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2016年河南单招物理模拟试题:电功率和焦耳定律


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2016 年河南单招物理模拟试题:电功率和焦耳定律
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1:下列用电器中,利用电流的热效应工作的是 A、电风扇 B、电炉 C、电饭锅 D、洗衣机

2: 关于电场线的以下说法,正确的是( )。

A、电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同

B、沿电场线的方向,电场强度越来越小 C、电场线越密的地方,同一检验电荷受的电场力就越大 D、顺着电场线移动电荷,电荷受电场力大小一定不变

3:一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压 220 V 的交流电源上(其内电阻可忽略不计),均正常工作。用电 流表分别测得通过电饭煲的电流是 5.0 A,通过洗衣机电动机的电流是 0.50 A,则下列说法中正确的是( ) A、电饭煲的电阻为 44 Ω,洗衣机电动机线圈的电阻为 440 Ω B、电饭煲消耗的电功率为 1 555 W,洗衣机电动机消耗的电功率为 155.5 W C、1 min 内电饭煲消耗的电能为 6.6×10 J,洗衣机电动机消耗的电能为 6.6×10 J D、电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的 10 倍
4 3

4: (2013 重庆理综)如图所示,高速运动的 粒子被位于 O 点的重原子核散射,实线表示仅粒子运动的轨迹,M、N 和 Q 为轨迹上的三点,Ⅳ点离核最近,Q 点比舾点离核更远,则 ( )

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A.

粒子在肘点的速率比在 Q 点的大

B、三点中,

粒子在Ⅳ点的电势能最大

C、在重核产生的电场中,M 点的电势比 Q 点的低 D. 粒子从 M 点运动到 Q 点,电场力对它做的总功为负功

5: 如图为某款电吹风的电路图。盘、b、c、d 为四个固定触点,可动的扇形金属触片 P 可同时接触两个触点。触片 P 处于不同位置时,电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风等不同的工作状态。n1 和 n2 分别是理想变压器的两个 线圈的匝数,该电吹风的各项参数如表所示。下列说法正确的有( )

热风时输入功率 冷风时输入功率 小风扇额定电压 正常工作时小风扇输出功率

460W 60W 60V 52W

A、吹热风时触片 P 与触点 b、c 接触 B、小风扇的内阻为 60Ω C、吹热风时电热丝的电阻为 121Ω D、换用更长的电热丝(材料、粗细均不变) ,则吹的热风温度更高

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6: (2008.上海)电动车所需能量由它所携带的蓄电池供给。图 1-6 -6 为某类电动车与汽油车性能的比较,通常车 用电动机的质量是汽油机的 4 倍或 5 倍。 为促进电动车的推广使用, 在技术上主要应对电动车的_______、 _______ 等部件加以改进。

给电动车蓄电池充电的能量实际上来自于发电站,一般发电站燃烧燃料所释放出来的能量仅 30%转化为电能, 在向用户输送及充电过程中又损失了 20%,这意味着使用电动车时能量转化的总效率约为______%。

7:如图所示,图线 AB 是电路的路端电压随电流变化的关系图线. OM 是同一电源向固定电阻 R 供电时,R 两端 的电压电变化的图线,点 C 为两图线的交点,则 R 的阻值 ,在交点 C 处表示电源的输出功率 ,在 C 点, 电源内部消耗的电功率 ,电源的最大输出功率 .

8: 用一个标有额定电压为 12 V 的灯泡做实验,测得灯丝电阻尺随灯泡两端电压变化关系的图线如图所示,利用这 条曲线可计算出正常发光条件下,灯丝的电功率为______W,若用一定值电阻与灯泡串联,接在 20 V 电压上,

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要使灯泡正常发光,串联的电阻为____



9:近年来我国建立了许多风力发电厂。一台风力发电机的参数为:额定发电功率 10 kW、输出电压 220 V、额 定风速 10 m/s、风轮机叶片的长度为 4 m。请你根据这些参数回答下面的问题。当风速为 10 m/s 时,发电机以 额定功率发电,将全部电能用两条导线直接给用户供电,导线上的电流为______A;已知空气的密度 ρ
气=1.3kg/m 空

