高二物理(人教版2019)电流、电阻、电功、电功率专题练习试题

高二物理（人教版2019）电流、电阻、电功、电功率专题练习试题
一、单选题(共42 分)
1. 如图所示为某手机电池的铭牌信息，显示：“额定容量：3000mA⋅h、11.4W⋅h；额定电压：3.8V；充电限制电压：4.35V”。

电池充满电后手机可通话5h或待机100h，则根据所给信息，下列说法正确的是（）
A.手机容量“3000mA⋅h”和“11.4W⋅h”都指电量
B.手机通话时的功率为10W
C.手机待机时的电流为0.3A
D.以2A电流给该电池充电，充满电最多需要1.5h
2. 如图所示的电解液接入电路后，在t时间内有n1个一价正离子通过溶液内截面S，有n2个二价负离子通过溶液内截面S，设e为元电荷，则以下关于通过该截面的电流的说法中，正确的是（）
A.当n1=n2时，电流大小为零
B.当n1>n2时，电源外部电流方向由A指向B，电流I=(n1−2n2)e
t
C.当n1<n2时，电源内部电流方向由B指向A，电流I=(2n2−n1)e
t
D.电源外部电流方向由A指向B，电流I=(n1+2n2)e
t
3. 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
4. 一根细橡胶管中灌满盐水，两端用短粗铜丝塞住管口，管中盐水柱长为16cm时，测得电阻为R，若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同．现将管中盐水柱均匀拉长至20cm（盐水体积不变，仍充满橡胶管）．则盐水柱电阻为（）
A.4
5R B.5
4
R C.16
25
R D.25
16
R
5. 如图所示是长、宽、高分别为3m、2m、1m的长方体导体，当电流从侧面A流入时导体电阻
为3
2
R，则当电流从侧面B流入时，其电阻为（）
A.3
2R B.1
6
R C.2
3
R D.不能确定
6. 如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是（）
A.相同的电压下，a电阻丝所通过的电流较大
B.a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值
C.b电阻丝比a电阻丝粗
D.图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比
7. 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线在P 点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则P点对应小灯泡的电阻为（）
A.U1
I1B.U1
I2
C.U1
I2−I1
D.I1
U1
8. 如图所示，是某晶体二极管的伏安特性曲线，下列说法正确的是（）
A.加正向电压时，二极管电阻较小，且随着电压的增大而增大
B.加反向电压时，二极管电阻较大，无论加多大电压，电流都很小
C.无论是加正向电压还是加反向电压，电压和电流都不成正比，所以二极管是非线性元件
D.二极管加正向电压时，电流随电压变化图线是一条直线
9. 如图甲所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图乙所示。

在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为R，则时间t内（）
A.充电宝输出的电功率为UI＋I2R
B.充电宝产生的热功率为I2R
C.手机电池产生的焦耳热为U 2
R
t
D.手机电池储存的化学能为UIt－I2Rt
10. 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S1、S2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220V，吹冷风时的功率为120W，吹热风时的功率为1000W。

关于该电吹风，下列说法正确的是（）
A.电热丝的电阻为55Ω
Ω
B.电动机的电阻为1210
3
C.当电吹风吹冷风时，电热丝每秒钟消耗的电能为120J
D.当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为880J
11. 有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为1×10−8F的电容器，在2ms内细胞膜两侧的电势差从−70mV变为30mV，则该过程中跨膜电流的平均值为（）
A.1.5×10−7A
B.2×10−7A
C.3.5×10−7A
D.5×10−7A
12. 如图所示是中国公交使用的全球首创超级电容储存式现代电车，该电车没有传统无轨电车的“辫子”，没有尾气排放，乘客上下车的30秒内可充满电并行驶5公里以上，刹车时可把80％以上的动能转化成电能回收储存再使用．这种电车的核心元器件是“3V，12000F”石墨烯纳米混合型超级电容器，该电容器能反复充放电100万次，使用寿命长达十年，被誉为“21世纪的绿色交通”．下列说法正确的是（）
A.该电容器的容量为36000A⋅h
B.电容器充电的过程中，电量逐渐增加，电容也逐渐增加
C.电容器放电的过程中，电量逐渐减少，电容器两极板间的电压不变
D.若标有“3V，12000F”的电容器从电量为零到充满电用时30s，则充电平均电流为1200A
13. 如图是一次利用心脏除颤器的模拟治疗，该除颤器的电容器电容为15μF，如果充电后电容器的电压为9.0kV，电容器在5.0 ms时间内完成放电，则（）
A.该电容器的击穿电压为9kV
B.放电前，电容器存储的电荷量为135 C
C.放电后，电容器的电容为零
D.该次治疗，通过人体的平均电流是27 A
14. 电动车已成为大众出行的常用交通工具。

