專題25 電流 電阻 電功 電功率（解析版）

高考物理一輪復習限時訓練專題25 電流 電阻 電功 電功率 (限時：45min)一、 選擇題（本大題共10小題）1關于電流，下列說法中正確的是()A通過導體橫截面的電荷量越多，電流越大B電子運動的速率越大，電流越大C單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷量越多，導體中的電流越大D因為電流有方向，所以電流是矢量【答案】C【解析】電流的大小等于單位時間內(nèi)流過導體橫截面的電荷量，故A錯誤，C正確；電流的微觀表達式IneSv，電流的大小由單位體積的電荷數(shù)、每個電荷所帶電荷量、導體的橫截面積和電荷定向移動的速率共同決定，故B錯誤；矢量運算遵循平行四邊形定則，標量的運算遵循代數(shù)法則，電流的運算遵循代數(shù)法則，故電流是標量，故D錯誤。2下列說法中正確的是()A由R可知，電阻與電壓、電流都有關系B由R可知，電阻只與導體的長度和橫截面積有關系C各種材料的電阻率都與溫度有關，金屬的電阻率隨溫度的升高而減小D所謂超導現(xiàn)象，就是當溫度降低到接近絕對零度的某個臨界溫度時，導體的電阻率突然變?yōu)榱愕默F(xiàn)象【答案】D【解析】R是電阻的定義式，R與電壓和電流無關，故A錯誤；而R是電阻的決定式，即電阻與、l、S都有關系，故B錯誤；電阻率一般與溫度有關，金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，故C錯誤；當溫度降低到接近絕對零度的某個臨界溫度時，導體的電阻率突然變?yōu)榱愕默F(xiàn)象叫超導現(xiàn)象，故D正確。3(2019·宿州模擬)白熾燈接在220 V的電源上能正常發(fā)光?，F(xiàn)將其接在一可調(diào)電壓的電源上，使電壓從零逐漸增加到220 V。在電壓從零逐漸增加的過程中()A燈絲的電阻值不變B電流將逐漸減小C每增加1 V電壓而引起的電流變化量是逐漸增大的D每增加1 V電壓而引起的電流變化量是逐漸減小的【答案】D【解析】金屬材料的電阻率會隨溫度升高而增大，通電后，隨著電壓的增加，電流也增大，溫度升高，燈絲的電阻增大，其U­I圖線上各點與坐標原點連線的斜率也逐漸增大，所以每增加1 V電壓而引起的電流變化量是逐漸減小的，故選項D正確。 4(2018·長沙調(diào)研)改革開放以來，人們的生活水平和生活質(zhì)量有了較大的改善，電冰箱、空調(diào)、電視機等家用電器得到了普遍使用。根據(jù)圖中銘牌上提供的信息，判斷在12小時內(nèi)正常使用的電冰箱與連續(xù)運轉(zhuǎn)的電風扇消耗電能的情況是() A電冰箱比電風扇多 B電風扇比電冰箱多C電風扇與電冰箱一樣多 D電冰箱比電風扇可能多，也可能少【答案】B【解析】依據(jù)電冰箱銘牌可知，電冰箱在12 h內(nèi)消耗電能0.25 kW·h，而電風扇在12 h內(nèi)消耗電能WPt0.78 kW·h，B項正確。5有兩盞電燈L1和L2，用圖中所示的兩種方式連接到電路中，已知電壓U相同，且兩盞電燈均能發(fā)光。比較在甲、乙兩個電路中電燈L1的亮度，下列說法正確的是()A甲圖電路中燈L1比乙圖電路中燈L1亮B乙圖電路中燈L1比甲圖電路中燈L1亮C兩個電路中燈L1一樣亮D不知它們的額定電壓和額定功率，無法判斷【答案】B【解析】因為電壓U相同，兩盞電燈串聯(lián)后，電壓要按照電燈阻值的大小分配，L1兩端電壓小于U；兩盞電燈并聯(lián)后，加在電燈兩端的電壓都為U，因此并聯(lián)后的燈泡較亮，選項B正確。6(2018·河北邢臺一中月考)兩根用同種材料制成的電阻絲甲和乙，甲電阻絲的長度和直徑分別為l和d；乙電阻絲的長度和直徑分別為2l和2d。將甲、乙兩根電阻絲分別接入電路時，如果兩電阻絲消耗的電功率相等，則加在兩根電阻絲上的電壓的比值應滿足()A.1 B. C. D.2【答案】C【解析】由P可知2，所以加在兩根電阻絲上的電壓的比值應滿足。故C正確。7.在研究微型電動機的性能時，可采用如圖所示的實驗電路。當調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使電動機停止轉(zhuǎn)動時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為1.0 A和1.0 V；重新調(diào)節(jié)R，使電動機恢復正常運轉(zhuǎn)時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0 A和15.0 V。則當這臺電動機正常運轉(zhuǎn)時()A電動機的內(nèi)阻為7.5 B電動機的內(nèi)阻為2.0 C電動機的輸出功率為30.0 W D電動機的輸出功率為26.0 W【答案】D【解析】因為電動機停止轉(zhuǎn)動時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為1.0 A和1.0 V，電動機在沒有將電能轉(zhuǎn)化為機械能時屬于純電阻元件，故說明電動機的內(nèi)阻r1.0 ，選項A、B錯誤；當電動機正常運轉(zhuǎn)時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0 A和15.0 V，則電動機的總功率為P總U2I22.0 A×15.0 V30.0 W，此時電動機的發(fā)熱功率為P熱I22r(2.0 A)2×1.0 4.0 W，故電動機的輸出功率為P出P總P熱30.0 W4.0 W26.0 W，選項C錯誤，D正確。