内容正文:
如皋中学高一物理5月检测
一、单选题(每题5分,共35分)
1. 将一根电阻丝接在某输出电压恒定的电源两端,电流做功的功率为P。若将金属丝均匀拉长为原来的3倍后再接入原来的电路中,则它的功率为( )
A. 9P B. C. 3P D.
2. 下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中错误的是( )
A. 焦耳热Q=I 2Rt适用于任何电路
B. W=UIt适用于任何电路,而W=I 2Rt=t只适用于纯电阻电路
C. 电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多
D. 在非纯电阻电路中,UI > I2R
3. 一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈的电阻相等,都是R,设通过的电流强度相同,则在相同的时间内,关于这只电炉和这台电动机,下列说法中正确的是( )
A. 电炉消耗的电能少于电动机消耗的电能 B. 电炉消耗的电能多于电动机消耗的电能
C. 电炉和电动机产生的热量不相等 D. 无法判断
4. 扫地机器人是智能家用电器的一种,能凭借一定的人工智能,自动在房间内完成地板清理工作。若机器人直流电动机的额定电压为U,额定电流为I,线圈电阻为r,当它正常工作时,下列说法正确的是( )
A. 电动机的电流 B. 电动机消耗的电功率
C. 电动机输出的机械功率为 D. 电动机产生的热量
5. 如题图,M是电动机,当电动机正常工作时通过的电流是I,电压是U,消耗的电功率是P,若电动机内阻为R,则( )
A. B. C. D.
6. 关于电源和电路,下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势就是闭合电路中电源两端的电压
B. 电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置
C. 电动势的数值等于电源每秒转换的能量
D. 闭合电路中的自由电子总是从低电势处向高电势处移动
7. 有一种太阳帽,它的前面有一个小风扇,一个小型的太阳能电池板与它相接,对其供电。经测量该电池能产生的电动势E=0.6V,关于该电池的描述正确的是( )
A. 把该电池接入闭合电路后,电动势减小
B. 单位时间内可把0.6J的太阳能转化为电能
C. 该电池每通过1C电荷量能把0.6J的太阳能转化为电能
D. 该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领大
二、主观题
8. 某同学对一阻值约为的金属丝的电阻率进行了测定,先利用刻度尺测量金属丝的长度,再用螺旋测微器测量金属丝直径,然后用伏安法测出金属丝的电阻,最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。
(1)如图为某次测量金属丝直径时螺旋测微器的示数,其测量值_____。
(2)实验室提供的器材有:
A.电压表(量程,内阻约)
B.电流表(量程,内阻约)
C.电流表(量程,内阻约)
D.滑动变阻器
E.电源(输出电压恒为)、开关和导线若干
实验时电流表应选_____(填器材前的字母序号)。
(3)为使通过待测金属丝的电流能从0开始变化,实验电路应选用下图中的_____。
(4)实验中测得金属丝电阻为,长度为,直径的平均值为,则该金属材料电阻率的表达式为_____(用、、等字母表示)。
(5)若已知电压表的读数为,内阻为,电流表的读数为,内阻为,根据第(3)问中所选电路,写出真实值的计算表达式:_____(用本题中所给物理量表示)。
9. 某同学玩电动玩具汽车时,发现了一个现象:启动电源,电动机正常工作,车轮正常转动,当不小心卡住车轮时,车灯会变暗。玩具汽车的简化电路如图所示,电源电动势E=10V,内阻r=2Ω,车轮电动机的额定电压,线圈电阻,灯泡电阻R=6Ω(保持不变)。求:
(1)玩具汽车正常工作时,电动机的输出功率是多少?
(2)玩具汽车被卡住后,流过电动机的电流是多少?
