12.1电路中的能量转化基础巩固（word版含答案）

12.1电路中的能量转化基础巩固2021—2022学年高中物理人教版（2019）必修第三册
一、选择题（共15题）
1．微型电风扇能在课堂上给学生送来徐徐凉风，受学生的喜爱。若电风扇的电动机线圈电阻为，当它正常工作时，电动机两端所加的电压为。则（　　）
A．通过线圈的电流小于 B．通过线圈的电流等于
C．电动机的电功率为 D．电动机的输出功率为
2．现有额定电压均为110V额定功率分别为100W和60W的灯泡A和B，将它们接在220V的直流电路中后，两灯均正常工作，且消耗的电功率最小的电路是（　　）
A． B．
C． D．
3．有一台电风扇额定电压为U，额定功率为P，额定电流为I，线圈电阻为R，将电风扇接入额定电压U，则t秒内电风扇产生的热量为（　　）
A．Q＝Pt B．Q＝I2Rt C．Q＝UIt D．
4．额定电压都是110 V，额定功率PL1＝100 W，PL2＝40 W的电灯两盏，若接在电压是220 V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是(　　)
A． B．
C． D．
5．一台电动机的线圈电阻与一只电炉（纯电阻电路）的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间内（　　）
A．电炉放热大于电动机放热 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．电动机消耗的功率等于电炉的功率
6．锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中。现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法不正确的是（　　）
A．电能转化为化学能的功率为 B．充电器输出的电功率为UI
C．由欧姆定律可知 D．电池产生的热功率为
7．如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是（ ）
A．a代表的电阻丝较粗
B．b代表的电阻丝较粗
C．将两条电阻丝并联后，其I—U图线位于a、b之间
D．将两条电阻丝串联后接入电路，a的热功率比b的小
8．如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R 构成，当闭合开关S1、S2后，电动机正常工作，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出，断开开关S1，电吹风吹冷风．已知电吹风的额定电压为220V，吹热风时的功率为1000W，吹冷风时的功率为120W，关于该电吹风，下列说法正确的是( )
A．当电吹风吹热风时，电热丝每秒消耗的电能为880J
B．当电吹风吹冷风时，电热丝每秒消耗的电能为120J
C．电热丝的电阻为65Ω
D．电动机线圈的电阻为Ω
9．一台发电机，输出功率为，输电导线电阻是，当发电机接到电压是的输电线路时，则在输电导线上损失的热功率为（　　）
A． B． C． D．
10．有一家用电褽斗，其内部电路结构如图所示，改变内部连线方式可以使电褽斗处于断开状态或获得低、中、高三个不同的温度挡，选项图中是它的四种不同的连接方式，其中能获得低挡温度的是（ ）
A． B．
C． D．
11．有一根电阻丝，当通过2C的电量时电流做功8J．若在相同的时间内电阻丝中通过了4C的电量，则在这一过程中电流做功为（ ）．
A．16J B．32J C．64J D．128J
12．中国已经进入智能时代，如图为一种服务型智能扫地机，其额定功率为48W，额定工作电压为12V，智能扫地机的锂电池容量为12A·h，则（　　）
A．额定工作电流为12A B．充满电后最长工作时间为4h
C．以额定电流工作时每秒消耗能量为40J D．电池充满电后总电量为4.32×104C
13．纯电动汽车的发展将极大缓解燃油汽车带来的污染问题，有助于改善城市空气质量．如图所示为纯电动汽车的电路示意简图，若汽车电池组的电动势为，内阻为，能量容量为．当汽车以匀速行驶时，受到的阻力约为，此时直流驱动电机的输入电压为，输入功率，则（　　）
A．当汽车以行驶，电流为
B．电池组的热功率为
C．直流驱动电机的内阻约为
D．当汽车以行驶，最大行驶里程约为
