1、1第 17 讲 部分电路及其规律A 组 基础题组1.(2018 浙江 11 月选考,1,3 分)下列物理量属于标量的是( )A.速度 B.加速度 C.电流 D.电场强度答案 C 电流是标量。常见的矢量有位移,速度,加速度,电场强度,磁感应强度。2.(2017 浙江 11 月选考,12,3 分)小明同学家里部分电器的消耗功率及每天工作时间如表所示,则这些电器一天消耗的电能约为( )电器 消耗功率/W 工作时间/h电茶壶 2 000 1空调 1 200 3电视机 100 2节能灯 16 4路由器 9 24A.6.1103 WB.6.1103 JC.2.2104 WD.2.2107 J答案 D 每天
2、消耗的电能为 W=2 kW1 h+1.2 kW3 h+0.1 kW2 h+0.016 kW4 h+0.009 kW24 h=6.08 kWh=2.2107 J。3.一个小灯泡,当它两端的电压在 3 V 以下时,电阻等于 15 不变;当它两端的电压增大到 4 V 时,钨丝温度明显升高,它的电阻为 16 ;当电压增大到 5 V 时,它的电阻为 18 。它在 05 V 电压范围内的伏安特性曲线与下列哪个图像相符( )答案 B 电压在 03 V 范围内小灯泡的电阻不变,则 I-U 图线是过原点的直线,当电压为 3 V 时,电流为 I1= A=0.2 A;当它两端的电压增大到 4 V 时,钨丝温度明显升
3、高,电阻增大,I-U 图线是曲线,电压为31524 V 时,电流为 I2= A=0.25 A;电压为 5 V 时,电流为 I3= A0.28 A。画出 05 V 电压范围内的伏安416 518特性曲线如题图 B 所示。4.(2016 浙江 10 月选考,9,3 分)一根细橡胶管中灌满盐水,两端用短粗铜丝塞住管口。管中盐水柱长为40 cm 时测得电阻为 R。若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同。现将管中盐水柱均匀拉长至 50 cm(盐水体积不变,仍充满橡胶管)。则盐水柱电阻变为( )A. R B. R C. R D. R45 54 1625 2516答案 D 本题考查对电阻定律的
4、理解。由于总体积不变,设 l1=40 cm 长时的横截面积为 S,则长度变为l2=50 cm 后,横截面积 S= S,根据电阻定律公 R= ,R= ,两式联立得 R= R,选项 D 正确。45 l1S l245S 25165.有一段长 1 m 的电阻丝,电阻为 10 ,现把它均匀拉伸到长为 5 m,则电阻变为( )A.10 B.50 C.150 D.250 答案 D 电阻丝无论怎样拉长其体积不变,但随着长度增加,截面面积在减小,即满足 V=Sl 关系式。把电阻丝由 1 m 均匀拉伸到 5 m 时,截面面积变成原来的 ,由电阻定律公式 R= 可知电阻变成原来的 2515 lS倍,D 正确。6.(
5、2016 浙江 10 月选考,11,3 分)如图为一种服务型机器人,其额定功率为 48 W,额定工作电压为 24 V,机器人的锂电池容量为 20 Ah。则机器人( )A.额定工作电流为 20 AB.充满电后最长工作时间为 2 hC.电池充满电后总电荷量为 7.2104 CD.以额定电流工作时每秒消耗能量为 20 J答案 C 根据 P=UI 可知,额定电流应该为 2 A,选项 A 错。电源的容量为 20 Ah,即以额定电流 2 A工作时,能够工作的最长时间为 10 h,选项 B 错误。电源充满电后的总电荷量为 Q=It=203 600 C=7.2104 C,选项 C 正确。以额定电流工作时,机器
6、人的功率为 48 W,即每秒消耗能量 48 J,选项 D 错误。37.一只“220 V 1 210 W”的特制金属灯丝灯泡与电流表串联,并将它们接到 40 V 的直流电源上,电流表的读数是以下的哪个值( )A.等于 1 A B.大于 1 AC.小于 1 A D.无法确定答案 B 首先根据 R= 算出灯泡额定电压下的电阻,再根据 I= 算出电压为 40 V 时电流为 1 A,但灯泡U2P UR的电阻随电压增大而增大,所以 40 V 时的电阻要小于 220 V 时的电阻,故电流大于 1 A,选 B。8.先后按图中甲、乙所示电路测同一未知电阻阻值 Rx,已知两电路的路端电压相等且恒定不变,若按图甲所
