2016-2017学年高中物理鲁科版选修3-1学业分层测评：11焦耳定律

学业分层测评(十一)
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．关于电功的说法中错误的是(　　)
A．导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功
B．电流做功的过程，就是电能转化为其他形式能的过程
C．电流做功消耗的能量，由电源供给
D．电功就是电能
【解析】　根据电功的定义及特点，可以判断A、B、C均正确．电功是电能转化为其他形式的能的量度，功和能是不同的概念，D错，故选D.
【答案】　D
2．(多选)关于计算电功率的三个公式P＝UI、P＝I2R、P＝的适用范围，以下说法中正确的是(　　)www.21-cn-jy.com
A．这三个公式的适用范围相同
B．第一个公式普遍适用，后两个公式只适用于纯电阻电路
C．第一个公式适用于无电阻的电路，后两个公式适用于有电阻的电路
D．三个公式的适用范围与电路串、并联的方式无关
【答案】　BD
3．有一只电风扇，标有“220 V　50 W”字样，电动机线圈的电阻为0.4 Ω，把它接入220 V的电路中，以下几种计算时间t内产生热量的方法中，正确的是(　　)www-2-1-cnjy-com
A．Q＝U2·t/R　　　 B．Q＝Pt
C．Q＝(P/U)2·Rt D．以上三种方法均正确
【解析】　由于电风扇是非纯电阻电路，故A、B错；由P＝UI得I＝，再由Q＝I2Rt知C正确．故选C.2-1-c-n-j-y
【答案】　C
4．下列说法正确的是(　　)
A．家庭生活中，常说的“1度”电，指的是电功率的单位
B．功率是1千瓦的空调正常工作1个小时所消耗的电功是1度
C．1度等于1 000焦耳
D．1度等于3.6×106瓦
【解析】　“度”是电功单位，1度＝1 kW·h＝1×103 W×3 600 s＝3.6×106 J，故A、C、D错误；功率为1千瓦的空调正常工作1个小时消耗的电功为W＝Pt＝1 kW·h＝1度，B正确．21·cn·jy·com
【答案】　B
5．加在某台电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的热功率为(　　)21*cnjy*com
A．P B.
C. D．P－
【解析】　P热＝I2r，因P＝UI，则I＝，
所以P热＝，C正确．
【答案】　C
6．要使电热器在单位时间内产生的热量减少一半，可以(　　)
A．R不变，使通过电热丝的I减小一半
B．U不变，使电热丝的R增大一倍
C．R不变，使电热丝两端的U减小一半
D．U不变，使电热丝的R增大为原来的倍
【解析】　电热器是纯电阻电路，电功率可表示为P＝UI＝＝I2R，故R一定时，电压U减半或电流I减半，则P变为原来的，故A、C错误；当U不变，R增大一倍时，P变为原来的，故B正确；当U不变，R增大到原来的倍时，P变为原来的，D错误．21cnjy.com
【答案】　B
7．改革开放以来，我国人民生活水平和生活质量有了较大的改善，电冰箱、空调机、电视机等家用电器得到了普遍使用．下面列出了不同品牌的电视机、电风扇、空调机和电冰箱铭牌上的主要项目，试判断正常工作时，其中功率最大的是(　　)2·1·c·n·j·y
A．54 cm彩色电视接收机，工作电压170～240 V，工作频率50 Hz，额定功率85 W
B．BC-65B电冰箱，额定电压220 V，工作频率50 Hz，额定功率70 W，耗电量0.50 kW·h/24h【来源：21cnj*y.co*m】
C．FS-69电风扇，规格400 mm，额定电压220 V，工作频率50 Hz，额定功率65 W
D．KFR-33GW空调机，额定电压220 V，工作频率50 Hz，制冷/制热电流6.2 A/6.2 A【版权所有：21教育】
【解析】　显然正常工作时电视机的功率为85 W，电冰箱的功率为70 W，电风扇的功率为65 W，空调机的功率P＝UI＝1 364 W，因此，功率最大的是空调机，选项D正确．21教育名师原创作品
【答案】　D
8．一根电阻丝，在通过2 C的电荷量时电功为8 J，若在相同的时间内通过4 C的电荷量，求电阻丝上的电流做的功和所加的电压分别是多少？
【解析】　设电阻丝的电阻为R，据W＝UIt＝Uq得U1＝4 V
在相同时间内通过的电荷量变为原来的2倍，
据I＝q/t知：I2＝2I1
又由欧姆定律I＝U/R得U2＝2U1＝8 V
电流的功W2＝U2I2t＝4W1＝32 J.
【答案】　32 J　8 V
[能力提升]
9．(多选)如图3-3-3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(　　)
图3-3-3
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120 W
【解析】　灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110 V电压，且干路电流I＝I灯＝ A，则电解槽消耗的功率P＝P灯＝60 W，C对A错；电解槽的发热功率P热＝I2R＝1.3 W，B错；整个电路消耗的功率P总＝220× W＝120 W，D正确．21教育网
【答案】　CD
10．一只灯泡标有“220 V,100 W”字样，将其接到110 V的电源上(不考虑灯泡电阻的变化)，则有(　　)【出处：21教育名师】
A．灯泡的实际功率为50 W
B．灯泡的实际功率为25 W
C．通过灯泡的电流为额定工作电流的
D．通过灯泡的电流为额定工作电流的
【解析】　灯泡电阻为R＝＝ Ω＝484 Ω.
则灯泡的实际功率和通过的电流分别为
P′＝＝ W＝25 W，I′＝＝ A＝ A，是原来 A电流的，只有B正确．
【答案】　B
11．夏天空调器正常工作时，制冷状态与送风状态交替运行．一空调器在不同工作状态下电功率随时间变化的关系如图3-3-4所示．【来源：21·世纪·教育·网】
图3-3-4
(1)此空调器运行1小时用去多少电能？
(2)其平均功率为多少？
【解析】　(1)1小时内消耗的电能为
E＝P1t1＋P2t2＝ kW·h＝1.5 kW·h.
(2)平均功率
P＝＝＝ W＝1.5 kW.
【答案】　(1)1.5 kW·h　(2)1.5 kW
12．如图3-3-5所示，为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻为r＝1 Ω，电动机的输入电压为U＝5 V，电路中的电流为I＝1 A，物体A重20 N，不计摩擦力，求：21世纪教育网版权所有
图3-3-5
(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？
(2)电动机输入功率和输出功率各是多少？
(3)10 s内，可以把重物A匀速提升多高？
(4)这台电动机的机械效率是多少？
【解析】　(1)根据焦耳定律，热功率为：
PQ＝I2r＝12×1 W＝1 W.
(2)输入功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积
P入＝IU＝1×5 W＝5 W
输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率
P出＝P入－PQ＝5 W－1 W＝4 W.
(3)电动机输出的功率用来提升重物转化为机械功率，在10 s内P出t＝mgh，解得h＝P出t/mg＝ m＝2 m.21·世纪*教育网
(4)机械效率η＝P出/P入＝80%.
【答案】　(1)1 W　(2)5 W　4 W　(3)2 m　(4)80%