【物理】2020届一轮复习人教新课标焦耳定律课时练（解析版)

【物理】2020届一轮复习人教新课标焦耳定律课时练（解析版)

‎2020届一轮复习人教新课标 焦耳定律 课时练（解析版)‎ ‎1．一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端电压U变化的伏安特性曲线如图甲所示。现将它与两个标准电阻R1、R2组成如图乙所示的电路，当开关S接通位置1时，三个用电器消耗的电功率均为P。将开关S切换到位置2后，电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2，下列判断正确的是 A．‎ B．‎ C．‎ D．‎ ‎2．如图所示是一个电热水壶的铭牌上的部分信息，小沈同学利用所学知识，结合该铭牌上获取的信息，得出该电热水壶(　　) ‎ A．正常工作时的电流约为6.8 A B．正常工作5 min耗电约0.5 kW·h C．只能在直流电下工作 D．只能在220 V电压下工作 ‎3．两盏额定功率相同的灯泡A和B，其额定电压UA＞UB，则下列说法正确的是(　　)‎ A．两灯正常发光时，灯泡的电流强度IA＞IB B．两灯电阻RA＜RB C．将两灯串联后接入电路中发光时，则灯泡的功率PA＜PB D．将两灯并联后接入电路中发光时，则灯泡的功率PA′＜PB′‎ ‎4．如图所示，电阻，电动机的绕组当电键S断开时，电流表的示数是，当电键S闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，此时电流表读数为则，电动机的绕组的热功率是 A．40W B．4W C．90W D．9W ‎5．有人在调制电路时用一个“100kΩW”的电阻和一个“300kΩW”的电阻串联，作为400kΩ的电阻使用，此时两串联电阻允许消耗的最大功率为 A． W B． W C． W D． W ‎6．如图所示是我国某10兆瓦(1兆瓦＝106 W)光伏发电站，投入使用后每年可减少排放近万吨二氧化碳．已知该地区每年能正常发电的时间约为1 200 h，则该电站发电量约为(　　)‎ A．1.2×106 kW·h B．1.2×107 kW·h C．1.2×109 kW·h D．1.2×1010 kW·h ‎7．（多选）如图所示，用输出电压为1.4 V、输电电流为100 mA 的充电器对内阻为2 Ω的镍氢电池充电。下列说法正确的是(    )‎ A．电能转化为化学能的功率为0.12 W B．充电器输出的电功率为0.14 W C．充电时，电池消耗的热功率为0.12 W D．充电器把0.14 W的功率储存在电池内 ‎8．（多选）‎ 半径为a的金属球远离其它一切物体，通过阻值为R的电阻与大地相连。电子束从远处射向小球，各物理量达稳定状态后每秒钟有n个电子以速度v不断地落到球上，电子的质量为m，电荷量为e，那么以下结论正确的是( )‎ A．小球的电势为-neR B．通过电阻的电流为ne，且从金属球流向大地 C．电阻上的电熟功率为P=，小球所带电荷量是不为零的一个定值 D．金属球单位时间内释放的热量为Q=‎ ‎9．（多选）如图所示，一个小型的理想变压器为额定电压均为220V的电动机和电炉子供电。当变压器输入端接u＝550sin100πt(V)的交流电时，电动机恰好以额定功率工作，电流表A1、A2的读数是9.16A和5.16A，则下列说法正确的是 (　　)‎ A．变压器原、副线圈的匝数比是5︰2‎ B．电动机的内阻是55Ω C．电炉子中电流方向每秒改变100次 D．原线圈的输入功率约是2015.2W ‎10．在如图所示的电路中，两只相同的小灯泡规格都是“6V 6W”，电源电压恒为9V，电阻R的阻值为3Ω．假设小灯泡电阻不变，S闭合后，求：‎ ‎（1）S1断开时，电路中的电流强度；‎ ‎（2）S1闭合时，小灯泡两端的电压；‎ ‎（3）S1闭合时，小灯泡L1的电功率．‎ ‎11．如图所示为用一直流电动机提升重物的装置，重物质量m为50kg，电源电动势E为110V，内电阻r ‎＝1Ω，不计摩擦。当电动机以0.85m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I＝5A，由此可知电动机线圈的电阻R为多少？(g取10m/s2)‎ ‎12．如图所示，电源电动势，内阻，电阻，. 间距 d =0.2m 的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度 B＝1T 的匀强磁场．闭合开关 S，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度 v＝0.1 m/s 沿两板间中线水平射入板间．设滑动变阻器接入电路的阻值为 ，忽略空气对小球的作用， 取 ，求：‎ ‎(1)当时，电阻消耗的电功率是多大？‎ ‎(2)若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为 60°，则是多少？‎ ‎ 参考答案 ‎1．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 当开关接1时，R1、R2串联时，电阻两端的电压相等，均为U0；当开关接2时，R1与D并联，电阻减小，R1的电压减小，小于U0，R2的电压增大，大于U0，根据功率公式P=得知，P1R总，故PD+P1+P2<3P，故C正确，D错误。故选C。‎ ‎【点睛】‎ 本题考查了串联电路的分压特点和并联电路特点，以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用；难点是根据欧姆定律分析出图中电阻与电压的关系和各电阻功率关系的判断。