课时跟踪检测(15) 电功与电热（Word练习）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（鲁科版2019）

课时跟踪检测（十五） 电功与电热 A级——学考达标 1.如图是电解硫酸铜溶液的装置示意图，图中电压表示数为U，电流表示数为I，通电时间为t，则下列说法正确的是(　 ) A．CuSO4溶液中的阳离子向铜板定向移动 B．IU是电能转化成化学能的功率 C．IUt是这段时间内电路消耗的总电能 D．IUt是这段时间内产生的总焦耳热 解析：选C　由于铜板接电源的正极，因此CuSO4溶液中的阴离子向铜板定向移动，A错误；该电路是非纯电阻电路，IU是消耗电能的总功率，其中有一部分转化为化学能，还有一部分产生焦耳热，因此，IUt是这段时间内电路消耗的总电能，而I2rt是这段时间内产生的总焦耳热(式中r表示电路的电阻)，其余的才转化为化学能，B、D错误，C正确。 2．小芳家正在使用的电器有电灯、洗衣机、电冰箱，小芳从家里的总电能表中测得在时间t内消耗的电能为W。设小芳家的供电电压为U，总电流为I，上述电器的总电阻为R，总功率为P。下列关系式正确的是(　　) A．P＝ B．W＝I2Rt C．I＝ D．P＝ 解析：选D　由于洗衣机、电冰箱是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，所以I＝不成立，所以关系式P＝不成立，关系式W＝I2Rt不成立，故A、B、C错误；公式P＝普遍适用，故D正确。 3.(2023·福州福清检测)某款新能源汽车，其电动机启动时电压与电功率分别为300 V、30 kW，则该电动机启动时电流为(　 ) A．10 A B．100 A C．1 000 A D．10 000 A 解析：选B　根据P＝UI可得I＝＝ A＝100 A，故选B。 4.如图为甲、乙两种电学元件的I­U 图像，交点处的坐标为(U1，I1)。现在两元件两端分别加电压U1时，甲、乙元件的阻值分别为R甲、R乙，电功率分别为P甲、P乙，则(　 ) A．R甲>R乙，P甲>P乙 B．R甲<R乙，P甲<P乙 C．R甲＝R乙，P甲<P乙 D．R甲＝R乙，P甲＝P乙 解析：选D　根据R＝，P＝UI，可知R甲＝R乙，P甲＝P乙，故选D。 5．(2023·莆田大田检测)某品牌充电宝的参数如下表所示。下列说法正确的是(　 ) 产品净重 600 g 电芯类型 锂聚合物电池 电池容量 50 000 mA·h 输入电压 12 V 输出电压 12 V 输出快充功率 66 W A.电池容量中的“mA·h”是能量的单位 B．电池容量中的“mA·h”是电容的单位 C．该充电宝能输出的电能最多为2.16×106 J D．该充电宝以快充功率可以持续供电约900小时 解析：选C　电池容量中的“mA·h”是电荷量的单位，A、B错误；该充电宝能输出的电能最多为W＝UIt＝Uq＝12×50 000×10－3×60×60 J＝2.16×106 J，C正确；该充电宝以快充功率持续供电时的电流为I＝＝ A＝ A，所以可得持续供电时间为t′＝＝ h≈9 h，D错误。 6．(2023·宁德福安检测)如下表所示是某款微波炉的产品规格，根据表格中的数据可以得出(　 ) A．微波炉的额定电流为4 A B．微波炉的工作效率为80% C．微波炉的内阻大小为55 Ω D．微波炉连续工作0.5 h消耗的电能为0.44 kW·h 解析：选B　微波炉的额定电流为I额＝＝5 A，故A错误；微波炉的工作效率为η＝＝80%，故B正确；微波炉的热功率为P热＝P额－P微＝220 W，根据P热＝I2R可得，微波炉的内阻为R＝＝8.8 Ω，故C错误；微波炉连续工作0.5 h消耗的电能为W＝P额t＝0.55 kW·h，故D错误。 7．(2023·泉州石狮检测)(多选)已知在相等亮度下，白炽灯消耗的电能是荧光灯的5倍，是LED灯的15倍。在额定电压220 V下工作的白炽灯、荧光灯和LED灯，如果要求荧光灯和LED灯发光亮度与100 W的白炽灯相同，则(　 ) A．可选用 W的LED灯 B．通过LED灯的电流为 A C．在60 s内通过LED灯的电荷量为 C D．电流对荧光灯做的功是白炽灯的5倍 解析：选AC　由题意可得，白炽灯的额定功率是LED灯额定功率的15倍，则P白＝15PLED，所以要使LED灯发光亮度与100 W的白炽灯相同，则可选用LED灯的功率为PLED＝×100 W＝ W，A正确；由公式P＝UI，得通过LED灯的电流为ILED＝＝ A＝ A，B错误；在60 s内通过LED灯的电荷量为Q＝ILEDt＝×60 C＝ C，C正确；由题意可得，白炽灯的额定功率是荧光灯额定功率的5倍，则P荧＝P白，由电流做功公式W＝Pt，可得，电流对荧光灯做的功是白炽灯的，D错误。 8．(2023·福建厦门检测)(多选)某抽油烟机的主要部件是照明灯L和抽气扇M(电动机)，抽气扇有“强吸”和“弱吸”两个档位，内部电路如图所示。抽气扇额定电压为220 V，额定功率为220 W，线圈内阻为20 Ω，则(　 ) A．