2017年高考物理一轮复习 第7章 恒定电流 第1讲 部分电路 电功 电功率课时作业 新人教版

部分电路 电功 电功率
一、选择题(1～8题为单选题，9～10题为多选题) 1．电阻R 1与R 2并联在电路中，通过R 1与R 2的电流之比为
，则当R 1与R 2串联后接
入电路中时，R 1和R 2两端电压之比U 1U 2为导学号 05800864( )
A ．
B ．
C ．
D ．
答案：B
解析：当R 1与R 2并联时，有U R 1U
R 2
＝可得R 1R 2＝，当R 1与R 2串联时，有U 1U 2
＝IR 1IR 2＝R 1R 2＝
，B 正确。

2．如图所示，电解池内有一价离子的电解液，在时间t 内通过溶液截面S 的正离子数为n 1，负离子数为n 2设元电荷电荷量为e ，则以下说法正确的是导学号 05800865( )
A ．溶液内电流方向从A 到
B ，电流为n
1e /t B ．溶液内电流方向从B 到A ，电流为n 2e /t
C ．溶液内正、负离子反方向移动，产生的电流相互抵消
D ．溶液内电流方向从A 到B ，电流为(n 1＋n 2)e /t 答案：D
解析：根据电流方向的规定知，电流方向A →B ，但电荷量应该是正、负离子电荷量之和，故选项D 正确。

3.如图所示，a 、b 分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是导学号 05800866( )
A ．a 代表的电阻丝较粗
B ．b 代表的电阻丝较粗
C ．a 电阻丝的阻值小于b 电阻丝的阻值
D ．图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比 答案：B
解析：b 图线的斜率大，表示电阻小，由电阻定律，R ＝ρl S
，b 代表的电阻丝粗，B 正确，A 、C 错误；电阻是导体本身的性质，与电阻两端的电压无关，D 错误。

4．求解并联电路中的电阻值是电学中比较常见的问题，但是在有的问题中常规方法会比较繁琐，若合理应用一些结论，会有“柳暗花明又一村”的感觉。

尝试一下下面这个问题：有两个电阻R 1＝8.45Ω，R 2＝41.57Ω，若将它们并联，其并联电阻可能是导学号 05800867( )
A ．4Ω
B ．10Ω
C ．7Ω
D ．50Ω
答案：C
解析：两电阻并联总电阻小于最小电阻，B 、D 错；若R 1＝R 2＝8Ω，则R ＝4Ω，但R 1、
R 2都大于8Ω，故R 大于4Ω，A 错，C 对。

5．(2015·山东省名校联考)欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律。

有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a 、b 、c ，且a >b >c 。

电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是导学号 05800868( )
答案：A
解析：选项A 中电阻横截面积最大，长度最小，根据R ＝ρl
S
可知，其电阻最小。

6．(2015·莱芜模拟)某个由导电介质制成的电阻截面如图所示．导电
介质的电阻率为ρ、制成内、外半径分别为a 和b 的半球壳层形状(图中阴影部分)，半径为a 、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个
电极。

设该电阻的阻值为R 。

下面给出R 的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解R ，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。

根据你的判断，
R 的合理表达式应为导学号 05800869( )
A ．R ＝ρb ＋a
2πab
B ．R ＝ρb －a
2πab
C ．R ＝
ρab
2πb －a
D ．R ＝
ρab
2π
b ＋a
答案：B
解析：根据R ＝ρl s
，从单位上看，答案中，分子应是长度单位，而分母应是面积单位，只有A 、B 符合单位，C 、D 错误；再代入特殊值，若b ＝a ，球壳无限薄，此时电阻为零，因此只有B 正确，A 错误。

7．一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220V 的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作。

用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A ，通过洗衣机电动机的电流是0.50A ，则下列说法中正确的是导学号 05800870( )
A ．电饭煲的电阻为44Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440Ω
B ．电饭煲消耗的电功率为1555W ，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5W
C ．1min 内电饭煲消耗的电能为6.6×104
J ，洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103
J D ．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍 答案：C
解析：由于电饭煲是纯电阻元件，所以R 1＝U
I 1
＝44Ω，P ＝UI 1＝1100W ，其在1min 内消耗的电能W 1＝UI 1t ＝6.6×104
J ，洗衣机为非纯电阻元件，所以R 2≠U I 2
，P 2＝UI 2＝110W ，其在1min 内消耗的电能W 2＝UI 2t ＝6.6×103
J ，其热功率P 热≠P 2，所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍。

8.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 为图线过P 点的切线，PQ 为U 轴的垂线，PM 为I 轴的垂线。

