江蘇專用2025版高考物理一輪復(fù)習(xí)課后練習(xí)23電流電阻電功及電功率含解析

PAGE6-電流、電阻、電功及電功率建議用時：45分鐘1．如圖所示，a、b分別表示由相同材料制成的兩條長度相同、粗細勻稱電阻絲的伏安特性曲線，下列推斷中正確的是()A．a(chǎn)代表的電阻絲較粗B．b代表的電阻絲較粗C．a(chǎn)代表的電阻絲的電阻小于b代表的電阻絲的電阻D．圖線表示的電阻絲的電阻與電壓成正比B[b圖線的斜率大，表示電阻小，由電阻定律R＝ρeq\f(l,S)，可知b代表的電阻絲較粗，選項B正確，A、C錯誤；電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì)，與電阻兩端的電壓無關(guān)，選項D錯誤。]2．(2024·辛集市其次中學(xué)月考)在燥熱的夏天我們可以常?？吹?，有的小摯友的太陽帽前有一小風(fēng)扇(如圖所示)，該小風(fēng)扇與一小型的太陽能電池板相接，對其供電。經(jīng)測量該電池能產(chǎn)生的電動勢為E＝0.6V，則關(guān)于該電池的描述正確的是()A．單位時間內(nèi)可把0.6J的太陽能轉(zhuǎn)化為電能B．通過1C電荷量該電池能把0.6J的太陽能轉(zhuǎn)化為電能C．該電池把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的本事比一節(jié)7號電池的本事大得多D．把該電池接入閉合電路后，電動勢減小B[電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷從電源內(nèi)部的負極移到正極所做的功，故通過1C電荷量該電池能把0.6J的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，A錯誤，B正確；電動勢越大，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本事越大，一節(jié)7號電池的電動勢為1.5V，因此該電池把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的本事比一節(jié)7號電池的本事小，C錯誤；電動勢的大小為定值，與該電池是否接入電路無關(guān)，D錯誤。]3．(2024·泉州模擬)某金屬導(dǎo)線的電阻率為ρ，電阻為R，現(xiàn)將它勻稱拉長到直徑為原來的一半，那么該導(dǎo)線的電阻率和電阻分別變?yōu)?)A．4ρ和4RB．ρ和4RC．ρ和16RD．16ρ和16RC[因溫度和材料不變，所以電阻率不變；將導(dǎo)線勻稱拉長到直徑為原來的一半，則橫截面積變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,4)，長度為原來的4倍，依據(jù)電阻定律公式：R0＝ρeq\f(4L,\f(1,4)S)＝16·ρeq\f(L,S)＝16R，選項C正確。]4．有兩個同種材料制成的導(dǎo)體，兩導(dǎo)體為橫截面為正方形的柱體，柱體高均為h，大柱體截面邊長為a，小柱體截面邊長為b，則()A．從圖示電流方向看，大、小柱體電阻比為a∶bB．從圖示電流方向看，大、小柱體電阻比為1∶1C．若電流方向豎直向下，大、小柱體電阻比為a∶bD．若電流方向豎直向下，大、小柱體電阻比為a2∶b2B[由電阻定律得R＝ρeq\f(l,S)，所以大柱體的電阻為eq\f(ρ,h)，小柱體的電阻為eq\f(ρ,h)，所以大、小柱體的電阻之比為1∶1，A錯誤，B正確；若電流方向豎直向下，大、小柱體的電阻之比為b2∶a2，C、D錯誤。]5．關(guān)于電阻的計算式R＝eq\f(U,I)和確定式R＝ρeq\f(l,S)，下列說法中正確的是()A．導(dǎo)體的電阻與其兩端電壓成正比，與通過它的電流成反比B．導(dǎo)體的電阻僅與導(dǎo)體的長度、橫截面積和材料有關(guān)C．導(dǎo)體的電阻不隨工作溫度的改變而改變D．