文档介绍：
2018版高考物理一轮复习 课时跟踪检测37 热点专题9 电学实验基础.doc课时跟踪检测三十七热点专题9 非纯电阻电路的功率问题
一、单项选择题
1. (2017届河南洛阳统考)如图所示,电源的电动势为30 V,内阻为1 Ω,一个标有“6 V 12 W”的电灯与一个绕线电阻为2 Ω的电动机串联.开关闭合后,电路中的电灯正常发光,则电动机输出的机械功率为( )
A.36 W B.44 W
C.48 W D.60 W
解析:电路中的电流I==2 A,电动机两端的电压U=E-Ir-UL=22 V,电动机输出的机械功率P机=UI-I2R=36 W,A正确.
答案:A
2.(2016届湖南怀化期末)某直流电动机两端所加电压为U=110 V,流过电动机的电流为I=2 A,在1 s内将m=4 kg的物体缓慢提升h=5.0 m(g取10 m/s2),下列说法正确的是( )
A.电动机的绕线内阻为55 Ω
B.直流电动机电流的最大值为2 A
C.电动机绕线两端的电压为5 V
D.电动机绕线产生的电热功率为20 W
解析:设电动机的绕线内阻为r,则UIt=I2rt+mgh,解得r=5 Ω,A错误;直流电动机通过的是恒定电流,B错误;由题意可知,直流电动机绕线两端所加电压为110 V,C错误;电动机绕线产生的电热功率P=I2r=20 W,D正确.
答案:D
3. (2016届山东德州期末)如图所示,用输出电压为1.4 V,输出电流为100 mA的充电器对内阻为2 Ω的镍—氢电池充电.下列说法错误的是( )
A.充电器输出的电功率为0.14 W
B.充电时,电池消耗的热功率为0.02 W
C.电能转化为化学能的功率为0.12 W
D.充电器每秒把0.14 J的能量存储在电池内
解析:充电器输出的电功率P电=UI=1.4×0.1 W=0.14 W,A正确;充电时,电池消耗的热功率为
P热=I2r=0.02 W,B正确;电能转化为化学能的功率为P化=P电-P热=0.12 W,C正确;充电器每秒把0.12 J的能量存储在电池内,D错误.
答案:D
4.(2017届河北沧州质检)如图所示为电动机与定值电阻R1并联的电路,电路两端加的电压恒为U,开始S断开时电流表的示数为I1,S闭合后电动机正常运转,电流表的示数为I2,电流表为理想电表,电动机的内阻为R2,则下列关系式正确的是( )
A.=R2 B.=
C.I2U=+ D.I2U=(I2-I1)U+IR1
解析:由于电动机是非纯电阻用电器,因此欧姆定律不成立,因此A、B项错误;电动机消耗的功率不能用P=计算,因此C项错误;电路输入的功率为I2U,定值电阻消耗的功率为IR1,电动机消耗的功率为(I2-I1)U,根据能量守恒可知I2U=(I2-I1)U+IR1,D项正确.
答案:D
5.(2016届湖南长沙长郡中学检测)如图为直流电动机提升重物的装置,重物的重量G=500 N,电源电动势E=90 V,电源内阻为2 Ω,不计各处摩擦,当电动机以v=0.6 m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流I=5 A,下列判断不正确的是( )
A.电动机消耗的总功率为400 W
B.电动机线圈的电阻为0.4 Ω
C.电源的效率约为88.9%
D.电动机的效率为75%
解析:重物被提升的功率PG=Fv=Gv=500×0.6 W=300 W,此时电路中的电流为I=5 A,则电源的总功率P总=EI=90×5 W=450 W,设电动机线圈的电阻为R,根据能量守恒得P总=PG+I2r+I2R,则得R==Ω=4 Ω,电动机消耗的总功率P电=PG+I2R=400 W,电源的效率为η1=×100%=×100%=88.9%,电动机的效率为η2=×100%=×100%=75%,故A、C、D正确,B错误.选项B符合题意.
答案:B
6.(2017届湖北孝感期中)机动车的尾气含有铅等大量有害物质,并且也是造成地球“温室效应”的重要因素之一.电动汽车因其无尾气排放且噪音小等因素,正在逐渐被人们接受.某国产品牌电动汽车的铭牌如下表,已知蓄电池储存的电能等于其容量乘输出电压,则下列说法正确的是( )
规格
后轮驱动直流电动机
车型:60″电动汽车
电动机额定输出功率:1 675 W
整车质量:400 kg
额定转速:600 r/min
蓄电池(容量It=800 A·h,输出电压:约为36 V)
额定工作电压/电流:36 V/50 A
A.电动汽车正常工作时消耗的电功率为1 675 W
B.电动机的内阻为0.72 Ω
C.蓄电池充满电后储存的电能约为2.88×104 J
D.充满电后电动汽车在额定功率下能连续行驶的时间约为16 h
解析:电动机正常工作时消耗的电功率P=U额I额=36×50 W=1 800 W,故A错误;电动机内阻的发热功率P热=P电-P出=1 800 W-1 675 W=125 W,则电动机的内阻为r==0.05 Ω,故B错误;蓄电池充满电后储存的电能为W=UIt=800×3 600×36 J=1.04×108 J,故C错误;在额定功率下连续行驶最长时间为t==16 h,故D正确.
答案:D
二、多项选择题
7.(2016届山西晋城期末)如图所示电路,电源电动势为E,内阻为r.当开关S闭合后,小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作.已知指示灯L的电阻为R0,额定电流为I,电动机M的线圈电阻为R,电压表的示数为U.不计灯泡电阻变化,则下列说法中正确的是( )
A.额定电流I=
B.电动机的发热功率为
C.电动机的输入功率为IU
D.电动机的效率η=1-
解析:由于电动机正常工作时其电路是非纯电阻电路,欧姆定律不成立,所以不能用公式I=求解电路中的电流,故A错误;电动机发热功率为P热=I2R,由于U>IR,则知P热<,故B错误;通过电动机的电流为I,电动机的输入功率为P入=IU,故C正确;电动机的效率η===1-,故D正确.
答案:CD
8.(2017届安徽黄山一模)如图所示,一台电动机提着质量为m的物体,以速度v匀速上升,已知电动机线圈的电阻为R,电源电动势为E,通过电源的电流为I,当地重力加速度为g,忽略一切阻力及导线电阻,则( )
A.电源内阻r=-R
B.电源内阻r=--R
C.如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变大
D.如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变小
解析:含有电动机的电路不是纯电阻电路,欧姆定律不再适用,A错误;由能量守恒定律可得EI=I2r+mgv+I2R,解得r=--R,B正确;如果电动机转轴被卡住,则E=I′(R+r),电流增大,较短时间内,电源消耗的功率变大,较长时间的话,会出现烧坏电源的现象,C正确,D错误.
答案:BC
三、计算题
9. (2016届福建四地六校联考)如图所示电路中,电源电动势E=12 V,内阻r=2 Ω,指示灯RL的阻值为16 Ω,电动机
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