高三物理总复习 电路 电功 电功率同步练习

准兑市爱憎阳光实验学校7-1电路 电功 电功率一、选择题1．我国正负电子对撞机的储存环是周长为240m 的近似圆形轨道，当环中的电流是10mA 时(设电子的速度是3×107m/s)，在整个环中运行的电子数目为(电子电量e ＝1.6×10－19C)( )A ．5×1011B ．5×1010C ．1×102D ．1×104[答案] A[解析] 由电流强度的义式：I ＝qt得：q ＝It ＝I lv＝8×10－8C所以在整个环中运行的电子数目为：n ＝qe＝5×1011个，应选项A 正确．2．室用的小灯泡灯丝的I －U 特性曲线可用图中的哪条图线来表示( ) [答案] A[解析] 灯丝通电后发热，随着电压的升高，电流增大，灯丝的电功率将会增大，灯丝温度不断升高，电阻率也将随之增大，电阻增大，I －U 曲线上对点与原点连线的斜率必然减小，A 项正确．3.照明电路的一只白炽灯泡不发光了，电工师傅在检修时，拧下上盖，露出了两个接线柱(如图a 、b 所示)．然后用测电笔分别去接触a 接线柱和b 接线柱，结果发现a 、b 两接线柱都能够使测电笔的氖管发光．根据这一现象，电工师傅就判断出了故障的性质及发光故障的部位．以下说法中你认为正确的选项是( )A ．短路．短路处必在灯口内B ．短路．短路处必在跟灯口连接的两根电线之间C ．断路．必是跟灯口连接的两根电线中有一根断了，且断掉的那根是零线，灯泡的钨丝肯没有断D ．断路．必是灯泡的钨丝断了，而不是连接灯口的电线断了 [答案] C[解析] 灯口的两个接线柱都能使测电笔的氖管发光，说明a 、b 两接线柱是电势的，都跟火线势，也就是说灯丝上流过的电流为零，所以故障性质是断路，且不是灯丝断路，而是连接灯的零线断路，应选C 项．4．(2021·模拟)关于三个公式：①P ＝UI ，②P ＝I 2R ，③P ＝U 2R，以下表达正确的选项是( )A ．公式①适用于任何电路的电热功率B ．公式②适用于任何电路的电热功率C ．公式①②③适用于任何电路电功率D ．上述说法都不正确[答案] B[解析] 公式P ＝UI 适用于任何电路的电功率的计算，而非电热功率的计算，故A 项错误；根据焦耳律公式P ＝I 2R 适用于任何电路的电热功率的计算，故B 选项正确；C 、D 选项错误．5．(2021·模拟)如下图的电路中，电源的输出电压恒为U ，电动机M 线圈电阻与电炉L 的电阻相同，电动机正常工作，在相同的时间内，以下判断正确的选项是( )A ．电炉放出的热量与电动机放出的热量相B ．电炉两端电压小于电动机两端电压C ．电炉两端电压于电动机两端电压D ．电动机消耗的功率于电炉消耗的功率[答案] AB[解析] ①电炉是纯电阻，电动机是非纯电阻，因电炉和电动机是串联电路，二者电流相，电动机两端电压大于电炉两端电压，故B 正确，C 错误；②由Q ＝I 2R ·t 知，电动机和电炉的电阻产热相，故A 正确；③由于电动机消耗的功率除热功率外还有机械功率，故D 错误．6．(2021·模拟)在高速公路隧道内两侧的电灯泡不易更换，为了电灯泡的使用寿命，一个接口处通常安装两个完全相同的灯泡，以下说法正确的选项是( )A ．两个灯泡串联B ．两个灯泡并联C ．每个灯泡实际消耗的功率是其额功率的四分之一D ．每个灯泡实际消耗的功率大于其额功率的四分之一[答案] AD[解析] 两个灯泡串联，每个灯泡承当的电压为220V/2＝110V ，低于额电压，灯泡不易损坏；由P ＝U 2/R ，U 变为原来的1/2，由于灯丝较正常发光时温度偏低，故灯丝电阻较正常发光时小，所以每个灯泡实际消耗的功率大于其额功率的四分之一．应选项A 、D 正确．7.如下图电路，R 1＝3 kΩ，R 2＝2kΩ，R 3＝1kΩ，I ＝10 mA ，I 1＝6 mA ，那么a 、b 两点电势上下和通过R 2中电流正确的选项是( )A ．a 比b 高，7 mAB ．a 比b 高，2 mAC ．a 比b 低，7 mAD ．a 比b 低，2 mA [答案] C[解析] 此题考查电流守恒律，即流入某节点的电流一于从该节点流出的电流，如下图．I 3＝I －I 1＝10mA －6mA ＝4mA U ca ＝I 1R 1＝6×10－3×3×103V ＝18VU cb ＝I 3R 3＝4×10－3×1×103V ＝4V ，φb >φa I 2＝U ba R 2＝142mA ＝7mA ，所以选项C 正确．8．(2021·模拟)现有经过精确校准的电压表V 1和V 2，当分别用来测量某线路中电阻R 两端a 、b 间的电压时，如下图，读数依次为1V 和1V ，那么①a 、b 间的实际电压略大于1V②a 、b 间的实际电压略小于1V③电压表V 1的内阻大于V 2的内阻④电压表V 1的内阻小于V 2的内阻 以上判断正确的选项是( )A ．①③B ．②④C ．①④D ．②③ [答案] A[解析] 并联电压表后，使a 、b 间的电阻变小，从而使a 、b 间的电压变小，即电压表的示数比a 、b 间没有接电压表的实际电压略小些，而且，电压表的内阻越大，电压表的示数越大，越接近于a 、b 间没接电压表时的实际值．故电压表V 1的内阻较大，a 、b 间的实际电压略大于1V. 故①③正确，选项A 正确．二、非选择题9．