2020年物理高考大一輪復(fù)習(xí) 第8章 恒定電流 第23講 電流 電阻 電功及電功率練習(xí)（含解析）

第23講 電流 電阻 電功及電功率解密考綱主要考查歐姆定律、電阻定律、電功、電功率、焦耳定律、伏安特性曲線等1(2019·長春月考)一根均勻電阻絲的電阻為R，在溫度不變的情況下，下列情況中其電阻值為2R的是()A當長度不變，橫截面積增大一倍時 B當橫截面積不變，長度增大一倍時C長度和橫截面積都縮小一倍時D長度和橫截面半徑都增大一倍時B解析 由R可知，長度不變，橫截面積增為2倍時，電阻變?yōu)樵瓉淼囊话?，選項A錯誤；當橫截面積不變，長度增大一倍時，電阻變?yōu)樵瓉淼?倍，選項B正確；當長度和橫截面積都縮小一半時，電阻不變，選項C錯誤；當長度和橫截面半徑都增大一倍時，電阻變?yōu)樵瓉淼?，選項D錯誤2(2019·寧波月考)如圖甲所示，兩根材料相同、粗細不同的均勻?qū)wA、B疊在一起串聯(lián)接入電路，從上往下測得兩導(dǎo)體沿長度方向的電勢變化如圖乙所示，已知導(dǎo)體A的電阻為R，則導(dǎo)體B的電阻為()ARB2RC3RD4RB解析 由于兩導(dǎo)線串聯(lián)，電流相等，IAIB，由UIRI知U­L圖象的斜率k，又I相同，A、B兩導(dǎo)體的橫截面積之比，由題圖知，A、B導(dǎo)體的長度之比為14，根據(jù)R知，導(dǎo)體B的電阻為2R，選項B正確，A、C、D錯誤3(2019·河南中原名校聯(lián)考)一根粗細均勻的導(dǎo)線，當其兩端電壓為U時，通過的電流是I，若將此導(dǎo)線均勻拉長到原來的4倍時，電流仍為I，導(dǎo)線兩端所加的電壓變?yōu)?)AB4UCD16UD解析 由題意知導(dǎo)線均勻拉長到原來的4倍時，電阻橫截面積為原來的，由電阻R得電阻變?yōu)樵瓉淼?6倍要使電流仍為I，則電壓為原來的16倍，故選項D正確4(多選)如圖所示，甲、乙兩個電路都是由一個靈敏電流表G和一個變阻器R改裝的電表，下列說法正確的是()A甲表是電流表，R增大時量程增大B甲表是電流表，R增大時量程減小C乙表是電壓表，R增大時量程增大D乙表是電壓表，R增大時量程減小BC解析 靈敏電流表G串聯(lián)電阻分壓，改裝為電壓表；G并聯(lián)小電阻分流，改裝為電流表電壓表量程為UIg(RgR)，R增大，U增大，選項C正確；電流表量程為IIg，R增大，I減小，選項B正確5(2019·浙江五校聯(lián)考)電動玩具汽車的直流電動機電阻一定，當加上0.3 V電壓時，通過的電流為0.3 A，此時電動機沒有轉(zhuǎn)動當加上3 V電壓時，電流為1 A，這時電動機正常工作則()A電動機的電阻是3 B電動機正常工作時的發(fā)熱功率是3 WC電動機正常工作時消耗的電功率是4 WD電動機正常工作時機械功率是2 WD解析 當加上0.3 V電壓時電動機不轉(zhuǎn)動，電動機電路是純電阻電路，由歐姆定律求解電動機的電阻電動機正常工作時，由PUI求出電功率，由P熱I2R求出熱功率，兩者之差即為機械功率當加上0.3 V電壓時電動機不轉(zhuǎn)動，利用歐姆定律得r1 ，選項A錯誤；當加上3 V電壓時，消耗的電能一部分發(fā)熱，一部分轉(zhuǎn)化為了機械能，消耗的電功率為PIU1×3 W3 W，發(fā)熱功率P熱I2R12×1 W1 W，選項B、C錯誤；根據(jù)功能關(guān)系，產(chǎn)生的機械功率為P機PP熱3 W1 W2 W，選項D正確6(2019·北京平谷區(qū)高三一模)某同學(xué)學(xué)習(xí)了歐姆表原理后，想自己設(shè)計并改裝一個歐姆表他手上有如下器材：量程100 A、內(nèi)阻500 的電流計；電動勢1.5 