如图所示某品牌电动车电池的规格为“36V,12A⋅h”，电机的额定工作电压为36V，额定工作电流为5A，则下列判断正确的是（）
A.该车电池的容量为12C
B.该车电池充满电后所储存的电能约为432J
C.该车的额定电功率约为360W
D.该车能正常行驶约2.4小时
15. 如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比为S a∶S b=1∶2。

已知5s内有5×1018个自由电子通过导线a的横截面，e=1.6×10-19C，则（）
A.流经导线a的电流为0.16A
B.流经导线b的电流为0.32A
C.5s内有10×1018个自由电子通过导线b的横截面
D.自由电子在导线a和b中移动的速率之比v a:v b=1:1
16. 在炎热的夏天我们可以经常看到，有的小朋友的太阳帽前有一小风扇（如图所示），该小风扇与一小型的太阳能电池板相接，对其供电。

经测量该电池能产生的电动势为E=0.6V，则关于该电池的描述正确的是（）
A.单位时间内可把0.6J的太阳能转化为电能
B.通过1C电荷量该电池能把0.6J的太阳能转化为电能
C.该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领大得多
D.把该电池接入闭合电路后，电动势减小
17. 如图甲，一长方体导电材料的长、宽、高分别为a、b、c；且a>b>c，通入沿PQ方向的电流时，导电材料两端的电压U与其通过的电流I的关系图像如图乙所示。

下列说法正确的是（）
A.导电材料两端所加电压为10V时，其电阻为10Ω
B.随着所加电压的逐渐增大，该导电材料的电阻逐渐增大
C.随着所加电压的逐渐增大，该导电材料的导电能力变差
D.该导电材料沿PQ方向通电时比沿M N方向通电时电阻大
18. 对于常温下一根阻值为R的均匀金属丝，其伏安特性曲线如图所示，下列说法中正确的是（）
A.常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10R
R
B.常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为1
2
比值变大
C.给金属丝加上的电压逐渐从零开始增大，U
I
D.金属材料的电阻率随温度的升高而减小
19. 随着集成电路的广泛应用，对集成度的要求越来越高，集成度越高，各种电子元件越微型化，图中R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，但R1的边长是R2的100倍，通过两导体电流方向如图所示，则下列说法中正确的是（）
A.R1=100R2
B.R1=10000R2
C.在同一坐标系画出的I--U图像中，R1电阻对应的图像斜率大
D.将它们并联在电路中流过R1和R2的电流大小相同
20. 如图是两个电阻R1和R2的U−I图像，则由图可知（）
A.R1的电阻值为3Ω
B.R2的电阻值为20Ω
C.R1的电阻值小于R2的电阻值
D.R1和R2的电阻值都随着电压的增大而增大
21. a、b两电阻的伏安特性曲线如图所示，图中α=45°，关于两电阻的描述正确的是（）
A.电阻a的阻值随电流的增大而增大
=1.0 Ω
B.因I-U图线的斜率表示电阻的倒数，故电阻b的阻值R=1
tanα
C.在两图线的交点处，电阻a的阻值等于电阻b的阻值
D.在两图线的交点处，电阻a的阻值小于电阻b的阻值
二、多选题(共40 分)
22. R1和R2是材料相同、厚度不相同、表面为正方形的导体，R1的厚度比R2的厚度小，R1的表面尺寸比R2的表面尺寸大。

在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图所示，则下列说法中正确的是（）
A.R1的阻值等于R2的阻值
B.R1的阻值大于R2的阻值
C.R1中的电流小于R2中的电流
D.R1中的电流大于R2中的电流
23. 如图所示，马路上的“微公交”是用蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力。

