7.2 串并联电路焦耳定律(押题专练)-2018年高考物理一轮复习资料含解析

1。

某种材料的导体，其I—U图象如图所示,图象上A点与原点的连线与横轴成α角，A 点的切线与横轴成β角．下列说法正确的是（）
A．导体的电功率随电压U的增大而增大
B．导体的电阻随电压U的增大而增大
C．在A点，导体的电阻为tanα
D．在A点，导体的电阻为tanβ
【答案】A
2．如图甲所示，在材质均匀的圆形薄电阻片上,挖出一个偏心小圆孔．在彼此垂直的直径AB和CD两端引出四个电极A、B、C、D。

先后分别将A、B或C、D接在电压恒为U的电路上,如图乙、丙所示．比较两种接法中电阻片的热功率大小，应有( ）
A．两种接法电阻片热功率一样大
B．接在AB两端电阻片热功率大
C．接在CD两端电阻片热功率大
D．无法比较
【解析】可以设想将电阻片沿AB、CD直径分为四部分，AC、AD部分电阻大于BC、BD部分电阻．接在AB两端可视为AD与BD串联，AC与BC串联，然后并联;接在CD两端可视为AC与AD串联,BC与BD 串联，然后并联；由串联、并联电路知识可知,接在CD 两端电阻小，接在CD两端电阻片热功率大，C正确．【答案】C
3.如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体,上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极,两极间距为d,极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连．在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场,磁感应强度大小为B.发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体，气体
以速度v向右流动,并通过专用管道导出．由于运动的电离气体，受到磁场的作用,将产生大小不变的电动势．若不计气体流动时的阻力，由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率P＝错误!2R。

调节可变电阻的阻值，根据上面的公式或你所学过的物理知识，可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为（)
A.错误!B。

错误!
C。

错误!D.错误!
【答案】C
4．（多选)如图所示，把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后,灯泡都正常发光，且两个电路的总功率相等,则这两个电路中的U甲、U乙，R甲、R乙之间的关系正确的是( ）
A．U甲＝U乙B．U甲〉4U乙
C．R甲＝4R乙D．R甲＝2R乙
【解析】设灯泡正常发光时的电压为U，电流为I,则U甲I＝U乙×2I，A对，B错；根据I2R甲＝(2I）2R 乙
可得，R甲＝4R乙，C正确．
【答案】AC
5．如表为某电热水壶铭牌上的一部分内容。

根据表中的信息，可计算出在额定电压下通过电热水壶的电流约为( )
型号SP－988
额定
功率
1 500
W
额定电压220 V
额定
容量
1。

6 L
C．0.15 A D．0。

23 A
解析：在额定电压下电热水壶的功率为额定功率,而电热水壶的额定电压为220 V，额定功率为1 500 W，由公式P＝IU得I＝错误!＝错误!A≈6.8 A.选项B正确。

答案：B
6。

如图所示,有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端，灯泡正常发光，则（）
A．电解槽消耗的电功率为120 W
B．电解槽的发热功率为60 W
C．电解槽消耗的电功率为60 W
D．电路消耗的总功率为60 W
答案：C
7．如图甲所示电路，小灯泡通电后其电压U随所
加电流I变化的图线如图乙所示,P为图线上一点，PN 为图线的切线,PM为U轴的垂线,PQ为I轴的垂线，下列说法中不正确的是（)
A．随着所加电流的增大，小灯泡的电阻增大
B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝错误!
C．在电路中灯泡L两端的电压为U1时，电阻R 两端的电压为I1R
D．对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的“面积"
答案: C
8．某同学利用图甲所示装置测定某小电动机的效率。

分别用电压传感器和电流传感器测量电动机的输入电压和输入电流。

当重物匀速上升时用位移传感器测得
重物上升的位移与时间的关系图线如图乙所示，而电压传感器的示数为3。

30 V，电流传感器的示数为0.14 A。

重物的质量为0.05 kg，g取10 m/s2。

则该小电动机在2.40～2。

80 s时间内的效率为( )
A．50% B．54%
C．68％D．70％
解析：电动机的输入功率为P入＝UI，
由题图乙可知重物匀速上升时的速度为
v＝错误!,
电动机的输出功率为P出＝mgv，
电动机的效率为
η＝错误!×100%，
联立解得η＝54％。

故选项B正确。

答案：B
9。

如图所示为一未知电路，现测得两个端点a、b之间的电阻为R，若在a、b之间加上电压U,测得通过电路的电流为I，则该未知电路的电功率一定为（) A．I2R B．错误!
C．UI D．UI－I2R
答案: C
10．一台直流电动机的电阻为R，额定电压为U，额定电流为I，当其正常工作时,下述正确的是（）A．电动机所消耗的电功率为I2R
B．t s内所产生的电热为UIt
C．t s内所产生的电热为I2Rt
D．t s内输出的机械能为(U－IR)It
解析：电动机所消耗的电功率为UI，A错误；t s 内产生的电热为I2Rt,B错误，C正确；t s内输出的机械
能为UIt－I2Rt,D正确。

