2020版物理新高考素养突破总复习：第八章 第1节 电流 电阻 电功 电功率

(建议用时：35分钟)【A 级 基础题练熟快】1．(2019·宜昌模拟)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，下列判断正确的是( )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 ．图线表示电阻丝的阻值与电压成正比解析：选B.图线的斜率表示电阻的倒数，故R a >R b ，选项C 错误；由R ＝ρl S知a 的横截面积较小，选项A 错误，B 正确；由图象知导体的电阻与电压无关，选项D 错误．2．甲、乙是同种金属材料制成的导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的两倍，以下说法正确的是( )A ．甲、乙两导体中的电流相同B ．乙导体中的电流是甲导体中的两倍C ．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍D ．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等解析：选B.由I ＝Δq Δt可知，I 乙＝2I 甲，选项A 错误，B 正确；由I ＝n v Sq 可知，同种金属材料制成的导体，n 相同，因S 甲＝2S 乙，故有v 甲∶v 乙＝1∶4，选项C 、D 均错误．3．(多选)电位器是变阻器的一种，如图所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯泡的亮度，下列说法正确的是( )A ．串接A 、B 使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗B ．串接A 、C 使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮C ．串接A 、C 使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗D ．串接B 、C 使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮解析：选AD.根据电位器结构和连线可知：串接A 、B 使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大，回路电流减小，灯泡变暗，A 正确；同理，D 正确；串接A 、C 时，滑动触头不能改变回路电阻，灯泡亮度不变，故B 、C 错误．4．在如图所示的电路中，AB 为粗细均匀、长为L 的电阻丝，以A 、B 上各点相对A 点的电压为纵坐标，各点离A 点的距离x 为横坐标，则U 随x 变化的图象应为选项图中的( )解析：选A.根据电阻定律，横坐标为x 的点与A 点之间的电阻R ＝ρx S，这两点间的电压U ＝IR ＝Iρx S(I 、ρ、S 为定值)，故U 跟x 成正比例关系，A 正确． 5．(多选)(2019·石家庄模拟)如图所示为一水平绝缘盘，盘边缘均匀地固定着带负电的电荷，从上向下看，盘面沿逆时针方向匀速转动，则对该过程中形成的电流的理解正确的是( )A ．如果仅将盘边缘固定的总电荷量加倍，则其形成的电流加倍B ．如果仅将盘面转动的角速度加倍，则其形成的电流加倍C ．如果仅增大盘的半径，则其形成的电流增大D ．如果仅增大盘的半径，则其形成的电流减小解析：选AB.转盘形成的等效电流为I ＝q T，如T 不变，q 变为原来的2倍，则电流加倍，A 正确；如q 不变，ω加倍，则T 变为原来的12，则电流加倍，B 正确；如果仅增大盘的半径，q 、T 均不变，则电流不变，故C 、D 错误．6．有两盏电灯L 1和L 2，用图中所示的两种方式连接到电路中，已知电压U 相同，且两盏电灯均能发光，比较在甲、乙两个电路中电灯L 1的亮度，则( )A ．甲图电路中灯L 1比乙图电路中灯L 1亮B ．乙图电路中灯L 1比甲图电路中灯L 1亮C ．两个电路中灯L 1一样亮D ．不知它们的额定电压和额定功率，无法判断解析：选B.因为电压U 相同，两盏电灯串联后，电压要按照电灯阻值的大小分配，L 1两端电压小于U ；两盏电灯并联后，加在电灯两端的电压都为U ，因此并联后的灯泡较亮，选项B 正确．7．(多选)(2019·黄冈模拟)R 1和R 2是材料相同、厚度相同、上下表面都为正方形的导体，但R 1的尺寸比R 2大得多，把它们分别连接在如图所示电路的A 、B 两端，接R 1时电压表的读数为U 1，接R 2时电压表的读数为U 2，则下列判断正确的是( )A ．R 1＝R 2B ．R 1＞R 2C ．U 1＜U 2D ．U 1＝U 2解析：选AD.电流从导体的横截面流过，由电阻定律R ＝ρL S ＝ρa ad ＝ρd，可见电阻与边长a 无关，选项A 正确；因外电阻相同，故路端电压相等，选项D 正确．8．(多选)如图所示，把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后，灯泡都正常发光，且两个电路的总功率相等，则这两个电路中的U 甲、U 乙及R 甲、R 乙之间的关系正确的是( )A ．U 甲＝2U 乙B ．U 甲＝4U 乙C ．R 甲＝4R 乙D ．R 甲＝2R 乙解析：选AC.设灯泡正常工作时电压为U ，电流为I ，则U 甲I ＝U 乙×2I ，则U 甲＝2U 乙，A 正确，B 错误；根据I 2R 甲＝(2I )2R 乙得R 甲＝4R 乙，C 正确，D 错误．