专题强化一 高中电学计算问题-2023-2024学年高二物理专题突破(人教版2019必修第三册)

专题强化一：高中电学计算问题【题型归纳】题型一：电功和电功率的计算1．（2023秋·湖南岳阳·高二统考期末）在如图所示的分压电路中，c、d间的电压恒为，滑动变阻器的全值电阻，滑片P可在a、b两端点间滑动，定值电阻，则（　　）  A．电阻R两端的电压调节范围为0～7.5VB．滑片P位于a、b连线的中点时，电阻R两端的电压为5VC．滑片P位于a点时，变阻器消耗的功率为10WD．电路中的最大电流为1.5A【答案】D【详解】A．c、d间的电压恒为，所以电阻R两端的电压调节范围为0~10V，A错误；B．触头P位于a、b连线的中点时，电阻R与R0的RPb并联，电阻值为并联后R两端的电压为B错误；C．触头P位于a点时，变阻器R0消耗的功率，由电功率公式为C错误；D．触头P位于a点时，电路中的电阻最小，电流最大，此时总电阻电阻为此时电路中的电流为所以D正确。故选D。2．（2022秋·北京西城·高二北师大二附中校考阶段练习）三个定值电阻的阻值分别为、、，额定功率分别为、、，它们分别组成如图甲、乙所示的电路，则下列说法中正确的是（　　）A．图甲两端允许加的最大电压为B．图甲电路允许流过的最大电流为C．图乙两端允许加的最大电压为D．图乙电路允许消耗的最大功率为【答案】B【详解】根据题意，的额定电压为的额定电流为同理可得 ， ，A．由以上分析可知，图甲两端允许加的最大电压为10V，故A错误；B．当图甲所示电路两端加10V电压时，通过的电流为最大电流为故B正确；C．图乙所示电路图，与并联的两端允许加的最大电压为10V，此时允许通过的最大电流为故此时图乙所示电路两端所加最大电压为故C错误；D．当图乙两端加17.5V电压时，图乙消耗的功率最大，为代入数据故D错误。故选B。3．（2023秋·四川巴中·高二统考期末）如图所示，a、b两只灯泡额定功率分别为100W、50W，额定电压均为110V，R为一定值电阻。将下列连接方式电路的c、d两端分别加上220V的电压时，两灯泡都可能正常发光是（　　）A． B． C． D．【答案】C【详解】AB．图中一灯泡与电阻串联后再与另一灯泡并联，a、b两灯泡两端的电压不相等，不可能都正常发光，故AB不符合题意；CD．a、b两只灯泡额定功率分别为100W、50W，额定电压均为110V，由可知b灯泡电阻较大，应与电阻R并联后，再与a灯泡串联，当并联总电阻与a灯泡电阻相同时，此时两灯泡两端电压都是110V，两灯泡都正常发光，故C符合题意，D不符合题意。故选C。题型二：焦耳定律4．（2022秋·浙江绍兴·高二统考期中）如图所示，横截面都是正方形的三段导体，它们的材料和长度都相同，导体乙刚好能嵌入导体甲，导体丙刚好能嵌入导体乙。现将三段导体串联接入到同一电路中，则（　　）A．导体丙的电阻最大B．导体甲两端的电压最大C．导体乙消耗的电功率最大D．三段导体在相等时间内产生的热量相等【答案】D【详解】A．由题知三个导体电阻的电阻率ρ相同，长度l相同，根据电阻定律可知，比较横截面积S即可比较三者电阻的大小，由几何知识得，，S丙=L2所以三个电阻的阻值相等，A错误；BCD．由于三个电阻串联且阻值相等，根据串联电路的特点，流过它们的电流相等，则根据，，可知各自两端的电压、消耗的电功率、在相等时间内产生的热量均相等，BC错误，D正确。故选D。5．（2022秋·山东济南·高二山东师范大学附中校考阶段练习）如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导体a、b，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比，已知流经导体a的电流为0.16A，电子的电荷量e=1.6×10-19C，下列说法正确的是（　　）A．5s内有个自由电子通过导体a的横截面B．a、b的电阻之比C．自由电子在导体a和b中的定向移动速率之比D．相同时间内导体a和b产生的焦耳热之比【答案】A【详解】A．5s内通过导体a的横截面的自由电子数为故A正确；B．根据电阻定律可得a、b的电阻之比为故B错误；C．根据电流的微观表达式可得自由电子在导体a和b中的定向移动速率之比为故C错误；D．