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1、2022年高考物理一輪復習 課時作業(yè)21 電流 電阻 電功 電功率(含解析)一、單項選擇題1如圖所示,a、b分別表示由相同材料制成的兩條長度相同、粗細均勻電阻絲的伏安特性曲線,下列判斷中正確的是()Aa代表的電阻絲較粗Bb代表的電阻絲較粗Ca電阻絲的阻值小于b電阻絲的阻值D圖線表示的電阻絲的阻值與電壓成正比解析:b圖線的斜率大,表示電阻小,由電阻定律,R,b代表的電阻絲粗,選項B正確,A、C錯誤;電阻是導體本身的性質,與電阻兩端的電壓無關,選項D錯誤答案:B2一臺國產封閉型貯水式電熱水器的銘牌上所列的主要技術參數(shù)如下表所示根據(jù)表中所提供的數(shù)據(jù),計算出此電熱水器在額定電壓下處于加熱狀態(tài)時通過電熱
2、水器的電流約為()額定容量54 L最高水溫75 額定功率1 500 W額定壓力0.7 MPa額定電壓220 V電器類別類A.6.8 AB0.15 AC4.4 AD0.23 A解析:由PUI可知,該電熱水器在額定電壓下處于加熱狀態(tài)時的電流為:IA6.8 A,故選項A正確答案:A3當電阻兩端加上某一穩(wěn)定電壓時,通過該電阻的電荷量為0.3 C,消耗的電能為0.9 J為在相同時間內使0.6 C的電荷量通過該電阻,在其兩端需加的電壓和消耗的電能分別是()A3 V1.8 JB3 V3.6 JC6 V1.8 JD6 V3.6 J解析:設兩次加在電阻R上的電壓分別為U1和U2,通電的時間都為t.由公式W1U1
3、q1和W1t可得: U13 V,0.1.再由W2U2q2和W2t可得:U26 V,W23.6 J,故D正確答案:D4兩根材料相同的均勻導線x和y串聯(lián)在電路中,兩導線沿長度方向的電勢變化情況分別如圖中的ab段和bc段圖線所示,則導線x和y的橫截面積之比為()A21B12C61D16解析:兩導線串聯(lián),電流相等,I1I2,從兩段圖線上截取相同的電壓,U1U2,保證電阻是相等的,此時長度之比,即為L1L212,由電阻定律知,橫截面積之比等于長度之比,即S1S212,B正確,A、C、D錯誤答案:B5如圖甲所示,在材質均勻的圓形薄電阻片上,挖出一個偏心小圓孔在彼此垂直的直徑AB和CD兩端引出四個電極A、B
4、、C、D.先后分別將A、B或C、D接在電壓恒為U的電路上,如圖乙、丙所示比較兩種接法中電阻片的熱功率大小,應有()A兩種接法電阻片熱功率一樣大B接在AB兩端電阻片熱功率大C接在CD兩端電阻片熱功率大D無法比較解析:可以設想將電阻片沿AB、CD直徑分為四部分,AC、AD部分電阻大于BC、BD部分電阻接在AB兩端可視為AD與BD串聯(lián),AC與BC串聯(lián),然后并聯(lián);接在CD兩端可視為AC與AD串聯(lián),BC與BD串聯(lián),然后并聯(lián);由串聯(lián)、并聯(lián)電路知識可知,接在CD兩端電阻小,接在CD兩端電阻片熱功率大,C正確答案:C二、多項選擇題6某導體的伏安特性曲線如圖中AB段(曲線)所示,關于導體的電阻,以下說法正確的是
5、()AB點的電阻為12 BB點的電阻為40 C導體的電阻因溫度的影響改變了1 D導體的電阻因溫度的影響改變了10 解析:根據(jù)電阻的定義式可以求出A、B兩點的電阻分別為RA 30 ,RB 40 ,所以RRBRA10 ,B、D正確,A、C錯誤答案:BD7一臺直流電動機的電阻為R,額定電壓為U,額定電流為I,當其正常工作時,下述正確的是()A電動機所消耗的電功率為I2RBt s內所產生的電熱為UItCt s內所產生的電熱為I2RtDt s內輸出的機械能為(UIR)It解析:電動機的消耗電功率為UI,A錯誤;t s內產生的電熱為I2Rt,B錯誤,C正確;t s內輸出的機械能為UItI2Rt,D正確答案
