2018-2019學(xué)年高中物理 第二章 恒定電流 專題2.5 焦耳定律課時同步試題 新人教版選修3-1.doc

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第5節(jié) 焦耳定律 1．（2018浙江新高考選考科目）杭州市正將主干道上的部分高壓鈉燈換成LED燈，已知高壓鈉燈功率為400 W，LED燈功率為180 W，若更換4 000盞，則一個月可節(jié)約的電能約為 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】一個月可節(jié)省的電能最接近，故B正確，ACD錯誤。 2．關(guān)于四個公式①P=UI；②P=I2R；③P=；④P=，下列敘述正確的是 A．公式①④適用于任何電路的電功率的計(jì)算 B．公式②適用于任何電路的熱功率的計(jì)算 C．公式①②③適用于任何電路電功率的計(jì)算 D．以上均不正確 【答案】AB 3．（2018浙江省第一次普通高校招生選考）小明同學(xué)家里部分電器的消耗功率及每天工作時間如表所示，則這些電器一天消耗的電能約為 A．6.1103W B．6.1103J C．2.2104W D．2.2107J 【答案】D 【解析】根據(jù)公式可知一天消耗的電能為又知道，故，D正確。 4．通過電阻R的電流強(qiáng)度為I時，在t時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，若電阻為2R，電流強(qiáng)度為，則在時間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為 A．4Q B．2Q C． D． 【答案】C 5．（2018浙江省杭州市第四中學(xué)高三模擬考試）如圖所示是飲水機(jī)的工作電路簡化圖，S是溫控開關(guān)，當(dāng)水溫升高到一定溫度時，它會自動切換，使飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)；R0是飲水機(jī)加熱管電阻，R是與加熱管串聯(lián)的電阻。表格是從其說明書中摘錄的一些技術(shù)數(shù)據(jù)。不考慮R0、R的電阻受溫度變化的影響，表中的功率均指加熱管的功率。下列關(guān)于飲水機(jī)的工作狀態(tài)和正確的是 A．當(dāng)S閉合時飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，R0=220 Ω B．當(dāng)S閉合時飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，R0=2112 Ω C．當(dāng)S斷開時飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，R1=88 Ω D．當(dāng)S斷開時飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，R1=2112 Ω 【答案】D 6．如果家里的微波爐（1 000 W）、電視機(jī)（100 W）和洗衣機(jī)（400 W）平均每天都工作1 h，一個月（30天計(jì)）的用電荷量是 A．10 kWh B．20 kWh C．45 kWh D．40 kWh 【答案】C 【解析】P=1 000 W+100 W+400 W=1 500 W=1.5 kW，故W=Pt=1.5 kW1 h30=45 kWh，故選C。 7．（2018浙江省溫嶺中學(xué)高三考前沖刺試卷）《2013--2017年中國風(fēng)光互補(bǔ)路燈行業(yè)發(fā)展前景與投資預(yù)測分析報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，我國現(xiàn)有城鄉(xiāng)路燈總數(shù)約有2億只，并以每年加20％的速度增長，我國有豐富的風(fēng)能及太陽能資源。