高中_物理_物理选修_选修3-1_高中物理（选修3-1）训练题_高中物理（选修3-1）训练题：第二章第五节《焦耳定律》新人教版

.ks5u.INCLUDEPICTURE"../../AppData/Local/Temp/ksohtml/wpsED63.tmp.png"\*MERGEFORMAT建议用时实际用时满分实际得分45分钟100分选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）1.将QUOTE两个白炽灯接入电路，关于这两只灯泡的发光情况，正确的说法是（   ）A. 若QUOTE灯中的电流比QUOTE灯大，则QUOTE灯一定比QUOTE灯亮B.若QUOTE灯两端的电压比QUOTE灯大，则QUOTE灯一定比QUOTE灯亮C.若电流对QUOTE灯做的功比QUOTE灯多，则QUOTE灯一定比QUOTE灯亮D.若QUOTE灯消耗的电功率比QUOTE灯大，则QUOTE灯一定比QUOTE灯亮2．某电路在1分钟内消耗的电能为100J.若电路两端的电压变为原来的2倍，电路的电阻变为原来的二分之一.此电路在1分钟内消耗的电能是（）A．50JB．200C．400JD．800J3．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．QUOTE适用于任何电路，而QUOTEC．在非纯电阻电路中，QUOTE   D．焦耳热QUOTE适用于任何电路4．一根电阻丝在通过2C的电荷量时，消耗电能是8J.若在相同时间内通过4C的电荷量，则该电阻丝两端所加电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的电能Q分别为（   ）A．U＝4V   B．U=8V  C．Q＝16J   D．Q=32J5．两只灯泡分别接在两个电路中，下列判断正确的是（   ）A．额定电压高的灯泡较亮B．额定功率大的灯泡较亮C．接在电压高的电路两端的那盏灯较亮D．在电路中实际功率大的灯较亮6．有两个电阻连接在同一电路中，用电压表测得它们两端的电压相等，若在同一时间内它们产生的热量也相等，则这两个电阻（   ）A．阻值一定相等B．通过的电荷量一定相等C．可能是串联D．可能是并联7．如图1所示，电压U不变，电阻R为固定电阻，如要使电路消耗的总功率稍稍增大一点，则可行的办法是（   ）图1给QUOTE串联一个较小的电阻B．给QUOTE并联一个较小的电阻C．给QUOTE串联一个较大的电阻D．给QUOTE并联一个较大的电阻8．一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈的电阻相同，都为QUOTE.设通过它们的电流相同（电动机正常运转），则在相同的时间内（   ）A．电炉和电动机产生的电热相等B．电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率C．电炉两端电压小于电动机两端电压D．电炉和电动机两端电压相等9．在电动机正常工作时，每秒钟内电流做功和每秒钟内电枢上产生的热量的关系，下列说法中正确的是（   ）A．电功等于电热B．电功等于电热的0.24倍C．电功等于电动机输出的机械功D．电热仅为电功的一部分10．有两盏电灯QUOTE和QUOTE，用图2中所示的两种方式连接到电路中，已知电压QUOTE相同，且两盏电灯均能发光，比较在*、乙两个图2电路中电灯QUOTE的亮度，则（   ）A．*图的电路中灯QUOTE较亮B．乙图的电路中灯QUOTE较亮C．两个电路中灯QUOTE一样亮D．不知它们的额定电压和额定功率，无法判断二、填空题（本题共2小题，每小题8分，共16分）11．在一根导线两端加上一定的电压，每秒内发出一定的热量，今将这根导线均匀地拉长为原来的QUOTE倍后，再加上同样的电压，则这根导线每秒所产生的热量是原来的______倍.12．导体两端加12V电压，1分钟内通过导体横截面的电荷量为240C，此导体的电阻值为____Ω，导体中产生了_____的热量.计算题（本题共4小题，共44分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后*的不能得分.有数值计算的题，*中必须明确写出数值和单位）13.（10分）如图3所示，电源电动势为QUOTE=30V，内阻为QUOTE=1Ω，电灯上标有“6V12W”字样，直流电动机线圈电阻QUOTE=2Ω，若电灯恰能正常发光，求电动机输出的机械功率.图314．（10分）某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯，该扶梯在电压为380V的电动机带动下以0.4m/s的恒定速度向斜上方运动.电动机的最大输出功率为4.9kW，不载人时测得电动机中的电流为5A，若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同，则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数是多少？（设人的平均质量为60kg，g取10m/s2）15.（12分）额定电压为220V的电动机的线圈电阻为0.8Ω，正常工作时，电动机每秒放出的热量为1280J，则电动机正常工作时的电流为多大？每秒有多少焦的电能转化成机械能？