人教版高三物理一轮复习课时训练第七章课时1部分电路的欧姆定律焦耳定律

课时1部分电路的欧姆定律焦耳定律课时训练基础巩固1.(2018·浙江6月学考,13)两根材料和长度均相同的合金丝a,b的伏安特性曲线分别如图中A,B所示,则a,b的电阻Ra,Rb以及横截面积Sa,Sb的关系正确的是(B)a>Rb,Sa>Sb a>Rb,Sa<Sba<Rb,Sa>Sb a<Rb,Sa<Sb解析:由图象可知Ra>Rb,由R=ρLS可得Sa<Sb2.当电阻两端加上某一稳定电压时,通过该电阻的电荷量为0.3C,消耗的电能为0.9J。为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻,在其两端需加的电压和消耗的电能分别是(D)A.3V,1.8J B.3V,3.6JC.6V,1.8J D.6V,3.6J解析:根据电流做功的定义W=UIt=qU可得,U1=3V;为在相同时间内通过该电阻的电荷量加倍,即电流加倍,由U=IR知,U2=6V;再由W=qU得W2=3.6J。3.小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,加在灯泡两端的电压较小时,通过灯泡的电流也较小,灯丝的温度较低;加在灯泡两端的电压较大时,通过灯泡的电流也较大,灯丝的温度较高。已知一只灯泡两端的电压为1V时,通过灯泡的电流为0.5A;灯泡两端的电压为3V时,通过灯泡的电流是1A;则灯泡两端电压为2V时,通过灯泡的电流可能是(C)A.A B.C.0.8A D.1A解析:灯泡两端的电压为1V时,电流为0.5A,灯泡的电阻R1=2Ω,灯泡两端电压为3V时,电流为1A,灯泡的电阻R2=3Ω。当灯泡两端电压为2V时,灯泡的电阻大于2Ω而小于3Ω,所以这时通过灯泡的电流大于23A,而小于1AⅠ,Ⅱ两根不同材料的电阻丝,长度之比为l1∶l2=1∶5,横截面积之比为S1∶S2=2∶3,电阻之比为R1∶R2=2∶5,外加电压之比为U1∶U2=1∶2,则它们的电阻率之比为(B)∶∶3 ∶∶3解析:由R=ρlS得ρ=RSl,ρ1∶ρ2=R15.的话筒可以把声音信号转换为电流信号。碳精话筒的结构如图所示,碳精盘和振动膜之间充满了接触不紧密的碳粒。声音使振动膜振动,改变碳粒接触的紧密程度,可改变电路中电流的大小。对此,以下说法正确的是(C)A.如果声波的频率越高,则电路中的电流越大B.如果声波的频率越高,则电路中的电流越小C.如果声波的振幅越高,则电路中的电流越大D.如果声波的振幅越高,则电路中的电流越小解析:改变碳粒接触的紧密程度,实际上改变的是其电阻,接触越紧密,电阻越小;而声波的振幅越高,则碳粒接触的程度越紧密,电阻越小,电流越大。6.(2019·浙江1月学考)如图是常见的LED显示屏。现有一显示屏是由某种型号的LED灯组成的,每只灯在不同电压下发出不同颜色的光,发光时的工作电流均约为20mA。当电压为1.4V时发红光,当电压为1.8V时发黄光,当电压为3.2V时发蓝光。已知该显示屏面积为3m2,1m2×10×102×103W×104×106W解析:当整个显示屏上所有LED灯都发光时,可取LED灯的工作电压为3.2V,则该显示屏的总电功率应为P=nUI=3××104××0.02W=1920W,故最接近于1×103W,选项B正确。7.一般金属材料的电阻率有以下特性:纯金属的电阻率小,合金的电阻率大;电阻率随温度的升高而增大,但有的金属电阻率随温度变化而显著变化,有的合金的电阻率几乎不受温度的影响。根据以上信息,判断以下说法中正确的是(B)B.电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作制成解析:连接电路的导线电阻越小越好;电炉、电阻器的电阻丝需要有较大的电阻值;电阻温度计的电阻值需要随温度明显变化;标准电阻的阻值不能随温度变化而变化。