2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 7.1電流電阻電功及電功率課時(shí)提升作業(yè) 滬科版選修3-1.doc

2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 7.1電流電阻電功及電功率課時(shí)提升作業(yè) 滬科版選修3-1一、選擇題(本題共5小題,每小題7分,共35分。多選題已在題號(hào)后標(biāo)出)1.(多選)下列說法中正確的是()A.由R=可知,電阻與電壓、電流都有關(guān)系B.由R=可知,電阻與導(dǎo)體的長度和橫截面積都有關(guān)系C.金屬的電阻率隨溫度的升高而減小D.所謂超導(dǎo)體,當(dāng)其溫度降低到接近絕對(duì)零度的某個(gè)臨界溫度時(shí),它的電阻率突然變?yōu)榱?.有甲、乙兩個(gè)由同種金屬材料制成的導(dǎo)體,甲的橫截面積是乙的兩倍,而單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量乙是甲的兩倍,以下說法中正確的是()A.甲、乙兩導(dǎo)體的電流相同B.乙導(dǎo)體的電流是甲導(dǎo)體的兩倍C.乙導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速率是甲導(dǎo)體的兩倍D.甲、乙兩導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速率大小相等3.(xx黃山模擬)銅的摩爾質(zhì)量為m,密度為,每摩爾銅原子中有n個(gè)自由電子,今有一根橫截面積為S的銅導(dǎo)線,當(dāng)通過的電流為I時(shí),電子平均定向移動(dòng)的速率為()A.光速c B.C. D.4.如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為r,電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為R1。當(dāng)開關(guān)閉合,電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為R2,電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為U,通過電動(dòng)機(jī)的電流為I。電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率P等于()A.UIB.I2R1C.UI-I2R1D.U5.(xx湖北武漢調(diào)研)如圖所示是某款理發(fā)用的電吹風(fēng)的電路圖,它主要由電動(dòng)機(jī)M和電熱絲R構(gòu)成。當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2后,電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)葉旋轉(zhuǎn),將空氣從進(jìn)風(fēng)口吸入,經(jīng)電熱絲加熱,形成熱風(fēng)后從出風(fēng)口吹出。已知電吹風(fēng)的額定電壓為220 V,吹冷風(fēng)時(shí)的功率為120 W,吹熱風(fēng)時(shí)的功率為1 000 W。關(guān)于該電吹風(fēng),下列說法正確的是()A.電熱絲的電阻為55B.電動(dòng)機(jī)的電阻為C.當(dāng)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí),電熱絲每秒鐘消耗的電能為1 000 JD.當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí),電動(dòng)機(jī)每秒鐘消耗的電能為1 120 J二、計(jì)算題(本題15分。需寫出規(guī)范的解題步驟)6.如圖所示,在相距40km的A、B兩地架兩條輸電線,電阻共為800,如果在A、B間的某處發(fā)生短路,這時(shí)接在A處的電壓表示數(shù)為10V,電流表的示數(shù)為40mA,求發(fā)生短路處距A處有多遠(yuǎn)?強(qiáng)化專練(建議：25分鐘)強(qiáng)化點(diǎn)1：電功率、電熱的計(jì)算1.家用電器即使沒有使用,只要插頭插在電源上處于待機(jī)狀態(tài),也會(huì)消耗電能。