【物理】2020届一轮复习人教版电流电阻电功电功率作业（江苏专用）

【物理】2020届一轮复习人教版电流电阻电功电功率作业（江苏专用）

课时跟踪检测（二十四） 电流 电阻 电功 电功率 对点训练：电流的理解及其三个表达式的应用 ‎1．有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为e，此时电子的定向移动速度为v，在Δt时间内，通过导线的横截面的自由电子数目可表示为(　　)‎ A.　　　　　　　　　 　B．nvΔt C. D. 解析：选C　在Δt时间内，以速度v移动的电子在铜导线中通过的距离为vΔt，由于铜导线的横截面积为S，则在Δt时间内，电子经过的导线体积为V＝vΔtS。又由于单位体积的导线中有n个自由电子，则在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为N＝nvSΔt。由于流经导线的电流为I，则在Δt时间内，流经导线的电荷量为Q＝IΔt，而电子的电荷量为e，则Δt时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为：N＝，C正确。‎ ‎2．[多选](2018·宿州期中)北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道。当环中电子以3×107 m/s的速度流动而形成的电流是10 mA时，则环中(已知电子的电荷量e＝－1.6×10－19 C)(　　)‎ A．电流方向和负电子运动方向相同 B．电流方向和正电子运动方向相同 C．运行的电子数目为5×1011 个 D．运行的电子数目为1×104个 解析：选BC　电流方向和正电子的运动方向相同，与负电子的运动方向相反，选项A错误，B正确；电子运动一周用的时间为：t＝＝ s＝8×10－6 s，而电流表达式为：I＝，则总电荷量为：q＝It＝0.01×8×10－6C＝8×10－8C，在整个环中运行的电子数目为：n＝＝＝5×1011(个)，故C正确，D错误。‎ ‎3.(2018·无锡检测)如图所示的电解槽接入电路后，在t秒内有n1个1价正离子通过溶液内截面S，有n2个1价负离子通过溶液内截面S，设e为元电荷，以下说法正确的是(　　)‎ A．当n1＝n2时电流强度为零 B．当n1＞n2时，电流方向从A→B，电流强度为I＝ C．当n1＜n2时，电流方向从B→A，电流强度I＝ D．电流方向从A→B，电流强度I＝ 解析：选D　电荷的定向移动形成电流，正电荷的定向移动方向是电流方向，由图示可知，溶液中的正离子从A向B运动，因此电流方向是A→B，电流I＝＝。‎ 对点训练：电阻、电阻定律的理解与应用 ‎4.有A、B两段电阻丝，材料相同，长度也相同，它们的横截面的直径之比为dA∶dB＝1∶2，把它们串联在电路中，则下列说法错误的是(　　)‎ A．它们的电阻之比RA∶RB＝4∶1‎ B．通过它们的电流之比IA∶IB＝4∶1‎ C．电子在两段中定向移动速度之比vA∶vB＝4∶1‎ D．两段电阻丝中的电场强度之比EA∶EB＝4∶1‎ 解析：选B　长度、材料均相同，它们的横截面的直径之比为dA∶dB＝1∶2，则横截面积之比为SA∶SB＝1∶4，根据R＝ρ可知，电阻之比RA∶RB＝4∶1，故A正确；因两者是串联，通过它们的电流总相等，故B错误；根据电流的微观表达式I＝neSv，则定向移动速率与横截面积成反比，因此定向移动速度之比vA∶vB＝4∶1，故C正确；设电路中电流为I，则两段中的电场强度E＝，因此电场强度与电压成正比，则电场强度之比EA∶EB＝UA∶UB＝RA∶RB＝4∶1，故D正确。‎ ‎5．(2018·苏州联考)两根材料相同的均匀导线X和Y，X长为L，Y长为2L，串联在电路中，沿导线长度方向电势φ变化如图所示，则两导线的横截面积之比为(　　)‎ A．2∶3 B．1∶3‎ C．1∶2 D．3∶1‎ 解析：选B　由题图可知导线X和Y两端的电压之比为＝＝，其电流相同，则电阻之比＝＝，由R＝ρ可得＝，B正确。‎ 对点训练：伏安特性曲线的理解及应用 ‎6．[多选](2018·峨山一中期末)甲、乙两个电阻的伏安特性曲线画在同一个坐标系中如图所示，则(　　)‎ A．甲的电阻是乙的电阻的 B．