10. 电动自行车电路部分的原理图可简化为图乙所示,已知该电动车电源电动势,内阻,电动机内阻,车灯电阻(保持不变),保护电阻。
(1)只有闭合时,求通过电源的电流及车灯的两端电压;
(2)、均闭合时,电动机正常工作,通过电源的电流。求电动机两端的电压以及电动机输出的机械功率。
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如皋中学高一物理5月检测
一、单选题(每题5分,共35分)
1. 将一根电阻丝接在某输出电压恒定的电源两端,电流做功的功率为P。若将金属丝均匀拉长为原来的3倍后再接入原来的电路中,则它的功率为( )
A. 9P B. C. 3P D.
【答案】B
【解析】
【详解】电阻丝拉长后,材料不变,均匀地拉长为原来的3倍,可知其横截面积变为原来的三分之一倍,根据电阻定律,可知其阻值变为原来的9倍,根据可知,电源电压不变时,功率变为原来的。
故选B。
2. 下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中错误的是( )
A. 焦耳热Q=I 2Rt适用于任何电路
B. W=UIt适用于任何电路,而W=I 2Rt=t只适用于纯电阻电路
C. 电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多
D. 在非纯电阻电路中,UI > I2R
【答案】C
【解析】
【详解】A.焦耳热
适用于任何电路中的焦耳热量的计算,故A正确,不符合题意;
B.公式
是计算电路的总功的大小,适用于任何的电路,适对于纯电阻有
带入可得
故该公式只适用于纯电阻电路,故B正确,不符合题意;
C.电功率越大,表示电流做功越快,但焦耳热
还与时间有关,所以电功率越大电路中产生的焦耳热不一定越多,故C错误,符合题意;
D.在非纯电阻电路中,因为电流做功产生其它能量如机械能、化学能等,所以电功大于电热,即
故D正确,不符合题意。
故选C。
3. 一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈的电阻相等,都是R,设通过的电流强度相同,则在相同的时间内,关于这只电炉和这台电动机,下列说法中正确的是( )
A. 电炉消耗的电能少于电动机消耗的电能 B. 电炉消耗的电能多于电动机消耗的电能
C. 电炉和电动机产生的热量不相等 D. 无法判断
【答案】A
【解析】
【详解】根据可知,电炉和电动机产生的热量相等;由于电炉为纯电阻元件,所以电炉消耗的电能等于产生的热量,由于电动机为非纯电阻元件,所以电动机消耗的电能大于产生的热量,则电炉消耗的电能少于电动机消耗的电能。
故选A。
4. 扫地机器人是智能家用电器的一种,能凭借一定的人工智能,自动在房间内完成地板清理工作。若机器人直流电动机的额定电压为U,额定电流为I,线圈电阻为r,当它正常工作时,下列说法正确的是( )
A. 电动机的电流 B. 电动机消耗的电功率
C. 电动机输出的机械功率为 D. 电动机产生的热量
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.电动机是非纯电阻,根据能量守恒有
明显
得
电动机输出的机械功率为
故AB错误,C正确;
D.经过时间t,电动机产生的热量为
故D错误。
故选C。
5. 如题图,M是电动机,当电动机正常工作时通过的电流是I,电压是U,消耗的电功率是P,若电动机内阻为R,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据能量守恒有(为电动机的输出功率)
可知
可知
故A错误,B正确;
C.因为
两边同时乘U可得
故C错误;
D.结合以上分析有
两边同时乘I可得
故D错误。
故选B。
6. 关于电源和电路,下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势就是闭合电路中电源两端的电压
B. 电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置
C. 电动势的数值等于电源每秒转换的能量
D. 闭合电路中的自由电子总是从低电势处向高电势处移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.只有外电路断路时,电源两端的电压在数值上才等于电源电动势。故A错误;
B.从能量转化的角度,电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。故B正确;
