新课标人教版选修3-1第二章恒定电流第五节焦耳定律练习题
文档属性
| 名称 | 新课标人教版选修3-1第二章恒定电流第五节焦耳定律练习题 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2015-09-16 17:37:42 | ||
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文档简介
选修3-1第二章恒定电流第五节焦耳定律
第I卷（选择题）
评卷人 得分
一、选择题
1．某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机,将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中,以达到节能的目的。某次测试中,汽车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机,测出了汽车动能Ek与位移x的关系图像如图,其中①是关闭储能装置时的关系图线,②是开启储能装置时的关系图线。已知汽车的质量为1000kg,设汽车运动过程中所受地面阻力恒定,空气阻力不计。根据图像可求出( )
A.汽车行驶过程中所受地面的阻力为1000N
B.汽车的额定功率为80kW
C.汽车加速运动的时间为22.5s
D.汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为5×105J
2．在如图所示电路中，电源电动势为12V，内阻为1.0Ω，电路中的电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω；闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A，则以下判断中正确的是
A．电动机的输出功率为14W
B．电动机两端的电压为7.0V
C．电动机产生的热功率为4.0W
D．电源输出的电功率为24W
3．电池甲和乙的电动势分别为E1和E2，内电阻分别为r1和r2，已知E1>E2。若用甲、乙电池分别向电阻R供电，则电阻R所消耗的电功率正好相等。若用甲、乙电池分别向电阻R'（R'>R）供电，则电阻R'所消耗的电功率分别为P1和P2，由此可知 （ ）
A.r1>r2， P1>P2 B.r1r2， P1P2
4．电视机可以用遥控器关机而不用断开电源，这种功能叫做待机功能。这一功能给人们带来了方便，但很少有人注意到在待机状态下电视机仍然要消耗电能。例如小明家的一台34吋彩色电视机的待机功率大约是10W，假如他家电视机平均每天开机4h，看完电视后总是用遥控器关机而不切断电源。试估算小明家一年(365天)中因这台电视机待机浪费的电能
A．2.6×108J B．2.6×107J C．3.2×108J D．5.3×107J
5．如图所示，两根光滑的平行金属导轨位于水平面内，匀强磁场与导轨所在平面垂直，两根金属杆甲和乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨接触良好且保持垂直。起初两根杆都静止，现突然给甲一初速度V使其开始运动，回路中的电阻不可忽略，那么在以后的运动中，下列说法正确的是( )
A. 甲克服安培力做的功等于系统产生的焦耳热
B. 甲动能的减少量等于系统产生的焦耳热
C. 甲机械能的减少量等于乙获得的动能与系统产生的焦耳热之和
D. 最终两根金属杆都会停止运动
6．如图所示，竖直向下的匀强磁场垂直穿过固定的金属框架平面，OO’为框架abcde的对称轴，ab平行于ed，材料、横截面与框架完全相同的水平直杆gh，在水平面外力F作用下向左匀速运动，运动过程中直杆始终垂直于OO’且与框架接触良好，直杆从c运动到b的时间为t1，从b运动到a的时间为t2，则
A.在t1时间内回路中的感应电动势增大
B.在t2时间内a、e间的电压增大
C.在t1时间内F保持不变
D.在t2时间回路中的热功率增大
7．如图虚线框内为高温超导限流器，它由超导部件和限流电阻并联组成。超导部件有一个超导临界电流IC，当通过限流器的电流I>IC时，将造成超导体失超，从超导态(电阻为零，即R1=0)转变为正常态(一个纯电阻，且R1 =3Ω )，以此来限制电力系统的故障电流。已知超导临界电流IC=1.2 A，限流电阻R2 =6Ω，小灯泡L上标有“6 V 6 W”的字样，电源电动势E=8 V，内阻r=2Ω。原来电路正常工作，超导部件处于超导态，灯泡L正常发光，现L突然发生短路，则
A．灯泡L短路前通过R2的电流为A
B．灯泡L短路后超导部件将由超导状态转化为正常态，通过灯泡电流为零
C．灯泡L短路后通过R1的电流为4 A
D．灯泡L短路后通过R2的电流为A
8．如图所示，在磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中，金属杆PQ在外力F作用下在粗糙U型导轨上以速度v=2向右匀速滑动，两导轨间距离L=1.0m，电阻R=3.0，金属杆的电阻r=1.0，导轨电阻忽略不计，则下列说法正确的是（ ）
A．通过的感应电流的方向为由d到a
B．金属杆PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为2.0 V
C．金属杆PQ受到的安培力大小为0.5 N
D．外力F做功大小等于电路产生的焦耳热
9．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图乙所示，产生的交变电动势随时间变化规律的图象如图甲所示，已知发电机线圈内阻为1.0，外接一只电阻为9.0的灯泡，则
A．电压表V的示数为20V
B．电路中的电流方向每秒改变5次
C．灯泡实际消耗的功率为36W
D．电动势随时间变化的瞬时值表达式为
10．如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角（0＜＜90°),其中MN与PQ平行且间距为l，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计,其上端所接定值电阻为R.给金属棒ab一沿斜面向上的初速度v0，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为r，当ab棒沿导轨上滑距离x时，速度减小为零。则下列说法不正确的是
A.在该过程中，导体棒所受合外力做功为
B．在该过程中，通过电阻R的电荷量为
C.在该过程中，电阻R产生的焦耳热为
D.在导体棒获得初速度时，整个电路消耗的电功率为
11．如图甲所示，左侧接有定值电阻的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，导轨间距L=lm。一质量m=2kg，阻值的金属棒在水平拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动，金属棒的v—x图像如图乙所示，若金属棒与导轨间动摩擦因数，则从起点发生x=1m位移的过程中(g=10m／s2)
A.金属棒克服安培力做的功W1=0 5J
B.金属棒克服摩擦力做的功W2=4J
C.整个系统产生的总热量Q=4 25J
D.拉力做的功W=9 25J
12．如图所示，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aob（在纸面内），磁场方向垂直纸面朝里，另有两根金属导轨c、d分别平行于oa、ob放置围成图示的一个正方形回路。保持导轨之间接触良好，金属导轨的电阻不计。现经历以下两个过程：①以速率v移动d，使它与ob的距离增大一倍；②再以同样速率v移动c，使它与oa的距离减小一半；设上述两个过程中电阻R产生的热量依次为Q1、Q2，则（ ）
A. Q1＝Q2 B. Q1＝2Q2 C. Q2＝2Q1 D. Q2＝4Q1
13．如果家里的微波炉（1000W）、电视机（100W）和洗衣机（400W）平均每天都工作1h，一个月（30天计）的用电量是
A．10kW·h B．20kW·h C．45kW·h D．40kW·h
14．如图所示，一个由均匀电阻丝组成的正方形闭合线框abcd，置于磁感应强度方向垂直纸面向外的有界匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，线框ad、bc边与磁场左、右边界平行；若将该线框以不同的速率从图示位置分别从磁场左、右边界匀速拉出至全部离开磁场。在此过程中（ ）
A．流过ab边的电流方向相反 B．ab边所受安培力的大小相等
C．线框中产生的焦耳热相等 D．通过电阻丝某横截面的电荷量相等
15．已知电源内阻r=2，灯泡电阻RL=2，R2=2，滑动变阻器R1的最大阻值为3，如图所示，将滑片P置于最左端，闭合开关S1、S2，电源的输出功率为 P0 ，则
A．滑片P向右滑动，电源输出功率一直减小
B．滑片P向右滑动，电源输出功率一直增大
C．断开S2，电源输出功率达到最大值
D．滑片P置于最右端时，电源输出功率仍为P0
16．竖直放置的平行光滑导轨,其电阻不计,磁场方向如图所示,磁感应强度B=0.5 T,导体杆ab和cd的长均为0.2 m,电阻均为0.1 Ω,所受重力均为0.1 N,现在用力向上推导体杆ab,使之匀速上升(与导轨接触始终良好),此时cd恰好静止不动,ab上升时下列说法正确的是( )。
A.ab受到的推力大小为2 N
B.ab向上的速度为2 m/s
C.在2 s内,推力做功转化的电能是0.4 J
D.在2 s内,推力做功为0.6 J
17．如图所示，abcd是由粗细均匀的电阻丝制成的长方形线框，导体棒MN有电阻，可在ad边与bf边上无摩擦滑动，且接触良好，线框处于垂直纸面向里的匀强磁场中．当MN棒由靠ab边处向cd边匀速移动的过程中，下列说法中正确的是 （ ）
A．MN棒中电流先减小后增大
B．MN棒两端电压先增大后减小
C．MN棒上拉力的功率先增大后减小
D．矩形线框中消耗的电功率先减小后增大
18．现有甲、乙、丙三个电源，电动势E相同，内阻不同，分别为r甲，r乙，r丙。用这三个电源分别给定值电阻R供电，已知R=r甲＞r乙＞r丙，则将R先后接在这三个电源上的情况相比较，下列说法正确的是 ( )
A．接在甲电源上时，电源内阻消耗的功率最大
B．接在甲电源上时，定值电阻R两端的电压最大
C．接在乙电源上时，电源的输出功率最大
D．接在丙电源上时，电源的输出功率最大
19．如图所示，一台模型发电机的电枢是矩形导线框ABCD，电枢绕垂直于磁场方向的线框对称中 心线OO′忆勻速转动，通过电刷与一理想变压器连接，已知该变压器原线圈匣数n1=1000匣，副线圈匣数n2=200匣，副线圈中接一“44V，44W”的电动机，此时它正常工作。所有线圈及导线电阻不计，电表对电路的影响忽略不计，则下列说法正确的是：
A.电压表的读数为220 V
B.若仅将矩型线圈变为圆形（线圈匣数、导线材料以 及单匣长度不变冤，电压表示数将增大
C.图示时刻，磁通量最大，电动势为0，因此电压表的读数为 0
D.若该电动机的内阻为8Ω，则它的输出功率为32W
20．在人类对物质运动规律的认识过程中，许多物理学家大胆猜想、勇于质疑，取得了辉煌的成就，下列有关科学家及他们的贡献描述中正确的是
A．安培发现了电流的热效应规律
B．奥斯特由环形电流和条形磁铁磁场的相似性，提出分子电流假说，解释了磁现象电本质
C．开普勒潜心研究第谷的天文观测数据，提出行星绕太阳做匀速圆周运动
D．伽利略在对自由落体运动研究中，对斜面滚球研究，测出小球滚下的位移正比于时间的平方，并把结论外推到斜面倾角为90°的情况，推翻了亚里士多德的落体观点
评卷人 得分
二、多选题
21．一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，当二者通过相同的电流且均正常工作时，在相同的时间内( )
①电炉放出的热量与电动机放出的热量相等
②电炉两端电压小于电动机两端电压
③电炉两端电压等于电动机两端电压
④电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率
A．①②④ B．①③
C．②④ D．③④
第II卷（非选择题）
评卷人 得分
三、填空题
22．某小型实验水电站输出功率是20kw，输电线路总电阻是6，当采用1000v的电压输电时，输电线路损耗的功率为 Ｗ。
23．（12分）某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接。
①实验要求滑动变阻器的 滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大。请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；
②某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为 A；
③该小组描绘的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将 只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3V、内阻为1欧的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为 W（保留两位小数）。
24．如图所示，电阻Rab=0.1Ω的导体ab沿光滑导线框向右做匀速运动线框中接有电阻R=0.4Ω,线框放在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,导体的ab长度l=0.4m,运动速度v=10m/s.线框的电阻不计.
（1）电路abcd中相当于电源的部分是 ,相当于电源的正极是 端.
（2）使导体ab向右匀速运动所需的外力F’= N,方向
（3）电阻R上消耗的功率P = W.
25．如图所示的电路中，纯电阻用电器Q的额定电压为U，额定功率为P。由于给用电器输电的导线太长，造成用电器工作不正常。现用理想电压表接在电路中图示的位置，并断开电键S，此时电压表读数为U，闭合电键S，其示数为。则闭合电键后用电器Q的实际功率为____________，输电线的电阻为_______________。
26．把一个矩形线圈从有理想边界的匀强磁场中匀速拉出（如图），第一次速度为，第二次速度为，且，则两情况下拉力的功之比=________，拉力的功率之比=________，线圈中产生的焦耳热之比=________.
