《新新練案系列》高中物理（新課標(biāo)人教版選修3-1）練測(cè)第二章第五節(jié)焦耳定

第五節(jié)焦耳定律建議用時(shí)實(shí)際用時(shí)滿分實(shí)際得分45分鐘100分選擇題（本題包括10小題，每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不選的得0分，共40分）1.將A、B兩個(gè)白熾燈接入電路，關(guān)于這兩只燈泡的發(fā)光情況，正確的說(shuō)法是（A.

若A燈中的電流比B燈大，則A燈一定比B燈亮B.若A燈兩端的電壓比B燈大，則A燈一定比B燈亮C.若電流對(duì)A燈做的功比B燈多，則A燈一定比B燈亮D.若A燈消耗的電功率比B燈大，則A燈一定比B燈亮2．某電路在1分鐘內(nèi)消耗的電能為100J.若電路兩端的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，電路的電阻變?yōu)樵瓉?lái)的二分之一.此電路在1分鐘內(nèi)消耗的電能是（）A．50JB．200C．400JD．800J3．下列關(guān)于電功、電功率和焦耳定律的說(shuō)法中正確的是（

）A.電功率越大，電流做功越快，電路中產(chǎn)生的焦耳熱一定越多

B．W=UIt適用于任何電路，而WC．在非純電阻電路中，UI>ID．焦耳熱Q=I4．一根電阻絲在通過(guò)2C的電荷量時(shí)，消耗電能是8J.若在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)4C的電荷量，則該電阻絲兩端所加電壓U和該電阻絲在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能Q分別為（

）A．U＝4V

B．U=8V

C．Q＝16J

D．Q=32J5．兩只燈泡分別接在兩個(gè)電路中，下列判斷正確的是（

）A．額定電壓高的燈泡較亮B．額定功率大的燈泡較亮C．接在電壓高的電路兩端的那盞燈較亮D．在電路中實(shí)際功率大的燈較亮6．有兩個(gè)電阻連接在同一電路中，用電壓表測(cè)得它們兩端的電壓相等，若在同一時(shí)間內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量也相等，則這兩個(gè)電阻（

）A．阻值一定相等B．通過(guò)的電荷量一定相等C．可能是串聯(lián)D．可能是并聯(lián)7．如圖1所示，電壓U不變，電阻R為固定電阻，如要使電路消耗的總功率稍稍增大一點(diǎn)，則可行的辦法是（

）圖1給R串聯(lián)一個(gè)較小的電圖1阻B．給R并聯(lián)一個(gè)較小的電阻C．給R串聯(lián)一個(gè)較大的電阻D．給R并聯(lián)一個(gè)較大的電阻8．一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(guò)它們的電流相同（電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)），則在相同的時(shí)間內(nèi)（

）A．電爐和電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電熱相等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9．在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，每秒鐘內(nèi)電流做功和每秒鐘內(nèi)電樞上產(chǎn)生的熱量的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是（

）A．電功等于電熱B．電功等于電熱的0.24倍C．電功等于電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功D．電熱僅為電功的一部分10．有兩盞電燈L1和L2，用圖方式連接到電路中，已知電壓U相同，且兩盞電燈均能發(fā)光，比較在甲、乙兩個(gè)圖2電路中電燈L1圖2度，則（

）A．甲圖的電路中燈L1B．乙圖的電路中燈L1C．兩個(gè)電路中燈L1D．不知它們的額定電壓和額定功率，無(wú)法判斷二、填空題（本題共2小題，每小題8分，共16分）11．在一根導(dǎo)線兩端加上一定的電壓，每秒內(nèi)發(fā)出一定的熱量，今將這根導(dǎo)線均勻地拉長(zhǎng)為原來(lái)的n倍后，再加上同樣的電壓，則這根導(dǎo)線每秒所產(chǎn)生的熱量是原來(lái)的______倍.12．導(dǎo)體兩端加12V電壓，1分鐘內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量為240C，此導(dǎo)體的電阻值為____Ω，導(dǎo)體中產(chǎn)生了_____的熱量.三、計(jì)算題（本題共4小題，共44分.解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.（10分）如圖3所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E=30V，內(nèi)阻為r=1Ω，電燈上標(biāo)有“6V12W”字樣，直流電動(dòng)機(jī)線圈電阻R=2Ω，若電燈恰能正常發(fā)光，求電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率.圖3圖314．（10分）某商場(chǎng)安裝了一臺(tái)傾角為30°的自動(dòng)扶梯，該扶梯在電壓為380V的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下以0.4m/s的恒定速度向斜上方運(yùn)動(dòng).電動(dòng)機(jī)的最大輸出功率為4.9kW，不載人時(shí)測(cè)得電動(dòng)機(jī)中的電流為5A，若載人時(shí)扶梯的移動(dòng)速率和不載人時(shí)相同，則這臺(tái)自動(dòng)扶梯可同時(shí)乘載的最多人數(shù)是多少？（設(shè)人的平均質(zhì)量為60kg，g取10m/s2）15.（12分）額定電壓為220V的電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為0.8Ω，正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)每秒放出的熱量為1280J，則電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電流為多大？每秒有多少焦的電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能？16.（12分）一直流電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻一定，用手握住轉(zhuǎn)軸使其不能轉(zhuǎn)動(dòng)，在線圈兩端加電壓為0.3V，電流為0.3A.松開轉(zhuǎn)軸，在線圈兩端加電壓為2V時(shí)，電流為0.8A，電動(dòng)機(jī)正常工作.求該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，輸入的電功率是多少?電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率是多少?第五節(jié)焦耳定律得分：一、選擇題題號(hào)12345678910答案二、填空題11．12．三、計(jì)算題13.14.15.16.

