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1、2014年高考一輪復習章節(jié)訓練之電流、電阻、電功、電功率
時間:45分鐘 滿分:100分
一、選擇題(8×8′=64′)
1.(2012·浙江理綜)功率為10 W的發(fā)光二極管(LED燈)的亮度與功率為60 W的白熾燈相當.根據(jù)國家節(jié)能戰(zhàn)略,2016年前普通白熾燈應被淘汰.假設每戶家庭有2只60 W的白熾燈,均用10 W的LED燈替代,估算出全國一年節(jié)省的電能最接近( )
A.8×108 kW·h B.8×1010 kW·h
C.8×1011 kW·h D.8×1013 kW·h
解析:用2只各為10 W的LED燈代替白熾燈,節(jié)省功率2(60-10) W=0.1 k
2、W,設白熾燈每天點亮5小時,則一天節(jié)省0.1 kW×5 h=0.5 kW·h,一年365天,全國近14億人口,約4億個家庭,則這4億個家庭一年節(jié)省4×108×365×0.5 kW·h=7.3×1010 kW·h,最接近B選項.
答案:B
2.一個標有“220 V,60 W”的白熾燈泡,加上的電壓U由零逐漸增大到220 V,在此過程中,電壓U和電流I的關系可用如下圖所示的圖象表示,題中給出的四個圖象中肯定不符合實際的是( )
解析:圖象中的斜率表示電阻,斜率越大,電阻越大,如果是曲線,表示電阻在不同的電壓、電流時它的電阻是變化的,這時的電阻可以用該點和原點的連線的斜率來表示,溫度
3、越高,電阻率越大,電阻也就越大.
燈泡在電壓增大過程中的電流增大,溫度升高,電阻變大,所以B正確.A圖表示電阻不變,C表示電阻變小,D表示先變大后變小,故答案選ACD.
答案:ACD
3.對于常溫下一根阻值為R的均勻金屬絲,下列說法中正確的是( )
A.常溫下,若將金屬絲均勻拉長為原來的10倍,則電阻變?yōu)?0 R
B.常溫下,若將金屬絲從中點對折起來,電阻變?yōu)镽
C.給金屬絲加上的電壓逐漸從零增大到U0,則任一狀態(tài)下的比值不變
D.把金屬絲溫度降低到絕對零度附近,電阻率會突然變?yōu)榱?
解析:設原電阻R=ρ,當l′=10 l時,由體積不變原理求得截面積變成S′= S,所以電阻變?yōu)?/p>
4、R′=ρ=ρ=100 R,A錯誤;從中點對折起來,相當于兩個阻值為 R的電阻并聯(lián),其總阻值為 R,B正確;金屬絲的電阻率ρ隨溫度升高而增大,當金屬絲兩端的電壓逐漸增大時,由于電流的熱效應會使電阻率ρ隨溫度升高而增大,因而R=ρ=將逐漸增加,C錯誤;這種現(xiàn)象叫超導現(xiàn)象,D正確.
答案:BD
4.有四盞燈,如下圖所示連接在電路中,L1和L2都標有“220 V,100 W”字樣,L3和L4都標有“220 V,40 W”字樣,把電路接通后,最暗的是( )
A.L1 B.L2
C.L3 D.L4
解析:由題目給出的額定電壓和額定功率可以判斷出R1=R2<R3=R4,即R4>R1>
5、.由串聯(lián)電路功率的分配知P4>P1>(P2+P3),而P2與P3的大小可由并聯(lián)電路的功率分配知P2>P3,所以四只燈消耗的實際功率大小關系為P4>P1>P2>P3,故最暗的燈是L3.
答案:C
5.家用電熨斗為了適應不同衣料的熨燙,設計了調(diào)整溫度的多擋開關,使用時轉動旋鈕即可使電熨斗加熱到所需的溫度.如右圖所示是電熨斗的電路圖.旋轉多擋開關可以改變1、2、3、4之間的連接情況.現(xiàn)將開關置于溫度最高擋,這時1、2、3、4之間的連接是下圖中所示的哪一個( )
解析:以U表示電源電壓,R表示圖中每根電阻絲的電阻,在圖中所示的各種連接法中,由于接法不同,各種電路中電阻絲發(fā)熱的情況不同,
6、因而電熨斗可以得到多擋的溫度.在圖A所示的接法中,兩根電阻絲并聯(lián)接入電路,其總電阻為,則此時電熨斗得到的總功率為PA=;在圖B所示的接法中,僅有左側一根電阻絲接入電路通電,右側一根電阻絲中無電流,故此時電熨斗的總功率為PB=;在圖C所示的接法中,電源實際上被斷開了.使整個電熨斗中無電流通過,此時電熨斗的總功率為PC=0.在圖D所示的接法中,是兩根電阻絲串聯(lián)接入電路,其總電阻為2R,則此時電熨斗消耗的總功率為PD=.
