2014金版教程高考物理一轮复习课时作业20
课时作业(二十) 欧姆定律 电阻定律、电功率及焦耳定律
1．有一段长1 m的电阻丝，电阻是10 Ω，现把它均匀拉伸到长为5 m的电阻丝，则电阻变为( )
A．10 Ω B．50 Ω
C．150 Ω D．250 Ω
2．(2013·山东四市联考)一段长为L，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉成3L长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为( )
A. B．3R
C. D．R
3.如图所示为电阻R1和R2的伏安特性曲线，这两条曲线把第一象限分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域．现把R1和R2并联在电路中，消耗的电功率分别用P1和P2表示；并联的总电阻设为R.下列关于P1与P2的大小关系及R的伏安特性曲线应该在的区域的说法正确的是( )
A．伏安特性曲线在Ⅰ区域，P1
P2
D．伏安特性曲线在Ⅲ区域，P1>P2
4.电阻R1和R2分别标有“2 Ω，1.0 A”和“4 Ω，0.5 A”，将它们串联后接入电路中，如图所示，则此电路中允许消耗的最大功率为( )
A．1.5 W B．3.0 W
C．5.0 W D．6.0 W
5．(2012·上海单科)当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3 C，消耗的电能为0.9 J．为在相同时间内使0.6 C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是( )
A．3 V 1.8 J B．3 V 3.6 J
C．6 V 1.8 J D．6 V 3.6 J
6．(2013·襄阳调研)
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0.50 A和2.0 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
7.如图所示，R1＝10 Ω，R2＝R3＝20 Ω，下列关于R1、R2、R3消耗的电功率P1、P2、P3以及R1、R2两端电压U1、U2的关系正确的是( )
A．U1＝U2 P1＝P2＝P3
B．U1>U2 P1∶P2∶P3＝1∶2∶2
C．U1＝U2 P1∶P2∶P3＝2∶1∶1
D．U1P2，A错误，C正确．
4．A 两电阻的额定电流不同，R2允许通过的最大电流为0.5 A，为保证电路安全，电路允许通过的最大电流I＝0.5 A，所以，此电路中允许消耗的最大功率为P＝I2(R1＋R2)＝1.5 W.
5．D 设两次加在电阻R上的电压分别为U1和U2，通电的时间都为t.由公式W1＝U1q1和W1＝t可得：U1＝3 V，＝0.1.再由W2＝U2q2和W2＝t可求出：U2＝6 V，W2＝3.6 J，故选项D正确．
6．A 电动机不转动，说明无机械能输出，它消耗的电能全部转化为内能，
此时的电动机就相当于一个纯电阻，根据电表读数可知，电动机内阻RM＝＝4 Ω；当电动机恢复正常运转时，它就是一个非纯电阻用电器，它消耗的电功率等于内部电阻产生的热功率和输出的机械功率之和，所以P出＝P总－P热＝2.0 A×24.0 V－(2.0 A)2×4 Ω＝32 W.
7．C 设总电流为I，则通过R2和R3的电流均为，故U1＝U2，P1＝10I2，P2＝5I2，P3＝5I2，∴P1∶P2∶P3＝2∶1∶1，故C项正确．
8．B 设每个电阻的阻值为R，额定电流为I，由P＝I2R＝10 W，电路消耗的最大电功率为P总＝I2＝×I2R＝15 W.
9．AC 本题考查的知识点是串联电路、并联电路．当c、d端短路时，电阻R2、R3并联后与R1串联，a、b间的电阻为Rab＝R1＋＝40 Ω，故选项A正确；当a、b端短路时R1、R3并联后与R2串联，c、d间的电阻为Rcd＝R2＋＝128 Ω.故选项B错误；当a、b两端接通测试电源时，R1、R3串联，R2相当于导线，c、d两端电压为R3上的电压，所以Ucd＝＝ V＝80 V，故选项C正确；当c、d两端接通测试电源时，R2、R3串联，R1相当于导线，a、b两端电压为R3上的电压，所以Uab＝＝ V＝25 V，故选项D错误．
10．ABC 充电器对电池的充电功率为P总＝UI＝0.14 W，电池充电时的热功率为P热＝I2r＝0.02 W，所以转化为化学能的功率为P化＝P总－P热＝0.12 W，因此充电器把0.12 W的功率储蓄在电池内，故A、B、C正确，D错误．
11．B 在B、C两点间加上6 V的电压时，R2与R3并联，然后与R1串联，电流表的示数是流过电阻R2的电流大小．计算可得，流过R1的干路电流为 A＝2 A，各个电阻相等，所以电流表示数为1 A，B正确．
12．解析： (1)排气扇在220 V的电压下正常工作时的电流为
I＝＝ A≈0.16 A ，
发热功率为P热＝I2R＝(0.16)2×40 W≈1 W.
转化为机械能的功率为
P机＝P－P热＝36 W－1 W＝35 W.
(2)扇叶被卡住不能转动后，电动机成为纯电阻用电器，电流做功全部转化为热能，此时电动机中电流为
I′＝＝ A＝5.5 A，
电动机消耗的功率即电功率等于发热功率．
P′电＝P′热＝UI′＝220×5.5 W＝1 210 W.
答案： (1)35 W 1 W (2)1 210 W 1 210 W
13．解析： (1)设电动机的电功率为P，则P＝UI
设电动机内阻r上消耗的热功率为Pr，则Pr＝I2r
代入数据解得Pr＝1×103 W.
(2)设蓄水总质量为M，所用抽水时间为t.已知抽水高度为h，容积为V，水的密度为ρ，则M＝ρV
设质量为M的河水增加的重力势能为ΔEp，则ΔEp＝Mgh
设电动机的输出功率为P0，则P0＝P－Pr
根据能量守恒定律得P0t×60%×80%＝ΔEp
代入数据解得t＝2×104 s.
答案： (1)1×103 W (2)2×104 s
