2019-2020年高中物理 4.4電路中的能量轉(zhuǎn)化與守恒自我小測(cè) 滬科版選修3-1.doc

2019-2020年高中物理 4.4電路中的能量轉(zhuǎn)化與守恒自我小測(cè) 滬科版選修3-11兩個(gè)繞線電阻分別標(biāo)有“100 10 W”和“20 40 W”，則它們?cè)试S的額定電流之比是()A./5 B./20 C./10 D1/2 0002兩個(gè)電阻分別標(biāo)有“1 A4 W”和“2 A1 W”，則它們的電阻之比為()A21 B161 C41 D1163供電電路中電源的輸出電壓為U1，線路上損失的電壓為U2，用電器得到的電壓為U3，總電流為I，輸電線路總電阻為R。若計(jì)算線路的損失功率，可用的公式有()AI2R BU/RC(U1U3)2/R DI(U1U3)4如圖所示電路中，R1R3R2R4，在ab兩端接上電源后，設(shè)每個(gè)電阻所消耗的電功率分別為P1、P2、P3、P4，則它們的大小關(guān)系是 ()AP1P3P2P4BP2P1P3P4CP2P1P4P3DP1P2P3P45電功率的計(jì)算公式P中，U是加在用電器上的電壓，R是用電器的電阻，此式可用于()A計(jì)算電冰箱的功率B計(jì)算電風(fēng)扇的功率C計(jì)算電烙鐵的功率D計(jì)算一切用電器的功率6已知兩電阻R1、R2的IU圖線如圖所示，把R1、R2并聯(lián)接到一電源上，R1消耗的功率為6 W，則電源輸出的功率是()A8 W B10 W C15 W D22 W7如圖所示的電路中，電池的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，電路中的電阻R1、R2和R3的阻值都相同，在開(kāi)關(guān)S處于閉合狀態(tài)下，若將開(kāi)關(guān)S1由位置1切換到位置2，則()A電壓表的示數(shù)變大B電池內(nèi)部消耗的功率變大C電阻R2兩端的電壓變大D電池的效率變大8下圖為甲、乙兩燈泡的IU圖像，根據(jù)圖像計(jì)算甲、乙兩燈泡并聯(lián)在電壓為220 V的電路中，實(shí)際發(fā)光的功率分別約為()A15 W、30 W B30 W、40 WC40 W、60 W D60 W、100 W9一臺(tái)小型電動(dòng)機(jī)在3 V電壓下工作，通過(guò)它的電流強(qiáng)度是0.2 A，用此電動(dòng)機(jī)提升重力為4 N的物體時(shí)，在30 s內(nèi)可使該物體勻速提升3 m。若不計(jì)除電動(dòng)機(jī)線圈發(fā)熱以外的其他能量損失，求在提升重物的30 s內(nèi)，電動(dòng)機(jī)線圈所產(chǎn)生的熱量。10如下圖中，電流表的讀數(shù)I0.75 A，電壓表讀數(shù)為U2 V。某一電阻燒斷后，電流表的讀數(shù)變?yōu)镮0.8 A，電壓表的讀數(shù)變?yōu)閁3.2 V。已知R34 ，試判斷發(fā)生故障的電阻阻值是多少？電源電動(dòng)勢(shì)為多少？11如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E10 V，內(nèi)阻r0.5 ，電動(dòng)機(jī)的電阻R01.0 ，電阻R11.5 。電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電壓表的示數(shù)U13.0 V，求：(1)電源釋放的電功率；(2)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率；將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率；(3)電源的輸出功率。12環(huán)保汽車為xx年奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館服務(wù)。某輛以蓄電池為驅(qū)動(dòng)能源的環(huán)保汽車，總質(zhì)量m3103 kg。當(dāng)它在水平路面上以v36 km/h的速度勻速行駛時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入電流I50 A，電壓U300 V。在此行駛狀態(tài)下，求：(1)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率P電；(2)若驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進(jìn)的機(jī)械功率P機(jī)，求汽車所受阻力與車重的比值(g取10 m/s2)；(3)設(shè)想改用太陽(yáng)能電池給該車供電，其他條件不變，求所需太陽(yáng)能電池板的最小面積。