高中物理一輪復(fù)習(xí)配餐作業(yè)23電流　電阻　電功和電功率

配餐作業(yè)(二十三)電流電阻電功和電功率eq\a\vs4\al(??)見學(xué)生用書P353A組·基礎(chǔ)鞏固題1.(多選)在科學(xué)研究中，經(jīng)常用“電導(dǎo)率”這一概念來表示物質(zhì)導(dǎo)電本領(lǐng)的強(qiáng)弱，電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù)，如圖是硫酸濃度與電導(dǎo)率的關(guān)系圖，下列判斷正確的是()A．濃度越高導(dǎo)電性能不一定越好B．可以根據(jù)電導(dǎo)率來確定硫酸濃度C．硫酸的導(dǎo)電性能與其濃度有關(guān)，所以對于某一濃度的硫酸導(dǎo)電時，不再遵守歐姆定律D．濃度確定的硫酸導(dǎo)電時，仍然遵守歐姆定律解析由圖象可知電導(dǎo)率隨濃度的增大先增大再減小最后又增大，A項正確；由圖象可知，電導(dǎo)率相同時，硫酸的濃度不一定相同，B項錯誤；歐姆定律適用于電解液導(dǎo)電，C項錯誤，D項正確。答案AD2．某電力公司曾舉辦“計量日進(jìn)您家”活動，免費(fèi)上門為市民進(jìn)行家庭用電耗能診斷分析，針對每戶家庭提出個性化的節(jié)能建議。在上門實測過程中，電力技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)，家電待機(jī)耗電成為最容易被市民忽略的問題。以電視機(jī)為例，待機(jī)一天的耗電量在0.2度左右，小小機(jī)頂盒一天待機(jī)耗電量更高達(dá)0.4度。根據(jù)專家統(tǒng)計：每使用1度(千瓦時)電，就相應(yīng)消耗了0.4kg標(biāo)準(zhǔn)煤，同時產(chǎn)生0.272kg碳粉塵、0.997kg二氧化碳、0.03kg二氧化硫、0.015kg氮氧化物，根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù)，若按照1度電電費(fèi)為0.5元，估算一戶普通家庭待機(jī)一年()A.多消耗電能14度B．多交電費(fèi)7元C．相應(yīng)多消耗了標(biāo)準(zhǔn)煤56kgD．相應(yīng)多產(chǎn)生的二氧化碳為1400kg解析本題考查電能的計算，意在考查考生的理解能力和對所學(xué)知識的遷移應(yīng)用能力。一戶普通家庭待機(jī)一年消耗電能為E＝(4＋2×1＋2×4＋1×2)×24×365÷1000度≈140度，相應(yīng)消耗了標(biāo)準(zhǔn)煤m1＝140×0.4kg＝56kg，A項錯誤，C項正確；多交電費(fèi)140×0.5元＝70元，B項錯誤；相應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳為m2＝140×0.997kg≈140kg，D項錯誤。答案C【素養(yǎng)立意】解答本題過程中使學(xué)生了解我國的現(xiàn)狀，燃煤發(fā)電造成的污染是很大的，倡導(dǎo)節(jié)約用電。3.用如圖所示的電路可以測量電阻的阻值。圖中Rx是待測電阻，R0是定值電阻，G是靈敏度很高的電流表，MN是一段均勻的電阻絲。閉合開關(guān)，改變滑動頭P的位置，當(dāng)通過電流表G的電流為零時，測得MP＝l1，PN＝l2，則Rx的阻值為()A.eq\f(l1,l2)R0 B.eq\f(l1,l1＋l2)R0C.eq\f(l2,l1)R0 D.eq\f(l2,l1＋l2)R0解析對均勻的電阻絲有R＝ρeq\f(l,S)，得eq\f(R1,R2)＝eq\f(l1,l2)，對橋式電路當(dāng)IG＝0時滿足eq\f(R0,Rx)＝eq\f(R1,R2)＝eq\f(l1,l2)，得Rx＝eq\f(l2,l1)R0，所以C項正確。答案C4.電子式互感器是數(shù)字變電站的關(guān)鍵設(shè)備之一。如圖所示，某電子式電壓互感器探頭的原理為電阻分壓，ac間的電阻是cd間電阻的(n－1)倍，某次測量中輸出端數(shù)字電壓表的示數(shù)為U，則輸入端的電壓為()A．nUB.eq\f(U,n)C．(n－1)UD.eq\f(U,n－1)解析Rac與Rcd串聯(lián)，電流I＝eq\f(Uab,Rac＋Rcd)，對輸出端電壓Ucd＝U＝IRcd＝eq\f(UabRcd,Rac＋Rcd)＝eq\f(Uab,n)，即輸入端電壓為Uab＝nU。答案A5．(多選)如圖所示是某款理發(fā)用的電吹風(fēng)的電路圖，它主要由電動機(jī)M和電熱絲R構(gòu)成。