高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第一册光导纤维及其应用优秀课后练习题

这是一份高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第一册光导纤维及其应用优秀课后练习题，共6页。试卷主要包含了5 Ω等内容，欢迎下载使用。
选择题1~7题,每小题10分,共70分。
基础对点练
题组一 闭合电路的功率和效率
1.如图甲所示为一款新型送餐机器人,内部电路如图乙所示,它的直流电动机额定电压为U,额定电流为I,线圈电阻为R,将它接在电动势为E,内阻为r的直流电源两极间,电动机恰好能正常工作。下列说法正确的是( )
电动机消耗的总功率为EI
电动机消耗的热功率为UI
电源的输出功率为EI-I2R
电源的效率为1-IrE
2.(多选)在如图所示的电路中,P为滑动变阻器的滑片,电表均为理想电表,下列说法正确的是( )
在P向右移动的过程中,电流表的示数变大
在P向右移动的过程中,电压表的示数变大
当P移到滑动变阻器的右端时,电源内部消耗的电功率最大
当P移到滑动变阻器的右端时,电源的效率最高
3.(多选)如图所示,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内电阻,且r>R1。以下说法中正确的是( )
当R2+R1=r时,R2获得最大功率
当R1+r=R2时,R2获得最大功率
当R2=0时,R1获得最大功率
当R2从0逐渐变大时,电源的输出功率变大
题组二 电路故障分析
4.(多选)如图所示是一电路板的示意图,a、b、c、d为接线柱,a、d与220 V的交流电源连接,a、b间,b、c间,c、d间分别连接一个电阻。现发现电路中没有电流,为检查电路故障,用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220 V,由此可知( )
a、b间电路通,c、d间电路不通
a、b间电路不通,b、c间电路通
a、b间电路通,b、c间电路不通
b、c间电路不通,c、d间电路通
5.如图所示,电源电动势为E,内阻为r,三个灯泡A、B、C原来都是正常发光的,电路突然发生了故障,结果灯泡C比原来暗了些,灯泡A和B比原来亮了些,假设三个灯泡灯丝的电阻恒定不变,则电路中出现的故障可能是( )
R1短路R1断路
R2断路R2短路
6.如图所示的电路中,闭合开关S后,灯L1、L2都正常发光,后来由于某种故障,灯L2突然变亮(未烧坏),电压表的读数增大,由此可推断,该故障可能是( )
电阻R1断路电阻R2短路
灯L1短路电阻R2断路
综合提升练
7.(多选)某同学用如图甲所示的电路测得理想电压表与理想电流表的读数关系图像如图乙中直线a所示,同时电路中电源的输出功率与电流表读数的关系图像如图乙中曲线b表示,则下列说法正确的是( )
电源的电动势为50 V
电源的内阻为253 Ω
电流为2.5 A时,外电路的电阻为15 Ω
电源输出功率为120 W时,输出电压是30 V
8.(14分)如图所示,线段A为某电源的U-I图线,线段B为某电阻R的U-I图线,由上述电源和电阻组成闭合电路时,求:
(1)(4分)电源的输出功率P出是多大?
(2)(4分)电源内部损耗的电功率P内是多少?
(3)(6分)电源的效率η是多大?
