2018届高考物理课时复习作业题4

课时作业21电流电阻电功电功率时间：45分钟一、单项选择题1．(2016·广州调研)电位器是变阻器的一种．如图所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯的亮度，下列说法正确的是()A．连接A、B使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮B．连接A、C使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮C．连接A、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗D．连接B、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮解析：根据电位器结构和连接可知：连接A、B使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大，回路电流减小，灯泡变暗，A错误；同理，D正确；连接A、C时，滑动触头不能改变回路电阻，灯泡亮度不变，B、C错误．答案：D2．两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同的电压，则在相同时间内通过它们的电荷量之比为()A．14 B．18C．116 D．161解析：对于第一根导线，均匀拉长到原来的2倍，则其横截面积必然变为原来的eq\f(1,2)，由R＝eq\f(ρl,S)可得其电阻变为原来的4倍；第二根导线对折后，长度变为原来的eq\f(1,2)，横截面积变为原来的2倍，故其电阻变为原来的eq\f(1,4).给上述变化后的裸导线加上相同的电压，由欧姆定律得I1＝eq\f(U,4R)，I2＝eq\f(U,R/4)＝eq\f(4U,R)，由I＝eq\f(q,t)可知，在相同时间内，电荷量之比q1q2＝I1I2＝116.答案：C3．A、B两盏电灯的额定电压都是110V，额定功率PA＝100W，PB＝40W，若接入电压是220V的下列电路上，则使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗的电功率最小的电路是()解析：由P＝eq\f(U2,R)和已知条件可知，RA<RB.对于A电路，由于RA<RB，所以UB>110V，B灯被烧坏；对于B电路，由于RA<RB，A灯与变阻器并联，并联电阻更小于RB，UB>110V，B灯被烧坏；对于C电路，B灯与变阻器并联电阻可能等于RA，所以可能有UA＝UB＝110V，两灯可以正常发光；对于D电路，若变阻器的有效电阻等于A、B的并联电阻，则UA＝UB＝110V，两灯可以正常发光．比较C、D两个电路，由于C电路中变阻器功率为P1＝(IA－IB)×110V，而D电路中变阻器功率为P2＝(IA＋IB)×110V，所以C电路消耗的功率最小．综上所述，C正确．答案：C4．如图所示为甲、乙两灯泡的I－U图象，根据图象计算甲、乙两灯泡并联在电压为220V的电路中实际发光的功率分别为()A．15W30W B．30W40WC．40W60W D．60W100W解析：两灯泡并联在电压为220V的电路中，则两只灯泡两端的电压均为220V，根据I－U图象知：甲灯实际工作时的电流约为I甲＝0.18A，乙灯实际工作时的电流为I乙＝0.27A，所以功率分别为P甲＝I甲U＝0.18×220W≈40W；P乙＝I乙U＝0.27×220W≈60W，C正确．答案：C5．(2016·江西师大附中检测)在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50A和2.0V．重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V．则这台电动机正常运转时输出功率为()A．32W B．44WC．47W D．48W解析：电动机停止转动时，可将电路看成纯电阻电路，则电动机电阻R′＝eq\f(U1,I1)＝eq\f(2.0,0.5)Ω＝4Ω；当电动机正常运转时，电动机的输入功率P＝I2U2＝2.0×24W＝48W，电动机电阻消耗功率PR′＝Ieq\o\al(2,2)R＝4×4W＝16W，电动机的输出功率P出＝P－PR＝32W，A正确．答案：A二、多项选择题6.如图所示，在一幢居民楼里有各种不同的用电器，如电灯、电视机、洗衣机、微波炉、排油烟机等．停电时，用多用电表测得A、B间的电阻为R；供电后，设各家用电器全都同时使用时，测得A、B间电压为U，进线电流为I；经过一段时间t，从总电能表中测得这段时间内消耗的电能为W，则下列表达式用来计算该幢楼居民用电的总功率P，其中正确的是()A．P＝I2RB．P＝eq\f(U2,R)C．P＝IUD．P＝eq\f(W,t)解析：电路消耗电功率的计算公式P＝UI、P＝eq\f(W,t)是普遍适用的，而A、B两选项中公式只适用于纯电阻电路，而电视机、洗衣机、微波炉和排油烟机等都不是纯电阻，A、B错误，C、D正确．答案：CD7．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运行速度行驶，则()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576WB．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＝IU＝576W，故选项A正确；因P入＝P出＋I2r，r＝eq\f(576－350,122)Ω＝eq\f(113,72)Ω，故选项B错；由P出＝Fv＝Ffv，F＝Ff＝63N，故选项C错，D正确．答案：AD8.如图所示是某导体的I－U图线，图中α＝45°，下列说法正确的是()A．通过该导体的电流与其两端的电压成正比B．此导体的电阻R＝2ΩC．I－U图线的斜率表示电阻的倒数，所以R＝cot45°＝1.0ΩD．在该导体两端加6.0V电压时，每秒通过导体截面的电荷量是3.0C解析：由题可知，通过该导体的电流I与其两端电压U成正比，A正确；导体电阻R＝eq\f(U,I)＝2Ω，对应I－U图线斜率的倒数，但R≠cot45°，B正确，C错误；当U＝6.0V时，I＝eq\f(U,R)＝3.0A，故每秒通过该导体截面的电荷量为q＝It＝3.0C，D正确．答案：ABD三、计算题9.右图是提升重物用的直流电动机工作时的电路图．电动机内阻r＝0.8Ω，电路中另一电阻R＝10Ω，直流电压U＝160V，电压表示数UV＝110V.(1)求通过电动机的电流．(2)求输入电动机的电功率．(3)若电动机以v＝1m/s的速度竖直向上提升重物，求该重物的质量．(g取10m/s2)解析：(1)由电路中的电压关系可得电阻R两端的电压UR＝U－UV＝(160－110)V＝50V流过电阻R的电流IR＝eq\f(UR,R)＝eq\f(50,10)A＝5A即通过电动机的电流IM＝IR＝5A.(2)电动机两端的电压UM＝UV＝110V输入电动机的功率P电＝IMUM＝550W.(3)电动机的发热功率P热＝Ieq\o\al(2,M)r＝20W电动机输出的机械功率P出＝P电－P热＝530W又因为P出＝mgv所以m＝eq\f(P出,gv)＝53kg.答案：(1)5A(2)550W(3)53kg10.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10cm，设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率ρ＝0.314Ω·m，现在钻孔的上表面和底部加上电压，测得U＝100V，I＝100mA.求该钻孔的深度．(π取3.14)解析：盐水电阻R＝eq\f(U,I)＝1000Ω，由电阻定律知，R＝eq\f(ρh,S)，S＝πr2＝3.14×10－2m2.解得h＝100m答案：100m11．如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12V，电解槽内阻rA＝2Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，示数为6A；当S2闭合，S1、S3断开时，示数为5A，且电动机输出功率为35W；当S3闭合，S1、S2断开时，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为多少．解析：(1)电炉子为纯电阻元件，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＝12×6W＝72W.(2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得：UI2＝Ieq\o\al(2,2)rM＋P输出所以：rM＝eq\f(UI2－P输出,I\o\al(2,2))＝eq\f(12×5－35,52)Ω＝1Ω.(3)电解槽为非纯电阻元件，由能量守恒定律得：P化＝UI3－Ieq\o\al(2,3)rA所以P化＝(12×4－