2020年物理高考大一轮复习 第8章 恒定电流 第23讲 电流 电阻 电功及电功率练习（含解析）

第23讲 电流 电阻 电功及电功率解密考纲主要考查欧姆定律、电阻定律、电功、电功率、焦耳定律、伏安特性曲线等1(2019长春月考)一根均匀电阻丝的电阻为R，在温度不变的情况下，下列情况中其电阻值为2R的是()A当长度不变，横截面积增大一倍时 B当横截面积不变，长度增大一倍时C长度和横截面积都缩小一倍时D长度和横截面半径都增大一倍时B解析 由R可知，长度不变，横截面积增为2倍时，电阻变为原来的一半，选项A错误；当横截面积不变，长度增大一倍时，电阻变为原来的2倍，选项B正确；当长度和横截面积都缩小一半时，电阻不变，选项C错误；当长度和横截面半径都增大一倍时，电阻变为原来的，选项D错误2(2019宁波月考)如图甲所示，两根材料相同、粗细不同的均匀导体A、B叠在一起串联接入电路，从上往下测得两导体沿长度方向的电势变化如图乙所示，已知导体A的电阻为R，则导体B的电阻为()ARB2RC3RD4RB解析 由于两导线串联，电流相等，IAIB，由UIRI知UL图象的斜率k，又I相同，A、B两导体的横截面积之比，由题图知，A、B导体的长度之比为14，根据R知，导体B的电阻为2R，选项B正确，A、C、D错误3(2019河南中原名校联考)一根粗细均匀的导线，当其两端电压为U时，通过的电流是I，若将此导线均匀拉长到原来的4倍时，电流仍为I，导线两端所加的电压变为()AB4UCD16UD解析 由题意知导线均匀拉长到原来的4倍时，电阻横截面积为原来的，由电阻R得电阻变为原来的16倍要使电流仍为I，则电压为原来的16倍，故选项D正确4(多选)如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R改装的电表，下列说法正确的是()A甲表是电流表，R增大时量程增大B甲表是电流表，R增大时量程减小C乙表是电压表，R增大时量程增大D乙表是电压表，R增大时量程减小BC解析 灵敏电流表G串联电阻分压，改装为电压表；G并联小电阻分流，改装为电流表电压表量程为UIg(RgR)，R增大，U增大，选项C正确；电流表量程为IIg，R增大，I减小，选项B正确5(2019浙江五校联考)电动玩具汽车的直流电动机电阻一定，当加上0.3 V电压时，通过的电流为0.3 A，此时电动机没有转动当加上3 V电压时，电流为1 A，这时电动机正常工作则()A电动机的电阻是3 B电动机正常工作时的发热功率是3 WC电动机正常工作时消耗的电功率是4 WD电动机正常工作时机械功率是2 WD解析 当加上0.3 V电压时电动机不转动，电动机电路是纯电阻电路，由欧姆定律求解电动机的电阻电动机正常工作时，由PUI求出电功率，由P热I2R求出热功率，两者之差即为机械功率当加上0.3 V电压时电动机不转动，利用欧姆定律得r1 ，选项A错误；当加上3 V电压时，消耗的电能一部分发热，一部分转化为了机械能，消耗的电功率为PIU13 W3 W，发热功率P热I2R121 W1 W，选项B、C错误；根据功能关系，产生的机械功率为P机PP热3 W1 W2 W，选项D正确6(2019北京平谷区高三一模)某同学学习了欧姆表原理后，想自己设计并改装一个欧姆表他手上有如下器材：量程100 A、内阻500 的电流计；电动势1.5 V的一节干电池；滑动变阻器、电阻箱和若干定值电阻他设计的电路如图甲所示，实验时他将两表笔短接，电流计指针满偏时，他计算出电路中的总电阻为15 k，然后他将一个10 和20 的电阻分别接到两表笔之间时，发现电流计指针指示的位置几乎一样，很难区分进一步研究后他认为，只有所测电阻与欧姆表总内阻相当时，测量结果才比较准确为此他想到了将小量程电流表改装成大量程电流表的方法，设计了如图乙所示的电路，并联电阻R1后，可使干路电流是流经电流计电流的n倍若要测量阻值约20 的电阻，n的取值最合适的是()An10 000Bn1 000Cn100Dn10B解析 由于要测量阻值约20 的电阻，当欧姆表总内阻均为20 时测量结果才比较准确，由于R0非常大则有R120 ，干路电流I，流经电流计电流I，所以n751，故n的取值最合适的是1 000，故选项A、C、D错误，B正确7(多选)如图所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L上标有“6 V12 W”字样，电动机线圈的电阻RM0.50 .