《焦耳定律》模擬試題

《焦耳定律》試題基礎夯實一、選擇題(1～4題為單選題，5題為多選題)1.圖中虛線框內(nèi)是一未知電路，測得它的兩端點a、b之間電阻是R，在a、b之間加上電壓U，測得流過電路的電流為I，則未知電路的電功率一定是()A．I2R B．U2/RC．UI D．UI—I2R答案：C解析：選項A、B的表達式只適用于純電阻電路，D項表達式表示在非純電阻電路中的輸出功率，虛線框中不知道是哪種元件，功率P＝UI總是適用的，C選項正確。2．(遼寧鞍山一中2022～2022學年高二上學期檢測)甲、乙兩只普通照明燈泡的銘牌如圖所示，下列說法中不正確的是()A．甲燈的實際功率一定總是40WB．將乙燈接入110V電路中，它的額定功率仍為60WC．兩燈均正常發(fā)光時，甲燈燈絲電阻較大D．兩燈均正常發(fā)光時，甲燈消耗的電能較少答案：A解析：燈泡的銘牌上標記的是額定電壓和額定功率，當工作電壓不是220V時，燈泡的實際功率不再是額定功率，但額定功率不會隨電壓變化而變化，A錯誤，BD正確；由P＝eq\f(U2,R)可知C正確。故選A。3．功率為10W的發(fā)光二極管(LED燈)的亮度與功率為60W的白熾燈相當。根據(jù)國家節(jié)能戰(zhàn)略，2022年前普通白熾燈應被淘汰。假設每戶家庭有2只60W的白熾燈，均用10W的LED燈替代，估算出全國一年節(jié)省的電能最接近()A．8×108kW·h B．8×1010kW·hC．8×1011kW·h D．8×1013kW·h答案：B解析：該題考查電能的估算問題。解題思路是一年按365天，全國按5億用戶，每天按4小時估算?？疾閼兡芰Α?只節(jié)能燈比2只白熾燈節(jié)省的功率為100W，即，所以一年節(jié)約的電能E＝×4×365×5×108kW·h≈8×1010kW·h，B選項正確。4．(河北遵化市2022～2022學年高二上學期期中)室內(nèi)有幾種用電器：的電飯煲、200W的電冰箱、750W的取暖器、250W的電視機和2kW的空調(diào)器。如果進線處有13A的保險絲，供電電壓為220V，下列情況下不可能同時使用的是()A．電飯煲和電冰箱 B．取暖器和空調(diào)器C．電飯煲和空調(diào)器 D．電冰箱、電視機和空調(diào)器答案：C解析：電路中允許的最大功率為Pm＝UI＝2860W。用電器的功率之和大于Pm時，用電器就不可能同時使用，故選C。5．計算用電量時，常用的單位是“度”，對此，下列說法中正確的是()A．1度等于×103kW·h B．1度等于×106JC．“度”是電功率的單位 D．“度”是電功的單位答案：BD解析：“度”是電功的單位，1度等于1kW·h，而1kW·h＝×106J，故選項B、D正確。二、非選擇題6．(上海理工大學附中2022～2022學年高二下學期開學測試)如圖所示的電路中，電阻R1＝1Ω，R2＝2Ω，R3＝3Ω，在A、B間接電源，S1、S2都打開，此時電阻R1、R2、R3消耗的功率之比P1∶P2∶P3＝________；當S1、S2都閉合時，電阻R1、R2、R3、消耗的功率之比P1′∶P2′∶P3′＝________。答案：1∶2∶3；6∶3∶2解析：當兩個開關(guān)均打開時，三個電阻串聯(lián)，電流相等，則由P＝I2R可知，功率之比等于電阻之比；故P1∶P2∶P3＝1∶2∶3；當開關(guān)均閉合時，三個電阻并聯(lián)，電阻兩端的電壓相等，則由P＝eq\f(U2,R)可知，功率之比與電阻成反比；故P1′∶P2′∶P3′＝6∶3∶2。7．如圖所示，燈L上標有200W，電動機上標有2000W，在A、B兩端加上220V的電壓時，燈和電動機均正常工作，求電燈正常工作時的電阻。答案：2Ω解析：電路正常工作時的電流I＝eq\f(P總,U)＝eq\f(2200,220)A＝10A，所以電燈正常工作時的電阻R＝eq\f(P燈,I2)＝eq\f(200,100)Ω＝2Ω。8．一只規(guī)格為“220V2000W”的電爐，求在正常工作時的電阻。若電網(wǎng)電壓為200V，求電爐的實際功率。在220V電壓下，如果平均每天使用電爐2h，求此電爐一個月要消耗多少度電？(一個月＝30天)答案：Ω1653W120度解析：設電爐電阻為R，由P＝eq\f(U2,R)得R＝eq\f(U2,P)＝eq\f(2202,2000)Ω＝Ω當電壓為U′＝200V時，電爐的實際功率為P′＝eq\f(U′2,R)＝eq\f(2022,W＝1653W在220V的電壓下，一個月耗用電能W＝Pt＝2×30×2kW·h＝120kW·h。能力提升一、選擇題(1～4題為單選題，5題為多選題)1．(石家莊市2022～2022學年高二上學期期末)在高速公路隧道內(nèi)兩側(cè)的電燈泡不易更換，為了延長電燈泡的使用壽命，一個接口處通常安裝兩個完全相同的燈泡，下列說法正確的是()A．兩個燈泡串聯(lián)B．兩個燈泡并聯(lián)C．每個燈泡實際消耗的功率是其額定功率的四分之一D．