【物理】2019届二轮复习恒定电流作业 10页

第17讲　恒定电流一、选择题(在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．下列说法正确的是(　　)A．欧姆定律只适用于金属导体电路，不适用于非纯电阻电路B．根据R＝可知，对一个纯电阻而言R与U成正比，与I成反比C．某些电路元件不遵守欧姆定律，它们的电压与电流之间的关系(U－I线)乃是非线性关系，比如某些晶体二极管D．在电路中，两点之间的电压就等于这两点的电势差，沿着电流的方向，各点的电势在降低解析　欧姆定律只适用于纯电阻电路，例如金属导体、电解质溶液等，选项A错误；电阻的大小和电阻本身的性质有关，和电压、电流无关，选项B错误；某些电路元件不遵守欧姆定律，它们的电压与电流之间的关系(U－I线)乃是非线性关系，比如某些晶体二极管，选项C正确；沿着电流的方向，通过电阻后，才有电势的降落，选项D错误。答案　C2．(2018·浙江选考模拟)铜电阻温度计价格便宜，常用于测量－50～150℃温度段，在这个范围内电阻与温度呈线性关系；Rt＝R0(1＋at)，其中R0为铜电阻温度计在0℃时的电阻，Rt是温度为t时的电阻，t为温度，a>0，则此铜电阻的U－I图线为(　　) 解析　随温度升高，铜电阻温度计电阻变大，故的值随电流变大，即U－I图线的斜率增大，选项C正确，A、B、D错误。答案　C3．在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达23%。单片单晶硅太阳能电池可产生0.6V的电动势，可获得0.1A的电流，则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是(　　)A．0.24JB．0.25JC．0.26JD．0.28J解析　根据W＝UIt可得每秒单片单晶硅太阳能电池产生的能量为W＝0.6×0.1×1J＝0.06J，设太阳能每秒照射的能量为Q，则由能的转化和守恒定律得Q×23%＝W，所以Q≈0.26J。答案　C4．下面列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则(　　)自重40(kg)额定电压48(V)载重75(kg)额定电流12(A)最大行驶速度20(km/h)额定输出功率350(W)A.电动机的输入功率为576WB．电动机的内电阻为4ΩC．该车获得的牵引力为104ND．该车受到的阻力为104N解析　电动机的输入功率P入＝UI＝48×12W＝576W，选项A正确；电动机正常工作时为非纯电阻电路，不能用欧姆定律求内电阻，选项B错误；电动车速度最大时，牵引力F与阻力Ff大小相等，由P出＝Ffvmax得Ff＝＝N＝63N，选项C、D错误。答案　A5．(2018·建德选考模拟)如图1所示是我 国新疆地区的风力发电站，若每台风力发电机的功率为2MW，已知该地区每年能正常发电的时间约为5000小时，则(　　)图1A．若该地区某城市的用电功率峰值为4000MW，则需要1000台该风力发电机同时供电B．一台该风力发电机年发电量约为1.0×107kW·hC．一台该风力发电机年发电量约为1.0×106kW·hD．若该风力发电站有发电机200台，则年发电量为4×109kW·h解析　根据做功与功率的关系W＝Pt，可知一台风力发电机的年发电量为1.0×107kW·h，选项B正确，选项C错误；n＝＝＝2000台，选项A错误；W总＝nPt＝200×2MW×5000h＝2×109kW·h，选项D错误。答案　B6.(2018·浙江温岭选考适应性考试)在如图2所示的U－I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路。由图象判断错误的是(　　)图2A．电源的电动势为3V，内阻为0.5ΩB．电阻R的阻值为1ΩC．电源的效率为80%D．电源的输出功率为4W解析　根据闭合电路欧姆定律得U＝E－Ir，当I＝0时，U＝E ，可读出电源的电动势E＝3V，内阻等于图线的斜率大小，则r＝＝Ω＝0.5Ω，选项A正确；电阻R＝＝Ω＝1Ω，选项B正确；电源的效率η＝＝＝＝66.7%，选项C错误；两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作的状态，由图读出电压U＝2V，电流I＝2A，则电源的输出功率为P出＝UI＝4W，选项D正确。