高考物理一轮复习-第八章-第1讲-电流-电阻-电功-电功率

[A组基础题组]一、单项选择题1．关于电流，下列说法中正确的是()A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B．电子运动的速率越大，电流越大C．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大D．因为电流有方向，所以电流是矢量解析：电流的大小等于单位时间内流过导体横截面的电荷量，故A错误，C正确；电流的微观表达式I＝neSv，电流的大小由单位体积的电荷数、每个电荷所带电荷量、导体的横截面积和电荷定向移动的速率共同决定，故B错误；矢量运算遵循平行四边形定则，标量的运算遵循代数法则，电流的运算遵循代数法则，所以电流是标量，故D错误。答案：C2．(2021·四川省宜宾高三上学期期末)手机已是我们生活中普遍使用的通信工具，如图所示是一种手机电池外壳上的文字说明，由此可知此电池的电动势和待机状态下的平均工作电流分别是()A．4.2V，14.66mA B．4.2V，700mAC．3.7V，14.66mA D．3.7V，700mA解析：由手机电池外壳上的文字说明可知，4.2V是充电电压，电池的电动势是3.7V，1700mAh是电池的容量，即放电电流与待机时间的乘积，所以待机状态下平均工作电流I＝eq\f(1700mAh,116h)≈14.66mA，故C正确。答案：C3．两根用同种材料制成的电阻丝甲和乙，甲电阻丝的长度和直径分别为l和d；乙电阻丝的长度和直径分别为2l和2d。将甲、乙两根电阻丝分别接入电路时，如果两电阻丝消耗的电功率相等，A．eq\f(U甲,U乙)＝1 B．eq\f(U甲,U乙)＝eq\f(\r(2),2)C．eq\f(U甲,U乙)＝eq\r(2) D．eq\f(U甲,U乙)＝2解析：eq\f(Ueq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(甲)),Ueq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(乙)))＝eq\f(P甲R甲,P乙R乙)＝eq\f(R甲,R乙)＝ρeq\f(l,π（\f(d,2)）2)∶ρeq\f(2l,π（\f(2d,2)）2)＝2，所以加在两根电阻丝上的电压的比值应满足eq\f(U甲,U乙)＝eq\r(2)，故C正确。答案：C4．电动机与小电珠串联接入电路，电动机正常工作时，小电珠的电阻为R1，两端电压为U1，流过的电流为I1；电动机的内电阻为R2，两端电压为U2，流过的电流为I2。则()A．I1<I2 B．eq\f(U1,U2)>eq\f(R1,R2)C．eq\f(U1,U2)＝eq\f(R1,R2) D．eq\f(U1,U2)<eq\f(R1,R2)解析：由题意可知I1＝I2，选项A错误；因U2>I2R2，U1＝I1R1，则eq\f(U1,U2)<eq\f(R1,R2)，选项B、C错误，D正确。答案：D5．欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律，有一个长方体形的金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且a>b>c。电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻的阻值最小的是()解析：根据电阻R＝ρeq\f(l,S)可知，RA＝ρeq\f(c,ab)，RB＝ρeq\f(b,ac)，RC＝ρeq\f(a,bc)，RD＝ρeq\f(a,bc)，结合a>b>c可得：RC＝RD>RB>RA，故RA最小，A正确。答案：A二、多项选择题6.某一导体的伏安特性曲线如图中AB(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是()A．B点的电阻为12ΩB．B点的电阻为40ΩC．工作状态从A变化到了B时，导体的电阻因温度的影响改变了1ΩD．工作状态从A变化到了B时，导体的电阻因温度的影响改变了10Ω解析：根据电阻的定义式可以求出A、B两点的电阻分别为RA＝eq\f(3,0.1)Ω＝30Ω，RB＝eq\f(6,0.15)Ω＝40Ω，所以ΔR＝RB－RA＝10Ω，故B、D正确，A、C错误。答案：BD7．(2021·湖北宜昌一中模拟)一辆电动观光车蓄电池的电动势为E，内阻不计，当空载的电动观光车以大小为v的速度匀速行驶时，流过电动机的电流为I，电动车的质量为m，电动车受到的阻力是车重的k倍，忽略电动观光车内部的摩擦，则()A．电动机的内阻为R＝eq\f(E,I)B．电动机的内阻为R＝eq\f(E,I)－eq\f(kmgv,I2)C．如果电动机突然被卡住而停止转动，则电源消耗的功率将变大D．