2023年北京市重點(diǎn)校初三（上）期末物理試題匯編：焦耳定律

第1頁(yè)/共1頁(yè)2023北京重點(diǎn)校初三（上）期末物理匯編焦耳定律一、單選題1．（2023秋·北京密云·九年級(jí)統(tǒng)考期末）下圖的家用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是（）A．抽油煙機(jī) B．電視機(jī)C．電飯鍋 D．電風(fēng)扇2．（2023秋·北京·九年級(jí)統(tǒng)考期末）如圖所示的家用電器中，主要是利用電流熱效應(yīng)工作的是（）A．?dāng)?shù)碼照相機(jī)B．電風(fēng)扇C．電飯鍋D．電視機(jī)3．（2023秋·北京昌平·九年級(jí)統(tǒng)考期末）下列家用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是（）A．電飯鍋 B．電視機(jī) C．抽油煙機(jī) D．電冰箱4．（2023秋·北京門頭溝·九年級(jí)統(tǒng)考期末）如圖所示的家用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是（）A．電風(fēng)扇B．電熱水壺C．電冰箱D．電視機(jī)二、實(shí)驗(yàn)題5．（2023秋·北京·九年級(jí)北京八十中?？计谀┤鐖D所示是探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置，其中乙圖A、B燒瓶?jī)?nèi)裝有質(zhì)量和初溫完全相同的煤油，瓶中銅絲和鎳鉻合金絲的長(zhǎng)度、橫截面積相同。（1）圖甲可以探究電流產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間及_______大小是否有關(guān)，圖乙可以用來(lái)探究電流產(chǎn)生熱量的大小與______是否有關(guān)；（2）在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中都是通過(guò)觀察_______來(lái)判斷電流產(chǎn)生熱量的多少的；（3）在實(shí)驗(yàn)中，某小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)有缺陷：在做圖乙實(shí)驗(yàn)時(shí)，改變滑片位置后必須讓煤油重新冷卻至室溫，否則初溫不同會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)造成影響。經(jīng)過(guò)討論，利用所學(xué)的電學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路（R1=R2>R3），使得甲、乙兩實(shí)驗(yàn)同時(shí)完成，且不必等候煤油冷卻，從而大大提高了實(shí)驗(yàn)效率。從電路圖中我們可判斷，選擇比較R2與______可研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系；選擇比較R2與______可研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系。6．（2023秋·北京密云·九年級(jí)統(tǒng)考期末）小羊用如圖所示的器材探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”，兩個(gè)相同透明容器中密封著等量的空氣，電源電壓不變。（1）分析可知，本實(shí)驗(yàn)是在探究電流產(chǎn)生的熱量與______的關(guān)系；（2）實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)燒瓶串聯(lián)的目的是____________。7．（2023秋·北京門頭溝·九年級(jí)統(tǒng)考期末）在探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”時(shí)，把兩段電熱絲A、B分別放在圖所示的甲、乙兩個(gè)完全相同的燒瓶中，在燒瓶中加入質(zhì)量、初溫均相同的煤油，再分別插入相同的溫度計(jì)，并把它們串聯(lián)接入電路。閉合開關(guān)通電一定時(shí)間，可以通過(guò)溫度計(jì)的示數(shù)變化情況，了解電熱絲產(chǎn)生熱量的多少。已知A、B兩電熱絲的電阻分別為RA、RB，且RA>RB。（1）這個(gè)方案是用來(lái)探究當(dāng)通電時(shí)間和通過(guò)導(dǎo)體的電流相同時(shí)，電流通過(guò)電熱絲產(chǎn)生的熱量與___________大小的關(guān)系；（選填：“電阻”或“電流”）（2）該實(shí)驗(yàn)是通過(guò)觀察___________來(lái)判斷電熱絲產(chǎn)生熱量多少的；（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中___________（選填：“甲”或“乙”）燒瓶?jī)?nèi)煤油的溫度升高得更多。8．