（江苏专版）2020版高考物理课时跟踪检测（二十四）电流电阻电功电功率（含解析） 6页

电流电阻电功电功率对点训练：电流的理解及其三个表达式的应用1．有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为e，此时电子的定向移动速度为v，在Δt时间内，通过导线的横截面的自由电子数目可表示为(　　)A.　　　　　　　　　　B．nvΔtC.D.解析：选C　在Δt时间内，以速度v移动的电子在铜导线中通过的距离为vΔt，由于铜导线的横截面积为S，则在Δt时间内，电子经过的导线体积为V＝vΔtS。又由于单位体积的导线中有n个自由电子，则在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为N＝nvSΔt。由于流经导线的电流为I，则在Δt时间内，流经导线的电荷量为Q＝IΔt，而电子的电荷量为e，则Δt时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为：N＝，C正确。2．[多选](2018·宿州期中)北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道。当环中电子以3×107m/s的速度流动而形成的电流是10mA时，则环中(已知电子的电荷量e＝－1.6×10－19C)(　　)A．电流方向和负电子运动方向相同B．电流方向和正电子运动方向相同C．运行的电子数目为5×1011个D．运行的电子数目为1×104个解析：选BC　电流方向和正电子的运动方向相同，与负电子的运动方向相反，选项A错误，B正确；电子运动一周用的时间为：t＝＝s＝8×10－6s，而电流表达式为：I＝，则总电荷量为：q＝It＝0.01×8×10－6C＝8×10－8C，在整个环中运行的电子数目为：n＝＝＝5×1011(个)，故C正确，D错误。3.(2018·无锡检测)如图所示的电解槽接入电路后，在t秒内有n1个1价正离子通过溶液内截面S，有n2个1价负离子通过溶液内截面S，设e为元电荷，以下说法正确的是(　　)A．当n1＝n2时电流强度为零nB．当n1＞n2时，电流方向从A→B，电流强度为I＝C．当n1＜n2时，电流方向从B→A，电流强度I＝D．电流方向从A→B，电流强度I＝解析：选D　电荷的定向移动形成电流，正电荷的定向移动方向是电流方向，由图示可知，溶液中的正离子从A向B运动，因此电流方向是A→B，电流I＝＝。对点训练：电阻、电阻定律的理解与应用4.有A、B两段电阻丝，材料相同，长度也相同，它们的横截面的直径之比为dA∶dB＝1∶2，把它们串联在电路中，则下列说法错误的是(　　)A．它们的电阻之比RA∶RB＝4∶1B．通过它们的电流之比IA∶IB＝4∶1C．电子在两段中定向移动速度之比vA∶vB＝4∶1D．两段电阻丝中的电场强度之比EA∶EB＝4∶1解析：选B　长度、材料均相同，它们的横截面的直径之比为dA∶dB＝1∶2，则横截面积之比为SA∶SB＝1∶4，根据R＝ρ可知，电阻之比RA∶RB＝4∶1，故A正确；因两者是串联，通过它们的电流总相等，故B错误；根据电流的微观表达式I＝neSv，则定向移动速率与横截面积成反比，因此定向移动速度之比vA∶vB＝4∶1，故C正确；设电路中电流为I，则两段中的电场强度E＝，因此电场强度与电压成正比，则电场强度之比EA∶EB＝UA∶UB＝RA∶RB＝4∶1，故D正确。5．(2018·苏州联考)两根材料相同的均匀导线X和Y，X长为L，Y长为2L，串联在电路中，沿导线长度方向电势φ变化如图所示，则两导线的横截面积之比为(　　)A．2∶3B．1∶3C．1∶2D．3∶1解析：选B　由题图可知导线X和Y两端的电压之比为＝＝，其电流相同，则电阻之比＝＝，由R＝ρ可得＝，B正确。对点训练：伏安特性曲线的理解及应用6．[多选](2018·峨山一中期末)甲、乙两个电阻的伏安特性曲线n画在同一个坐标系中如图所示，则(　　)A．甲的电阻是乙的电阻的B．在两个电阻两端加上相同的电压，通过甲的电流是通过乙的两倍C．欲使有相同的电流通过两个电阻，加在乙两端的电压是加在甲两端电压的3倍D．甲的电阻是乙的电阻的2倍解析：选AC　由IU图线可知，电阻为图线斜率的倒数，则有＝，故甲的电阻是乙的电阻的，故A正确，D错误。两电阻加上相同电压，则由I＝可知，通过甲的电流是通过乙的电流的3倍，故B错误。根据欧姆定律可知，欲使有相同的电流通过两个电阻，加在乙两端的电压是加在甲两端电压的3倍，故C正确。7.