高中物理焦耳定律试题

如图所示是某直流电路中电压随电流变化的图像，其中a、b分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况，下面说法正确的是              （   ）

A．阴影部分的面积表示电源的输出功率

B．阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率

C．当满足α＝β时，电源的效率最高

D．当满足α＝β时，电源的效率小于50%

一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为与。若把此灯泡接到输出电压为的电源两端，则灯泡消耗的电功率（）

A．	等于	B．	小于 ，大于
C．	等于	D．	小于

(19分)
（1）1920年科学家史特恩测定气体分子速率的装置如题22图1所示，A、B为一双层共轴圆筒形容器，外筒半径为R，内筒半径为r，可同时绕其共同轴以同一角速度w高速旋转，其内部抽成真空．沿共同轴装有一根镀银的铂丝K，在铂丝上通电使其加热，银分子（即原子）蒸发成气体，其中一部分分子穿过A筒的狭缝a射出到达B筒的内表面．由于分子由内筒到达外筒需要一定时间，若容器不动，这些分子将到达外筒内壁上的b点，若容器转动，从a穿过的这些分子仍将沿原来的运动方向到达外筒内壁，但容器静止时的b点已转过弧长s到达点．测定该气体分子最大速度的大小表达式为v =_________．

（2）某同学在研究灯泡的电阻随灯泡两端电压增大而变化的实验中，用伏安法分别测出A、B两个灯泡的伏安特性曲线如题22图2所示．
①若用多用表欧姆档测A灯的电阻，其阻值约为_____Ω．
②若将B灯接在电动势为16V，内阻为4Ω的电源两端，B灯的实际功率为_____W．
③若将A灯和B灯并联接在上述电源两端，B灯的实际功率为_____W．

利用水流和太阳能发电，可以为人类提供清洁能源。水的密度，太阳光垂直照射到地面上时的辐射功率，地球表面的重力加速度取g=10m／s²。
（1）三峡水电站发电机输出的电压为18kV。若采用500kV直流电向某地区输电5.0×10⁶kW，要求输电线上损耗的功率不高于输送功率的5％，求输电线总电阻的最大值；
（2）发射一颗卫星到地球同步轨道上（轨道半径约为地球半径的6.6）利用太阳能发电，然后通过微波持续不断地将电力输送到地面，这样就建成了宇宙太阳能发电站。求卫星在地球同步轨道上向心加速度的大小；
（3）三峡水电站水库面积约1.0×10⁹m²，平均流量Q=1.5×l0⁴m³／s，水库水面与发电   机所在位置的平均高度差h=l00m，发电站将水的势能转化为电能的总效率。在地球同步轨道上，太阳光垂直照射时的辐射功率为10P₀。太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率=20％，将电能输送到地面的过程要损失50％。若要使（2）中的宇宙太阳能发电站的发电能力与三峡电站相当，卫星上太阳能电池板的面积至少为影大?

如图所示为一建筑工地为吊装材料用的卷扬机模型，可简化为:用原、副线圈的匝数比为n的理想变压器,给原线圈接电压为u=U₀sinωt的正弦交流电，输出端接有一个交流电流表和一个电动机，电动机的线圈电阻为R．当输入端接通电源后，电动机带动一质量为m的重物匀速上升，此时电流表的示数为I，重力加速度为g，下列说法正确的是:

A．电动机两端电压为IR	B．原线圈中的电流为nI
C．电动机消耗的电功率为
D．重物匀速上升的速度为

如图所示，在水平匀速运动的传送带的左端（P点），轻放一质量为m=1kg的物块，物块随传送带运动到A点后抛出，物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑。B、D为圆弧的两端点，其连线水平已知圆弧半径R=1.0m，圆弧对应的圆心角θ=106º，轨道最低点为C，A点距水平面的高度h=0.80m.（g取10m/s²，sin53º=0.8，cos53º=0.6）求：
（1）物块离开A点时水平初速度的大小；
（2）物块经过C点时对轨道压力的大小；
（3）设物块与传送带间的动摩擦因数为0.3，传送带匀速运动的速度为5m/s，求物块从P点运动至A点过程中电动机多消耗的电能。

