4.3电路中的能量转化与守恒基础巩固（word版含答案）

4.3电路中的能量转化与守恒基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）必修第三册
一、选择题（共15题）
1．改革开放以来，人们的生活水平和生活质量有了较大的改善，电冰箱、空调、电视机等家用电器得到了普遍使用。根据图中铭牌上提供的信息，判断在12小时内正常使用的电冰箱与连续运转的电风扇消耗电能的情况是（　　）
A．电冰箱比电风扇消耗电能多
B．电风扇比电冰箱消耗电能多
C．电风扇与电冰箱消耗电能一样多
D．电冰箱比电风扇消耗电能可能多，也可能少
2．两个电阻分别标有“1A 4W”和“2A 1W”，则它们的电阻之比为（　　）
A．2:1 B．16:1 C．4:1 D．1:16
3．一家庭使用的电热毯电阻阻值为605Ω，当电热毯接入220V的电压时，电热毯在10s内产生的焦耳热为（　　）
A．360J B．600J C．800J D．1200J
4．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”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端，灯泡正常发光，则（　　）
A．电解槽消耗的电功率为120 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
5．在物理学建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是
A．英国物理学家焦耳在热学、电磁学等方面做出了杰出贡献，成功地发现了焦耳定律
B．英国物理学家、化学家卡文迪许利用卡文迪许扭秤首先较准确的测定了静电力常量
C．德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了万有引力定律
D．古希腊学者亚里士多德认为物体下落快慢由它们的重量决定，牛顿在他的《两种新科学的对话》中利用逻辑推断使亚里士多德的理论陷入了困境
6．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，下列说法正确的是（　　）
A．安培发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系。
B．牛顿应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点
C．卡文迪许用扭称实验测出万有引力恒量，由此称他为第一个“测出地球质量”的人
D．库仑发现了点电荷的相互作用规律；安培通过油滴实验测定了元电荷的数值
7．如图所示是一个家用电熨斗电路结构图，通过改变内部接线方式可以使电熨斗处于断开状态或获得中、低、高三个不同的温度挡。下列接线方式中，能获得低挡温度的是（　　）
A． B． C． D．
8．关于家庭安全用电，下列做法正确的是
A．保险丝烧断后，用铜丝代替
B．手未擦干就直接拔电器的插头
C．洗衣机、洗碗机等容易潮湿的电器外壳接地
D．几个大功率的电器同时使用一个移动插座
9．将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P随电阻箱读数R变化的曲线如图所示，由此可知（　　）
A．电源最大输出功率可能大于45W
B．外电路阻值分别为2Ω和12.5Ω时，电路的输出功率相等
C．电源电动势为45V
D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率大于50%
10．图示是某款理发用的电吹风机的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关S1、S2后，电动机驱动风叶旋转，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。已知电吹风机的额定电压为220V，吹冷风时的功率为120W，吹热风时的功率为1000W。关于该电吹风。下列说法正确的是（　　）
A．电热丝的电阻为
B．电动机的电阻为
C．当电吹风机吹冷风时，电热丝每秒钟消耗的电能为
D．当电吹风机吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为
11．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是（　　）
A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多
B．静电力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大
C．电流通过电动机时的电功率和热功率相等
D．焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路
12．在如图所示的电路中，输入电压U恒为10 V，灯泡L标有“4 V、8 W”字样，电动机线圈的电阻RM＝1 Ω。若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是
