【推荐】专题2-5+焦耳定律-试题君之课时同步君2017-2018学年高二物理人教版（选修3-1） 9页

第二章 恒定电流 第5节 焦耳定律 ‎1．对于不同的电源，工作时的电流为I，下列说法正确的是 A．I越大的电源做功越快 B．I越大的电源输出的电能越多 C．电动势越大的电源做功越快 D．电动势E与电流I的乘积体现了电源做功的快慢 ‎【答案】D ‎2．（多选）关于四个公式①P=UI；②P=I2R；③P=；④P=，下列叙述正确的是 A．公式①④适用于任何电路的电功率的计算 B．公式②适用于任何电路的热功率的计算 C．公式①②③适用于任何电路电功率的计算 D．以上均不正确 ‎【答案】AB ‎【解析】P=UI、P=适用于任何电路的电功率的计算，而P=I2R、P=只适用于纯电阻电路的电功率的计算，故A正确，C错误；P=I2R适用于任何电路的热功率的计算，P=UI、P=只适用于纯电阻电路的热功率的计算，故B正确。‎ ‎3．一台额定电压为U的电动机，它的电阻为R，正常工作时通过的电流为I，则 A．电动机t秒内产生的热量是Q=UIt B．电动机t秒内产生的热量是Q=I2Rt C．电动机的功率为P=I2R D．电动机的功率为P=U2/R ‎【答案】B ‎4．通过电阻R的电流强度为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流强度为，则在时间t内产生的热量为 A．4Q B．2Q C． D．‎ ‎【答案】C ‎【解析】根据Q=I2Rt得，电阻变为原来的2倍，电流强度变为原来的，时间不变，则热量变为原来的。故C正确，ABD错误。 ‎ ‎5．如图所示电路中，三个相同的灯泡额定功率是40 W，在不损坏灯泡的情况下，这三个灯泡消耗的总功率最大不应超过 A．40 W B．60 W C．80 W D．120 W ‎【答案】B ‎【解析】由电路图可知，IL3=2IL2=2IL1；则L3消耗的功率最大，当L3消耗的功率是40 W时，根据P=I2R可知，L1、L2各消耗功率10 W，则电路消耗的总功率为60 W，故选B。‎ ‎6．如果家里的微波炉（1 000 W）、电视机（100 W）和洗衣机（400 W）平均每天都工作1 h，一个月（30天计）的用电荷量是 A．10 kW·h B．20 kW·h C．45 kW·h D．40 kW·h ‎【答案】C ‎【解析】P=1 000 W+100 W+400 W=1 500 W=1.5 kW，故W=Pt=1.5 kW×1 h×30=45 kW·h，故选C。‎ ‎7．（多选）在如图所示的电路中，输入电压U恒为8 V，灯泡L标有“3 V，6 W”字样，电动 机线圈的电阻RM=1 Ω。若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是 A．电动机的输入电压是5 V B．流过电动机的电流是5 A C．整个电路消耗的电功率是16 W D．电动机的效率是80％‎ ‎【答案】AC ‎8．如图所示电路中，电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流。R0为定值电阻，移动滑动变阻器的滑片，则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中，可能正确的是 ‎【答案】C ‎【解析】由题图知R0与R并联，电压表测电源电压，电流表测R支路的电流。若电源提供的电流恒定为，根据并联电路特点可知：，其中为定值，由，可知U与I的图象为一次函数，且，故AB错误；由电功率的计算公式：电路消耗总功率，其中为定值，由 ‎，可知P与I的图象为一次函数，，且I不能为0，P不会为0，故C正确，D错误。‎ ‎9．（多选）如图所示是一直流电动机提升重物的装置；已知重物质量为m=50 kg，电源输出电压U=110 V保持不变，电动机线圈电阻R=4 Ω，不计各处摩擦，当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I=5 A（g=10 m/s2）则 A．电源的输出功率为100 W B．