當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2后，電動機(jī)驅(qū)動風(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220V，吹冷風(fēng)時的功率為120W，吹熱風(fēng)時的功率為1000W。關(guān)于該電吹風(fēng)，下列說法正確的是()A．電熱絲的電阻為55ΩB．電動機(jī)線圈的電阻為eq\f(1210,3)ΩC．當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時，電熱絲每秒鐘消耗的電能為1000JD．當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時，電動機(jī)每秒鐘消耗的電能為120J解析電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時電熱絲消耗的功率為P＝1000W－120W＝880W，對電熱絲，由P＝eq\f(U2,R)可得電熱絲的電阻為R＝eq\f(U2,P)＝eq\f(2202,880)Ω＝55Ω，A項正確；由于不知道電動機(jī)線圈的發(fā)熱功率，所以電動機(jī)線圈的電阻無法計算，B項錯誤；當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時，電熱絲每秒消耗的電能為880J，C項錯誤；當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時，電動機(jī)每秒鐘消耗的電能為120J，D項正確。答案AD6．某個由導(dǎo)電介質(zhì)制成的電阻截面如圖所示，導(dǎo)電介質(zhì)的電阻率為ρ，制成內(nèi)、外半徑分別為a和b的半球殼層形狀(圖中陰影部分)，半徑為a、電阻不計的球形電極被嵌入導(dǎo)電介質(zhì)的球心成為一個引出電極，在導(dǎo)電介質(zhì)的外層球殼上鍍上一層電阻不計的金屬膜成為另外一個電極，設(shè)該電阻的阻值為R。下面給出R的四個表達(dá)式中只有一個是合理的，你可能不會求解R，但是你可以通過一定的物理分析，對下列表達(dá)式的合理性做出判斷。根據(jù)你的判斷，R的合理表達(dá)式應(yīng)為()A．R＝ρeq\f(b＋a,2πab) B．R＝ρeq\f(b－a,2πab)C．R＝ρeq\f(ab,2πb－a) D．R＝ρeq\f(ab,2πb＋a)解析根據(jù)R＝ρeq\f(l,S)，從單位上看，答案中，分子應(yīng)是長度單位，而分母應(yīng)是面積單位，只有A、B項符合，C、D項錯誤；再代入特殊值，若b＝a，球殼無限薄，此時電阻為零，因此B項正確，A項錯誤。答案B7．把六個相同的小燈泡接成如圖甲、乙所示的電路，調(diào)節(jié)變阻器使燈泡正常發(fā)光，甲、乙兩電路所消耗的功率分別用P甲和P乙表示，則下列結(jié)論正確的是()A．P甲＝P乙 B．P甲＝3P乙C．P乙＝3P甲 D．P乙＞3P甲解析設(shè)各燈泡正常工作時的電流為I，則甲電路的總電流為I甲＝3I，乙電路的總電流為I乙＝I，所以由P＝UI得P甲＝3P乙，應(yīng)選B項。答案B8．兩根材料相同的均勻?qū)Ь€A和B，其長度分別為L和2L，串聯(lián)在電路中時沿長度方向電勢的變化如圖所示，則A和B導(dǎo)線的橫截面積之比為()A．2∶3 B．1∶3C．1∶2 D．3∶1解析由圖象可知兩導(dǎo)線電壓降分別為UA＝6V，UB＝4V；由于它們串聯(lián)，則3RB＝2RA；由電阻定律可知eq\f(RA,RB)＝eq\f(LASB,LBSA)，得eq\f(SA,SB)＝eq\f(1,3)，B項正確。答案BB組·能力提升題9．咸陽市區(qū)某學(xué)校創(chuàng)建綠色校園，如圖甲為新裝的一批節(jié)能燈，該路燈通過光控開關(guān)實現(xiàn)自動控制：電燈的亮度可自動隨周圍環(huán)境的亮度改變而改變。如圖乙為其內(nèi)部電路簡化原理圖，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，Rt為光敏電阻(光照強(qiáng)度增加時，其電阻值減小)。現(xiàn)增加光照強(qiáng)度，則下列判斷正確的是()A．電源路端電壓不變 B．R0兩端電壓變大C．B燈變暗，A燈變亮 D．