2020届高考物理一轮复习第8单元恒定电流课时作业.docx

恒定电流课时作业课时作业(二十二)第22讲部分电路及其规律时间/40分钟基础达标1.2018重庆万州二中月考下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中不正确的是()A.电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多B.W=UIt适用于任何电路,而W=I2Rt=t只适用于纯电阻的电路C.在非纯电阻的电路中,UItI2RtD.焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路2.一个内阻可以忽略的电源给装满绝缘圆管的水银供电,通过水银的电流为0.1A.若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管内(恰好能装满圆管),则通过水银的电流将是()A.0.4AB.0.8AC.1.6AD.3.2A3.2018浙江4月选考杭州市正将主干道上的部分高压钠灯换成LED灯.已知高压钠灯功率为400W,LED灯功率为180W,若更换4000盏,则一个月可节约的电能约为()A.9103kWhB.3105kWhC.6105kWhD.11012kWh图K22-14.2018孝感统考某一导体的伏安特性曲线如图K22-1中AB所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是()A.B点的电阻为12B.B点的电阻为40C.工作状态从A变化到了B时,导体的电阻因温度的影响改变了1D.工作状态从A变化到了B时,导体的电阻因温度的影响改变了95.2018青岛模拟如图K22-2所示,a、b、c为不同材料做成的电阻,b与a的长度相等,b的横截面积是a的2倍;c与a的横截面积相等,c的长度是a的2倍.当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是U1U2U3=112.关于这三种材料的电阻率a、b、c,下列说法中正确的是()图K22-2A.a是b的2倍B.a是c的2倍C.b是c的2倍D.c是a的2倍技能提升6.如图K22-3所示,电源的电动势为30V,内阻为1,一个标有“6V12W”的电灯与一个绕线电阻为2的电动机串联.开关闭合后,电路中的电灯正常发光,则电动机输出的机械功率为()图K22-3A.36WB.44WC.48WD.60W7.扫地机器人是智能家用电器的一种,它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫.如图K22-4所示为某款扫地机器人,其工作时额定电压为15V,额定功率为30W,充电时额定电压为24V,额定电流为0.5A,充电时间约为240min,电池容量为2000mAh,则下列说法正确的是()图K22-4A.电池容量是指电池储存电能的大小B.机器人正常工作时的电压为24VC.机器人正常工作时的电流为0.5AD.机器人充满电后一次工作时间最多约为1h8.(多选)2018山东平阴模拟在如图K22-5甲所示的电路中,电源电动势为3V,内阻不计,L1、L2为相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,R为定值电阻,阻值为10.当开关S闭合后()图K22-5A.L1的电阻为1.2B.L1消耗的电功率为0.75WC.L2的电阻为5D.L2消耗的电功率为0.1W9.(多选)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()自重40kg额定电压48V载重75kg额定电流12A最大行驶速度20km/h额定输出功率350WA.电动机的输入功率为576WB.电动机的内阻为4C.该车获得的牵引力为104ND.该车受到的阻力为63N10.(多选)如图K22-6甲所示电路中,小灯泡通电后其两端电压U随所通过的电流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.下列说法中正确的是()图K22-6A.随着所通电流的增大,小灯泡的电阻增大B.对应P点,小灯泡的电阻为RL=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I1RD.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的“面积”11.如图K22-7所示电路中,电源电动势为3.0V,内阻不计,L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡,小灯泡的伏安特性曲线如图K22-8所示.当开关闭合后,下列说法中正确的是()图K22-7图K22-8A.L3的电流为L1的电流的2倍B.L3的电阻约为0.17C.L1的电功率约为0.60WD.L2的电功率约为1.5W12.