高考物理一輪復習 第八章 第1講 電流 電阻 電功及電功率課時作業(yè)（含解析）-人教版高三物理試題

電流電阻電功及電功率一、選擇題(本題共10小題，1～6題為單選題，7～10題為多選題)1.有四個金屬導體，它們的伏安特性曲線分別是圖中的a、b、c、d，則電阻最大的是()A．a(chǎn) B．bC．c D．d解析：D伏安特性曲線中斜率是電阻的倒數(shù)，所以斜率最小的阻值最大，據(jù)圖知d的斜率最小，阻值最大，D對．2.在如圖所示的電路中，AB為粗細均勻、長為L的電阻絲，以A、B上各點相對A點的電壓為縱坐標，各點離A點的距離x為橫坐標，則U隨x變化的圖線應為下圖中的()解析：A根據(jù)電阻定律，橫坐標為x的點與A點之間的電阻R＝ρeq\f(x,S)，這兩點間的電壓U＝IR＝Iρeq\f(x,S)(I、ρ、S為定值)，故U跟x成正比例關系，A正確．3.一臺電風扇的額定電壓為交流220V．在其正常工作過程中，用交流電流表測得某一段時間內(nèi)的工作電流I隨時間t的變化如圖所示．這段時間內(nèi)電風扇的用電量為()A．3.9×10－2度 B．5.5×10－2度C．7.8×10－2度 D．11.0×10－2度解析：B分段計算用電量，根據(jù)W＝UIt得W＝W1＋W2＋W3＝220×0.3×10×60J＋220×0.4×10×60J＋220×0.2×40×60J＝1.98×105J，而1度＝1kW·h＝3.6×106J，所以W＝1.98×105J＝0.055度＝5.5×10－2度，故B選項正確，A、C、D選項錯誤．4.(2018·襄陽模擬)如圖所示，一個電阻R和一個燈泡L串聯(lián)接在電壓恒為U的電源上，電路中的電流為I.電阻兩端的電壓為U1，電功率為P1；燈泡兩端的電壓為U2，電功率為P2，則下列關系式正確的是()A．P1＝UI B．P2＝eq\f(U2,R)C．U2＝U－IR D．U1＝U－IR解析：C電阻和燈泡均為純電阻，故P＝UI＝I2R＝eq\f(U2,R).R消耗的功率應為P1＝U1I，故A錯誤；燈泡的功率應為P2＝U2I＝eq\f(U\o\al(2,2),RL)，故B錯誤；根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律可以知道U1＋U2＝U，而電阻兩端的電壓U1＝IR，故U2＝U－IR，所以C選項是正確的，D錯誤．5．一只電飯煲和一臺洗衣機并聯(lián)接在輸出電壓為220V的交流電源上．(其內(nèi)電阻可忽略不計)，均正常工作．用電流表分別測得通過電飯煲的電流是5.0A，通過洗衣機電動機的電流是0.50A，則下列說法中正確的是()A．電飯煲的電阻為44Ω，洗衣機電動機線圈的電阻為440ΩB．電飯煲消耗的電功率為1555W，洗衣機電動機消耗的電功率為155.5WC．1min內(nèi)電飯煲消耗的電能為6.6×104J，洗衣機電動機消耗的電能為6.6×103JD．電飯煲發(fā)熱功率是洗衣機電動機發(fā)熱功率的10倍解析：C由于電飯煲是純電阻元件，所以R1＝eq\f(U,I1)＝44Ω，P1＝UI1＝1100W其在1min內(nèi)消耗的電能W1＝UI1t＝6.6×104J洗衣機為非純電阻元件，所以R2≠eq\f(U,I2)，P2＝UI2＝110W其在1min內(nèi)消耗的電能W2＝UI2t＝6.6×103J其熱功率P熱≠P2，所以電飯煲發(fā)熱功率不是洗衣機電動機發(fā)熱功率的10倍．6.在研究微型電動機的性能時，可采用如圖所示的實驗電路．當調節(jié)滑動變阻器R，使電動機停止轉動時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為1.0A和1.0V；重新調節(jié)R，使電動機恢復正常運轉時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和15.0V．則當這臺電動機正常運轉時()A．電動機的內(nèi)阻為7.5ΩB．電動機的內(nèi)阻為2.0ΩC．電動機的輸出功率為30.0WD．電動機的輸出功率為26.0W解析：D因為電動機停止轉動時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為1.0A和1.0V，電動機在沒有將電能轉化為機械能時屬于純電阻元件，故說明電動機的內(nèi)阻r＝eq\f(U1,I1)＝eq\f(1.0V,1.0A)＝1.0Ω，選項A、B錯誤；當電動機正常運轉時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和15.0V，則電動機的總功率為P總＝U2I2＝2.0A×15.0V＝30.0W，此時電動機的發(fā)熱功率為P熱＝Ieq\o\al(2,2)r＝(2.0A)2×1.0Ω＝4.0W，故電動機的輸出功率為P出＝P總－P熱＝30.0W－4.0W＝26.0W，選項C錯誤，D正確．