（高中物理）物理高考能力突破71電流電阻電功及電功率

1、(40分鐘 100分)一、單項(xiàng)選擇題(此題共4小題，每題7分，共28分，每題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1.(·模擬)導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，對(duì)于同種材料的導(dǎo)體，以下表述正確的選項(xiàng)是( )a.橫截面積一定，電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比b.長(zhǎng)度一定，電阻與導(dǎo)體的橫截面積成正比c.電壓一定，電阻與通過(guò)導(dǎo)體的電流成反比d.電流一定，電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比2.兩根材料相同的均勻?qū)Ь€a和b，其長(zhǎng)度分別為l和2l，串聯(lián)在電路中時(shí)沿長(zhǎng)度方向電勢(shì)的變化如下列圖，那么a和b導(dǎo)線的橫截面積之比為( )313.兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線，如果把其中的一根均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍，把另一根對(duì)折后絞合起來(lái)，然后給它

2、們分別加上相同電壓后，那么在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)它們的電荷量之比為( )814.(預(yù)測(cè)題)如下列圖為一未知電路，現(xiàn)測(cè)得兩個(gè)端點(diǎn)a、b之間的電阻為r，假設(shè)在a、b之間加上電壓u，測(cè)得通過(guò)電路的電流為i，那么該未知電路的電功率一定為( )2rb.2r二、不定項(xiàng)選擇題(此題共3小題，每題7分，共21分，每題至少一個(gè)選項(xiàng)符合題意)5.(·模擬)如下列圖，圖線1表示的導(dǎo)體電阻為r1，圖線2表示的導(dǎo)體電阻為r2，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是( )1r2=131r2=311與r2串聯(lián)后接于電源上，那么電流比i1i2=131與r2并聯(lián)后接于電源上，那么電流比i1i2=13動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分

3、別為0.50 a 和2.0 v.重新調(diào)節(jié)r并使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0 a和 24.0 v.那么這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出功率為( )a.32 wb.44 wc.47 wd.48 w7.(·模擬)如下列圖，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(shì)e=30 v，內(nèi)阻r=1 ，用理想電壓表測(cè)出電動(dòng)機(jī)兩端電壓u=10 v，電動(dòng)機(jī)線圈電阻rm=1 ，那么以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是( )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 w三、計(jì)算題(本大題共3小題，共51分，要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值

4、計(jì)算的要注明單位)8.(17分)兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線a和b，如果把導(dǎo)線a均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍，電阻為ra，導(dǎo)線b對(duì)折后絞合起來(lái)，電阻為rb，然后分別加上相同的電壓，求：(1)它們的電阻之比；(2)相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量之比.9.(易錯(cuò)題)(17分)如下列圖，a為電解槽，m為電動(dòng)機(jī)，n為電爐子，恒定電壓u=12 v，電解槽內(nèi)阻ra=2 ，當(dāng)k1閉合，k2、k3斷開(kāi)時(shí)，a示數(shù)為6 a；當(dāng)k2閉合，k1、k3斷開(kāi)時(shí)，a示數(shù)為5 a，且電動(dòng)機(jī)輸出功率為35 w；當(dāng)k3閉合，k1、k2斷開(kāi)時(shí)，a示數(shù)為4 a.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

5、作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為多少？10.(·模擬)(17分)有一條長(zhǎng)35 km的電纜ab，發(fā)現(xiàn)由于其絕緣外皮在某處受到外來(lái)操作導(dǎo)致絕緣性能變壞，為探查其受損點(diǎn)，現(xiàn)作如下測(cè)量：使b端開(kāi)路，在a端與地之間接入電動(dòng)勢(shì)為200 v的電源(內(nèi)電阻不計(jì))，測(cè)得b端對(duì)地的電壓為40 v;使a端開(kāi)路，在b端與地之間接入電動(dòng)勢(shì)為200 v的電源，測(cè)得a端對(duì)地的電壓為50 v.計(jì)算破損點(diǎn)距a端多遠(yuǎn)？(測(cè)電壓用理想電壓表)答案解析1.【解析】選a.對(duì)于同種材料的導(dǎo)體，電阻率是個(gè)定值，根據(jù)電阻定律可知橫截面積一定，電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比，a正確；長(zhǎng)度一定，電阻與導(dǎo)體的橫截面積成反比，b錯(cuò)誤；由歐姆定律知，

6、此式是電阻的定義式，電阻r與電壓u、電流i無(wú)正反比關(guān)系，故c、d錯(cuò)誤.【變式備選】用電器距離電源l，線路上的電流為i，為使在線路上的電壓降不超過(guò)u，輸電線的電阻率為.那么，輸電線的橫截面積的最小值是( )a.b.c.d.【解析】選b.由題意知，輸電線最大電阻，根據(jù)電阻定律得，故b正確.a6 v，ub4 v；由于它們串聯(lián)，那么；由電阻定律可知，解得，選項(xiàng)b正確.長(zhǎng)度拉長(zhǎng)為原來(lái)的2倍后，電阻變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，對(duì)折后絞合起來(lái)，電阻變?yōu)樵瓉?lái)的，再根據(jù)和q=it，可以確定c正確.4.【解題指南】解答此題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)方框中未知電路可能是純電阻電路，也可能是非純電阻電路.(2)只有純電阻電路，p=i