根据焦耳定律可得相同时间内导体a和b产生的焦耳热之比为故D错误。故选A。6．（2022春·安徽·高二校联考阶段练习）充电宝为手机电池充电时，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与输出电流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．输出电流B．充电宝自身的热功率为I2rC．手机电池产生的焦耳热为D．手机电池储存的化学能为UIt－I2rt【答案】D【详解】A．手机电池不是纯电阻，则输出电流选项A错误；B．因r是手机电池的内阻，可知手机电池的热功率为I2r，选项B错误；C．手机电池产生的焦耳热为选项C错误；D．手机电池储存的化学能为E=UIt－I2rt选项D正确。故选D。题型三：非纯电路的计算7．（2023秋·四川绵阳·高二四川省绵阳实验高级中学校考期末）如图所示，电源电动势E=6V，小灯泡L的规格为“3V  0.9W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R=8Ω时，小灯泡L正常发光，现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，已知电动机的线圈电阻R0=1Ω，则（　　）  A．电源内阻为2ΩB．电动机正常工作的电压为0.3VC．电动机输入功率为0.63WD．开关分别接1、2，两种情况电源的效率不同【答案】A【详解】A．流过灯泡的电流为灯泡电阻为开关S当接1时，由闭合电路欧姆定律可知即代入数据解得故A正确；B．当开关S接2时灯泡正常发光，小灯泡的额定电流为I＝0.3A，电源内阻分的电压为Ur＝Ir＝0.3×2V＝0.6V电动机分的电压为故B错误；C．当开关S接2时，电动机输入功率故C错误；D．开关分别接1、2，小灯泡L正常发光，电流相同，电源效率相同。故D错误。故选A。8．（2022秋·四川绵阳·高二绵阳中学校考期末）如图所示的电路中，当开关S置于a处时，电流表（内阻不计）示数为I，额定功率为16W的电动机正常工作，带动质量为0.7kg的物体以2m/s的速度匀速竖直上升。当开关置于b处时，电流表示数变为，灯泡正常发光。已知电阻，灯泡额定电压为10V，额定功率10W，重力加速度g取。则（　　）  A．电动机线圈的内阻为4Ω B．电动机的额定电压为10VC．电源电动势为12V D．电源内阻为【答案】C【详解】B．当开关S置于b处时，有解得当开关S置于a处时，有解得故B错误；A．设电动机线圈的内阻为，则有代入数据解得故A错误；CD．当开关S置于a处时，根据闭合电路欧姆定律有当开关S置于b处时，根据闭合电路欧姆定律有联立解得，故C正确；D错误。故选C。9．（2023秋·四川成都·高二成都七中校考期末）如图所示，一直流电动机与阻值R=9Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E=30V，内阻r=1Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U=10V，已知电动机线圈电阻RM=1Ω，求：（1）电源两极间的电压；（2）电动机的输出功率。  【答案】（1）28V；（2）16W【详解】（1）设通过电源的电流为，则对整个回路解得对电源，所求电源两极间的电压解得（2）将电动机视为理想电动机和阻值为的电阻的串联，理想电动机两端的电压解得理想电动机的功率就是所求电动机的输出功率解得题型四：闭合电路中的欧姆定律计算10．（2022秋·辽宁营口·高二校考期中）如图所示的电路中，电阻箱的最大阻值大于电源的内阻。调节电阻箱的阻值使其由大到小，发现理想电流表A的示数为2A时，电源的输出功率达到最大值10W。下列说法正确的是（　　）A．电源的电动势为5VB．电源的内阻为2.5ΩC．电源输出功率最大时，闭合电路的总电阻为6ΩD．该电路中，电源的效率为70%【答案】B【详解】B.电源的输出功率达到最大时，设滑动变阻器的电阻值为R，则P=I2R可得根据电源的输出功率最大的条件：外电阻与电源的内电阻相等可知，电源的内电阻也是2.5Ω，故B正确；A.