专题03 电路与电能(期中真题汇编,天津专用)高二物理上学期
2025-10-30
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内容正文:
专题03 电路与电能
地 城
考点01
电源 电流 电阻
1.(24-25高二上·天津部分区·期中)某电解池,如果在1s钟内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是( )
A.0A B.3.2A C.1.6A D.0.8A
【答案】B
【详解】由电流强度的定义式
可知,通过这个截面的电流强度为
故选B。
2.(24-25高二上·天津滨海新区塘沽第一中学·期中)如图A、B是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体,两正方形的边长之比为2:1,通过这两个导体的电流方向如图所示,不考虑温度对电阻率的影响,则两个导体A与B( )
A.串联在电路中,两导体的电压之比为1∶2
B.并联在电路中,两导体的电流之比为2:1
C.串联在电路中,两导体中自由电子定向运动速率之比为1∶2
D.并联在电路中,两导体中自由电子定向运动速率之比为2∶1
【答案】C
【详解】AB.设A导体边长为,B导体边长为,两导体厚度均为,电阻率由金属本身决定,根据电阻的决定式可知,导体阻值为
即两个导体电阻比为
串联在电路中时,通过导体的电流相等,根据欧姆定律
可知,两个导体的电压相等;
并联在电路中,导体两端的电压相等,根据欧姆定律
可知两个导体的电流相等;
AB错误;
CD.根据电流的微观表达式
可知,两个导体串联在电路中,电流相等,则有
两个导体并联在电路中,电压相等,根据上述分析可知,此时两个导体的电流也相等,故
C正确,D错误。
故选C。
3.(24-25高二上·天津第二十五中学·期中)如图所示,两个厚度相同、上下表面均为正方形,由同种材料构成的导体A、B,两个正方形的边长,分别在A、B导体左右两侧面加上相同的电压。下列说法正确的是( )
A.导体A和B的电阻之比为
B.导体A和B的电阻之比为
C.通过导体A和B的电流之比为
D.相等时间内通过导体A和B左右两侧面的电荷量之比为
【答案】C
【详解】AB.设小正方形边长l,则大正方形边长2l,厚度d,根据
可得
故AB错误;
C.分别在A、B导体左右两侧面加上相同的电压,根据欧姆定律可知,通过导体A和B的电流之比为,故C正确;
D.相等时间内通过导体A和B左右两侧面的电荷量之比为
故D错误。
故选C。
4.(24-25高二上·天津北辰区·期中)一根长为l、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为,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。下列说法正确的是( )
A.金属棒的电阻 B.金属棒的电阻为
C.流过金属棒的电流为 D.金属棒两端的电压为
【答案】D
【详解】AB.金属棒的电阻
故AB错误;
C.由微观电流表达式得通过金属棒的电流为
I=nevS
故C错误;
D.金属棒两端的电压
故D正确。
故选D。
511.(24-25高二上·天津第四十七中学·期中)长度为l、横截面积为S,单位体积内自由电子数为n的均匀长方形导体。在导体两端加上电压U,于是导体中有匀强电场产生,在导体中移动的自由电子(-e)受匀强电场的作用而加速,但又和做热运动的阳离子碰撞而减速,这样边反复碰撞边向前移动。阻碍电子向前运动的阻力大小与电子移动的平均速率v成正比,其大小可以表示成kv(k为恒量)。电场力和碰撞的阻力平衡时,导体中形成了恒定电流I,下列说法不正确的是( )
A.导体内的匀强电场场强为 B.导体的电阻为
C.导体的电阻为 D.导体材料的电阻率为
【答案】A
【详解】A.在导体两端加上电压U,导体内的匀强电场场强为
故A错误符合题意;
B.由欧姆定律得导体的电阻为
故B正确不符合题意;
C.根据题意知,电子受到电场力和碰撞的阻力平衡时,导体中形成了恒定电流,即
又
由欧姆定律知
电流微观表达式
联立以上式子求得
故C正确不符合题意;
D.根据
导体的电阻率
故D正确不符合题意。
故选A。
6.(24-25高二上·天津育华中学、实验滨海学校联考·期中)在神经系统中,神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类。现代生物学认为,髓鞘是由多层类脂物质—髓质累积而成的,具有很大的电阻。某生物体中某段髓质神经纤维可视为长度20cm、半径4cm的圆柱体,当其两端加上的电压时,测得引起神经纤维产生感觉的电流为,则该段髓质的电阻率约为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】根据电阻定律
又
联立,解得
故选A。
7.(24-25高二上·天津滨海新区田家炳中学·期中)(多选)两根长度相同、半径之比的均匀铜导线A、B按如图所示的方式接入电路,下列说法正确的是( )
A.A、B的电阻之比为1:4
B.流过A、B的电流之比为2:1
C.通过A、B的电子定向移动速率之比为1:4
D.单位时间通过A、B的电量之比为4:1
【答案】AC
【详解】A.根据电阻公式有
可知,两导体的电阻之比为
故A正确;
B.A、B电阻串联,根据串联的特点可知,流过、的电流之比为,故B错误;
D.A、B电阻串联,根据串联的特点可知,单位时间通过A、B的电量之比为,故D错误;
C.由电流的微观表达式有
结合上述解得
故C正确。
故选AC。
8.(24-25高二上·天津北辰区·期中)(多选)某一导体的伏安特性曲线如图中实线(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是( )
A.B点对应的电阻为
B.B点对应的电阻为
C.工作状态从A变化到了B时,导体的电阻不断增大
D.工作状态从A变化到了B时,导体的电阻不断减小
【答案】AC
【详解】AB.根据电阻的决定式可知,B点对应的电阻为
故A正确,B错误;
CD.根据欧姆定律有
可知,图像中,图线上的某乙点与原点连线的斜率表示该状态下电阻的倒数,由于从A变化到了B时,斜率逐渐减小,则导体的电阻不断增大,故C正确,D错误。
故选AC。
9.(24-25高二上·天津红桥区·期中)铜的电阻率,单位体积的自由电子数,。一根长L=3.2m、横截面积的铜棒,两端电势差,求:
(1)铜棒的电阻;
(2)通过铜棒的电流;
(3)铜棒内的电场强度大小;(结果保留两位有效数字,下同)
(4)自由电子定向移动的速率。
【答案】(1);(2);(3);(4)
【详解】(1)由电阻定律得,铜棒的电阻为
(2)由欧姆定律得,通过铜棒的电流为
(3)由得,铜棒内的电场强度大小为
(4)由得,电子的定向移动速率为
地 城
考点02
部分电路串并联
10.(24-25高二上·天津北辰区·期中)一电流表的满偏电流为,内阻为,要把它改装成一个量程为的电压表,则应在电流表旁( )
A.并联一个阻值为的电阻 B.串联一个阻值为的电阻
