高三物理一轮总复习 第7章《恒定电流》1 电流 电阻 电功和电功率课时作业 新人教版.doc

电流电阻电功和电功率一、选择题1关于电阻和电阻率的下列说法中正确的是()a把一根均匀导线分成等长的两段，则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半b由可知，r，c材料的电阻率随温度的升高而增大d对某一确定的导体，当温度升高时，若不计导体的体积和形状变化，发现它的电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大【解析】导体的电阻率由材料本身决定，并随温度的变化而变化，但并不都是随温度的升高而增大，则a、b、c错；若导体温度升高时，电阻增大，又不考虑体积和形状的变化，其原因就是电阻率随温度的升高而增大，则d选项正确【答案】d2(多选)(2016商丘模拟)如图所示，图线1表示的导体的电阻为r1，图线2表示的导体的电阻为r2，则下列说法正确的是()ar1：r21：3b把r1拉长到原来的3倍后电阻等于r2c将r1与r2串联后接于电源上，则功率之比p1：p21：3d将r1与r2并联后接于电源上，则电流之比i1：i21：3【解析】根据iu图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以r1：r21：3，a正确；根据公式r可得，把r1拉长到原来的3倍后，横截面积减小为原来的，所以电阻变为原来的9倍，b错误；串联电路电流相等，所以将r1与r2串联后接于电源上，电流比i1：i21：1，根据公式pi2r可得，功率之比p1：p21：3，c正确；并联电路电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将r1与r2并联后接于电源上，电流比i1：i231，d错误【答案】ac3.(多选)如图所示，r1和r2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，但r1的尺寸比r2的尺寸大在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图，则下列说法中正确的是()ar1中的电流小于r2中的电流br1中的电流等于r2中的电流cr1中自由电荷定向移动的速率大于r2中自由电荷定向移动的速率dr1中自由电荷定向移动的速率小于r2中自由电荷定向移动的速率【解析】设正方形边长为l、导体厚度为d，则i，r，则i相等，b正确由inqsvnqldv得l大则v就小，d正确【答案】bd4.某种材料的导体，其iu图象如图所示，图象上a点与原点的连线与横轴成角，a点的切线与横轴成角下列说法正确的是()a导体的电功率随电压u的增大而增大b导体的电阻随电压u的增大而增大c在a点，导体的电阻为tand在a点，导体的电阻为tan【解析】由题图知，u增大时，电功率pui增大，所以a正确；由电阻ru/i知，iu曲线上某点对应的电阻为该点与原点连线的斜率的倒数，所以c、d均错；由iu图象知，曲线上某点与原点连线的斜率随u的增大而不断增大，即电阻越来越小，b错误【答案】a5.两根材料相同的均匀导线a和b，其长度分别为l和2l，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示，则a和b导线的横截面积之比为()a23 b13c12 d31【解析】由题图可知两导线电压降分别为ua6 v，ub4 v；由于它们串联，则3rb2ra；由电阻定律可知，解得，选项b正确【答案】b6在如图 所示电路中，e为电源，其电动势e9 v，内阻可以忽略不计；ab为滑动变阻器，其电阻r30 ；l为一小灯泡，其额定电压u6 v，额定功率p1.8 w；s为开关，开始时滑动变阻器的触头位于b端现在接通开关，然后将触头缓慢地向a端滑动，当到达某一位置c时，小灯泡刚好正常发光，则cb之间的电阻应为()a10 b20 c15 d5 【解析】灯泡的 工作电流i a0.3 a，故其电阻为rl 20 ，此时a、c间电阻r1 10 ，故cb间电阻r2rr120 ，故b选项正确【答案】b7如图甲所示，在材质均匀的圆形薄电阻片上，挖出一个偏心小圆孔在彼此垂直的直径ab和cd两端引出四个电极a、b、c、d.先后分别将a、b或c、d接在电压恒为u的电路上，如图乙、丙所示比较两种接法中电阻片的热功率大小，应有()a两种接法电阻片热功率一样大b接在ab两端电阻片热功率大c接在cd两端电阻片热功率大d无法比较【解析】可以设想将电阻片沿ab、cd直径分为四部分，ac、ad部分电阻大于bc、bd部分电阻接在ab两端可视为ad与bd串联，ac与bc串联，然后并联；接在cd两端可视为ac与ad串联，bc与bd串联，然后并联；由串联、并联电路知识可知，接在cd两端电阻小，接在cd两端电阻片热功率大，c正确【答案】c8.如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为s，这两个电极与可变电阻r相连在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为b.