2019版物理专题复习详细练习：第八章部分电路的规律及应用含解析

，其中 n ′＝m /ρ＝ m ，故 v ＝neSρ，D
解析：由电流表达式 I ＝n ′eS v 可得 v ＝
[课时作业]
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[基础题组]
一、单项选择题
1．(2018· 山东济宁模拟)铜的摩尔质量为 m ，密度为 ρ，每摩尔铜原子中有 n 个自由
电子．今有一根横截面积为 S 的铜导线，当通过的电流为 I 时，电子平均定向移动的
速率为(
)
A ．光速 c
ρI
C.neSm
I B.neS
mI
D.neSρ
I n nρ mI n ′eS
对．
答案：D
2．现有一段长为 L 、电阻为 R 的均匀电阻丝，把它拉成 3L 长的均匀细丝后，切成等
长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为(
)
R
A.3
R
C.9
B ．3R
D ．R
L L 2
解析：根据 R ＝ρS ＝ρ V 可知，原电阻丝被拉长 3 倍后的总阻值为 9R ，再切成三段后
每段的阻值为 3R ，把它们并联后的阻值为 R ，故选项 D 正确．
答案：D
3.两根材料相同的均匀导线 x 和 y ，其中，x 长为 l ，y 长 2l ，串联在电路中时沿长度方向的电势 φ 随位置的变化规
如图所示，那么，x 和 y 两导线的电阻和横截面积之比分
为(
)
为
律
别
A ．3∶1,1∶6
C ．3∶2,1∶5
B ．2∶3,1∶6
D ．3∶1,5∶1
由电阻定律 R ＝ρS 得横截面积 S ＝ R ，横截面积之比S x ＝L x ·
R y ＝2×3＝6，A 正确． 解析：设金属薄片厚度为 d ′，根据电阻定律公式 R ＝ρS ，有 R CD ＝ρ ，R AB ＝
ρ l ab R CD ，故 R ＝2×2＝4；根据欧姆定律，电压相同时，电流与电阻成反比，故两 ＝E －U 额＝1 A ，电动机中电流 I M ＝I －I L ＝0.8 A ，电动机的输入功率 P ＝U
解析：由图可知，两导线两端的电压之比为 3∶1，电流相同，则电阻之比为 3∶1，
L ρL S L R 1 1 1
y
y x
答案：A
4.如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为 ab ＝10 cm ，bc
＝5 cm ，当将 C 与 D 接入电压恒为 U 的电路时，电流强度为 2
A ，若将 A 与
B 接入电压恒为 U 的电路中，则电流为( )
A ．0.5 A C ．2 A
B ．1 A
D ．4 A
l l bc l ab · d ′
1 1 1 l bc · d ′ AB
次电流之比为 4∶1，故第二次电流为 0.5 A ，故选 A.
答案：A
5.如图为一玩具起重机的电路示意图．电源电动势为 6 V ，内
为 0.5 Ω ，电阻 R ＝2.5 Ω ，当电动机以 0.5 m/s 的速度匀速向
电 阻
上 提
升一质量为 320 g 的物体时(不计一切摩擦阻力，g 取 10 m/s 2)，标有“3 V ,0.6 W”的灯 泡正好正常发光．则电动机的内阻为( )
A ．1.25 Ω
C ．5.625 Ω
B ．3.75 Ω
D ．1 Ω
P 解析：电动机输出功率 P 出＝mg v ＝1.6 W ，灯泡中电流 I L ＝U 额 ＝0.2 A ，干路电流 I
额
r ＋R
＋P 出，计算得 R M ＝1.25 Ω，A 正确． 答案：A
二、多项选择题
6.某一导体的伏安特性曲线如图中 AB 段(曲线)所示，关于导体
的电阻，以下说法正确的是(
)
A ．导体在
B 点的电阻为 120 Ω
额 I M
＝I 2M R M
B ．导体在 B 点的电阻为 40 Ω
C ．导体的电阻因温度的影响改变了 1 Ω
D ．导体的电阻因温度的影响改变了 10 Ω
3
解析：根据电阻的定义式可以求出 A 、B 两点的电阻分别为 R A ＝0.1 Ω＝30 Ω，R B ＝
6
0.15 Ω＝40 Ω，所以 ΔR ＝R B －R A ＝10 Ω，故 B 、D 对，A 、C 错．
答案：BD
7．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( )
A ．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多
U
2 B ．W ＝UIt 适用于任何电路，而 W ＝I 2Rt ＝ R t 只适用于纯电阻电路
C ．在非纯电阻电路中，UI ＞I 2R
D ．焦耳热 Q ＝I 2Rt 适用于任何电路
W
解析：由电功率公式 P ＝ t 知，电功率越大，表示电流做功越快．对于一段电路，有
P P P ＝IU ，I ＝U ，焦耳热 Q ＝(U )2
Rt ，可见 Q 与 P 、t 都有关，所以，P 越大，Q 不一定
U
2 越大，选项 A 错误；W ＝UIt 是电功的定义式，适用于任何电路，而 W ＝I 2Rt ＝ R t
只适用于纯电阻电路，选项 B 正确；在非纯电阻电路中，电流所做的功＝焦耳热＋ 其他形式的能，所以 W ＞Q ，即 UI ＞I 2R ，选项 C 正确；Q ＝I 2Rt 是焦耳热的定义式，
适用于任何电路中产生的焦耳热，选项 D 正确．
答案：BCD
8.(2018· 江西南昌调研)如图所示是某型号电吹风的电路图，
它主要由电动机 M 和电热丝 R 构成．已知电吹风的额定电
压为 220 V ，吹冷风时的功率为 120 W ，吹热风时的功率为
1 000 W ．关于该电吹风，下列说法正确的是( )
A ．若 S 1、S 2 闭合，则电吹风吹冷风
B ．电热丝的电阻为 55 Ω
C ．电动机工作时输出的机械功率为 880 W
D ．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为 120 J
解析：开关均闭合时，电动机、电热丝均工作，电吹风吹热风，A项错误；电动机工作时输出的机械功率为电动机的功率减去自身消耗的功率，其数值一定小于120W，U2U22202
C项错误；由P＝R得R＝P＝
(1000－120)
Ω＝55Ω，B项正确；电吹风吹热风、冷风时电动机消耗的电功率不变，均为120W，故每秒钟消耗的电能为120J，D项正确．
答案：BD
[能力题组]
一、选择题
9．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()
c b
解析：由电阻的决定式可知，A中电阻R A＝ρab，B中电阻R B＝ρac，C中电阻R C＝
a a
ρbc，D中电阻R D＝ρbc，由于a＞b＞c，故电阻最小的为A.