电源的电动势E=I（R+r）=2×（2.5+2.5）=10V故A错误；C.电源输出功率最大时，闭合电路的总电阻为R总=R+r=2.5Ω+2.5Ω=5Ω故C错误；D.电源的效率η=×100%随外电阻的变化而变化，外电阻越大，则效率越大，因R的最大值未知，无法确定电源效率的最大值，故D错误。故选B。11．（2022秋·四川成都·高二成都外国语学校校考期中）在如图所示的电路中，电阻，，。当开关K断开时，理想电流表示数，当K闭合时，电流表示数。求：（1）开关K闭合时外电路的总电阻R；（2）电源的电动势E和内阻r。【答案】（1）；（2）5.8V，【详解】（1）开关闭合时，和并联，该部分总电阻为与该部分串联，则右边部分总电阻为电路左右两部分为并联关系，则外电路总电阻为（2）开关断开时，通过电阻的电流为电路的总电流为由闭合电路欧姆定律得开关闭合时，通过的电流为电路的总电流为由合电路欧姆定律得解得，12．（2022秋·浙江杭州·高二浙江大学附属中学期中）如图所示，图中滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的示数随电流表示数的变化情况如图中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。（1）电压表V1的示数随电流表示数的变化图线为图中的哪一条直线（2）求定值电阻R0的阻值和滑动变阻器的总电阻R（3）求电源的电动势E和内阻r【答案】（1）BC直线；（2），；（4）8.0V，【详解】（1）当滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，回路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，干路电流增大，则定值电阻R0两端电压增大，电压表V2测的是R0两端电压，其示数随电流表示数的变化图像是U-I图中的AC，由U=E-Ir可知，路端电压随电流增大而减小，电压表V1测的是路端电压，其示数随电流表示数的变化图像是U-I图中的BC；（2）由图线AC的斜率可知，定值电阻R0的阻值为当滑动变阻器的滑片在最右端时，路端电压为7.5V，R0两端电压为1.5V，电流为0.5A，可得滑动变阻器R的总阻值为（3）由图线BC的斜率可知，电源的内阻为当路端电压为U=7.5V时，电流为I=0.5A，内电压为U内=Ir=0.5×1V=0.5V则电源的电动势为E=U端+U内=7.5V+0.5V=8.0V题型五：电源的功率问题（最大输出功率）13．（2023秋·广东广州·高二统考期末）直流电动机在生产、生活中有着广泛的应用，如电动牙刷、无人机、电梯、电车、地铁等等。如图所示，一直流电动机M和电灯L并联之后接在直流电源上，电动机内阻r1= 1Ω，电灯灯丝电阻R = 18Ω（阻值保持不变），电源电动势E = 24V，内阻r = 1Ω。开关S闭合，电动机正常工作时，电压表读数为18V。则下列说法正确的是（   ）A．流过电源的电流5A B．电源的输出功率为90WC．电动机的发热功率为90W D．电动机对外输出的机械功率为65W【答案】D【详解】A．根据闭合电路欧姆定律，有U = E－Ir解得I = 6AA错误；B．电源输出功率为P = UI = 108WB错误；C．流过电动机的电流为I电动机 = I－I灯 = 5A电动机发热功率为C错误；D．电动机的输入功率则对外输出的机械功率为D正确。故选D。14．（2023秋·浙江宁波·高二统考期末）如图甲连接电路，电表均为理想电表．闭合开关，让变阻器的滑片从端向左滑动的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示，分别是电压表、电流表的示数，是变阻器间的电阻，是电源输出功率，是电源效率．则（    ）  A．电源的内阻为 B．滑动变阻器最大阻值为C．II图点的坐标 D．I图点的坐标【答案】D【详解】A．由图（乙）中Ⅱ图可知短路电流为由，解得根据图（乙）中Ⅰ图可知电源最大输出功率为则由，解得，故A错误；B．电源效率最高时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，由Ⅲ图知电源的最大效率为由解得即变阻器最大阻值为，故B错误；C．