V的一節(jié)干電池；滑動變阻器、電阻箱和若干定值電阻他設(shè)計的電路如圖甲所示，實驗時他將兩表筆短接，電流計指針滿偏時，他計算出電路中的總電阻為15 k，然后他將一個10 和20 的電阻分別接到兩表筆之間時，發(fā)現(xiàn)電流計指針指示的位置幾乎一樣，很難區(qū)分進一步研究后他認為，只有所測電阻與歐姆表總內(nèi)阻相當時，測量結(jié)果才比較準確為此他想到了將小量程電流表改裝成大量程電流表的方法，設(shè)計了如圖乙所示的電路，并聯(lián)電阻R1后，可使干路電流是流經(jīng)電流計電流的n倍若要測量阻值約20 的電阻，n的取值最合適的是()An10 000Bn1 000Cn100Dn10B解析 由于要測量阻值約20 的電阻，當歐姆表總內(nèi)阻均為20 時測量結(jié)果才比較準確，由于R0非常大則有R120 ，干路電流I，流經(jīng)電流計電流I，所以n751，故n的取值最合適的是1 000，故選項A、C、D錯誤，B正確7(多選)如圖所示的電路中，輸入電壓U恒為12 V，燈泡L上標有“6 V12 W”字樣，電動機線圈的電阻RM0.50 .若燈泡恰能正常發(fā)光，下列說法正確的是()A電動機的輸入功率為12 WB電動機的輸出功率為12 WC電動機的熱功率為2.0 WD整個電路消耗的電功率為22 WAC解析 燈泡L能正常發(fā)光，則電動機兩端電壓為6 V，通過電動機的電流IMIL A2 A，則電動機的輸入功率P入UIM6×2 W12 W，選項A正確；整個電路消耗的電功率P總PLPM24 W，選項D錯誤；電動機的熱功率P熱IRM22×0.50 W2.0 W，選項C正確；電動機的輸出功率P出P入P熱(122.0) W10 W，選項B錯誤8(2019·北京石景山區(qū)高三一模)兩個電壓表V1和V2是由完全相同的兩個電流表改裝而成的，V1的量程是5 V，V2的量程是15 V現(xiàn)把V1和V2串聯(lián)起來測量15 V20 V電壓下列說法正確的是()AV1和V2的示數(shù)相同BV1和V2指針偏轉(zhuǎn)的角度相同CV1和V2示數(shù)不同，指針偏轉(zhuǎn)的角度也不同DV1和V2的示數(shù)與V1和V2的內(nèi)阻成反比B解析 兩伏特表串聯(lián)，流過兩伏特表表頭的電流相等，兩伏特表指針偏轉(zhuǎn)角度相等，由于流過伏特表的電流相等而它們的內(nèi)阻不同，則兩伏特表兩端電壓不同，電壓表讀數(shù)不同，故選項B正確，A、C錯誤；因是串聯(lián)關(guān)系，電流大小一樣，兩表的示數(shù)與內(nèi)阻成正比，即兩表讀數(shù)之比等于兩伏特表內(nèi)阻之比，故選項D錯誤9(2019·四川仁壽一中三模)(多選)一輛以蓄電池為驅(qū)動能源的環(huán)?？蛙?，擁有三十多個座位，其電池每次充電僅需三至五個小時，蓄電量可讓客車一次性跑600 km，客車時速最高可達180 km/h.已知某總質(zhì)量為9×103 kg的環(huán)?？蛙嚕斔谀吵鞘兴焦访嫔弦?2 km/h的速度勻速行駛時，驅(qū)動電機(具有一定電阻)的輸入電流為150 A，電壓為300 V，該驅(qū)動電機能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進的機械功率，在此行駛狀態(tài)下(取g10 m/s2)，則()A驅(qū)動電機的電阻為0.4 B驅(qū)動電機的輸出功率為4.5×104 WC客車所受阻力的大小為2 250 ND客車所受阻力的大小為1 800 NAD解析 輸入功率的20%轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，根據(jù)焦耳定律 UI×20%I2r，r 0.4 ，選項A正確；驅(qū)動電機將輸入功率的80%輸出用于牽引汽車前進，驅(qū)動電機的輸出功率為 UI×80%300×150×80% W3.6×104 W，選項B錯誤；勻速行駛時，牽引力等于阻力，用于牽引汽車前進的機械功率PFfv，F(xiàn)f N1 800 N，選項C錯誤，D正確10(多選)某起重機的電動機輸入電壓為380 V，當起重機以0.1 m/s的速度勻速吊起總質(zhì)量為5.7×103 kg的貨物時，測得電動機的電流為20 A，g取10 m/s2.