路燈作為戶外裝置，兩者結(jié)合做成風(fēng)光互補(bǔ)路燈，無疑給國家的節(jié)能減排提供了一個很好的解決方案。如圖為某公司生產(chǎn)的風(fēng)光互補(bǔ)LED路燈外形圖和電路原理圖。國家發(fā)改委提供的數(shù)據(jù)顯示，每燃燒1噸標(biāo)準(zhǔn)煤可以發(fā)電3000千瓦時，排放二氧化碳2.61噸。假如傳統(tǒng)路燈消耗的電能來自燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)電，用比套路燈替換400瓦、每天工作10小時的傳統(tǒng)路燈，則每套路燈1年（365天）可減少多少噸二氧化碳的排放？ A．1.27 kg B．12.7 kg C．1270 kg D．1.27106 kg 【答案】C 【解析】400 W的路燈一年消耗的電能為：W=Pt=0.4kW10h365=1 460 kWh，則買一套路燈1年可減小二氧化碳的排放量為：，故選C。 【點(diǎn)睛】該題主要考查對電功率的公式的理解和掌握的程度，代入相關(guān)的公式即可求出。 8．如圖所示電路中，電源為恒流源，能始終提供大小恒定的電流。R0為定值電阻，移動滑動變阻器的滑片，則下列表示電壓表示數(shù)U、電路總功率P隨電流表示數(shù)I變化的關(guān)系圖線中，可能正確的是 【答案】C 9．（2018山東省德州市高一下學(xué)期期末）如圖所示．電源電動勢E=6 V，內(nèi)阻，定值電阻與電動機(jī)M串聯(lián)接在電源上，開關(guān)閉合后，理想電流表示數(shù)為1 A，電動機(jī)剛好正常工作，電動機(jī)的線圈電阻。下列說法中正確的是 A．定值電阻消耗的熱功率2 W B．電動機(jī)的輸出功率為2.5 W C．電動機(jī)的輸出功率為3 W D．電源的輸出功率是6 W 【答案】AB 【解析】根據(jù)可知定值電阻消耗的熱功率為，故A正確；電動機(jī)兩端的電壓：，電動機(jī)消耗的電功率為，電動機(jī)的輸出功率：，故B正確，C錯誤；電源的輸出功率：，故D錯誤。 【名師點(diǎn)睛】由P=UI求出電動機(jī)輸入功率，由P=I2R求出電動機(jī)熱功率，電動機(jī)輸入功率與熱功率之差是電動機(jī)的輸出功率。 10．（2018浙江省杭州市高考命題預(yù)測卷）2013年，杭州正式推出微公交，它是一零排放的純電動汽車，這為杭州人綠色出行又提供一種方案。該電動車配有一塊12 V三元鋰電池，容量達(dá)260 Ah；采用220 V普通電壓充電，一次完全充電，約需8小時；行駛時，最大時速可達(dá)80 km/h，充滿電后，可最多行駛80 km。則以下判斷正確的是：（在計(jì)算過程中不考慮各種能轉(zhuǎn)化的效率，可認(rèn)為電能的價(jià)格為0.8元/kw.h） A．充電電流為260 A B．充滿電后儲存的電能為3 120 J C．折合每公里的電能成本約為0.03元 D．勻速行駛時的阻力約為2.0103 N 【答案】C 11．（2018湖南省長郡中學(xué)高三月考）如圖所示，在輸入電壓U恒定的電路上，將用電器L接在較近的AB兩端時消耗的功率是9 W，將它接在較遠(yuǎn)的CD兩端時消耗的功率是4 W。則AC、BD兩根輸電線消耗的功率為 A．1 W B．2 W C．5 W D．13 W 【答案】B 12．（2018四川省成都市第七中學(xué)高三零診模擬）如上圖所示，電源電動勢E=8V，內(nèi)電阻為r=0.5 ，“3 V，3 W”的燈泡L與電動機(jī)M串聯(lián)接在電源上，燈泡剛好正常發(fā)光，電動機(jī)剛好正常工作，電動機(jī)的線圈電阻R0=1.5 Ω，下列說法正確的是 A．通過電動機(jī)的電流為1.6 A B．電動機(jī)的效率是62.5% C．電動機(jī)的輸入功率為1.5 W D．