本章易错过关(三)
1.C [解析] 四个图像中,只有②、④才是伏安特性曲线,选项A错误;只有①、②才是线性元件,选项B错误,C正确;只有①中直线的斜率才表示元件的电阻,选项D错误.
2.AC [解析] 设a的长度为L,截面积为S,因为R=,而R=ρ,所以==1,即=1,故ρb=2ρa,同理==,即=,故ρa=ρc,则ρb=2ρc,选项A、C正确,B、D错误.
3.D [解析] 当电压表量程为0~3 V时,根据串联电路规律有Ig(Rg+R1)=U,解得Ig= A=1 mA,0~15 V量程时的内阻为RV=12 000 Ω+100 Ω+2900 Ω=15 000 Ω,故选D.
4.BC [解析] 设开关闭合后电路中的电流为I,对于小灯泡,由欧姆定律得U1=IR,对于电动机有U2>IR,则U15.AB [解析] 甲图中三个电阻并联,电流表A1测量的是流过定值电阻R2、R3的电流之和,电流表A2测量的是流过定值电阻R1、R2的电流之和,故==,A正确,C错误;乙图中三个电阻串联,电压表V1测量的是定值电阻R1、R2两端的电压之和,V2测量的是定值电阻R2、R3两端的电压之和,故==,B正确,D错误.
6.C [解析] 判断灯泡能否正常发光,就要判断电压是否是额定电压,或电流是否是额定电流,对灯泡有P=UI=,可知RAUA,且有UB>110 V,B灯被烧毁,UA<110 V,A灯不能正常发光.对于B电路,由于RB>RA,A灯又并联滑动变阻器,并联电阻小于RB,所以UB>U并,B灯被烧毁,A灯不能正常发光.对于C电路,B灯与滑动变阻器的并联电阻可能等于RA,所以可能UA=UB=110 V,两灯可以正常发光.对于D电路,若滑动变阻器的有效电阻等于A、B的并联电阻,则UA=UB=110 V,两灯可以正常发光.比较C、D两个电路,当灯A、B均正常发光时,由于C电路中滑动变阻器功率为(IA-IB)×110 V,而D电路中滑动变阻器功率为(IA+IB)×110 V,故C电路消耗电功率最小.
7.C [解析] 甲电路中,电流表采用内接法,由于电流表的分压使得电压表的示数大于Rx的真实电压,根据欧姆定律Rx=,可知甲电路测得Rx阻值比真实值偏大,故A错误;乙电路中,电流表采用外接法,由于电压表的分流使得电流表的示数大于Rx的真实电流,根据欧姆定律Rx=,可知乙电路测得Rx阻值比真实值偏小,故B错误;根据≈>≈,可知待测电阻相对较小,为了减小误差,电流表应采用外接法,则测量Rx阻值应选用乙电路,故C正确,D错误.
8.CD [解析] 若电源接在1、4之间,由于1、2间的电势差为正,所以1要接电源正极,如图甲所示,不管电阻R接在1、3之间还是接在2、4之间,3、4间的电势差都一定是正的,即U34>0,与题目已知条件不符合,故A、B错误;由上述分析可知电源一定接在1、3之间,若电阻R接在1、4之间,如图乙所示,则U13=U12+U23=5.5 V,同时U13=U14+U43,因为U43=-U34=1.5 V,所以只要UR=U14=4 V就能满足题目要求,故C正确;若电阻R接在2、4之间,如图丙所示,则U23=2.5 V,同时U23=U24+U43,因为U43=-U34=1.5 V,所以只要UR=U24=1 V就能满足题目要求,故D正确.
9.(1)1.170 (2)R2 a (3)如图所示 (4)
[解析] (1)螺旋测微器的固定刻度读数为1 mm,可动刻度的读数为17.0×0.01 mm=0.170 mm,故铜导线的直径为d=1.170 mm.
(2)根据闭合电路欧姆定律可知,电路中需要的最大电阻约为Rmax== Ω=30 Ω,而待测电阻约为1.5 Ω,所以滑动变阻器的最大电阻约为R=Rmax-Rx-R0=(30-1.5-3) Ω=25.5 Ω,所以滑动变阻器应选R2;滑动变阻器采用限流接法,为保护电路,闭合开关前应将滑片移至a端.
(3)根据实物电路图作出实验电路图如图所示.
(4)根据欧姆定律可得Rx+R0=,根据电阻定律有Rx=ρ=ρ,解得L=.
10.(1)192 W (2)384 W
[解析] (1)电瓶车匀速运动,牵引力为F=f=48 N
电动机的输出功率为P出=Fv=48×4 W=192 W
(2)由能量守恒定律得UI=P出+I2R
解得I=8 A
所以电动机消耗的总功率为P总=UI=48×8 W=384 W
11.(1)见解析 (2)不能 (3)12∶1
[解析] (1)电饭煲盛上食物后,接上电源,S2自动闭合,同时手动闭合S1,这时黄灯被短路,红灯亮,电饭煲处于加热状态,加热到80 ℃时,S2自动断开,S1仍闭合;温度升高到103 ℃时,开关S1自动断开,这时饭已煮熟,黄灯亮,电饭煲处于保温状态;由于散热,待温度降至70 ℃时,S2自动闭合,电饭煲重新加热,温度达到80 ℃时,S2又自动断开,再次处于保温状态.
(2)如果不闭合开关S1,不能将饭煮熟,因为只能加热到80 ℃.