当光照射到光敏电阻上时，光敏电阻的阻值________(填“变大〞、“不变〞或“变小〞)．半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随________变化而改变的特性制成的．[答案] 变小 温度[解析] 光敏电阻和热敏电阻均为半导体材料的电阻，半导体材料的电阻率随温度升高而减小．10.如下图，R 1＝30Ω，R 4＝20Ω，电源电压恒为30V ，现安培表示数为0.75A ，假设把电键闭合，那么伏特表的示数减少1/3，滑片P 位置不变，那么R 2的阻值为________，R 3的阻值为________．[答案] 60Ω 20Ω[解析] 设电路两端的总电压为U ，与伏特表并联电阻的阻值为R x .电键断开时，流过R 1的电流为I 1，电路中的总电流为I ，电键闭合时，流过R 1的电流为I 1′，电路中的总电流为I ′.电键断开时，R 4两端的电压为：U 4＝IR 4＝0.75×20V＝15V ，电阻R 1两端的电压为：U 1＝U －U 4＝30V －15V ＝15V ，流过R 1的电流为：I 1＝U 1/R 1＝15/30A ＝0.5A ，流过R 2的电流为：I 2＝I －I 1＝0.75A －0.5A ＝0.25A ，电阻R 2的阻值为：R 2＝U 2/I 2＝U 1/I 2＝15/0.25Ω＝60Ω.伏特表示数为：U 示＝I 1R x .电键闭合时，U示′＝I 1′R x ，由题意可知，U 示′＝⎝⎛⎭⎪⎫1－13U 示＝23U 示，解得：I 1′＝23I 1＝13A ，电阻R 1两端的电压为：U 1′＝I 1′R 1＝13×30V＝10V ，通过电阻R 2的电流为：I 2′＝U 1′/R 2＝10/60A ＝16A ，R 4两端的电压为：U 4′＝U －U 1′＝30V －10V ＝20V ，电路中的总电流为：I ′＝U 4′/R 4＝20/20A ＝1A ，通过R 3的电流为：I 3′＝I ′－I 1′－I 2′＝1A －13A －16A ＝0.5A ，电阻R 3的阻值为：R 3＝U 1′/I 3′＝10/0.5Ω＝20Ω.11．两根完全相同的金属裸导线A 和B ，如果把导线A 均匀拉长到原来的2倍，电阻为R A ′，导线B 对折后绞合起来，电阻为R B ′，然后分别加上相同的电压，求：(1)它们的电阻之比；(2)相同时间内通过导线横截面的电荷量之比． [答案] (1)16 ∶1 (2)1 ∶16[解析] (1)某导体形状改变后，由于质量不变，那么总体积不变、电阻率不变，当长度l 和面积S 变化时，用V ＝Sl 来确S 、 l 在形变前后的关系，分别用电阻律即可求出l 、S 变化前后的电阻关系．一根给的导线体积不变，假设均匀拉长为原来的2倍，那么横截面积为原来的12，设A 、B 导线原长为l ，横截面积为S ，电阻为R ，那么l A ′＝2l ，S A ′＝S 2，l B ′＝l2， S B ′＝2S . R A ′＝ρ2l S2＝4ρlS＝4RR B ′＝ρl22S ＝14ρl S ＝R4那么R A ′ ∶R B ′＝4R ∶R4＝16 ∶1(2)根据I ＝q t ，q ＝It ＝URt (此步推导的方向是利用不变量U 和量R 、t )，由题意知：U A ＝U B ，t A ＝t B那么q A ∶ q B ＝R B ′ ∶R A ′＝1 ∶16.12．如下图，A 为电解槽，为电动机，N 为电炉子，恒电压U ＝12V ，电解槽内阻r A ＝2Ω，当S 1闭合、S 2、S 3断开时，电流表示数为6A ；当S 2闭合、S 1、S 3断开，示数为5A ，且电动机输出功率为35W ；当S 3闭合、S 1、S 2断开时，示数为4A ，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)2Ω 72W (2)1Ω (3)16W[解析] (1)电炉子为纯电阻元件，由欧姆律I ＝U R 得R ＝UI 1＝2Ω，其发热功率为：P R ＝UI 1＝12×6W＝72W.(2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒律得UI 2＝I 22r M ＋P 输出，所以r M ＝UI 2－P 输出I 22＝12×5－3552Ω＝1Ω. (3)电解槽工作时，由能量守恒律得： P 化＝UI 3－I 23r A所以P 化＝(12×4－42×2)W＝16W.13．在如图甲所示的电路中，电阻R 1和R 2都是纯电阻，它们的伏安特性曲线分别如图乙中a 、b 所示．现在电路两端BC 之间加上恒的电压U 0＝7.0V.调节滑动变阻器R 3，使电阻R 1和R 3消耗的电功率恰好相，求此时电阻R 1和R 2的阻值为多大？R 3接入电路的阻值为多大？[答案] R 1＝R 2＝1000Ω R 3＝800Ω[解析] R 1、R 2和R 3串联，故电流相．当电阻R 1和电阻R 2消耗的电功率相时，得R 1＝R 2，由图乙中的伏安特性曲线a 、b 可知，此时电路中的电流I ＝mA ，加在电阻R 1和R 2上的电压U 1＝U 2＝V由欧姆律得R 1＝R 2＝U 1I＝1000Ω滑动变阻器R 3两端电压为U 3＝U 0－U 1－U 2＝2V由欧姆律得R 3＝U 3I＝800Ω.。