7、2r和才能適用，而p=ui對(duì)任何電路都適用.【解析】選c.不管電路是否為純電阻電路，電路的電功率一定為p=ui，選項(xiàng)c正確；只有電路為純電阻電路時(shí)，才有，故a、b錯(cuò)誤；而ui-i2r為電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的功率，故d錯(cuò)誤.5.【解析】選a.根據(jù)i-u圖線斜率的倒數(shù)表示電阻大小，r1r2=13，故a正確,b錯(cuò)誤.再根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)，串聯(lián)時(shí)電流相同，c錯(cuò)誤;并聯(lián)時(shí)，i1i2=r2r1=31，d錯(cuò)誤.6【解析】選a.當(dāng)電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于一個(gè)純電阻，所以由題中的兩表讀數(shù)，可以計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為：，代入數(shù)據(jù)得：r=4 ，重新調(diào)節(jié)r并使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，根據(jù)題中的兩表讀數(shù)，計(jì)算

8、出電動(dòng)機(jī)的輸出功率為：p=ui-i2r，代入數(shù)據(jù)解得：p=32 w，b、c、d錯(cuò)誤，a正確.【總結(jié)提升】電動(dòng)機(jī)中的能量轉(zhuǎn)化電動(dòng)機(jī)問(wèn)題是非純電阻電路的典型問(wèn)題.分析這類問(wèn)題，重點(diǎn)關(guān)注以下三點(diǎn)(1)電流通過(guò)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)，那么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?，電流做的功全部用?lái)產(chǎn)生熱量.7.【解析】選b、c、d.由e=30 v，電動(dòng)機(jī)兩端電壓10 v可得r和電源內(nèi)阻上分擔(dān)電壓為20 v，那么，故a錯(cuò)；電動(dòng)機(jī)輸入功率p=ui=1

9、0 v×2 a=20 w，故b正確；p熱=i2rm=4×1 w=4 w，故c正確；p輸出=p-p熱=20 w-4 w=16 w，故d正確.【變式備選】一臺(tái)國(guó)產(chǎn)封閉型貯水式電熱水器的銘牌上所列的主要技術(shù)參數(shù)如表所示.根據(jù)表中所提供的數(shù)據(jù)，計(jì)算出此電熱水器在額定電壓下處于加熱狀態(tài)時(shí)，通過(guò)電熱水器的電流約為( )額定容量54 l最高水溫75 額定功率1 500 w額定壓力0.7 mpa額定電壓220 v電器類別類 ab.0.15 ac.4.4 ad.0.23 a【解析】選a.由pui可知，該電熱水器在額定電壓下處于加熱狀態(tài)時(shí)的電流為：，選項(xiàng)a正確.8. 【解題指南】解答此題應(yīng)注意

10、以下三點(diǎn)：(1)電阻的大小由導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積及導(dǎo)體材料決定.(2)電荷量可由q=it表達(dá)，而電流又可表達(dá)為i=u/r.(3)導(dǎo)體形狀改變后，其體積不變.【解析】(1)某導(dǎo)體形狀改變后，由于質(zhì)量不變，那么總體積不變，電阻率不變，當(dāng)長(zhǎng)度l和面積s變化時(shí)，應(yīng)用v=sl來(lái)確定s、l在形變前后的關(guān)系，分別用電阻定律求出l、s變化前后的電阻關(guān)系.(2分)一根給定的導(dǎo)線體積不變，假設(shè)均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的2倍，那么橫截面積為原來(lái)的，設(shè)a、b導(dǎo)線原長(zhǎng)為l，橫截面積為s，電阻為r，那么la=2l,sa=, lb=,sb=2s.(3分)ra= =4r,(2分)rb= (3分)那么rarb=4r=161. (3分)(2)根據(jù)i=,q=it=(此步推導(dǎo)的方法是利用不變量u和量r、t)，由題意知：ua=ub，ta=tb,那么qaqb=rbra=116.(4分)答案：(1)161(2)1169. 【解析】(1)電爐子為純電阻 ，由歐姆定律i=，得r= =2 (3分)其發(fā)熱功率為pr=ui1=12×6 w=72 w(3分)(2)電動(dòng)機(jī)為非純電阻，由能量守恒定律得ui2=i22rm+p輸出(3分)所以：rm= =1 (3分)(3)電解槽工作時(shí)，由能量守恒定律得p化=ui3-i32ra(3分)所以p化=(12×4-42×2) w=16 w(2分)答案：(1)2 72 w(2)1 (3)1