人教版高中物理精讲精练-必修3专题强化一：高中电学计算问题 （原卷版）

专题强化一：高中电学计算问题【题型归纳】题型一：电功和电功率的计算1．（2023秋·湖南岳阳·高二统考期末）在如图所示的分压电路中，c、d间的电压恒为，滑动变阻器的全值电阻，滑片P可在a、b两端点间滑动，定值电阻，则（）

A．电阻R两端的电压调节范围为0～7.5VB．滑片P位于a、b连线的中点时，电阻R两端的电压为5VC．滑片P位于a点时，变阻器消耗的功率为10WD．电路中的最大电流为1.5A2．（2022秋·北京西城·高二北师大二附中校考阶段练习）三个定值电阻的阻值分别为、、，额定功率分别为、、，它们分别组成如图甲、乙所示的电路，则下列说法中正确的是（）A．图甲两端允许加的最大电压为B．图甲电路允许流过的最大电流为C．图乙两端允许加的最大电压为D．图乙电路允许消耗的最大功率为3．（2023秋·四川巴中·高二统考期末）如图所示，a、b两只灯泡额定功率分别为100W、50W，额定电压均为110V，R为一定值电阻。将下列连接方式电路的c、d两端分别加上220V的电压时，两灯泡都可能正常发光是（）A． B． C． D．题型二：焦耳定律4．（2022秋·浙江绍兴·高二统考期中）如图所示，横截面都是正方形的三段导体，它们的材料和长度都相同，导体乙刚好能嵌入导体甲，导体丙刚好能嵌入导体乙。现将三段导体串联接入到同一电路中，则（）A．导体丙的电阻最大B．导体甲两端的电压最大C．导体乙消耗的电功率最大D．三段导体在相等时间内产生的热量相等5．（2022秋·山东济南·高二山东师范大学附中校考阶段练习）如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导体a、b，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比，已知流经导体a的电流为0.16A，电子的电荷量e=1.6×10-19C，下列说法正确的是（）A．5s内有个自由电子通过导体a的横截面B．a、b的电阻之比C．自由电子在导体a和b中的定向移动速率之比D．相同时间内导体a和b产生的焦耳热之比6．（2022春·安徽·高二校联考阶段练习）充电宝为手机电池充电时，充电宝输出电能转化为手机电池的化学能和内能，等效电路如图所示。在充电开始后的时间t内，充电宝的输出电压U与输出电流I都可认为是恒定的，若手机电池的内阻为r，则t时间内（）A．输出电流B．充电宝自身的热功率为I2rC．手机电池产生的焦耳热为D．手机电池储存的化学能为UIt－I2rt题型三：非纯电路的计算7．（2023秋·四川绵阳·高二四川省绵阳实验高级中学校考期末）如图所示，电源电动势E=6V，小灯泡L的规格为“3V

0.9W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R=8Ω时，小灯泡L正常发光，现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，已知电动机的线圈电阻R0=1Ω，则（）

A．电源内阻为2ΩB．电动机正常工作的电压为0.3VC．电动机输入功率为0.63WD．开关分别接1、2，两种情况电源的效率不同8．（2022秋·四川绵阳·高二绵阳中学校考期末）如图所示的电路中，当开关S置于a处时，电流表（内阻不计）示数为I，额定功率为16W的电动机正常工作，带动质量为0.7kg的物体以2m/s的速度匀速竖直上升。当开关置于b处时，电流表示数变为，灯泡正常发光。已知电阻，灯泡额定电压为10V，额定功率10W，重力加速度g取。则（）

A．电动机线圈的内阻为4Ω B．电动机的额定电压为10VC．电源电动势为12V D．电源内阻为9．（2023秋·四川成都·高二成都七中校考期末）如图所示，一直流电动机与阻值R=9Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E=30V，内阻r=1Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U=10V，已知电动机线圈电阻RM=1Ω，求：（1）电源两极间的电压；（2）电动机的输出功率。

题型四：闭合电路中的欧姆定律计算10．（2022秋·辽宁营口·高二校考期中）如图所示的电路中，电阻箱的最大阻值大于电源的内阻。调节电阻箱的阻值使其由大到小，发现理想电流表A的示数为2A时，电源的输出功率达到最大值10W。下列说法正确的是（）A．电源的电动势为5VB．电源的内阻为2.5ΩC．电源输出功率最大时，闭合电路的总电阻为6ΩD．该电路中，电源的效率为70%11．（2022秋·四川成都·高二成都外国语学校校考期中）在如图所示的电路中，电阻，，。当开关K断开时，理想电流表示数，当K闭合时，电流表示数。求：（1）开关K闭合时外电路的总电阻R；（2）电源的电动势E和内阻r。12．（2022秋·浙江杭州·高二浙江大学附属中学期中）如图所示，图中滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的示数随电流表示数的变化情况如图中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。（1）电压表V1的示数随电流表示数的变化图线为图中的哪一条直线（2）求定值电阻R0的阻值和滑动变阻器的总电阻R（3）求电源的电动势E和内阻r题型五：电源的功率问题（最大输出功率）13．（2023秋·广东广州·高二统考期末）直流电动机在生产、生活中有着广泛的应用，如电动牙刷、无人机、电梯、电车、地铁等等。如图所示，一直流电动机M和电灯L并联之后接在直流电源上，电动机内阻r1=1Ω，电灯灯丝电阻R=18Ω（阻值保持不变），电源电动势E=24V，内阻r=1Ω。开关S闭合，电动机正常工作时，电压表读数为18V。则下列说法正确的是（