(3)加热时电饭煲消耗的电功率为P1=,
保温时电饭煲消耗的电功率为P2=,两式中R并== Ω= Ω,从而有P1∶P2===12∶1.本章易错过关(三)建议用时:40分钟
一、选择题
1.如图为几种电学元件的电流与电压关系图像,下列说法正确的是 ( )
A.这四个图像都是伏安特性曲线
B.这四种电学元件都是线性元件
C.①、②是线性元件,③、④是非线性元件
D.这四个图像中,直线的斜率都表示元件的电阻
2.如图所示,a、b、c为不同材料做成的电阻,b与a的长度相等,b的横截面积是a的2倍;c与a的横截面积相等,c的长度是a的2倍.当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是U1∶U2∶U3=1∶1∶2.关于这三种材料的电阻率ρa、ρb、ρc,下列说法中正确的是( )
A.ρa与ρc相等
B.ρa是ρc的2倍
C.ρb是ρc的2倍
D.ρc是ρa的2倍
3.[2024·浙江湖州期末] 图甲为实验室中使用的电压表, 图乙为其内部电路结构示意图.由图乙中数据可得出该电压表表头的满偏电流Ig和电压表在“0~15 V”量程时的内阻RV分别为 ( )
A.1 A,100 Ω B.1 mA,2900 Ω
C.1 mA,14 900 Ω D.1 mA,15 000 Ω
4.如图所示,小灯泡的电阻和电动机M的内阻都等于R,串联接到电路中,开关闭合后,电动机正常工作.设小灯泡和电动机M两端的电压分别为U1和U2,经过时间t,电流通过小灯泡做的功为W1,产生的热量为Q1,电流流过电动机M做的功为W2,产生的
热量为Q2,则 ( )
A.U1=U2
B.W1C.Q1=Q2
D.W2=Q2
5.[2024·南平一中月考] 如图甲、乙所示的两电路中,定值电阻的阻值之比为R1∶R2∶R3=1∶2∶3,电流表和电压表均为理想电表,在两电路的两端各加一恒定的电压U后,电流表A1和A2示数分别为I1和I2,电压表V1和V2示数分别为U1和U2,则 ( )
A.I1∶I2=5∶9 B.U1∶U2=3∶5
C.I1∶I2=4∶7 D.U1∶U2=4∶7
6.额定电压都是110 V而额定功率PA=100 W、PB=40 W的两只灯泡连接在电压为220 V的电路中,使两只灯泡均能正常发光,且消耗功率最小的电路是图中的 ( )
7.[2024·同安一中月考] 如图所示,甲、乙为测同一未知电阻Rx阻值的两个电路,其中电压表内阻约为3 kΩ,电流表内阻约为0.2 Ω,Rx阻值约为2 Ω.下列说法正确的是 ( )
A.甲电路测得Rx阻值比真实值偏小
B.乙电路测得Rx阻值比真实值偏大
C.测量Rx阻值应选用乙电路
D.测量Rx阻值应选用甲电路
8.(多选)[2023·全国乙卷] 黑箱外有编号为1、2、3、4的四个接线柱,接线柱1和2、2和3、3和4之间各接有一个电阻,在接线柱间还接有另外一个电阻R和一个直流电源.测得接线柱之间的电压U12=3.0 V,U23=2.5 V,U34=-1.5 V.符合上述测量结果的可能接法是 ( )
A.电源接在1、4之间,R接在1、3之间
B.电源接在1、4之间,R接在2、4之间
C.电源接在1、3之间,R接在1、4之间
D.电源接在1、3之间,R接在2、4之间
二、实验题
9.某同学通过实验测定一捆长度约为100 m的铜导线(电阻约为1.5 Ω)的实际长度,首先利用螺旋测微器测量其直径,如图甲所示,再利用如图乙所示的电路测出铜导线的电阻.
可供使用的器材有:
电流表(量程0~0.6 A,内阻约0.2 Ω);
电压表(量程0~3 V,内阻约9 kΩ);
滑动变阻器R1(最大阻值5 Ω);
滑动变阻器R2(最大阻值20 Ω);
定值电阻(R0=3 Ω);
电源(电压6 V);
开关、导线若干.
回答下列问题:
(1)由图甲可知,铜导线的直径d= mm.
(2)实验中滑动变阻器应选 (选填“R1”或“R2”),闭合开关S前应将滑片移至 (选填“a”或“b”)端.
(3)根据图乙所示的实物图,在虚线框内画出其电路图(铜导线用电阻元件符号表示).
(4)调节滑动变阻器,电压表的示数为U,电流表的示数为I,铜的电阻率为ρ,不考虑电表内阻对实验的影响,则铜导线的长度为 (用已知和所测量的物理量的字母表示).
三、计算题
10.一电瓶车的电源电压为U=48 V,电源电阻不计,其电动机线圈电阻为R=3 Ω,当它以v=4 m/s的速度在水平地面上匀速行驶时,受到的阻力f=48 N.除电动机线圈生热外,不计其他能量损失,求:
(1)该电动机的输出功率;
(2)电动机消耗的总功率.
11.[2024·安溪一中月考] 如图所示是电饭煲内部的电路图,S1是一个控温开关,手动闭合后,当此开关温度达到居里点(103 ℃)时,会自动断开.S2是一个自动控温开关,当温度低于70 ℃时,会自动闭合;温度高于80 ℃时,会自动断开.红灯是加热时的指示灯,黄灯是保温时的指示灯,定值电阻的阻值为R1=R2=500 Ω,加热电阻丝的阻值为R3=50 Ω,两灯电阻不计.
(1)分析电饭煲的工作原理.
(2)如果不闭合开关S1,能将饭煮熟吗
(3)计算加热和保温两种状态下,电饭煲消耗的电功率之比.