(2019·盐城时场中学月考)某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)A．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小B．图像上某点切线的斜率的倒数即为该状态的电阻值C．电压为5V时，导体的电阻是0.2ΩD．电压为12V时，导体的电功率为18W解析：选D　由题图知，随着电压的增大，图像上的点与原点连线的斜率减小，此斜率等于电阻的倒数，则知导体的电阻不断增大，故A错误；图像上的点与原点连线的斜率的倒数等于电阻，故B错误；当U1＝5V时，由题图知电流为I1＝1.0A，则导体的电阻R＝＝5Ω，故C错误；加12V电压时，电流为1.5A，则电功率P＝I2U2＝18W，故D正确。8．[多选](2018·苏州五校联考)如图所示为A、B两电阻的UI图像，关于两电阻的描述正确的是(　　)A．电阻A的电阻值随电流的增大而增大，电阻B阻值不变B．在两图线交点处，电阻A的阻值等于电阻BC．在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻BD．在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B解析：选AB　由题图可知，电阻B的斜率不变，电阻A的斜率在逐渐增大，而在UI图像中，图像的斜率表示电阻值大小，故A正确；两图线的交点处，电流和电压均为U1和I1，由欧姆定律知，两电阻的大小相等，故B正确，C、D错误。对点训练：电功、电功率及焦耳定律9．[多选](2019·睢宁模拟)如图是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图，电动机内阻为0.5Ω，R＝10Ω，直流电压U＝150V，理想电n压表示数为100V，g取10m/s2，则下列说法正确的是(　　)A．通过电动机的电流为5AB．电动机的输出功率为500WC．电动机正常工作1h，所产生的热量为4.5×104JD．正常工作时此电动机能拉动质量为30kg的物体以2m/s的速度匀速上升解析：选AC　电动机跟电阻串联，所以电流相等，电阻R两端的电压UR＝U－UV＝150V－100V＝50V，电动机的电流为I＝＝A＝5A，故A正确；电动机的输入电功率P＝UVI＝100×5W＝500W，电动机内阻消耗的功率P消＝I2r＝25×0.5W＝12.5W，所以电动机的输出功率P出＝P－P消＝500W－12.5W＝487.5W，故B错误；电动机正常工作1h，所产生的热量Q＝P消t＝12.5×3600J＝45000J＝4.5×104J，故C正确；物体匀速运动时，拉力等于重力，即电动机的牵引力F＝mg＝300N，而P出＝Fv，解得：v＝1.625m/s，故D错误。10．(2019·扬州中学模拟)如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12V，电解槽内阻rA＝2Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表A示数为6A；当S2闭合，S1、S3断开时，电流表A示数为5A，且电动机输出功率为35W；当S3闭合，S1、S2断开时，电流表A示数为4A。求：(1)电炉子的电阻及发热功率分别是多大？(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？解析：(1)当S1闭合，S2、S3断开时，电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律I1＝解得R＝2Ω其发热功率为PR＝UI1＝12×6W＝72W。(2)当S2闭合，S1、S3断开时，电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得：UI2＝I22rM＋P输出解得rM＝1Ω。(3)当S3闭合，S1、S2断开时，在电解槽工作时，由能量守恒定律得：P化＝UI3－I32rA解得P化＝16W。答案：(1)2Ω　72W　(2)1Ω　(3)16W考点综合训练11．(2019·大丰模拟)两只额定电压均为110V的灯泡A和B，额定功率分别为40W和100W，为了使它们接到220V电源上能正常发光，同时电路消耗的电功率最小，如图所n示的四个电路中最合理的是图(　　)解析：选B　A图中，灯泡A的电压等于220V，大于额定电压，灯泡会烧坏；B图中，由于额定电压都是110V，额定功率PA＝40W、PB＝100W，由此可知RB