高二物理焦耳定律測(cè)試題答案
高二物理焦耳定律測(cè)試題答案
焦耳定律是定量說(shuō)明傳導(dǎo)電流將電能轉(zhuǎn)換為熱能的定律。下面是學(xué)習(xí)啦小編收集整理的高二物理焦耳定律測(cè)試題目及其參考答案以供大家學(xué)習(xí)。
高二物理焦耳定律測(cè)試題及答案
1.下列關(guān)于電功率的說(shuō)法中，正確的是( )
A.用電器的額定功率與用電器的實(shí)際電壓和實(shí)際電流有關(guān)
B.用電器的實(shí)際功率取決于用電器的額定功率
C.白熾燈正常工作時(shí)，實(shí)際功率等于額定功率
D.電功率越小，則電流做功越少
解析：選C.用電器的額定功率是它正常工作時(shí)的功率，其值是由用電器本身的結(jié)構(gòu)決定的，與實(shí)際電流和電壓無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)C對(duì);而用電器實(shí)際功率是多大，是由加在它兩端的電壓和通過(guò)的電流決定的，故B錯(cuò);電流做功的多少不僅與功率的大小有關(guān)，還與時(shí)間有關(guān)，故D錯(cuò).
2.(2011年江蘇常州高二檢測(cè))下列關(guān)于電功W和電熱Q的說(shuō)法正確的是( )
A.在任何電路中都有W=UIt、Q=I2Rt，且W=Q
B.在任何電路中都有W=UIt、Q=I2Rt，但W不一定等于Q
C.W=UIt、Q=I2Rt均只有在純電阻電路中才成立
D.W=UIt在任何電路中都成立，Q=I2Rt只在純電阻電路中才成立
解析：選B.W=UIt、Q=I2Rt適用于一切電路，但在純電阻電路中W=Q，在非純電阻電路中W>Q，B對(duì)，A、C、D錯(cuò).
3.有四盞燈，接入如圖2-5-7所示的電路中.L1和L2都標(biāo)有“220 V 100 W”，L3和L4都標(biāo)有“220 V 40 W”.把電路接通后，最暗的燈將是( )
圖2-5-7
A.L1 B.L2
C.L3 D.L4
解析：選C.由P=U2R可知，R1=R2P3;對(duì)L1和L2，電阻相同，IL1>IL2，由P=I2R可知，P1>P2，故P3最小，L3最暗，C正確.
4.加在某電動(dòng)機(jī)上的電壓是U(V)，電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為P(W)，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為r(Ω)，則電動(dòng)機(jī)線圈上消耗的電熱功率為( )
A.P B.U2r
C.P2rU2 D.P-P2rU2
解析：選C.電動(dòng)機(jī)的電流I=PU，線圈發(fā)熱功率P熱=P2U2r.故C對(duì).
5.微型吸塵器的直流電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻一定，當(dāng)加在它兩端的電壓為0.3 V時(shí)，電流為0.3 A，此時(shí)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)加在它兩端的電壓為2.0 V時(shí)，電流為0.8 A，且它能夠正常工作，試分析當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)消耗的電功率及輸出的機(jī)械功率.
解析：當(dāng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這時(shí)它相當(dāng)于一個(gè)純電阻.
由題意知直流電動(dòng)機(jī)線圈電阻R=U1I1=0.30.3 Ω=1 Ω
正常工作時(shí)消耗電功率
P電=U2I2=2.0×0.8 W=1.6 W.
發(fā)熱功率P熱=I22R=0.82×1 W=0.64 W.
由能量守恒知輸出機(jī)械功率
P機(jī)=P電-P熱=1.6 W-0.64 W=0.96 W.
答案：1.6 W 0.96 W
一、選擇題
1.把兩根電阻相同的電熱絲先串聯(lián)后并聯(lián)分別接在同一電源上，若要產(chǎn)生相等的熱量，則兩種方法所需的時(shí)間之比t串∶t并為( )
A.1∶1 B.2∶1
C.4∶1 D.1∶4
解析：選C.設(shè)每個(gè)電熱絲電阻為R，則R串=2 R，R并=R2由W=U2Rt得t串∶t并=4∶1.
