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    2023年高考物理一轮复习课时练23《电流 电阻 电功及电功率》(含答案详解)
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    2023年高考物理一轮复习课时练23《电流 电阻 电功及电功率》(含答案详解)

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    这是一份2023年高考物理一轮复习课时练23《电流 电阻 电功及电功率》(含答案详解),共7页。试卷主要包含了选择题,计算题等内容,欢迎下载使用。

    2023年高考物理一轮复习课时练23

    《电流 电阻 电功及电功率》

     选择题

    1.如图为一种服务型机器人,其额定功率为48 W,额定工作电压为24 V。机器人的锂电池容量为20 A·h。则机器人(  )

    A.额定工作电流为20 A

    B.充满电后最长工作时间为2 h

    C.电池充满电后总电量为7.2×104 C

    D.以额定电流工作时每秒消耗能量为20 J

    2.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

    3.铜的摩尔质量为m,密度为ρ,每摩尔铜原子中有n个自由电子,今有一根横截面积为S的铜导线,当通过的电流为I时,电子平均定向移动的速率为(  )

    A.光速c         B.         C.          D.

    4.如图所示是电阻R1和R2的伏安特性曲线,并且把第一象限分为三个区域,现在把R1和R2并联在电路中,消耗的电功率分别为P1和P2,并联总电阻设为R。下列关于P1和P2的大小关系及R的伏安特性曲线应该在的区域正确的是(  )

    A.特性曲线在区,P1<P2

    B.特性曲线在区,P1>P2

    C.特性曲线在区,P1>P2

    D.特性曲线在区,P1<P2

    5.如图为一玩具起重机的电路示意图。电源电动势为6 V,内电阻为0.5 Ω,电阻R=2.5 Ω,当电动机以0.5 m/s的速度匀速向上提升一质量为320 g的物体时(不计一切摩擦阻力,g=10 m/s2),标有3 V,0.6 W的灯泡正好正常发光。则电动机的内阻为(  )

    A.1.25 Ω    B.3.75 Ω    C.5.625 Ω      D.1 Ω

    6.在电喷汽车的进气管道中,广泛地使用着一种叫电热丝式空气流量传感器的部件,其核心部分是一种用特殊的合金材料制作的电热丝。如图所示,当进气管道中的冷空气流速越大时,电阻R两端的电压U0就变得越高,反之,电压U0就越低。这样管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号,便于汽车内的电脑系统实现自动控制。如果将这种电热丝从汽车的进气管道中取出,放在实验室中测量这种电热丝,得到的伏安特性曲线正确的是(  )

    7.如图所示,是某晶体二极管的伏安特性曲线,下列说法正确的是(  )

    A.加正向电压时,二极管电阻较小,且随着电压的增大而增大

    B.加反向电压时,二极管电阻较大,无论加多大电压,电流都很小 

    C.无论是加正向电压还是加反向电压,电压和电流都不成正比,所以二极管是非线性元件

    D.二极管加正向电压时,电流随电压变化是一条直线

    8.如图为某控制电路的一部分,已知AA的输入电压为24 V,如果电阻R=6 kΩ,R1=6 kΩ,R2=3 kΩ,则BB不可能输出的电压是(  )

    A.12 V     B.8 V       C.6 V       D.3 V

     

    9. (多选)某导体的伏安特性曲线如图所示,则下列说法中正确的是(  )

    A.加5 V电压时,导体的电阻约是5 Ω

    B.加11 V电压时,导体的电阻约是1.4 Ω

    C.由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小

    D.由图可知,随着电压的减小,导体的电阻不断减小

    10. (多选)如图所示,把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后,灯泡都正常发光,且两个电路的总功率相等,则这两个电路中的U、U及R、R之间的关系正确的是(  )

    A.U=2U        B.U=4U      C.R=4R        D.R=2R

    11. (多选)电位器是变阻器的一种。如图所示,如果把电位器与灯泡串联起来,利用它改变灯泡的亮度,下列说法正确的是 (  )

    A.串接A、B使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗

    B.串接A、C使滑动触头逆时针转动,灯泡变亮

    C.串接A、C使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗

    D.串接B、C使滑动触头顺时针转动,灯泡变亮

    12. (多选)在如图甲所示的电路中,电源电动势为3 V,内阻不计,L1、L2为相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,R为定值电阻,阻值为10 Ω。当开关S闭合后(  )

    A.L1的电阻为1.2 Ω

    B.L1消耗的电功率为0.75 W

    C.L2的电阻为5 Ω

    D.L2消耗的电功率为0.1 W

     、计算题

    13.如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设a=1 m,b=0.2 m,c=0.1 m,当里面注满某电解液,且P、Q间加上电压后,其U­I图像如图乙所示,当U=10 V时,求电解液的电阻率ρ是多少?

