18高考物理大一轮复习题组层级快练33第八单元恒定电流1电路的基本概念和规律

发布时间：2019-07-03 13:21:11 来源：文档文库

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题组层级快练(三十三)

电路的基本概念和规律

一、选择题

1.假如某白炽灯的U－I图像如图所示，图像上A点与原点的连线和横轴所成的角为α，A点的切线与横轴所夹的角为β(横、纵坐标均为国际单位)，以下说法中正确的是(　　)

A．白炽灯的电功率随电压U的增大而增大

B．白炽灯的电阻随电压U的增大而增大

C．在A点，白炽灯的电阻为tanα

D．在A点，白炽灯的电阻为tanβ

答案　AB

解析　由题图可知，U增大，I增大，则电功率P＝UI增大，选项A正确；根据电阻的定义式R＝知，电阻等于OA的斜率，即R＝＝k，由于α是几何角，一般情况下tanα≠，故C、D项错误．

2.如图所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是(　　)

A．R1∶R2＝1∶3

B．R1∶R2＝3∶1

C．将R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1∶I2＝1∶3

D．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1∶I2＝3∶1

答案　AD

解析　I－U图像的斜率表示电阻的倒数，由图像可得R1∶R2＝1∶3，故选项A正确，选项B错误．R1与R2串联后电流相等，故选项C错误．R1与R2并联后电压相同，由公式U＝IR知，电流与电阻成反比，故选项D正确．

3.一个电压表由表头G与分压电阻R串联而成，如图所示，若在使用中发现电压表的读数总是比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可能加以改进(　　)

A．在R上串联一个比R小得多的电阻

B．在R上串联一个比R大得多的电阻

C．在R上并联一个比R小得多的电阻

D．在R上并联一个比R大得多的电阻

答案　D

解析　当电压一定，减小电阻，表头的电流增大，则读数增大，由于读数只是稍小，应略减小电阻，故选D项．

4．如图是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的R－I图像．现将甲、乙串联后接入电路中，则(　　)

A．甲电阻丝两端电压比乙电阻丝两端电压小

B．甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率大

C．在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热较少

D．甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率小

答案　BC

解析　将甲、乙串联接入电路中，电流相等，由题图知，甲电阻大于乙电阻，由电阻定律知甲电阻丝的电阻率大于乙电阻丝的电阻率，选项B正确；由I＝知甲两端的电压比乙大，选项A错误；根据Q＝I2Rt，知乙产生的焦耳热少，选项C正确；由P＝I2R知甲消耗的电功率比乙大，选项D错误．

5．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束．已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是(　　)

A. 　　　　　　 B.

C. D.

答案　B

解析　设单位体积内电子数为n，对电子加速过程应用动能定理：eU＝mv2

所以电子刚出电场时定向移动速度v＝

由电流的微观表达式I＝nSev得：n＝＝，

Δl内的电子数为：N＝n·ΔlS＝，故选项B正确．

6.锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中．现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是(　　)

A．电能转化为化学能的功率为UI－I2r

B．充电器输出的电功率为UI＋I2r

C．电池产生的热功率为I2r

D．充电器的充电效率为×100%

答案　AC

解析　充电器将电能转化为锂电池的化学能和内能，即UIt＝E化＋I2rt，充电器输出的电功率为UI，电池产生的热功率为I2r，据此可知，电能转化为化学能的功率为UI－I2r，充电器的充电效率为×100%，所以选项A、C正确．

7．如图所示，有一内电阻为4.4 Ω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

答案　C

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＝＝A，则电解槽消耗的电功率P＝P灯＝60 W，选项A错误、选项C正确；电解槽的发热功率P热＝I2R内≈1.3 W，选项B错误；整个电路消耗的总功率P总＝U总I＝220×W＝120 W，选项D错误．

8.(2017·武汉调研)如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成．当闭合开关S1、S2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出．已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为120 W，吹热风时的功率为1 000 W．关于该电吹风，下列说法正确的是(　　)

A．电热丝的电阻为55 Ω

B．电动机线圈的电阻为Ω

C．当电吹风吹热风时，电热丝每秒钟消耗的电能为1 000 J

D．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为1 000 J

答案　A

解析　电吹风吹热风时电热丝消耗的功率为P＝1000 W－120 W＝880 W，对电热丝，由P＝可得电热丝的电阻为R＝＝Ω＝55 Ω，选项A正确；由于不知道电动机线圈的发热功率，所以电动机线圈的电阻无法计算，选项B错误；当电吹风吹热风时，电热丝每秒消耗的电能为880 J，选项C错误；当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J，选项D错误．

9．如图所示为甲、乙两灯泡的I－U图像，根据图像计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 V的电路中实际发光的功率分别为(　　)