2.兩盞額定功率相同的燈泡A和B，其額定電壓UA>UB，則下列說(shuō)法正確的是( )
A.兩燈正常發(fā)光時(shí)，燈泡中的電流強(qiáng)度IA>IB
B.兩燈電阻RA
C.將兩燈串聯(lián)后接入電路中發(fā)光時(shí)，燈泡的功率PA
D.將兩燈并聯(lián)后接入電路中發(fā)光時(shí)，燈泡的功率PA′
答案：D
3.一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的線圈電阻與一只電爐的電阻相同，都通過(guò)相同的電流，在相同時(shí)間內(nèi)( )
A.電爐放熱與電動(dòng)機(jī)放熱相等
B.電爐兩端電壓小于電動(dòng)機(jī)兩端電壓
C.電爐兩端電壓等于電動(dòng)機(jī)兩端電壓
D.電動(dòng)機(jī)消耗的功率大于電爐的功率
解析：選ABD. 電爐屬于純電阻，電動(dòng)機(jī)屬于非純電阻.對(duì)于電爐有：U=IR，放熱Q=I2Rt，消耗功率P=I2R;對(duì)于電動(dòng)機(jī)有：U>IR，放熱Q=I2Rt，消耗功率P=IU>I2R.
4.(2011年河北武強(qiáng)高二檢測(cè))圖2-5-8中虛線框內(nèi)是一未知電路，測(cè)得它的兩端點(diǎn)a、b之間電阻是R，在a、b之間加上電壓U，測(cè)得流過(guò)電路的電流為I，則未知電路的電功率一定是( )
圖2-5-8
A.I2R B.U2/R
C.UI D.UI-I2R
解析：選C.選項(xiàng)A、B的表達(dá)式只適用于純電阻電路，D項(xiàng)表達(dá)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(xiàng)正確.
5.如圖2-5-9所示，電路兩端的電壓U保持不變，電阻R1、R2、R3消耗的電功率一樣大，則電阻之比R1∶R2∶R3是( )
圖2-5-9
A.1∶1∶1 B.4∶1∶1
C.1∶4∶4 D.1∶2∶2
解析：選C.對(duì)R2、R3，由P=U2/R知R2∶R3=1∶1，對(duì)R1、R2，由P=I2R;I1=2I2，所以R1∶R2=I22∶I21=1∶4，C選項(xiàng)正確.
6.如圖2-5-10所示的電路中，L1，L2是兩個(gè)不同的小燈泡，a、b間有恒定的電壓，他們都正常發(fā)光，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向右滑動(dòng)時(shí)，發(fā)生的現(xiàn)象是( )
圖2-5-10
A.L1亮度不變，L2變暗
B.L1變暗，L2變亮
C.電路消耗的總功率變小
D.流過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流變小
答案：BCD
7.把六個(gè)相同的小燈泡接成如圖2-5-11甲、乙所示的電路，調(diào)節(jié)變阻器使燈泡正常發(fā)光，甲、乙兩電路所消耗的功率分別用P甲和P乙表示，則下列結(jié)論中正確的是( )
圖2-5-11
A.P甲=P乙 B.P甲=3P乙
C.P乙=3P甲 D.P乙>3P甲
解析：選B.設(shè)每個(gè)燈泡正常工作時(shí)的電流為I，則甲圖中電路的總電流為3I，P甲=12×3 I=36 I，乙圖中電路的總電流為I，P乙=12×I=12 I，故有P甲=3P乙，B正確.