（2023秋·北京平谷·九年級(jí)統(tǒng)考期末）小陽(yáng)想探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量多少與電阻的關(guān)系”，連接了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在他設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，燒瓶里選用的液體的種類和質(zhì)量應(yīng)該______（選填“相同”或“不同”）；燒瓶中的電阻絲、阻值______（選填“相同”或“不同”）；電流產(chǎn)生熱量的多少是通過(guò)______來(lái)反映的。9．（2023秋·北京通州·九年級(jí)統(tǒng)考期末）小瑞猜想導(dǎo)體的電阻越大，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量就越多。為了驗(yàn)證猜想，他準(zhǔn)備好三個(gè)完全相同的燒瓶，燒瓶?jī)?nèi)裝有質(zhì)量相等、初溫相同的煤油，并將三段阻值不同的電阻絲（），浸在煤油中，再用帶有規(guī)格完全相同的溫度計(jì)的橡膠塞封住瓶口，如圖甲所示。然后他將電源、開關(guān)、電流表、滑動(dòng)變阻器、圖甲中的燒瓶①、導(dǎo)線連成如圖乙所示的電路。（1）小瑞進(jìn)行了如下操作：a.閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片到適當(dāng)位置，電流表的示數(shù)為I，通電一段時(shí)間后，將溫度計(jì)的初溫、末溫和的大小記入表格中；b.斷開開關(guān)，用燒瓶②替換下燒瓶①，閉合開關(guān)，通電一段時(shí)間后，將溫度計(jì)的初溫、末溫和的大小記入表格中；c.斷開開關(guān)，用燒瓶③替換下燒瓶②，閉合開關(guān)，通電一段時(shí)間后，將溫度計(jì)的初溫、末溫和的大小記入表格中；d.用算出三次實(shí)驗(yàn)中溫度計(jì)示數(shù)變化量。請(qǐng)你分析并回答下列問(wèn)題：（2）實(shí)驗(yàn)完畢后，小華認(rèn)為小瑞的實(shí)驗(yàn)操作不能驗(yàn)證他的猜想。其理由是：___________。10．（2023秋·北京·九年級(jí)統(tǒng)考期末）小明為了探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電阻大小是否有關(guān)”，選擇的實(shí)驗(yàn)器材有：如圖所示的甲、乙兩個(gè)完全相同的燒瓶，兩個(gè)燒瓶口都蓋有膠塞并插入相同規(guī)格的溫度計(jì)，燒瓶?jī)?nèi)裝入質(zhì)量和初溫相等的煤油，阻值為R1和R2的電阻絲，R1=5Ω，R2=10Ω，阻值不隨溫度變化，電壓不變的電源、調(diào)零的電流表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器各一個(gè)，導(dǎo)線若干。小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。（1）實(shí)驗(yàn)中用___________反映電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生熱量的多少；（2）為完成該探究實(shí)驗(yàn)，還需添加的測(cè)量?jī)x器是：___________；（3）以下是該探究實(shí)驗(yàn)主要的實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你將其補(bǔ)充完整：①將圖中的裝置甲、滑動(dòng)變阻器、電流表等電路元件串聯(lián)接入電路中，___________；②閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P到適當(dāng)位置，使電流表的示數(shù)為I，記錄電阻R1的阻值和溫度計(jì)的示數(shù)t0，同時(shí)開始計(jì)時(shí)，通電時(shí)間為2min時(shí)，記錄此時(shí)溫度計(jì)的示數(shù)t；③___________；④利用公式Δt=t-t0計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)中煤油升高的溫度，并記錄在表格中；（4）請(qǐng)畫出該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格；___________（5）小紅想出另一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案也能完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)探究，請(qǐng)你幫小紅畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。___________11．