北京初三一模物理汇编：电流的热效应

第1页/共1页2023北京初三一模物理汇编电流的热效应一、单选题1．（2023·北京丰台·统考一模）下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（）A．电饭煲 B．吸尘器 C．洗衣机 D．电视机2．（2023·北京平谷·统考一模）下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（）A．电暖器 B．电视机 C．电风扇 D．电脑3．（2023·北京房山·统考一模）下列用电器中，利用电流热效应工作的是（）A．电冰箱 B．电饼铛 C．电视机 D．电风扇二、多选题4．（2023·北京西城·统考一模）如图所示是科技小组设计的模拟某家用电热毯工作电路的示意图。R0是电热毯中的发热电阻丝，R是串联在电路中的电阻，S是控制电热毯处于加热档或保温档的温控开关。该电热毯接入电压恒为220V的电路中，电热毯加热时的功率为110W；电热毯保温时的功率为55W。忽略电阻随温度的变化。下列判断正确的是（）A．电热毯加热时，电路中的电流为2AB．电热毯保温时，开关S应处于断开状态C．电阻R0的阻值为440ΩD．电阻R接入电路时，它每分钟消耗电能1650J5．（2023·北京房山·统考一模）小辉想探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关。他连接了如图所示的电路进行实验，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温均为20C的煤油，电阻丝R1、R2的阻值分别为10Ω和20Ω。闭合开关一段时间后，记录此时两个温度计的示数。根据上述实验，下列说法中正确的是（）A．此实验中产生热量的多少用温度计示数变化的大小来反映B．此实验探究的是电流通过电阻时产生的热量与电流的关系C．此实验探究的是电流通过电阻时产生的热量与电阻的关系D．此实验探究的是电流通过电阻时产生的热量与时间的关系三、实验题6．（2023·北京丰台·统考一模）某小组同学通过观察生活中各种用电器发热的现象，猜想电流通过导体产生的热量可能与电流大小、电阻大小和通电时间有关。为了探究电流通过导体产生的热量与电阻大小是否有关，他们选择了如下实验器材：甲、乙两个完全相同的烧瓶如图1所示，两个烧瓶口都盖有胶塞并插入相同规格的温度计，烧瓶内装入等质量的煤油和阻值不同的电热丝（阻值已知且不随温度变化），调零的电流表、停表、电压不变的电源、滑动变阻器各一个，导线若干。实验中用煤油升高温度Δt的大小来反映电流通过电热丝产生热量的多少，实验电路如图2所示。（1）以下是该小组的主要实验步骤，请你帮他们补充完整：①将装置甲、滑动变阻器、电流表等电路元件串联接入电路中，将滑动变阻器调到最大阻值，读电热丝阻值R并记录；②闭合开关S，调节滑片P到适当位置，读电流表示数I、温度计示数；计时2min，读温度计示数t并记录；③断开开关S，用装置乙替换电路中的装置甲，闭合开关S，调节______，使______，读温度计示数；计时2min，读温度计示数t并记录；④整理实验器材，利用公式______（用测得的物理量符号表示）计算出每次实验中煤油升高的温度并记录；（2）请根据实验步骤，设计一个记录实验数据的表格______；（3）通过分析实验数据，他们发现两次实验温度计示数的变化量不同，由此得到的实验结论：______；（4）在小组交流时，有同学提出利用上述方案实施变量控制太繁琐了，请为他们提出更简洁的方案______。7．（2023·北京海淀·统考一模）实验桌上有如下器材：两端电压恒定的电源、电阻箱、开关、停表各一个，导线若干，甲、乙、丙、丁四个保温装置（四个装置中的保温容器完全相同，分别装有初温相同的适量液体、封装有阻值不变的电阻丝，电阻丝通过导线与接线柱相连，容器盖上插有可以测量液体温度的温度计），其中一装置如图所示。四个装置的具体参数如下表。装置液体种类液体质量m/g电阻丝阻值R/Ω甲煤油5005乙煤油50010丙水50010丁水3005（1）小海要探究“电流通过电阻产生的热量与电阻阻值大小是否有关”，请将以下实验步骤补充完整。①将电阻箱、装置甲、开关等串联接入电路中，把电阻箱的阻值调为10Ω。