【全程复习方略】高考物理一轮总复习 第七章 第1讲 电流 电阻 电功及电功率课时提能演练 新人教版(1).doc

电流电阻电功及电功率(45分钟100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。每小题只有一个选项正确)1.(2014莆田模拟)一只白炽灯泡,正常发光时的电阻为121,当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应是()a.大于121b.小于121c.等于121d.无法判断【解析】选b。灯泡停止发光一段时间后温度降低,电阻减小,故选b。2.下列说法中错误的是()a.由r=ui可知,电阻与电压、电流都有关系b.由r=可知,电阻与导体的长度和横截面积都有关系c.金属的电阻率随温度的升高而增大d.所谓超导体,当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为零【解析】选a。r=ui是电阻的定义式,r与电压和电流无关,故a错误;r=是电阻的决定式,横截面积一定,电阻与导体的长度成正比,长度一定,电阻与导体的横截面积成反比,故b正确;金属的电阻率随温度的升高而增大,故c正确;当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,导体的电阻率突然变为零的现象叫超导现象,此时的导体叫超导体,故d正确。故选a。3.(2014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()a.光速cb.inesc.inesmd.mines【解题指南】解答该题应注意:(1)电子定向移动的速率不是电流的传导速率,也不等于光速c。(2)根据电流的微观表达式i=nqsv求解,但要注意n为单位体积内的自由电子数。【解析】选d。每摩尔铜的体积为m,单位体积内铜原子个数为n=nm=nm,由电流的微观表达式i=nesv得:v=mines,故选项d正确。4.有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体,甲的横截面积是乙的两倍,而单位时间内通过导体横截面的电荷量乙是甲的两倍,以下说法中正确的是()a.甲、乙两导体的电流相同b.乙导体的电流是甲导体的两倍c.乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍d.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等【解析】选b。由i=qt可知,i乙=2i甲,b正确,a错误;由i=nvsq可知,同种金属材料制成的导体,n相同,因s甲=2s乙,故有v甲v乙=14,c、d均错误。5.如图所示为一未知电路,现测得两个端点a、b之间的电阻为r,若在a、b之间加上电压u,测得通过电路的电流为i,则该未知电路的电功率一定为()a.i2rb.u2rc.uid.ui-i2r【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)方框中未知电路可能是纯电阻电路,也可能是非纯电阻电路。(2)只有纯电阻电路,p=i2r和p=u2r才能适用,而p=ui对任何电路都适用。【解析】选c。不管电路是否为纯电阻电路,电路的电功率一定为p=ui,选项c正确;只有电路为纯电阻电路时,才有p=ui=i2r=u2r,故a、b错误;而ui-i2r为电能转化为其他形式能量的功率,故d错误。6.有三个用电器,分别为日光灯、电烙铁和电风扇,它们的额定电压和额定功率均为“220v,60w”。现让它们在额定电压下工作相同时间,产生的热量()a.日光灯最多b.电烙铁最多c.电风扇最多d.一样多【解析】选b。电烙铁是纯电阻用电器,即以发热为目的,电流通过它就是用来产热。而日光灯和电风扇是非纯电阻用电器,电流通过它们时产生的热量很少,电能主要转化为其他形式的能(光能和叶片动能),故只有b正确。7.电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件,技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用,灯泡还和一只开关并联,然后再接到市电上(如图所示),下列说法正确的是()a.开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大b.开关接通时,灯泡熄灭,只有电烙铁通电,可使消耗的电功率减小c.开关断开时,灯泡发光,电烙铁也通电,消耗的总功率增大,但电烙铁发热较少d.开关断开时,灯泡发光,可供在焊接时照明使用,消耗总功率不变【解析】选a。