2021_2022学年初中物理一轮复习20　电热与生活用电 专题练习

这是一份2021_2022学年初中物理一轮复习20　电热与生活用电 专题练习，共9页。试卷主要包含了断路，电热丝电阻的缘故等内容，欢迎下载使用。
专题练习20　电热与生活用电 基础训练     1.（2020·安徽安庆一模）如图是小明家规范电路的简化电路图，根据电路图，小明判断出a导线是火线，b导线是零线，请你写出小明判断的依据：　　　　　　　　　　　　　　　。（写出一条即可） 2.（2020·安徽合肥四十五中一模）在疫情期间，小范因在家中经常同时打开的电器过多而跳闸，所以他想用测电笔检查电路故障。能使氖管测电笔发光的是　　　　线。后来有一次闭合开关后，发现电灯不亮，如图所示，他用试电笔测试图中的a、b、c、d四点，四点都发光，则可能发生的故障是　　　　　（选填“ab”“bc”“cd”“进户火线”或“进户零线”）断路。 3.（2020·宁夏）小朋友在玩电动玩具车时，如果用手将其按住，不让车轮转动，很容易烧坏电动机，这是因为电动机线圈的电阻　　　　（选填“很大”或“很小”），此时通过电动机线圈的电流会　　　　（选填“很大”或“很小”），根据　　　　　　可知，短时间内会在线圈中产生大量的热，从而将线圈烧坏。 4.（2020·江苏镇江）额定电压为220 V的家用电暖器正常工作时，通过内部电热丝的电流为5 A，则电热丝正常工作时的电阻为　　　　　 Ω，工作10 min产生的热量为　　　　　　 J。电热丝通电后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，这是由于导线电阻远　　　　　（选填“大于”或“小于”）电热丝电阻的缘故。 5.（2020·湖北宜昌）两只定值电阻R1和R2的I-U图象如图所示。当把这两只电阻并联接在3 V电源上时，通过干路的电流是　　　　A，在相同时间内，产生的热量更多的是　　　　（选填“R1”或“R2”）。 6.（原创）某型号的电烤箱有“高温”和“低温”两挡。电路如图所示，开关S接　　　　时，是“高温”挡；当开关S分别接“1”和“2”时，电流表的示数为5 A和1 A；电烤箱处于“高温”挡工作20 min产生的热量为　　　　　 J。 7.（2020·安徽亳州模拟）如图甲为某型号电饭锅的简化电路图，S1是一个磁控式限温开关，可以实现加热和保温自动控制，R1和R2为加热电阻。把电饭锅接入220 V的家庭电路中，在电饭锅正常工作的30 min内，电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示，则在这段时间电饭锅产生的热量是　　　　　 J。 8.（2020·安徽二模）有一种电热水壶常有两个挡“烧水”和“保温”，如图是其内部简化电路图，已知R0=55 Ω，R1=1 045 Ω，当S接1时，电热水壶处于　　　　（选填“烧水”或“保温”）挡，当S接2时，通电1 min产生的热量是　　　　　 J。 9.（2020·四川乐山）如图所示，在两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1=2R2=20 Ω，电源电压U=6 V。闭合开关后，甲管中液面比乙管中液面上升得　　　　（选填“慢”“快”或“相同”），当滑动变阻器滑片P移至最右端时，在1分钟内电流通过电阻丝R1产生的热量Q=　　　　　　 J。 10.（2020·云南）如图所示，甲是某款电热水龙头，乙是它的电路原理图。R1、R2是电热丝，R1=24 Ω，R2=48 Ω。通过旋转手柄使扇形开关S同时接触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　　　　水。不考虑温度对电热丝阻值的影响，水龙头在热水挡位正常工作时电路消耗的功率是　　　　　 W。 11.（2020·安徽阜阳期末）小明观察家中的电风扇、白炽灯和电烙铁几种电器，发现它们上面都标有“220 V　40 W”的字样，若它们都在额定电压下工作相同时间，产生热量最多的是（　　）A.电风扇 B.白炽灯                          C.电烙铁   D.一样多12.（2020·湖南娄底）下列事例属于防止电流热效应产生危害的是（　　）A.