1、考点强化练22闭合电路及其欧姆定律1.下列关于电动势的说法正确的是()A.电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比,跟通过的电荷量成反比B.电动势的单位跟电压的单位一致,所以电动势就是两极间的电压C.非静电力做的功越多,电动势就越大D.E=Wq只是电动势的定义式而非决定式,电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的2.如图所示的干电池常标注有“1.5 V”的字样,表示电源的电动势为1.5 V,这说明()A.电路中每通过1 C的电荷量,电源把1.5 J的化学能转化为电能B.干电池在1 s时间内将1.5 J的化学能转化为电能C.干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2 V的蓄电池弱D.干电池工作
2、时,能提供的电流大小为1.5 A3.(2017温州选考测试)如图所示电路中,电动势为E,内阻为r的电源与一滑动变阻器构成闭合电路,当滑片移动时,滑动变阻器两端的电压和电路中电流的关系图象为()4.在如图所示的电路中,将一小灯泡和一定值电阻串联,接在一恒定的电源两端,其中电路中的电压表和电流表均为理想电表,开关闭合后各用电器正常工作,两表均有示数。经过一段时间后,由于电路故障,理想电流表的示数变为零。如果该电路仅有小灯泡或定值电阻中的一个发生了故障,现用一根导线来进行故障检测,下列说法正确的是()A.如果将导线与定值电阻并联,电流表仍无示数,则定值电阻断路B.如果将导线与小灯泡并联,电流表仍无示
3、数,则小灯泡断路C.如果将导线与定值电阻并联,电流表有示数,则小灯泡断路D.如果将导线与小灯泡并联,电流表有示数,则小灯泡断路5.有一个电动势为3 V、内阻为1 的电源。下列电阻与其连接后,使电阻的功率大于2 W,且使该电源的效率大于50%的是()A.0.5 B.1 C.1.5 D.2 6.在如图所示的电路中,电源的电动势和内阻都不变,当把可变电阻R调小时,下列说法正确的是()A.R上消耗的功率一定增加B.R上消耗的功率一定减小C.R上消耗的功率可能增加,也可能减小,但电源消耗的化学能的功率一定增加D.R上消耗的功率和电源上消耗的功率都可能增加,也可能减小7.如图所示的U-I图象中,直线为某电
4、源的路端电压与电流的关系图线,直线为某一电阻R的U-I图线,用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图象可知()A.R的阻值为3.0 B.电源电动势为3.0 V,内阻为0.5 C.电源的输出功率为3.0 WD.电源内部消耗功率为1.5 W8.在如图所示的电路中,R1=11 ,r=1 ,R2=R3=6 ,当开关S闭合且电路稳定时,电容器C带电荷量为Q1;当开关S断开且电路稳定时,电容器C带电荷量为Q2,则()A.Q1Q2=13B.Q1Q2=31C.Q1Q2=15D.Q1Q2=519.如图所示,R1为定值电阻,R2为变阻器,E为电源电动势,r为电源内阻,以下说法中正确的是()A.当R2=R1+r时,
5、R2获得最小功率B.当R1=R2+r时,R1获得最大功率C.当R2=0时,R1上获得最大功率D.当R2=0时,电源的输出功率最大10.如图所示,电路中电源电动势为E、内阻为r,电阻R2为定值电阻,R1为滑动变阻器,A、B为水平放置的电容器的上下两个极板。当滑动变阻器R1的滑片处于某位置时,A、B两板间的带电油滴恰好悬浮不动,则下列说法中正确的是()A.两极板A、B间正对面积减小其他条件不变时,油滴将向下运动B.移动R1的滑片且其他条件不变时,电压表的读数增大了U,则电阻R2两端的电压减小了UC.R1滑片向左移动且其他条件不变时,带电油滴向上运动D.R1滑片向右移动且其他条件不变时,R2上消耗的
6、热功率变小11.如图所示,直线a、抛物线b和曲线c分别为某一稳恒直流电在纯电阻电路中的总功率P、电源内部的发热功率Pr、输出功率PR随电流I变化的图象,根据图象可知()A.电源的电动势为9 V,内阻为1 B.电源的电动势为3 V,内阻为3 C.图象中任意电流值对应的P、Pr、PR间的关系为PPr+PRD.电路中总电阻为2 时,外电阻上消耗的功率最大且为2.25 W12.电动轿车是未来小轿车发展的趋势,某轻型电动轿车,质量(含载重)m=200 kg,蓄电池组电动势E=200 V,内阻r=0.05 ,直接对超导电动机(线圈为超导材料,电阻为零)供电,供电电流I=100 A,电动机通过传动效率=90
