（新教材）2021-2022學(xué)年上學(xué)期高二寒假鞏固練習(xí)5 電路與電能 學(xué)生版

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1、 練習(xí)5 若接在電壓是220 V的 電路與電能 一、選擇題（1?5題為單選題，6?8題為多選題） 1. 關(guān)于能量和能源，下列說法中正確的是（） A. 化石能源是清潔能源，水能是可再生能源 B. 能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移有方向性 C. 人類在不斷地開發(fā)新能源，所以能量可以被創(chuàng)造 D. 能量耗散說明能量不能憑空產(chǎn)生，但可以憑空消失 2. 如圖所示是一均勻?qū)嵭陌肭蛐螌?dǎo)體，球心為A,頂點(diǎn)為B, CD為 底面直徑。若按甲圖的方式將其接在兩個電極之間，接在電壓為U的 恒定電路中，其電功率為若按乙圖的方式接在兩個電極之間，接 在電壓為U的恒定電路中，其電功率為P2,電極的電阻不計(jì)，

2、則Pl : P1 是（） A. 1 ： 1 B. 2 ： 1 C. 4 ： 1 D. 8 ： 1 3. 額定電壓都是11（） V,額定功率Pa=100W, Pb=40W的電燈兩盞, 電路上，使兩盞電燈均能正常發(fā)光，且電路中消耗功率最小的電路是（） 4. 利用電動機(jī)通過如圖所示的電路提升重物，己知電源電動勢E=6V,電源內(nèi)阻r=lQ,電阻 R=3。，重物質(zhì)量〃z=0.10kg,當(dāng)將重物固定時，電壓表的示數(shù)為5 V,當(dāng)重物不固定，且電動 機(jī)最后以穩(wěn)定的速度勻速提升重物時，電壓表的示數(shù)為5.5V,不計(jì)摩擦，g取lOm/s2,下列說 法正確的是（） A. 電動

3、機(jī)內(nèi)部線圈的電阻為 B. 穩(wěn)定勻速提升重物時，流過電動機(jī)的電流為2A C. 重物勻速上升時的速度為1 m/s D. 勻速提升重物時電動機(jī)的輸入功率是2 W 5. 如圖甲所示的電路中，將滑動變阻器R?的滑動片由。端向端移動，用兩個電表分別測量電 甲 乙 壓和電流，得到部分關(guān)系圖象如圖乙所示，則（ A. 電源的電動勢為6V B. 滑動變阻器的總阻值為10。 C. 當(dāng)電壓表示數(shù)為5.0V時，電源效率最高 D. 當(dāng)電壓表示數(shù)為5.0 V時，局消耗的總功率最大 6. 無人機(jī)己在航拍領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，它利用自身攜帶的小型電機(jī)升空進(jìn)行航拍。如圖所示為某 品牌的無人機(jī)，己知其電池容量為

4、18000 mA?h,電機(jī)額定工作電壓為22V,無人機(jī)懸停時電機(jī) 總額定功率為396 W,則下列說法正確的是（） A. 電池容量18000 mA h中“mA?h”是能量的單位 B. 無人機(jī)正常工作時的電流是18A C. 無人機(jī)的電機(jī)總電阻是1.375。 D. 無人機(jī)充滿電后一次工作時間約為1 h 7. 如圖，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R、R?、R3為定值電阻，So、S為開關(guān)，V與A分別為理 想電壓表與理想電流表。初始時So與S均閉合，現(xiàn)將S斷開，貝） A. V的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變大 B. V的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變大 C. 流過R的電流變大，流過殆電流變小 D. 流

5、過幻的電流變小，流過R3電流變大 8. 如圖所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮電流表和電壓表對電路的影響, 當(dāng)滑動變阻器醯的滑片向。端移動時，貝以 ） A. 電流表讀數(shù)減小 B. 電壓表讀數(shù)減小 C. 質(zhì)點(diǎn)F將向上運(yùn)動 D. 電源總功率增大 二、非選擇題 9. 如圖所示的電路中，小量程電流表G的內(nèi)阻Rg=100。，滿偏電流/g= 10 mA, Ri=200Q, 七=也。，則當(dāng)Si和S2均斷開時，改裝成的電表是 （填電流表或電壓表），量程為 99 。當(dāng)Si和S2均閉合時，改裝成的電表是 （填電流表或電壓表）,量程為 , 但在校準(zhǔn)時發(fā)現(xiàn)此表的