27．某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标内，如右图所示，则电源内阻r=__________Ω，当电流为1.5A时，外电路的电阻R=__________Ω。
28．（4分）通常情况下，电阻的阻值会随温度的变化而改变，利用电阻的这种特性可以制成电阻温度计，从而用来测量较高的温度。如图所示，电流表量程为0～25mA，电源电动势为3V，内阻不计。R为滑动变阻器，电阻Rt作为温度计的测温传感器。当t≥0℃时，Rt的阻值随温度t的变化关系为Rt=20+0.5t（单位为Ω）。先把Rt放入0℃环境中，闭合电键S，调节滑动变阻器R，使电流表指针恰好满偏，然后把测温探头Rt放到某待测温度环境中，发现电流表的示数为15mA，该环境的温度为__________℃；当把测温探头Rt放到460℃温度环境中，电路消耗的电功率为__________W。
29．如图所示，已知电源电动势E＝12 V，内阻r＝1 Ω，定值电阻R＝2 Ω，通过小灯泡的电流为1 A，已知小灯泡的电阻为3 Ω，小型直流电动机的线圈电阻为1 Ω，则电动机两端的电压 V 电动机的输入功率 W电动机的输出功率 W
30．输送1.0×l05瓦的电功率，用发1.0×l04伏的高压送电，输电导线的电阻共计1.0欧，输电导线中的电流是 A，输电导线上因发热损失的电功率是 W
31．某养鸡场新购进一台电热孵卵器，其电阻为110Ω不变，在额定电压下工作时通过孵卵器的电流是2A，则该孵卵器正常工作10s所产生的热量为 J．
32．某品牌自动电热水壶的铭牌如表所示
××自动电热水壶
产品型号 DSB﹣051
额定电压 220V
额定功率 800W
使用频率 50Hz
容 量 0.8L
如果使用该电热水壶烧水，在额定电压下工作时，电水壶的额定电流是 A，工作4min消耗的电能是 J．（结果保留三位有效数字）
33．某品牌电动自行车的铭牌如下；
车型：20吋 车轮直径：508 mm 电池规格：36 V 12 A h（安 时）
整车质量：40 kg 额定转速：210 r/min（转/分）
电机：后轮驱动、直流永磁式电机 额定工作电压/电流：36 V/5 A
根据此铭牌中的有关数据，可知该车电机的额定功率为________W；如果以额定功率在平直公路上行驶，一次充满电最长可以行驶的时间为________h。
34．发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至用户的输电导线的总电阻为R，通过输电导线的电流为I，输电线末端的电压为U2，用上面的已知量表示输电导线上损耗的功率P损＝ 或 。（至少写出两种表示方法）
35．图甲为某一小灯泡的U－I图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个4Ω的定值电阻R串联，接在内阻为1Ω、电动势为5V的电源两端，如图乙所示。则通过每盏小灯泡的电流强度为________A，此时每盏小灯泡的电功率为________W。
36．如图，长为a、宽为b的矩形线框的左半侧处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直，线框的对称轴MN恰与磁场边缘平齐。若第一次将线框从磁场中以恒定速度v向右匀速拉出，第二次以同样大小的线速度v让线框转过90（。两次过程中，线框产生的平均感应电动势之比为________，通过线圈的截面的电量之比为_____________。 相同第一次线框运动到磁场边缘时与第二次线框转过90（时（左侧边均未离开磁场），两次线框的瞬时发热功率之比为________。]
37．用电压U和kU通过相同距离相同材料的输电线向用户输送同样的电能，若要求输电线损失的功率相同，则前后两种情况输电线的横截面积之比为_________，若采用同样粗细的输电导线输电，则前后两种情况下输电导线上损失的功率之比为_________。
38．如图所示，R1＝5Ω，R2阻值未知，灯L标有“3V 3W”字样，R3是最大电阻是6Ω的滑动变阻器．P为滑片，电流表内阻不计，灯L电阻不变．当P滑到A时，灯L正常发光；当P滑到B时，电源的输出功率为20W．则电源电动势为_____V；当P滑到变阻器中点G时，电源内电路损耗功率为______W．
39．现用直流电源给蓄电池充电，如图所示，若蓄电池内阻r，电压表读数U，电流表的读数为I。则蓄电池的发热功率为_________，电能转化为化学能的功率为_________。
40．如图，电路中三个电阻Rl、R2和R3的阻值分别为1Ω、2Ω和4Ω．当电键S1断开、S2闭合时，电源输功率为1W；当S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为1W．则电源电动势为 V，内阻为 Ω
41．（4分）在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关S闭合后L1消耗的电功率为 W ，L2的电阻为 Ω。
评卷人 得分
四、实验题
42．在“测定直流电动机的效率”实验中，用如图（a）所示的电路测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率。
（1）请根据图（a）完成图（b）中的实物图；
（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
电动机的电流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
重物上升时间t/s 1.4 1.65 2.1 2.7 ∞ ∞
计算电动机效率η的表达式为______________（用题目中的符号表示），第1次实验中电动机的工作效率为_______________。（保留三位有效数字）
（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。
43．（8分）描绘小电珠的伏安特性曲线的实验电路如图，小电珠的额定电压是3.8V。
（1）根据实验数据在坐标系中描点如右图。试在坐标系中画出该小灯泡的伏安曲线。
（2）根据图象，下列说法正确的是：
A.该小灯泡的额定功率为1.14W
B.小灯泡在1V电压下灯丝的电阻约为7.1Ω
C.小灯泡在2V电压下灯丝的电阻约为9.1Ω
D.小灯泡在不同电压下的电阻不相同是因为灯丝的电阻率随温度升高而减小
（3）关于该实验的系统误差，下列说法中正确的是
A.系统误差主要是由电压表的分流引起的
B.系统误差主要是由电流表的分压引起的
C.系统误差主要是由于忽略电源内阻引起的
D.系统误差主要是由读数时的估读引起的
（4）若将该灯泡接与r＝20Ω的电阻串联后接在U0＝4V的电压两端，其实际功率是 W
44．（10分）某物理“科技制作”小组装配一台小直流电动机，其额定电压5V，额定电流0.5A，线圈绕阻小于1。已知当电动机两端电压小于1V时，电动机不会发生转动。为了研究其在一定电压范围内，输出功率与输入电压的关系。请你帮助该小组完成该项工作。已知学校实验室提供的器材有：
直流电源E，电压6V，内阻不计；
小直流电动机M；
电压表V1，量程0～0.6V，内阻约3k；
电压表V2，量程0～6V，内阻约15k；
电流表A1，量程0～0.6A，内阻约1；
电流表A2，量程0～3A，内阻约0.5；
滑动变阻器R，0～10，2A；
电键S一只，导线若干。
①首先要比较精确测量电动机的线圈绕阻。根据合理的电路进行测量时，要控制电动机不转动，调节滑动变阻器，使电压表和电流表有合适的示数，电压表应该选 。若电压表的示数为0.1V，电流表的示数为0.2A，则内阻 ，这个结果比真实值偏 （选填“大”或“小”）。
②在方框中画出研究电动机的输出功率与输入电压的关系的实验电路图。（标明所选器材的符号）
③当电压表的示数为4.5V时，电流表示数如图所示，此时电动机的输出功率是 W。
45．伏安法可以测纯电阻，也可以测非纯电阻电学元件的输入电压和电流，从而求出其输入功率。用如图（A）所示的电路可以测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的电功率。
（1）下面的实物连接图就是测直流电动机的输入功率的实物连接图，请根据实物连接图在虚线框内画出实验电路图；（直流电动机的符号用表示）
（2）实验中保持电动机两端电压U恒为6V，重物每次上升时选取匀速上升阶段，测量其上升的高度h和时间t，h每次均为1.5m，所测物理量及测量结果部分数值（空缺表格部分的数据隐去）如下表所示。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电动机的电流(I/A) 0.2 0.4 0.6 0.8 2.5 2.5
提重物重力Mg/N 0.8 2.0 4.0 6.0 6.5 7.0
重物上升时间(t/s) 1.4 1.7 2.3 2.7 电机不转 电机不转
从实验数据中，可以根据某些数据计算出电动机线圈的内阻，其阻值为________Ω。
（3）电动机效率η等于输出的机械功率与输入的电功率的比值，请推导出电动机效率η的表达式为η=_________（用题目中的符号表示）；现在用前4次实验数据（包括空缺表格部分隐去的数据）做出Mg/I—t的图象，如图所示，请由图象给出的数据求出电动机的平均效率 ℅。（结果保留三位有效数字）
46．（8分）交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速转动的角速度为，线圈电阻为r，外电路电阻为R，当线圈处于中性面时开始计时，逆时针匀速转动180°过程中，求：
（1）通过R的电荷量q
（2）写出R两端的电压瞬时值的表达式
（3）R上产生的电热Q
（4）外力做的功W
47．图甲为对某一热敏电阻测量得到的I-U关系曲线图。已知电源电动势恒为6V，内阻不计，滑动变阻器的最大阻值为10Ω，电压表V的内阻约为10kΩ，电流表A的内阻约为0.1Ω，热敏电阻的符号为，开关一个，导线若干。
（1）请在方框内画出热敏电阻的伏安特性曲线的实验电路原理图（用题目给出仪器的符号表示）。
（2）若由题中给出的电源、热敏电阻、电流表，再用一定值电阻R0组成如图乙所示电路，电流表读数为20mA，由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻电阻两端的电压为_______V，R0值为_______Ω.
（3）如图乙中，热敏电阻的功率是__________W；若再将一个同样的定值电阻R0与热敏电阻串联接入电路，则热敏电阻的功率为_________W（保留两位有效数字）。
48．某课外兴趣小组测量一个标有“12V”字样，功率未知的灯泡灯丝电阻R随灯泡两端电压U变化的关系，得到如图所示的图线，则由此可以得到：
①在正常发光情况下，灯泡的电功率P=______W．
②若一定值电阻与该灯泡串联，接在20V的电压上，灯泡能正常发光，则串联电阻的阻值为______Ω．
③若用电动势为12V的理想电源给小灯泡供电，当灯泡开关合上后，需0.1s灯泡才能达到正常亮度，这0.1s内流过灯泡的电流变化情况是由大变小，最大电流是______A．
49． 如图甲为某同学描绘额定电压为3.8V的小灯泡伏安特性曲线的实验电路图．
（1）根据电路图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实验电路连接完整；
（2）开关闭合之前，图乙中滑动变阻器的滑片应该置于 端（选填“A”、“B”或“AB中间”）；
（3）实验中测出8组对应的数据（见下表）：
次数 1 2 3 4 5 6 7 8
U/V 0 0.20 0.50 1.00 1.50 2.00 3.00 3.80
I/A 0 0.08 0.13 0.18 0.21 0.24 0.29 0.33
则测得小灯泡的额定功率为 W．请在给出的坐标中，描点作出I-U图线．由图象可知，随着电流的增大，小灯泡的电阻 （选填“增大”、“减小”或“不变”）
50．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5 V，2.5 W”的小灯泡，导线和开关外，还有：
A．直流电源：电动势约为6 V，内阻可不计
B．直流电流表：量程0～3 A，内阻为0.1 Ω
C．直流电流表：量程0～600 mA，内阻为5 Ω
D．直流电压表：量程0～15 V，内阻为15 kΩ
E．直流电压表：量程0～3V，内阻为6 kΩ
F．滑动变阻器： 10 Ω，2 A
G．滑动变阻器：1 kΩ 0.5 A
H．电阻箱一个（符号为）：0~9999.9Ω，最小调节量0.1Ω；
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化至额定电压5V，且电表读数相对误差较小。
（1）以上器材中应电流表选用（填代号），电压表选用（填代号），滑动变阻器选用（填代号）；
（2）在方框中画出实验原理电路图；
（3）某同学通过实验作出小灯泡的伏安特性曲线，如图甲所示．现把两个完全相同的这种小灯泡并联接到如图乙所示的电路中，其中电源电动势E = 3V，内阻r = 3Ω，则此时灯泡的实际功率为W．（结果保留两位有效数字）
甲乙
51．（12分）某同学利用学过物理知识测量电阻Rx的阻值及探究额定功率为4W、额定电压为4V的小灯泡消耗的功率与电压的关系，进行如下操作：
（1）用多用电表测该电阻的阻值，选用“”倍率的电阻档测量，发现指针偏转角度太大，因此需选择＿＿＿倍率的电阻档（选填“”“”），欧姆调零后再进行测量，示数如图所示，测量值为＿＿ ＿Ω。
（2）为了探究额定功率为4W、额定电压为4V的小灯泡消耗的功率与电压的关系，该同学准备了如下的实验器材：
A. 电压表V1（0～2V，内阻2kΩ）；
B. 电压表V2（0~15V，内阻15kΩ）
C. 电流表A（0～1A，内阻约1Ω）；
D. 定值电阻R1＝2kΩ
E. 定值电阻R2＝16kΩ；
F. 滑动变阻器R（15Ω，2A）
G. 学生电源（直流6V，内阻不计）；
H. 开关、导线若干
①为了减小实验误差，电压表应选用________，定值电阻应选用_________（均用序号字母填写）；
②在探究功率与电压的关系时，要求电压从零开始调节，并且多次测量，画出满足要求的电路图；
③根据设计的电路图，写出电压表读数UV与小灯泡两端电压U的关系__________。若小灯泡的电功率为P，则关系图线可能正确的是__________。
评卷人 得分
五、计算题
52．磁悬浮列车的运动原理如图所示，在水平面上有两根很长的平行直导轨，导轨间有与导轨垂直且方向相反的匀强磁场B1和B2，B1和B2相互间隔，导轨上有金属框abcd。当磁场B1和B2同时以恒定速度沿导轨向右匀速运动时，金属框也会沿导轨向右运动。已知两导轨间距L1=0. 4 m，两种磁场的宽度均为L2，L2=ab，B1＝B2=B=1.0T。金属框的质量m=0.1 kg，电阻R=2.0Ω。设金属框受到的阻力与其速度成正比，即f=kv，比例系数k=0. 08 kg/s。求：
（1）若金属框达到某一速度时，磁场停止运动，此后某时刻金属框的加速度大小为a=6.0m/s2，则此时金属框的速度v1多大？
（2）若磁场的运动速度始终为v0=5m/s，在线框加速的过程中，某时刻线框速度v′=2m/s，求此时线框的加速度a′的大小
（3）若磁场的运动速度始终为v0=5m/s，求金属框的最大速度v2为多大？此时装置消耗的功率为多大？
53．（9分）有一个电热器，工作时的电阻为50，接在电压（V）的交流电源上，求：
（1）该电热器两端电压的有效值；
（2）该电热器消耗的电功率；
（3）10s 时间内电热器中的电流方向发生改变的次数。
54．如图所示为用电动机提升重物的装置,电动机线圈的电阻r=1 Ω,电动机两端的电压U=5 V,电路中的电流I=1 A,物体A重G=20 N,不计摩擦力,则:
(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少
(2)10 s内,可以把重物A匀速提升多高
55．(20分)“霾”主要指原因不明的因大量烟、尘等微粒悬浮而形成的浑浊现象。根据目前的认识，机动车尾气排放、煤炭燃烧和工业生产的燃烧过程中排放的二氧化硫和氮氧化物等是产生霾的主要来源。它会对人的呼吸系统、神经系统等产生影响。将汽车由燃烧汽油、柴油等改为使用电力，是从源头减少“霾”的重要措施。一辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，拥有三十多个座位，其电池每次充电仅需三至五个小时，蓄电量可让客车一次性跑500km，客车时速最高可达180km。如果客车总质量为9×103kg。当它在某城市快速公交路面上以v＝90km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝150A，电压U＝300V。在此行驶状态下(取g＝10 m/s2)，求：
（1）驱动电机的输入功率；
（2）若驱动电机能够将输入功率的80%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，求汽车所受阻力的大小；
（3）设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积。结合计算结果，简述你对该设想的思考。
（已知太阳辐射的总功率P0＝4×1026 W，太阳到地球的距离r＝1.5×1011 m，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%）
56．如图所示，倾斜角θ=30°的光滑倾斜导体轨道（足够长）与光滑水平导体轨道连接．轨道宽度均为L=1m，电阻忽略不计．匀强磁场I仅分布在水平轨道平面所在区域，方向水平向右，大小B1=1T；匀强磁场II仅分布在倾斜轨道平面所在区域，方向垂直于倾斜轨道平面向下，大小B2=1T．现将两质量均为m=0.2kg，电阻均为R=0.5Ω的相同导体棒ab和cd，垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上，并同时由静止释放．取g=10m/s2．
（1）求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小；
（2）若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中，ab棒产生的焦耳热Q=0.45J，求该过程中通过cd棒横截面的电荷量；
（3）若已知cd棒开始运动时距水平轨道高度h=10m，cd棒由静止释放后，为使cd棒中无感应电流，可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化，将cd棒开始运动的时刻记为t=0，此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B0=1T，试求cd棒在倾斜轨道上下滑的这段时间内，磁场Ⅱ的磁感应强度B随时间t变化的关系式．
57．（18分）如图甲所示，相距为L的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在以OO′为右边界匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直导轨平面向下，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计。在距边界OO′也为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻r的金属杆ab。
（1）若金属杆ab固定在导轨上的初位置，磁场的磁感应强度在t时间内由B均匀减小到零，求此过程中电阻R上产生的电量q。
（2）若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动3L距离，其速度—位移的关系图象如图乙所示（图中所示量为已知量）。求此过程中电阻R上产生的焦耳热Q1。
（3）若ab杆固定在导轨上的初始位置，使匀强磁场保持大小不变绕OO′轴匀速转动。若磁场方向由图示位置开始转过的过程中，电路中产生的焦耳热为Q2. 则磁场转动的角速度ω大小是多少？
58．(12分) 如图（a）所示，间距为l、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为B；在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图（b）所示。t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd在位于区域I内的导轨上由静止释放。在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF处之前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好。已知cd棒的质量为m、电阻为R，ab棒的质量、阻值均未知，区域Ⅱ沿斜面的长度为2l，在t=tx时刻（tx未知）ab棒恰进入区域Ⅱ，重力加速度为g。求：
（1）通过cd棒电流的方向和区域I内磁场的方向；
（2）当ab棒在区域Ⅱ内运动时，cd棒消耗的电功率；
（3）ab棒开始下滑的位置离EF的距离；
（4）ab棒开始下滑至EF的过程中回路中产生的热量。
59．（18分） 如图所示，金属导轨MNC和PQD，MN与PQ平行且间距为L，所在平面与水平面夹角为α，N、Q连线与MN垂直，M、P间接有阻值为R的电阻；光滑直导轨NC和QD在同一水平面内，与NQ的夹角都为锐角θ。均匀金属棒ab和ef质量均为m，长均为L，ab棒初始位置在水平导轨上与NQ重合；ef棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为μ（μ较小），由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止。空间有方向竖直的匀强磁场（图中未画出）。两金属棒与导轨保持良好接触。不计所有导轨和ab棒的电阻，ef棒的阻值为R，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，忽略感应电流产生的磁场，重力加速度为g。
（1）若磁感应强度大小为B，给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的速度v1，在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止，ef棒始终静止，求此过程ef棒上产生的热量；
（2）在（1）问过程中，ab棒滑行距离为d，求通过ab棒某横截面的电荷量；
（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平导轨上向右匀速运动，并在NQ位置时取走小立柱1和2，且运动过程中ef棒始终静止。求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab棒运动的最大距离。
60．（6分）如图甲所示，一个匝数n=100的圆形导体线圈，面积S1=0.4m2，电阻r=1Ω．在线圈中存在面积S2=0.3m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示．有一个R=2Ω的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，求在0～4s时间内电阻R上产生的焦耳热.
61．（18分）竖直放置的平行光滑金属导轨，其电阻不计，磁场方向如图所示，磁感应强度B=0.5T，有两根相同的导体棒ab及cd，长0.2m，电阻0.1Ω，重0.1N，现用力向上拉动导体ab，使之匀速上升（与导轨接触良好）。此时cd恰好静止不动，
求：
（1）ab受到的拉力大小；
（2）ab向上的速度；
（3）在2s内，拉力做功转化的电能；
（4）在2s内，拉力做的功。
评卷人 得分
六、简答题
62．图，外电路由一个可变电阻R和一个固定电阻R0串联构成，电源电动势为ε，电源内阻为r，
问：R调到什么时候，R0上将得到最大功率。
63．如图所示，电源电压保持不变，变阻器R1的最大值大于R2的阻值，在滑片P自右向左滑动过程中，R1的电功率如何变化？
参考答案
1．BD
【解析】
试题分析：①是关闭储能装置时的关系图线,动能与位移成线性关系，斜率代表阻力，所以A项错误；汽车匀速行驶的速度为，功率为，所以B项正确；对加速过程应用动能定理，，得出加速时间，所以C项错误；原有动能减去阻力消耗的能量等于储存的能量，所以D项正确。
考点：本题考查了动能定理和功率
2．B
【解析】
试题分析：B、电路中电流表的示数为2.0A，电动机的电压为，故B正确；A、C，电动机的输入功率为，电动机的发热功率为，电动机的输出功率为，所以A、C错误；D、电源的输出的功率为，所以D错误．故选B．
考点：本题考查电功、电功率、闭合电路的欧姆定律．
3．A
【解析】
试题分析：
根据题意做出路端电压U和电流I的关系如上图（U=E-Ir），在纵轴上截距为E、斜率为-r的直线．这条线可被称为电源的伏安特性曲线．如果再在此坐标系中作出外电阻R的伏安特性曲线为过原点的直线，斜率为R，则两条线的交点就表示了该闭合电路所工作的状态．此交点的横、纵坐标的乘积即为外电阻所消耗的功率．依题意作电池甲和乙及电阻R的伏安特性曲线．由于两电池分别接R时，R消耗的电功率相等，故这三条线必相交于一点，如图所示，所以r1＞r2。作R′的伏安特性曲线，由图可知：当甲电池接R′时，P1=U1I1；当乙电池接R′时，P2=U2I2．由于U1＞U2，I1＞I2，所以P1＞P2，A正确。
考点：电功率和闭合电路欧姆定律
4．A
【解析】
试题分析：电视机每天待机消耗的电能为W0=Pt=0.01kW×（24h-4h）=0.2kW h，每年消耗的电能为W=365·W0=365×0.2kW h=73kW h=2.628×108J；故选A．
考点：本题考查电功、电功率．
5．C
【解析】
试题分析：给甲一个初速度V而开始运动，回路中产生顺时针感应电流，根据左手定则，甲棒受向左的安培力而减速，乙棒受向右的安培力而加速，最终两者会共速；根据能量守恒定律，故甲棒减小的动能等于系统增加的内能和乙棒增加的动能之和，故ABD错误，C正确；故选C.
