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(江蘇專用)2021版高考物理一輪復習 課后限時集訓23 電流、電阻、電功及電功率

上傳人:Sc****h 文檔編號:100300587 上傳時間:2022-06-02 格式:DOC 頁數(shù):7 大小:2.58MB
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1、 課后限時集訓23 電流、電阻、電功及電功率 建議用時:45分鐘 1.如圖所示,a、b分別表示由相同材料制成的兩條長度相同、粗細均勻電阻絲的伏安特性曲線,下列判斷中正確的是(  ) A.a(chǎn)代表的電阻絲較粗 B.b代表的電阻絲較粗 C.a(chǎn)代表的電阻絲的電阻小于b代表的電阻絲的電阻 D.圖線表示的電阻絲的電阻與電壓成正比 B [b圖線的斜率大,表示電阻小,由電阻定律R=ρ,可知b代表的電阻絲較粗,選項B正確,A、C錯誤;電阻是導體本身的性質,與電阻兩端的電壓無關,選項D錯誤。] 2.在長度為l,橫截面積為S、單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n的金屬導體兩端加上電壓,導體中就會產(chǎn)生勻

2、強電場。導體內(nèi)電荷量為e的自由電子在電場力作用下先做加速運動,然后與做熱運動的陽離子碰撞而減速,如此往復……,所以,我們通常將自由電子的這種運動簡化成速率為v(不隨時間變化)的定向運動。已知阻礙電子運動的阻力大小與電子定向移動的速率v成正比,即Ff=kv(k是常量),則該導體的電阻應該等于(  ) A. B. C. D. B [電子定向移動,由平衡條件得,kv=e,則U=,導體中的電流I=neSv,電阻R==,選項B正確。] 3.(2019·泉州模擬)某金屬導線的電阻率為ρ,電阻為R,現(xiàn)將它均勻拉長到直徑為原來的一半,那么該導線的電阻率和電阻分別變?yōu)?  ) A.4ρ和4

3、R B.ρ和4R C.ρ和16R D.16ρ和16R C [因溫度和材料不變,所以電阻率不變;將導線均勻拉長到直徑為原來的一半,則橫截面積變?yōu)樵瓉淼?,長度為原來的4倍,根據(jù)電阻定律公式:R0=ρ=16·ρ=16R,選項C正確。] 4.有兩個同種材料制成的導體,兩導體為橫截面為正方形的柱體,柱體高均為h,大柱體截面邊長為a,小柱體截面邊長為b,則(  ) A.從圖示電流方向看,大、小柱體電阻比為a∶b B.從圖示電流方向看,大、小柱體電阻比為1∶1 C.若電流方向豎直向下,大、小柱體電阻比為a∶b D.若電流方向豎直向下,大、小柱體電阻比為a2∶b2 B [由電阻定律

4、得R=ρ,所以大柱體的電阻為,小柱體的電阻為,所以大、小柱體的電阻之比為1∶1,A錯誤,B正確;若電流方向豎直向下,大、小柱體的電阻之比為b2∶a2,C、D錯誤。] 5.關于電阻的計算式R=和決定式R=ρ,下列說法中正確的是(  ) A.導體的電阻與其兩端電壓成正比,與通過它的電流成反比 B.導體的電阻僅與導體的長度、橫截面積和材料有關 C.導體的電阻不隨工作溫度的變化而變化 D.對一段確定的導體來說,在恒溫下比值是恒定的,導體電阻不隨U或I的變化而變化 D [導體的電阻是導體本身的特性,與其兩端電壓和電流強度無關,故選項A不符合題意;根據(jù)電阻定律R=ρ可知導體的電阻與導體的長度、

5、橫截面積和材料有關,導體的電阻率隨溫度變化而變化,所以電阻也隨溫度而變化,故選項B、C不符合題意;導體的電阻是導體本身的特性,對一段確定的導體來說,在恒溫下比值是恒定的,導體電阻不隨U或I的變化而變化,故選項D符合題意。] 6.(多選)兩個電阻R1、R2的伏安特性曲線如圖所示,由圖可知(  ) A.R1為線性元件,R2為非線性元件 B.R1的電阻R1=tan 45°=1 Ω C.R2的電阻隨電壓的增大而減小 D.當U=1 V時,R2的電阻等于R1的電阻 AD [由題圖可知R1的伏安特性曲線為過原點的直線,故R1為線性元件,R2的伏安特性曲線為曲線,故R2是非線性元件,故A正確;

