初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第4节 焦耳定律同步达标检测题

这是一份初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第4节 焦耳定律同步达标检测题，共10页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.电熨斗通电一段时间后变得很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热，这主要是因为（ ）
A . 导线的绝缘皮隔热
B . 通过导线的电流小于通过电熨斗的电流
C . 导线散热比电熨斗快
D . 导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻
2.将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁，分别接入220V的电路中，通电时间相同，电流通过它们产生的热量最多的是（ ）
A . 电烙铁 B . 电视机 C . 电风扇 D . 一样多
3.两条电热丝串联在电路中，在相同的时间内产生热量较多的是（ ）
A . 通过电流较大的电热丝
B . 电阻值较大的电热丝
C . 电压较小的电热丝
D . 电阻值较小的电热丝
4.用电热丝烧水，当电压为U时，t秒内可将水烧开，如果电压降为原来的一半，则同样烧开这些水所需的时间应为（ ）
A . t4 B . t2 C . 2t D . 4t
5.如图所示，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片置于滑动变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，此后100s内定值电阻R 1产生的热量为200J。下列结果正确的是（ ）
A . 电源电压为10V
B . R1的阻值为18Ω
C . 滑动变阻器R的最大阻值为9Ω
D . R1先后两次消耗的电功率之比4∶3
6.物理学史上,很多杰出的科学家发现了很多重要的物理现象或规律,对于下列物理现象或规律的理解错误的是（ ）
A . 欧姆定律——欧姆发现“导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比”
B . 电流的磁效应——奥斯特通过实验证实“电流的周围存在着磁场”
C . 电磁感应现象——法拉第通过实验发现“闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流”
D . 焦耳定律——焦耳通过大量实验发现“电流通过导体产生的热量跟电流成反比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比”
7.在物理学发展的漫长历程中，有众多的科学巨人披荆斩棘，为推动社会发展做出了卓越的贡献。下列关于科学家及其发现的陈述，不符合物理学发展实际的是（ ）
A . 奥斯特通过实验发现了电流的磁效应，揭示了电和磁现象之间的联系
B . 欧姆深入研究了电流与电压、电阻之间的关系，最后归纳出欧姆定律
C . 焦耳经过研究得出了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系
D . 牛顿经过研究通电螺线管周围的磁场分布特点，总结出了右手螺旋定则
8.如图电器设备中，主要利用电流热效应进行工作的是（ ）
A . 电风扇
B . 电话
C . 电视机的散热窗
D . 电饭锅
9.新冠疫情暴发以来，负压救护车（如图所示）因其作用突出，被称作“生命的摆渡车”。其最大特点是负压，空气在自由流动时只能由车外流向车内，并将车内空气通入特制的电热丝容器进行高温消毒后排出，以避免更多的人交叉感染。车上配备了呼吸机、除颤仪、心电监护仪等设备，安装了消毒灯、供氧接口等。关于救护车中的电现象，下列说法中错误的是（ ）
A . 仪器设备后的散热孔是为了散发由于电流热效应而产生的热量
B . 仪器通电后，导线中的电子经电源负极、仪器、电源正极做定向移动形成电流
C . 高温消毒使用的电热丝应该选择电阻较小、熔点较低的铅锑合金来制成
D . 呼吸机、心电监护仪并联，使用三孔插座可以避免仪器外壳带电时发生触电危险
10.下列各用电器均标有“220V 60W”字样，它们正常工作相同的时间，发热最多的用电器是（ ）
A . 电视机 B . 电风扇 C . 电热毯 D . 电冰箱
二、填空题
1.电动机在工作时会产生大量的热，因此利用油对电动机降温．已知电动机正常工作的电压为220V，电阻为5Ω，通过的电流为10A，则5min内电动机产生的热量为 ________ J；产生热量的80%被油吸收，这些热量可以使质量为4kg的油温度上升 ________ ℃．[c 油=2.0×10 3J/（kg•℃]．
2.实验小组采用如图的电路装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”。接通电源，瓶内的空气被加热后膨胀，使U形管的液面发生变化，通过观察U形管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少。如图所示是探究电流产生的热量跟 ________ 的关系，若通过甲容器内电阻的电流为1A，通电3min甲容器内电阻产生的热量为 ________ J。
