人教版物理九年级（全册）同步练习18.4焦耳定律（基础卷）

试卷更新日期：2025-02-12 类型：同步测试

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一、选择题

1. 标有“4V 4W”和“6V 9W”的两个定值电阻，串联起来接在8V的电路上，则它们产生相同热量所需要的时间之比是（）

A、1：2 B、2：1 C、1：1 D、1：4

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2. 图示是探究“影响电流热效应因素”的实验装置，将R₁、R₂两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且 $R_{1} > R_{2}$ ，瓶内装入等质量的煤油，下列说法正确的是（　　）

A、烧瓶内选用比热容较大的液体，可使实验现象更明显 B、该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电流大小的关系 C、实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少 D、只将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水，即可比较水和煤油的比热容

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3. 2023年3月，我国自主研制的国内首套高温超导电动悬浮全要素试验系统完成首次悬浮运行，如图所示。高温超导材料可在液氮温度（ $-$ 196℃）以上转变为超导态。下列说法中正确的是（　　）

A、电流流经超导材料时不发生热损耗 B、磁浮列车以太阳为参照物是静止的 C、高温超导材料在任何温度下的电阻都为零 D、磁浮列车刹车后不能立即停止是受到惯性的作用

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4. 下列用电器与电蚊香加热器工作原理相同的是（）

A、电风扇 B、电饭煲 C、电视机 D、电冰箱

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5. 假如导体的电阻消失，当给下列用电器通电时，仍能正常为我们服务的是（）

A、用电饭锅煮饭 B、用电风扇吹风 C、用电熨斗熨衣服 D、用电暖炉烤火

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6. 将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一个电热毯分别接入220V电路中正常工作，通电时间相同，下列说法中错误的是（　　）

A、它们产生的热量相同 B、它们消耗的电能相同 C、它们的工作电流相同 D、它们的实际功率相同

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7. 铭牌上均标有“ $220 V$ $100 W$ ”的下列用电器都正常工作，在相等时间内产生热量最多的是（）

A、电风扇 B、日光灯 C、电视机 D、电炉

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二、填空题

8. 如图所示装置中， $R_{1} = 10 Ω$ ， $R_{2} = R_{3} = 5 Ω$ 。只闭合S₁ ，电路中的电流为0.2A，通电10min电阻R₁产生的热量为J；再闭合S₂ ，左侧U形管内液柱的高度差（选填“大于”“小于”或“等于”）右侧液柱的高度差；此时通过R₂和R₃电流大小（选填“相等”或“不相等”）。

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9. 如图所示电路中， $R_{1}$ ： $R_{2}$ ： $R_{3} = 1$ ： $2$ ： $3$ ，闭合开关后，两电流表 $A_{1}$ 、 $A_{2}$ 示数之比 $I_{1}$ ： $I_{2} =$ ，在相同的时间里， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 、 $R_{3}$ 产生的热量之比为 $Q_{1}$ ： $Q_{2}$ ： $Q_{3} =$ 。

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10. 目前远距离送电主要采取高压送电的方式，电能输送的简化示意图如图所示。输电过程中输电线温度升高，是通过的方式改变输电线的内能；在保证输送功率不变的情况下，采用高压输电可以减少电能在线路上的损失，若输电电压由22kV提高到220kV，则输电线路上损耗的功率将减小到原来的倍。

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11. 社会的进步离不开物理学家的杰出贡献。为了纪念这些伟大的物理学家，人们常用他们的名字作为计量单位。在国际单位制中，电流的单位是，热量的单位是。（两空均填写中文名称）

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12. 小明用如图所示的实验装置探究“电流产生的热量跟电阻大小的关系”，电源电压为3V，电阻丝R₁=10Ω，R₂=20Ω，两气球相同。闭合开关后，密闭烧瓶内的空气被加热，他观察到气球先鼓起来；通电lmin，电路中产生的热量为J，R₁的电功率为W。

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13. 超级计算机的中央处理器（CPU）元件密集、体积小，一块5cm²左右的芯片上能集成260个运算核心、数十亿晶体管，芯片体积的大幅度减小就得益于材料的出现；工作时由于效应，芯片上会产生大量的热，若散热措施不当。

