高考物理一轮复习-第八章-第1讲-电流-电阻-电功-电功率.doc

[A组　基础题组]
一、单项选择题
1．关于电流，下列说法中正确的是(　　)
A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大
B．电子运动的速率越大，电流越大
C．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大
D．因为电流有方向，所以电流是矢量
解析：电流的大小等于单位时间内流过导体横截面的电荷量，故A错误，C正确；电流的微观表达式I＝neSv，电流的大小由单位体积的电荷数、每个电荷所带电荷量、导体的横截面积和电荷定向移动的速率共同决定，故B错误；矢量运算遵循平行四边形定则，标量的运算遵循代数法则，电流的运算遵循代数法则，所以电流是标量，故D错误。
答案：C
2．2021·四川省宜宾高三上学期期末)手机已是我们生活中普遍使用的通信工具，如图所示是一种手机电池外壳上的文字说明，由此可知此电池的电动势和待机状态下的平均工作电流分别是(　　)

A．4.2 V，14.66 mA　　　　 B．4.2 V，700 mA
C．3.7 V，14.66 mA D．3.7 V，700 mA
解析：由手机电池外壳上的文字说明可知，4.2 V是充电电压，电池的电动势是3.7 V，1 700 mAh是电池的容量，即放电电流与待机时间的乘积，所以待机状态下平均工作电流I＝≈14.66 mA，故C正确。
答案：C
3．两根用同种材料制成的电阻丝甲和乙，甲电阻丝的长度和直径分别为l和d；乙电阻丝的长度和直径分别为2l和2d。将甲、乙两根电阻丝分别接入电路时，如果两电阻丝消耗的电功率相等，则加在两根电阻丝上的电压的比值应满足(　　)
A．＝1 B．＝
C．＝ D．＝2
解析：＝＝＝ρ∶ρ＝2，所以加在两根电阻丝上的电压的比值应满足＝，故C正确。
答案：C
4．电动机与小电珠串联接入电路，电动机正常工作时，小电珠的电阻为R1，两端电压为U1，流过的电流为I1；电动机的内电阻为R2，两端电压为U2，流过的电流为I2。则(　　)
A．I1
C．＝ D．<
解析：由题意可知I1＝I2，选项A错误因U2>I2R2，U1＝I1R1，则<，选项B、C错误，D正确。
答案：D
5．欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律，有一个长方体形的金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且a>b>c。电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻的阻值最小的是(　　)

解析：根据电阻R＝ρ可知，RA＝ρ，RB＝ρ，RC＝ρ，RD＝ρ，结合a>b>c可得：RC＝RD>RB>RA，故RA最小，A正确。
答案：A
二、多项选择题
6.某一导体的伏安特性曲线如图中AB(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是(　　)

A．B点的电阻为12 Ω
B．B点的电阻为40 Ω
C．工作状态从A变化到了B时，导体的电阻因温度的影响改变了1 Ω
D．工作状态从A变化到了B时，导体的电阻因温度的影响改变了10 Ω
解析：根据电阻的定义式可以求出A、B两点的电阻分别为RA＝ Ω＝30 Ω，RB＝ Ω＝40 Ω，所以ΔR＝RB－RA＝10 Ω，故B、D正确，A、C错误。
答案：BD
7．(2021·湖北宜昌一中模拟)一辆电动观光车蓄电池的电动势为E，内阻不计，当空载的电动观光车以大小为v的速度匀速行驶时，流过电动机的电流为I，电动车的质量为m，电动车受到的阻力是车重的k倍，忽略电动观光车内部的摩擦，则(　　)
A．电动机的内阻为R＝
B．电动机的内阻为R＝－
C．如果电动机突然被卡住而停止转动，则电源消耗的功率将变大
D．如果电动机突然被卡住而停止转动，则电源消耗的功率将变小
解析：根据能的转化与守恒定律，EI＝I2R＋kmgv，所以电动机的内阻为R＝－，B正确，A错误；当电动机突然被卡住而停止转动时，变成了纯电阻电路，回路的电流变大，故电源消耗的功率P＝EI将变大，C正确，D错误。
答案：BC
8．在如图所示的电路中，输入电压U恒为8 V，灯泡L标有“3 V　6 W”字样，电动机线圈的电阻RM＝1 Ω。若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是(　　)

