2017届高考物理第一轮基础课时检测49

基础课时19电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率一、单项选择题1．电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一只开关并联，然后再接到电源上(如图1所示)，下列说法正确的是()图1A．开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大B．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小C．开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增大，但电烙铁发热较少D．开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗总功率不变解析开关接通时，灯泡被短路，灯泡熄灭，电路的总电阻变小，电路的总功率P＝eq\f(U2,R)变大，电烙铁的功率变大。答案A2．如图2所示是饮水机的工作电路简化图，S是温控开关，当水温升高到一定温度时，它会自动切换，使饮水机处于保温状态；R0是饮水机加热管电阻，R是与加热管串联的电阻。表格是从其说明书中摘录的一些技术数据。不考虑R0、R的电阻受温度变化的影响，表中的功率均指加热管的功率。当S闭合时，下列关于饮水机的工作状态和R0的阻值正确的是()图2稳定电压220V频率50Hz加热功率550W保温功率22WA．加热，220Ω B．加热，88ΩC．保温，88Ω D．保温，220Ω解析当S闭合时，由于电路中的有效电阻只有R0，故此时电路中的总电阻最小，对应的加热管电阻功率最大，故为加热状态。由R0＝eq\f(U2,P)可得其电阻为88Ω，B正确。答案B3．两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中，A的长度为L，直径为d；B的长度为2L，直径为2dA．QA∶QB＝1∶1 B．QA∶QB＝2∶1C．QA∶QB＝1∶2 D．QA∶QB＝4∶1解析两电阻丝直径之比为1∶2，则横截面积之比为1∶4，根据电阻公式R＝ρeq\f(l,S)可知，电阻之比为2∶1，根据Q＝I2Rt，由于电流相等，则产生的热量之比为2∶1。答案B4．在研究微型电动机的性能时，应用如图3所示的实验电路。当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5A和2.0V。重新调节R使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V。则这台电动机正常运转时输出功率为()图3A．32W B．44WC．47W D．48W解析电动机不转时相当于一个发热的纯电阻，根据通过电动机的电流为0.5A、电压为2V，可算出电动机内阻r＝4Ω。电动机正常工作时，消耗的功率UI＝48W，内阻发热消耗的功率为I2r＝16W，则输出功率为UI－I2r＝32W。答案A5．(名师原创)定值电阻R1、R2、R3的阻值均为2Ω，在电路中所消耗的电功率的最大值分别为10W、10W、2W，现将这三个电阻按照如图4所示的方式连接，则这部分电路消耗的电功率的最大值为()图4A．22W B．12WC．15W D．16W解析由题意知R1＝R2＝R3＝2Ω，P1＝10W，P2＝10W，P3＝2W，首先分析两个并联电阻R2、R3所允许的最大消耗功率。因为R2与R3并联，则两端电压相等，由公式P＝eq\f(U2,R)知道，R2与R3所消耗的功率一样。已知R2与R3本身允许的最大功率分别是10W和2W，所以R2、R3在该电路中的最大功率都是2W，否则会超过R3的最大功率。再分析R1在电路中允许的最大功率。把R2与R3看成一个并联电阻R′，则电路就是R1与R′串联，而串联电路所流过的电流一样，再由P＝I2R知道，R1与R′所消耗功率之比为R1∶R′，R2与R3的并联阻值R′＝eq\f(R2,2)，即eq\f(R1,R′)＝2，所以R1消耗的功率是并联电阻R′的两倍，则R1的功率是2×4W＝8W＜10W，所以总功率最大为2W＋2W＋8W＝12W。答案B6．(2015·四川资阳校级一模)一辆电瓶车，车和人的总质量为500kg，由内阻不计的蓄电池组向直流电动机提供24V的电压，当电瓶车在水平地面上以0.8m/s的速度匀速行驶时，通过电动机的电流为5A，设车所受的阻力是车和人重的0.02倍(g＝10m/s2)，则此电动机的内阻是()A．4.8Ω B．3.2ΩC．1.6Ω D．0.4Ω解析电动机总功率为：P＝UI电动机热功率为：P内＝I2r电动机输出功率为：P出＝Fv车匀速运动，有：F＝f根据能量守恒定律，有：P＝P内＋P出联立得到：UI＝I2r＋0.02mgv代入数据解得：r＝1.6Ω，C正确。答案C7．(2016·浙江名校测试)如图5所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中，甲电路两端的电压为8V，乙电路两端的电压为16V。调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2，两电路消耗的总功率分别为P甲和P乙则下列关系中正确的是()图5A．P甲＜P乙 B．P甲＞P乙C．P1＞P2 D．