6、讀數(shù)總比準(zhǔn)確值稍小些，采用下列措施可使讀數(shù)變準(zhǔn)確的是 A.在R2上串聯(lián)一比R2小得多的電阻 b.在/?2上串聯(lián)一比底大得多的電阻 — C. 在R2上并聯(lián)一比&小得多的電阻 |_An * S2 D. 在&上并聯(lián)一比照大得多的電阻 10. 小杜家里新裝修時使用了一批照明鹵鈣燈泡，如圖所示，小杜利用多用電表測量該燈泡的電 阻： （1） 小杜拿到多用電表后，選好“xlOO”,紅黑表筆短接后指針位置如圖所示，則他應(yīng)該調(diào)節(jié) （填 “S”或“T”或 “K”）。 （2） 校準(zhǔn)之后，用紅黑表筆分別接觸鹵鴇燈泡的兩腳，發(fā)現(xiàn)指針偏角太大，為了使測量結(jié)果更準(zhǔn) 確，則需要更換 （填“

7、xl k”或W0”）檔位，正確操作后，指針位置如圖所示，則該燈泡電 阻為 d （3） 小杜翻閱了該產(chǎn)品的說明書，說明書上寫著“額定電壓220 V, 65 W”，小杜根據(jù)計(jì)算得知電阻 約為744 Q,該計(jì)算結(jié)果與實(shí)際測量結(jié)果相差較大的主要原因可能是 o 11. 某同學(xué)要測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻，他根據(jù)下面提供的器材，設(shè)計(jì)了如圖所示的原 理圖。 ① 電壓表V （量程3 V,內(nèi)阻約為10kO） ② 電流表G （量程3 mA,內(nèi)阻催=100。） ③ 電流表A （量程3A,內(nèi)阻約為0.5。） ④ 滑動變阻器R （（）?20。，額定電流2A） ⑤ 滑動變阻器Rz （0?500。，

8、額定電流1 A） ⑥ 定值電阻R3=0.4。 ⑦ 開關(guān)S和導(dǎo)線若干 E r T1 % UN (1) 該同學(xué)發(fā)現(xiàn)電流表A的量程太大，于是他將電流表G與定值電阻R3并聯(lián)，實(shí)際上是進(jìn)行了電 表的改裝，則他改裝后的電流表對應(yīng)的量程是 A。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 。(選填“Ri” (2) 為了能準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，同時為了操作方便，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的滑動變阻器是. 或咔2”) (3) 該同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)原理圖測得數(shù)據(jù)，以電流表G讀數(shù)為橫坐標(biāo)，以電壓表V讀數(shù)為縱坐標(biāo) V,電源的內(nèi)阻尸= 繪出了如圖所示的圖線，根據(jù)圖線可求出電源的電動勢E= (結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字

9、) (4) 若實(shí)驗(yàn)中電壓表內(nèi)阻的影響不能忽略，如由上述圖線求得的電動勢將比真實(shí)值 的內(nèi)阻將比真實(shí)值. 。(均選填“偏大不變''或“偏小”) 12. 如圖所示，電源電動勢E=10V,內(nèi)阻r=\ Q,閉合開關(guān)S后，標(biāo)有“6 V, 12W”的燈泡恰 能正常發(fā)光，電動機(jī)M的內(nèi)阻Ro=l。，求: (1) 電源的輸出功率P出; (2) 10 s內(nèi)電動機(jī)產(chǎn)生的熱量Q； (3) 電動機(jī)的機(jī)械功率。一、選擇題(1?5題為單選題，6?8題為多選題) 1. 【答案】B 【解析】化石能源不是清潔能源，水能是可再生能源，故A錯誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知， 不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，能量

