高考物理一輪復(fù)習-第八章-第1講-電流-電阻-電功-電功率

[A組基礎(chǔ)題組]一、單項選擇題1．關(guān)于電流，下列說法中正確的是()A．通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多，電流越大B．電子運動的速率越大，電流越大C．單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多，導(dǎo)體中的電流越大D．因為電流有方向，所以電流是矢量解析：電流的大小等于單位時間內(nèi)流過導(dǎo)體橫截面的電荷量，故A錯誤，C正確；電流的微觀表達式I＝neSv，電流的大小由單位體積的電荷數(shù)、每個電荷所帶電荷量、導(dǎo)體的橫截面積和電荷定向移動的速率共同決定，故B錯誤；矢量運算遵循平行四邊形定則，標量的運算遵循代數(shù)法則，電流的運算遵循代數(shù)法則，所以電流是標量，故D錯誤。答案：C2．(2021·四川省宜賓高三上學期期末)手機已是我們生活中普遍使用的通信工具，如圖所示是一種手機電池外殼上的文字說明，由此可知此電池的電動勢和待機狀態(tài)下的平均工作電流分別是()A．4.2V，14.66mA B．4.2V，700mAC．3.7V，14.66mA D．3.7V，700mA解析：由手機電池外殼上的文字說明可知，4.2V是充電電壓，電池的電動勢是3.7V，1700mAh是電池的容量，即放電電流與待機時間的乘積，所以待機狀態(tài)下平均工作電流I＝eq\f(1700mAh,116h)≈14.66mA，故C正確。答案：C3．兩根用同種材料制成的電阻絲甲和乙，甲電阻絲的長度和直徑分別為l和d；乙電阻絲的長度和直徑分別為2l和2d。將甲、乙兩根電阻絲分別接入電路時，如果兩電阻絲消耗的電功率相等，A．eq\f(U甲,U乙)＝1 B．eq\f(U甲,U乙)＝eq\f(\r(2),2)C．eq\f(U甲,U乙)＝eq\r(2) D．eq\f(U甲,U乙)＝2解析：eq\f(Ueq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(甲)),Ueq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(乙)))＝eq\f(P甲R甲,P乙R乙)＝eq\f(R甲,R乙)＝ρeq\f(l,π（\f(d,2)）2)∶ρeq\f(2l,π（\f(2d,2)）2)＝2，所以加在兩根電阻絲上的電壓的比值應(yīng)滿足eq\f(U甲,U乙)＝eq\r(2)，故C正確。答案：C4．電動機與小電珠串聯(lián)接入電路，電動機正常工作時，小電珠的電阻為R1，兩端電壓為U1，流過的電流為I1；電動機的內(nèi)電阻為R2，兩端電壓為U2，流過的電流為I2。則()A．I1<I2 B．eq\f(U1,U2)>eq\f(R1,R2)C．eq\f(U1,U2)＝eq\f(R1,R2) D．eq\f(U1,U2)<eq\f(R1,R2)解析：由題意可知I1＝I2，選項A錯誤；因U2>I2R2，U1＝I1R1，則eq\f(U1,U2)<eq\f(R1,R2)，選項B、C錯誤，D正確。答案：D5．歐姆不僅發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，還研究了電阻定律，有一個長方體形的金屬電阻，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，其中電阻的阻值最小的是()解析：根據(jù)電阻R＝ρeq\f(l,S)可知，RA＝ρeq\f(c,ab)，RB＝ρeq\f(b,ac)，RC＝ρeq\f(a,bc)，RD＝ρeq\f(a,bc)，結(jié)合a>b>c可得：RC＝RD>RB>RA，故RA最小，A正確。答案：A二、多項選擇題6.某一導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖中AB(曲線)所示，關(guān)于導(dǎo)體的電阻，以下說法正確的是()A．B點的電阻為12ΩB．B點的電阻為40ΩC．工作狀態(tài)從A變化到了B時，導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了1ΩD．工作狀態(tài)從A變化到了B時，導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了10Ω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＝eq\f(3,0.1)Ω＝30Ω，RB＝eq\f(6,0.15)Ω＝40Ω，所以ΔR＝RB－RA＝10Ω，故B、D正確，A、C錯誤。答案：BD7．(2021·湖北宜昌一中模擬)一輛電動觀光車蓄電池的電動勢為E，內(nèi)阻不計，當空載的電動觀光車以大小為v的速度勻速行駛時，流過電動機的電流為I，電動車的質(zhì)量為m，電動車受到的阻力是車重的k倍，忽略電動觀光車內(nèi)部的摩擦，則()A．電動機的內(nèi)阻為R＝eq\f(E,I)B．電動機的內(nèi)阻為R＝eq\f(E,I)－eq\f(kmgv,I2)C．如果電動機突然被卡住而停止轉(zhuǎn)動，則電源消耗的功率將變大D．如果電動機突然被卡住而停止轉(zhuǎn)動，則電源消耗的功率將變小解析：根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒定律，EI＝I2R＋kmgv，所以電動機的內(nèi)阻為R＝eq\f(E,I)－eq\f(kmgv,I2)，B正確，A錯誤；當電動機突然被卡住而停止轉(zhuǎn)動時，變成了純電阻電路，回路的電流變大，故電源消耗的功率P＝EI將變大，C正確，D錯誤。