（2023秋·北京昌平·九年級(jí)統(tǒng)考期末）為了探究“電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”，小賀準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材有三個(gè)完全相同的燒瓶，瓶?jī)?nèi)裝有質(zhì)量和初溫都相同的煤油，相同的溫度計(jì)a、b、c，阻值為R1、R2、R3的電阻絲（R1>R2=R3），還有滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線。他連接了如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)一段時(shí)間后，溫度計(jì)a、b的示數(shù)如圖乙所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象回答下列問(wèn)題：（1）此實(shí)驗(yàn)是通過(guò)______反映電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量多少；（2）電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與電阻大小______（選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）；（3）小賀想探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流大小是否有關(guān)”，他連接了如圖丙所示的電路。該電路______（選填“能”或“不能”）完成探究任務(wù)，原因是______。三、計(jì)算題12．（2023秋·北京通州·九年級(jí)統(tǒng)考期末）圖所示的電路中，電源兩端電壓保持不變，電阻絲R1的阻值為20Ω。當(dāng)開關(guān)S閉合后，電壓表的示數(shù)為4V，電流表的示數(shù)為0.4A。求：（1）通電10s電阻絲R1產(chǎn)生的熱量；（2）電源兩端的電壓。四、綜合題13．（2023秋·北京門頭溝·九年級(jí)統(tǒng)考期末）請(qǐng)閱讀《發(fā)光二極管（LED燈）的應(yīng)用》回答問(wèn)題．發(fā)光二極管（LED燈）的應(yīng)用我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中使用的小燈泡稱為白熾燈，白熾燈使用時(shí)約90%的電能都轉(zhuǎn)化成了熱能，只有10%左右的電能才真正轉(zhuǎn)換成我們需要的光能，所以白熾燈的使用越來(lái)越少了．目前常見(jiàn)的節(jié)能光源較多，其中發(fā)光二極管（LED燈）大量應(yīng)用于室內(nèi)外照明等領(lǐng)域，逐步取代白熾燈、熒光燈等傳統(tǒng)照明設(shè)備，成為節(jié)能、環(huán)保、智能化照明的代表．與傳統(tǒng)的白熾燈、熒光燈相比，LED燈具有許多不同之處．首先，LED基本上是一塊很小的晶片被封裝在環(huán)氧樹脂里面，所以它非常的小而輕．其次，由于白熾燈的發(fā)光原理是通過(guò)電流加熱燈絲到白熾狀態(tài)，從而利用熱輻射發(fā)出可見(jiàn)光，所以白熾燈發(fā)光時(shí)的轉(zhuǎn)換效率約10%，而LED燈的轉(zhuǎn)換效率可達(dá)80％．1W的LED燈的發(fā)光效果相當(dāng)于3W的熒光燈，15W的白熾燈．第三，從使用壽命來(lái)看，普通白熾燈泡的額定壽命約1000h，熒光燈的額定壽命約5000h，而LED的額定壽命約50000h．另外，與熒光燈相比，LED燈不含汞和氙等有害元素，更利于回收，更加環(huán)保．請(qǐng)根據(jù)上述材料，回答下列問(wèn)題：（1）LED燈主要將電能轉(zhuǎn)化為________能．（2）白熾燈是利用電流的_______效應(yīng)工作的．（3）10W的LED燈正常發(fā)光100s后消耗的電能是_______J．（4）1W的LED燈的發(fā)光效果與3W的熒光燈相同，若1個(gè)1W的LED燈1.0元，一個(gè)3W的熒光燈0.6元，按額定壽命計(jì)算，通過(guò)具體數(shù)據(jù)說(shuō)明購(gòu)買哪種燈更合算_____？

參考答案1．C【詳解】抽油煙機(jī)、電風(fēng)扇主要是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；電視機(jī)主要是把電能轉(zhuǎn)化為聲能和光能；只有電飯煲是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是利用電流的熱效應(yīng)工作的。故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。2．C【詳解】A．?dāng)?shù)碼照相機(jī)工作時(shí)主要把電能轉(zhuǎn)化為光能，不是利用電流熱效應(yīng)工作，故A不符合題意；B．電風(fēng)扇工作時(shí)主要把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，不是利用電流熱效應(yīng)工作，故B不符合題意；C．電飯鍋工作時(shí)主要把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是利用電流熱效應(yīng)工作，故C符合題意；D．