【创新设计】2011届高考物理一轮复习 第1课时 部分电路欧姆定律 电阻定律练习 人教大纲版

用心 爱心 专心1 第十章第十章 恒定电流恒定电流 第第 1 1 课时课时 部分电路欧姆定律部分电路欧姆定律 电阻定律电阻定律 1 一个内电阻可以忽略的电源 给一个绝缘的圆管子内装满的水银供电 电流为 0 1 A 若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管子里 那么通过的电流将是 A 0 4 A B 0 8 A C 1 6 A D 3 2 A 解析 大圆管子内径大一倍 即横截面积为原来的 4 倍 由于水银体积不变 故水银 高度变为原来的 则电阻变为原来的 由欧姆定律知电流变为原来的 16 倍 C 选 1 4 1 16 项正确 答案 C 2 图 10 1 9 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图 10 1 9 所示 P为图线上一点 PN为图线的切线 PQ为U轴的垂线 PM为I轴的垂线 下列说法中正确的是 A 随着所加电压的增大 小灯泡的电阻增大 B 对应P点 小灯泡的电阻为R U1 I2 C 对应P点 小灯泡的电阻为R U1 I2 I1 D 对应P点 小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的 面积 解析 由欧姆定律 图中任意一点的电阻为该点与坐标原点O点的连线的斜率的倒 数 随着所加电压的增大 图中曲线斜率越来越小 即小灯泡的电阻增大 故 A 项正 确 对应P点 小灯泡的电阻为OP连线的斜率的倒数 即R 故 B 项正确 C 项 U1 I2 错误 对应P点 小灯泡的功率为P U1I2 即图中矩形PQOM所围的 面积 故 D 项 正确 用心 爱心 专心2 答案 ABD 图 10 1 10 3 如图 10 1 10 所示 是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明 充电时电压恰为限制电压 历时 4 h 充满 假设充电前电池内已无电 该过程电池发热 则充电过程中转化成的电热功率为 A 0 087 5 W B 0 007 29 W C 0 735 W D 0 647 5 W 解析 由电池容量及充电时间可求得充电电流 I 175 mA 700 mA h 4 h 输入功率P入 U充I 4 2 0 175 W 0 735 W 转化成有效功率P有效 U标 I 3 7 0 175 W 0 647 5 W 电热功率 P P入 P有效 0 087 5 W 即 A 正确 答案 A 4 图 10 1 11 如图 10 1 11 所示 电动机 M 和灯泡 L 并联之后接在直流电源上 电动机内阻 r 1 灯泡灯丝电阻R 10 电源电动势E 12 V 内阻r 1 当电压表 读数为 10 V 时 求电动机对外输出的机械功率 解析 由闭合电路欧姆定律E U Ir得出干路电流I A 2 A E U r 12 10 1 用心 爱心 专心3 由已知条件可知 流过灯泡的电流IL 1 A 通过电动机的电流IM I IL 1 A U R 电动机输出的机械功率PM 出 IMU I r 1 10 W 12 1 W 9 W 2 M 答案 9 W 5 图 10 1 12 如图 10 1 12 所示 2009 年国庆群众游行队伍中的国徽彩车 不仅气势磅礴而且还 是一辆电动车 充一次电可以走 100 公里左右 假设这辆电动彩车总质量为 6 75 103 kg 当它匀速通过天安门前 500 m 的检阅区域时用时 250 s 驱动电机的 输入电流I 10 A 电压为 300 V 电动彩车行驶时所受阻力为车重的 0 02 倍 g取 10 m s2 不计摩擦 只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量 求 1 驱动电机的输入功率 2 电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率 3 驱动电机的内阻和机械效率 解析 1 驱动电机的输入功率P入 UI 300 V 10 A 3 000 W 2 电动彩车通过天安门前的速度v s t 2 m s 电动彩车行驶时所受阻力为f 0 02mg 0 02 6 75 103 10 N 1 35 103 N 电动彩车匀速行驶时F f 故 电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率P机 Fv 2 700 W 3 设驱动电机的内阻为R 由能量守恒定律得 P入t P机t I2Rt 解得驱动电机的内阻R 3 驱动电机的机械效率 P机 P入 100 90 答案 1 3 000 W 2 2 700 W 3 3 90 1 三个同样的电阻 额定功率均为 10 W 把其中两个并联再与第三个串联接入电路 则 此电路允许消耗的最大电功率为 A 10 W B 15 W C 20 W D 30 W 解析 设每个电阻的阻值为R 额定电流为I 由P I2R 10 W 电路消耗的最大电 用心 爱心 专心4 功率为P总 I2 I2R 15 W R R 2 3 2 答案 B 2 我国 神舟七号 载人飞船于 2008 年 9 月 25 日成功发射 神舟七号 载人飞船上面 的电子仪器及各种动作控制都是由太阳能电池供电的 由于光照而产生电动势的现象称 为 光生伏特效应 神舟七号 载人飞船上面的太阳能电池就是根据光生伏特效应设计 的单晶硅太阳能电池 在正常太阳光照射下 太阳能电池的光电转换效率可达 23 假 设单片单晶硅太阳能电池可产生 0 6 V 的电压 可输出 0 1 A 的电流 则每秒照射到这 种太阳能电池上的太阳光的能量是 A 0 24 J B 0 25 J C 0 26 J D 0 28 J 解析 由 UIt E得每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是 E UIt 0 26 J 答案 