3.已知电风扇线圈的电阻为 15Ω ， 若加在该电风扇上的电压为 220V ， 此时通过的电流为 1A。则电风扇的电功率为 ________ W ， 电风扇连续工作 10min产生的热量为 ________ J。
4.图甲是办公室常见的便携式养生壶，正常工作电压为220V，其底座的加热器有加热和保温两个挡位（如图乙），其中加热功率为1100W，R 1的电阻为220Ω。当双触点开关S接触1和2时为保温挡，当调节到加热挡时，电阻R 1和R 2 ________ 联接入电路，通电1分钟电流通过R 2产生的热量为 ________ J。
5.据报道：近几年有许多重大火灾都是因线路连接处接触不良所造成的，教训十分深刻．线路连接处接触不良引起火灾的原因是：当线路连接处接触不良时，该处的电阻将 ________ （减小/增大），电流通过该接触处产生的热量 ________ （减少/增多），从而使局部温度升高，同时接触处的电阻又将随着温度的升高而 ________ （减小/增大），…形成电热的逐步积累和恶性循环，以致引发火灾．
6.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R 0=55Ω，R 1=1045Ω，当S接1时，电热水壶处于 ________ （选填“烧水”和“保温”）挡，当S接2时，通电1min产生的热量是 ________ J。
7.电饭锅烧饭时有两种状态。一是锅内烧干前的加热状态，二是水烧干后的保温状态，图中所示是电饭锅的电路图，是R 1调节电阻，R 2是加热用的电阻丝。问：自动开关S在电饭锅加热状态时，应处于 ________ 状态（填“闭合”或“打开”）。为保证电饭锅在保温状态时，R 2上所发出的电热功率是加热状态下的一半，比较R 1与R 2的数值大小，R 2 ________ R 1（填大于或小于）。
三、实验探究题
1.在一次课外活动中，小华同学对家里的电磁炉进行了相关的观察和研究，并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据，如表所示．水的比热容为c=4.2×10 3J/（kg•℃）．
请你根据小华同学在活动中获得的有关资料，求解在这段时间内：
（1） 水所吸收的热量；
（2） 电磁炉的实际功率；
（3） 电磁炉烧水的效率．
2.在“探究产生电热的多少与什么因素有关”的实验时，小丽设计了如图1所示的电路，容器中盛有质量、初温均相等的煤油。
（1）实验中煤油吸热的多少是通过温度计示数的高低来反映的，用到的实验方法是 ________ ；
（2）要想探究电热多少与电流的关系，应选择观察 ________ 容器内的温度计示数，此时 ________ 容器内温度计示数更高；要想探究电热多少与电阻的关系，应选择观察 ________ 容器内的温度计示数，此时 ________ 容器内温度计示数更高；
（3）甲容器中和乙容器中两个电阻产生的电热的比值为 ________ ；
（4）小丽还想利用该装置探究“水和煤油的吸热能力”，采用了图2的实验装置。她将其中一烧瓶中的煤油换成等质量的水，还需要调整原电路满足 ________ （选填“加热相同时间”或“电阻相等”）的条件。
四、计算题
1.图甲为一款家用电火锅的简化电路图，其中R 1、R 2为定值电阻，R 1＝44Ω。旋钮开关可实现高、中、低三个挡位的切换。当开关处于图甲所示位置时，电火锅为中温挡，电路中的电流为5A。求：
（1） 当用中温挡加热120s时，电火锅产生的热量；
（2） 在用电高峰期，若只让电火锅处于中温挡状态工作125s，电能表（如图乙所示）的指示灯闪了99次，则电火锅此时的实际电压；
（3） 电火锅正常工作时高温挡和低温挡的额定电功率之比为P 高︰P 低＝4︰1，请计算低温挡的额定电功率。
2.现代新型电饭锅，它采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图甲所示，其中R 1和R 2均为电热丝，S 1是自动控制开关。煮饭时，把电饭锅接入220V电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示。
求：（1）S和S1都闭合时电饭锅的电功率；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）这30min内电饭锅产生的热量；
（4）产生的热量正好可以把2kg的水从室温20℃升高到100℃，求这个电饭锅的热效率。
3.如图为一电水壶的电路原理图，S是温控开关，R 1是电热管，R 2是定值电阻．当电水壶将水迅速加热到预定温度时，S自动切换而使水壶处于保温状态．已知加热时R 1的功率为1936W，保温时R 1的功率为100W．加热4min即可将壶中质量为1.2kg、初温为20℃的水烧开．不计温度对R 1和R 2电阻值的影响，已知当地气压为1标准大气压，c 水=4.2×10 3J/（kg•℃）．求：
（1） 电水壶加热时的电流；
（2） 电水壶的加热效率；
（3） R 2的阻值．
五、综合题
1.某型号电热水壶有加热和保温两个档位，其简化电路如图所示，已知该电热水壶的保温档位的电功率为22W，加热档位电功率为1400W.
（1） 当图中开关 ________ 闭合时，电路处于保温状态，电阻R 1的阻值为 ________ Ω（该小题两空不需要写出计算过程）.
