2022届高中物理二轮复习专题练:非纯电阻电路(word版含答案)

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2022届高中物理二轮复习专题练:非纯电阻电路(word版含答案)

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非纯电阻电路
一、选择题(共15题)
1.2021年国庆后,华为青年才俊“稚晖君”设计制造机器人缝纫葡萄的视频风靡全网,在他身上体现了新时代中国风华正茂的青少年们自信专注向上的风采。如图所示,一款微型机器人的直流电动机的额定电压为,额定电流为,线圈电阻为,将它接在电动势为,内阻为的直流电源的两极间,电动机恰好能正常工作,下列说法正确的是(  )
A.电动机消耗的热功率为 B.电源的输出功率为
C.电源的效率为 D.电动机消耗的总功率为
2.用充电宝给手机电池充电时,充电宝输出电能转化为手机电池的化学能和内能,等效电路如图所示。在充电开始后的时间t内,充电宝的输出电压U和输出电流I都可认为是恒定的,若手机电池的内阻为r,则t时间内(  )
A.充电宝输出的电流为 B.充电宝输出的电功为
C.手机电池产生的焦耳热为 D.手机电池储存的化学能为
3.如图,电源电动势为,内电阻不计,一个“,”的电灯与一个绕线电阻为的电动机串联接入电路。已知电路中电灯正常发光,则电动机输出的机械功率为(  )
A. B. C. D.
4.电源电动势为30V,内电阻不计,一个“6V,12W”的电灯与一个绕线电阻为2Ω的电动机M串联接入电路。已知电路中电灯正常发光,则电动机输出的机械功率为(  )
A.36W B.40W C.44W D.48W
5.某电吹风技术参数与简化电路如图甲、乙所示,其主要部件为选择开关、电动机M与电热丝。若电吹风在220V电压下工作,则(  )
A.电动机的内电阻约为 B.旋转选择开关至触点BC时,电吹风吹热风
C.吹热风时通过电热丝的电流为4A D.吹热风时电热丝的功率为1000W
6.在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路,闭合开关S,当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.50A和2.0V,重新调节R使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V,电压表、电流表均为理想电表,则这台电动机正常运转时的输出功率为(  )
A.32W B.44W C.47W D.48W
7.机器人的使用开拓了我们的视野,延伸了我们的肢体,大大提高了我们的工业效率。如图,一款微型机器人的直流电动机的额定电压为U,额定电流为I,线圈电阻为R,将它接在一直流电源的两极间,电动机恰好能正常工作,下列说法正确的是(  )
A.电动机消耗的电功率为
B.电动机消耗的电功率为UI
C.流过电动机的电流与其两端电压的关系满足
D.电动机的线圈发热功率为
8.如图所示,理想变压器原线圈两端电压为U1,副线圈两端接的电动机M的内阻为r,电动机的电功率为P1,热功率为P2,小灯泡L的阻值与定值电阻R0的阻值相等,光敏电阻R的阻值随着光照的增强而减小。下列说法正确的是(  )
A.电动机的机械效率为
B.变压器原、副线圈的匝数之比为
C.若增大光敏电阻的光照强度,灯泡会变亮
D.若增大光敏电阻的光照强度,光敏电阻R与小灯泡L的总功率变小
