2017屆高考物理第一輪基礎(chǔ)課時檢測49

基礎(chǔ)課時19電阻定律歐姆定律焦耳定律及電功率一、單項選擇題1．電子產(chǎn)品制作車間里常常使用電烙鐵焊接電阻器和電容器等零件，技術(shù)工人常將電烙鐵和一個燈泡串聯(lián)使用，燈泡還和一只開關(guān)并聯(lián)，然后再接到電源上(如圖1所示)，下列說法正確的是()圖1A．開關(guān)接通時比開關(guān)斷開時消耗的總電功率大B．開關(guān)接通時，燈泡熄滅，只有電烙鐵通電，可使消耗的電功率減小C．開關(guān)斷開時，燈泡發(fā)光，電烙鐵也通電，消耗的總功率增大，但電烙鐵發(fā)熱較少D．開關(guān)斷開時，燈泡發(fā)光，可供在焊接時照明使用，消耗總功率不變解析開關(guān)接通時，燈泡被短路，燈泡熄滅，電路的總電阻變小，電路的總功率P＝eq\f(U2,R)變大，電烙鐵的功率變大。答案A2．如圖2所示是飲水機(jī)的工作電路簡化圖，S是溫控開關(guān)，當(dāng)水溫升高到一定溫度時，它會自動切換，使飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)；R0是飲水機(jī)加熱管電阻，R是與加熱管串聯(lián)的電阻。表格是從其說明書中摘錄的一些技術(shù)數(shù)據(jù)。不考慮R0、R的電阻受溫度變化的影響，表中的功率均指加熱管的功率。當(dāng)S閉合時，下列關(guān)于飲水機(jī)的工作狀態(tài)和R0的阻值正確的是()圖2穩(wěn)定電壓220V頻率50Hz加熱功率550W保溫功率22WA．加熱，220Ω B．加熱，88ΩC．保溫，88Ω D．保溫，220Ω解析當(dāng)S閉合時，由于電路中的有效電阻只有R0，故此時電路中的總電阻最小，對應(yīng)的加熱管電阻功率最大，故為加熱狀態(tài)。由R0＝eq\f(U2,P)可得其電阻為88Ω，B正確。答案B3．兩根由同種材料制成的均勻電阻絲A、B串聯(lián)在電路中，A的長度為L，直徑為d；B的長度為2L，直徑為2dA．QA∶QB＝1∶1 B．QA∶QB＝2∶1C．QA∶QB＝1∶2 D．QA∶QB＝4∶1解析兩電阻絲直徑之比為1∶2，則橫截面積之比為1∶4，根據(jù)電阻公式R＝ρeq\f(l,S)可知，電阻之比為2∶1，根據(jù)Q＝I2Rt，由于電流相等，則產(chǎn)生的熱量之比為2∶1。答案B4．在研究微型電動機(jī)的性能時，應(yīng)用如圖3所示的實驗電路。當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R使電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.5A和2.0V。重新調(diào)節(jié)R使電動機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和24.0V。則這臺電動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時輸出功率為()圖3A．32W B．44WC．47W D．48W解析電動機(jī)不轉(zhuǎn)時相當(dāng)于一個發(fā)熱的純電阻，根據(jù)通過電動機(jī)的電流為0.5A、電壓為2V，可算出電動機(jī)內(nèi)阻r＝4Ω。電動機(jī)正常工作時，消耗的功率UI＝48W，內(nèi)阻發(fā)熱消耗的功率為I2r＝16W，則輸出功率為UI－I2r＝32W。答案A5．(名師原創(chuàng))定值電阻R1、R2、R3的阻值均為2Ω，在電路中所消耗的電功率的最大值分別為10W、10W、2W，現(xiàn)將這三個電阻按照如圖4所示的方式連接，則這部分電路消耗的電功率的最大值為()圖4A．22W B．12WC．15W D．16W解析由題意知R1＝R2＝R3＝2Ω，P1＝10W，P2＝10W，P3＝2W，首先分析兩個并聯(lián)電阻R2、R3所允許的最大消耗功率。因為R2與R3并聯(lián)，則兩端電壓相等，由公式P＝eq\f(U2,R)知道，R2與R3所消耗的功率一樣。已知R2與R3本身允許的最大功率分別是10W和2W，所以R2、R3在該電路中的最大功率都是2W，否則會超過R3的最大功率。