2018届高考物理第一轮总复习全程训练课练22电流　电阻　电功和电功率 13页

课练22　电流　电阻　电功和电功率 ‎1.当电阻R两端的电压变为原来的时，流过电阻的电流减少0.5 A，则当电阻两端电压增大为原来的2倍时，流过电阻的电流为(　　)‎ A．0.5 A B．1 A C．2 A D．2.5 A ‎2．一个内阻可以忽略的电源接在一个装满水银的绝缘圆管两端，通过的电流为0.1 A，若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管里，通过的电流将是(　　)‎ A．0.4 A B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A ‎3．两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，沿长度方向电势变化如图所示，则导线的横截面积之比为(　　)‎ A．2∶3 B．1∶3‎ C．1∶2 D．3∶1‎ ‎4．(2017·广东三校联考)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，则吸尘器的效率为(　　)‎ A．35% B．50% C．60% D．80%‎ ‎5．(多选)(2017·南通质检)如图所示是某一直流电动机提升重物的示意图，重物质量m＝50 kg，电源提供给电动机的电压为U＝110 V，不计各种摩擦，当电动机以v＝0.9 m/s的恒定速率向上提升重物时，通过电动机的电流为I＝5.0 A，取重力加速度g＝10 m/s2，则(　　)‎ A．电动机的输入功率为550 W B．电动机提升重物的功率为550 W C．电动机提升重物的功率为450 W D．电动机的线圈电阻为22 Ω ‎6．(多选)(2017·苏州质检)‎ 如图所示，直线A为电源的U－I图线，直线B和C分别为电阻R1、R2的U－I图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则(　　)‎ A．P1>P2 B．P1＝P2‎ C．η1>η2 D．η1<η2‎ ‎7．如图所示是饮水机的工作电路简化图，S是温控开关，当水温升高到一定温度时，它会自动切换，使饮水机处于保温状态；R0是饮水机加热管电阻，R是与加热管串联的电阻．表格是从其说明书中摘录的一些技术数据．不考虑R0、R的电阻受温度变化的影响，表中的功率均指加热管的功率．当S闭合时，饮水机的工作状态和R0的阻值是(　　)‎ ‎　　‎ 稳定电压 ‎220 V 频率 ‎50 Hz 加热功率 ‎550 W 保温功率 ‎22 W A．加热，220 Ω B．加热，88 Ω C．保温，88 Ω D．保温，220 Ω ‎8．两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中，A的长度为L，直径为d；B的长度为2L，直径为2d，那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为(　　)‎ A．QA∶QB＝1∶1 B．QA∶QB＝2∶1‎ C．QA∶QB＝1∶2 D．QA∶QB＝4∶1‎ ‎9.‎ 如图所示电路中，各灯的额定电压和额定功率分别是：A灯“10‎ ‎ V,10 W”，B灯“60 V,60 W”，C灯“40 V,40 W”，D灯“30 V,30 W”．在a、b两端加上电压后，四个灯都能发光，比较各灯消耗功率的大小，下列关系中正确的是(　　)‎ A．PB>PD>PA>PC B．PB>PA>PD>PC C．PB>PD>PC>PA D．PA>PC>PD>PB ‎10.‎ 某种材料的导体，其I－U图象如图所示，图象上A点与原点的连线与横轴成α角，过A点的切线与横轴成β角．下列说法正确的是(　　)‎ A．导体的电功率随电压U的增大而增大 B．导体的电阻随电压U的增大而增大 C．在A点，导体的电阻为tanα D．在A点，导体的电阻为tanβ ‎11.‎ 有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况，如图所示为一钻孔，其形状为圆柱体，半径为10 cm，设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率ρ＝0.314 Ω·m，在钻孔的上表面和底部加上电压，测得U＝100 V，I＝100 mA.求该钻孔的深度．‎ ‎12.‎ ‎(2017·榆林模拟)如图所示，A为电解槽，为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12 V，电解槽内阻rA＝2 Ω，S1闭合，S2、S3断开时，电流表示数为6 A，当S2闭合，S1、S3断开时，电流表示数为5 A，且电动机输出功率为35 W；当S3闭合，S1、S2断开时，电流表示数为4 A．求：‎ ‎(1)电炉子的电阻及发热功率．‎ ‎(2)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．