高二物理(RJ.选修3-1):第二章第五节知能演练轻松闯关 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/28 21:12:41星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

1.(2019·福州一中高二检测)下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( ) A.电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多 B.公式W=适用于任何电路,而W=I2=U2只适用于纯电阻电路 C.在非纯电阻电路中,>I2

D.焦耳定律Q=I2适用于任何电路 答案: 2.(2019·高考浙江卷)功率为10 W的发光二极管(灯)的亮度与功率为60 W的白炽灯相当.根据国家节能战略,2019年前普通白炽灯应被淘汰.假设每户家庭有2只60 W的白炽灯,均用10 W的灯替代,估算出全国一年节省的电能最接近( )

A.8×108 ·h B.8×1010 ·h C.8×1011 ·h D.8×1013 ·h

解析:选B.因每只白炽灯和发光二极管的功率分别为60 W和10 W,按4亿户家庭,每户家庭每天亮灯6小时计算,全国一年节省的电能最接近4×108×2×(60-10)×10-3 ×365×6 h=8.76×1010 ·h,故选B.

3.加在某电动机上的电压是U(V),电动机消耗的电功率为P(W),电动机线圈的电阻为r(Ω),则电动机线圈上消耗的电热功率为( )

A.P D.P- 解析:选C.因为P=,I=,所以P热=2r.故选C. 4.

有四盏灯,接入如图所示的电路中.L1和L2都标有“220 V,100 W”,L3和L4都标有“220 V,40 W”.把电路接通后,最暗的灯将是( )

A.L1 B.L2 C.L3 D.L4

解析:选C.由P=可知,R1=R2P3;对L1和L2,电阻相同,1>2,由P=I2R可知,P1>P2,所以P3最小,L3最暗,故选C. 5.(2019·黑龙江鸡西一中高二月考)以蓄电池为驱动能源的环保汽车总质量m=3×103 .当它在水平路面上以v=36 的速率匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=50 A,电压U=300 V.在此行驶状态下:

(1)求驱动电机的输入功率P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P机,求汽车所受阻力与车重的比值(g取10 2).

解析:(1)驱动电机的输入功率P电==1.5×104 W. (2)在匀速行驶时,P机=0.9P电==,得 ==1.35×103 N

汽车所受阻力与车重之比=0.045. 答案:(1)1.5×104 W (2)0.045 一、选择题 1.

电阻R和电动机M串联接到电路中,如图所示,已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等,开关接通后,电动机正常工作.设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2,经过时间t,电流通过R做功为W1,产生的热量为Q1,电流通过电动机做功为W2,产生的热量为Q2.则有( )

A.U1<U2,Q1=Q2 B.U1=U2,Q1=Q2 C.W1=W2,Q1>Q2 D.W1<W2,Q1<Q2

解析:选A.电动机是非纯电阻用电器,其两端电压U2>=U1,B错误;电流做的功

W1=U1,W2=U2,故W1<W2,C错误;产生的热量由Q=I2可判断Q1=Q2,A正确,D错误.故选A.

2.

(2019·成都七中高二期中)如图所示为某两个电阻的U-I图象,则R1∶R2的值和把两电阻串联后接入电路时消耗功率之比P1∶P2及并联后接入电路时消耗功率之比P1′∶P2′分别是( )

A.2∶1 2∶1 1∶2 B.2∶1 1∶2 2∶1 C.1∶2 1∶2 2∶1 D.1∶2 2∶1 1∶2

解析:选A.由U-I图象可知,R1∶R2=2∶1.把R1、R2串联接入电路,由P=I2R知P1∶P2

=R1∶R2=2∶1.并联时P1′∶P2′=R2∶R1=1∶2.故选A.

3.把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在同一电源上,若要产生相等的热量,则两种方法所需的时间之比t串∶t并为( )

A.1∶1 B.2∶1 C.4∶1 D.1∶4

解析:选C.串联后电阻为R1=2r,产生的热量为Q1=·t串=·t串;并联后电阻为R2=,产生的热量为Q2=·t并=·t并,若Q1=Q2,则有t串∶t并=4∶1.故选C.

4.两个小灯泡的标识分别是L1“6 V,6 W”,L2“6 V,9 W”,把它们串联后接在同一直流电源上(电源内阻可忽略不计),L1消耗的功率恰好为6 W,则L2消耗的功率为( )

A.6 W B.9 W C.4 W D.条件不足,不能确定

解析:选C.两个灯泡的电阻为: R1== Ω=6 Ω R2== Ω=4 Ω

由串联电路的电压与电阻成正比,所以L2的电压为4 V,它实际消耗的功率为:P== W=4 W,故选C. 5.