電視機(jī)工作時(shí)主要把電能轉(zhuǎn)化為光能和聲能，不是利用電流熱效應(yīng)工作，故D不符合題意。故選C。3．A【詳解】A．電飯鍋主要是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是利用電流的熱效應(yīng)工作的，故A符合題意；B．電視機(jī)主要是把電能轉(zhuǎn)化為聲能和光能，不是利用電流的熱效應(yīng)工作的，故B不符合題意；C．抽油煙機(jī)是利用電動(dòng)機(jī)來(lái)工作的，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，不是利用電流的熱效應(yīng)工作的，故C不符合題意；D．電冰箱利用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)壓縮機(jī)來(lái)工作，將電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故D不符合題意。故選A。4．B【詳解】A．電風(fēng)扇主要是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，不是利用電流的熱效應(yīng)工作的，故A不符合題意；B．電熱水壺主要是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是利用電流的熱效應(yīng)工作的，故B符合題意；C．電冰箱工作時(shí)主要是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，不是利用電流的熱效應(yīng)工作的，故C不符合題意；D．電視機(jī)主要是把電能轉(zhuǎn)化為光能和聲能，不是利用電流的熱效應(yīng)工作的，故D不符合題意。故選B。5．電流電阻溫度計(jì)的示數(shù)變化R1R3【詳解】（1）[1][2]在甲圖中，改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，電路電流隨之改變，所以探究的是電流產(chǎn)生熱量與通電時(shí)間及電路電流大小是否有關(guān)；在乙圖中，兩只電阻絲串聯(lián)，所以閉合開關(guān)后，通過(guò)的電流及通電時(shí)間是相同的，所以探究的是電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系。（2）[3]實(shí)驗(yàn)利用了轉(zhuǎn)換法，實(shí)驗(yàn)中電流產(chǎn)生熱量的多少不易直接測(cè)量，因此，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)升高的多少來(lái)反映電流產(chǎn)生熱量的多少，示數(shù)升高的越多，產(chǎn)生的熱量越多。（3）[4][5]在丙圖中，R2與R3串聯(lián)后與R1并聯(lián)，所以，要研究電流產(chǎn)生熱量與電流的關(guān)系，需要選擇R2與R1，目的是在電阻和通電時(shí)間一定時(shí)，研究電流大小對(duì)熱量的影響；要研究電流產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系，需要選擇R2與R3，目的是在電流和通電時(shí)間一定時(shí)，研究電阻大小對(duì)熱量的影響。6．電阻使通過(guò)兩個(gè)電阻的電流相等【詳解】[1]兩個(gè)電阻絲串聯(lián)，通過(guò)它們的電流相等，通電時(shí)間相等，兩個(gè)電阻絲的電阻不同，根據(jù)控制變量的思想可以知道這是探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系。[2]在探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該控制通過(guò)兩個(gè)電阻的電流相等。把兩個(gè)電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流規(guī)律可以知道，通過(guò)兩個(gè)電阻的電流是相等的。7．電阻溫度計(jì)示數(shù)變化多少甲【詳解】（1）[1]根據(jù)題意，兩個(gè)電阻串聯(lián)，通過(guò)兩電阻的電流、通電時(shí)間都相同，只有電阻的阻值不同，所以是研究電流和通電時(shí)間相同時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系。（2）[2]本實(shí)驗(yàn)利用的是轉(zhuǎn)換法，通過(guò)燒瓶?jī)?nèi)溫度計(jì)示數(shù)的變化量來(lái)說(shuō)明電熱絲產(chǎn)生熱量的多少。（3）[3]根據(jù)焦耳定律，其它條件相同，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多，甲燒瓶中A的電阻較大，所以產(chǎn)生的熱量較多。8．相同不同溫度計(jì)示數(shù)的變化【詳解】[1]電阻絲產(chǎn)生的熱量不易直接觀察，可使給種類和質(zhì)量相同的液體加熱，根據(jù)有可知，液體吸熱越多，溫度升高得越多，采用了轉(zhuǎn)換法。