考点：左手定则；能量守恒定律.
6．AB
【解析】
试题分析：在t1时间内，gh棒切割磁感线的长度逐渐增大，则根据E=BLv可知，回路中的感应电动势增大，向下A正确；在t2时间内，根据E=BLv可知，回路中的感应电动势不变，a、e间的电压等于路端电压，外电路电阻变大，故a、e间的电压增大，选项B正确；在t1时间内，设bc与OO’夹角为θ，导体单位长度的电阻为r，则回路中的电流，则回路中电流保持不变，根据F=BIL可知，当L变大时，F变大，选项C错误；在t2时间内，由于电动势不变，但是回路的电阻变大，根据可知，回路中的热功率减小，选项D错误；故选AB.
考点：法拉第电磁感应定律；电功率.
7．D
【解析】
试题分析：短路前，灯泡与超导电阻串连接入电路，因灯泡正常发光，则电路中电流，因此值小于IC=1.2 A，可知R1处于超导状态，即R1=0，则通过R2的电流为0；故A错误；短路后电路中的电流，超过临界电流，故超导体失超，转化为正常态，此时两个电阻并联，电路中的电阻为R′=，电路中的电流：，即通过灯泡的电流不为零；路端电压，通过R1的电流为，通过R2的电流为．故C错误，D正确．故选D。
考点：全电路欧姆定律.
8．BC
【解析】
试题分析：根据右手定则，通过R的感应电流的方向为由a到d，所以A错误；E=BLv=1×1×2V=2V，B正确；I==，F=BIL=0.5N，C正确；由能量守恒可知，外力F做功还有一部分转换成了内能，D错误。
考点：本题主要考查了电磁感应和闭合欧姆定律的知识。
9．C
【解析】
试题分析：根据甲图可知，交变电流的周期T=0.2s，频率f=5Hz，所以电路中的电流方向每秒改变10次，B错误；电动势随时间变化的瞬时值表达式为，D错误；由甲图知，最大感应电动势为=V，则电动势的有效值为E==20V，I===2A，电压表的示数为灯泡两端电压U=IR=，A错误；灯泡的实际功率为P=36W，C正确。
考点：本题主要考查了闭合电路欧姆定律和交变电流的相关知识。
10．ABC
【解析】
试题分析：在该过程中，导体棒和金属导轨组成的系统所受合外力做功为，A错误；由q=I△t，I=，E=知，通过电阻R的电荷量为q=，B错误；由于摩擦力不知是否存在，所以C错误；在导体棒获得初速度时，电路中电动势为E=Blv0，I=，P=，D正确。
考点：主要考查功能关系。
11．D
【解析】
试题分析：金属棒克服安培力做功为，由图可知vx=1，解得W1=0 25W，选项A错误；金属棒克服摩擦力做的功,选项B错误；整个系统产生的总热量Q=W1+W2=5 25J，选项C错误；根据动能定理可得，拉力做的功，选项D正确；故选D.
考点：功；动能定理
12．C
【解析】
试题分析：设原来正方形边长为L，则当以速率v移动d，使它与ob的距离增大一倍时，R中产生的热量为：；若再以同样速率v移动c，使它与oa的距离减小一半时，R产生的热量：，则Q2＝2Q1，选项C正确。
考点：法拉第电磁感应定律.
13．C
【解析】
试题分析：30天用电量为：W=(1000W+100W+400W)×30×1h=45 kW·h，故选项C正确.
考点：电功计算.
14．D
【解析】
试题分析：由右手定则，两种情况下通过ab边的电流均为从b到a，故选项A错误；线框以不同的速率从图示位置分别从磁场左、右边界匀速拉出至全部离开磁场过程中，根据E=BLv可知，线圈中的感应电动势不等，感应电流不等，根据F=BIL可知ab边所受安培力的大小不相等，选项B错误；根据，则线框中产生的焦耳热不相等，选项C错误；根据，故通过电阻丝某横截面的电荷量相等，选项D正确；故选D.
考点：右手定则；法拉第电磁感应定律；电功率.
15．D
【解析】
试题分析：闭合开关S1、S2，外电路总电阻，当时，电源输出功率最大，根据电源输出功率与外电路电阻的关系图像可知，滑片从最左端向右滑动，外电路总电阻从减小到，电源输出功率先增大再减小，故A、B错误；滑片在最左端，断开S2，外电路总电阻，电源的输出功率不是最大，故C错误。当滑片在最左端时，，电流，电源的输出功率为，则；当滑片在最右端时，，电流，电源的输出功率为，故D正确。
考点：电源的输出功率。
16．BC
【解析】
试题分析：因导体棒ab匀速上升，cd棒静止，所以它们都受力平衡，以两棒组成的整体为研究对象，根据平衡条件可得：ab棒受到的推力F=2mg=0.2N，故A错误；对cd棒，受到向下的重力G和向上的安培力F安，由平衡条件得：F安=G，即BIL=G，又，联立得：，故B正确；在2s内，电路产生的电能，则在2s内，拉力做功，有0.4J转化为电能，故C正确；在2s内拉力做的功为：，故D错误。所以选BC。
考点：本题考查电磁感应现象中的力平衡问题、导体切割磁感线时的感应电动势、电功和电功率。
17．AB
【解析】
试题分析：当导体棒向右运动过程中，abNM的电阻先小于cdMN的电阻，到中间位置等于cdMN的电阻，然后小于cdMN的电阻，所以路端总电阻先增大后减小，在中间位置时电阻最大，根据公式可得导体棒产生的电动势恒定不变，根据闭合回路欧姆定律可得，电路中总电阻先增大后减小，故电流先减小后增大，根据闭合回路欧姆定律可得路端电压和外电路电阻成正比，故路端电压即导体棒两端的电压先增大后减小，故AB正确；因为导体棒做匀速运动，所以拉力的功率等于电路电功率，即根据公式可得拉力的功率先减小后增大，C错误；当电路中外电路电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，故有消耗的电功率先增大后减小，故D错误。
考点：考查了导体切割磁感线运动
18．AD
【解析】
试题分析：根据，由数学知识可知，当R=r时，Pr最大，故接在甲电源上时，电源内阻消耗的功率最大，选项A正确；因为，故接在甲电源上时，定值电阻R两端的电压最小，选项B错误；电源的输出功率为：，故当内阻r最小时，P上的功率最大，即接在丙电源上时，电源的输出功率最大，故选项D正确，C错误；故选AD.
考点：电功率；全电路欧姆定律。
19．B
【解析】
试题分析：因为副线圈的电动机正常工作，所以副线圈两端的电压为44V，故根据公式可得原线圈两端的电压为220V，电压表的示数为有效值，故示数为220V，A错误；根据公式可得交流电的电压峰值和线圈的面积成正比，换成圆形，面积增大，所以电压峰值增大，故电压有效值增大，所以电压表示数增大，B正确；图示位置，磁通量最大，磁通量变化率为零，电动势为零，但因电压表显示的是有效值，所以示数不为零，C错误；根据公式可得电动机正常工作时的电流为，所以内阻消耗功率为，故电动机输出功率，D正确
考点：考查了交流电的产生，理想变压器，功率的计算
20．D
【解析】
试题分析：焦耳发现了电流的热效应规律，A错误；安培由环形电流和条形磁铁磁场的相似性，提出分子电流假说，解释了磁现象电本质，B错误；开普勒潜心研究第谷的天文观测数据，提出行星绕太阳做椭圆运动，C错误；D对伽利略的描述是正确的。
考点：本题考查物理学史
21．A
【解析】由P热＝I2R知①正确．因电动机消耗的功率有热功率和机械功率两部分，④正确．对电炉UI＝I2R，而电动机U′I＝I2R＋P机，所以U′＞U，②正确．
22．2400
【解析】
试题分析：输电电流为；输电线路损耗的功率为。
考点：远距离输电
23．如图所示 0.44 4 2.25
【解析】实物图如图所示；由图知电流表量程为0.6A，所以读数为0.44A；电源内阻为1欧，所以当外
电路总电阻等于电源内阻时，消耗电功率最大，此时外电路电压等于内电压等于1.5V，由图知当小电珠电压等于1.5V时电流约为0.38A，此时电阻约为，并联后的总电阻为1欧，所以需要4个小电珠，小电珠消耗的总功率约为。
【考点定位】描绘小电珠的伏安特性曲线
24．（1）ab,a （2）0.032, 向右 （3）0.256
【解析】
试题分析：（1）电路abcd中相当于电源的部分是ab；由右手定则可知，相当于电源的正极是a端；
（2）使导体ab向右匀速运动所需的外力等于安培力：，方向与安培力方向相反，水平向右；（3）电阻R上消耗的功率
考点：右手定则；法拉第电磁感应定律；电功率.
25．
【解析】
试题分析：根据公式可得，Q的电阻为，闭合电建S后，电压表测量的是Q两端的实际电压，故，用电器的实际工作电流为，损耗电压为，根据欧姆定律可得导线电阻；
考点：考查了电功率的计算，欧姆定律
26．1:2 1:4 1:2
【解析】
试题分析：因为匀速拉出，所以拉力做的功就应等于安培力做的功且都用于产热，设cb边长为d即:
考点：电磁感应现象中的能量转化问题
27．4；4/3
【解析】
试题分析：电源的总功率：，则电源的电动势；电源的输出功率；电源内部的发热功率，由图像知，当I=1A时，Pr=4W，则；当电流为1.5A时，，则。
考点：电功率的计算.
28．160；0.026
【解析】
试题分析：当温度t=0℃时，Rt=20Ω，根据欧姆定律，解得：R=100Ω，当电流为15mA时，代入欧姆定律公式可得：温度t=160℃；当把测温探头Rt放到460℃温度环境中，Rt=250Ω，电路消耗的电功率为：
考点：本题考查欧姆定律、电功率
29．6 6 5
【解析】
试题分析：根据闭合回路欧姆定律可得
电动机的输入功率，电动机的输出功率为：,
考点：考查了闭合回路欧姆定律，电功率的计算
30．10；100
【解析】
试题分析：由，得输电导线中的电流=10A
输电导线上因发热损失的电功率: =100×1=100W
考点：考查了电功率的计算，电能的输送
31．4400
【解析】解：该孵卵器正常工作10s所产生的热量：
Q=W=I2Rt=（2A）2×110Ω×10s=4400J．
故答案为：4400．
考点：焦耳定律的计算公式及其应用．
点评：此题主要考查的是学生对焦耳定律计算公式的理解和掌握，基础性题目．
32．，1.92×105
【解析】
试题分析：由表中数据可以得到额定电压、额定功率，由电功率公式P=UI可以求得电流，由W=pt可以求得电能．
解：由图知电水壶的额定电压为220V，额定功率为800W，由P=UI得：I===A；
t=4min=4×60s=240s，则4分钟消耗的电能为：W=Pt=800W×240s=1.92×105J．
故答案为：，1.92×105．
点评：用电器铭牌上都会有额定电压和功率，有了这两个信息我们可以求出其他几个量：额定电流、电阻、用电量等，做题时要注意总结．
33．180， 2.4
【解析】
试题分析：由表格得到：额定工作电压为36V，额定工作电流为5A；故额定功率为：，根据容量，有：。
考点：额定功率；功率计算公式的应用．
34．I2R；（U1－U2）I或。
【解析】
试题分析：由于输电导线上的电流为I，输电电阻为R，则输电导线上损耗的功率P损＝I2R；又因为输电导线上的电压为（U1－U2），故输电导线上损耗的功率还可以表示为P损＝（U1－U2）I或。
考点：电功率的计算。
35．0.3 0.6
【解析】
试题分析：设每盏小灯泡的电流为I，两端的电压为U，则，即,将此函数关系的图像画在灯泡的U-I图线上，可看出交点处即为电路的工作点，I=0.3A，U=2V,所以功率P=UI=0.6W。
考点：此题考查灯泡的伏安特性曲线及如何求灯泡的功率。
36．π︰2，1 ︰ 1，1 ︰ 1
【解析】
试题分析：若第一次将线框从磁场中以恒定速度v向右匀速拉出，感应电动势：，第二次以同样大小的线速度v让线框转过90，感应电动势：，两次过程中，线框产生的平均感应电动势之比为；
通过线圈截面的电荷量：，在两次过程中，△Φ与R都相同，则通过线圈截面的电荷量相等，即：电荷量之比为1：1；
第一次线框运动到磁场边缘时：，第二次线框转过90时，感应电动势等于边a切割磁感线产生的电动势，则电流：，线圈发热功率：，则瞬时发热功率之比为1：1．
考点：考查导体切割磁感线时的感应电动势；电功、电功率．
37．k2︰ 1，k2︰ 1
【解析】
试题分析：根据知，，输电线上损耗的功率，因为输送电压之比为，损耗功率和输送功率相等，则电阻之比为，
根据电阻定律得，，则横截面积之比为．
若采用同样粗细的输电导线输电，则输电线的电阻相同，输送电压之比为，根据知，输送电流之比为k：1，根据知，损失的功率之比为．
考点：考查了远距离输电；电功、电功率．
38．12 2.56
【解析】
试题分析：当P滑到A时，未接入电路灯L正常发光； （1）当P滑到B时，电路中只有，电源的输出功率为20W。,代入数据： （2）联立，解得
当P滑到变阻器中点G时,L与滑动变阻器的一半并联与串联，==8/5A
=2.56W
考点：考查了电功率，闭合回路欧姆定律的应用
39．，
【解析】
试题分析：发热功率为，总功率，则电能转化为化学能的功率为
考点：考查了电功率的计算
40．3；2
【解析】
试题分析：由当电键断开、闭合时，电阻和被短路，则有 电源输出功率 ；代入得：；当闭合、断开时，电阻和被短路，则有电源输出功率 ；
代入得：，联立解得，
考点：考查了闭合回路欧姆定律，电功率的计算
41．0.75 7.5
【解析】
试题分析：由电路图知，L1的两端电压为3.0V,由I-U图象读出电流I=0.25A，L1消耗的电功率0.75W，由电路图知，L2的两端电压为1.5V,由I-U图象读出电流I=0.20A，L2的电阻=7.5W.
考点：I-U图象 电功率 电阻
42．（1）如图（2） （3）0 2.4
【解析】
试题分析：（1）如下图
（2）电动机消耗的电能为，用来做的功为，电动机的效率为；代入数据计算可得出；（3）第5次实验中，时间无穷大说明物体静止，电动机输出功率为0，电动机为纯电阻。
考点：本题考查了电动机效率
43．⑴如图 ⑵ ABC ⑶ A ⑷0.15
【解析】
试题分析：（1）如上图
（2）由图可知，当灯泡电压为3.8V时，电流为0.3A，所以灯泡的功率为P=UI=1.14W，A正确；当电压为1V时，电流为0.14A，所以电阻为=7.1，B正确，同理C正确；小灯泡在不同电压下的电阻不相同是因为灯丝的电阻率随温度升高而增大，D错误。
（3）采用的是电流表外接法，内大外小，由于电压表的分流而使电流表的示数偏大，A正确。
（4）在图中做出等效电源的伏安特性曲线，则交点为灯泡实际工作时，电压为1V，电流为0.15A，所以功率为0.15W.