有一个用半导体材料制成的电阻器D,其电流I随它两端电压U变化的关系图像如图K22-9甲所示.若将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端,3个用电器消耗的电功率均为P;现将它们连接成如图乙所示的电路,接在该电源的两端,设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是PD、P1、P2,它们之间的关系为()图K22-9A.P2=B.PD=C.PD=P2D.P1rbB.IaIbC.R0接到a电源上时,电源的输出功率较大,但电源的效率较低D.R0接到b电源上时,电源的输出功率较小,电源的效率较低2.(多选)2018东北三校模拟如图K23-2所示,C1=6F,C2=3F,R1=3,R2=6,电源电动势E=18V,内阻不计.下列说法正确的是()图K23-2A.开关S断开时,a、b两点电势相等B.开关S闭合后,a、b两点间的电流是2AC.开关S断开时C1带的电荷量比开关S闭合后C1带的电荷量大D.不论开关S断开还是闭合,C1带的电荷量总比C2带的电荷量大3.(多选)直流电路如图K23-3所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的()图K23-3A.总功率一定减小B.效率一定增大C.内部损耗功率一定减小D.输出功率一定先增大后减小技能提升4.2018宜昌调研电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图K23-4所示的电路,当滑动变阻器的滑片由中点滑向a端时,下列说法正确的是()图K23-4A.定值电阻R2的电功率减小B.电压表和电流表的示数都减小C.电压表的示数增大,电流表的示数减小D.R中电流变化的绝对值小于电流表示数变化的绝对值5.(多选)2018湖北天门月考某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系内,如图K23-5所示.根据图线可知,下列叙述正确的是()图K23-5A.反映Pr变化的图线是cB.电源电动势为8VC.电源内阻为2D.当电流为0.5A时,外电路的电阻为66.2018安徽淮南二模如图K23-6所示的电路中,R1是光敏电阻,其阻值随光照强度的增强而减小,R2、R3、R4是定值电阻.当开关S闭合且没有光照射时,电容器C不带电.当用强光照射R1且电路稳定时,与无光照射时比较,下列说法中正确的是()图K23-6A.电容器C的下极板带负电B.R2两端的电压降低C.R4两端的电压降低D.电源提供的总功率变小7.在如图K23-7甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端,两个电压表(内阻极大)的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图乙所示,则()图K23-7A.图线a是电压表V1示数随电流变化的图线B.电源的内阻为10C.滑动变阻器R2的最大功率为0.9WD.电源的电动势是4V8.(多选)2018河南南阳模拟如图K23-8所示,电源电动势E=3V,小灯泡L标有“2V,0.4W”,当开关S接1,变阻器调到R=4时,小灯泡L正常发光;现将开关S接2,小灯泡L正常发光,电动机M正常工作,则()图K23-8A.电源的内阻为1B.电动机的内阻为4C.电动机的正常工作电压为1VD.电源效率约为93.3%9.如图K23-9甲所示,M为一电动机,当滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示.已知电流表读数在0.2A以下时,电动机没有发生转动.不考虑电表对电路的影响,以下判断正确的是()图K23-9A.电源的电动势为3.4VB.变阻器的滑片向右滑动时,V2读数逐渐减小C.此电路中,电动机的最大输出功率为0.9WD.变阻器的最大阻值为3010.(多选)如图K23-10所示电路中,电源电动势E恒定,内阻r=1,定值电阻R3=5.开关S断开时与闭合时相比,ab段电路消耗的电功率相等.以下说法中正确的是()图K23-10A.电阻R1、R2可能分别为4、5B.电阻R1、R2可能分别为3、6C.开关S断开时理想电压表的示数一定小于S闭合时的示数D.开关S断开时与闭合时相比,理想电压表的示数变化量大小与理想电流表的示数变化量大小之比一定等于611.2018山东枣庄八中月考某控制电路如图K23-11所示,主要由电源(电动势为E、内阻为r)与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成,L1、L2是红、绿两个指示灯.当电位器的触片滑向a端时,关于红、绿两灯亮度变化情况,下列说法正确的是()图K23-11A.L1、L2两个指示灯都变亮B.L1、L2两个指示灯都变暗C.L1变亮,L2变暗D.L1变暗,L2变亮挑战自我12.