高二物理焦耳定律測試題答案

　　焦耳定律是定量說明傳導(dǎo)電流將電能轉(zhuǎn)換為熱能的定律。下面是學(xué)習(xí)啦小編收集整理的高二物理焦耳定律測試題目及其參考答案以供大家學(xué)習(xí)。

　　高二物理焦耳定律測試題及答案

　　1.下列關(guān)于電功率的說法中，正確的是(　　)

　　A.用電器的額定功率與用電器的實(shí)際電壓和實(shí)際電流有關(guān)

　　B.用電器的實(shí)際功率取決于用電器的額定功率

　　C.白熾燈正常工作時(shí)，實(shí)際功率等于額定功率

　　D.電功率越小，則電流做功越少

　　解析：選C.用電器的額定功率是它正常工作時(shí)的功率，其值是由用電器本身的結(jié)構(gòu)決定的，與實(shí)際電流和電壓無關(guān)，故A錯(cuò)C對(duì);而用電器實(shí)際功率是多大，是由加在它兩端的電壓和通過的電流決定的，故B錯(cuò);電流做功的多少不僅與功率的大小有關(guān)，還與時(shí)間有關(guān)，故D錯(cuò).

　　2.(2011年江蘇常州高二檢測)下列關(guān)于電功W和電熱Q的說法正確的是(　　)

　　A.在任何電路中都有W=UIt、Q=I2Rt，且W=Q

　　B.在任何電路中都有W=UIt、Q=I2Rt，但W不一定等于Q

　　C.W=UIt、Q=I2Rt均只有在純電阻電路中才成立

　　D.W=UIt在任何電路中都成立，Q=I2Rt只在純電阻電路中才成立

　　解析：選B.W=UIt、Q=I2Rt適用于一切電路，但在純電阻電路中W=Q，在非純電阻電路中W>Q，B對(duì)，A、C、D錯(cuò).

　　3.有四盞燈，接入如圖2-5-7所示的電路中.L1和L2都標(biāo)有“220 V 100 W”，L3和L4都標(biāo)有“220 V 40 W”.把電路接通后，最暗的燈將是(　　)

　　圖2-5-7

　　A.L1　　　　　　　　　　 B.L2

　　C.L3 D.L4

　　解析：選C.由P=U2R可知，R1=R2P3;對(duì)L1和L2，電阻相同，IL1>IL2，由P=I2R可知，P1>P2，故P3最小，L3最暗，C正確.

　　4.加在某電動(dòng)機(jī)上的電壓是U(V)，電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為P(W)，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為r(Ω)，則電動(dòng)機(jī)線圈上消耗的電熱功率為(　　)

　　A.P B.U2r

　　C.P2rU2 D.P-P2rU2

　　解析：選C.電動(dòng)機(jī)的電流I=PU，線圈發(fā)熱功率P熱=P2U2r.故C對(duì).

　　5.微型吸塵器的直流電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻一定，當(dāng)加在它兩端的電壓為0.3 V時(shí)，電流為0.3 A，此時(shí)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)加在它兩端的電壓為2.0 V時(shí)，電流為0.8 A，且它能夠正常工作，試分析當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)消耗的電功率及輸出的機(jī)械功率.

　　解析：當(dāng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這時(shí)它相當(dāng)于一個(gè)純電阻.

　　由題意知直流電動(dòng)機(jī)線圈電阻R=U1I1=0.30.3 Ω=1 Ω

　　正常工作時(shí)消耗電功率

　　P電=U2I2=2.0×0.8 W=1.6 W.

　　發(fā)熱功率P熱=I22R=0.82×1 W=0.64 W.

　　由能量守恒知輸出機(jī)械功率

　　P機(jī)=P電-P熱=1.6 W-0.64 W=0.96 W.

　　答案：1.6 W　0.96 W

　　一、選擇題

　　1.把兩根電阻相同的電熱絲先串聯(lián)后并聯(lián)分別接在同一電源上，若要產(chǎn)生相等的熱量，則兩種方法所需的時(shí)間之比t串∶t并為(　　)

　　A.1∶1 B.2∶1

　　C.4∶1 D.1∶4

　　解析：選C.設(shè)每個(gè)電熱絲電阻為R，則R串=2 R，R并=R2由W=U2Rt得t串∶t并=4∶1.

