2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册12.1 电路中的能量转化 同步练习题(Word版含答案)

电路中的能量转化
一、单选题
1．在正常照射下，太阳能电池的光转换效率可达到23%.单片晶体硅太阳能电池可产生0.6V的电动势，可获得0.1A的电流，则每秒照射到这种太阳能电池上太阳光的能量是（　　）
A．0.14J B．0.23J C．0.26J D．2.6J
2．为了更好适应市场需求，长安公司推出某新能源纯电版汽车，该电动汽车的质量为、其电池每次充满电后的总电能为。某次汽车电池电能耗尽时，采用直流充电桩对汽车进行充电，充电的平均电流为、平均电压为，需要用时才能将电池充满电。当汽车在平直道路上以的额定输出功率行驶，其最大车速为，重力加速度取，假设汽车所受阻力与汽车的速率成正比。根据以上信息，下列说法中正确的是（　　）
A．当汽车电池电能耗尽后，直流充电桩对汽车的充电效率为92%
B．当汽车的输出功率减半，汽车在平直道路上行驶时的最大车速也会减半
C．若汽车以额定输出功率行驶，当车速为时，汽车的加速度约为
D．若汽车以额定输出功率行驶，当车速为时，汽车的加速度为
3．某款扫地机器人如图所示，额定功率24W，额定电流3A，正常工作时电机输出的功率为19.5W，锂电池容量9A·h，为延长锂电池寿命，当剩余电量为总容量的20%时就需要充电，则（　　）
A．电机的电阻为
B．额定电压为6.5V
C．正常工作时，电机产生的热功率为19.5W
D．充满电的电池可以正常工作时间为2.4h
4．2021年6月28日上午，金沙江白鹤滩水电站首批机组正式投产发电．此次投产发电的机组为14号、1号机组．其中，14号机组为全球首台实现100万千瓦满负荷发电的机组．若14号机组满负荷发电一小时，提供的电能用国际单位制基本单位来表示，则下列正确的是（　　）
A． B．
C． D．
5．某家用电热水器额定功率为1000W，每天工作2小时，一个月（按30天计算）消耗多少度电？（一度电为1kW·h）（　　）
A．30度 B．60度 C．120度 D．240度
6．现有标有“110 V　40 W”的灯泡L1和标有“110 V　100 W”的灯泡L2及一只最大阻值为500 Ω的滑动变阻器R，将它们接在220 V的电路中，在如图所示的几种接法中，最合理的是（　　）
A． B．
C． D．
7．在如图所示的电路中，电源电动势为12 V，电源内阻为1.0 Ω，电路中的电阻R0为1.5 Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5 Ω。闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0 A．以下判断中正确的是（　　）
A．电动机的输出功率为14 W B．电动机两端的电压为7 V
C．电动机产生的热功率为4 W D．电源输出的电功率为24 W
8．如图所示，有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V　60 W” 字样的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电源两端，灯泡正常发光，则（　　）
A．电解槽消耗的电功率为20 W
B．电解槽的发热功率为60 W
C．电解槽消耗的电功率为60 W
D．电路消耗的总功率为60 W
9．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．12W C．15W D．16W
10．如图所示为两个电阻的U－I图像，则电阻之比R1∶R2和把两电阻串联后接入电路时消耗功率之比P1∶P2及并联后接入电路时消耗功率之比P1′∶P2′分别是（　　）
A．2∶1 2∶1 1∶2 B．2∶1 1∶2 2∶1
C．1∶2 1∶2 2∶1 D．1∶2 2∶1 1∶2
11．如图所示的电动自行车既可以电动骑行，也可以脚踏骑行。电动骑行时，蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力。下表是某型号电动自行车的主要技术参数。根据学过的物理知识，判断以下估算结果中合理的是（　　）
A．骑行过程中，电动机的工作电流保持24A不变
B．蓄电池充满电，放电时可输出的电能最多约为8.6×104J
C．电动自行车行驶过程中的平均阻力约为58N
D．蓄电池充满电，该电动自行车最多可骑行约16h
二、多选题
12．如图所示是某种型号玩具马达，它的一些参数如表格所示，则以下说法中正确的是（　　）
型号 F130-17100-38
额定电压 3V
额定电流 0.25A
效率 60%
额定转速 11000rpm
A．该马达的电阻为12 Ω
B．该马达的电阻为4.8 Ω
C．该马达正常工作时机械功率为0.75 W
D．该马达正常工作时消耗的功率为0.75 W
13．关于电功和焦耳热，下列说法错误的是（　　）
A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt
B．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt
C．在非纯电阻电路中，计算焦耳热可用Q＝IUt
D．在纯电阻电路中，计算焦耳热可以用Q＝IUt
14．对于纯电阻用电器，下列说法中正确的是（　　）
A．如果额定功率相同，额定电流较大的用电器电阻较大
B．如果额定功率相同，额定电流较大的用电器电阻较小
C．如果额定电压相同，额定功率较大的用电器电阻较大
D．如果额定电压相同，额定功率较大的用电器电阻较小
15．电阻R和电动机M串联接到电路中，如图所示，已知电阻R与电动机线圈电阻相等，开关接通后，电动机正常工作，设电阻R和电动机两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功W1，产生的电热为Q1；电流通过电动机做功W2，产生的热量为Q2，则有（　　）
A．U1三、填空题
16．把标有“6V 12W”和“6V 24W”的两个小灯泡，串联后接入电路中，则电路两端的最大电压为_____________V，电路消耗的最大功率为_____________W（忽略温度对灯泡电阻的影响）。
17．苏泊尔电水壶铭牌上的部分内容如表中所示，根据表中信息可知，电水壶正常工作时的电压为_________V，功率为_________W，电水壶正常工作消耗的电能为__________。
苏泊尔电水壶
型号
最大容量
额定电压
额定功率
四、解答题
18．有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A，若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A。求：
（1）电动机正常工作时的输出功率；
（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率？（提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器）
19．如图为利用某直流电动机提升重物的装置，所用电源内阻为r=2.0Ω。闭合开关K，当电动机以v=1m/s的恒定速度竖直向上提升质量为m=1.0kg的重物时，理想电压表V的示数为U=8.0V，理想电流表A的示数为I=2.0A。不计空气阻力和各处摩擦，重力加速度g取10m/s2.。求：
（1）电源的电动势E；
（2）电动机的内阻R0。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1-5 CCDCB 6-10 CBCBA 11C 12BD 13BC 14BD 15AD
16．9 18
17．220 1500 0.1
18．（1）1.5W；（2）8W
解（1）电动机不转时可视为纯电阻元件，则其线圈电阻为
若把电动机接入2V电压的电路中，则
（2）如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，则
19．（1）12V；（2）
解（1）由闭合电路欧姆定律可得
得
（2）匀速提升有
电动机提升重物做功的功率即电动机的输出功率
电动机的总功率
由能量守恒定律，电动机的发热功率
解得
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