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2019-2020年高二物理上學(xué)期 獨(dú)立作業(yè)（3） 一、選擇題 1．(2011全國(guó)高考)通常一次閃電過(guò)程歷時(shí)約0.2～0.3 s，它由若干個(gè)相繼發(fā)生的閃擊構(gòu)成．每個(gè)閃擊持續(xù)時(shí)間僅40～80 μs，電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個(gè)閃擊過(guò)程中．在某一次閃電前云地之間的電勢(shì)差約為1.0109 V，云地間距離約為1 km；第一個(gè)閃擊過(guò)程中云地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為6 C，閃擊持續(xù)時(shí)間約為60 μs.假定閃電前云地間的電場(chǎng)是均勻的．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是(　　) A．閃電電流的瞬時(shí)值可達(dá)到1105 A B．整個(gè)閃電過(guò)程的平均功率約為11014 W C．閃電前云地間的電場(chǎng)強(qiáng)度約為1106 V/m D．整個(gè)閃電過(guò)程向外釋放的能量約為6106 J 2．如圖所示，一幢居民樓里住著生活水平各不相同的24戶居民，所以整幢居民樓里有各種不同的電器，例如電爐、電視機(jī)、微波爐、電腦等．停電時(shí)，用多用電表測(cè)得A、B間的電阻為R；供電后，各家電器同時(shí)使用，測(cè)得A、B間電壓為U，進(jìn)線電流為I，則計(jì)算該幢居民樓用電的總功率可以用的公式是(　　) A．P＝I2R　　　　　　 B．P＝ C．P＝IU D．以上公式都可以 3．兩電阻R1、R2的電流I和電壓U的關(guān)系圖線如圖所示，可知兩電阻大小之比R1∶R2等于(　　) A．1∶3 B．3∶1 C．1∶ D.∶1 4．汽車電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)車燈會(huì)瞬時(shí)變暗，如圖所示，在打開(kāi)車燈的情況下，電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為10 A，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為58 A，若電源電動(dòng)勢(shì)為12.5 V，內(nèi)阻為0.05 Ω.電流表內(nèi)阻不計(jì)，則因電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，車燈的電功率降低了(　　) A．35.8 W B．43.2 W C．48.2 W D．76.8 W 5．電爐通電后，電爐絲熱得發(fā)紅，而跟電爐連接的銅導(dǎo)線卻不太熱，原因是(　　) A．通過(guò)電爐絲的電流大，而導(dǎo)線電流小 B．電爐絲和銅導(dǎo)線消耗的電能相同，但銅導(dǎo)線散熱快，所以不熱 C．銅導(dǎo)線的電阻比電爐絲小得多，在串聯(lián)的情況下銅導(dǎo)線的發(fā)熱量小 D．電爐絲的兩端電壓比銅導(dǎo)線兩端的電壓小得多 6．如圖所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭向左移動(dòng)時(shí)，燈泡A、B、C的亮度將(　　) A．都變亮 B．都變暗 C．A、B變亮，C變暗 D．A、C變亮，B變暗 7．據(jù)統(tǒng)計(jì)交通事故逐年增加，造成交通事故的一個(gè)主要原因就是酒后駕駛，“嚴(yán)查酒駕”成為全國(guó)交通部門的一項(xiàng)重要任務(wù)．酒精測(cè)試儀是用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T是否酗酒的一種儀器，它的主要元件是由二氧化錫半導(dǎo)體制成的酒精氣體傳感器，該傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化．在如圖所示的電路中，不同的酒精氣體濃度對(duì)應(yīng)著傳感器的不同電阻，這樣，顯示儀表的指針就與酒精氣體濃度有了對(duì)應(yīng)關(guān)系．如果二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器電阻r′的倒數(shù)與酒精氣體的濃度c成正比，則以下說(shuō)法正確的是(　　) A．U越大，表示c越大，c與U成正比 B．U越大，表示c越大，但是c與U不成正比 C．檢測(cè)到駕駛員喝了酒時(shí)，U的示數(shù)變小 D．U越大，表示檢測(cè)到駕駛員喝酒越多 8．(xx高考上海卷)當(dāng)電阻兩端加上某一穩(wěn)定電壓時(shí)，通過(guò)該電阻的電荷量為0.3 C，消耗的電能為0.9 J，為在相同時(shí)間內(nèi)使0.6 C的電荷量通過(guò)該電阻，在其兩端需加的電壓和消耗的電能分別是(　　) A．