养鸡场使用电热孵化器孵小鸡B.家里使用电热水壶烧水C.小明妈妈用电熨斗熨衣服D.电脑温度过高时，风扇会及时启动，给电脑降温13.（2020·山东青岛）甲、乙两个电热器的电阻之比为5∶4，通电相同时间产生的热量之比为5∶1，则通过甲、乙的电流之比为（　　）A.4∶1 B.1∶4                                  C.2∶1  D.1∶214.（2020·湖南益阳）如图所示的甲、乙两个电路，闭合开关后都会使得保险丝熔断。关于保险丝熔断的原因，下列说法正确的是（　　）A.甲图是由于灯泡被短路B.甲图是由于灯泡被断路C.乙图是由于电路总电阻太大，功率太大D.乙图是由于电路总电阻太小，功率太小15.（2020·湖南株洲）如图为试电笔的结构图，下列说法正确的是（　　）A.使用试电笔验电时手不要触笔尖B.使用试电笔时，若氖管发光，说用接触处与零线是连通的C.使用试电笔验电时手不要触笔卡D.试电笔外壳是导体16.（2020·安徽安庆模拟）关于家庭电路，下列说法正确的是（　　）A.在家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越大B.在家庭电路中，空气开关跳闸一定是工作的电器总功率过大C.如果家庭电路中不安装保险丝，那么发生短路时，会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器D.电炉工作时，电炉丝热得发红，而连接电炉丝的导线并不太热是因为导线的电阻比电炉丝的电阻小很多17.（2020·安徽阜阳实验中学一模）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（　　）A.空气开关跳闸一定是发生了短路B.使用试电笔时，要用手接触笔尾金属体C.发现有人触电应立即进行抢救，再切断电源D.电灯应连在火线和控制它的开关之间 能力提升18.（2020·四川广安）某同学学习了有关热学的知识后，知道了水的比热容是4.2×103 J/（kg·℃）。（1）如果用某一品牌的电热水器将质量为1 kg的水，在一个标准大气压下从20 ℃加热至沸腾，则水需要吸收多少热量?（2）如果该同学所用的电热水器工作时的实际电功率为1 000 W，并且热效率（热效率等于水吸收的热量与用电器消耗电能之比）为80%，则电热水器加热时间是多少?19.（2020·安徽宣城一模）如图甲所示电路中，电源电压U=3 V，内阻r=1 Ω（电源可以等效为图乙中理想电源和电阻串联而成）。电动机内阻r0=0.5 Ω，闭合开关后，电动机工作1 min时间内整个电路消耗的电能为36 J。请计算：（1）通过电动机线圈的电流I；（2）电动机两端的电压U0；（3）电动机在1 min内产生的机械能W机。20.（2020·山东潍坊）图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示，R1、R2是电热丝，R1的阻值为110 Ω，通过单独或同时闭合S1、S2实现低温、中温、高温三个挡位间的切换，其铭牌如下表所示，求：加热效率80%额定电压220 V电功率低温挡440 W 中温挡880 W 高温挡 （1）低温挡加热时电流的大小；（2）电热丝R2的阻值；（3）已知粥的比热容c粥=4.0×103 J/（kg·℃），将2.2 kg的粥用高温挡从20 ℃加热到74 ℃需要的时间。      参考答案1.【答案】 在家庭电路中，保险丝接在火线上【解析】 在家庭电路中，保险丝接在火线上，所以a导线是火线，b导线是零线；因为螺口灯泡的螺旋套接在零线上、开关要接在火线和灯之间，所以a导线是火线，b导线是零线；因为三孔插座的接法是左边接零线、右边接火线、中间接地线，所以a导线是火线，b导线是零线。2.【答案】 火　进户零线【解析】 试电笔可以辨别火线和零线，能使氖管发光的是火线；若用试电笔测试图中的a、b、c、d四点都发光，说明这四点都与火线接通，而灯泡不发光、电路中无电流，则可能发生的故障是零线断路。3.【答案】 很小　很大　焦耳定律【解析】 小朋友在玩电动玩具车时，如果用手将其按住，不让车轮转动，此时的玩具车相当于一个定值电阻，由于线圈的电阻减小，根据欧姆定律I=可知，通过线圈的电流较大；根据焦耳定律的公式Q=I2Rt可知，短时间内会在线圈中产生大量的热，从而将线圈烧坏。