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第1講 部分電路的規(guī)律及應用 [課時作業(yè)]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　單獨成冊　方便使用 [基礎題組] 一、單項選擇題 1．(2018山東濟寧模擬)銅的摩爾質(zhì)量為m，密度為ρ，每摩爾銅原子中有n個自由電子．今有一根橫截面積為S的銅導線，當通過的電流為I時，電子平均定向移動的速率為(　　) A．光速c　　　　　　　 B. C. D. 解析：由電流表達式I＝n′eSv可得v＝，其中n′＝＝，故v＝，D對． 答案：D 2．現(xiàn)有一段長為L、電阻為R的均勻電阻絲，把它拉成3L長的均勻細絲后，切成等長的三段，然后把它們并聯(lián)在一起，其電阻值為(　　) A. B．3R C. D．R 解析：根據(jù)R＝ρ＝ρ可知，原電阻絲被拉長3倍后的總阻值為9R，再切成三段后每段的阻值為3R，把它們并聯(lián)后的阻值為R，故選項D正確． 答案：D 3.兩根材料相同的均勻?qū)Ь€x和y，其中，x長為l，y長為2l，串聯(lián)在電路中時沿長度方向的電勢φ隨位置的變化規(guī)律如圖所示，那么，x和y兩導線的電阻和橫截面積之比分別為(　　) A．3∶1,1∶6 B．2∶3,1∶6 C．3∶2,1∶5 D．3∶1,5∶1 解析：由圖可知，兩導線兩端的電壓之比為3∶1，電流相同，則電阻之比為3∶1，由電阻定律R＝ρ得橫截面積S＝，橫截面積之比＝＝＝，A正確． 答案：A 4.如圖所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長為ab＝10 cm，bc＝5 cm，當將C與D接入電壓恒為U的電路時，電流強度為2 A，若將A與B接入電壓恒為U的電路中，則電流為(　　) A．0.5 A B．1 A C．2 A D．4 A 解析：設金屬薄片厚度為d′，根據(jù)電阻定律公式R＝ρ，有RCD＝ρ，RAB＝ρ，故＝＝；根據(jù)歐姆定律，電壓相同時，電流與電阻成反比，故兩次電流之比為4∶1，故第二次電流為0.5 A，故選A. 答案：A 5.如圖為一玩具起重機的電路示意圖．電源電動勢為6 V，內(nèi)電阻為0.5 Ω，電阻R＝2.5 Ω，當電動機以0.5 m/s的速度勻速向上提升一質(zhì)量為320 g的物體時(不計一切摩擦阻力，g取10 m/s2)，標有“3 V,0.6 W”的燈泡正好正常發(fā)光．則電動機的內(nèi)阻為(　　) A．1.25 Ω B．3.75 Ω C．5.625 Ω D．1 Ω 解析：電動機輸出功率P出＝mgv＝1.6 W，燈泡中電流IL＝＝0.2 A，干路電流I＝＝1 A，電動機中電流IM＝I－IL＝0.8 A，電動機的輸入功率P＝U額 IM＝IRM＋P出，計算得RM＝1.25 Ω，A正確． 答案：A 二、多項選擇題 6.某一導體的伏安特性曲線如圖中AB段(曲線)所示，關于導體的電阻，以下說法正確的是(　　) A．導體在B點的電阻為120 Ω B．導體在B點的電阻為40 Ω C．導體的電阻因溫度的影響改變了1 Ω D．導體的電阻因溫度的影響改變了10 Ω 解析：根據(jù)電阻的定義式可以求出A、B兩點的電阻分別為RA＝ Ω＝30 Ω，RB＝ Ω＝40 Ω，所以ΔR＝RB－RA＝10 Ω，故B、D對，A、C錯． 答案：BD 7．下列關于電功、電功率和焦耳定律的說法中正確的是(　　) A．電功率越大，電流做功越快，電路中產(chǎn)生的焦耳熱一定越多 B．W＝UIt適用于任何電路，而W＝I2Rt＝t只適用于純電阻電路 C．在非純電阻電路中，UI＞I2R D．