【走向高考】2020年高考物理總復(fù)習(xí) 第七章 第1講 部分電路電功電功率

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1、第7章 第1講 一、選擇題 1．我國北京正負(fù)電子對撞機的儲存環(huán)是周長為240m的近似圓形軌道，當(dāng)環(huán)中的電流是10mA時(設(shè)電子的速度是3×107m/s)，在整個環(huán)中運行的電子數(shù)目為(電子電量e＝1.6×10－19C)(　　) A．5×1011　　　　　　 B．5×1010 C．1×102 D．1×104 [答案]　A [解析]　由電流強度的定義式： I＝得： q＝It＝I＝8×10－8C 所以在整個環(huán)中運行的電子數(shù)目為： n＝＝5×1011個，故選項A正確． 2．實驗室用的小燈泡燈絲的I－U特性曲線可用圖中的哪條圖線來表示(　　) [答案]

2、　A [解析]　燈絲通電后發(fā)熱，隨著電壓的升高，電流增大，燈絲的電功率將會增大，燈絲溫度不斷升高，電阻率也將隨之增大，電阻增大，I－U曲線上對應(yīng)點與原點連線的斜率必然減小，A項正確． 3．普通照明電路的一只白熾燈泡不發(fā)光了，電工師傅在檢修時，擰下上蓋，露出了兩個接線柱(如圖a、b所示)．然后用測電筆分別去接觸a接線柱和b接線柱，結(jié)果發(fā)現(xiàn)a、b兩接線柱都能夠使測電筆的氖管發(fā)光．根據(jù)這一現(xiàn)象，電工師傅就判斷出了故障的性質(zhì)及發(fā)光故障的部位．以下說法中你認(rèn)為正確的是(　　) A．短路．短路處必在燈口內(nèi) B．短路．短路處必在跟燈口連接的兩根電線之間 C．?dāng)嗦罚厥歉鸁艨谶B接的兩根電線中有一

3、根斷了，且斷掉的那根是零線，燈泡的鎢絲肯定沒有斷 D．?dāng)嗦罚厥菬襞莸逆u絲斷了，而不是連接燈口的電線斷了 [答案]　C [解析]　燈口的兩個接線柱都能使測電筆的氖管發(fā)光，表明a、b兩接線柱是等電勢的，都跟火線等勢，也就是說燈絲上流過的電流為零，所以故障性質(zhì)是斷路，且不是燈絲斷路，而是連接燈的零線斷路，故應(yīng)選C項． 4．在如圖所示電路中，AB為粗細(xì)均勻、長為L的電阻絲，以A、B上各點相對A點的電壓為縱坐標(biāo)，各點離A點的距離x為橫坐標(biāo)，則U隨x變化的圖線應(yīng)為(　　) [答案]　A [解析]　由歐姆定律得：U＝IRx，由于I為定值，而Rx∝x，故U∝x，因此選項A正確． 5．小

4、燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點，PN為圖線過P點的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線．則下列說法中正確的是(　　) A．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大 B．對應(yīng)P點，小燈泡的電阻為R＝ C．對應(yīng)P點，小燈泡的電阻為R＝ D．對應(yīng)P點，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積 [答案]　ABD [解析]　小燈泡的燈絲是一個純電阻，在通電時滿足歐姆定律．從小燈泡的I－U曲線可以看出，隨著電壓的增大，電壓與電流的比值增大，即小燈泡的電阻增大，A正確；根據(jù)歐姆定律得，對應(yīng)P點，從圖象可以得出小燈泡的電阻為：R＝，C錯誤、B正確；小燈泡的功率P＝

