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1、第3章《恒定電流》單元測試
1.下列說法中正確的是 ( )
A.每種金屬都有確定的電阻率,電阻率不隨溫度變化
B.導(dǎo)體材料的電阻率與其粗細長短無關(guān)
C.一般金屬的電阻率都隨溫度升高而降低
D.測電阻率時為了提高精度,通過導(dǎo)線的電流要足夠大,而且要等到穩(wěn)定一段時間后才可讀數(shù)
解析:電阻率是反映材料導(dǎo)電性好壞的物理量.電阻率與導(dǎo)體的粗細長短無關(guān),但受溫度的影響較明顯,金屬材料的電阻率隨溫度的升高而升高,故A、C錯.D項中電流大時產(chǎn)熱多,對金屬的電阻率的測量誤差較大,所以D錯,B項正確.
答案
2、:B
2.在一次研究性學(xué)習(xí)活動中,研究小組對一幢
居民樓的供電設(shè)施進行了觀察和測量,整幢
居民樓的供電線路可簡化為如圖1所示的模
型,暫停供電時,用歐姆表測得A、B間電阻 圖1
為R,恢復(fù)供電后,測得A、B間電壓為U,進線電流為I,則計算該幢居民樓的總功率可以用的公式是 ( )
A.P=I2R B.P=
C.P=IU D.以上公式都能用
解析:暫停供電時,用歐姆表測得的是溫度較低時A、B間的
3、電阻,因電阻隨溫度的升高而變化,故恢復(fù)供電時A、B間的電阻不再是R,且A、B間電路一般是非純電阻電路,故總功率P=IU.C項正確.
答案:C
3.銅的摩爾質(zhì)量為m,密度為ρ,每摩爾銅原子有n個自由電子,今有一根橫截面積為S的銅導(dǎo)線,當(dāng)通過的電流為I時,電子平均定向移動的速率為 ( )
A.光速c B.
C. D.
解析:每摩爾銅的體積為,單位體積內(nèi)銅原子個數(shù)為n′==,由電流的微觀表達式I=n′qSv得:v=,故選項D正確.
答案:D
4.一根粗細均勻的導(dǎo)線,兩端加上電壓U時,通過導(dǎo)線的電流為I
4、,導(dǎo)線中自由電子定向移動的平均速率為v.若將導(dǎo)線均勻拉長,使它的橫截面的半徑變?yōu)樵瓉淼?,再給它兩端加上電壓U,則 ( )
A.通過導(dǎo)線的電流為
B.通過導(dǎo)線的電流為
C.導(dǎo)線中自由電子定向移動的速率為
D.導(dǎo)線中自由電子定向移動的速率為
解析:導(dǎo)線被拉長后,其橫截面積變小,變?yōu)樵瓉淼模潆娮柙龃鬄樵瓉淼?6倍,則加上相同的電壓U時,電流會減為原來的,B項正確;又根據(jù)I=neSv,導(dǎo)線被拉長后,n、e不變,I變?yōu)樵瓉淼模琒變?yōu)樵瓉淼?,故v變?yōu)樵瓉淼?,C項正確.
答案:BC
5.小燈
5、泡通電后其
電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖2所示,
P為圖線上一點,PN為圖線的切線,PQ為 圖2
U軸的垂線,PM為I軸的垂線,下列說法中正確的是 ( )
A.隨著所加電壓的增大,小燈泡的電阻增大
B.對應(yīng)P點,小燈泡的電阻為R=
C.對應(yīng)P點,小燈泡的電阻為R=
D.對應(yīng)P點,小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍面積
解析:由電阻的定義知某一狀態(tài)下導(dǎo)體的電阻等于電壓與電流的比值,在I-U圖象中等于該點與坐標(biāo)原點連線斜率的倒數(shù),則A、B正確,C錯誤;因為電功率P=IU知D正確.
答案:ABD
6.一臺電動機的線圈電阻與
6、一只電爐的電阻相同,當(dāng)二者通過相同的電流且均正常工作時,在相同的時間內(nèi),下列判斷正確的是 ( )
①電爐放出的熱量與電動機放出的熱量相等
②電爐兩端電壓小于電動機兩端電壓
③電爐兩端電壓等于電動機兩端電壓
④電動機消耗的功率大于電爐消耗的功率
A.①②④ B.①③
C.②④ D.③④
解析:由P熱=I2R知①正確.因電動機消耗的功率有熱功率和機械功率兩部分,④正確.對電爐UI=I2R,而電動機U′I=I2R+P機,所以U′>U,②正確.A項正確
7、.
答案:A
7.如圖3所示的電路中,輸入電壓U恒為
12 V,燈泡L上標(biāo)有“6 V,12 W”字
樣,電動機線圈的電阻RM=0.50 Ω.若燈
泡恰能正常發(fā)光,以下說法中正確的是 ( ) 圖3
A.電動機的輸入功率為12 W
B.電動機的輸出功率為12 W
C.電動機的熱功率為2.0 W
D.整個電路消耗的電功率為22 W
解析:本題考查了閉合電路的歐姆定律,注意電動機為非純電阻用電器,歐姆定律對電動機不再適用.燈泡L正常發(fā)光,則IL==2 A,所以電路中的電流I=2 A,故整個電路消耗的總功率P總=UI=24 W,D錯.電動機的輸入功率等于
8、P總-P燈=12 W,A對,B錯.電動機的熱功率P熱=I2RM=2.0 W,C對.