电动机线圈电阻R的发热功率550 W C．提升中重物的功率为450 W D．电动机的效率为81.8％‎ ‎【答案】CD ‎【名师点睛】此题是关于电功率的计算问题；关键是搞清电动机内部的能量转化关系，知道电热的求解公式P热=I2R。‎ ‎10．用电动势E=6 V、内电阻r=4 Ω的直流电源分别单独对下列四个小灯泡供电，实际消耗电功率最大的小灯泡的额定电压和额定功率是（设灯泡电阻不随电压变化）‎ A．“6 V，12 W” B．“6 V，9 W”‎ C．“6 V，4 W” D．“6 V，3 W”‎ ‎【答案】B ‎【解析】小灯泡的功率为：，由数学知识可知：当 时，即R=r时电灯功率最大，电灯最亮。根据可得四个灯泡的电阻分别为3 Ω，‎ ‎4 Ω，9 Ω，12 Ω，B电灯的电阻等于电源内阻，所以B电灯功率最大。故选B。 ‎ ‎11．直流电动机M接在如图所示的电路中，理想电压表的示数是20 V，理想电流表的示数是‎1.0 A，限流电阻R=5.0 Ω，则可知 A．电动机的机械功率是20 W B．电阻R消耗的电功率是5 W C．电动机线圈的电阻是20 Ω D．电动机产生的电热功率是20 W ‎【答案】B ‎【名师点睛】此题是关于电动机问题的计算；要知道电动机不是纯电阻电路，不满足欧姆定律，故电动机线圈内阻；电动机的总功率IU一部分转化为内阻上的发热功率I2r，另一部分输出变为机械功率，要弄清这种能量转化。‎ ‎12．如图所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L标有“6 V， 12 W”字样，电动机线圈的电阻RM=0.50 Ω。若灯泡恰能正常发光，以下说法中不正确的是 A．电动机的输入功率是12 W B．电动机的输出功率是12 W C．电动机的热功率是2.0 W D．整个电路消耗的电功率是24 W ‎【答案】B ‎【解析】电动机两端的电压为：U1=U–UL=12 V–6 V=6 V，整个电路中的电流为：，所以电动机的输入功率为：P入=U1I=6×2 W=12 W，故A正确；电动机的热功率为：P热=I2RM=22×0.5 W=2.0 W，则电动机的输出功率为：P出=P入–P热=12 W–2 W=10 W，故B不正确，C正确；整个电路消耗的功率为：P总=UI=12×2 W=24 W，故D正确。‎ ‎13．如图所示，电路两端电压U恒为28 V，电灯上标有“6 V，12 W”字样，直流电动机线圈电阻R=2 Ω。若电灯恰能正常发光，且电机能运转，求：‎ ‎（1）流过电灯的电流是多大?‎ ‎（2）电动机两端的电压是多大?‎ ‎（3）电动机输出的机械功率是多大？‎ ‎【答案】（1）2 A （2）22 V （3）36 W ‎14．如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈的电阻为r=1 Ω，电动机两端电压为5 V，电路中的电流为1 A，物体A重20 N。忽略一切摩擦，求：‎ ‎（1）电动机线圈电阻消耗的热功率为多少？‎ ‎（2）电动机输入功率和输出功率各是多少？‎ ‎（3）10 s内电动机可以把重物匀速提升多高？‎ ‎（4）这台电动机的机械效率是多少？‎ ‎【答案】（1）1 W （2）5 W 4 W （3）2 m （4）80%‎ ‎15．如图所示是电饭煲的电路图，S1是一个控温开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点（103 ℃）时，会自动断开。S2是一个自动控温开关，当温度低于60 ℃时会自动闭合；温度高于80 ℃时，会自动断开。红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯。分流电阻R1=R2=500 Ω，加热电阻丝R3=50 Ω，两灯电阻不计。‎ ‎（1）根据电路分析，叙述电饭煲煮饭的全过程（包括加热和保温的过程）。‎ ‎（2）简要回答，如果不闭合开关S1，电饭煲能将饭煮熟吗？‎ ‎（3）计算加热和保温两种状态下，电饭煲的消耗功率之比。‎ ‎【答案】（1）见解析 （2）不煮饭 （3）12:1‎ ‎ ‎