高考物理一轮复习专题9_1电路的基本概念和规律高效演练

专题9.1 电路的基本概念和规律
（五）高效演练
1．(多选)下列说法正确的是( )
A ．据R ＝U I
可知，加在电阻两端的电压变为原来的2倍时，导体的电阻也变为原来的2倍 B ．不考虑温度对阻值的影响，通过导体的电流及加在两端的电压改变时导体的电阻不变 C ．据ρ＝RS l
可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS 成正比，与导体的长度
l 成反比
D ．导体的电阻率与导体的长度l 、横截面积S 、导体的电阻R 皆无关 【答案】BD.
2．一根长为L 、横截面积为S 的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为
n ，电子的质量为m 、电荷量为e .在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向
运动的平均速率为v ，则金属棒内的电场强度大小为( )
A.mv 2
2eL
B ．mv 2Sn
e
C ．ρnev D.ρev
SL
【答案】C.
【解析】由电流定义可知：I ＝q t ＝
nvtSe t ＝neSv ，由欧姆定律可得：U ＝IR ＝neSv ·ρL
S
＝ρneLv ，
又E ＝U
L
，故E ＝ρnev ，选项C 正确． 3．下列说法正确的是( )
A ．电流通过导体的热功率与电流大小成正比
B ．力对物体所做的功与力的作用时间成正比
C ．电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比
D ．弹性限度内，弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比 【答案】C.
【解析】电流通过导体的热功率为P ＝I 2
R ，与电流的平方成正比，A 项错误；力作用在物体上，
如果物体没有在力的方向上发生位移，作用时间再长，做功也为零，B 项错误；由C ＝Q U
可知，电容器的电容由电容器本身的性质决定，因此电容器的带电量与两板间的电势差成正比，C 项正确；弹簧的劲度系数与弹簧的伸长量无关，D 项错误．
4．如图所示为一磁流体发电机示意图，A 、B 是平行正对的金属板，等离子体(电离的气体，由自由电子和阳离子构成，整体呈电中性)从左侧进入，在t 时间内有n 个自由电子落在B 板上，则关于R 中的电流大小及方向判断正确的是( )
A ．I ＝ne t ，从上向下
B ．I ＝2ne
t ，从上向下
C ．I ＝ne t
，从下向上 D ．I ＝2ne
t
，从下向上
【答案】A.
【解析】由于自由电子落在B 板上，则A 板上落上阳离子，因此R 中的电流方向为自上而下，电流大小I ＝q t ＝
ne
t
.A 项正确． 5．欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律，有一个长方体型的金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a 、b 、c ，且a ＞b ＞c .电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻的阻值最小的是( )
【答案】A.
6．某个由导电介质制成的电阻截面如图所示，导电介质的电阻率为ρ，制成内外半径分别为
a 和
b 的半球壳层形状(图中阴影部分)，半径为a 、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球
心成为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极，设该电阻的阻值为R .下面给出R 的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解R ，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断．根据你的判断，R 的合理表达式应为( )
A ．R ＝
ρb ＋a
2πab
B ．R ＝
ρb －a
2πab
C ．R ＝
ρab
2πb －a
D ．R ＝
ρab
2π
b ＋a
【答案】B.
7. (多选)我国已经于2012年10月1日起禁止销售100 W 及以上的白炽灯，以后将逐步淘汰白炽灯．假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示．图象上A 点与原点的连线与横轴成α角，A 点的切线与横轴成β角，则( )
A ．白炽灯的电阻随电压的增大而减小
B ．在A 点，白炽灯的电阻可表示为tan β
C ．在A 点，白炽灯的电功率可表示为U 0I 0
D ．在A 点，白炽灯的电阻可表示为U 0
I 0
【答案】CD.
【解析】白炽灯的电阻随电压的增大而增大，A 错误；在A 点，白炽灯的电阻可表示为U 0I 0
，不能表示为tan β或tan α，故B 错误，D 正确；在A 点，白炽灯的功率可表示为U 0I 0，C 正确．
8．一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V 的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作．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是0.50 A ，则下列说法中正确的是( )
A ．电饭煲的电阻为44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440 Ω
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155.5 W
C ．1 min 内电饭煲消耗的电能为6.6×104
J ，洗衣机电动机消耗的电能为 6.6×103
J
D ．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍 【答案】C.
