人教版高中物理选修3-1部分电路及其规律专题练习答案

部分电路及其规律
一、单选题
如图所示，电解池内有一价离子的电解液，在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1，负离子数为n2.元电荷为e，则以下说法正确的是()
A.
溶液内电流方向从A到B，电流大小为
B.
溶液内电流方向从B到A，电流大小为
C.
溶液内正、负离子反方向移动，产生的电流相互抵消
D.
溶液内电流方向从A到B，电流大小为
手机充电器又名电源适配器．手机常用锂离子电池的充电器采用的是恒流限压充电，充电器上所标注的输出参数如图甲所示，充电的锂离子电池标识如图乙所示．对于电源适配器与锂电池，下列说法正确的是()
A.
手机电池标识的mAh是电功的单位
B.
电源适配器输出的电压是6
V交流电
C.
如果工作电流是200
mA，手机电池能连续工作约8个小时
D.
手机充电时会微微发热，所以手机充电器主要是把电能转化成热能的装置
一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m、电荷量为e.在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为　()
A.
　　　　　　　　　
B.
C.
ρnev
D.
如图所示，a，b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是()
A.
a代表的电阻丝较粗
B.
b代表的电阻丝较粗
C.
a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值
D.
图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比
两根用同种材料制成的电阻丝甲和乙，甲电阻丝的长度和直径分别为l和d；乙电阻丝的长度和直径分别为2l和2d.将甲、乙两根电阻丝分别接入电路时，如果两电阻丝消耗的电功率相等，则加在两根电阻丝上的电压的比值应满足()
A.
＝1　
B.
＝　　
C.
＝　
D.
＝2
定值电阻R1、R2、R3的阻值均为2
Ω，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
某一导体的伏安特性曲线如图AB段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是()
A.
B点的电阻为12
Ω
B.
B点的电阻为40
Ω
C.
导体的电阻因温度的影响改变了1
Ω
D.
导体的电阻因温度的影响改变了9
Ω
如图所示，有一个双量程电流表，其中小量程为0～1
A。已知表头G的满偏电流Ig＝500
mA，定值电阻R1＝20
Ω，R2＝180
Ω，则表头G的内阻Rg的值为()
A.
100
Ω
B.
200
Ω
C.
250
Ω
D.
500
Ω
一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端电压U变化的关系图象如图甲所示，若将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端，3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，接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是PD、P1、P2，则下列说法中正确的是()???????
A.
P1＝4P2
B.
PD＝
C.
PD＝P2
D.
P1＜4P2
如图为一机器人，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
A·h.则机器人()
A.
额定工作电流为20
A
B.
充满电后最长工作时间为2
h
C.
电池充满电后总电荷量为7.2×104C
D.
以额定电流工作时每秒消耗能量为20
J
一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220
V的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作．用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0
A，通过洗衣机电动机的电流是0.5
A，则下列说法中正确的是()
A.
电饭煲的电阻为44
Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440
Ω
B.
电饭煲消耗的电功率为1
555
W，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5
W
C.
1
min内电饭煲消耗的电能为6.6×104J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103J
D.
电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍
二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）
某同学研究白炽灯得到某白炽灯的U－I曲线如图所示．图象上A点与原点的连线与横轴成α角，A点的切线与横轴成β角，则()
A.
白炽灯的电阻随电压的增大而减小
B.
在A点，白炽灯的电阻可表示为tanβ
C.
在A点，白炽灯的电功率可表示为U0I0
D.
在A点，白炽灯的电阻可表示为
如表所示列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗．若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则()
自重
40
kg
额定电压
48
V
载重
75
kg
额定电流
12
A
最大行驶速度
20
km/h
额定输出功率
350
W
A.
电动机的输入功率为576
W
B.
电动机的内电阻为4
Ω
C.
该车获得的牵引力为104
N
D.
该车受到的阻力为63
N
额定电压均为220
V的白炽灯L1和L2的U－I特性曲线如图甲所示，现将和L2完全相同的L3与L1和L2一起按如图乙所示电路接入220
V电路中．则下列说法正确的是()
A.
L2的额定功率约为99
W
B.
L2的实际功率约为17
W
C.
L2的实际功率比L3的实际功率小17
W
D.
L2的实际功率比L3的实际功率小82
W
答案和解析
1.【答案】D
【解析】?溶液内正、负离子反方向移动，通过截面的电荷量为正、负离子电荷量绝对值之和，由电流的定义可算出，电流为，故选D.
故选：D.
?
2.【答案】C
【解析】根据q＝It，手机电池标识的mAh是电荷量的单位，A错误；
电源适配器输出的电压是6
V直流电，DC表示直流，AC表示交流，B错误；
如果工作电流是200
mA，手机电池能连续工作的时间：t＝＝＝8.25
h≈8
h，C正确；
???????手机充电时会微微发热，说明有很小部分电能被手机充电器转化为内能，D错误．
故选：C.
