人教版高中物理焦耳定律单元测试

1、名校名 推荐 焦耳定律一、单选题1如图所示的电路中，电源电动势为12 V ，内阻为 2 ，四个电阻的阻值已在图中标出闭合开关S，下列说法正确的有()A 路端电压为8 VB 电源的总功率为10 WC a、 b 间电压的大小为5 VD a、 b 间用导线连接后，电路的总电流为1 A【答案】 C【解析】 AB 、根据串并联电路可知外电路总电阻为，由闭合电路欧姆定律知则外电路电压为电源的总功率为，故 AB 错误C、若规定电压负极的电势为0，则根据串联电路分压原理可知，所以 a、 b 间电压的大小为5 V，故 C 正确D 、a、 b 间用导线连接后外阻为R,则根据闭合电路欧姆定律可知，故 D 错误；故选

2、C2电动自行车是生活中重要的交通工具，某品牌电动自行车的铭牌如下：根据此铭牌中的有关数据，下列说法正确的是（）A 电动车的电动机内阻为 7.2 B 充满电时蓄电池需要的能量E=288JC 额定功率下行驶时，电动机的效率为95D 充满电后，在额定功率下连续行驶的最长时间为2h【答案】 C【解析】 电动机不是纯电阻电路，故不能通过欧姆定律求解电阻，即电动机的内阻，选项A 错误；充满电时蓄电池需要的能量：，选项 B 错误；额定功率下行驶时，电动机的效率：出，选项 C 正确；充满电后，在额定功率下连续行驶的最长时间为，选项 D 错误；故选 C.3电动枧是把电能转化成机械能的一种设备，在工农业、交通运输

3、、国防及家电、医疗领域广泛应用。图示表格是某品牌电动机铭牌的部分参数，据此信息，下列说法中不正确的是型号YE3-132S2-2编号521780额定功率1100W额定电压220V额定电流5.0A额定转速2900r/ min效率90.0频率50HA 该电动机的发热功率为110WB 该电动机转化为机械能的功率为1100WC 该电动机的线圈电阻R 为 4.4 5.94 104JD 该电动机正常工作时每分钟对外做的功为【答案】 B【 解 析 】 根 据 表 格 可 知 该 电 动 机 的 发 热 功 率 为 热额， 机 械 功 率 为，A 正确 B 错误；根据可知该电动机的线圈电阻为热，机额C 正确；该

4、电动机正常工作时每分钟对外做的功为机， D 正确4太阳能路灯是采用晶体硅太阳能电池供电，用于代替传统公用电力照明的路灯，白天太阳能电池对蓄电池充电，晚上蓄电池的电能供给路灯照明。太阳光垂直照射到地面上时，单位面积的辐射功率为。某一太阳能路灯供电系统对一盏LED 灯供电， 太阳能电池的光电转换效率为15 左右， 电池板面积 1m2，采用两组 12V蓄电池（总容量 300Ah）， LED 路灯规格为 “40W， 24V”，蓄电池放电预留20 容量。下列说法正确的是（）A 蓄电池的放电电流约为0.6AB 一盏 LED 灯每天消耗的电能约为0.96C 该太阳能电池板把光能转化成电能的功率约为40WD

5、把蓄电池完全充满电，太阳照射电池板的时间不少于38.4h【答案】 D【解析】 蓄电池的放电电流为，故 A 错误；一盏 LED 灯的功率为40W ，每天平均使用按10 小时算，每天消耗的电能约为：，故 B 错误；太阳能电池板把光能转化为电能的功率，故 C 错误；把蓄电池完全充满电，假设太阳能电池板全部用于对蓄电池充电，需能量为：，而太阳能电池的即使一直垂直照射，功率为150W ，故用时约：，故 D 正确，故选 D。5额定电压为 4.0V 的直流电动机的线圈电阻为1.0，正常工作时， 电动机线圈每秒产生的热量为4.0J，下列计算结果正确的是（）A 电动机正常工作时的电流强度为4.0AB 电动机正常