8.实验中,为调节电路中的电流强度的大小,常将两变阻器串联如图a或并联如图b在电路中,分别用以粗略和精细调节。已知图中变阻器R1的最大值远大于变阻器R2的最大值,则以下说法正确的是(D)A.当电路a并联接入电路中时,起粗略调节作用的是电阻R2B.当电路b串联接入电路中时,起精细调节作用的是电阻R2C.把电路a无论串联还是并联接入电路中,电阻R1都起精细调节作用D.把电路b无论串联还是并联接入电路中,电阻R2都起粗略调节作用解析:变阻器R1与R2串联时,总电阻值主要取决于大电阻,故调节R1时电路中电流变化较大,即R1起粗略调节作用;而当变阻器R1与R2并联时,总电阻值则主要取决于小电阻,故调节R2时电路中电流变化较大,即R2起粗略调节作用。故选项D正确。9.如图是某品牌吊扇的相关参数,假设吊扇的吊杆下方的转盘与扇叶的总质量为7kg,则吊扇(g=10m/s2)(B)A.吊扇的内电阻为880Ω0.25AC.正常工作时吊扇机械功率等于55WD.正常工作时吊杆对转盘的拉力大于70N解析:由于吊扇不是纯电阻元件,根据题述和铭牌数据,不能计算出吊扇的内电阻,选项A错误;由P=UI可得,以额定功率工作时通过吊扇的电流为I=PU=0.25A10.夏天的空调器正常工作时,制冷状态与送风状态交替运行。若整晚开启额定电压为220V、制冷时工作电流为7.4A的空调,与整晚使用“220V,65W”的电风扇相比,则空调消耗的电能与电风扇消耗电能的倍数最接近于下列数值中的(C)倍解析:空调制冷状态下的功率P=UI=220×7.4W=1628W,该数值约为“65W”的25倍;考虑到送风状态下的功率应明显小于制冷状态的功率,故D错误,A,B脱离实际,选C最合适。11.下表列出了某品牌电动自行车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行驶速度行驶,则(D)自重40kg额定电压48V载重75kg额定电流12A最大行驶速度20km/h额定输出功率350WA.电动机的输入功率为350WB.电动机的内电阻为4ΩC.该车获得的牵引力为104ND.该车受到的阻力为63N解析:由于U=48V,I=12A,则P入=IU=576W,故选项A错误;因P入=P出+I2r,得r=576-350122Ω=11372Ω,故选项B错误;由P63N,故选项C错误,D正确。12.如图所示的电路中,电源的输出电压恒为U,电动机M线圈电阻与电炉L的电阻相同,电动机正常工作,在相同的时间内,下列判断正确的是(A)解析:电炉是纯电阻电器,电动机是非纯电阻电器,由于电炉和电动机构成串联电路,二者的电流相等,而RL=RM,则电炉两端电压小于电动机两端电压,又Q=I2Rt,P=UI,故A正确,B,C,D错误。13.如图所示,图甲有一电动机,当滑动变阻器的触头从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示,已知电流表读数在0.2A以下时,电动机没有发生转动,不考虑电表对电路的影响,以下结论不正确的是(C)A.电路中的电源电动势为3.9VB.电动机的电阻为4ΩC.此电路中,电动机的最大输出功率为0.90WD.变阻器的最大阻值为32Ω解析:由于图乙中最上面的图线表示电压表V2的电压与电流表A的电流的变化关系,此图线的斜率大小等于电源的内阻,即r=3.6-3Ω;因为电流I=0.1A时,U=3.6V,则电源的电动势E=U+Ir=3.6V+×3V=3.9V,故A正确;由图乙中下方图线可知,电动机的电阻rM=0.8-0.40.1Ω=4Ω,故B正确;当I=0.3A时,U=3V,电动机的输入功率最大,最大输入功率为P=UI=3×0.3W=0.9W,电动机热功率为PrM0.54W,故C不正确;当I=0.1A时,电路中电流最小,变阻器的电阻为最大值,所以R=EIrrM=（3.90.1能力提升14.