若车上蓄电池输出电压为48V，电池容量为120A⋅h，电动机额定电压为48V，额定功率为
1.2kW，则（）
A.电动机在额定电压下工作时，额定电流为25A
B.蓄电池充满电时能储存5760J的能
C.蓄电池充满电后最多能供电动机正常工作4.8h
D.电动机在额定电压下工作1h，流过的电荷量为4.32×105C
24. 有一横截面积为S的铜导线，设单位体积内该铜导线中有n个自由电子，每个电子的电荷量为e，已知在Δt时间内，有N个自由电子通过该导线的横截面，则下列说法正确的是（）
A.该导线中的电流I=Ne
Δt
B.该导线中的电流I=ne
Δt
C.该导线中自由电子定向移动速率v=N
nSΔt
D.该导线中自由电子定向移动速率v=n
NSΔt
25. 如图所示，有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V，60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端，灯泡正常发光，则( )
A.电解槽消耗的电功率为120 W
B.电解槽的发热功率为60 W
C.电解槽消耗的电功率为60 W
D.电路消耗的总功率为120 W
26. 一微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3V电压时，通过的电流为0.3A，此时电动机不转，当加在电动机两端的电压为2.0V时，电流为0.8A，这时电动机正常工作，下列说法正确的是（）
A.电动机内阻为1Ω
B.电动机内阻为2.5Ω
C.电动机正常工作时的效率为60%
D.电动机正常工作时的效率为50%
27. 如图为一种服务型机器人，其额定功率为56W，额定工作电压为28V．机器人的锂电池容量为20A·h．则机器人（ （
A.机器人的电阻为12Ω
B.充满电后最长工作时间为2h
C.电池充满电后总电量为7.2×104C
D.以额定电流工作时每秒消耗能量为56J
28. 一段粗细均匀的导体的横截面积为S，流过其中的电流强度恒为I，导体每单位体积内的自
由电子数为n，每个自由电子所带的电荷量为e，自由电子沿着导体定向移动的平均速率为v。

在Δt时间内，通过导体横截面的自由电子数为（）
A.nSvΔt
B.neSvΔt
C.IΔt
eS D.IΔt
e
29. 某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是（）
A.加5V电压时，导体的电阻是5Ω
B.加12V电压时，导体的电功率为9W
C.由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断增大
D.该元件是非线性元件，所以不能用欧姆定律计算导体在某状态下的电阻
30. 对伏安特性曲线的理解（如图甲、乙所示），下列说法正确的是（）
A.图线a、e、d、f表示线性元件，b、c表示非线性元件
B.在图甲中，斜率表示电阻的大小，斜率越大，电阻越大，R a>R e
C.在图乙中，斜率表示电阻倒数的大小，斜率越大，电阻越小，R d<R f
D.图线b的斜率变小，电阻变小，图线c的斜率变大，电阻变大
31. 等离子体推进器的原理结构如图所示，首先由电子枪产生高速电子流，经过碰撞，电子将等离子体发生器内的惰性气体电离，形成等离子体，最后等离子体中的正离子经过静电加速层加速后高速飞出，从而对等离子推进器产生作用力。

假设正离子的质量为m，电荷量为q，经电压为U的静电加速层加速后形成电流为I的离子束，忽略离子进入静电加速层的初速度，不计离子重力和离子间的相互作用力，下列说法正确的是（）
A.离子推进器是将化学能转化为机械能的装置
B.离子由静电加速层喷出时的速度大小为√qU
2m
C.单位时间内，由静电加速层喷出的离子数为I
q
D.离子推进器产生的推力大小为I√2mU
q
三、解答题(共24 分)
32. 有一个小型直流电动机，把它接入电压为U1＝0.2 V的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流是I1＝0.4 A；若把电动机接入U2＝2.0 V的电路中，电动机正常工作，工作电流是I2＝1.0 A，试求：
(1)电动机正常工作时的输出功率多大？
(2)如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率是多大？
33. 神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类．现代生物学认为，髓鞘是由多层(几十到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的，髓质具有很大的电阻．已知蛙有髓鞘神经，髓鞘的厚度只有2 μm左右，而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105 Ω.
(1)若不计髓质片层间的接触电阻，计算髓质的电阻率；
(2)若有一圆柱体是由髓质制成的，该圆柱体的体积为32π cm3，当在其两底面上加上1 000 V的电压时，通过该圆柱体的电流为10πμA.求该圆柱体的圆面半径和高。

34. 如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12V，电解槽内阻R A＝2Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表示数为6A；当S2闭合，S1、S3断开时，电流表示数为5A，且电动机输出功率为35W；当S3闭合，S1、S2断开时，电流表示数为4A．求：
(1)电炉子的电阻及发热功率；
(2)电动机的内阻；
(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少．。