3

, 通过风轮机一个叶片旋转一周扫过面积的最大风能为可利用风能, 则此过程中发电机利用风能的

效率约为______。

10:如图所示电路中,电源电动势 E=8V,内电阻 r=4Ω,定值电阻 R 1=6Ω,R 为最大阻值是 40Ω 的滑动变阻

器。则电压表的最大读数为_______V,电源的最大输出功率为

W。

11:(1) (6 分)如图 a 是某同学做“研究匀变速直线运动”实验时获得的一条纸带. ①打点计时器电源频率为 50Hz.A、B、C、D、E、F、G 是纸带上 7 个连续的点,F 点由于不淸晰而未画出.试根 据纸带上的数据,推测 F 点的位置并在纸带上标出,算出对应的速度 vF=_______m/s(计算结果保留两位有效数 字)

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②图 b 是该同学根据纸带上的数据,作出的 v-t 图象.根据图象,t=0 时加速度 a= _______m/s (计算结果保留两 位有效数字)

2

(2) (12 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 。为了进一

步研究其在一定电压范围内,输出功率与输入电压的关系,需要进一步做实验,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 ; ; ; ;

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滑动变阻器 R,0~10 ,2A;

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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在图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。

12: (10 分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,待测小灯泡上标有“3V,1.5W”的字样。测量小灯泡两端的 电压和小灯泡的电流时,备有如下器材:E、直流电压表 O -15V(内阻约 200kΩ) F、滑动变阻器 10Ω、1A G、滑动变阻器 lkΩ、300mA ①除开关、导线外,为了完成该实验,需要从上述器材中选用的器材有 .(用序号字母表示) ②利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线,要求测量多组实验数据,请你在答卷虚线框内画出 实验原理电路图;并将图中实物连接成实验电路图.

③下表中的各组数据是此学习小组在实验中测得的,根据表格中的数据在方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲 线.

④试估算当小灯泡两端电压为 2.2V 时,该灯泡的实际功率为

W(结果保留两位有效数字)

13:如右图所示,电源电动势 E="10" V,内阻 r=0.5Ω,标有“8 V,16 W”的灯泡恰好能正常发光,电动机 M 绕组的 电阻 R 0=1Ω,求:

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【小题 1】通过电源的电流; 【小题 2】电源的输出功率; 【小题 3】电动机的输出功率。

14:在如图所示的电路中,电源电动势 E=15V,内阻 r=5Ω,电阻 R 1、R 2、R 3 的阻值均为 10Ω,S 为单刀三掷 电键,求

(1)电键 S 接 A 时电压表的读数 (2)电键 S 接 B 时电源的输出功率 (3)电键 S 接 C 时电源的效率

15:一个“220V 1000W”的电热器,在额定电压下通电 15 分钟。 (1)额定电流多大? (2)产生的热量是多少焦?

答案部分

1、B,C 略

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2、C 电场线密的地方电场强度 E 大,电荷 g 受到的电场力 F=qE 就大

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3、C

试题分析:电饭煲与洗衣机的都与电源并联,电源两端电压相等,均为 220V,由欧姆定律可求得电饭煲的电阻



,但洗衣机不是纯电阻用电器,由

求得的电阻是错误的,所以 A , 所以 B 项错误; 电饭煲和洗衣机在 1min ,所以 C 项正确;因洗衣机的内阻未知,无

项错; 它们消耗的电功率分别为 内产生的电能分别为 法比较二者的发热功率,所以 D 项错误。 考点:考查了电功和电功率的计算

4、B 粒子与重原子核均带正电,二者之间存在斥力作用,且仅有斥力作用,故两者靠近时斥力做负功,动能减小, 电势能增大;远离时斥力做正功,动能增大,综上可知, 粒子在 Q 点时动能最大,速率也最大,A 项错误。 粒子在 N 点时电势能最大,B 项正确。在正电荷的电场中,场源处电势最高,距场源越远电势越低,M 点离 0 点较近,该点电势较高,C 项错误。因在 Q 点时粒子的动能比在 M 点时的动能大,故在从 M 到 Q 的过程中电场 力做的总功为正功,D 项错误。

5、C A。电动机与电热丝同时接入电路时吹热风,触片 P 与触点 a、b 接触。故 A 错误; B、 小风扇消耗的功率转化为机械功率和线圈上的热功率, 因未说明小风扇的效率, 所以不能计算小风扇的内阻。 60Ω 是风扇消耗的电能全部转化为内能时的电阻。故 B 错误;

C、吹热风时电热丝消耗的功率 P 热=P 热入﹣P 冷入=460﹣60=400W,则电阻丝的电阻 C 正确;

