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1、(江蘇專用)2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第八章 恒定電流 第一節(jié) 歐姆定律、電阻率、電功率及焦耳定律檢測
一、單項選擇題
1.在顯像管的電子槍中,從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進入電壓為U的加速電場,設(shè)其初速度為零,經(jīng)加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束.已知電子的電荷量為e、質(zhì)量為m,則在剛射出加速電場時,一小段長為Δl的電子束內(nèi)的電子個數(shù)是( )
A. B.
C. D.
解析:選B.設(shè)電子剛射出電場時的速度為v,則eU=mv2,所以v= .加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束,由I=neSv,可得n== ,所以長度為Δl的電子束內(nèi)的電子數(shù)N=Δl
2、Sn= =· .
2.如圖所示,電解池內(nèi)有一價離子的電解液,在時間t內(nèi)通過溶液截面S的正離子數(shù)為n1,負離子數(shù)為n2.設(shè)元電荷電荷量為e,則以下說法正確的是( )
A.溶液內(nèi)電流方向從A到B,電流大小為
B.溶液內(nèi)電流方向從B到A,電流大小為
C.溶液內(nèi)正、負離子反方向移動,產(chǎn)生的電流相互抵消
D.溶液內(nèi)電流方向從A到B,電流大小為
解析:選D.溶液內(nèi)正、負離子反方向移動,通過截面的電荷量為正、負離子電荷量絕對值之和,由電流的定義可算出,電流為,故選D.
3.某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖所示,則下列說法中正確的是( )
A.加5 V電壓時,導(dǎo)體的電阻約是
3、5 Ω
B.加11 V電壓時,導(dǎo)體的電阻約是1.4 Ω
C.由圖可知,隨著電壓的增大,導(dǎo)體的電阻不斷減小
D.此導(dǎo)體為線性元件
解析:選A.對某些導(dǎo)電器材,其伏安特性曲線不是直線,但曲線上某一點的值仍表示該點所對應(yīng)的電阻值.當(dāng)導(dǎo)體加5 V電壓時,電阻R1==5 Ω,A正確;當(dāng)導(dǎo)體加11 V電壓時,由題圖知電流約為1.4 A,電阻R2大于1.4 Ω,B錯誤;當(dāng)電壓增大時,值增大,導(dǎo)體為非線性元件,C、D錯誤.
4.一個內(nèi)電阻可以忽略的電源,給一個絕緣的圓管里裝滿的水銀供電,電流為0.1 A,若把全部水銀倒在一個內(nèi)徑大一倍的絕緣圓管里,那么通過的電流將是( )
A.0.4 A B.
4、0.8 A
C.1.6 A D.3.2 A
解析:選C.因電阻R=ρ,內(nèi)徑大一倍,截面積就變?yōu)樵瓉淼乃谋叮忠蛩y體積不變,所以長度l變?yōu)樵瓉淼?,故電阻變?yōu)樵瓉淼模噪娏髯優(yōu)樵瓉淼?6倍,為1.6 A.
5.某一導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖AB段(曲線)所示,關(guān)于導(dǎo)體的電阻,以下說法正確的是( )
A.B點的電阻為12 Ω
B.B點的電阻為40 Ω
C.導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了1 Ω
D.導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了9 Ω
解析:選B.A點電阻RA= Ω=30 Ω,B點電阻RB= Ω=40 Ω,故A錯誤,B正確;ΔR=RB-RA=10 Ω,故C、D錯誤.
6.為了生活
5、方便,電熱水壺已進入千家萬戶,如果將一電熱水壺接在220 V的電源兩端,經(jīng)時間t0電熱水壺的開關(guān)自動切斷,假設(shè)熱量的損失不計、加熱絲的阻值不受溫度的影響.則( )
A.如果將電熱水壺接在110 V的電源兩端,需經(jīng)2t0的時間電熱水壺的開關(guān)自動切斷
B.如果將電熱水壺接在110 V的電源兩端,需經(jīng)16t0的時間電熱水壺的開關(guān)自動切斷
C.如果將電熱水壺接在55 V的電源兩端,需經(jīng)4t0的時間電熱水壺的開關(guān)自動切斷
D.如果將電熱水壺接在55 V的電源兩端,需經(jīng)16t0的時間電熱水壺的開關(guān)自動切斷
解析:選D.根據(jù)公式Q=t可知,煮沸一壺水所需的熱量為Q=t0,當(dāng)電壓變?yōu)樵瓉淼? 時,
6、所需熱量沒變,因此時間要變?yōu)樵瓉淼?倍,即4t0,A、B錯誤;當(dāng)電壓變?yōu)樵瓉淼臅r,時間要變?yōu)樵瓉淼?6倍,即16t0,C錯誤,D正確.
