高考物理一轮复习课时分层作业23电阻电路中的能量转化含答案

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2．D [由闭合电路的欧姆定律U＝E－Ir可知电源的U­I图像在纵轴的截距等于电源的电动势，斜率的绝对值等于电源内阻，因此可知四个电源的电动势都为12 V，而内阻分别为r甲＝eq \f(ΔU甲,ΔI甲)＝eq \f(12,1) Ω＝12 Ω，r乙＝eq \f(ΔU乙,ΔI乙)＝6 Ω，r丙＝eq \f(ΔU丙,ΔI丙)＝4 Ω，r丁＝eq \f(ΔU丁,ΔI丁)＝3 Ω。定值电阻消耗的功率为P＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(E,R＋r))) eq \s\up10(2)R，由此可知内阻越大，定值电阻消耗的电功率越小，因此用丁电源时定值电阻消耗的电功率最大，选项D正确。]
3．C [由题图可知，灯L与滑动变阻器R先并联再与R0串联，闭合开关S后，将滑动变阻器R的滑片向上移动，R接入阻值变大，根据“串反并同”可知，灯L变亮，电压表示数变大，电流表示数变小，由于不知电源内阻与外电路总电阻大小关系，故无法判断电源输出功率变化情况。]
4．ABD [题图甲中电源输出电流不变，触头P由最右端向最左端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，则总电阻变大，而电源输出电流不变，则并联部分电压增大，即R2两端的电压变大，故通过R2的电流变大，而总电流不变，则通过R1的电流减小，所以R1两端的电压减小，A正确，C错误；题图乙中电源输出电压不变，触头P由最右端向最左端移动时，R2两端的电压保持不变，所以流过R2的电流保持不变，D正确；题图乙中，由于R1所在支路的电压不变，而电阻增大，所以流过R1的电流减小，R1两端的电压减小，B正确。]
5．B [根据P＝UI知电动牙刷工作时的额定电流为I＝eq \f(P,U)＝eq \f(1.3,3.7) A≈0.35 A，A项错误；电动牙刷充电时，从无电状态到满电状态所需时间约为t＝eq \f(q,I1)＝eq \f(600 mA·h,50 mA)＝12 h，B项正确；电荷量为q＝600 mA·h＝600×10－3×3 600 C＝2 160 C，C项错误；正常刷牙三分钟，根据W＝Pt知牙刷消耗的能量约为W＝1.3×180 J＝234 J，D项错误。]
6．BD [由公式P＝UI＝mgv＋I2r，解得r＝5 Ω，A错误，B正确；电动机的发热功率P1＝I2r＝20 W，C错误；电动机正常工作的效率η＝eq \f(mgv,UI)×100%≈83.3%，D正确。]
7．D [由P＝P出＋I2r得r＝0.5 Ω，故A错误；由P＝UI得额定电压U＝8 V，故B错误；正常工作时，电机产生的热功率P热＝I2r＝4.5 W，故C错误；由80%×q＝It，解得t＝2.4 h，故D正确。]
8．AD [只逐渐增大R1的光照强度，R1的阻值减小，外电路总电阻减小，总电流增大，电阻R0消耗的电功率变大，滑动变阻器R2两端的电压变大，电容器两端的电压增大，电容下极板带的电荷量变大，所以电阻R3中有向上的电流，故A正确；电路稳定时，电容器所在支路断开，只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，对电路没有影响，故B错误；只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，干路电阻不变，电压表示数不变；电容器并联部分的电阻变大，所以电容器两端的电压变大，由E＝eq \f(U,d)可知电场力变大，带电微粒向上运动，故C错误；若断开开关S，电容器处于放电状态，板间电场强度减小，带电微粒所受的电场力减小，将向下运动，故D正确。]
9．C [在光照强度降低的过程中，光敏电阻RL的阻值变大，回路中电流减小，路端电压增大，定值电阻R两端的电压减小，RL两端的电压增大，故电容器的电压增大，液滴所受电场力增大，将向上移动，A错误；电源的效率η＝eq \f(UI,EI)＝eq \f(U,E)，由于路端电压U增大，故η增大，B错误；由U3＝E－Ir得eq \f(ΔU3,ΔI)＝r，由U2＝E－I(R＋r)得eq \f(ΔU2,ΔI)＝R＋r，由U1＝IR得eq \f(ΔU1,ΔI)＝R，C正确；R为定值电阻，由于回路中的电流减小，R的功率逐渐减小，D错误。]
10．C [电源U­I图像的斜率的绝对值表示内阻，根据图像可知r1＝eq \f(10,7) Ω，r2＝eq \f(5,6) Ω，则r1∶r2＝12∶7，故A错误；U­I图像在纵轴上的截距表示电动势，故E1＝E2＝10 V，所以电源1与电源2的电动势之比为1∶1，故B错误；灯泡U­I曲线与电源的路端电压随电流的变化的特性图线的交点即灯泡与电源连接时的工作状态，则连接电源1时，U1＝3 V，I1＝5 A，所以P1＝U1I1＝15 W，R1＝eq \f(U1,I1)＝eq \f(3,5) Ω；连接电源2时，U2＝5 V，I2＝6 A，所以P2＝U2I2＝30 W，R2＝eq \f(U2,I2)＝eq \f(5,6) Ω，所以P1∶P2＝1∶2，R1∶R2＝18∶25，故C正确，D错误。]
11．C [根据题图丙可知，光敏电阻的阻值大小随照度的增大而减小，但不是均匀减小，A选项错误；电磁开关中含有电磁铁，利用了电流的磁效应现象，B选项错误；根据题意，当电磁铁不吸合铁片时，照明系统开启，即通过光敏电阻的电流I小于等于0.1 mA，结合I＝eq \f(E,R1＋R2)，得R1≥20 kΩ，即当照度小于1.0 lx时，照明系统自动开启，C选项正确；若电磁铁的线圈匝数增加，根据电流磁效应可知，电磁铁中通入小于0.1 mA的电流就能吸合铁片，使照明系统断开，即照度小于1.0 lx时照明系统依然断开，则该照明系统平均每天的工作时间变短，D选项错误。]
12．解析：(1)定值电阻为保护电阻，防止回路电流过大损坏电源或其他设备。
(2)电阻箱的功率为
P＝I2R＝eq \f(E\\al(2,1)R,r1＋R0＋R2)
＝eq \f(E\\al(2,1),\f(r1＋R02,R)＋R＋2r1＋R0)
可知当R＝r1＋R0时，P有最大值，即
r1＝R－R0＝0.50 Ω
最大功率Pm＝eq \f(E\\al(2,1),4r1＋R0)
解得E1＝2eq \r(Pmr1＋R0)＝3.0 V
答案：(1)见解析 (2)3.0 V 0.50 Ω