粤教版（2019）高二物理上学期必修第三册第五章电能与能源的可持续发展第一节电路中的能量跟踪练习

2021届高二物理上学期粤教版（2019）必修第三册第五章电能与能源的可持续发展第一节电路中的能量跟踪练习
一、单选题
1．利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势E=6V，电源内阻r=1Ω，电阻R=3Ω，重物质量m=0.20kg。当将重物固定时，电压表的示数为5V。当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为5.5V。不计摩擦，g取10m/s2。下列说法正确的是（　　）
A．电动机内部线圈的电阻为1Ω
B．稳定匀速提升重物时，流过电动机的电流为1A
C．重物匀速上升时的速度为0.75m/s
D．匀速提升重物时电动机输出的机械功率是2W
2．一电动机正常工作时的发热功率是0.1kW，转化为机械能的功率是6kW，该电动机正常工作时（　　）
A．每秒钟消耗的电能为0.1kJ
B．每秒钟消耗的电能为6kJ
C．每秒钟做的机械功为0.1kJ
D．每秒钟做的机械功为6kJ
3．如图所示，电阻R和电动机M串联接到电路中。巳知电阻R跟电动机线圈电阻相等，开关闭合后，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后，电源通过电阻R做功W1，产生的电热为Q1；电流通过电动机M做功W2，产生的电热为Q2。则有（　　）
A．U1=U2，Q1＞Q2
B．U1＜U2，Q1=Q2
C．W1＜W2，Q1＜Q2
D．W1=W2，Q1=Q2
4．一根电阻丝，1s通过1
C的电荷量所消耗的电能是8
J。若在1s内通过3
C的电荷量，该电阻丝上所加电压和消耗的电能分别是（　　）
A．4
V，16
J
B．8
V，16
J
C．24
V，
24J
D．24V，72
J
5．如图甲所示为一款儿童电动汽车，该款电动汽车的部分参数如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）
A．电机的输入功率等于
B．电源规格中的，是电荷量的单位
C．电机线圈的电阻为
D．行驶过程中电机突发故障，被卡住无法转动，此时通过电机的电流为
6．电饭锅工作有两个状态：一个是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干后的保温状态。如图所示的电饭锅电路图，R1是一辅助电阻，R2是加热用的电热丝，已知R1=2R2。则（　　）
A．S断开时处于保温状态，加热功率是保温功率的9倍
B．S断开时处于保温状态，加热功率是保温功率的3倍
C．S闭合时处于保温状态，加热功率是保温功率的9倍
D．S闭合时处于保温状态，加热功率是保温功率的3倍
7．如图所示，用输出电压为1.4V，输出电流为100mA的充电器对内阻为2Ω的镍—氢电池充电。下列说法不正确的是（　　）
A．电能转化为化学能的功率为0.12W
B．充电器输出的电功率为0.14W
C．充电时，电池消耗的热功率为0.02W
D．充电时，在1s的时间内有0.14J的电能转化为化学能
8．额定电压都是110V、额定功率PA=110W和PB=40W的电灯两盏，若接在电压是220V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．
9．一台电动机，线圈的电阻为r，当它两端所加的电压为U时，通过的电流是I。则下列说法正确的是（　　）
A．电动机的发热功率为UI
B．电动机的发热功率为
C．电动机消耗的电功率为
I
2r
D．电动机对外做功的功率为UI-I
2r
10．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=60W，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．
B．
C．
D．
11．如图所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中，甲电路两端的电压为8
V，乙电路两端的电压为16
V。调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2，两电路中消耗的总功率分别为P甲和P乙。下列关系中正确的是（　　）
A．P甲＝P乙
B．P甲>P乙
C．P1>P2
D．P112．不考虑温度对电阻的影响，关于一个“220V，40W”的灯泡，下列说法正确的是（　　）
A．接在110
V的线路上时的功率为20
W
B．接在110
V的线路上时的功率为10
W
C．接在55
V的线路上时的功率为5W
D．灯泡两端所加电压为零时，它的电阻为零
二、填空题
13．某电阻两端电压为16V，在30s内通过电阻横截面的电荷量为48C，电路中的电流为_________，此电阻阻值为________；30s内有____________个电子通过它的横截面，产生的电热为__________
。
14．某品牌电动自行车的主要技术数据如右表所示。当该电动自行车在额定状态下以v=20km/h的速度行驶时，电动机的输入功率为________W；若不计电动自行车自身机械损耗，则此时自行车受到的牵引力约为_________N。
自重
40（kg）
额定电压
48（V）
载重
75（kg）
额定电流
12A
最大运行速度
20（km/h）
额定输出功率
350（W）
15．两个电阻分别标有“”和“”的字样，将它们串联后作为一个用电器连接在电路上，则电路两端所加电压的最大值是____V，此时这两个电阻的实际功率之比为______。长为的导线折成正方形线框，线框平面垂直于匀强磁场方向放置，匀强磁场的磁感应强度为B，则穿过该线框的磁通量_________；若通过改变线框的形状，则穿过此段导线制成的线框的最大磁通量为______。
16．小灯泡标有“”的字样，这里“”表示它的_______，“”表示它的_______，它正常工作时的电流值是_______A.
三、综合题
17．要测定一台直流电动机的效率．给你电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、砝码盘（已知质量）砝码若干、停表、刻度尺、细绳一根、导线若干．
（1）请完成如图中的实物图______．
（2）本实验要测定的物理量是______（请用填写数字序号）：
①砝码上升的高度H；②细线的长度L；③砝码的重力G；④电动机的电阻R；⑤电动机两端的电压U；⑥通过电动机的电流强度I；⑦提升砝码所用但时间t；⑧电动机的转速n；⑨电动机的质量m
（3）如果某同学根据测得的数据计算出P出=0.18w；P入=0.21w．则大体可计算出该直流电动机的效率η=______，请分析它的能量转换情况：______
8．如图所示，电源电动势恒为E=34
V，内阻r=2Ω，电灯上标有6
V，12
W字样，直流电动机线圈电阻R=2
Ω。若电灯恰能正常发光，且电机能正常运转，求：
(1)流过电灯的电流是多大？
(2)电动机两端的电压是多大？
(3)电动机输出功率是多少？
(4)电源的效率。
19．有一个直流电动机，给它接0.2V电压，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.5A；若给电动机接2V的电压，电动机正常工作，工作电流是1.0A。则：
(1)电动机正常工作时的输出功率为多大？
(2)如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？
参考答案
1．C2．D3．B4．D5．B6．A7．D8．C9．D10．C11．A12．B
13．1.6A
10Ω
3×1020
768J
14．576W
63N
15．150
16．额定电压
额定功率
0.5
17．
①③⑤⑥⑦
85.7%
电动机消耗电能的85.7%转化为机械能、14.3%转换为内能等其它形式的能
18．(1)2A；(2)24V；(3)40W；(4)88.2%19．(1)1.6W；(2)10W