電動機(jī)的輸出功率為3 W 【答案】D 【解析】燈泡L正常發(fā)光，通過燈泡的電流：，電動機(jī)與燈泡串聯(lián)，通過電動機(jī)的電流，故A錯誤；路端電壓：，電動機(jī)兩端的電壓：，電動機(jī)的輸入功率，電動機(jī)的輸出功率：，電動機(jī)的效率為：，故BC錯誤，D正確。 【名師點(diǎn)睛】由燈泡銘牌可知，可以求出燈泡額定電流，由串聯(lián)電路特點(diǎn)可以求出通過電機(jī)的電流。求出路端電壓，然后由P=UI求出電源的輸入功率和電動機(jī)消耗的功率．則可求得效率。 13．用電動勢E=6 V、內(nèi)電阻r=4 Ω的直流電源分別單獨(dú)對下列四個小燈泡供電，實(shí)際消耗電功率最大的小燈泡的額定電壓和額定功率是（設(shè)燈泡電阻不隨電壓變化） A．“6 V，12 W” B．“6 V，9 W” C．“6 V，4 W” D．“6 V，3 W” 【答案】B 14．（2018浙江省選考十校聯(lián)盟適應(yīng)性考試）太陽能路燈是采用晶體硅太陽能電池供電，用代替?zhèn)鹘y(tǒng)公用電力照明的路燈，白天太陽能電池對蓄電池充電，晚上蓄電池的電能供給路燈照明。太陽光垂直照射到地面上時，單位面積的輻射功率為。某一太陽能路燈供電系統(tǒng)對一盞LED燈供電，太陽陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為12%左右，電池板面積1 m2，采用一組24V的蓄電池（總?cè)萘?00 Ah），LED路燈規(guī)格為“40 W，24 V”，蓄電池放電預(yù)留20%容量，下列說法正確的是 A．蓄電池的放電電流約為0.6 A B．一盞LED燈每天消耗的電能約為0.96 kWh C．該太陽能電池板把光能轉(zhuǎn)換為電能的功率約為40 W D．平時把該蓄電池充滿所需要的最大能量約為5.76 kWh 【答案】D 【解析】蓄電池的放電電流為I==1.67 A，故A錯誤；一盞LED燈的功率為40 W，每天平均使用按10小時算，每天消耗的電能約為：W=Pt=40 W10 h=400W?h=0.40 kWh，故B錯誤；太陽能電池板把光能轉(zhuǎn)化為電能的功率P=P0S12%=1.0103112% W=120 W，故C錯誤；把蓄電池完全充滿電，假設(shè)太陽能電池板全部用于對蓄電池充電，需能量為：E=(1-0.2)qU=0.830024Wh=5760Wh=5.76kWh，故D正確。 15．如圖所示的電路中，輸入電壓U恒為12 V，燈泡L標(biāo)有“6 V， 12 W”字樣，電動機(jī)線圈的電阻RM=0.50 Ω。若燈泡恰能正常發(fā)光，以下說法中不正確的是 A．電動機(jī)的輸入功率是12 W B．電動機(jī)的輸出功率是12 W C．電動機(jī)的熱功率是2.0 W D．整個電路消耗的電功率是24 W 【答案】B 16．（2018遼寧省營口市開發(fā)區(qū)第一高級中學(xué)高二月考）如圖甲所示為某一小燈泡的U－I圖線，現(xiàn)將兩個這樣的小燈泡并聯(lián)后再與一個4 Ω的定值電阻R串聯(lián)，接在內(nèi)阻為1 Ω、電動勢為3 V的電源兩端，如圖乙所示，則 A．通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度約為0.2 A，此時每盞小燈泡的電功率約為0.6 W B．通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度約為0.3 A，此時每盞小燈泡的電功率約為0.6 W C．通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度約為0.2 A，此時每盞小燈泡的電功率約為0.2 W D．通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度約為0.3 A，此時每盞小燈泡的電功率約為0.4 W 【答案】C 【解析】設(shè)通過每個小燈泡的電流為I，電壓為U，則電路中總電流為2I．