第一級(jí)：物理觀念——學(xué)考達(dá)標(biāo)
1.(2025·福建寧德階段練習(xí))(多選)下列對(duì)電功及焦耳定律公式的理解正確的是( )
A.非純電阻電路中的電功可能等于焦耳熱
B.焦耳定律適用于一切電路的焦耳熱的求解
C.電功的另一表達(dá)式W=U2R·t只適用于純電阻電路
D.電功公式W=UIt、焦耳定律公式Q=I2Rt都適用于任何電路,因此W一定等于Q
2.(2025·浙江嘉興階段練習(xí))一只標(biāo)有“220 V,60 W”字樣的白熾燈,用多用電表測(cè)量它的燈絲電阻時(shí),其阻值可能為( )
A.1 210 ΩB.807 Ω
C.65 ΩD.0
3.用不同材料做成兩形狀、大小相同的導(dǎo)體棒甲、乙,接在如圖所示的電路中,理想電壓表 V1的示數(shù)大于V2的示數(shù)。則導(dǎo)體棒甲( )
A.電阻率小
B.電功率小
C.在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量多
D.在相同時(shí)間內(nèi)通過的電荷量大
4.(2025·海南?？陔A段練習(xí))長短、粗細(xì)均相同的保險(xiǎn)絲和銅絲分別接到線路板上A、B間和C、D間,如圖所示。移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)保險(xiǎn)絲熔斷而銅絲完好。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.保險(xiǎn)絲的電阻比銅絲的大
B.通過保險(xiǎn)絲的電流比銅絲的大
C.電流通過保險(xiǎn)絲產(chǎn)生的熱量比銅絲的多
D.為了用電安全,禁止用銅絲代替保險(xiǎn)絲
5.(2025·江西新余檢測(cè))(多選)圖像法是利用圖像這種特殊且形象的工具,表達(dá)各物理量之間存在的內(nèi)在關(guān)系或規(guī)律的方法。關(guān)于下列圖像的解釋,正確的是( )
A.甲圖是某物體的熔化圖像,B、C兩點(diǎn)內(nèi)能不相等
B.乙圖是電阻和通電時(shí)間一定時(shí)電熱Q與電流I的關(guān)系圖
C.丙圖說明,當(dāng)電阻一定時(shí),電壓與電流成正比
D.丁圖表示物體由靜止下落過程中,重力對(duì)物體做功與時(shí)間的關(guān)系
6.(多選)如圖所示,兩段長度和材料相同、各自粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線a、b串聯(lián)在電路中,橫截面積之比為Sa∶Sb=2∶3。下列說法正確的是( )
A.兩導(dǎo)線電阻之比為2∶3
B.兩導(dǎo)線中的電場(chǎng)強(qiáng)度之比為2∶3
C.兩導(dǎo)線的焦耳熱功率之比為3∶2
D.自由電子在兩導(dǎo)線中移動(dòng)的速率之比為3∶2
7.(2025·河北邯鄲月考)如圖所示,照明電路的電壓恒為U=220 V,并聯(lián)了20盞電阻為R=400 Ω的電燈(忽略電燈電阻的變化),兩條輸電線的電阻均為r=1.0 Ω。下列說法正確的是( )
A.并聯(lián)的電燈越多,通過輸電線的電流越小
B.只開10盞燈時(shí),輸電線上損失的電壓約為 5.24 V
C.20盞燈都打開時(shí),輸電線上損失的電功率為20 W
D.20盞燈都打開時(shí),整個(gè)電路消耗的電功率為2 200 W
8.小燈泡A、B與定值電阻R、輸出電壓恒為U的電源組成圖示電路,小燈泡A、B分別標(biāo)有“3 V,0.3 A”及“5 V,0.6 A”字樣,當(dāng)兩只小燈泡都能正常發(fā)光時(shí),應(yīng)有( )
A.電源的輸出功率為4.8 W
B.定值電阻R的阻值為15 Ω
C.電源的輸出電壓為5 V
D.定值電阻在10 s內(nèi)產(chǎn)生的電熱為30 J
9.(12分)(選自魯科版教材課后練習(xí))某商場(chǎng)安裝了一臺(tái)傾角為30°的自動(dòng)扶梯,該扶梯在電壓為380 V 的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下以0.5 m/s的恒定速率向斜上方移動(dòng),電動(dòng)機(jī)的最大輸出功率為4.9 kW。不載人時(shí)測(cè)得電動(dòng)機(jī)中的電流為5 A,若載人時(shí)扶梯的移動(dòng)速率與不載人時(shí)相同,忽略電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻的熱損耗,則不載人時(shí)扶梯運(yùn)行的電功率是多大?若輸送一個(gè)人的功率為120 W,則這臺(tái)自動(dòng)扶梯可同時(shí)乘載多少人?