每個燈泡實際消耗的功率小于其額定功率的四分之一答案：A解析：兩個燈泡串聯(lián)，每個燈泡承受的電壓為U＝eq\f(220,2)V＝110V，低于額定電壓，燈泡不易損壞，故A正確；兩個燈泡并聯(lián)，每個燈泡承受的電壓為U＝220V，仍等于燈泡的額定電壓，燈泡正常工作，不能延長電燈泡的使用壽命，故B錯誤；由P＝eq\f(U2,R)，兩個燈泡串聯(lián)時，U變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)，由于燈絲較正常發(fā)光時溫度偏低，故燈絲電阻較正常發(fā)光時小，所以每個燈泡實際消耗的功率大于其額定功率的四分之一，故C、D錯誤。2.(河南師大附中2022～2022學年高二上學期期中)有四盞電燈，如圖所示連接在電路中，L1和L2都標有“220V,100W”字樣，L3和L4都標有“220V,40W”字樣，把電路接通后，亮度最暗的燈泡是()A．L1 B．L2C．L3 D．L4答案：C解析：根據(jù)串聯(lián)電路的電壓分配原則知L2、L3兩端的電壓最小，L4兩端的電壓最大。根據(jù)并聯(lián)電路的電流分配原則知通過L3的電流小于通過L2的電流。由此可知L4最亮，L1次之，L3最暗。選項C正確。3.(吉林一中2022～2022學年高二期末)如圖所示，三個電阻R1、R2、R3的阻值相同，允許消耗的最大功率分別為10W、10W、2W，則此電路中允許消耗的最大功率為()A．22W B．12WC．15W D．16W答案：B解析：由串并聯(lián)關(guān)系可知R1通過的電流最大，R2和R3兩端電壓相同，所以R3功率為2W，此時R2功率為2W，干路電流為支路電流的2倍，由熱功率公式可知R1功率為8W，電路中總功率為12W，故選B。4．(河北冀州中學2022～2022學年高二上學期期中)某實物投影機有10個相同的強光燈L1～L10(24V/200W)和10個相同的指示燈X1～X10(220V/2W)，將其連接在220V交流電源上，電路如圖。若工作一段時間后L2燈絲燒斷，則()A．X1的功率減小，L1的功率增大B．X1的功率增大，L1的功率增大C．X2的功率增大，其它指示燈的功率減小D．X2的功率減小，其它指示燈的功率增大答案：C解析：L2和X2并聯(lián)，燈絲燒斷。X2兩端電壓增大，由P＝eq\f(U2,R)知，照明燈X2實際功率變大；在串聯(lián)電路中總電壓等于分電壓之和，X2兩端電壓增大，所以其它燈組兩端電壓減小，由P＝eq\f(U2,R)知：其它指示燈的實際功率減小。故選C。5．(廣東培正中學2022～2022學年高二上學期期中)用如圖所示的實驗電路研究微型電動機的性能。當調(diào)節(jié)滑動變阻器的電阻R使電動機停止轉(zhuǎn)動時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為I1＝0.5A和U1＝；重新調(diào)節(jié)滑動變阻器的電阻R使電動機正常轉(zhuǎn)動時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為I2＝2.0A和U2＝24V。則()A．微型電動機內(nèi)線圈電阻為R線＝ΩB．微型電動機內(nèi)線圈電阻為R線＝12ΩC．電動機正常轉(zhuǎn)動時輸出的機械功率為P機＝48WD．電動機正常轉(zhuǎn)動時輸出的機械功率為P機＝32W答案：AD解析：當電動機停止轉(zhuǎn)動時，相當于一個純電阻元件，根據(jù)歐姆定律可知電動機內(nèi)線圈的電阻R線＝eq\f(U1,I1)＝4Ω，所以A正確、B錯誤；當電動機正常轉(zhuǎn)動時，電動機消耗的電功率P＝U2I2＝48W，電動機內(nèi)線圈消耗的熱功率P線′＝16W，故電動機輸出的機械功率P機＝P－P線′＝32W，故C錯誤，D正確。二、非選擇題6．微型吸塵器的直流電動機的內(nèi)阻一定，為1Ω，當加在它兩端的電壓為時，電流為0.8A，且能正常工作，求：(1)它的額定輸入功率多大？(2)工作時由導線發(fā)熱損失的功率多大？(3)它的最大輸出功率多大？答案：(1)(2)(3)解析：(1)電動機的額定輸入功率為：P額＝UI＝×＝(2)電動機的發(fā)熱功率為：P熱＝I2R＝2×1W＝。(3)根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒，電動機的最大輸出功率為：P出＝P額－P熱＝。7．一輛電動自行車的銘牌上給出了如下的技術(shù)參數(shù)表質(zhì)量為M＝70kg的人騎此電動自行車沿平直公路行駛，所受阻力Ff恒為車和人總重的k＝倍。取g＝10m/s2，求：(1)此車電機在額定電壓下正常工作的效率。(2)僅在電機以額定功率提供動力的情況下，人騎車行駛的最大速度。(3)僅在電機以額定功率提供動力的情況下，當車速為v1＝1.0m/s時，人騎車的加速度。答案：(1)%(2)6.0m/s(3)1.0m/s2解析：(1)由表可知，電機的額定電壓為U0＝40V、額定電流為I0＝3.5A，所以電機正常工作時輸入功率為P入＝U0I0＝140W又因電機的輸出