焦耳熱Q＝I2Rt適用于任何電路 解析：由電功率公式P＝知，電功率越大，表示電流做功越快．對于一段電路，有P＝IU，I＝，焦耳熱Q＝()2Rt，可見Q與P、t都有關，所以，P越大，Q不一定越大，選項A錯誤；W＝UIt是電功的定義式，適用于任何電路，而W＝I2Rt＝t只適用于純電阻電路，選項B正確；在非純電阻電路中，電流所做的功＝焦耳熱＋其他形式的能，所以W＞Q，即UI＞I2R，選項C正確；Q＝I2Rt是焦耳熱的定義式，適用于任何電路中產(chǎn)生的焦耳熱，選項D正確． 答案：BCD 8.(2018江西南昌調(diào)研)如圖所示是某型號電吹風的電路圖，它主要由電動機M和電熱絲R構成．已知電吹風的額定電壓為220 V，吹冷風時的功率為120 W，吹熱風時的功率為1 000 W．關于該電吹風，下列說法正確的是(　　) A．若S1、S2閉合，則電吹風吹冷風 B．電熱絲的電阻為55 Ω C．電動機工作時輸出的機械功率為880 W D．當電吹風吹熱風時，電動機每秒鐘消耗的電能為120 J 解析：開關均閉合時，電動機、電熱絲均工作，電吹風吹熱風，A項錯誤；電動機工作時輸出的機械功率為電動機的功率減去自身消耗的功率，其數(shù)值一定小于120 W，C項錯誤；由P＝得R＝＝ Ω＝55 Ω，B項正確；電吹風吹熱風、冷風時電動機消耗的電功率不變，均為120 W，故每秒鐘消耗的電能為120 J，D項正確． 答案：BD [能力題組] 一、選擇題 9．歐姆不僅發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，還研究了電阻定律．有一個長方體金屬電阻，材料分布均勻，邊長分別為a、b、c，且a＞b＞c.電流沿以下方向流過該金屬電阻，其中電阻阻值最小的是(　　) 解析：由電阻的決定式可知，A中電阻RA＝ρ，B中電阻RB＝ρ，C中電阻RC＝ρ，D中電阻RD＝ρ，由于a＞b＞c，故電阻最小的為A. 答案：A 10．(2018湖北孝感期中)機動車的尾氣含有鉛等大量有害物質(zhì)，并且也是造成地球“溫室效應”的重要因素之一．電動汽車因其無尾氣排放且噪音小等因素，正在逐漸被人們接受．某國產(chǎn)品牌電動汽車的銘牌如下表，已知蓄電池儲存的電能等于其容量乘輸出電壓，則下列說法正確的是(　　) 規(guī)格 后輪驅(qū)動直流電動機 車型：60″電動汽車 電動機額定輸出功率：1 675 W 整車質(zhì)量：400 kg 額定轉(zhuǎn)速：600 r/min 蓄電池(容量It＝800 Ah，輸出電壓約為36 V) 額定工作電壓/電流：36 V/50 A A.電動汽車正常工作時消耗的電功率為1 675 W B．電動機的內(nèi)阻為0.72 Ω C．蓄電池充滿電后儲存的電能約為2.88104 J D．充滿電后電動汽車在額定功率下能連續(xù)行駛的時間約為16 h 解析：電動機正常工作時消耗的電功率P＝U額I額＝3650 W＝1 800 W，故A錯誤；電動機內(nèi)阻的發(fā)熱功率P熱＝P－P出＝1 800 W－1 675 W＝125 W，則電動機的內(nèi)阻為r＝＝0.05 Ω，故B錯誤；蓄電池充滿電后儲存的電能為W＝UIt＝8003 60036 J＝1.04108 J，故C錯誤；在額定功率下連續(xù)行駛最長時間為t＝＝16 h，故D正確． 答案：D 11．一只電飯煲和一臺洗衣機并聯(lián)接在輸出電壓為220 V的交流電源上(其內(nèi)電阻可忽略不計)，均正常工作．用電流表分別測得通過電飯煲的電流是5.0 A，通過洗衣機電動機的電流是0.50 A，則下列說法中正確的是(　　) A．電飯煲的電阻為44 Ω，洗衣機電動機線圈的電阻為440 Ω B．