C.并联一个阻值约为的电阻 D.串联一个阻值约为的电阻
【答案】B
【详解】将量程为的电流表改装成量程为的电压表,应在电流表旁串联一个电阻,设串联电阻的阻值为Rx,则有
解得
故选B。
11.(24-25高二上·天津第二十五中学·期中)大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和变阻箱R改装而成,如图是改装后的电表,已知灵敏电流表G的满偏电流为Ig,内阻为Rg,变阻箱R接入电路的阻值为R0。下列说法正确的是( )
A.甲表是电流表,改装后的量程为
B.甲表是电流表,若增大接入电路的变阻箱R的阻值,则改装表的量程增大
C.乙表是电压表,若减小接入电路的变阻箱R的阻值,则改装表的量程增大
D.乙表是电压表,改装后的量程为IgR0
【答案】A
【详解】AB.电流表的改装需要并联一个分流电阻,故改装后甲表是电流表,改装后量程为表头G的电流满偏时通过改装表的总电流,
即量程
所以改装后并联的分流电阻越大,其量程越小,故A正确,B错误;
CD.电压表的改装需要串联一个分压电阻,故改装后乙表是电压表,改装后量程为表头G的电流满偏时加在改装表两端的总电压,即量程
所以改装后串联的分压电阻越大,其量程越大,故CD错误。
故选A。
12.(24-25高二上·天津滨海新区塘沽渤海石油第一中学·期中)在如图所示的电路中,当合上开关S后,两个均标有“3V,1W”字样的灯泡均不发光,用电压表测得Uac=Ubd=6V。如果各段导线及接线处均无问题,且只有一处故障,这说明( )
A.开关S接触不良
B.灯泡L1灯丝断了
C.灯泡L2灯丝断了
D.滑动变阻器R的电阻丝断了
【答案】C
【详解】A.若开关S接触不良,则电路断路,没有电流通过电压表,则有
Uac=Ubd=0
故A错误;
B.若灯泡L1灯丝断了,则有
Uac=6V,Ubd=0
故B错误;
C.若灯泡L2灯丝断了,则有
Ubc=6V,Uac=Ubd=6V
故C正确;
D.若滑动变阻器R的电阻丝断了,则有
Ubd=6V,Uac=0
故D错误。
故选C。
13.(24-25高二上·天津滨海新区田家炳中学·期中)有四盏灯,接入如图的电路中,RL1=RL4=1Ω,RL2=3Ω,RL3=6Ω,把电路接通后,通过四盏灯的电流之比I1∶I2∶I3∶I4为( )
A.1∶6∶3∶1 B.3∶2∶1∶3 C.3∶1∶2∶3 D.6∶3∶2∶6
【答案】B
【详解】根据串、并联电路电流关系,可知
,
联立,解得
I1∶I2∶I3∶I4=3∶2∶1∶3
故选B。
14.(24-25高二上·天津河西区·期中)如图所示的电路中,ab间的电压恒定为2V,滑动变阻器的总电阻为,滑动端P处在正中央。下列四种情况中,电阻R上两端电压最接近1V的是( )
A.,
B.,
C.,
D.只要滑片P处于正中央,电阻R上两端电压均为1V
【答案】B
【详解】A情况下由串并联电路特点及欧姆定律,可得电阻R上电压
B情况下电阻R上电压
C情况下电阻R上电压
根据以上分析可知,B情况下电压最接近1V。滑片P处于正中央,电阻R上两端电压不一定为1V。
故选B。
15.(24-25高二上·天津南开中学·期中)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. B. C. D.
【答案】D
【详解】A.电动机与小电珠串联接入电路
I1=I2
故A错误;
BCD.因
U2>I2R2
U1=I1R1
则
故BC错误,D正确。
故选D。
16.(24-25高二上·天津红桥区·期中)如图所示为某电饭锅铭牌的一部分内容,则电饭锅正常工作时的电流约为( )
电器名称
电饭锅
额定电压
额定功率
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据 可知,电饭锅正常工作时的电流约为
故选A。
17.(24-25高二上·天津红桥区·期中)一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表:
规 格
后轮驱动直流永磁毂电机
最高时速
20km/h
额定电压
48V
续行里程
40km
额定电流
5A
由上表可知,此车的电动机在额定电压下正常工作时消耗的电功率
A.120W B.140W C.240W D.360W
【答案】C
【详解】电动机在额定电压下正常工作时消耗的电功率:P=UI=48V×5A=240W,故C正确,ABD错误.
故选:C.
18.(24-25高二上·天津河西区·期中)(多选)如图所示,甲、乙两个电路都是由一个小量程电流表和一个电阻箱R组成的,下列说法正确的是( )
A.甲表是电流表,R增大时量程减小
B.甲表是电流表,R增大时量程增大
C.乙表是电压表,R增大时量程增大
D.乙表是电压表,R增大时量程减小
【答案】AC
【详解】AB.甲表是电流表,R增大时,甲表中变阻器分流减小,量程减小,故A正确,B错误;
CD.乙表是电压表,R增大时,变阻器分担的电压增大,量程增大,故C正确,D错误。
故选AC。
19.(24-25高二上·天津河西区·期中)(多选)如图所示,某同学在实验室利用电流表和电压表测导体电阻。在连接电路时,将电压表的一端a用试触法分别接b和c,观察两电表指针变化情况。下列说法正确的是( )
A.若电压表示数变化明显,为减小误差应将a连接c
B.若电压表示数变化明显,说明的阻值与电流表内阻相差不大
C.当a连接b时,电阻的测量值小于电阻的真实值
D.当a连接b时,造成系统误差的原因是电流表的分压作用
【答案】BC
【详解】AB.若电压表示数变化明显,说明电流表的分压作用明显,说明的阻值与电流表内阻相差不大,电流表应采用外接法,应将a连接b,A错误,B正确;
CD.当a连接b时,由于电压表的分流作用,电流表的读数偏大,由
可知此时测量值小于真实值,造成系统误差的原因不是电流表的分压作用,C正确,D错误;
故选BC。
地 城
考点03
闭合电路欧姆定律
20.(24-25高二上·天津育华中学、实验滨海学校联考·期中)如图所示,电源电动势,内电阻,小灯泡L标有“2V 4W”,当调节可变电阻R使小灯泡恰好正常发光时,下列说法正确的是( )
A.流过小灯泡的电流
B.电源的路端电压为2V
C.可变电阻R此时的阻值为2Ω
D.可变电阻R此时消耗的功率为4W
【答案】D
【详解】A.小灯泡正常发光,则流过小灯泡的电流
故A错误;
B.电源的路端电压
故B错误;
C.可变电阻R此时的阻值为
故C错误;
D.可变电阻R此时消耗的功率为
故D正确。
故选D。
21.(24-25高二上·天津河西区·期中)如图为某同学研究闭合电路中电源的输出功率随电流变化关系的实验电路(电流表内阻忽略不计),则该同学描绘的输出功率P随电流I变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】根据闭合电路的欧姆定律,可知电源的输出功率为
可得,图像为开口向下的抛物线。
故选C。
22.(24-25高二上·天津红桥区·期中)如图所示的图像中,直线a表示某电源路端电压与电流的关系图线,图线b为电阻R的图线。用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,以下说法正确的是( )
