《焦耳定律》模拟试题

《焦耳定律》试题基础夯实一、选择题(1～4题为单选题，5题为多选题)1.图中虚线框内是一未知电路，测得它的两端点a、b之间电阻是R，在a、b之间加上电压U，测得流过电路的电流为I，则未知电路的电功率一定是()A．I2R B．U2/RC．UI D．UI—I2R答案：C解析：选项A、B的表达式只适用于纯电阻电路，D项表达式表示在非纯电阻电路中的输出功率，虚线框中不知道是哪种元件，功率P＝UI总是适用的，C选项正确。2．(辽宁鞍山一中2022～2022学年高二上学期检测)甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中不正确的是()A．甲灯的实际功率一定总是40WB．将乙灯接入110V电路中，它的额定功率仍为60WC．两灯均正常发光时，甲灯灯丝电阻较大D．两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较少答案：A解析：灯泡的铭牌上标记的是额定电压和额定功率，当工作电压不是220V时，灯泡的实际功率不再是额定功率，但额定功率不会随电压变化而变化，A错误，BD正确；由P＝eq\f(U2,R)可知C正确。故选A。3．功率为10W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60W的白炽灯相当。根据国家节能战略，2022年前普通白炽灯应被淘汰。假设每户家庭有2只60W的白炽灯，均用10W的LED灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近()A．8×108kW·h B．8×1010kW·hC．8×1011kW·h D．8×1013kW·h答案：B解析：该题考查电能的估算问题。解题思路是一年按365天，全国按5亿用户，每天按4小时估算。考查应变能力。2只节能灯比2只白炽灯节省的功率为100W，即，所以一年节约的电能E＝×4×365×5×108kW·h≈8×1010kW·h，B选项正确。4．(河北遵化市2022～2022学年高二上学期期中)室内有几种用电器：的电饭煲、200W的电冰箱、750W的取暖器、250W的电视机和2kW的空调器。如果进线处有13A的保险丝，供电电压为220V，下列情况下不可能同时使用的是()A．电饭煲和电冰箱 B．取暖器和空调器C．电饭煲和空调器 D．电冰箱、电视机和空调器答案：C解析：电路中允许的最大功率为Pm＝UI＝2860W。用电器的功率之和大于Pm时，用电器就不可能同时使用，故选C。5．计算用电量时，常用的单位是“度”，对此，下列说法中正确的是()A．1度等于×103kW·h B．1度等于×106JC．“度”是电功率的单位 D．“度”是电功的单位答案：BD解析：“度”是电功的单位，1度等于1kW·h，而1kW·h＝×106J，故选项B、D正确。二、非选择题6．(上海理工大学附中2022～2022学年高二下学期开学测试)如图所示的电路中，电阻R1＝1Ω，R2＝2Ω，R3＝3Ω，在A、B间接电源，S1、S2都打开，此时电阻R1、R2、R3消耗的功率之比P1∶P2∶P3＝________；当S1、S2都闭合时，电阻R1、R2、R3、消耗的功率之比P1′∶P2′∶P3′＝________。答案：1∶2∶3；6∶3∶2解析：当两个开关均打开时，三个电阻串联，电流相等，则由P＝I2R可知，功率之比等于电阻之比；故P1∶P2∶P3＝1∶2∶3；当开关均闭合时，三个电阻并联，电阻两端的电压相等，则由P＝eq\f(U2,R)可知，功率之比与电阻成反比；故P1′∶P2′∶P3′＝6∶3∶2。7．如图所示，灯L上标有200W，电动机上标有2000W，在A、B两端加上220V的电压时，灯和电动机均正常工作，求电灯正常工作时的电阻。答案：2Ω解析：电路正常工作时的电流I＝eq\f(P总,U)＝eq\f(2200,220)A＝10A，所以电灯正常工作时的电阻R＝eq\f(P灯,I2)＝eq\f(200,100)Ω＝2Ω。8．一只规格为“220V2000W”的电炉，求在正常工作时的电阻。若电网电压为200V，求电炉的实际功率。在220V电压下，如果平均每天使用电炉2h，求此电炉一个月要消耗多少度电？(一个月＝30天)答案：Ω1653W120度解析：设电炉电阻为R，由P＝eq\f(U2,R)得R＝eq\f(U2,P)＝eq\f(2202,2000)Ω＝Ω当电压为U′＝200V时，电炉的实际功率为P′＝eq\f(U′2,R)＝eq\f(2022,W＝1653W在220V的电压下，一个月耗用电能W＝Pt＝2×30×2kW·h＝120kW·h。能力提升一、选择题(1～4题为单选题，5题为多选题)1．(石家庄市2022～2022学年高二上学期期末)在高速公路隧道内两侧的电灯泡不易更换，为了延长电灯泡的使用寿命，一个接口处通常安装两个完全相同的灯泡，下列说法正确的是()A．