A．电动机的输入电压是5 V
B．流过电动机的电流是2 A
C．电动机的效率是80%

D．整个电路消耗的电功率是10 W
解析：灯泡恰能正常发光，说明灯泡电压为3 V，电流为2 A，电动机的输入电压是8 V－3 V＝5 V，流过电动机的电流是I＝2 A，选项A、B正确；电动机内阻消耗功率I2RM＝4 W，电动机输入功率为5×2 W＝10 W，输出功率为6 W，效率为η＝60%，整个电路消耗的电功率是10 W＋6 W＝16 W，选项C、D错误。
答案：AB
[B组　能力题组]
9.(2021·广东广州模拟)定值电阻R1、R2、R3的阻值均为2 Ω，在电路中所消耗的电功率的最大值分别为10 W、10 W、2 W，现将这三个电阻按照如图所示的方式连接，则这部分电路消耗的电功率的最大值为(　　)

A．22 W B．12 W
C．15 W D．16 W
解析：由题意知R1＝R2＝R3＝2 Ω，P1m＝10 W，P2m＝10 W，P3m＝2 W，首先分析两个并联电阻R2、R3所允许消耗的最大功率。因为R2与R3并联，则两端电压相等，由公式P＝知道，R2与R3所消耗的功率一样。已知R2与R3本身允许的最大功率分别是10 W和2 W，所以R2、R3在该电路中的最大功率都是2 W，否则会超过R3的最大功率。再分析R1在电路中允许的最大功率。把R2与R3看成一个并联电阻R′，则电路就是R1与R′串联，而串联电路所流过的电流一样，再由P＝I2R知道，R1与R′所消耗功率之比为R1∶R′，R2与R3的并联阻值R′＝，即＝2，所以R1消耗的功率是并联电阻R′的两倍，则R1消耗的功率是2×4 W＝8 W＜10 W，所以这部分电路消耗的总功率最大为2 W＋2 W＋8 W＝12 W。
答案：B
10．(多选)额定电压均为220 V的白炽灯L1和L2的UI特性曲线如图甲所示，现将和L2完全相同的L3与L1和L2一起按如图乙所示电路接入220 V电路中。则下列说法正确的是(　　)

A．L2的额定功率约为99 W
B．L2的实际功率约为17 W
C．L2的实际功率比L3的实际功率小17 W
D．L2的实际功率比L3的实际功率小82 W
解析：由L2的伏安特性曲线可得，在额定电压220 V 时的电流为0.45 A，则L2的额定功率为P额＝U额I额＝99 W，故选项A正确；图示电路为L1和L2串联再与L3并联，所以L1和L2串联后两端的总电压为220 V，那么流过L1和L2的电流及两灯的电压满足I1＝I2，U1＋U2＝220 V，由L1和L2的UI图线可知，I1＝I2＝0.25 A，U1＝152 V，U2＝68 V，故灯L2的实际功率P2＝I2U2＝17 W，故选项B正确；由于L3两端的电压为220 V，故P3＝P额＝99 W，则P3－P2＝82 W，故选项C错误，D正确。
答案：ABD
11．如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1 m，b＝0.2 m，c＝0.1 m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其UI图像如图乙所示，当U＝10 V时，求电解液的电阻率ρ。

解析：由题图乙可求得U＝10 V时电解液的电阻为
R＝＝ Ω＝2 000 Ω。
由题图甲可知电解液长为l＝a＝1 m，
横截面积为S＝bc＝0.02 m2，
结合电阻定律R＝ρ得ρ＝＝ Ω·m＝40 Ω·m。
答案：40 Ω·m
12.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 Ω，电路中另一电阻R＝10 Ω，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；
(2)输入电动机的电功率；
(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)
解析：(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＝Ir＝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 kg。
答案：(1)5 A　(2)550 W　(3)53 kg
13．如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12 V，电解槽内阻rA＝2 Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，示数为6 A；当S2闭合，S1、S3断开时，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，示数为4 A。求：

(1)电炉子的电阻及发热功率；
(2)电动机的内阻；
(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，由欧姆定律得
R＝＝ Ω＝2 Ω，
其发热功率为
P＝UI1＝12×6 W＝72 W。
(2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得
UI2＝IrM＋P输出，
所以rM＝＝ Ω＝1 Ω。
(3)电解槽为非纯电阻元件，由能量守恒定律得
P化＝UI3－IrA，
所以P化＝(12×4－42×2)W＝16 W。
答案：(1)2 Ω　72 W　(2)1 Ω　(3)16 W