5、UI，從圖象可以看出P點功率等于圖中矩形PQOM所圍的面積，D正確． 6．如圖所示，兩只燈泡L1、L2分別標(biāo)有“110V,60W”和“110V,100W”，另外有一只滑動變阻器R，將它們連接后接入220V的電路中，能使兩燈泡都正常發(fā)光，并且整個電路消耗的總功率最小的電路是(　　) [答案]　B [解析]　A、C選項圖中燈泡不能正常發(fā)光．B、D選項圖中兩燈泡都能正常發(fā)光，它們的特點是左右兩部分的電流、電壓都相同，因此消耗的電功率一定相等，B圖中總功率為200W，D圖中總功率為320W，B項正確． 7．如圖所示電路，已知R1＝3 kΩ，R2＝2 kΩ，R3＝1 kΩ，I＝10 mA，I

6、1＝6 mA，則a、b兩點電勢高低和通過R2中電流正確的是(　　) A．a(chǎn)比b高，7 mA B．a(chǎn)比b高，2 mA C．a(chǎn)比b低，7 mA D．a(chǎn)比b低，2 mA [答案]　C [解析]　本題考查電流守恒定律，即流入某節(jié)點的電流一定等于從該節(jié)點流出的電流，如圖所示． 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，所以選項C正確． 8．(2020·啟東)某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率

7、Pr隨電流I變化的圖線畫在同一坐標(biāo)系中，如圖中的a、b、c所示．則下列說法中正確的是(　　) A．圖線b表示輸出功率PR隨電流I變化的關(guān)系 B．圖線a最高點對應(yīng)的功率為最大輸出功率 C．在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標(biāo)相同的A、B、C三點，這三點的縱坐標(biāo)一定滿足關(guān)系PA＝PB＋PC D．b、c線的交點M與a、b線的交點N的橫坐標(biāo)之比一定為1∶2，縱坐標(biāo)之比一定為1∶4 [答案]　CD [解析]　電源的電動勢和內(nèi)阻是一定的，由于外電阻的變化引起了總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr的變化．總功率表達(dá)式為PE＝EI，對應(yīng)圖線a；電源內(nèi)部的發(fā)熱功率表達(dá)式為Pr＝I2r，

8、對應(yīng)圖線b，輸出功率表達(dá)式PR＝EI－I2r，對應(yīng)圖線c，故A選項錯誤；在電流相同的情況下，總功率等于輸出功率與內(nèi)部發(fā)熱功率之和，故C項選項正確；a線最高點與b線相交于N點時，總功率等于內(nèi)部的發(fā)熱功率，此時輸出功率為零，B選項錯誤；b、c線的交點M，其輸出功率與內(nèi)部發(fā)熱功率相等，EI－I2r＝I2r，得該點橫坐標(biāo)I＝，縱坐標(biāo)為，a線最高點與b線相交于N時，EI＝I2r得該點的橫坐標(biāo)I＝，縱坐標(biāo)為，故b、c線的交點M與a、b線的交點N的橫坐標(biāo)之比一定為1∶2，縱坐標(biāo)之比一定為1∶4. 二、非選擇題 9．當(dāng)光照射到光敏電阻上時，光敏電阻的阻值________(填“變大”、“不變”或“變小”)．

9、半導(dǎo)體熱敏電阻是利用半導(dǎo)體材料的電阻率隨________變化而改變的特性制成的． [答案]　變小　溫度 [解析]　光敏電阻和熱敏電阻均為半導(dǎo)體材料的電阻，半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度升高而減?。? 10．如圖所示，R1＝30Ω，R4＝20Ω，電源電壓恒為30V，現(xiàn)安培表示數(shù)為0.75A，若把電鍵閉合，則伏特表的示數(shù)減少1/3，滑片P位置不變，則R2的阻值為________，R3的阻值為________． [答案]　60Ω　20Ω [解析]　設(shè)電路兩端的總電壓為U，與伏特表并聯(lián)電阻的阻值為Rx.電鍵斷開時，流過R1的電流為I1，電路中的總電流為I，電鍵閉合時，流過R1的電流為I1′，電路