A.此状态下R的阻值为2Ω B.该电源电动势为4V,内阻为1Ω
C.此状态下R的功率为6W D.此状态下电源的总功率为8W
【答案】A
【详解】A.由图像交点坐标,可得此状态下R的阻值为
故A正确;
B.根据闭合电路欧姆定律可得
根据U-I图像可得,电源电动势为纵截距8.0V,内阻为
故B错误;
C.此状态下R的功率为
故C错误;
D.此状态下电源的总功率为
故D错误。
故选A。
23.(24-25高二上·天津红桥区·期中)火警报警器的电路示意图如图所示。其中,为用半导体热敏材料制成的传感器,这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小。电流表为值班室的显示器,电源两极之间接一报警器。当传感器所在处出现火情时,通过显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是( )
A.I变大,U变小 B.I变大,U变大 C.I变小,U变小 D.I变小,U变大
【答案】C
【详解】当传感器所在处出现火情时,温度升高,的电阻减小,则电路中的总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可知,电路中的总电流变大,路端电压变小,则报警器两端的电压U减小,电阻两端的电压增大,根据分压原理可知,电阻两端的电压变小,则流过的电流减小,即电流表示数I变小。
故选C。
24.(24-25高二上·天津红桥区·期中)如图所示,电源的电动势、内阻,电阻,当电键闭合后,电路中的电流为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据闭合电路欧姆定律
故选A。
25.(24-25高二上·天津滨海新区汉沽第一中学·期中)(多选)如图所示的电路中,电源的电动势E和内电阻r恒定不变,电灯L恰能正常发光,如果变阻器的滑片向b端滑动,则( )
A.电灯L更亮 B.电灯L变暗
C.安培表的示数减小 D.安培表的示数增大
【答案】AC
【详解】据题意,当滑片向b端移动,滑动变阻器的电阻增大,则整个电路总电阻增大,据闭合电路欧姆定律
可知总电流I将减小,内电压减小而外电压增大,故灯泡变亮,而电流表示数减小。
故选AC。
26.(24-25高二上·天津滨海新区塘沽渤海石油第一中学·期中)(多选)在右图所示的U—I图像中,直线I为某一电源的路端电压与电流的关系图像,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线,用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路。由图像可知( )
A.电源的电动势为3V, 内阻为0.5Ω
B.电阻R的阻值为2Ω
C.电源的输出功率为2W
D.电源的效率为66.7%
【答案】AD
【详解】A.根据
电源的电动势为3V,内阻为
A正确;
B.电阻R的阻值为
B错误;
C.电源的输出功率为
C错误;
D.电源的效率为
D正确。
故选AD。
27.(24-25高二上·天津育华中学、实验滨海学校联考·期中)(多选)如图所示,将某一电源的路端电压随干路电流的变化关系和某一定值电阻R两端的电压与通过该电阻的电流关系画在同一个图像中。若将该电源与两个定值电阻R串联构成闭合回路,下列分析中正确的是( )
A.甲反映定值电阻R的关系,
B.乙反映电源的关系,其电动势
C.通过定值电阻R的电流大小一定为1.2A
D.电源内阻
【答案】BC
【详解】A.结合图像可知,甲反映定值电阻R的关系,则
故A错误;
BD.乙反映电源的关系,根据图像可得,电源内阻为
当U=4V时I=2A,则电源电动势为
故B正确,D错误;
C.电源与两个定值电阻R串联构成闭合回路,则根据闭合电路欧姆定律可得,通过定值电阻R的电流大小为
故C正确。
故选BC。
地 城
考点04
闭合电路中的能量问题
28.(24-25高二上·天津耀华中学红桥学校·期中)如图1所示,用充电宝为一手机电池充电,其等效电路如图2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( )
A.充电宝输出的电功率为 B.手机电池产生的焦耳热为
C.手机电池产生的焦耳热为 D.手机电池储存的化学能为
【答案】B
【详解】A.由题意可得充电宝输出的电功率为
故A错误;
BC.根据焦耳定律可得手机电池产生的焦耳热为
因为U不是手机电池的内电压,所以
故B正确,C错误;
D.根据能量守恒定律可知,充电宝输出的电能一部分转化为手机电池的化学能E,一部分转化为电池内电阻产生的焦耳热Q,则
故D错误。
故选B。
29.(24-25高二上·天津滨海新区塘沽渤海石油第一中学·期中)如图所示的电路中,当滑动变阻器的滑片向下滑动时,A、B两灯亮度的变化情况为( )
A.A灯变暗, B灯变亮 B.A灯变亮, B 灯变暗
C.A灯和B 灯都变暗 D.A灯和B 灯都变亮
【答案】A
【详解】当滑动变阻器的滑动头向下滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,并联部分的总电阻变小,所以总电阻变小,总电流变大,流经B灯电流变大,B灯变亮,B灯两端电压变大, A灯两端的电压
变小,则A灯变暗。
故选A。
30.(24-25高二上·天津滨海新区塘沽第一中学·期中)某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中,如图中的a、b、c所示。则下列说法中正确的是( )
A.图线b表示输出功率PR随电流I变化的关系
B.图中a线最高点对应的功率为最大输出功率
C.在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系PA = PB + PC
D.两个图线交点M与N的横坐标之比一定为1∶1,纵坐标之比一定为1∶2
【答案】C
【详解】AC.根据闭合电路的欧姆定律及功率的计算公式可知
,,
故a图线为总功率的图线,b为电源内部损失功率图线,c图线为输出功率的图线,则有
故A错误,C正确;
B.根据上述分析可知,M点为电源输出功率最大的点,不是N点,故B错误;
D.当外电路的电阻与内电路的电阻相等时,电源的输出功率最大,故M点的纵横坐标分别为
N点表示电源的总功率与其发热功率相等,即此时电路中的电阻只有电源的内阻,故N点的纵横坐标分别为
所以两点的横坐标之比为1∶2,纵坐标之比为1∶4,故D错误。
故选C。
31.(24-25高二上·天津滨海新区塘沽第一中学·期中)如图为直流电动机提升重物的装置,重物的重量,电源电动势,电源内阻为,不计各处摩擦,当电动机以的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流,则( )
A.电源的输出功率为450W B.电动机线圈的电阻为
C.电源的效率为 D.电动机的效率为
【答案】D
【详解】A.电源的总功率
