高考物理二轮考点精练专题8.7《电动机电路》（含答案解析）

精练8-7一选择题1(2018河北唐山模拟)如图所示，电源电动势E3 V，小灯泡L标有“2 V，0.4 W”，开关S接1，当变阻器调到R4 时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作则()A电源内阻为1 B电动机的内阻为4 C电动机的正常工作电压为1 VD电源效率约为93.3%【参考答案】AD2.（2018高考冲刺） 如图所示，图甲为一电动机，当滑动变阻器的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示，已知电流表读数在0.2A以下时，电动机没有发生转动，不考虑电表对电路的影响，以下判断不正确的是A. 电路中的电源电动势为3.9VB. 电动机的电阻为4C. 此电路中，电动机的最大输出功率为0.90WD. 变阻器的最大阻值为32【参考答案】D3. （2018高考冲刺）在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和2.0 V重新调节R使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V则这台电动机正常运转时输出功率为()A32 W B44 WC47 W D48 W【参考答案】A【名师解析】电动机不转时相当于一个发热的纯电阻，根据通过电动机的电流为0.5 A、电压为2 V，可算出电动机内阻r4 .电动机正常工作时，消耗的功率UI48 W，内阻发热消耗的功率为I2r16 W，则输出功率为UII2r32 W.选项A正确。4. (2018江苏联考)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,电动机M的线圈电阻为R1.闭合开关S,电动机开始转动,稳定后电路中的电流为I,滑动变阻器接入电路的电阻为R2.则()A. 电流大小I=B. 电动机两端的电压U=IR1C. 电源的效率=100%D. 电动机的机械功率P=IE-I2(R1+R2+r)【参考答案】 D5如图所示，一直流电动机与阻值R9 的电阻串联在电源上，电源电动势E30 V，内阻r1 ，用理想电压表测出电动机两端电压U10 V，已知电动机线圈电阻RM1 ，则下列说法中正确的是：（ ）A通过电动机的电流为10 AB电动机的输入功率为20 WC电动机的热功率为4 WD电动机的输出功率为16 W【参考答案】BCD【名师解析】根据闭合电路欧姆定律，有：，解得：，故A错误；电动机的输入功率：，电动机的热功率：，电动机的输出功率：，故BCD正确；6.(2017江西南昌调研) (多选)如图10所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉，恒定电压U12 V，电解槽内阻rA2 。当S1闭合，S2、S3断开时，电流表A示数为6 A；当S2闭合，S1、S3断开时，电流表A示数为5 A，且电动机输出功率为35 W；当S3闭合，S1、S2断开时，电流表A示数为4 A。则()图10A.电炉的电阻为2 B.仅S1闭合时，电炉的发热功率为72 WC.电动机的内阻为1.2 D.在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为48 W【参考答案】AB来源:学科网7.如图所示，电源电动势E12 V，内阻r3 ，R01 ，直流电动机内阻R01 ，当调节滑动变阻器R1时可使甲电路输出功率最大，调节R2时可使乙电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P02 W)，则R1和R2的值分别为()A2 ，2 B2 ，1.5 C1.5 ，1.5 D1.5 ，2 【参考答案】B8(2016南昌质检)如图所示，电阻R120 ，电动机绕线电阻R210 ，当开关S断开时，电流表的示数I10.5 A；当开关S合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，此时电流表的示数I和电路消耗的电功率P应满足()AI1.5 ABI<1.5 ACP15 W DP<15 W【参考答案】BD【名师解析】当开关S断开时，电动机没有通电，欧姆定律成立，所以电路两端的电压UI1R110 V；当开关S闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，通过电动机的电流应满足UI2>IR2，故I2<1 A；所以电流表的示数I<1.5 A，电路消耗的电功率PUI<15 W，故B、D正确，A、C错误。9(2016武汉调研)如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关S1、S2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为120 W，吹热风时的功率为 1 000 W。关于该电吹风，下列说法正确的是()A电热丝的电阻为55 B电动机线圈的电阻为 C当电吹风吹热风时，电热丝每秒钟消耗的电能为 1 000 JD当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J【参考答案】AD10(2015河北唐山模拟)(多选)如图所示，电源电动势E3 V，小灯泡L标有“2 V、0.4 W”，开关S接1，当变阻器调到R4 时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作。则()A电源内阻为1 B电动机的内阻为4 C电动机的正常工作电压为1 V来源:学.科.