(新課改省份專用)2020版高考物理一輪復習 課時跟蹤檢測(二十六)電流 電阻 電功 電功率(含解析).doc
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課時跟蹤檢測(二十六) 電流 電阻 電功 電功率 [A級——基礎小題練熟練快] 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 解析:選C 電流的大小等于單位時間內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I=neSv,電流的大小由單位體積的電荷數、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法則,電流的運算遵循代數法則,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=ρ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 解析:選D R=是電阻的定義式,R與電壓和電流無關,故A錯誤;而R=ρ是電阻的決定式,即電阻與ρ、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 解析:選D 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長沙調研)改革開放以來,人們的生活水平和生活質量有了較大的改善,電冰箱、空調、電視機等家用電器得到了普遍使用。根據圖中銘牌上提供的信息,判斷在12小時內正常使用的電冰箱與連續(xù)運轉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 解析:選B 依據電冰箱銘牌可知,電冰箱在12 h內消耗電能0.25 kWh,而電風扇在12 h內消耗電能W=Pt=0.78 kWh,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 解析:選B 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 解析:選C 由P=可知===ρ∶ρ=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。當調節(jié)滑動變阻器R,使電動機停止轉動時,電流表和電壓表的示數分別為1.0 A和1.0 V;重新調節(jié)R,使電動機恢復正常運轉時,電流表和電壓表的示數分別為2.0 A和15.0 V。則當這臺電動機正常運轉時( ) A.電動機的內阻為7.5 Ω B.電動機的內阻為2.0 Ω 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 解析:選D 因為電動機停止轉動時,電流表和電壓表的示數分別為1.0 A和1.0 V,電動機在沒有將電能轉化為機械能時屬于純電阻元件,故說明電動機的內阻r===1.0 Ω,選項A、B錯誤;當電動機正常運轉時,電流表和電壓表的示數分別為2.0 A和15.0 V,則電動機的總功率為P總=U2I2=2.0 A15.0 V=30.0 W,此時電動機的發(fā)熱功率為P熱=I22r=(2.0 A)21.0 Ω=4.0 W,故電動機的輸出功率為P出=P總-P熱=30.0 W-4.0 W=26.0 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。根據下表提供的數據,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 一臺臺 式電腦 兩臺平板 電視機 兩臺 空調 一臺洗 衣機 每臺電器待機 平均功率(W) 4 1 4 2 A.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.相應產生的二氧化碳為1 400 kg 解析:選C 一戶普通家庭待機一年消耗電能為E=(4+21+24+2)24365 1 000度≈140度,相應消耗了標準煤m1=1400.4 kg=56 kg,選項A錯誤,C正確;多交電費1400.5元=70元,選項B錯誤;相應產生的二氧化碳為m2=1400.997 kg≈140 kg,選項D錯誤。 [B級——保分題目練通抓牢] 9.(多選)如圖所示是電阻R的IU圖像,圖中α=45,由此得出( ) A.通過電阻的電流與兩端電壓成正比 B.電阻R=0.5 Ω C.因IU圖像的斜率表示電阻的倒數,故R==1.0 Ω 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 解析:選AD 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== Ω=2 Ω,B錯誤;由于縱、橫坐標的標度不一樣,故不能用tan α計算斜率表示電阻的倒數,C項錯誤;在R兩端加上6.0 V電壓時,I== A=3.0 A,每秒通過電阻橫截面的電荷量q=It=3.01 C=3.0 C,選項D正確。 10.(2019南昌六校聯(lián)考)如圖所示,電源電動勢E=12 V,內阻r=3 Ω,R0=1 Ω,直流電動機內阻R0′=1 Ω。當調節(jié)滑動變阻器R1時可使圖甲中電路的輸出功率最大;調節(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( ) A.2 Ω,2 Ω B.2 Ω,1.5 Ω C.1.5 Ω,1.5 Ω D.1.5 Ω,2 Ω 解析:選B 因為題圖甲電路是純電阻電路,當外電阻與電源內阻相等時,電源的輸出功率最大,所以R1接入電路中的阻值為R1=r-R0=2 Ω;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P=IU=I(E-Ir)=I(12-3I)=-3I2+12I=-3(I2-4I)=-3(I-2)2+12,所以當I=2 A時,輸出功率P有最大值,此時電動機的輸出功率為P0=2 W,發(fā)熱功率為P熱=I2R0′=4 W,所以電動機的輸入功率為P入=P0+ P熱=6 W,電動機兩端的電壓為Um==3 V,電阻R2兩端的電壓為U2=E-Ir-Um=3 V,所以R2接入電路中的阻值為R2==1.5 Ω,B正確。 11.如圖所示,電源電動勢E=10 V,內阻r=1 Ω,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R0=4 Ω,求: (1)電源的輸出功率P出; (2)10 s內電動機產生的熱量Q; (3)電動機的機械功率。 解析:(1)由題意知,并聯(lián)部分電壓為U=8 V,內電壓應為U內=E-U=2 V 總電流I==2 A, 電源的輸出功率P出=UI=16 W; (2)流過燈泡的電流I1==1.5 A 則流過電動機的電流I2=I-I1=0.5 A 電動機的熱功率P0=I22R0=1 W 10 s內產生的熱量Q=P0t=10 J; (3)電動機的總功率P=UI2=4 W 電動機的機械功率P機=P-P0=3 W。 答案:(1)16 W (2)10 J (3)3 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。電動機內電阻r=0.8 Ω,電路中另一電阻R=10 Ω,直流電壓U=160 V,電壓表示數UV=110 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v=1 m/s勻速豎直向上提升重物,求該重物的質量。(g取10 m/s2) 解析:(1)由電路中的電壓關系可得電阻R的分壓UR=U-UV=160 V-110 V=50 V, 流過電阻R的電流IR== A=5 A, 即通過電動機的電流IM=IR=5 A。 (2)電動機的分壓UM=UV=110 V, 輸入電動機的電功率P電=IMUM=550 W。 (3)電動機的發(fā)熱功率P熱=IM2r=20 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m==53 kg。 答案:(1)5 A (2)550 W (3)53 kg- 配套講稿:
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