电源内阻消耗的功率为
电源的输出功率为
故A错误;
B.设线圈的电阻为R,根据能量守恒得
又
则得
故B错误;
C.电源的效率为
故C错误;
D.电动机效率为
故D正确。
故选D。
32.(24-25高二上·天津耀华中学红桥学校·期中)(多选)两位同学在实验室中利用如图(a)所示的电路进行实验,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一位同学记录电流表A和电压表V1的测量数据,另一位同学记录电流表A和电压表V2的测量数据。两位同学根据记录的数据描绘出如图(b)所示的两条U—I图线。则图像中两图线的交点表示的物理意义是( )
A.滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端 B.电源的输出功率最大
C.定值电阻R0消耗的功率为0.5W D.电源的效率达到最大值
【答案】BC
【详解】图象中两直线的交点表示电压表V1的读数与电压表V2的读数相等,即滑动变阻器的阻值为0,
A.滑动变阻器的滑动触头P滑到了最左端,故A错误;
B.由图象可以得出电阻R0的阻值大于电源的内阻,滑动变阻器的阻值减小,电源的输出功率增大,两直线的交点对应滑动变阻器的阻值为0,即电源的输出功率最大,故B正确;
C.定值电阻R0消耗功率为
故C正确;
D.电源的效率为
U越大,效率越大,故D错误。
故选BC。
33.(24-25高二上·天津耀华中学红桥学校·期中)(多选)如图所示,平行金属板中有一个带电油滴悬浮在两板间的P点,不考虑电流表和电压表对电路的影响,选地面的电势为零,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动后,下列说法中正确的是( )
A.油滴带负电,将向上运动
B.P点的电势升高
C.电源的效率变低
D.若电压表、电流表的示数变化量分别为和,则
【答案】CD
【详解】A.油滴原来静止在电容器内,受向上的电场力与向下的重力且二力平衡,由题图可知,电容器内部电场方向向下,所以油滴带负电。当滑片向b移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,则电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知,电路中的电流增大,路端电压减小,所以两端的电压增大,则电容器两端电压减小,电容器内场强减小,油滴所受电场力小于重力,将向下运动,故A项错误;
B.因为下极板接地,所以电势为零,所以P点的电势等于P点与下极板的电势差,由公式
可知,由之前分析可知E减少,P与下极板间距不变,所以电势差减少,P点电势降低,故B项错误;
C.电源的效率为
当滑动变阻器的滑片向b端移动时,其阻值减小,外电阻R外减小,电源的效率变低,故C项正确;
D.将和电源等效为一个新的电源,新电源的内阻为,电压表测的为新电源的路端电压,假设电流表测的为总电流,有
又因为
由于总电流增大,并联部分的电压减小,所以中的电流减小,则增大,所以
所以有
故D项正确。
故选CD。
34.(24-25高二上·天津第四十七中学·期中)一船模玩具如图所示,电池组直接给电动机供电,电动机带动螺旋桨使船模在水中前进。已知电池组的电动势为3V、内阻为0.5Ω,电动机线圈的电阻为0.5Ω。接通电源船模正常前进时,电动机两端的电压为2.5V。下列说法正确的是( )
A.电动机的输入功率为3W
B.电动机的输出功率为2.5W
C.电池组消耗的总功率为6W
D.电动机线圈发热功率为0.5W
【答案】D
【详解】根据闭合电路欧姆定律
代入题给数据解得
所以电动机的输入功率
输出功率
电动机内阻发热的功率为
电池组消耗的总功率为
故选D。
35.(24-25高二上·天津红桥区·期中)(多选)如图甲所示的电路,其中电源电动势,内阻,定值电阻,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值RP的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是( )
A.图乙中滑动变阻器的最大功率
B.图乙中,
C.滑动变阻器消耗功率P最大时,定值电阻R消耗的功率也最大
D.调整滑动变阻器RP的阻值从最右端滑到最左端,电源的效率先增大后减小
【答案】AB
【详解】A.根据电路图,把定值电阻等效看成电源内阻的一部分,即
由闭合电路欧姆定律的推论可知,当电源外电阻等于内阻时,电源输出功率最大,即
时,滑动变阻器此时消耗的功率最大,为
故A正确;
B.由选项A分析可知图乙中
时,滑动变阻器此时消耗的功率达最大。根据图乙,可知当时,滑动变阻器消耗的功率等于时消耗的功率,根据
有
解得
故B正确;
C.对于定值电阻电流越大功率越大,因此滑动变阻器的阻值为零时,此时滑动变阻器的功率为零,定值电阻R消耗的功率最大,故C错误;
D.电源的效率为
调整滑动变阻器的阻值从最右端滑到最左端时,RP变大,则变大,电源的效率一直增大,故D错误。
故选AB。
36.(24-25高二上·天津育华中学、实验滨海学校联考·期中)(多选)如图为手持电风扇,因其小巧便携、可充电等特点深受人们的喜爱。某品牌手持风扇电阻为0.5Ω,正常工作时的电压为3.7V、功率为4.44W。机内电池容量为1800mA.h。则( )
A.该风扇正常工作时的电流为7.4A
B.该风扇正常工作时电动机的发热功率为0.72W
C.该风扇连续正常工作的时间为2.5h
D.若风扇叶片卡住不动,则电动机的发热功率可达27.38W
【答案】BD
【详解】A.该风扇正常工作时的电流为
A错误;
B.该风扇正常工作时电动机的发热功率为
B正确;
C.根据题意可得机内电池容量为
可得该风扇连续正常工作的时间为
C错误;
D.当风扇叶片卡住不动,此时电动机相当于纯电阻,正常工作时的电压全部加载在内阻上所以有此时电动机的发热功率为
D正确。
故选BD。
37.(24-25高二上·天津南开中学·期中)(多选)按如图所示的电路连接各元件后,闭合开关S,L1、L2两灯泡都能发光。不考虑灯丝电阻随电压的变化,在保证灯泡安全的前提下,当滑动变阻器的滑片向左移动时,下列判断正确的是( )
A.L1变暗,L2变亮
B.L1变亮,L2变暗
C.电流表的示数I增大,电压表的示数U减小
D.电压表示数的变化量∆U与电流表示数的变化量∆I的比值变小
【答案】AC
【详解】C.当滑动变阻器的滑片向左移动时, 接入到电路中的阻值变小,电路总电阻变小,故电路中的总电流变大,内电阻的内电压变大,路端电压变小。故电流表的示数I增大,电压表的示数U减小,C正确;
AB.干路的电流变大,L2变亮,并联部分电压变小,L1变暗,A正确,B错误;
D.由闭合电路欧姆定律得
则可得
保持不变,故D错误。
故选AC。
38.(24-25高二上·天津耀华中学·期中)如图所示是利用电动机提升重物的示意图,其中D是直流电动机。P是一个质量为 m的重物,它用细绳拴在电动机的轴上。闭合开关S,重物P以速度v匀速上升,这时电流表和电压表的示数分别是I=5.0A和U=110V,重物P上升的速度v=0.70m/s。已知重物的质量m=45kg,(g取10m/s2)求:
