2019届高中物理二轮复习热点题型专练专题7.1电流电阻电功电功率含解析20190415222

专题7.1 电流 电阻 电功 电功率
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 ( )
A ．
B ．
C ．
D ．
答案：B
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 ( )
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 ( )
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 ( )
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R1＝R2＝8Ω，则R＝4Ω，但R1、R2都大于8Ω，故R大于4Ω，A错，C对。

5．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 ( )
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。

22．在研究微型电动机的性能时，应用如图8­1­18所示的实验电路．当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和1.5 V．重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为1 A和14 V．则这台电动机正常运转时输出功率以及一分钟内产生的热量分别为( )
图8­1­18
A．14 W,220 J B．12 W,220 J
C．11 W,180 J D．9 W,180 J
23．(多选)如图8­1­19所示，电源电动势E＝3 V，小灯泡L的规格为“2 V,0.4 W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R＝4 Ω时，小灯泡L正常发光，现将开关S接2，小灯泡L 和电动机M均正常工作．则( )
图8­1­19
A．电源内阻为1 Ω
B．电动机的内阻为4 Ω
C．电动机正常工作电压为1 V
D ．电源效率约为93.3%
【答案】AD 【解析】小灯泡正常工作时的电阻R L ＝U 2P ＝10 Ω，流过小灯泡的电流I ＝P
U
＝
0.2 A ，当开关S 接1时，R 总＝E
I
＝15 Ω，电源内阻r ＝R 总－R －R L ＝1 Ω，A 正确；当开关S 接2时，电动机M 两端的电压U M ＝E －Ir －U ＝0.8 V ，C 错误；由于电动机为非纯电阻元件，由题条件无法求得电动机的内阻，B 错误；电源的效率η＝
E －Ir E ＝2.8 V
3 V
≈93.3%，D 正确． 24．一根导线两端加上电压U ，导体中自由电子定向移动的平均速率为v ，现将导线均匀拉长至横截面半径为原来的1
2，然后两端加上电压U ，则导线中自由电子定向移动的平均速率
为( )
A.v 2
B.2v 2
C.v 4
D.2v 4
25．如图8­1­20所示是某电路的示意图，虚线框内是超导限流器．超导限流器是一种短路故障电流限制装置，它由超导部件和限流电阻并联组成．当通过超导部件的电流大于其临界电流I C 时，超导部件由超导态(可认为电阻为零)转变为正常态(可认为是一个纯电阻)，以此来限制故障电流．超导部件正常态电阻R 1＝6 Ω，临界电流I C ＝0.6 A ，限流电阻R 2＝12 Ω，灯泡L 上标有“6 V,3 W”字样，电源电动势E ＝6 V ，内阻忽略不计，则下列判断不正确的是( )
图8­1­20
A ．当灯泡正常发光时，通过灯L 的电流为0.5 A
B ．当灯泡正常发光时，通过R 2的电流为0.5 A
C ．当灯泡L 发生故障短路时，通过R 1的电流为1 A
D ．当灯泡L 发生故障短路时，通过R 2的电流为0.5 A
【答案】B 【解析】当灯泡正常发光时，通过灯L 的电流为I L ＝P U ＝3
6
A ＝0.5 A ，选项A
正确；当灯泡正常发光时，超导部件处于超导状态，则通过超导部件的电流为0.5 A ，通过R 2的电流为零，选项B 错误；当灯泡L 发生故障短路时，超导部件处于正常态，此时R 1＝6 Ω，
通过R 1的电流为I 1＝E R 1＝66 A ＝1 A ，通过R 2的电流为I 2＝E R 2＝6
12
A ＝0.5 A ，选项C 、D 正确；
此题选择错误的选项，故选B.
26．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( )
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
27.如图所示，电源内阻不可忽略，电路中接有一小灯泡和一电动机．小灯泡L 上标有“6 V 12 W”字样，电动机的线圈电阻R M ＝0.5 Ω.若灯泡正常发光时，电源的输出电压为12 V ，此时( )
A ．整个电路消耗的电功率为24 W
B ．电动机的热功率为12 W
C ．电动机的输出功率为12 W
D ．电动机的输入功率为12 W
【答案】D 【解析】灯泡正常发光，则电路电流I ＝I L ＝P L U L
＝2 A ．已知电路电流，由于不知电源电动势，无法求出整个电路消耗的电功率，故A 错误；电动机的热功率P Q ＝I 2
R M ＝22
×0.5 W＝2 W ，故B 错误；灯泡正常发光时，电动机电压U M ＝U －U L ＝12 V －6 V ＝6 V ，电动机的输入功率P ＝U M I ＝6×2 W＝12 W ，电动机的输出功率P 出＝P － P Q ＝12 W －2 W ＝10 W ，故C 错误，D 正确．
28．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。

(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 。

29.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：
(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
30.在如图甲所示的电路中，电阻R1和R2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U0＝7.0V。

调节滑动变阻器R3，使电阻R1和R3消耗的电功率恰好相等，求此时电阻R1和R2的阻值为多大？R3接入电路的阻值为多大？
答案：R1＝R2＝1000ΩR3＝800Ω。