2019年人教版高二物理选修3-1随堂检测试卷含答案：2.5 焦耳定律

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1、随堂检测 1(多选) 马路上的“微公交”是用蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力若车上蓄电池输出电压为 48 V，电池容量为 120 Ah，电动机额定电压为 48 V，额定功率为 12 kW ，则( )A电动机在额定电压下工作时，额定电流为 25 AB蓄电池充满电时能储存 5 760 J 的能C蓄电池充满电后最多能供电动机正常工作 48 hD电动机在额定电压下工作 1 h，流过的电荷量为 43210 5 C解析：选 AC由 PUI 知， 电动机在额定电压下的额定电流为 I 25 A，选项 APU正确；蓄电池储存的电能最多为 EUQ20710 7 J，选项 B 错误；最长工作时间T 17

2、 250 s48 h，选项 C 正确；电动机在额定电压下工作 1 h，流过的电荷量EPqIt 253 600 C910 4 C，选项 D 错误2如表为某电热水壶铭牌上的一部分内容，根据表中的信息，可计算出电热水壶在额定电压下以额定功率工作时的电流约为( )型号 DF938 额定功率 900 W额定电压 220 V 额定容量 12 LA68 A B41 AC12 A D024 A解析：选 B由铭牌读出电热水壶额定功率为 P900 W，额定电压为 U220 V；由PUI 得，通过电热水壶额定电流为：I A41 APU 9002203如图所示的电路中，电源的输出电压恒为 U，电动机 M 的线圈电阻与

3、电炉 L 的电阻相同，电动机正常工作，在相同的时间内，下列判断正确的是( )A电炉放出的热量大于电动机放出的热量B电炉两端电压小于电动机两端电压C电炉两端电压等于电动机两端电压D电动机消耗的功率等于电炉消耗的功率解析：选 B电动机 M 与电炉 L 串联，电流相等，电阻相等，根据焦耳定律 QI 2Rt可知，在相同的时间内，电炉放出的热量与电动机放出的热量相等，故 A 错误设电动机M 线圈电阻与电炉 L 的电阻均为 R，电路中电流为 I，根据欧姆定律得：电炉两端的电压UL IR，电动机是非纯电阻电路，其电压 UMIR ，则有 UMU L，所以电炉两端电压小于电动机两端电压，故 B 正确， C 错误

4、电动机消耗的功率 PMU MI，电炉消耗的功率PL ULI，U M UL，则 PM PL，即电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率 ，故 D 错误4一台电风扇的额定功率是 60 W，内阻为 2 ，当把它接在 220 V 的电压下时可以正常运转(1)求电风扇正常运转时，通过它的电流多大？每秒钟有多少电能转化为机械能？(2)若接上电源后，电风扇因故不能转动，这时通过它的电流多大？电风扇实际消耗的电功率多大？此时可能会发生什么问题？解析：(1)电风扇正常运转，消耗的功率为额定功率 PUI，所以 I A027 PU 60220A，由能量守恒定律得 WQ E，Pt I 2RtE，所以 EPtI 2Rt598

5、5 J(2)电风扇不转动时，相当于纯电阻，由欧姆定律得 UIR，所以 I A110 UR 2202A，实际消耗的电功率 P W24 200 W由于电风扇实际消耗的电功率远大于U2R 22022其额定功率，且电能全部转化为内能，电风扇将被烧坏答案：(1)027 A 5985 J (2)110 A 24 200 W 电风扇将被烧坏课时作业 学生用书 P137(单独成册 )一、单项选择题1某汽车发动机铭牌上标有“200 kW”的字样，其表示( )A实际功率 B瞬时功率C平均功率 D额定功率解析：选 D汽车发动机铭牌上所标功率为汽车正常工作时的功率，即为额定功率2(2018淄博校级联考)如果家里的微波

