河南省2015新课标高考物理总复习课时限时检测 第7章-第1讲电流 电阻 电功及电功率 Word版含解析

课时限时检测(二十一) 电流 电阻 电功及电功率

一、选择题(1～6题只有一个选项正确，7～10题有多个选项正确，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错或不选的得0分．)

1．某电解池，如果在1秒钟内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流是( )

A ．0 A

B ．0.8 A

C ．1.6 A

D ．3.2 A

【解析】 通过横截面的正离子的电荷量q 1＝1.6×10－

19×2×5.0×1018 C ．通过横截面的

负离子的电荷量q 2＝－1.6×10－

19×1.0×1019 C ，则q ＝|q 1|＋|q 2|＝3.2 C ，根据I ＝q t

得I ＝3.2 A ，

故D 正确．

【答案】 D

2．有一段长1 m 的电阻丝，电阻是10 Ω，现把它均匀拉伸到长为5 m 的电阻丝，则电阻变为( )

A ．10 Ω

B ．50 Ω

C ．150 Ω

D ．250 Ω

【解析】 电阻丝无论怎样拉长其体积不变，但随着长度增加，截面面积减小，即满足V

＝Sl 关系式．把电阻丝由1 m 均匀拉伸到5 m 时，截面面积变成原来的15，由电阻定律R ＝ρl

S

可

知电阻变成原来的25倍，D 正确．

【答案】 D

3．一只标有“220 V ,60 W”的白炽灯泡，加在其两端的电压U 由零逐渐增大到220 V ，在这一过程中，电压U 和电流I 的关系与选项中所给的四种情况比较符合的是( )

【解析】 灯泡两端电压逐渐增大的过程，灯丝的温度升高，灯丝的电阻变大，则U －I 图线的斜率变大，结合所给U －I 图线可知B 对．

【答案】 B 4.

图7－1－10

(2014·广州调研)电位器是变阻器的一种．如图7－1－10所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯的亮度，下列说法正确的是( )

A ．连接A 、

B 使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮 B ．连接A 、

C 使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮 C ．连接A 、C 使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗

D ．连接B 、C 使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮

【解析】 根据电位器结构和连线可知：连接A 、B 使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大，回路电流减小，灯泡变暗，A 错误；同理，D 正确；连接A 、C 时，滑动触头不能改变回路电阻，灯泡亮度不变，故B 、C 错误．

【答案】 D

5．根据部分电路欧姆定律，下列判断正确的有( ) A ．导体两端的电压越大，电阻就越大 B ．导体中的电流越大，电阻就越小

C ．比较几只电阻的I －U 图象可知，电流变化相同时，电压变化较小的图象是属于阻值较大的那个电阻的

D ．由I ＝U

R

可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比

【解析】 导体的电阻表征导体阻碍电流的能力，由导体本身性质决定，与U 、I 无关，

选项A 、B 错误；在电阻的I －U 图象中，阻值R ＝ΔU

ΔI ，当ΔI 相同时，ΔU 越小，表示该导体

的阻值越小，选项C 错误；根据欧姆定律I ＝U

R

可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电

压成正比，跟导体的电阻成反比，选项D 正确．

【答案】 D

6．在研究微型电动机的性能时，应用如图7－1－11所示的实验电路．调节滑动变阻器R 并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A 和2.0 V ．重新调节R 并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和24.0 V ．则这台电动机正常运转时输出功率为( )

图7－1－11

A ．32 W

B ．44 W

C ．47 W

D ．48 W

【解析】 当电动机停止转动时，此时电动机相当于一个纯电阻，所以由题中的两表读

数，可以计算出电动机的内阻为r ＝U

I

，代入数据得r ＝4 Ω，重新调节R 并使电动机恢复正常

运转，根据题中的两表读数，计算出电动机的输出功率为P ＝UI －I 2r ，代入数据得P ＝32 W ，B 、C 、D 错误，A 正确．

【答案】 A 7．(2013·长沙一中模拟)关于材料的电阻率，下列说法正确的是( )

A ．把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的1

3

B ．材料的电阻率随温度的升高不一定增大

C ．纯金属的电阻率较合金的电阻率小

D ．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大 【解析】 材料的电阻率与长度无关，A 错误；半导体材料的电阻率随温度升高而减小，故B 正确；纯金属的电阻率较合金的电阻率小，C 正确；电阻率大的导体，电阻不一定大，故D 错误．

