（通用版）2021版高考物理大一轮复习 课后限时集训23 电流、电阻、电功及电功率

课后限时集训23电流、电阻、电功及电功率建议用时：45分钟1如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是()Aa代表的电阻丝较粗Bb代表的电阻丝较粗Ca代表的电阻丝的电阻小于b代表的电阻丝的电阻D图线表示的电阻丝的电阻与电压成正比Bb图线的斜率大，表示电阻小，由电阻定律R，可知b代表的电阻丝较粗，选项B正确，A、C错误；电阻是导体本身的性质，与电阻两端的电压无关，选项D错误。2在长度为l，横截面积为S、单位体积内自由电子数为n的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电场。导体内电荷量为e的自由电子在电场力作用下先做加速运动，然后与做热运动的阳离子碰撞而减速，如此往复，所以，我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v(不随时间变化)的定向运动。已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v成正比，即Ffkv(k是常量)，则该导体的电阻应该等于()A B C DB电子定向移动，由平衡条件得，kve，则U，导体中的电流IneSv，电阻R，选项B正确。3(2019泉州模拟)某金属导线的电阻率为，电阻为R，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，那么该导线的电阻率和电阻分别变为()A4和4RB和4RC和16RD16和16RC因温度和材料不变，所以电阻率不变；将导线均匀拉长到直径为原来的一半，则横截面积变为原来的，长度为原来的4倍，根据电阻定律公式：R01616R，选项C正确。4有两个同种材料制成的导体，两导体为横截面为正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体截面边长为a，小柱体截面边长为b，则()A从图示电流方向看，大、小柱体电阻比为abB从图示电流方向看，大、小柱体电阻比为11C若电流方向竖直向下，大、小柱体电阻比为abD若电流方向竖直向下，大、小柱体电阻比为a2b2B由电阻定律得R，所以大柱体的电阻为，小柱体的电阻为，所以大、小柱体的电阻之比为11，A错误，B正确；若电流方向竖直向下，大、小柱体的电阻之比为b2a2，C、D错误。5(2019杭州模拟)电线是家庭装修中不可或缺的基础建材，电线的质量直接关系到用电安全。某型号电线每卷长度为L100 m，铜丝直径为D1.6 mm。为检验其是否采用了导电性能比较差的劣质铜，现给整卷电线加上U1.50 V恒定电压，测得通过电线的电流为I1.20 A，由此可知此电线所用铜的电阻率约为()A1.7109 mB2.5108 mC1.1107 mD5.0106 mB整卷电线的电阻R1.25 ，由电阻定律得R，SD2，联立解得铜的电阻率2.5108 m，选项B正确。6(多选)两个电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示，由图可知()AR1为线性元件，R2为非线性元件BR1的电阻R1tan 451 CR2的电阻随电压的增大而减小D当U1 V时，R2的电阻等于R1的电阻AD由题图可知R1的伏安特性曲线为过原点的直线，故R1为线性元件，R2的伏安特性曲线为曲线，故R2是非线性元件，故A正确；R1的电阻不等于tan 45，应为U与I的比值，大小为2 ，故B错误；R2为非线性元件，其中电阻大小仍等于某一时刻U与I的比值，D正确；由图可知R2的阻值随电压增大而增大，故C错误。7(多选)(2019沭阳期中)如图所示，理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动扇叶转动，电热丝给空气加热，利用热风将头发吹干。电动机的线圈电阻为R1，与电阻为R2的电热丝串联后接到输出电压为U的电源上，电路中电流为I，则()A电动机的输出功率为B电动机两端的电压为UIR2C电吹风机的发热功率为I2(R1R2)D电吹风机消耗的电功率为I2(R1R2)BC电动机的输入功率为(UIR2)I，电动机的输出功率为UII2(R1R2)，故A错误；含电动机电路是非纯电阻电路，电动机两端的电压为UIR2，故B正确；电吹风机中发热的功率要用I2R来计算，所以总的发热功率为I2(R1R2)，电吹风机消耗的功率PIU要大于发热功率，故C正确，D错误。