第二級(jí)：科學(xué)思維與探究——選考進(jìn)階
10.(多選)如圖1所示,用充電寶為一手機(jī)電池充電,其等效電路如圖2所示。在充電開始后的一段時(shí)間t內(nèi),充電寶的輸出電壓U、輸出電流I可認(rèn)為是恒定不變的,設(shè)手機(jī)電池的內(nèi)阻為r,則時(shí)間t內(nèi)( )
A.充電寶輸出的電功為UIt
B.充電寶產(chǎn)生的熱功率為I2r
C.手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱為U2rt
D.手機(jī)電池儲(chǔ)存的化學(xué)能為UIt-I2rt
11.(多選)掃地機(jī)器人是智能家用電器的一種,能憑借一定的人工智能,自動(dòng)在房間內(nèi)完成地板清理工作。若機(jī)器人直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓為U,額定電流為I,線圈電阻為r,當(dāng)它正常工作時(shí),下列說法正確的是( )
A.電動(dòng)機(jī)的電流I=Ur
B.電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為UI
C.電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為UI-I2r
D.電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量為U2rt
12.(14分)(2025·湖南懷化階段檢測(cè))小明家新買的一輛汽車具有后視鏡加熱功能(如圖甲)。他查詢資料,了解到加熱電路簡化圖如圖乙所示,S為擋位切換開關(guān),根據(jù)氣溫、雨水情況可切換高溫、低溫和關(guān)三個(gè)擋位,高溫?fù)豕β蕿?2 W,低溫?fù)豕β蕿? W。電源電壓恒為12 V,R1和R2均為阻值不變的電熱絲。求:
(1)當(dāng)后視鏡處于高溫?fù)鯐r(shí),通過電路的電流;
(2)電熱絲R1的阻值;
(3)當(dāng)后視鏡處于低溫?fù)鯐r(shí),工作5 min電熱絲R2產(chǎn)生的熱量。

（解析）同步分層精練(十六)
1.選BC 非純電阻電路中的電功一定大于焦耳熱,故A錯(cuò)誤;焦耳定律適用于一切電路的焦耳熱的求解,故B正確;電功的另一表達(dá)式W=U2R·t只適用于純電阻電路,故C正確;電功公式W=UIt、焦耳定律公式Q=I2Rt都適用于任何電路,但是只有在純電阻電路中W才等于Q,故D錯(cuò)誤。
2.選C 白熾燈可以看作純電阻,由P=U2R可得R=U2P=220260 Ω≈806.67 Ω,此數(shù)值為白熾燈正常發(fā)光時(shí)的阻值,由于燈絲為金屬材料,電阻率隨溫度的升高而增大,當(dāng)白熾燈不發(fā)光時(shí),溫度低,所以燈絲的阻值要小于此數(shù)值,但不可能為零,故選C。
3.選C 導(dǎo)體棒甲、乙串聯(lián),通過導(dǎo)體棒甲、乙的電流相同,理想電壓表 V1的示數(shù)大于 V2的示數(shù),則導(dǎo)體棒甲兩端的電壓大于導(dǎo)體棒乙兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律可知,導(dǎo)體棒甲阻值較大,導(dǎo)體棒甲、乙形狀、大小相同,則導(dǎo)體棒甲電阻率大,故A錯(cuò)誤;通過導(dǎo)體棒甲、乙的電流相同,導(dǎo)體棒甲阻值較大,根據(jù)P=I2R,可知導(dǎo)體棒甲電功率大,根據(jù)Q=I2Rt,可知導(dǎo)體棒甲在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量多,故B錯(cuò)誤,C正確;通過導(dǎo)體棒甲、乙的電流相同,根據(jù)q=It,可知在相同時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體棒甲、乙的電荷量相同,故D錯(cuò)誤。