P1＝P2解析两灯都正常发光，电灯中电流相同，两端电压相等，R1中电流是R2中电流的2倍，R2两端电压是R1两端电压的2倍，由电功率公式可知，R1和R2消耗的功率P1和P2相等，选项C错误，D正确；由于两灯都正常发光，消耗功率相等，R1和R2消耗的功率P1和P2相等，两电路中消耗的总功率P甲和P乙相等，选项A、B错误。答案D8．(2016·四川绵阳校级模拟)如图6所示，图线1、2、3分别表示导体A、B、C的伏安特性曲线，其中导体C为一非线性电阻。当串联接在电压恒为6V的直流电源两端时，它们的电阻分别为R1、R2、R3，则下列说法正确的是()图6A．此时流过三导体的电流均为1AB．R1∶R2∶R3＝1∶2∶3C．若将三导体串接后改接在3V的直流电源上，则三导体的阻值之比不变D．若将三导体并联后接在3V的直流电源上，则通过它们的电流比I1∶I2∶I3＝3∶2∶1解析由图可知，R1为1Ω，R2为3Ω，当三个电阻串联时，通过各个电阻的电流相等，三个电阻两端的电压之和应为6V；则由图可知，三个电阻中的电流应为1A，故A正确；电压分别为1V、2V、3V；由欧姆定律可知，电阻之比为R1∶R2∶R3＝1∶3∶2，故B错误；若将三个电阻串联接在3V的电源上时，两定值电阻的阻值不变，而C由于电压变化，则电阻一定变化，比值即变化，故C错误；若将三个电阻并联在3V的电源上，由图可看出各电阻的电流分别为：3A、1A、2.2A；故D错误。答案A二、多项选择题9．在如图7所示的电路中，将一小灯泡和一定值电阻串联，接在一恒定的电源两端，其中电路中的电压表和电流表均为理想电表，电键闭合后各用电器正常工作，两表均有示数。经过一段时间后，由于电路故障，理想电流表的示数变为零。如果该电路仅有小灯泡或定值电阻中的一个发生了故障，现用一根导线来进行故障检测，下列说法正确的是()图7A．如果将导线与定值电阻并联，电流表仍无示数，则定值电阻断路B．如果将导线与小灯泡并联，电流表仍无示数，则小灯泡断路C．如果将导线与定值电阻并联，电流表有示数，则定值电阻断路D．如果将导线与小灯泡并联，电流表有示数，则小灯泡断路解析电流表A的示数变为零，说明电路故障为断路。题中给出仅有小灯泡或定值电阻中的一个发生故障，因此将导线与用电器并联进行检测时，若电流表有示数，说明与导线并联的用电器断路；若电流表无示数，说明另一个用电器断路。若将导线并联在R两端，电流表无示数，则L断路，故选项A错误；若将导线并联在L两端，电流表无示数，则R断路，故选项B错误；若将导线并联在R两端，电流表有示数，则R断路，选项C正确；若将导线并联在L两端，电流表有示数，则L断路，选项D正确。答案CD10．在如图8所示的电路中，输入电压U恒为8V，灯泡L上标有“3V6W”字样，电动机线圈的电阻RM＝1Ω。若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是()图8A．电动机的输入电压是5VB．流过电动机的电流是2AC．电动机的效率是80%D．整个电路消耗的电功率是10W解析灯泡恰能正常发光，说明灯泡两端电压为3V，电流为2A，电动机的输入电压是8V－3V＝5V，流过电动机的电流是I＝2A，选项A、B正确；电动机内阻消耗的功率为I2RM＝4W，输入功率为U′I＝5×2W＝10W，则电动机的输出功率为6W，效率为η＝60%，整个电路消耗的电功率是10W＋6W＝16W，选项C、D错误。答案AB11．(2016·江西南昌调研)如图9所示是某型号电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。已知电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的功率为120W，吹热风时的功率为1000W。关于该电吹风，下列说法正确的是()图9A．若S1、S2闭合，则电吹风吹冷风B．电热丝的电阻为55ΩC．电动机工作时输出的机械功率为880WD．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120J解析开关均闭合时，电动机、电热丝均工作，电吹风吹热风，A项错误；电动机工作时输出的机械功率为电动机的功率减去自身消耗的功率，其数值一定小于120W，C项错误；由P＝eq\f(U2,R)得R＝eq\f(U2,P)＝eq\f(2202,1000－120)Ω＝55Ω，B项正确；电吹风吹热风、冷风时电动机消耗的电功率不变，均为120W，故每秒钟消耗的电能为120J，D项正确。答案BD12．如图10甲所示电路，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10A．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R＝eq\f(U1,I2)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”解析由欧姆定律知，U－I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，随着所加电流的增大，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R＝eq\f(U1,I2)，选项B正确；对应P点，小灯泡的功率为P＝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