（新课标）高考物理 7.1 欧姆定律 电功及电功率达标训练

第七章第一节欧姆定律电功及电功率一、选择题(本题共10小题，每题7分，至少一个答案正确，选不全得4分，共70分)1．(·浙江理综)功率为10W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60W的白炽灯相当．根据国家节能战略，年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有2只60W的白炽灯，均用10W的LED灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近A．8×108kW·h B．8×1010kW·hC．8×1011kW·h D．8×1013kW·h解析用2只各为10W的LED灯代替白炽灯，节省功率2(60－10)W＝0.1kW，设白炽灯每天点亮5小时，则一天节省0.1kW×5h＝0.5kW·h，一年365天，全国近14亿人口，约4亿个家庭，则这4亿个家庭一年节省4×108×365×0.5kW·h＝7.3×1010kW·h，最接近B选项．答案B2．我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道，当环中的电流是10mA时(设电子的速度是3×107m/s)，在整个环中运行的电子数目为(电子电荷量e＝1.6×10－A．5×1011 B．5×1010C．1×102 D．1×104解析由电流的定义式有I＝eq\f(Ne,T)，而T＝eq\f(L,v)，所以N＝eq\f(IL,ev)＝eq\f(10×10－3×240,1.6×10－19×3×107)个＝5×1011个，A正确．答案A3．对于欧姆定律，下列理解正确的是A．由I＝U/R可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比B．由R＝eq\f(U,I)可知，导体的电阻跟电压成正比，跟电流成反比C．由U＝IR可知，导体两端的电压随电阻的增大而增大D．由R＝eq\f(U,I)可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零解析导体的电阻由导体本身的因素所决定，与所加的电压、流过的电流无关，B、D均错；导体两端的电压由电源所决定，C错；由欧姆定律知，A对．答案A4．横截面直径为d、长为l的导线，两端电压为U，当这三个量中一个量改变时，对自由电子定向运动的平均速度的说法正确的是A．电压U加倍时速度不变B．导线长度l加倍时速度不变C．导线横截面的直径d加倍时速度不变D．导线横截面的直径d加倍时速度加倍解析由I＝nqvS、U＝IR和R＝ρeq\f(l,S)，得U＝ρlnqv，可知C正确．答案C5．用电器距离电源为L，线路上的电流为I，为使在线路上的电压降不超过U，已知输电线的电阻率为ρ.那么，输电线的横截面积的最小值是A.eq\f(ρL,R) B.eq\f(2ρLI,U)C.eq\f(U,ρLI) D.eq\f(2UL,Iρ)解析由题意知，输电线最大电阻R＝eq\f(U,I)，根据电阻定律得R＝ρeq\f(2L,S)，S＝eq\f(2ρLI,U)，故B正确．答案B6．(·衡水一中月考)两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图7－1－8所示，则A和B导线的横截面积之比为A．2∶3B．1∶3C．1∶2D．3∶1解析由图象可知两导线电压降分别为UA＝6V，UB＝4V；由于它们串联，则3RB＝2RA；由电阻定律可知eq\f(RA,RB)＝eq\f(LAsB,LBsA)，解得eq\f(sA,sB)＝eq\f(1,3)，选项B正确．答案B7．如图7－1－9所示为一未知电路，现测得两个端点a、b之间的电阻为R，若在a、b之间加上电压U，测得通过电路的电流为I，则该未知电路的电功率一定为A．I2R B.eq\f(U2,R)C．UI D．UI－I2R解析因不知是否为纯电阻电路，故选C.答案C8．(·青岛模拟)如图7－1－10所示的电路中，电源的输出电压恒为U，电动机eq\o\ac(○,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．电炉放出的热量与电动机放出的热量相等B．电炉两端电压小于电动机两端电压C．电炉两端电压等于电动机两端电压D．电动机消耗的功率等于电炉消耗的功率解析电炉是纯电阻，电动机是非纯电阻，由于电炉和电动机构成串联电路，通过二者的电流相等，由Q＝I2Rt知，A正确；由IUM＞I2RM，得UM＞IRM，而UL＝IRL，所以UM＞UL，B正确，C错误；PM＝IUM＞PL＝IUL，D错误．答案AB9．如图7－1－11所示，用输出电压为1.4V、输出电流为100mA的充电器对内阻为2Ω的镍－氢电池充电．下列说法正确的是A．电能转化为化学能的功率为0.12WB．充电器输出的电功率为0.14WC．充电时，电池消耗的热功率为0.02WD．充电器把0.14W的功率储蓄在电池内解析充电器对电池的充电功率为P总＝UI＝0.14W，电池充电时的热功率为P热＝I2r＝0.02W，所以转化为化学能的功率为P化＝P总－P热＝0.12W，因此充电器把0.12W的功率储蓄在电池内，故A、B、C正确，D错误．答案ABC10．(·太原模拟)一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36W与36V．若把此灯泡接到输出电压为18V的电源两端，则灯泡消耗的电功率A．等于36W B．小于36W，大于9WC．等于9W D．小于9W解析当灯泡两端加36V的电压时，灯泡能够正常工作，消耗的电功率为36W，此时灯泡的电阻为36Ω.当灯泡两端加上18V的电压时，灯泡不能正常工作，消耗的电功率必然小于36W，而此时灯丝的温度要比加36V时的低，则工作时的电阻必然小于36Ω，则由公式P＝eq\f(U2,R)可以得出此时消耗的电功率要大于9W，故B选项正确．答案B二、计算题(本大题共2小题，共30分．要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11．(12分)如图7－1－12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＝1m，b＝0.2m，c＝0.1m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其U－I图线如图乙所示，当U＝10V时，求电解液的电阻率ρ是多少？解析由题图乙可求得电解液的电阻为R＝eq\f(U,I)＝eq\f(10,5×10－3)Ω＝2000Ω由题图甲可知电解液长为：l＝a＝1m截面积为：S＝bc＝0.02m结合电阻定律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．(18分)电动自行车是目前一种较为时尚的代步工具，某厂生产的一种电动自行车，设计质量(包括人)为m＝80kg，动力电源选用能量存储量为“36V、10Ah”(即输出电压恒为36伏，工作电流与工作时间的乘积为10安培小时)的蓄电池(不计内阻)，所用电源的额定输出功率P＝180W，由于电动机发热造成的损耗(其他损耗不计)，自行车的效率为η＝80%.如果自行车在平直公路上行驶时所受阻力跟行驶速率和自行车对地面的压力的乘积成正比，即Ff＝kmgv，其中k＝5.0×10－3s·m－1，g取10m/s2.求：(1)该自行车保持额定功率行驶的最长时间是多少？(2)自行车电动机的内阻为多少？(3)自行车在平直的公路上能达到的最大速度为多大？解析(1)根据公式：P＝IU，I＝5A再根据电池容量可得t