下列说法中正确的是导学号 05800871( )
A ．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小
B ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1I 1
C ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝
U 1
I 2－I 1
D ．对应P 点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积 答案：D
解析：由图可知流过小灯泡的电流I 随所加电压U 变化的图线为非线性关系，可知小灯泡的电阻随所加电压的增大而逐渐增大，选项A 项错误；根据欧姆定律，对应P 点，小灯泡的电阻应为R ＝U 1
I 2
，选项B 、C 错误；对应P 点，小灯泡的功率为P ＝U 1I 2，也就是图中矩形
PQOM 所围面积，选项D 正确。

9．在如图所示的电路中，通过电阻R 1的电流I 1是导学号 05800872( )
A ．I 1＝U R 1
B ．I 1＝U 1R 1
C ．I 1＝U 2R 2
D ．I 1＝
U 1
R 1＋R 2
答案：BC
解析：I 1＝U 1R 1，R 1与R 2串联，故I 1＝I 2＝U 2R 2
，从整体计算I 1＝I 2＝
U
R 1＋R 2
，故B 、C 正确。

10．横截面积为S 的导线中通有电流I ，已知导线每单位体积中有n 个自由电子，每个自由电子的电荷量是e ，自由电子定向移动的速率是v ，则在时间Δt 内通过导线横截面的电子数是导学号 05800873( )
A ．nSv Δt
B ．nv Δt
C ．
I Δt
e D ．
I Δt
Se
答案：AC
解析：①根据电流的定义式可知，在Δt 内通过导线横截面的电
荷量q ＝I Δt ，
在这段时间内通过的自由电子数为N ＝q e ＝
I Δt
e
②自由电子定向移动的速率是v ，因此在时间Δt 内，位于以横截面为底、长l ＝v Δt 的这段导线内的自由电子都能通过横截面，如图所示，这段导线的体积V ＝Sl ＝Sv Δt ，所以Δt 内通过横截面的自由电子数为N ＝nV ＝nSv Δt 。

综上可知，A 、C 正确。

二、非选择题
11．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(几十层到几百层不等)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2μm 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。

导学号 05800874
(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32πcm 3
，当在其两底面上加上1000V 的电压时，通过该圆柱体的电流为10πμA ，求圆柱体的圆面半径和高。

答案：(1)8×106
Ω·m (2)4cm 2cm 解析：(1)由电阻定律：R ＝ρl S ，则ρ＝SR l
， 所以ρ＝1.6×105
×1.0×10－4
2×10－6
Ω·m＝8×106
Ω·m。

(2)由部分电路欧姆定律和圆柱体体积公式：R ＝U I ，由R ＝ρh πr 2得h πr 2＝
U
I ρ
， 联立πr 2
h ＝V
代入数据解得h ＝0.02m ，r ＝0.04m
所以髓质的电阻率为8×106
Ω·m；圆面半径为4cm ，高为2cm 。

12.如图所示，A 为电解槽，
为电动机，N 为电炉子，恒定电压U ＝12V ，电解槽内阻
r A ＝2Ω，当S 1闭合、S 2、S 3断开时，电流表示数为6A ；当S 2闭合、S 1、S 3断开，示数
为5A ，且电动机输出功率为35W ；当S 3闭合、S 1、S 2断开时，示数为4A ，求：导学号 05800875
(1)电炉子的电阻及发热功率各多大？ (2)电动机的内阻是多少？
(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？ 答案：(1)2Ω 72W (2)1Ω (3)16W
解析：(1)电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律I ＝U
R 得R ＝U I 1
＝2Ω，其发热功率为：P R ＝
UI 1＝12×6W＝72W 。

(2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得UI 2＝I 2
2r M ＋P 输出
，所以r M ＝
UI 2－P 输出
I 22
＝12×5－35
5
2
Ω＝1Ω。

(3)电解槽工作时，由能量守恒定律得： P 化＝UI 3－I 23r A 所以P 化＝(12×4－42
×2)W＝16W 。

13.在如图甲所示的电路中，电阻R 1和R 2都是纯电阻，它
们的伏安特性曲线分别如图乙中a 、b 所示。

现在电路两端BC 之间加上恒定的电压U 0＝7.0V 。

调节滑动变阻器R 3，使电阻
R 1和R 3消耗的电功率恰好相等，求此时电阻R 1和R 2的阻值为
多大？R 3接入电路的阻值为多大？导学号 05800876
答案：R 1＝R 2＝1000Ω R 3＝800Ω
解析：R 1、R 2和R 3串联，故电流相等。

当电阻R 1和电阻R 2消耗的电功率相等时，得R 1
＝R 2，由图乙中的伏安特性曲线a 、b 可知，此时电路中的电流I ＝2.5mA ，加在电阻R 1和R 2
上的电压U 1＝U 2＝2.5V
由欧姆定律得R 1＝R 2＝U 1I
＝1000Ω
滑动变阻器R 3两端电压为U 3＝U 0－U 1－U 2＝2V 由欧姆定律得R 3＝U 3I
＝800Ω。