7、%的传动装置带动车轮转动。保持电动机功率不变,假设轿车在运动过程中所受摩擦及空气阻力大小之和恒为Ff=653 N,g取10 m/s2,试求:(1)若轿车在6 s内由静止在水平路面上加速到v=72 km/h,则这6 s内轿车的位移大小为多少?(2)已知某斜坡路面的倾角为,轿车所受摩擦及空气阻力大小不变,则轿车在上坡过程中能达到的最大速度为多少?(sin =0.2585)13.如图所示,电源E的电动势为3.2 V,电阻R的阻值为30 ,小灯泡L的额定电压为3.0 V、额定功率为4.5 W,当开关S接位置1时,电压表的读数为3 V,那么当开关S接到位置2时,小灯泡L的发光情况是()A.很暗,甚至不亮
8、B.正常发光C.比正常发光略亮D.有可能被烧坏14.将阻值为4 和10 的两个电阻R1、R2分别接在同一电源上,结果在R2上消耗的功率P2比R1上消耗的功率P1大,则下列结论错误的是()A.电源内阻一定大于4 B.两电阻并联后接此电源,外电路总功率一定小于只接R1时的功率C.两电阻串联后接此电源,外电路总功率一定大于只接R2时的功率D.只接R1时电源消耗的功率一定大于只接R2时消耗的功率15.下表是一辆电动自行车的部分技术指标,其中额定车速是指电动自行车满载情况下在水平平直道路上以额定功率匀速行驶的速度。额定车速整车质量载重额定输出功率电动机额定工作电压和电流18 km/h40 kg80 kg
9、180 W36 V/6 A请参考表中数据,完成下列问题(g取10 m/s2):(1)此电动机的电阻是多少?正常工作时,电动机的效率是多少?(2)在水平平直道路上行驶过程中电动自行车受阻力是车重(包括载重)的k倍,试计算k的大小。(3)仍在上述道路上行驶,若电动自行车满载时以额定功率行驶,当车速为2 m/s时的加速度为多少?考点强化练22闭合电路及其欧姆定律1.D电动势的定义式E=Wq中,E与W、q无关,E反映的是电源的属性,由电源内部非静电力的特性决定,故A、C错误,D正确;电动势的单位虽然与电压单位相同,但两者有本质的不同,B错误。2.C电动势是指在电源内部从负极到正极移送正电荷非静电力所做
10、的功跟被移送电荷量的比值,干电池的电动势为1.5 V,表示移送1 C电荷的过程中,非静电力做功为1.5 J,电源把1.5 J的化学能转化为电能,选项A、选项B错误;电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量,电动势越大,说明这种本领越强,选项C正确;电路中的电流与电动势大小没有必然联系,还需要结合电路电阻情况分析,选项D错误。3.D根据闭合电路欧姆定律得路端电压U=E-Ir,对于给定的电源,电动势E,内阻r是定值,根据数学知识知,U-I图线是向下倾斜的直线。所以D选项是正确的。4.D电流表A的示数变为零,说明电路故障为断路。题中给出仅有小灯泡或定值电阻中的一个发生故障,因此将导线与
11、用电器并联进行检测时,若电流表有示数,说明与导线并联的用电器断路;若电流表无示数,说明另一个用电器断路。若将导线并联在R两端,电流表无示数,则L断路,故选项A错误;若将导线并联在L两端,电流表无示数,则R断路,故选项B错误;若将导线并联在R两端,电流表有示数,则R断路,选项C错误;若将导线并联在L两端,电流表有示数,则L断路,选项D正确。5.C当内、外电阻相等时,电源的输出功率最大,此时电源的效率为50%;由于外电阻越大,电源效率越大,故外电阻应大于1 ,选项A、选项B错误;R1=1.5 时,电源效率1=31+1.521.5 W=2.16 W,故选项C正确;R2=2 时,电源效率2=31+22
12、2 W=2 W,故选项D错误。6.C根据电源输出功率的图象可知,当Rr时,R减小,输出功率增大。对于电源消耗的功率可由P总=E2R+r知,R减小电源消耗的功率增大。所以C正确。7.D由于电源的路端电压与电流的关系图线和电阻R的U-I图线都为直线,所以电源的路端电压与电流的关系图线的斜率的绝对值等于电源内阻,r=1.5 ;电阻R的U-I图线的斜率等于电阻R的阻值,R=1.5 ,选项A错误,选项B错误;电源的路端电压与电流的关系图线和电阻R的U-I图线交点纵、横坐标的乘积表示电源的输出功率,电源的输出功率为P=UI=1.51.0 W=1.5 W,选项C错误;由EI=P+Pr解得电源内部消耗的功率为
