高中物理人教版1第二章恒定电流学业分层测评14

学业分层测评(十四)(建议用时：45分钟)[学业达标]1.电阻R1与R2的伏安特性曲线如图2­5­5所示，并把第一象限分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域，现把R1与R2串联在电路中，R1和R2消耗的电功率分别为P1和P2，串联总电阻为R，下列关于P1与P2的大小及R的伏安特性曲线所在区域的叙述，正确的是()图2­5­5A．P1>P2，特性曲线在Ⅰ区B．P1<P2，特性曲线在Ⅰ区C．P1>P2，特性曲线在Ⅲ区D．P1<P2，特性曲线在Ⅲ区【解析】由图知R1<R2，二者串联电流相等，由P＝I2R，知P1<P2，串联电阻R大于R1也大于R2，故其伏安特性曲线将在Ⅲ区，选D.【答案】D2．通过电阻R的电流为I时，在时间t内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流为eq\f(I,2)，则在时间t内产生的热量为()A．4Q B．2Q\f(1,2)Q \f(1,4)Q【解析】根据焦耳定律知Q＝I2Rt，Q′＝(eq\f(I,2))2·2Rt，故Q′＝eq\f(1,2)Q，C正确．【答案】C3．有一只电风扇，标有“220V50W”，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，正确的是()【导学号：08160106】A．Q＝eq\f(U2t,R) B．Q＝PtC．Q＝(eq\f(P,U))2Rt D．以上三种方法均正确【解析】对纯电阻电路电热的计算可用Q＝UIt＝I2Rt＝eq\f(U2t,R)，而电风扇工作时不能看成纯电阻电路，故电热计算要用Q＝I2Rt计算，而电流计算I＝eq\f(P,U)用于任何电路，所以C项正确．【答案】C4．(多选)理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干，设电动机的线圈电阻为R1，它与电热丝的电阻R2串联，接到直流电源上，电吹风机两端电压为U，电流为I，消耗的电功率为P，则有()A．P＜UI B．P＝I2(R1＋R2)C．P＝UI D．P＞I2(R1＋R2)【解析】电动机电路在电机正常转动时，电动机消耗的功率P＝UI，且大于发热功率，选项C、D正确．【答案】CD5．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，2023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，按全国有4亿户家庭，每户家庭每天亮灯6小时计算，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【解析】因每只白炽灯和发光二极管的功率分别为60W和10W，则每户家庭每天节省的电能为(60－10)×10－3×2×6kW·h＝kW·h，所以全国一年节省的电能为×4×108×365kW·h＝×1010kW·h，B正确，A、C、D错误．【答案】B6.如图2­5­6所示，A、B两点间电压为18V，R1＝Ω，电动机M的内阻也是Ω，线路中的电流是25A，则此电路中电能转化为机械能的效率是()【导学号：08160107】图2­5­6A．72% B．28%C．% D．%【解析】电路中总的电功率P＝UI＝450W，电路中的电热功率P热＝I2(R＋r)＝250W，则电路中电能转化为机械能的效率为η＝eq\f(P－P热,P)×100%≈%，D正确．【答案】D7．一个电阻接到某电路后，消耗的功率为110W，通过3C的电荷量时，有330J的电能转化为内能，则以下说法错误的是()A．电阻所加电压为330VB．通过电阻的电流为1AC．电阻通电时间为3sD．这个电阻的阻值为110Ω【解析】由W＝qU知电路电压U＝eq\f(W,q)＝110V，A错误；由P＝IU得I＝eq\f(P,U)＝1A，B正确；由W＝Pt得通电时间t＝eq\f(W,P)＝3s，C正确；由R＝eq\f(U,I)，得R＝110Ω，D正确．【答案】A8．图2­5­7所示电路中，各灯泡额定电压和额定功率分别是：A灯“10V10W”，B灯“60V60W”，C灯“20V20W”，D灯“20V20W”．在a、b两端加上电压后，四个灯泡都能发光．比较各灯泡消耗功率大小，以下说法正确的是()【导学号：08160108】图2­5­7A．PB>PD>PA>PCB．PB>PA>PD＝PCC．PB>PD>PC>PAD．PA>PC>PD>PB【解析】由R＝eq\f(U2,P)可知，灯的电阻RA＝10Ω，RB＝60Ω，RC＝RD＝20Ω，C、D并联部分的电阻为R并＝10Ω，电路中RB>RA＝R并，由串联电路的功率关系知PB>PA＝P并，而PC＝PD＝eq\f(P并,2)，故PB>PA>PD＝PC，B正确．【答案】B[能力提升]9．一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈的电阻相同，都为R，设通过它们的电流相同(电动机正常运转)，则在相同时间内下列判断不正确的是()A．电炉和电动机产生的热量相同B．电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率C．电炉两端电压小于电动机两端电压D．电炉和电动机两端电压相等【解析】对电动机IU＝IU′＋IUR①其中IU′为转化为机械能的功率．对电炉：只有P＝I2R＝IUR②比较①②得：U＞UR，D错．【答案】D10.如图2­5­8所示，有一内电阻为Ω的电解槽和一盏标有“110V60W”的灯泡串联后接在电压为220V的直流电路两端，灯泡正常发光，则()图2­5­8A．电解槽消耗的电功率为120WB．电解槽的发热功率为60WC．电解槽消耗的电功率为60WD．电路消耗的总功率为60W【解析】灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110V电压，且干路电流I＝I灯＝eq\f(6,11)A，则电解槽消耗的电功率P＝P灯＝60W，A错，C对；电解槽的发热功率P热＝I2R内≈W，B错误；整个电路消耗的总功率P总＝220×eq\f(6,11)W＝120W，D错．【答案】C11.如图2­5­9是家用电饭煲的电路图．将电饭煲接到稳压电源上，当开关接通“加热”挡时，电热丝以额定功率给食物加热，当食物蒸熟后，开关接通“保温”挡，给食物保温，这时电热丝的功率为其额定功率的1/9，电流为1.40A，已知分压电阻的阻值是R＝100Ω.求：【导学号：08160109】图2­5­9(1)保温时，电阻R两端的电压；(2)稳压电源输出的电压；(3)电热丝的额定功率．【解析】(1)电阻R两端的电压为UR＝IR＝×100V＝140V.(2)设电热丝的电阻为r，电源输出电压为U，则(eq\f(U,R＋r))2r＝eq\f(1,9)·eq\f(U2,r)解得：r＝50Ω.所以电源电压为U＝I(R＋r)＝×(100＋50)V＝210V.(3)电热丝的额定功率为P＝eq\f(U2,r)＝eq\f(2102,50)W＝882W.【答案】(1)140V(2)210V(3)882W12．一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表：规格后轮驱动直流永磁铁电机车型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．【解析】(1)由表可知，电机的额定电压为U0＝40V，额定电流为I0＝A，所以电机正常工作时输入功率为P入＝U0I0＝140W又因电机的输出功率为P出＝120W，所以电机的效率为η＝eq\f(P出,P入)×100%≈%.(2)行驶时所受阻力为Ff＝k(