6、炉 (1 000 W)、电视机(100 W)和洗衣机(400 W)平均每天都工作 2 h，一个月(30 天计) 的用电量是( )A10 kWh B20 kWhC45 kW h D90 kWh解析：选 DP1 000 W100 W400 W1 500 W15 kW，故 WPt15 kW2 h30 90 kWh3如图所示的路灯为太阳能路灯，每只路灯的光伏电池板有效采光面积约 03 m2晴天时电池板上每平方米每小时接收到的太阳辐射能约为 3106 J如果每天等效日照时间约为 6 h，光电池一天产生的电能可供 30 W 的路灯工作 8 h光电池的光电转换效率约为( )A48% B96%C16% D44

7、%解析：选 C路灯每天消耗的电能W 有 Pt3083 600 J86410 5 J，路灯每天接收的太阳能W 总 W 0St3 10603 6 J5410 6 J，效率 16%，选项 C 正确W有W总 864105 J54106 J4(2018宁波高二期中)粗细均匀的金属环上 A、B 、C、D 四点把其周长四等分，如图所示，当 A、B 点接入电路中时，圆环消耗的电功率为 P；当 A、D 点接入电路中时，电源内阻不计，圆环消耗的电功率为( )A3P B4P3CP D3P4解析：选 B设电源的电动势为 E，金属环每一等份的电阻为 R，则当 A、B 点接入电路中时总电阻 R1R当 A、D 点接入电路中

8、时总电阻 R2 RR3RR 3R 34由功率公式 P ，UE 得U2RP2P1R 1R243，又 P1P，得 P2 4P35如图所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中，甲电路两端的电压为 8 V，乙电路两端的电压为 16 V调节变阻器 R1 和 R2 使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的功率分别为 P1 和 P2，两电路中消耗的总功率分别为 P 甲 和 P 乙 ，则下列关系中正确的是( )AP 甲 P 乙 BP 甲 P 乙CP 1P 2 DP 1P 2解析：选 D由灯都正常发光可知 ，R 1 中电流是 R2 中电流二倍，R 1 两端电压是 R2 两端电压的二分之一，两变阻器消耗的功率相等，两

9、电路中消耗的总功率相等，选项 D 正确，A、B 、 C 错误6(2018南宁高二检测)如图所示，有一内电阻为 44 的电解槽和一盏标有“110 V 60 W”的灯泡串联后接在电压为 220 V 的直流电路两端，灯泡正常发光，则 ( )A电解槽消耗的电功率为 120 WB电解槽的发热功率为 60 WC电解槽消耗的电功率为 60 WD电路消耗的总功率为 60 W解析：选 C灯泡能正常发光 ，说明电解槽和灯泡均分得 110 V 电压，且干路电流II 灯 A，则电解槽消耗的功率 PP 灯 IU60 W，C 正确，A 错误；电解槽的PU 611发热功率 P 热 I 2R 内 13 W，B 错误；整个电路

10、消耗的总功率 P 总 220 W120 611W，D 错误7(2018普宁市校级月考)如图为 A、B 两灯泡的 IU 图象，把它们串联接在 220 V的恒压电源上，根据图象，计算 A、B 两灯泡的实际功率分别约为( )A484 W、22 W B22 W、484 WC50 W 、170 W D5 W、17 W解析：选 D两灯泡串联接在 220 V 的电压下，则可知两灯泡电流相等，且总电压为220 V， 则由题图可知，电流约为 01 A，A 的电压为 50 V，B 的电压约为 170 V，则由PUI 可知，A 的功率为 5 W，B 的功率为 17 W二、多项选择题8(2018武汉高二检测)如图所示

11、，电阻 R120 ，电动机线圈的电阻 R210 当开关断开时，电流表的示数是 05 A，当开关闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数 I 和电路消耗的电功率 P 应是( )AI15 A BI15 ACP15 W DP15 W解析：选 BD电路两端的电压为：UI 1R105 A20 10 V电动机是非纯电阻用电器，UI 2I R2，所以 I2 1 A电流表的示数 II 1I 215 A，A 错误，B 正2UR2确电路总功率 PU(I 1I 2)15 W，C 错误，D 正确9(2018山东日照一中月考) 假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示图象上 A 点与原点连

