2025版高考物理一轮复习微专题小练习恒定电流专题56电功电功率

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A．4Q B．2Q
C． eq \f(Q,2) D． eq \f(Q,4)
答案：A
解析：电阻R的两端的电压为U时，在t时间内产生的热量为Q，则Q＝I2Rt＝ eq \f(U2,R) t，若在电阻R两端加的电压为2U，则在t时间内产生的热量为Q′＝I′2Rt＝ eq \f(（2U）2,R) t＝ eq \f(4U2,R) t＝4Q，A正确．
2．把6个相同的电灯接成如图甲、乙所示两电路，通过调节供电电压与变阻器R1、R2的阻值，使两组电灯均能正常发光，并且两电路消耗的总电功率也相同，则R1、R2大小满足( )
A．R2＝9R1B．R2＝6R1
C．R2＝3R1D．R1＝R2
答案：A
解析：设每个灯泡正常发光时的电流为I，则题图甲中总电流为3I，题图乙中总电流为I，要使两电路消耗的总电功率也相同，需使PR1＝PR2，即(3I)2R1＝I2R2，故R2＝9R1，A正确．
3．[2024·河北省张家口市张垣联盟联考]如图所示电路中电阻R1、R2、R3的阻值相等，A、B间电压恒定．开关S接通后和接通前电阻R2的电功率之比( )
A． eq \f(1,2) B． eq \f(2,3)
C． eq \f(4,9) D． eq \f(1,4)
答案：C
解析：设A、B间电压为U，根据题意有R1＝R2＝R3＝R，开关S接通前电阻R2的电功率为P1＝( eq \f(U,R1＋R2) )2R2＝ eq \f(U2,4R) ，R2、R3的并联电阻为R并＝ eq \f(R2R3,R2＋R3) ＝ eq \f(R,2) ，开关S接通后电阻R2两端的电压为U1＝ eq \f(U,R1＋R并) R并＝ eq \f(U,3) ，开关S接通后电阻R2的电功率为P2＝ eq \f(U eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ,R2) ＝ eq \f(U2,9R) ，开关S接通后和接通前电阻R2的电功率之比 eq \f(P2,P1) ＝ eq \f(4,9) ，C正确．
4．如图所示，一个电阻R和一个灯泡L串联接在电压恒为U的电源上，电路中的电流为I.电阻两端的电压为U1，电功率为P1；灯泡两端的电压为U2，电功率为P2，则下列关系式正确的是( )
A．P1＝UI B．U2＝U－IR
C．P2＝U2R D．U1＝U－IR
答案：B
解析：电阻的电功率为P1＝U1I，故A错误；电阻两端的电压为U1＝IR，灯泡两端的电压为U2＝U－U1＝U－IR，故B正确，D错误；灯泡的电功率为P2＝U2I，故C错误．
5．电路图如图甲所示，图乙是电路中的电源的路端电压随电流变化的关系图像，滑动变阻器的最大阻值为15 Ω，定值电阻R0＝3 Ω.以下说法中正确的是( )
A．电源的内阻为10 Ω
B．当R＝10.5 Ω时电源的输出功率最大
C．当R＝4.5 Ω时电源的输出功率最大
D．当R＝7.5 Ω时R消耗的功率最大
答案：C
解析：根据闭合电路欧姆定律可得U＝－Ir＋E可知U­I图像的纵轴截距等于电动势，则有E＝20 V，U­I图像的斜率绝对值等于内阻，则有r＝ eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(ΔU,ΔI))) ＝ eq \f(20－5,2) Ω＝7.5 Ω，A错误；
设电路外电阻为R外，则电源的输出功率为P＝I2R外＝( eq \f(E,R外＋r) )2R外＝ eq \f(E2,R外＋\f(r2,R外)＋2r) ，可知当外电阻R外＝r＝7.5 Ω时，电源的输出功率最大，则有R＝R外－R0＝7.5 Ω－3 Ω＝4.5 Ω，B错误，C正确；R消耗的功率为PR＝I2R＝( eq \f(E,R＋R0＋r) )2R＝ eq \f(E2,R＋\f(（R0＋r）2,R)＋2（R0＋r）) ，可知当R＝R0＋r＝10.5 Ω时，R消耗的功率最大，D错误．
6．一台电动机线圈的电阻为0.4 Ω，当电动机正常工作时，通过线圈的电流为5 A，则这台电动机正常工作2 s产生的焦耳热为( )
A．20 000 JB．2 000 J
C．200 JD．20 J
答案：D
解析：由焦耳定律可知Q＝I2rt，代入数据可得2 s产生的焦耳热为Q＝I2rt＝20 J，D正确．
7．(多选)如图所示为某品牌的电动车，质量为m＝60 kg，驱动电动机正常工作的额定输入电流I＝6 A，额定输入电压为45 V，电动车电池的容量为18 000 mA·h.电动车行驶时所受阻力大小为车所受重力的0.05；该电动车在水平地面上由静止开始以额定功率运行t＝5 s 通过x＝15 m的距离，速度达到v＝5 m/s，忽略电动机转动时的摩擦，重力加速度g＝10 m/s2.下列说法正确的是( )
A．电池能使电动机以额定电流运行的最长时间为120 min
B．驱动电动机的输出功率为230 W
C．驱动电动机的内阻为 eq \f(5,6) Ω
D．电动车能达到的最大速度为8 m/s
答案：CD
解析：电池能使电动机以额定电流运行的最长时间为t＝ eq \f(q,I) ＝ eq \f(18 000 mA·h,6 000 mA) ＝3 h＝180 min，A错误；由动能定理Pt－kmgs＝ eq \f(1,2) mv2，解得P＝240 W，B错误；根据IU＝P＋I2r，解得驱动电动机的内阻为r＝ eq \f(5,6) Ω，C正确；电动车能达到的最大速度vm＝ eq \f(P,kmg) ＝ eq \f(240,0.05×600) m/s＝8 m/s，D正确．