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1、【成才之路】2015版高中物理 2.5 焦 耳 定 律练习 新人教版选修3-1基础夯实一、选择题(14题为单选题，56题为多选题)1.图中虚线框内是一未知电路，测得它的两端点a、b之间电阻是R，在a、b之间加上电压U，测得流过电路的电流为I，则未知电路的电功率一定是()AI2R BU2/RCUI DUII2R答案：C解析：选项A、B的表达式只适用于纯电阻电路，D项表达式表示在非纯电阻电路中的输出功率，虚线框中不知道是哪种元件，功率PUI总是适用的，C选项正确。2有一台标有“220V50W”的电风扇，其线圈电阻为0.4，在它正常工作时，下列求其每分钟产生的电热的四种解法中，正确的是()AIA，Q
2、UIt3 000JBQPt3 000JCIA，QI2Rt1.24JDQt60J7.26106J答案：C解析：本题主要考查焦耳定律和热功率的计算。电风扇是一种在消耗电能过程中既产生机械能，又产生内能的用电器，对这样的用电器，每分钟产生的热量只能根据QI2Rt进行计算。因此，C选项是正确的。3功率为10W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60W的白炽灯相当。根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰。假设每户家庭有2只60W的白炽灯，均用10W的LED灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近()A810 8kWh B81010kWhC81011kWh D81013kWh答案：B解析：该题考
3、查电能的估算问题。解题思路是一年按365天，全国按5亿用户，每天按4小时估算。考查应变能力。2只节能灯比2只白炽灯节省的功率为100W，即0.1kW，所以一年节约的电能E0.143655108kWh81010kWh，B选项正确。4(河北遵化市20132014学年高二上学期期中)室内有几种用电器：1.5kW的电饭煲、200W的电冰箱、750W的取暖器、250W的电视机和2kW的空调器。如果进线处有13A的保险丝，供电电压为220V，下列情况下不可能同时使用的是()A电饭煲和电冰箱B取暖器和空调器C电饭煲和空调器 D电冰箱、电视机和空调器答案：C解析：电路中允许的最大功率为PmUI2860W。用电
4、器的功率之和大于Pm时，用电器就不可能同时使用，故选C。5计算用电量时，常用的单位是“度”，对此，下列说法中正确的是()A1度等于3.6103kWhB1度等于3.6106JC“度”是电功率的单位D“度”是电功的单位答案：BD解析：“度”是电功的单位，1度等于1kWh，而1kWh3.6106J，故选项B、D正确。6(济南一中20132014学年高二上学期期中)一直流电动机正常工作时两端的电压为U，通过的电流为I，电动机线圈的电阻为r，该电动机正常工作时，下列说法正确的是()A电动机消耗的电功率为IUB电动机的输出功率为IUI2rC电动机的发热功率为DI、U、r三个量间满足I答案：AB解析：直流电
5、动机为非纯电阻电路，所以不满足部分电路的欧姆定律，即选项D错误；由电功的定义可知电动机消耗的功率PUI，故选项A正确；发热功率由焦耳定律可知P热I2r，故选项C错误；由能量守恒定律可知电动机的输出功率P出UII2r，故选项B正确。二、非选择题7如图所示，灯L上标有200W，电动机上标有2 000W，在A、B两端加上220V的电压时，灯和电动机均正常工作，求电灯正常工作时的电阻。答案：2解析：电路正常工作时的电流IA10A，所以电灯正常工作时的电阻R2。8一只规格为“220V2 000W”的电炉，求在正常工作时的电阻。若电网电压为200V，求电炉的实际功率。在220V电压下，如果平均每天使用电炉
6、2 h，求此电炉一个月要消耗多少度电？(一个月30天)答案：24.21 653W120度解析：设电炉电阻为R，由P得R24.2当电压为U200V时，电炉的实际功率为PW1653W在220V的电压下，一个月耗用电能WPt2302kWh120kWh。能力提升一、选择题(14题为单选题，5题为多选题)1(石家庄市20132014学年高二上学期期末)在高速公路隧道内两侧的电灯泡不易更换，为了延长电灯泡的使用寿命，一个接口处通常安装两个完全相同的灯泡，下列说法正确的是()A两个灯泡串联B两个灯泡并联C每个灯泡实际消耗的功率是其额定功率的四分之一D每个灯泡实际消耗的功率小于其额定功率的四分之一答案：A解析
