2019届高三物理第一轮复习测试题12

课时作业22描述电路的基本概念部分电路

一、单项选择题

1．一只标有“220 V,60 W”的白炽灯泡，加在其两端的电压U 由零逐渐增大到220 V，在这一过程中，电压U和电流I的关系与选项中所给的四种情况比较符合的是( )

2．(2018·江苏盐城模拟)如图所示，图线1表示的导体电阻为R1，图线2表示的导体电阻为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＝1∶3

3．(2018·浙江理综)功率为10 W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60 W的白炽灯相当。根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰。假设每户家庭有2只60 W的白炽灯，均用10 W的LED 灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近( )

A．8×108kW·h B．8×1010 kW·h

C．8×1011kW·h D．8×1013 kW·h

4．一根粗细均匀的金属导线，两端加上恒定电压U时，通过金属导线的电流强度为I，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，仍给它两端加上恒定电压U，则此时( )

A．通过金属导线的电流为I

2

B ．通过金属导线的电流为I 4

C ．自由电子定向移动的平均速率仍为v

D ．自由电子定向移动的平均速率为v 4

5．如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长PQ ＝10 cm ，QN ＝

5 cm ，当将A 与B 接入电压为U 的电路中时，电流强度为1 A ，若将C 与D 接入电压为U 的电路中，则电流为( )

A ．4 A

B ．2 A C.12 A D.14

A

6．如图所示电路，电流表A 1和A 2为两个相同的毫安表，当电

路两端接某一恒定电压的电源时，A 1的示数为3 mA ，A 2的示数为2 mA 。现将A 2改接在R 2所在支路上，如图中虚线所示，再接入原来的恒定电压电源，那么，关于A 1与A 2的示数情况，以下说法正确的是( )

A ．A 1示数增大，A 2示数增大

B ．A 1示数增大，A 2示数减小

C ．A 1示数增大，A 2示数不一定减小

D ．A 1示数不一定增大，A 2示数也不一定增大

7．(2018·上海单科)当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电

阻的电荷量为0.3 C ，消耗的电能为0.9 J 。为在相同时间内使0.6 C 的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是

( )

A ．3 V ,1.8 J

B ．3 V ,3.6 J

C ．6 V ,1.8 J

D ．6 V ,3.6 J

8．在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路。调

节滑动变阻器R 并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A 和2.0 V 。重新调节R 并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2.0 A 和24.0 V 。则这台电动机正常运转时输出功率为( )

A．32 W B．44 W

C．47 W D．48 W

二、非选择题

9．如图所示，在相距40 km的A、B两地架两条输电线，电阻共为800 Ω，如果在A、B间的某处发生短路，这时接在A处的电压表示数为10 V，电流表的示数为40 mA，求发生短路处距A处有多远？

10．电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器，它们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同。图甲为某种电热式电器的简化电路图，主要元件有电阻丝R1、R2和自动开关S。

(1)当自动开关S闭合和断开时，用电器分别处于什么状态？

(2)用电器由照明电路供电(U＝220 V)，设加热时用电器的电功率为400 W，保温时用电器的电功率为40 W，则R1和R2分别为多大？

(3)若将图甲中的自动开关S换成理想的晶体二极管D，如图乙所示，其他条件不变，求该用电器工作1小时消耗的电能。

11．2018年国庆群众游行队伍中的国徽彩车，不仅气势磅礴而且还是一辆电动车，充一次电可以行100千米左右。假设这辆电动彩车总质量为6.75×103 kg，当它匀速通过天安门前500 m的检阅区域时用时250 s，驱动电机的输入电流I＝10 A，电压为300 V，电动彩车行驶时所受阻力为车重的0.02倍。g取10 m/s2，不计摩擦，只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量，求：

(1)驱动电机的输入功率；

(2)电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率；

(3)驱动电机的内阻和机械效率。

参考答案

1．B 2.A 3.B 4.B 5.A

6．B 解析：A 1的示数为3 mA ，A 2的示数为2 mA ，则流过R 2的电流为1 mA ，由此可知R 2＞R 1。当A 2与R 2串联后，电路的总电

阻变小，流过A 1的电流变大，流过A 2的电流I 2＝U R 2＋R A 2

，A 2示数变小，故B 正确。

7．D 解析：根据Q ＝UIt ＝Uq ，通过0.3 C 电荷量时电阻两端

电压U 1＝Q 1q 1

＝3 V ；由I ＝q t 及U ＝IR 知相同时间内通过0.6 C 电荷量时，电阻两端电压U 2＝2U 1＝6 V ，消耗电能Q 2＝U 2q 2＝3.6 J 。

8．A 解析：电动机线圈电阻R M ＝2.00.50 Ω＝4 Ω。

电动机正常运转时，电动机的输入功率

P 1＝UI ＝24×2 W ＝48 W ，

电动机线圈的发热功率

P 2＝I 2R M ＝22×4 W ＝16 W ，

所以电动机的输出功率

P 出＝P 1－P 2＝(48－16) W ＝32 W ，故A 正确。

9．答案：12.5 km

解析：设发生短路处距离A 处为x ，据题意知，A 、B 两地间的距离l ＝40 km ，

电压表的示数U ＝10 V ，

电流表的示数

I ＝40 mA ＝4.0×10－2 A ，

R 总＝800 Ω。

根据欧姆定律I ＝U R 可得：

A 端到短路处的两根输电线的电阻

R x ＝U I ＝104.0×10

－2 Ω＝250 Ω①

根据电阻定律可知：R x ＝ρ2x S ②

A 、

B 两地间输电线的电阻为R 总＝ρ2l S ③

由②/③得R x

R 总

＝x l 解得x ＝R x R 总

l ＝250800×40 km ＝12.5 km 10．答案：(1)加热 保温 (2)121 Ω 1 089 Ω (3)7.92×105 J

解析：(1)S 闭合时，R 2被短路，此时P 1＝U 2

R 1，用电器处于加热状态； S 断开时，R 1与R 2串联，此时P 2＝U 2R 1＋R 2

，用电器处于保温状态。

(2)400 W ＝(220 V )2

R 1

40 W ＝(220 V )2

R 1＋R 2

解得：R 1＝121 Ω R 2＝1 089 Ω。

(3)理想二极管具有单向导电性，则该用电器工作1小时消耗的电能

E 电＝U 2R 1×t 2＋U 2R 1＋R 2

×t 2 ＝2202121×1 800＋2202

121＋1 089

×1 800 J ＝7.92×105 J 。

11．答案：(1)3 000 W (2)2 700 W (3)3 Ω 90%

解析：(1)驱动电机的输入功率P 入＝UI ＝300×10 W ＝3 000 W 。

(2)电动彩车通过天安门前的速度v ＝s t ＝2 m /s

电动彩车行驶时所受阻力为F f ＝0.02mg ＝0.02×6.75×103×10 N ＝1.35×103 N

电动彩车匀速行驶时牵引力F ＝F f ，故电动彩车通过天安门前时

牵引汽车前进的

机械功率P机＝Fv＝2 700 W。

(3)设驱动电机的内阻为R，由能量守恒定律得

P入t＝P机t＋I2Rt

解得驱动电机的内阻R＝3 Ω

驱动电机的机械效率η＝P机

P入

×100%＝90%。