高考物理联考模拟汇编专题二十六电流电阻电功电功率含解析

电流 电阻 电功 电功率1．关于电流，下列说法中正确的是(　　)A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B．电子运动的速率越大，电流越大C．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大D．因为电流有方向，所以电流是矢量解析：选C　电流的大小等于单位时间内流过导体横截面的电荷量，故A错误，C正确；电流的微观表达式I＝neSv，电流的大小由单位体积的电荷数、每个电荷所带电荷量、导体的横截面积和电荷定向移动的速率共同决定，故B错误；矢量运算遵循平行四边形定则，标量的运算遵循代数法则，电流的运算遵循代数法则，故电流是标量，故D错误。2．下列说法中正确的是(　　)A．由R＝可知，电阻与电压、电流都有关系B．由R＝ρ可知，电阻只与导体的长度和横截面积有关系C．各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而减小D．所谓超导现象，就是当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，导体的电阻率突然变为零的现象解析：选D　R＝是电阻的定义式，R与电压和电流无关，故A错误；而R＝ρ是电阻的决定式，即电阻与ρ、l、S都有关系，故B错误；电阻率一般与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大，故C错误；当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，导体的电阻率突然变为零的现象叫超导现象，故D正确。3．(2021·宿州模拟)白炽灯接在220 V的电源上能正常发光。现将其接在一可调电压的电源上，使电压从零逐渐增加到220 V。在电压从零逐渐增加的过程中(　　)A．灯丝的电阻值不变B．电流将逐渐减小C．每增加1 V电压而引起的电流变化量是逐渐增大的D．每增加1 V电压而引起的电流变化量是逐渐减小的解析：选D　金属材料的电阻率会随温度升高而增大，通电后，随着电压的增加，电流也增大，温度升高，灯丝的电阻增大，其U­I图线上各点与坐标原点连线的斜率也逐渐增大，所以每增加1 V电压而引起的电流变化量是逐渐减小的，故选项D正确。 4．(2021·长沙调研)改革开放以来，人们的生活水平和生活质量有了较大的改善，电冰箱、空调、电视机等家用电器得到了普遍使用。根据图中铭牌上提供的信息，判断在12小时内正常使用的电冰箱与连续运转的电风扇消耗电能的情况是(　　)　 A．电冰箱比电风扇多B．电风扇比电冰箱多C．电风扇与电冰箱一样多D．电冰箱比电风扇可能多，也可能少解析：选B　依据电冰箱铭牌可知，电冰箱在12 h内消耗电能0.25 kW·h，而电风扇在12 h内消耗电能W＝Pt＝0.78 kW·h，B项正确。5．有两盏电灯L1和L2，用图中所示的两种方式连接到电路中，已知电压U相同，且两盏电灯均能发光。比较在甲、乙两个电路中电灯L1的亮度，下列说法正确的是(　　)A．甲图电路中灯L1比乙图电路中灯L1亮B．乙图电路中灯L1比甲图电路中灯L1亮C．两个电路中灯L1一样亮D．不知它们的额定电压和额定功率，无法判断解析：选B　因为电压U相同，两盏电灯串联后，电压要按照电灯阻值的大小分配，L1两端电压小于U；两盏电灯并联后，加在电灯两端的电压都为U，因此并联后的灯泡较亮，选项B正确。6．(2021·河北邢台一中月考)两根用同种材料制成的电阻丝甲和乙，甲电阻丝的长度和直径分别为l和d；乙电阻丝的长度和直径分别为2l和2d。将甲、乙两根电阻丝分别接入电路时，如果两电阻丝消耗的电功率相等，则加在两根电阻丝上的电压的比值应满足(　　)A.＝1　　　　　 　 B.＝C.＝  D.＝2解析：选C　由P＝可知＝＝＝ρ∶ρ＝2，所以加在两根电阻丝上的电压的比值应满足＝。故C正确。  7.在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为1.0 A和1.0 V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V。则当这台电动机正常运转时(　　)A．电动机的内阻为7.5 ΩB．电动机的内阻为2.0 ΩC．电动机的输出功率为30.0 WD．电动机的输出功率为26.0 W解析：选D　因为电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为1.0 A和1.0 V，电动机在没有将电能转化为机械能时属于纯电阻元件，故说明电动机的内阻r＝＝＝1.0 Ω，选项A、B错误；当电动机正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V，则电动机的总功率为P总＝U2I2＝2.0 A×15.0 V＝30.0 W，此时电动机的发热功率为P热＝I22r＝(2.0 A)2×1.0 Ω＝4.0 W，故电动机的输出功率为P出＝P总－P热＝30.0 W－4.0 W＝26.0 W，选项C错误，D正确。