C 3 2010 济南模拟 一台国产封闭型贮水式电热水器的铭牌上所列的主要技术参数如表所 示 根据表中所提供的数据 计算出此电热水器在额定电压下处于加热状态时 通过电 热水器的电流约为 额定容量 54 L 最高水温 75 额定功率 1 500 W 额定压力 0 7 MPa 额定电压 220 V 电器类别 类 A 6 8 A B 0 15 A C 4 4 A D 0 23 A 解析 由P UI 可知该电热水器在额定电压下处于加热状态时的电流为 I P U A 6 8 A 故选项 A 正确 1 500 220 答案 A 4 投影仪的光源是强光灯泡 发光时必须用风扇给予降温 现设计投影仪的简易电路 要 求 带动风扇的电动机先启动后 灯泡才可以发光 电动机未启动 灯泡绝对不可以发 光 电动机的电路元件符号是M 则在如下图所示的四个电路中符合要求的是 解析 电动机先启动后 灯泡才可发光 电动机未启动 灯泡不发光 符合该要求的 是 C 电路 用心 爱心 专心5 答案 C 图 10 1 13 5 如图 10 1 13 所示 厚度均匀的矩形金属薄片边长ab 10 cm bc 5 cm 当将A与 B接入电压为U的电路中时 电流为 1 A 若将C与D接入同一电路中 则电流为 A 4 A B 2 A C A D A 1 2 1 4 解析 首先计算出沿A B方向和沿C D方向电阻的比值 再利用欧姆定律求出两种 情况下的电流比 设沿A B方向的横截面积为S1 沿C D方向的横截面积为S2 则 A B接入线路中时的电阻为R1 C D接入电路中时的电阻为R2 则有 S1 S2 1 2 R1 R2 两种情况下电流之比为 故I2 4I1 4 A 选项 A 正确 lab S1 lbc S2 4 1 I1 I2 R2 R1 1 4 答案 A 6 图 10 1 14 如图 10 1 14 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 C UI D UI I2R U2 R 解析 不管电路是否为纯电阻电路 电路的电功率一定为P UI 选项 C 正确 只有 电路为纯电阻电路时 才有P UI I2R 故 A B 错误 而UI I2R为电路转化为 U2 R 其他能量的功率 故 D 错误 答案 C 用心 爱心 专心6 7 有一内电阻为 4 4 的电解槽和一盏标有 110 V 60 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 解析 灯泡能正常发光 说明电解槽和灯泡均分得 110 V 电压 且干路电流I I灯 则电解槽消耗的功率P P灯 60 W C 对 A 错 电解槽的发热功率P热 60 W 110 V I2R 1 3 W B 错 整个电路消耗的功率P总 220 V 120 W D 错 60 W 110 V 答案 C 8 图 10 1 15 在如图 10 1 15 所示电路中 E为电源 其电动势E 9 0 V 内阻可忽略不计 AB 为滑动变阻器 其电阻R 30 L 为一小灯泡 其额定电压U 6 0 V 额定功率 P 1 8 W S 为开关 开始时滑动变阻器的触头位于B端 现在接通开关 S 然后将触 头缓慢地向A方滑动 当到达某一位置C处时 小灯泡刚好正常发光 则CB之间的电 阻应为 A 10 B 20 C 15 D 5 解析 灯泡的工作电流I A 0 3 A P U 1 8 6 故其电阻为RL 20 U I 6 0 3 此时A C间电阻R1 10 U1 I 9 6 0 3 故CB间电阻R2 R R1 20 故 B 选项正确 答案 B 9 图 10 1 16 用心 爱心 专心7 有一家用电熨斗 其电路结构如图 10 1 16 所示 改变内部连线方式可以使电熨斗 处于断开状态或获得低 中 高三个不同的温度挡 下图是它的四种不同的连接方式 其中能获得高挡温度的是 解析 电熨斗工作时 工作电压不变 由P U2 R知 电路总电阻R最小时 即 R1 R2并联后电阻最小 能使其获得高挡温度 D 正确 答案 D 10 2010 上海闸北区模拟 通过某一金属氧化物制成的导体棒P中的电流遵循I KU3的 规律 其中K 0 02 A V3 现将该棒P与一个遵从欧姆定律的电阻器Q串联在一起后 接在一个两端电压为 6 0 V 的电源上 则电路中的电流为 0 16 A 所串联的电阻器Q 的阻值是多少 解析 设P和Q上的电压分别为UP UQ 对 导体棒P 由I KU3 得 UP V 2 0 V 3 I K 3 0 16 0 02 则UQ U总 UP 6 0 2 0 V 4 0 V 对导体Q 由I U R 得 RQ 25 UQ I 4 0 0 16 答案 25 11 图 10 1 17 如图 10 1 17 所示 电源电动势E 12 V 内电阻r 0 5 将一盏额定电压为 8 V 额定功率为 16 W 的灯泡与一个线圈电阻R为 0 5 的直流电动机并联后接在电源 上 灯泡刚好正常发光 这台电动机的输出功率是多少 机械效率是多少 解析 设电路总电流为I 则电源的总功率为EI 电源的热功率为I2r 灯泡正常发 光消耗的功率为PL 路端电压U与通过电动机的电流I 的乘积为电动机输入功率 由能量的转化和守恒定律有 EI I2r PL UI 用心 爱心 专心8 其中U为灯泡的额定电压 8 V 灯泡额定电流为 IL A 2A 所以I PL U 16 8 I 2 A 将数据代入上式 得到 EI I2r PL I 2 8 代入数据求出I 8 A 电动机的输出功率等于其输入功率与线圈上发热功率的差值 即 P出 UI I 2R 8 8 2 8 2 2 0 5 30 W 其机械效率 100 100 62 5 P机 P入 30 48 答案 30 W 62 5 12 下表为 洪都 牌电动车一最新产品 规格后轮直流电动机 型号 TDR06Z 额定电压 48 V 整车质量 40 kg 额定连续输出功率 240 W 载重量 75 kg 效率 75 最高车速 20 km h 过流保护值 13 1 A 电动车工作在额定状态 则 1 工作电