新教材2024高中物理第十二章電能能量守恒定律12.1電路中的能量轉(zhuǎn)化同步測試新人教版必修第三冊

第十二章電能能量守恒定律1電路中的能量轉(zhuǎn)化【基礎(chǔ)鞏固】1.如圖所示,一幢居民樓里有各種不同的用電器,例如電爐、電視機、微波爐、電風(fēng)扇等.停電時,用多用電表歐姆擋測得A、B間電阻為R;供電后,各用電器同時運用,測得A、B間電壓為U,進戶線電流為I.則計算該居民樓用電的總功率可以用的公式是 ()A.P=I2R B.P=U2RC.P=UI D.P=I2答案:C2.把家用電爐的電熱絲剪去一小段后,接著運用,則在同樣的時間內(nèi) ()A.由Q=I2Rt可知,電爐的發(fā)熱量減小B.由Q=UIt可知,電爐的發(fā)熱量不變C.由Q=U2RD.無法確定答案:C3.電阻R和電動機串聯(lián)接到電路中,如圖所示,已知電阻R跟電動機線圈的電阻值相等,開關(guān)閉合后,電動機正常工作.設(shè)電阻R和電動機兩端的電壓分別為U1和U2,經(jīng)過時間t,電流通過電阻R做功為W1,產(chǎn)生熱量為Q1,電流通過電動機做功為W2,產(chǎn)生熱量為Q2,則有 ()A.U1<U2,Q1=Q2 B.U1=U2,Q1=Q2C.W1=W2,Q1>Q2 D.W1<W2,Q1<Q2答案:A4.(多選)用一個額定電壓為220V的電熱水器煮沸一壺水須要時間t,假如不考慮電熱水器的熱損失和溫度對電熱絲電阻的影響,那么 ()A.當(dāng)線路電壓為110V時,煮沸一壺水須要2tB.當(dāng)線路電壓為110V時,煮沸一壺水須要4tC.當(dāng)線路電壓為55V時,煮沸一壺水須要4tD.當(dāng)線路電壓為55V時,煮沸一壺水須要16t答案:BD5.如圖所示,一內(nèi)阻為4.4Ω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 ()A.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答案:C6.如圖所示電路中,R1=R3<R2=R4,在a、b兩端接上電源后,設(shè)每個電阻所消耗的電功率分別為P1、P2、P3、P4,則它們的大小關(guān)系是 ()A.P1=P3<P2=P4B.P2>P1>P3>P4C.P2>P1>P4>P3D.P1>P2>P3>P4解析:依據(jù)并聯(lián)電阻的特點,R3、R4兩電阻并聯(lián)后總阻值R34要小于R3,所以依據(jù)串聯(lián)電路中電功率安排關(guān)系可知P2>P1>P34,再依據(jù)并聯(lián)電路中電功率安排關(guān)系可知P3>P4,故選項B正確.答案:B7.某電動自行車電源的最大輸出電壓為12V,電動機線圈電阻為1Ω,當(dāng)車以5m/s的速度在水平地面上沿直線勻速行駛時,受到的摩擦力為7.2N,忽視其他阻力,求此時通過電動機線圈的電流.解析:電動自行車做勻速直線運動時,F=Ff=7.2N,由P=Fv可知,電動機的輸出功率P出=36W,電動機的輸出功率P出=UI-I2r=36W,代入數(shù)據(jù)計算得出I=6A.答案:6A【拓展提高】8.A、B為“220V100W”的兩盞相同的燈泡,C、D為“220V40W”的兩盞相同的燈泡.現(xiàn)將四盞燈泡接成如圖所示的電路,并將兩端接入電路,各燈實際功率分別為PA、PB、PC、PD,則實際功率的大小關(guān)系為 ()A.PA=PB,PC=PDB.PA=PD>PB=PCC.PD>PA>PB>PCD.PB>PC>PD>PA解析:依據(jù)R=U2P得,RA=RB<RC=RD.由電路圖知,UB=UC,依據(jù)P=U2R知PB>PC;因為IA=ID,依據(jù)P=I2R知,PD>PA.流過A、D的電流大于流過B、C的電流,由P=I2R知,PA>PB,PD>PC,所以PD>PA>PB答案:C9.如圖所示,A、B兩點間電壓為18V,R=0.2Ω,電動機M線圈的電阻也是0.2Ω,電路中的電流是25A,則此電路中電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率是 ()A.72% B.28%C.55.6% D.44.4%解析:電路中總的電功率P=UI=450W,電路中的熱功率P熱=I2(R+r)=250W,則電路中電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為η=P-答案:D10.(多選)如圖所示的電路中,L1、L2是兩個不同的小燈泡,A、B間有恒定的電壓,它們都正常發(fā)光.當(dāng)滑動變阻器的滑片向右滑動時,發(fā)生的現(xiàn)象是 ()A.L1亮度不變,L2變暗B.L1變暗,L2變亮C.電路消耗的總功率變小D.流過滑動變阻器的電流變小解析:滑動變阻器滑片向右滑動時阻值變大,并聯(lián)部分的電阻變大,分得的電壓變大,所以L2兩端電壓增大,L2變亮,L1分得的電壓變小,L1變暗,選項A錯誤,選項B正確;因為滑動變阻器連入電路的電阻變大,總電阻變大,由P=U2R可知,U肯定,P變小,即電路總功率變小,選項C正確;因為總電阻變大,總電流變小,而L2兩端的電壓變大,通過L答案:BCD11.一臺小型電動機在380V電壓下正常工作時,能將30kg的貨物在30s內(nèi)勻速提升30m,通過它的電流是1A.除電動機線圈產(chǎn)生熱,其他能量損失不計,g取10m/s2.求在此過程中:(1)拉力對貨物做功的功率;(2)電動機的輸出功率;(3)電動機線圈產(chǎn)生的熱量.解析:(1)貨物勻速上升,故拉力大小等于重力,F=mg=300N,上升的速度為v=ht故拉力做功的功率為P=Fv=300W.(2)電動機的輸出功率P出=P=300W.(3)由能量守恒定律可知Q=UIt-mgh=2400J.答案:(1)300W(2)300W(3)2400J【挑戰(zhàn)創(chuàng)新】12.(多選)下表列出了某品牌電動自行車及所用電動機的主要技術(shù)參數(shù),不計其自身機械損耗.若該車在額定功率下以最大速度沿直線行駛,則()車身質(zhì)量40kg額定電壓48V載質(zhì)量75kg額定電流12A最大行駛速度20km/h額定輸出功率350WA.電動機的輸入功率為576WB.電動機線圈的電阻為4ΩC.該車獲得的牽引力為104ND.該車受到