考点：描绘小灯泡的伏安特性曲线。
44．① V1 ；0.5；小； ②设计的电路如图所示。③1.72。
【解析】
试题分析：①由于要控制电动机不转动，其两端电压小于1V，故电压表应选用V1，电动机的内阻r==0.5Ω，由于电动机的电阻很小，故宜采用电流表外接法测量，那么电流表的测量值偏大，计算得出的内阻值偏小；②电动机正常工作时的两端电压为5V，故测其两端电压的电压表应该选用V2，其额定电流为0.5A，故电流表选用A1，电路图如图所示，电路设计为分压电路也可；③由于电压表的示数为4.5V时，电流表的示数为0.4A，故电动机消耗的电功率为4.5V×0.4A=1.8W，用于发热的电功率为（0.4A）2×0.5Ω=0.08W，故电动机的输出功率为P=1.8W－0.08W=0.72W。
考点：测电阻，测功率。
45．（1）如图
（2）2.4 ；（3）；75.0
【解析】
试题分析：(1)电路图如图所示：
（2）在第5、6次实验中，由图看出，重物处于静止状态，则电动机的输出功率为0．根据欧姆定律得：电动机线圈的电阻为；
（3）电动机的输出的有用功W有=mgh；总功为W总=UIt，故电动机效率η的表达式为；由Mg/I—t的图象可知，图线的斜率：；故75％。
考点：测量电动机的效率及内阻.
46．（1）（2）（3）（4）
【解析】
试题分析：（1）通过电阻R的电荷量
由闭合电路欧姆定律得，
由法拉第电磁感应定律得，
联立以上四式得： （2分）
（2）线圈由中性面开始转动，感应电动势的瞬时值表达式为
由闭合电路欧姆定律可知，
电阻R两端的电压
解以上三式得： （2分）
（3）感应电动势的最大值为
感应电动势的有效值为
由闭合电路欧姆定律可知，
由焦耳定律可知，，其中
解以上四式得： （2分）
（4）线圈匀速转动，外力所做的功等于线圈转动过程中产生的总焦耳热，即
（2分）
考点：法拉第电磁感应定律 闭合电路欧姆定律 焦耳热 最大值和有效值
47．（1）如图所示（2），（3），
【解析】
试题分析：（1）由于热敏电阻的电压和电流需从零开始测起，则滑动变阻器需采用分压式接法．通过热敏电阻的伏安特性曲线可知，热敏电阻的阻值较大，远大于电流表的内阻，属于大电阻，电流表需采用内接法．电路图如图所示．
（2）由图甲所示图象可知，电流表读数为20mA时热敏电阻两端的电压为4V，根据欧姆定律得，电阻R0的电压为，则电阻
（3）由图甲所示图象可知，电流表读数为20mA时热敏电阻两端的电压为4V，则热敏电阻功率；
电源与两定值电阻组成的等效电源U-I图象如图所示，由图示图象可知，热敏电阻两端电压为3.2V，通过它的电流为14mA，
功率；
考点：考查了热敏电阻的U-I图像实验
48．①24；②4；③ 12
【解析】
试题分析: ①灯泡在额定电压下正常发光，由图象可知，灯泡额定电压12V对应的电阻R=6Ω，灯泡的电功率
②灯泡能正常发光时，通过灯泡的电流，串联电阻的电压U′=20V-12V=8V，阻值为
③当灯泡开关合上后，需0.1s灯泡才能达到正常亮度说明灯丝需要一段时间的加热过程，这一时间内，小灯泡的电阻由小变大，刚接通开关时温度最低电阻最小，电流最大，由图象可知，电压为0时的电阻为1Ω，最大电流
考点：描绘小电珠的伏安特性曲线
49．（1）如图所示；（2）A；（3）如图所示；1.254W；增大
【解析】
试题分析：（1）根据实验原理图连接实物图，如图所示：
（2）采用分压接法时，开始实验时为了安全和保护仪器，要使输出电压为零，故打到A端；
（3）根据描点法作出U-I图象如图所示，
当电压为3.8V时，电流为0.33A，所以P=UI=3.8×0.33=1.254W
图象斜率的倒数表示电阻，由图象可知，斜率随着电流的增大而减小，所以电阻随着电流的增大而增大．
考点：考查了测绘小灯泡伏安特性曲线实验
50．（1）C，E，F（2）
【解析】
试题分析：
（1）灯泡的额定电压为5V，因此电压表选择大于等于5V的即可，故选E；而灯泡的额定电流；故电流表应选择C；因本实验采用分压接法，滑动变阻器应选小电阻；故滑动变阻器选择F；
（2）本实验要求多测几组数据，故采用分压接法；同时因电流表内阻与灯泡内阻接近，故电流表选用外接法；实物图如下图所示；
（3）作电源的伏安特性曲线，与甲图相交的交点，即为电灯泡工作点
考点：“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验
51．（1），13Ω；（2）①A（或V1）；D（或R1）②电路图见解析；③；C；
【解析】
试题分析：（1）欧姆表指针偏转角过大，说明所测电阻较小，就换用小倍率重新测量，原来为倍率，故应换用倍率；由读数规则可知此电阻为，欧姆表无需估读，故填写13Ω也正确；（2）①因灯泡额定电压为4V，故选用15V量程会使测量误差偏大，而选用2V量程又太小，不能使灯泡正常发光，题目中有定值电阻，根据串联电路特点，可将电压表改装为4V量程左右的电表进行实验，电压表本身内阻为2kΩ,故选用2kΩ的定值电阻可使实验顺利进行；②要求电压从零开始变化，故变阻器应采用分压式接法，实验电路如下图所示：
③根据串联电路特点知，灯泡电压与电压表示数间的关系为；根据，灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大，故在图像中，斜率逐渐变小，所以可知，只有选项C可能是正确的；
考点：欧姆表的使用、探究灯泡功率与电压关系实验
52．（1）；（2）；（3），。
【解析】
试题分析：（1）磁场不动在安培力和阻力的作用下，金属框做减速运动。金属框的左右两边在方向相反的磁场中，产生的感应电动势方向相同。
感应电动势
感应电流
左右两边受到的安培力都为
根据牛顿第二定律
得此时金属框的速度
（2）根据楞次定律可知金属框与磁场同向运动，感应电动势
感应电流
左右两边受到的安培力都为
根据牛顿第二定律
解得此时金属框的加速度
（3）当金属框有最大速度时做匀速运动，所受合外力为零，
左右两边受到的安培力都为
最大速度
装置消耗的功率分克服阻力做功的功率和电功率两部分
克服阻力做功的功率
电功率
此时装置消耗的功率
考点：电磁感应现象的综合应用
53．（1）220V；（2）968W；（3）1000次。
【解析】
试题分析：（1）有效值V；
（2）电功率W，
（3）s，
10s 时间内电热器中的电流方向发生改变的次数，即电流方向改变1000次。
考点：交流电的有效值，电功率的计算。
54．（1）h=2m（2）
【解析】
试题分析：(1)根据焦耳定律,得热功率。
(2)输入功率P=UI=5W
输出功率P输出=P-Pr=4W。
电动机输出的功用来提升重物转化为机械能,在10 s内,有: 。
解得:h=2m。
考点：考查了电功率的计算
55．（1）P电=4.5×104 W ；（2） ；（3）
【解析】
试题分析：(1)驱动电机的输入功率P电＝IU＝150×300 W＝4.5×104 W （4分）
(2)在匀速行驶时P机＝0.8P电＝Fv＝fv （4分）
得： （2分）
（3）当阳光垂直电磁板入射时，所需板面积最小，设面积为S，距太阳中心为r的球面面积
若没有能量的损耗，太阳能电池板接收到的太阳能功率为， （2分）
设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P， （2分）
另有P电=15%P （2分）
所以电池板的最小面积 （2分）
结果表明电池板的面积太大，不符合实际。改进的方法是提高太阳能电池板的能量转化效率。（2分）
考点：本题考查能量守恒定律、电功率、机车的运动规律。
56．（1）；（2）；（3）。
【解析】
试题分析：（1）做出侧视平面图，cd棒加速下滑，安培力逐渐增大，加速度逐渐减小，加速度减小到零时速度增大到最大，此时cd棒所受合力为零，此后cd棒匀速下滑。对cd棒受力分析，如图所示。
沿导轨方向有
感应电动势
感应电流
安培力
得最大速度
（2）设cd棒下滑距离为x时，ab棒产生的焦耳热Q，此时回路中总焦耳热为2Q。
根据能量守恒定律，有
解得下滑距离
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势平均值
感应电流平均值
通过cd棒横截面的电荷量
（3）若回路中没有感应电流，则cd棒匀加速下滑，加速度为
初始状态回路中磁通量
一段时间后，cd棒下滑距离
此时回路中磁通量
回路中没有感应电流，则，即
由上可得磁感应强度
代入数据得，磁感应强度B随时间t变化的关系式为
考点：电磁感应现象的综合应用
57．（1） （2）（3）
【解析】
试题分析：（1）根据法拉第电磁感应定律 （1分）
闭合电路欧姆定律 （1分）
通过导体横截面积电量 （1分）
得 （2分）
（2）ab杆由起始位置发生位移L的过程，根据功能关系 （2分）
ab杆从L到3L的过程中，由动能定理可得 （2分）
联立解得 ， （1分）
Q总 （1分）
得 （2分）
（3）磁场旋转时，可等效为矩形闭合电路在匀强磁场中反方向匀速转动，所以闭合电路中产生正弦式电流，感应电动势的峰值 （1分）
有效值 （1分）
（1分）
而 （1分）
则 （1分）
考点：本题考查了电磁感应定律和动能定理
58．（1）电流方向d到c 区域I内的磁场方向为垂直于斜面向上
（2）
（3）3l
(4)
【解析】
试题分析 (1)由右手定则可知通过cd棒电流的方向为d到c 1分
再由左手定则可判断区域I内磁场垂直于斜面向上 1分
（2）cd棒平衡，， 2分
Cd棒消耗的电功率
（3）ab棒在到达区域II前做匀加速直线运动，
cd棒始终静止不动，ab棒在到达区域II前、后，回路中产生的感应电动势不变，则ab棒在区域II中一定做匀速直线运动
可得；
所以
ab棒在区域II中做匀速直线运动的速度
则ab棒开始下滑的位置离EF的距离
（4）ab棒在区域II中运动的时间
ab棒从开始下滑至EF的总时间
ab棒从开始下滑至EF的过程中闭合回路中产生的热量：
考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的能量转化。
59．（1）Qef＝；（2）q＝；（3）Bm＝，方向竖直向上或竖直向下均可，xm＝
【解析】（1）由于ab棒做切割磁感线运动，回路中产出感应电流，感应电流流经电阻R和ef棒时，电流做功，产生焦耳热，根据功能关系及能的转化与守恒有：＝QR＋Qef ①
根据并联电路特点和焦耳定律Q＝I2Rt可知，电阻R和ef棒中产生的焦耳热相等，即QR＝Qef ②
由①②式联立解得ef棒上产生的热量为：Qef＝
（2）设在ab棒滑行距离为d时所用时间为t，其示意图如下图所示：
该过程中回路变化的面积为：ΔS＝[L＋（L－2dcotθ）]d ③
根据法拉第电磁感应定律可知，在该过程中，回路中的平均感应电动势为：＝ ④
根据闭合电路欧姆定律可知，流经ab棒平均电流为：＝ ⑤
根据电流的定义式可知，在该过程中，流经ab棒某横截面的电荷量为：q＝ ⑥
由③④⑤⑥式联立解得：q＝
（3）由法拉第电磁感应定律可知，当ab棒滑行x距离时，回路中的感应电动势为：e＝B（L－2xcotθ）v2 ⑦
根据闭合电路欧姆定律可知，流经ef棒的电流为：i＝ ⑧
根据安培力大小计算公式可知，ef棒所受安培力为：F＝iLB ⑨
由⑦⑧⑨式联立解得：F＝ ⑩
由⑩式可知，当x＝0且B取最大值，即B＝Bm时，F有最大值Fm，ef棒受力示意图如下图所示：
根据共点力平衡条件可知，在沿导轨方向上有：Fmcosα＝mgsinα＋fm
在垂直于导轨方向上有：FN＝mgcosα＋Fmsinα
根据滑动摩擦定律和题设条件有：fm＝μFN
由⑩ 式联立解得：Bm＝
显然此时，磁感应强度的方向竖直向上或竖直向下均可
由⑩式可知，当B＝Bm时，F随x的增大而减小，即当F最小为Fmin时，x有最大值为xm，此时ef棒受力示意图如下图所示：
根据共点力平衡条件可知，在沿导轨方向上有：Fmincosα＋fm＝mgsinα
在垂直于导轨方向上有：FN＝mgcosα＋Fminsinα
由⑩ 式联立解得：xm＝
【考点定位】功能关系、串并联电路特征、闭合电路欧姆定律、法拉第电磁感应定律、楞次定律共点力平衡条件的应用，和临界状态分析与求解极值的能力
【名师点睛】培养综合分析问题的能力、做好受力分析与运动分析是求解此类问题的不二法门。
【方法技巧】多画图，多列分步式，采用极限假设寻求临界状态。
60．18J
【解析】
试题分析：由法拉第电磁感应定律可知：线圈中产生的感应电动势为E=n=100×=4.5V；
故通过电阻的电流为I==1.5A，所以电阻R上产生的热量为Q=（1.5A）2×2Ω×4s=18J。
考点：法拉第电磁感应定律。
61．（1）F=0.2N （2）V=2m/s（3）Q=0.4J（4）W=0.8J
【解析】
试题分析:
(1)导体棒ab匀速上升，受力平衡，cd棒静止，受力也平衡，对于两棒组成的整体，合外力为零，根据平衡条件可得：ab棒受到的拉力F=2mg=0.2N
（2）对cd棒，受到向下的重力G和向上的安培力F安，
由平衡条件得F安=G，即BIL=G，又，联立得
（3）在2s内，电路产生的电能
（或）
（4）在2s内拉力做的功，
考点：电磁感应现象的综合应用
62．当可变电阻R减小到零时，固定电阻R0上有最大输出功率其大小为
【解析】
【错解分析】错解：把可变电阻R看成电源内阻的一部分，即电源内阻r′=r+R。利用电源输出功率最大的条件是R＝r′得R0=R＋r，即R=R0-r，所以把可变电阻调到R=R2-r时，电路中R0上得到最大功率，其大小为
可变电阻R上得到的功率，决定于可变电阻的电流和电压，也可以用电源输出功率最大时的条件，内外电阻相同时电源有最大输出功率来计算。但是题目要求讨论定值电阻R0上的输出功率，则不能生搬硬套。定值电阻R0上的功率，决定于流过电阻R0的电流强，这与讨论可变电阻R上的功率不同。
【正解】电流经过电阻R0，电流能转换成内能，R0上功率决定于电流强度大小和电阻值，即P=I2R0，所以当电流强度最大时，R0上得到最大功率。由纯电阻的闭合电路欧姆定律，有
当可变电阻R减小到零时，电路中电流强度有最大值，固定电阻R0上有最大输出功率，其大小为
【点评】在讨论物理问题时选择研究对象是重要的一环。研究对象选错了，就要犯张冠李戴的错误。明明题目中要我们计算定值电阻的功率，有人却套用滑动变阻器的结论。所以认真审题找出研究对象，也是提高理解能力的具体操作步骤。
63．本题答案应是滑片P自右向左移动时，Rl的电功率逐渐变大；当R1=R2时R1的电功率最大；继续沿此方向移动P时，R1的电功率逐渐变小。
【解析】
【错解分析】错解：采用“端值法”，当P移至最左端时，R1＝0，则Rl消耗的电功率变为0，由此可知，当滑片P自右向左滑动过程中，R1的电功率是变小的。
此题虽然不能直接用,及判断出结果，但由于题中R1＞R2，所以用端值法只假设R1=0是不够的。
【正解】的电功率 ①
②
当时，有，将此式代入式①可得
当或时，都有，
故，即
因此，在这两种情况时，R1的电功率都是P1＜U2/4R，且不难看出，Rl与R2差值越大，P1越小于U2／4R。
综上所述，本题答案应是滑片P自右向左移动时，Rl的电功率逐渐变大；当R1=R2时R1的电功率最大；继续沿此方向移动P时，R1的电功率逐渐变小。
【点评】电路中某电阻消耗的功率，不止是由本身电阻决定，还应由电路的结构和描述电路的各个物理量决定。求功率的公式中出现二次函数，二次函数的变化不一定单调变化的，所以在求解这一类问题时，千万要作定量计算或者运用图像进行分析。
V
甲
乙
L
M
N
P
Q
a
b
θ
B
d
c
a
b
v
R
I/A
P/W
8
1
0
2
16
Rt
R
A
P
测温探头
I/A
U/V
O
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
1
2
3
4
5
6
图甲
R
ε r
图乙
A
S
E
S
L1
L3
L2
甲
A
V
a
b
P
S
0.3
0.2
0.1
O
1 2 3 4
U/V
I/A
电动机
—
＋
米尺
4.0
t/s
7.6
2.6
1.4
E r
B1
B2
a
b
c
d
L2
L1
L2
0.3
0.2
0.1
O
1 2 3 4
U/V
I/A
V
A
电动机
V
A
电动机
试卷第14页，总20页
试卷第13页，总20页
第I卷（选择题）
评卷人 得分
一、选择题
1．某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机,将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中,以达到节能的目的。某次测试中,汽车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机,测出了汽车动能Ek与位移x的关系图像如图,其中①是关闭储能装置时的关系图线,②是开启储能装置时的关系图线。已知汽车的质量为1000kg,设汽车运动过程中所受地面阻力恒定,空气阻力不计。根据图像可求出( )
A.汽车行驶过程中所受地面的阻力为1000N
B.汽车的额定功率为80kW
C.汽车加速运动的时间为22.5s
D.汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为5×105J
2．在如图所示电路中，电源电动势为12V，内阻为1.0Ω，电路中的电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω；闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A，则以下判断中正确的是
A．电动机的输出功率为14W
B．电动机两端的电压为7.0V
C．电动机产生的热功率为4.0W
D．电源输出的电功率为24W
3．电池甲和乙的电动势分别为E1和E2，内电阻分别为r1和r2，已知E1>E2。若用甲、乙电池分别向电阻R供电，则电阻R所消耗的电功率正好相等。若用甲、乙电池分别向电阻R'（R'>R）供电，则电阻R'所消耗的电功率分别为P1和P2，由此可知 （ ）
A.r1>r2， P1>P2 B.r1
4．电视机可以用遥控器关机而不用断开电源，这种功能叫做待机功能。这一功能给人们带来了方便，但很少有人注意到在待机状态下电视机仍然要消耗电能。例如小明家的一台34吋彩色电视机的待机功率大约是10W，假如他家电视机平均每天开机4h，看完电视后总是用遥控器关机而不切断电源。试估算小明家一年(365天)中因这台电视机待机浪费的电能
A．2.6×108J B．2.6×107J C．3.2×108J D．5.3×107J
5．如图所示，两根光滑的平行金属导轨位于水平面内，匀强磁场与导轨所在平面垂直，两根金属杆甲和乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨接触良好且保持垂直。起初两根杆都静止，现突然给甲一初速度V使其开始运动，回路中的电阻不可忽略，那么在以后的运动中，下列说法正确的是( )
A. 甲克服安培力做的功等于系统产生的焦耳热
B. 甲动能的减少量等于系统产生的焦耳热
C. 甲机械能的减少量等于乙获得的动能与系统产生的焦耳热之和
D. 最终两根金属杆都会停止运动
6．如图所示，竖直向下的匀强磁场垂直穿过固定的金属框架平面，OO’为框架abcde的对称轴，ab平行于ed，材料、横截面与框架完全相同的水平直杆gh，在水平面外力F作用下向左匀速运动，运动过程中直杆始终垂直于OO’且与框架接触良好，直杆从c运动到b的时间为t1，从b运动到a的时间为t2，则
A.在t1时间内回路中的感应电动势增大
B.在t2时间内a、e间的电压增大
C.在t1时间内F保持不变
D.在t2时间回路中的热功率增大
7．如图虚线框内为高温超导限流器，它由超导部件和限流电阻并联组成。超导部件有一个超导临界电流IC，当通过限流器的电流I>IC时，将造成超导体失超，从超导态(电阻为零，即R1=0)转变为正常态(一个纯电阻，且R1 =3Ω )，以此来限制电力系统的故障电流。已知超导临界电流IC=1.2 A，限流电阻R2 =6Ω，小灯泡L上标有“6 V 6 W”的字样，电源电动势E=8 V，内阻r=2Ω。原来电路正常工作，超导部件处于超导态，灯泡L正常发光，现L突然发生短路，则
A．灯泡L短路前通过R2的电流为A
B．灯泡L短路后超导部件将由超导状态转化为正常态，通过灯泡电流为零