10、在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移中有方向性，故B正確；能量既不會憑 空消失，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物 體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變，故CD錯誤。 2. 【答案】C 【解析】此題中的半球形導(dǎo)體可以等分成兩塊四分之一的球形材料，將甲x卜| 8 設(shè)甲圖的電阻為R,乙圖中就相當(dāng)于兩個四分之一的球形導(dǎo)體串聯(lián)，根據(jù)串并聯(lián)電阻的特點(diǎn)，乙 U2 圖連接的電阻是甲圖連接的4倍，由P=〒,則Pi : P2=4 : 1,故C正確，ABD錯誤。 3. 【答案】C U1 【解析】對燈泡有P=U1=[,可知Ra

11、b>Ua,貝V有 Ub>110V, B燈被燒毀，A錯誤；對于B電路，由于Rb>Ra, A燈又并聯(lián)變阻器，并聯(lián)電阻更 小于Rb，所以Ub>U并,B燈被燒毀，B錯誤；對于C電路，B燈與變阻器并聯(lián)電阻可能等于Ra, 所以可能U\=Ub=110V,兩燈可以正常發(fā)光。對于D電路，若變阻器的有效電阻等于A、B的 并聯(lián)電阻，則Ua = 〃b=110V,兩燈可以正常發(fā)光。比較C、D兩個電路，由于C電路中變阻器 功率為(Za-/b)x11()V,而D電路中變阻器功率為(/a+/b)x11()V,所以C電路消耗電功率最小。 4. 【答案】D 【解析】由題，電源電動勢E=6V,電源內(nèi)阻r=lQ,當(dāng)將重

12、物固定時，電壓表的示數(shù)為5V, 則根據(jù)閉合電路歐姆定律得電路中電流/ = ￡二'TA,電動機(jī)的電阻二竺= 2。，故A錯誤； r I 當(dāng)重物勻速上升時，電壓表的示數(shù)為5.5V,電路中電流為r = N^ = 0.5A,電動機(jī)兩端的電壓 r UM=E-r(R + r) = 4 V，消耗的電功率P = U、/ = 2W,故B錯誤，D正確；電動機(jī)輸出的電功率 P，= P_I〉= 1.5W ,根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得UMr = mgv+l2RM，解得v=0.75 m/s,故C錯誤。 5. 【答案】C 【解析】根據(jù)電路圖結(jié)合數(shù)學(xué)知識可知，當(dāng)。F的電阻等于的電阻時，并聯(lián)部分電阻最大， 此時電

13、壓表示數(shù)最大，根據(jù)乙圖可知，電壓表示數(shù)最大為5V,此時電流表示數(shù)為0.5A，則有 K1P=- = —Q = 10Q,則滑動變阻器的總阻值R=2r"=20。，根據(jù)閉合電路歐姆定律得E=U aP 1 0.5 +2/(R + r),根據(jù)乙圖可知，當(dāng)電壓表示數(shù)C/i=4 V時電流表示數(shù)為/i=0.25A或/2=1A,根據(jù) 閉合電路歐姆定律得E=0+(/i + /2)(Ri + r)，聯(lián)立方程解得E=9V, Ri + r=4。，故AB錯誤； 電源效率〃=力=巳，當(dāng)電壓表示數(shù)為5.0V時，并聯(lián)部分電阻最大，則外電路電阻最大，此時 El E 路段電壓最大，效率最高，故C正確；把R看成內(nèi)阻，當(dāng)

14、并聯(lián)部分電阻R井= R + r=4。時， &消耗的總功率最大，此時電壓表示數(shù)不是5V,故D錯誤。 6. 【答案】BD 【解析】電池容量18()()()mA?h中“mA?h”是電荷量的單位，故A錯誤；無人機(jī)正常工作時的電流 是/=《 = 18A,故B正確；電動機(jī)不是純電阻元件，根據(jù)題給條件無法求得無人機(jī)的電機(jī)總電 U 阻，故C錯誤；無人機(jī)充滿電后一次工作時間約為］ = 2 = lh,故D正確。 / 7. 【答案】BD 【解析】電流表和電壓表和電阻&都是并聯(lián)關(guān)系，當(dāng)開關(guān)S斷開時，相當(dāng)于火2的電阻增加為無 窮大，根據(jù)“串反并同"可知，電壓表、電流表示數(shù)都要變大，故A錯誤、B正確：