9．(多选)(2019·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 ΩC ．电动机工作时输出的机械功率为880 WD ．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J 解析：选BD.开关均闭合时，电动机、电热丝均工作，电吹风吹热风，选项A 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120 W ，选项C 错误；由P ＝U 2R 得R ＝U 2P ＝2202（1 000－120）Ω＝55 Ω，选项B 正确；电吹风吹热风、冷风时电动机消耗的电功率不变，均为120 W ，故每秒钟消耗的电能为120 J ，选项D 正确．【B 级 能力题练稳准】10．(多选)如图所示是电阻R 的I －U 图象，图中α＝45°，由此得出( )A ．通过电阻的电流与该电阻两端电压成正比B ．电阻R ＝0.5 ΩC ．因I －U 图象的斜率表示电阻的倒数，故R ＝1tan α＝1.0 Ω D ．在R 两端加上6.0 V 的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C解析：选AD.由I －U 图象可知，图线是一条过原点的倾斜直线，即I 和U 成正比，A 正确；而电阻R ＝U I ＝105Ω＝2 Ω，B 错误；由于纵、横坐标的标度不一样，故不能用tan α计算斜率表示电阻的倒数，C 项错误；在R 两端加上6.0 V 的电压时I ＝U R ＝6.02A ＝3.0 A ，每秒通过电阻横截面的电荷量q ＝It ＝3.0×1 C ＝3.0 C ，选项D 正确．11．(2019·长沙长郡检测)如图为直流电动机提升重物的装置，重物的重量G ＝500 N ，电源电动势E ＝90 V ，电源内阻为2 Ω，不计各处摩擦，当电动机以v ＝0.6 m/s 的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I ＝5 A ，下列判断不正确的是( )A ．电动机消耗的总功率为400 WB ．电动机线圈的电阻为0.4 ΩC ．电源的效率约为88.9%D ．电动机的效率为75%解析：选B.重物被提升的功率P G ＝F v ＝G v ＝500×0.6 W ＝300 W ，此时电路中的电流为I ＝5 A ，则电源的总功率P 总＝EI ＝90×5 W ＝450 W ，设电动机线圈的电阻为R ，根据能量守恒得P 总＝P G ＋I 2r ＋I 2R ，则得R ＝P 总－P G －I 2r I 2＝450－300－52×252Ω＝4 Ω，电动机消耗的总功率P 电＝P G ＋I 2R ＝400 W ，电源的效率为η1＝P 总－I 2r P 总×100%＝450－52×2450×100%＝88.9%，电动机的效率为η2＝P G P G ＋I 2R ×100%＝300300＋52×4×100%＝75%，故A 、C 、D 正确，B 错误．12．(多选)在如图甲所示的电路中，L 1、L 2、L 3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关S 闭合后，电路中的总电流为0.25 A ，则此时( )A ．L 1两端的电压为L 2两端电压的2倍B ．L 1消耗的电功率为0.75 WC ．L 2的电阻为12 ΩD ．L 1、L 2消耗的电功率的比值大于4解析：选BD.电路中的总电流为0.25 A ，L 1中电流为0.25 A ，由小灯泡的伏安特性曲线可知L 1两端的电压为3.0 V ，L 1消耗的电功率为P 1＝U 1I 1＝0.75 W ，选项B 正确；根据并联电路规律可知，L 2中的电流为0.125 A ，由小灯泡的伏安特性曲线可知其两端电压大约为0.3 V ，故L 1两端的电压约为L 2两端电压的10倍，选项A 错误；由欧姆定律可知，L 2的电阻为R 2＝U 2I 2＝0.30.125Ω＝2.4 Ω，选项C 错误；L 2消耗的电功率为P 2＝U 2I 2＝0.3×0.125 W ＝0.037 5 W ，即L 1、L 2消耗的电功率的比值大于4，选项D 正确．13．如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图．电动机内电阻r ＝0.8 Ω，电路中另一电阻R ＝10 Ω，直流电压U ＝160 V ，电压表示数U V ＝110 V .(1)求通过电动机的电流；(2)求输入电动机的电功率；(3)若电动机以v ＝1 m/s 匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量．(g 取10 m/s 2) 解析：(1)由电路中的电压关系可得电阻R 的分压U R ＝U －U V ＝(160－110) V ＝50 V ，流过电阻R 的电流I R ＝U R R ＝5010A ＝5 A ，即通过电动机的电流I M ＝I R ＝5 A. (2)电动机的分压U M ＝U V ＝110 V ，输入电动机的功率P 电＝I M U M ＝550 W.(3)电动机的发热功率P 热＝I 2M r ＝20 W ，电动机输出的机械功率P 出＝P 电－P 热＝530 W ，又因P 出＝mg v ，所以m ＝P 出g v＝53 kg.答案：(1)5A(2)550W(3)53kg。