专题34 部分电路的欧姆定律 电阻定律 焦耳定律 电功率（测）-2019年高考物理一轮复习讲练测 11页

‎ ‎ 第34讲 部分电路的欧姆定律 电阻定律 焦耳定律 电功率——测 ‎【满分：110分 时间：90分钟】‎ 一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求； 9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)‎ ‎1．如图所示电路L1发光，L2，L3不亮，A1有读数，A2没有读数，则产生的故障应是（只有一处有故障）（ ）‎ A． 灯泡L1断路 B． 灯泡L2断路 C． 灯泡L2短路 D． 灯泡L3短路 ‎【答案】 C 点睛：本题分析时要抓住电流表的内阻不计，相当于导线，理解短路的含义，再进行分析。‎ ‎2．如图所示的电路中，A1和A2为理想电流表，示数分别为I1和I2，R1：R2：R3=1：2：3；当ab两点间加以恒定的电压U后，下列结论正确的是（ ）‎ A． I1：I2=3：4‎ B． I1：I2=4：9‎ C． 将A1、A2换成理想电压表，其示数之比为3：5‎ D． 将A1、A2换成理想电压表，其示数之比为1：1‎ ‎【答案】 C ‎【解析】试题分析：电源接在A、C两点时，电路图如图1所示：‎ 考点：串、并联电路的特点；欧姆定律 ‎【名师点睛】本题考查了串、并联电路的特点和欧姆定律的应用，画出两种情况的等效电路图和电路连接方式、电流表、电压表所测电路元件的判断是关键．‎ ‎3．一个电流表的满偏电流Ig＝1mA，内阻Rg＝500Ω.要把它改装成一个量程为10V 的电压表，则应在电流表上(　　)‎ A． 串联一个10kΩ的电阻 B． 并联一个10kΩ的电阻 C． 串联一个9.5kΩ的电阻 D． 并联一个9.5kΩ的电阻 ‎【答案】 C ‎【解析】把电流表改装成一个量程为10V的电压表，应串联电阻为；由上式知应串联9. 5KΩ的电阻．故选C.‎ ‎4．为了确定一个标有“3.8V，0.3A”的小灯泡的电阻，小明和小华两位同学分别采用了不同的方法：小明同学用多用电表的欧姆档测量，测量结果R1=2Ω；小华同学由计算可得其阻值R2≈13Ω。小明同学的操作过程无误，但R1和R2存在明显差异。对此，下列说法正确的是 A． 小明同学的方法错误，因为测量时没有电流通过小灯泡 ‎ B． 小华同学的方法错误，因为小灯泡的电阻不能用来计算 C． 两位同学的方法都正确，因为多用电表的欧姆档的精确度不够 D． 两位同学的方法都正确，因为小灯泡的工作状态不同 ‎【答案】 D ‎【解析】灯泡的电阻率随温度的升高增大，则温度越高，电阻越大，当灯泡没有工作时，其电阻不变，根据欧姆定律求出电阻，当灯泡工作时，其电阻增大，根据欧姆定律算出的电阻比没有工作时的大，故两种方法是在灯泡不同的工作状态下测得的，故两种方法都正确，故选D.‎ ‎【点睛】温度越高，灯丝的电阻率越大，电阻越大，所以对小灯泡来讲，在工作状态时比不工作时状态的电阻大，同在工作状态时下，电压越高，电阻也就越大．‎ ‎5．如上图所示，电源电动势E=8V，内电阻为r=0.5Ω，“3V，3W”的灯泡L与电动机M串联接在电源上，灯泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻R0=1.5Ω，下列说法正确的是（ ）‎ A． 通过电动机的电流为1.6A B． 电动机的效率是62.5%‎ C． 电动机的输入功率为1.5W D． 电动机的输出功率为3W ‎【答案】 D ‎【点睛】由灯泡铭牌可知，可以求出灯泡额定电流，由串联电路特点可以求出通过电机的电流．求出路端电压，然后由P=UI求出电源的输入功率和电动机消耗的功率．则可求得效率．‎ ‎6．如图，长为L的地下电话电缆由一对电线AB、CD组成，这对导线在沿其长度的P处发生短路。某技术员测得AC间的电阻为R1，BD间的电阻为R2，则P点到AC端的距离为（ ）‎ A． ‎ B． ‎ C． ‎ D． ‎ ‎【答案】 C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 故选：C ‎7．电动汽车由于节能环保的重要优势，越来越被大家认可，电动汽车储能部件是是由多个蓄电池串联叠置组成的电池组，如图所示。