高考物理一轮复习高效演练创新题8.1《电流　电阻　电功及电功率》(含答案详解)

高效演练·创新预测

1. (2018·武汉模拟)电子式互感器是数字变电站的关键设备之一。如图所示,某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压,ac间的电阻是cd间电阻的(n-1)倍,某次测量中输出端数字电压表的示数为U,则输入端的电压为              (　　)

A.nU    B.   C.(n-1)U 　   D.

【解析】选A。Rac与Rcd串联,电流I=,对输出端电压Ucd=U=IRcd==,即输入端电压为Uab=nU。

【加固训练】

　　(多选)在如图所示的电路中,电阻R1=10 Ω,R2=120 Ω,R3=40 Ω。另有一测试电源,电动势为100 V,内阻忽略不计。则              (　　)

A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40 Ω

B.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40 Ω

C.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为80 V

D.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为80 V

【解析】选A、C。当cd端短路时,R2与R3的并联电阻为30 Ω,两电阻并联后与R1串联,ab间的等效电阻为40 Ω,A正确;当ab端短路时,R1与R3的并联电阻为

8 Ω,两电阻并联后与R2串联,cd间等效电阻为128 Ω,B错误;当ab两端接通测试电源时,电阻R2未接入电路,cd两端的电压即R3两端的电压,为Ucd=×

100 V=80 V,C正确;当cd两端接通测试电源时,电阻R1未接入电路,ab两端电压即R3两端的电压,为Uab=×100 V=25 V,D错误。

2.一个用特殊材料制成的电阻器D,其电流I随它两端的电压U的关系图象如图甲所示,将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源上,如图乙所示,三个用电器消耗的电功率均为P。现将它们连接成如图丙所示的电路,仍然接在该电源的两端,设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2,它们之间的大小关系为              (　　)

A.P1=4P2　　　　　　　　　 B.PD<P2

C.P1>4P2       D.PD>P2

【解析】选B。当三个电阻并联接到电压为U的电源上时,消耗的功率都是P,说明此时三个电阻的阻值相等。若将它们连接成如题图丙所示的电路,仍然接在该电源的两端,则R2与D并联的阻值小于电阻R1,所以R1两端电压U1>U,D与R2两端电压U2<U,由D的I-U图象可知,电压越小,D的电阻越大,所以此时RD>R2。设题图丙中总电流为I,则流过R2的电流I2>I,由P=I2R得P1<4P2,A、C错误。由P=得:PD<P2,D错误、B正确。

3. 如图是有两个量程的电压表,当使用a、b两个端点时,量程为0～10 V,当使用a、c两个端点时,量程为0～100 V。已知电流表的内阻Rg为500 Ω,满偏电流Ig为1 mA,则电阻R1、R2的值分别为               (　　)

A.9 500 Ω　90 000 Ω    B.90 000 Ω　9 500 Ω

C.9 500 Ω　9 000 Ω     D.9 000 Ω　9 500 Ω

【解析】选A。接a、b时,串联R1,由串联电路特点有R总=R1+Rg=得R1=-Rg=

9 500 Ω。接a、c时串联R1、R2,同理有R总′=R1+R2+Rg=得R2=-Rg-R1=

90 000 Ω。故选A。

4.(新题预测)如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻r=0.8 Ω,电路中另一电阻R=10 Ω,直流电压U=160 V,电动机以v=1 m/s匀速竖直向上提升质量为53 kg的重物。(g取10 m/s2)。试求:

(1)通过电动机的电流。

(2)电压表示数UV。

(3)电动机的发热功率。

【解析】(1)电动机输出的机械功率P出=mgv

设电动机输出电压为U出,电动机电流为I,则

P出=U出I

而U=U出+Ir+IR

得U出=106 V;I=5 A

(2)电压表示数UV=U出+Ir得UV=110 V

(3)P热=(UV-U出)I,得P热=20 W

答案:(1)5 A　(2)110 V　(3)20 W