‎ ‎　 　 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1．(2016·课标Ⅱ卷)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所 示电路．开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2.Q1与Q2的比值为(　　)‎ A. B. C. D. ‎2．(多选)(2017·湖南益阳模拟)一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压U0时，通过导线的电流为I0，导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的，再给它两端加上电压2U0，则(　　)‎ A．通过导线的电流为 B．通过导线的电流为 C．导线中自由电子定向移动的速率为 D．导线中自由电子定向移动的速率为 ‎3．(2017·西宁一模)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(　　)‎ A. B. C. D．R ‎4.‎ ‎(2017·重庆巴蜀中学模拟)如图所示的电路中，电源的输出电压恒为U，电动机M的线圈电阻与电炉L的电阻相同，电动机正常工作，在相同的时间内，下列判断正确的是(　　)‎ A．电炉放出的热量大于电动机放出的热量 B．电炉两端电压小于电动机两端电压 C．电炉两端电压等于电动机两端电压 D．电动机消耗的功率等于电炉消耗的功率 ‎5．(2017·苏州统考)‎ 如图所示为由电阻率为ρ的导电介质制成的电阻的截面，该电阻为内外半径分别为a和b的半球壳形状(图中阴影部分)，半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入该电阻的球心位置成为一个引出电极，在该电阻的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极，设该电阻的阻值为R.下列给出R的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解R，但是你可以通过分析，对下列表达式的合理性做出判断．根据你的判断，R的合理表达式应为(　　)‎ A．R＝ B．R＝ C．R＝ D．R＝ ‎6．(多选)(2017·河南商丘模拟)‎ 如图所示，图线1表示导体A的电阻，设为R1，图线2表示导体B的电阻，设为R2，则下列说法正确的是(　　)‎ A．R1∶R2＝1∶3‎ B．把A拉长为原来的3倍后其电阻等于B的电阻R2‎ C．将A与B串联后接在电源上，二者消耗的功率之比P1∶P2＝1∶3‎ D．将A与B并联后接于电源上，通过二者的电流之比I1∶I2＝1∶3‎ ‎7.‎ ‎(2017·北城区一模)两个额定电压为220 V的白炽灯L1和L2的U－I图线如图所示．现将L1和L2串联后接在220 V的电压两端，此时L1和L2实际消耗的功率之比约为(　　)‎ A．1∶1 B．1∶2‎ C．2∶1 D．3∶2‎ ‎8．(2017·浙江杭州测试)如图所示，把两个相同的灯泡分别接在图甲、乙电路中，图甲电路两端的电压为8 V，图乙电路两端的电压为16 V．调节滑动变阻器R1和R2使两灯泡都正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率分别为P1和P2，两电路消耗的总功率分别为P甲和P乙，则下列关系中正确的是(　　)‎ A．P甲P乙 C．P1>P2 D．P1＝P2‎ ‎9.‎ ‎(2017·合肥市模拟测试)如图所示电路中，已知I＝3 A，I1＝2 A，R1＝10 Ω，R2＝5 Ω，R3＝30 Ω，则通过电流表的电流方向和大小分别为(　　)‎ A．向右，0.5 A B．向右，0.3 A C．向左，0.5 A D．向左，0.3 A ‎10．(多选)(2017·上海青浦区一模)在如图所示的电路中，灯L1、L2的电阻分别为R1、R2，滑动变阻器的最大阻值为R0，若有电流通过，灯就发光，假设灯的电阻不变，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动时，灯L1、L2的亮度变化情况是(　　)‎ A．当R2>R0时，灯L1变暗，灯L2变亮 B．当R2>R0时，灯L1先变暗后变亮，灯L2先变亮后变暗 C．当R2η2，B、C正确．‎ ‎7．B　当S闭合时，由于电路中的有效电阻只有R0，故此时电路中的总电阻最小，对应的功率最大，故为加热状态．由R0＝可得其电阻为88 Ω，B正确．‎ ‎8．B　两电阻丝直径之比为1∶2，则横截面积之比为1∶4，根据电阻定律R＝ρ可知，电阻之比为2∶1，根据Q＝I2Rt，由于电流相等，通电时间相等，则产生的热量之比等于它们的电阻之比，即B正确．‎ ‎9．B　由P＝知RA＝10 Ω、RB＝60 Ω、RC＝40 Ω、RD＝30 Ω，由题图知电流关系有IA＝IB＝IC＝ID，由P＝I2R知PB>PA>PD>PC，所以B对．