2021届高考物理一轮复习核心素养测评二十三电流电阻电功及电功率含解析

2021届高考物理一轮复习核心素养测评二十三电流电阻电功及电功率含解析

电流　电阻　电功及电功率 ‎(45分钟　100分)‎ 一、选择题(本题共9小题，每小题6分，共54分，1～6题为单选题，7～9题为多选题)‎ ‎1.(2019·武汉模拟)‎2019年3月19日，复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料，据介绍该材料的电导率是石墨烯的1 000倍。电导率σ就是电阻率ρ的倒数，即σ=。下列说法正确的是 (　　)‎ A.材料的电导率越小，其导电性能越强 B.材料的电导率与材料的形状有关 C.电导率的单位是 D.电导率大小与温度无关 ‎【解析】选C。材料的电导率越小，其导电性能越小，故A错误；材料的电导率与材料的形状无关，故B错误；由定义式的单位可得电导率的单位是，故C正确；电导率与温度具有很大相关性，金属的电导率随着温度的升高而减小，半导体的电导率随着温度的升高而增加，故D错误。‎ ‎2.(2020·德州模拟)P1和P2是材料相同、上下表面为正方形的长方体导体，P1的上、下表面积大于P2的上、下表面积，将P1和P2按如图所示方式接到电源上，闭合开关后，下列说法正确的是 (　　) ‎ A.若P1和P2的体积相同，则通过P1的电流大于通过P2的电流 B.若P1和P2的体积相同，则P1的电功率等于P2的电功率 C.若P1和P2的厚度相同，则P1两端的电压等于P2两端的电压 D.若P1和P2的厚度相同，则P1两端的电压大于P2两端的电压 ‎【解析】选C。由于两导体串联在电路中，因此两导体中电流一定相等，故A错误；‎ 10‎ 设导体的表面的边长为a，厚度为d，根据R= 可知，R==，则可知导体电阻与厚度d有关，与体积无关，由V=Sd可知，如果两导体的体积相同，则P1的厚度小于P2厚度；因此P1的电阻大于P2的电阻；则由P=I2R可知，P1的电功率大于P2的电功率，故B错误；由B的分析可知，若厚度相同，则两导体阻值相同，由U=IR可知，P1两端的电压等于P2两端的电压，故C正确，D错误。‎ ‎3.如图所示是一款手机和与之匹配的充电头，此手机在充电时可以根据充电进程在快充模式和慢充模式间智能切换。快充模式时充电头的输出电压为U1，输出电流为I1，手机的等效内阻为r1；慢充模式时充电头的输出电压为U2，输出电流为I2，手机的等效内阻为r2，则 (　　) ‎ A.快充模式时充电头输出的电功率为U1I1+r1‎ B.快充模式时电能转化为化学能的功率为U1I1‎ C.慢充模式时手机由于充电而产生的热功率为r2‎ D.慢充模式时手机由于充电而产生的热功率为 ‎【解析】选C。快充模式时充电头的输出电压为U1，输出电流为I1，则快充模式时充电头输出的电功率为U1I1，故A错误；快充模式时手机的等效内阻为r1，则热功率：P热1=r1，所以快充模式时电能转化为化学能的功率为U1I1-r1，故B错误；慢充模式时输出电流为I2，手机的等效内阻为r2，则慢充模式时手机由于充电而产生的热功率为r2，故C正确；充电电路不是纯电阻电路，所以不能使用公式求产生的电热，故D错误。‎ ‎4.如图为近日曝光的摩拜共享电动单车，与普通电动车不同的是，摩拜共享电动自行车采用“共享充电宝+自行车的方式”，其电池与普通充电宝类似，只有20 000 mAh，‎ 10‎ 输入、输出电压均为10 V，输入电流为8 A，输出电流为15 A，可以支持驱动人和单车行驶10 km左右。已知成人在平路上骑单车所受阻力约为20 N，则 (　　) ‎ A.该单车电池最多储存电能7.2×104 J B.该单车电池充电时，从零电量充至满电量大约需要5 h C.该单车电池电能的有效利用率约为27.8%‎ D.成人在平路上骑单车时，每秒钟平均消耗的电能约20 J ‎【解析】选C。此单车电池最大存储电能为：E=UIt=Uq=10 V×20 000 mA·h=‎ ‎10 V×20×3 600 C=7.2×105 J，故A错误；此单车电池充电时间：t====2.5 h，故B错误；此单车行驶的过程中受到的阻力为 ‎20 N，则消耗的电能：W=fs=20×10×103 J=2.0×105 J，单车电池电能的有效利用率约为：η=×100%=×100%≈27.8%，故C正确；由题知，输出电压为10 V，输出电流为15 A，则成人在平路上骑单车时，P=UI=10×15 W=150 W，每秒平均消耗电能约为150 J左右。故D错误。‎ ‎5.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，导体中电荷定向移动的速度分别为v1、v2、v3，则v1∶v2∶v3为(　　) ‎ A.6∶3∶2　　　　　　　 B.1∶1∶1‎ C.2∶3∶6 D.1∶2∶3‎ ‎【解析】选D。根据R=ρ，I=，I=nSqv，可得v=，即v∝，所以v1∶v2∶v3=1∶2∶3，‎ 10‎ 选项D正确。‎ ‎6.如图是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0～10 V，当使用a、c两个端点时，量程为0～100 V。已知电流表的内阻Rg为500 Ω，满偏电流Ig为1 mA，则电阻R1、R2的值 (　　) ‎ A.9 500 Ω　90 000 Ω B.90 000 Ω　9 500 Ω C.9 500 Ω　9 000 Ω D.9 000 Ω　9 500 Ω ‎【解析】选A。接a、b时，由串联电路特点有R总=R1+Rg=得R1=-Rg=9 500 Ω。接a、c时，同理有R总′=R1+R2+Rg=得R2=-Rg-R1=90 000 Ω。‎ ‎7.电阻R和电动机M相串联接到电路中，如图所示，已知电阻R与电动机线圈的电阻相等，电源键接通后，电动机正常工作，设电阻R和电动机两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功W1，产生的电热Q1，电流通过电动机M做功W2，产生的电热Q2，则有 (　　) ‎ A.U1IR，故U1ΔI总，所以

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