某品牌电动小轿车蓄电池的数据如下表所示。下列说法正确的是 A． 将电池组的两极直接接在交流电上进行充电 B． 电池容量的单位Ah就是能量单位 C． 该电池组充电时的功率为4.4kW D． 该电池组充满电所储存的能量为1.4×108J ‎【答案】 D ‎【解析】由表中数据可知，充电电压为420V，所以不能直接接在交流电上进行充电，故A错误；电池容量的单位Ah符合q=It的计算规律，故单位为电量的单位，故B错误；由P=UI可知，充电时的功率P=420×20=8.4kW，故C错误；放电时的总电压U=100×3.3=330V，该电池组充满电所储存的能量为W=UIt=Uq=330×120×3600=1.4×108J；故D正确。故选D。‎ ‎8．—根细橡胶管中灌满盐水，两端用短粗铜丝塞住管口，管中盐水柱长为40cm时，测得电阻为R，若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同。现将管中盐水柱均匀拉长至50cm(盐水体积不变，仍充满橡胶管）。则盐水柱电阻为 A． B． ‎ C． D． ‎ ‎【答案】 D ‎【解析】‎ 由电阻定律有,又,则，,所以选项D正确。‎ 点睛：要牢记电阻的决定式 ‎9．一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UI B． 电源的效率为 C． 电源的输出功率为EI D． 电动机消耗的热功率为 ‎【答案】 AB 考点：功率 ‎【名师点睛】对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的。‎ ‎10．如图所示，电路中电源电动势E恒定，内阻r=2Ω，定值电阻，ab段电路消耗的电功率在开关S断开与闭合时相等，电压表和电流表均为理想电表，则以下说法中正确的是 A． 开关S断开时电压表的示数一定等于S闭合时的示数 B． 电阻可能分别为4Ω、6Ω C． 电阻可能分别为3Ω、9Ω D． 开关S断开与闭合时，电压表的示数变化量与电流表的示数变化量大小之比与无关 ‎【答案】 CD 将3Ω、9Ω代入方程成立，而将4Ω、6Ω代入方程不成立，故B错误C正确；根据闭合电路欧姆定律得，则电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比为：，与无关，故D正确．‎ ‎12．如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为．当开关闭合后，小型直流电动机和指示灯恰都能正常工作，已知指示灯的电阻为，额定电流为，电动机的线圈电阻为，则下列说法中正确的是（ ）‎ A． 电动机的额定电压为 B． 电动机的输出功率为 C． 电源的输出功率为 D． 整个电路的热功率为 ‎【答案】 CD ‎【解析】电动机的额定电压为： ，故A错误；电动机的输出功率为电动机的总功率减去内部电阻热功率，并不等于内部电阻热功率，故B错误；电源的总功率为： ，电源内阻热功率为： ，电源的输出功率等于电源总功率减去电源内阻热功率为，故C正确；整个电路中的热功率为电路中所有电阻消耗的功率为： ，故D正确。所以CD正确，AB错误。‎ ‎13．如图所示，图线1、2、3分别表示导体A、B、C的伏安特性曲线，其中导体C为一非线性电阻，当三导体串联接在电压恒为6 V的直流电源两端时，它们的电阻分别为R1、R2、R3，则下列说法正确的是(　　)‎ A． 此时流过三导体的电流均为1 A B． R1∶R2∶R3＝1∶3∶2‎ C． 若将三导体串联后改接在3 V的直流电源上，则三导体的阻值之比不变 D． 若将三导体并联后接在3 V的直流电源上，则通过它们的电流之比为I1∶I2∶I3＝3∶2∶1‎ ‎【答案】 AB 二、非选择题（本大题共4小题，第13、14题每题10分；第15、16题每题15分；共50分）‎ ‎13．用额定电压U=100V，额定功率是P=1000W的直流电动机竖直提升一重物，已知电动机线圈的电阻r=1Ω，重物的质量m=30kg，重力加速度，不计空气阻力。‎ ‎（1）求重物匀速上升时的速度；‎ ‎（2）若电动机以额定功率运行，由静止开始提升重物，经过t=5s的时间重物非常接近最大速度上升，求重物5s上升的高度H。