2024-2025学年高中物理同步测练13焦耳定律电路中的能量转化含解析教科版选修3-1

PAGE1-焦耳定律电路中的能量转化1、下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中错误的是(

)A.电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热肯定越多

B.W=UIt适用于任何电路,而只适用于纯电阻电路

C.在非纯电阻电路中,UI>I2R

D.焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路2、如图所示,R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,接在电源上时,功率分别为P1、P2、P3,则(

)A.P1>P2>P3

B.P1=P2=P3

C.P2<P1<P3

D.P1<P2<P33、额定电压都是110,额定功率分别为、的两盏电灯,接在外电压是220的电路上,使每盏电灯均能正常发光,则电路中消耗的功率最小的电路是(

)4、电阻R和电动机一起串联的电路中,如图所示.已知电阻R跟电动机线圈的电阻相等,开关接通后,电动机正常工作,设电阻R和电动机两端的电压分别为U1、U2,经过时间t,电流通过电阻R做功为W1,产生的电热为Q1;电流通过电动机做功为W2,产生的电热为Q2,则有(

)A.U1=U2,Q1=Q2

B.W1=W2,Q1=Q2

C.W1<W2,Q1<Q2

D.W1<W2,Q1=Q25、在如图甲所示的电路中,电源的电动势为3.0V,内阻不计,L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,当开关闭合后,下列说法中正确的是(

)A.L1中的电流为L2中的电流的2倍

B.L1的电阻为7.5Ω

C.L2消耗的电功率为0.375W

D.L1消耗的电功率为0.75W6、在如图所示电路中,电源电动势为12V,电源内阻为1.0Ω,电路中的电阻R0为1.5Ω,小型直流电动机M的内阻为0.5Ω。闭合开关S后,电动机转动,电流表的示数为2.0A。则以下推断中正确的是(

)A.电动机的输出功率为14W

B.电动机两端电压为7.0V

C.电动机的发热功率为4.0W

D.电源的输出功率为24W7、电动机的电枢阻值为,电动机正常工作时,两端电压为,通过电流强度为,工作时间为,下列说法中正确的是(

)A.电动机消耗的电能为

B.电动机消耗的电能为

C.电动机生热为

D.电动机生热小于

8、如图所示,图线上,、、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态,点,则下列说法中正确的是(

)A.在点时,电源的总功率最大

B.在点时,电源的输出功率最大

C.从到时,角增大,电源的总功率变小和输出功率减小

D.从到时,角增大,电源的效率变大和输出功率减小9、如图所示,图线AB是某电源的路端电压随电流改变的关系图线,OM是固定电阻R两端的电压随电流改变的图线,由图可知(

)A.该电源的电动势为6V,内阻是2Ω

B.固定电阻R的阻值为1Ω

C.该电源的最大输出功率为9W

D.当该电源只向电阻R供电时,其效率约为66.7%10、某一电源的路端电压与电流的关系和电阻、的电压与电流的关系如图所示.用此电源和电阻、组成电路.、可以同时接入电路,也可以单独接入电路.为使电源输出功率最大,可采纳的接法是(

)

A.将、串联后接到电源两端

B.将、并联后接到电源两端

C.将单独接到电源两端

D.将单独接到电源两端11、如图是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的R一I图象。现将甲、乙串联后接人电路中,则(

)A.甲电阻丝两端电压比乙电阻丝两端电压小

B.甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率大

C.在相同时间内,电流通过乙电阻丝产生的焦耳热较少

D.甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率小12、在如图所示电路中,定值电阻R0=2Ω,电流表和电压表均为志向电表.闭合开关S,当滑动变阻器Rx的滑片P从一端移向另一端时,发觉电压表的电压改变范围为0~3V,电流表的改变范围为0.75~1.0A.求:1.电源的电动势和内阻2.移动滑动变阻器滑片时,能得到的电源的最大输出功率1答案及解析：答案：A解析：电功率越大,表示电流做功越快,但是电路中产生的焦耳热量的多少还与做功的时间的长短有关,A错误;公式W=UIt是计算电路的总功的大小,适用于任何的电路,当为纯电阻电路时,依据欧姆定律,可以推到出,,所以,只能适用于纯电阻电路,B正确;在不是纯电阻的电路中,UI表示的是总功率的大小,而I2R只是电路中发热功率,还有对外做功的功率的大小,所以UI>I2R,所以C正确;焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路中的焦耳热量的计算,D正确.2答案及解析：答案：C解析：设R1和R2并联的电压为U,则由公式,可得,,所以P1>P2;

电阻R3的电流等于R1和R2的电流的和,所以R3的功率为;

所以P2<P1<P3,所以C正确.

故选:C.3答案及解析：答案：C解析：额定电压相同,,由和可知,.、图中,由串、并联电路的特点可知A、B错误;图中灯与变阻器并联使并联电阻,则和可以相等,从而使两灯均可正常发光;图中两灯均可正常发光,但对比、图中变阻器消耗的功率可得,图中,图中,故正常发光状况下图所示电路消耗功率最小.4答案及解析：答案：D解析：5答案及解析：答案：D解析：6答案及解析：答案：B解析：由部分电路欧姆定律知电阻R0。两端电压为V,电源内电压为U内=Ir=2.0V,所以电动机两端电压为U机=E-U-U内=7.0V,B对;电动机的发热功率和总功率分别为P热=I2r1=2W,P总=U机I=14W,C错;电动机的输出功率为P出=P总-P热=12W,A错;电源的输出功率为P=U端I=(E-U内)I=20W,D错。7答案及解析：答案：ACD解析：8答案及解析：答案：BD解析：9答案及解析：答案：CD解析：图线AB与纵轴的交点是电源电动势的值,斜率得肯定值等于电源内阻的值,所以电源电动势为6V,内阻为r=1Ω,故A错;图线C的斜率等于固定电阻的阻值,该固定电阻阻值为,故B错;当外电路电阻等于内阻时,电源的输出功率最大,所以该电源的最大输出功率,故C对;当该电源只向电阻R供电时,其效率,故D对。10答案及解析：答案：C解析：由题意知电源的电动势,内阻,由电源的输出功率特点可知C项对.11答案及解析：答案：BC解析：将甲、乙串联接人电路中,电流相等,由题图知,甲的电阻大于乙的电阻,由电阻定律知甲的电阻率大于乙的电阻率,B正确;由U=-IR知甲两端的电压比乙的大,A错误;依据Q=I2Rt拟,知乙产生的焦耳热较少,C正确;由P=I2R知甲消耗的电功率比乙的大,D错误。12答案及解析：答案：1.当Rx=0时,Ux1=0,对应电流为I1=1.0A,由闭合电路欧姆定律得E=I1(R0+r)①当Rx为最大