高二物理焦耳定律測試題答案
高二物理焦耳定律測試題答案
焦耳定律是定量說明傳導電流將電能轉換為熱能的定律。下面是學習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習。
高二物理焦耳定律測試題及答案
1.下列關于電功率的說法中，正確的是( )
A.用電器的額定功率與用電器的實際電壓和實際電流有關
B.用電器的實際功率取決于用電器的額定功率
C.白熾燈正常工作時，實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的功率，其值是由用電器本身的結構決定的，與實際電流和電壓無關，故A錯C對;而用電器實際功率是多大，是由加在它兩端的電壓和通過的電流決定的，故B錯;電流做功的多少不僅與功率的大小有關，還與時間有關，故D錯.
2.(2011年江蘇常州高二檢測)下列關于電功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，A、C、D錯.
3.有四盞燈，接入如圖2-5-7所示的電路中.L1和L2都標有“220 V 100 W”，L3和L4都標有“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.加在某電動機上的電壓是U(V)，電動機消耗的電功率為P(W)，電動機線圈的電阻為r(Ω)，則電動機線圈上消耗的電熱功率為( )
A.P B.U2r
C.P2rU2 D.P-P2rU2
解析：選C.電動機的電流I=PU，線圈發熱功率P熱=P2U2r.故C對.
5.微型吸塵器的直流電動機的內阻一定，當加在它兩端的電壓為0.3 V時，電流為0.3 A，此時電動機不轉動;當加在它兩端的電壓為2.0 V時，電流為0.8 A，且它能夠正常工作，試分析當電動機正常工作時消耗的電功率及輸出的機械功率.
解析：當電動機不轉動時，消耗的電能全部轉化為內能，這時它相當于一個純電阻.
由題意知直流電動機線圈電阻R=U1I1=0.30.3 Ω=1 Ω
正常工作時消耗電功率
P電=U2I2=2.0×0.8 W=1.6 W.
發熱功率P熱=I22R=0.82×1 W=0.64 W.
由能量守恒知輸出機械功率
P機=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后并聯分別接在同一電源上，若要產生相等的熱量，則兩種方法所需的時間之比t串∶t并為( )
A.1∶1 B.2∶1
C.4∶1 D.1∶4
解析：選C.設每個電熱絲電阻為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.兩燈正常發光時，燈泡中的電流強度IA>IB
B.兩燈電阻RA
C.將兩燈串聯后接入電路中發光時，燈泡的功率PA
D.將兩燈并聯后接入電路中發光時，燈泡的功率PA′
答案：D
3.一臺電動機的線圈電阻與一只電爐的電阻相同，都通過相同的電流，在相同時間內( )
A.電爐放熱與電動機放熱相等
B.電爐兩端電壓小于電動機兩端電壓
C.電爐兩端電壓等于電動機兩端電壓
D.電動機消耗的功率大于電爐的功率
解析：選ABD. 電爐屬于純電阻，電動機屬于非純電阻.對于電爐有：U=IR，放熱Q=I2Rt，消耗功率P=I2R;對于電動機有：U>IR，放熱Q=I2Rt，消耗功率P=IU>I2R.
4.(2011年河北武強高二檢測)圖2-5-8中虛線框內是一未知電路，測得它的兩端點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A、B的表達式只適用于純電阻電路，D項表達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R2、R3，由P=U2/R知R2∶R3=1∶1，對R1、R2，由P=I2R;I1=2I2，所以R1∶R2=I22∶I21=1∶4，C選項正確.
6.如圖2-5-10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，他們都正常發光，當滑動變阻器的滑動觸頭向右滑動時，發生的現象是( )
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.流過滑動變阻器的電流變小
答案：BCD
7.把六個相同的小燈泡接成如圖2-5-11甲、乙所示的電路，調節變阻器使燈泡正常發光，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.設每個燈泡正常工作時的電流為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光且耗電最少，應采用的接法是( )
圖2-5-12
解析：選C.要使它們正常發光且耗電最少，由串、并聯電路的特點，由于RA
9.(2011年江蘇南京高考復習質量檢測)圖2-5-13為甲、乙兩燈泡的I-U圖象，根據圖象計算甲、乙兩燈泡并聯在電壓為220 V的電路中，實際發光的功率約為( )
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(U)為220 V的刻度可找出對應的縱坐標(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項正確。
二、計算題
10.環保汽車在2008年奧運會場館服務.某輛以蓄電池為驅動能源的環保汽車，總質量m=3×103 kg.當它在水平路面上以v=36 km/h的速率勻速行駛時，驅動電機的輸入電流I=50 A，電壓U=300 V.在此行駛狀態下：w
(1)求驅動電機的輸入功率P電;
(2)若驅動電機能夠將輸入功率的90%轉化為用于牽引汽車前進的機械功率P機，求汽車所受阻力與車重的比值(g取10 m/s2).
解析：(1)驅動電機的輸入功率P電=IU=1.5×104 W.
(2)在勻速行駛時，P機=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考)如圖2-5-14是家用電飯煲的電路圖.將電飯煲接到穩壓電源上，當開關接通“加熱”擋時，電熱絲以額定功率給食物加熱，當食物蒸熟后，開關接通“保溫”擋，給食物保溫，這時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，電阻R兩端的電壓;
(2)穩壓電源輸出的電壓;
(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，當滑動變阻器觸頭P位于正中位置時，額定電壓為3 V的燈泡L正常發光，當觸頭滑至最左端時，電燈實際功率為2 W，求此燈泡額定功率和變阻器的總電阻.
圖2-5-15
解析：設滑動變阻器總電阻為Rm，燈泡電阻為RL，則根據P位于正中位置時燈泡正常發光，電壓為3 V，滑動變阻器的電壓為3 V，得RL=Rm2.新課標第一網
法一：找電流，P位于最左端的變阻器有效電阻R=Rm=2 RL，由功率關系知此時滑動變阻器的功率P′=2P′L=4 W，I=P′L+P′U=2+46 A=1 A.滑動變阻器的總電阻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，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