再分析R1在電路中允許的最大功率。把R2與R3看成一個并聯(lián)電阻R′，則電路就是R1與R′串聯(lián)，而串聯(lián)電路所流過的電流一樣，再由P＝I2R知道，R1與R′所消耗功率之比為R1∶R′，R2與R3的并聯(lián)阻值R′＝eq\f(R2,2)，即eq\f(R1,R′)＝2，所以R1消耗的功率是并聯(lián)電阻R′的兩倍，則R1的功率是2×4W＝8W＜10W，所以總功率最大為2W＋2W＋8W＝12W。答案B6．(2015·四川資陽校級一模)一輛電瓶車，車和人的總質(zhì)量為500kg，由內(nèi)阻不計的蓄電池組向直流電動機(jī)提供24V的電壓，當(dāng)電瓶車在水平地面上以0.8m/s的速度勻速行駛時，通過電動機(jī)的電流為5A，設(shè)車所受的阻力是車和人重的0.02倍(g＝10m/s2)，則此電動機(jī)的內(nèi)阻是()A．4.8Ω B．3.2ΩC．1.6Ω D．0.4Ω解析電動機(jī)總功率為：P＝UI電動機(jī)熱功率為：P內(nèi)＝I2r電動機(jī)輸出功率為：P出＝Fv車勻速運(yùn)動，有：F＝f根據(jù)能量守恒定律，有：P＝P內(nèi)＋P出聯(lián)立得到：UI＝I2r＋0.02mgv代入數(shù)據(jù)解得：r＝1.6Ω，C正確。答案C7．(2016·浙江名校測試)如圖5所示，把兩個相同的燈泡分別接在甲、乙電路中，甲電路兩端的電壓為8V，乙電路兩端的電壓為16V。調(diào)節(jié)變阻器R1和R2使兩燈都正常發(fā)光，此時變阻器消耗的功率分別為P1和P2，兩電路消耗的總功率分別為P甲和P乙則下列關(guān)系中正確的是()圖5A．P甲＜P乙 B．P甲＞P乙C．P1＞P2 D．P1＝P2解析兩燈都正常發(fā)光，電燈中電流相同，兩端電壓相等，R1中電流是R2中電流的2倍，R2兩端電壓是R1兩端電壓的2倍，由電功率公式可知，R1和R2消耗的功率P1和P2相等，選項C錯誤，D正確；由于兩燈都正常發(fā)光，消耗功率相等，R1和R2消耗的功率P1和P2相等，兩電路中消耗的總功率P甲和P乙相等，選項A、B錯誤。答案D8．(2016·四川綿陽校級模擬)如圖6所示，圖線1、2、3分別表示導(dǎo)體A、B、C的伏安特性曲線，其中導(dǎo)體C為一非線性電阻。當(dāng)串聯(lián)接在電壓恒為6V的直流電源兩端時，它們的電阻分別為R1、R2、R3，則下列說法正確的是()圖6A．此時流過三導(dǎo)體的電流均為1AB．R1∶R2∶R3＝1∶2∶3C．若將三導(dǎo)體串接后改接在3V的直流電源上，則三導(dǎo)體的阻值之比不變D．若將三導(dǎo)體并聯(lián)后接在3V的直流電源上，則通過它們的電流比I1∶I2∶I3＝3∶2∶1解析由圖可知，R1為1Ω，R2為3Ω，當(dāng)三個電阻串聯(lián)時，通過各個電阻的電流相等，三個電阻兩端的電壓之和應(yīng)為6V；則由圖可知，三個電阻中的電流應(yīng)為1A，故A正確；電壓分別為1V、2V、3V；由歐姆定律可知，電阻之比為R1∶R2∶R3＝1∶3∶2，故B錯誤；若將三個電阻串聯(lián)接在3V的電源上時，兩定值電阻的阻值不變，而C由于電壓變化，則電阻一定變化，比值即變化，故C錯誤；若將三個電阻并聯(lián)在3V的電源上，由圖可看出各電阻的電流分別為：3A、1A、2.2A；故D錯誤。答案A二、多項選擇題9．在如圖7所示的電路中，將一小燈泡和一定值電阻串聯(lián)，接在一恒定的電源兩端，其中電路中的電壓表和電流表均為理想電表，電鍵閉合后各用電器正常工作，兩表均有示數(shù)。經(jīng)過一段時間后，由于電路故障，理想電流表的示數(shù)變?yōu)榱恪Ｈ绻撾娐穬H有小燈泡或定值電阻中的一個發(fā)生了故障，現(xiàn)用一根導(dǎo)線來進(jìn)行故障檢測，下列說法正確的是()圖7A．如果將導(dǎo)線與定值電阻并聯(lián)，電流表仍無示數(shù)，則定值電阻斷路B．如果將導(dǎo)線與小燈泡并聯(lián)，電流表仍無示數(shù)，則小燈泡斷路C．如果將導(dǎo)線與定值電阻并聯(lián)，電流表有示數(shù)，則定值電阻斷路D．如果將導(dǎo)線與小燈泡并聯(lián)，電流表有示數(shù)，則小燈泡斷路解析電流表A的示數(shù)變?yōu)榱?