高中物理人教版1第二章恒定電流學(xué)業(yè)分層測評(píng)14

學(xué)業(yè)分層測評(píng)(十四)(建議用時(shí)：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1.電阻R1與R2的伏安特性曲線如圖2-5-5所示，并把第一象限分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域，現(xiàn)把R1與R2串聯(lián)在電路中，R1和R2消耗的電功率分別為P1和P2，串聯(lián)總電阻為R，下列關(guān)于P1與P2的大小及R的伏安特性曲線所在區(qū)域的敘述，正確的是()圖2-5-5A．P1>P2，特性曲線在Ⅰ區(qū)B．P1<P2，特性曲線在Ⅰ區(qū)C．P1>P2，特性曲線在Ⅲ區(qū)D．P1<P2，特性曲線在Ⅲ區(qū)【解析】由圖知R1<R2，二者串聯(lián)電流相等，由P＝I2R，知P1<P2，串聯(lián)電阻R大于R1也大于R2，故其伏安特性曲線將在Ⅲ區(qū)，選D.【答案】D2．通過電阻R的電流為I時(shí)，在時(shí)間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，若電阻為2R，電流為eq\f(I,2)，則在時(shí)間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為()A．4Q B．2Q\f(1,2)Q \f(1,4)Q【解析】根據(jù)焦耳定律知Q＝I2Rt，Q′＝(eq\f(I,2))2·2Rt，故Q′＝eq\f(1,2)Q，C正確．【答案】C3．有一只電風(fēng)扇，標(biāo)有“220V50W”，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為Ω，把它接入220V的電路中，以下幾種計(jì)算時(shí)間t內(nèi)產(chǎn)生熱量的方法，正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：08160106】A．Q＝eq\f(U2t,R) B．Q＝PtC．Q＝(eq\f(P,U))2Rt D．以上三種方法均正確【解析】對(duì)純電阻電路電熱的計(jì)算可用Q＝UIt＝I2Rt＝eq\f(U2t,R)，而電風(fēng)扇工作時(shí)不能看成純電阻電路，故電熱計(jì)算要用Q＝I2Rt計(jì)算，而電流計(jì)算I＝eq\f(P,U)用于任何電路，所以C項(xiàng)正確．【答案】C4．(多選)理發(fā)用的電吹風(fēng)機(jī)中有電動(dòng)機(jī)和電熱絲，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)，電熱絲給空氣加熱，得到熱風(fēng)將頭發(fā)吹干，設(shè)電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為R1，它與電熱絲的電阻R2串聯(lián)，接到直流電源上，電吹風(fēng)機(jī)兩端電壓為U，電流為I，消耗的電功率為P，則有()A．P＜UI B．P＝I2(R1＋R2)C．P＝UI D．P＞I2(R1＋R2)【解析】電動(dòng)機(jī)電路在電機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)消耗的功率P＝UI，且大于發(fā)熱功率，選項(xiàng)C、D正確．【答案】CD5．功率為10W的發(fā)光二極管(LED燈)的亮度與功率為60W的白熾燈相當(dāng)．根據(jù)國家節(jié)能戰(zhàn)略，2023年前普通白熾燈應(yīng)被淘汰．假設(shè)每戶家庭有2只60W的白熾燈，均用10W的LED燈替代，按全國有4億戶家庭，每戶家庭每天亮燈6小時(shí)計(jì)算，估算出全國一年節(jié)省的電能最接近()A．8×108kW·h B．8×1010kW·hC．8×1011kW·h D．8×1013kW·h【解析】因每只白熾燈和發(fā)光二極管的功率分別為60W和10W，則每戶家庭每天節(jié)省的電能為(60－10)×10－3×2×6kW·h＝kW·h，所以全國一年節(jié)省的電能為×4×108×365kW·h＝×1010kW·h，B正確，A、C、D錯(cuò)誤．【答案】B6.如圖2-5-6所示，A、B兩點(diǎn)間電壓為18V，R1＝Ω，電動(dòng)機(jī)M的內(nèi)阻也是Ω，線路中的電流是25A，則此電路中電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：08160107】圖2-5-6A．72% B．28%C．% D．%【解析】電路中總的電功率P＝UI＝450W，電路中的電熱功率P熱＝I2(R＋r)＝250W，則電路中電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為η＝eq\f(P－P熱,P)×100%≈%，D正確．【答案】D7．一個(gè)電阻接到某電路后，消耗的功率為110W，通過3C的電荷量時(shí)，有330J的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則以下說法錯(cuò)誤的是()A．