有相同质量的煤油。

(1)、该实验通过比较来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。实验中烧瓶内液体小明选择了煤油而不是水，这样选择的理由是。

(2)、小江先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中：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（见表）
实验次数
电流/A
通电时间/s
电阻/Ω
温度升高量/℃
1
0.3
30
10
1.5
2
0.6
30
10
6.0
田此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流，其产生的热量。

(3)、若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择乙图中（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”）。

(4)、小江提议利用上述实验装置该做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他应选择乙图中（选填“A”或“B”），烧瓶与甲图中的烧瓶并联，并将其中一烧瓶中的煤油换成等质量的水。水和煤油吸热的多少是通过来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。

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四、计算题

10. 如图所示是某款电热水壶内部电路简图及其铭牌的部分参数，当电热水壶正常工作时，求：
额定电压
220V
频率
50Hz
加热功率
1000W
保温功率
44W
容量
1.2L

(1)、电热水壶 $R_{1}$ 的电阻；

(2)、保温档时，电路中的电流是多少？

(3)、开关处于1时，电热水壶正常工作，刚好可将一壶1.2L的水从20℃烧开（气压为标准大气压），水吸收的热量为多少？若此时电加热壶的加热效率为96%，求电热水壶的加热时间。

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实验次数	电流/A	通电时间/s	电阻/Ω	温度升高量/℃
1	0.3	30	10	1.5
2	0.6	30	10	6.0

额定电压	220V
频率	50Hz
加热功率	1000W
保温功率	44W
容量	1.2L