A．15 W　30 W　　　　　 B．30 W　40 W

C．40 W　60 W D．60 W　100 W

答案　C

解析　两灯泡并联在电压为220 V的电路中，则两只灯泡两端的电压均为220 V，根据I－U图像知：甲灯实际工作时的电流约为I甲＝0.18 A，乙灯实际工作时的电流约为I乙＝0.27 A，所以功率分别为P甲＝I甲U＝0.18×220 W≈40 W；P乙＝I乙U＝0.27×220 W≈60 W，选项C正确．

10．温度传感器广泛应用于空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的．如图甲所示，电源的电动势E＝9.0 V，内阻不计，G为灵敏电流计，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻阻值与温度的变化关系如图乙所示．闭合开关S，当R的温度等于20 ℃时，电流表示数I1＝2 mA；当电流表的示数I2＝3.6 mA时，热敏电阻的温度是(　　)

A．60 ℃ B．80 ℃

C．100 ℃ D．120 ℃

答案　D

解析　由图像知，当t1＝20 ℃时，热敏电阻的阻值R1＝4 kΩ，根据闭合电路欧姆定律I1＝，可解得Rg＝0.5 kΩ，又I2＝，可解得R2＝2 kΩ，结合图像得t2＝120 ℃，故选D项．

11．一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端的电压U的关系图像如图甲所示，将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源上，三个用电器消耗的电功率均为P.现将它们连接成如图乙所示的电路，仍然接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2，它们之间的大小关系为(　　)

A．P1＝4PD B．PD＝

C．PD＝P2 D．P1<4P2

答案　D

解析　由于电阻器D与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端时，三者功率相同，则此时三者电阻相同．当三者按照题图乙所示电路连接时，电阻器D两端的电压小于U，由题图甲可知，电阻器D的电阻增大，则有RD＞R1＝R2，而RD与R2并联，电压相等，根据P＝，PD2，选项C错误；由欧姆定律可知，电流ID2，又I1＝I2＋ID，根据P＝I2R，P1<4P2，按图乙方式连接后，电阻器D的电阻大于R1，故不能确定P1等于4PD，选项A错误，选项D正确；由于电阻器D与电阻R2的并联电阻R1，所以D两端的电压小于，且D阻值变大，则PD<，选项B错误．

二、非选择题

12.如图所示为电流表与电压表合一的电表，灵敏电流表G的内阻Rg＝120 Ω，满偏电流Ig＝3 mA，电压表量程是6 V，电流表量程是3 A.

(1)双刀双掷开关S接到哪边是电流表？接到哪边是电压表？

(2)求R1和R2的值．

答案　(1)接到a、b是电压表，接到c、d是电流表

(2)1 880 Ω　0.12 Ω

解析　开关S接到a、b是电压表

由欧姆定律，得U＝Ig(Rg＋R1)

分压电阻R1＝－Rg＝Ω－120 Ω＝1 880 Ω

开关S接到c、d是电流表IgRg＝(I－Ig)R2

分流电阻R2＝＝Ω＝0.12 Ω

13．图1是改装并校准电流表的电路图，已知表头○ μA　的量程为Ig＝600μA，内阻为Rg＝180 Ω，○ mA　是标准电流表，要求改装后的电流表量程为I＝60 mA.完成下列填空．

(1)图1中分流电阻Rp的阻值为________．

(2)在电表改装成后的某次校准测量中，○ mA　表的示数如图2所示，由此读出流过○ mA　电流表的电流为__mA.此时流过分流电阻Rp的电流为________mA(保留一位小数)

答案　1.8 Ω　50；49.5

解析　(1)由于Rg和Rp并联，Rp＝≈1.8 Ω

(2)由图2知流过电流表的电流I为50 mA；

设此时流过表头的电流为Ig，流过RP的电流为IR，

∵加在表头和Rp上的电压相等，故有

IgRg＝IRRp①

I＝Ig＋IR②

由①②联立得：IR＝49.505 mA≈49.5 mA

14．实验室内有一电压表，量程为150 mV，内阻约为150 Ω.现要将其改装成量程为10 mA的电流表，并进行校准．为此，实验室提供如下器材：干电池E(电动势为1.5 V)，电阻箱R，滑动变阻器R′，电流表A(有1.5 mA，15 mA与150 mA三个量程)及开关S.

(1)对电表改装时必须知道电压表的内阻．可用图示的电路测量电压表的内阻．在既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的条件下，电路中电流表A应选用的量程是________．若合上S，调节滑动变阻器后测得电压表的读数为150 mV，电流表A的读数为1.05 mA，则电压表的内阻RmV为________．(取三位有效数字)