C.电动势的数值等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功。故C错误;
D.闭合电路中,在电源外部,自由电子总是从低电势处向高电势处移动;在电源内部,自由电子是从高电势处向低电势处移动。故D错误。
故选B。
7. 有一种太阳帽,它的前面有一个小风扇,一个小型的太阳能电池板与它相接,对其供电。经测量该电池能产生的电动势E=0.6V,关于该电池的描述正确的是( )
A. 把该电池接入闭合电路后,电动势减小
B. 单位时间内可把0.6J的太阳能转化为电能
C. 该电池每通过1C电荷量能把0.6J的太阳能转化为电能
D. 该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领大
【答案】C
【解析】
【详解】A.无论电池是否接入电路,电动势的大小为定值0.6V,故A错误;
B.由电功公式W=UIt=EIt知,由于电流I未知,不能求出太阳能电池在1s内将太阳能转化为电能的多少,故B错误;
C.根据可知,该电池每通过1C电荷量能把0.6J的太阳能转化为电能,故C正确;
D.由于太阳能电池电动势较小,所以将太阳能转化为电能的本领比一节7号电池(电动势为1.5V)将化学能转化为电能的本领小,故D错误。
故选C。
二、主观题
8. 某同学对一阻值约为的金属丝的电阻率进行了测定,先利用刻度尺测量金属丝的长度,再用螺旋测微器测量金属丝直径,然后用伏安法测出金属丝的电阻,最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。
(1)如图为某次测量金属丝直径时螺旋测微器的示数,其测量值_____。
(2)实验室提供的器材有:
A.电压表(量程,内阻约)
B.电流表(量程,内阻约)
C.电流表(量程,内阻约)
D.滑动变阻器
E.电源(输出电压恒为)、开关和导线若干
实验时电流表应选_____(填器材前的字母序号)。
(3)为使通过待测金属丝的电流能从0开始变化,实验电路应选用下图中的_____。
(4)实验中测得金属丝电阻为,长度为,直径的平均值为,则该金属材料电阻率的表达式为_____(用、、等字母表示)。
(5)若已知电压表的读数为,内阻为,电流表的读数为,内阻为,根据第(3)问中所选电路,写出真实值的计算表达式:_____(用本题中所给物理量表示)。
【答案】(1)0.643
(2)B (3)A
(4)
(5)
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器精度为0.01mm,根据图可知金属丝直径
【小问2详解】
由于金属丝电阻为,电源输出电压为3.0V,则电路最大电流
则电流表选,即选B。
【小问3详解】
因为
所以电流表采用外接法,金属丝的电流能从0开始变化,则滑动变阻器采用分压式接法,故A选项符合题意。
故选A。
【小问4详解】
根据电阻定律
整理得
【小问5详解】
题意可知通过金属丝的真实电流为
故真实值
联立解得
9. 某同学玩电动玩具汽车时,发现了一个现象:启动电源,电动机正常工作,车轮正常转动,当不小心卡住车轮时,车灯会变暗。玩具汽车的简化电路如图所示,电源电动势E=10V,内阻r=2Ω,车轮电动机的额定电压,线圈电阻,灯泡电阻R=6Ω(保持不变)。求:
(1)玩具汽车正常工作时,电动机的输出功率是多少?
(2)玩具汽车被卡住后,流过电动机的电流是多少?
【答案】(1)5W (2)3A
【解析】
【小问1详解】
玩具汽车正常工作时,流过小灯泡的电流为
根据闭合电路的欧姆定律得
解得电路中总电流
流过电动机的电流为
电动机的输出功率是
【小问2详解】
玩具汽车被卡住后,电动机电路为纯电阻电路,则电动机和灯泡并联后的总电阻为
回路中的总电流为
玩具汽车被卡住后,流过电动机的电流为
10. 电动自行车电路部分的原理图可简化为图乙所示,已知该电动车电源电动势,内阻,电动机内阻,车灯电阻(保持不变),保护电阻。
(1)只有闭合时,求通过电源的电流及车灯的两端电压;
(2)、均闭合时,电动机正常工作,通过电源的电流。求电动机两端的电压以及电动机输出的机械功率。
【答案】(1)3A;12V
(2)28V;192W
【解析】
【小问1详解】
只有闭合时,通过电源的电流
车灯的两端电压
【小问2详解】
、均闭合时,电动机两端的电压
流过车灯的电流
流过电动机的电流
因此电动机的输出功率
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