(同步)人教版高中物理 选修3-1 2.5 焦耳定律 同步练习C卷

人教版高中物理选修3-1 2.5 焦耳定律同步练习C卷
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、选择题 (共10题；共21分)
1. （2分）(2019·漳州模拟) 如图所示，在竖直面内有一半径为L的圆形光滑金属导轨CPD，处于磁感应强度大小为B、方向与导轨平面(纸面)垂直向里的匀强磁场中，圆心为O，直径CD水平，半径OP竖直O、D间用导线连接。

一质量分布均匀的金属棒OA，长为L，电阻为R，质量为m，能绕水平轴O在竖直平面内自由转动，棒与导轨和轴O始终接触良好，一切摩擦及其他电阻均不计，重力加速度大小为g。

若棒从CO处由静止释放，第一次到达OP处时的角速度为ω，则下列判断正确的是（）
A . 棒能摆到OD处
B . 从OC到PO的过程中，通过棒横截面的电荷量为
C . 棒第一次到达OP处时，棒中通过的电流为
D . 棒最终会停下，产生的总焦耳热为 mgL
2. （2分） (2020高二上·和平期中) 某型号家用电饭锅的额定功率为700W，额定电压为220V，则电饭锅正常工作时的电流为（）
A . 3.2A
B . 4.6A
C . 5.5A
D . 6.2A
3. （2分）蓄电池的电动势为2 V，用该电源为某电路供电，电路中每通过3 C电荷量时，关于电路中的能量转化，以下说法正确的是（）
A . 在电源外部把6 J的电势能转变为化学能
B . 电路把6 J的电势能转变为其他形式的能
C . 在电源内外部把6 J的电势能转变为化学能
D . 在电源内外部把3 J的化学能转变为电势能
4. （2分）两个小灯泡的标识分别是L1“6 V,6 W”，L2“6 V,9 W”，把它们串联后接在同一直流电源上(电源内阻可忽略不计)，L1消耗的功率恰好为6 W，则L2消耗的功率为（）
A . 6 W
B . 9 W
C . 4 W
D . 条件不足，不能确定
5. （2分） (2020高二上·佛山期末) 某型号大疆牌无人机的飞行器由四个多旋翼电机并联组成，设每个电机内阻为r、正常工作时工作电流为I、电压为U。

以下关于飞行器的输出功率正确的是（）
A . 4UI
B .
C .
D .
6. （2分）对计算任何用电器的电功率都适用的是（）
①. ②.③.④.
A . ①②
B . ②③
C . ①④
D . ③④
7. （2分） (2020高二上·柳州期末) 如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时（）
A . 电压表的读数增大
B . 电源的效率增大
C . 消耗功率可能减小
D . 电容器C所带电荷量减小
8. （2分） (2019高二上·嘉兴月考) 电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧干前的加热状态，另一种是锅内水烧干后的保温状态，图是电饭锅电路的示意图，S是由感温材料做成的开关，下列说法中正确的是（）
①其中R2是供加热用的电热丝
②当开关S接通时，电饭锅为加热状态，S断开时为保温状态
③要使R2在保温状态时的功率为加热状态时的功率的的一半，应为2﹕1
④要使R2在保温状态时功率为加热状态时功率的一半，应为( －1)︰1
A . ①②③
B . ②③④
C . ①②④
D . ①③④
9. （2分）如图所示，R1＝10Ω，R2＝20Ω，R3＝30Ω，接在电源上时，功率分别为P1、P2、P3 ，则（）
A . P1＞P2＞P3
B . P1＝P2＝P3
C . P2＜P1＜P3
D . P1＜P2＜P3
10. （3分） (2018高三上·瓦房店月考) 在如图所示的虚线框内有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁感应强度随时间变化规律如图所示．边长为l、电阻为R的正方形均匀线框abcd有一半处在磁场中，磁场方向垂直于线框平面，此时线框ab边的发热功率为P，则下列说法正确的是（）
A . 磁感应强度
B . 线框中感应电流为
C . 线框cd边的发热功率为P
D . a端电势高于b端电势
二、解答题 (共4题；共50分)
11. （15分） (2016高二上·翔安期中) 如图所示为直流电动机提升重物装置，电动机的内阻一定，闭合开关K，当把它接入电压为U1=0.2V的电路时，电动机不转，测得此时流过电动机的电流是I1=0.4A；当把电动机接入电压为U2=4.0V的电路中，电动机正常工作且电动机匀速提升重物，工作电流是I2=1.0A，求：
（1）电动机线圈的电阻r；
（2）当U2=4.0V电动机正常工作时的输出功率及电动机的效率；
（3）如果重物质量m=0.5kg，当U2=4.0V时电动机提升重物的速度大小是多少？（g取10m/s2）
12. （10分） (2016高二上·眉山期中) 如图所示，电源电动势E=25V，电源内阻r=0.5Ω，定值电阻R=2.0Ω，M为直流电动机，电动机线圈电阻R0=1.0Ω．电动机正常工作时，理想电流表的读数为I=2A．求：
（1）电源的输出功率；
（2）正常工作时电动机的效率η．
13. （10分） (2017高二上·景德镇期末) 在如图所示电路中，定值电阻R0=2Ω，安培表和伏特表均为理想电表．闭合开关K，当滑动变阻器Rx滑片P从一端移向另一端时，发现电压表的电压变化范围为0V到3V，安培表的变化范围为0.75A到1.0A．求：
（1）电源的电动势和内阻；
（2）移动变阻器滑片时，能得到的电源的最大输出功率．
14. （15分） (2020高三上·东城期中)
（1）电流做功，实质上是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功。

若某段电路两端的电压为U，通过的电流为I，请论述说明电流在这段电路上做功的功率P＝UI。

（2）为防止安全事故的发生，电路在布线时有相应的标准，供电电流越大的地方需要的导线越粗。

设通电产生的焦耳热Q与导线升高的温度ΔT之间满足如下关系：Q＝kcmΔT，其中c表示物体的比热，m为物体的质量，k 为大于1的常数。

请你选择适当的物理量，通过论述和计算证明“为避免升温过快，若电流越大，电阻线应该越粗”。

（3）超导体在温度特别低时电阻可以降到几乎为零。

将一个闭合超导金属圆环水平放置在匀强磁场中，磁感线垂直于圆环平面，逐渐降低温度使超导环发生由正常态到超导态的转变后突然撤去磁场，此后若环中的电流不随时间变化，则表明其电阻为零。

为探究该金属圆环在超导状态的电阻率上限，研究人员测得撤去磁场后环中电流为I，并经一年以上的时间t 未检测出电流变化。

实际上仪器只能检测出大于ΔI的电流变化，其中ΔI<<I，当电流的变化小于ΔI时，仪器检测不出电流的变化，研究人员便认为电流没有变化。

设环的横截面积为S，环中电子定向移动的平均速率为v，电子质量为m、电荷量为e，环中定向移动电子减少的动能全转化为圆环的内能。

试用上述给出的各物理量，求超导状态的电阻率上限ρ。

参考答案一、选择题 (共10题；共21分)
答案：1-1、
考点：
解析：
答案：2-1、
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答案：3-1、
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答案：4-1、考点：
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答案：5-1、考点：
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答案：6-1、考点：
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答案：7-1、考点：
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答案：8-1、考点：
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答案：9-1、
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答案：10-1、
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二、解答题 (共4题；共50分)答案：11-1、
答案：11-2、
答案：11-3、考点：
解析：
答案：12-1、
答案：12-2、考点：
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答案：13-1、答案：13-2、
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答案：14-1、答案：14-2、
答案：14-3、
考点：
解析：。