2019年高考物理一轮总复习 第七章 第1讲 电流 电阻 电功及电功率课时提能演练 新人教版.doc

2019年高考物理一轮总复习 第七章 第1讲 电流 电阻 电功及电功率课时提能演练 新人教版一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。每小题只有一个选项正确)1.(xx莆田模拟)一只白炽灯泡,正常发光时的电阻为121,当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应是()A.大于121B.小于121C.等于121D.无法判断【解析】选B。灯泡停止发光一段时间后温度降低,电阻减小,故选B。2.下列说法中错误的是()A.由R=可知,电阻与电压、电流都有关系B.由R=可知,电阻与导体的长度和横截面积都有关系C.金属的电阻率随温度的升高而增大D.所谓超导体,当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为零【解析】选A。R=是电阻的定义式,R与电压和电流无关,故A错误;R=是电阻的决定式,横截面积一定,电阻与导体的长度成正比,长度一定,电阻与导体的横截面积成反比,故B正确;金属的电阻率随温度的升高而增大,故C正确;当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,导体的电阻率突然变为零的现象叫超导现象,此时的导体叫超导体,故D正确。故选A。3.(xx黄山模拟)铜的摩尔质量为m,密度为,每摩尔铜原子中有n个自由电子,今有一根横截面积为S的铜导线,当通过的电流为I时,电子平均定向移动的速率为()A.光速cB.C.D.【解题指南】解答该题应注意:(1)电子定向移动的速率不是电流的传导速率,也不等于光速c。(2)根据电流的微观表达式I=nqSv求解,但要注意n为单位体积内的自由电子数。【解析】选D。每摩尔铜的体积为,单位体积内铜原子个数为n=,由电流的微观表达式I=neSv得:v=,故选项D正确。4.有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体,甲的横截面积是乙的两倍,而单位时间内通过导体横截面的电荷量乙是甲的两倍,以下说法中正确的是()A.甲、乙两导体的电流相同B.乙导体的电流是甲导体的两倍C.乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等【解析】选B。由I=可知,I乙=2I甲,B正确,A错误;由I=nvSq可知,同种金属材料制成的导体,n相同,因S甲=2S乙,故有v甲v乙=14,C、D均错误。5.如图所示为一未知电路,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.I2RB.C.UID.UI-I2R【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)方框中未知电路可能是纯电阻电路,也可能是非纯电阻电路。(2)只有纯电阻电路,P=I2R和P=才能适用,而P=UI对任何电路都适用。【解析】选C。不管电路是否为纯电阻电路,电路的电功率一定为P=UI,选项C正确;只有电路为纯电阻电路时,才有P=UI=I2R=,故A、B错误;而UI-I2R为电能转化为其他形式能量的功率,故D错误。6.有三个用电器,分别为日光灯、电烙铁和电风扇,它们的额定电压和额定功率均为“220V,60W”。现让它们在额定电压下工作相同时间,产生的热量()A.日光灯最多B.电烙铁最多C.电风扇最多D.一样多【解析】选B。电烙铁是纯电阻用电器,即以发热为目的,电流通过它就是用来产热。而日光灯和电风扇是非纯电阻用电器,电流通过它们时产生的热量很少,电能主要转化为其他形式的能(光能和叶片动能),故只有B正确。7.电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件,技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用,灯泡还和一只开关并联,然后再接到市电上(如图所示),下列说法正确的是()A.开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大B.开关接通时,灯泡熄灭,只有电烙铁通电,可使消耗的电功率减小C.开关断开时,灯泡发光,电烙铁也通电,消耗的总功率增大,但电烙铁发热较少D.开关断开时,灯泡发光,可供在焊接时照明使用,消耗总功率不变【解析】选A。