9.某玩具电动车的电路为电源、开关、电动机串联的简单电路,电源电动势为,电动机铭牌上标注如图所示,闭合开关,电动机恰好正常工作时,下列说法正确的是(  )
额定电压: 额定电流: 线圈内阻:
A.电源的内阻为
B.电源的效率约为
C.电动机的输出功率为
D.电动机产生的焦耳热为
10.如图所示,电源电动势,内阻,A表为理想表。当电动机被卡住时(相当于发热电阻),A表示数为,电动机正常工作时,A表示数为。整个电路未烧坏,。则(  )
A.电动机内阻为
B.电动机的额定电压为
C.电动机被卡住时电源功率为
D.电动机正常工作时能以的速度匀速向上提升的物体
11.如图所示的电路中,电压表、电流表均视为理想电表,电源电动势E=16V,电源内阻忽略不计,电阻R=1Ω,小型直流电动机M的内阻r=0.2Ω。闭合开关S后,电动机转动,电压表示数UV=11V,电动机以v=0.5m/s匀速竖直向上提升质量为m的重物,取g=10m/s2,则(  )
A.电流表的示数为5A B.电动机的发热功率为5W
C.电动机输出的机械功率为25W D.重物的质量为10kg
12.如图所示,图甲中M为一电动机,当滑动变阻器R的滑片从左端滑到右端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示。已知电流表读数在0.2 A以下时,电动机没有发生转动。不考虑电表对电路的影响,以下判断正确的是(  )
A.电路中电源E的电动势为3.6 V
B.滑动变阻器的滑片向右滑动时,电压表V2读数减小
C.此过程中,电动机的输出功率增大
D.滑动变阻器R的最大阻值为30 Ω
13.如图所示的电路中,输入电压U恒为12V,灯泡L标有“6V 12W”字样,电动机线圈的电阻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12W
B.电动机的输出功率12W
C.电动机的热功率是2W
D.整个电路消耗的电功率是22W
14.一台内阻r=1Ω的电动机M与阻值R=5的电阻串联后接在内阻不计、电动势E=12V的电源两端,闭合开关,电动机工作时两端的电压U=10V,不计摩擦等能量损耗,则电动机( )
A.输入功率为4W B.输入功率为3.84W
C.1min内产生的热量为96J D.1min内产生的热量为9.6J
15.如图所示为电动机提升重物的装置,电动机线圈的电阻为r=1Ω,电动机两端的电压为5V,电路中的电流为1A。不计摩擦力,下列说法正确的是(  )
A.电动机的热功率为5W
B.电动机的输出功率为4W
C.10s内,可以把重20N货物A匀速提升的高度为2m
D.这台电动机的机械效率100%
二、非选择题
16.手持小风扇因便于携带而深受学生喜欢,某款手持小风扇的直流电动机额定电压,内阻,正常工作时,通过该电动机的电流为,则该电动机正常工作时的输入功率为__________,输出的机械功率为__________。
17.下表列出了某国产品牌电动自行车的主要技术参数。若该车在额定功率状态下正常行驶时,电动机的输入功率为________W,电动机的内阻为_________Ω。
自重 40kg 电动机额定电压 48V
载重 75kg 电动机额定电流 10A
最大速度 20km/h 电动机额定输出功率 350W
18.一个电动机线圈的电阻,当它两端所加的电压为时,通过的电流是.这台电动机发热的功率为_______,每分钟这台电动机所做的机械功为_______.
