高一物理必修三12.1 電路中的能量轉化 課時同步訓練（含答案）

試卷第=page66頁，共=sectionpages66頁試卷第=page1010頁，共=sectionpages1010頁高一物理必修三12.1《電路中的能量轉化》課時同步訓練一、單選題1．下列關于電路中的能量轉化的說法中錯誤的是（

）A．在非純電阻電路電功率的表達式中，UI>I2RB．焦耳定律O=I2Rt適用于任何電路中電熱的計算C．電功率越大，電流做功越快，電路中產生的焦耳熱一定越多D．適用于任何電路，而只適用于純電阻電路2．電飯鍋工作時有兩種狀態(tài)：一種是鍋內水燒干以前的加熱狀態(tài)，另一種是水燒干以后的保溫狀態(tài)。圖是電飯鍋的電路圖，R1是分壓電阻，R2是加熱用的電阻絲。已知電源輸出電壓恒為U=220V，R1=792Ω，保溫狀態(tài)時電路電流I=0.25A。下列說法正確的是（）A．兩個電阻中，電熱絲的電阻R2=880ΩB．自動開關S接通時，電飯鍋處于保溫狀態(tài)C．R2在保溫狀態(tài)下的功率是加熱狀態(tài)下的D．若僅換用阻值更大的加熱電阻絲，保溫狀態(tài)時電阻絲的功率一定增大第2題第3題第4題3．兩電阻R1和R2的U-I曲線如圖所示。從圖線可判斷（

）A．兩電阻阻值的關系是R2＞R1B．電阻一定時，電流隨著電壓的增大而減小C．兩電阻并聯接入電路時，R1消耗的功率大D．兩電阻串聯接入電路時，R1消耗的功率大4．定值電阻R1、R2、R3的阻值均為2Ω，在電路中允許消耗的電功率的最大值分別為10W、10W、2W，現將這三個電阻按照如圖所示的方式連接，則這部分電路消耗的電功率的最大值為（）A．22W B．12W C．15W D．16W5．如圖所示的A、B、C、D電路中接有兩只額定電壓均為110V的燈泡A和B，額定功率分別為100W和40W，現把它們接到220V電源上，有的電路能使兩電燈以額定功率正常發(fā)光，有的電路則不能，則在能正常發(fā)光的電路中，外加的電阻R上消耗的最小電功率為（）A．B．C．D．6．圖甲為某脂肪測量儀，其工作原理是根據人體電阻的大小來判斷脂肪所占比例，模擬電路如圖乙所示。人體所含水中有鈉、鉀等離子容易導電，而脂肪不容易導電。測量時，測試者甲兩手分別握住兩手柄，閉合開關，則體型相近的兩人相比，下列說法正確的是（）A.脂肪含量低者對應的電壓表示數較大，電流表示數較大B.脂肪含量低者對應的電源內阻消耗功率較小C.脂肪含量高者對應的電源輸出功率較小D.脂肪含量高者對應的電源效率較小7．如圖所示為某品牌玩具的電動機及其伏安特性曲線，由該圖像可知（）A．該電動機內阻為2.5ΩB．電壓為1V時該電動機損失的熱功率為0.2WC．電壓為1V時該電動機的輸出功率為0.4WD．電壓為1V時該電動機的總功率為0.6W8．如圖所示的電路中，輸入電壓U恒為12V，燈泡L標有6V12W字樣，電動機線圈的電阻RM=0.50Ω．若燈泡恰能正常發(fā)光，以下說法中不正確的是（

）A．電動機的輸入功率是12WB．電動機的輸出功率是12WC．電動機的熱功率是2.0WD．整個電路消耗的電功率是24W第8題第9題9．如圖所示，有一內電阻為5Ω的電解槽和一盞標有“100V40W”的燈泡串聯后接在電壓為200V的直流電路兩端，燈泡正常發(fā)光，則（）A．電路的發(fā)熱功率為80WB．電解槽消耗的電功率為40WC．電解槽的發(fā)熱功率為40WD．電路消耗的總功率為40W10．一輛以蓄電池為驅動能源的環(huán)保汽車，擁有三十多個座位，其電池每次充電僅需三至五個小時，蓄電量可讓客車一次性跑600km，客車時速最高可達180km/h．已知某總質量為9×103kg的環(huán)保客車，當它在某城市水平公交路面上以=72km/h的速度勻速行駛時，驅動電機（具有一定電阻）的輸入電流為150A，電壓為300V，該驅動電機能夠將輸入功率的80%轉化為用于牽引汽車前進的機械功率，在此行駛狀態(tài)下（取g=10m/s2），則A．驅動電機的電阻為2Ω B．驅動電機的輸出功率為4.5×104WC．客車所受阻力的大小為2250N D．客車所受阻力的大小為1800N11．如圖所示電路中，各燈額定電壓和額定功率分別是：A燈“10V，10W”，B燈“60V，60W”，C燈“40V，40W”，D燈“30V，30W”．在a、b兩端加上電壓后，四個燈都能發(fā)光．比較各燈消耗功率大小，不考慮各燈泡電阻隨電壓的變化，正確的是（