電源總功率不變解析由題意，增加光照強(qiáng)度，Rt減小，外電路總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，干路電流I增大，電源的內(nèi)電壓增大，路端電壓U減小，則A燈變暗，通過R0電流I0＝I－IA，I增大，而IA減小，則I0增大，R0兩端電壓U0增大，而R0、B的電壓之和等于路端電壓，路端電壓減小，則知，B的電壓減小，B燈變暗；電源的總功率P＝EI，I增大，則P增大，故B項正確，A、C、D項錯誤。答案B10．某一導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖中AB段(曲線)所示，關(guān)于導(dǎo)體的電阻，以下說法正確的是()A．B點(diǎn)的電阻為12ΩB．B點(diǎn)的電阻為40ΩC．導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了1ΩD．導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了9Ω解析根據(jù)電阻的定義式可以求出A、B兩點(diǎn)的電阻分別為RA＝eq\f(3,0.1)Ω＝30Ω，RB＝eq\f(6,0.15)Ω＝40Ω，所以ΔR＝RB－RA＝10Ω，故B項對，A、C、D項錯。答案B11．(多選)一個用半導(dǎo)體材料制成的電阻器D，其電流I隨它兩端的電壓U的關(guān)系圖象如圖甲所示，將它與兩個標(biāo)準(zhǔn)電阻R1、R2并聯(lián)后接在電壓恒為U的電源上，如圖乙所示，三個用電器消耗的電功率均為P?，F(xiàn)將它們連成如圖丙所示的電路，仍然接在該電源的兩端，設(shè)電阻器D和電阻R1、R2消耗的電功率分別是PD、P1、P2，它們之間的大小關(guān)系是()A．P1＝4P2 B．PD＜P2C．P1＜4P2 D．PD＞P2解析當(dāng)三個電阻并聯(lián)接到電壓為U的電源上時，消耗的功率都是P，說明此時三個電阻的阻值相等，因此兩個定值電阻R1＝R2，有P＝eq\f(U2,R1)。若將它們連接成如題圖丙所示的電路，仍然接在該電源的兩端，則R2與D并聯(lián)的阻值小于電阻R1，所以R1兩端電壓U1＞eq\f(1,2)U，D與R2兩端電壓U2＜eq\f(1,2)U，由D的I－U圖象可知，電壓越小，D的電阻越大，所以此時RD＞R2。設(shè)題圖丙中總電流為I，則流過R2的電流I2＞eq\f(1,2)I，由P＝I2R得P1＜4P2，A項錯誤，C項正確；由P＝eq\f(U2,R)得PD＜P2，D項錯誤，B項正確。答案BC12.有一種“電測井”技術(shù)，用鉆頭在地上鉆孔，在鉆孔中進(jìn)行電特性測量，可以反映地下的有關(guān)情況，如圖所示為一鉆孔，其形狀為圓柱體，半徑為10cm，設(shè)里面充滿濃度均勻的鹽水，其電阻率ρ＝0.314Ω·m，在鉆孔的上表面和底部加上電壓，測得U＝100V，I＝100mA。求該鉆孔的深度。解析鹽水電阻R＝eq\f(U,I)＝1000Ω，由電阻定律R＝eq\f(ρh,S)，S＝πr2＝3.14×10－2m2，解得h＝100m。答案100m13.某輛以蓄電池為驅(qū)動能源的環(huán)保汽車，總質(zhì)量m＝3×103kg。當(dāng)它在水平路面上以v＝36km/h的速度勻速行駛時，蓄電池的輸出電流I＝50A，輸出電壓U＝200V。在此行駛狀態(tài)下，該環(huán)保汽車能夠?qū)⑿铍姵剌敵龉β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進(jìn)的機(jī)械功率P機(jī)。(g取10m/s2)(1)求汽車所受阻力。(2)若該環(huán)保汽車的驅(qū)動電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，其中R1＝0.1Ω，R2＝1950Ω，求電動機(jī)M的熱功率。解析(1)蓄電池輸出功率P＝UI＝200×50W＝104W。90%P＝Fv，解得汽車所受阻力f＝F＝900N。(2)電動機(jī)M兩端電壓U′＝U－IR1＝195V。R2中電流I2＝U′/R2＝0.1A，電動機(jī)輸入電流I′＝I－I2＝49.9A，電動機(jī)輸入功率P＝U′I′＝9730.5W，輸出功率P出＝90%P＝9000W。電動機(jī)M的熱功率P熱＝P－P出＝730.5W。答案(1)900N(2)730.5W14．在如圖甲所示的電路中，電阻R1和R2都是純電阻，它們的伏安特性曲線分別如圖乙中Oa、Ob所示?，F(xiàn)在電路兩端BC之間加上恒定的電壓U0＝7.0V。調(diào)節(jié)滑動變阻器R3，使電阻R1和R2消耗的電功率恰好相等，求