15、S斷開，總電 阻增大，總電流減小，則流過R的電流變??；電流表的示數(shù)變大，則流過R3電流變大，故C錯 誤、D正確。 8. 【答案】AC 【解析】當(dāng)滑動變阻器R4的滑片向“端移動時，滑動變阻器的阻值增大，由串反并同規(guī)律可■得， 與滑動變阻器串聯(lián)的電流表的讀數(shù)減小，與滑動變阻器并聯(lián)的電壓表的讀數(shù)增大，A正確，B錯 誤；與滑動變阻器并聯(lián)的電容器兩端電壓增大，電容器內(nèi)的電場強(qiáng)度增大，電場力增大，質(zhì)點(diǎn)P 將向上運(yùn)動，C正確；當(dāng)滑動變阻器他的滑片向。端移動時，滑動變阻器的阻值增大，整個電 路的電阻增大，則整個電路的總電流減小，故電源的總功率減小，D錯誤。 二、非選擇題 9. 【答案】電壓

16、表 3 V 電流表 1A A 【解析】當(dāng)Si和S2均斷開時,G與電阻R串聯(lián)，改裝成的電表是電壓表，量程U = W+R) = 3V , 當(dāng)S和S2均閉合時，R被短路，G和死并聯(lián)，改裝成的電表是電流表，量程1 =蟲+ 1 =lAo & 在校準(zhǔn)時發(fā)現(xiàn)此表的讀數(shù)總比準(zhǔn)確值稍小些，說明通過分流電阻的電流偏大，即與G并聯(lián)的電 阻偏小，CD措施都會使與G并聯(lián)的等效電阻減小，從而使讀數(shù)更加偏??；B措施會使與G并聯(lián) 的等效電阻增大過多，從而使讀數(shù)反而比準(zhǔn)確值偏大；A措施可以使與G并聯(lián)的等效電阻稍增 大，從而使讀數(shù)變準(zhǔn)確。 10. 【答案】(1)T (2)X10 (3)240燈泡發(fā)光時溫度很高，

17、使得燈絲電阻率變大，因此導(dǎo)致計(jì)算 結(jié)果中的電阻比多用電表計(jì)算結(jié)果大很多 【解析】(1)紅黑表筆短接后指針沒有滿偏，說明需要?dú)W姆調(diào)零，即調(diào)節(jié)T旋鈕即可。 (2) 指針偏角太大，說明擋位選擇過大，則應(yīng)該換用“xio”檔位，根據(jù)多用電表讀數(shù)方法，測量結(jié) 果為 24x 10 0 = 240 d (3) 燈泡發(fā)光時溫度很高，使得燈絲電阻率變大，因此導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果中的電阻比多用電表計(jì)算結(jié) 果大很多。 11. 【答案】(1)0.75 (2)R (3)1.5 0.80 (4)偏小 偏小 【解析】⑴改裝后的電流表對應(yīng)的量程￡ = /, + 墮 =3x 1 ()一3A+ 3x 1" x 100 A

18、a0.75A。 Z?3 0.4 (2)根據(jù)此傾=戶=$。=2。，為了能準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，同時為了操作方便，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的滑 1 m ? 動變阻器是Ri。 (3)改裝后的電流表對應(yīng)的量程是電流表G的量程的250倍，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得 E = U + 250/r ,變形有U = E—2504 ,根據(jù)圖像可知，電源的電動勢E = 1.5V , 250r = △U 卞~ 1.1-1.5 (2.0 —0)x10一3 =2()0。， 解得，=端=0.8。?！? (4) 測量電路采用的是伏安法外接法，引起誤差的原因是電壓表分流，所以上述圖線求得的電動 勢將比真實(shí)值偏小，求得的內(nèi)阻將比真實(shí)值偏小。 12. 【解析】⑴由題意知電源的路端電壓U=6V 則電源的內(nèi)電壓Ur=E-U=4V 總電流/ = — = 4A r 電源的輸出功率P出=U/=24W。 (2) 流過燈泡的電流孔=互=2A U 則流過電動機(jī)的電流Im = I—Il=2 A 10 s內(nèi)電動機(jī)產(chǎn)生的熱量Q = gt = 40J。 (3) 電動機(jī)的總功率P= Wm= 12 W 電動機(jī)的機(jī)械功率P機(jī)=尸一加2/?0=8 Wc