7、示电路测得电压表示数为 6 V,电流表示数为 2 mA,电压表、电流表的连接会对电路产生影响。那么按图乙所示电路测得的结果应有( )A.电压表示数为 6 V,电流表示数为 2 mAB.电压表示数为 6 V,电流表示数小于 2 mAC.电压表示数小于 6 V,电流表示数小于 2 mAD.电压表示数小于 6 V,电流表示数大于 2 mA答案 D 图甲所示电路中,电压表示数为 6 V,电流表示数为 2 mA,说明 U=6 V。在图乙所示电路中,U=6 V,电压表与 Rx并联后与电流表串联,由于电流表的分压,电压表与 Rx并联部分电压小于 U,即电压表示数小于 6 V。又由于电压表与 Rx并联的电阻小
8、于 Rx,外电路总电阻小于电流表与待测电阻 Rx串联的总电阻,则干路中电流大于图甲中电流表的读数,即大于 2 mA。9.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、S 2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 4B.电动机线圈的电阻为 12103C.当电吹风吹热风时,电热丝每秒钟消耗的电能为 1 000 JD.当电吹风吹热风时,电动机每秒钟消
9、耗的电能为 1 000 J答案 A 电吹风吹热风时电热丝消耗的功率为 P=1 000 W-120 W=880 W,每秒钟消耗的电能为 880 J,对电热丝,由 P= 得电热丝的电阻为 R= = =55 ,选项 A 正确,选项 C 错误;由题给条件无法计算U2R U2P2202880电动机线圈的电阻,选项 B 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。10.用两个相同的小量程电流表分别改装成了两个量程不同的大量程电流表 A1、A 2,若把 A1、A 2分别采用串联和并联的方式接入电路,如图所示,则闭合开关后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是(
10、 )A.图(a)中的 A1、A 2的示数相同B.图(a)中的 A1、A 2的指针偏角相同C.图(b)中的 A1、A 2的示数和偏角都不同D.图(b)中的 A1、A 2的指针偏角相同答案 B 大量程电流表是小量程电流表并联一适当的分流电阻改装而成的。当 A1、A 2并联时,由于A1、A 2的电阻不同,通过 A1、A 2的电流不等,A 1、A 2的示数不同,但通过每个小量程电流表的电流相同,故指针偏角相同,A 错,B 对。当 A1、A 2串联时,通过 A1、A 2的电流相等,故示数相同,但 A1、A 2的量程不同,故指针偏角不同,C、D 均错。B 组 提升题组1.铅蓄电池的电动势为 2 V,内阻不
11、为零,以下说法中错误的是( )A.电路中每通过 1 C 电荷量,铅蓄电池能把 2 J 的化学能转化为电能B.体积大的铅蓄电池比体积小的铅蓄电池的电动势大C.电路中每通过 1 C 电荷量,铅蓄电池内部非静电力做功为 2 JD.该铅蓄电池把其他形式能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为 1.5 V)的强5答案 B 由 W=UIt=UQ=21 J=2 J,可知 A 正确;电动势的大小由电源将其他形式的能转化为电能的能力大小决定,与体积无关,故 B 错误;电路中每通过 1 C 电荷量时,铅蓄电池内部非静电力做功为 2 J,故C 正确;电动势的大小表示电源将其他形式的能转化为电能的能力大小,故 D 正
12、确。2.某用电器距离供电电源距离为 L,线路上的电流为 I,若要求线路上的损失电压不超过 U,已知输电导线的电阻率为 ,那么,该输电线的横截面积最小值是( )A. B. C. D.LR 2ILU UIL 2ULI答案 B 设输电线的电阻为 R,由欧姆定律可得 U=IR,由电阻定律有 R= ,联立可得 S= ,故 B 正确,2LS 2ILUA、C、D 错误。3.(多选)有一横截面积为 S 的铜导线,流经其中的电流为 I,设每单位体积的导线中有 n 个自由电子,每个自由电子的电荷量均为 q,此时电子定向移动的速率为 v,则在 t 时间内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为( )A.nvSt B.