8(多选)(2019黄冈期末)将两截阻值均为R、长度均为L的均匀铜棒A和铝棒B沿中轴线对接后串联接入电路中，已知两棒的横截面积分别为SA和SB，忽略温度变化对电阻的影响，下列说法正确的是()A通过铜棒和铝棒的电流大小一定相同B铜棒两端的电压与铝棒两端电压之比为SBSAC铜和铝的电阻率之比为SASBD电路稳定后两棒中电场强度均为零AC由串联电路的特点知，IAIBI，故A正确；铜棒和铝棒的电阻相等，通过它们的电流相等，则根据UIR得铜棒两端的电压与铝棒两端电压相等，故B错误；铜棒和铝棒的电阻相等，由R可知，铜和铝的电阻率之比为SASB，故C正确；电路稳定后两棒中电场强度不为零，在电场力作用下电荷定向移动形成电流，故D错误。9(多选)锂电池因能量高环保无污染而广泛使用在手机等电子产品中。现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是()A电能转化为化学能的功率为UII2rB充电器输出的电功率为UII2rC电池产生的热功率为I2rD充电器的充电效率为100%AC充电器将电能转化为锂电池的化学能和电池产生的热能，即UItE化I2rt，充电器输出的电功率为UI，电池产生的热功率为I2r，据此可知，电能转化为化学能的功率为UII2r，充电器的充电效率为100%。综上所述A、C项正确。10如图所示为某家庭使用的智能电饭锅的铭牌。假定该家庭用此电饭锅每天煮饭两次，每次在额定功率下工作30分钟，电价1 kWh为0.54元。则该电饭锅()A工作时的额定电流为0.41 AB保温时的电流为0.2 AC每次煮饭需消耗电能4.5 kWhD一年因煮饭而产生的电费约为177元D由题中所给信息知：额定电流I4.1 A，选项A错误；保温时电流I0.14 A，选项B错误；每次煮饭消耗电能E1900103 kW h0.45 kWh，选项C错误；一年因煮饭而产生的电费0.4523650.54元177.39元，选项D正确。11(2019南昌六校联考)如图所示，电源电动势E12 V，内阻r3 ，R01 ，直流电动机内阻R01 。当调节滑动变阻器R1时可使图甲中电路的输出功率最大；调节R2时可使图乙中电路的输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P02 W)，则R1和R2连入电路中的阻值分别为()甲乙A2 ，2 B2 ，1.5 C1.5 ，1.5 D1.5 ，2 B因为题图甲电路是纯电阻电路，当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，所以R1接入电路中的阻值为R1rR02 ；而题图乙电路是含电动机的非纯电阻电路，欧姆定律不适用，电路的输出功率PIUI(EIr)I(123I)3I212I3(I24I)3(I2)212，所以当I2 A时，输出功率P有最大值，此时电动机的输出功率为P02 W，发热功率为P热I2R04 W，所以电动机的输入功率为P入P0P热6 W，电动机两端的电压为Um3 V，电阻R2两端的电压为U2EIrUm3 V，所以R2接入电路中的阻值为R21.5 ，B正确。12如图所示，电源电动势E10 V，内阻r1 ，闭合开关S后，标有“8 V,12 W”的灯泡恰能正常发光，电动机M绕线的电阻R04 ，求：(1)电源的输出功率P出；(2)10 s内电动机产生的热量Q；(3)电动机的机械功率。解析(1)由题意知，并联部分电压为U8 V，内电压应为U内EU2 V总电流I2 A电源的输出功率P出UI16 W。(2)流过灯泡的电流I11.5 A则流过电动机的电流I2II10.5 A电动机的热功率P0IR01 W10 s内产生的热量QP0t10 J。(3)电动机的总功率PUI24 W电动机的机械功率P机PP03 W。答案(1)16 W(2)10 J(3)3 W13一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数：规格后轮驱动直流电机车型26电动自行车额定输出功率120 W整车质量30 kg额定电压40 V最大载重120 kg额定电流4 A请根据上表计算：(1)此电动机的内阻和电动机正常工作时的效率；(2)当电动自行车以额定功率在平直公路上满载匀速行驶时，若其受到的阻力为车重的0.01倍，则此时其速度为多少？(取g10 m/s2)解析(1)根据题意，电动机的输入功率P入UI160 W电动机的热功率P热I2R电动机的输出功率P出120 W又P出P入P热联立解得R2.5 电动机正常工作时的效率100%75%。(2)电动自行车满载时，受到的阻力f0.01mg15 N电动自行车以额定功率在平直公路上满载匀速行驶时，P出fv解得v8 m/s。答案(1)2.5 75%(2)8 m/s6