答案　C7．(2018·余姚选考模拟)光伏产业是新能源产业的重要发展方向之一，光伏市场的发展对于优化我国能源结构、促进能源生产和消费革命、推动能源技术创新等方面都有重要的意义。如图3所示，是某户居民楼顶平台安装的12块太阳能电池板。据楼主介绍，利用这些电池板收集太阳能发电，发电总功率可达3kW，工作电压为380V，设备使用年限在25年以上；发电总功率的30%供自家使用，还有富余发电以0.4元/度(1度＝1kW·h)价格并入国家电网。则下列说法可能正确的是(　　)图3A．该光伏项目年发电量约为2.6×104kW·hB．该光伏项目的工作总电流约为0.3AC．该光伏项目平均每天的发电量大约可供一盏60W的白炽灯工作125小时D．该光伏项目富余发电的年收入约为7000元解析　正常日照时间按照8.5h计算，年发电量约为3×365×8.5kW·h＝9307.5kW·h，选项A错误；由P＝UI知，工作总电流I＝＝A＝7.89A，选项B错误；由3×103×8.5×30%/60＝127.5，知选项C正确；富余发电的年收入的计算3×365×8.5×70%×0.4元＝2606.1元，选项D错误。答案　C 8．(2018·浙江玉环中学模拟)如图4甲所示的电路，根据测得的数据作出了如图乙所示的U－I图线，由图可知(　　)图4A．电池电动势的测量值为1.40VB．电池内阻的测量值为3.50ΩC．外电路发生短路时的电流为0.40AD．电压表的示数为0.70V时，电流表的示数I′＝0.2A解析　根据闭合电路欧姆定律U＝E－Ir，当I＝0时U＝E。图中图线与纵轴的交点坐标U＝1.40V，则电动势E＝U＝1.40V，选项A正确；图线的斜率大小k＝＝Ω＝1Ω，选项B错误；当外电路发生短路时，外电阻R＝0，由欧姆定律得短路时的电流I短＝＝1.40A，选项C错误；电压表的示数U＝0.70V时，电流表的示数I′＝＝A＝0.70A，选项D错误。答案　A9．(2018·浙江定海模拟)如图5所示，电源的电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻且R1>r，R2为光敏电阻，当光照强度减小时阻值增大，L为小灯泡，C为电容器，电表均为理想电表。闭合开关S后，若增大照射光强度，则(　　)图5A．电压表的示数减小B．电源的输出功率增大 C．电容器上的电荷量增加D．两表示数变化量的比值减小解析　增大光照则R2减小，所以电路的总电流增大，电压表测定值电阻R1两端的电压，故读数变大，选项A错误；因为R1>r，电源输出功率P出＝R外＝，则当R外＝r时，输出功率最大，当R外>r时，随外电路的电阻减小，输出功率增大，选项B正确；由于内电压、R1两端的电压均增大，则电容器两端的电压减小，带电荷量减小，选项C错误；由于U＝IR1，所以＝R1，故比值不变，选项D错误。答案　B10．(2018·富阳选考模拟)一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E、内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则(　　)A．电动机消耗的总功率为I2RB．电动机消耗的热功率为C．电源的输出功率为EID．电动机的输出功率为UI－I2R解析　电动机消耗的总功率P＝UI，热功率P热＝I2R，选项A、B错误；电源的输出功率即为电动机消耗的总功率，故为UI，选项C错误；电动机的输出功率P出＝P－P热＝UI－I2R，选项D正确。答案　D11．(2018·浙江宁海知恩中学月考)利用金属导体的电阻随温度变化的特点可以制成电阻温度计。如图6甲所示为某种金属导体的电阻R随温度t变化的图线。如果用这个金属导体做成测温探头，再把它连入图乙所示的电路中，随着测温探头处待测温度的变化，电流表的示数也会发生变化。则在t1～t2温度范围内(　　) 图6A．待测温度越高，电流表的示数越小B．待测温度越高，电流表的示数越大C．待测温度升高，电流表的示数均匀减小D．待测温度升高，电流表的示数均匀增大解析　温度越高电阻R越大，根据闭合电路欧姆定律可知，电阻越大，电流越小，选项A正确，B错误；由甲图可知，电阻随温度的变化关系可写成R＝R0＋kt，电路中电流由闭合电路欧姆定律可知I＝＝，可知电流随温度t变化并不是线性关系，因此待测温度升高，电流表示数不会均匀增大，也不会均匀减小，选项C、D错误。