培优加强练
9.(16分)如图所示电路中,电源的电动势E=110 V,电阻R1=21 Ω,电动机的内阻R0=0.5 Ω,开关S1始终闭合,当开关S2断开时,电阻R1消耗的电功率P1=525 W,当开关S2闭合时,电阻R1消耗的电功率P2=336 W,求:
(1)(8分)电源的内阻r;
(2)(8分)当开关S2闭合时,电动机输出的机械功率P出。
专题提升八 闭合电路的功率 故障电路
1.D [电动机消耗的总功率为P＝UI，A错误；电动机消耗的热功率为P热＝I2R，B错误；电源的输出功率为P出＝EI－I2r，C错误；电源的效率为η′＝eq \f(IU,IE)＝eq \f(U,E)＝eq \f(E－Ir,E)＝1－eq \f(Ir,E)，故A、B、C错误，D正确。]
2.AC [滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，电路总电阻R总减小，根据I＝eq \f(E,R总)可知，电流表的示数变大，根据E＝U＋Ir可知电压表的示数减小，故A正确，B错误；当P移到滑动变阻器的右端时，外电阻R最小，根据I＝eq \f(E,R总)可知，电路中的电流最大，根据P内＝I2r可知此时电源内部消耗的电功率最大，故C正确；根据效率η＝eq \f(R,R＋r)×100%可知，此时电源的效率最低，故D错误。]
3.BC [把R1看作电源内阻，当R1＋r＝R2时，R2获得最大功率，故B正确，A错误；根据P＝I2R1可知，当R2＝0时，电路中总电流最大，所以此时R1获得最大功率，故C正确；外电阻从零逐渐增大，电源的输出功率的变化关系为先增大再减小，当外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，由于r>R1，外电阻先小于电源内阻，当R2逐渐变大时，电源的输出功率先变大后变小，故D错误。]
4.CD [用电压表测得a、c两点间的电压为220 V，说明c、d间是连通的；用电压表测得b、d两点间的电压为220 V，说明a、b间是连通的，综合两次的测量结果可以看出，只有当b、c间电路不通时，才会出现上述情况，因此C、D正确。]
5.A [若R1短路，外电阻减小，干路电流增大，路端电压减小，灯泡C中的电流减小，变暗，则通过灯泡A和B的电流增大，灯泡A、B变亮，故A正确；若R1断路，灯泡A、B不会亮，故B错误；若R2断路，外电阻增大，干路电流减小，路端电压增大，灯泡C中的电流增大，变亮，故C错误；若R2短路，灯泡B不亮，故D错误。]
6.D [若电阻R1断路，会导致总电阻增大，总电流减小，灯L2变暗，选项A错误；若电阻R2短路，灯L2将不亮，选项B错误；若灯L1短路，电路的总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，电压表的读数减小，不符合题意，选项C错误；若电阻R2断路，电路的总电阻增大，总电流减小，电压表的读数增大，因为总电流减小，所以内电压和灯L1、R1并联部分电压减小，灯L2两端电压增大，灯L2变亮，选项D正确。]
7.ACD [根据闭合电路的欧姆定律，电源的输出电压U＝E－Ir，对照U－I图像，可得电源的电动势E＝50 V，故A正确；U－I图像斜率的绝对值表示电源内阻，故r＝|eq \f(ΔU,ΔI)|＝eq \f(50－20,6) Ω＝5 Ω，故B错误；电流为2.5 A时，总电阻为R总＝eq \f(E,I)＝eq \f(50,2.5) Ω＝20 Ω，则外电路电阻为R＝R总－r＝15 Ω，故C正确；输出功率为120 W时，对照P－I图像，电流为4 A，由P＝UI得输出电压为U＝30 V，故D正确。]
8.(1)4 W (2)2 W (3)66.7%
解析 (1)从图线A可知，电源的电动势E＝3 V
内阻r＝eq \f(E,I短)＝eq \f(3,6) Ω＝0.5 Ω
从图像的交点可知，路端电压U＝2 V
电路电流I＝2 A
则电源的输出功率为P出＝UI＝2×2 W＝4 W。
(2)电源内部损耗的电功率
P内＝I2r＝22×0.5 W＝2 W。
(3)电源的总功率为P总＝IE＝2×3 W＝6 W
故电源的效率为
η＝eq \f(P出,P总)×100%＝eq \f(4,6)×100%≈66.7%。
9.(1)1 Ω (2)1 606 W
解析 (1)当开关S2断开时，电动机被断路，此时电路中通过的电流为I＝eq \f(E,R1＋r)
电阻R1消耗的功率P1＝I2R1
解得r＝1 Ω。
(2)当开关S2闭合时，设R1两端的电压为U，由P2＝eq \f(U2,R1)得U＝84 V。设此时电源中通过的电流为I′，由闭合电路的欧姆定律有
E＝I′r＋U，解得I′＝26 A
设流过R1的电流为I1，流过电动机的电流为I2，有I1＝eq \f(U,R1)＝4 A，又I1＋I2＝I′
电动机的输出功率为P出＝I2U－Ieq \\al(2,2)R0
解得P出＝1 606 W。