7．一根粗細均勻的導體，接在電壓恒定的電源兩端，當導體的橫截面積減小eq\f(1,2)時(體積不變)，設溫度不變，則下列說法正確的是()A．電子定向移動的速率減小eq\f(1,2)B．電子定向移動的速率減小eq\f(1,4)C．作用在電子上的電場力減小eq\f(1,2)D．作用在電子上的電場力減小eq\f(1,4)解析：AC由電流的微觀式I＝nevS、歐姆定律I＝eq\f(U,R)和電阻定律R＝ρeq\f(l,S)聯(lián)立可得ρeq\f(l,S)＝eq\f(U,nevS)，即v＝eq\f(U,ρlne)，當導體的橫截面積減小eq\f(1,2)時，長度增長2倍，由速度關系式可知，電子定向移動速率減小eq\f(1,2)，由于是導體的長度增加2倍，則由電場強度E＝eq\f(U,l)可知，作用在電子上的電場力減小eq\f(1,2)，故A、C正確．8.(2018·棗莊檢測)如圖所示，R1和R2是同種材料、厚度相同、表面為正方形的導體，但R1的尺寸比R2的尺寸大．在兩導體上加相同的電壓，通過兩導體的電流方向如圖，則下列說法中正確的是()A．R1中的電流小于R2中的電流B．R1中的電流等于R2中的電流C．R1中自由電荷定向移動的速率大于R2中自由電荷定向移動的速率D．R1中自由電荷定向移動的速率小于R2中自由電荷定向移動的速率解析：BD設正方形邊長為L、厚度為d，則I＝eq\f(U,R)，R＝ρeq\f(L,S)＝ρeq\f(L,L·d)＝eq\f(ρ,d)，則I＝eq\f(Ud,ρ)，故R1、R2中的電流相等，A錯誤，B正確．由I＝nqSv＝nqLdv得L大的v就小，C錯誤，D正確．9.如圖所示，電源電動勢E＝3V，小燈泡L的規(guī)格為“2V0.4W”，開關S接1，當滑動變阻器調節(jié)器到R＝4Ω時，小燈泡L正常發(fā)光，現(xiàn)將開關S接2，小燈泡L和電動機M均正常工作．則()A．電源內(nèi)阻為1ΩB．電動機的內(nèi)阻為4ΩC．電動機正常工作電壓為1VD．電源效率約為93.3%解析：AD小燈泡正常工作時的電阻RL＝eq\f(U2,P)＝10Ω，流過小燈泡的電流I＝eq\f(P,U)＝0.2A，當開關S接1時，R總＝eq\f(E,I)＝15Ω，電源內(nèi)阻r＝R總－R－RL＝1Ω，A正確；當開關S接2時，電動機M兩端的電壓UM＝E－Ir－U＝0.8V，電源的效率η＝eq\f(E－Ir,E)＝eq\f(2.8V,3V)×100%≈93.3%，D正確．10．一個用特殊材料制成的電阻器D，其電流I隨它兩端的電壓U的關系圖像如圖甲所示，將它與兩個標準電阻R1、R2并聯(lián)后接在電壓恒為U的電源上，如圖乙所示，三個用電器消耗的電功率均為P.現(xiàn)將它們連接成如圖丙所示的電路，仍然接在該電源的兩端，設電阻器D和電阻R1、R2消耗的電功率分別為PD、P1、P2，它們之間的大小關系為()A．P1＝4P2 B．PD<P2C．P1<4P2 D．PD>P2解析：BC當三個電阻并聯(lián)接到電壓為U的電源上時，消耗的功率都是P，說明此時三個電阻的阻值相等．若將它們連接成如題圖丙所示的電路，仍然接在該電源的兩端，則R2與D并聯(lián)的阻值小于電阻R1，所以R1兩端電壓U1>eq\f(1,2)U，D與R2兩端電壓U2<eq\f(1,2)U，由D的I－U圖像可知，電壓越小，D的電阻越大，所以此時RD>R2.設題圖丙中總電流為I，則流過R2的電流I2>eq\f(1,2)I，由P＝I2R得P1<4P2，A錯誤、C正確．由P＝eq\f(U2,R)得：PD<P2，D錯誤、B正確．二、計算題(需寫出規(guī)范的解題步驟)11．(2018·福州質檢)如圖甲為一測量電解液電阻率的玻璃容器，P、Q為電極，設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U－I圖線如圖乙所示，當U＝10V時，求電解液的電阻率ρ是多少？解析：由題圖乙可求得電解液的電阻為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＝0.02m2，結合電阻定律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.(2018·福建四地六校聯(lián)考)如圖所示電路中，電源電動勢E＝12V，內(nèi)阻r＝2Ω，指示燈RL的阻值為16Ω，電動機M線圈電阻RM為2Ω.當開關S閉合時，指示燈RL的電功率P＝4W．求：(1)流過電流表的電流；(2)電動機M輸出的機械功率．解析：(1)指示燈的電功率P＝Ieq