2025版高考物理一轮总复习专题8恒定电流第1讲电流电阻电功及电功率课后提能演练

专题八第1讲学问巩固练1．甲、乙两根保险丝均为同种材料制成，直径分别是d1＝0.5mm和d2＝1mm，熔断电流分别为2.0A和6.0A．把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中，允许通过的最大电流是()A．6.0A B．7.5AC．10.0A D．8.0A【答案】B【解析】因甲、乙两保险丝等长，由R＝ρeq\f(l,S)＝ρeq\f(L,π\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))2)，知eq\f(R1,R2)＝4．当R1、R2并联时，令I1＝2A，则由I1R1＝I2R2，得I2＝8A＞6A，故I1不能取2A；令I2＝6A，则由I1R1＝I2R2，得I1＝1.5A＜2.0A，故两者并联时，整个电路允许通过的最大电流I＝I1＋I2＝(1.5＋6)A＝7.5A．故B正确．2．下面给出的四个图像中，最能正确地表示家庭常用的白炽灯泡在不同电压下消耗的电功率P与电压平方U2之间函数关系的是()ABCD【答案】C3．(多选)如图是小灯泡L(灯丝材料是钨)和某种特别电阻R的伏安特性曲线，M为两曲线交点．下列说法正确的有()A．在M点状态下，小灯泡L和电阻R的功率相等B．在M点状态下，小灯泡L的阻值比电阻R的小C．曲线a是小灯泡L的伏安特性曲线，曲线b是电阻R的伏安特性曲线D．曲线a是电阻R的伏安特性曲线，曲线b是小灯泡L的伏安特性曲线【答案】AC4．下图为一块长方体铜块，将1和2、3和4分别接在一个恒压源(输出电压保持不变)的两端，通过铜块的电流之比为()A．1 B．eq\f(c2,a2)C．eq\f(a2,b2) D．eq\f(b2,c2)【答案】B【解析】依据电阻定律R＝ρeq\f(L,S)得，当在1、2两端加上恒定电压U时，R12＝ρeq\f(a,bc)，通过铜块的电流I12＝eq\f(Ubc,ρa)；当在3、4两端加上恒定的电压时，R34＝ρeq\f(c,ab)，通过铜块的电流I34＝eq\f(Uab,ρc)，所以I12∶I34＝eq\f(c2,a2)．故B正确，A、C、D错误．5．(多选)如图所示，两个截面不同、长度相等的匀称铜棒接在电路中，两端电压为U，接通电路后()A．通过两棒的电流相等B．两棒的自由电子定向移动的平均速率相等且等于光速C．两棒内的电场强度不同，细棒内场强E1小于粗棒内场强E2D．细棒两端的电压U1大于粗棒两端的电压U2【答案】AD【解析】两棒串联，I1＝I2，故A正确；由电流微观表达式I＝nqSv知，因为S1＜S2，所以自由电子的定向运动速率v1＞v2，故B错误；E＝eq\f(U,d)＝eq\f(IR,d)＝eq\f(I,d)·ρeq\f(d,S)＝eq\f(Iρ,S)，因为S1＜S2，所以E1＞E2，故C错误；U＝IR＝I·eq\f(ρd,S)，因为S1＜S2，所以U1＞U2，故D正确．6．光敏电阻是一种对光敏感的元件，典型的光敏电阻在没有光照耀时其电阻可达100kΩ，在有光照耀时其电阻可减小到100Ω，小明同学用这样的光敏电阻和试验室里0.6A量程的电流表或3V量程的电压表、定值电阻以及两节干电池，设计一个比较灵敏的光照强度测量计，下列电路可行的是()ABCD【答案】B【解析】A图中当光敏电阻阻值在100Ω～100kΩ改变时，电压表的读数范围Umax＝eq\f(1×105,1×105＋10)×3V≈3V，Umin＝eq\f(100,100＋10)×3V≈2.73V，读数改变范围很小，A不符合题意；B图中当光敏电阻阻值在100Ω～100kΩ改变时，电压表的读数范围Umax＝eq\f(1×105,1×105＋1×104)×3V≈2.73V，Umin＝eq\f(100,100＋1×104)×3V≈0.03V，读数改变范围较大，B符合题意；C图中电流表读数是恒定的，C不符合题意；D图中当光敏电阻阻值在100Ω～100kΩ改变时，电流表读数很小，且改变范围也很小，D不符合题意．