4.【答案】 44　6.6×105　小于【解析】 由题知，电暖器在220 V电路中工作时，通过电热丝的电流为5 A，由欧姆定律可得，电热丝正常工作时的电阻：R==44 Ω；工作10 min产生的热量：Q=I2Rt=（5 A）2×44 Ω×10×60 s=6.6×105 J；电热丝和导线串联在电路中，电流相等，电热丝比导线热，导线电阻比电热丝小得多，由Q=I2Rt知，相同时间里电流通过导线产生的热量远远小于电热丝消耗的热量。5.【答案】 0.45　R1【解析】 由图象可知，当R1、R2所加电压为3 V时，通过R1的电流为I1=0.3 A，通过R2的电流I2=0.15 A，因为R1、R2并联接在3 V电源上，所以通过干路的电流：I=I1+I2=0.3 A+0.15 A=0.45 A，因为U1=U2=3 V，I1>I2，通电时间t相同，由Q=W=UIt可知产生的热量：Q1>Q2，即在相同时间内，产生的热量更多的是R1。6.【答案】 1　6.6×105【解析】 当S接1时，只有电阻R0接入电路中，总电阻为R0；当S接2时，此时为串联电路，总电阻为R+R0；在电源电压不变的情况下，总电阻越小，功率越大，为高温挡，所以开关S接1时，是“高温”挡；电烤箱处于“高温”挡工作10 min产生的热量为：Q=W=UI1t=220 V×5 A×600 s=6.6×105 J。7.【答案】 9.9×105【解析】 由图象可知，电路中的电流为1 A时的工作时间：t1=（15 min-10 min）+（30 min-20 min）=15 min=900 s，电路中的电流为4 A时的工作时间：t2=30 min-15 min=15 min=900 s，电饭锅在这30 min内产生的热量：Q=W=W1+W2=UI1t1+UI2t2=220 V×1 A×900 s+220 V×4 A×900 s=9.9×105 J。8.【答案】 保温　52 800【解析】 由电路图可知，当开关S置于“1”挡时，两电阻串联，电路电阻最大，根据P=可知，电饭锅电功率最小，处于保温状态；当开关S置于“2”挡时，R1被短路，只有R0接入电路，电路电阻最小，电饭锅电功率最大，处于加热状态。此时电路中电流：I==4 A；通电1 min电路产生的热量：Q=I2Rt=（4 A）2×55 Ω×60 s=52 800 J。9.【答案】 快　48【解析】 两电阻串联，电流相等，R1=2R2，由焦耳定律Q=I2Rt得，电阻大的在相同电流、相同时间产生的热量多，升高的温度快，故甲管中液面比乙管中液面上升得快；当滑动变阻器滑片P移至最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，R1、R2串联，此时电路中的电流为：I==0.2 A，1分钟内电流通过电阻丝R1产生的热量为：Q=I2Rt=（0.2 A）2×20 Ω×60 s=48 J。10.【答案】 温　3 025【解析】 当开关S接触2、3触点时，只有电阻R1接入电路，电路的电阻最大，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；当开关S接触3、4触点时，电阻R1和R2并联，电路的总电阻最小，总功率最大，水龙头处于热水挡，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻：R==16 Ω，水龙头在热水挡位正常工作时电路消耗的功率：P==3 025 W。11.C　【解析】 额定电压下用电器的功率和额定功率相等，因为各用电器的额定功率相同，由W=Pt可得，若工作相同时间，消耗的电能相同；电风扇工作时消耗的电能大部分转化为机械能；白炽灯工作时将消耗的电能大部分转化为内能；电烙铁消耗的电能全部转化为内能，故产生热量最多的是电烙铁。12.D　【解析】 用电热孵卵器孵小鸡、使用电热水壶烧水、用电熨斗熨衣服，都是将电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故ABC不符合题意；电脑温度过高时，风扇会及时启动，给电脑降温，是为了防止电热产生危害，故D符合题意。