【走向高考】2012年高考物理总复习 第七章 第1讲 部分电路电功电功率

用心 爱心 专心1 第第 7 7 章章 第第 1 1 讲讲 一 选择题 1 我国北京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 1011 B 5 1010 C 1 102 D 1 104 答案 A 解析 由电流强度的定义式 I 得 q t q It I 8 10 8C l v 所以在整个环中运行的电子数目为 n 5 1011个 故选项 A 正确 q e 2 实验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曲线上对应点与原点连线的斜率 必然减小 A 项正确 3 普通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是 用心 爱心 专心2 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 丝肯定没有断 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 表明a b两接线柱是等电势的 都跟火线等势 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 故应选 C 项 4 在如图所示电路中 AB为粗细均匀 长为L的电阻丝 以A B上各点相对A点的 电压为纵坐标 各点离A点的距离x为横坐标 则U随x变化的图线应为 答案 A 解析 由欧姆定律得 U IRx 由于I为定值 而Rx x 故U x 因此选项 A 正 确 5 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示 P为图线上一点 PN为 图线过P点的切线 PQ为U轴的垂线 PM为I轴的垂线 则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 答案 ABD 解析 小灯泡的灯丝是一个纯电阻 在通电时满足欧姆定律 从小灯泡的I U曲线 可以看出 随着电压的增大 电压与电流的比值增大 即小灯泡的电阻增大 A 正确 根 用心 爱心 专心3 据欧姆定律得 对应P点 从图象可以得出小灯泡的电阻为 R C 错误 B 正确 小 U1 I2 灯泡的功率P UI 从图象可以看出P点功率等于图中矩形PQOM所围的面积 D 正确 6 如图所示 两只灯泡 L1 L2分别标有 110V 60W 和 110V 100W 另外有一只 滑动变阻器R 将它们连接后接入 220V 的电路中 能使两灯泡都正常发光 并且整个电路 消耗的总功率最小的电路是 答案 B 解析 A C 选项图中灯泡不能正常发光 B D 选项图中两灯泡都能正常发光 它们 的特点是左右两部分的电流 电压都相同 因此消耗的电功率一定相等 B 图中总功率为 200W D 图中总功率为 320W B 项正确 7 如图所示电路 已知R1 3 k R2 2 k R3 1 k I 10 mA I1 6 mA 则a b两点电势高低和通过R2中电流正确的是 A a比b高 7 mA B a比b高 2 mA C a比b低 7 mA D a比b低 2 mA 答案 C 解析 本题考查电流守恒定律 即流入某节点的电流一定等于从该节点流出的电流 如图所示 I3 I I1 10mA 6mA 4mA Uca I1R1 6 10 3 3 103V 18V Ucb I3R3 4 10 3 1 103V 4V Vb Va I2 mA 7mA 所以选项 C 正确 Uba R2 14 2 8 2010 启东 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 用心 爱心 专心4 率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中 如图中的a b c所示 则下列说法中正确 的是 A 图线b表示输出功率PR随电流I变化的关系 B 图线a最高点对应的功率为最大输出功率 C 在a b c三条图线上分别取横坐标相同的A B C三点 这三点的纵坐标一定满 足关系PA PB PC D b c线的交点M与a b线的交点N的横坐标之比一定为 1 2 纵坐标之比一定为 1 4 答案 CD 解析 电源的电动势和内阻是一定的 由于外电阻的变化引起了总功率PE 输出功 率PR和电源内部的发热功率Pr的变化 总功率表达式为PE EI 对应图线a 电源内部的 发热功率表达式为Pr I2r 对应图线b 输出功率表达式PR EI I2r 对应图线c 故 A 选项错误 在电流相同的情况下 总功率等于输出功率与内部发热功率之和 故 C 项选项 正确 a线最高点与b线相交于N点时 总功率等于内部的发热功率 此时输出功率为零 B 选项错误 b c线的交点M 其输出功率与内部发热功率相等 EI I2r I2r 得该点横 坐标I 纵坐标为 a线最高点与b线相交于N时 EI I2r得该点的横坐标I E 2r E2 4r E r 纵坐标为 故b c线的交点M与a b线的交点N的横坐标之比一定为 1 2 纵坐标之 E2 r 比一定为 1 4 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 如图所示 R1 30 R4 20 电源电压恒为 30V 现安培表示数为 0 75A 若 把电键闭合 则伏特表的示数减少 1 3 滑片P位置不变 则R2的阻值为 R3的 阻值为 用心 爱心 专心5 答案 60 20 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Rx 电键断开时 流过 R1的电流为I1 电路中的总电流为I 电键闭合时 流过R1的电流为I1 电路中的总电 流为I 电键断开时 R4两端的电压为 U4 IR4 0 75 20V 15V 电阻R1两端的电压 为 U1 U U4 30V 15V 15V 流过R1的电流为 I1 U1 R1 15 30A 0 5A 流过R2的 电流为 I2 I I1 0 75A 0 5A 0 25A 电阻R2的阻值为 R2 U2 I2 U1 I2 15 0 25 60 伏特表示数为 U示 I1Rx 电键闭合时 U示 I1 Rx 由题意可知 U示 U示 U示 解得 I1 I1 A 电阻R1两端的电 1 1 3 2 3 2 3 1 3 压为 U1 I1 R1 30V 10V 通过电阻R2的电流为 1 3 I2 U1 R2 10 60A A R4两端的电压为 U4 U U1 30V 10V 20V 电路中 1 6 的总电流为 I U4 R4 20 20A 1A 通过R3的电流为 I3 I I1 I2 1A A A 0 5A 电阻R3的阻值为 1 3 1 6 R3 U1 I3 10 0 5 20 11 有一个提升重物用的直流电动机 电动机铭牌有 电机内阻r 0 6 的标志 如果已知电路中的固定电阻R 10 电路两端电压U 160V 电压表的示数U 110V 根据以上数据试计算 1 通过电动机的电流 2 电动机的输入功率 3 电动机的输出功率 答案 1 5A 2 550W 3 535W 解析 1 电阻R与电动机串联 所以电流相等 对电阻R根据欧姆定律由串并联的 规律可得 I A 5A U U R 160 110 10 2 电动机的输入功率P入 IU 5 110W 550W 3 电动机的发热功率Pr I2r 52 0 6W 15W 电动机的输出功率P出 P入 Pr 535W 12 实验室中大量的实验表明 通过某一金属氧化物制成的棒中的电流I遵循I kU3 用心 爱心 专心6 的规律 式中U表示棒两端的电势差 k 0 02A V3 现将该棒与遵从欧姆定律的电阻器串 联在一起后 接在一个内阻可忽略 电动势为 6 0V 的电源上 1 当电路中的电流为 0 16A 则串联的电阻器阻值R1为多少 2 当棒上消耗的电功率是电阻R2上消耗电功率的 2 倍 则串联的电阻器R2的阻值为 多少 答案 1 25 2 1 56 解析 1 由题意可得 I kU3 解得 U V 2 0V 由欧姆定律得 I 3 I k 3 0 16 0 02 解得 R1 25 E U R1 E U I 6 0 2 0 0 16 2 根据电功率公式得 P1 UI P2 I2R2 由题意得 P1 2P2 联立解得 E U U 4V I 1 28A R2 1 56 U 2 E U I 6 0 4 0 1 28 13 2010 试题调研 在如图甲所示的电路中 电阻R1和R2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之间加上恒定的电压U0 7 0V 调节 滑动变阻器R3 使电阻R1和R3消耗的电功率恰好相等 求此时电阻R1和R2的阻值为多大