7、：两个灯泡串联，每个灯泡承受的电压为UV110V，低于额定电压，灯泡不易损坏，故A正确；两个灯泡并联，每个灯泡承受的电压为U220V，仍等于灯泡的额定电压，灯泡正常工作，不能延长电灯泡的使用寿命，故B错误；由P，两个灯泡串联时，U变为原来的，由于灯丝较正常发光时温度偏低，故灯丝电阻较正常发光时小，所以每个灯泡实际消耗的功率大于其额定功率的四分之一，故C、D错误。2(河南师大附中20132014学年高二上学期期中)有四盏电灯，如图所示连接在电路中，L1和L2都标有“220V,100W”字样，L3和L4都标有“220V,40W”字样，把电路接通后，亮度最暗的灯泡是()AL1 BL2CL3 DL4答
8、案：C解析：根据串联电路的电压分配原则知L2、 L3两端的电压最小，L4两端的电压最大。根据并联电路的电流分配原则知通过L3的电流小于通过L2的电流。由此可知L4最亮，L1次之，L3最暗。选项C正确。3. (吉林一中20132014学年高二期末)如图所示，三个电阻R1、R2、R3的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为10W、10W、2W，则此电路中允许消耗的最大功率为()A22W B12WC15W D16W答案：B解析：由串并联关系可知R1通过的电流最大，R2和R3两端电压相同，所以R3功率为2W，此时R2功率为2W，干路电流为支路电流的2倍，由热功率公式可知R1功率为8W，电路中总功率为12W
9、，故选B。4(河北冀州中学20132014学年高二上学期期中)某实物投影机有10个相同的强光灯L1L10(24V/200W)和10个相同的指示灯X1X10(220V/2W)，将其连接在220V交流电源上，电路如图。若工作一段时间后L2灯丝烧断，则()AX1的功率减小，L1的功率增大BX1的功率增大，L1的功率增大CX2的功率增大，其它指示灯的功率减小DX2的功率减小，其它指示灯的功率增大答案：C解析：L2和X2并联，灯丝烧断。X2两端电压增大，由P知，照明灯X2实际功率变大；在串联电路中总电压等于分电压之和，X2两端电压增大，所以其它灯组两端电压减小，由P知：其它指示灯的实际功率减小。故选C。
10、5如图所示，电阻R120，电动机绕线电阻R210，当开关S断开时，电流表的示数是I10.5A，当开关S合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是()AI1.5A BI1.5ACP15W DPIR2，所以I21A。所以电流表的示数I1.5A，电路消耗的电功率P15W，即B、D正确。二、非选择题6微型吸尘器的直流电动机的内阻一定，为1，当加在它两端的电压为2.0V时，电流为0.8A，且能正常工作，求：(1)它的额定输入功率多大？(2)工作时由导线发热损失的功率多大？(3)它的最大输出功率多大？答案：(1)1.6W(2)0.64W(3)0.96W解析：(1)电
11、动机的额定输入功率为：P额UI2.00.8W1.6W(2)电动机的发热功率为：P热I2R(0.8)21W0.64W。(3)根据能量的转化与守恒，电动机的最大输出功率为：P出P额P热0.96W。7一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表质量为M70kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力Ff恒为车和人总重的k0.02倍。取g10m/s2，求：(1)此车电机在额定电压下正常工作的效率。(2)仅在电机以额定功率提供动力的情况下，人骑车行驶的最大速度。(3)仅在电机以额定功率提供动力的情况下，当车速为v11.0m/s时，人骑车的加速度。答案：(1)85.7%(2)6.0m/s(3)1.0m/s2解析：(1)由表可知，电机的额定电压为U040V、额定电流为I03.5A，所以电机正常工作时输入功率为P入U0I0140W又因电机的输出功率为P出120W，所以电机的效率为85.7%(2)行驶时所受阻力为Ffk(Mm)g式中m为车的质量。当达到最大速度vmax时，应有P出Ffvmax，所以最大速度vmax6.0m/s。(3)当车速为v11.0m/s时，牵引力F120N。设此时车的加速度为a，根据牛顿第二定律FFf(Mm)a，解得a1.0m/s2。6