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(四川专版)2022高考物理 课时跟踪训练 第1部分 第二章 第6节 焦耳定律 电路中的能量转化(含解析) 新人教版选修3-1
(四川专版)2022高考物理 课时跟踪训练 第1部分 第二章 第6节 焦耳定律 电路中的能量转化(含解析) 新人教版选修3-1
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2022高考人教四川专版物理选修3-1课时跟踪训练第1部分第二章第6节焦耳定律电路中的能量转化Word版含解析[课时跟踪训练](满分60分 时间30分钟)一、选择题(每小题至少有一个选项正确,选对得5分,选不全得3分,错选不得分,共40分)1.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中错误的是( )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.W=UIt适用于任何电路,而W=I2Rt=t只适用于纯电阻的电路C.在非纯电阻电路中,UI>I2RD.焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路解析:电功率公式P=,功率越大,表示电流做功越快。对于一段电路,有P=UI,I=,焦耳热Q=()2Rt,可见Q与P、U、t都有关。所以,P越大,Q不一定越大,A不对。W=UIt是电功的定义式,适用于任何电路。而I=只适用于纯电阻电路,B对;在不是纯电阻的电路中,电流做的功=焦耳热+其他形式的能,所以W>Q,即UI>I2R,C正确。Q=I2Rt是焦耳热的定义式,适用于任何电路中产生的焦耳热,D正确,所以B、C、D对,A错误。答案:A2.为使电热丝所消耗的功率变为原来的一半,应当( )A.使电阻减半,电压保持不变B.使电压减半,电阻保持不变C.使电压和电阻都减半D.使电压减小为原来的,电阻不变解析:由P=知,C正确,A、B、D错误。答案:C3.电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图1所示,图中U为路端电压,I为干路电流,a、b5\n为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为ηa、ηB。由图可知ηa、ηb的值分别为( )A.、B.、图1C.、D.、解析:电源的效率η=×100%=×100%。a点对应的路端电压U为4个格,而电动势E为6个格。因此ηa=;b点对应的路端电压为2个格,因此ηb=。故D项正确。答案:D4.在如图2所示的电路中,电源电动势为12V,电源内阻为1.0Ω,电路中的电阻R0为1.5Ω,小型直流电动机M的内阻为0.5Ω,闭合开关S后,电动机转动,电流表的示数为2.0A。则以下判断中正确的是( )A.电动机的输出功率为14W图2B.电动机两端的电压为7.0VC.电动机产生的热功率为4.0WD.电源输出的功率为24W解析:电动机两端的电压U机=E-I(r+R0)=7.0V,选项B正确;电动机输出的功率P机出=U机I-I2r机=12W,选项A错误;电动机产生的热功率为P机热=I2r机=2.0W,选项C错误;电源输出的功率P出=EI-I2r=20W,选项D错误。答案:B5.如图3所示电路中,当滑动变阻器的触头向上滑动时,则( )A.电源的功率变小B.电容器贮存的电荷量变小图3C.电源内部消耗的功率变大D.电阻R消耗的电功率变小解析:由闭合电路欧姆定律可知,当滑动触头向上滑动时,R总变小,I总增大,U端减小,而R1分压U1增大,所以电容器上的电压减小。电源功率P总=I总·E增大,A错误。Q=CU减小,B正确。电源内部消耗功率P内=Ir增大,C正确。电阻R1消耗的功率在增大。R上消耗功率无法确定。答案:BC5\n6.如图4为甲、乙两灯泡的I-U图像,根据图像计算甲、乙两灯泡并联在电压为220V的电路中,实际发光的功率约为( )图4A.15W 30WB.30W 40WC.40W 60WD.60W 100W解析:从图像的横坐标(U)为220V的刻度可找出对应的纵坐标(I)的值分别为I甲=0.18A,I乙=0.28A。则P甲=U·I甲≈40W,P乙=U·I乙≈60W,即C项正确。答案:C7.如图5所示,电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联,已知R0=r,滑动变阻器的最大阻值是2r。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时,下列说法中正确的是( )图5A.路端电压变大B.电路中的电流变小C.滑动变阻器消耗的功率变小D.定值电阻R0上消耗的功率变小解析:滑片P由a端向b端滑动,电源外阻减小。由I=可知,电路中的电流增大,由U=E-Ir可知,路端电压U变小,A、B均错误;由PR0=I2R0可知,I增大,PR0增大,D错误;因R0=r,当滑动头由a端向b端滑动时,滑动变阻器消耗的功率PR=R=,随R变小,增大,故PR变小,C正确。答案:C8.如图6所示电路中,R1=R3<R2=R4。在a、b两端接上电源后,设每个电阻所消耗的电功率分别为P1、P2、P3、P4,则它5\n们的大小关系是( )图6A.P1=P3<P2=P4B.P2>P1>P3>P4C.P2>P1>P4>P3D.P1>P2>P3>P4解析:设流过R1、R2、R3、R4的电流分别为I1、I2、I3、I4,则I1=I2=I3+I4,故P1=IR1<P2=IR2,P1=IR1>P3=IR3。即P2>P1>P3。又因为R3<R4,所以P3>P4,即P2>P1>P3>P4综上所述,本题正确选项为B。答案:B二、非选择题(每小题10分,共20分)9.如图7所示,R1=8Ω,电源的电动势E=8V,内阻r=2Ω。R2为变阻器,问:(1)要使变阻器获得的电功率最大,R2的值应是多大?这时R2的功率多大?图7(2)调节R2的阻值,当R2为多少时,电源有最大输出功率,最大输出功率为多少?解析:(1)把R1看成是电源内阻的一部分,这样内电阻就是R1+r。利用电源输出功率最大的条件,可以求出:当R2=R1+r=8Ω+2Ω=10Ω时,R2有最大的功率P2===W=1.6W。(2)因R1>r,所以当R2=0时,电源有最大输出功率,即R1消耗功率最大时,I==A=0.8A。其功率P1=I2R1=0.82×8W=5.12W。答案:(1)10Ω 1.6W (2)0 5.12W10.下表中是一辆电动自行车说明书上的一些技术参数,根据表中提供的信息,探究以下问题:规格后轮驱动直流永磁毂电机车型26″电动自行车额定输出功率120W整车质量30kg额定电压40V最大载重120kg额定电流3.5A(1)在额定电压下工作时,该电机的内阻是多少?其效率为多大?5\n(2)假设行驶过程中所受阻力是车和人总重的0.02倍,在最大载重量的情况下,人骑车行驶的最大速度为多大?(g取10m/s2)解析:(1)由表可知,电机的额定电压U=40V,额定电流I=3.5A,所以该电机正常工作时的输入功率P入=UI=140W。又因电机的输出功率P出=120W,所以电机的发热功率P热=P入-P出=20W。由P热=I2r知电机的内阻r==1.6Ω,电机正常工作时的效率η==×100%=85.7%。(2)由题知车行驶时所受阻力f=k(M+m)g,当达到最大速度时有P出=f·vm,所以人骑车行驶的最大速度vm==m/s=4m/s。答案:(1)1.6Ω 85.7% (2)4m/s5
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高考 - 二轮专题
发布时间:2022-08-25 22:40:55
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