答案：A
10．(2018·湖北孝感期中)机动车的尾气含有铅等大量有害物质，并且也是造成地球“温室效应”的重要因素之一．电动汽车因其无尾气排放且噪音小等因素，正在逐渐被人们接受．某国产品牌电动汽车的铭牌如下表，已知蓄电池储存的电能等于其容量乘输出电压，则下列说法正确的是()
规格
车型：60″电动汽车
整车质量：400kg
后轮驱动直流电动机
电动机额定输出功率：1675W
额定转速：600r/min
所以 R 1＝I
＝44 Ω，P 1＝UI 1＝1 100 W 所以 R 2≠I
，P 2＝UI 2＝110 W 2 蓄电池(容量 It ＝800 A·h ，输出电压约为 36 V) 额定工作电压/电流：36 V/50 A
A.电动汽车正常工作时消耗的电功率为 1 675 W
B ．电动机的内阻为 0.72 Ω
C ．蓄电池充满电后储存的电能约为 2.88×104 J
D ．充满电后电动汽车在额定功率下能连续行驶的时间约为 16 h
解析：电动机正常工作时消耗的电功率 P ＝U I ＝36×50 W ＝1 800 W ，故 A 错误；
额
额
电动机内阻的发热功率 P ＝P －P ＝1 800 W －1 675 W ＝125 W ，则电动机的内阻
热
出
P
为 r ＝ I 热＝0.05 Ω，故 B 错误；蓄电池充满电后储存的电能为 W ＝UIt ＝800×3 600×36
额
W
J ＝1.04×108
J ，故
C 错误；在额定功率下连续行驶最长时间为 t ＝ P ＝16 h ，故
D 正
确．
答案：D
11．一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为 220 V 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 5.0 A ，通过洗衣机
电动机的电流是 0.50 A ，则下列说法中正确的是(
)
A ．电饭煲的电阻为 44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为 440 Ω
B ．电饭煲消耗的电功率为 1 555 W ，洗衣机电动机消耗的电功率为 155.5 W
C ．1 min 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
解析：由于电饭煲是纯电阻元件，
U 1
其在 1 min 内消耗的电能 W 1＝UI 1t ＝6.6×104 J
洗衣机为非纯电阻元件，
U 2
其在 1 min 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． 答案：C
R ＋R 0＋r
出
＝ ＝1－ ，故 D 正确．
12.(多选)如图所示电路，电源电动势为 E ，内阻为 r .当开关 S 闭
后，小型直流电动机 M 和指示灯 L 都恰能正常工作．已知指示
的电阻为 R 0，额定电流为 I ，电动机 M 的线圈电阻为 R ，电压表
合
灯 L
的
示数为 U .不计灯泡电阻变化，则下列说法中正确的是(
)
A ．额定电流 I ＝ E
R ＋R 0＋r
U 2
B ．电动机的发热功率为 R
C ．电动机的输入功率为 IU
IR
D ．电动机的效率 η＝1－ U
解析：由于电动机正常工作时其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，所以不能
用公式 I ＝ E
求解电路中的电流，故 A 错误．电动机发热功率为 P ＝I 2R ，由
热
U 2
于 U >IR ，则知 P 热< R ，故 B 错误．通过电动机的电流为 I ，电动机的输入功率为 P
入
＝IU ，故 C 正确．电动机的效率 η＝
答案：CD
二、非选择题
13．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 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 cm 3，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 10π μA ，求圆柱体的圆面半径和高．
l
解析：(1)由电阻定律 R ＝ρS 得
SR 1.0×10－4×1.6×105 ρ＝ l ＝ 2×10－6
＝8×106 Ω·m.
Ω·m
＝
I 0＝0.5Ω；
U h h U
(2)由部分电路欧姆定律I＝R和R＝ρπr2，得πr2＝Iρ，
联立圆柱体体积公式V＝πr2h，
代入数据解得h＝0.02m＝2cm，r＝0.04m＝4cm.
答案：(1)8×106Ω·m(2)4cm2cm
14．有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，此时测得流过电动机的电流是0.4A；若把电动机接入2.0V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0A．求：
(1)电动机线圈的电阻；
(2)电动机正常工作时的输出功率；
(3)在发动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率．
解析：(1)电动机不转时，电动机电路为纯电阻电路，根据欧姆定律可得线圈的电阻R U
(2)电动机正常工作时的输入功率P
输入
＝UI＝2.0×1.0W＝2W，此时线圈的发热功率
为P＝I2R＝0.5W，电动机的输出功率P 热输出＝P
输入
－P＝2W－0.5W＝1.5W；
热
U222
(3)当转子被卡住之后，电动机为纯电阻电路，电动机的发热功率P
热′＝
R＝0.5W
＝8W.
答案：(1)0.5Ω(2)1.5W(3)8W。