根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù),估算這些電器待機(jī)1天耗電約為()家用電器1臺(tái)臺(tái)式電腦1臺(tái)平板電視機(jī)1臺(tái)空調(diào)1臺(tái)洗衣機(jī)待機(jī)功率/瓦4142A.0.3度B.0.6度C.0.9度D.1.2度2.(xx上海高考)當(dāng)電阻兩端加上某一穩(wěn)定電壓時(shí),通過該電阻的電荷量為0.3C,消耗的電能為0.9J。為在相同時(shí)間內(nèi)使0.6C的電荷量通過該電阻,在其兩端需加的電壓和消耗的電能分別是()A.3 V,1.8 J B.3 V,3.6 JC.6 V,1.8 J D.6 V,3.6 J強(qiáng)化點(diǎn)2：電阻定律的應(yīng)用3.把兩根同種材料做成的電阻絲,分別接在兩個(gè)電路中,甲電阻絲長為l,直徑為d,乙電阻絲長為2l,直徑為2d,要使兩電阻絲消耗的功率相等,加在兩電阻絲上的電壓應(yīng)滿足()A.=1 B.=C.= D.=2強(qiáng)化點(diǎn)3：純電阻電路與非純電阻電路的理解4.(多選)如圖所示,一直流電動(dòng)機(jī)與阻值R=9的電阻串聯(lián)在電源上,電源電動(dòng)勢E=30V,內(nèi)阻r=1,用理想電壓表測出電動(dòng)機(jī)兩端電壓U=10V,已知電動(dòng)機(jī)線圈電阻RM=1,則下列說法中正確的是()A.通過電動(dòng)機(jī)的電流為10 AB.電動(dòng)機(jī)的輸入功率為20 WC.電動(dòng)機(jī)的熱功率為4 WD.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為16 W5.(多選)某集裝箱吊車的交流電動(dòng)機(jī)輸入電壓為380V,當(dāng)?shù)踯囈?.1m/s的速度勻速吊起總質(zhì)量為5.7103kg的集裝箱時(shí),測得電動(dòng)機(jī)的電流為20 A,g取10m/s2,則()A.電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為4.75B.電動(dòng)機(jī)的輸出電壓為285 VC.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為7.6103WD.電動(dòng)機(jī)的工作效率為75%6.如圖所示,A為電解槽,M為電動(dòng)機(jī),N為電爐子,恒定電壓U=12V,電解槽內(nèi)阻rA=2,當(dāng)S1閉合、S2、S3斷開時(shí),電流表A示數(shù)為6A;當(dāng)S2閉合、S1、S3斷開時(shí),A示數(shù)為5A,且電動(dòng)機(jī)輸出功率為35W;當(dāng)S3閉合、S1、S2斷開時(shí),A示數(shù)為4A。求：(1)電爐子的電阻及發(fā)熱功率各多大?(2)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻是多少?(3)在電解槽工作時(shí),電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為多少?答案解析素能全練1.【解析】選B、D。R=是電阻的定義式,R與電壓和電流無關(guān),故A錯(cuò)誤;R=是電阻的決定式,橫截面積一定,電阻與導(dǎo)體的長度成正比,長度一定,電阻與導(dǎo)體的橫截面積成反比,故B正確;金屬的電阻率隨溫度的升高而增大,故C錯(cuò)誤;當(dāng)溫度降低到接近絕對(duì)零度的某個(gè)臨界溫度時(shí),導(dǎo)體的電阻率突然變?yōu)榱愕默F(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象,此時(shí)的導(dǎo)體叫超導(dǎo)體,故D正確。2.【解析】選B。由I=可知,I乙=2I甲,B正確,A錯(cuò)誤;由I=nvSq可知,同種金屬材料制成的導(dǎo)體,n相同,因S甲=2S乙,故有v甲v乙=14,C、D均錯(cuò)誤。3.【解題指南】解答該題應(yīng)注意：(1)電子定向移動(dòng)的速率不是電流的傳導(dǎo)速率,也不等于光速c。(2)根據(jù)電流的微觀表達(dá)式I=nqSv求解,但要注意n為單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)?！