電阻所加電壓為330VB．通過電阻的電流為1AC．電阻通電時(shí)間為3sD．這個(gè)電阻的阻值為110Ω【解析】由W＝qU知電路電壓U＝eq\f(W,q)＝110V，A錯(cuò)誤；由P＝IU得I＝eq\f(P,U)＝1A，B正確；由W＝Pt得通電時(shí)間t＝eq\f(W,P)＝3s，C正確；由R＝eq\f(U,I)，得R＝110Ω，D正確．【答案】A8．圖2-5-7所示電路中，各燈泡額定電壓和額定功率分別是：A燈“10V10W”，B燈“60V60W”，C燈“20V20W”，D燈“20V20W”．在a、b兩端加上電壓后，四個(gè)燈泡都能發(fā)光．比較各燈泡消耗功率大小，以下說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：08160108】圖2-5-7A．PB>PD>PA>PCB．PB>PA>PD＝PCC．PB>PD>PC>PAD．PA>PC>PD>PB【解析】由R＝eq\f(U2,P)可知，燈的電阻RA＝10Ω，RB＝60Ω，RC＝RD＝20Ω，C、D并聯(lián)部分的電阻為R并＝10Ω，電路中RB>RA＝R并，由串聯(lián)電路的功率關(guān)系知PB>PA＝P并，而PC＝PD＝eq\f(P并,2)，故PB>PA>PD＝PC，B正確．【答案】B[能力提升]9．一只電爐的電阻絲和一臺(tái)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻相同，都為R，設(shè)通過它們的電流相同(電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn))，則在相同時(shí)間內(nèi)下列判斷不正確的是()A．電爐和電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量相同B．電動(dòng)機(jī)消耗的功率大于電爐消耗的功率C．電爐兩端電壓小于電動(dòng)機(jī)兩端電壓D．電爐和電動(dòng)機(jī)兩端電壓相等【解析】對(duì)電動(dòng)機(jī)IU＝IU′＋I(xiàn)UR①其中IU′為轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率．對(duì)電爐：只有P＝I2R＝IUR②比較①②得：U＞UR，D錯(cuò)．【答案】D10.如圖2-5-8所示，有一內(nèi)電阻為Ω的電解槽和一盞標(biāo)有“110V60W”的燈泡串聯(lián)后接在電壓為220V的直流電路兩端，燈泡正常發(fā)光，則()圖2-5-8A．電解槽消耗的電功率為120WB．電解槽的發(fā)熱功率為60WC．電解槽消耗的電功率為60WD．電路消耗的總功率為60W【解析】燈泡能正常發(fā)光，說明電解槽和燈泡均分得110V電壓，且干路電流I＝I燈＝eq\f(6,11)A，則電解槽消耗的電功率P＝P燈＝60W，A錯(cuò)，C對(duì)；電解槽的發(fā)熱功率P熱＝I2R內(nèi)≈W，B錯(cuò)誤；整個(gè)電路消耗的總功率P總＝220×eq\f(6,11)W＝120W，D錯(cuò)．【答案】C11.如圖2-5-9是家用電飯煲的電路圖．將電飯煲接到穩(wěn)壓電源上，當(dāng)開關(guān)接通“加熱”擋時(shí)，電熱絲以額定功率給食物加熱，當(dāng)食物蒸熟后，開關(guān)接通“保溫”擋，給食物保溫，這時(shí)電熱絲的功率為其額定功率的1/9，電流為1.40A，已知分壓電阻的阻值是R＝100Ω.求：【導(dǎo)學(xué)號(hào)：08160109】圖2-5-9(1)保溫時(shí)，電阻R兩端的電壓；(2)穩(wěn)壓電源輸出的電壓；(3)電熱絲的額定功率．【解析】(1)電阻R兩端的電壓為UR＝IR＝×100V＝140V.(2)設(shè)電熱絲的電阻為r，電源輸出電壓為U，則(eq\f(U,R＋r))2r＝eq\f(1,9)·eq\f(U2,r)解得：r＝50Ω.所以電源電壓為U＝I(R＋r)＝×(100＋50)V＝210V.(3)電熱絲的額定功率為P＝eq\f(U2,r)＝eq\f(2102,50)W＝882W.【答案】(1)140V(2)210V(3)882W12．一輛電動(dòng)自行車的銘牌上給出了如下的技術(shù)參數(shù)表：規(guī)格后輪驅(qū)動(dòng)直流永磁鐵電機(jī)車型26″電動(dòng)自行車額定輸出功率120W整車質(zhì)量30kg額定電壓40V最大載重120kg額定電流3.5A質(zhì)量為M＝70kg的人騎此電動(dòng)自行車沿平直公路行駛，所受阻力Ff恒為車和人總重的k＝倍．取g＝10m/s2，求：(1)此車電機(jī)在額定電壓下正常工作的效率；(2)僅在電機(jī)以額定功率提供動(dòng)力的情況下，人騎車行駛的最大速度；(3)僅在電機(jī)以額定功率提供動(dòng)力的情況下，當(dāng)車速為v1＝1.0m/s時(shí)，人騎車的加速度．【解析】(1)由表可知，電機(jī)的額定電壓為U0＝40V，額定電流為I0＝A，所以電機(jī)正常工作時(shí)輸入功率為P入＝U0I0＝140W又因電機(jī)的輸出功率為P出＝120W，所以電機(jī)的效率為η＝eq\f(P出,P入)×100%≈%.(2)行駛時(shí)所受阻力為Ff＝k(