根據(jù)閉合電路歐姆定律得：，代入得：，當(dāng)時，；當(dāng)時，，在圖上作出的圖象如圖所示，此圖線與小燈泡的U-I圖線的交點(diǎn)即為乙圖狀態(tài)下小燈泡的工作狀態(tài)，由圖讀出通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度為，電壓為，則此時每盞小燈泡的電功率為：，故C正確，ABD錯誤。 【名師點(diǎn)睛】本題考查運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力，由物理規(guī)律得到解析式作出圖象是常用的思路，同時注意分析電路結(jié)構(gòu)，再根據(jù)閉合電路歐姆定律分析對應(yīng)電流與電壓間的關(guān)系是解題的關(guān)鍵。 17．如圖所示，電路兩端電壓U恒為28 V，電燈上標(biāo)有“6 V，12 W”字樣，直流電動機(jī)線圈電阻R=2 Ω。若電燈恰能正常發(fā)光，且電機(jī)能運(yùn)轉(zhuǎn)，求： （1）流過電燈的電流是多大? （2）電動機(jī)兩端的電壓是多大? （3）電動機(jī)輸出的機(jī)械功率是多大？ 【答案】（1）2 A （2）22 V （3）36 W 18．（2018山東省濟(jì)南市長清區(qū)高一期末）在如圖所示的電路中，電源電動勢，內(nèi)阻。D為直流電動機(jī)，其電樞線圈電阻，限流電阻，當(dāng)電動機(jī)正常工作時，理想電壓表示數(shù)為，求： （1）通過電動機(jī)的電流是多大； （2）電動機(jī)輸出功率是多少。 【答案】（1）0.1 A（2）0.54 W 【解析】（1）通過電動機(jī)的電流I與流過限流電阻的電流相同 由： 【名師點(diǎn)睛】電動機(jī)與電阻串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律求解電流；根據(jù)P=UI求解輸入到電動機(jī)的電功率；根據(jù)P出=UI-I2r求解輸出功率。 19．（2018黑龍江省齊齊哈爾市高二期末）一個理想變壓器原線圈輸入功率為P=260 W，原、副線圈匝數(shù)比為=3:1，其副線圈兩端接一內(nèi)阻為r=5 Ω的電動機(jī)，此電動機(jī)正以速度v=0.8 m/s勻速向上提升質(zhì)量為m=10 kg的重物，已知重力加速度g=10 m/s。則圖中理想的電流表和電壓表的示數(shù)為多大? 【答案】2 A 130 V 20．如圖所示是電飯煲的電路圖，S1是一個控溫開關(guān)，手動閉合后，當(dāng)此開關(guān)溫度達(dá)到居里點(diǎn)（103 ℃）時，會自動斷開。S2是一個自動控溫開關(guān)，當(dāng)溫度低于60 ℃時會自動閉合；溫度高于80 ℃時，會自動斷開。紅燈是加熱時的指示燈，黃燈是保溫時的指示燈。分流電阻R1=R2=500 Ω，加熱電阻絲R3=50 Ω，兩燈電阻不計(jì)。 （1）根據(jù)電路分析，敘述電飯煲煮飯的全過程（包括加熱和保溫的過程）。 （2）簡要回答，如果不閉合開關(guān)S1，電飯煲能將飯煮熟嗎？ （3）計(jì)算加熱和保溫兩種狀態(tài)下，電飯煲的消耗功率之比。 【答案】（1）見解析 （2）不煮飯 （3）12:1 【解析】（1）電飯煲盛上食物后，接上電源，同時把手動開關(guān)S1關(guān)閉，這時黃燈被短路紅燈亮，電飯煲處于加熱狀態(tài)。 加熱到80 ℃時，S2自動斷開，S1仍閉合，待電飯煲中水燒干后，溫度升高到103 ℃時，開關(guān)S1自動斷開，這時飯已煮熟，黃燈亮，電飯煲處于保溫狀態(tài)。 由于電飯煲散熱，待溫度下降至60 ℃時，S2自動閉合，電飯煲重新處于加熱狀態(tài)，待溫度上升到80 ℃時，又自動斷開，電飯煲再次處于保溫狀態(tài)。 （2）如果不閉合開關(guān)S1， 電飯煲不能將飯煮熟 從而有