Ⅱ图a点此时电路中的电流为根据闭合电路欧姆定律可知a点的坐标为（0.6A，4.8V），故C错误；D．Ⅰ图c点表明滑动变阻器达到了最大值，即，干路电流为故输出功率故Ⅰ图c点的坐标为（4.8V，2.88W），故D正确。故选D。15．（2023秋·浙江绍兴·高二统考期末）如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，滑动变阻器的最大阻值为，定值电阻的阻值，电源的电动势E＝6.0V，内阻不计。现在闭合开关S，改变滑动变阻器的阻值，则（1）当滑动变阻器位于最大阻值时，求电压表和电流表的示数；（2）当滑动变阻器阻值为多大时，定值电阻消耗功率最大？求出最大功率；（3）当滑动变阻器阻值为多大时，滑动变阻器消耗功率最大？求出最大功率。【答案】（1），；（2），；（3）， 【详解】（1）设电压表的示数为U，电流表的示数为I，则得U＝4.0V得I＝0.1A（2）当滑动变阻器时，定值电阻消耗的功率最大得（3）滑动变阻器消耗的功率可知当滑动变阻器时，滑动变阻器消耗的功率最大得【专题训练】一、单选题16．（2023春·四川成都·高二统考期末）某RC遥控竞速赛车电机的额定电压为7.5V，额定电流为2A，驱动赛车以15m/s的速度匀速行驶，若平均阻力为0.8N，则该电机的内阻为（　　）  A．0.25Ω B．0.75Ω C．1.5Ω D．3.75Ω【答案】B【详解】电动机的电功率为输出功率为电动机内阻消耗的功率为得到该电机的内阻为故选B。17．（2023秋·江苏扬州·高二扬州市江都区丁沟中学校考阶段练习）两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中，A的长度为L，直径为d；B的长度为2L，直径为2d，那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为（　　）A．QA∶QB=1∶1 B．QA∶QB =2∶1C．QA∶QB =1∶2 D．QA∶QB =4∶1【答案】B【详解】由电阻定律可得则电阻丝A的电阻为电阻丝B的电阻所以由焦耳定律可得代入数值可得故选B。18．（2023秋·四川泸州·高二统考期末）厨房的油烟危害健康。某品牌的抽油烟机主要部件是照明灯L和抽气扇M（电动机），连接在220V的照明电路中，如图所示。下列关于抽油烟机的说法中，正确的是（　　）A．只有照明灯亮时，抽气扇才能正常工作B．抽气扇由“强吸”挡换成“弱吸”挡，其发热功率不变C．闭合开关S1、S2和S3时，抽气扇处于“弱吸”挡D．工作中的抽气扇因吸入异物出现卡机时，回路中的电流将变得很大【答案】D【详解】A．由电路图可知，照明灯和抽气扇处于并联状态，则抽气扇工作与否与是否点亮照明灯无关，故A错误；B．由电路图可知，断开开关S2，电阻R与抽气扇串联，抽气扇是“弱吸”挡；闭合开关S2，电阻R被短路，抽气扇是“强吸”挡；抽气扇由“强吸”挡换成“弱吸”挡，则流过抽气扇的电流变小，而抽气扇的热功率为，其中r为电机内阻，不变，则抽气扇由“强吸”挡换成“弱吸”挡，其发热功率减小，故B错误；C．闭合开关S1、S2和S3时，由电路图可知，电阻R被短路，则流过抽气扇的电流、电压变大，则功率变大，抽气扇处于“强吸”挡，故C错误；D．工作中的抽气扇因吸入异物出现卡机时，电动机变成纯电阻电路，回路中的电流将变大，故D正确。故选D。19．（2023秋·广西河池·高二统考期末）在如图甲、乙所示的电路中，电源电动势为E=8V、内电阻为r=3Ω，R是定值电阻，开关S闭合，规格为“4V ，0.8W”的小灯泡L均正常发光，电动机M正常工作。下列说法正确的是（　　）  A．甲图中电源效率约为90%B．甲图中定值电阻为7ΩC．乙图中电动机的内阻为17ΩD．乙图中电动机正常工作电压为3.4V【答案】D【详解】A．甲图中小灯泡的电流为电源的路端电压为  电源效率约为 A错误；B．甲图中定值电阻为 B错误；C．电动机的输出功率未知，无法计算电动机的内阻，C错误；D．乙图中灯泡的电流也是0.2A，路端电压也是7.4V，乙图中电动机正常工作电压为D正确。故选D。20．