14．有A、B两灯泡，A标有“xW、100V”，B标有“yW、100V”，今串联后接于100V电压中，A、B两灯消耗功率之比为3∶2，则x、y之比为（　　）
A．2∶5 B．9∶4 C．2∶3 D．3∶2
15．A、B两灯的额定电压都是110V，A灯的额定功率PA＝100W，B灯的额定功率PB＝40W，若将两灯同时接入电压恒为220V的电路上，且使两灯均能正常发光，同学们设计了如图所示的甲、乙两种电路，则甲、乙两电路消耗的电功率之比为（ ）
A．27 B．25 C．57 D．37
二、填空题（共4题）
16．(1)原子中的电子绕原子核的运动可以等效为环形电流。设氢原子的电子以某一速率在一圆周轨道上绕核运动，已知运动周期为T，电子的电荷量为e，等效电流为_____。
(2)手电筒中的干电池给某小灯泡供电时，电流为，在某次接通开关的10s时间内，一节干电池中有_____焦耳化学能转化为电能。
17．如图所示电路中，电阻，，是总电阻为的滑动变阻器，滑动片位于中点，稳压电源的电压。断开电键时，电阻的功率为___________；闭合电键，要使的功率变为，滑动变阻器接入电路的阻值为___________。
18．电动玩具汽车的直流电动机电阻一定，当加上0.3 V电压时，通过的电流为0.3 A，此时电动机没有转动．当加上3 V电压时，电流为1 A，这时候电动机正常工作，求电动机正常工作时，产生的机械功率________ W ;发热功率________ W．
19．某同学利用DIS测定直流电动机效率，装置和电路如图（a），其中A、B、C和D都是传感器。A、B是分别是位移传感器的发射器和接收器，用来测重物上升高度h。而图（b）是所有传感器测得的数据记录，经电脑绘在同一张图上的三种图像（它们横坐标均为时间，纵坐标分别为电压、电流和AB间高度差）。
(1)图（a）中，装置C是________传感器，D是__________传感器。
(2)如图（a）所示，闭合电键前，滑动变阻器滑片应处于_____________。
(3)根据（b）图中的U-t、I-t和h-t图像，选择区域读取数据，为较精确地算出电动机的效率，则对应的时间段选取较适宜的是_____
A．0~0.5s B．0~1.0s
C．1.0~2.0s D．1.0~3.0s
(4)读出所选过程中C、D的示数，已知重物和A的总质量为m=70g，重力加速度g=9.80m/s2，可算得该直流电动机的效率__________%
(5)实验表明电动机的效率总是小于100%的，请指出影响电动机效率达不到100%的一个可能因素_________________。
三、综合题（共4题）
20．阻值为24Ω的用电器额定功率为6W，要使它接在20V的电源两端能正常工作，电路中通过的电流是多大？在电路中应串联一只阻值为多大的电阻？
21．将标有“220V 100W”和“220V 25W”字样的两个灯泡A和B串联后接入电路，为使两个灯泡都能安全使用，电路两端所加电压的最大值是多少？这时两灯的实际功率之和是多少？
22．澳门半岛的葡京大酒店的葡京赌场，是世界四大赌场之一，它为政府提供了大量的财政收入．该酒店安装了一台自重200 kg的电梯，它由一台最大输出功率为15 kW的电动机带动匀速运行，从地面运动到5层(每层高4 m)用了8 s．某次向位于15层的赌场载送人时因超载而不能正常工作(设人的平均质量为50 kg，g取10 m/s2)．
(1)假设该电动机是在380 V电压下运转，则空载时流过电动机的电流是多少？
(2)该电梯每次最多载多少人？
23．电饭锅有加热和保温两挡。R0为发热板，当电饭锅正常工作时，加热时的功率为800W，当处于保温状态时，电路的总功率为80W，求：
(1)当温控开关S1断开时处于加热状态还是保温状态？请简述理由；
(2)求R0和R的电阻；
(3)当实际电压为198V时，实际加热功率为多少W？
参考答案
1．A
2．B
3．B
4．C
5．B
6．C
7．B
8．A
9．B
10．B
11．B
12．D
13．D
14．C
15．C
16． 4.5
17．3.2 14
18．2 1
19．电压 电流 最左端 D 电动机的电热
20．电路中通过的电流为0.5A，在电路中应串联一只阻值为16Ω的电阻
21．275V 31.25W
22．（1）I≈10.5 A（2）11人
23．(1)保温状态，理由见解析；(2) 60.5Ω，544.5Ω；(3) 648W