1、【 精品教育资源文库 】 33 电路的基本概念和规律 1下列说法正确的是 ( ) A电流通过导体的热功率与电流大小成正比 B力对物体所做的功与力的作用时间成正比 C电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比 D弹性限度内，弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比 答案 C 解析 电流通过导体的热功率为 P I2R，与电流的平方成正比， A 错误；力作用在物体上，如果物体没有在力的方向上发生位移，作用时间再长，做功也为零， B 错误；由 C QU可知，电容器的电容由电容器本身的性质决定，因此电容器的带电量与两板间的电势 差成正比，C 正确；弹簧的劲度系数与弹簧的伸长量无关， D 错误。 2.有 A、 B、
2、 C、 D 四个电阻，它们的 IU 关系如图所示，其中电阻最小的是 ( ) A A B B C C D D 答案 A 解析 因为在 IU 图象中，图线的斜率 k IU 1R，故斜率越大，电阻越小，因而 A 的电阻最小。 3.(2016 山东德州一中期末 )一个阻值为 R 的电阻两端加上电压 U 后，通过电阻横截面的电荷量 q 随时间变化的图象如图所示，此图象的斜率可表示为 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A U B R C.UR D.1R 答案 C 解析 斜率 k qt I UR，故选 C。 4 (2017 贵州都匀一中期末 )如图为某台电风扇的铭牌，如果已知该电风扇在额定电压下工作，转化
3、为机械能的功率等于电动势消耗电功率的 98%，则在额定电压下工作，通过电动机的电流及电动机线圈的电阻 R 分别是 ( ) A I 2.5 A， R 11 B I 2.5 A， R 88 C I 0.4 A， R 11 D I 0.4 A， R 550 答案 C 解析 从铭牌上可得额定功率为 88 W，额定电压为 220 V，故根据公式 I PU可得额定电流为 I 88220 A 0.4 A，转化为机械能的功率等于电动势消耗的电功率的 98%，根据能量守恒定律可知线圈电阻消耗功率为 2%P，故 2%P I2R，解得 R 0.02PI2 11 ， C 正确。 5 (多选 )如图所示，定值电阻 R1
4、 20 ，电动机绕线电阻 R2 10 ，当开关 S 断开时，电流表的示数是 I1 0.5 A，当开关合上后，电动机转动起来，电路两 端的电压不变，电流表的示数 I 和电路消耗的电功率 P 应是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A I 1.5 A B I1.5 A C P 15 W D P15 W 答案 BD 解析 当开关 S 断开时，由欧姆定律得 U I1R1 10 V，当开关闭合后，通过 R1的电流仍为 0.5 A，通过电动机的电流 I2UR2 1 A，故电流表示数 I0.5 A 1 A 1.5 A， B 正确；电路中电功率 P UI15 W， D 正确。 6 (2018 黑龙江牡丹江一
5、中月考 )(多选 )有一横截面积为 S 的铜导线，流经其中的电流为 I， 设每单位体积的导线中有 n 个自由电子，电子的电荷量为 q，此时电子的定向移动速度为 v，在 t 时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为 ( ) A nvS B nvS t C.I tq D.I tSq 答案 BC 解析 在 t 时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为 Qq I tq ，或者由 InqvS，得 Qq I tq nvS t，故选 B、 C。 7 (2018 山西怀仁一中月考 )(多 选 )如图所示的电路中，输入电压 U 恒为 12 V，灯泡 L上标有 “6 V,12 W” 字样，电动机线圈电阻
6、RM 0.50 。若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是 ( ) A电动机的输入功率是 12 W 【 精品教育资源文库 】 B电动机的输出功率是 12 W C电动机的热功率是 2.0 W D整个电路消耗的电功率是 22 W 答案 AC 解析 电动机两端的电压 U1 U UL (12 6) V 6 V，整个电路中的电流 I PLUL 126 A 2 A，所以电动机输入功率 P 入 U1I 62 W 12 W，故 A 正确；电动机的热功率 P 热 I2RM 40.5 W 2 W，则电动机的输出功率 P2 P 入 P 热 12 2 W 10 W，故 B 错误， C 正确；整个电路消耗的功率 P U
7、I 122 W 24 W，故 D 错误。 8.(2018 河北正定中学月考 )一灯泡的伏安特性曲线如图所示，已知该灯泡额定电压为8 V。 (1)求灯泡正常发光时的电功率 P； (2)若一定值电阻与该灯泡串联，接在 U0 15 V 的电压上，灯泡能正常发光，求串联电阻的阻值。 答案 (1)16 W (2)3.5 解析 (1)根据图象得出电 压为 8 V 时的电流 I 2 A，则灯泡正常发光时的电功率 P UI 82 16 W。 (2)灯泡能正常发光，电压为 8 V，电流为 2 A，根据闭合电路欧姆定律得： U0 U IR。解得： R 15 82 3.5 。 9 (2017 黑龙江大庆期中 )如图