7.一個用半導(dǎo)體材料制成的電阻器D,其電流I隨它兩端電壓U變化的關(guān)系圖象如圖甲所示,若將它與兩個標準電阻R1、R2并聯(lián)后接在電壓恒為U的電源兩端,3個用電器消耗的電功率均為P,現(xiàn)將它們連接成如圖乙所示的電路,接在該電源的兩端,設(shè)電阻器D和電阻R1、R2消耗的電功率分別是PD、P1、P2,則下列說法中正確的是( )
A.P1=4P2 B.PD=
C.PD=P2 D.P1<4P2
解析:選D.由于電阻器D與兩個標準電阻R1、R2并聯(lián)后接在電壓恒為
7、U的電源兩端時,三者功率相同,則此時三者電阻相等.當(dāng)三者按照題圖乙所示的電路連接時,電阻器D兩端的電壓小于U,由題圖甲可知,電阻器D的電阻增大,則有RD>R1=R2,而RD與R2并聯(lián),電壓相等,根據(jù)P=,則有PD<P2,C錯誤;由歐姆定律可知,電流ID<I2,又I1=I2+ID,故I1<2I2,根據(jù)P=I2R,則有P1<4P2,A錯誤,D正確;由于電阻器D與電阻R2的并聯(lián)電阻R<R1,所以D兩端的電壓小于,且D阻值變大,則PD<,B錯誤.
8.一只電飯煲和一臺洗衣機并聯(lián)接在輸出電壓為220 V的交流電源上(其內(nèi)電阻可忽略不計),均正常工作.用電流表分別測得通過電飯煲的電流是5.0 A,通過洗
8、衣機電動機的電流是0.5 A,則下列說法中正確的是( )
A.電飯煲的電阻為44 Ω,洗衣機電動機線圈的電阻為440 Ω
B.電飯煲消耗的電功率為1 555 W,洗衣機電動機消耗的電功率為155.5 W
C.1 min內(nèi)電飯煲消耗的電能為6.6×104 J,洗衣機電動機消耗的電能為6.6×103 J
D.電飯煲發(fā)熱功率是洗衣機電動機發(fā)熱功率的10倍
解析:選C.由于電飯煲是純電阻元件,所以R1==44 Ω,P1=UI1=1 100 W,其在1 min內(nèi)消耗的電能W1=UI1t=6.6×104 J,洗衣機為非純電阻元件,所以R2≠,P2=UI2=110 W,其在1 min內(nèi)消耗的電能
9、W2=UI2t=6.6×103 J,其熱功率P熱≠P2,所以電飯煲發(fā)熱功率不是洗衣機電動機發(fā)熱功率的10倍.綜上可知C正確.
9.如圖所示是某款理發(fā)用的電吹風(fēng)的電路圖,它主要由電動機M和電熱絲R構(gòu)成.當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2后,電動機驅(qū)動風(fēng)葉旋轉(zhuǎn),將空氣從進風(fēng)口吸入,經(jīng)電熱絲加熱,形成熱風(fēng)后從出風(fēng)口吹出.已知電吹風(fēng)的額定電壓為220 V,吹冷風(fēng)時的功率為120 W,吹熱風(fēng)時的功率為1 000 W.關(guān)于該電吹風(fēng),下列說法正確的是( )
A.電熱絲的電阻為55 Ω
B.電動機的電阻為 Ω
C.當(dāng)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時,電熱絲每秒鐘消耗的電能為1 000 J
D.當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時,電動機每秒鐘
10、消耗的電能為1 000 J
解析:選A.根據(jù)題述,電吹風(fēng)的額定電壓為220 V,吹冷風(fēng)時的功率為120 W,吹熱風(fēng)時的功率為1 000 W,可知電熱絲功率為880 W,由P=可得電熱絲的電阻為 R=55 Ω,電動機為非純電阻電器,R電動≠= Ω,選項A正確,B錯誤;當(dāng)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時,電熱絲每秒鐘消耗的電能為0,當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時,電動機每秒鐘消耗的電能為120 J,選項C、D錯誤.
