高三物理一輪復習 第七章 恒定電流 第1節(jié) 電流 電阻 電功 電功率課時跟蹤檢測試題

電流電阻電功電功率對點訓練：電流及其三個表達式的應用1．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f＝kv(k是常量)，則該導體的電阻應該等于()A.eq\f(kl,neS) B.eq\f(kl,ne2S)C.eq\f(kS,nel) D.eq\f(kS,ne2l)解析：選B電子定向移動，由平衡條件，kv＝eeq\f(U,l)，則U＝eq\f(kvl,e)，導體中的電流I＝neSv，電阻R＝eq\f(U,I)＝eq\f(kl,ne2S)，選項B正確。2.(多選)(2015·棗莊期末檢測)如圖1所示，R1和R2是同種材料、厚度相同、表面為正方形的導體，但R1的尺寸比R2的尺寸大。在兩導體上加相同的電壓，通過兩導體的電流方向如圖所示，則下列說法中正確的是()圖1A．R1中的電流小于R2中的電流B．R1中的電流等于R2中的電流C．R1中自由電荷定向移動的速率大于R2中自由電荷定向移動的速率D．R1中自由電荷定向移動的速率小于R2中自由電荷定向移動的速率解析：選BD設正方形的邊長為L、厚度為d，則I＝eq\f(U,R)，R＝ρeq\f(L,S)＝ρeq\f(L,L·d)＝eq\f(ρ,d)，得I＝eq\f(Ud,ρ)，故R1、R2中的電流相等，A錯誤，B正確。由I＝nqSv＝nqLdv得，L大則v小，C錯誤，D正確。3.(2015·安徽高考)一根長為L、橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ，棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，電子的質量為m、電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運動的平均速率為v，則金屬棒內(nèi)的電場強度大小為()圖2A.eq\f(mv2,2eL) B.eq\f(mv2Sn,e)C．ρnev D.eq\f(ρev,SL)解析：選C由電流定義可知：I＝eq\f(q,t)＝eq\f(nvtSe,t)＝neSv，由歐姆定律可得：U＝IR＝neSv·ρeq\f(L,S)＝ρneLv，又E＝eq\f(U,L)，故E＝ρnev，選項C正確。對點訓練：電阻及電阻定律的應用4．(多選)如圖3是橫截面積、長度均相同的甲、乙兩根電阻絲的R-I圖像?，F(xiàn)將甲、乙串聯(lián)后接入電路中，則()圖3A．甲電阻絲兩端電壓比乙電阻絲兩端電壓小B．甲電阻絲的電阻率比乙電阻絲的電阻率大C．在相同時間內(nèi)，電流通過乙電阻絲產(chǎn)生的焦耳熱較少D．甲電阻絲消耗的電功率比乙電阻絲消耗的電功率小解析：選BC將甲、乙串聯(lián)接入電路中，電流相等，由題圖知，甲電阻大于乙電阻，由電阻定律知甲電阻絲的電阻率大于乙電阻絲的電阻率，B正確；由I＝eq\f(U,R)知甲兩端的電壓比乙大，A錯誤；根據(jù)Q＝I2Rt，知乙產(chǎn)生的焦耳熱少，C正確；由P＝I2R知甲消耗的電功率比乙大，D錯誤。5．(多選)電位器是變阻器的一種，如圖4所示，如果把電位器與燈泡串聯(lián)起來，利用它改變燈泡的亮度，下列說法正確的是()圖4A．串接A、B使滑動觸頭順時針轉動，燈泡變暗B．串接A、C使滑動觸頭逆時針轉動，燈泡變亮C．串接A、C使滑動觸頭順時針轉動，燈泡變暗D．串接B、C使滑動觸頭順時針轉動，燈泡變亮解析：選AD根據(jù)電位器結構和連線可知：串接A、B使滑動觸頭順時針轉動時回路電阻增大，回路電流減小，燈泡變暗，A正確；同理，D正確；串接A、C時，滑動觸頭不能改變回路電阻，燈泡亮度不變，故B、C錯誤。6.如圖5所示為均勻的長方形薄片合金電阻板abcd，ab邊長為L1，ad邊長為L2。當端點Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ、Ⅳ接入電路時，導體的電阻分別為R1、R2，則R1∶R2為()圖5A．L1∶L2 B．L2∶L1C．L12∶L22 D．L22∶L12解析：選C設電阻板厚度為h，由電阻定律有R1＝ρeq\f(L1,hL2)，R2＝ρeq\f(L2,hL1)，所以R1∶R2＝L12∶L22，故C正確。對點訓練：歐姆定律、伏安特性曲線的應用7．如圖6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()圖6A．a(chǎn)代表的電阻絲較粗B．b代表的電阻絲較粗C．a(chǎn)電阻絲的阻值小于b電阻絲的阻值D．圖線表示的電阻絲的阻值與電壓成正比解析：選Bb圖線的斜率大，表示電阻小，由電阻定律R＝ρeq\f(l,S)，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。8.某一導體的伏安特性曲線如圖7中AB段(曲線)所示，關于導體的電阻，以下說法正確的是()圖7A．B點的電阻為12ΩB．B點的電阻為40ΩC．導體的電阻因溫度的影響改變了1ΩD．