8某電力公司曾舉辦“計量日進您家”活動，免費上門為市民進行家庭用電耗能診斷分析，針對每戶家庭提出個性化的節(jié)能建議。在上門實測過程中，電力技術人員發(fā)現(xiàn)，家電待機耗電成為最容易被市民忽略的問題。以電視機為例，待機一天的耗電量在0.2度左右，小小機頂盒一天待機耗電量更是高達0.4度。根據(jù)專家統(tǒng)計：每使用1度(千瓦時)電，就相應消耗了0.4 kg標準煤，同時產(chǎn)生0.272 kg碳粉塵、0.997 kg二氧化碳、0.03 kg二氧化硫、0.015 kg氮氧化物。根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù)，若按照1度電電費為0.5元，估算一戶普通家庭待機一年()每戶普通家庭家用電器平均數(shù)一臺臺式電腦兩臺平板電視機兩臺空調(diào)一臺洗衣機每臺電器待機平均功率(W)4142A.多消耗電能14度 B多交電費7元C相應多消耗了標準煤56 kg D相應產(chǎn)生的二氧化碳為1 400 kg【答案】C 【解析】一戶普通家庭待機一年消耗電能為E(42×12×42)×24×365÷ 1 000度140度，相應消耗了標準煤m1140×0.4 kg56 kg，選項A錯誤，C正確；多交電費140×0.5元70元，選項B錯誤；相應產(chǎn)生的二氧化碳為m2140×0.997 kg140 kg，選項D錯誤。9(多選)如圖所示是電阻R的I­U圖像，圖中45°，由此得出()A通過電阻的電流與兩端電壓成正比B電阻R0.5 C因I­U圖像的斜率表示電阻的倒數(shù)，故R1.0 D在R兩端加上6.0 V的電壓時，每秒通過電阻橫截面的電荷量是3.0 C【答案】AD【解析】由I­U圖像可知，圖線是一條過原點的傾斜直線，即I和U成正比，A正確；電阻R 2 ，B錯誤；由于縱、橫坐標的標度不一樣，故不能用tan 計算斜率表示電阻的倒數(shù)，C項錯誤；在R兩端加上6.0 V電壓時，I A3.0 A，每秒通過電阻橫截面的電荷量qIt3.0×1 C3.0 C，選項D正確。10(2019·南昌六校聯(lián)考)如圖所示，電源電動勢E12 V，內(nèi)阻r3 ，R01 ，直流電動機內(nèi)阻R01 。當調(diào)節(jié)滑動變阻器R1時可使圖甲中電路的輸出功率最大；調(diào)節(jié)R2時可使圖乙中電路的輸出功率最大，且此時電動機剛好正常工作(額定輸出功率為P0 2 W)，則R1和R2連入電路中的阻值分別為()A2 ，2 B2 ，1.5 C1.5 ，1.5 D1.5 ，2 【答案】B【解析】因為題圖甲電路是純電阻電路，當外電阻與電源內(nèi)阻相等時，電源的輸出功率最大，所以R1接入電路中的阻值為R1rR02 ；而題圖乙電路是含電動機的非純電阻電路，歐姆定律不適用，電路的輸出功率PIUI(EIr)I(123I)3I212I3(I24I)3(I2)212，所以當I2 A時，輸出功率P有最大值，此時電動機的輸出功率為P02 W，發(fā)熱功率為P熱I2R04 W，所以電動機的輸入功率為P入P0P熱6 W，電動機兩端的電壓為Um3 V，電阻R2兩端的電壓為U2EIrUm3 V，所以R2接入電路中的阻值為R21.5 ，B正確。二、計算題（本大題共2小題）11.如圖所示，電源電動勢E10 V，內(nèi)阻r1 ，閉合開關S后，標有“8 V,12 W”的燈泡恰能正常發(fā)光，電動機M繞線的電阻R04 ，求： (1)電源的輸出功率P出；(2)10 s內(nèi)電動機產(chǎn)生的熱量Q；(3)電動機的機械功率?！敬鸢浮?1)16 W(2)10 J(3)3 W【解析】(1)由題意知，并聯(lián)部分電壓為U8 V，內(nèi)電壓應為U內(nèi)EU2 V總電流I2 A，電源的輸出功率P出UI16 W；(2)流過燈泡的電流I11.5 A則流過電動機的電流I2II10.5 A電動機的熱功率P0I22R01 W10 s內(nèi)產(chǎn)生的熱量QP0t10 J；(3)電動機的總功率PUI24 W電動機的機械功率P機PP03 W。12(2019·泰安模擬)如圖所示是一提升重物用的直流電動機工作時的電路圖。電動機內(nèi)電阻r0.8 ，電路中另一電阻R10 ，直流電壓U160 V，電壓表示數(shù)UV110 V。試求： (1)通過電動機的電流；(2)輸入電動機的電功率；(3)若電動機以v1 m/s勻速豎直向上提升重物，求該重物的質(zhì)量。(g取10 m/s2)【答案】(1)5 A(2)550 W(3)53 kg【解析】(1)由電路中的電壓關系可得電阻R的分壓URUUV160 V110 V50 V，流過電阻R的電流IR A5 A，即通過電動機的電流IMIR5 A。(2)電動機的分壓UMUV110 V，輸入電動機的電功率P電IMUM550 W。(3)電動機的發(fā)熱功率P熱IM2r20 W，電動機輸出的機械功率P出P電P熱530 W，又因P出mgv，所以m53 kg。