19.如图所示为充电式电吹风电路原理图,现只想使用冷风,则应将开关触点C与________(选填“A”或“B”)接触。电源电动势24V,内阻0.3,电热丝电阻3,电动机内阻1。若热风挡工作时,电路总电流为10A,则电动机输出功率P=___________W。
20.如图所示,M为一线圈电阻RM=0.2Ω的电动机,电阻R=8Ω,电源电动势E=40V。当开关S断开时,电流表(可视为理想电表)的示数I1=4A;当开关S闭合时,电流表的示数I2=8A。求:
(1)电源内阻r;
(2)开关S闭合时,通过电动机的电流;
(3)开关S闭合时,电动机输出的机械功率。
21.如图所示,M为一线圈电阻的电动机,,电源电动势。当S断开时,电流表的示数为,当开关S闭合时,电流表的示数为。求:
(1)电源内阻r;
(2)开关S闭合时流过R的电流;
(3)开关S闭合时电动机输出的机械功率。
22.在如图所示的电路中,电源电动势,内阻,标有“”字样的灯泡L恰能正常发光,电动机M的绕线电阻。求:
(1)通过灯泡的电流;
(2)通过电源的电流I;
(3)电动机的输出功率。
23.如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路,蓄电池内阻为0. 05Ω,电流表和电压表均为理想电表。 只闭合S1时,电流表示数为10A,电压表示数为15V,再闭合S2,启动电动机工作时,电流表示数变为8A。求:
(1)车灯电阻等于多少;
(2)电源电动势E等于多少;
(3)S1和S2都闭合时,电源的输出功率是多少。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】
A.电动机恰好能正常工作,则通过电动机的电流等于额定电流,因此发热功率为
故A错误;
B.电源的输出电源等于电动机的额定电压,所以电源的输出功率为
故B错误;
C.电源的效率
故C正确;
D.电动机消耗的总功率
故D错误。
故选C。
2.D
【详解】
A.手机电池不是纯电阻,则输出电流
故A错误;
B.因为充电宝的输出电压为U和输出电流为I,故充电宝输出的电功为,故B错误;
C.手机电池产生的焦耳热为
故C错误;
D.手机电池储存的化学能为
故D正确。
故选D。
3.C
【详解】
灯泡正常发光,则回路的电流
电动机两端电压为
UM=E-UL=24V
则电动机输出的机械功率
故选C。
4.B
【详解】
通过电灯的电流
电动机的电压
电动机消耗的总功率
绕线电阻的电热功率
电动机输出的机械功率
故选B。
5.C
【详解】
A.因为电动机是非纯电阻,故不满足欧姆定律,其电阻应该满足

故A错误;
B.由图乙可知,旋转选择开关至触点BC时,只有电动机工作,电热丝不工作,故此时电吹风吹冷风,故B错误;
CD.由甲图知,吹热风时,电热丝的功率为
所以吹热风时通过电热丝的电流为
故C正确,D错误。
故选C。
6.A
【详解】
电动机停止转动时,电能完全装化为电热,电动机为一电阻,根据欧姆定律得
正常运转后,其输出功率为
故选A。
7.BD
【详解】
ABD.电动机消耗的电功率是
是其内部线圈发热的功率,故A错误,BD正确;
C.电动机不是纯电阻元件,通过的电流与两端电压不满足欧姆定律表示式,故C错误。
故选BD。
8.AD
【详解】
A.电动机的机械效率为
选项A正确;
B.根据
解得变压器原、副线圈的匝数之比为
选项B错误;
C.若增大光敏电阻的光照强度,则阻值R减小,次级电流变大,R0电压增加,因次级电压一定,则灯泡两端电压减小,则灯泡会变暗,选项C错误;
D.将次级电压U2等效为电源电动势,R0等效为电源的内阻,则当R0的阻值与光敏电阻R与灯泡RL并联的电阻R并相等时光敏电阻R与小灯泡L的总功率最大,因小灯泡L的阻值与定值电阻R0的阻值相等,则若增大光敏电阻的光照强度,光敏电阻R减小,则R并小于R0且逐渐减小,则光敏电阻R与小灯泡L的总功率变小,选项D正确。
故选AD。
9.BC
【详解】
A.电源的内阻为
选项A错误;
B.电源的效率约为
选项B正确;
C.电动机的输出功率为
选项C正确;
D.电动机产生的焦耳热为
选项D错误。
故选BC。
10.AC
【详解】
A.当电动机被卡住时(相当于发热电阻),A表示数为,则
电动机内阻为
故A正确;