(1)电动机消耗的电功率P电;
(2)细绳对重物做功的机械功率P机;
(3)电动机线圈的电阻R。
【答案】(1)550W;(2)315W;(3)9.4Ω
【详解】(1)电动机消耗的电功率为
(2)细绳对重物做功的机械功率为
(3)电动机线圈消耗的功率为
解得
39.(24-25高二上·天津滨海新区汉沽第一中学·期中)通过一个导体电流是5A ,经过10s通过该导体某一截面的电量是( )
A.20C B.50C C.1200C D.2000C
【答案】B
【详解】根据电流定义式可知
故选B。
40.(24-25高二上·天津滨海新区汉沽第一中学·期中)两个电阻A、B串联在电路中,A的阻值为R,B的阻值为2R,那么通电后,A、B在相同的时间内产生的热量之比为( )
A.QA: QB=2: 1 B.QA: QB=1: 1
C.QA: QB=1: 2 D.QA: QB=4: 1
【答案】C
【详解】两个电阻A、B串联在电路中,电流相等,由焦耳定律
可知A、B在相同的时间内产生的热量之比为
QA: QB=1: 2
故选C。
41.(24-25高二上·天津滨海新区汉沽第一中学·期中)有a、b、c、d四只电阻,它们的U-I关系如图所示,则图中电阻最大的是( )
A.a B.b C.c D.d
【答案】A
【详解】根据U=IR,可知U-I图像的斜率越大,则电阻越大,可知a的电阻最大。
故选A。
42.(24-25高二上·天津重点校联考·期中)如图所示,一根均匀带负电的长直橡胶棒沿水平方向向右做速度为v的匀速直线运动。若棒的横截面积为S,单位长度所带的电荷量为-q(q >0),由于棒的运动而形成的等效电流的大小和方向分别是( )
A.qv向左 B.qvS向左 C.qv向右 D.qvS向右
【答案】A
【详解】电荷的定向移动形成电流,正电荷定向移动的方向即为电流的方向,故均匀带负电的长直橡胶棒沿轴线方向做速度大小为v的匀速直线运动,形成等效电流,电流的方向与v反向,电流方向向左。设橡胶棒的长度为l,根据电流强度的定义得
根据题意得
解得
故选A。
43.(24-25高二上·天津部分区·期中)如图所示是A、B两电阻的U-I图象,则两电阻之比及连接相同电压情况下的电流之比分别是( )
A.RA∶RB=2∶1,IA∶IB=2∶1 B.RA∶RB=2∶1,IA∶IB=1∶2
C.RA∶RB=1∶2,IA∶IB=2∶1 D.RA∶RB=1∶2, IA∶IB=1∶2
【答案】B
【详解】由图可知,A的电阻为:
B的电阻为:
则
RA:RB=10:5=2:1
当两电压相同时,电流与电阻成反比,所以电流之比为:1:2,故B正确,ACD错误.
故选:B。
44.(24-25高二上·天津耀华中学·期中)如图所示,两个定值电阻、串联后接在电压稳定于的直流电源上,有人把一个内阻不是远大于、的电压表接在两端,电压表的示数为。如果他把电压表改接在两端,则电压表的示数将( )
A.等于 B.小于 C.大于小于 D.等于或大于
【答案】B
【详解】电压表接在两端,电压表的示数为,此时两端的电压为4V,则说明、的电阻之比大于2:1,把电压表改接在两端,由于内阻不是远大于、,则电压表与并联之后的阻值小于,所以、两端的电压之比依然大于2:1,所以电压表的示数将小于。
故选B。
45.(24-25高二上·天津耀华中学·期中)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.
【答案】C
【分析】考查电路和电场知识
【详解】,I=neSv,,,联立得E=ρnev,故选C。
46.(24-25高二上·天津耀华中学·期中)如图所示的U—I图像中,直线a表示某电源路端电压与电流的关系,直线b为某一电阻R的U—I图像。用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图像可知( )
A.电源电动势为4.0V,内阻为2Ω
B.电源的输出功率为3W
C.电源的总功率为8W
D.若将两个相同电阻R串联接入该电源,则电流变为原来的
【答案】A
【详解】A.由图像可知电源电动势为,内阻为
故A正确;
B.电源的输出功率为
故B错误;
C.电源的总功率为
故C错误;
D.根据图像信息,有
若将两个相同电阻串联接入该电源,则电流为
故D错误。
故选A。
47.(24-25高二上·天津耀华中学·期中)(多选)如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表,已知表头G的满偏电流为Ig,定值电阻R1、R2的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时,电流表的量程为I1,当使用1和3两个端点时,电流表的量程为I2。下列说法正确的是( )
A.I1=1.5Ig
B.I2=1.5Ig
C.若仅使R1阻值变小,则I1和I2均变大
D.若仅使R2阻值变小,则I1和I2均变大
【答案】BC
【详解】A.当使用1和2两个端点时,电流表的量程为
故A错误;
B.当使用1和3两个端点时,电流表的量程为
故B正确;
CD.由于
可知若仅使R1阻值变小,则I1和I2均变大;若仅使R2阻值变小,则I1减小,I2变大,故C正确,D错误。
故选BC。
48.(24-25高二上·天津耀华中学·期中)(多选)如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,其中R1>r,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则( )
A.电压表读数变大,电流表读数变大
B.R1和R2上的电压都增大
C.质点P将向下运动,电源的效率增大
D.R3上消耗的功率减小,电源的输出功率增大
【答案】BD
【详解】C.当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,R4接入电路的阻值减小,电路总电阻减小,总电流增大,电源内电压增大,路端电压U减小,且R1两端电压增大,R3两端电压减小,平行金属板两端电压减小,板间电场强度减小,质点P将向下运动,根据
可知电源的效率减小,故C错误;
AB.因为R3两端电压减小,所以通过 R3的电流减小,又因为总电流增大,所以通过R2的电流增大,即电流表读数增大,R2两端电压增大,R4两端电压减小,即电压表读数减小,故A错误,B正确;
D.因为R3两端电压减小,所以R3上消耗的功率减小。设电路的外电阻为R,则电源的输出功率为
根据数学知识可知当R=r时,P最大;当R<r时,P随R的增大而增大;当R>r时,P随R的减小而增大。由题意可知开始时一定有R>r,所以电源的输出功率增大,故D正确。
故选BD。
49.(24-25高二上·天津第一中学·期中)如图所示是一个直流电动机M的工作电路,已知电源电动势,电源内阻电路中的定值电阻,电流表不计内阻。闭合开关S后,发现电动机不转动,此时电流表的示数为;排除故障后再次闭合开关,电动机正常工作,此时电流表的示数为。求:
(1)电动机的内阻多大?