6、R1的電阻不等于tan 45°,應為U與I的比值,大小為2 Ω,故B錯誤;R2為非線性元件,其中電阻大小仍等于某一時刻U與I的比值,D正確;由圖可知R2的阻值隨電壓增大而增大,故C錯誤。] 7.(多選)(2019·沭陽期中)如圖所示,理發(fā)用的電吹風機中有電動機和電熱絲,電動機帶動扇葉轉動,電熱絲給空氣加熱,利用熱風將頭發(fā)吹干。電動機的線圈電阻為R1,與電阻為R2的電熱絲串聯(lián)后接到輸出電壓為U的電源上,電路中電流為I,則(  ) A.電動機的輸出功率為 B.電動機兩端的電壓為U-IR2 C.電吹風機的發(fā)熱功率為I2(R1+R2) D.電吹風機消耗的電功率為I2(R1+R2) BC

7、 [電動機的輸入功率為(U-IR2)I,電動機的輸出功率為UI-I2(R1+R2),故A錯誤;含電動機電路是非純電阻電路,電動機兩端的電壓為U-IR2,故B正確;電吹風機中發(fā)熱的功率要用I2R來計算,所以總的發(fā)熱功率為I2(R1+R2),電吹風機消耗的功率P=IU要大于發(fā)熱功率,故C正確,D錯誤。] 8.(多選)(2019·黃岡期末)將兩截阻值均為R、長度均為L的均勻銅棒A和鋁棒B沿中軸線對接后串聯(lián)接入電路中,已知兩棒的橫截面積分別為SA和SB,忽略溫度變化對電阻的影響,下列說法正確的是(  ) A.通過銅棒和鋁棒的電流大小一定相同 B.銅棒兩端的電壓與鋁棒兩端電壓之比為SB∶SA

8、 C.銅和鋁的電阻率之比為SA∶SB D.電路穩(wěn)定后兩棒中電場強度均為零 AC [由串聯(lián)電路的特點知,IA=IB=I,故A正確;銅棒和鋁棒的電阻相等,通過它們的電流相等,則根據(jù)U=IR得銅棒兩端的電壓與鋁棒兩端電壓相等,故B錯誤;銅棒和鋁棒的電阻相等,由R=ρ可知,銅和鋁的電阻率之比為SA∶SB,故C正確;電路穩(wěn)定后兩棒中電場強度不為零,在電場力作用下電荷定向移動形成電流,故D錯誤。] 9.(多選)(2019·蘇錫常鎮(zhèn)二模)如圖甲所示,電源E=12 V,內(nèi)阻不計,燈泡L的額定電壓為9 V,其伏安特性曲線如圖乙所示,滑動變阻器R的最大阻值為10 Ω。則(  ) 甲        

9、  乙    A.燈泡L的阻值隨電流的增大而減小 B.燈泡L的額定功率為13.5 W C.燈泡L消耗電功率的最小值是2 W D.滑動變阻器接入電路的阻值應至少為6 Ω BC [由I-U圖象可知,圖象的斜率為燈泡的電阻的倒數(shù),所以燈泡的電阻隨電流的增大而增大,故A錯誤;由圖象可知,當燈泡的電壓U=9 V時,電流I=1.5 A,所以燈泡的額定功率為P=UI=9×1.5 W=13.5 W,故B正確;當R=10 Ω時,電流最小,燈泡消耗的電功率最小,如圖所示,可得此時燈泡的電流I′=1.0 A,電壓U′=2 V,所以燈泡的功率P′=U′I′=2×1 W=2 W,故C正確;因燈泡的額定電流為I