8．某电力公司曾举办“计量日进您家”活动，免费上门为市民进行家庭用电耗能诊断分析，针对每户家庭提出个性化的节能建议。在上门实测过程中，电力技术人员发现，家电待机耗电成为最容易被市民忽略的问题。以电视机为例，待机一天的耗电量在0.2度左右，小小机顶盒一天待机耗电量更是高达0.4度。根据专家统计：每使用1度(千瓦时)电，就相应消耗了0.4 kg标准煤，同时产生0.272 kg碳粉尘、0.997 kg二氧化碳、0.03 kg二氧化硫、0.015 kg氮氧化物。根据下表提供的数据，若按照1度电电费为0.5元，估算一户普通家庭待机一年(　　)每户普通家庭家用电器平均数一台台式电脑两台平板电视机两台空调一台洗衣机每台电器待机平均功率(W)4142A.多消耗电能14度B．多交电费7元C．相应多消耗了标准煤56 kgD．相应产生的二氧化碳为1 400 kg解析：选C　  一户普通家庭待机一年消耗电能为E＝(4＋2×1＋2×4＋2)×24×365÷ 1 000度≈140度，相应消耗了标准煤m1＝140×0.4 kg＝56 kg，选项A错误，C正确；多交电费140×0.5元＝70元，选项B错误；相应产生的二氧化碳为m2＝140×0.997 kg≈140 kg，选项D错误。9．(多选)如图所示是电阻R的I­U图像，图中α＝45°，由此得出(　　)A．通过电阻的电流与两端电压成正比B．电阻R＝0.5 ΩC．因I­U图像的斜率表示电阻的倒数，故R＝＝1.0 ΩD．在R两端加上6.0 V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C解析：选AD　由I­U图像可知，图线是一条过原点的倾斜直线，即I和U成正比，A正确；电阻R＝＝ Ω＝2 Ω，B错误；由于纵、横坐标的标度不一样，故不能用tan α计算斜率表示电阻的倒数，C项错误；在R两端加上6.0 V电压时，I＝＝ A＝3.0 A，每秒通过电阻横截面的电荷量q＝It＝3.0×1 C＝3.0 C，选项D正确。10．(2021·南昌六校联考)如图所示，电源电动势E＝12 V，内阻r＝3 Ω，R0＝1 Ω，直流电动机内阻R0′＝1 Ω。当调节滑动变阻器R1时可使图甲中电路的输出功率最大；调节R2时可使图乙中电路的输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P0＝  2 W)，则R1和R2连入电路中的阻值分别为(　　)A．2 Ω，2 Ω  B．2 Ω，1.5 ΩC．1.5 Ω，1.5 Ω  D．1.5 Ω，2 Ω解析：选B　因为题图甲电路是纯电阻电路，当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，所以R1接入电路中的阻值为R1＝r－R0＝2 Ω；而题图乙电路是含电动机的非纯电阻电路，欧姆定律不适用，电路的输出功率P＝IU＝I(E－Ir)＝I(12－3I)＝－3I2＋12I＝－3(I2－4I)＝－3(I－2)2＋12，所以当I＝2 A时，输出功率P有最大值，此时电动机的输出功率为P0＝2 W，发热功率为P热＝I2R0′＝4 W，所以电动机的输入功率为P入＝P0＋P热＝6 W，电动机两端的电压为Um＝＝3 V，电阻R2两端的电压为U2＝E－Ir－Um＝3 V，所以R2接入电路中的阻值为R2＝＝1.5 Ω，B正确。11.如图所示，电源电动势E＝10 V，内阻r＝1 Ω，闭合开关S后，标有“8 V,12 W”的灯泡恰能正常发光，电动机M绕线的电阻R0＝4 Ω，求：(1)电源的输出功率P出；(2)10 s内电动机产生的热量Q；(3)电动机的机械功率。解析：(1)由题意知，并联部分电压为U＝8 V，内电压应为U内＝E－U＝2 V总电流I＝＝2 A，电源的输出功率P出＝UI＝16 W；(2)流过灯泡的电流I1＝＝1.5 A则流过电动机的电流I2＝I－I1＝0.5 A电动机的热功率P0＝I22R0＝1 W10 s内产生的热量Q＝P0t＝10 J；(3)电动机的总功率P＝UI2＝4 W电动机的机械功率P机＝P－P0＝3 W。答案：(1)16 W　(2)10 J　(3)3 W12．(2021·泰安模拟)如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻r＝0.8 Ω，电路中另一电阻R＝10 Ω，直流电压U＝160 V，电压表示数UV＝110 V。试求：(1)通过电动机的电流；(2)输入电动机的电功率；(3)若电动机以v＝1 m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量。(g取10 m/s2)解析：(1)由电路中的电压关系可得电阻R的分压UR＝U－UV＝160 V－110 V＝50 V，流过电阻R的电流IR＝＝ A＝5 A，即通过电动机的电流IM＝IR＝5 A。(2)电动机的分压UM＝UV＝110 V，输入电动机的电功率P电＝IMUM＝550 W。(3)电动机的发热功率P热＝IM2r＝20 W，电动机输出的机械功率P出＝P电－P热＝530 W，又因P出＝mgv，所以m＝＝53 kg。答案：(1)5 A　(2)550 W　(3)53 kg