10、中的總電流為I′.電鍵斷開時，R4兩端的電壓為：U4＝IR4＝0.75×20V＝15V，電阻R1兩端的電壓為：U1＝U－U4＝30V－15V＝15V，流過R1的電流為：I1＝U1/R1＝15/30A＝0.5A，流過R2的電流為：I2＝I－I1＝0.75A－0.5A＝0.25A，電阻R2的阻值為：R2＝U2/I2＝U1/I2＝15/0.25Ω＝60Ω.伏特表示數(shù)為：U示＝I1Rx.電鍵閉合時，U示′＝I1′Rx，由題意可知，U示′＝U示＝U示，解得：I1′＝I1＝A，電阻R1兩端的電壓為：U1′＝I1′R1＝×30V＝10V，通過電阻R2的電流為：I2′＝U1′/R2＝10/60A＝A，R4兩端

11、的電壓為：U4′＝U－U1′＝30V－10V＝20V，電路中的總電流為：I′＝U4′/R4＝20/20A＝1A，通過R3的電流為：I3′＝I′－I1′－I2′＝1A－A－A＝0.5A，電阻R3的阻值為：R3＝U1′/I3′＝10/0.5Ω＝20Ω. 11．有一個提升重物用的直流電動機，電動機銘牌有“電機內(nèi)阻r＝0.6Ω”的標(biāo)志，如果已知電路中的固定電阻R＝10Ω，電路兩端電壓U＝160V，電壓表的示數(shù)U′＝110V.根據(jù)以上數(shù)據(jù)試計算： (1)通過電動機的電流； (2)電動機的輸入功率； (3)電動機的輸出功率． [答案]　(1)5A　(2)550W　(3)535W [解析]　(1

12、)電阻R與電動機串聯(lián)，所以電流相等，對電阻R根據(jù)歐姆定律由串并聯(lián)的規(guī)律可得：I＝＝A＝5A (2)電動機的輸入功率P入＝IU′＝5×110W＝550W (3)電動機的發(fā)熱功率Pr＝I2r＝52×0.6W＝15W 電動機的輸出功率P出＝P入－Pr＝535W. 12．實驗室中大量的實驗表明，通過某一金屬氧化物制成的棒中的電流I遵循I＝kU3的規(guī)律(式中U表示棒兩端的電勢差，k＝0.02A/V3)，現(xiàn)將該棒與遵從歐姆定律的電阻器串聯(lián)在一起后，接在一個內(nèi)阻可忽略、電動勢為6.0V的電源上． (1)當(dāng)電路中的電流為0.16A，則串聯(lián)的電阻器阻值R1為多少？ (2)當(dāng)棒上消耗的電功率是電阻R2

13、上消耗電功率的2倍，則串聯(lián)的電阻器R2的阻值為多少？ [答案]　(1)25Ω　(2)1.56Ω [解析]　(1)由題意可得：I＝kU3，解得：U＝＝V＝2.0V，由歐姆定律得：I＝，解得：R1＝＝Ω＝25Ω (2)根據(jù)電功率公式得：P1＝UI，P2＝I2R2，由題意得：P1＝2P2，聯(lián)立解得：E－U＝，U＝4V　I＝1.28A，R2＝＝Ω＝1.56Ω 13．(2020·試題調(diào)研)在如圖甲所示的電路中，電阻R1和R2都是純電阻，它們的伏安特性曲線分別如圖乙中a、b所示．現(xiàn)在電路兩端BC之間加上恒定的電壓U0＝7.0V.調(diào)節(jié)滑動變阻器R3，使電阻R1和R3消耗的電功率恰好相等，求此時電阻R1和R2的阻值為多大？R3接入電路的阻值為多大？ [答案]　R1＝R2＝1000Ω　R3＝800Ω [解析]　R1、R2和R3串聯(lián)，故電流相等．當(dāng)電阻R1和電阻R2消耗的電功率相等時，得R1＝R2，由圖乙中的伏安特性曲線a、b可知，此時電路中的電流I＝2.5mA，加在電阻R1和R2上的電壓U1＝U2＝2.5V 由歐姆定律得R1＝R2＝＝1000Ω 滑動變阻器R3兩端電壓為U3＝U0－U1－U2＝2V 由歐姆定律得R3＝＝800Ω.