）A．B．C．D．12．如圖甲所示，電源電壓不變，小燈泡L的額定電流為，電流表量程為“”，電壓表量程為“”，閉合開關S，在保證電路安全的前提下，最大范圍調節(jié)滑動變阻器的滑片P，分別繪制了電流表示數與電壓表示數，電流表示數與滑動變阻器R連入電路阻值的變化關系圖像，如圖乙、丙所示。則下列說法中錯誤的是（

）

A．小燈泡的額定功率為B．滑動變阻器R的最大阻值為C．若將電壓表量程換為，滑動變阻器允許連入電路的阻值范圍為D．若將電壓表量程換為，電路的總功率范圍為13.如圖所示的電路中，，，，，，下列說法正確的是（）A．、、、的電壓之比等于4:2:1:1B．、、、的電流之比等于4:2:1:2C．、、、的功率之比等于12:6:1:1D．電路的總電阻等于21Ω，總功率等于126W14.某景區(qū)景點噴泉噴出的水柱高約20m，小明了解到噴泉專用泵額定電壓為220V，正常工作時輸入電流為3A，泵輸出的機械功率占輸入功率的75%，則此噴泉（）A．出水流量約為0.1m3/sB．電機繞組的電阻是55ΩC．任意時刻空中水的質量約為10kgD．噴管的橫截面積約為0.8×10﹣4m215.塔吊是建筑工地常用的一種起重設備。如圖所示，塔吊將一質量1360kg的貨物從地面由靜止沿豎直方向勻加速吊起，經過5s功率增加到13.6kW，然后保持功率不變繼續(xù)拉升貨物，貨物勻速上升一段距離，在快要到達所需高度時，使貨物減速到0，整個過程貨物上升的高度為。塔吊的電動機額定電壓為380V，電動機內阻為。不計各處摩擦和空氣阻力產生的能量損耗，重力加速度為，則（）A．貨物勻加速運動的加速度為B．貨物勻速運動的速度為1m/sC．電動機對貨物做的總功為D．貨物勻速運動時，電動機消耗的電功率為16．如圖甲所示電路中，閉合開關，將滑動變阻器的滑片從左端逐漸滑至右端時，電壓表和的示數隨電流表示數變化的圖像如圖乙所示，圖線中ab、cd段均為直線。已知電動機兩端電壓達到某一值時才能開始轉動，各電表均為理想電表，下列說法正確的是（）A．電源的內阻為2.0ΩB．電動機內部線圈的電阻值為1.0ΩC．滑動變阻器的可調范圍是D．電流表示數最大時，電動機的輸出功率為6.75W17．如圖1所示，有一種電吹風由線圈電阻為r的小型電動機與電阻為R的電熱絲串聯組成，電路如圖2所示，將電吹風接在電路中，電吹風兩端的電壓為U，電吹風正常工作，此時電熱絲兩端的電壓為，則下列判斷正確的是（）A．電熱絲中的電流大小為 B．電動機線圈的發(fā)熱功率為C．電動機消耗的功率為 D．電吹風消耗的功率為18．如圖甲所示電路，電源電壓不變，電壓表量程是0～3V，電流表量程是0～0.6A。只閉合S、，在滑動變阻器的滑片從最右端向左滑至a點的過程中，燈泡、的圖像如圖乙，滑片在a點時燈泡恰好正常發(fā)光。保證電路安全的情況下，下列說法正確的是（）