10、=1.5 A,正常工作時的電阻RL== Ω=6 Ω,根據(jù)閉合電路歐姆定律有I=,可得R=-RL= Ω=2 Ω,即滑動變阻器接入電路的電阻至少為2 Ω,故D錯誤。] 10.如圖所示為某家庭使用的智能電飯鍋的銘牌。假定該家庭用此電飯鍋每天煮飯兩次,每次在額定功率下工作30分鐘,電價1 kW·h為0.54元。則該電飯鍋(  ) A.工作時的額定電流為0.41 A B.保溫時的電流為0.2 A C.每次煮飯需消耗電能4.5 kW·h D.一年因煮飯而產(chǎn)生的電費約為177元 D [由題中所給信息知:額定電流I===4.1 A,選項A錯誤;保溫時電流I′===0.14 A,選項B錯誤;

11、每次煮飯消耗電能E1=900×10-3 kW× h=0.45 kW·h,選項C錯誤;一年因煮飯而產(chǎn)生的電費0.45×2×365×0.54元=177.39元,選項D正確。] 11.(2019·山東省鄄城縣第一中學高一期末)某直流電動機提升重物的裝置如圖所示,重物的質量m=50 kg,電源的電壓為120 V。不計內(nèi)阻,當電機以v=0.9 m/s的恒定速度向上提升重物時,電路中的電流強度I=5 A,(g取10 m/s2)求: (1)電動機線圈的電阻為多少? (2)電動機對該重物提升的最大提升速度是多少? (3)若因電動機發(fā)生故障不能轉動,這時通過電動機線圈的電流為多大?電動機消耗的電功率

12、是多少? [解析]  (1)設電動機輸入功率為P,輸出功率為P1,熱消耗功率為P2,則有 P=P1+P2=mgv+I2R R==6 Ω。 (2) P1=P-P2=UI-I2R=-R+ 當=I時,P1有最大值為 即電動機的最大輸出功率P1大==600 W 由于P1大=mgv,有v大==1.2 m/s。 (3)因電動機不能轉動,此時電路中電流最大,最大電流為I大==20 A 電動機消耗的功率也最大,P2大=IR=2 400 W。 [答案]  (1) 6 Ω (2) 1.2 m/s (3) 20 A 2 400 W 12.如圖所示,電源電動勢E=10 V,內(nèi)阻r=1 Ω,

13、閉合開關S后,標有“8 V,12 W”的燈泡恰能正常發(fā)光,電動機M繞線的電阻R0=4 Ω,求: (1)電源的輸出功率P出; (2)10 s內(nèi)電動機產(chǎn)生的熱量Q; (3)電動機的機械功率。 [解析] (1)由題意知,并聯(lián)部分電壓為U=8 V,內(nèi)電壓應為U內(nèi)=E-U=2 V 總電流I==2 A 電源的輸出功率P出=UI=16 W。 (2)流過燈泡的電流I1==1.5 A 則流過電動機的電流I2=I-I1=0.5 A 電動機的熱功率P0=IR0=1 W 10 s內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q=P0t=10 J。 (3)電動機的總功率P=UI2=4 W 電動機的機械功率P機=P-P0=3

14、W。 [答案] (1)16 W (2)10 J (3)3 W 13.一輛電動自行車的銘牌上給出了如下的技術參數(shù): 規(guī)格 后輪驅動直流電機 車型 26″電動自行車 額定輸出功率 120 W 整車質量 30 kg 額定電壓 40 V 最大載重 120 kg 額定電流 4 A 請根據(jù)上表計算: (1)此電動機的內(nèi)阻和電動機正常工作時的效率; (2)當電動自行車以額定功率在平直公路上滿載勻速行駛時,若其受到的阻力為車重的0.01倍,則此時其速度為多少?(取g=10 m/s2) [解析] (1)根據(jù)題意,電動機的輸入功率 P入=UI=160 W 電動機的熱功率P熱=I2R 電動機的輸出功率P出=120 W 又P出=P入-P熱 聯(lián)立解得R=2.5 Ω 電動機正常工作時的效率 η=×100%=75%。 (2)電動自行車滿載時,受到的阻力 f=0.01mg=15 N 電動自行車以額定功率在平直公路上滿載勻速行駛時,P出=fv 解得v=8 m/s。 [答案] (1)2.5 Ω 75% (2)8 m/s 7

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