两个灯泡串联B．两个灯泡并联C．每个灯泡实际消耗的功率是其额定功率的四分之一D．每个灯泡实际消耗的功率小于其额定功率的四分之一答案：A解析：两个灯泡串联，每个灯泡承受的电压为U＝eq\f(220,2)V＝110V，低于额定电压，灯泡不易损坏，故A正确；两个灯泡并联，每个灯泡承受的电压为U＝220V，仍等于灯泡的额定电压，灯泡正常工作，不能延长电灯泡的使用寿命，故B错误；由P＝eq\f(U2,R)，两个灯泡串联时，U变为原来的eq\f(1,2)，由于灯丝较正常发光时温度偏低，故灯丝电阻较正常发光时小，所以每个灯泡实际消耗的功率大于其额定功率的四分之一，故C、D错误。2.(河南师大附中2022～2022学年高二上学期期中)有四盏电灯，如图所示连接在电路中，L1和L2都标有“220V,100W”字样，L3和L4都标有“220V,40W”字样，把电路接通后，亮度最暗的灯泡是()A．L1 B．L2C．L3 D．L4答案：C解析：根据串联电路的电压分配原则知L2、L3两端的电压最小，L4两端的电压最大。根据并联电路的电流分配原则知通过L3的电流小于通过L2的电流。由此可知L4最亮，L1次之，L3最暗。选项C正确。3.(吉林一中2022～2022学年高二期末)如图所示，三个电阻R1、R2、R3的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为10W、10W、2W，则此电路中允许消耗的最大功率为()A．22W B．12WC．15W D．16W答案：B解析：由串并联关系可知R1通过的电流最大，R2和R3两端电压相同，所以R3功率为2W，此时R2功率为2W，干路电流为支路电流的2倍，由热功率公式可知R1功率为8W，电路中总功率为12W，故选B。4．(河北冀州中学2022～2022学年高二上学期期中)某实物投影机有10个相同的强光灯L1～L10(24V/200W)和10个相同的指示灯X1～X10(220V/2W)，将其连接在220V交流电源上，电路如图。若工作一段时间后L2灯丝烧断，则()A．X1的功率减小，L1的功率增大B．X1的功率增大，L1的功率增大C．X2的功率增大，其它指示灯的功率减小D．X2的功率减小，其它指示灯的功率增大答案：C解析：L2和X2并联，灯丝烧断。X2两端电压增大，由P＝eq\f(U2,R)知，照明灯X2实际功率变大；在串联电路中总电压等于分电压之和，X2两端电压增大，所以其它灯组两端电压减小，由P＝eq\f(U2,R)知：其它指示灯的实际功率减小。故选C。5．(广东培正中学2022～2022学年高二上学期期中)用如图所示的实验电路研究微型电动机的性能。当调节滑动变阻器的电阻R使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为I1＝0.5A和U1＝；重新调节滑动变阻器的电阻R使电动机正常转动时，电流表和电压表的示数分别为I2＝2.0A和U2＝24V。则()A．微型电动机内线圈电阻为R线＝ΩB．微型电动机内线圈电阻为R线＝12ΩC．电动机正常转动时输出的机械功率为P机＝48WD．电动机正常转动时输出的机械功率为P机＝32W答案：AD解析：当电动机停止转动时，相当于一个纯电阻元件，根据欧姆定律可知电动机内线圈的电阻R线＝eq\f(U1,I1)＝4Ω，所以A正确、B错误；当电动机正常转动时，电动机消耗的电功率P＝U2I2＝48W，电动机内线圈消耗的热功率P线′＝16W，故电动机输出的机械功率P机＝P－P线′＝32W，故C错误，D正确。二、非选择题6．微型吸尘器的直流电动机的内阻一定，为1Ω，当加在它两端的电压为时，电流为0.8A，且能正常工作，求：(1)它的额定输入功率多大？(2)工作时由导线发热损失的功率多大？(3)它的最大输出功率多大？答案：(1)(2)(3)解析：(1)电动机的额定输入功率为：P额＝UI＝×＝(2)电动机的发热功率为：P热＝I2R＝2×1W＝。(3)根据能量的转化与守恒，电动机的最大输出功率为：P出＝P额－P热＝。7．一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表质量为M＝70kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力Ff恒为车和人总重的k＝倍。取g＝10m/s2，求：(1)此车电机在额定电压下正常工作的效率。(2)仅在电机以额定功率提供动力的情况下，人骑车行驶的最大速度。(3)仅在电机以额定功率提供动力的情况下，当车速为v1＝1.0m/s时，人骑车的加速度。答案：(1)%(2)6.0m/s(3)1.0m/s2解析：(1)由表可知，电机的额定电压为U0＝40V、额定电流为I0＝3.5A，所以电机正常工作时输入功率为P入＝U0I0＝140W又因电机的输出