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文档介绍
新课标人教版2013届高三物理总复习一轮课时作业7-25
第七章 恒定电流 课时作业25 电路的基本概念和规律 时间:45分钟 满分:100分 一、选择题(8×8′=64′) 1.如图1所示,有A、B、C、D四个电阻,它们的I—U关系如图1所示,其中电阻最小的是 ( ) 图1 A.A B.B C.C D.D 解析:因为在I—U图象中,图线的斜率k==,故斜率越大,电阻越小,因而A的电阻最小. 答案:A 2.一个标有“220 V,60 W”的白炽灯泡,加上的电压U由零逐渐增大到220 V,在此过程中,电压U和电流I的关系可用如下图所示的图象表示,题中给出的四个图象中肯定不符合实际的是 ( ) 解析:图象中的斜率表示电阻,斜率越大,电阻越大,如果是曲线,表示电阻在不同的电压、电流时它的电阻是变化的,这时的电阻可以用该点和原点的连线的斜率来表示,温度越高,电阻率越大,电阻也就越大. 灯泡在电压增大过程中的电流增大,温度升高,电阻变大,所以B正确.A图表电阻不变,C表示电阻变小,D表示先变大后变小,故答案选ACD. 答案:ACD 3.对于常温下一根阻值为R的均匀金属丝,下列说法中正确的是 ( ) A.常温下,若将金属丝均匀拉长为原来的10倍,则电阻变为10 R B.常温下,若将金属丝从中点对折起来,电阻变为R C.给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U0,则任一状态下的比值不变 D.把金属丝温度降低到绝对零度附近,电阻率会突然变为零 解析:设原电阻R=ρ,当l′=10 l时,由体积不变原理求得截面积变成S′= S,所以电阻变为R′=ρ=ρ=100 R,A错误;从中点对折起来,相当于两个阻值为 R的电阻并联,其总阻值为 R,B正确;金属丝的电阻率ρ随温度升高而增大,当金属丝两端的电压逐渐增大时,由于电流的热效应会使电阻率ρ随温度升高而增大,因而R=ρ=将逐渐增加,C错误;这种现象叫超导现象,D正确. 答案:BD 4.(2010·海南模拟)有三个用电器,分别为日光灯、电烙铁和电风扇,它们的额定电压和额定功率均为“220 V,60 W”.现让它们在额定电压下工作相同时间,产生的热量 ( ) A.日光灯最多 B.电烙铁最多 C.电风扇最多 D.一样多 解析:电烙铁是纯电阻用电器.即以发热为目的,电流通过它就是用来产热.而日光灯和电风扇是非纯电阻电路,电流通过它们时产生的热量很少,电能主要转化为其他形式的能(光能和叶片动能),综上所述,只有B正确. 答案:B 5.有四盏灯,如图2所示连接在电路中,L1和L2都标有“220 V,100 W”字样,L3和L4都标有“220 V,40 W”字样,把电路接通后,最暗的是 ( ) 图2 A.L1 B.L2 C.L3 D.L4 解析:由题目给出的额定电压和额定功率可以判断出R1=R2<R3=R4,即R4>R1>.由串联电路功率的分配知P4>P1>(P2+P3),而P2与P3的大小可由并联电路的功率分配知P2>P3,所以四只灯消耗的实际功率大小关系为P4>P1>P2>P3,故最暗的灯是L3. 答案:C 6.不考虑温度对电阻的影响,对一个“220 V,40 W”的灯泡,下列说法正确的是 ( ) A.接在110 V的电路上时的功率为20 W B.接在110 V的电路上时的功率为10 W C.接在440 V的电路上时的功率为160 W D.接在220 V的电路上时的功率为 40 W 解析:由P=可知R一定时,P∝U2 所以当U=110 V=时,P==10 W 当U=440 V>U额时,灯泡烧坏 当U=220 V=U额时,P=P额=40 W 答案:BD 7.把六个相同的小灯泡接成如图3甲、乙所示的电路,调节变阻器使灯泡正常发光,甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示,则下列结论中正确的是 ( ) 图3 A.P甲=P乙 B.P甲=3P乙 C.P乙=3P甲 D.P乙>3P甲 答案:B 8.如图4所示的电路中,理想电流表A1的读数为1.2 A,理想电流表A2的读数为2 A,则 ( ) 图4 A.R1<R2,表A的读数为3.2 A B.R1>R2,表A的读数为3.2 A C.R1=R2,表A的读数为4 A D.R1>R2,表A的读数无法判断 解析:电流表为理想电流表,其等效电路图如图5所示.