導體的電阻因溫度的影響改變了9Ω解析：選B根據(jù)電阻的定義式可以求出A、B兩點的電阻分別為RA＝eq\f(3,0.1)Ω＝30Ω，RB＝eq\f(6,0.15)Ω＝40Ω，所以ΔR＝RB－RA＝10Ω，故B對，A、C、D錯。對點訓練：電功、電功率及焦耳定律9．下圖中的四個圖像中，最能正確地表示家庭常用的白熾燈泡在不同電壓下消耗的電功率P與電壓平方U2之間函數(shù)關系的是()解析：選C白熾燈泡為純電阻，其電功率P＝eq\f(U2,R)，但隨著電壓和燈泡工作時間的增加，燈絲電阻會增大，P-U2圖像會向下彎曲，故C正確。10．(2016·武漢調(diào)研)如圖8所示是某款理發(fā)用的電吹風的電路圖，它主要由電動機M和電熱絲R構成。當閉合開關S1、S2后，電動機驅動風葉旋轉，將空氣從進風口吸入，經(jīng)電熱絲加熱，形成熱風后從出風口吹出。已知電吹風的額定電壓為220V，吹冷風時的功率為120W，吹熱風時的功率為1000W。關于該電吹風，下列說法正確的是()圖8A．電熱絲的電阻為55ΩB．電動機線圈的電阻為eq\f(1210,3)ΩC．當電吹風吹熱風時，電熱絲每秒鐘消耗的電能為1000JD．當電吹風吹熱風時，電動機每秒鐘消耗的電能為1000J解析：選A電吹風吹熱風時電熱絲消耗的功率為P＝1000W－120W＝880W，對電熱絲，由P＝eq\f(U2,R)可得電熱絲的電阻為R＝eq\f(U2,P)＝eq\f(2202,880)Ω＝55Ω，選項A正確；由于不知道電動機線圈的發(fā)熱功率，所以電動機線圈的電阻無法計算，選項B錯誤；當電吹風吹熱風時，電熱絲每秒消耗的電能為880J，選項C錯誤；當電吹風吹熱風時，電動機每秒鐘消耗的電能為120J，選項D錯誤。11.(2015·岳陽聯(lián)考)(多選)如圖9所示，定值電阻R1＝20Ω，電動機繞線電阻R2＝10Ω，當開關S斷開時，電流表的示數(shù)是I1＝0.5A，當開關合上后，電動機轉動起來，電路兩端的電壓不變，電流表的示數(shù)I和電路消耗的電功率P圖9A．I＝1.5A B．I<1.5AC．P＝15W D．P<15W解析：選BD當開關S斷開時，由歐姆定律得U＝I1R1＝10V，當開關閉合后，通過R1的電流仍為0.5A，通過電動機的電流I2<eq\f(U,R2)＝1A，故電流表示數(shù)I<0.5A＋1A＝1.5A，B正確；電路中電功率P＝UI<15W，D正確。12.(多選)如圖10所示，用輸出電壓為1.4V、輸出電流為100mA的充電器對內(nèi)阻為2Ω的鎳—氫電池充電。下列說法正確的是()圖10A．電能轉化為化學能的功率為0.12WB．充電器輸出的電功率為0.14WC．充電時，電池消耗的熱功率為0.02WD．充電器把0.14W的功率儲存在電池內(nèi)解析：選ABC充電器輸出的電功率為P電＝UI＝1.4×100×10－3W＝0.14W，B正確；充電時，電池消耗的熱功率為P熱＝I2r＝(100×10－3)2×2W＝0.02W，C正確；轉化的化學能為P化＝P電－P熱＝0.12W，A正確，D錯誤?？键c綜合訓練13．(多選)如圖11所示，把四個相同的燈泡接成甲、乙兩種電路后，燈泡都正常發(fā)光，且兩個電路的總功率相等，則這兩個電路中的U甲、U乙，R甲、R乙之間的關系正確的是()圖11A．U甲>U乙 B．U甲＝4U乙C．R甲＝4R乙 D．R甲＝2R乙解析：選AC設燈泡正常工作時電壓為U，電流為I，則U甲I＝U乙×2I，則U甲＝2U乙，A正確，B錯誤；根據(jù)I2R甲＝(2I)2R乙得R甲＝4R乙，C正確，D錯誤。14.(多選)鋰電池因能量密度高、綠色環(huán)保而廣泛使用在手機等電子產(chǎn)品中。現(xiàn)用充電器為一手機鋰電池充電，等效電路如圖12所示，充電器電源的輸出電壓為U，輸出電流為I，手機電池的內(nèi)阻為r，下列說法正確的是()圖12A．電能轉化為化學能的功率為UI－I2rB．充電器輸出的電功率為UI＋I2rC．電池產(chǎn)生的熱功率為I2rD．充電器的充電效率為eq\f(Ir,U)×100%解析：選AC充電器將電能轉化為鋰電池的化學能和內(nèi)能，即UIt＝E化＋I2rt，充電器輸出的電功率為UI，電池產(chǎn)生的熱功率為I2r，據(jù)此可知，電能轉化為化學能的功率為UI－I2r，充電器的充電效率為eq\f(U－Ir,U)×100%，所以選項A、C正確。15.如圖13所示，A為電解槽，○eq\a\vs4\al(M)為電動機，N為電爐子，恒定電壓U＝12V，電解槽內(nèi)阻rA＝2Ω，S1閉合，S2、S3斷開時，電流表○eq\a\vs4\al(A)示數(shù)為6A，當S2閉合，S1、S3斷開時，電流表○eq\a\vs4\al(A)示數(shù)為5A，且電動機輸出功率為35W；當S3閉合，S1、S2斷開時，電流表○eq\a\vs4\al(A)示數(shù)為4A。求：(1)電爐子的電阻及發(fā)熱功率；(2)電動機的內(nèi)阻；(3)在電解槽工作時，電能轉化為化學能的功率為多少。圖13解析：(1)電爐子為純電阻元件，由歐姆定律得：R＝eq\f(U,I1)