C．灯泡L短路后通过R1的电流为4 A
D．灯泡L短路后通过R2的电流为A
8．如图所示，在磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中，金属杆PQ在外力F作用下在粗糙U型导轨上以速度v=2向右匀速滑动，两导轨间距离L=1.0m，电阻R=3.0，金属杆的电阻r=1.0，导轨电阻忽略不计，则下列说法正确的是（ ）
A．通过的感应电流的方向为由d到a
B．金属杆PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为2.0 V
C．金属杆PQ受到的安培力大小为0.5 N
D．外力F做功大小等于电路产生的焦耳热
9．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图乙所示，产生的交变电动势随时间变化规律的图象如图甲所示，已知发电机线圈内阻为1.0，外接一只电阻为9.0的灯泡，则
A．电压表V的示数为20V
B．电路中的电流方向每秒改变5次
C．灯泡实际消耗的功率为36W
D．电动势随时间变化的瞬时值表达式为
10．如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角（0＜＜90°),其中MN与PQ平行且间距为l，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计,其上端所接定值电阻为R.给金属棒ab一沿斜面向上的初速度v0，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为r，当ab棒沿导轨上滑距离x时，速度减小为零。则下列说法不正确的是
A.在该过程中，导体棒所受合外力做功为
B．在该过程中，通过电阻R的电荷量为
C.在该过程中，电阻R产生的焦耳热为
D.在导体棒获得初速度时，整个电路消耗的电功率为
11．如图甲所示，左侧接有定值电阻的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，导轨间距L=lm。一质量m=2kg，阻值的金属棒在水平拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动，金属棒的v—x图像如图乙所示，若金属棒与导轨间动摩擦因数，则从起点发生x=1m位移的过程中(g=10m／s2)
A.金属棒克服安培力做的功W1=0 5J
B.金属棒克服摩擦力做的功W2=4J
C.整个系统产生的总热量Q=4 25J
D.拉力做的功W=9 25J
12．如图所示，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aob（在纸面内），磁场方向垂直纸面朝里，另有两根金属导轨c、d分别平行于oa、ob放置围成图示的一个正方形回路。保持导轨之间接触良好，金属导轨的电阻不计。现经历以下两个过程：①以速率v移动d，使它与ob的距离增大一倍；②再以同样速率v移动c，使它与oa的距离减小一半；设上述两个过程中电阻R产生的热量依次为Q1、Q2，则（ ）
A. Q1＝Q2 B. Q1＝2Q2 C. Q2＝2Q1 D. Q2＝4Q1
13．如果家里的微波炉（1000W）、电视机（100W）和洗衣机（400W）平均每天都工作1h，一个月（30天计）的用电量是
A．10kW·h B．20kW·h C．45kW·h D．40kW·h
14．如图所示，一个由均匀电阻丝组成的正方形闭合线框abcd，置于磁感应强度方向垂直纸面向外的有界匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，线框ad、bc边与磁场左、右边界平行；若将该线框以不同的速率从图示位置分别从磁场左、右边界匀速拉出至全部离开磁场。在此过程中（ ）
A．流过ab边的电流方向相反 B．ab边所受安培力的大小相等
C．线框中产生的焦耳热相等 D．通过电阻丝某横截面的电荷量相等
15．已知电源内阻r=2，灯泡电阻RL=2，R2=2，滑动变阻器R1的最大阻值为3，如图所示，将滑片P置于最左端，闭合开关S1、S2，电源的输出功率为 P0 ，则
A．滑片P向右滑动，电源输出功率一直减小
B．滑片P向右滑动，电源输出功率一直增大
C．断开S2，电源输出功率达到最大值
D．滑片P置于最右端时，电源输出功率仍为P0
16．竖直放置的平行光滑导轨,其电阻不计,磁场方向如图所示,磁感应强度B=0.5 T,导体杆ab和cd的长均为0.2 m,电阻均为0.1 Ω,所受重力均为0.1 N,现在用力向上推导体杆ab,使之匀速上升(与导轨接触始终良好),此时cd恰好静止不动,ab上升时下列说法正确的是( )。
A.ab受到的推力大小为2 N
B.ab向上的速度为2 m/s
C.在2 s内,推力做功转化的电能是0.4 J
D.在2 s内,推力做功为0.6 J
17．如图所示，abcd是由粗细均匀的电阻丝制成的长方形线框，导体棒MN有电阻，可在ad边与bf边上无摩擦滑动，且接触良好，线框处于垂直纸面向里的匀强磁场中．当MN棒由靠ab边处向cd边匀速移动的过程中，下列说法中正确的是 （ ）
A．MN棒中电流先减小后增大
B．MN棒两端电压先增大后减小
C．MN棒上拉力的功率先增大后减小
D．矩形线框中消耗的电功率先减小后增大
18．现有甲、乙、丙三个电源，电动势E相同，内阻不同，分别为r甲，r乙，r丙。用这三个电源分别给定值电阻R供电，已知R=r甲＞r乙＞r丙，则将R先后接在这三个电源上的情况相比较，下列说法正确的是 ( )
A．接在甲电源上时，电源内阻消耗的功率最大
B．接在甲电源上时，定值电阻R两端的电压最大
C．接在乙电源上时，电源的输出功率最大
D．接在丙电源上时，电源的输出功率最大
19．如图所示，一台模型发电机的电枢是矩形导线框ABCD，电枢绕垂直于磁场方向的线框对称中 心线OO′忆勻速转动，通过电刷与一理想变压器连接，已知该变压器原线圈匣数n1=1000匣，副线圈匣数n2=200匣，副线圈中接一“44V，44W”的电动机，此时它正常工作。所有线圈及导线电阻不计，电表对电路的影响忽略不计，则下列说法正确的是：
A.电压表的读数为220 V
B.若仅将矩型线圈变为圆形（线圈匣数、导线材料以 及单匣长度不变冤，电压表示数将增大
C.图示时刻，磁通量最大，电动势为0，因此电压表的读数为 0
D.若该电动机的内阻为8Ω，则它的输出功率为32W
20．在人类对物质运动规律的认识过程中，许多物理学家大胆猜想、勇于质疑，取得了辉煌的成就，下列有关科学家及他们的贡献描述中正确的是
A．安培发现了电流的热效应规律
B．奥斯特由环形电流和条形磁铁磁场的相似性，提出分子电流假说，解释了磁现象电本质
C．开普勒潜心研究第谷的天文观测数据，提出行星绕太阳做匀速圆周运动
D．伽利略在对自由落体运动研究中，对斜面滚球研究，测出小球滚下的位移正比于时间的平方，并把结论外推到斜面倾角为90°的情况，推翻了亚里士多德的落体观点
评卷人 得分
二、多选题
21．一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，当二者通过相同的电流且均正常工作时，在相同的时间内( )
①电炉放出的热量与电动机放出的热量相等
②电炉两端电压小于电动机两端电压
③电炉两端电压等于电动机两端电压
④电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率
A．①②④ B．①③
C．②④ D．③④
第II卷（非选择题）
评卷人 得分
三、填空题
22．某小型实验水电站输出功率是20kw，输电线路总电阻是6，当采用1000v的电压输电时，输电线路损耗的功率为 Ｗ。
23．（12分）某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接。
①实验要求滑动变阻器的 滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大。请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；
②某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为 A；
③该小组描绘的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将 只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3V、内阻为1欧的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为 W（保留两位小数）。
24．如图所示，电阻Rab=0.1Ω的导体ab沿光滑导线框向右做匀速运动线框中接有电阻R=0.4Ω,线框放在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,导体的ab长度l=0.4m,运动速度v=10m/s.线框的电阻不计.
（1）电路abcd中相当于电源的部分是 ,相当于电源的正极是 端.
（2）使导体ab向右匀速运动所需的外力F’= N,方向
（3）电阻R上消耗的功率P = W.
25．如图所示的电路中，纯电阻用电器Q的额定电压为U，额定功率为P。由于给用电器输电的导线太长，造成用电器工作不正常。现用理想电压表接在电路中图示的位置，并断开电键S，此时电压表读数为U，闭合电键S，其示数为。则闭合电键后用电器Q的实际功率为____________，输电线的电阻为_______________。
26．把一个矩形线圈从有理想边界的匀强磁场中匀速拉出（如图），第一次速度为，第二次速度为，且，则两情况下拉力的功之比=________，拉力的功率之比=________，线圈中产生的焦耳热之比=________.
27．某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标内，如右图所示，则电源内阻r=__________Ω，当电流为1.5A时，外电路的电阻R=__________Ω。
28．（4分）通常情况下，电阻的阻值会随温度的变化而改变，利用电阻的这种特性可以制成电阻温度计，从而用来测量较高的温度。如图所示，电流表量程为0～25mA，电源电动势为3V，内阻不计。R为滑动变阻器，电阻Rt作为温度计的测温传感器。当t≥0℃时，Rt的阻值随温度t的变化关系为Rt=20+0.5t（单位为Ω）。先把Rt放入0℃环境中，闭合电键S，调节滑动变阻器R，使电流表指针恰好满偏，然后把测温探头Rt放到某待测温度环境中，发现电流表的示数为15mA，该环境的温度为__________℃；当把测温探头Rt放到460℃温度环境中，电路消耗的电功率为__________W。
29．如图所示，已知电源电动势E＝12 V，内阻r＝1 Ω，定值电阻R＝2 Ω，通过小灯泡的电流为1 A，已知小灯泡的电阻为3 Ω，小型直流电动机的线圈电阻为1 Ω，则电动机两端的电压 V 电动机的输入功率 W电动机的输出功率 W
30．输送1.0×l05瓦的电功率，用发1.0×l04伏的高压送电，输电导线的电阻共计1.0欧，输电导线中的电流是 A，输电导线上因发热损失的电功率是 W
31．某养鸡场新购进一台电热孵卵器，其电阻为110Ω不变，在额定电压下工作时通过孵卵器的电流是2A，则该孵卵器正常工作10s所产生的热量为 J．
32．某品牌自动电热水壶的铭牌如表所示
××自动电热水壶
产品型号 DSB﹣051
额定电压 220V
额定功率 800W
使用频率 50Hz
容 量 0.8L
如果使用该电热水壶烧水，在额定电压下工作时，电水壶的额定电流是 A，工作4min消耗的电能是 J．（结果保留三位有效数字）
33．某品牌电动自行车的铭牌如下；
车型：20吋 车轮直径：508 mm 电池规格：36 V 12 A h（安 时）
整车质量：40 kg 额定转速：210 r/min（转/分）
电机：后轮驱动、直流永磁式电机 额定工作电压/电流：36 V/5 A
根据此铭牌中的有关数据，可知该车电机的额定功率为________W；如果以额定功率在平直公路上行驶，一次充满电最长可以行驶的时间为________h。
34．发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至用户的输电导线的总电阻为R，通过输电导线的电流为I，输电线末端的电压为U2，用上面的已知量表示输电导线上损耗的功率P损＝ 或 。（至少写出两种表示方法）
35．图甲为某一小灯泡的U－I图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个4Ω的定值电阻R串联，接在内阻为1Ω、电动势为5V的电源两端，如图乙所示。则通过每盏小灯泡的电流强度为________A，此时每盏小灯泡的电功率为________W。
36．如图，长为a、宽为b的矩形线框的左半侧处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直，线框的对称轴MN恰与磁场边缘平齐。若第一次将线框从磁场中以恒定速度v向右匀速拉出，第二次以同样大小的线速度v让线框转过90（。两次过程中，线框产生的平均感应电动势之比为________，通过线圈的截面的电量之比为_____________。 相同第一次线框运动到磁场边缘时与第二次线框转过90（时（左侧边均未离开磁场），两次线框的瞬时发热功率之比为________。]
37．用电压U和kU通过相同距离相同材料的输电线向用户输送同样的电能，若要求输电线损失的功率相同，则前后两种情况输电线的横截面积之比为_________，若采用同样粗细的输电导线输电，则前后两种情况下输电导线上损失的功率之比为_________。
38．如图所示，R1＝5Ω，R2阻值未知，灯L标有“3V 3W”字样，R3是最大电阻是6Ω的滑动变阻器．P为滑片，电流表内阻不计，灯L电阻不变．当P滑到A时，灯L正常发光；当P滑到B时，电源的输出功率为20W．则电源电动势为_____V；当P滑到变阻器中点G时，电源内电路损耗功率为______W．
39．现用直流电源给蓄电池充电，如图所示，若蓄电池内阻r，电压表读数U，电流表的读数为I。则蓄电池的发热功率为_________，电能转化为化学能的功率为_________。
40．如图，电路中三个电阻Rl、R2和R3的阻值分别为1Ω、2Ω和4Ω．当电键S1断开、S2闭合时，电源输功率为1W；当S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为1W．则电源电动势为 V，内阻为 Ω
41．（4分）在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关S闭合后L1消耗的电功率为 W ，L2的电阻为 Ω。
评卷人 得分
四、实验题
42．在“测定直流电动机的效率”实验中，用如图（a）所示的电路测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率。
（1）请根据图（a）完成图（b）中的实物图；
（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
电动机的电流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
重物上升时间t/s 1.4 1.65 2.1 2.7 ∞ ∞
计算电动机效率η的表达式为______________（用题目中的符号表示），第1次实验中电动机的工作效率为_______________。（保留三位有效数字）
（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。
43．（8分）描绘小电珠的伏安特性曲线的实验电路如图，小电珠的额定电压是3.8V。
（1）根据实验数据在坐标系中描点如右图。试在坐标系中画出该小灯泡的伏安曲线。
（2）根据图象，下列说法正确的是：
A.该小灯泡的额定功率为1.14W
B.小灯泡在1V电压下灯丝的电阻约为7.1Ω
C.小灯泡在2V电压下灯丝的电阻约为9.1Ω
D.小灯泡在不同电压下的电阻不相同是因为灯丝的电阻率随温度升高而减小
（3）关于该实验的系统误差，下列说法中正确的是
A.系统误差主要是由电压表的分流引起的
B.系统误差主要是由电流表的分压引起的
C.系统误差主要是由于忽略电源内阻引起的
D.系统误差主要是由读数时的估读引起的
（4）若将该灯泡接与r＝20Ω的电阻串联后接在U0＝4V的电压两端，其实际功率是 W
44．（10分）某物理“科技制作”小组装配一台小直流电动机，其额定电压5V，额定电流0.5A，线圈绕阻小于1。已知当电动机两端电压小于1V时，电动机不会发生转动。为了研究其在一定电压范围内，输出功率与输入电压的关系。请你帮助该小组完成该项工作。已知学校实验室提供的器材有：
直流电源E，电压6V，内阻不计；
小直流电动机M；
电压表V1，量程0～0.6V，内阻约3k；
电压表V2，量程0～6V，内阻约15k；
电流表A1，量程0～0.6A，内阻约1；
电流表A2，量程0～3A，内阻约0.5；
滑动变阻器R，0～10，2A；
电键S一只，导线若干。
①首先要比较精确测量电动机的线圈绕阻。根据合理的电路进行测量时，要控制电动机不转动，调节滑动变阻器，使电压表和电流表有合适的示数，电压表应该选 。若电压表的示数为0.1V，电流表的示数为0.2A，则内阻 ，这个结果比真实值偏 （选填“大”或“小”）。
②在方框中画出研究电动机的输出功率与输入电压的关系的实验电路图。（标明所选器材的符号）
③当电压表的示数为4.5V时，电流表示数如图所示，此时电动机的输出功率是 W。
45．伏安法可以测纯电阻，也可以测非纯电阻电学元件的输入电压和电流，从而求出其输入功率。用如图（A）所示的电路可以测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的电功率。
（1）下面的实物连接图就是测直流电动机的输入功率的实物连接图，请根据实物连接图在虚线框内画出实验电路图；（直流电动机的符号用表示）
（2）实验中保持电动机两端电压U恒为6V，重物每次上升时选取匀速上升阶段，测量其上升的高度h和时间t，h每次均为1.5m，所测物理量及测量结果部分数值（空缺表格部分的数据隐去）如下表所示。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电动机的电流(I/A) 0.2 0.4 0.6 0.8 2.5 2.5
提重物重力Mg/N 0.8 2.0 4.0 6.0 6.5 7.0
重物上升时间(t/s) 1.4 1.7 2.3 2.7 电机不转 电机不转
从实验数据中，可以根据某些数据计算出电动机线圈的内阻，其阻值为________Ω。
（3）电动机效率η等于输出的机械功率与输入的电功率的比值，请推导出电动机效率η的表达式为η=_________（用题目中的符号表示）；现在用前4次实验数据（包括空缺表格部分隐去的数据）做出Mg/I—t的图象，如图所示，请由图象给出的数据求出电动机的平均效率 ℅。（结果保留三位有效数字）
46．（8分）交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速转动的角速度为，线圈电阻为r，外电路电阻为R，当线圈处于中性面时开始计时，逆时针匀速转动180°过程中，求：
（1）通过R的电荷量q
（2）写出R两端的电压瞬时值的表达式
（3）R上产生的电热Q
（4）外力做的功W
47．图甲为对某一热敏电阻测量得到的I-U关系曲线图。已知电源电动势恒为6V，内阻不计，滑动变阻器的最大阻值为10Ω，电压表V的内阻约为10kΩ，电流表A的内阻约为0.1Ω，热敏电阻的符号为，开关一个，导线若干。
（1）请在方框内画出热敏电阻的伏安特性曲线的实验电路原理图（用题目给出仪器的符号表示）。
（2）若由题中给出的电源、热敏电阻、电流表，再用一定值电阻R0组成如图乙所示电路，电流表读数为20mA，由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻电阻两端的电压为_______V，R0值为_______Ω.