）A．流过电源的电流5A B．电源的输出功率为90WC．电动机的发热功率为90W D．电动机对外输出的机械功率为65W14．（2023秋·浙江宁波·高二统考期末）如图甲连接电路，电表均为理想电表．闭合开关，让变阻器的滑片从端向左滑动的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示，分别是电压表、电流表的示数，是变阻器间的电阻，是电源输出功率，是电源效率．则（

）

A．电源的内阻为 B．滑动变阻器最大阻值为C．II图点的坐标 D．I图点的坐标15．（2023秋·浙江绍兴·高二统考期末）如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，滑动变阻器的最大阻值为，定值电阻的阻值，电源的电动势E＝6.0V，内阻不计。现在闭合开关S，改变滑动变阻器的阻值，则（1）当滑动变阻器位于最大阻值时，求电压表和电流表的示数；（2）当滑动变阻器阻值为多大时，定值电阻消耗功率最大？求出最大功率；（3）当滑动变阻器阻值为多大时，滑动变阻器消耗功率最大？求出最大功率。【专题训练】一、单选题16．（2023春·四川成都·高二统考期末）某RC遥控竞速赛车电机的额定电压为7.5V，额定电流为2A，驱动赛车以15m/s的速度匀速行驶，若平均阻力为0.8N，则该电机的内阻为（）

A．0.25Ω B．0.75Ω C．1.5Ω D．3.75Ω17．（2023秋·江苏扬州·高二扬州市江都区丁沟中学校考阶段练习）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2d，那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为（）A．QA∶QB=1∶1 B．QA∶QB=2∶1C．QA∶QB=1∶2 D．QA∶QB=4∶118．（2023秋·四川泸州·高二统考期末）厨房的油烟危害健康。某品牌的抽油烟机主要部件是照明灯L和抽气扇M（电动机），连接在220V的照明电路中，如图所示。下列关于抽油烟机的说法中，正确的是（）A．只有照明灯亮时，抽气扇才能正常工作B．抽气扇由“强吸”挡换成“弱吸”挡，其发热功率不变C．闭合开关S1、S2和S3时，抽气扇处于“弱吸”挡D．工作中的抽气扇因吸入异物出现卡机时，回路中的电流将变得很大19．（2023秋·广西河池·高二统考期末）在如图甲、乙所示的电路中，电源电动势为E=8V、内电阻为r=3Ω，R是定值电阻，开关S闭合，规格为“4V，0.8W”的小灯泡L均正常发光，电动机M正常工作。下列说法正确的是（）

A．甲图中电源效率约为90%B．甲图中定值电阻为7ΩC．乙图中电动机的内阻为17ΩD．乙图中电动机正常工作电压为3.4VD．乙图中灯泡的电流也是0.2A，路端电压也是7.4V，乙图中电动机正常工作电压为20．（2023秋·浙江衢州·高二校联考期末）小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为10A；电动机启动的瞬间，电流表示数达到60A。问：电动机启动时，车灯的功率减少了多少（）A．22.W B．448W C．224W D．44.8W21．（2023春·江西宜春·高二上高二中校考阶段练习）如图所示电路，电源电压保持不变､闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，两个电阻的U—I关系图像如图所示，则下列判断正确的是（）

A．电源电压为13VB．变阻器滑片在中点时，电压表V2示数为7.2VC．图线甲是电阻R1的“U—I”关系图像D．滑动变阻器的最大阻值为20Ω22．（2023秋·江苏淮安·高二统考期末）如图所示，a、b分别为某电源的图像和某电阻的图像，下列说法中正确的是（

）．

A．电源的电动势约为B．电源的内阻随着电流的增大而增加C．电阻的电阻值随着电流的增大而增加D．将电源和电阻组成闭合回路，电阻消耗功率约为23．（2023秋·湖北黄石·高二黄石二中校考阶段练习）如图所示的电路，电源的内阻不可忽略，定值电阻R1的阻值是滑动变阻器R2最大阻值的，a、b是滑动变阻器的两端，当滑片P位于a、b的中点时，小灯泡L正常发光，理想电流表A1和A2的示数之比I1：I2=2：1.下列说法正确的是（）