记录装置甲中的电阻丝阻值R和温度计的示数t0；②闭合开关，同时按下停表开始计时，通电2min，停止计时的同时观察并记录温度计的示数t，断开开关；③利用装置___________替换装置甲，___________，记录装置中的电阻丝阻值R和温度计的示数t0，再闭合开关，同时按下停表开始计时，通电2min，停止计时的同时观察并记录温度计的示数t，断开开关；④利用Δt=___________计算液体升高的温度Δt并记录。（2）画出上述实验的数据记录表格。___________（3）小海继续利用以上器材探究“液体吸收热量的多少与液体种类是否有关”，他想在该实验中用加热时间的长短来比较液体吸收热量的多少，则应选用甲、乙、丙、丁四个保温装置中的___________两个装置分别接在电源两端进行实验。8．（2023·北京燕山地区·统考一模）如图所示是已经组装好的实驯装置。甲、乙两个完全相同的烧瓶内盛有质量和初温均相同的煤油，甲烧瓶内的电热丝的电阻值恒为，乙烧瓶内的电热丝的电阻值恒为，且。在两烧瓶的煤油中分别插入量程满足实验要求，且完全相同的温度计。设加热过程中实验装置向空气的散热可忽略不计。小东想利用这个装置探究“电流通过导体产生的热量与电流是否有关”。（1）以下是小东的部分实验步骤，请帮他补充完整；①将滑动变阻器的滑片移至某个位置，闭合开关，记录电流表的示数及乙瓶中温度计的示数，通电一段时间后，再次记录乙瓶中温度计的示数；②______；③利用计算出温度变化，并将的值记录在表格中；（2）画出实验数据记录表格；______（3）小东还想“比较水和煤油的比热容大小”，在不改变电路连接方式的前提下，要想通过一次实验就能完成实验任务，应对该装置做哪些改进______。四、综合题9．（2023·北京通州·统考一模）阅读《为何现今家用导线多用铜线而不是铝线？》回答问题。看看近日国际市场上几种常见金属的价格，要是让你根据表一中的产量和价格选择制造家用导线的材料，你会选谁呢?也许你会毫不犹豫的选择“铁”。那为什么市面上几乎看不到铁导线呢？表一常见金属产量价格表金属全球年产量/104t市场价格（元/t）金288000000银81365000铜800017700铝1500016000铁3014302200表二常见电接触金属材质的主要物理性质表金银铜铝铁镍铬合金电阻率（Ω·mm2/m）0.0240.0160.0170.0270.0971.1硬度（HBW）2025352767熔点（℃）1064962108366015401350密度（g/cm3）19.310.58.92.77.98.2表二是一些金属及合金的物理性质。你有没有发现：铁的硬度很高，约是铜的2倍，铝的3倍，也就是说铁做的导线比较硬。有人会说，铁那么便宜，硬点就硬点吧！其实，不选铁的原因主要还不是因为它比较硬。铁的电阻率是铝的3倍多，铜的近6倍。什么是电阻率呢?通俗的说，它就是反映材料导电能力强弱的物理量。电阻率越小，表明材料的导电性能越好。以铁为例，用纯铁制成的长为1m，横截面积为1mm2的铁丝，在常温常压下，这根铁丝的电阻就是0.097Ω。同样规格的铜丝电阻是0.017Ω，铝丝是0.027Ω。综合起来看，用铜做导线，性价比最高。住建部在《住宅设计规范》中都是以铜线来制定标准的。例如，2003版的规范中要求：无论面积大小，每套住宅进户主线横截面积不应小于10mm2，普通插座用线不应小于2.5mm2，大功率用电器要使用专门的插座和相应粗细的铜导线。2003《住宅设计规范》颁布一年多之后，速热式热水器（无需预热，打开水龙头就会流出热水的热水器）便问世了。如图就是一个额定电压220V、额定功率4kW的速热式热水器。由于其节能环保（相比储热式热水器省电15%~30%），安全性高，深受人们喜爱。但当时在中国并不普及，这是为什么呢？原来这种热水器功率普遍较大，速热式厨房用水龙头功率一般为3kW~5kW，洗澡用的一般在6kW~12kW左右，需铺设专线方可使用，导线横截面积一般要用4mm2以上的铜导线。由于之前普通家庭大功率电器并不多，所以很少使用4mm2的铜导线。另一个原因是4mm2比2.5mm2的线贵很多。所以，当速热热水器问世后，很多家庭的导线都无法承载这样的功率。过去，中国家庭中使用铝制导线的情况普遍存在，中国家庭使用冷热水比值是9∶1，而发达国家家庭则是1∶9。随着社会经济不断发展，当今中国早已成为世界发电量第一的国家，家用的铝制导线也普遍被铜导线代替，速热式热水器也早已进入千家万户。请根据上述材料，回答下列问题：（1）文中表格里的五种金属，导电性最好的是“银”，通常家里的导线不以银为导体材料，主要是因为_________；（2）某种滑动变阻器磁筒上的电阻线是由镍铬合金丝缠绕而成，之所以选用这种材料，是因为镍铬合金的______比较大；（3）连接电灯的导线安全标准是用1.5mm2的铜导线，若用这种导线连接洗澡用的速热式热水器，可能产生的后果是_________；（4）小明家安装了如图所示的厨房用速热式热水器。妈妈冬天洗碗筷一次，水流时间平均约为50s。1度电0.5元，可以让妈妈用温热的水洗碗筷______次。