則下列說法正確的是()A電動機的內(nèi)阻為19 B電動機的內(nèi)阻為4.75 C電動機的輸出功率為7.6×103 WD電動機的工作效率為75%BD解析 由UImgvI2r，可得電動機的內(nèi)阻為r4.75 ，選項B正確，A錯誤；電動機的輸出功率為mgv5.7×103 kg×10 m/s2×0.1 m/s5.7×103 W，選項C錯誤；電動機的工作效率為×100%75%，選項D正確11(2019·瀘州模擬)如圖所示，R1R，R22R，R33R，R44R，電源負極接地，閉合開關(guān)S穩(wěn)定后，電容器帶電量為Q1；斷開開關(guān)S，將R1和R3的位置互換，開關(guān)重新閉合穩(wěn)定后，電容器帶電量為Q2，則Q1和Q2的比值為()A1BCDC解析 圖示狀態(tài)R1兩端的電壓等于電容器上極板的電勢1EEE；電阻R2兩端的電壓等于電容器下極板的電勢2EEE；電容器兩極板間的電壓U1EEE，電容器所帶的電量Q1CU1C·ECE；斷開開關(guān)S將R1和R3的位置互換，開關(guān)重新閉合穩(wěn)定后，電阻R3兩端的電壓等于電容器上極板的電勢1EEE；電容器兩端的電壓 U2EEE；電容器所帶的電量Q2CU2CE；電容器所帶的電量，故選項C正確，A、B、D錯誤12如圖甲所示的電路中，電流表A1的指針指滿刻度，電流表A2的指針指滿刻度的處，圖乙中，A2的指針指滿刻度，A1的指針指滿刻度的處，已知A1的電阻為0.45 ，則A2的電阻為()A0.1 B0.15 C0.3 D0.6 A解析 設(shè)電流表A1、A2的滿偏電流分別為I1、I2；由題意知，當電流表串聯(lián)時I1I2；當電流表并聯(lián)時I2R2I1R1；由于R10.45 ，解得R20.1 ，故選項A正確13如圖所示，在相距40 km的A、B兩地架兩條輸電線，電阻共為800 ，如果在A、B間的某處發(fā)生短路，這時接在A處的電壓表示數(shù)為10 V，電流表的示數(shù)為40 mA，求發(fā)生短路處距A處有多遠？解析 設(shè)發(fā)生短路處距A處為x，根據(jù)歐姆定律I可得，A端到短路處的兩根輸電線的總電阻Rx 250 根據(jù)電阻定律可知Rx，A、B兩地間輸電線的總電阻為R總，由上式得，解得xl×40 km12.5 km.答案 12.5 km14如圖所示，A為電解槽，M為電動機，N為電爐子，恒定電壓U12 V，電解槽內(nèi)阻rA2 ，當S1閉合，S2、S3斷開時，電流表A示數(shù)為 6 A；當S2閉合，S1、S3斷開時，電流表A示數(shù)為5 A，且電動機輸出功率為35 W；當S3閉合，S1、S2斷開時，電流表A示數(shù)為4 A求：(1)電爐子的電阻及發(fā)熱功率；(2)電動機的內(nèi)阻；(3)在電解槽工作時，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為多少解析 (1)電爐子為純電阻元件，由歐姆定律得R 2 ，其發(fā)熱功率為PUI112×6 W72 W.(2)電動機為非純電阻元件，由能量守恒定律得UI2IrMP輸出，所以rM 1 .(3)電解槽為非純電阻元件，由能量守恒定律得P化UI3IrA，所以P化(12×442×2) W16 W.答案 (1)2 72 W(2)1 (3)16 W7