【答案】 BC

8．如图7－1－12所示，R 1和R 2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，但R 1

的尺寸比R 2的尺寸大．在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图，则下列说法中正确的是( )

图7－1－12

A ．R 1中的电流小于R 2中的电流

B ．R 1中的电流等于R 2中的电流

C ．R 1中自由电荷定向移动的速率大于R 2中自由电荷定向移动的速率

D ．R 1中自由电荷定向移动的速率小于R 2中自由电荷定向移动的速率

【解析】 设正方形边长为L 、厚度为d ，则I ＝U R ，R ＝ρL S ＝ρL L ·d ＝ρd ，则I ＝Ud

ρ

相等，A

错误，B 正确．由I ＝nqS v ＝mqLd v 得L 大的v 就小，C 错误，D 正确．

【答案】 BD

9．如图7－1－13所示是某导体的I -U 图线，图中α＝45°，下列说法正确的是( )

图7－1－13

A ．通过电阻的电流与其两端的电压成正比

B ．此导体的电阻R ＝2 Ω

C ．I -U 图线的斜率表示电阻的倒数，所以R ＝cot 45°＝1.0 Ω

D ．在R 两端加6.0 V 电压时，每秒通过电阻截面的电荷量是3.0 C

【解析】 由题图可知，通过电阻的电流I 与其两端电压U 成正比，A 正确；导体电阻R ＝U I ＝2 Ω，对应I -U 图线斜率的倒数，但R ≠cot 45°，B 正确，C 错误；当U ＝6.0 V 时，I ＝

U R ＝3 A ，故每秒通过电阻截面的电荷量为q ＝It ＝3.0 C ，D 正确．

【答案】 ABD 10．如图7－1－14所示，用输出电压为1.4 V ，输出电流为100 mA 的充电器对内阻为2 Ω的镍—氢电池充电．下列说法正确的是( )

图7－1－14

A ．电能转化为化学能的功率为0.12 W

B ．充电器输出的电功率为0.14 W

C ．充电时，电池消耗的热功率为0.02 W

D ．充电器把0.12 J 的电能储蓄在电池内

【解析】 充电器对电池的充电功率为P 总＝UI ＝0.14 W ，电池充电时的热功率为P 热＝I 2

r ＝0.02 W ，所以转化为化学能的功率为P 化＝P 总－P 热＝0.12 W ，但0.12 W ≠0.12 J ，故A 、

B 、

C 正确，

D 错误．

【答案】 ABC

二、非选择题(共2小题，30分．计算题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．(14分)一般地说，用电器的工作电压并不等于额定电压，家庭里通常不备电压表，但可以借助电能表测出用电器的实际工作电压，现在电路中只接入一个电热水壶，壶的铭牌和电能表的铭牌分别如图7－1－15(a)和(b)所示．测得电能表的转盘转过125转的时间为121秒，求此时加在电热水壶上的实际电压．

(a) (b)

图7－1－15

【解析】 设电热水壶的电阻为R

由图(a)知R ＝U 2额P 额＝22021 500

Ω＝484

15 Ω

由图(b)知电能表转1转消耗的电能为： 3.6×106

3 000

J ＝1 200 J 设电热水壶的实际电压为U 则U 2

R

t ＝125×1 200 J ，解得U ＝200 V . 【答案】 200 V ☆12.(16分)(2013·济南模拟)如图7－1－16所示，A 为电解槽，M 为电动机，N 为电炉子，恒定电压U ＝12 V ，电解槽内阻r A ＝2 Ω，当S 1闭合、S 2、S 3断开时，电流表示数为6 A ；当S 2闭合、S 1、S 2断开时，电流表示数为5 A ，且电动机输出功率为35 W ；当S 3闭合、S 1、S 2断开时，电流表示数为4 A ．求：

图7－1－16

(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？

【解析】 (1)电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律I ＝U R 得R ＝U

I 1

＝2 Ω，

其发热功率为

P R ＝UI 1＝12×6 W ＝72 W.

(2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得 UI 2＝I 22r M ＋P 输出，

所以r M ＝UI 2－P 输出I 2

2＝12×5－35

52

Ω＝1 Ω. (3)电解槽工作时，由能量守恒定律得： P 化＝UI 3－I 23r A

所以P 化＝(12×4－42×2) W ＝16 W.

【答案】(1)2 Ω72 W(2)1 Ω(3)16 W