开关接通时,灯泡被短路,灯泡熄灭,电路的总电阻变小,电路的总功率变大,电烙铁的功率变大,A正确,B、C、D错误。8.把两根同种材料做成的电阻丝,分别接在两个电路中,甲电阻丝长为l,直径为d,乙电阻丝长为2l,直径为2d,要使两电阻丝消耗的功率相等,加在两电阻丝上的电压应满足()A.=1B.=C.=D.=2【解析】选C。根据电阻定律R甲=,R乙=,P甲=,P乙=,若使P甲=P乙,即=,=2,=,所以选项C是正确的。9.电动自行车具有低噪声、无废气、无油污的环保性,而且它的能源利用率很高。下表为某品牌电动自行车的规格及所用电动机的主要技术参数,不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行驶,则()自重40(kg)额定电压48(V)载重75(kg)额定电流12(A)最大运行速度20(km/h)额定输出功率350(W)电动机的输入功率为576W电动机的内电阻为4该车获得的牵引力为104N该车受到的阻力为63NA.B.C.D.【解析】选B。电动机的输入功率P入=UI=4812W=576 W,对;由P入=I2r+P出可得r=1.6,错;当电动车以最大运行速度运行时,牵引力与阻力相等,由P出=fv得f=N=63N,错,对。故选B。10.在研究微型电动机的性能时,可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5A和1.0 V;当重新调节R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0 V。则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是()A.电动机的输出功率为8 WB.电动机的输出功率为30 WC.电动机的内电阻为2D.电动机的内电阻为7.5【解析】选C。电动机停止转动时,为纯电阻电路,内电阻r=2,C对,D错;电动机正常运转时,输出功率P出=P-P热=U2I2-r=152W-222 W=22 W,A、B错。二、非选择题(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.(能力挑战题)(15分)用一个额定电压为12V的灯泡做实验,测得灯丝电阻随灯泡两端电压变化关系图像如图所示。(1)在正常发光条件下,灯泡的电功率为多大?(2)设灯丝电阻与绝对温度成正比,室温为T=300K,求正常发光条件下灯丝的温度。(3)将一定值电阻与灯泡串联后接到20V电压上,要使灯泡能正常发光,串联的电阻为多大?(4)当合上开关后,需要0.5s灯泡才能达到正常亮度,为什么这时电流比开始时小?计算电流的最大值。【解题指南】审题时要特别关注:(1)正常发光条件下的电压与电阻。(2)室温与灯泡没加电压的对应关系。(3)刚合上开关灯泡温度与电阻与达到正常亮度时电流比较。【解析】(1)由题图知,正常发光时R=8,P=18W。(3分)(2)由题图知,室温时电阻R=1,由=,得T=2400K。(4分)(3)串联电路电压分配与电阻成正比,=,得Rx=5.33。(4分)(4)刚合上开关灯未正常发光,温度低,电阻小,电流大,Im=A=12A。(4分)答案:(1)18W(2)2400K(3)5.33(4)刚合上开关灯未正常发光,温度低,电阻小,电流大12A12.(15分)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=2,当S1闭合、S2、S3断开时,电流表A示数为6A;当S2闭合、S1、S3断开时,A示数为5A,且电动机输出功率为35W;当S3闭合、S1、S2断开时,A示数为4A。求:(1)电炉子的电阻及发热功率各多大?(2)电动机的内阻是多少?(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I=得R=2,(3分)其发热功率为PR=UI1=126W=72W。(2分)(2)电动机为非纯电阻元件,由能量守恒定律得UI2=rM+P输出,(3分)所以rM=1。(2分)(3)电解槽工作时,由能量守恒定律得:P化=UI3-rA(3分)所以P化=(124-422)W=16W。(2分)答案:(1)272W(2)1(3)16W【总结提升】电动机中的能量转化电动机问题是非纯电阻电路的典型问题。分析这类问题,重点关注以下三点:(1)电流通过电动机做的功为W电,电动机发热产生的热量为Q,同时转化为机械能的多少为W机,则W电=W机+Q。(2)在电动机电路中,欧姆定律不再成立,由此推出的公式P=I2R、P=等也不再成立。(3)特殊情况,当电动机转子被卡住时,电动机电路变为纯电阻电路,W电=Q。