Ω,故

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D、根据公式

可知,电源电压不变,电阻越大,电功率越小,所以换用更长的电热丝(材料、粗细均不

变) ,电阻变大,电吹风吹热风时的功率将变小,温度降低。故 D 错误。 故选:C、

6、蓄电池电动机 16.8 为了改进电动车必须增加蓄电池储存的能量,减小车用电动机的质量,假设发电站燃烧燃料释放能量的功率为 Po , 则 使 用 电 动 车 时 能 量 转 化 的 功 率 , 即 最 终 转 化 为 电 动 车 动 能 的 功 率

,所以使用电动车时能量转化的总效率约为



7、 2

8W 4W 9W

试题分析:根据 的输出功率

所以 R 的阻值为 U-I 图线的斜率的大小,由图知 R= ; 由 图 可 知 电 源 内 阻 为 r=1

;在交点 C 处表示电源 ,所以电源内部消耗的电功率

;由图中读出 E=6V,因为当外电路电阻等于内阻时,电源输出功率最大,且最大值为

=9W. 考点:此题考查电阻的 U-I 图线和电源的 U-I 图线以及电源的输出功率,内阻消耗功率,电源输出功率最大的条 件等知识点。同时考查运用图像获取信息的能力。

8、18

5.33

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额定电压为 12 V, 则正常发光条件下,

。 串联电阻需要分担的电压为 8V, 则





,故



9、 45.5 30.6 % 根据公式 P=UI,P=10KW,U=220V,可得 I=45.5A,单位时间内扫过的空气体积为 ,所以扫过的空气质

量为

, 故单位时间内这些质量的动能为

,所以发电

机利用风能的效率为



10、 6.4,3.84 电压表测量的是路端电压,当外电阻最大时路端电压最大,R 的左右两部分先并联在与 R1 串联,所以电阻 R 并

联最大阻值为 20Ω,路端电压此时最大为 6.4V,当外电阻和电源内阻相等时输出功率最大,为

11、(1)①如图,

②5.0

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(2) ①V1 0.5 小 ② ③1.72

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(1)①如图,

②本题可应用逐差法求加速度

=5 m/s (2) ①线圈

2

内阻约为 1 欧,额定电流为 1A,当不转动时为纯电阻电路,两端电压最大为 0.5V,电压表选择 V1 ,由欧姆定律 电阻 R=U/I=0.5 焦耳热功率为 , ②滑动变阻器采用分压,电流表采用外接法③电流表示数为 0.4A,电动机功率为 UI=1.8W, =0.08,输出功率为 1.8W-0.08W=1.72W

12、①

ACDF

(2 分)



③ ④ 1.0 (2 分)

试题分析: ① 根据小灯泡额定电压 3v 判断电压表选择

量程即 D , “3V , 1.5W” 可得灯泡额定电流

,所以电流表选择 C。由于要描绘伏安特性曲线,电压从 0 开始调节,滑动变阻器选择小的即 F, 滑动变阻器 G 的最大电流小于灯泡额定电流而排除,电源必选。

②由于要描绘伏安特性曲线, 电压从 0 开始调节, 滑动变阻器选择分压式, 灯泡正常发光电阻根据 依据”大内偏大小外偏小”,而 ,电流表选择外接法。具体电路见答案。

,

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③描点作图,而电压与电流并不成正比例关系,图像是平滑的曲线。随电压升高,电阻变大。 ④ 根 据 上 题 目 中 描 点 作 图 , 当 小 灯 泡 两 端 电 压 为 2.2V 时 , 电 流 考点:描绘小灯泡伏安特性曲线的实验设计探究 ,消耗的电功率

13、 【小题 1】4A 【小题 2】32W 【小题 3】12W 略

14、 (1)U 1=0; (2)P=7.2W; (3)η=75%

试题分析: (1)S 接 A 时,电压表被短路,所以电压表读数 U 1=0 (2)S 接 B 时,R 1 与 R 2 串联,电路中电流为 I 2 ="E/(R1+R2+r)" ="0.6A" 输出功率 P =I 2 (R 1+R 2) =7.2W (3)S 接 C 时,外电路总电阻 R=R 2R 3/(R 2+R 3) =15Ω 电源效率 η=I R/I (R+r) =75% 考点:电功率,串并联电路规律,闭合电路欧姆定律
2 2 2

15、 (1)50/11 A (2)9×10 J

5

试题分析:

(1)根据功率表达式 P=UI 可得 (2)电热器产生的热量为 考点: 本题考查电功率与焦耳热。

; 。

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