若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是()A电动机的输入功率为12 WB电动机的输出功率为12 WC电动机的热功率为2.0 WD整个电路消耗的电功率为22 WAC解析 灯泡L能正常发光，则电动机两端电压为6 V，通过电动机的电流IMIL A2 A，则电动机的输入功率P入UIM62 W12 W，选项A正确；整个电路消耗的电功率P总PLPM24 W，选项D错误；电动机的热功率P热IRM220.50 W2.0 W，选项C正确；电动机的输出功率P出P入P热(122.0) W10 W，选项B错误8(2019北京石景山区高三一模)两个电压表V1和V2是由完全相同的两个电流表改装而成的，V1的量程是5 V，V2的量程是15 V现把V1和V2串联起来测量15 V20 V电压下列说法正确的是()AV1和V2的示数相同BV1和V2指针偏转的角度相同CV1和V2示数不同，指针偏转的角度也不同DV1和V2的示数与V1和V2的内阻成反比B解析 两伏特表串联，流过两伏特表表头的电流相等，两伏特表指针偏转角度相等，由于流过伏特表的电流相等而它们的内阻不同，则两伏特表两端电压不同，电压表读数不同，故选项B正确，A、C错误；因是串联关系，电流大小一样，两表的示数与内阻成正比，即两表读数之比等于两伏特表内阻之比，故选项D错误9(2019四川仁寿一中三模)(多选)一辆以蓄电池为驱动能源的环保客车，拥有三十多个座位，其电池每次充电仅需三至五个小时，蓄电量可让客车一次性跑600 km，客车时速最高可达180 km/h.已知某总质量为9103 kg的环保客车，当它在某城市水平公路面上以72 km/h的速度匀速行驶时，驱动电机(具有一定电阻)的输入电流为150 A，电压为300 V，该驱动电机能够将输入功率的80%转化为用于牵引汽车前进的机械功率，在此行驶状态下(取g10 m/s2)，则()A驱动电机的电阻为0.4 B驱动电机的输出功率为4.5104 WC客车所受阻力的大小为2 250 ND客车所受阻力的大小为1 800 NAD解析 输入功率的20%转化为内能，根据焦耳定律 UI20%I2r，r 0.4 ，选项A正确；驱动电机将输入功率的80%输出用于牵引汽车前进，驱动电机的输出功率为 UI80%30015080% W3.6104 W，选项B错误；匀速行驶时，牵引力等于阻力，用于牵引汽车前进的机械功率PFfv，Ff N1 800 N，选项C错误，D正确10(多选)某起重机的电动机输入电压为380 V，当起重机以0.1 m/s的速度匀速吊起总质量为5.7103 kg的货物时，测得电动机的电流为20 A，g取10 m/s2.则下列说法正确的是()A电动机的内阻为19 B电动机的内阻为4.75 C电动机的输出功率为7.6103 WD电动机的工作效率为75%BD解析 由UImgvI2r，可得电动机的内阻为r4.75 ，选项B正确，A错误；电动机的输出功率为mgv5.7103 kg10 m/s20.1 m/s5.7103 W，选项C错误；电动机的工作效率为100%75%，选项D正确11(2019泸州模拟)如图所示，R1R，R22R，R33R，R44R，电源负极接地，闭合开关S稳定后，电容器带电量为Q1；断开开关S，将R1和R3的位置互换，开关重新闭合稳定后，电容器带电量为Q2，则Q1和Q2的比值为()A1BCDC解析 图示状态R1两端的电压等于电容器上极板的电势1EEE；电阻R2两端的电压等于电容器下极板的电势2EEE；电容器两极板间的电压U1EEE，电容器所带的电量Q1CU1CECE；断开开关S将R1和R3的位置互换，开关重新闭合稳定后，电阻R3两端的电压等于电容器上极板的电势1EEE；电容器两端的电压 U2EEE；电容器所带的电量Q2CU2CE；电容器所带的电量，故选项C正确，A、B、D错误12如图甲所示的电路中，电流表A1的指针指满刻度，电流表A2的指针指满刻度的处，图乙中，A2的指针指满刻度，A1的指针指满刻度的处，已知A1的电阻为0.45 ，则A2的电阻为()A0.1 B0.15 C0.3 D0.6 A解析 设电流表A1、A2的满偏电流分别为I1、I2；由题意知，当电流表串联时I1I2；当电流表并联时I2R2I1R1；由于R10.45 ，解得R20.1 ，故选项A正确13如图所示，在相距40 km的A、B两地架两条输电线，电阻共为800 ，如果在A、B间的某处发生短路，这时接在A处的电压表示数为10 V，电流表的示数为40 mA，求发生短路处距A处有多远？解析 设发生短路处距A处为x，根据欧姆定律I可得，A端到短路处的两根输电线的总电阻Rx 250 根据电阻定律可知Rx，A、B两地间输电线的总电阻为R总，由上式得，解得xl40 km12.5 km.答案 12.5 km14如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U12 V，电解槽内阻rA2 ，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表A示数为 6 A；当S2闭合，S1、S3断开时，电流表A示数为5 A，且电动机输出功率为35 W；当S3闭合，S1、S2断开时，电流表A示数为4 A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 2 ，其发热功率为PUI1126 W72 W.(2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得UI2IrMP输出，所以rM 1 .(3)电解槽为非纯电阻元件，由能量守恒定律得P化UI3IrA，所以P化(124422) W16 W.答案 (1)2 72 W(2)1 (3)16 W7