发电导管内有电阻率为的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出由于运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势若不计气体流动时的阻力，由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率p2r.调节可变电阻的阻值，根据上面的公式或你所学过的物理知识，可求得可变电阻r消耗电功率的最大值为()a. b.c. d.【解析】运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，其内阻为r，根据数学知识可知，当外电阻等于电源的内阻，即rr时，外电阻消耗的电功率最大将r代入电功率p2r，解得pm，c正确【答案】c9(多选)如图所示，把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后，灯泡都正常发光，且两个电路的总功率相等，则这两个电路中的u甲、u乙，r甲、r乙之间的关系正确的是()au甲u乙 bu甲4u乙cr甲4r乙 dr甲2r乙【解析】设灯泡正常发光时的电压为u，电流为i，则u甲iu乙2i，a对，b错；根据i2r甲(2i)2r乙可得，r甲4r乙，c正确【答案】ac10.在电喷汽车的进气管道中，广泛地使用着一种叫“电热丝式空气流量传感器”的部件，其核心部分是一种用特殊的合金材料制作的电热丝如右图所示，当进气管道中的冷空气流速越大时，电阻r两端的电压u0就变得越高，反之，电压u0就越低这样，管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号，便于汽车内的电脑系统实现自动控制，如果将这种电热丝从汽车的进气管道中取出，放在实验室中测量这种电热丝，得到的伏安特性曲线正确的是()【解析】设电热丝的电阻为r丝，则u0，结合题意可知，u0越大，说明r丝越小，可见，电热丝温度越低，电阻值越小，故对应的伏安特性曲线为d.【答案】d11(多选)一根粗细均匀的导线，两端加上电压u时，通过导线的电流为i，导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的，再给它两端加上电压u，则()a通过导线的电流为b通过导线的电流为c导线中自由电子定向移动的速率为d导线中自由电子定向移动的速率为【解析】将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的，横截面积变为原来的，长度变为原来的4倍，由电阻定律r可知，导线电阻变为原来的16倍，则再给它两端加上电压u，通过导线的电流为；由iqnvs可知，导线中自由电子定向移动的速率为，故b、c正确【答案】bc二、非选择题12如图所示，a为电解槽，m为电动机，n为电炉子，恒定电压u12 v，电解槽内阻ra2 ，当s1闭合、s2、s3断开时，电流表a示数为6 a；当s2闭合、s1、s3断开时，a示数为5 a，且电动机输出功率为35 w；当s3闭合、s1、s2断开时，a示数为4 a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得r2 ，其发热功率为prui1126 w72 w.(2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得ui2irmp输出，所以rm 1 .(3)电解槽工作时，由能量守恒定律得：p化ui3ira所以p化(124422) w16 w.【答案】(1)2 72 w(2)1 (3)16 w13.有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，通过在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况，如图所示为一钻孔，其形状为圆柱体，半径为10 cm，设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率0.314 m，现在钻孔的上表面和底部加上电压，测得u100 v，i100 ma.求该钻孔的深度(取3.14)【解析】盐水电阻r1 000 ，由电阻定律知，r，sr23.14102 m2.解得h100 m.【答案】100 m14.某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m3103 kg.当它在水平路面上以v36 km/h的速度匀速行驶时，蓄电池的输出电流i50 a，输出电压u200 v在此行驶状态下，该环保汽车能够将蓄电池输出功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率p机(g取10 m/s2)(1)求汽车所受阻力；(2)若该环保汽车的驱动电机的内部结构如图所示，其中r10.1 ，r21 950 ，求电动机m的热功率【