（2023秋·浙江衢州·高二校联考期末）小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为10A；电动机启动的瞬间，电流表示数达到60A。问：电动机启动时，车灯的功率减少了多少（　　）A．22.W B．448W C．224W D．44.8W【答案】D【详解】电动机未启动时，车灯、电流表和电源串联，根据闭合电路欧姆定律可知此时的路端电压为车灯两端电压即路端电压，则车灯的功率为根据欧姆定律可知，车灯的电阻为电动机启动瞬间，车灯两端电压为车灯的功率为所以车灯减少的功率为故选D。21．（2023春·江西宜春·高二上高二中校考阶段练习）如图所示电路，电源电压保持不变､闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，两个电阻的U—I关系图像如图所示，则下列判断正确的是（　　）  A．电源电压为13VB．变阻器滑片在中点时，电压表V2示数为7.2VC．图线甲是电阻R1的“U—I”关系图像D．滑动变阻器的最大阻值为20Ω【答案】B【详解】C．分析电路，该电路为串联电路，电流表测串联电路的电流，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压。根据闭合电路欧姆定律有再根据欧姆定律，有由图像可以看出，甲图像表示电源的路端电压随电流的变化规律，乙图像是R1的U－I关系图像，且R1的电阻为故C错误；A．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端，由甲图像看出，P在a端时电压表示数为9V，P在b端电压表示数为0，这时电路中只有R1，电压表V1示数为电源电压为12V，故A错误；D．由P＝I2R得，电阻R1要取得最小电功率，电流要最小，这时为滑动变阻器的滑片P在a端阻值最大，由图像得，这时R2的阻值R2＝＝30Ω故D错误；B．变阻器滑片在中点时，接入电路的电阻为15Ω，根据串联电路分压特点可知，电压表V2示数为B正确。故选B。22．（2023秋·江苏淮安·高二统考期末）如图所示，a、b分别为某电源的图像和某电阻的图像，下列说法中正确的是（    ）．  A．电源的电动势约为B．电源的内阻随着电流的增大而增加C．电阻的电阻值随着电流的增大而增加D．将电源和电阻组成闭合回路，电阻消耗功率约为【答案】B【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律可得由图线可知，当电流时，电源的电动势为根据由图线可知，电源的内阻随着电流的增大而增加，故A错误，B正确；C．根据图线可知，电阻的电阻值随着电流的增大而保持不变，故C错误；D．将电源和电阻组成闭合回路，根据图中交点可知，电阻消耗功率为故D错误。故选B。23．（2023秋·湖北黄石·高二黄石二中校考阶段练习）如图所示的电路，电源的内阻不可忽略，定值电阻R1的阻值是滑动变阻器R2最大阻值的，a、b是滑动变阻器的两端，当滑片P位于a、b的中点时，小灯泡L正常发光，理想电流表A1和A2的示数之比I1：I2=2：1.下列说法正确的是（　　）  A．定值电阻R1与滑动变阻器R2消耗的电功率之比为9：4B．定值电阻R1和小灯泡L消耗的电功率之比为9：4C．滑片P向上缓慢滑动，两电流表的示数均减小D．滑片P向上缓慢滑动，电源的输出功率减小【答案】A【详解】A．依题意，滑片P位于a、b的中点时，定值电阻R1与滑动变阻器R2的阻值相等，即由并联电路的分流原理，可得则二者消耗的电功率之比为故A正确；B．根据并联电路的等压分流原理，有解得又则定值电阻R1和小灯泡L消耗的电功率之比为故B错误；C．滑片P向上缓慢滑动，滑动变阻器的阻值减小，由可知干路电流增大，由可知并联电路的电压减小，根据可知理想电流表A2的示数减小，根据可知理想电流表A1的示数增大。故C错误；D．电源的输出功率为滑片P向上缓慢滑动，干路电流增大，则电源的输出功率增大。故D错误。故选A。24．（2023秋·山西朔州·高二校考期末）将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示，由此可知下列说法不正确的是（　　）A．