答案:A
6.下表列出了某品牌電動自行車及所用電動機的主要技術參數(shù),不計其自身機械損耗,若該車在額定狀態(tài)下以最大運行速度行駛,則( )
自重
40 kg
額定電壓
4
7、8 V
載重
75 kg
額定電流
12 A
最大行駛速度
20 km/h
額定輸出功率
350 W
A.電動機的輸入功率為576 W
B.電動機的內(nèi)電阻為4 Ω
C.該車獲得的牽引力為104 N
D.該車受到的阻力為63 N
解析:電動機的輸入功率P入=UI=48×12 W=576 W,故選項A正確.電動機正常工作時為非純電阻元件,不能用歐姆定律求內(nèi)電阻,故選項B錯誤.電動車速度最大時,牽引力F與阻力Ff大小相等,由P出=Ffvmax得Ff== N=63 N.故選項C錯誤,D正確.
答案:AD
7.如圖所示,A為一穩(wěn)壓管,它的作用是保證DE兩端的電壓UDE恒定不
8、變,當流過穩(wěn)壓管的電流在5 mA和40 mA之間時,UDE就穩(wěn)定在10 V,R2為一可變電阻,它的最小值為500 Ω,最大值為無窮大(即斷路).設電源電壓U=20 V,則當R2變化時,為使UDE穩(wěn)定在10 V,R1可取下列幾個電阻值中的( )
A.100 Ω B.200 Ω
C.300 Ω D.4 000 Ω
解析:為使UDE穩(wěn)定在10 V,R1兩端的電壓為UR1=U-UDE=20 V-10 V=10 V,干路中最大的電流為40 mA,解得R1=250 Ω,干路中最小的電流為5 mA+20 mA=25 mA,解得R1=400 Ω,所以250 Ω
9、合.
答案:C
8.某型號手機電池的背面印有如下圖所示的一些符號,另外在手機使用說明書上還寫有“通話時間3 h,待機時間100 h”.則該手機通話和待機時消耗的功率分別約
為( )
A.1.8 W,5.4×10-2 W
B.0.6 W,1.8×10-2 W
C.3.6 W,0.108 W
D.6.48×103 W,1.94×102 W
解析:由手機電池背面的符號可知,該電池的最大存儲電能為W=UIt=UQ=3.6×500×10-3×3 600 J=6 480 J,所以由P=得通話功率P1== W=0.6 W;待機功率P2== W=1.8×10-2 W,B正確.
答案:B
10、
二、計算題(3×12′=36′)
9.用一個標有“12 V,24 W”的燈泡做實驗,測得燈絲電阻隨燈泡兩端電壓變化關系圖象如下圖所示.
(1)在正常發(fā)光條件下,燈泡的電功率為多大;
(2)設燈絲電阻與絕對溫度成正比,室溫為300 K,求正常發(fā)光條件下燈絲的溫度;
(3)將一定值電阻與燈泡串聯(lián)后接到20 V電壓上,要使燈泡能正常發(fā)光,串聯(lián)的電阻為多大?
解析:(1)由圖知,正常發(fā)光時R=8 Ω,所以P==18 W.
(2)由圖知,室溫時電阻R′=1 Ω,由=,得T=
2 400 K.
(3)串聯(lián)電路電壓分配與電阻成正比,=,得Rx=5.33 Ω
答案:(1)18 W (
11、2)2 400 K (3)5.33 Ω
10.如下圖所示,A為電解槽,M為電動機,N為電爐子,恒定電壓U=12 V,電解槽內(nèi)阻rA=2 Ω,當S1閉合、S2、S3斷開時,電流表A示數(shù)為6 A;當S2閉合、S1、S3斷開時,A示數(shù)為5 A,且電動機輸出功率為35 W;當S3閉合、S1、S2斷開時,A示數(shù)為4 A.求:
(1)電爐子的電阻及發(fā)熱功率各多大?
(2)電動機的內(nèi)阻是多少?
(3)在電解槽工作時,電能轉化為化學能的功率為多少?
解析:(1)電爐子為純電阻元件,由歐姆定律I=得R==2 Ω,其發(fā)熱功率為:PR=UI1=12×6 W=72 W.
(2)電動機為非純電阻元件,由
12、能量守恒定律得UI2=IrM+P輸出,所以rM== Ω=1 Ω.
(3)電解槽工作時,由能量守恒定律得:P化=UI3-IrA所以P化=(12×4-42×2) W=16 W.
答案:(1)2 Ω 72 W (2)1 Ω (3)16 W
11.“氫火焰離子化監(jiān)測器”可以檢測出無機物氣體中極其微量的有機分子的含量,其裝置如圖所示,在氫火焰的作用下,有機物的分子電離為一價正離子和自由電子,而無機物的分子不會電離.設單位時間內(nèi)有n摩爾被檢測氣體進入檢測器,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使得電流表的示數(shù)逐漸變大,直到最大值I,求有機物分子與被檢測氣體分子的數(shù)目的比值K是多少?(阿伏加德羅常數(shù)為NA,電子的電荷量為e)
解析:電流達到最大值I后,表明電離出來的電子全部到達了陽極,設經(jīng)過時間t到達極板的電荷量為q,則q=It被電離的有機物分子的數(shù)目N′==
則有機物分子占被測氣體分子的數(shù)目的比值為
K==.
答案: