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限时规范训练(27) 电路的基本概念和规律
[基础巩固题组]
1.(2023·上海市徐汇区模拟)一定值电阻两端加上某一稳定电压,经一段时间通过该电阻的电荷量为0.2 C,消耗的电能为0.6 J。为在相同时间内使通过该电阻的电荷量为0.6 C,则在其两端需加的电压为( )
A.1 V B.3 V
C.6 V D.9 V
解析:D 设开始电阻两端电压为U,则有U== V=3 V,根据q=It可知,为在相同时间内使通过该电阻的电荷量为0.6 C,增大为原来的3倍,则电流增大为原来的3倍,根据欧姆定律U=IR,可知相同电阻,其电压与电流成正比,则在其两端需加的电压为9 V。
2.一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。若盐水柱的电阻随长度、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.R
解析:D 由于总体积不变,设40 cm长时盐水柱的横截面积为S,则盐水柱长度变为50 cm后,横截面积S′=S,根据电阻定律得R=ρ,R′=ρ,联立两式得R′=R,选项D正确。
3.(多选)离地面高度5.0×104 m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质,假设由于雷暴对大气层的“电击”,使得离地面高度5.0×104 m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场,其电势差约为3×105 V。已知,雷暴每秒钟给地球充电的电荷量约为1.8×103 C,地球表面积近似为5.0×1014 m2,则( )
A.该大气层的等效电阻约为600 Ω
B.该大气层的平均漏电电流约为1.8×103 A
C.该大气层的平均电阻率约为1.7×1012 Ω·m
D.该大气层的平均电阻率约为1.7×108 Ω·m
解析:BC 该大气层的平均漏电电流约为I== A=1.8×103 A,该大气层的等效电阻为R== Ω ≈ 167 Ω , 故A错误,B正确;根据R=ρ可得,该大气层的平均电阻率约为ρ== Ω·m ≈ 1.7×1012 Ω·m,故C正确,D错误。
4.(2023·福建莆田市高三月考)如图甲所示,用充电宝为一手机电池充电,其等效电路如图乙所示。在充电开始后的一段时间t内,充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的,设手机电池的内阻为R,则时间t内( )
甲 乙
A.充电宝输出的电功率为UI+I2R
B.充电宝产生的热功率为I2R
C.手机电池产生的焦耳热为t
D.手机电池储存的化学能为UIt-I2Rt
解析:D 充电宝的输出电压为U、输出电流为I,所以充电宝输出的电功率为P=UI,A错误;手机电池充电电流为I,所以手机电池产生的热功率为PR=I2R,而充电宝的热功率应为充电宝的总功率减去输出功率,根据题目信息无法求解,B错误;由于手机电池是非纯电阻,所以不能用t计算手机电池产生的焦耳热,手机电池产生的焦耳热为I2Rt,C错误;充电宝输出的电能一部分转化为手机电池的化学能,一部分转化为手机电池的内能,故根据能量守恒定律可知手机电池储存的化学能W=UIt-I2Rt,故D正确。
5.电动机与小电珠串联接入电路,电动机正常工作时,小电珠的电阻为R1,两端电压为U1,流过的电流为I1;电动机的内电阻为R2,两端电压为U2,流过的电流为I2,则( )
A.I1<I2 B.>
C.= D.<
解析:D 因小电珠与电动机是串联关系,所以电流I1=I2,A错误;因小电珠为纯电阻元件,则有U1=I1R1,因电动机为非纯电阻元件,电动机正常工作时,电功率等于输出的机械功率与热功率之和,即U2I2=P机械+I22R2,则有U2I2>I22R2,即U2>I2R2,综上所述<,B、C错误,D正确。
6.(2023·北京市延庆区高三下学期一模)随着环境问题的日益严重以及电池技术的发展,零排放的纯电动汽车逐渐走入了我们的生活。随着电池容量、可靠性、安全性与充电技术等的不断成熟,纯电动汽车正在迅速发展。纯电动汽车的发展将极大缓解燃油汽车带来的污染问题,有助于改善城市的空气质量。下表是某款电动汽车的蓄电池参数,据此下列说法正确的是( )
电池只数
100只
电池容量/只
1200 mA·h
充电参数(电压/电流)
420 V,20 A
放电时平均电压/只
3.3 V
A.电池从完全没电到充满电所需时间为12 h
B.电池容量的单位mA·h就是能量单位
C.该电池组充电时的功率为8.4×103 W
D.该电池组充满电时的能量约为8.4×103 J
解析:C 电池从完全没电到充满电所需时间为t===6 h,故A错误;电池容量的单位mA·h是电量的单位,故B错误;该电池组充电