答案　A12.如图7所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象，直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象。将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么(　　)图7A．R接到a电源上，电源的效率较高B．R接到b电源上，路端电压较小C．R接到a电源上，电源的输出功率较大，电源效率较高D．R接到b电源上，电阻的发热功率和电源的效率都较高解析　当电阻R与电源组成闭合电路时，电阻R的U－I图线与电源的U－I 图线的交点表示工作状态，交点的纵坐标表示电压，横坐标表示电流，两者乘积表示电源的输出功率，由图看出，R接到a电源上，路端电压较大，电压与电流的乘积较大，电源的输出功率较大。电源的效率η＝＝＝，由闭合电路欧姆定律U＝E－Ir可知，b电源的内阻r较小，R接到b电源上，电源的效率较高，选项B正确。答案　B13．(2018·台州市六校联考)市区某学校创建绿色校园，新装了一批节能路灯，该路灯通过光控开关实现自动控制。路灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。如图8为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，Rt为光敏电阻(光照强度增加时，其电阻值减小)。现增加光照强度，则下列判断正确的是(　　)图8A．电源总功率不变B．A灯变亮，B灯变暗C．R0两端电压变大D．电源路端电压不变解析　光照强度增加时光敏电阻的阻值变小，则干路电流变大，电源的总功率P＝EI变大，选项A错误；内电压因电流变大而变大，路端电压减小，流过A灯的电流变小，A灯变暗，选项B、D错误；干路电流增大，A灯的电流变小，故通过R0的电流变大，R0两端电压变大，选项C正确。答案　C14．如图9甲所示，电动势为E、内阻为r的电源与R＝6Ω的定值电阻、滑动变阻器RP、开关S组成串联回路，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值RP的关系如图乙所示。下列说法正确的是(　　)图9 A．电源的电动势E＝V，内阻r＝4ΩB．图乙中Rx＝2.5ΩC．定值电阻R消耗的最大功率为0.96WD．调整滑动变阻器RP的阻值可以得到该电源的最大输出功率为1W解析　当RP＝R＋r＝10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，R＝6Ω，可得内阻r＝4Ω，最大功率P＝＝0.4W，解得E＝4V，选项A错误；滑动变阻器的阻值为4Ω时消耗的功率与阻值为Rx时消耗的功率相等，有4Rx＝(R＋r)2，解得Rx＝25Ω，选项B错误；当回路的电流最大时，定值电阻R消耗的功率最大，故最大功率为R＝0.96W，选项C正确；当外电路电阻与内阻相等时，电源输出功率最大，本题中定值电阻R的阻值已经大于内阻的阻值，故滑动变阻器RP的阻值为零时，电源的输出功率最大，最大功率为R＝0.96W，选项D错误。答案　C二、非选择题15．(2018·奉化高二联考)如图10所示，R3＝0.5Ω，S断开时，两表(均为理想电表)读数分别为0.4A和2.4V，S闭合时，它们的读数分别变化了0.3A和0.3V。求：图10(1)R1、R2的阻值；(2)电源的电动势和内阻；(3)求开关S闭合时电阻R1、R2消耗的总功率。 解析　(1)当S闭合后，可知电路中的总电阻减小，据欧姆定律可知总电流增大，R1两端的电压减小，所以开关闭合后电流表的读数为I2＝I1＋ΔI＝0.4A＋0.3A＝0.7A，电压表的读数为U2＝U1－ΔU＝2.4V－0.3V＝2.1V；当S断开时，有R1＝＝Ω＝6Ω；当S闭合时，R1、R2并联阻值为R并＝＝Ω＝3Ω；根据并联电阻的特点R并＝，代入数据解得R2＝6Ω。(2)由公式E＝U外＋Ir得当S断开时，E＝U1＋I1(R3＋r)当S闭合时有E＝U2＋I2(R3＋r)联立并代入数据解得E＝2.8V，r＝0.5Ω。(3)P＝U2I2＝2.1×0.7W＝1.47W。答案　(1)6Ω　6Ω　(2)2.8V　0.5Ω　(3)1.47W