已知太陽(yáng)輻射的總功率P041026 W，太陽(yáng)到地球的距離r1.51011 m，太陽(yáng)光傳播到達(dá)地面的過(guò)程中大約有30%的能量損耗，該車所用太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)化效率約為15%。參考答案1解析：由PI2R，代入數(shù)據(jù)可得。答案：C2解析：因?yàn)镻I2R，所以RP/I2代入數(shù)據(jù)可得。答案：B3解析：A、B兩式是熱功率的計(jì)算式，D式為電功率表達(dá)式，都可以。答案：ABCD4解析：設(shè)流過(guò)R1、R2、R3、R4的電流分別為I1、I2、I3、I4，則：I1I2I3I4，故P1IR1P2IR2，P1IR1P3IR3。即P2P1P3。又因?yàn)镽3R4，所以P3P4，即P2P1P3P4。綜上所述，本題正確選項(xiàng)為B。答案：B5答案：C6解析：從圖上得出R18 ，R212 。并聯(lián)時(shí)，U1U2，故P1R1P2R2。得6 W8 12 P2，P24 W。答案：B7解析：設(shè)R1R2R3R，將開(kāi)關(guān)S1由位置1切換到位置2時(shí)，外電路中總電阻由1.5R減至2R/3，由閉合電路歐姆定律I知，總電流I增大，路端電壓UEIr減小，故A錯(cuò)。電池內(nèi)部消耗功率P內(nèi)I2r應(yīng)增大，B對(duì)。R2上的電壓在原來(lái)較大路端電壓下按21的比例分給R2和R1，后來(lái)在較小的路端電壓下卻按11的比例分給R2和R1，故R2上的電壓變小，C錯(cuò)。電池的效率100%100%，故效率變小，D錯(cuò)。答案：B8解析：從圖像的橫坐標(biāo)(U)為220 V的刻度可找出對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)(I)的值分別為I甲0.18 A，I乙0.28 A。則P甲UI甲40 W，P乙UI乙60 W，即C項(xiàng)正確。答案：C9解：電動(dòng)機(jī)提升重物的機(jī)械功率為：P機(jī)Fvmgs/t0.4 W。電動(dòng)機(jī)輸入的功率為：P入IU0.6 W。由能量關(guān)系：P入P機(jī)P熱，得：P熱P入P機(jī)(0.60.4)W0.2 W。所產(chǎn)生的熱量：QP熱t(yī)0.230 J6 J。答案：6 J10解：若R2燒斷，電流表將無(wú)讀數(shù)；R3燒斷，電壓表將無(wú)讀數(shù)，可見(jiàn)必是R1開(kāi)路。因?yàn)镽34 RV，所以電壓表的第二次讀數(shù)U可作為路端電壓，所以R2可求。再根據(jù)閉合電路歐姆定律可求解。依題意，某電阻燒斷前、后，電壓表和電流表均有讀數(shù)，只能是R1燒斷。因?yàn)殡妷罕淼膬?nèi)阻RVR34 ，所以U可看做電源的路端電壓，也就是R2兩端的電壓。所以R2 4 。根據(jù)閉合電路歐姆定律EUIr3.20.8r，未開(kāi)路時(shí)U3IR2U0.754 V2 V1 V，R1R34 8 。再根據(jù)閉合電路歐姆定律EIR2(I)r，E0.754(0.75)r。解兩式得E4 V。11解析：(1)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，總電流為：I A2 A，電源釋放的電功率為P釋EI102 W20 W。(2)電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為：UEIrU1(1020.53)V6 V。電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為：P電UI62 W12 W。電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率為：P熱I2R0221 W4 W。電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率，據(jù)能量守恒有：P機(jī)P電P熱(124)W8 W。(3)電源的輸出功率為：P出P釋P內(nèi)P釋I2r(20220.5)W18 W。答案：(1)20 W(2)12 W,8 W(3)18 W12解析：(1)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率P電IU1.5104 W。(2)在勻速行駛時(shí)P機(jī)0.9P電FvFfv，F(xiàn)f0.9P電/v。汽車所受阻力與車重之比Ff/mg0.045。(3)當(dāng)太陽(yáng)光垂直電池板入射時(shí)，所需板面積最小，設(shè)其為S。距太陽(yáng)中心為r的球面面積S04r2。若沒(méi)有能量損耗，太陽(yáng)能電池板接收到的太陽(yáng)能功率為P，則。設(shè)太陽(yáng)能電池板實(shí)際接收到的太陽(yáng)能功率為P，則P(130%)P，。由于P電15%P，所以電池板的最小面積S101 m2。答案：(1)1.5104 W(2)0.045(3)101 m2