[2][3]電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過(guò)的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間有關(guān)，研究與其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，要控制另外兩個(gè)因素不變。要研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，由控制變量法，要控制通過(guò)電阻的電流和通電時(shí)間相同，只改變電阻大小，故燒瓶中的電阻絲、阻值不同；根據(jù)轉(zhuǎn)換法，電流產(chǎn)生熱量的多少是通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化來(lái)反映的。9．沒(méi)有控制電流大小和時(shí)間【詳解】由于小瑞是通過(guò)更換燒瓶（即更換電阻絲）來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的，由于電阻絲阻值不同，在更換電阻絲后，電路中的電流會(huì)發(fā)生改變，實(shí)驗(yàn)時(shí)并并沒(méi)有調(diào)節(jié)滑片的位置使得電流不變，且沒(méi)有控制通電時(shí)間相同，所以不能驗(yàn)證自己的猜想。10．溫度計(jì)示數(shù)變化秒表將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處斷開開關(guān)S，將圖中的裝置乙替換裝置甲并將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P到適當(dāng)位置，使電流表的示數(shù)為I，記錄電阻R2的阻值和溫度計(jì)的示數(shù)t0，同時(shí)開始計(jì)時(shí)，通電時(shí)間為2min時(shí)，記錄此時(shí)溫度計(jì)的示數(shù)t′實(shí)驗(yàn)次數(shù)電阻大小R/Ω初溫t0/℃末溫t/℃升高的溫度Δt/℃12【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中電流通過(guò)電熱絲產(chǎn)生的熱量越多，煤油吸收的熱量越多，溫度升高的越高，所以實(shí)驗(yàn)中用溫度計(jì)示數(shù)變化表示電流通過(guò)電熱絲產(chǎn)生熱量的多少。（2）[2]實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量加熱的時(shí)間，所以需要用到秒表。（3）①[3]為了保護(hù)電路，在連接電路時(shí)，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處。③[4]探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電阻大小是否有關(guān)”實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)控制變量法可知，需控制通過(guò)電阻的電流以及通電時(shí)間相同，電阻大小不同。因此斷開開關(guān)S，將圖中的裝置乙替換裝置甲并將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P到適當(dāng)位置，使電流表的示數(shù)為I，記錄電阻R2的阻值和溫度計(jì)的示數(shù)t0，同時(shí)開始計(jì)時(shí)，通電時(shí)間為2min時(shí)，記錄此時(shí)溫度計(jì)的示數(shù)t′。（4）[5]根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，控制通電時(shí)間、通過(guò)電阻絲的電流大小相同，改變電阻的大小，用煤油升高的溫度Δt的大小表示電流通過(guò)電阻絲R產(chǎn)生熱量的多少，據(jù)此設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格如下所示實(shí)驗(yàn)次數(shù)電阻大小R/Ω初溫t0/℃末溫t/℃升高的溫度Δt/℃12（5）[6]根據(jù)控制變量法可知，研究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的大小有關(guān)，為達(dá)到通過(guò)電阻的電流相同的目的，可以把滑動(dòng)變阻器與電阻R1、R2串聯(lián)在電路中，電路圖如下圖所示11．溫度計(jì)示數(shù)變化量有關(guān)不能見(jiàn)詳解【詳解】（1）[1]熱量不方便直接測(cè)量，根據(jù)可知在質(zhì)量相同時(shí)，煤油吸收的熱量與溫度的變化量成正比，故可以根據(jù)溫度的變化量來(lái)間接反映電流產(chǎn)生熱量的多少。（2）[2]由圖可知，兩電阻是串聯(lián)的，通過(guò)兩電阻的電流與通電時(shí)間相同，而R1>R2，煤油的初溫相同，溫度計(jì)的示數(shù)不同，表明電流產(chǎn)生的熱量不同，根據(jù)控制變量法，故電流產(chǎn)生的熱