（全国通用）高考物理一轮复习 第八章 恒定电流 第1讲 电流、电阻、电功和电功率练习.doc

第八章恒定电流第1讲电流、电阻、电功和电功率 一、选择题(每小题6分,共60分)1.(2015黄山模拟)铜的摩尔质量为m,密度为,每摩尔铜原子中有n个自由电子,今有一根横截面积为s的铜导线,当通过的电流为i时,电子平均定向移动的速率为(d)a.光速cb.c.d. 【解析】由电流表达式i=nesv可得v=,d项正确。2.(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示,则下列说法中正确的是(ad)a.加5 v电压时,导体的电阻约是5 b.加11 v电压时,导体的电阻约是1.4 c.由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小d.由图可知,随着电压的减小,导体的电阻不断减小【解析】对某些导体,其伏安特性曲线不是直线,但曲线上某一点的值增大,即电阻增大,c项错误,d项正确。3.(2015江南十校联考)欧姆不仅发现了欧姆定律,还研究了电阻定律。有一个长方体金属电阻,材料分布均匀,边长分别为a、b、c,且abc。电流沿以下方向流过该金属电阻,其中电阻阻值最小的是(a) 【解析】选项a中电阻横截面积最大,长度最小,根据r=可知,其电阻最小,a项正确。4.一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 v的交流电源上(其内电阻可忽略不计),均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 a,通过洗衣机电动机的电流是0.50 a,则下列说法中正确的是(c)a.电饭煲的电阻为44 ,洗衣机电动机线圈的电阻为440 b.电饭煲消耗的电功率为1 555 w,洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 wc.1 min内电饭煲消耗的电能为6.6104 j,洗衣机电动机消耗的电能为6.6103 jd.电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍 【解析】由于电饭煲是纯电阻元件,所以r1=111ui1t42,p2=ui2=110 w,其在1 min内消耗的电能w2=ui2t=6.6103 j,其热功率p热p2,所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍,故只有c项正确。5.(多选)截面直径为d、长为l的导线,两端电压为u,当这三个量中的一个改变时,对自由电子定向移动平均速率的影响,下列说法正确的是(abc)a.电压u加倍时,自由电子定向移动的平均速率加倍b.导线长度l加倍时,自由电子定向移动的平均速率减为原来的一半c.导线截面直径d加倍时,自由电子定向移动的平均速率不变d.导线截面直径d加倍时,自由电子定向移动的平均速率加倍【解析】电压u加倍时,由欧姆定律得知,电流加倍,由电流的微观表达式i=nqsv可知,自由电子定向运动的平均速率v加倍,故a项正确;导线长度l加倍,由电阻定律可知,电阻加倍,电流减半,则由电流的微观表达式i=nqsv可知,自由电子定向运动的平均速率v减半,故b项正确;导线横截面的直径d加倍,由s=,电流变为原来的4倍,根据电流的微观表达式i=nqsv可知,自由电子定向运动的平均速率v不变,故c项正确,d项错误。6.(多选)通常一次闪电过程历时约0.20.3 s,它由若干个相继发生的闪击构成。每个闪击持续时间仅4080 s,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。在某一次闪击前云地之间的电势差约为1.0109 v,云地间距离约为1 km;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 c,闪击持续时间约为60 s。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据,下列判断正确的是(ac)a.闪电电流的瞬时值可达到1105 ab.整个闪电过程的平均功率约为11014 wc.闪电前云地间的电场强度约为1106 v/md.整个闪电过程向外释放的能量约为6106 j【解析】根据题意第一个闪击过程中转移电荷量q=6 c,时间约为t=60 s,故平均电流i平=59 14v/m=1106 v/m,c项正确;整个闪电过程向外释放的能量约为w=6109 j,d项错误。