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2019年高考物理一轮复习第十章第1讲电流电阻电功及电功率课时作业
一、选择题本大题共10小题每小题7分共70分每小题至少一个答案正确选不全得3分
1.xx·苏州模拟一台电动机额定电压是100V电阻是1Ω正常工作时通过的电流为5A则电动机因发热损失的功率为 A.500W B.25W C.1000W D.475W
2.xx·梅州模拟下列说法中正确的是 A.由R=可知电阻与电压、电流都有关系B.由R=ρ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减小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
3.xx·泰州模拟一导体的伏安特性曲线如图AB段曲线所示关于导体的电阻以下说法正确的是 A.B点的电阻为12ΩB.B点的电阻为40ΩC.导体的电阻因温度的影响改变了1ΩD.导体的电阻因温度的影响改变了9Ω
4.xx·广州模拟有甲、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
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.I2R B. C.UI D.UI-I2R
6.xx·泰安模拟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“220V60W”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
7.xx·温州模拟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
8.xx·东莞模拟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.=
29.xx·北海模拟一个标有“220V 60W”的白炽灯泡两端加上的电压由零逐渐增大到220V在此过程中电压U和电流I的关系可用图线表示图中符合实际的是
10.如图所示用输出电压为
1.4V输出电流为100mA的充电器对内阻为2Ω的镍—氢电池充电下列说法正确的是 A.电能转化为化学能的功率为
0.12WB.充电器输出的电功率为
0.14WC.充电时电池消耗的热功率为
0.02WD.充电器把
0.12J的电能储蓄在电池内
二、计算题本大题共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
12.xx·济南模拟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=2Ω当S1闭合、S
2、S3断开时电流表A示数为6A;当S2闭合、S
1、S3断开时A示数为5A且电动机输出功率为35W;当S3闭合、S
1、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答案解析
1.【解析】选B电动机的发热功率应为P=I2r=52×1W=25WB正确
2.【解析】选B、DR=是电阻的定义式R与电压和电流无关故A错误;R=ρ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错误;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
3.【解析】选B导体的电阻表达式为R=结合图像可得RA=Ω=30ΩRB=Ω=40Ω故A错误B正确;电阻改变量为RB-RA=10Ω故C、D错误【变式备选】如图所示厚薄均匀的长方体金属片边长ab=10cmbc=5cm当A与B间接入的电压为U时电流为1A当C与D间接入的电压为U时其电流为 A.4A B.2AC.
0.5AD.
0.25A【解析】选A设长方体金属片的厚度为l则当AB接入电压U时电阻RAB=ρ;CD接入电压U时的电阻RCD=ρ故RAB∶RCD=ab2∶bc2=4∶1根据欧姆定律I=得IAB∶ICD=RCD∶RAB=1∶4即ICD=4A选项A正确
4.【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=1∶4C、D均错误
5.【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.【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.【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.【解析】选C根据电阻定律R甲=ρR乙=ρP甲=P乙=若使P甲=P乙即====2=所以选项C是正确的
9.【解析】选B白炽灯的电阻随温度的升高而增大当电压由零增大到220V时电阻越来越大即图线斜率逐渐增大A、C、D错误B正确
10.【解析】选A、B、C充电器对电池的充电功率为P总=UI=
0.14W电池充电时的热功率为P热=I2r=
0.02W所以转化为化学能的功率为P化=P总-P热=
0.12W但
0.12W≠
0.12J故A、B、C正确D错误
11.【解析】1由题图知正常发光时R=8ΩP==18W 3分2由题图知室温时电阻R′=1Ω由=得T=2400K 4分3串联电路电压分配与电阻成正比=得Rx=
5.33Ω 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118W 22400K
35.33Ω4刚合上开关灯未正常发光温度低电阻小电流大 12A
12.【解析】1电炉子为纯电阻元件由欧姆定律I=得R==2Ω 3分其发热功率为PR=UI1=12×6W=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==Ω=1Ω 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=12×4-42×2W=16W 2分答案12Ω 72W 21Ω 316W【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+Q2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。