参考答案1．A【详解】A．电饭煲工作时把电能转化为内能，利用了电流的热效应，故A符合题意；B．吸尘器工作时把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，故B不符合题意；C．洗衣机工作时把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，故C不符合题意；D．电视机工作时把电能转化为声能、光能以及少部分内能，不是利用了电流的热效应，故D不符合题意。故选A。2．A【详解】A．电暖器是把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故A符合题意；B．电视机在工作时，主要将电能转化为光能和声能，故B不符合题意；C．电风扇主要是把电能转化为机械能，故C不符合题意；D．电脑在工作时，主要将电能转化为光能和声能，故D不符合题意。故选A。3．B【详解】A．电冰箱工作时将电能转化为机械能，故A不符合题意；B．电饼铛工作时将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故B符合题意；C．电视机工作时将电能转化为光能，故C不符合题意；D．电风扇工作时将电能转化为机械能，故D不符合题意；故选B。4．BCD【详解】A．根据题意知道，电热毯接入电压恒为220V的电路中，电热毯加热时的功率为110W；由知道，电热毯加热时，电路中的电流故A错误；B．当S闭合时，只有R0在电路中，电热毯处于高温挡；当S断开时，R与R0串联在电路中，R分去一部分电压，因此电热毯处于保温档，故B正确；C．由知道，电阻R0的阻值为故C正确；D．电阻R接入电路时，电路的电流电阻R的阻值为由焦耳定律知道，它每分钟消耗电能故D正确。故选BCD。5．AC【详解】A．此实验中相同时间电阻产生的热量越多，烧瓶内液体温度升高的越多，所以可以通过温度计示数的变化去反映电阻产生热量的多少，故A正确；BCD．实验中两个电阻丝R1、R2的阻值不同，将两电阻串联接入电路中，控制了通过两电阻丝的电流相同，且用同意开关控制电路，控制了通电时间相同，所以此实验探究的是电流通过电阻时产生的热量与电阻的关系，故C正确，BD错误。故选AC。6．调节滑片P到适当位置电流表示数不变见解析见解析见解析【详解】（1）③[1][2]为了探究电流通过导体产生的热量与电阻大小是否有关，保持电流和通电时间相同，电阻大小不同，断开开关S，用装置乙替换电路中的装置甲，闭合开关S，调节调节滑片P到适当位置，使电流表示数不变，读温度计示数；计时2min，读温度计示数t并记录。④[3]实验中用煤油升高的温度Δt的大小表示电流通过电阻丝R产生热量的多少，则Δt=t-t0（2）[4]实验数据中要有电阻大小、初温和末温和温度的变化量，如下表所示R/Ω/℃t/℃/℃（3）[5]实验中两次实验温度计示数的变化量不同，说明电阻产生的热量不同，可以得到电流通过导体产生的热量与电阻大小有关。（4）[6]方案实施变量控制太繁琐了，为了简洁可以将装置甲和装置乙串联接入电路进行实验。7．乙将电阻箱的阻值调为5Ωt-t0见解析乙、丙【详解】（1）③[1][2]探究电流通过电阻产生的热量与电阻阻值大小是否有关，控制电路中的电流和时间相同，电阻不同，由表中数据可知，装置甲和装置乙都装有煤油，装置甲中电阻丝的阻值是5Ω，装置乙中电阻丝的阻值是10Ω，利用装置乙替换装置甲，原来把电阻箱的阻值调为10Ω，装置甲中电阻丝的阻值是5Ω，电路的总电阻是10Ω+5Ω=15Ω将装置甲替换后，电阻丝的阻值是10Ω，为了保持电路中的电流相等，需要使电路的总电阻是15Ω，所以把电阻箱的阻值调为5Ω。④[3]液体升高的温度Δt=t-t0（2）[4]表中需要有电阻丝的阻值，初温和末温及温度的变化量，如下表所示R/Ωt0/℃t/℃Δt/℃（3）[5]探究液体吸收热量的多少与液体种类是否有关，保持电阻丝的阻值不变，液体种类不同，选择乙和丙两个装置进行实验。8．见解析见解析见解析【详解】（1）[1