高中物理教科版1本册总复习总复习学业分层测评12

学业分层测评(十二)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列关于电功的说法中错误的是()A．导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功B．电流做功的过程，就是电能转化为其他形式能的过程C．电流做功消耗的能量，由电源供给D．电功就是电能【解析】根据电功的定义及特点，可以判断A、B、C均正确．电功是电能转化为其他形式的能的量度，功和能是两种不同的概念，D错误．【答案】D2．(多选)关于计算电功率的三个公式P＝UI、P＝I2R、P＝eq\f(U2,R)的适用范围，以下说法中正确的是()A．这三个公式的适用范围相同B．第一个公式普遍适用，后两个公式只适用于纯电阻电路C．第一个公式适用于无电阻的电路，后两个公式适用于有电阻的电路D．三个公式的适用范围与电路串、并联的方式无关【答案】BD3．有一只电风扇，标有“220V50W”字样，电动机线圈的电阻为Ω，把它接入220V的电路中，以下几种计算时间t内产生热量的方法中，正确的是()【导学号：33410093】A．Q＝eq\f(U2,R)t B．Q＝PtC．Q＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,U)))2Rt D．以上三种方法均正确【解析】由于电风扇是非纯电阻电路，故A、B错；由P＝UI得I＝eq\f(P,U)，再由Q＝I2Rt知C正确．【答案】C4．(多选)一台电动机的线圈的电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间内()A．电炉放热与电动机放热相等B．电炉两端电压小于电动机两端电压C．电炉两端电压等于电动机两端电压D．电动机消耗的功率大于电炉的功率【解析】电炉属于纯电阻，电动机属于非纯电阻，对于电炉有：U＝IR，放热Q＝I2Rt，消耗功率P＝I2R，对于电动机有：U>IR，放热Q＝I2Rt，消耗功率P＝UI>I2R.【答案】ABD5．R1和R2分别标有“2Ω1.0A”和“4Ω0.5A”，将它们串联后接入电路中，如图2­6­6所示，则此电路中允许消耗的最大功率为()图2­6­6A．W B．WC．W D．W【解析】R1和R2串联后的总电阻为R＝R1＋R2＝6Ω，电路中的电流不能超过R2的额定电流，即A．根据P＝IU和I＝eq\f(U,R)得P＝I2R＝W，故A正确．【答案】A6．加在某电动机上的电压是U(V)，电动机消耗的电功率为P(W)，电动机线圈的电阻为r(Ω)，则电动机线圈上消耗的电热功率为()【导学号：33410094】A．P \f(U2,r)\f(P2r,U2) D．P－eq\f(P2r,U2)【解析】因为P＝IU，I＝eq\f(P,U)，所以P热＝(eq\f(P,U))2r，故C正确．【答案】C7．(2023·山东师大附中月考)如图2­6­7所示，直线A为电源的路端电压与总电流关系的图线，直线B为电阻R两端电压与通过该电阻电流关系的图线，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和效率分别是()图2­6­7A．2瓦，%B．2瓦，%C．4瓦，%D．4瓦，%【解析】由图可知，E＝3V，r＝1Ω，R＝2Ω，故可得：P出＝(eq\f(E,R＋r))2·R＝(eq\f(3,2＋1))2·2W＝2W，η＝eq\f(R,R＋r)＝%，故A正确．【答案】A8．在研究微型电动机的性能时，可采用如图2­6­8所示的实验电路．当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5A和V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和V．求这台电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻．图2­6­8【解析】当电流表和电压表的示数为A和V时，电动机停止工作，电路中只有电动机的内阻消耗电能，其阻值r＝eq\f(U1,I1)＝eq\f,Ω＝2Ω.当电动机正常工作时，电流表、电压表示数分别为A和V，则电动机的总功率P总＝U2I2＝×W＝W，线圈电阻的热功率P热＝Ieq\o\al(2,2)r＝×2W＝W，所以P输出＝P总－P热＝W－W＝W.【答案】W2Ω[能力提升]9．电动势为E、内阻为r的电池与固定电阻R0、变阻器R串联，如图2­6­9所示，设R0＝r，Rab＝2r，当变阻器的滑片自a端向b端滑动时，下列各物理量中随之减小的是()【导学号：33410096】图2­6­9A．电池的输出功率B．变阻器消耗的功率C．固定电阻R0消耗的功率D．电池内阻消耗的功率【解析】滑片自a向b滑动，R减小，R总减小，故总电流I变大，所以固定电阻R0消耗功率及电池内阻消耗的功率均增大，故C、D错；滑动过程中，R外由3r减为r，始终大于内阻r，由P输出与R外关系图像可知，电池输出功率逐渐增大，故A错．将R0等效为内阻一部分，则总内阻为2r，在R由2r减小到0的过程中，等效电源输出功率即变阻器消耗的功率逐渐减小，故B正确．【答案】B10．给定两只标有“110V40W”的灯泡L1和标有“110V100W”的灯泡L2及一只最大阻值为500Ω的滑动变阻器R，将它们接在220V的电路中，在如图所示的几种接 法中，最合理的是()ABCD【解析】L1(110V40W)和L2(110V100W)的额定电压相同，由P＝eq\f(U2,R)可知R1>R2，由串、并联电路电流、电压特点可知A、D中L1、L2一定不会同时正常发光，虽然B、C能使L1、L2同时正常发光，但B中P总＝2(P1＋P2)，C中P总＝2P2，故C正确．【答案】C11．如图2­6­10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2­6­10A．15W30W B．30W40WC．40W60W D．60W100W【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＝A，I乙＝A，则P甲＝U·I甲≈40W，P乙＝U·I乙≈60W，即C项正确．【答案】C12．在如图2­6­11所示的电路中，已知电源电动势E＝3V，内电阻r＝1Ω，电阻R1＝2Ω，滑动变阻器R的阻值可连续增大，问：【导学号：33410097】图2­6­11(1)当R多大时，R消耗的功率最大？最大功率为多少？(2)当R多大时，R1消耗的功率最大？最大功率为多少？(3)电源的最大输出功率为多少？此时电源的效率为多少？【解析】(1)把R1视为内电路的一部分，则当R＝R1＋r＝3Ω时，R消耗的功率最大，其最大值为：Pmax＝eq\f(E2,4R)＝W.(2)对固定电阻R1，当电路的电流最大时其消耗的功率最大，此时R＝0，所以P1＝I2R1＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(E,R1＋r)))2R1＝2W.(3)由P输出和R的变化关系图像可知R外>r时，R外越大，P出越小，故R＝0时电源输出功率最大．Pmax＝I2R1＝eq\b\lc\(\rc