由图知四个电阻并联连接,A的读数为A1和A2的读数之和, 图5 因A1的读数小于A2的读数,则流过电阻R1的电流大于流过电阻R2的电流,又因R1与R2两端电压相同,故R1<R2. 答案:A 二、计算题(3×12′=36′) 9.(2009·全国卷Ⅰ)材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ=ρ0(1+αt),其中α称为电阻温度系数,ρ0是材料在t=0 ℃时的电阻率.在一定的温度范围内α是与温度无关的常量.金属的电阻一般随温度的增加而增加,具有正温度系数;而某些非金属如碳等则相反,具有负温度系数.利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性,可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻.已知:在0 ℃时,铜的电阻率为1.7×10-8 Ω·m,碳的电阻率为3.5×10-5 Ω·m;在0 ℃附近,铜的电阻温度系数为3.9×10-3℃-1,碳的电阻温度系数为-5.0×10 -4℃-1.将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0 m的导体,要求其电阻在0 ℃附近不随温度变化,求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化). 解析:设所需碳棒的长度为L1,电阻率为ρ1,电阻温度系数为α1;铜棒的长度为L2,电阻率为ρ2,电阻温度系数为α2.根据题意有ρ1=ρ10(1+α1t)① ρ2=ρ20(1+α2t)② 式中ρ10、ρ20分别为碳和铜在0 ℃时的电阻率. 设碳棒的电阻为R1,铜棒的电阻为R2,有R1=ρ1③ R2=ρ2④ 式中S为碳棒与铜棒的横截面积. 碳棒与铜棒连接成的导体的总电阻和总长度分别为 R=R1+R2⑤ L0=L1+L2⑥ 式中L0=1.0 m. 联立以上各式得 R=ρ10+ρ20+t⑦ 要使R不随t变化,⑦式中t的系数必须为零.即 ρ10α1L1+ρ20α2L2=0⑧ 联立⑥⑧式得 L1=L0⑨ 代入数据解得L1=3.8×10-3 m⑩ 10.一般地说,用电器的工作电压并不等于额定电压,家庭里通常不备电压表,但可以借助电能表测出用电器的实际工作电压,现在电路中只接入一个电热水壶,壶的铭牌和电能表的铭牌分别如图6(a)和(b)所示.测得电能表的转盘转过125转的时间为121秒,求此时加在电热水壶上的实际电压. 图6 解析:设电热水壶的电阻为R 则R== Ω= Ω 电能表转1转的能量为: J=1200 J 设电热水壶的实际电压为U 则t=125×1200 J,∴U=200 V 答案:200 V 11.有一个用直流电动机提升重物的装置,重物的质量m=50 kg,电路电压为120 V,当电动机以v=0.9 m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流I=5 A,求: (1)电动机线圈的电阻R等于多少. (2)电动机对该重物的最大提升速度是多少. (3)若因故障电动机不能转动,这时通过电动机的电流是多大,电动机消耗的电功率又为多大.(取g=10 m/s2) 解析:电动机是非纯电阻,它从电路获取的电功率一部分转化为提升重物用的机械功率,另一部分则转化为线圈电阻上的发热功率,三者关系应满足能量守恒. 由于电动机线圈电阻及电路电压一定,调节输入电动机线圈的电流,则电动机就有可能获得最大机械功率. 因电动机工作时为非纯电阻,输入电压U>IR.电动机因故不能转动时,电动机为纯电阻,输入电压U=IR,故输入电流增大,电动机消耗的功率也增大,如果此时电动机消耗的功率比正常工作时消耗的功率大很多,电动机在这种状态下工作就有可能被烧坏. 答案:(1)设电动机输入功率为P,输出功率为P1,热消耗功率为P2,则有P=P1+P2=mgv+I2R R== Ω =6 Ω (2)P1=P-P2=UI-I2R=-R(I-)2+ 当=I时,P1有最大值为 当I==10 A,电动机的输出最大功率P1大==600 W 由于P1大=mgv大,有v大==1.2 m/s (3)因电动机不能转动,此时电路中电流最大,最大电流为I大==20 A,电动机消耗的功率也最大P2大=IR=2400 W查看更多