(多选)如图K23-12所示,图中直线表示某电路的路端电压与电流的关系图像,图中曲线表示该电路中电源的输出功率与电流的关系图像,则下列说法正确的是()图K23-12A.电源的电动势为50VB.电源的内阻为C.电流为2.5A时,外电路的电阻为15D.输出功率为120W时,输出电压是30V专题训练(六)专题六电学实验专题时间/40分钟基础达标1.某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度,测量结果如图Z6-1甲和乙所示.该工件的直径为cm,高度为mm.甲乙图Z6-12.如图Z6-2甲所示为某次测量时电压表的刻度盘的情形,若当时使用的是该表的03V量程,那么电压表读数为V;若当时使用的是该表的015V量程,那么电压表读数应为V.如图乙所示的电阻箱的读数为.图Z6-23.在“用伏安法测电阻”的实验中,所用电压表的内阻约为20k,电流表的内阻约为10,选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验,读得的各组数据用实心圆点标于坐标纸上,如图Z6-3所示.图Z6-3(1)根据各点表示的数据描出I-U图线,由此求得该电阻的阻值Rx=(保留两位有效数字).(2)在虚线框内画出“伏安法”测量该电阻的部分电路图.技能提升4.某同学测量阻值约为25k的电阻Rx,现备有下列器材:A.电流表(量程0100A,内阻约为2k);B.电流表(量程0500A,内阻约为300);C.电压表(量程015V,内阻约为100k);D.电压表(量程050V,内阻约为500k);E.直流电源(20V,允许通过的最大电流为1A);F.滑动变阻器(最大阻值为1k,额定功率为1W);G.开关和导线若干.(1)电流表应选,电压表应选.(均填器材前的选项字母)(2)该同学正确选择仪器后连接了如图Z6-4所示的电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题:图Z6-4;.5.小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣,于是用伏安法测量其电阻值.(1)图Z6-5甲是部分连接好的实物图,请用电流表外接法完成接线并在图甲中画出.甲乙图Z6-5(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性,并将得到的电流、电压数据描到U-I图上,如图乙所示.在图中,由电流表外接法得到的数据点是用(选填“”或“”)表示的.(3)请你选择一组数据点,在图乙上用作图法作图,并求出这段铅笔芯的电阻为.6.某同学测量直流恒流源的输出电流I0和定值电阻Rx的阻值,电路如图Z6-6所示.实验器材如下:图Z6-6直流恒流源(电源输出的直流电流I0保持不变,I0约为0.8A);待测电阻Rx(阻值约为20);滑动变阻器R(最大阻值约为50);电压表V(量程015V,内阻约为15k);电流表A(量程00.6A,内阻约为0.2);请回答下列问题.(1)实验所用器材如图Z6-7所示,图中部分电路已经连接好,请完成实验电路的连接.图Z6-7(2)电路开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应滑动到(选填“a”或“b”)处,其理由是.(3)所得实验数据如下表,请在图Z6-8的直角坐标系上画出U-I图像.12345电流表的示数I/A0.200.300.400.500.60电压表的示数U/V13.912.110.27.66.1图Z6-8(4)根据所画U-I图像,可求得直流恒流源输出电流I0=A,待测电阻的阻值Rx=.(结果均保留两位有效数字)挑战自我7.在某些汽车的后挡风玻璃中会嵌入一组电阻丝,可通电加热以化解霜冻.图Z6-9甲是用伏安法测量其中一根电阻丝Rx阻值的实物连线图,仪表规格如下表.量程内阻电流表A00.6A0.20电压表V03V约10k图Z6-9(1)将单刀双掷开关S2置于位置b,闭合开关S1,电压表和电流表指针如图乙所示,则可读得电压表的示数U=V,电流表的示数I=A;计算得出电阻丝的阻值Rx=(保留两位有效数字).(2)若将单刀双掷开关置于位置a,则通过电阻丝的电流(选填“大于”或者“小于”)此时电流表的示数.(3)现有6根与Rx同型号的电阻丝和一个内阻为2.0的电源,为了达到最快的化霜效果,请选用几根电阻丝,并用笔画线代替导线,在图丙中进行设计连接.