（3）如图乙中，热敏电阻的功率是__________W；若再将一个同样的定值电阻R0与热敏电阻串联接入电路，则热敏电阻的功率为_________W（保留两位有效数字）。
48．某课外兴趣小组测量一个标有“12V”字样，功率未知的灯泡灯丝电阻R随灯泡两端电压U变化的关系，得到如图所示的图线，则由此可以得到：
①在正常发光情况下，灯泡的电功率P=______W．
②若一定值电阻与该灯泡串联，接在20V的电压上，灯泡能正常发光，则串联电阻的阻值为______Ω．
③若用电动势为12V的理想电源给小灯泡供电，当灯泡开关合上后，需0.1s灯泡才能达到正常亮度，这0.1s内流过灯泡的电流变化情况是由大变小，最大电流是______A．
49． 如图甲为某同学描绘额定电压为3.8V的小灯泡伏安特性曲线的实验电路图．
（1）根据电路图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实验电路连接完整；
（2）开关闭合之前，图乙中滑动变阻器的滑片应该置于 端（选填“A”、“B”或“AB中间”）；
（3）实验中测出8组对应的数据（见下表）：
次数 1 2 3 4 5 6 7 8
U/V 0 0.20 0.50 1.00 1.50 2.00 3.00 3.80
I/A 0 0.08 0.13 0.18 0.21 0.24 0.29 0.33
则测得小灯泡的额定功率为 W．请在给出的坐标中，描点作出I-U图线．由图象可知，随着电流的增大，小灯泡的电阻 （选填“增大”、“减小”或“不变”）
50．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5 V，2.5 W”的小灯泡，导线和开关外，还有：
A．直流电源：电动势约为6 V，内阻可不计
B．直流电流表：量程0～3 A，内阻为0.1 Ω
C．直流电流表：量程0～600 mA，内阻为5 Ω
D．直流电压表：量程0～15 V，内阻为15 kΩ
E．直流电压表：量程0～3V，内阻为6 kΩ
F．滑动变阻器： 10 Ω，2 A
G．滑动变阻器：1 kΩ 0.5 A
H．电阻箱一个（符号为）：0~9999.9Ω，最小调节量0.1Ω；
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化至额定电压5V，且电表读数相对误差较小。
（1）以上器材中应电流表选用（填代号），电压表选用（填代号），滑动变阻器选用（填代号）；
（2）在方框中画出实验原理电路图；
（3）某同学通过实验作出小灯泡的伏安特性曲线，如图甲所示．现把两个完全相同的这种小灯泡并联接到如图乙所示的电路中，其中电源电动势E = 3V，内阻r = 3Ω，则此时灯泡的实际功率为W．（结果保留两位有效数字）
甲乙
51．（12分）某同学利用学过物理知识测量电阻Rx的阻值及探究额定功率为4W、额定电压为4V的小灯泡消耗的功率与电压的关系，进行如下操作：
（1）用多用电表测该电阻的阻值，选用“”倍率的电阻档测量，发现指针偏转角度太大，因此需选择＿＿＿倍率的电阻档（选填“”“”），欧姆调零后再进行测量，示数如图所示，测量值为＿＿ ＿Ω。
（2）为了探究额定功率为4W、额定电压为4V的小灯泡消耗的功率与电压的关系，该同学准备了如下的实验器材：
A. 电压表V1（0～2V，内阻2kΩ）；
B. 电压表V2（0~15V，内阻15kΩ）
C. 电流表A（0～1A，内阻约1Ω）；
D. 定值电阻R1＝2kΩ
E. 定值电阻R2＝16kΩ；
F. 滑动变阻器R（15Ω，2A）
G. 学生电源（直流6V，内阻不计）；
H. 开关、导线若干
①为了减小实验误差，电压表应选用________，定值电阻应选用_________（均用序号字母填写）；
②在探究功率与电压的关系时，要求电压从零开始调节，并且多次测量，画出满足要求的电路图；
③根据设计的电路图，写出电压表读数UV与小灯泡两端电压U的关系__________。若小灯泡的电功率为P，则关系图线可能正确的是__________。
评卷人 得分
五、计算题
52．磁悬浮列车的运动原理如图所示，在水平面上有两根很长的平行直导轨，导轨间有与导轨垂直且方向相反的匀强磁场B1和B2，B1和B2相互间隔，导轨上有金属框abcd。当磁场B1和B2同时以恒定速度沿导轨向右匀速运动时，金属框也会沿导轨向右运动。已知两导轨间距L1=0. 4 m，两种磁场的宽度均为L2，L2=ab，B1＝B2=B=1.0T。金属框的质量m=0.1 kg，电阻R=2.0Ω。设金属框受到的阻力与其速度成正比，即f=kv，比例系数k=0. 08 kg/s。求：
（1）若金属框达到某一速度时，磁场停止运动，此后某时刻金属框的加速度大小为a=6.0m/s2，则此时金属框的速度v1多大？
（2）若磁场的运动速度始终为v0=5m/s，在线框加速的过程中，某时刻线框速度v′=2m/s，求此时线框的加速度a′的大小
（3）若磁场的运动速度始终为v0=5m/s，求金属框的最大速度v2为多大？此时装置消耗的功率为多大？
53．（9分）有一个电热器，工作时的电阻为50，接在电压（V）的交流电源上，求：
（1）该电热器两端电压的有效值；
（2）该电热器消耗的电功率；
（3）10s 时间内电热器中的电流方向发生改变的次数。
54．如图所示为用电动机提升重物的装置,电动机线圈的电阻r=1 Ω,电动机两端的电压U=5 V,电路中的电流I=1 A,物体A重G=20 N,不计摩擦力,则:
(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少
(2)10 s内,可以把重物A匀速提升多高
55．(20分)“霾”主要指原因不明的因大量烟、尘等微粒悬浮而形成的浑浊现象。根据目前的认识，机动车尾气排放、煤炭燃烧和工业生产的燃烧过程中排放的二氧化硫和氮氧化物等是产生霾的主要来源。它会对人的呼吸系统、神经系统等产生影响。将汽车由燃烧汽油、柴油等改为使用电力，是从源头减少“霾”的重要措施。一辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，拥有三十多个座位，其电池每次充电仅需三至五个小时，蓄电量可让客车一次性跑500km，客车时速最高可达180km。如果客车总质量为9×103kg。当它在某城市快速公交路面上以v＝90km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝150A，电压U＝300V。在此行驶状态下(取g＝10 m/s2)，求：
（1）驱动电机的输入功率；
（2）若驱动电机能够将输入功率的80%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，求汽车所受阻力的大小；
（3）设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积。结合计算结果，简述你对该设想的思考。
（已知太阳辐射的总功率P0＝4×1026 W，太阳到地球的距离r＝1.5×1011 m，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%）
56．如图所示，倾斜角θ=30°的光滑倾斜导体轨道（足够长）与光滑水平导体轨道连接．轨道宽度均为L=1m，电阻忽略不计．匀强磁场I仅分布在水平轨道平面所在区域，方向水平向右，大小B1=1T；匀强磁场II仅分布在倾斜轨道平面所在区域，方向垂直于倾斜轨道平面向下，大小B2=1T．现将两质量均为m=0.2kg，电阻均为R=0.5Ω的相同导体棒ab和cd，垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上，并同时由静止释放．取g=10m/s2．
（1）求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小；
（2）若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中，ab棒产生的焦耳热Q=0.45J，求该过程中通过cd棒横截面的电荷量；
（3）若已知cd棒开始运动时距水平轨道高度h=10m，cd棒由静止释放后，为使cd棒中无感应电流，可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化，将cd棒开始运动的时刻记为t=0，此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B0=1T，试求cd棒在倾斜轨道上下滑的这段时间内，磁场Ⅱ的磁感应强度B随时间t变化的关系式．
57．（18分）如图甲所示，相距为L的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在以OO′为右边界匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直导轨平面向下，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计。在距边界OO′也为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻r的金属杆ab。
（1）若金属杆ab固定在导轨上的初位置，磁场的磁感应强度在t时间内由B均匀减小到零，求此过程中电阻R上产生的电量q。
（2）若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动3L距离，其速度—位移的关系图象如图乙所示（图中所示量为已知量）。求此过程中电阻R上产生的焦耳热Q1。
（3）若ab杆固定在导轨上的初始位置，使匀强磁场保持大小不变绕OO′轴匀速转动。若磁场方向由图示位置开始转过的过程中，电路中产生的焦耳热为Q2. 则磁场转动的角速度ω大小是多少？
58．(12分) 如图（a）所示，间距为l、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为B；在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图（b）所示。t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd在位于区域I内的导轨上由静止释放。在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF处之前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好。已知cd棒的质量为m、电阻为R，ab棒的质量、阻值均未知，区域Ⅱ沿斜面的长度为2l，在t=tx时刻（tx未知）ab棒恰进入区域Ⅱ，重力加速度为g。求：
（1）通过cd棒电流的方向和区域I内磁场的方向；
（2）当ab棒在区域Ⅱ内运动时，cd棒消耗的电功率；
（3）ab棒开始下滑的位置离EF的距离；
（4）ab棒开始下滑至EF的过程中回路中产生的热量。
59．（18分） 如图所示，金属导轨MNC和PQD，MN与PQ平行且间距为L，所在平面与水平面夹角为α，N、Q连线与MN垂直，M、P间接有阻值为R的电阻；光滑直导轨NC和QD在同一水平面内，与NQ的夹角都为锐角θ。均匀金属棒ab和ef质量均为m，长均为L，ab棒初始位置在水平导轨上与NQ重合；ef棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为μ（μ较小），由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止。空间有方向竖直的匀强磁场（图中未画出）。两金属棒与导轨保持良好接触。不计所有导轨和ab棒的电阻，ef棒的阻值为R，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，忽略感应电流产生的磁场，重力加速度为g。
（1）若磁感应强度大小为B，给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的速度v1，在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止，ef棒始终静止，求此过程ef棒上产生的热量；
（2）在（1）问过程中，ab棒滑行距离为d，求通过ab棒某横截面的电荷量；
（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平导轨上向右匀速运动，并在NQ位置时取走小立柱1和2，且运动过程中ef棒始终静止。求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab棒运动的最大距离。
60．（6分）如图甲所示，一个匝数n=100的圆形导体线圈，面积S1=0.4m2，电阻r=1Ω．在线圈中存在面积S2=0.3m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示．有一个R=2Ω的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，求在0～4s时间内电阻R上产生的焦耳热.
61．（18分）竖直放置的平行光滑金属导轨，其电阻不计，磁场方向如图所示，磁感应强度B=0.5T，有两根相同的导体棒ab及cd，长0.2m，电阻0.1Ω，重0.1N，现用力向上拉动导体ab，使之匀速上升（与导轨接触良好）。此时cd恰好静止不动，
求：
（1）ab受到的拉力大小；
（2）ab向上的速度；
（3）在2s内，拉力做功转化的电能；
（4）在2s内，拉力做的功。
评卷人 得分
六、简答题
62．图，外电路由一个可变电阻R和一个固定电阻R0串联构成，电源电动势为ε，电源内阻为r，
问：R调到什么时候，R0上将得到最大功率。
63．如图所示，电源电压保持不变，变阻器R1的最大值大于R2的阻值，在滑片P自右向左滑动过程中，R1的电功率如何变化？
参考答案
1．BD
【解析】
试题分析：①是关闭储能装置时的关系图线,动能与位移成线性关系，斜率代表阻力，所以A项错误；汽车匀速行驶的速度为，功率为，所以B项正确；对加速过程应用动能定理，，得出加速时间，所以C项错误；原有动能减去阻力消耗的能量等于储存的能量，所以D项正确。
考点：本题考查了动能定理和功率
2．B
【解析】
试题分析：B、电路中电流表的示数为2.0A，电动机的电压为，故B正确；A、C，电动机的输入功率为，电动机的发热功率为，电动机的输出功率为，所以A、C错误；D、电源的输出的功率为，所以D错误．故选B．
考点：本题考查电功、电功率、闭合电路的欧姆定律．
3．A
【解析】
试题分析：
根据题意做出路端电压U和电流I的关系如上图（U=E-Ir），在纵轴上截距为E、斜率为-r的直线．这条线可被称为电源的伏安特性曲线．如果再在此坐标系中作出外电阻R的伏安特性曲线为过原点的直线，斜率为R，则两条线的交点就表示了该闭合电路所工作的状态．此交点的横、纵坐标的乘积即为外电阻所消耗的功率．依题意作电池甲和乙及电阻R的伏安特性曲线．由于两电池分别接R时，R消耗的电功率相等，故这三条线必相交于一点，如图所示，所以r1＞r2。作R′的伏安特性曲线，由图可知：当甲电池接R′时，P1=U1I1；当乙电池接R′时，P2=U2I2．由于U1＞U2，I1＞I2，所以P1＞P2，A正确。
考点：电功率和闭合电路欧姆定律
4．A
【解析】
试题分析：电视机每天待机消耗的电能为W0=Pt=0.01kW×（24h-4h）=0.2kW h，每年消耗的电能为W=365·W0=365×0.2kW h=73kW h=2.628×108J；故选A．
考点：本题考查电功、电功率．
5．C
【解析】
试题分析：给甲一个初速度V而开始运动，回路中产生顺时针感应电流，根据左手定则，甲棒受向左的安培力而减速，乙棒受向右的安培力而加速，最终两者会共速；根据能量守恒定律，故甲棒减小的动能等于系统增加的内能和乙棒增加的动能之和，故ABD错误，C正确；故选C.