开关接通时,灯泡被短路,灯泡熄灭,电路的总电阻变小,电路的总功率变大,电烙铁的功率变大,a正确,b、c、d错误。8.把两根同种材料做成的电阻丝,分别接在两个电路中,甲电阻丝长为l,直径为d,乙电阻丝长为2l,直径为2d,要使两电阻丝消耗的功率相等,加在两电阻丝上的电压应满足()a.u甲u乙=1b.u甲u乙=22c.u甲u乙=2d.u甲u乙=2【解析】选c。根据电阻定律r甲=,r乙=,p甲=u甲2r甲,p乙=u乙2r乙,若使p甲=p乙,即u甲2r甲=u乙2r乙,u甲2u乙2=r甲r乙=2,u甲u乙=2,所以选项c是正确的。9.电动自行车具有低噪声、无废气、无油污的环保性,而且它的能源利用率很高。下表为某品牌电动自行车的规格及所用电动机的主要技术参数,不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行驶,则()自重40(kg)额定电压48(v)载重75(kg)额定电流12(a)最大运行速度20(km/h)额定输出功率350(w)电动机的输入功率为576w电动机的内电阻为4该车获得的牵引力为104n该车受到的阻力为63na.b.c.d.【解析】选b。电动机的输入功率p入=ui=4812w=576 w,对;由p入=i2r+p出可得r=p入-p出i2=576-350122=1.6,错;当电动车以最大运行速度运行时,牵引力与阻力相等,由p出=fv得f=p出v=3503.620n=63n,错,对。故选b。10.在研究微型电动机的性能时,可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器r,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5a和1.0 v;当重新调节r,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0a和15.0 v。则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是()a.电动机的输出功率为8 wb.电动机的输出功率为30 wc.电动机的内电阻为2d.电动机的内电阻为7.5【解析】选c。电动机停止转动时,为纯电阻电路,内电阻r=u1i1=1.00.5=2,c对,d错;电动机正常运转时,输出功率p出=p-p热=u2i2-i22r=152w-222 w=22 w,a、b错。二、非选择题(本大题共2小题,共30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11.(能力挑战题)(15分)用一个额定电压为12v的灯泡做实验,测得灯丝电阻随灯泡两端电压变化关系图像如图所示。(1)在正常发光条件下,灯泡的电功率为多大?(2)设灯丝电阻与绝对温度成正比,室温为t=300k,求正常发光条件下灯丝的温度。(3)将一定值电阻与灯泡串联后接到20v电压上,要使灯泡能正常发光,串联的电阻为多大?(4)当合上开关后,需要0.5s灯泡才能达到正常亮度,为什么这时电流比开始时小?计算电流的最大值。【解题指南】审题时要特别关注:(1)正常发光条件下的电压与电阻。(2)室温与灯泡没加电压的对应关系。(3)刚合上开关灯泡温度与电阻与达到正常亮度时电流比较。【解析】(1)由题图知,正常发光时r=8,p=u2r=18w。(3分)(2)由题图知,室温时电阻r=1,由tt=rr,得t=2400k。(4分)(3)串联电路电压分配与电阻成正比,rxr=812,得rx=5.33。(4分)(4)刚合上开关灯未正常发光,温度低,电阻小,电流大,im=ur0=121a=12a。(4分)答案:(1)18w(2)2400k(3)5.33(4)刚合上开关灯未正常发光,温度低,电阻小,电流大12a12.(15分)如图所示,a为电解槽,m为电动机,n为电炉子,恒定电压u=12v,电解槽内阻ra=2,当s1闭合、s2、s3断开时,电流表a示数为6a;当s2闭合、s1、s3断开时,a示数为5a,且电动机输出功率为35w;当s3闭合、s1、s2断开时,a示数为4a。求:(1)电炉子的电阻及发热功率各多大?(2)电动机的内阻是多少?(3)在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为多少?【解析】(1)电炉子为纯电阻元件,由欧姆定律i=ur得r=ui1=2,(3分)其发热功率为pr=ui1=126w=72w。(2分)(2)电动机为非纯电阻元件,由能量守恒定律得ui2=i22rm+p输出,(3分)所以rm=ui2-p输出i22=125-3552=1。(2分)(3)电解槽工作时,由能量守恒定律得:p化=ui3-i32ra(3分)所以p化=(124-422)w=16w。(2分)答案:(1)272w(2)1(3)16w【总结提升】电