如图所示,电路两端的电压U保持不变,电阻R1、R2、R3消耗的电功率一样大,则电阻之比R1∶R2∶R3是( )

A.1∶1∶1 B.4∶1∶1 C.1∶4∶4 D.1∶2∶2

解析:选C.对R2、R3,由P=U2知R2∶R3=1∶1,对R1、R2,由P=I2R,I1=2I2,所以R1∶R2=∶=1∶4,C选项正确.

6.额定电压都是110 V,额定功率=100 W,=40 W的两盏灯,若接在电压是220 V的电路上,使两盏电灯均能正常发光,且电路中消耗功率最小的电路是下图中的( )

解析:选C.由P=和已知条件可知,<.对于A电路,由于<,所以>110 V,B灯被烧毁,两灯不能正常发光.对于B电路,由于>,A灯又并联变阻器,并联电阻更小于,所以>U并,B灯被烧毁.对于C电路,B灯与变阻器并联电阻可能等于,所以可能==110 V,两灯可以正常发光.对于D电路,若变阻器的有效电阻等于A、B的并联电阻,则==110 V,两灯可以正常发光.比较C、D两个电路,由于C电路中变阻器功率为(-)×110,而D电路中变阻器功率为(+)×110,所以C电路中消耗的电功率最小.故选C.

7.(2019·郑州外国语学校高二检测)把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路,调节变阻器使小灯泡正常发光,甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示,则下列

结论中正确的是( )

A.P甲=P乙 C.P乙=3P甲

B.P甲=3P乙 D.P乙>3P甲

解析:选B.设每个灯泡正常工作时的电流为I,则甲图中电路的总电流为3I,P甲=12×3I=36I,乙图中电路的总电流为I,P乙=12×I=12I,故有P甲=3P乙,故选B. 8.

(2019·深圳高二检测)如图所示的电路中,输入电压U恒为12 V,灯泡L上标有“6 V,12 W”字样,电动机线圈的电阻=0.50 Ω.若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是( )

A.电动机的输入功率为12 W B.电动机的输出功率为12 W C.电动机的热功率为2.0 W

D.整个电路消耗的电功率为22 W

解析:选.灯泡L正常发光,则I灯== A=2 A,所以电路中的电流I=2 A,故整个电路消耗的总功率P总==24 W,D错误;电动机的输入功率等于P总-P灯=12 W,A正确,B错误;电动机的热功率P热=I2=2.0 W,C正确.故选.

☆9.额定电压均为220 V的白炽灯L1和L2的U-I特性曲线如图甲所示,现将和L2完全

相同的L3与L1和L2一起按如图乙所示电路接入220 V电路中,则下列说法正确的是( )

A.L2的额定功率为99 W B.L2的实际功率为17 W

C.L2的实际功率比L3的实际功率小17 W D.L2的实际功率比L3的实际功率小82 W

解析:选.由L2的伏安特性曲线可得,在额定电压220 V时的电流为0.45 A,则L2的额定功率为P额=U

额I额=99

W,A正确;题图乙所示电路为L1和L2串联再与L3并联,所

以L1和L2串联后两端的总电压为220 V,那么流过L1和L2的电流及两灯的电压满足I1=I2,U1+U2=220 V,由L1和L2的U-I图线可知,I1=I2=0.25 A,U1=152 V,U2=68 V,故灯L2的实际功率P2=I2U2=17 W,B正确;由于L3两端的电压为220 V,故P3=P额=99 W,则P3-P2=82 W,C错误,D正确,故选.

二、非选择题 10.

如图所示,两个小灯泡L1和L2串联接在P、Q两点间,L1和L2的铭牌上分别标有“3 V,6 W”、“6 V,3 W”,求间允许加的最大电压为多少?(假定小灯泡电阻不变)

解析:两灯泡的额定电流,由P=得 I1== A=2 A I2== A=0.5 A

电路中允许的最大电流为0.5 A 两灯泡的电阻,由P=得 R1== Ω=1.5 Ω R2== Ω=12 Ω 允许加的最大电压为

U=I2(R1+R2)=0.5×(1.5+12)V=6.75 V. 答案:6.75 V 11.

电热毯是人们常用的电热式家用电器,它一般具有加热和保温功能,其工作原理大致相同,如图为某种电热式电器的简化电路图,主要元件有电阻丝R1、R2和自动开关S.