二、多項選擇題
10.某同學(xué)研究白熾燈得到某白熾燈的U-I曲線如圖所示.圖象上A點與原點的連線與橫軸成α角,A點的切線與橫軸成β角,則( )
A.白熾燈的電阻隨電壓的增大而減小
B.在A點,白熾燈的電
11、阻可表示為tan β
C.在A點,白熾燈的電功率可表示為U0I0
D.在A點,白熾燈的電阻可表示為
解析:選CD.白熾燈的電阻隨電壓的增大而增大,選項A錯誤;在A點,白熾燈的電阻可表示為,選項B錯誤,D正確;在A點,白熾燈的電功率可表示為U0I0,選項C正確.
11.在如圖所示的電路中,輸入電壓U恒為8 V,燈泡L標有“3 V,6 W”字樣,電動機線圈的電阻RM=1 Ω.若燈泡恰能正常發(fā)光,下列說法正確的是( )
A.電動機的輸入電壓是5 V
B.流過電動機的電流是2 A
C.電動機的效率是80%
D.整個電路消耗的電功率是16 W
解析:選ABD.燈泡恰能正常發(fā)光,說
12、明燈泡電壓為3 V,電流為2 A,電動機的輸入電壓是8 V-3 V=5 V,流過電動機的電流是I=2 A,選項A、B正確;電動機內(nèi)阻消耗功率I2RM=4 W,電動機輸入功率為5×2 W=10 W,輸出功率為6 W,效率為η=60%,整個電路消耗的電功率是10 W+6 W=16 W,選項C錯誤,D正確.
12.如圖所示,用輸出電壓為1.4 V、輸出電流為100 mA的充電器對內(nèi)阻為2 Ω的鎳—氫電池充電.下列說法正確的是( )
A.電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為0.12 W
B.充電器輸出的電功率為0.14 W
C.充電時,電池消耗的熱功率為0.02 W
D.充電器把0.14 W的功率
13、儲存在電池內(nèi)
解析:選ABC.充電器的輸出功率為P出=IU=0.1×1.4 W=0.14 W,故B正確;電池消耗的熱功率為:P熱=I2r=0.12×2 W=0.02 W,故C正確;電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為:P轉(zhuǎn)=P出-P熱=0.12 W,故A正確,D錯誤.
13.如表所示列出了某品牌電動自行車及所用電動機的主要技術(shù)參數(shù),不計其自身機械損耗.若該車在額定狀態(tài)下以最大運行速度行駛,則( )
自重
40 kg
額定電壓
48 V
載重
75 kg
額定電流
12 A
最大行駛速度
20 km/h
額定輸出功率
350 W
A.電動機的輸入功率為576 W
B.電動機
14、的內(nèi)電阻為4 Ω
C.該車獲得的牽引力為104 N
D.該車受到的阻力為63 N
解析:選AD.由于U=48 V,I=12 A,則P=IU=576 W,故選項A正確;因P入=P出+I2r,r== Ω=1.57 Ω,故選項B錯誤;由P出=Fv=Ffv,F(xiàn)=Ff=63 N,故選項C錯誤,D正確.
14.(2019·六安模擬)如圖所示,一臺電動機提著質(zhì)量為m的物體,以速度v勻速上升,已知電動機線圈的電阻為R,電源電動勢為E,通過電源的電流為I,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,忽略一切阻力及導(dǎo)線電阻,則( )
A.電源內(nèi)阻r=-R
B.電源內(nèi)阻r=--R
C.如果電動機轉(zhuǎn)軸被卡住而停止轉(zhuǎn)動,較短時間內(nèi)電源消耗的功率將變大
D.如果電動機轉(zhuǎn)軸被卡住而停止轉(zhuǎn)動,較短時間內(nèi)電源消耗的功率將變小
解析:選BC.含有電動機的電路不是純電阻電路,歐姆定律不再適用,A錯誤;由能量守恒定律可得EI=I2r+mgv+I2R,解得r=--R,B正確;如果電動機轉(zhuǎn)軸被卡住,則E=I′(R+r),電流增大,較短時間內(nèi),電源消耗的功率變大,較長時間的話,會出現(xiàn)燒壞電源的現(xiàn)象,C正確,D錯誤.