    14.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绕组的电阻R0=4 Ω,求:

    (1)电源的输出功率P

    (2)10 s内电动机产生的热量Q;

    (3)电动机的机械功率。

    15.如图所示,A为电解槽,M为电动机,N为电炉子,恒定电压U=12 V,电解槽内阻rA=2 Ω,当S1闭合,S2、S3断开时,示数为 6 A;当S2闭合,S1、S3断开时,示数为5 A,且电动机输出功率为35 W;当S3闭合,S1、S2断开时,示数为4 A。求:

    (1)电炉子的电阻及发热功率;

    (2)电动机的内阻;

    (3)在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为多少。


    0.答案解析

    1.答案为:C;

    解析:根据P=UI可知,额定电流应该为2 A,选项A错。电源的容量为20 Ah,即当额定电流2 A下工作时,能够工作最长时间为10 h,选项B错误。电源充满电后的总电量为Q=It=20×3 600 C=7.2×104 C,选项C正确。在额定电流下,机器人功率48 W即每秒消耗48 J,选项D错误。

    2.答案为:C;

    解析: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,C对;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;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,所以D错。

    3.答案为:D

    解析:由电流表达式I=neSv可得v=,其中n,故v=,D正确。

    4.答案为:C

    解析:I­U特性曲线的斜率k=,k越大,R就越小,所以R1<R2。R1、R2并联后总电阻R更小,所以R的伏安特性曲线在区,由于是并联,电压U相同,根据P=知R越大,P越小,所以P1>P2。故正确选项为C。

    5.答案为:A

    解析:电动机输出功率P=mgv=1.6 W,灯泡中电流IL=0.2 A,干路电流I==1 A,电动机中电流IM=I-IL=0.8 A,电动机的功率P=IMUM=IMU=IRM+P,计算得RM=1.25 Ω,所以A项正确。

    6.答案为:D

    解析:设电热丝的电阻为R,则U0R,结合题意可知,U0越大,说明R越小,可见,电热丝温度越低,电阻值越小,故对应的伏安特性曲线为D。

    7.答案为:C

    解析:由图知加正向电压时,二极管电阻较小,但随电压增大电阻变小,A错误。加反向电压时,二极管电阻较大,当反向电压达到一定值,二极管会被击穿,电流会突然变得很大,故B错误。二极管加正向电压时,电流随电压变化是一条曲线,D错误,正确选项为C。

    8.答案为:D;

    解析:若两开关都闭合,则电阻R1和R2并联,再和R串联,UBB为并联电路两端电压,

    UBB==6 V,若S1闭合S2断开,则R1和R串联,UBB==12 V,若S2闭合S1断开,则R2和R串联,UBB==8 V,若两者都断开,则电路断路,UBB=0 V,故D不可能。

     

    9.答案为:AD;

    解析:对某些导体,其伏安特性曲线不是直线,但曲线上某一点的值仍表示该点所对应的电阻值。本题中给出的导体加5 V电压时,值为5,所以此时电阻为5 Ω,A正确;当电压增大时,值增大,即电阻增大,综合判断可知B、C错误,D正确。

    10.答案为:AC;

    解析:设灯泡正常工作时电压为U,电流为I,则UI=U×2I,则U=2U,A正确,B错误;根据I2R=(2I)2R得R=4R,C正确,D错误。

    11.答案为:AD

    解析:根据电位器结构和连线可知:串接A、B使滑动触头顺时针转动时,回路电阻增大,回路电流减小,灯泡变暗,A正确;串接A、C时,滑动触头不能改变回路电阻,灯泡亮度不变,故B、C错误;串接B、C使滑动触头顺时针转动时,回路电阻减小,回路电流增大,灯泡变亮,D正确。

    12.答案为:BC;

    解析:L1两端的电压为U=3 V,由题图乙得此时的电流为I=0.25 A,灯泡电阻R1==12 Ω,A错误;L1消耗的功率P=UI=3×0.25 W=0.75 W,B正确;若L2的电阻为5 Ω,则根据串联电路中电压与电阻成正比,可知此时L2两端的电压为1 V,由题图乙可求得此时L2中的电流为0.2 A,则L2的阻值为R2== Ω=5 Ω,与假设一致,C正确;此时L2消耗的电功率P=UI=1×0.2 W=0.2 W,D错误。

     、计算题

    13.解:由题图乙可求得U=10 V时,电解液的电阻

    R== Ω=2 000 Ω

    由题图甲可知电解液容器长l=a=1 m

    截面积S=bc=0.02 m2

    结合电阻定律R=ρ

    ρ== Ω·m=40 Ω·m。

    14.解:(1)由题意知,并联部分电压为U=8 V,内电压应为U=E-U=2 V

    总电流I==2 A,

    电源的输出功率P=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 W

    10 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=P-P0=3 W。

    15.解:(1)电炉子为纯电阻元件,由欧姆定律得:

    R= Ω=2 Ω

    其发热功率为:P=UI1=12×6 W=72 W。

    (2)电动机为非纯电阻元件,由能量守恒定律得:

    UI2=IrM+P输出

    所以:rM Ω=1 Ω

    (3)电解槽为非纯电阻元件,由能量守恒定律得:

    P=UI3-IrA

    所以P=(12×4-42×2) W=16 W。

     

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