网Z.X.X.KD电源效率约为93.3%【参考答案】AD二计算题1如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U12 V，电解槽内阻RA2 ，当S1闭合，S2、S3断开时，A示数为6 A；当S2闭合，S1、S3断开时，A示数为5 A，且电动机输出功率为35 W；当S3闭合，S1、S2断开时，A示数为4 A求：(1)电炉子的电阻及发热功率；(2)电动机的内阻；(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？【参考答案】 (1)2 72 W(2)1 (3)16 W (2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得来源:学科网ZXXK来源:Z|xx|k.ComUI2IRMP输出所以RM 1 .(3)电解槽为非纯电阻元件，由能量守恒定律得P化UI3IRA所以P化(124422) W16 W.2电动轿车是未来小轿车发展的趋势，某轻型电动轿车，质量（含载重）m =200kg，蓄电池组电动势E=200V，内阻r=0.05,直接对超导电动机（线圈为超导材料,电阻为零）供电，供电电流I=100A，电动机通过传动效率=90的传动装置带动车轮转动。保持电动机功率不变，假设轿车在运动过程中所受摩擦及空气阻力大小之和恒为f=653N，g=10m/s2,试求:(1) 若轿车在6s内由静止在水平路面上加速到v=72km/h，则这6s内轿车的位移大小为多少？(2) 已知某斜坡路面的倾角为，轿车所受摩擦及空气阻力大小不变，则轿车在上坡过程中能达到的最大速度为多少？（）3.如果人或牲畜站在距离电线落地点810 m以内或雷雨天的大树附近,就可能发生触电事故，这种触电叫做跨步电压触电.人受到较高的跨步电压作用时，双脚会抽筋而身体倒地.经验证明，人倒地后电流在体内持续作用2 s，就会致命. 当人发觉跨步电压威胁时，应赶快把双脚并在一起，或尽快用一条腿跳着离开危险区.跨步电压示意图如图所示，人受到跨步电压时,电流是沿着人的下身，从脚经腿、胯部又到脚与大地形成通路，若站在湿地上某人两脚间距离为0.5 m，一只脚的电阻是300，躯干内部电阻为1000，设每米湿地的电阻为100.来源:Z&xx&k.Com（1）若通过人体躯干电流为0.1 A时，则跨步电压、通过人体和湿地的总电流各为多大？ （2）若人两脚之间距离增大为1.0 m过程中通过人体和湿地的总电流不变，则跨步电压和通过人体产生的电功率各为多少？如果通过躯干的电流达到0.1 A 至1.0 A时就能使心脏进入纤维性颤动而对人体产生伤害甚至导致死亡，那么以上两种情况对人体有危险吗？电路中总电阻为：。电路中的总电流：（2）当两脚间距离为1.0m时两脚间湿地电阻为：解得：两脚间总电阻为：； 跨步电压为：。通过人体的电流产生的电功率为：P=W=60.3W。通过人体的电流：。题目中所述两种情况对人体都有极大的危险。4.如图所示，电源内阻r1 ，R12 ，R26 ，灯L上标有“3 V 1.5 W”的字样，当滑动变阻器R3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Pb段电阻为多大时，变阻器R3上消耗的功率最大？最大值为多大？ 【名师解析】（1）解：滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电源的电动势EULIR1Ir3 V12 V11 V6 V（2）解：当P移到最左端时，由闭合电路欧姆定律，I 2 A5.如图所示是电饭煲的电路图，S1是一个控温开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点（103 ）时，会自动断开。S2是一个自动控温开关，当温度低于60 时会自动闭合；温度高于80 时，会自动断开。红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯。分流电阻R1R2500 ，加热电阻丝R350 ，两灯电阻不计。（1）根据电路分析，叙述电饭煲煮饭的全过程（包括加热和保温的过程）。 （2）简要回答，如果不闭合开关S1 ， 电饭煲能将饭煮熟吗？ （3）计算加热和保温两种状态下，电饭煲的消耗功率之比。 【名师解析】（1）解:电饭煲盛上食物后，接上电源，同时把手动开关S1关闭，这时黄灯被短路红灯亮，电饭煲处于加热状态。加热到80 时，S2自动断开，S1仍闭合，待电饭煲中水烧干后，温度升高到103 时，开关S1自动断开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状态。由于电饭煲散热，待温度下降至60 时，S2自动闭合，电饭煲重新处于加热状态，待温度上升到80 时，又自动断开，电饭煲再次处于保温状态。（3）解:加热时电饭煲消耗的电功率保温时电饭煲消耗的电功率为 从而有 【分析】总电阻较小的情况下总功率较大处于加热状态，电路电阻增加电路电功率较小处于保温状态。开关S2只能控制温度在60 80 之间，不能把水烧开，不能煮熟饭。在总电压不变的情况下，电功率与总电阻成反比，只要求解加热和保温状态下电阻即可。6.如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈的电阻为r1 ，电动机两端电压为5 V，电路中的电流为1 A，物体A重20 N。忽略一切摩擦，求：（1）电动机线圈电阻消耗的热功率为多少？ （2）电动机输入功率和输出功率各是多少？ （3）10 s内电动机可以把重物匀速提升多高？ （4）这台电动机的机械效率是多少？ （3）电动机对重物做功W=Pt=mgh，得h=2m（4）这台电动机的机械效率为= 100%= 100%=80% 【分析】对非纯电阻用电器热功率只能用I2r，总功率只能用UI，有用功自然是总功率减去热功率，效率是有用功除以总功。