答案: CD
11．一横截面积为S的铝导线，当有电压加在该导线上时，导线中的电流为I。

设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为e，此时电子定向移动的速度为v，则在Δt时间内,通过导体横截面的自由电子数目可表示为（）
A．nvSΔt B．nvΔt
C。

IΔt
e D．错误!
解析：由电流的微观表达式I＝neSv、电流的定义式I＝错误!和带电体所带的电荷量q＝ne,可得Δt时间
内通过导体横截面的自由电子数目N＝nvSΔt＝IΔt e。

答案：AC
12．一台直流电动机额定电压为100 V,正常工作时电流为20 A，线圈内阻为0.3 Ω，那么在1 min内（) A．电动机线圈产生的热量为1.2×105 J
B．电动机消耗的电能为1。

2×105 J
C．电动机的机械功率不大于1.88×103 W
D．电源输给电动机的功率为2.0 kW
解析：由P总＝UI，P热＝I2R，P机＝P总－P热。

代入数据计算，即可得出。

答案：BCD
13．下表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( ）
A
B．电动机的内电阻为4 Ω
C．该车获得的牵引力为104 N
D．该车受到的阻力为63 N
解析：由于U＝48 V，I＝12 A则P＝IU＝576 W，故选项A正确；因Pλ＝P出＋I2r，r＝错误!Ω＝错误!Ω，故选项B错；由P出＝Fv＝F f v得，F阻＝F f＝63 N，故选项C错，D正确。

答案：AD
14。

电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧开前的加热状态，另一种是锅内水烧开后的保温状态，如图所示是一学生设计的电饭锅电路原理示意图，S是用感温材料制造的开关。

下列说法中正确的是( ）A．加热状态时是用R1、R2同时加热的
B．当开关S接通时电饭锅为加热状态,S断开时为保温状态
C．当错误!＝7，R2在保温状态时的功率为加热状态
时的错误!
D．当错误!＝2错误!－1，R2在保温状态时的功率为加热状态时的错误!
答案：BD
15。

（多选)锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中。

现用充电器为一手机锂电池充电,等效电路如图12所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是（)
图12
A．电能转化为化学能的功率为UI－I2r
B．充电器输出的电功率为UI＋I2r
C．电池产生的热功率为I2r
D．充电器的充电效率为错误!×100%
解析：选AC 充电器将电能转化为锂电池的化学能和内能,即UIt＝E化＋I2rt,充电器输出的电功率为UI，电池产生的热功率为I2r，据此可知，电能转化为化学
能的功率为UI－I2r，充电器的充电效率为U－Ir
U×100%,
所以选项A、C正确。

16。

如图13所示，A为电解槽，○错误!为电动机，N为电炉子,恒定电压U＝12 V，电解槽内阻r A＝2 Ω,S1闭合，S2、S3断开时,电流表○A示数为6 A，当S2闭合，S1、S3断开时，电流表○错误!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,电流表○错误!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。

图13
(2）电动机为非纯电阻元件,由能量守恒定律得：
UI2＝I22r M＋P输出
所以：r M＝错误!＝错误!Ω＝1 Ω。

（3）电解槽为非纯电阻元件，由能量守恒定律得:
P化＝UI3－I32r A
所以P化＝（12×4－42×2）W＝16 W。

答案：(1）2 Ω72 W (2)1 Ω(3）16 W
17．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r A＝2 Ω，当S1闭合、S2、S3断开时,电流表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各多大?
（2）电动机的内阻是多少？
（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 Ω72 W(2）1 Ω（3)16 W
18.
有一种“电测井”技术,用钻头在地上钻孔，通过在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况，如图所示为一钻孔，其形状为圆柱体，半径为10 cm，设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率ρ＝0.314 Ω·m,现在钻孔的上表面和底部加上电压，测得U＝100 V，I ＝100 mA。

求该钻孔的深度．（π取3。

14）
【解析】盐水电阻R＝错误!＝1 000 Ω，由电阻定律知，R＝错误!，S＝πr2＝3。

14×10－2m2。

解得h＝100 m.
【答案】100 m
19。

某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m＝3×103kg.当它在水平路面上以v＝36 km/h的速度匀速行驶时,蓄电池的输出电流I＝50 A，输出电压U＝200 V．在此行驶状态下，该环保汽车能够将蓄电池输出功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P
(g取10 m/s2)
机．
（1)求汽车所受阻力;
(2)若该环保汽车的驱动电机的内部结构如图所示，其中R1＝0.1 Ω，R2＝1 950 Ω，求电动机M的热功率．
【答案】(1）900 N（2）730.5 W。