课时作业(二十二)1.A解析电功率越大,电流做功越快,但产生的焦耳热不一定越多,故A错误;W=UIt适用于任何电路,而W=I2Rt=t只适用于纯电阻的电路,故B正确;在非纯电阻的电路中,电功大于电热,即UItI2Rt,故C正确;任何电路中求焦耳热都要用Q=I2Rt,故D正确.2.C解析大圆管内径大一倍,即横截面积为原来的4倍,由于水银体积不变,故水银柱长度变为原来的,则电阻变为原来的,因所加电压不变,由欧姆定律知,电流变为原来的16倍,C正确.3.B解析一个月按30天计,每天亮灯按10h计,共3010h=300h,每盏LED灯比高压钠灯功率小220W,若更换4000盏,则一个月可节约电能为40000.22kW300h=2.64105kWh,最接近的为B.4.B解析根据电阻的定义式可以求出A、B两点的电阻分别为RA=30,RB=40,所以R=RB-RA=10,故B正确,A、C、D错误.5.C解析设a的长度为L,截面积为S,因为R=,而R=,所以=1,即=1,故b=2a;同理=,即=,故a=c,则b=2c,选项A、B、D错误,C正确.6.A解析电路中电灯正常发光,所以UL=6V,电路中电流为I=A=2A,则电动机两端的电压UM=E-Ir-UL=22V,故电动机输出的机械功率P出=P电-P热=UMI-I2RM=36W.7.D解析电池容量2000mAh的单位为电荷量的单位,所以电池容量是指电池储存电荷量的大小,选项A错误.机器人正常工作时的电压为15V,选项B错误.根据扫地机器人工作时的额定电压为15V,额定功率为30W,可知扫地机器人正常工作时的电流为2A,选项C错误.机器人充满电后一次工作时间最多为t=1h,选项D正确.8.BC解析L1两端的电压为U=3V,由图像可知,此时的电流为I=0.25A,灯泡L1电阻R1=12,A错误;L1消耗的功率P=UI=30.25W=0.75W,B正确;若L2的电阻为5,根据串联电路中电压与电阻成正比,可知此时L2两端的电压为1V,由图像可知,此时L2中的电流为0.2A,则L2的阻值为R2=5,与假设一致,C正确;此时L2消耗的电功率P=UI=10.2W=0.2W,D错误.9.AD解析电动机的输入功率为P入=UI=4812W=576W,A正确;电动机的发热功率为P热=I2r=P入-P出,解得r=1.6,B错误;由v大=20km/h=m/s,根据P出=Fv大,解得F=63N,且当该车速度最大时,f=F=63N,故C错误,D正确.10.ABD解析由欧姆定律知,U-I图中任意一点与坐标原点O连线的斜率表示该点对应的电阻,故由图像可知,随着所通电流的增大,小灯泡的电阻增大,选项A正确;对应P点,小灯泡的电阻为O、P连线的斜率,即RL=,选项B正确;对应P点,小灯泡的功率为PL=U1I2,即图中矩形PQOM所围的“面积”,选项D正确;在电路中灯泡L两端的电压为U1时,通过电阻R的电流为I2,其两端的电压为I2R,选项C错误.11.C解析灯泡L1、L2串联,电压U2=U1=1.5V,由图读出其电流I2=I1=0.40A,灯泡L3的电压U3=3V,电流I3=0.50A,故A错误;灯泡L3的电阻R3=6.0,故B错误;L1消耗的功率P1=I1U1=0.401.5W=0.60W,与L2的电功率相等,故C正确,D错误.12.D解析由于电阻器D与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端时,三者功率相同,则此时三者电阻相同.当三者按照图乙所示电路连接时,电阻器D两端的电压小于U,由图甲可知,电阻器D的电阻增大,则有RDR1=R2,而RD与R2并联,电压相等,根据P=,可知PDP2,选项C错误;由欧姆定律可知,电流IDI2,又I1=I2+ID,根据P=I2R可知P14P2,选项D正确;由于电阻器D与电阻R2的并联电阻RR1,所以D及R2两端的电压小于,且D的阻值变大,则PD,P2rb,A正确.在图像中作出定值电阻R0的U-I图线,与电源的U-I图线交点表示电路工作点,故IaIb,B正确.R0接到a电源上,电源的输出功率较大,但电源的效率较低,R0接到b电源上,电源的输出功率较小,但电源的效率较高,C正确,D错误.2.BC解析S断开时,外电路处于断路状态,两电阻中无电流通过,电阻两端电势相等,由电路图知,a点电势与电源负极电势相等,而b点电势与电源正极电势相等,A错误;S断开时,两电容器两端电压都等于电源电动势,而C1C2,由Q=CU知Q1Q2,当S闭合时,稳定状态下,C1与R1并联,C2与R2并联,电路中电流I=2A,两电阻两端电压分别为U1=IR1=6V、U2=IR2=12V,则此时两电容器所带电荷量分别为Q1=C1U1=3.610-5C、Q2=C2U2=3.610-5C,对电容器C1来说,S闭合后其两端电压减小,所带电荷量也减小,故B、C正确,D错误.3.ABC解析滑片P向右移动时,外电路的电阻R外增大,由闭合电路欧姆定律知,总电流减小,由P总=EI可知,P总减小,故选项A正确;根据=100%=100%可知,增大,选项B正确;由P损=I2r可知,P损减小,选项C正确;由P输-R外图像可知,因不知道R外的初始值与r的关系,所以无法判断P输的变化情况,选项D错误.4.B解析当滑动变阻器的触头由中点滑向a端时,R接入电路的电阻减小,总电阻减小,干路电流增大,内电压增大,路端电压减小,电压表的示数减小,R2两端的电压增大,R1两端的电压减小,电流表的示数减小,R