4.選B 因?yàn)楸ｋU(xiǎn)絲和銅絲串聯(lián),因此通過它們的電流相同,故B錯(cuò)誤;通電時(shí)間相同,電流相同,保險(xiǎn)絲熔斷,根據(jù)焦耳定律可知,保險(xiǎn)絲電阻大,產(chǎn)生的熱量多,故A、C正確;銅絲難熔斷,為了用電安全,不可以用銅絲代替保險(xiǎn)絲,故D正確。本題選錯(cuò)誤的,故選B。
5.選AD 甲圖是某物體的熔化圖像,物體不斷吸收熱量,B、C兩點(diǎn)內(nèi)能不相等,A正確;由焦耳定律Q=I2Rt可知,當(dāng)電阻和通電時(shí)間一定時(shí),電熱Q與電流的平方I2成正比,則電熱Q與電流的平方I2的圖像是一條過原點(diǎn)的直線,B錯(cuò)誤;丙圖說明,當(dāng)電阻一定時(shí),電流與電壓成正比,C錯(cuò)誤;物體由靜止下落過程中做勻加速運(yùn)動(dòng),由W=Gh=12Ggt2可知,重力對(duì)物體做功與時(shí)間的關(guān)系圖像為拋物線的一部分,D正確。
6.選CD 根據(jù)電阻的決定式R=ρLS,可知兩導(dǎo)線電阻之比為Ra∶Rb=Sb∶Sa=3∶2,故A錯(cuò)誤;金屬導(dǎo)線a、b串聯(lián),通過的電流相等,根據(jù)U=IR=EL,可知兩導(dǎo)線中的電場(chǎng)強(qiáng)度之比為Ea∶Eb=Ra∶Rb=3∶2,故B錯(cuò)誤;金屬導(dǎo)線a、b串聯(lián),通過的電流相等,根據(jù)P=I2R,可知兩導(dǎo)線的焦耳熱功率之比為Pa∶Pb=Ra∶Rb=3∶2,故C正確;根據(jù)電流的微觀定義式有I=nevaSa=nevbSb,可得自由電子在兩導(dǎo)線中移動(dòng)的速率之比為va∶vb=Sb∶Sa=3∶2,故D正確。
7.選D 并聯(lián)的電燈越多,電路電阻越小,通過輸電線的電流越大,故A錯(cuò)誤;只開10盞燈時(shí),則10盞燈并聯(lián)的等效電阻為R'=R10=40 Ω,輸電線上損失的電壓為U損=2rR'+2rU≈10.48 V,故B錯(cuò)誤;20盞燈都打開時(shí),20盞燈的等效電阻為R″=R20=20 Ω,輸電線上的電流為I″=UR″+2r=10 A,輸電線上損失的電功率為P損=I″2·2r=200 W,整個(gè)電路消耗的電功率為P=UI″=2 200 W,故C錯(cuò)誤,D正確。
8.選A 由題圖可知,電源的輸出電壓為U=UB+UA=8 V,干路電流為I=IB=0.6 A,電源的輸出功率為P=UI=4.8 W,故A正確,C錯(cuò)誤;兩只小燈泡都能正常發(fā)光,可得IR=I-IA=0.3 A,UR=UA=3 V,根據(jù)歐姆定律,可得R=URIR=10 Ω,故B錯(cuò)誤;定值電阻在10 s內(nèi)產(chǎn)生的電熱為Q=IR2Rt=9 J,故D錯(cuò)誤。
9.解析:不載人時(shí)扶梯運(yùn)行的電功率P0=UI=380×5 W=1 900 W。
設(shè)自動(dòng)扶梯最多可同時(shí)乘載的人數(shù)為N,由P最大=P0+N×120可得N=4 900?1 900120 人=25人。
答案:1 900 W 25人
10.選AD 時(shí)間t內(nèi)充電寶輸出的電功為W=Pt=UIt,故A正確;充電寶內(nèi)的電流也是I,但其內(nèi)阻未知,故無法判斷充電寶產(chǎn)生的熱功率,故B錯(cuò)誤;手機(jī)電池是非純電阻電路,故不能用U2rt計(jì)算手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱,手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱應(yīng)為I2rt,故C錯(cuò)誤;充電寶輸出的電能一部分轉(zhuǎn)化為手機(jī)電池儲(chǔ)存的化學(xué)能,一部分轉(zhuǎn)化為手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱,故根據(jù)能量守恒定律可知手機(jī)電池儲(chǔ)存的化學(xué)能為E=UIt-I2rt,故D正確。
11.選BC 電動(dòng)機(jī)是非純電阻元件,根據(jù)能量守恒定律有P電=P熱+P機(jī),即UI=I2r+P機(jī),故I2r

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