考点：左手定则；能量守恒定律.
6．AB
【解析】
试题分析：在t1时间内，gh棒切割磁感线的长度逐渐增大，则根据E=BLv可知，回路中的感应电动势增大，向下A正确；在t2时间内，根据E=BLv可知，回路中的感应电动势不变，a、e间的电压等于路端电压，外电路电阻变大，故a、e间的电压增大，选项B正确；在t1时间内，设bc与OO’夹角为θ，导体单位长度的电阻为r，则回路中的电流，则回路中电流保持不变，根据F=BIL可知，当L变大时，F变大，选项C错误；在t2时间内，由于电动势不变，但是回路的电阻变大，根据可知，回路中的热功率减小，选项D错误；故选AB.
考点：法拉第电磁感应定律；电功率.
7．D
【解析】
试题分析：短路前，灯泡与超导电阻串连接入电路，因灯泡正常发光，则电路中电流，因此值小于IC=1.2 A，可知R1处于超导状态，即R1=0，则通过R2的电流为0；故A错误；短路后电路中的电流，超过临界电流，故超导体失超，转化为正常态，此时两个电阻并联，电路中的电阻为R′=，电路中的电流：，即通过灯泡的电流不为零；路端电压，通过R1的电流为，通过R2的电流为．故C错误，D正确．故选D。
考点：全电路欧姆定律.
8．BC
【解析】
试题分析：根据右手定则，通过R的感应电流的方向为由a到d，所以A错误；E=BLv=1×1×2V=2V，B正确；I==，F=BIL=0.5N，C正确；由能量守恒可知，外力F做功还有一部分转换成了内能，D错误。
考点：本题主要考查了电磁感应和闭合欧姆定律的知识。
9．C
【解析】
试题分析：根据甲图可知，交变电流的周期T=0.2s，频率f=5Hz，所以电路中的电流方向每秒改变10次，B错误；电动势随时间变化的瞬时值表达式为，D错误；由甲图知，最大感应电动势为=V，则电动势的有效值为E==20V，I===2A，电压表的示数为灯泡两端电压U=IR=，A错误；灯泡的实际功率为P=36W，C正确。
考点：本题主要考查了闭合电路欧姆定律和交变电流的相关知识。
10．ABC
【解析】
试题分析：在该过程中，导体棒和金属导轨组成的系统所受合外力做功为，A错误；由q=I△t，I=，E=知，通过电阻R的电荷量为q=，B错误；由于摩擦力不知是否存在，所以C错误；在导体棒获得初速度时，电路中电动势为E=Blv0，I=，P=，D正确。
考点：主要考查功能关系。
11．D
【解析】
试题分析：金属棒克服安培力做功为，由图可知vx=1，解得W1=0 25W，选项A错误；金属棒克服摩擦力做的功,选项B错误；整个系统产生的总热量Q=W1+W2=5 25J，选项C错误；根据动能定理可得，拉力做的功，选项D正确；故选D.
考点：功；动能定理
12．C
【解析】
试题分析：设原来正方形边长为L，则当以速率v移动d，使它与ob的距离增大一倍时，R中产生的热量为：；若再以同样速率v移动c，使它与oa的距离减小一半时，R产生的热量：，则Q2＝2Q1，选项C正确。
考点：法拉第电磁感应定律.
13．C
【解析】
试题分析：30天用电量为：W=(1000W+100W+400W)×30×1h=45 kW·h，故选项C正确.
考点：电功计算.
14．D
【解析】
试题分析：由右手定则，两种情况下通过ab边的电流均为从b到a，故选项A错误；线框以不同的速率从图示位置分别从磁场左、右边界匀速拉出至全部离开磁场过程中，根据E=BLv可知，线圈中的感应电动势不等，感应电流不等，根据F=BIL可知ab边所受安培力的大小不相等，选项B错误；根据，则线框中产生的焦耳热不相等，选项C错误；根据，故通过电阻丝某横截面的电荷量相等，选项D正确；故选D.
考点：右手定则；法拉第电磁感应定律；电功率.
15．D
【解析】
试题分析：闭合开关S1、S2，外电路总电阻，当时，电源输出功率最大，根据电源输出功率与外电路电阻的关系图像可知，滑片从最左端向右滑动，外电路总电阻从减小到，电源输出功率先增大再减小，故A、B错误；滑片在最左端，断开S2，外电路总电阻，电源的输出功率不是最大，故C错误。当滑片在最左端时，，电流，电源的输出功率为，则；当滑片在最右端时，，电流，电源的输出功率为，故D正确。
考点：电源的输出功率。
16．BC
【解析】
试题分析：因导体棒ab匀速上升，cd棒静止，所以它们都受力平衡，以两棒组成的整体为研究对象，根据平衡条件可得：ab棒受到的推力F=2mg=0.2N，故A错误；对cd棒，受到向下的重力G和向上的安培力F安，由平衡条件得：F安=G，即BIL=G，又，联立得：，故B正确；在2s内，电路产生的电能，则在2s内，拉力做功，有0.4J转化为电能，故C正确；在2s内拉力做的功为：，故D错误。所以选BC。
考点：本题考查电磁感应现象中的力平衡问题、导体切割磁感线时的感应电动势、电功和电功率。
17．AB
【解析】
试题分析：当导体棒向右运动过程中，abNM的电阻先小于cdMN的电阻，到中间位置等于cdMN的电阻，然后小于cdMN的电阻，所以路端总电阻先增大后减小，在中间位置时电阻最大，根据公式可得导体棒产生的电动势恒定不变，根据闭合回路欧姆定律可得，电路中总电阻先增大后减小，故电流先减小后增大，根据闭合回路欧姆定律可得路端电压和外电路电阻成正比，故路端电压即导体棒两端的电压先增大后减小，故AB正确；因为导体棒做匀速运动，所以拉力的功率等于电路电功率，即根据公式可得拉力的功率先减小后增大，C错误；当电路中外电路电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，故有消耗的电功率先增大后减小，故D错误。
考点：考查了导体切割磁感线运动
18．AD
【解析】
试题分析：根据，由数学知识可知，当R=r时，Pr最大，故接在甲电源上时，电源内阻消耗的功率最大，选项A正确；因为，故接在甲电源上时，定值电阻R两端的电压最小，选项B错误；电源的输出功率为：，故当内阻r最小时，P上的功率最大，即接在丙电源上时，电源的输出功率最大，故选项D正确，C错误；故选AD.
考点：电功率；全电路欧姆定律。
19．B
【解析】
试题分析：因为副线圈的电动机正常工作，所以副线圈两端的电压为44V，故根据公式可得原线圈两端的电压为220V，电压表的示数为有效值，故示数为220V，A错误；根据公式可得交流电的电压峰值和线圈的面积成正比，换成圆形，面积增大，所以电压峰值增大，故电压有效值增大，所以电压表示数增大，B正确；图示位置，磁通量最大，磁通量变化率为零，电动势为零，但因电压表显示的是有效值，所以示数不为零，C错误；根据公式可得电动机正常工作时的电流为，所以内阻消耗功率为，故电动机输出功率，D正确
考点：考查了交流电的产生，理想变压器，功率的计算
20．D
【解析】
试题分析：焦耳发现了电流的热效应规律，A错误；安培由环形电流和条形磁铁磁场的相似性，提出分子电流假说，解释了磁现象电本质，B错误；开普勒潜心研究第谷的天文观测数据，提出行星绕太阳做椭圆运动，C错误；D对伽利略的描述是正确的。
考点：本题考查物理学史
21．A
【解析】由P热＝I2R知①正确．因电动机消耗的功率有热功率和机械功率两部分，④正确．对电炉UI＝I2R，而电动机U′I＝I2R＋P机，所以U′＞U，②正确．
22．2400
【解析】
试题分析：输电电流为；输电线路损耗的功率为。
考点：远距离输电
23．如图所示 0.44 4 2.25
【解析】实物图如图所示；由图知电流表量程为0.6A，所以读数为0.44A；电源内阻为1欧，所以当外
电路总电阻等于电源内阻时，消耗电功率最大，此时外电路电压等于内电压等于1.5V，由图知当小电珠电压等于1.5V时电流约为0.38A，此时电阻约为，并联后的总电阻为1欧，所以需要4个小电珠，小电珠消耗的总功率约为。
【考点定位】描绘小电珠的伏安特性曲线
24．（1）ab,a （2）0.032, 向右 （3）0.256
【解析】
试题分析：（1）电路abcd中相当于电源的部分是ab；由右手定则可知，相当于电源的正极是a端；
（2）使导体ab向右匀速运动所需的外力等于安培力：，方向与安培力方向相反，水平向右；（3）电阻R上消耗的功率
考点：右手定则；法拉第电磁感应定律；电功率.
25．
【解析】
试题分析：根据公式可得，Q的电阻为，闭合电建S后，电压表测量的是Q两端的实际电压，故，用电器的实际工作电流为，损耗电压为，根据欧姆定律可得导线电阻；
考点：考查了电功率的计算，欧姆定律
26．1:2 1:4 1:2
【解析】
试题分析：因为匀速拉出，所以拉力做的功就应等于安培力做的功且都用于产热，设cb边长为d即:
考点：电磁感应现象中的能量转化问题
27．4；4/3
【解析】
试题分析：电源的总功率：，则电源的电动势；电源的输出功率；电源内部的发热功率，由图像知，当I=1A时，Pr=4W，则；当电流为1.5A时，，则。
考点：电功率的计算.
28．160；0.026
【解析】
试题分析：当温度t=0℃时，Rt=20Ω，根据欧姆定律，解得：R=100Ω，当电流为15mA时，代入欧姆定律公式可得：温度t=160℃；当把测温探头Rt放到460℃温度环境中，Rt=250Ω，电路消耗的电功率为：
考点：本题考查欧姆定律、电功率
29．6 6 5
【解析】
试题分析：根据闭合回路欧姆定律可得
电动机的输入功率，电动机的输出功率为：,
考点：考查了闭合回路欧姆定律，电功率的计算
30．10；100
【解析】
试题分析：由，得输电导线中的电流=10A
输电导线上因发热损失的电功率: =100×1=100W
考点：考查了电功率的计算，电能的输送
31．4400
【解析】解：该孵卵器正常工作10s所产生的热量：
Q=W=I2Rt=（2A）2×110Ω×10s=4400J．
故答案为：4400．
考点：焦耳定律的计算公式及其应用．
点评：此题主要考查的是学生对焦耳定律计算公式的理解和掌握，基础性题目．
32．，1.92×105
【解析】
试题分析：由表中数据可以得到额定电压、额定功率，由电功率公式P=UI可以求得电流，由W=pt可以求得电能．
解：由图知电水壶的额定电压为220V，额定功率为800W，由P=UI得：I===A；
t=4min=4×60s=240s，则4分钟消耗的电能为：W=Pt=800W×240s=1.92×105J．
故答案为：，1.92×105．
点评：用电器铭牌上都会有额定电压和功率，有了这两个信息我们可以求出其他几个量：额定电流、电阻、用电量等，做题时要注意总结．
33．180， 2.4
【解析】
试题分析：由表格得到：额定工作电压为36V，额定工作电流为5A；故额定功率为：，根据容量，有：。
考点：额定功率；功率计算公式的应用．
34．I2R；（U1－U2）I或。
【解析】
试题分析：由于输电导线上的电流为I，输电电阻为R，则输电导线上损耗的功率P损＝I2R；又因为输电导线上的电压为（U1－U2），故输电导线上损耗的功率还可以表示为P损＝（U1－U2）I或。
考点：电功率的计算。
35．0.3 0.6
【解析】
试题分析：设每盏小灯泡的电流为I，两端的电压为U，则，即,将此函数关系的图像画在灯泡的U-I图线上，可看出交点处即为电路的工作点，I=0.3A，U=2V,所以功率P=UI=0.6W。
考点：此题考查灯泡的伏安特性曲线及如何求灯泡的功率。
36．π︰2，1 ︰ 1，1 ︰ 1
【解析】
试题分析：若第一次将线框从磁场中以恒定速度v向右匀速拉出，感应电动势：，第二次以同样大小的线速度v让线框转过90，感应电动势：，两次过程中，线框产生的平均感应电动势之比为；
通过线圈截面的电荷量：，在两次过程中，△Φ与R都相同，则通过线圈截面的电荷量相等，即：电荷量之比为1：1；
第一次线框运动到磁场边缘时：，第二次线框转过90时，感应电动势等于边a切割磁感线产生的电动势，则电流：，线圈发热功率：，则瞬时发热功率之比为1：1．
考点：考查导体切割磁感线时的感应电动势；电功、电功率．
37．k2︰ 1，k2︰ 1
【解析】
试题分析：根据知，，输电线上损耗的功率，因为输送电压之比为，损耗功率和输送功率相等，则电阻之比为，
根据电阻定律得，，则横截面积之比为．
若采用同样粗细的输电导线输电，则输电线的电阻相同，输送电压之比为，根据知，输送电流之比为k：1，根据知，损失的功率之比为．
考点：考查了远距离输电；电功、电功率．
38．12 2.56
【解析】
试题分析：当P滑到A时，未接入电路灯L正常发光； （1）当P滑到B时，电路中只有，电源的输出功率为20W。,代入数据： （2）联立，解得
当P滑到变阻器中点G时,L与滑动变阻器的一半并联与串联，==8/5A
=2.56W
考点：考查了电功率，闭合回路欧姆定律的应用
39．，
【解析】
试题分析：发热功率为，总功率，则电能转化为化学能的功率为
考点：考查了电功率的计算
40．3；2
【解析】
试题分析：由当电键断开、闭合时，电阻和被短路，则有 电源输出功率 ；代入得：；当闭合、断开时，电阻和被短路，则有电源输出功率 ；
代入得：，联立解得，
考点：考查了闭合回路欧姆定律，电功率的计算
41．0.75 7.5
【解析】
试题分析：由电路图知，L1的两端电压为3.0V,由I-U图象读出电流I=0.25A，L1消耗的电功率0.75W，由电路图知，L2的两端电压为1.5V,由I-U图象读出电流I=0.20A，L2的电阻=7.5W.
考点：I-U图象 电功率 电阻
42．（1）如图（2） （3）0 2.4
【解析】
试题分析：（1）如下图
（2）电动机消耗的电能为，用来做的功为，电动机的效率为；代入数据计算可得出；（3）第5次实验中，时间无穷大说明物体静止，电动机输出功率为0，电动机为纯电阻。
考点：本题考查了电动机效率
43．⑴如图 ⑵ ABC ⑶ A ⑷0.15
【解析】
试题分析：（1）如上图
（2）由图可知，当灯泡电压为3.8V时，电流为0.3A，所以灯泡的功率为P=UI=1.14W，A正确；当电压为1V时，电流为0.14A，所以电阻为=7.1，B正确，同理C正确；小灯泡在不同电压下的电阻不相同是因为灯丝的电阻率随温度升高而增大，D错误。
（3）采用的是电流表外接法，内大外小，由于电压表的分流而使电流表的示数偏大，A正确。
（4）在图中做出等效电源的伏安特性曲线，则交点为灯泡实际工作时，电压为1V，电流为0.15A，所以功率为0.15W.