13.C　【解析】 由题意可知，R甲∶R乙=5∶4，产生的热量之比Q甲∶Q乙=5∶1，通电时间之比t甲∶t乙=1∶1，由Q=I2Rt可得，通过甲、乙两个电热器的电流之比：I甲∶I乙==1∶=2∶1。14.A　【解析】 甲图中，闭合开关，电流从火线经保险丝、金属丝回到零线，造成电路短路；同时灯泡也被短路，灯泡中没有电流通过，不发光，保险丝烧断。故A正确、B不正确；乙图中，各用电器是并联的，同时工作的用电器越多，干路总电阻越小，总功率越大。由公式I=知，同时工作的用电器越多，干路总电流越大，所以各开关都闭合时，保险丝会因为总电流过大而熔断。故C、D错误。15.A　【解析】 使用试电笔时，手不要接触试电笔前端的金属尖，必须接触试电笔末端的金属卡，试电笔的高值电阻和人串联在火线和大地之间，加在两者之间的电压是220 V，此时试电笔的高值电阻分担的电压很大，人体分担的电压很小，通过人体的电流很小，氖管发光，不会发生触电事故，故A正确，BC错误；为保证安全，试电笔的外壳需用绝缘材料制作，故D错误。16.D　【解析】 在家庭电路中，各用电器是并联的，并联电路电阻越并越小，因此家庭中同时工作的家用电器越多，电路的总电阻就越小，故A错；空气开关跳闸可能是由于用电器增多或电路短路造成的，故B错；如果家庭电路中不安装保险丝，当发生短路时，电流不会通过用电器，此时导线中电流过大会引发火灾，故C错；电炉在使用时，电炉丝和导线串联，I电炉丝=I导线，通电时间t相同，因为Q=I2Rt，R电炉丝>R导线，所以电流产生的热量：Q电炉丝>Q导线，从而出现电炉丝放出大量的热，而输电导线几乎不发热的现象。故D正确。17.B　【解析】 空气开关跳闸说明电流过大，造成电流过大的原因可能是短路，也可能是用电器的总功率过大，故A错误；使用测电笔时，笔尖接触待测物体，手要接触笔尾金属体，故B正确；发现有人触电应立即切断电源，再进行施救，否则容易使施救者触电，故C错误；控制电灯的开关应与电灯串联，当开关断开时，为了使用电器不带电，所以电灯应接在零线和控制它的开关之间，故D错误。18.【答案】 （1）3.36×105 J　（2）420 s【解析】 （1）水的比热容c=4.2×103 J/（kg·℃），水的质量m水=1 kg，水的初温t0=20 ℃，水的末温t=100 ℃，水需要吸收的热量：Q吸=cm水（t-t0）=4.2×103 J/（kg·℃）×1 kg×（100 ℃-20 ℃）=3.36×105 J。（2）已知热效率η=80%，可得用电器消耗电能：W==4.2×105 J。已知实际电功率P=1 000 W，公式变形可得电热水器加热时间：t==420 s。19.【答案】 （1）0.2 A　（2）2.8 V　（3）32.4 J【解析】 （1）由W=UIt可得，通过电动机线圈的电流：I==0.2 A；（2）由I=可得，电源内阻分得的电压：Ur=Ir=0.2 A×1 Ω=0.2 V，根据串联电路两端的总电压等于各电阻两端的电压之和可知，电动机两端的电压：U0=U-Ur=3 V-0.2 V=2.8 V；（3）电动机线圈产生的热量：Q=I2r0t=（0.2 A）2×0.5 Ω×60 s=1.2 J，电动机1 min内消耗的电能：W电=U0It=2.8 V×0.2 A×60 s=33.6 J，则电动机1 min内产生的机械能：W机械=W电-Q=33.6 J-1.2 J=32.4 J。20.【答案】 （1）2 A　（2）55 Ω　（3）450 s【解析】 （1）电热丝R1的电功率为P1==440 W，根据表格数据可知道，只闭合S1时，电路为R1的简单电路，电饭锅处于低温挡，则低温挡加热时电流的大小为I1==2 A。（2）只闭合S2时，电路为R2的简单电路，电饭锅处于中温挡，根据表格数据可知，中温挡P2=880 W，电热丝R2的阻值R2==55 Ω。（3）当S1、S2都闭合时，电热丝R1、R2并联，电路总电阻最小，电饭锅处于高温挡，则高温挡的功率为P=P1+P2=440 W+880 W=1 320 W，2.2 kg的粥用高温挡从20 ℃加热到74 ℃吸收的热量Q=cmΔt=4.0×103 J/（kg·℃）×2.2 kg×（74 ℃-20 ℃）=475 200 J，已知加热效率为80%，则需要消耗的电能为W==59 400 J，将2.2 kg的粥用高温挡从20 ℃加热到74 ℃需要的时间为t==450 s。