【物理】2020届一轮复习人教版 电流 电阻 电功及电功率课时作业

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【物理】2020届一轮复习人教版 电流 电阻 电功及电功率课时作业

‎2020届一轮复习人教版  电流 电阻 电功及电功率 课时作业 ‎ (建议用时:40分钟)‎ ‎[基础对点练]‎ 题组一:电流、欧姆定律 ‎1.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n1,负离子数为n2。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,电流大小为 B.溶液内电流方向从B到A,电流大小为 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,电流大小为 D [溶液内正、负离子反方向移动,通过截面的电荷量为正、负离子电荷量绝对值之和,由电流的定义可算出,电流为,故选D。]‎ ‎2.(2019·威海模拟)一根长为L、横截面积为S的金属棒,其电阻率为ρ。棒内单位体积内的自由电子数为n,电子的电荷量为e,在棒两端加上恒定电压U时,棒内产生电流,则自由电子定向移动的速率为(  )‎ A.  B.   C.   D. A [导体中的电流为I=neSv,导体的电阻为R=,导体两端的电压为U=RI,解得:v=,故选A.]‎ ‎3.(2019·深圳模拟)图甲为某标有“35 μF 5%”的电容器,图乙为标有“3.7 V 1 350 mA·h”的某品牌手机电池板。则以下说法正确的是(  )‎ 甲      乙 A.电容器和手机电池的充电过程都是电能转化为化学能的过程 B.该手机电池铭牌上的1 350 mA·h指储存的电荷量,当以135 mA的电流工作时,可连续放电10小时 C.该电容器只有在正常工作时电容才是35 μF左右 D.该手机电池能储存的最大电能约为1 kW·h B [电容器充电时是将电能转化为电场能,而手机电池的充电过程是电能转化为化学能的过程,故A错误;由q=It可知,该手机电池铭牌上的1 350 mA·h指储存的电荷量,故t= h=10 h,因此当以135 mA的电流工作时,可连续放电10小时,故B正确;电容器的电容是电容器本身性质决定的,任何时刻均为35 μF左右,故C错误;由W=UIt可知,该手机的最大电能为:W=3.7×1 350×10-3 W·h≈5×10-3 kW·h,故D错误。]‎ 题组二:电阻、电阻定律 ‎4.有两根完全相同的金属裸导线A和B,如果把导线A均匀拉长到原来的2倍,导线B对折后绞合起来,则其电阻之比为(  )‎ A.1∶16 B.16∶1 C.1∶4 D.4∶1‎ B [设A、B原来电阻均为R,长度均为l,横截面积均为S。‎ 则R=ρ 对A:RA=ρ=4R 对B:RB=ρ=R 故=16∶1,B正确。]‎ ‎5.一个内电阻可以忽略的电源,给一个绝缘的圆管子里装满的水银供电,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子里,那么通过的电流将是(  )‎ A.0.4 A B.0.8 A C.1.6 A D.3.2 A C [因电阻R=ρ,内径大一倍,截面积就变为原来的四倍,又因水银体积不变,所以长度l变为原来的,故电阻变为原来的,所以电流变为原来的16倍,为1.6 A。]‎ ‎6.有一长方体导体,长a、宽b、高h之比为6∶3∶2,它的六个面的中心各焊接一根电阻不计的导线,如图所示,分别将AA′、BB′、CC′接在同一恒压电源上时,导体中电荷的运动速度分别为v1、v2、v3。则v1∶v2∶v3为 (  )‎ A.6∶3∶2 B.1∶1∶1 ‎ C.2∶3∶6 D.1∶2∶3‎ D [根据R=ρ、I=和I=nSqv得v=,即v∝,所以v1∶v2∶v3=1∶2∶3,D正确。]‎ 题组三:电功、电功率与电热、热功率 ‎7.在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5 A和2.0 V。重新调节R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2.0 A和24.0 V。则这台电动机正常运转时输出功率为(  )‎ A.32 W B.44 W ‎ C.47 W D.48 W A [电动机不转时相当于一个发热的纯电阻,根据通过电动机的电流为0.5‎ ‎ A、电压为2 V,可算出电动机内阻r=4 Ω。