（讲练测）高考物理一轮复习 专题31 部分电路的欧姆定律 电阻定律 焦耳定律 电功率（测）（含解析）-人教版高三全册物理试题

专题31 部分电路的欧姆定律 电阻定律 焦耳定律 电功率（测）【满分：110分 时间：90分钟】一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中18题只有一项符合题目要求； 912题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1下列电器中主要是利用电流通过导体产生热量工作的是： （ ）A电冰箱 B吸尘器 C电风扇 D电饭煲【答案】D【名师点睛】利用电流通过导体产生热量工作的是电饭煲，不是吸尘器，电风扇和电冰箱，可根据能量是如何转化的分析2甲乙两铜导线，质量比是21，长度比是21，那么甲乙两导线的电阻比是： （ ）A11 B14 C21 D41【答案】C【解析】根据m=V可知，甲乙两导线的体积之比为2：1；因长度之比为2：1；则可知，截面积之比为：1：1；则由；电阻之比为：2：1；故选C【名师点睛】本题考查电阻定律的应用，要注意明确电阻取决于导线长度和截面积；根据各个物理量的比例关系即可求解3欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律，有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且abc电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是： （ ）A B C D【答案】A【解析】由金属导体电阻的决定式R=进行计算，注意各电阻中的导体长度及截面积由电阻的决定式可知，A中电阻RA=，B中电阻RB=；C中电阻RC=；D中电阻RD=；故电阻最小的为A；故选：A【名师点睛】本题考查电阻定率的应用，要注意电阻是由导体本身的性质决定的4机动车的尾气含有铅等大量有害物质，并且也是造成地球“温室效应”的重要因素之一电动汽车因其无尾气排放且噪音小等因素，正在逐渐被人们接受某国产品牌电动汽车的铭牌如下，已知蓄电池储存的电能等于其容量乘输出电压，则下列说法正确的是： （ ）规格后轮驱动直流电动机车型：60电动汽车电动机额定输出功率：1 675 W整车质量：400 kg额定转速：600 r/min蓄电池（容量It800 Ah，输出电压：U36 V）额定工作电压/电流：36 V/50 AA电动汽车正常工作时消耗的电功率1 675 WB电动机的内阻为05 C蓄电池充满电后储存的电能不小于288104 JD充满电后在额定功率下连续行驶的时间不小于16 h【答案】D【名师点睛】此题考查了速度，功和功率的计算及能量转化，关键是规律和公式的灵活运用，并注意能量守恒定律的运用，计算过程注意单位的换算；此题同时考查学生从图表中获取信息的基本能力5如左图所示电路，电源电动势为30V，内阻不计，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如右图所示当开关闭合后，下列说法中正确的是： （ ）AL3的电流为L1电流的2倍BL3的电阻约为017 CL1的电功率约为060 WDL2的电功率约为15 W【答案】C【解析】灯泡L1、L2串联，电压U2=U1=15V，由图读出其电流I2=I1=040A，灯泡L3的电压等于3V，电流为05A，故A错误；当开关闭合后，灯泡L3的电压U3=3V，由图读出其电流I3=05A，则灯泡L1的电阻，故B错误；L1消耗的功率P1=I1U1=0415=06W，与L2的电功率相等，故C正确，D错误故选C【名师点睛】题关键抓住电源的内阻不计，路端电压等于电动势，来确定三个灯泡的电压要能从给定的U-I图线中读出有用的信息，读图能力是基本功6两只额定电压均为110V的灯泡A和B，额定功率分别为100W和40W，为了使它们接到220V电源上能正常发光，同时电路消耗的电功率最小，如图所示的四个电路中最合理的是图： （ ）ABCD【答案】CD、把AB并联之后与电阻串连接入电路的话，当电阻的阻值与AB并联的总的电阻相等时，AB就可以正常发光，此时电阻消耗的功率为AB灯泡功率的和，所以电路消耗的总的功率的大小为280W；由CD的分析可知，正常发光并且消耗的功率最小的为C，故C正确故选C【名师点睛】由题可知，灯泡的电压相等，但是灯泡的功率不同，由此可以知道两种灯泡的电阻的大小不同，再由电路的串并联的知识先逐个分析灯泡能否正常的发光，再判断消耗的功率最小的电路7图示中的路灯为太阳能路灯，每只路灯的光伏电池板有效采光面积约03m2。晴天时电池板上每平方米每小时接收到的太阳辐射能约为3106J。如果每天等效日照时间约为6h，光电池一天产生的电能可供30W的路灯工作8h。光电池的光电转换效率约为： （ ）A48 B96 C16 D44【答案】C【名师点睛】本题分析的关键是抓住光电转换效率公式为：；在分析时需要注意光电池接收太阳能，其中，而光电池一天产生的电能，其中，只要注意到这个单位应用上的区别，就可以解决本问题。8有四盏灯，如图所示连接在电路中，L1和L2都标有“220V，100W”字样，L3和L4都标有“220V，40W”字样，把电路接通后，最暗的是： （ ）AL1BL2CL3DL4【答案】C【解析】设L1、L2、L3、L4实际消耗的功率分别为P1、P2、P3、P4由公式P=可知，L1和L2的电阻小于L3和L4的电阻通过L1的电流大于L2的电流，由公式P=I2R得到，P1P2L2和L3的电压相等，由公式P=可知，P2P3通过L3的电流小于L4的电流，由公式P=I2R得到，P4P3所以P1P2，P2P3，P4P3所以L3最暗，故选C【名师点睛】根据额定电压和额定功率，由功率公式比较两种灯泡的电阻大小根据公式P=I2R比较L1和L2、L3和L4功率的大小根据公式P=，比较L2和L3功率大小再确定哪个灯泡功率最小9如图所示，一直流电动机与阻值R9 的电阻串联在电源上，电源电动势E30 V，内阻r1 ，用理想电压表测出电动机两端电压U10 V，已知电动机线圈电阻RM1 ，则下列说法中正确的是：（ ）A通过电动机的电流为10 AB电动机的输入功率为20 WC电动机的热功率为4 WD电动机的输出功率为16 W【答案】BCD【解析】根据闭合电路欧姆定律，有：，解得：，故A错误；电动机的输入功率：，电动机的热功率：，电动机的输出功率：，故BCD正确；【名师点睛】对于电动机电路区分是纯电阻电路还是非纯电阻电路，可从从能量转化的角度理解：电能全部转化内能时，是纯电阻电路电能转化为内能和其他能时，是非纯电阻电路。