【解析】由于电饭煲是纯电阻元件，所以R 1＝U I 1
＝44 Ω，P 1＝UI 1＝1 100 W ，其在1 min 内消耗的电能 W 1＝UI 1t ＝6.6×104
J ，洗衣机为非纯电阻元件，所以R 2≠U I 2
，P 2＝UI 2＝110 W ，其在1 min 内消耗的电能 W 2＝UI 2t ＝6.6×103
J ，其热功率P 热≠P 2，所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍．
9．一个用半导体材料制成的电阻器D ，其电流I 随它两端电压U 变化的关系图象如图甲所示，若将它与两个标准电阻R 1、R 2并联后接在电压恒为U 的电源两端，3个用电器消耗的电功率均为P ，现将它们连接成如图乙所示的电路，接在该电源的两端，设电阻器D 和电阻R 1、R 2消耗的电功率分别是P D 、P 1、P 2，它们之间的关系为( )
A ．P 1＝4P D
B ．P D ＝P
4
C ．P
D ＝P 2 D ．P 1＜4P 2
【答案】D.
10．下图中的四个图象中，最能正确地表示家庭常用的白炽灯泡在不同电压下消耗的电功率P 与电压平方U 2
之间函数关系的是( )
【答案】C.
【解析】白炽灯泡为纯电阻，其功率表达式为：P ＝U 2
R
，而U 越大，电阻越大，图象上对应点
与原点连线的斜率越小，故选项C 正确．
11．如图所示为甲、乙两灯泡的I ­U 图象，根据图象计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 V 的电路中实际发光的功率分别为( )
A ．15 W 30 W
B ．30 W 40 W
C ．40 W 60 W
D ．60 W 100 W
【答案】C.
12．如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M 和电热丝R 构成．当闭合开关S 1、S 2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出．已知电吹风的额定电压为220 V ，吹冷风时的功率为120 W ，吹热风时的功率为1 000 W ．关于该电吹风，下列说法正确的是( )
A ．电热丝的电阻为55 Ω
B ．电动机线圈的电阻为1 2103
Ω
C ．当电吹风吹热风时，电热丝每秒钟消耗的电能为1 000 J
D ．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为1 000 J 【答案】A.
【解析】电吹风吹热风时电热丝消耗的功率为P ＝1 000 W －120 W ＝880 W ，对电热丝，由P
＝U 2R 可得电热丝的电阻为R ＝U 2P ＝2202880
Ω＝55 Ω，选项A 正确；由于不知道电动机线圈的发热功率，所以电动机线圈的电阻无法计算，选项B 错误；当电吹风吹热风时，电热丝每秒消耗的电能为880 J ，选项C 错误；当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J ，选项D 错误．
13．(多选)如图所示，定值电阻R 1＝20 Ω，电动机绕线电阻R 2＝10 Ω，当开关S 断开时，
电流表的示数是I1＝0.5 A，当开关合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是( )
A．I＝1.5 A B．I<1.5 A
C．P＝15 W D．P<15 W
【答案】BD.
【解析】当开关S断开时，由欧姆定律得U＝I1R1＝10 V，当开关闭合后，通过R1的电流仍为
0.5 A，通过电动机的电流I2<U
R2
＝1 A，故电流表示数I＜0.5 A＋1 A＝1.5 A，B正确；电路
中电功率P＝UI<15 W，D正确．
14．(多选)通常一次闪电过程历时约0.2～0.3 s，它由若干个相继发生的闪击构成．每个闪击持续时间仅40～80 μs，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪击前云地之间的电势差约为1.0×109 V，云地间距离约为1 km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C，闪击持续时间约为60 μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的．根据以上数据，下列判断正确的是( )
A．闪电电流的瞬时值可达到1×105A
B．整个闪电过程的平均功率约为1×1014W
C．闪电前云地间的电场强度约为1×106V/m
D．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J
【答案】AC.。