2021届高考物理二轮复习计算题精解训练（6）闭合电路

这是一份2021届高考物理二轮复习计算题精解训练（6）闭合电路，共6页。

（6）闭合电路
1.一台直流电动机所加电压，通过的电流。若该电机在内把一个质量的物体匀速提升了，不计摩擦及空气阻力，取重力加速度。求：
（1）电动机的输入功率；
（2）在提升重物的内电动机线圈产生的热量；
（3）电动机线圈的电阻。
2.在如图所示的电路中，电源的电动势，内阻未知，为规格是“”的灯泡，当开关S断开时，灯泡恰好正常发光．(不考虑温度对灯泡电阻的影响)求：
(1)电源的内阻；
(2)开关闭合时，灯泡实际消耗的功率。
3.在如图所示的电路中，已知电源电动势，内阻，电阻，滑动变阻器R的阻值可连续增大.
（1）当R为多大时，消耗的功率最大？最大功率为多少？
（2）当R为多大时，电源的输出功率最大？最大功率为多少？
（3）当R为多大时，R消耗的功率最大？最大功率为多少？此时电源的效率为多少？
4.如图所示，电源内阻，灯L上标有“3 V 1.5 W”的字样，当滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电流表示数为1 A，灯L恰能正常发光。
（1）求电源的电动势；
（2）求当P移到最左端时，电流表的示数；
（3）当滑动变阻器的段电阻为多大时，变阻器上消耗的功率最大？最大值为多大？
5.如图甲所示的电路中，电源由n个电动势均为1.5 V且内阻相同的电池串联组成.闭合开关S，滑动变阻器的滑片C从A端滑至B端的过程中，电路中的一些物理量的变化如图乙、丙、丁所示，电表、导线对电路的影响不计.求：（乙图为电源输出功率与路端电压关系图线；丙图为路端电压与总电流关系图线；丁图为电源效率与外电路电阻关系图线；）
（1）组成电源的串联电池的个数；
（2）滑动变阻器的总阻值；
（3）乙、丙两图中各点的坐标.
6.如图所示，B为电解槽，M为电动机，N为电炉，恒定电压，电解槽内阻.闭合，、断开时，电流表A示数为6 A；当闭合，、断开时，电流表A示数为5 A，且电动机输出功率为35 W；当闭合，、断开时，电流表A示数为4 A.求：
（1）电炉的电阻及发热功率；
（2）电动机的内阻；
（3）电解槽工作时，电能转化为化学能的效率.
答案以及解析
1.答案：（1）电动机的输入功率：
解得
（2）由能量守恒定律知：，
解得
（3）由焦耳定律，
解得
2.答案：(1)1Ω(2)0.48W
解析：(1)断开S时,灯L正常发光,即,根据闭合电路欧姆定律
,得.
(2)闭合S时,设外电路总电阻为:,设干路电流为:,灯两端的电压:,
灯的实际功率:.
3.答案：（1）对定值电阻，当电路中的电流最大时其消耗的功率最大，此时，最大功率为
.
（2）由于，外电路电阻随R的增大而增大，所以当时电源的输出功率最大，最大功率为
.
（3）把视为内电路的一部分，则当时，R消耗的功率最大，最大功率为
此时电源的效率为.
4.答案：（1）6 V
（2）2 A
（3）；2 W
解析：解：（1）滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电源的电动势
（2）当P移到最左端时，由闭合电路欧姆定律得
（3）设滑动变阻器的段电阻为，与并联的等效电阻为
由闭合电路欧姆定律得
，又
所以
当，即时
变阻器上消耗的功率最大，且最大值为2 W
5.答案：（1）由题图丙可知，所以有
由题图乙可知
所以有个=4个.
（2）由题意知
当滑片C滑到B端时，电源效率最高，由题图丁知此时
所以.
（3）当内、外电路的电阻相等时，电源的输出功率最大，有
代入数据解得，即b点的坐标为
当滑片C到达B端时，总电流最小，而路端电压最大
则a点的横坐标
a点的纵坐标
即a点的坐标为
c点的横坐标，又，则C点的纵坐标
所以c点的坐标为.
6.答案：（1）电炉为纯电阻元件
由欧姆定律得
其发热功率为.
（2）电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得
所以.
（3）电解槽工作时，由能量守恒定律得
.