6、:CD8一個用半導體材料制成的電阻器D,其電流I隨它兩端的電壓U的關系圖象如圖甲所示,將它與兩個標準電阻R1、R2并聯(lián)后接在電壓恒為U0的電源上,如圖乙所示,三個用電器消耗的電功率均為P.現(xiàn)將它們連接成如圖丙所示的電路,仍然接在該電源的兩端,設電阻器D和電阻R1、R2消耗的電功率分別為PD、P1、P2,它們之間的大小關系為()AP14P2BPDP2CP1P2解析:當三個電阻并聯(lián)接到電壓為U0的電源上時,消耗的功率都是P,說明此時三個電阻的阻值相等,因此兩個定值電阻R1R2,有P.若將它們連接成如題圖丙所示的電路,仍然接在該電源的兩端,則R2與D并聯(lián)的阻值小于電阻R1,所以R1兩端電壓U1U0,
7、D與R2兩端電壓U2R2.設題圖丙中總電流為I,則流過R2的電流I2I,由PI2R得P14P2,A錯誤,C正確;IDII2,由P得PDP2,B正確,D錯誤答案:BC三、非選擇題9四川省“十二五”水利發(fā)展規(guī)劃指出,若按現(xiàn)有供水能力測算,我省供水缺口極大,蓄引提水是目前解決供水問題的重要手段之一某地要把河水抽高20 m,進入蓄水池,用一臺電動機通過傳動效率為80%的皮帶,帶動效率為60%的離心水泵工作工作電壓為380 V,此時輸入電動機的電功率為19 kW,電動機的內阻為0.4 .已知水的密度為1103 kg/m3,重力加速度取10 m/s2.求:(1)電動機內阻消耗的熱功率;(2)將蓄水池蓄入8
8、64 m3的水需要的時間(不計進、出水口的水流速度)解析:(1)設電動機的電功率為P,則PUI設電動機內阻r上消耗的熱功率為Pr,則PrI2r代入數(shù)據(jù)解得Pr1103 W(2)設蓄水總質量為M,所用抽水時間為t.抽水高度為h,蓄水池容積為V,水的密度為,則MV設質量為M的河水增加的重力勢能為Ep,則EpMgh設電動機的輸出功率為P0,則P0PPr根據(jù)能量守恒定律得P0t60%80%Ep代入數(shù)據(jù)解得t2104 s答案:(1)1103 W(2)2104 s10某輛以蓄電池為驅動能源的環(huán)保汽車,總質量m3103 kg.當它在水平路面上以v36 km/h的速度勻速行駛時,蓄電池的輸出電流I50 A,輸
9、出電壓U200 V在此行駛狀態(tài)下,該環(huán)保汽車能夠將蓄電池輸出功率的90%轉化為用于牽引汽車前進的機械功率P機(g取10 m/s2)(1)求汽車所受阻力;(2)若該環(huán)保汽車的驅動電機的內部結構如圖所示,其中R10.1 ,R21 950 ,求電動機M的熱功率解析:(1)蓄電池輸出功率PUI20050 W104 W.90%PFv,解得:汽車所受阻力F900 N.(2)電動機M兩端電壓UUIR1195 V.R2中電流I2U/R20.1 A,電動機輸入電流III249.9 A.電動機輸入功率PUI9 730.5 W,輸出功率P出90%P9 000 W.電動機M的熱功率P熱PP出730.5 W.答案:(1
10、)900 N(2)730.5 W11有一種“電測井”技術,用鉆頭在地上鉆孔,通過在鉆孔中進行電特性測量,可以反映地下的有關情況,如圖所示為一鉆孔,其形狀為圓柱體,半徑為10 cm,設里面充滿濃度均勻的鹽水,其電阻率0.314 m,現(xiàn)在鉆孔的上表面和底部加上電壓,測得U100 V,I100 mA.(1)求:該鉆孔的深度;(2)若截取一段含鹽水的圓柱體與電動勢為200 V、內阻為100 的電源相連,通電10 min,當截取的圓柱體長度為多少時,鹽水產生的熱量最多,最多為多少?解析:(1)鹽水電阻RU/I1 000 .由電阻定律Rh/S,Sr23.14102m2.解得h100 m.(2)當圓柱體電阻等于電源內阻時,電源輸出功率最大,鹽水產生熱量最多電源內阻r100 ,則截取的圓柱體內阻也應該等于R100 ,圓柱體長度LRS/10 m.圓柱體與電源組成閉合電路,電流IE/(rR)1 A熱量最多為QI2Rt6104 J.答案:(1)100 m(2)10 m6104 J