电动机正常工作时,消耗的功率为UI=48 W,内阻发热消耗的功率为I2r=16 W,则输出功率为UI-I2r=32 W。]‎ ‎8.(2019·广州模拟)定值电阻R1、R2、R3的阻值均为2 Ω,在电路中所消耗的电功率的最大值分别为10 W、10 W、2 W,现将这三个电阻按照如图所示的方式连接,则这部分电路消耗的电功率的最大值为(  )‎ A.22 W B.12 W ‎ C.15 W D.16 W B [由题意知R1=R2=R3=2 Ω,P1=10 W,P2=10 W,P3=2 W,首先分析两个并联电阻R2、R3所允许消耗的最大功率。因为R2与R3并联,则两端电压相等,由公式P=知道,R2与R3所消耗的功率一样。已知R2与R3本身允许的最大功率分别是10 W和2 W,所以R2、R3在该电路中的最大功率都是2 W,否则会超过R3的最大功率。再分析R1在电路中允许的最大功率。把R2与R3看成一个并联电阻R′,则电路就是R1与R′串联,而串联电路所流过的电流一样,再由P=I2R知道,R1与R′所消耗功率之比为R1∶R′,R2与R3的并联阻值R′=,即=2,所以R1消耗的功率是并联电阻R′的两倍,则R1消耗的功率是2×4 W=8 W<10 W,所以这部分电路消耗的总功率最大为2 W+2 W+8 W=12 W。]‎ ‎9.如图所示,为一台冬天房里取暖用的暖风机。其内部电路可简化为加热电阻丝与电动机串联,电动机带动风叶转动,将加热后的热空气吹出。设电动机的线圈电阻为R1,电阻丝的电阻为R2,将暖风机接到额定电压为U(有效值)的交流电源上,正常工作时,电路中的电流有效值为I,电动机、电阻丝、暖风机消耗的电功率分别为P1、P2、P,则下列关系式正确的是(  )‎ A.P1=I2R1 B.P2>I2R2‎ C.P=UI D.P=I2(R1+R2)‎ C [暖风机消耗的电功率P是总的功率,总功率的大小为P=IU,故C正确;电动机两端的电压为:U′=U-IR2,电动机消耗的电功率分别为:P1=U′I=UI-I2R2,故A错误;电阻丝为纯电阻,所以消耗的电功率:P2=I2R2,故B错误;因为电动机是非纯电阻,所以暖风机消耗的电功率:P>I2(R1+R2),故D错误。]‎ ‎[考点综合练]‎ ‎10.(多选)如图所示,将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来,已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍,在铜导线上取一个截面A,在铝导线上取一个截面B,若在1秒内垂直地通过它们的电子数相等,那么,通过这两个截面的(  )‎ A.电流相等 B.电流不相等 C.自由电子定向移动的速率相等 D.自由电子定向移动的速率不相等 AD [由电流定义知I==,故A正确,B错误;由电流的微观表达式I=nSqv知,I、n、q均相等,因为SAvB,故C错误,D正确。]‎ ‎11.如图所示,某一导体的形状为长方体,其长、宽、高之比为a∶b∶c=5∶3∶2。在此长方体的上下左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4。在1、2两端加上恒定的电压U,通过导体的电流为I1;在3、4两端加上恒定的电压U,通过导体的电流为I2。求I1∶I2。‎ 解析:1、2两端加上恒定的电压U时,导体的长度是c,横截面积是ab;3、4两端加上恒定的电压U时,导体的长度是a,横截面积是bc ‎,所以两种情况下导体的电阻之比为==,又由于两种情况下电压相等,由欧姆定律可得,I1∶I2=25∶4。‎ 答案:25∶4‎ ‎12.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UV=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/s2)‎ 解析:(1)由电路中的电压关系可得电阻R的分压UR=U-UV=(160-110) V=50 V,流过电阻R的电流IR== A=5 A,即通过电动机的电流IM=IR=5 A。‎ ‎(2)电动机的分压UM=UV=110 V,输入电动机的功率P电=IMUM=550 W。‎ ‎(3)电动机的发热功率P热=Ir=20 W,电动机输出的机械功率P出=P电-‎ P热=530 W,又因P出=mgv,所以m==53 kg。‎ 答案:(1)5 A (2)550 W (3)53 kg
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