7.(2015杭州检测)一个用半导体材料制成的电阻器d,其电流i随它两端电压u变化的关系图象如图甲所示,若将它与两个标准电阻r1、r2并联后接在电压恒为u的电源两端,3个用电器消耗的电功率均为p,现将它们连接成如图乙所示的电路,接在该电源的两端,设电阻器d和电阻r1、r2消耗的电功率分别是pd、p1、p2,它们之间的关系为(d)a.p1=4pdb.pd=c.pd=p2d.p1r1=r2,而rd与r2并联,电压相等,根据p=d2d212d21d12, 2 1, d,b项错误。8.(2015济南外国语学校测试)用电动势为e、内电阻为r的电池组直接向线圈电阻为r的电动机供电,电动机正常工作后,测得通过的电流为i、电动机两端的电压为u,则(b)a.电路中电流i=b.在时间t内,电池组消耗的化学能为ietc.在时间t内,电动机输出的机械能是iet-i2rtd.以上说法都不对 【解析】当电动机正常工作时,其电路是非纯电阻电路,i,故a项错误;由电源定义知在时间t内,电池组消耗的化学能为iet,故b项正确;电动机的输出功率是机械功率,根据能量守恒定律得,p出=p电-p热=ui-i2r,在时间t内,电动机输出的机械能是iut-i2rt,故c、d项错误。9.(2015武汉调研)如图所示是某款理发用的电吹风电路图,它主要由电动机m和电热丝r构成。当闭合开关s1、s2后,电动机驱动风叶旋转,将空气从进风口吸入,经电热丝加热,形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为220 v,吹冷风时的功率为120 w,吹热风时的功率为1000 w。关于该电吹风,下列说法正确的是(a)a.电热丝的电阻为55 b.电动机线圈的电阻为c.当电吹风吹热风时,电热丝每秒钟消耗的电能为1000 jd.当电吹风吹热风时,电动机每秒钟消耗的电能为1000 j 【解析】电吹风吹热风时电热丝消耗的功率p=1000 w-120 w=880 w,对电热丝,由p= =55 ,a项正确;由于不知道电动机线圈的发热功率,所以电动机线圈的电阻无法计算,b项错误;当电吹风吹热风时,电热丝每秒消耗的电能为880 j,c项错误;当电吹风吹热风时,电动机每秒钟消耗的电能为120 j,d项错误。10.(多选)锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中。现用充电器为一手机锂电池充电,等效电路如图所示,充电器电源的输出电压为u,输出电流为i,手机电池的内阻为r,下列说法正确的是(ac)a.电能转化为化学能的功率为ui-i2rb.充电器输出的电功率为ui+i2rc.电池产生的热功率为i2rd.充电器的充电效率为100% 【解析】充电器将电能转化为锂电池的化学能和内能,即uit=e化+i2rt,充电器输出的电功率为ui,电池产生的热功率为i2r,据此可知,电能转化为化学能的功率为ui-i2r,充电器的充电效率为100%,a、c项正确,b,d项错误。二、计算题(每小题20分,共40分)11.(2016福建泉州一中月考)如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻r=0.8 ,电路中另一电阻r=10 ,直流电压u=160 v,电压表示数uv=110 v。试求:(1)通过电动机的电流;(6分)(2)输入电动机的电功率;(6分)(3)若电动机以v=1 m/s匀速竖直向上提升重物,求该重物的质量(g取10 m/s2)。(8分)解:(1)由电路中的电压关系可得电阻r的分压ur=u-uv=(160-110) v=50 v流过电阻r的电流ir= a=5 a即通过电动机的电流im=ir=5 a(2)电动机的分压um=uv=110 v输入电动机的功率p电=imum=550 w(3)电动机的发热功率p热=r=20 w电动机输出的机械功率p出=p电-p热=530 w又因p出=mgv所以m=53 kg12.(2015江苏高考)做磁共振(mri)检查时,对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流。某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响,将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织等效成单匝线圈,线圈的半径r=5.0 cm,线圈导线的截面积a=0.80 cm2,电阻率=1.5 m。如图所示,匀强磁场方向与线圈平面垂直,若磁感应强度b在0.3 s内从1.5 t均匀地减为