對一段確定的導(dǎo)體來說，在恒溫下比值eq\f(U,I)是恒定的，導(dǎo)體電阻不隨U或I的改變而改變D[導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的特性，與其兩端電壓和電流強度無關(guān)，故選項A不符合題意；依據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(l,S)可知導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度、橫截面積和材料有關(guān)，導(dǎo)體的電阻率隨溫度改變而改變，所以電阻也隨溫度而改變，故選項B、C不符合題意；導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的特性，對一段確定的導(dǎo)體來說，在恒溫下比值eq\f(U,I)是恒定的，導(dǎo)體電阻不隨U或I的改變而改變，故選項D符合題意。]6．兩個電阻R1、R2的伏安特性曲線如圖所示，由圖可知()A．R1、R2均為線性元件B．R1的電阻R1＝tan45°＝1ΩC．R2的電阻隨電壓的增大而減小D．當U＝1V時，R2的電阻等于R1的電阻D[由題圖可知R1的伏安特性曲線為過原點的直線，故R1為線性元件，R2的伏安特性曲線為曲線，故R2是非線性元件，故A錯誤；R1的電阻不等于tan45°，應(yīng)為U與I的比值，大小為2Ω，故B錯誤；R2為非線性元件，其中電阻大小仍等于某一時刻U與I的比值，D正確；由圖可知R2的阻值隨電壓增大而增大，故C錯誤。]7．(2024·沭陽期中)如圖所示，理發(fā)用的電吹風(fēng)機中有電動機和電熱絲，電動機帶動扇葉轉(zhuǎn)動，電熱絲給空氣加熱，利用熱風(fēng)將頭發(fā)吹干。電動機的線圈電阻為R1，與電阻為R2的電熱絲串聯(lián)后接到輸出電壓為U的電源上，電路中電流為I，則()A．電動機的輸出功率為eq\f(U2,R1)B．電動機兩端的電壓為U－IR2C．電動機兩端的電壓為IR1D．電吹風(fēng)機消耗的電功率為I2(R1＋R2)B[電動機的輸入功率為(U－IR2)I，電動機的輸出功率為UI－I2(R1＋R2)，故A錯誤；含電動機電路是非純電阻電路，電動機兩端的電壓為U－IR2，故B正確，C錯誤；電吹風(fēng)機消耗的功率P＝IU要大于發(fā)熱功率，D錯誤。]8．(2024·黃岡期末)將兩截阻值均為R、長度均為L的勻稱銅棒A和鋁棒B沿中軸線對接后串聯(lián)接入電路中，已知兩棒的橫截面積分別為SA和SB，忽視溫度改變對電阻的影響，下列說法正確的是()A．通過銅棒和鋁棒的電流大小IA<IBB．銅棒兩端的電壓與鋁棒兩端電壓之比為SB∶SAC．銅和鋁的電阻率之比為SA∶SBD．電路穩(wěn)定后兩棒中電場強度均為零C[由串聯(lián)電路的特點知，IA＝IB＝I，故A錯誤；銅棒和鋁棒的電阻相等，通過它們的電流相等，則依據(jù)U＝IR得銅棒兩端的電壓與鋁棒兩端電壓相等，故B錯誤；銅棒和鋁棒的電阻相等，由R＝ρeq\f(L,S)可知，銅和鋁的電阻率之比為SA∶SB，故C正確；電路穩(wěn)定后兩棒中電場強度不為零，在電場力作用下電荷定向移動形成電流，故D錯誤。]9．(2024·蘇錫常鎮(zhèn)二模)如圖甲所示，電源E＝12V，內(nèi)阻不計，燈泡L的額定電壓為9V，其伏安特性曲線如圖乙所示，滑動變阻器R的最大阻值為10Ω。則()甲乙A．燈泡L的阻值隨電流的增大而減小B．燈泡L的額定功率為13.5WC．燈泡L消耗電功率的最大值是2WD．滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)至少為6ΩB[由I-U圖象可知，圖象的斜率為燈泡的電阻的倒數(shù)，所以燈泡的電阻隨電流的增大而增大，故A錯誤；由圖象可知，當燈泡的電壓U＝9V時，電流I＝1.5A，所以燈泡的額定功率為P＝UI＝9×1.5W＝13.5W，故B正確；當R＝10Ω時，電流最小，燈泡消耗的電功率最小，如圖所示，可得此時燈泡的電流I′＝1.0A，電壓U′＝2V，所以燈泡的功率P′＝U′I′＝2×1W＝2W，故C錯誤；因燈泡的額定電流為I＝1.5A，正常工作時的電阻RL＝eq\f(U,I)＝eq\f(9,1.5)Ω＝6Ω，依據(jù)閉合電路歐姆定律有I＝eq\f(E,R＋RL)，可得R＝eq\f(E,I)－RL＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(12,1.5)－6))Ω＝2Ω，即滑動變阻器接入電路的電阻至少為2Ω，故D錯誤。]