3.【答案】C
【解析】由电流定义可知：I＝＝＝neSv，
由欧姆定律可得：U＝IR＝neSv·ρ＝ρneLv，
???????又E＝，故E＝ρnev，选项C正确．
故选：C.
4.【答案】B
【解析】b图线的斜率大，表示电阻小，由电阻定律R＝ρ，可知b代表的电阻丝较粗，B正确，A、C错误；
???????电阻是导体本身的性质，与电阻两端的电压无关，D错误．
故选：B.
5.【答案】C
【解析】由电阻定律R＝ρ，P＝，得U＝＝，
所以加在两根电阻丝上的电压的比值应满足＝.
???????综上本题选C.
故选：C.
6.【答案】B
【解析】由题意知R1＝R2＝R3＝2
Ω，P1m＝10
W，P2m＝10
W，P3m＝2
W，
首先分析两个并联电阻R2、R3所允许消耗的最大功率．
因为R2与R3并联，则两端电压相等，由公式P＝知道，R2与R3所消耗的功率一样．
已知R2与R3本身允许的最大功率分别是10
W和2
W，所以R2、R3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知道，R1与R′所消耗功率之比为R1∶R′，R2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消耗的功率是2×4
W＝8
W＜10
W，
???????所以这部分电路消耗的总功率最大为2
W＋2
W＋8
W＝12
W.
故选：B.
7.【答案】B
【解析】A点电阻RA＝
Ω＝30
Ω，
B点电阻RB＝
Ω＝40
Ω，故A错误，B正确；
???????ΔR＝RB－RA＝10
Ω，故C、D错误．
故选：B.
8.【答案】B
【解析】当与表头G并联的电阻越大时，量程越小，即当接线柱接两端时，量程最小．
???????由欧姆定律可知：(R1＋R2)(I－Ig)＝IgRg，代入数据解得：Rg＝200
Ω，B正确．
故选：B.
9.【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，则此时三者电阻相等．
当三者按照题图乙所示的电路连接时，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＝，则有PD＜P2，C错误；
由欧姆定律可知，电流ID＜I2，又I1＝I2＋ID，故I1＜2I2，根据P＝I2R，则有P1＜4P2，A错误，D正确；
???????由于电阻器D与电阻R2的并联电阻R＜R1，所以D两端的电压小于，且D阻值变大，则PD＜，B错误．
故选：D.
10.【答案】C
【解析】根据P＝UI可知，额定电流应为：I＝＝＝2
A，故A错误；
机器人的锂电池容量为20
A·h，即当在额定电流2
A下工作时，能够工作最长时间为10
h，故B错误；
电源充满电后的总电荷量为q＝It＝20×3
600
C＝7.2×104C，故C正确；
额定电流下，机器人功率P＝＝48
W，即每秒消耗48
J电能，故D错误．
故选：C.
11.【答案】C
【解析】由于电饭煲是纯电阻元件，所以R1＝＝44
Ω，P1＝UI1＝1
100
W，
其在1
min内消耗的电能W1＝UI1t＝6.6×104J，
洗衣机为非纯电阻元件，所以R2≠，P2＝UI2＝110
W，
其在1
min内消耗的电能W2＝UI2t＝6.6×103J，
???????其热功率P热≠P2，所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍．综上可知C正确．
故选：C.
12.【答案】CD
【解析】白炽灯的电阻随电压的增大而增大，A错误；
在A点，白炽灯的电阻可表示为=，B错误，D正确；
???????在A点，白炽灯的电功率可表示为U0I0，C正确．
故选：CD.
13.【答案】AD
【解析】由于U＝48
V，I＝12
A，则P＝IU＝576
W，故A正确；
因P入＝P出＋I2r，r＝＝
Ω＝1.57
Ω，故B错误；
由P出＝Fv＝Ffv，F＝Ff＝63
N，故C错误，D正确．
故选：AD.
14.【答案】ABD
【解析】由L2的伏安特性曲线可得，在额定电压220
V
时的电流为0.45
A，则L2的额定功率为P额＝U额I额＝99
W，A正确；
图示电路为L1和L2串联再与L3并联，所以L1和L2串联后两端的总电压为220
V，
那么流过L1和L2的电流及两灯的电压满足I1＝I2，U1＋U2＝220
V，
由L1和L2的U－I图线可知，I1＝I2＝0.25
A，U1＝152
V，U2＝68
V，
???????故灯L2的实际功率P2＝I2U2＝17
W，B正确；
由于L3两端的电压为220
V，故P3＝P额＝99
W，则P3－P2＝82
W，C错误，D正确．
故选：ABD.
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