1. 近年来,物理学家在石墨烯超导领域中取得了重大突破。若未来利用石墨烯超导的零电阻特性进行远距离输电,将实现电能零耗损。其节能依据的原理是()
A.焦耳定律
B.能量守恒定律
C.欧姆定律
D.牛顿第一定律

A

2. 如图所示是一种简易点火装置,将一张锡纸剪成中间窄、两端宽的形状,再将锡纸两端分别与干电池的正负极连接。过一会儿,看到锡纸中间部分燃烧起来,这是因为锡纸是(选填“导体”或“绝缘体”),通过锡纸中间和两端部分的电流(选填“相等”或“不相等”),相比两端,中间狭窄的地方电阻(选填“较大”或“较小”),根据公式可知,相同时间内锡纸狭窄处会产生较多热量。

导体 相等 较大 $ Q=I^{2}Rt $

3. 两个定值电阻$R_{1}$、$R_{2}$并联在电路中,如图甲所示,它们的电流与其两端电压的关系如图乙所示,闭合开关$S$,则$R_{1}$、$R_{2}$产生的热量之比为()
A. $2:1$
B. $1:2$
C. $4:1$
D. $1:4$

A

解：由图乙可知，当$U=3\ V$时，$I_{1}=0.6\ A$，$I_{2}=0.3\ A$。
因并联电路各支路电压相等，通电时间相同，根据$Q=W=UIt$，可得：
$\frac{Q_{1}}{Q_{2}}=\frac{UI_{1}t}{UI_{2}t}=\frac{I_{1}}{I_{2}}=\frac{0.6\ A}{0.3\ A}=\frac{2}{1}$
答案：A

4. 某兴趣小组模拟冬季温房自动化加热和保温的电路如图所示。光控开关$S$因光照改变会自动通断,该电路具有白天保温、晚上加热的特点。$R_{1}$、$R_{2}$为电热丝,$a$、$b间电压U = 24V$,$R_{1} = 72\Omega$,晚上电路的发热功率为$12W$。则：保温时$S$应处于(选填“闭合”或“断开”)状态；该电路白天工作$5min$产生的热量是J。

断开 1440

解：保温时S应处于断开状态；
晚上加热时，S闭合，R₁被短路，电路中只有R₂，根据$P = \frac{U^{2}}{R}$，可得$R_{2}=\frac{U^{2}}{P_{加热}}=\frac{(24V)^{2}}{12W} = 48\Omega$。
白天保温时，S断开，R₁与R₂串联，总电阻$R = R_{1}+R_{2}=72\Omega + 48\Omega=120\Omega$，工作时间$t = 5min=300s$，产生的热量$Q=W=\frac{U^{2}}{R}t=\frac{(24V)^{2}}{120\Omega}×300s = 1440J$。
断开；1440

5. 如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。

(1) 利用甲装置可探究电流产生的热量与的关系。通电一段时间后,与(选填“左”或“右”)侧容器相连的$U$形管中液面的高度差较大。
(2) 观察乙装置,(选填“左”或“右”)侧容器中导体产生的热量较多。由此可知,在电阻和通电时间相同时,电流越,导体产生的热量越多。
(3) 乙装置中的电阻$R_{3}的作用主要是使电阻R_{1}和R_{2}$中的电流(选填“相等”或“不相等”)。为了使实验现象更明显,可以将$R_{3}$换成阻值(选填“更大的”或“更小的”)电阻。

(1)电阻 右
(2)左 大
(3)不相等 更小的