考点：描绘小灯泡的伏安特性曲线。
44．① V1 ；0.5；小； ②设计的电路如图所示。③1.72。
【解析】
试题分析：①由于要控制电动机不转动，其两端电压小于1V，故电压表应选用V1，电动机的内阻r==0.5Ω，由于电动机的电阻很小，故宜采用电流表外接法测量，那么电流表的测量值偏大，计算得出的内阻值偏小；②电动机正常工作时的两端电压为5V，故测其两端电压的电压表应该选用V2，其额定电流为0.5A，故电流表选用A1，电路图如图所示，电路设计为分压电路也可；③由于电压表的示数为4.5V时，电流表的示数为0.4A，故电动机消耗的电功率为4.5V×0.4A=1.8W，用于发热的电功率为（0.4A）2×0.5Ω=0.08W，故电动机的输出功率为P=1.8W－0.08W=0.72W。
考点：测电阻，测功率。
45．（1）如图
（2）2.4 ；（3）；75.0
【解析】
试题分析：(1)电路图如图所示：
（2）在第5、6次实验中，由图看出，重物处于静止状态，则电动机的输出功率为0．根据欧姆定律得：电动机线圈的电阻为；
（3）电动机的输出的有用功W有=mgh；总功为W总=UIt，故电动机效率η的表达式为；由Mg/I—t的图象可知，图线的斜率：；故75％。
考点：测量电动机的效率及内阻.
46．（1）（2）（3）（4）
【解析】
试题分析：（1）通过电阻R的电荷量
由闭合电路欧姆定律得，
由法拉第电磁感应定律得，
联立以上四式得： （2分）
（2）线圈由中性面开始转动，感应电动势的瞬时值表达式为
由闭合电路欧姆定律可知，
电阻R两端的电压
解以上三式得： （2分）
（3）感应电动势的最大值为
感应电动势的有效值为
由闭合电路欧姆定律可知，
由焦耳定律可知，，其中
解以上四式得： （2分）
（4）线圈匀速转动，外力所做的功等于线圈转动过程中产生的总焦耳热，即
（2分）
考点：法拉第电磁感应定律 闭合电路欧姆定律 焦耳热 最大值和有效值
47．（1）如图所示（2），（3），
【解析】
试题分析：（1）由于热敏电阻的电压和电流需从零开始测起，则滑动变阻器需采用分压式接法．通过热敏电阻的伏安特性曲线可知，热敏电阻的阻值较大，远大于电流表的内阻，属于大电阻，电流表需采用内接法．电路图如图所示．
（2）由图甲所示图象可知，电流表读数为20mA时热敏电阻两端的电压为4V，根据欧姆定律得，电阻R0的电压为，则电阻
（3）由图甲所示图象可知，电流表读数为20mA时热敏电阻两端的电压为4V，则热敏电阻功率；
电源与两定值电阻组成的等效电源U-I图象如图所示，由图示图象可知，热敏电阻两端电压为3.2V，通过它的电流为14mA，
功率；
考点：考查了热敏电阻的U-I图像实验
48．①24；②4；③ 12
【解析】
试题分析: ①灯泡在额定电压下正常发光，由图象可知，灯泡额定电压12V对应的电阻R=6Ω，灯泡的电功率
②灯泡能正常发光时，通过灯泡的电流，串联电阻的电压U′=20V-12V=8V，阻值为
③当灯泡开关合上后，需0.1s灯泡才能达到正常亮度说明灯丝需要一段时间的加热过程，这一时间内，小灯泡的电阻由小变大，刚接通开关时温度最低电阻最小，电流最大，由图象可知，电压为0时的电阻为1Ω，最大电流
考点：描绘小电珠的伏安特性曲线
49．（1）如图所示；（2）A；（3）如图所示；1.254W；增大
【解析】
试题分析：（1）根据实验原理图连接实物图，如图所示：
（2）采用分压接法时，开始实验时为了安全和保护仪器，要使输出电压为零，故打到A端；
（3）根据描点法作出U-I图象如图所示，
当电压为3.8V时，电流为0.33A，所以P=UI=3.8×0.33=1.254W
图象斜率的倒数表示电阻，由图象可知，斜率随着电流的增大而减小，所以电阻随着电流的增大而增大．
考点：考查了测绘小灯泡伏安特性曲线实验
50．（1）C，E，F（2）
【解析】
试题分析：
（1）灯泡的额定电压为5V，因此电压表选择大于等于5V的即可，故选E；而灯泡的额定电流；故电流表应选择C；因本实验采用分压接法，滑动变阻器应选小电阻；故滑动变阻器选择F；
（2）本实验要求多测几组数据，故采用分压接法；同时因电流表内阻与灯泡内阻接近，故电流表选用外接法；实物图如下图所示；
（3）作电源的伏安特性曲线，与甲图相交的交点，即为电灯泡工作点
考点：“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验
51．（1），13Ω；（2）①A（或V1）；D（或R1）②电路图见解析；③；C；
【解析】
试题分析：（1）欧姆表指针偏转角过大，说明所测电阻较小，就换用小倍率重新测量，原来为倍率，故应换用倍率；由读数规则可知此电阻为，欧姆表无需估读，故填写13Ω也正确；（2）①因灯泡额定电压为4V，故选用15V量程会使测量误差偏大，而选用2V量程又太小，不能使灯泡正常发光，题目中有定值电阻，根据串联电路特点，可将电压表改装为4V量程左右的电表进行实验，电压表本身内阻为2kΩ,故选用2kΩ的定值电阻可使实验顺利进行；②要求电压从零开始变化，故变阻器应采用分压式接法，实验电路如下图所示：
③根据串联电路特点知，灯泡电压与电压表示数间的关系为；根据，灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大，故在图像中，斜率逐渐变小，所以可知，只有选项C可能是正确的；
考点：欧姆表的使用、探究灯泡功率与电压关系实验
52．（1）；（2）；（3），。
【解析】
试题分析：（1）磁场不动在安培力和阻力的作用下，金属框做减速运动。金属框的左右两边在方向相反的磁场中，产生的感应电动势方向相同。
感应电动势
感应电流
左右两边受到的安培力都为
根据牛顿第二定律
得此时金属框的速度
（2）根据楞次定律可知金属框与磁场同向运动，感应电动势
感应电流
左右两边受到的安培力都为
根据牛顿第二定律
解得此时金属框的加速度
（3）当金属框有最大速度时做匀速运动，所受合外力为零，
左右两边受到的安培力都为
最大速度
装置消耗的功率分克服阻力做功的功率和电功率两部分
克服阻力做功的功率
电功率
此时装置消耗的功率
考点：电磁感应现象的综合应用
53．（1）220V；（2）968W；（3）1000次。
【解析】
试题分析：（1）有效值V；
（2）电功率W，
（3）s，
10s 时间内电热器中的电流方向发生改变的次数，即电流方向改变1000次。
考点：交流电的有效值，电功率的计算。
54．（1）h=2m（2）
【解析】
试题分析：(1)根据焦耳定律,得热功率。
(2)输入功率P=UI=5W
输出功率P输出=P-Pr=4W。
电动机输出的功用来提升重物转化为机械能,在10 s内,有: 。
解得:h=2m。
考点：考查了电功率的计算
55．（1）P电=4.5×104 W ；（2） ；（3）
【解析】
试题分析：(1)驱动电机的输入功率P电＝IU＝150×300 W＝4.5×104 W （4分）
(2)在匀速行驶时P机＝0.8P电＝Fv＝fv （4分）
得： （2分）
（3）当阳光垂直电磁板入射时，所需板面积最小，设面积为S，距太阳中心为r的球面面积
若没有能量的损耗，太阳能电池板接收到的太阳能功率为， （2分）
设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P， （2分）
另有P电=15%P （2分）
所以电池板的最小面积 （2分）
结果表明电池板的面积太大，不符合实际。改进的方法是提高太阳能电池板的能量转化效率。（2分）
考点：本题考查能量守恒定律、电功率、机车的运动规律。
56．（1）；（2）；（3）。
【解析】
试题分析：（1）做出侧视平面图，cd棒加速下滑，安培力逐渐增大，加速度逐渐减小，加速度减小到零时速度增大到最大，此时cd棒所受合力为零，此后cd棒匀速下滑。对cd棒受力分析，如图所示。
沿导轨方向有
感应电动势
感应电流
安培力
得最大速度
（2）设cd棒下滑距离为x时，ab棒产生的焦耳热Q，此时回路中总焦耳热为2Q。
根据能量守恒定律，有
解得下滑距离
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势平均值
感应电流平均值
通过cd棒横截面的电荷量
（3）若回路中没有感应电流，则cd棒匀加速下滑，加速度为
初始状态回路中磁通量
一段时间后，cd棒下滑距离
此时回路中磁通量
回路中没有感应电流，则，即
由上可得磁感应强度
代入数据得，磁感应强度B随时间t变化的关系式为
考点：电磁感应现象的综合应用
57．（1） （2）（3）
【解析】
试题分析：（1）根据法拉第电磁感应定律 （1分）
闭合电路欧姆定律 （1分）
通过导体横截面积电量 （1分）
得 （2分）
（2）ab杆由起始位置发生位移L的过程，根据功能关系 （2分）
ab杆从L到3L的过程中，由动能定理可得 （2分）
联立解得 ， （1分）
Q总 （1分）
得 （2分）
（3）磁场旋转时，可等效为矩形闭合电路在匀强磁场中反方向匀速转动，所以闭合电路中产生正弦式电流，感应电动势的峰值 （1分）
有效值 （1分）
（1分）
而 （1分）
则 （1分）
考点：本题考查了电磁感应定律和动能定理
58．（1）电流方向d到c 区域I内的磁场方向为垂直于斜面向上
（2）
（3）3l
(4)
【解析】
试题分析 (1)由右手定则可知通过cd棒电流的方向为d到c 1分
再由左手定则可判断区域I内磁场垂直于斜面向上 1分
（2）cd棒平衡，， 2分
Cd棒消耗的电功率
（3）ab棒在到达区域II前做匀加速直线运动，
cd棒始终静止不动，ab棒在到达区域II前、后，回路中产生的感应电动势不变，则ab棒在区域II中一定做匀速直线运动
可得；
所以
ab棒在区域II中做匀速直线运动的速度
则ab棒开始下滑的位置离EF的距离
（4）ab棒在区域II中运动的时间
ab棒从开始下滑至EF的总时间
ab棒从开始下滑至EF的过程中闭合回路中产生的热量：
考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的能量转化。
59．（1）Qef＝；（2）q＝；（3）Bm＝，方向竖直向上或竖直向下均可，xm＝
【解析】（1）由于ab棒做切割磁感线运动，回路中产出感应电流，感应电流流经电阻R和ef棒时，电流做功，产生焦耳热，根据功能关系及能的转化与守恒有：＝QR＋Qef ①
根据并联电路特点和焦耳定律Q＝I2Rt可知，电阻R和ef棒中产生的焦耳热相等，即QR＝Qef ②
由①②式联立解得ef棒上产生的热量为：Qef＝
（2）设在ab棒滑行距离为d时所用时间为t，其示意图如下图所示：
该过程中回路变化的面积为：ΔS＝[L＋（L－2dcotθ）]d ③
根据法拉第电磁感应定律可知，在该过程中，回路中的平均感应电动势为：＝ ④
根据闭合电路欧姆定律可知，流经ab棒平均电流为：＝ ⑤
根据电流的定义式可知，在该过程中，流经ab棒某横截面的电荷量为：q＝ ⑥
由③④⑤⑥式联立解得：q＝
（3）由法拉第电磁感应定律可知，当ab棒滑行x距离时，回路中的感应电动势为：e＝B（L－2xcotθ）v2 ⑦
根据闭合电路欧姆定律可知，流经ef棒的电流为：i＝ ⑧
根据安培力大小计算公式可知，ef棒所受安培力为：F＝iLB ⑨
由⑦⑧⑨式联立解得：F＝ ⑩
由⑩式可知，当x＝0且B取最大值，即B＝Bm时，F有最大值Fm，ef棒受力示意图如下图所示：
根据共点力平衡条件可知，在沿导轨方向上有：Fmcosα＝mgsinα＋fm
在垂直于导轨方向上有：FN＝mgcosα＋Fmsinα
根据滑动摩擦定律和题设条件有：fm＝μFN
由⑩ 式联立解得：Bm＝
显然此时，磁感应强度的方向竖直向上或竖直向下均可
由⑩式可知，当B＝Bm时，F随x的增大而减小，即当F最小为Fmin时，x有最大值为xm，此时ef棒受力示意图如下图所示：
根据共点力平衡条件可知，在沿导轨方向上有：Fmincosα＋fm＝mgsinα
在垂直于导轨方向上有：FN＝mgcosα＋Fminsinα
由⑩ 式联立解得：xm＝
【考点定位】功能关系、串并联电路特征、闭合电路欧姆定律、法拉第电磁感应定律、楞次定律共点力平衡条件的应用，和临界状态分析与求解极值的能力
【名师点睛】培养综合分析问题的能力、做好受力分析与运动分析是求解此类问题的不二法门。
【方法技巧】多画图，多列分步式，采用极限假设寻求临界状态。
60．18J
【解析】
试题分析：由法拉第电磁感应定律可知：线圈中产生的感应电动势为E=n=100×=4.5V；
故通过电阻的电流为I==1.5A，所以电阻R上产生的热量为Q=（1.5A）2×2Ω×4s=18J。
考点：法拉第电磁感应定律。
61．（1）F=0.2N （2）V=2m/s（3）Q=0.4J（4）W=0.8J
【解析】
试题分析:
(1)导体棒ab匀速上升，受力平衡，cd棒静止，受力也平衡，对于两棒组成的整体，合外力为零，根据平衡条件可得：ab棒受到的拉力F=2mg=0.2N
（2）对cd棒，受到向下的重力G和向上的安培力F安，
由平衡条件得F安=G，即BIL=G，又，联立得
（3）在2s内，电路产生的电能
（或）
（4）在2s内拉力做的功，
考点：电磁感应现象的综合应用
62．当可变电阻R减小到零时，固定电阻R0上有最大输出功率其大小为
【解析】
【错解分析】错解：把可变电阻R看成电源内阻的一部分，即电源内阻r′=r+R。利用电源输出功率最大的条件是R＝r′得R0=R＋r，即R=R0-r，所以把可变电阻调到R=R2-r时，电路中R0上得到最大功率，其大小为
可变电阻R上得到的功率，决定于可变电阻的电流和电压，也可以用电源输出功率最大时的条件，内外电阻相同时电源有最大输出功率来计算。但是题目要求讨论定值电阻R0上的输出功率，则不能生搬硬套。定值电阻R0上的功率，决定于流过电阻R0的电流强，这与讨论可变电阻R上的功率不同。
【正解】电流经过电阻R0，电流能转换成内能，R0上功率决定于电流强度大小和电阻值，即P=I2R0，所以当电流强度最大时，R0上得到最大功率。由纯电阻的闭合电路欧姆定律，有
当可变电阻R减小到零时，电路中电流强度有最大值，固定电阻R0上有最大输出功率，其大小为
【点评】在讨论物理问题时选择研究对象是重要的一环。研究对象选错了，就要犯张冠李戴的错误。明明题目中要我们计算定值电阻的功率，有人却套用滑动变阻器的结论。所以认真审题找出研究对象，也是提高理解能力的具体操作步骤。
63．本题答案应是滑片P自右向左移动时，Rl的电功率逐渐变大；当R1=R2时R1的电功率最大；继续沿此方向移动P时，R1的电功率逐渐变小。
【解析】
【错解分析】错解：采用“端值法”，当P移至最左端时，R1＝0，则Rl消耗的电功率变为0，由此可知，当滑片P自右向左滑动过程中，R1的电功率是变小的。
此题虽然不能直接用,及判断出结果，但由于题中R1＞R2，所以用端值法只假设R1=0是不够的。
【正解】的电功率 ①
②
当时，有，将此式代入式①可得
当或时，都有，
故，即
因此，在这两种情况时，R1的电功率都是P1＜U2/4R，且不难看出，Rl与R2差值越大，P1越小于U2／4R。
综上所述，本题答案应是滑片P自右向左移动时，Rl的电功率逐渐变大；当R1=R2时R1的电功率最大；继续沿此方向移动P时，R1的电功率逐渐变小。
【点评】电路中某电阻消耗的功率，不止是由本身电阻决定，还应由电路的结构和描述电路的各个物理量决定。求功率的公式中出现二次函数，二次函数的变化不一定单调变化的，所以在求解这一类问题时，千万要作定量计算或者运用图像进行分析。
V
甲
乙
L
M
N
P
Q
a
b
θ
B
d
c
a
b
v
R
I/A
P/W
8
1
0
2
16
Rt
R
A
P
测温探头
I/A
U/V
O
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
1
2
3
4
5
6
图甲
R
ε r
图乙
A
S
E
S
L1
L3
L2
甲
A
V
a
b
P
S
0.3
0.2
0.1
O
1 2 3 4
U/V
I/A
电动机
—
＋
米尺
4.0
t/s
7.6
2.6
1.4
E r
B1
B2
a
b
c
d
L2
L1
L2
0.3
0.2
0.1
O
1 2 3 4
U/V
I/A
V
A
电动机
V
A
电动机
试卷第14页，总20页
试卷第13页，总20页