如图1是正被广泛使用的太阳能路灯,图2是其简化电路,光控开关S白天与触点1接触,太阳能电池板为蓄电池充电,晚上与触点2接触,蓄电池给路灯供电。太阳能电池板在晴天时每天可接收太阳能6kW·h,能使“24V,15W”的路灯正常工作6天(假设路灯平均每天工作8h)。则该路灯(D)A.所采用蓄电池的电动势为24V1.6AC.正常工作一天消耗的电能是0.015kW·hD.把光能转化为有效电能的转化效率为12%解析:蓄电池有内阻,要使路灯正常工作,其电动势应大于24V,A错误;由P=UI可得,路灯正常工作时的电流I=PU=1524A=,B错误;路灯正常工作时的功率P=15W=0.015kW,该路灯正常工作一天消耗的电能W=Pt=0.015kW×8h=0.12kW·h,C错误;路灯正常工作6天消耗的电能是W电=nW=6×0.12kW·h=0.72kW·h,太阳能电池板把光能转化为电能的转化效率η=W电W太×～0.3s,它由若干个相继发生的闪击构成。每个闪击持续时间仅40～80μ×109V,云地间距离约为1km;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6C,闪击持续时间约为60μs。根据以上数据,下列判断正确的是(C)×109J×1014W×10×108解析:第一个闪击过程中电功约为W=QU=6×109J,则整个闪电过程向外释放的能量E>W=6×109J,故A错误;第一个闪击过程的平均功率约为P=Wt=1×1014W,由于一次闪电过程的电荷转移主要发生在第一个闪击过程中,但整个闪电过程中的时间远大于60μs,故B错误;根据题意第一个闪击过程中转移电荷量约为Q=6C,时间约为t=60μs,故平均电流为I平=Qt=1×16.一台小型电动机在3V电压下工作,用此电动机提升所受重力为4N的物体时,通过它的电流是0.2A。在30s内可使该物体匀速提升3m。若不计除电动机线圈生热之外的能量损失,求:(1)电动机的输入功率。(2)在提升重物的30s内,电动机线圈所产生的热量。(3)线圈的电阻。解析:(1)电动机的输入功率P入×3W=0.6W。(2)电动机提升重物的机械功率P机=Fv=4×330根据能量关系P入=P机+PQ,得热功率PQ=P入P机=(0.60.4)W=0.2W,所产生的热量Q=PQ×30J=6J。(3)根据焦耳定律Q=I2Rt,得线圈的电阻R=QI2t=60.答案:(1)0.6W(2)6J(3)5Ω～10m以内或雷雨天的大树附近,就可能发生触电事故,这种触电叫做跨步电压触电。人受到较高的跨步电压作用时,双脚会抽筋而身体倒地。经验证明,人倒地后电流在体内持续作用2s,就会致命。当人发觉跨步电压威胁时,应赶快把双脚并在一起,或尽快用一条腿跳着离开危险区。跨步电压示意图如图所示,人受到跨步电压时,电流是沿着人的下身,从脚经腿、胯部又到脚与大地形成通路,若站在湿地上某人两脚间距离为0.5m,一只脚的电阻是300Ω,躯干内部电阻为1000Ω,设每米湿地的电阻为100Ω。(1)若通过人体躯干的电流为0.1A时,则跨步电压和通过人体和湿地的总电流为多大?(2)若人两脚之间距离增大为1.0m过程中通过人体和湿地的总电流不变,则跨步电压和通过人体产生的电功率各为多少?如果通过躯干的电流达到0.1A至1.0A时就能使心脏进入纤维性颤动而对人体产生伤害甚至导致死亡,那么以上两种情况对人体有危险吗?解析:(1)把人体两脚之间和两脚之间湿地分别看成一个电阻,则两电阻并联,人体两脚间电阻为R1=(300×2+1000)Ω=1600Ω,当两脚间距离为0.5m时两脚间湿地电阻为R