如果电动机突然被卡住而停止转动，则电源消耗的功率将变小解析：根据能的转化与守恒定律，EI＝I2R＋kmgv，所以电动机的内阻为R＝eq\f(E,I)－eq\f(kmgv,I2)，B正确，A错误；当电动机突然被卡住而停止转动时，变成了纯电阻电路，回路的电流变大，故电源消耗的功率P＝EI将变大，C正确，D错误。答案：BC8．在如图所示的电路中，输入电压U恒为8V，灯泡L标有“3V6W”字样，电动机线圈的电阻RM＝1Ω。若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是()A．电动机的输入电压是5VB．流过电动机的电流是2AC．电动机的效率是80%D．整个电路消耗的电功率是10W解析：灯泡恰能正常发光，说明灯泡电压为3V，电流为2A，电动机的输入电压是8V－3V＝5V，流过电动机的电流是I＝2A，选项A、B正确；电动机内阻消耗功率I2RM＝4W，电动机输入功率为5×2W＝10W，输出功率为6W，效率为η＝60%，整个电路消耗的电功率是10W＋6W＝16W，选项C答案：AB[B组能力题组]9.(2021·广东广州模拟)定值电阻R1、R2、R3的阻值均为2Ω，在电路中所消耗的电功率的最大值分别为10W、10W、2W，现将这三个电阻按照如图所示的方式连接，则这部分电路消耗的电功率的最大值为()A．22W B．12WC．15W D．16W解析：由题意知R1＝R2＝R3＝2Ω，P1m＝10W，P2m＝10W，P3m＝2W，首先分析两个并联电阻R2、R3所允许消耗的最大功率。因为R2与R3并联，则两端电压相等，由公式P＝eq\f(U2,R)知道，R2与R3所消耗的功率一样。已知R2与R3本身允许的最大功率分别是10W和2W，所以R2、R3在该电路中的最大功率都是2W，否则会超过R3的最大功率。再分析R1在电路中允许的最大功率。把R2与R3看成一个并联电阻R′，则电路就是R1与R′串联，而串联电路所流过的电流一样，再由P＝I2R知道，R1与R′所消耗功率之比为R1∶R′，R2与R3的并联阻值R′＝eq\f(R2,2)，即eq\f(R1,R′)＝2，所以R1消耗的功率是并联电阻R′的两倍，则R1消耗的功率是2×4W＝8W＜10W，所以这部分电路消耗的总功率最大为2W＋2W＋8W＝12W。答案：B10．(多选)额定电压均为220V的白炽灯L1和L2的UI特性曲线如图甲所示，现将和L2完全相同的L3与L1和L2一起按如图乙所示电路接入220V电路中。则下列说法正确的是()A．L2的额定功率约为99WB．L2的实际功率约为17WC．L2的实际功率比L3的实际功率小17WD．L2的实际功率比L3的实际功率小82W解析：由L2的伏安特性曲线可得，在额定电压220V时的电流为0.45A，则L2的额定功率为P额＝U额I额＝99W，故选项A正确；图示电路为L1和L2串联再与L3并联，所以L1和L2串联后两端的总电压为220V，那么流过L1和L2的电流及两灯的电压满足I1＝I2，U1＋U2＝220V，由L1和L2的UI图线可知，I1＝I2＝0.25A，U1＝152V，U2＝68V，故灯L2的实际功率P2＝I2U2＝17W，故选项B正确；由于L3两端的电压为220V，故P3＝P额＝99W，则P3－P2＝82W，故选项C错误，D答案：ABD11．如图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UI图像如图乙所示，当U＝10V时，解析：由题图乙可求得U＝10V时电解液的电阻为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横截面积为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.如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻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。试求：(1)通过电动机的电流；(2)输入电动机的电功率；(3)若电动机以v＝1m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量。(g取10m/s解析：(1)由电路中的电压关系可得电阻R的分压UR＝U－UV＝(160－110)V＝50V，流过电阻的电流IR＝eq\f(UR,R)＝eq\f(50,10)A＝5A，即通过电动机的电流IM＝IR＝5A(2)电动机的分压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(\s\up1(2),\s\do1(M))r＝20W，电动机输出的机械功率P出＝P电－P热＝530W，又因P出＝mgv，所以m＝eq\f(P出,gv)＝53kg。答案：(1)5A(2)550W(3)13．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