10某集装箱吊车的交流电动机输入电压为380 V，当吊车以01 m/s的速度匀速吊起总质量为57103 kg的集装箱时，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475 C电动机的输出功率为76103 W D电动机的工作效率为75%【答案】BD【名师点睛】本题比较简单，重点考察了电动机的输入、输出功率问题，可根据能量守恒进行分析列式；要知道电动机的输出功率与线圈发热功率之和等于总功率电动机的输出功率和总功率的比值就是电动机工作效率。11如图所示的电路中，R18 ，R24 ，R36 ，R43 ，U=42V则下列说法正确的是： （ ）AR1、R2、R3、R4的电压之比等于4：2：1：1BR1、R2、R3、R4的电流之比等于4：2：1：2CR1、R2、R3、R4的功率之比等于12：6：1：2D电路的总电阻等于21，总功率等于126W【答案】AC【名师点睛】本题考查串并联电路的规律应用，解题时要搞清电路的结构，灵活应用串联及并联电路的特点，同时要注意根据题意正确选择功率公式；同时注意比值法的正确应用；此题是中等题，意在考查学生基本规律的运用能力12某集装箱吊车的交流电动机输入电压为380V，当吊车以01m/s的速度匀速吊起总质量为57103 kg的集装箱时，测得电动机的电流为20A，g取10m/s2，则： （ ）A电动机的内阻为475B电动机的发热功率为7 600 WC电动机的输出功率为76103 WD电动机的工作效率为75%【答案】AD【解析】吊车起吊集装箱的功率是电动机的输出功率，可用功式P=mgv求出；输入功率可由P=UI求解；根据电动机的输出功率与线圈发热功率之和等于总功率，列式求内阻；电动机的输出功率和总功率的比值就是电动机工作效率AC、电动机输出功率为：P=mgv=571031001W=57103 W；由能量守恒定律，有：UI=P+I2R解得：R=475，故A正确，C错误；B、电动机的发热功率小于输入功率，故小于57103 W，故B错误；D、电动机的工作效率为=100%=100%=75%，故D正确；故选：AD【名师点睛】对于电动机电路，要知道正常时是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，关键要抓住功率是怎样分配的，掌握功率公式二、非选择题（本大题共4小题，第13、14题每题10分；第15、16题每题15分；共50分）13（10分）一根长为l=32m、横截面积S=16103m2的铜棒，两端加电压U=70102V铜的电阻率=175108m，铜内自由电子的体密度为n=851029m3求：（1）通过铜棒的电流；（2）铜棒内的电场强度；（3）自由电子定向移动的平均速度【答案】（1）通过铜棒的电流2103 A；（2）铜棒内的电场强度219102V/m（3）自由电子定向移动的平均速度919106m/s（3）自由电子定向移动的平均速度919106m/s【名师点睛】本题要知道铜棒内部建立匀强电场，电压与场强的关系为E=掌握电流的微观表达式：I=envS，并能建立模型熟练推导14（10分）如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a=1m，b=02m，c=01m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其UI图线如图乙所示，当U=10V时，求电解液的电阻率是多少？【答案】40m【解析】由图象找出电压为10V时的电流I，由欧姆定律可以求出电解液的电阻；再由电阻定律求出电解液的电阻率由图乙可求得电解液的电阻为：R=2000由图甲可知电解液长为：l=a=1 m截面积为：S=bc=002 m2结合电阻定律R=，得：=m=40m答：电解液的电阻率是40m【名师点睛】本题关键记住欧姆定律公式和电阻定律公式，其中电阻等于电压与电流的比值，不是UI图象切线的斜率15（15分）一台电风扇，内电阻是20 ，接上220 V的电压后，消耗的功率是66 W，求：（1）电风扇正常工作时通过风扇电动机的电流大小；（2）电风扇工作时，转化为机械能和内能的功率以及电动机的效率；（3）若接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，此时通过电动机的电流多大？电动机消耗的电功率和发热功率各是多大？【答案】（1）03A（2）642W；18 W；973 （3）11A；2 420 W【名师点睛】对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的。16（15分）直流电动机在生产、生活中有着广泛的应用。如图所示，一直流电动机 M 和电 灯 L 并联之后接在直流电源上，电动机内阻r1=05 ，电灯灯丝电阻 R=9（阻值认为保持不变），电源电动势 E=12V，内阻r2=1 开关S闭合，电动机正常工作时，电压表读数为 9V 。求：（1）流过电源的电流。 （2）流过电动机的电流。 （3）电动机对外输出的机械功率。【答案】（1）3A（2）2A（3）16W【名师点睛】此题是考查了全电路的欧姆定律及电功率的计算；关键是知道电动机是非纯电阻，不满足欧姆定律，所以求解电动机两端的电压和电流要通过电灯和电源来求解；电动机输入的总功率等于内阻上消耗的热功率与输出的机械功率之和