保持S1、S2闭合，断开S3，抽油烟机处于“弱吸”档 B．保持S1、S3闭合，断开S2，抽油烟机处于“弱吸”档 C．闭合S1、S2，抽气扇的输出功率为200 W D．闭合S1、S2，若电动机被卡住，则抽气扇消耗的功率小于220 W 解析：选BC　根据电路图，可知保持S1、S2闭合，断开S3时，定值电阻被短路，抽油烟机两端的电压为额定电压220 V，功率最大，处于“强吸”档，故A错误；根据电路图，可知保持S1、S3闭合，断开S2时，抽油烟机与定值电阻串联，其两端的电压小于额定电压220 V，处于“弱吸”档，故B正确；根据电路图，可知闭合S1、S2，抽气扇的输出功率为P＝P额－2rM＝220 W－2×20 W＝200 W，故C正确；闭合S1、S2，若电动机被卡住，则抽气扇消耗的功率为P′＝＝ W＝2 420 W，故D错误。 9．(2023·山东临沂检测)电动机也称电机(俗称马达)，在电路中用字母“M”表明。它的首要作用是产生驱动力，作为用电器设备和机械设备的动力源。电动机分类方法很多，依据电动机工作时所需的电源不同，可分为直流电动机和交流电动机。直流电动机能将直流电能转换成机械能。已知一台直流电动机的额定工作电压U＝110 V，正常工作时电流I＝10 A，若该电动机在1 min内把一个质量m＝50 kg的物体匀速竖直向上提升H＝105.6 m，不计摩擦及空气阻力，取重力加速度g＝10 m/s2。求： (1)电动机内线圈的电阻r； (2)电动机的工作效率η。 解析：(1)电动机的机械功率为P机＝mgv＝50×10× W＝880 W，对电动机有UI＝P机＋I2r，解得r＝2.2 Ω。 (2)电动机的工作效率η＝×100%＝×100%＝80%。 答案：(1)2.2 Ω　(2)80% B级——选考进阶 10．(2023·南平邵武检测)(多选)电池放电时能输出的总电荷量叫作电池的容量，通常以“安时”(A·h)或“毫安时”(mA·h)作为单位。一般的锂电池，充电电压约为工作时额定电压的1.2倍。某款电动摩托车的部分参数如下表，由表中数据可知下列选项正确的是(　 ) 锂电池容量 额定电压 充电电压 最大速度 额定功率 20 A·h 60 V 72 V 48 km/h 800 W A.该车以额定功率行驶时，理论上的额定电流为20 A B．该车以额定功率行驶时，理论上的额定电流约为13.3 A C．该车的锂电池储存的能量理论上为1.2 kWh D．该车在水平路面以最大速度行驶时，所受的阻力约为16.7 N 解析：选BC　该车以额定功率行驶时，理论上的额定电流为I＝＝ A≈13.3 A，A错误，B正确；该车的锂电池储存的能量理论上为E＝UIt＝60 V×20 A·h＝1.2 kWh，C正确；该车在水平路面以最大速度行驶时，所受的阻力约为f＝＝ N＝60 N，D错误。 11．智能感应式矫正器能提醒不良姿势，起到矫正的作用。如图是某矫正器的铭牌信息，已知当剩余电池容量为总容量的20%时，智能感应式矫正器将停止工作。若该智能感应式矫正器工作时一直处于额定工作状态，使用前电池容量为零，则下列说法正确的是(　 ) A．理论上该矫正器充满电可以连续工作约4.6小时 B．第一次充满电的时间和可正常工作时间之比约为 C．电池容量的单位mAh是能量单位 D．该矫正器充满电所储存的能量约为6.7×103 J 解析：选D　额定工作状态时的电流为I＝＝ A＝ A，理论上该矫正器充满电可以连续工作的时间为t＝＝ h＝3.7 h，A错误；第一次充满电的时间t′＝＝ h＝2.5 h，第一次充满电的时间和可正常工作时间之比为＝＝，B错误；电池容量的单位mAh是电荷量单位，C错误；该矫正器充满电所储存的能量为E＝UIt＝3.7×500×10－3×3 600 J≈6.7×103 J，D正确。 12．有一个直流电动机，把它接入0.2 V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A；把它接入2 V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1 A。 (1)求这台电动机的内阻； (2)求电动机正常工作时的输出功率； (3)如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率为多大？ 解析：(1)电动机不转时电路为纯电阻电路，由欧姆定律可知电动机的内阻r＝＝ Ω＝0.5 Ω。 (2)电动机正常工作时电路为非纯电阻电路， 消耗的总功率P总＝UI＝2×1 W＝2 W 线圈内阻的热功率P热＝I2r＝12×0.5 W＝0.5 W 则电动机正常工作时的输出功率 P出＝P总－P热＝2 W－0.5 W＝1.5 W。 (3)电动机的转子突然被卡住，此时电路为纯电阻电路， 发热功率P＝＝ W＝8 W。 答案：(1)0.5 Ω　(2)1.5 W　(3)8 W 3 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$