2020-2021全国各地备战中考模拟试卷物理分类：焦耳定律的应用问题综合题汇编及详细答案.docx

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1、一、初中物理焦耳定律的应用问题1．如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关SR'的滑片P在a点时，，滑动变阻器电流表示数为0.5A，将滑片P从a点移动到最右端的过程中，通过滑动变阻器的电流随电阻变化图像如图乙所示，则下列选项正确的是（）A．电源电压为5VB．R的阻值为15ΩC．10s内定值电阻R产生的电热为9JD．若无论怎样移动滑片，电流表有示数且保持不变，则一定是R'断路【答案】B【解析】【分析】【详解】A．由图乙可知，当滑片P在a点时，R'=10Ω，电流I1=0.3A，此时滑动变阻器的电压U1I1R＇0.3A10Ω3V

2、滑动变阻器与定值电阻并联，所以滑动变阻器的电压等于电源电压UU13V故A错误；B．滑动变阻器R'的滑片P在a点时，电流表示数为0.5A，此时定值电阻的电流I2II10.5A0.3A0.2A定值电阻的电阻RU3V15ΩR0.2AI2故B正确；C．10s内定值电阻R产生的电热为QI22Rt0.2A215Ω10s6J故C错误；D．若无论怎样移动滑片，电流表有示数且保持不变，有可能是R'断路，也有可能是滑动变阻器R'两个下接线柱接在电路中，故D错误。故选B。2．一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此

3、线圈的电阻为2Ω，则这台电动机1min内产生的热量是______J，这台电动机的效率是______．4【答案】1.2×1090.9%【解析】【分析】【详解】已知线圈的电阻和通过的电流以及通电时间，根据公式Q=I2Rt可求这台电动机1min内产生的热量．已知电动机两端的电压和通过的电流，根据公式P=UI可求电动机的总电功率；再根据公式P=I2R计算线圈消耗的功率，总功率减去线圈消耗的功率就是电动机的输出功率，输出功率与总功率的比值就是这台电动机的效率．（1）这台电动机1min内产生的热量：Q=I2Rt=（10A）2×2Ω×60

4、s=1.24J×；10（2）电动机的电功率：P总=UI=220V×10A=2200W，线圈消耗的功率：P圈=I2R=（10A）2×2Ω=200W，输出功率：P出=P总-P圈=2200W-200W=2000W，这台电动机的效率：η=P出/P总=2000W/2200W=90.9%．3．小明将线圈电阻为4.84Ω的电动机接人220V的家庭电路中，关闭其它用电器，只让电动机工作时，观察到他家标有2000imp/(kW.h)的电能表3min内闪烁了100次，则电动机在这段时间内消耗的电能为________kW.h，电动机线圈产生___

5、_____J的热量。【答案】0.051.8104【解析】【分析】【详解】[1]电动机在这段时间内消耗的电能为WnkWh=100kWh0.05kWhn02000[2]根据公式WUIt可以求出电动机线圈的电流为W0.053.6106J100I220V360sAUt22电动机线圈产生热量为QI2Rt(100A)24.84Ω180s=18000J=1.8104J224．如图甲所示，为额定电压为6V的灯泡L的I-U图像．如图乙所示的电路，电源电压12V不变，R1为定值电阻，2为滑动变阻器，闭合开关1，滑片P从最右端移动到最

6、左端，电RS压表示数变化范围为2V~6V，则灯泡的额定功率是____W，R1的阻值为_____Ω，滑动变阻器R2两端的最大电压为_____V，移动滑片P使R2接入电路的阻值为变阻器最大阻值的7/15，通电1minR2产生的热量为_____J。【答案】3.6106105【解析】【分析】【详解】[1]由灯泡L的I-U图象可知，当额定电压U=6V时，灯泡的额定电流I=0.6A，则灯泡额定功率PUI6V0.6A3.6W[2]当滑片P在在最左端时，变阻器没有连入电路，电压表示数为路中的电流为6V，由图象可知，这时电I

7、大=0.6A由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压UULI大R1即12V6VR10.6A解得R110[3]由电路图可知，当滑片P在最右端时，滑动变阻器全部接入电路，R1与R2灯泡串联，电压表测灯泡两端电压，此时电压表示数最小，为U小=2V由图象可知，这时电路中的电流为I小=0.4A由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压UUL小I小R1U2滑动变阻器R2两端的最大电压U212V2V0.4A106V[4]当滑片P在最右端时，滑动变阻器全部接入电路，通过的电流为I小=0.4A则此时滑动变阻器的阻值为R2U2=6V15I

8、小0.4A移动滑片P使R2接入电路的阻值为变阻器最大阻值的7/15，则此时滑动变阻器的阻值为R2'715715则UULI'R1I'R2'由图分析可知，当电流I'=0.5A，灯泡两端电压UL=3.5V时，等式12V3.5V+0.5A10Ω+0.5A7Ω成立，即此时通过R2的电流为0.5A，则