(2)电动机正常工作时,电动机的输出功率多大?
(3)电动机正常工作时,电源效率是百分之多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)电动机不转动时,电动机为纯电阻,根据闭合电路欧姆定律
解得,电动机的内阻为
(2)电动机正常工作时,根据闭合电路欧姆定律可知,电动机两端的电压为
电动机的输入功率为
电动机的热功率为
则,电动机的输出功率为
(3)电动机正常工作时,电源的输出功率为
电源的总功率为
所以,电源的效率为
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专题03 电路与电能
地 城
考点01
电源 电流 电阻
1.(24-25高二上·天津部分区·期中)某电解池,如果在1s钟内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是( )
A.0A B.3.2A C.1.6A D.0.8A
2.(24-25高二上·天津滨海新区塘沽第一中学·期中)如图A、B是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体,两正方形的边长之比为2:1,通过这两个导体的电流方向如图所示,不考虑温度对电阻率的影响,则两个导体A与B( )
A.串联在电路中,两导体的电压之比为1∶2
B.并联在电路中,两导体的电流之比为2:1
C.串联在电路中,两导体中自由电子定向运动速率之比为1∶2
D.并联在电路中,两导体中自由电子定向运动速率之比为2∶1
3.(24-25高二上·天津第二十五中学·期中)如图所示,两个厚度相同、上下表面均为正方形,由同种材料构成的导体A、B,两个正方形的边长,分别在A、B导体左右两侧面加上相同的电压。下列说法正确的是( )
A.导体A和B的电阻之比为
B.导体A和B的电阻之比为
C.通过导体A和B的电流之比为
D.相等时间内通过导体A和B左右两侧面的电荷量之比为
4.(24-25高二上·天津北辰区·期中)一根长为l、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为,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。下列说法正确的是( )
A.金属棒的电阻 B.金属棒的电阻为
C.流过金属棒的电流为 D.金属棒两端的电压为
5.(24-25高二上·天津第四十七中学·期中)长度为l、横截面积为S,单位体积内自由电子数为n的均匀长方形导体。在导体两端加上电压U,于是导体中有匀强电场产生,在导体中移动的自由电子(-e)受匀强电场的作用而加速,但又和做热运动的阳离子碰撞而减速,这样边反复碰撞边向前移动。阻碍电子向前运动的阻力大小与电子移动的平均速率v成正比,其大小可以表示成kv(k为恒量)。电场力和碰撞的阻力平衡时,导体中形成了恒定电流I,下列说法不正确的是( )
A.导体内的匀强电场场强为 B.导体的电阻为
C.导体的电阻为 D.导体材料的电阻率为
6.(24-25高二上·天津育华中学、实验滨海学校联考·期中)在神经系统中,神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类。现代生物学认为,髓鞘是由多层类脂物质—髓质累积而成的,具有很大的电阻。某生物体中某段髓质神经纤维可视为长度20cm、半径4cm的圆柱体,当其两端加上的电压时,测得引起神经纤维产生感觉的电流为,则该段髓质的电阻率约为( )
A. B.
C. D.
7.(24-25高二上·天津滨海新区田家炳中学·期中)(多选)两根长度相同、半径之比的均匀铜导线A、B按如图所示的方式接入电路,下列说法正确的是( )
A.A、B的电阻之比为1:4
B.流过A、B的电流之比为2:1
C.通过A、B的电子定向移动速率之比为1:4
D.单位时间通过A、B的电量之比为4:1
8.(24-25高二上·天津北辰区·期中)(多选)某一导体的伏安特性曲线如图中实线(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是( )
A.B点对应的电阻为
B.B点对应的电阻为
C.工作状态从A变化到了B时,导体的电阻不断增大
D.工作状态从A变化到了B时,导体的电阻不断减小
9.(24-25高二上·天津红桥区·期中)铜的电阻率,单位体积的自由电子数,。一根长L=3.2m、横截面积的铜棒,两端电势差,求:
(1)铜棒的电阻;
(2)通过铜棒的电流;
(3)铜棒内的电场强度大小;(结果保留两位有效数字,下同)
(4)自由电子定向移动的速率。
地 城
考点02
部分电路串并联
10.(24-25高二上·天津北辰区·期中)一电流表的满偏电流为,内阻为,要把它改装成一个量程为的电压表,则应在电流表旁( )
A.并联一个阻值为的电阻 B.串联一个阻值为的电阻
C.并联一个阻值约为的电阻 D.串联一个阻值约为的电阻
11.(24-25高二上·天津第二十五中学·期中)大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和变阻箱R改装而成,如图是改装后的电表,已知灵敏电流表G的满偏电流为Ig,内阻为Rg,变阻箱R接入电路的阻值为R0。下列说法正确的是( )
A.甲表是电流表,改装后的量程为
B.甲表是电流表,若增大接入电路的变阻箱R的阻值,则改装表的量程增大
C.乙表是电压表,若减小接入电路的变阻箱R的阻值,则改装表的量程增大
D.乙表是电压表,改装后的量程为IgR0
12.(24-25高二上·天津滨海新区塘沽渤海石油第一中学·期中)在如图所示的电路中,当合上开关S后,两个均标有“3V,1W”字样的灯泡均不发光,用电压表测得Uac=Ubd=6V。如果各段导线及接线处均无问题,且只有一处故障,这说明( )
A.开关S接触不良
B.灯泡L1灯丝断了
C.灯泡L2灯丝断了
D.滑动变阻器R的电阻丝断了
13.(24-25高二上·天津滨海新区田家炳中学·期中)有四盏灯,接入如图的电路中,RL1=RL4=1Ω,RL2=3Ω,RL3=6Ω,把电路接通后,通过四盏灯的电流之比I1∶I2∶I3∶I4为( )
A.1∶6∶3∶1 B.3∶2∶1∶3 C.3∶1∶2∶3 D.6∶3∶2∶6
14.(24-25高二上·天津河西区·期中)如图所示的电路中,ab间的电压恒定为2V,滑动变阻器的总电阻为,滑动端P处在正中央。下列四种情况中,电阻R上两端电压最接近1V的是( )
A.,
B.,
C.,
D.只要滑片P处于正中央,电阻R上两端电压均为1V
15.(24-25高二上·天津南开中学·期中)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. B. C. D.