（2） 在该电热水壶中加入20℃的2kg水，加热至沸腾100℃，求该过程中水吸收的热量；不考虑热量损失，电热水壶正常工作需要加热多长时间？ [c 水=4.2×10 3J/（kg·℃）]
（3） 若（2）中的热量由燃烧热值为4×10 7J/kg的天然气完全燃烧来提供，不考虑热量损失，则需要燃烧多少kg的天然气？
2.如图甲为某大型商场的洗手间安装的自动感应干手器，其工作原理简化图如图乙所示：
干手器参数
（1） 当有人使用干手器时，光敏电阻R的阻值会变 ________ ，感应开关闭合，工作电路的电动机开始工作。
（2） 根据图和你自己的使用情况，下面分析正确的是（ ）
A . 自动感应干手器可以长时间的随便使用
B . 该自动感应干手器正常工作时只能吹热风
C . 自动感应干手器的外壳材质是导体材料
D . 自动感应干手器一定使用的是两孔插头
（3） 若某校科创小组的同学调查统计了该商场半天内顾客累计使用该干手器约1000次，平均每次使用时间为18s，干手器参数如上表所示，则该干手器半天消耗的电能约为 ________ kW·h。
（4） 该款干手器吹出热风温度参数为 35℃−45℃ ， 若想提高热风的温度，你的方法是 ________ 。（写出合理的建议即可）
3.冬季来临，小双为了让经常加班的妈妈回家后吃上香喷喷、热腾腾的汤菜，常用如图甲所示的电汤锅来煲汤。通过查阅相关资料，小双画出了电汤锅的简化电路图（图乙），其中发热电阻丝的阻值均为 80Ω ， 额定电压为 220V。通过旋钮开关，可实现保温、慢炖、快炖三种档位切换。
（1）当电汤锅处于保温档位时，电汤锅总电阻最 ________ ；
（2）小双对电汤锅的以下认识，你认为不合理的是 ________ ；
A．电汤锅的发热电阻有可能是用半导体材料制作而成
B．为防止触电事故，在清洗汤锅底前应该将拔出插头
C．水不宜加满汤锅，因汤沸腾溢出后可能会造成短路
D．电汤锅工作时，它主要利用了电流的热效应来工作
（3）小双通过观察发现，用电高峰时用电汤锅米煲汤所需时间比平常要长一些，她认为有可能是因为实际电压小于额定电压，于是进行了如下探究：在傍晚用电高峰时，关闭家里其他用电器，只让汤锅以快炖档工作，她发现在 5min内电能表的转盘转了250圈，电能表的铭牌如图丙所示，则她家用电高峰时家庭电路的实际电压为 ________ V；
（4）在以上探究的基础上，小双结合自己所学物理知识，她认为利用可以调节电压的学生电源或可以改变阻值的加热电阻丝对原电路进行微调，就能让汤锅在用电高峰时，仍然能在不同状态下正常工作。以下是她的一些初步设想，你认为合理且可行的是 ________ 。
A．保温时，由 P=U2R可知：利用学生电源将家庭电路电压提高，实现提高实际电功率
B．慢炖时，由 P=I2R可知：可以将电阻丝与 R4串联增大总电阻，实现提高实际电功率
C．快炖时，由 P=U2R可知：可以将电阻丝与 R2并联减小总电阻，实现提高实际电功率
4.电子秤因精准和便于携带已普遍取代杆秤．某科技兴趣小组根据理想电压表的内部电阻无穷大、并联在电路两端时通过它的电流几乎为零和表盘刻度均匀的特点，用电压为3V的电源U、阻值为10Ω的电阻R、理想电压表及其它元件制作了如图所示的简易电子秤．其中轻质托盘和弹簧的质量不计，当托盘中所称质量变化时，与电阻R相连的滑片P平行地上下无摩擦滑动，电压表示数与被测物体的质量成正比．当电子秤处于待称状态时滑片P停在最上端a点，电压表示数为0，当被测物体最大称量m=30kg时，滑片P刚好处于最下端b点．问：

（1） 当电子秤处于待称状态时，电路中的电流强度为多少？此状态下通电1min在电阻R上产生的热量为多少？
（2） 当电压表示数为U′=1.2V时，被称量物体的质量m′为多少？
5.如表所示，是某家庭电热饮水机说明书的﹣些数据，用时13min将1L的水在一个标准大气压下从20℃加热到沸腾．（ρ 水=1.0×10 3kg/m 3 ， c 水=4.2×10 3J/（kg•℃））
求在这一过程中：
（1） 电热饮水机工作时的最大电流；
（2） 在加热过程中，电热饮水机消耗的电能；
（3） 在加热过程中，电热饮水机中水吸收的热量．
观察对象
有关记录
研究活动
电磁炉
铭牌
U额=220V
P额=1kW
①用电磁炉加热一壶水（水的质量m=2kg，初温t0=30℃）
②关闭家里其它用电器．只将该电磁炉接入电路烧水，观察到电能表表盘在5min内转了150r，最后测得水的温度 t=50℃
电能表
铭牌
220V 10
（40）A
50Hz 2000r/kW•h
额定电压
220V
电动机额定功率
50W
加热电阻丝功率
950W
每次干手时间
18S
热水箱容量
1L
加热时功率
500W
额定电压
220V
保温时功率
50W