13、nvt C. D.I tq I tSq答案 AC 根据电流定义可知,在 t 时间内通过导线横截面的电荷量 Q=It,所以在这段时间内通过的自由电子数为 N= = ,所以 C 对,D 错;由于自由电子定向移动速率是 v,在时间 t 内,位于以某横截QqI tq面为底,长 l=vt 这段导线内的自由电子都能通过横截面,V=Sl=Svt,总的自由电子数 N=nV=nSvt,A对,B 错。4.将截面均匀、长为 L、电阻为 R 的金属导线截去 ,将剩余部分均匀再拉长至 L,则导线电阻变为( )LnA. B. C. D.nR(n-1)Rn Rn nR(n-1)答案 C 根据电阻决定式 R= ,截去 之后再
14、拉长至 L,长度没有变化,横截面积变为原来的 ,则电阻LS Ln n-1n变为 R= = = R。故选 C。Ln-1nS nn-1 LS nn-15.如图所示,图线表示的导体电阻为 R1,图线表示的导体电阻为 R2,则下列说法正确的是( )A.R1R 2=136B.R1R 2=31C.将 R1与 R2串联后接于电源上,则流过两电阻电流之比为 13D.将 R1与 R2并联后接于电源上,则流过两电阻电流之比为 13答案 A 在 I-U 图像中,R= ,由图像可知,k 1=1,k2= ,所以 R1R 2=13,选项 A 正确,B 错误;R 1、R 2串联1k 13后接于电源上,流过两电阻的电流相等,
15、选项 C 错误;R 1、R 2并联后接于电源上,流过两电阻电流之比= = ,选项 D 错误。I1I2R2R1316.锂电池能量密度高、绿色环保。现用充电宝为一手机锂电池(图甲)充电,等效电路如图乙所示,充电宝的输出电压为 U,输出电流为 I,该锂电池的内阻为 r,则( )A.充电宝输出的电功率为 UI+I2rB.电能转化为化学能的功率为 UIC.锂电池产生的热功率为 I2rD.锂电池产生的热功率为U2r答案 C 充电宝的输出功率为 UI,锂电池的热功率为 I2r,则电能转换为化学能的功率为 UI-I2r, I 2r,故U2rC 正确。7.图是有两个量程的电压表,当使用 a、b 两个端点时,量程
16、为 010 V,当使用 a、c 两个端点时,量程为0100 V。已知电流表的内阻 Rg为 500 ,满偏电流 Ig为 1 mA,则电阻 R1、R 2的值( )A.9 500 90 000 B.90 000 9 500 C.9 500 9 000 D.9 000 9 500 答案 A 接 a、b 时电流表串联 R1,由串联电路特点有 R 总 =R1+Rg= ,R1= -Rg=9 500 。接 a、c 时电流U1Ig U1Ig表串联 R1、R 2,同理有 R 总 =R1+R2+Rg= ,R2= -Rg-R1=90 000 。U2Ig U2Ig78.(多选)在如图所示的电路中,电源电动势为 3.0
17、V,内阻不计,L 1、L 2、L 3为相同规格的三个小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图所示,当开关闭合后,下列判断正确的是( )A.灯泡 L1的电阻为 12 B.灯泡 L1消耗的电功率为 0.75 WC.通过灯泡 L1的电流为通过灯泡 L2电流的 2 倍D.灯泡 L2消耗的电功率为 0.30 W答案 ABD 当开关闭合后,灯泡 L1的电压 U1=3 V,由题图读出其电流 I1=0.25 A,则灯泡 L1的电阻R1= =12 ,功率 P1=U1I1=0.75 W,故 A、B 正确;灯泡 L2、L 3串联,电压 U2=U3=1.5 V,由题图读出其电流U1I1I2=I3=0.20 A,灯泡 L2
18、、L 3的功率均为 P=UI=1.5 V0.20 A=0.30 W,故 D 正确,C 错误。9.定值电阻 R1、R 2、R 3的阻值均为 2 ,在电路中所消耗的电功率的最大值分别为 10 W、10 W、2 W,现将这三个电阻按照如图所示的方式连接,则这部分电路消耗的电功率的最大值为( )A.22 W B.12 W C.15 W D.16 W答案 B 由题意知 R1=R2=R3=2 ,P 1=10 W,P2=10 W,P3=2 W,首先分析两个并联电阻 R2、R 3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= 知,R 2与 R3所消耗的功率一样。已知 R2与U2RR
19、3本身允许的最大功率分别是 10 W 和 2 W,所以 R2、R 3在该电路中的最大功率都是 2 W,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,R 1与 R所消耗的功率之比为 R1R,R 2与 R3的并联阻值 R= ,即 =2,所以 R1消耗的功率是并联电阻 R的两倍,则 R1的功率是 24 W=8 W10 W,所以总R22 R1R功率最大为 2 W+2 W+8 W=12 W。10.(多选)在研究微型电动机的性能时,可采用如图所示的实验电路。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 0.5 A 和 1.0 V;重新调节 R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为 2.0 A 和 15.0 V。则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是( )8A.电动机的内电阻为 2 B.电动机的内电阻为 7.5 C.电动机的输出功率为 30 WD.电动机的输出功率为 22 W答案 AD 当调节滑动变阻器 R,使电动机不转动,此时将电动机视为纯电阻,R 0= =2 ,选项 A 正确,BUI错误;当电动机正常工作时,电动机的输出功率为 P 出 =UI-I2R0=22 W,选项 C 错,D 正确。