12、线与横轴成 角，曲线在 A 点的切线与横轴成 角，则( )A白炽灯的电阻随电压的增大而减小B在 A 点，白炽灯的电阻可表示为 tan C在 A 点，白炽灯的电功率可表示为 U0I0D在 A 点，白炽灯的电阻可表示为U0I0解析：选 CD白炽灯的电阻随电压的增大而增大，选项 A 错误；在 A 点，白炽灯的电阻可表示为 ，选项 B 错误，D 正确；在 A 点，白炽灯的电功率可表示为 U0I0，选项U0I0C 正确10(2018南昌校级联考)如图所示是某型号电吹风的电路图，它主要由电动机 M 和电热丝 R 构成，已知电吹风的额定电压为 220 V，吹冷风时的功率为 120 W，吹热风时的功率为 1

13、000 W，关于该电吹风，下列说法正确的是( )A若 S1、S 2 闭合，则电吹风吹冷风B电热丝的电阻为 55 C电动机工作时输出的机械功率为 880 WD当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为 120 J解析：选 BD若 S1、S 2 闭合 ，电热丝接入，则此时电热丝发热，电吹风吹出的是热风，故 A 错误；电动机和电热丝并联 ，当吹热风时，电热丝消耗的功率为 PP 热 P 冷1 000 W120 W880 W， 由 P ，可知 R 55 ，故 B 正确；电动机U2R U2P 2202880工作时输出的功率为吹冷风时的功率，故只有 120 W，故 C 错误；当吹热风时，电动机消耗的电功率仍

14、为 120 W，故每秒钟消耗的电能为 120 J，故 D 正确三、非选择题11如图所示，A 为电解槽，N 为电炉子，恒定电压 U12 V，电解槽内阻 rA2 ，当 S1 闭合、S 2 断开时，电流表的示数为 6 A；当 S2 闭合、 S1 断开时，电流表的示数为 4 A，求：(1)电炉子的电阻及发热功率各多大？(2)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？解析：(1)电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律 I1 ，得 R 2 ，其发热功UR UI1 12 V6 A率为：P RUI 1126 W72 W(2)电解槽为非纯电阻元件，发热功率为：P 热 I rA4 22 W32 W总功率为：P2总 U

15、I 2124 W48 W，故电能转化为化学能的功率为：P 化 P 总 P 热 (4832) W16 W答案：(1)2 72 W (2)16 W12(2018安溪县校级模拟)电动自行车作为一种重要的交通工具，越来越受到人们的喜爱，如表是一辆电动自行车的部分技术指标，其中额定车速是指电动车满载情况下在平直道路上以额定功率匀速行驶的速度额定车速载车质量载重电源电源输出电压充电时间额定输出功率电动机额定工作电压和电流18km/h 40 kg 80 kg36 V/12 Ah 36 V6 8 h 180 W 36 V/6 A请参考表中数据，完成下列问题(g 取 10 m/s2)：(1)此车所配电动机的内阻

16、是多少？(2)在行驶过程中电动车受阻力是车重( 包括满载重)的 k 倍，试计算 k 的大小是多少？(3)若电动车满载时在平直道路上以额定功率行驶，且阻力大小恒定，当车速为 3 m/s时，加速度为多少？解析：(1)从表中可知，输出功率 P 出 180 W，输入功率 P 入 UI 366 W216 W 由于内阻消耗的功率等于输入功率与输出功率的差：PrI 2rP 入 P 出 所以：r 1 216 18062(2)车正常行驶时：P 额 F fvmk(M m )gvm 所以：k 003 180（40 80）105(3)又 P 额 F v Fk(Mm) g (Mm)a 由代入数据得：a02 m/s 2答案：(1)1 (2)003 (3)02 m/s 2