2021高考人教版物理一轮复习课时作业：第8章第1讲电流电阻电功及电功率(含解析)

课时作业
时间：45分钟
满分：100分
一、选择题（本题共13小题，每小题6分，共78分。

其中1〜10题为单选, 11〜13题为多选）
1 •某一导体的伏安特性曲线如图中AB段所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是（）
A . B点的电阻为12 Q
B . B点的电阻为40 Q
C.导体的电阻因温度的影响改变了1 Q
D •导体的电阻因温度的影响改变了9 Q
答案B
解析 A 点电阻R A = 4 Q= 30 Q B 点电阻R B=. Q= 40 Q
1.0X 10—1 1.5X 10—1
故A错误，B正确；AR= R B—R A= 10 Q故C、D错误。

2•两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中，两导线沿长度方向的电势变
化情况分别如图中的ab段和be段图线所示，则导线x和y的横截面积之比为（）
C . 6 : 1
D . 1 : 6
答案 B
解析 两导线串联，电流相等，11 = 12,由U = IR = I p 知UL 图象的斜率k =
S 1 k 2 1
而I p 目同，则S 2= k i = 2，故B 正确，A 、c 、D 错误。

3. （2019宁波模拟）夏天使用电风扇时，若不慎扇叶被卡住，风扇容易烧毁。

已知电风扇正常工作时电功率为 P ,发热功率为P o ,当风扇被卡住时热功率为（两 端的电压仍不变）（
）
A . P
B . P -P o C.p O D. . PP o 答案 C
解析 设电风扇额定电压为U ，额定电流为I ，内阻为r ，由题意得：P = UI ，
4.
一根长为L 、横截面积为S
的金属棒，其材料的电阻率为 p 。

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 U 时, 棒内产生电流，则自由电子定向运动的平均速率为 （
）
P o = I 2r ，则当风扇被卡住时热功率为:
P 2 丄_目 —r _ P o _ P o ,
故C
正确。

US 2 B.
n e pL
ne p SL C . n e pL D.―U ~
答案A
解析 电流的微观表达式1 = neSv ，又l = R , R =羔 得v = ne pL 故选A 。

5. 如图所示，一段长为a 、宽为b 、高为c(a>b>c)的长方体金属导体，将其中 的两个对立面接入电路中时，最大的电阻为
R ,则最小的电阻为(
)
答案A
解析 由电阻定律R = p S 可知，横截面积越小、导体越长电阻越大，横截面积 越大、导体越短电阻越小，故电阻最大时，横截面积应该最小、导体最长，即将 左右两个面接入电路时电阻最大，为 R = p S ，解得卩=晋，当将上下两个面接入
2
电路时电阻最小，此时电阻r = p ab =詈希=于，故A 正确。

6.
如图所示是电阻R 1和R 2的伏安特性曲线，并且把第一象限分为I
，川
U A. ne pL
A. c 2R
B.
C 2R ab
C. aR bc
三个区域，现在把R i和R2并联在电路中，消耗的电功率分别为P i和P2,并联总
电阻设为R 。

下列关于P i 和P 2的大小关系及R 的伏安特性曲线应该在的区域正确 的是（）
A •特性曲线在I 区,
B •特性曲线在川区,
C .特性曲线在I 区,
D •特性曲线在川区, 答案 C
I 1
解析IU 特性曲线的斜率k = U = R , k 越大，R 就越小，所以R i <R 2o R i , R 2
并联后总电阻R 更小，所以R 的伏安特性曲线在I 区，由于是并联，电压U 相同, 据P = UR 知R 越大，P 越小，所以P i >P 2o 故正确选项为C o
7. （2019湖南长沙模拟）如图所示，电路两端的电压为 U ,电流表内阻不计， 定值电阻与电动机绕线电阻的阻值均为 R 。

当开关S 断开时，电流表的示数为I i , 此时定值电阻上消耗的功率为 P i ;当开关S 合上后，电动机正常转动，电路两端 的电压不变，此时电流表的示数为 12,电动机的输入功率为 P 2,则下列关系式正 确的是（）
P 1VP 2 P 1>P 2 P l >P 2 P i <P 2
A . |2= 2I 1
B . |2>2I i
答案 C
解析 当开关断开时，由欧姆定律得 U 二l i R 。

当开关闭合后，通过定值电阻 的电流仍为l i ，通过电动机的电流I M v l i ,故电路中总电流：12= l i + I M V 2l i ,故
U 2
A 错误；当开关断开时电路为纯电阻电路，所以电路中的电功率为：
P i = UR , C 正
U U 2 确；当开关闭合后，在电路中有电动机，公式 l = R 不再适用，所以P 2「R ，故D
错误。

8. —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 ,贝U 下列说法中正确的是（）
A .电饭煲的电阻为44莒洗衣机电动机线圈的电阻为 440 Q
B .电饭煲消耗的电功率为1555 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6.6X 104 J ，洗衣机电动机消耗的电能为 6.6
X 103 J
D .电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的
10倍
C .
P i = U! R
A. |2= 2I1
B. |2>2I i 答案C
解析由于电饭煲是纯电阻元件，所以R i = U= 44 , P i = Ul i= 1100 W,其在1 min 内消耗的电能W i = Ul i t= 6.6X104J,洗衣机电动机为非纯电阻元件，所以R2*, P2= Ul2= 110 W,其在1 min 内消耗的电能W2= Ul2t = 6.6X 103 J,其热功率P热MP2,所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍。