电源最大输出功率为45W B．电源内阻一定等于5ΩC．电源电动势为45V D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率等于50%【答案】C【详解】A．由电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数P变化的曲线可知，电阻箱所消耗功率P最大为45W，所以电源最大输出功率为45W，故A正确，不符合题意；B．电源输出功率最大的条件可知，电源输出功率最大时，外电路电阻等于电源内阻，所以电源内阻一定等于5Ω，故B正确，不符合题意；C．由电阻箱所消耗功率P最大值为45W可知，此时电阻箱读数为R=5Ω，则有：解得E=30V故C错误，符合题意；D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率为50%，故D正确，不符合题意。故选C。25．（2022秋·江西南昌·高二南昌县莲塘第一中学校考期中）如图甲为手控可调节亮度的台灯，其内部电路可简化为如图乙所示的电路图。通过调节图乙所示电位器接入电路的阻值，即可调节电源的输出功率。若电源电动势，内阻，灯泡电阻（固定不变），调节电位器即可改变台灯亮度，则当电位器获取的电功率最大时，电位器接入电路的阻值及灯泡消耗的电功率分别是（　　）  A．，3.55W B．，2.34WC．，1.85W D．，3.13W【答案】B【详解】根据题意，把灯泡电阻等效为电源内阻，则电位器的功率为由数学知识可知，当时，电位器的功率最大，由闭合回路欧姆定律有解得，电位器的功率最大时，电位器接入电路的阻值为则此时电流为灯泡消耗的电功率为故选B。二、多选题26．（2023秋·山西太原·高二山西大附中校考期末）小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象： 当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为15V，内阻为0.1Ω。车灯接通电动机未启动时， 电流表示数为15A（车灯可看作不变的电阻）；电动机启动的瞬间，电流表示数达到60A，电动机的线圈电阻为0.1Ω。下列论述正确的是（　　）  A．车灯接通电动机未启动时，车灯的功率为225WB．电动机启动时，车灯的功率为90WC．电动机启动时输出的机械功率为195WD．电动机启动时，电源输出的功率为540W【答案】BD【详解】A．根据题意可知，电动机未启动时，车灯、电流表和电源串联，根据闭合电路欧姆定律可知此时的路端电压则车灯的功率故A错误；B．根据欧姆定律可知，车灯的电阻电动机启动瞬间，车灯两端电压车灯的功率故B正确；C．电动机启动时，流经车灯的电流电动机启动时，流经电动机的电流输出的机械功率故C错误；D．电动机启动时，电源输出的功率为故D正确。故选BD。27．（2023秋·云南大理·高二统考期末）如图所示的实验电路中，当调节滑动变阻器R阻值较大使电动机不转动时，此时理想电流表和理想电压表的示数分别为0.60A和0.30V；重新调节R使电动机正常转动时，理想电流表和理想电压表的示数分别为2.00A和10.00V，下列说法正确的是（　　）  A．电动机的内电阻为5ΩB．电动机的内电阻为0.5ΩC．正常转动时电动机的输出功率为18WD．正常转动时电动机的输出功率为20W【答案】BC【详解】AB．当调节滑动变阻器R阻值较大使电动机不转动时，电动机相当于电阻，则电动机的内电阻为故A错误，B正确；CD．正常转动时电动机的总功率为产生的热功率为电动机的输出功率为故C正确，D错误。故选BC。28．（2023春·四川成都·高二校联考期末）如图所示的电路中，定值电阻的阻值为，电源的电动势为，电源的内阻r未知。单刀双掷开关接到1时，电流表的示数为；单刀双掷开关接到2时，电动机正常工作。若电动机的内阻与定值电阻的阻值相同，不计电流表的内阻，则下列说法正确的是（　　）A．电源的内阻为B．单刀双掷开关接到1时，电源的输出功率为C．单刀双掷开关接到2时，电流表的示数小于D．单刀双掷开关接到2时，电流表的示数大于【答案】BC【详解】A．