電飯煲消耗的電功率為1 555 W，洗衣機電動機消耗的電功率為155.5 W C．1 min內(nèi)電飯煲消耗的電能為6.6104 J，洗衣機電動機消耗的電能為 6.6103 J D．電飯煲發(fā)熱功率是洗衣機電動機發(fā)熱功率的10倍 解析：由于電飯煲是純電阻元件， 所以R1＝＝44 Ω，P1＝UI1＝1 100 W 其在1 min內(nèi)消耗的電能W1＝UI1t＝6.6104 J 洗衣機為非純電阻元件， 所以R2≠，P2＝UI2＝110 W 其在1 min內(nèi)消耗的電能W2＝UI2t＝6.6103 J 其熱功率P熱≠P2，所以電飯煲發(fā)熱功率不是洗衣機電動機發(fā)熱功率的10倍． 答案：C 12.(多選)如圖所示電路，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r.當開關S閉合后，小型直流電動機M和指示燈L都恰能正常工作．已知指示燈L的電阻為R0，額定電流為I，電動機M的線圈電阻為R，電壓表的示數(shù)為U.不計燈泡電阻變化，則下列說法中正確的是(　　) A．額定電流I＝ B．電動機的發(fā)熱功率為 C．電動機的輸入功率為IU D．電動機的效率η＝1－ 解析：由于電動機正常工作時其電路是非純電阻電路，歐姆定律不成立，所以不能用公式I＝求解電路中的電流，故A錯誤．電動機發(fā)熱功率為P熱＝I2R，由于U>IR，則知P熱<，故B錯誤．通過電動機的電流為I，電動機的輸入功率為P入＝IU，故C正確．電動機的效率η＝＝＝1－，故D正確． 答案：CD 二、非選擇題 13．神經(jīng)系統(tǒng)中，把神經(jīng)纖維分為有髓鞘與無髓鞘兩大類．現(xiàn)代生物學認為，髓鞘是由多層(幾十層到幾百層不等)類脂物質(zhì)——髓質(zhì)累積而成的，髓質(zhì)具有很大的電阻．已知蛙有髓鞘神經(jīng)，髓鞘的厚度只有2 μm左右，而它在每平方厘米的面積上產(chǎn)生的電阻卻高達1.6105 Ω. (1)若不計髓質(zhì)片層間的接觸電阻，計算髓質(zhì)的電阻率； (2)若有一圓柱體是由髓質(zhì)制成的，該圓柱體的體積為32π cm3，當在其兩底面上加上1 000 V的電壓時，通過該圓柱體的電流為10π μA，求圓柱體的圓面半徑和高． 解析：(1)由電阻定律R＝ρ得 ρ＝＝ Ωm ＝8106 Ωm. (2)由部分電路歐姆定律I＝和R＝ρ，得＝， 聯(lián)立圓柱體體積公式V＝πr2h， 代入數(shù)據(jù)解得h＝0.02 m＝2 cm，r＝0.04 m＝4 cm. 答案：(1)8106 Ωm　(2)4 cm　2 cm 14．有一個直流電動機，把它接入0.2 V電壓的電路時，電動機不轉(zhuǎn)，此時測得流過電動機的電流是0.4 A；若把電動機接入2.0 V電壓的電路中，電動機正常工作，工作電流是1.0 A．求： (1)電動機線圈的電阻； (2)電動機正常工作時的輸出功率； (3)在發(fā)動機正常工作時，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時電動機的發(fā)熱功率． 解析：(1)電動機不轉(zhuǎn)時，電動機電路為純電阻電路，根據(jù)歐姆定律可得線圈的電阻R＝＝0.5 Ω； (2)電動機正常工作時的輸入功率P輸入＝UI＝2.01.0 W＝2 W，此時線圈的發(fā)熱功率為P熱＝I2R＝0.5 W，電動機的輸出功率P輸出＝P輸入－P熱＝2 W－0.5 W＝1.5 W； (3)當轉(zhuǎn)子被卡住之后，電動機為純電阻電路，電動機的發(fā)熱功率P熱′＝＝ W＝8 W. 答案：(1)0.5 Ω　(2)1.5 W　(3)8 W