3 V　1.8 J B．3 V　3.6 J C．6 V　1.8 J D．6 V　3.6 J 9．如圖甲所示是一火警報(bào)警器的部分電路示意圖，其中R2為半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，其電阻隨溫度t變化的圖線如圖乙所示，電流表為值班室的顯示器，a，b之間接報(bào)警器，當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流I和報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是(　　) A．I變大，U變大 B．I變大，U變小 C．I變小，U變大 D．I變小，U變小 10．如圖所示的電路中，A、B間電壓恒為3.2 V,3個(gè)電阻的阻值均為4 Ω，電容器的電容為30 μF，電流表為理想電流表．那么電路穩(wěn)定時(shí)電容器所帶的電量、電流表的讀數(shù)分別是(　　) A．9.610－5 C,0.8 A B．0,0.8 A C．9.610－5 C,1 A D．1.210－4C,0.8 A 11．一臺(tái)電風(fēng)扇，內(nèi)電阻是20 Ω，接上220 V的電壓后，消耗的功率是66 W，求： (1)電風(fēng)扇正常工作時(shí)通過(guò)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的電流大?。? (2)電風(fēng)扇工作時(shí)，轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能的功率以及電動(dòng)機(jī)的效率； (3)若接上電源后，扇葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流多大？電動(dòng)機(jī)消耗的電功率和發(fā)熱功率各是多大？ 12．(xx濟(jì)寧高二檢測(cè))如圖所示電路中，甲、乙兩個(gè)毫安表的內(nèi)阻均為6 Ω，R3＝R4＝12 Ω，S斷開(kāi)時(shí)，AB之間電阻為3 Ω，S閉合時(shí)，甲、乙兩個(gè)毫安表的示數(shù)之比為1∶2，求R1、R2的阻值各為多少？ 13．(xx合肥高二檢測(cè))如圖所示，直流電動(dòng)機(jī)和電爐并聯(lián)后接在直流電路中，電源的內(nèi)阻r＝1 Ω，電爐的電阻R1＝19 Ω，電動(dòng)機(jī)繞線的電阻R2＝2 Ω，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電源內(nèi)電阻消耗的熱功率P＝25 W；當(dāng)S閉合時(shí)，干路中的電流I＝12.6 A，求： (1)電源的電動(dòng)勢(shì)E； (2)S閉合后電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率． （選做題）14．如圖所示，電路中電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)．水平放置的平行金屬板A、B間的距離為d，板長(zhǎng)為L(zhǎng).在A板的左端且非?？拷鼧O板A的位置，有一質(zhì)量為m、電荷量為－q的小液滴以初速度v0水平向右射入兩板間．(重力加速度用g表示)則： (1)若使液滴能沿v0方向射出電場(chǎng)，電動(dòng)勢(shì)E1應(yīng)為多大？ (2)若使液滴能從B板右端邊緣射出電場(chǎng)，電動(dòng)勢(shì)E2應(yīng)為多大？ 獨(dú)立作業(yè)（三）參考答案 1.解析：根據(jù)題意，由電流定義式可得，閃電電流瞬時(shí)值I＝＝1105 A，選項(xiàng)A正確；整個(gè)過(guò)程平均功率為P＝＝21010 W～31010 W，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；閃電前云地間的電場(chǎng)強(qiáng)度約為E＝＝1106 V/m，選項(xiàng)C正確；整個(gè)閃電過(guò)程向外釋放的能量約為ΔE＝QU＝6109 J，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：AC 2.解析：因居民樓內(nèi)各種電器都有，所以不是純電阻電路，只能用功率公式P＝IU計(jì)算．所以C正確，A、B、D錯(cuò)誤． 答案：C 3.解析：根據(jù)IU圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，得：＝＝. 答案：A 4.解析：電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)，通過(guò)燈泡電流為I＝10 A， 電壓U1＝12.5 V－100.05 V＝12 V. 所以燈泡電阻為R＝＝ Ω＝1.2 Ω. 電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，燈泡兩端的電壓 U2＝12.5 V－580.05 V＝9.6 V. 故車燈的電功率降低了ΔP＝－＝43.2 W. 答案：B 5． 解析：通電后，電爐絲熱得發(fā)紅，但銅導(dǎo)線不熱的原因是電爐絲電阻比銅導(dǎo)線的電阻大得多，兩者串聯(lián)，使電爐絲分得的電壓大，發(fā)熱功率大，故C對(duì)，A、B、D錯(cuò)． 答案：C 6． 解析：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向左移動(dòng)時(shí)，它接入電路中的有效電阻值減小，故電路中的總電阻將減小，干路中的電流增大，A燈變亮；因干路中電流變大，A燈及電源內(nèi)阻分得電壓增大，又有E＝Ur＋UA＋UC，所以UC減小，C燈變暗；又因?yàn)镮A＝IB＋I(xiàn)C，IA增大，IC減小，故IB增大，B燈變亮，綜合以上分析可知A、B、D錯(cuò)，C對(duì)． 答案：C 7． 解析：題中給出傳感器電阻r′的倒數(shù)與酒精氣體濃度c是正比關(guān)系，即＝kc，電壓表示數(shù)U＝＝，可以看出電壓與酒精氣體濃度的關(guān)系不是正比關(guān)系，但隨濃度的增大而增大．故B、D正確，A、C錯(cuò)誤． 答案：BD 8．解析：由W＝qU得，U1＝3 V．再由q＝It知，q∝I，而根據(jù)歐姆定律，I∝U，所以必然有q∝U，因電量增大2倍，所以電壓也將增大2倍，為6 V；再由W＝qU＝0.6 C6 V＝3.6 J，選項(xiàng)D正確． 答案：D 9． 解析：當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，溫度升高，R2電阻減小，總電流變大，R1兩端電壓變大，R3兩端電壓變小，故電流表示數(shù)I變?。宦范穗妷篣變小，故D正確． 答案：D 10．解析：將電容器視為斷路，可知電路結(jié)構(gòu)為電阻R3直接接在A、B之間，通過(guò)電流表和R3的電流I＝＝0.8 A，電路穩(wěn)定時(shí)電阻R1和R2中無(wú)電流通過(guò)，R2兩端電壓為零，所以電容器兩端電壓UC＝3.2 V，電容器所帶的電量Q＝CUC＝9.610－5C，選項(xiàng)A正確． 答案：A 11． 解析：(1)正常工作時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流大小 I＝＝ A＝0.3 A. (2)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率 P熱＝I2r＝0.3220 W＝1.8 W. 轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率 P機(jī)＝P－P熱＝(66－1.8) W＝64.2 W. 電動(dòng)機(jī)的效率 η＝100%＝100%≈97.3%. (3)當(dāng)電風(fēng)扇不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于純電阻用電器．I′＝＝ A＝11 A， 電動(dòng)機(jī)消耗的功率P′等于其發(fā)熱功率P熱′，所以 P′＝P熱′＝U2/r＝(2202/20) W＝2 420 W. 此時(shí)電動(dòng)機(jī)可能會(huì)被燒毀． 答案：見(jiàn)解析 12． 解析：S斷開(kāi)時(shí)，A、B間的電阻為3 Ω，則：＋R2＝3 Ω S閉合時(shí)，設(shè)流過(guò)甲表的電流為I，則流過(guò)乙表的電流為2I，則： I(RA＋R4)＝2IRA＋R2 由此可解得：R1＝3 Ω，R2＝1 Ω. 答案：R1＝3 Ω　R2＝1 Ω 13． 解析：(1)S斷開(kāi)時(shí)，由P＝Ir，得： I0＝＝ A＝5 A 由閉合電路歐姆定律得： E＝I0(R1＋r)＝5(19＋1) V＝100 V (2)S閉合后，內(nèi)電壓 U1＝Ir＝12.61 V＝12.6 V 故電路的路端電壓： U2＝E－U1＝(100－12.6)V＝87.4 V 通過(guò)電爐的電流： I1＝＝ A＝4.6 A 通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流： I2＝I－I1＝(12.6－4.6) A＝8.0 A 電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率： P1＝IR2＝8.022 W＝128 W 輸送給電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)率： P2＝U2I2＝87.48 W＝699.2 W 故電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率： P3＝P2－P1＝(699.2－128) W＝571.2 W 答案：(1)100 V　(2)571.2 W 14． 解析：(1)I＝＝，∴UAB＝IR＝E1 由于平衡mg＝＝q ① 由①得E1＝. ② (2)由于液滴從B板邊緣飛出，利用平拋規(guī)律有： L＝v0t ③ d＝at2 ④ －mg＝ma ⑤ 又UBA′＝E2 ⑥ 聯(lián)立③④⑤⑥式得E2＝. 答案：(1)　(2)