　　2.兩盞額定功率相同的燈泡A和B，其額定電壓UA>UB，則下列說法正確的是(　　)

　　A.兩燈正常發(fā)光時(shí)，燈泡中的電流強(qiáng)度IA>IB

　　B.兩燈電阻RA

　　C.將兩燈串聯(lián)后接入電路中發(fā)光時(shí)，燈泡的功率PA

　　D.將兩燈并聯(lián)后接入電路中發(fā)光時(shí)，燈泡的功率PA′

　　答案：D

　　3.一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的線圈電阻與一只電爐的電阻相同，都通過相同的電流，在相同時(shí)間內(nèi)(　　)

　　A.電爐放熱與電動(dòng)機(jī)放熱相等

　　B.電爐兩端電壓小于電動(dòng)機(jī)兩端電壓

　　C.電爐兩端電壓等于電動(dòng)機(jī)兩端電壓

　　D.電動(dòng)機(jī)消耗的功率大于電爐的功率

　　解析：選ABD. 電爐屬于純電阻，電動(dòng)機(jī)屬于非純電阻.對(duì)于電爐有：U=IR，放熱Q=I2Rt，消耗功率P=I2R;對(duì)于電動(dòng)機(jī)有：U>IR，放熱Q=I2Rt，消耗功率P=IU>I2R.

　　4.(2011年河北武強(qiáng)高二檢測)圖2-5-8中虛線框內(nèi)是一未知電路，測得它的兩端點(diǎn)a、b之間電阻是R，在a、b之間加上電壓U，測得流過電路的電流為I，則未知電路的電功率一定是(　　)

　　圖2-5-8

　　A.I2R B.U2/R

　　C.UI D.UI-I2R

　　解析：選C.選項(xiàng)A、B的表達(dá)式只適用于純電阻電路，D項(xiàng)表達(dá)式表示在非純電阻電路中的輸出功率，虛線框中不知道是哪種元件，功率P=UI總是適用的，C選項(xiàng)正確.

　　5.如圖2-5-9所示，電路兩端的電壓U保持不變，電阻R1、R2、R3消耗的電功率一樣大，則電阻之比R1∶R2∶R3是(　　)

　　圖2-5-9

　　A.1∶1∶1 B.4∶1∶1

　　C.1∶4∶4 D.1∶2∶2

　　解析：選C.對(duì)R2、R3，由P=U2/R知R2∶R3=1∶1，對(duì)R1、R2，由P=I2R;I1=2I2，所以R1∶R2=I22∶I21=1∶4，C選項(xiàng)正確.

　　6.如圖2-5-10所示的電路中，L1，L2是兩個(gè)不同的小燈泡，a、b間有恒定的電壓，他們都正常發(fā)光，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向右滑動(dòng)時(shí)，發(fā)生的現(xiàn)象是(　　)

　　圖2-5-10

　　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(dòng)變阻器的電流變小

　　答案：BCD

　　7.把六個(gè)相同的小燈泡接成如圖2-5-11甲、乙所示的電路，調(diào)節(jié)變阻器使燈泡正常發(fā)光，甲、乙兩電路所消耗的功率分別用P甲和P乙表示，則下列結(jié)論中正確的是(　　)

　　圖2-5-11

　　A.P甲=P乙 B.P甲=3P乙

　　C.P乙=3P甲 D.P乙>3P甲

　　解析：選B.設(shè)每個(gè)燈泡正常工作時(shí)的電流為I，則甲圖中電路的總電流為3I，P甲=12×3 I=36 I，乙圖中電路的總電流為I，P乙=12×I=12 I，故有P甲=3P乙，B正確.