13、Pr=EI-P=3.01.0 W-1.5 W=1.5 W,选项D正确。8.A当开关S闭合时,电容器两端电压等于R2两端的电压,U2=ER2R1+R2+r=E3,Q1=E3C;当开关S断开时,电容器两端电压等于电源电动势,U=E,Q2=EC,所以Q1Q2=13,选项A正确。9.C将R1等效为电源内阻,R2上的功率为电源的输出功率,当外电阻变化时,电源的输出功率随外电阻的变化而变化,当外电阻等于内阻,即R2=R1+r时,输出功率最大,即R2上的功率最大,故选项A错误。对电路中的定值电阻R1,电流最大时其功率最大,当外电阻R2=0时,电流最大,故选项B错误,选项C正确。当外电阻等于内阻时,即R1+R
14、2=r时,电源的输出功率最大,故选项D错误。10.D两板电压不变,两板的正对面积减小时,根据电场强度公式E=Ud,可知两板间的电场强度不变,故油滴不动,A项错误;电源的电动势不变,电压表的读数增大了U,则电阻R2和电源内阻消耗的电压减小了U,因此电阻R2两端的电压减小量小于U,B项错误;R1滑片向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,与其并联的电容器两端的电压减小,两板间电场强度减小,带电油滴受到的电场力减小,因此油滴向下运动,C项错误;R1滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,与其串联的R2两端的电压变小,故R2消耗的热功率变小,D项正确。11.D直流电的总功率P=EI,故图线a的斜
15、率等于电源的电动势,得E=PI=3 V;由图线b,当I=3 A时,Pr=9 W,由公式Pr=I2r得,r=1 ,故A、B项错误。在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点,这三点的纵坐标为PA、PB、PC,则这三点的纵坐标PA、PB、PC分别是电源的总功率、电源内部的发热功率和输出功率,根据能量关系可知,PA=PB+PC,即P=Pr+PR,故C项错误。由图线c可知,当电流为1.5 A时外电阻消耗的功率最大,此时电路中的总电阻为R+r=EI=31.5 =2 ,外电阻上消耗的功率最大为PR=EI-I2r=31.5 W-1.521 W=2.25 W,故D项正确。12.答案 (1)100
16、m(2)15 m/s解析 (1)电源输出电压U=E-Ir=200 V-1000.05 V=195 V电动机功率P=UI=195100 W=19 500 W由动能定理Pt-Ffx=12mv2,代入数据解得x=100 m。(2)当轿车加速度a=0时,速度达到最大,此时轿车牵引力F=mgsin +Ff,又Fvmax=P,代入数据解得vmax=15 m/s。13.A当开关S接位置1时,I=UR=330 A=0.1 A,由E=U+Ir得r=E-UI=3.2-30.1 =2 ,当开关S接到位置2时,小灯泡L的电阻RL=UL2PL=324.5 =2 。因r=RL,所以UL=E2=3.22 V=1.6 V,即
17、小灯泡很暗,甚至不亮,选项A正确。14.C当外电阻等于内阻时电源输出功率最大,因P2P1,知R1I2,电源消耗功率P总=EI,可知D正确。15.答案 (1)1 83.3%(2)0.03(3)0.45 m/s2解析 (1)从表中可知,输出功率P出=180 W,输入功率P入=UI=366 W=216 WP损=P入-P出=36 W,由P损=I2r=62r=36 W解得此电动机的电阻r=1 。正常工作时,电动机的效率=P出P入=180216=83.3%(2)根据题述,阻力Ff=k(m车+m)g,额定车速vm=18 km/h=5 m/s,在水平平直道路上行驶过程中,F=Ff。由P出=Fvm=k(m车+m)gvm解得k=P出(m车+m)gvm=180(40+80)105=0.03(3)由P出=Fv解得当车速为2 m/s时的牵引力F=90 N由牛顿第二定律,F-k(m车+m)g=(m车+m)a解得加速度为a=0.45 m/s2