答案:AC
8.下面列出不同品牌的電視機、電風(fēng)扇、空調(diào)機和電冰箱銘牌上的主要項目:
54cm彩色電視機工作電壓:170 V~240V
工作頻率:50Hz
額定功率:85W
FS-69電風(fēng)扇
規(guī)格:400 mm
額定電壓:220V
工作頻率:50Hz
額定功率:65W
KFR-33GW 空調(diào)機
額定電壓:220 V
工作頻率:50 Hz
制冷/制熱電流:
6.2 A/6.2 A
BC-65B電冰箱
額定電壓:220V
工作頻率:50H
9、z
額定功率:70W
耗電量:0.8kW·h/24 h
根據(jù)銘牌上提供的信息,試判斷下列說法正確的是 ( )
A.正常工作時電風(fēng)扇中流過的電流最小
B.正常工作時電風(fēng)扇消耗的電功率最小
C.在24小時內(nèi)正常使用的電冰箱比連續(xù)運轉(zhuǎn)的電風(fēng)扇耗電多
D.在24小時內(nèi)正常使用的電冰箱比連續(xù)運轉(zhuǎn)的電風(fēng)扇耗電少
解析:由P=UI得空調(diào)機的額定功率P空=1364 W,所以正常工作時電風(fēng)扇消耗的電功率最小,電流也最小,故A、B均對;由于在24小時內(nèi)電冰箱的耗電量W=0.8 kW·h,而電風(fēng)扇的耗電量W=Pt=65×24 W·h=1.56
10、 kW·h,所以C錯,D對.
答案:ABD
9.兩根材料相同的均勻?qū)Ь€A和B,其長度分
別為L和2L,串聯(lián)在電路中時沿長度方向電 圖4
勢的變化如圖4所示,則A和B導(dǎo)線的橫截
面積之比為 ( )
A.2∶3 B.1∶3
C.1∶2 D.3∶1
解析:由圖象可知兩導(dǎo)線電壓降分別為UA=6 V,UB=4 V;由于它們串聯(lián),則3RB=2RA;由電阻定律可知=,得=,選項B正確.
答案:B
10.將電動勢為3.0 V的電源接入電路中,測得
11、電源兩極間的電壓為2.4 V,當(dāng)電路中有6 C的電荷流過時,求:
(1)有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能;
(2)外電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能;
(3)內(nèi)電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.
解析:(1)W=Eq=3.0×6 J=18 J,電源中共有18 J其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能.
(2)W1=U1q=2.4×6 J=14.4 J,外電路中共有14.4 J電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.
(3)內(nèi)電壓U2=E-U1=3.0 V-2.4 V=0.6 V
所以W2=U2q=0.6×6 J=3.6 J,內(nèi)電路中共有3.6 J電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,也可由能量守恒求出:W2=W-W1=3.6
12、 J.
答案:(1)18 J (2)14.4 J (3)3.6 J
11.如圖5所示為電動機提
升重物的裝置,電動機線圈電阻為r=
1 Ω,電動機兩端電壓為5 V,電路中的
電流為1 A,物體A重20 N,不計摩擦力,求: 圖5
(1)電動機線圈電阻上消耗的熱功率是多少?
(2)電動機的輸入功率和輸出功率各是多少?
(3)10 s內(nèi),可以把重物A勻速提升多高?
(4)這臺電動機的機械效率是多少?
解析:首先要知道輸入功率是電動機消耗的總功率,而輸出功率是機械功率.消耗的電能轉(zhuǎn)化為機械能和內(nèi)能兩部分,由能量守恒定律可求解.
(1)根據(jù)焦耳定律,熱功率
13、為
PQ=I2r=12×1 W=1 W.
(2)輸入功率等于輸入電流與電動機兩端電壓的乘積
P入=IU=1×5 W=5 W
輸出功率等于輸入功率減去發(fā)熱消耗的功率
P出=P入-PQ=5 W-1 W=4 W.
(3)電動機的輸出功率用來提升重物,轉(zhuǎn)化為機械功率,在10 s內(nèi)P出t=mgh.解得h== m=2 m.
(4)機械效率η==×100%=80%.
答案:(1)1 W (2)5 W 4 W (3)2 m (4)80%
12.一臺小型電動機在3 V電壓下工作,用此電動機提升所受重力為4 N的物體時,通過它的電流是0.2 A.在30 s內(nèi)可使該物體被勻速提升3 m.若不計除電動機線圈生熱之外的能量損失,求:
(1)電動機的輸入功率;
(2)在提升重物的30 s內(nèi),電動機線圈所產(chǎn)生的熱量;
(3)線圈的電阻.
解析:(1)電動機的輸入功率
P入=UI=0.2×3 W=0.6 W.
(2)電動機提升重物的機械功率
P機=Fv=(4×3/30) W=0.4 W.
根據(jù)能量關(guān)系P入=P機+PQ,得生熱的功率
PQ=P入-P機=(0.6-0.4)W=0.2 W.
所生熱量Q=PQt=0.2×30 J=6 J.
(3)根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt,得線圈電阻
R==Ω=5 Ω.
答案:(1)0.6 W (2)6 J (3)5 Ω