如图所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L标有“6 V，12 W”字样，电动机线圈的电阻R_M="0.50" Ω.若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是（   ）

A．流经电动机的电流是12A

B．电动机的输出功率12 W

C．电动机的输出功率是10 W

D．电动机的热功率是72 W

如图所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接．只合上开关S₁，三个灯泡都能正常工作．如果再合上S₂，则下列表述正确的是

A．电源输出功率增大	B．L1上消耗的功率增大
C．通过R1上的电流增大	D．通过R3上的电流增大

在如图A所示电路中，电源电动势为E = 6V，内阻不计，小灯L上标有“6V，0.3A”字样，滑动变阻器R₁的阻值范围是0～20Ω，电阻R₂上标有“15Ω，4A”字样，电流表的量程为0～0.6A。

甲、乙两同学在讨论滑动变阻器功率的取值范围时，甲同学认为：由于电流表允许通过的最大电流为0.6A，所以通过R₁的最大电流为  I_1m = I_Am–I_L =" 0.6A–0.3A" = 0.3A，这时滑动变阻器R₁两端的电压为  U_1m = E－I_1m R₂ = 6V－0.3×15V =" 1.5V" ，因此， 滑动变阻器的最大功率为   P_1m = I_1m U_1m=" 0.3×1.5W" = 0.45W。
乙同学不同意甲同学的看法，他认为滑动变阻器的功率决定于通过它的电流和它两端电压的乘积，即P₁ = I₁ U₁，电流最大时功率未必最大，只有电流、电压的乘积最大时，功率才最大，如图B所示。
你认为甲、乙两位同学中，哪位同学的看法正确，如果你认为甲同学正确，请简述他正确的理由；如果你认为乙同学正确，请求出滑动变阻器R₁的最大功率P_1m。

有一起重机用的直流电动机，如图7-2-8所示，其内阻r＝0.8Ω，线路电阻R＝10Ω，电源电压U＝150V，电压表示数为110V，求：
（1）通过电动机的电流；
（2）输入到电动机的功率P_入；
（3）电动机的发热功率P_r，电动机输出的机械功率．

如图所示，已知电源电动势为ε，内电阻为r，闭合电键k电路工作稳定后，A、B、C三个制作材料相同的白炽灯泡发光亮度一样，那么以下判断正确的是(     )

A．A、B、C三个灯功率、电压都不同

B．A、B、C三个灯功率相同、电压不同

C．C灯电阻最大、B灯电阻最小

D．当变阻器滑动片向左滑动时，A灯、C灯变亮，B灯变暗

2008年1月下旬以来，我国南方遭遇50年未遇的雨雪冰冻灾害。新华网长沙１月２６日电，马路上的冰层坚硬如铁、光滑如玻璃，高压电线覆冰后有成人大腿般粗，为清除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰。若在正常供电时，高压线上送电电压为U，电流为I，热损耗功率为ΔP；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9ΔP，则除冰时（认为输电功率和输电线电阻不变）（    ）

A．输电电流为	B．输电电流为
C．输电电压为	D．输电电压为

有位同学用以下方法测定一台收录机的功率：合上收录机开关，把音量控制在适当的范围内，再把家中所有的用电器关闭，然后观察自己家中使用的电度表的转盘速度，发现转盘转过两圈所需的时间是150 s.该电度表上标明每千瓦时（1度电）转1 200圈.由此可以计算出收录机的功率为_____________.

一个电阻加10 V电压时，通过它的电流是200 mA，则当通过它的电流是100 mA时，它两端的电压是____________V，这个电阻的阻值是____________Ω.

两根材料和长度都相同的均匀电阻丝R1和R2，R1横截面积较大，在它们上面用少许凡士林粘几根火柴棒，当两端并联在电源上后，若不计散热，则（   ）

A．R1上的火柴棒先掉下来

B．R2上的火柴棒先掉下来

C．R1和R2上的火柴棒同时掉下来

D．无法判断哪根电阻丝上的火柴棒先掉下来