7．如图所示，A、B两盏电灯的额定电压都为110V，额定功率分别为PA＝25W，PB＝100W．把它们接到220V的电路上，下面四种接法中，两灯不行能正常发光的是()ABCD【答案】A综合提升练8．(2024年盐城模拟)横截面直径为d、长为L的导线，两端电压为U，当三个参量中一个或两个改变时，不影响自由电子定向移动的平均速率的因素是()A．电压U B．直径dC．长度L D．长度L和直径d【答案】B【解析】电压U改变时，由欧姆定律得知，电流改变，由电流的微观表达式I＝nqvS得知，自由电子定向运动的平均速率v改变，A错误；导线横截面的直径d，由S＝eq\f(πd2,4)，则有I＝nqveq\f(πd2,4)，由电阻定律得R＝ρeq\f(L,S)，电流I＝eq\f(U,R)＝eq\f(US,ρL)＝eq\f(U,ρL)×eq\f(πd2,4)，解得v＝eq\f(U,nqρL)．自由电子定向运动的平均速率v不变，B正确；导线长度L改变，由电阻定律得知，电阻改变，电流改变，则由电流的微观表达式I＝nqvS知，自由电子定向运动的平均速率v改变，C、D错误．9．(多选)将如图所示装置安装在沿直轨道运动的火车车厢中，使杆沿轨道方向固定，就可以对火车运动的加速度进行检测．闭合开关S，当系统静止时，穿在光滑绝缘杆上的小球停在O点，固定在小球上的变阻器滑片停在变阻器BC的正中心，此时，电压表指针指在表盘刻度中心．当火车在水平方向有加速度时，小球在光滑绝缘杆上移动，滑片P随之在变阻器上移动，电压表指针发生偏转．当火车向左加速运动时，电压表的指针向右偏，则()A．电压表指针向左偏，说明火车可能在向右做加速运动B．电压表指针向右偏，说明火车可能在向右做加速运动C．电压表指针向左偏，说明火车可能在向右做减速运动D．电压表指针向右偏，说明火车可能在向右做减速运动【答案】AD10．有一根瘦长而匀称的金属材料，长为l，电阻率为ρ，横截面积外方(正方形)内圆，正方形边长为a，如图所示，现把它沿垂直纸面方向接入电路中，当电压为U时，电流为I，内圆的直径为多大？解：设内圆直径为d．金属材料电阻R＝eq\f(U,I)， ①由电阻定律有R＝ρeq\f(l,S)， ②由几何关系有S＝a2－eq\f(πd2,4)， ③联立①②③，解得d＝2eq\r(\f(a2U－ρlI,πU))．11．如图所示，在相距40km的A、B两地架两条输电线，电阻共为800Ω，假如在A、B间的某处发生短路，这时接在A处的电压表示数为10V，电流表的示数为40mA，求发生短路处距A处有多远？解：设发生短路处距离A处为x，据题意，知A、B两地间的距离l＝40km，电压表示数U＝10V，电流表的示数I＝40mA＝4.0×10－2A，R总＝800Ω．依据欧姆定律I＝eq\f(U,R)，可得A端到短路处的两根输电线的电阻Rx＝eq\f(U,I)＝eq\f(10,4.0×10－2)Ω＝250Ω， ①依据电阻定律可知Rx＝ρeq\f(2x,S)， ②A、B两地间输电线的电阻R总＝ρeq\f(2l,S)， ③由eq\f(②,③)得eq\f(Rx,R总)＝eq\f(x,l)， ④解得x＝eq\f(Rx,R总)l＝eq\f(250,800)×40km＝12.5km．12．如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉，恒定电压U＝12V，电解槽内阻rA＝2Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，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；(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．解：(1)电炉为纯电阻元件，由欧姆定律得R＝eq\f(U,I1)＝eq\f(12,6)Ω＝2Ω．其发热功率为P＝UI1＝12×