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14. 如图所示，路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备，通过后排接口可以同时连接多台电脑，各接口之间是（选填“串联”或“并联”）的．工作时间长了，外壳发烫，是由于电能转化成了能．

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15. 如图所示，这是一个便携式电热包装封口机，其内部电源电压恒为3V，发热电阻的阻值为 $1 Ω$ 。当接通电路后，发热电阻温度升高，这是利用电流的效应实现高温封口的；发热电阻10s内产生的热量为J。

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16. 如图所示，是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像。由图像可知，(选填“甲”或“乙”是小灯泡的I- U图像，定值电阻的阻值为Ω；将定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上，电路的总功率为 W；将定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上，10min 内，乙消耗的电能为 J。

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三、实验探究题

17. 如图是探究电流通过导体时产生的热量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。
（1）在图甲中，通过两电热丝的电流大小（选填“相等”或“不相等”）；用图甲装置探究的是电流通过导体产生的热量与导体的关系；
（2）用图乙装置探究的是电流通过导体产生的热量与的关系；
（3）实验是通过观察U形管中液面的来比较各容器中电热丝产生热量的多少。这种探究问题的方法叫法。该实验探究中还利用了法。

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18. 某同学用如图所示的装置研究电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系。图中两个烧瓶内盛有质量和温度都相同的煤油，温度计显示煤油的温度，两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻较大。实验时，该同学想把两段金属丝串联接入电路。

(1)、请你用笔画线作导线，帮他完成电路。

(2)、这样连接的目的是。

(3)、实验过程中可以观察到A瓶中温度计的示数小于B瓶中温度计的示数，这表明。

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19.

(1)、如图甲所示，在一根长玻璃管中注入一半水，再缓缓地注满酒精，用塞子塞住开口端，上下颠倒几次再竖起来。可以看到玻璃管内的液面比原来的低，这说明分子间存在。

(2)、在“串、并联电路中电流规律”的探究实验中，电流表应与用电器联，闭合开关后，电流表指针如图乙所示，其原因可能是

(3)、如图丙所示，两容器中的电阻丝串联接到电源两端，这是为了探究电流产生的热量与的关系，通电一段时间后， $($ 选填“左”或“右” $)$ 侧 $U$ 形管中液面高度的变化较小。

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四、计算题

20. 如图是一“88W超级快充”手机充电器，假设其配套充电线的电阻约为0.01Ω，某次充电过程中，以最大充电电流6A、用时30min就将一手机充满了，试计算该过程中充电线上将产生多少热量？

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21. 小付同学过年时买了一个电热杯垫给妈妈，如图所示。电热杯垫有加热和保温两挡功能（通过闭合或断开开关来实现该功能），通过USB接口接到电脑上可以随时喝上热饮。杯垫内部简化电路如图所示，R₁、R₂为加热元件，USB接口的输出电压为5V，R₁电阻10Ω，当处于加热状态时，整个电路消耗的功率为7.5W。求：

(1)、只闭合 $S_{1}$ 时，通过 $R_{1}$ 的电流是多少 $A$ ?

(2)、保温30min时产生的热量是多少J?

(3)、电阻 $R_{2}$ 的阻值是多少 $Ω$ ?

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五、简答题

22. 科普频道播出了这样一个有趣的实验：如图，若把粗细不均匀的铅笔芯（主要成分是石墨）放在一节9V电池的正负极上，火柴头接触到铅笔芯越细的地方，火柴越容易被点燃。请分析产生这个现象的原因。

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六、综合题

23. 课外活动小组的同学设计制作了一个电热孵卵器，他们用两根额定电压和额定功率都相同的电热丝做热源，再连入一个电阻R₀ ，使这台孵卵器即使断了一根电热丝，单丝工作产生热量的效果仍然与双丝工作时产生热量的效果完全相同.若电源两端的电压为U，两电热丝的额定电压均为U_L ，额定功率均为P_L.

(1)、画出孵卵器的电路图.

(2)、R₀的阻值是多大？

(3)、R₀在单丝工作与双丝工作状态下消耗功率之比是多少？

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