窘馕觥窟xD。每摩爾銅的體積為,單位體積內(nèi)銅原子個(gè)數(shù)為n=,由電流的微觀表達(dá)式I=neSv得：v=,故選項(xiàng)D正確。4.【解析】選C。電動(dòng)機(jī)輸入功率為UI,內(nèi)阻發(fā)熱消耗功率為I2R1,電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率P等于UI-I2R1,選項(xiàng)C正確?！炯庸逃?xùn)練】一臺(tái)電動(dòng)機(jī),額定電壓是100V,電阻是1。正常工作時(shí),通過的電流為5A,則電動(dòng)機(jī)因發(fā)熱損失的功率為()A.500 WB.25 WC.1 000 WD.475 W【解析】選B。電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率應(yīng)為P=I2r=521W=25 W,B正確。5.【解析】選A。根據(jù)題述,電吹風(fēng)的額定電壓為220 V,吹冷風(fēng)時(shí)的功率為120 W,吹熱風(fēng)時(shí)的功率為1 000 W,可知電熱絲功率為880 W,由P=可得電熱絲的電阻為R=55,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤。當(dāng)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí),電熱絲每秒鐘消耗的電能為0,當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí),電動(dòng)機(jī)每秒鐘消耗的電能為120 J,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。6.【解題指南】解答該題應(yīng)注意：(1)公式R=中,l為導(dǎo)線的長度,不一定為兩地間距,該題中l(wèi)=240km。(2)短路的意義指用導(dǎo)線將兩條輸電線直接相連?！窘馕觥吭O(shè)發(fā)生短路處距離A處為x,據(jù)題意知,A、B兩地間的距離l=40km,電壓表的示數(shù)U=10V,電流表的示數(shù)I=40mA=4.010-2A,R總=800。(5分)根據(jù)歐姆定律I=可得：A端到短路處的兩根輸電線的電阻Rx=250 (2分)根據(jù)電阻定律可知：Rx= (3分)A、B兩地間輸電線的電阻為R總= (2分)由得= (2分)解得x=l=40km=12.5 km。 (1分)答案：12.5km【加固訓(xùn)練】神經(jīng)系統(tǒng)中,把神經(jīng)纖維分為有髓鞘與無髓鞘兩大類。現(xiàn)代生物學(xué)認(rèn)為,髓鞘是由多層(幾十層到幾百層不等)類脂物質(zhì)髓質(zhì)累積而成的,髓質(zhì)具有很大的電阻。已知蛙有髓鞘神經(jīng),髓鞘的厚度只有2m左右。而它在每平方厘米的面積上產(chǎn)生的電阻卻高達(dá)1.6105。(1)若不計(jì)髓質(zhì)片層間的接觸電阻,計(jì)算髓質(zhì)的電阻率。(2)若有一圓柱體是由髓質(zhì)制成的,該圓柱體的體積為32cm3,當(dāng)在其兩底面上加上1000V的電壓時(shí),通過該圓柱體的電流為10A,求圓柱體的圓面半徑和高?！窘馕觥?1)由電阻定律：R=則=所以=m=8106m。(2)由部分電路歐姆定律和圓柱體體積公式：R=,由R=得=,聯(lián)立r2h=V代入數(shù)據(jù)解得h=0.02m,r=0.04m所以髓質(zhì)的電阻率為8106m;圓面半徑為4 cm,高為2 cm。答案：(1)8106m(2)4 cm2 cm強(qiáng)化專練1.【解析】選A。1度=3.6106J,這些電器待機(jī)一天耗電W=Pt=(4+1+4+2)243600J=9.5105J=0.3度。故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。2.【解析】選D。消耗的電能Q=I2Rt=ItIR=qU=0.9J,則電阻兩端的電壓為U=V=3 V,當(dāng)相同時(shí)間內(nèi)使0.6C的電荷量通過該電阻時(shí),由q=It可知,I=2I,又U=IR,則有U=2U=23V=6 V,所以Q=I2Rt=4Q=40.9J=3.6 J,故選項(xiàng)D正確。3.