10．(2024·西安高級中學(xué)高二期中)如圖所示，R1＝2Ω，R2＝10Ω，R3＝10Ω，A、B兩端接在電壓恒定的電源上，則()A．S斷開時，R1與R2的功率之比為2∶5B．S閉合時通過R1與R2的電流之比為2∶1C．S斷開與閉合兩狀況下，電阻R1兩端的電壓之比為2∶1D．S斷開與閉合兩狀況下，電阻R2的功率之比為7∶12B[S斷開時，R1與R2串聯(lián)，功率P＝I2R，與電阻成正比，則功率之比為2∶10＝1∶5，A錯；S閉合時，R2和R3電阻相等，則分得的電流相等，R1在干路，所以通過R1與R2的電流之比為2∶1，B對；S斷開與閉合兩狀況下，電阻R1兩端的電壓之比eq\f(\f(U,6),\f(2U,7))＝7∶12，C錯；S斷開與閉合兩狀況下，電阻R2兩端的電壓之比eq\f(\f(5U,6),\f(5U,7))＝7∶6，則電阻R2的功率P＝eq\f(U2,R)，之比為49∶36，D錯。]11．(2024·山東省鄄城縣第一中學(xué)高一期末)某直流電動機提升重物的裝置如圖所示，重物的質(zhì)量m＝50kg，電源的電壓為120V。不計內(nèi)阻，當電機以v＝0.9m/s的恒定速度向上提升重物時，電路中的電流強度I＝5A，(g取10m/s2)求：(1)電動機線圈的電阻為多少？(2)電動機對該重物提升的最大提升速度是多少？(3)若因電動機發(fā)生故障不能轉(zhuǎn)動，這時通過電動機線圈的電流為多大？電動機消耗的電功率是多少？[解析](1)設(shè)電動機輸入功率為P，輸出功率為P1，熱消耗功率為P2，則有P＝P1＋P2＝mgv＋I2RR＝eq\f(UI－mgv,I2)＝6Ω。(2)P1＝P－P2＝UI－I2R＝－Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(I－\f(U,2R)))eq\s\up12(2)＋eq\f(U2,4R)當eq\f(U,2R)＝I時，P1有最大值為eq\f(U2,4R)即電動機的最大輸出功率P1大＝eq\f(U2,4R)＝600W由于P1大＝mgv，有v大＝eq\f(P1大,mg)＝1.2m/s。(3)因電動機不能轉(zhuǎn)動，此時電路中電流最大，最大電流為I大＝eq\f(U,R)＝20A電動機消耗的功率也最大，P2大＝Ieq\o\al(2,大)R＝2400W。[答案](1)6Ω(2)1.2m/s(3)20A2400W12．如圖所示，電源電動勢E＝10V，內(nèi)阻r＝1Ω，閉合開關(guān)S后，標有“8V，12W”的燈泡恰能正常發(fā)光，電動機M繞線的電阻R0＝4Ω，求：(1)電源的輸出功率P出；(2)10s內(nèi)電動機產(chǎn)生的熱量Q；(3)電動機的機械功率。[解析](1)由題意知，并聯(lián)部分電壓為U＝8V，內(nèi)電壓應(yīng)為U內(nèi)＝E－U＝2V總電流I＝eq\f(U內(nèi),r)＝2A電源的輸出功率P出＝UI＝16W。(2)流過燈泡的電流I1＝eq\f(P1,U)＝1.5A則流過電動機的電流I2＝I－I1＝0.5A電動機的熱功率P0＝Ieq\o\al(2,2)R0＝1W10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q＝P0t＝10J。(3)電動機的總功率P＝UI2＝4W電動機的機械功率P機＝P－P0＝3W。[答案](1)16W(2)10J(3)3W13．一輛電動自行車的銘牌上給出了如下的技術(shù)參數(shù)：規(guī)格后輪驅(qū)動直流電機車型26″電動自行車額定輸出功率120W整車質(zhì)量30kg額定電壓40V最大載重120kg額定電流4A請依據(jù)上表計算：(1)此電動機的內(nèi)阻和電動機正常工作時的效率；(2)當電動自行車以額定功率在平直馬路上滿載勻速行駛時，若其受到的阻力為車重的0.