，說明電路故障為斷路。題中給出僅有小燈泡或定值電阻中的一個發(fā)生故障，因此將導(dǎo)線與用電器并聯(lián)進(jìn)行檢測時，若電流表有示數(shù)，說明與導(dǎo)線并聯(lián)的用電器斷路；若電流表無示數(shù)，說明另一個用電器斷路。若將導(dǎo)線并聯(lián)在R兩端，電流表無示數(shù)，則L斷路，故選項A錯誤；若將導(dǎo)線并聯(lián)在L兩端，電流表無示數(shù)，則R斷路，故選項B錯誤；若將導(dǎo)線并聯(lián)在R兩端，電流表有示數(shù)，則R斷路，選項C正確；若將導(dǎo)線并聯(lián)在L兩端，電流表有示數(shù)，則L斷路，選項D正確。答案CD10．在如圖8所示的電路中，輸入電壓U恒為8V，燈泡L上標(biāo)有“3V6W”字樣，電動機(jī)線圈的電阻RM＝1Ω。若燈泡恰能正常發(fā)光，下列說法正確的是()圖8A．電動機(jī)的輸入電壓是5VB．流過電動機(jī)的電流是2AC．電動機(jī)的效率是80%D．整個電路消耗的電功率是10W解析燈泡恰能正常發(fā)光，說明燈泡兩端電壓為3V，電流為2A，電動機(jī)的輸入電壓是8V－3V＝5V，流過電動機(jī)的電流是I＝2A，選項A、B正確；電動機(jī)內(nèi)阻消耗的功率為I2RM＝4W，輸入功率為U′I＝5×2W＝10W，則電動機(jī)的輸出功率為6W，效率為η＝60%，整個電路消耗的電功率是10W＋6W＝16W，選項C、D錯誤。答案AB11．(2016·江西南昌調(diào)研)如圖9所示是某型號電吹風(fēng)的電路圖，它主要由電動機(jī)M和電熱絲R構(gòu)成。已知電吹風(fēng)的額定電壓為220V，吹冷風(fēng)時的功率為120W，吹熱風(fēng)時的功率為1000W。關(guān)于該電吹風(fēng)，下列說法正確的是()圖9A．若S1、S2閉合，則電吹風(fēng)吹冷風(fēng)B．電熱絲的電阻為55ΩC．電動機(jī)工作時輸出的機(jī)械功率為880WD．當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時，電動機(jī)每秒鐘消耗的電能為120J解析開關(guān)均閉合時，電動機(jī)、電熱絲均工作，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)，A項錯誤；電動機(jī)工作時輸出的機(jī)械功率為電動機(jī)的功率減去自身消耗的功率，其數(shù)值一定小于120W，C項錯誤；由P＝eq\f(U2,R)得R＝eq\f(U2,P)＝eq\f(2202,1000－120)Ω＝55Ω，B項正確；電吹風(fēng)吹熱風(fēng)、冷風(fēng)時電動機(jī)消耗的電功率不變，均為120W，故每秒鐘消耗的電能為120J，D項正確。答案BD12．如圖10甲所示電路，小燈泡通電后其兩端電壓U隨所通過的電流I變化的圖線如圖乙所示，P為圖線上一點(diǎn)，PN為圖線的切線，PM為U軸的垂線，PQ為I軸的垂線，下列說法中正確的是()圖10A．隨著所通電流的增大，小燈泡的電阻增大B．對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝eq\f(U1,I2)C．在電路中燈泡L兩端的電壓為U1時，電阻R兩端的電壓為I1RD．對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的“面積”解析由歐姆定律知，U－I圖中任意一點(diǎn)的電阻為該點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O點(diǎn)的連線的斜率，隨著所加電流的增大，小燈泡的電阻增大，選項A正確；對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為O、P連線的斜率，即R＝eq\f(U1,I2)，選項B正確；對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率為P＝U1I2，即圖中矩形PQOM所圍的“面積”，選項D正確；在電路中燈泡L兩端的電壓為U1時，通過電阻R的電流為I2，其兩端的電壓為I2R，選項C