A．定值电阻R1与滑动变阻器R2消耗的电功率之比为9：4B．定值电阻R1和小灯泡L消耗的电功率之比为9：4C．滑片P向上缓慢滑动，两电流表的示数均减小D．滑片P向上缓慢滑动，电源的输出功率减小24．（2023秋·山西朔州·高二校考期末）将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示，由此可知下列说法不正确的是（）A．电源最大输出功率为45W B．电源内阻一定等于5ΩC．电源电动势为45V D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率等于50%25．（2022秋·江西南昌·高二南昌县莲塘第一中学校考期中）如图甲为手控可调节亮度的台灯，其内部电路可简化为如图乙所示的电路图。通过调节图乙所示电位器接入电路的阻值，即可调节电源的输出功率。若电源电动势，内阻，灯泡电阻（固定不变），调节电位器即可改变台灯亮度，则当电位器获取的电功率最大时，电位器接入电路的阻值及灯泡消耗的电功率分别是（）

A．，3.55W B．，2.34WC．，1.85W D．，3.13W二、多选题26．（2023秋·山西太原·高二山西大附中校考期末）小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为15V，内阻为0.1Ω。车灯接通电动机未启动时，电流表示数为15A（车灯可看作不变的电阻）；电动机启动的瞬间，电流表示数达到60A，电动机的线圈电阻为0.1Ω。下列论述正确的是（）

A．车灯接通电动机未启动时，车灯的功率为225WB．电动机启动时，车灯的功率为90WC．电动机启动时输出的机械功率为195WD．电动机启动时，电源输出的功率为540W27．（2023秋·云南大理·高二统考期末）如图所示的实验电路中，当调节滑动变阻器R阻值较大使电动机不转动时，此时理想电流表和理想电压表的示数分别为0.60A和0.30V；重新调节R使电动机正常转动时，理想电流表和理想电压表的示数分别为2.00A和10.00V，下列说法正确的是（）

A．电动机的内电阻为5ΩB．电动机的内电阻为0.5ΩC．正常转动时电动机的输出功率为18WD．正常转动时电动机的输出功率为20W28．（2023春·四川成都·高二校联考期末）如图所示的电路中，定值电阻的阻值为，电源的电动势为，电源的内阻r未知。单刀双掷开关接到1时，电流表的示数为；单刀双掷开关接到2时，电动机正常工作。若电动机的内阻与定值电阻的阻值相同，不计电流表的内阻，则下列说法正确的是（）A．电源的内阻为B．单刀双掷开关接到1时，电源的输出功率为C．单刀双掷开关接到2时，电流表的示数小于D．单刀双掷开关接到2时，电流表的示数大于29．（2023秋·安徽滁州·高二校联考期末）如图所示的电路中，三个定值电阻、、的阻值分别为、、，闭合开关、，电压表的示数为，闭合开关、断开电压表的示数为。则下列说法正确的是（）A．电源的电动势为、内阻为B．闭合与断开状态下，路端电压之比为C．闭合与断开状态下，电源的输出功率之比为D．闭合与断开状态下，电源消耗的总功率之比为30．（2023秋·安徽合肥·高二校考期末）如图甲所示，电源的电动势，内阻为，闭合开关，滑动变阻器的滑片从端滑至端的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示：图描述电源的输出功率随端电压的变化规律，图描述端电压随电流的变化规律、图描述电源的效率随外电阻的变化规律，电表、导线对电路的影响不计。则下列说法正确的是（）

A．电源的内阻为 B．滑动变阻器最大阻值C．I图上b点的坐标（3V，4.5W） D．II图上a点的坐标（0.6A，4.8V）31．（2023春·安徽合肥·高二统考期中）2023年2月份，科创数据研究中心（SMDC）对某品牌最新款新能源汽车内的直流蓄电池进行测试，如图1所示。测试过程中系统输出的图像如图2所示，其中P为直流电源的输出功率、I为总电流，下列说法正确的是（）

A．该蓄电池的电动势为12V B．该蓄电池的内阻为C．该蓄电池的最大输出功率为72W D．该蓄电池的短路电流为6A32．（2023春·安徽芜湖·高二铜陵中学校联考阶段练习）如图所示的电路中，电源电动势和内电阻恒定，滑动变阻器R的滑片由左向右移动过程中，电流表读数和电压表读数也在变化，当电流表读数是0.5A时电压表读数达到最大值为5.0V，当电流表读数分别是0.25A和1.0A时电压表读数均为4.0V，则（）

A．电流表读数为0.5A时，电源效率最高B．滑动变阻器R的总阻值为10ΩC．电源的电动势为9VD．电源的内电阻为4Ω三、解答题33．（2023秋·江苏盐城·高二盐城中学校考阶段练习）如图所示的电路中，电源电动势，内阻，电动机的电阻，电阻。电动机正常工作时，理想电压表的示数，求：（1）电路的路端电压；（2）电动机输出有用功的功率；

34．（2023秋·广东梅州·高二校联考期末）如图所示，电源电动势，小灯泡L标有“，”字样，开关S接1，当变阻器调到时，小灯泡L正常发光．现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，电动机的内阻为，求：（1）小灯泡L的额定电流I；（2）电源的内阻r；（3）正常工作时电动机的输出功率P。

35．（2023春·甘肃天水·高二校考期末）如图所示，电