高考物理一轮复习 第八章 恒定电流 1 电阻定律 欧姆定律 焦耳定律考点规范练-人教版高三全册物理试题.doc

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1、电阻定律欧姆定律焦耳定律一、单项选择题1.(2016山东济南质检)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v甲v乙=14,C、D错误。答案B2.如图所示,a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线,下列判断正确的是

2、()A.a代表的电阻丝较粗B.b代表的电阻丝较粗C.a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值D.图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比解析b图线的斜率大,表示电阻小,由电阻定律R=,可知b代表的电阻丝较粗,选项B正确,A、C错误;电阻是导体本身的性质,与电阻两端的电压无关,选项D错误。答案B3.关于电阻率,下列说法正确的是()A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能越好B.各种材料的电阻率大都与温度有关,金属的电阻率随温度升高而减小C.所谓超导体,是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无穷大D.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常用它们制作标准电阻

3、解析电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,说明其导电性能越差,A错;各种材料的电阻率大都与温度有关,纯金属的电阻率随温度升高而增大,超导体是当温度降低到某个临界温度时,电阻率突然变为零,B、C均错;某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常用于制作标准电阻,D对。答案D4.用电器到发电厂的距离为l,线路上的电流为I,已知输电线的电阻率为。为使线路上的电压降不超过U。那么,输电线的横截面积的最小值为()A.B.C.D.解析输电线的总长为2l,由公式R=、R=得S=,故B正确。答案B5.在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场,设其初速度为零,经加速后形

4、成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m,则在刚射出加速电场时,一小段长为l的电子束内的电子个数是()A.B.C.D.解析设电子刚射出电场时的速度为v,则eU=mv2,所以v=。加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束,由I=neSv,可得n=,所以长度为l的电子束内的电子数N=lSn=。答案B6.某一导体的伏安特性曲线如图中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12 B.B点的电阻为40 C.导体的电阻因温度的影响改变了1 D.导体的电阻因温度的影响改变了9 导学号17420293解析根据电阻的定义式可以求出A、B两点的电阻分别为RA

5、= =30 ,RB= =40 ,所以R=RB-RA=10 ,故B对,A、C、D错。答案B二、多项选择题7.(2016吉林长春模拟)如图所示,在同一坐标纸上画出了灯泡L1和灯泡L2的U-I图象,现将这两个灯泡并联,然后接在电动势E=10 V、内电阻r=2 的电源上,则下列结论正确的是()A.此时灯泡L1的电阻较大B.此时灯泡L2的电阻较大C.此时灯泡L1的功率约为4 WD.此时灯泡两端的电压约为6 V解析对题述的两个灯泡并联后接在电动势E=10 V、内电阻r=2 的电源上,由闭合电路欧姆定律,可得E=U+(I1+I2)r,在题给的灯泡L1和灯泡L2的U-I图象坐标纸上,作出两灯泡并联的U-I图象

6、和电源的U-(I1+I2)图象,如图所示。由两图象的交点可知此时灯两端电压约为4 V,灯泡L1的电流约为1 A,灯泡L2的电流约为2 A。由欧姆定律R=可知,此时灯泡L1的电阻较大,选项A正确,B、D错误。由电功率公式P=UI可知,灯泡L1的电功率P1=UI1=4 W,选项C正确。答案AC8.如图所示,一直流电动机与阻值R=9 的电阻串联在电源上,电源电动势E=30 V,内阻r=1 ,用理想电压表测出电动机两端电压U=10 V,已知电动机线圈电阻RM=1 ,则下列说法正确的是()A.通过电动机的电流为10 AB.电动机的输入功率为20 WC.电动机的热功率为4 WD.电动机的输出功率为16 W

7、解析由E=30 V,电动机两端电压为10 V可得R和电源内阻上分担电压为20 V,则I= A=2 A,故A错;电动机输入功率P=UI=10 V2 A=20 W,故B正确;P热=I2RM=41 W=4 W,故C正确;P输出=P-P热=20 W-4 W=16 W,故D正确。答案BCD9.一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为u=311sin(314t) V的交流电源上(其内阻可忽略不计),均能正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A,通过洗衣机电动机的电流为0.50 A,则下列说法正确的是()A.电饭煲的电阻为44 B.电饭煲消耗的电功率为1 555 W,洗衣机电动机消耗的电功率为

8、155.5 WC.1 min内电饭煲消耗的电能为6.6104 J,洗衣机电动机消耗的电能为6.6103 JD.电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍导学号17420295解析由于电饭煲是纯电阻元件,所以R1=44 ,P1=UI1=1 100 W,其在1 min内消耗的电能W1=UI1t=6.6104 J。洗衣机为非纯电阻元件,所以R2,P2=UI2=110 W,其在1 min内消耗的电能W2=UI2t=6.6103 J。其热功率P热P2,所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍。答案AC三、非选择题10.(2016福建福州检测)来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为80

9、0 kV的直线加速器加速,形成电流强度为1 mA的细柱形质子流。已知质子电荷量e=1.6010-19 C。这束质子流每秒打到靶上的个数为多少?假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距L和4L的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为N1和N2,则N1N2等于多少?解析质子流每秒打到靶上的质子数由I=可知,=6.251015(个)。建立如图所示的“柱体微元”模型,设质子经过距质子源L和4L处时的速度分别为v1、v2,在L和4L处作两个长为L(极短)的柱体微元。因L极短,故L和4L处的两个柱体微元中的质子的速度可分别视为v1、v2。对于这两个柱体微元,设单

10、位体积内质子数分别为n1和n2,由I=neSv可知,I1=n1eSv1,I2=n2eSv2,作为串联电路,各处的电流相等,所以I1=I2,故。根据动能定理,分别有eEL=,eE4L=,可得,所以有,因此,两柱体微元中的质子数之比。答案6.251015个2111.如图所示,A为电解槽,M为电动机,N为电热炉,恒定电压U=12 V,电解槽内阻RA=2 ,当S1闭合,S2、S3断开时,A示数为6 A;当S2闭合,S1、S3断开时,A示数为5 A,且电动机输出功率为35 W;当S3闭合,S1、S2断开时,A示数为4 A。求:(1)电热炉的电阻及发热功率。(2)电动机的内阻。(3)在电解槽工作时,电能转

11、化为化学能的功率为多少。解析(1)电热炉为纯电阻元件,由欧姆定律得R= =2 其发热功率为P=UI1=126 W=72 W。(2)电动机为非纯电阻元件,由能量守恒定律得UI2=RM+P输出所以RM= =1 。(3)电解槽为非纯电阻元件,由能量守恒定律得P化=UI3-RA所以P化=(124-422) W=16 W。答案(1)2 72 W(2)1 (3)16 W12.某地要把河水抽高20 m,进入蓄水池,用一台电动机通过传动效率为80%的皮带,带动效率为60%的离心水泵工作。工作电压为380 V,此时输入电动机的电功率为19 kW,电动机的内阻为0.4 。已知水的密度为1103 kg/m3,重力加速度g取10 m/s2。求:(1)电动机内阻消耗的热功率。(2)将蓄水池蓄入864 m3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度)。解析(1)设电动机的电功率为P,则P=UI设电动机内阻r上消耗的热功率为Pr,则Pr=I2r代入数据解得Pr=1103 W。(2)设蓄水总质量为M,所用抽水时间为t。已知抽水高度为h,容积为V,水的密度为,则M=V设质量为M的河水增加的重力势能为Ep,则Ep=Mgh设电动机的输出功率为P0,则P0=P-Pr根据能量守恒定律得P0t60%80%=Ep代入数据解得t=2104 s。答案(1)1103 W(2)2104 s