B.电动机正常工作时,A表示数为,则
电动机的额定电压为
故B错误;
C.电动机被卡住时电源功率为
故C正确;
D.电动机输出功率
向上提升的物体
解得
故D错误。
故选AC。
11.ABD
【详解】
A.由电路中的电压关系可得电阻R的分压
流过电阻R的电流
即电流表的示数为5A,故A正确;
B.通过电动机的电流
电动机的分压
输入电动机的电功率
电动机的发热功率
故B正确;
C.电动机输出的机械功率
故C错误;
D.又因
所以
故D正确。
故选ABD。
12.AD
【详解】
A.由题图甲知,电压表V2测量路端电压,所以题图乙中最上面的图线表示V2的电压与电流I的关系,此图线的斜率大小等于电源的内阻,则
r=Ω=2 Ω
当电流I=0.1 A时U=3.4 V,则电源的电动势为
E=U+Ir=3.6 V
A正确;
B.滑动变阻器的滑片向右滑动时,R的阻值变大,则路端电压(即V2的读数)增大,B错误;
C.电流表读数在0.2 A以下时,电动机没有发生转动,所以电动机的电阻为
rM=Ω=4 Ω
当I=0.3 A时,U=3 V,电动机的输出功率最大,滑动变阻器向右端滑动的过程中,R阻值变大,总电流减小,电动机的输出功率减小,C错误;
D.当I=0.1 A时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入的阻值最大,所以可得
D正确。
故选AD。
13.AC
【详解】
A.电动机两端的电压
整个电路中的电流
电动机的输入功率
A正确;
BC.电动机的热功率
电动机的输出功率
B错误C正确;
D.整个电路消耗的功率
D错误。
故选AC。
14.AD
【详解】
闭合开关,电动机工作时两端的电压U=10V,电源电动势E=12V,内阻不计,则电阻两端的电压,根据欧姆定律可知,流过电阻的电流为
电动机和电阻串联,则流过电动机的电流也为,则
AB.电动机的输入功率为
故B错误A正确;
CD.1min内产生的热量为
故C错误D正确。
故选AD。
15.BC
【详解】
A.根据
电动机的热功率为
故A错误;
B.电动机的输入功率为
电动机的输出功率为
故B正确;
C.电动机的输出功率提升重物
解得
故C正确;
D.这台电动机的机械效率
故D错误。
故选BC。
16. 3 2.82
【详解】
该电动机正常工作时的输入功率为
该电动机正常工作时的发热功率为
该电动机正常工作时输出的机械功率为
17. 480 1.3
【详解】
电动机的输入功率
根据
解得
18. 10 65400
【详解】
由焦耳定律可知,电动机发热的功率为
P热
电动机消耗的电功率为
P电
根据能量守恒定律,电动机对外做功的功率为
P机=P电 P热
每分钟这台电动机所做的机械功为
W=P机t=65400J
19. B 54
【详解】
若只想使用冷风,则只需要电动机工作,应将开关触点C与B接触;
热风挡工作时,电源的路端电压为
通过电热丝的电流为
通过电动机的电流为
电动机的输出功率为
20.(1)2Ω;(2)5A;(3)115W
【详解】
(1)S断开时,电源与定值电阻构成串联回路
电源内阻
r=2Ω
(2)S闭合后,定值电阻与电动机构成并联电路,电流表测干路电流,路端电压
也就是定值电阻和电动机两端电压,通过定值电阻的电流
通过电动机的电流
(3)电动机消耗的总功率即电动机的电功率
P总=UI4=120W
电动机消耗的热功率
电动机输出的机械功率
P机=P总P热=115W
21.(1);(2);(3)
【详解】
(1)当S断开时,根据闭合电路欧姆定律得

(2)开关S闭合时,路端电压为
流过R的电流为
(3)流过电动机的电流为
电动机输出的机械功率
22.(1)2A;(2)4A;(3)12W
【详解】
(1)通过灯泡的电流
(2)通过电源的电流
(3)电动机的电流为
IM=I-IL=2A
电动机的输出功率
23.(1)1.5Ω;(2)15.5V;(3)840W
【详解】
(1)根据欧姆定律,知车灯电阻
(2)只闭合S1时,由闭合电路欧姆定律
E=U1+I1r
带入数据可得
E=15.5V
(3)S1和S2都闭合时,车灯的电流IL=8A
电源输出功率
P出= U外I总=840W

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