根据题意，单刀双掷开关接到1时，由闭合回路欧姆定律有解得故A错误；B．单刀双掷开关接到1时，电源的输出功率为故B正确；CD．由于电动机是非纯电阻，其消耗的电能大于产生的内能，则有解得则有解得故D错误，C正确。故选BC。29．（2023秋·安徽滁州·高二校联考期末）如图所示的电路中，三个定值电阻、、的阻值分别为、、，闭合开关、，电压表的示数为，闭合开关、断开电压表的示数为。则下列说法正确的是（　　）A．电源的电动势为、内阻为B．闭合与断开状态下，路端电压之比为C．闭合与断开状态下，电源的输出功率之比为D．闭合与断开状态下，电源消耗的总功率之比为【答案】BD【详解】A．闭合时，电路的总电阻为电压表的示数为断开时，电路的总电阻为电压表的示数为解得、A错误。B．闭合时，路端电压为断开时，路端电压为则B正确。C．闭合时，电源的输出功率为断开时，电源的输出功率为则C错误。D．闭合时，电源消耗的总功率为断开时，电源消耗的总功率为则D正确。故选BD。30．（2023秋·安徽合肥·高二校考期末）如图甲所示，电源的电动势，内阻为，闭合开关，滑动变阻器的滑片从端滑至端的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示：图描述电源的输出功率随端电压的变化规律，图描述端电压随电流的变化规律、图描述电源的效率随外电阻的变化规律，电表、导线对电路的影响不计。则下列说法正确的是（　　）  A．电源的内阻为B．滑动变阻器最大阻值C．I图上b点的坐标（3V，4.5W）D．II图上a点的坐标（0.6A，4.8V）【答案】ACD【详解】A.由图可知，当路端电压为时，电路中的电流为，则电源的内阻为故A正确；B.电源的效率外电阻越大，电源的效率越大，因此当滑动变阻器的阻值全部连入电路时电源的效率最高，则解得故B错误；C.电源的输出功率故I图上点的坐标为，故C正确；D.路端电压故当电流最小时，即滑动变阻器的阻值全部连入电路时，路端电压最大，由闭合电路欧姆定律得路端电压图上点的坐标为，故D正确。故选ACD。31．（2023春·安徽合肥·高二统考期中）2023年2月份，科创数据研究中心（SMDC）对某品牌最新款新能源汽车内的直流蓄电池进行测试，如图1所示。测试过程中系统输出的图像如图2所示，其中P为直流电源的输出功率、I为总电流，下列说法正确的是（　　）  A．该蓄电池的电动势为12VB．该蓄电池的内阻为C．该蓄电池的最大输出功率为72WD．该蓄电池的短路电流为6A【答案】AC【详解】AB．根据题意可知，直流电源的输出功率变形可得结合题图可得，故B错误，A正确；C．根据可知，当时有最大的输出功率，最大输出功率故C正确；D．该蓄电池的最大电流即为短路电流，短路电流故D错误。故选AC。32．（2023春·安徽芜湖·高二铜陵中学校联考阶段练习）如图所示的电路中，电源电动势和内电阻恒定，滑动变阻器R的滑片由左向右移动过程中，电流表读数和电压表读数也在变化，当电流表读数是0.5 A时电压表读数达到最大值为5.0 V，当电流表读数分别是0.25 A 和1.0 A时电压表读数均为4.0 V，则（　　）  A．电流表读数为0.5 A时，电源效率最高B．滑动变阻器R的总阻值为10ΩC．电源的电动势为9 VD．电源的内电阻为4Ω【答案】AC【详解】A．当电流表读数是0.5 A时电压表读数达到最大，此时并联总电阻最大，外电阻最大，此时滑片位于中央，电源的效率为可知此时电源效率最高，故A正确；B．滑片位于中央时，并联电阻解得滑动变阻器的总阻值为故B错误；CD．当电流表读数是0.5 A时，电压表读数为5.0 V，此时滑片位于中央，则电路总电流为1 A，据闭合电路欧姆定律可得当电压表的示数为4V时，电流表的示数为0.25 A，此时则有可知通过 Pb部分支路的电流为1.00 A，此时电路总电流为1.25 A，根据闭合电路欧姆定律可得联立解得，故C正确，D错误。故选AC。三、解答题33．（2023秋·江苏盐城·高二盐城中学校考阶段练习）如图所示的电路中，电源电动势，内阻，电动机的电阻，电阻。电动机正常工作时，理想电压表的示数，求：（1）电路的路端电压；（2）电动机输出有用功的功率；  【答案】（1）10V；（2）8W【详解】（1）根据欧姆定律，电路电流为：电路的路端电压为代入数据解得（2）设电动机两端电压为U，则由闭合电路欧姆定律得：电动机消耗的电功率为：电动机的热功率为：电动机将电能转化为机械能的功率为34．