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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第七章 課時跟蹤檢測（二十四）電流 電阻 電功 電功率 對點訓(xùn)練：電流及其三個表達(dá)式的應(yīng)用 1．(xx黃山模擬)銅的摩爾質(zhì)量為m，密度為ρ，每摩爾銅原子中有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. 2．(多選)(xx棗莊期末檢測)如圖1所示，R1和R2是同種材料、厚度相同、表面為正方形的導(dǎo)體，但R1的尺寸比R2的尺寸大。在兩導(dǎo)體上加相同的電壓，通過兩導(dǎo)體的電流方向如圖所示，則下列說法中正確的是(　　) 圖1 A．R1中的電流小于R2中的電流 B．R1中的電流等于R2中的電流 C．R1中自由電荷定向移動的速率大于R2中自由電荷定向移動的速率 D．R1中自由電荷定向移動的速率小于R2中自由電荷定向移動的速率 對點訓(xùn)練：電阻及電阻定律的應(yīng)用 3．(xx山東省名校聯(lián)考)歐姆不僅發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，還研究了電阻定律。有一個長方體金屬電阻，材料分布均勻，邊長分別為a、b、c，且a＞b＞c。電流沿以下方向流過該金屬電阻，其中電阻阻值最小的是(　　) 圖2 4．(多選)電位器是變阻器的一種，如圖3所示，如果把電位器與燈泡串聯(lián)起來，利用它改變燈泡的亮度，下列說法正確的是(　　) 圖3 A．串接A、B使滑動觸頭順時針轉(zhuǎn)動，燈泡變暗 B．串接A、C使滑動觸頭逆時針轉(zhuǎn)動，燈泡變亮 C．串接A、C使滑動觸頭順時針轉(zhuǎn)動，燈泡變暗 D．串接B、C使滑動觸頭順時針轉(zhuǎn)動，燈泡變亮 對點訓(xùn)練：歐姆定律、伏安特性曲線的應(yīng)用 5．如圖4所示，a、b分別表示由相同材料制成的兩條長度相同、粗細(xì)均勻電阻絲的伏安特性曲線，下列判斷中正確的是(　　) 圖4 A．a(chǎn)代表的電阻絲較粗 B．b代表的電阻絲較粗 C．a(chǎn)電阻絲的阻值小于b電阻絲的阻值 D．圖線表示的電阻絲的阻值與電壓成正比 6．某一導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖5中AB段(曲線)所示，關(guān)于導(dǎo)體的電阻，以下說法正確的是(　　) 圖5 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 7．(xx杭州檢測)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)系圖像如圖6甲所示，若將它與兩個標(biāo)準(zhǔn)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，它們之間的關(guān)系為(　　) 圖6 A．P1＝4PD　　　　　　　 　B．PD＝ C．PD＝P2 D．P1＜4P2 對點訓(xùn)練：電功、電功率及焦耳定律 8．(xx濟(jì)南外國語學(xué)校測試)用電動勢為E、內(nèi)電阻為r的電池組直接向線圈電阻為R的電動機(jī)供電，電動機(jī)正常工作后，測得通過的電流為I、電動機(jī)兩端的電壓為U，則(　　) A．電路中電流I＝ B．在時間t內(nèi)，電池組消耗的化學(xué)能為IEt C．在時間t內(nèi)，電動機(jī)輸出的機(jī)械能是IEt－I2rt D．以上說法都不對 9．(xx湖北武漢調(diào)研)如圖7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(jī)M和電熱絲R構(gòu)成。當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2后，電動機(jī)驅(qū)動風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)，將空氣從進(jìn)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(　　) 圖7 A．電熱絲的電阻為55 Ω B．電動機(jī)線圈的電阻為 Ω C．當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(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(jī)每秒鐘消耗的電能為1 000 J 10．(多選)鋰電池因能量密度高、綠色環(huán)保而廣泛使用在手機(jī)等電子產(chǎn)品中?，F(xiàn)用充電器為一手機(jī)鋰電池充電，等效電路如圖8所示，充電器電源的輸出電壓為U，輸出電流為I，手機(jī)電池的內(nèi)阻為r，下列說法正確的是(　　) 圖8 A．電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為UI－I2r B．充電器輸出的電功率為UI＋I(xiàn)2r C．電池產(chǎn)生的熱功率為I2r D．充電器的充電效率為100% 考點綜合訓(xùn)練 11．(多選)通常一次閃電過程歷時約0.2～0.3 s，它由若干個相繼發(fā)生的閃擊構(gòu)成。每個閃擊持續(xù)時間僅40～80 μs，電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個閃擊過程中。