第五節(jié)焦耳定律參考答案一、選擇題1.D解析：白熾燈是利用電流的熱效應(yīng)工作的，而燈泡的亮度取決于燈泡的實(shí)際功率，只有通過(guò)燈泡的電流大，燈泡兩端的電壓大，不能得到燈泡的實(shí)際功率大這一結(jié)論，電流做功多，同樣不能確認(rèn)實(shí)際功率大.2.D解析：因?yàn)殡娐穬啥说碾妷鹤優(yōu)樵瓉?lái)的2倍，電路的電阻變?yōu)樵瓉?lái)的二分之一，根據(jù)Q=U2Rt3.BCD

解析：解答本題的關(guān)鍵是區(qū)分電功和電功率.電功率公式P=Wt,電功率越大，表示電流做功越快，對(duì)于一段電路，有P=IU,I=PU，焦耳熱Q=PU2Rt,可見(jiàn)Q與P、t都有關(guān)，所以，P越大，4.BD

解析：電阻絲在通過(guò)2C的電荷量時(shí)設(shè)電流為I，在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)4C的電荷量時(shí)，電流為2I.因?yàn)殡娮璨蛔兓虼穗妷鹤優(yōu)樵瓉?lái)的2倍，即8V，選項(xiàng)B正確.根據(jù)Q=U2Rt得電能為35.D

解析：燈泡的亮暗是由燈泡在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽艿亩嗌贈(zèng)Q定的，因此，實(shí)際功率大的燈泡亮度大，選項(xiàng)D正確.6.CD解析：由于電流做功不一定完全轉(zhuǎn)化為熱能，因此阻值不一定相等，通過(guò)的電荷量也不一定相等，而并聯(lián)和串聯(lián)都有可能，選項(xiàng)C、D正確.7.D

解析：因?yàn)殡妷篣不變，電阻R為固定電阻，如要使電路消耗的總功率稍稍增大一點(diǎn)，則電阻變小一點(diǎn)即可，因此應(yīng)并聯(lián)一個(gè)較大的電阻.選項(xiàng)D正確.8.ABC解析：因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)在工作時(shí)，電能在轉(zhuǎn)化為熱能的同時(shí)，還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，因此電動(dòng)機(jī)消耗的功率大于電爐消耗的功率，電爐兩端電壓小于電動(dòng)機(jī)兩端電壓.選項(xiàng)B、C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.因?yàn)殡姞t的電阻絲和一臺(tái)電動(dòng)機(jī)線圈電阻相同通過(guò)它們的電流相同，因此在相同的時(shí)間內(nèi)電爐和電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電熱相等，選項(xiàng)A正確.9.D解析：電動(dòng)機(jī)的電功和電熱無(wú)直接關(guān)系，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤.電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功僅是電功的一部分，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.電熱也是僅為電功的一部分，選項(xiàng)D正確.10.B解析：因?yàn)殡妷篣相同，兩盞電燈串聯(lián)后，電壓要按照電燈阻值的大小分配.兩盞電燈并聯(lián)后，加在電燈兩端的電壓都為U，因此并聯(lián)后的燈泡較亮，選項(xiàng)B正確.二、填空題11.1n2解析：根據(jù)R=ρlS可知將這根導(dǎo)線均勻地拉長(zhǎng)為原來(lái)的n倍后，電阻變?yōu)樵瓉?lái)的n2倍.再加上同樣的電壓，根據(jù)Q=U2R12.32880解析：因?yàn)?分鐘內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量為240C，所以電流為I=4A，又因?yàn)殡妷簽?2V，所以電阻為3Ω.因此Q=UIt=2880三、計(jì)算題13.36W解析：因?yàn)殡姛羟∧苷０l(fā)光，所以閉合電路中的電流為I=PPE=IE=2×30W=60W，電燈、電動(dòng)機(jī)線圈電阻、電源內(nèi)阻可作為純電阻處理，它們消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為電熱，電路中總的熱功率為：PQ=P燈+I2（R+r）=[12+22×（2+1）]W=24W由能量守恒定律有PE=PQ+P機(jī),則電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為P機(jī)=PE－PQ=(60－24)W=36W14.25個(gè)解析：因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)有最大輸出功率，這就決定了自動(dòng)扶梯載人也有最大限額.電動(dòng)機(jī)的輸出功率：（1）提供扶梯自身運(yùn)動(dòng)所需功率；（2）轉(zhuǎn)化為扶梯上的人以恒定速率向上所需的功率.設(shè)：可同時(shí)乘載的最多人數(shù)為n人，此時(shí)電動(dòng)機(jī)處于最大輸出功率狀態(tài)，扶梯本身向上運(yùn)動(dòng)所需功率為：P1＝IU＝5×380W＝1900W＝1.9kW電動(dòng)機(jī)的最大輸出功率為P，n個(gè)人以恒定速率v＝0.4m/s隨扶梯向上運(yùn)動(dòng)所需功率為：P2＝P－P1＝（4.9－1.9）kW＝3.0kW，所以，載人的最多人數(shù)是：n=P215.40A7520J解析：電動(dòng)機(jī)電路為非純電阻電路，輸出電動(dòng)機(jī)的電功率，一方面轉(zhuǎn)化為機(jī)械功率輸出，另一方面轉(zhuǎn)化為線圈電阻的發(fā)熱功率，正常工作時(shí)，通過(guò)線圈的電流即為正常工作電流，由焦耳定律Q=I2Rt得1280=I2×0.8×1解得I=40A由能量轉(zhuǎn)化和守恒得P輸入