16.(24-25高二上·天津红桥区·期中)如图所示为某电饭锅铭牌的一部分内容,则电饭锅正常工作时的电流约为( )
电器名称
电饭锅
额定电压
额定功率
A. B. C. D.
17.(24-25高二上·天津红桥区·期中)一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表:
规 格
后轮驱动直流永磁毂电机
最高时速
20km/h
额定电压
48V
续行里程
40km
额定电流
5A
由上表可知,此车的电动机在额定电压下正常工作时消耗的电功率
A.120W B.140W C.240W D.360W
18.(24-25高二上·天津河西区·期中)(多选)如图所示,甲、乙两个电路都是由一个小量程电流表和一个电阻箱R组成的,下列说法正确的是( )
A.甲表是电流表,R增大时量程减小
B.甲表是电流表,R增大时量程增大
C.乙表是电压表,R增大时量程增大
D.乙表是电压表,R增大时量程减小
19.(24-25高二上·天津河西区·期中)(多选)如图所示,某同学在实验室利用电流表和电压表测导体电阻。在连接电路时,将电压表的一端a用试触法分别接b和c,观察两电表指针变化情况。下列说法正确的是( )
A.若电压表示数变化明显,为减小误差应将a连接c
B.若电压表示数变化明显,说明的阻值与电流表内阻相差不大
C.当a连接b时,电阻的测量值小于电阻的真实值
D.当a连接b时,造成系统误差的原因是电流表的分压作用
地 城
考点03
闭合电路欧姆定律
20.(24-25高二上·天津育华中学、实验滨海学校联考·期中)如图所示,电源电动势,内电阻,小灯泡L标有“2V 4W”,当调节可变电阻R使小灯泡恰好正常发光时,下列说法正确的是( )
A.流过小灯泡的电流
B.电源的路端电压为2V
C.可变电阻R此时的阻值为2Ω
D.可变电阻R此时消耗的功率为4W
21.(24-25高二上·天津河西区·期中)如图为某同学研究闭合电路中电源的输出功率随电流变化关系的实验电路(电流表内阻忽略不计),则该同学描绘的输出功率P随电流I变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
22.(24-25高二上·天津红桥区·期中)如图所示的图像中,直线a表示某电源路端电压与电流的关系图线,图线b为电阻R的图线。用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,以下说法正确的是( )
A.此状态下R的阻值为2Ω B.该电源电动势为4V,内阻为1Ω
C.此状态下R的功率为6W D.此状态下电源的总功率为8W
23.(24-25高二上·天津红桥区·期中)火警报警器的电路示意图如图所示。其中,为用半导体热敏材料制成的传感器,这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小。电流表为值班室的显示器,电源两极之间接一报警器。当传感器所在处出现火情时,通过显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是( )
A.I变大,U变小 B.I变大,U变大 C.I变小,U变小 D.I变小,U变大
24.(24-25高二上·天津红桥区·期中)如图所示,电源的电动势、内阻,电阻,当电键闭合后,电路中的电流为( )
A. B. C. D.
25.(24-25高二上·天津滨海新区汉沽第一中学·期中)(多选)如图所示的电路中,电源的电动势E和内电阻r恒定不变,电灯L恰能正常发光,如果变阻器的滑片向b端滑动,则( )
A.电灯L更亮 B.电灯L变暗
C.安培表的示数减小 D.安培表的示数增大
26.(24-25高二上·天津滨海新区塘沽渤海石油第一中学·期中)(多选)在右图所示的U—I图像中,直线I为某一电源的路端电压与电流的关系图像,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线,用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路。由图像可知( )
A.电源的电动势为3V, 内阻为0.5Ω
B.电阻R的阻值为2Ω
C.电源的输出功率为2W
D.电源的效率为66.7%
27.(24-25高二上·天津育华中学、实验滨海学校联考·期中)(多选)如图所示,将某一电源的路端电压随干路电流的变化关系和某一定值电阻R两端的电压与通过该电阻的电流关系画在同一个图像中。若将该电源与两个定值电阻R串联构成闭合回路,下列分析中正确的是( )
A.甲反映定值电阻R的关系,
B.乙反映电源的关系,其电动势
C.通过定值电阻R的电流大小一定为1.2A
D.电源内阻
地 城
考点04
闭合电路中的能量问题
28.(24-25高二上·天津耀华中学红桥学校·期中)如图1所示,用充电宝为一手机电池充电,其等效电路如图2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( )
A.充电宝输出的电功率为 B.手机电池产生的焦耳热为
C.手机电池产生的焦耳热为 D.手机电池储存的化学能为
29.(24-25高二上·天津滨海新区塘沽渤海石油第一中学·期中)如图所示的电路中,当滑动变阻器的滑片向下滑动时,A、B两灯亮度的变化情况为( )
A.A灯变暗, B灯变亮 B.A灯变亮, B 灯变暗
C.A灯和B 灯都变暗 D.A灯和B 灯都变亮
30.(24-25高二上·天津滨海新区塘沽第一中学·期中)某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中,如图中的a、b、c所示。则下列说法中正确的是( )
A.图线b表示输出功率PR随电流I变化的关系
B.图中a线最高点对应的功率为最大输出功率
C.在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系PA = PB + PC
D.两个图线交点M与N的横坐标之比一定为1∶1,纵坐标之比一定为1∶2
31.(24-25高二上·天津滨海新区塘沽第一中学·期中)如图为直流电动机提升重物的装置,重物的重量,电源电动势,电源内阻为,不计各处摩擦,当电动机以的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流,则( )
A.电源的输出功率为450W B.电动机线圈的电阻为
C.电源的效率为 D.电动机的效率为
32.(24-25高二上·天津耀华中学红桥学校·期中)(多选)两位同学在实验室中利用如图(a)所示的电路进行实验,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一位同学记录电流表A和电压表V1的测量数据,另一位同学记录电流表A和电压表V2的测量数据。两位同学根据记录的数据描绘出如图(b)所示的两条U—I图线。则图像中两图线的交点表示的物理意义是( )
A.滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端 B.电源的输出功率最大
C.定值电阻R0消耗的功率为0.5W D.电源的效率达到最大值