　　8.(2011年天津高二檢測)如圖2-5-12所示，額定電壓為110 V的兩盞電燈，額定功率分別為PA=100 W，PB=25 W.把它們接到220 V的電路上，欲使它們都能正常發(fā)光且耗電最少，應(yīng)采用的接法是(　　)

　　圖2-5-12

　　解析：選C.要使它們正常發(fā)光且耗電最少，由串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)，由于RA

　　9.(2011年江蘇南京高考復(fù)習(xí)質(zhì)量檢測)圖2-5-13為甲、乙兩燈泡的I-U圖象，根據(jù)圖象計(jì)算甲、乙兩燈泡并聯(lián)在電壓為220 V的電路中，實(shí)際發(fā)光的功率約為(　　)

　　圖2-5-13

　　A.15 W　30 W　　　　　　　 B.30 W　40 W

　　C.40 W　60 W D.60 W　100 W

　　解析：選C.從圖象的橫坐標(biāo)(U)為220 V的刻度可找出對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)(I)的值分別為I甲=0.18 A，I乙=0.28 A.則P甲=U•I甲≈40 W，P乙=U•I乙≈60 W，即C項(xiàng)正確。

　　二、計(jì)算題

　　10.環(huán)保汽車在2008年奧運(yùn)會(huì)場館服務(wù).某輛以蓄電池為驅(qū)動(dòng)能源的環(huán)保汽車，總質(zhì)量m=3×103 kg.當(dāng)它在水平路面上以v=36 km/h的速率勻速行駛時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入電流I=50 A，電壓U=300 V.在此行駛狀態(tài)下：w

　　(1)求驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率P電;

　　(2)若驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進(jìn)的機(jī)械功率P機(jī)，求汽車所受阻力與車重的比值(g取10 m/s2).

　　解析：(1)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率P電=IU=1.5×104 W.

　　(2)在勻速行駛時(shí)，P機(jī)=0.9 P電=Fv=Ffv，得

　　Ff=0.9P電v=1.35×103 N，

　　汽車所受阻力與車重之比Ffmg=0.045.

　　答案：(1)1.5×104 W　(2)0.045

　　11.(2011年安徽省兩地三校高二聯(lián)考)如圖2-5-14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1.40 A，已知分壓電阻的阻值是R=100 Ω.求：

　　圖2-5-14

　　(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=1.40×100 V=140 V.

　　(2)設(shè)電熱絲的電阻為r，電源輸出電壓為U，則

　　(UR+r)2r=19•U2r

　　解得：r=50 Ω.

　　所以電源電壓為U=I(R+r)=1.40×(100+50) V=210 V.

　　(3)電熱絲的額定功率為P=U2r=210 250 W=882 W.

　　答案：(1)140 V　(2)210 V　(3)882 W

　　12.如圖2-5-15所示，已知UAB=6 V，當(dāng)滑動(dòng)變阻器觸頭P位于正中位置時(shí)，額定電壓為3 V的燈泡L正常發(fā)光，當(dāng)觸頭滑至最左端時(shí)，電燈實(shí)際功率為2 W，求此燈泡額定功率和變阻器的總電阻.

　　圖2-5-15

　　解析：設(shè)滑動(dòng)變阻器總電阻為Rm，燈泡電阻為RL，則根據(jù)P位于正中位置時(shí)燈泡正常發(fā)光，電壓為3 V，滑動(dòng)變阻器的電壓為3 V，得RL=Rm2.新課標(biāo)第一網(wǎng)

　　法一：找電流，P位于最左端的變阻器有效電阻R=Rm=2 RL，由功率關(guān)系知此時(shí)滑動(dòng)變阻器的功率P′=2P′L=4 W，I=P′L+P′U=2+46 A=1 A.滑動(dòng)變阻器的總電阻Rm=P′I2=4I2 Ω=4 Ω，RL=2 Ω.

　　燈泡的額定功率P額=U2額RL=322 W=4.5 W.

　　法二：找電壓，P位于最左端時(shí)，變阻器有效電阻R′=Rm=2RL，則UL=2 V.所以RL=U2LPL=222 Ω=2 Ω，燈泡額定功率

　　P額=U2額RL=322 W=4.5 W.

　　變阻器總電阻Rm=2RL=4 Ω