在某一次閃擊前云地之間的電勢差約為1.0109 V，云地間距離約為1 km；第一個閃擊過程中云地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為6 C，閃擊持續(xù)時間約為60 μs。假定閃電前云地間的電場是均勻的。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是(　　) A．閃電電流的瞬時值可達(dá)到1105A B．整個閃電過程的平均功率約為11014 W C．閃電前云地間的電場強(qiáng)度約為1106 V/m D．整個閃電過程向外釋放的能量約為6106 J 12.如圖9所示，A為電解槽， 為電動機(jī)，N為電爐子，恒定電壓U＝12 V，電解槽內(nèi)阻rA＝2 Ω，S1閉合，S2、S3斷開時，電流表 示數(shù)為6 A，當(dāng)S2閉合，S1、S3斷開時，電流表示數(shù)為5 A，且電動機(jī)輸出功率為35 W；當(dāng)S3閉合，S1、S2斷開時，電流表 示數(shù)為4 A。求： 圖9 (1)電爐子的電阻及發(fā)熱功率； (2)電動機(jī)的內(nèi)阻； (3)在電解槽工作時，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為多少。 答 案 1．選D　由電流表達(dá)式I＝n′eSv可得v＝，其中n′＝＝nρ/m，故v＝，D對。 2．選BD　設(shè)正方形的邊長為L、導(dǎo)體厚度為d，則I＝，R＝ρ＝ρ＝，得I＝，故R1、R2中的電流相等，A錯誤，B正確。由I＝nqSv＝nqLdv得，L大則v小，C錯誤，D正確。 3．選A　選項A中電阻橫截面積最大，長度最小，根據(jù)R＝ρ可知，其電阻最小。 4．選AD　根據(jù)電位器結(jié)構(gòu)和連線可知：串接A、B使滑動觸頭順時針轉(zhuǎn)動時回路電阻增大，回路電流減小，燈泡變暗，A正確；同理，D正確；串接A、C時，滑動觸頭不能改變回路電阻，燈泡亮度不變，故B、C錯誤。 5．選B　b圖線的斜率大，表示電阻小，由電阻定律R＝ρ，可知b代表的電阻絲較粗，選項B正確，A、C錯誤；電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì)，與電阻兩端的電壓無關(guān)，選項D錯誤。 6．選B　根據(jù)電阻的定義式可以求出A、B兩點的電阻分別為RA＝ Ω＝30 Ω，RB＝ Ω＝40 Ω，所以ΔR＝RB－RA＝10 Ω，故B對，A、C、D錯。 7．選D　由于電阻器D與兩個標(biāo)準(zhǔn)電阻R1、R2并聯(lián)后接在電壓恒為U的電源兩端時，三者功率相同，則此時三者電阻相同。當(dāng)三者按照題圖乙所示電路連接時，電阻器D兩端的電壓小于U，由題圖甲圖像可知，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＝，PD＜P2，C錯誤；由歐姆定律可知，電流ID＜I2，又I1＝I2＋I(xiàn)D，根據(jù)P＝I2R，P1＞4PD，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．選B　當(dāng)電動機(jī)正常工作時，其電路是非純電阻電路，I＜，故A錯誤。由電源定義知在時間t內(nèi)，電池組消耗的化學(xué)能為IEt，B對；電動機(jī)的輸出功率是機(jī)械功率，根據(jù)能量守恒定律得，P出＝P電－P熱＝UI－I2R，在時間t內(nèi)，電動機(jī)輸出的機(jī)械能是IUt－I2Rt，故C、D錯誤。 9．選A　電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時電熱絲消耗的功率為P＝1 000 W－120 W＝880 W，對電熱絲，由P＝可得電熱絲的電阻為R＝＝ Ω＝55 Ω，選項A正確；由于不知道電動機(jī)線圈的發(fā)熱功率，所以電動機(jī)線圈的電阻無法計算，選項B錯誤；當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時，電熱絲每秒消耗的電能為880 J，選項C錯誤；當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時，電動機(jī)每秒鐘消耗的電能為120 J，選項D錯誤。 10．選AC　充電器將電能轉(zhuǎn)化為鋰電池的化學(xué)能和內(nèi)能，即UIt＝E化＋I(xiàn)2rt，充電器輸出的電功率為UI，電池產(chǎn)生的熱功率為I2r，據(jù)此可知，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為UI－I2r，充電器的充電效率為100%，所以選項A、C正確。 11．選AC　根據(jù)題意第一個閃擊過程中轉(zhuǎn)移電荷量Q＝6 C，時間約為t＝60 μs，故平均電流為I平＝＝1105A，閃擊過程中的瞬時最大值一定大于平均值，故 A對；第一次閃擊過程中電功約為W＝QU＝6109 J，第一個閃擊過程的平均功率P＝＝11014 W，由于一次閃電過程主要發(fā)生在第一個閃擊過程中，但整個閃擊過程中的時間遠(yuǎn)大于60 μs，故B錯；閃電前云與地之間的電場強(qiáng)度約為E＝＝V/m＝1106 V/m，C對；整個閃電過程向外釋放的能量約為W＝6109 J，D錯。 12．解析：(1)電爐子為純電阻元件，由歐姆定律得：R＝＝ Ω＝2 Ω 其發(fā)熱功率為：P＝UI1＝126 W＝72 W。 (2)電動機(jī)為非純電阻元件，由能量守恒定律得：UI2＝I rM＋P輸出 所以：rM＝＝ Ω＝1 Ω。 (3)電解槽為非純電阻元件，由能量守恒定律得：P化＝UI3－IrA 所以P化＝(124－422) W＝16 W。 答案：(1)2 Ω　72 W　(2)1 Ω　(3)16 W