A．燈泡的額定功率是0.12WB．只閉合S、時，電路的最大功率為2.7WC．只閉合S、時，燈泡2s內最小消耗0.24J電能D．只閉合S、，的滑片在a點，允許接入電路的阻值范圍是1.5Ω～12Ω19．小明坐在汽車的副駕駛位上看到一個現象：當汽車的電動機啟動時，汽車的車燈會瞬時變暗。汽車的電源、電流表、車燈、電動機連接的簡化電路如圖所示，已知汽車電源電動勢為15V，內阻為0.1Ω。車燈接通電動機未啟動時，電流表示數為15A（車燈可看作不變的電阻）；電動機啟動的瞬間，電流表示數達到60A，電動機的線圈電阻為0.1Ω。下列論述正確的是（）A．車燈接通電動機未啟動時，車燈的功率為225WB．電動機啟動時，車燈的功率為54WC．電動機啟動時輸出的機械功率為195WD．電動機啟動時，電源輸出的功率為540W二、解答題20．直流發(fā)電機E=250V，r=3Ω，兩條輸電線電阻R1=R2=1Ω，并聯的電熱器組中裝有50只完全相同的電熱器，每只電熱器的額定電壓為200V，額定功率為1000W，其它電阻不計，并且不計電熱器電阻隨溫度的變化，求：（1）接通幾只電熱器時，實際使用的電熱器都能正常工作？（2）接通幾只電熱器時，發(fā)電機的輸出功率最大？（3）接通幾只電熱器時，電熱器組加熱物體最快？（4）接通幾只電熱器時，電阻R1和R2上消耗的功率最大？（5）接通幾只電熱器時，實際使用的每只電熱器中的電流最大？21．如圖所示的電路中，電源電壓為60V不變，電阻R1=10Ω，R2=5Ω，虛線框內是兩個電阻R3、R4，且R3+R4=14Ω，當只接通S1時，電路中的電流強度為I1=3A；當只接通S2時，電路中的電流強度為I2=2.5A；求：（1）在答題紙上電路圖的虛線框內畫出兩個電阻的連接方式，并說明兩電阻的阻值；（2）當S1、S2、S3全部接通時，電路中的電流強度為多大？（3）當S1、S2、S3全部接通時，虛線框內的兩個電阻消耗的功率分別是多大？22．對于同一個物理問題，經?？梢詮暮暧^與微觀兩個不同角度進行研究，找出其內在聯系，加深理解。給定一段粗細均勻的導體AB，橫截面積為S、長為L。單位體積內有n個自由電子，每個電子的電荷量為e。該導體AB兩端加某一電壓時，自由電子定向移動的平均速率為v。（1）求導體中的電流I；（2）經典物理學認為，金屬的電阻源于定向運動的自由電子與金屬離子（即金屬原子失去電子后的剩余部分）的碰撞。電子與金屬離子碰撞的平均結果表現為導體給電子以連續(xù)的阻力，這是導體形成電阻的原因。設阻力的大小與電子定向移動速率成正比，即，k是阻力系數。請推導導體的電阻率。（3）自由電子與金屬離子發(fā)生碰撞，會使金屬離子的熱運動更加劇烈，電子將能量轉移給金屬離子，從而使金屬導體發(fā)熱。某段時間內，將導體中所有自由電子因與正離子碰撞而損失的動能之和設為，將這段時間內導體產生的焦耳熱設為Q，請證明：。23．傳送帶和放在水平地面上平板緊靠在一起，且上表面在同一水平面內，傳送帶兩輪軸間長度為，平板長度。傳送帶始終保持以速度勻速運動?，F將一滑塊（可視為質點）無初速度輕放在傳送帶左端，然后平穩(wěn)地滑上平板（忽略傳送帶與平板對接處對速度的影響）。已知：滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數，滑塊與平板間動摩擦因數，忽略平板與水平地面間的摩擦?；瑝K的質量為，平板的質量，重力加速度。（1）求滑塊通過傳送帶的時間；（2）求因運送滑塊電動機多消耗的電能；（3）求滑塊滑離平板時的速度大小。24．如圖所示，電源電壓U恒定，燈L的規(guī)格為“24V72W”且工作時電阻保持不變，滑動變阻器R2的規(guī)格為“50Ω1A”，電壓表的量程為0?15V，電流表的量程為0?3A。在電路安全的前提下，操作如下：當閉合開關S1、S2、S3，滑片移動到最左端時，燈泡消耗的電功率為P1；當只閉合開關S1時，移動滑片使滑動變阻器接入電路的阻值為R，燈泡兩端的電壓為UL，電流表示數為I1，燈泡消耗的電功率為P2；再移動滑片使滑動變阻器接入電路的阻值為2R，電流表示數為I2，燈泡消耗的電功率為2.88W。已知：I1︰I2=5︰4，P1︰P2=9︰1。求：（1）燈泡的電阻；（2）U︰UL；（3）通過開關的通斷，滑動變阻器滑片的移動，整個電路正常工作時的最小電功率。25．進入21世紀，低碳環(huán)保、注重新能源的開發(fā)與利用的理念，已經日益融入生產、生活之中．某節(jié)水噴灌系統(tǒng)如圖所示，噴口距地面的高度h=1.8m，能沿水平方向旋轉，噴口離轉動中心的距離a=1.0m水可沿水平方向噴出，噴水的最大速率=10m/s，每秒噴出水的質量=7.0kg．所用的水是從井下抽取的，井中水面離地面的高度H=3.2m，并一直保持不變．水泵由電動機帶動，電動機電樞線圈電阻r=5.0Ω．電動機正常工作時，電動機的輸入電壓U=220V，輸入電流I=4.0A．不計電動機的摩擦損耗，電動機的輸出功率等于水泵所需要的最大輸入功率．水泵的輸出功率與輸入功率之比稱為水泵的抽水效率．（計算時π取3，球體表面積公式）試求：⑴求這個噴灌系統(tǒng)所能噴灌的最大面積S；⑵假設系統(tǒng)總是以最大噴水速度工作，求水泵的抽水效率η；⑶假設系統(tǒng)總是以最大噴水速度工作，在某地區(qū)將太陽能電池產生的電能直接供該系統(tǒng)使用，根據以下數據求所需太陽能電池板的最小面積Smin．（已知：太陽光傳播到達地面的過程中大約有30％的能量損耗，太陽輻射的總功率，太陽到地球的距離，太陽能電池的能量轉化