33.(24-25高二上·天津耀华中学红桥学校·期中)(多选)如图所示,平行金属板中有一个带电油滴悬浮在两板间的P点,不考虑电流表和电压表对电路的影响,选地面的电势为零,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动后,下列说法中正确的是( )
A.油滴带负电,将向上运动
B.P点的电势升高
C.电源的效率变低
D.若电压表、电流表的示数变化量分别为和,则
34.(24-25高二上·天津第四十七中学·期中)一船模玩具如图所示,电池组直接给电动机供电,电动机带动螺旋桨使船模在水中前进。已知电池组的电动势为3V、内阻为0.5Ω,电动机线圈的电阻为0.5Ω。接通电源船模正常前进时,电动机两端的电压为2.5V。下列说法正确的是( )
A.电动机的输入功率为3W
B.电动机的输出功率为2.5W
C.电池组消耗的总功率为6W
D.电动机线圈发热功率为0.5W
35.(24-25高二上·天津红桥区·期中)(多选)如图甲所示的电路,其中电源电动势,内阻,定值电阻,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值RP的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是( )
A.图乙中滑动变阻器的最大功率
B.图乙中,
C.滑动变阻器消耗功率P最大时,定值电阻R消耗的功率也最大
D.调整滑动变阻器RP的阻值从最右端滑到最左端,电源的效率先增大后减小
36.(24-25高二上·天津育华中学、实验滨海学校联考·期中)(多选)如图为手持电风扇,因其小巧便携、可充电等特点深受人们的喜爱。某品牌手持风扇电阻为0.5Ω,正常工作时的电压为3.7V、功率为4.44W。机内电池容量为1800mA.h。则( )
A.该风扇正常工作时的电流为7.4A
B.该风扇正常工作时电动机的发热功率为0.72W
C.该风扇连续正常工作的时间为2.5h
D.若风扇叶片卡住不动,则电动机的发热功率可达27.38W
37.(24-25高二上·天津南开中学·期中)(多选)按如图所示的电路连接各元件后,闭合开关S,L1、L2两灯泡都能发光。不考虑灯丝电阻随电压的变化,在保证灯泡安全的前提下,当滑动变阻器的滑片向左移动时,下列判断正确的是( )
A.L1变暗,L2变亮
B.L1变亮,L2变暗
C.电流表的示数I增大,电压表的示数U减小
D.电压表示数的变化量∆U与电流表示数的变化量∆I的比值变小
38.(24-25高二上·天津耀华中学·期中)如图所示是利用电动机提升重物的示意图,其中D是直流电动机。P是一个质量为 m的重物,它用细绳拴在电动机的轴上。闭合开关S,重物P以速度v匀速上升,这时电流表和电压表的示数分别是I=5.0A和U=110V,重物P上升的速度v=0.70m/s。已知重物的质量m=45kg,(g取10m/s2)求:
(1)电动机消耗的电功率P电;
(2)细绳对重物做功的机械功率P机;
(3)电动机线圈的电阻R。
39.(24-25高二上·天津滨海新区汉沽第一中学·期中)通过一个导体电流是5A ,经过10s通过该导体某一截面的电量是( )
A.20C B.50C C.1200C D.2000C
40.(24-25高二上·天津滨海新区汉沽第一中学·期中)两个电阻A、B串联在电路中,A的阻值为R,B的阻值为2R,那么通电后,A、B在相同的时间内产生的热量之比为( )
A.QA: QB=2: 1 B.QA: QB=1: 1
C.QA: QB=1: 2 D.QA: QB=4: 1
41.(24-25高二上·天津滨海新区汉沽第一中学·期中)有a、b、c、d四只电阻,它们的U-I关系如图所示,则图中电阻最大的是( )
A.a B.b C.c D.d
42.(24-25高二上·天津重点校联考·期中)如图所示,一根均匀带负电的长直橡胶棒沿水平方向向右做速度为v的匀速直线运动。若棒的横截面积为S,单位长度所带的电荷量为-q(q >0),由于棒的运动而形成的等效电流的大小和方向分别是( )
A.qv向左 B.qvS向左 C.qv向右 D.qvS向右
43.(24-25高二上·天津部分区·期中)如图所示是A、B两电阻的U-I图象,则两电阻之比及连接相同电压情况下的电流之比分别是( )
A.RA∶RB=2∶1,IA∶IB=2∶1 B.RA∶RB=2∶1,IA∶IB=1∶2
C.RA∶RB=1∶2,IA∶IB=2∶1 D.RA∶RB=1∶2, IA∶IB=1∶2
44.(24-25高二上·天津耀华中学·期中)如图所示,两个定值电阻、串联后接在电压稳定于的直流电源上,有人把一个内阻不是远大于、的电压表接在两端,电压表的示数为。如果他把电压表改接在两端,则电压表的示数将( )
A.等于 B.小于 C.大于小于 D.等于或大于
45.(24-25高二上·天津耀华中学·期中)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.
46.(24-25高二上·天津耀华中学·期中)如图所示的U—I图像中,直线a表示某电源路端电压与电流的关系,直线b为某一电阻R的U—I图像。用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图像可知( )
A.电源电动势为4.0V,内阻为2Ω
B.电源的输出功率为3W
C.电源的总功率为8W
D.若将两个相同电阻R串联接入该电源,则电流变为原来的
47.(24-25高二上·天津耀华中学·期中)(多选)如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表,已知表头G的满偏电流为Ig,定值电阻R1、R2的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时,电流表的量程为I1,当使用1和3两个端点时,电流表的量程为I2。下列说法正确的是( )
A.I1=1.5Ig
B.I2=1.5Ig
C.若仅使R1阻值变小,则I1和I2均变大
D.若仅使R2阻值变小,则I1和I2均变大
48.(24-25高二上·天津耀华中学·期中)(多选)如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,其中R1>r,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则( )
A.电压表读数变大,电流表读数变大
B.R1和R2上的电压都增大
C.质点P将向下运动,电源的效率增大
D.R3上消耗的功率减小,电源的输出功率增大
49.(24-25高二上·天津第一中学·期中)如图所示是一个直流电动机M的工作电路,已知电源电动势,电源内阻电路中的定值电阻,电流表不计内阻。闭合开关S后,发现电动机不转动,此时电流表的示数为;排除故障后再次闭合开关,电动机正常工作,此时电流表的示数为。求:
(1)电动机的内阻多大?
(2)电动机正常工作时,电动机的输出功率多大?
(3)电动机正常工作时,电源效率是百分之多少?
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