16.（12分）一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V，电流为0.3A.松开转轴，在线圈两端加电压为2V时，电流为0.8A，电动机正常工作.求该电动机正常工作时，输入的电功率是多少?电动机的机械功率是多少?第五节焦耳定律得分：一、选择题题号12345678910*二、填空题11．12．三、计算题13.14.15.16.第五节焦耳定律参考*一、选择题1.D解析：白炽灯是利用电流的热效应工作的，而灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，只有通过灯泡的电流大，灯泡两端的电压大，不能得到灯泡的实际功率大这一结论，电流做功多，同样不能确认实际功率大.2.D解析：因为电路两端的电压变为原来的2倍，电路的电阻变为原来的二分之一，根据QUOTE得QUOTE.选项D正确.3.BCD 解析：解答本题的关键是区分电功和电功率.电功率公式QUOTE电功率越大，表示电流做功越快，对于一段电路，有QUOTE，焦耳热QUOTE,可见QUOTE越大，选项A错误.QUOTE，适用于任何电路，而QUOTE只适用于纯电阻电路，选项B正确.在非纯电阻电路中，电流所做的功=焦耳热+其他形式的能，所以QUOTE,选项C正确.QUOTE是焦耳热的定义式，适用于任何电路中产生的焦耳热，选项D正确.4.BD  解析：电阻丝在通过2C的电荷量时设电流为I，在相同时间内通过4C的电荷量时，电流为2I.因为电阻不变化，因此电压变为原来的2倍，即8V，选项B正确.根据QUOTE得电能为32J，选项D正确.5.D 解析：灯泡的亮暗是由灯泡在单位时间内转变为光能的多少决定的，因此，实际功率大的灯泡亮度大，选项D正确.6.CD解析：由于电流做功不一定完全转化为热能，因此阻值不一定相等，通过的电荷量也不一定相等，而并联和串联都有可能，选项C、D正确.7.D  解析：因为电压U不变，电阻R为固定电阻，如要使电路消耗的总功率稍稍增大一点，则电阻变小一点即可，因此应并联一个较大的电阻.选项D正确.8.ABC解析：因为电动机在工作时，电能在转化为热能的同时，还转化为机械能，因此电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率，电炉两端电压小于电动机两端电压.选项B、C正确，选项D错误.因为电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同通过它们的电流相同，因此在相同的时间内电炉和电动机产生的电热相等，选项A正确.9.D解析：电动机的电功和电热无直接关系，选项A、B错误.电动机输出的机械功仅是电功的一部分，选项C错误.电热也是仅为电功的一部分，选项D正确.10.B解析：因为电压U相同，两盏电灯串联后，电压要按照电灯阻值的大小分配.两盏电灯并联后，加在电灯两端的电压都为U，因此并联后的灯泡较亮，选项B正确.二、填空题11.QUOTE解析：根据QUOTE可知将这根导线均匀地拉长为原来的n倍后，电阻变为原来的QUOTE倍.再加上同样的电压，根据QUOTE得，热量变为原来的QUOTE 倍.12.32880解析：因为1分钟内通过导体横截面的电荷量为240C，所以电流为QUOTE，又因为电压为12V，所以电阻为3Ω.因此QUOTE.三、计算题13.36W解析：因为电灯恰能正常发光，所以闭合电路中的电流为QUOTE电源的总功率为PE=IE=2×30W=60W，电灯、电动机线圈电阻、电源内阻可作为纯电阻处理，它们消耗的电能全部转化为电热，电路中总的热功率为：PQ=P灯+I2（R+r）=[12+22×（2+1）]W=24W由能量守恒定律有PEQUOTEPQQUOTEP机,则电动机输出的机械功率为P机=PE－PQ=(60－24)W=36W14.QUOTE个解析：因为电动机有最大输出功率，这就决定了自动扶梯载人也有最大限额.从功率关系来看，电动机的输出功率：（1）提供扶梯自身运动所需功率；（2）转化为扶梯上的人以恒定速率向上所需的功率.设：可同时乘载的最多人数为QUOTE人，此时电动机处于最大输出功率状态，扶梯本身向上运动所需功率为：P1＝IU＝5×380W＝1900W＝1.9kW电动机的最大输出功率为QUOTE，QUOTE个人以恒定速率QUOTE＝0.4m/s随扶梯向上运动所需功率为：P2＝P－P1＝（4.9－1.9）kW＝3.0kW，所以，载人的最多人数是：QUOTE个15.40A7520J解析：电动机电路为非纯电阻电路，输出电动机的电功率，一方面转化为机械功率输出，另一方面转化为线圈电阻的发热功率，正常工作时，通过线圈的电流即为正常工作电流，由焦耳定律QUOTE2QUOTE得1280=QUOTE2×0.8×1解得QUOTE=40A由能量转化和守恒得QUOTE输入=QUOTE机+QUOTE热，QUOTE机QUOTE－QUOTE2QUOTE=8800－1280=7520J.16.1.6W0.96W解析：电动机不转动时，其消耗的电功全部转化为内能，故可视为纯电阻电路，由欧姆定律得电动机线圈内阻：QUOTEΩ，电动机转动时，消耗的电能转化为内能和机械能，其输入的电功率为P入=I1U1＝0.8×2W＝1.6W，电动机的机械功率P机=P入－I12r=1.6W－0.82×1W=0.96W.