8、所示，内壁光滑、内径很小的 14圆弧管固定在竖直平面内，圆弧的半径 r 为 0.2 m，在圆心 O 处固定一个电荷量为 1.010 9 C 的点电荷。质量为0.06 kg、略小于圆管截面的带电小球，从与 O 点等高的 A 点沿圆管内由静止运动到最 低点 B，到达 B 点小球刚好与圆弧没有作用力，然后从 B 点进入板距 d 0.08 m 的两平行板电容器后，刚好能在水平方向上做匀速直线运动，且此时电路中的电动机刚好能正常工作。已知电源的电压为 12 V，定值电阻 R 的阻值为 6 ，电动机的内阻为 0.5 。 (取 g 10 m/s2，静电力常量 k 9.010 9 Nm 2/C2)求： 【
9、精品教育资源文库 】 (1)小球到达 B 点时的速度； (2)小球所带的电荷量； (3)电动机的机械功率。 答案 (1)2 m/s (2)810 3 C (3)5.5 W 解析 (1)根据机械能守恒可得 ： mgr 12mv2B 解得 vB 2 m/s。 (2)到达 B 点恰好作用力为 0，由牛顿第二定律得 kqQr2 mg mv2Br，解得 q 810 3 C。 (3)设电容器两端电压为 U1，由二力平衡得 qU1d mg 由欧姆定律得 I U1R 所以，电动机两端电压 UM U U1 P 机 P 总 P 热 IUM I2rM 联立解得 P 机 5.5 W。 10 (2017 江苏南通二模
10、)某同学想 粗测一下粗细均匀的某金属导线的电阻率，他先用螺旋测微器测出该导线的直径为 d 0.200 mm，然后用刻度尺测出导线的长度为 1.010 3 mm，用调好的欧姆表测出导线的电阻为 5.0 ，由此可算得该导线的电阻率约为 ( ) A 1.5710 7 m B 1.5710 7 /m C 1.5710 8 m D 1.5710 8 /m 答案 A 解析 由电阻定律得 R LS L ? ?d2 2，解得 Rd24L 3 241.010 310 3【 精品教育资源文库 】 m 1.5710 7 m ，故 A 正确， B、 C、 D 错误。 11 (2017 江苏南通模拟 )一根长为 L、
11、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 U，金属棒内自由电子定向移动的平均速率为 ( ) A. UneL B. US2neL C neL D.neSLU 答案 A 解析 根据电流的微观表达式可知 I nevS，由欧姆定律可得 I UR，根据电阻定律可得R LS，联立可得 v UneL ，故 A 正确， B、 C、 D 错误。 12.(2017 天津红桥区模拟 )(多选 )某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小，在一次实验中，将该热敏电阻与一小灯泡串联，通电后二者电流 I 随所加电压 U 变化的图线如图所示
12、，M 为两元件的伏 安特性曲线的交点。则关于热敏电阻和小灯泡的下列说法中正确的是 ( ) A图中图线 a 是小灯泡的伏安特性曲线，图线 b 是热敏电阻的伏安特性曲线 B图中图线 b 是小灯泡的伏安特性曲线，图线 a 是热敏电阻的伏安特性曲线 C图线中的 M 点，表示该状态小灯泡的电阻大于热敏电阻的阻值 D图线中 M 点对应的状态，小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等 答案 BD 解析 小灯泡的灯丝是一个纯电阻，其灯丝温度会随着通电电流的增大而增大，阻值也随着增大，所以题图中图线 b 是小灯泡的伏安特性曲线；同理可知，热敏电阻的温度随着通电电流的增 大而增大，其阻值会逐渐减小，所以题图中图线 a 是
13、热敏电阻的伏安特性曲线，故 A 错误、 B 正确；两图线的交点 M，表示此状态两元件的电压和电流相同，由欧姆定律可知，【 精品教育资源文库 】 此时两者的阻值相等，功率也相等，故 C 错误、 D 正确。 13 (四川高考 )四川省 “ 十二五 ” 水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一。某地要把河水抽高 20 m，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为 80%的皮带带动效率为 60%的离心水泵工作。工作电压为 380 V，此时输入电动机的电功率为 19 kW，电动机 的内阻为 0.4 。已知水的密度为 110 3 kg/m3，重力加
14、速度取 10 m/s2。求： (1)电动机内阻消耗的热功率； (2)将蓄水池蓄入 864 m3的水需要的时间 (不计进、出水口的水流速度 )。 答案 (1)110 3 W(2)210 4 s 解析 (1)设电动机的电功率为 P，则 P UI 设电动机内阻 r 上消耗的热功率为 Pr，则 Pr I2r 代入数据解得 Pr 110 3 W。 (2)设蓄水总质量为 M，所用抽水时间为 t。 已知抽水高度为 h，容积为 V，水的密度为 ，则 M V 设河水增加的重力势能为 Ep， 则 Ep Mgh 设电动机的输出功率为 P0，则 P0 P Pr 根据能量守恒定律得 P0t60%80% Ep 代入数据解得 t 210 4 s。