6、工作时的输出功率为8.0WC 电动机每分钟将电能转化成机械能为240.0JD 电动机正常工作时的输入功率为4.0W【答案】 C【解析】 A 、由焦耳定律，解得 I=2.0A，故电动机正常工作时的电流强度为2.0A，故 A 错误；BD 、电动机正常工作时的输入功率，电动机的热功率为，所以电动机正常工作时的输出功率出，故 B 、 D 错误；C、电动机每分钟将电能转化成机械能出出，故 C 正确；故选 C。6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;如果电阻为2R，电流强度为 2I ，则在时间 t内产生的热量为（）A 2QB 4QC 8QD 16Q【答案】 C【解析】 根据 Q=

7、I2Rt 得，电阻变为原来的 2 倍，电流强度变成 2 倍，时间不变，则热量变成原来的 8 倍；故 C 正确， A 、B、D 错误故选 C二、多选题7某兴趣小组同学用一个电动机和一段电热丝制作了一个电吹风机，设电动机线圈电阻为R1，它与电热丝电阻值 R2，将他们串联后接到电压为U 的直流电源上，电吹风正常吹出热风，测出电流为I ，则下列物理量计算正确的是 ()1名校名 推荐 A 总功率 P=I 2（R1+R2）B 总功率 P=UIP1=I 2R1C 电动机的发热功率D 电动机两端电压为IR 1【答案】 BC【解析】 电吹风机消耗的电功率P 是总的功率，总功率的大小应该是用P=IU 来计算，所以

8、总功率 P=IU ；电吹风机中发热的功率要用I2R 来计算，则电动机的发热功率P1=I2R1，总的发热功率为 I 2（ R1+R2），吹风机的总功率 P=IU 要大于发热部分的功率，所以BC 正确， A 错误；电动机两端电压为U-IR 2，不等于 IR 1，选项 D错误；故选 BC.8下列关于电流热效应的理解正确的是()A 白炽灯通电以后，一会儿就热得烫手是电流的热效应B 电饭锅消耗电能煮饭，不符合能量守恒定律C 电流通过导体时都要产生热效应D 通电导体能发热，说明电能是热能【答案】 AC【解析】 明确电流热效应的内容，知道电流通过导体时将电能转化为内能，从而导致导体发热，该过程是符合能量守恒

9、定律的白炽灯通电以后，一会儿就热得烫手是电流的热效应，A 正确；电饭锅消耗电能转化为内能，是符合能量守恒的， B 错误；电流通过导体时都会产生热效应，C 正确；通电导体发热是因为电能转化为内能，说明电能可以转化为热能， D 错误9如图所示，图线 1 表示的导体的电阻为R1，图线 2 表示的导体的电阻为 R2，则下列说法正确的是：（ 3）若电动机以 v=1 m/s 匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量？【答案】（ 1） 5A （ 2） 550W （3） 53kg【解析】 （ 1）由电路中的电压关系可得电阻R 的分压 U R U U V (160 110)V 50V流过电阻 R 的电流 I RU

10、R50 A 5AR10即通过电动机的电流 I MI R5A （ 2）电动机的分压 UM=U V=110V输入电动机的功率 P电I MU M550W （ 3）电动机的发热功率P热I M2 r20W电动机输出的机械功率P出P电P热530W又因 P出 mgv，所以 mP出53kggv11环保汽车已为 2008 年奥运会场馆服务 .某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量.当它在水平路面上以v=36km/h 的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I =50A ，电压 U =300V.在此行驶状态下 :（ 1）求驱动电机的输入功率电；（ 2）若驱动电机能够将输入功率的90 转化为用于牵引汽车前进的机械功率

11、机，求汽车所受阻力与车重的比值（ g 取 10）；（ 3）设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积.结合计算结果，简述你对该设想的思考 .已知太阳辐射的总功率，太阳到地球的距离，太阳光传播到达地面的过程中大约有 30 的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15 .【答案】（ 1）（ 2） 0.045（ 3）见解析【解析】（ 1）驱动电机的输入功率电A R1 R21 33 倍长后电阻等于 R2B 把 R1 拉长到原来的C 将 R1 与 R2 串联后接于电源上，则功率之比P1 P2 1 3D 将 R1 与 R2 并联后接于电源上，则电流比I 1 I 2