‎ ‎2．A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A、由铭牌信息可知，额定功率为1500W，额定电压为220V，则由P=UI可得：，故A正确；‎ B、工作5min时，消耗的电能，故B错误；‎ C、该水壶工作在交流电下，故C错误；‎ D、该水壶可以在220V及之下的电压下工作，故D错误；‎ 故选A。‎ ‎【点睛】‎ 由铭牌信息可得出水壶的额定功率及额定电压，由W=Pt可求得电能。‎ ‎3．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A、由P=UI可得，两灯功率相等，，故电流，故A错误；‎ B、由可知，两灯功率相等，，则电阻，故B错误；‎ C、当两灯串联在电路中时，电路中电流相等，则由可知，，故C错误；‎ D、将两灯并联后接入电路中发光时，两灯的电压相等，则由可知，灯泡的功率，故D正确；‎ 故选D。‎ ‎【点睛】‎ 由功率关系利用电功率公式可求得电阻大小关系；再根据串并联电路的规律可明确串并联后的功率大小关系。‎ ‎4．A ‎【解析】开关断开时，由欧姆定律可知，电压；‎ 当开关闭合时，流过的电流不变，则由并联电路分流原理可知，流过电动机的电流；‎ 则电动机的热功率PQ=I2R2=22×10=40W 故A正确，BCD错误．‎ 故选：A．‎ 点睛：开关断开时，只有电阻接入电路，根据欧姆定律可求得电压大小；再对开关闭合状态进行分析，根据并联电路规律求出流过电动机的电流，再根据功率公式即可求得热功率．‎ ‎5．C ‎【解析】根据P=I2R知，“300kΩ， W”的电阻的额定电流小，所以该电路中的电流不能超过该电阻的额定电流，，则最大总功率P总=Im2（R1+R2）=．故C正确，ABD错误．故选C．‎ ‎6．B ‎【解析】由W=Pt可知，发电量E=Pt=10×106W×1200h=1.2×107kW•h，故B正确，ACD错误。‎ ‎7．AB ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 电池充电过程中电能转化为化学能和热能，根据能量守恒定律列式求解；‎ ‎【详解】‎ A、电池充电过程中电能转化为化学能和热能，根据能量守恒定律，有：，故电能转化为化学能的功率，即充电器把0.12 W的功率储存在电池内，故A正确，D错误； B、充电器输出的电功率为：，故B正确； C、充电时，电池消耗的热功率为：，故C错误。‎ ‎【点睛】‎ 本题关键明确充电电路中的能量转化情况，同时要知道电路电阻消耗功率的计算符合焦耳定律。‎ ‎8．AD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 因为流过流过电阻的电流为ne，从大地流向金属球，所以电阻两端的电压为U=neR，小球的电势为，故A正确，B错误；电阻的发热功率为，故C错误；金属球在单位时间内的发热量为：，故D正确。所以AD正确，BC错误。‎ ‎9．CD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据变压器原理求解匝数比；欧姆定律对于电动机不适用；根据瞬时值的表达式计算交流电的频率；根据电功率的计算公式求解副线圈输出的电功率．‎ ‎【详解】‎ 根据，可知交流电压的最大值为，则原线圈的交变电压的有效值，而副线圈两端的电压为，根据电压与匝数成正比，可得：，故A错误；欧姆定律对于电动机不适用，所以无法计算电动机的内电阻，故B错误；根据，角速度为，则周期，交流电在一个周期内电流的方向改变2次，故流出变压器副线圈的电流每秒钟改变方向100次，故C正确；副线圈输出的电功率约为，故D正确。故选CD。‎ ‎【点睛】‎ 本题主要是考查了变压器的知识；解答本题的关键是知道变压器的电压之比等于匝数之比，在只有一个副线圈的情况下的电流之比等于匝数的反比；知道理想变压器的输出功率决定输入功率且相等．‎ ‎10．（1）1A）（2）4.5V（3）3.375W ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）小灯泡的电阻为：， S1断开时，电路中的电流为：‎ ‎（2）S1闭合时，电路的总电阻为：R总＝R+＝3+3＝6Ω， 电路的总电流为：‎ 小灯泡两端的电压为： ‎ ‎（3）小灯泡的功率为：‎ ‎11． ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 电流通过直流电动机做功，消耗功率转化为机械能和内能，可求内阻消耗的功率，再根据P内=I2R求电动机线圈的电阻。‎ ‎【详解】‎ 电动机的输入功率P=（E-Ir）I=（110-5）×5=525W 电动机的输出功率P1=mgv 电动机发热功率P2=I2r′ 而P2=P-P1，‎ 可得：I2r′=525-mgv 代入数据解得：r′=4Ω ‎【点睛】‎ 本题考查了消耗电能的计算、功的计算、效率的计算．特别是要知道电动机不是纯电阻用电器，电流做功消耗的电能大部分转化为机械能、少部分转化为内能。‎ ‎12．(1)0.6W，(2)54Ω.‎ ‎【解析】‎ 本题主要考查电路分析，含容电路分析，及带电粒子在复合场中的运动的综合运用的问题。对考生分析问题和建立正确的物理模型能力的考查。‎ ‎（1）设和的并联电阻为，有：①‎ 两端的电压为：②‎ 消耗的电功率为：③‎ 当时，联立①②③式，代入数据，解得：‎ ‎④‎ ‎（2）设小球质量为m，电荷量为q，小球做匀速圆周运动时，有：‎ ‎⑤‎ ‎⑥‎ 设小球做圆周运动的半径为r，有：‎ ‎⑦‎ 由几何关系有：‎ ‎⑧‎ 联立①②⑤⑥⑦⑧式，代人数据，解得：‎ ‎⑨‎