‎ ‎10．A　由题图知，U增大时，电功率P＝UI增大，所以A正确；由电阻R＝知，I－U图线上某点对应的电阻为该点与原点连线的斜率的倒数，所以C、D均错；由I－U图象知，图线上各点与原点连线的斜率随U的增大而不断增大，故电阻随U的增大而减小，B错误．‎ ‎11．解题思路：盐水电阻R＝＝1 000 Ω 由电阻定律R＝，S＝πr2＝3.14×10－2 m2，解得h＝100 m.‎ 答案：100 m ‎12．解题思路：(1)电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律得：R＝＝ Ω＝2 Ω 其发热功率为：‎ P＝UI1＝12×6 W＝72 W.‎ ‎(2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得：UI2＝IrM＋P输出，所以：rM＝＝ Ω＝1 Ω.‎ ‎(3)电解槽为非纯电阻元件，由能量守恒定律得：P化＝UI3－IrA 所以P化＝(12×4－42×2) W＝16 W.‎ 答案：(1)2 Ω　72 W　(2)1 Ω　(3)16 W 加餐练 ‎1．C　当开关S断开时等效电路如图1所示，电容器C两端的电压U＝E，所带的电荷量Q1＝CU＝CE；当开关S闭合时等效电路如图2所示，电容器C两端的电压U′＝E，所带的电荷量Q2＝CE.所以＝，C项正确．‎ ‎2．AD　将金属导线均匀拉长，因半径变为原来的一半，则横截面积变为原来的，其长度变为原来的4倍，根据电阻定律R＝ρ分析可知，电阻变为原来的16倍，又电压变为2U0，根据欧姆定律I＝可知，电流变为，A正确、B错误；根据电流的微观表达式I＝nevS，其中n、e不变，电流变为原来的，横截面积变为原来的，则自由电子定向移动的平均速率变为 ，C错误、D正确．‎ ‎3．A　由电阻定律R＝ρ可知，横截面积越小，电阻越大，横截面积越大，电阻越小，故电阻最大时，横截面积应该最小，即将左右两个面接入电路时电阻最大，为R＝ρ，解得ρ＝，当将上下两个面接入电路时电阻最小，此时电阻r＝ρ＝·＝，故A正确．‎ ‎4．B　电动机M与电炉L串联，电流相等，电阻相等，设电动机M线圈电阻与电炉L的电阻均为R，电路中电流为I，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，在相同的时间内，电炉放出的热量与电动机放出的热量相等，A错误；根据欧姆定律得，电炉两端的电压UL＝IR，电动机是非纯电阻元件，其电压UM>IR，即UM>UL，故B正确、C错误；电动机消耗的功率PM＝UMI，电炉消耗的功率PL＝ULI，因为UM>UL，则PM>PL，故D错误．‎ ‎5．B　根据R＝ρ，得＝，从单位上看，的表达式中分子应是长度单位，而分母应是面积单位，结合选项可知，只有A、B符合，C、D错误；再代入特殊值，若b＝a，即球壳无限薄时，电阻为零，因此只有B正确、A错误．‎ ‎6．AC　根据I－U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以R1∶R2＝1∶3，A正确；根据公式R＝ρ可得，把A拉长为原来的3倍后，横截面积减小为原来的，所以电阻变为原来的9倍，B错误；串联电路电流相等，将A与B串联后接于电源上，根据公式P＝I2R可得，消耗的功率之比P1∶P2＝1∶3，C正确；并联电路电压相等，电流之比等于电阻之反比，所以将A与B并联后接在电源上，通过二者的电流之比I1∶I2＝3∶1，D错误．‎ ‎7．C　由串联电路的特点知L1和L2串联后电流相等，同时两者电压之和为220 V，由题中U－I图线可知符合上述条件的电流为I＝0.25 A，此时L1对应的电压约为150 V，而L2对应的电压约为70 V，依据公式P＝UI，选项C正确．‎ ‎8．D　由题意知，两灯泡都正常发光，则灯泡中电流相同，灯泡两端电压相等，R1中电流是R2中电流的2倍，则由＝2×得，R1∶R2＝1∶4，则R2两端电压是R1两端电压的2倍，由公式P＝UI可知，R1和R2消耗的功率P1和P2相等，选项C错误、D正确；由于两灯都正常发光，消耗的功率相等，R1和R2消耗的功率P1和P2相等，两电路中消耗的总功率P甲和P乙相等，选项A、B错误．‎ ‎9．A　流过R2的电流I2＝I－I1＝1 A，根据欧姆定律得，电阻R1和R2的电压分别为U1＝I1R1＝20 V，U2＝I2R2＝5 V，因为U1＝φc－φa，U2＝φc－φb，得U3＝φb－φa＝15 V，在外电路中顺着电流方向，电势降低，根据电压可知，a点的电势比c点电势低20 V，b点的电势比c点电势低5 V，则a点的电势低于b点的电势，则R3中电流方向是由b点流向a点，电流大小为I3＝＝＝0.5 A，所以通过电流表的电流大小为IA＝I2－I3＝0.5 A，方向向右，A正确．‎ ‎10．AD　当R2>R0时，灯L2与滑动变阻器的左部分串联的总电阻一定大于右部分的电阻，当变阻器的滑片P由a端向b端移动时，电路总电阻增大，总电流减小，所以通过灯L1的电流减小，灯L1变暗，通过灯L2的电流变大，灯L2变亮，故A正确，B错误；当R2