9•如图甲，电路中电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。

当开关闭合后，下列说法中正确的是（）
A . L1中的电流为L2中电流的2倍
B . L3的电阻约为1.875 Q
C. L3的电功率约为0.75 W
D . L2和L3的总功率约为3 W
答案B
解析由图象可知，灯泡两端的电压变化时，灯泡的电阻发生变化，L2和L3
的串联电阻并不是L1电阻的两倍，根据欧姆定律知L1中的电流不是L2中电流的2 倍，A 错误；由于不计电源内阻，所以L2和L3两端的电压均为1.5 V，由题图乙可知此时灯泡中的电流为1 = 0.8 A,电阻R3=U= 1.875 ，⑧正确；L3的电功率P
=UI = 1.5X 0.8 W = 1.2 W , C 错误；L 2和 L 3的总功率 P'=2P = 2.4 W , D 错误
10. （2019安徽巢湖市调研）有两根用同种材料制成的电阻丝甲和乙，甲电阻 丝的长度和直径分别为I 和d ，乙电阻丝的长度和直径分别为
21和2d 。

将甲、乙
两根电阻丝分别接入电路时，如果两电阻丝消耗的电功率相等，贝U 加在两根电阻
丝上的电压的比值为（
）
A.
答案 C
所以加在两根电阻丝上的电压的比值 —=2, C 正确
U 乙
11. 如图所示，有一内电阻为 4.4 ◎勺电解槽和一盏标有“ 110 V 60 W ”的 灯泡串联后接在电压为220 V 的直流电源两端，灯泡正常发光，则（
）
A .电解槽消耗的电功率为120 W
B.
C. D.
解析 由电阻定律得R = &，电
功率
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
答案CD
p 6
解析I = U = 11 A , P电解槽=P灯=60 W,故A错误，C正确；P热=l2R内Q
1.3 W,故B错误；P总=P灯+ P电解槽=120 W,故D正确。

12. 一微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3 V电压时，通过的电流为0.3 A，此时电动机不转，当加在电动机两端的电压为 2.0 V时，电流为0.8 A，这时电动机正常工作，下列说法正确的是（）
A •电动机内阻为1 Q
B •电动机内阻为2.5 Q
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%
答案AC
解析当给电动机加0.3 V电压时，电动机不转，则线圈直流电阻r = 1愆当
给电动机加2.0 V电压时，电动机正常工作，电动机功率P= Ul = 1.6 W，发热功
2 P，
率P r = l2r = 0.64 W,机械功率P'爭—P r= 0.96 W,故效率n=p = 60%，C 正确。

13. 某起重机的电动机输入电压为380 V，当起重机以0.1 m/s的速度匀速吊
起总质量为5.7X 103 kg的货物时，测得电动机的电流为20 A, g取10 m/s2。

贝U下列说法正确的是（）
A .电动机的内阻为19 Q
B .电动机的内阻为4.75 Q
C.电动机的输出功率为7.6X 103 W
D .电动机的工作效率为75%
答案BD
解析由Ul = mgv + I2r，可得电动机的内阻为r = 4.75約B正确，A错误；电动机
的输出功率为mgv= 5.7X103X 10X 0.1 W = 5.7X 103 W , C错误；电动机的工作效率为尸寸X 100%= 75%, D正确。

二、非选择题（本题共2小题，共22分）
14. （8分）如图所示，在相距40 km 的A 、B 两地架两条输电线，电阻共为800莒 如果在A 、B 间的某处发生短路，这时接在 A 处的电压表示数为10 V ，电流表的 示数为40 mA ，求发生短路处距A 处有多远？
答案 12.5 km
解析设发生短路处距A 处为x , 根据欧姆定律i =R 可得：
A 端到短路处的两根输电线的总电阻 10
4X 10— 2 根据电阻定律可
知：
D 2 21
A 、
B 两地间输电线的总电阻为R 总=pS ，
解得x -R 总1 -辭40 km -12.5 km
15. （14分）如图所示，A 为电解槽，M 为电动机，N 为电炉子，恒定电压U
=12 V ,电解槽内阻r A = 2 Q,当S i 闭合，S 2、S 3断开时，
由上式得
R x x
R 总—1，
示数为6 A;当S2闭合，S i、S3断开时,
示数为5 A,且电动机输出功率为35 W;
当S3闭合，S i、S2断开时, 示数为 4 A
求:
(1)电炉子的电阻及发热功率;
⑵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。

答案(1)2 Q 72 W (2)1 Q (3)16 W
解析(1)电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律得:
其发热功率为:
P= Ul i= 12X 6 W= 72 W。

⑵电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得:
Ul2= |2「M + p 输出
UI2 —P输出12X 5—35
所以：r M = |2 = 52 1 @
(3)电解槽为非纯电阻元件，由能量守恒定律得:
2
P 化=Ul3—l3「A
所以卩化=(12X 4—42X 2) W = 16 W。