12、1 3【答案】 AC【解析】 根据 I-U 图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以R1 ：R2=1：3选项 A 正确；把 R1 拉长到原来的 3 倍长后，横截面积变为原来的1/3，根据可知，电阻变为原来的9 倍，不等于 R2，选项 B 错误；串联电路电流相等，所以将R1 与 R2 串联后接于电源上，电流比I 1： I 2=1： 1，根据 P=UI=I 2R，功率之比为 1：3，选项 C 正确；并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将R1 与 R2 并联后接于电源上，电流比I1： I2=3： 1故 D 错误。故选 AC 。三、解答题10如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图电动

13、机内电阻 r=0 8 ，电路中另一电阻 R=10，直流电压 U=160V ，电压表示数UV =110 V（ g 取 10 m/s2）试求：（ 2）在匀速行驶时机电电汽车所受阻力与车重之比。（ 3）当阳光垂直电磁板入射式，所需板面积最小，设其为S，距太阳中心为r 的球面面积，若没有能量的损耗，太阳能电池板接受到的太阳能功率为，则设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P，由于 电，所以电池板的最小面积电故本题答案是： （ 1）（ 2）0.045（ 3）12四川省 “十二五 ”水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一， 某地要把河水抽高20

14、m，进入蓄水池， 用一台电动机通过传动效率为80 的皮带，带动效率为 60的离心水泵工作工作电压为380 V ，此时输入电动机的电功率为19kW ，电动机的内阻为0.4 已.知水的密度为1103kg/m3 ，重力加速度取 10 m/s2.求：(1)电动机内阻消耗的热功率；(2)将蓄水池蓄入864 m3 的水需要的时间 (不计进、出水口的水流速度 )【答案】（ 1）(2)P ，则 PUI【解析】 试题分析：(1) 设电动机的电功率为设电动机内阻 r 上消耗的热功率为Pr ，则 Pr I 2 r代入数据解得 Pr1 103W(2) 设蓄水总质量为M ，所用抽水时间为 t .已知抽水高度为h ，容积

15、为 V ，水的密度为，则M V（ 1）通过电动机的电流；设质量为 M 的河水增加的重力势能为Ep ，则E p Mgh（ 2）输入电动机的电功率；2设电动机的输出功率为P0 ，则 P0 P Pr根据能量守恒定律得P0 t 60% 80% Ep代入数据解得 t 210 4 s 。13如图所示，电源的电动势为 12V ，内阻为 1， R1=1 ,R2=6,电动机的线圈电阻为 0.5 。开关闭合后通过电源的电流为 3A ，求：(1)R 1 两端的电压(2)电源的内电压(3)电动机的热功率和输出的机械功率【答案】（1） （ 2）（ 3）【解析】（1）由题可知电路中总电流为则根据部分电路欧姆定律可知两端电

16、压为；（ 2）根据部分电路欧姆定律可知内电压为内；（ 3） 两端电压：内通过 R2 的电流：通过电动机的电流：（，电动机消耗的电功率为：电动机的热功率为：热电电动机输出的机械功率为：内14如图所示，电源电动势E=10V ，内阻 r=1，闭合电键S 后，标有 “ 8V， 12W”的灯泡恰能正常发光，电动机 M 绕组的电阻R0 =2，求：(1)电源的内电压U 内；(2)通过电动机M 的电流 I M ；(3)电动机的输出功率P 出 。【答案】（1） 2V （ 2） 0.5A （3） 3.5W【解析】 (1)由全电路的欧姆定律可得，电源的内电压：内-代入数据： 内-(2)干路电流：内电灯的电流：通过电动机 M 的电流：-(3)电动机的电功率：电动机的热功率：热R电动机的输出功率： 出- 热.15规格为 “ 220V36W”的排气扇，线圈电阻为 40（ 1）接上 220V 电压后，求排气扇转化为机械能的功率和发热热功率；（ 2）如果接上 220V 电压后，扇叶被卡住，不能转动，求排气扇的电功率和发热功率【答案】（1） 35W,1W （ 2） 1210W【解析】（1）接上 220V 电压后，排气扇的功率为36W 名校名 推荐 据热功率公式P 热=I 2 r=()24