（2023秋·广东梅州·高二校联考期末）如图所示，电源电动势，小灯泡L标有“，”字样，开关S接1，当变阻器调到时，小灯泡L正常发光．现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，电动机的内阻为，求：（1）小灯泡L的额定电流I；（2）电源的内阻r；（3）正常工作时电动机的输出功率P。  【答案】（1）0.2A；（2）；（3）【详解】（1）小灯泡的额定电流（2）根据闭合电路欧姆定律解得（3）电动机两端电压为电功率输出功率35．（2023春·甘肃天水·高二校考期末）如图所示，电动机的线圈电阻，定值电阻，电源电动势，断开开关S，理想电流表的示数；闭合开关，理想电流表的示数为，求：（1）闭合开关后，通过电阻的电流；（2）闭合开关后，电动机输入功率和输出功率。  【答案】（1）0.75A；（2）22.5W；20W【详解】（1）电源电动势为，当S断开时，理想电流表的示数，根据闭合电路欧姆定律可知解得电源内阻开关S闭合时，理想电流表的示数，则电源内阻上的电压为路端电压为通过电阻R的电流为（2）通过电动机的电流电动机两端的电压电动机的输入功率输出功率36．（2023秋·江苏扬州·高二扬州市江都区丁沟中学校考阶段练习）如图所示，直线A为某电源的U-I图线，曲线B为某小灯泡的U-I图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路，求：（1）电源的电动势和内阻    （2）此时小灯泡的电阻（3）电源内阻消耗的热功率（4）电源的效率.  【答案】（1）3V，0.5Ω；（2）1Ω；（3）2W；（4）66.7%【详解】（1）直线A的纵截距表示电源电动势，斜率的绝对值表示电源内阻，根据图像可得E=3V，r=Ω=0.5Ω（2）电源的U−I图线与小灯泡的U−I图线的交点为小灯泡接在电源两端的工作电压， 所以小灯泡的电阻为R==Ω=1Ω（3）电源内阻消耗的热功率为P=I2r=22×0.5W=2W（4）电源的效率为η=×100%=×100%=66.7%37．（2023秋·河南郑州·高二校考阶段练习）如图所示，电阻，电表为理想表．开始时、、中都有电流通过，电压表示数为2V，电流表示数为。后来发生断路，使电压表示数变为，电流表示数变为。（1）求电阻的阻值为多少？（2）电源电动势和内阻各为多少。  【答案】（1）；（2），【详解】（1）断路后电路可等效为下图  与电压表串联，可用导线代替，电压表测两端电压，电流表示数为通过的电流，可由欧姆定律求得（2）根据闭合电路的欧姆定律，断路后其中，无故障时，干路电流，，解得电源电动势内阻38．（2023秋·河北石家庄·高二统考期末）如图所示，电源电动势为，内阻为，电阻为，为，电动机额定电压U为，线圈电阻为。开关闭合后，电动机恰好正常工作。求：（1）通过电源的电流是多大？（2）电源的输出功率是多大？（3）电动机输出功率是多大？【答案】（1）；（2）；（3）【详解】（1）由闭合电路的欧姆定律可得，通过电源的电流为（2）电源的输出功率为代入数据解得（3）电动机两端的电压为通过的电流通过电动机的电流为所以，电动机输出功率为代入数据解得39．（2022秋·四川绵阳·高二绵阳中学校考期末）相距d=5m水平放置的平行金属板a和b，且中央有孔，为其提供电压的电路如图所示，且已知电源的电动势为E=30V，内阻为r=5Ω，电阻为R2=10Ω，现闭合电键K，当电流达到稳定后，将带正电且电荷量为q=0.1C、质量为m=0.01kg的液滴从小孔正上方h=5m高处无初速滴下，为使液滴刚好不落在b板上。g取10m/s2。求：（1）液滴下落的总时间t；（2）滑动变阻器R1接入电路的有效阻值。  【答案】（1）2s；（2）15Ω【详解】（1）液滴从小孔上方下落h的时间速度在两板之间做匀减速运动，末速度为零，则则液滴运动的时间（2）液滴从开始刚好能到b板附近，对此过程应用动能定理解得ab两板电压(即为R2两端分压)10V对于部分电路R2由闭合电路欧姆定律得 解得15Ω