8.(2011年天津高二檢測(cè))如圖2-5-12所示，額定電壓為110 V的兩盞電燈，額定功率分別為PA=100 W，PB=25 W.把它們接到220 V的電路上，欲使它們都能正常發(fā)光且耗電最少，應(yīng)采用的接法是( )
圖2-5-12
解析：選C.要使它們正常發(fā)光且耗電最少，由串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)，由于RA
9.(2011年江蘇南京高考復(fù)習(xí)質(zhì)量檢測(cè))圖2-5-13為甲、乙兩燈泡的I-U圖象，根據(jù)圖象計(jì)算甲、乙兩燈泡并聯(lián)在電壓為220 V的電路中，實(shí)際發(fā)光的功率約為( )
圖2-5-13
A.15 W 30 W B.30 W 40 W
C.40 W 60 W D.60 W 100 W
解析：選C.從圖象的橫坐標(biāo)(U)為220 V的刻度可找出對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)(I)的值分別為I甲=0.18 A，I乙=0.28 A.則P甲=U•I甲≈40 W，P乙=U•I乙≈60 W，即C項(xiàng)正確。
二、計(jì)算題
10.環(huán)保汽車(chē)在2008年奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館服務(wù).某輛以蓄電池為驅(qū)動(dòng)能源的環(huán)保汽車(chē)，總質(zhì)量m=3×103 kg.當(dāng)它在水平路面上以v=36 km/h的速率勻速行駛時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入電流I=50 A，電壓U=300 V.在此行駛狀態(tài)下：w
(1)求驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率P電;
(2)若驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車(chē)前進(jìn)的機(jī)械功率P機(jī)，求汽車(chē)所受阻力與車(chē)重的比值(g取10 m/s2).
解析：(1)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率P電=IU=1.5×104 W.
(2)在勻速行駛時(shí)，P機(jī)=0.9 P電=Fv=Ffv，得
Ff=0.9P電v=1.35×103 N，
汽車(chē)所受阻力與車(chē)重之比Ffmg=0.045.
答案：(1)1.5×104 W (2)0.045
11.(2011年安徽省兩地三校高二聯(lián)考)如圖2-5-14是家用電飯煲的電路圖.將電飯煲接到穩(wěn)壓電源上，當(dāng)開(kāi)關(guān)接通“加熱”擋時(shí)，電熱絲以額定功率給食物加熱，當(dāng)食物蒸熟后，開(kāi)關(guān)接通“保溫”擋，給食物保溫，這時(shí)電熱絲的功率為其額定功率的1/9，電流為1.40 A，已知分壓電阻的阻值是R=100 Ω.求：
圖2-5-14
(1)保溫時(shí)，電阻R兩端的電壓;
(2)穩(wěn)壓電源輸出的電壓;
(3)電熱絲的額定功率.
解析：(1)電阻R兩端的電壓為UR=IR=1.40×100 V=140 V.
(2)設(shè)電熱絲的電阻為r，電源輸出電壓為U，則
(UR+r)2r=19•U2r
解得：r=50 Ω.
所以電源電壓為U=I(R+r)=1.40×(100+50) V=210 V.
(3)電熱絲的額定功率為P=U2r=210 250 W=882 W.
答案：(1)140 V (2)210 V (3)882 W
12.如圖2-5-15所示，已知UAB=6 V，當(dāng)滑動(dòng)變阻器觸頭P位于正中位置時(shí)，額定電壓為3 V的燈泡L正常發(fā)光，當(dāng)觸頭滑至最左端時(shí)，電燈實(shí)際功率為2 W，求此燈泡額定功率和變阻器的總電阻.
圖2-5-15
解析：設(shè)滑動(dòng)變阻器總電阻為Rm，燈泡電阻為RL，則根據(jù)P位于正中位置時(shí)燈泡正常發(fā)光，電壓為3 V，滑動(dòng)變阻器的電壓為3 V，得RL=Rm2.新課標(biāo)第一網(wǎng)
法一：找電流，P位于最左端的變阻器有效電阻R=Rm=2 RL，由功率關(guān)系知此時(shí)滑動(dòng)變阻器的功率P′=2P′L=4 W，I=P′L+P′U=2+46 A=1 A.滑動(dòng)變阻器的總電阻Rm=P′I2=4I2 Ω=4 Ω，RL=2 Ω.
燈泡的額定功率P額=U2額RL=322 W=4.5 W.
法二：找電壓，P位于最左端時(shí)，變阻器有效電阻R′=Rm=2RL，則UL=2 V.所以RL=U2LPL=222 Ω=2 Ω，燈泡額定功率
P額=U2額RL=322 W=4.5 W.
變阻器總電阻Rm=2RL=4 Ω