‎ ‎【答案】 （1）3m/s（2）14.55m ‎【解析】【分析】已知电动机两端的电压和额定功率，根据P=UI求出通过电动机的电流，机械功率等于总功率减去内阻消耗的功率，再根据机械功率P0=mgv求解上升的速度；根据动能定理列式即可求解；‎ 解得：‎ ‎14．随着人们环保意识的提高，“风光互补路灯”（如图所示）得到了广泛的应用。它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，两者皆备时同时发电，并将电能输送至蓄电池储存起来，供路灯晚间照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90%左右即停止充电，放电余留20%左右即停止电能输出下表为某型号风光互补路灯系统配置方案的相关参数。‎ 风力发电机 太阳能电池组件 最小启动风速 ‎1.0 m/s 太阳能电池 ‎180W 最小充电风速 ‎3.0m/s 太阳能转换效率 ‎15%‎ 最大限制风速 ‎12.0m/s 蓄电池 ‎400Ah-12V 最大输出功率 ‎400W 大功率LED 路灯 ‎80W-12V ‎（1）若遇到阴天并且无风，仅靠蓄电池供电，最多可供灯具正常发光多长时间？‎ ‎（2）若一块该“风光互补路灯”太阳能电池板的总面积为5m2，当其垂直太阳光方向放置时， 最大发电功率达到180W，则当地垂直太阳光方向1m2 范围内太阳能电池板所接收太阳辐射的最大功率为多少？‎ ‎（3）当风速为6.0m/s 时，风力发电机的输出功率将变为50W。在这种风速下，持续光照12h， 蓄电池的电量也只由20%充到了70%。求此过程中太阳能电池板发电的平均功率。‎ ‎【答案】 （1） （2） （3）‎ ‎【解析】试题分析：根据功率与功的关系式再结和转化效率即可解题。‎ ‎（1）可供灯具发光时间： ‎ ‎（2）当地垂直太阳光方向1m2范围内太阳辐射的最大功率：‎ ‎（3）太阳能电池板的平均功率：‎ 点睛：本题主要考查了功率的公式属于基础题。‎ ‎15．如图所示电路中，灯L标有“6 V，3 W”，定值电阻R1＝4 Ω，R2＝10 Ω，电源内阻r＝2 Ω，当滑片P滑到最下端时，电流表读数为1 A，此时灯L恰好正常发光，试求：‎ ‎(1)滑动变阻器最大值R；‎ ‎(2)当滑片P滑到最上端时，电流表的读数；‎ ‎(3)当滑片P位于滑动变阻器的中点时，变阻器消耗的功率。‎ ‎【答案】 （1）滑线变阻器最大值R是12Ω；‎ ‎（2）当滑片P滑到最上端时，电流表的读数是2A；‎ ‎（3）当滑片P位于滑线变阻器的中点时，变阻器消耗的功率是3.84W．‎ RL=Ω=12Ω 当P滑到下端时，R2被短路，灯L与整个变阻器R并联，此时灯正常发光，通过灯L的电流为：‎ IL=A=0.5Ω 通过变阻器R的电流为：‎ IR=IA﹣IL=1A﹣0.5A=0.5A 则IR=IL 即得滑线变阻器最大值为：‎ R=RL=12Ω ‎（2）电源电动势：‎ 当P滑到上端时，灯L、变阻器R及电阻R2都被短路，此时电流表的读数为：‎ I′=A=2A ‎（3）P位于变阻器的中点时，灯L与并联后再与R1串联．‎ 此时：R并=4Ω 总电流为：‎ I总=A=1.2A ‎【点评】本题是闭合电路欧姆定律的应用类型，对电路的理解是关键，应注意是否有短路和断路存在，分析清楚各部分元件的连接关系，明确电压和电流的关系．‎ ‎16．如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12 V，电解槽内阻RA＝2 Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，A示数为6 A；当S2闭合，S1、S3断开时，A示数为5 A，且电动机输出功率为35 W；当S3闭合，S1、S2断开时，A示数为4 A．求：‎ ‎(1)电炉子的电阻及发热功率；‎ ‎(2)电动机的内阻；‎ ‎(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？‎ ‎【答案】 (1)2 Ω　72 W　(2)1 Ω　(3)16 W ‎【解析】‎ 点睛：对于非纯电阻来说要知道用那种方式求功率，理解输入功率，输出功率、发热功率并会用正确的公式求解。‎ ‎ ‎