【解題指南】解答該題的思路是：(1)電功率相等,分析電壓關(guān)系,選擇公式P=分析。(2)再由電阻定律找出R的關(guān)系?！窘馕觥窟xC。根據(jù)電阻定律R甲=,R乙=,P甲=,P乙=,若使P甲=P乙,即=,= =2,=,所以選項(xiàng)C是正確的?！炯庸逃?xùn)練】一根金屬導(dǎo)線截面均勻,長為L、電阻為R?，F(xiàn)在先截去再拉長至nL,則導(dǎo)線電阻變?yōu)?)A.n2R B.RC.R D.R【解析】選D。設(shè)金屬導(dǎo)線電阻率為,截去后電阻率仍為,設(shè)變化前后導(dǎo)線的截面積分別為S1和S2,截去再拉長后電阻變?yōu)镽2,由電阻定律可知R2=R。截去后體積變?yōu)樵瓉淼?則(LS1)=(nL)S2,解得R2=R。故D正確。4.【解析】選B、C、D。由E=30V,電動(dòng)機(jī)兩端電壓為10V可得R和電源內(nèi)阻上分擔(dān)電壓為20V,則I=A=2 A,故A錯(cuò);電動(dòng)機(jī)輸入功率P=UI=10V2 A=20 W,故B正確;P熱=I2RM=41W=4 W,故C正確;P輸出=P-P熱=20W-4 W=16 W,故D正確。【加固訓(xùn)練】有三個(gè)用電器,分別為日光燈、電烙鐵和電風(fēng)扇,它們的額定電壓和額定功率均為“220V,60W”?，F(xiàn)讓它們?cè)陬~定電壓下工作相同時(shí)間,產(chǎn)生的熱量()A.日光燈最多 B.電烙鐵最多C.電風(fēng)扇最多 D.一樣多【解析】選B。電烙鐵是純電阻用電器,即以發(fā)熱為目的,電流通過它就是用來產(chǎn)熱。而日光燈和電風(fēng)扇是非純電阻用電器,電流通過它們時(shí)產(chǎn)生的熱量很少,電能主要轉(zhuǎn)化為其他形式的能(光能和葉片動(dòng)能),故只有B正確。5.【解析】選A、D。電動(dòng)機(jī)輸出功率為P=mgv=5.7103100.1W=5.7103W;由UI=P+I2R解得R=4.75,選項(xiàng)A正確,C錯(cuò)誤;電動(dòng)機(jī)沒有輸出電壓,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;電動(dòng)機(jī)的工作效率為=75%,選項(xiàng)D正確?！炯庸逃?xùn)練】(多選)如圖所示,用輸出電壓為1.4V,輸出電流為100 mA的充電器對(duì)內(nèi)阻為2的鎳氫電池充電。下列說法正確的是()A.電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為0.12 WB.充電器輸出的電功率為0.14 WC.充電時(shí),電池消耗的熱功率為0.02 WD.充電器把0.12 J的電能儲(chǔ)蓄在電池內(nèi)【解析】選A、B、C。充電器對(duì)電池的充電功率為P總=UI=0.14W,電池充電時(shí)的熱功率為P熱=I2r=0.02W,所以轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為P化=P總-P熱=0.12W,但0.12 W0.12 J,故A、B、C正確,D錯(cuò)誤。6.【解析】(1)電爐子為純電阻元件,由歐姆定律I=得R=2,其發(fā)熱功率為PR=UI1=126W=72W。(2)電動(dòng)機(jī)為非純電阻元件,由能量守恒定律得UI2=I22rM+P輸出,所以rM=1。(3)電解槽工作時(shí),由能量守恒定律得：P化=UI3-rA所以P化=(124-422)W=16W。答案：(1)272W(2)1(3)16W【總結(jié)提升】電動(dòng)機(jī)中的能量轉(zhuǎn)化電動(dòng)機(jī)問題是非純電阻電路的典型問題。分析這類問題,重點(diǎn)關(guān)注以下三點(diǎn)：(1)電流通過電動(dòng)機(jī)做的功為W電,電動(dòng)機(jī)發(fā)熱產(chǎn)生的熱量為Q,同時(shí)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的多少為W機(jī),則W電=W機(jī)+Q。(2)在電動(dòng)機(jī)電路中,歐姆定律不再成立,由此推出的公式P=I2R、P=等也不再成立。(3)特殊情況,當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子被卡住時(shí),電動(dòng)機(jī)電路變?yōu)榧冸娮桦娐?W電=Q。