2的电功率减小,A、C错误,B正确;因为总电流增大,电流表的示数减小,所以R中电流增大,并且R中电流变化的绝对值大于电流表示数变化的绝对值,D错误.5.ACD解析电源的总功率PE=IE,功率与电流成正比,由Pr=I2r知,电源内部的发热功率与电流的平方成正比,A正确;当电流为2A时,电源的总功率与发热功率都为8W,则电源电动势为4V,内阻为2,B错误,C正确;当电流为0.5A时,根据闭合电路欧姆定律可得出外电路的电阻为6,D正确.6.C解析强光照射时,R1的电阻减小,则电路的总电阻减小,总电流增大,路端电压U=E-Ir减小,电源提供的总功率P=EI变大,通过R3、R4的电流减小,通过R1、R2的电流增大,R4两端的电压变小,R2两端的电压变大,故B、D错误,C正确;强光照射时,R1的电阻减小,则R1、R2两端的电压的比值减小,而R3、R4两端的电压的比值不变,故电容器C上极板电势比下极板电势低,电容器C的下极板带正电,故A错误.7.C解析当P左移时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,则电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知,电路中电流增大,R1两端的电压增大,故图线b表示V1示数的变化,图线a表示V2示数的变化,故A错误.由图可知,当只有R1接入电路时,电路中电流为0.6A,路端电压为3V,则由E=U+Ir可得E=3+0.6r,当滑动变阻器全部接入电路时,由闭合电路欧姆定律可得E=5+0.2r,解得r=5,E=6V,故B、D错误.由图可知,R1的阻值为5,R2总电阻为20,将R1等效为内阻的一部分,则当滑动变阻器的阻值等于R1+r时,滑动变阻器消耗的功率最大,故当滑动变阻器阻值为R=10时,滑动变阻器消耗的功率最大,由闭合电路欧姆定律可得,电路中的电流I=A=0.3A,则滑动变阻器消耗的最大功率P=I2R=0.9W,故C正确.8.AD解析由功率P=UI可知,小灯泡的额定电流I=0.2A,由欧姆定律得RL=,小灯泡正常发光时电阻RL=10,由闭合电路欧姆定律可知,I=,解得r=1,A正确;开关S接2时小灯泡正常发光,说明电路中电流仍为0.2A,故电动机两端电压U=E-IRL-Ir=0.8V,电动机为非纯电阻用电器,故电动机的内阻小于4,B、C错误;由P内=I2r,=100%,故电源效率约为93.3%,D正确.9.D解析由电路图知,电压表V2测量路端电压,电流增大时,内电压增大,路端电压减小,所以上面的图线表示V2的读数与电流的关系,此图线的斜率的绝对值等于电源的内阻,故r=2.当电流I=0.1A时,U=3.4V,则电源的电动势E=U+Ir=3.4V+0.12V=3.6V,故A错误;变阻器的滑片向右滑动时,R接入电路的阻值变大,总电流减小,内电压减小,路端电压即V2读数逐渐增大,故B错误;由图可知,电动机的电阻rM=4,当I=0.3A时,U=3V,电动机的输入功率最大,最大输入功率为P=UI=0.9W,则最大的输出功率一定小于0.9W,故C错误;当I=0.1A时,电路中电流最小,变阻器接入电路的电阻最大,为R=-r-rM=-2-4=30,故D正确.10.AD解析当开关闭合时,ab段只有电阻R1工作,消耗的电功率为P=R1,当开关断开时,ab段中电阻R1和R2都工作,消耗的电功率为P=(R1+R2),联立可得R1(R1+R2)=362,故A正确,B错误;将R3和电源内阻看作一整体,则此时电压表测量路端电压,开关断开时等效外电路总电阻大于开关闭合时的,所以开关断开时电压表示数大,C错误;根据闭合电路欧姆定律得U=E-(R3+r)I,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=R3+r=6,D正确.11.B解析当电位器的触片滑向a端时,其接入电路的电阻增大,电路总电阻增大,总电流减小,电源的内电压减小,则路端电压增大,通过R1的电流增大,可知通过L1的电流减小,L1变暗,由于路端电压增大,而L1两端的电压减小,所以R2两端的电压增大,通过R2的电流增大,则通过L2的电流减小,L2变暗,故B正确.12.ACD解析电源的路端电压和电流的关系为U=E-Ir,可知直线的斜率的绝对值表示电源的内阻r,纵轴的截距表示电源的电动势E,从图像中看出E=50V,r=5,A正确,B错误;当电流为I1=2.5A时,由I1=,解得外电路的电阻R外=15,C正确;当输出功率为120W时,由P-I图线看出对应电流为4A,再从U-I图线读取对应的输出电压为30V,D正确.专题训练(六)1.1.2206.860解析20分度游标卡尺的精度为0.05mm,主尺读数为12mm,游标尺读数为40.05mm=0.20mm,游标卡尺的读数为12.20mm=1.220cm.螺旋测微器读数为6.5mm+36.00.01mm=6.860mm.2.1.15(1.141.16均可)5.7(5.65.9均可)84580.