答案：BC8．在如圖所示的電路中，輸入電壓U恒為8V，燈泡L標有“3V6W”字樣，電動機線圈的電阻RM＝1Ω。若燈泡恰能正常發(fā)光，下列說法正確的是()A．電動機的輸入電壓是5VB．流過電動機的電流是2AC．電動機的效率是80%D．整個電路消耗的電功率是10W解析：燈泡恰能正常發(fā)光，說明燈泡電壓為3V，電流為2A，電動機的輸入電壓是8V－3V＝5V，流過電動機的電流是I＝2A，選項A、B正確；電動機內(nèi)阻消耗功率I2RM＝4W，電動機輸入功率為5×2W＝10W，輸出功率為6W，效率為η＝60%，整個電路消耗的電功率是10W＋6W＝16W，選項C答案：AB[B組能力題組]9.(2021·廣東廣州模擬)定值電阻R1、R2、R3的阻值均為2Ω，在電路中所消耗的電功率的最大值分別為10W、10W、2W，現(xiàn)將這三個電阻按照如圖所示的方式連接，則這部分電路消耗的電功率的最大值為()A．22W B．12WC．15W D．16W解析：由題意知R1＝R2＝R3＝2Ω，P1m＝10W，P2m＝10W，P3m＝2W，首先分析兩個并聯(lián)電阻R2、R3所允許消耗的最大功率。因為R2與R3并聯(lián)，則兩端電壓相等，由公式P＝eq\f(U2,R)知道，R2與R3所消耗的功率一樣。已知R2與R3本身允許的最大功率分別是10W和2W，所以R2、R3在該電路中的最大功率都是2W，否則會超過R3的最大功率。再分析R1在電路中允許的最大功率。把R2與R3看成一個并聯(lián)電阻R′，則電路就是R1與R′串聯(lián)，而串聯(lián)電路所流過的電流一樣，再由P＝I2R知道，R1與R′所消耗功率之比為R1∶R′，R2與R3的并聯(lián)阻值R′＝eq\f(R2,2)，即eq\f(R1,R′)＝2，所以R1消耗的功率是并聯(lián)電阻R′的兩倍，則R1消耗的功率是2×4W＝8W＜10W，所以這部分電路消耗的總功率最大為2W＋2W＋8W＝12W。答案：B10．(多選)額定電壓均為220V的白熾燈L1和L2的UI特性曲線如圖甲所示，現(xiàn)將和L2完全相同的L3與L1和L2一起按如圖乙所示電路接入220V電路中。則下列說法正確的是()A．L2的額定功率約為99WB．L2的實際功率約為17WC．L2的實際功率比L3的實際功率小17WD．L2的實際功率比L3的實際功率小82W解析：由L2的伏安特性曲線可得，在額定電壓220V時的電流為0.45A，則L2的額定功率為P額＝U額I額＝99W，故選項A正確；圖示電路為L1和L2串聯(lián)再與L3并聯(lián)，所以L1和L2串聯(lián)后兩端的總電壓為220V，那么流過L1和L2的電流及兩燈的電壓滿足I1＝I2，U1＋U2＝220V，由L1和L2的UI圖線可知，I1＝I2＝0.25A，U1＝152V，U2＝68V，故燈L2的實際功率P2＝I2U2＝17W，故選項B正確；由于L3兩端的電壓為220V，故P3＝P額＝99W，則P3－P2＝82W，故選項C錯誤，D答案：ABD11．如圖甲所示為一測量電解液電阻率的玻璃容器，P、Q為電極，設(shè)a＝1m，b＝0.2m，c＝0.1m，當里面注滿某電解液，且P、Q加上電壓后，其UI圖像如圖乙所示，當U＝10V時，解析：由題圖乙可求得U＝10V時電解液的電阻為R＝eq\f(U,I)＝eq\f(10,5×10－3)Ω＝2000Ω。由題圖甲可知電解液長為l＝a＝1m橫截面積為S＝bc＝0.02m結(jié)合電阻定律R＝ρeq\f(l,S)得ρ＝eq\f(RS,l)＝eq\f(2000×0.02,1)Ω·m＝40Ω·m。答案：40Ω·m12.如圖所示是一提升重物用的直流電動機工作時的電路圖。電動機內(nèi)電阻r＝0.8Ω，電路中另一電阻R＝10Ω，直流電壓U＝160V，電壓表示數(shù)UV＝110V。試求：(1)通過電動機的電流；(2)輸入電動機的電功率；(3)若電動機以v＝1m/s勻速豎直向上提升重物，求該重物的質(zhì)量。(g取10m/s解析：(1)由電路中的電壓關(guān)系可得電阻R的分壓UR＝U－UV＝(160－110)V＝50V，流過電阻的電流IR＝eq\f(UR,R)＝eq\f(50,10)A＝5A，即通過電動機的電流IM＝IR＝5A(2)電動機的分壓UM＝UV＝110V，輸入電動機的功率P電＝IMUM＝550W。(3)電動機的發(fā)熱功率P熱＝Ieq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(M))r＝20W，電動機輸出的機械功率P出＝P電－P熱＝530W，又因P出＝mgv，所以m＝eq\f(P出,gv)＝53kg。答案：(1)5A(2)550W(3)13．如圖所示，A為電解槽，M為電動機，N為電爐子，恒定電壓U＝12V，電解槽內(nèi)阻rA＝2Ω，當S1閉合，S2、S3斷開時，示數(shù)為6A；當S2閉合，S1、S3斷開時，示數(shù)為5A，且電動機輸出功率為35W；當S3閉合，S1、S2斷開時，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(zhuǎn)化為化學能的功率為多少。解析：(1)電爐子為純電阻元件，由歐姆定律得R＝eq\f(U,I1)＝eq\f(12,6)Ω＝2Ω，其發(fā)熱功率為P＝UI1＝12×6W＝72W。(2)電動機為非純電阻元件，由能量守恒定律得UI2＝Ieq