A．电动机的输入电压是10V
B．流过电动机的电流是3.2A
C．电动机的效率是70%
D．整个电路消耗的电功率是20W
13．如图1所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间内，充电宝的输出电压、输出电流可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为，则时间内（　　）
A．充电宝输出的电功率为 B．充电宝产生的热功率为
C．手机电池产生的焦耳热为 D．手机电池储存的化学能为
14．一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端的电压U的关系图像如图甲所示，将它与两个标准电阻、并联后接在电压恒为U的电源上，如图乙所示，三个用电器消耗的电功率均为P。现将它们连接成如图丙所示的电路，仍然接在该电源的两端，设电阻器D和电阻、消耗的电功率分别是、、，它们之间的大小关系是（　　）
A． B． C． D．
15． 一台电视机的额定功率为135 W，若每天平均使用2小时，则30天的用电量是(　　)
A．270 kW·h B．0.27 kW·h
C．8.1 kW·h D．81 kW·h
二、填空题（共4题）
16．电磁炉是绿色环保型炉具，在人们生活中有着重要的应用（如图所示）。某同学家买了一台电磁炉，仔细观察发现有两个挡位。“挡位1”上标有“220V　500W”，“挡位2”上标有“220V　1000W”，这台电磁炉正常工作时的电压应为_____V。如果用“挡位2”做饭，电路中的电流为_____A。
17．有一铅蓄电池，在其内部将2×10－5 C的电子从正极移到负极需要3×10－2 s的时间，此过程中非静电力做功为4×10－5 J，则该铅蓄电池的电动势是_____，给一小灯泡供电，供电电流是0.2 A，供电10 min，非静电力做功是_______．
18．一台电动机,额定电压是220伏，内阻为1Ω，在正常工作时通过的电流为5安，则这台电动机在10秒内电流所做的功为 J；10秒内产生的焦耳热为 J．
19．在“测定直流电动机的效率”实验中，用如图所示的实物图测定一个额定电压U＝6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率。
（1）请根据实物连接图在方框中画出相应的电路图______（电动机用表示）。
（2）实验中保持电动机两端电压U恒为6V，重物每次匀速上升的高度h均为1.5m，所测物理量及测量结果如下表所示：、
实验次数 1 2 3 4 5 6
电动机电流I/A 0.2 0.4 0.6 0.8 2.5 2.5
所提重物的重力mg/N 0.8 2.0 4.0 6.0 6.5 7.0
重物上升的时间t/s 1.40 1.65 2.20 2.76 ∞ ∞
（3）在第5次实验中，电动机的输出功率是________；可估算出电动机线圈的电阻为_______Ω。
（4）从前4次的实验数据可以得出：UI________（填“>”“<”或“＝”）mg。
三、综合题（共4题）
20．如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻RM=0.6Ω，R=10Ω，U=160V，电压表的读数为110V，则：
(1)通过电动机的电流是多少？
(2)输入到电动机的电功率是多少？电动机的机械功率是多少？
(3)电动机工作1h所产生的热量是多少？
21．图示为电动机的工作图，已知电动机内阻r=2Ω，电阻R阻值未知，直流电压U=110V。现电动机正常工作，测得工作电流为2A（电流表未画出），理想电压表示数为100V，求：
(1)电阻R的阻值；
(2)电动机的输出功率。
22．如图所示的电路中，电源电压为60V不变，电阻R1=10Ω，R2=5Ω，虚线框内是两个电阻R3、R4，且R3+R4=14Ω，当只接通S1时，电路中的电流强度为I1=3A；当只接通S2时，电路中的电流强度为I2=2.5A；求：
（1）在答题纸上电路图的虚线框内画出两个电阻的连接方式，并说明两电阻的阻值；
（2）当S1、S2、S3全部接通时，电路中的电流强度为多大？
（3）当S1、S2、S3全部接通时，虚线框内的两个电阻消耗的功率分别是多大？
23．电路图如图甲所示，图乙中图线是电路中电源的路端电压随电流变化的关系图象，滑动变阻器的最大阻值为15 Ω，定值电阻R0＝3 Ω．
（1）当R为何值时，R0消耗的功率最大，最大值为多少？
（2）当R为何值时，电源的输出功率最大，最大值为多少？
参考答案
1．B
2．B
3．C
4．C
5．A
6．C
7．B
8．C
9．B
10．A
11．D
12．D
13．D
14．C
15．C
16．220 4.5
17．2V 240J
18．1.1×104；250
19． 0 2.4 >
20．(1)5A；(2)550W，535W；(3)5.4×104J
21．(1)5Ω；(2)192W
22．（1） R3=5Ω，R4=9Ω；（2）4A（3）80W 0
23．（1）0；10.9W；（2）4.5；13.3W