在两个电阻两端加上相同的电压，通过甲的电流是通过乙的两倍 C．欲使有相同的电流通过两个电阻，加在乙两端的电压是加在甲两端电压的3倍 D．甲的电阻是乙的电阻的2倍 解析：选AC　由IU图线可知，电阻为图线斜率的倒数，则有＝，故甲的电阻是乙的电阻的，故A正确，D错误。两电阻加上相同电压，则由I＝可知，通过甲的电流是通过乙的电流的3倍，故B错误。根据欧姆定律可知，欲使有相同的电流通过两个电阻，加在乙两端的电压是加在甲两端电压的3倍，故C正确。‎ ‎7.(2019·盐城时场中学月考)某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小 B．图像上某点切线的斜率的倒数即为该状态的电阻值 C．电压为5 V时，导体的电阻是0.2 Ω D．电压为12 V时，导体的电功率为18 W 解析：选D　由题图知，随着电压的增大，图像上的点与原点连线的斜率减小，此斜率等于电阻的倒数，则知导体的电阻不断增大，故A错误；图像上的点与原点连线的斜率的倒数等于电阻，故B错误；当U1＝5 V时，由题图知电流为I1＝1.0 A，则导体的电阻R＝＝5 Ω，故C错误；加12 V电压时，电流为1.5 A，则电功率P＝I2U2＝18 W，故D正确。‎ ‎8．[多选](2018·苏州五校联考)如图所示为A、B两电阻的UI图像，关于两电阻的描述正确的是(　　)‎ A．电阻A的电阻值随电流的增大而增大，电阻B阻值不变 B．在两图线交点处，电阻A的阻值等于电阻B C．在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻B D．在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B 解析：选AB　由题图可知，电阻B的斜率不变，电阻A的斜率在逐渐增大，而在UI图像中，图像的斜率表示电阻值大小，故A正确；两图线的交点处，电流和电压均为U1和I1，由欧姆定律知，两电阻的大小相等，故B正确，C、D错误。‎ 对点训练：电功、电功率及焦耳定律 ‎9．[多选](2019·睢宁模拟)如图是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图，电动机内阻为0.5 Ω，R＝10 Ω，直流电压U＝150 V，理想电压表示数为100 V，g取10 m/s2，则下列说法正确的是(　　)‎ A．通过电动机的电流为5 A B．电动机的输出功率为500 W C．电动机正常工作1 h，所产生的热量为4.5×104 J D．正常工作时此电动机能拉动质量为30 kg的物体以2 m/s 的速度匀速上升 解析：选AC　电动机跟电阻串联，所以电流相等，电阻R两端的电压UR＝U－UV＝150 V－100 V＝50 V，电动机的电流为I＝＝ A＝5 A，故A正确；电动机的输入电功率P＝UVI＝100×5 W＝500 W，电动机内阻消耗的功率P消＝I2r＝25×0.5 W＝12.5 W，所以电动机的输出功率P出＝P－P消＝500 W－12.5 W＝487.5 W，故B错误；电动机正常工作1 h，所产生的热量Q＝P消t＝12.5×3 600 J＝45 000 J＝4.5×104 J，故C正确；物体匀速运动时，拉力等于重力，即电动机的牵引力F＝mg＝300 N，而P出＝Fv，解得：v＝1.625 m/s，故D错误。‎ ‎10．(2019·扬州中学模拟)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，电流表A示数为6 A；当S2闭合，S1、S3断开时，电流表A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，电流表A示数为4 A。求：‎ ‎(1)电炉子的电阻及发热功率分别是多大？‎ ‎(2)电动机的内阻是多少？‎ ‎(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？‎ 解析：(1)当S1闭合，S2、S3断开时，电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律I1＝ 解得R＝2 Ω 其发热功率为PR＝UI1＝12×6 W＝72 W。‎ (2) 当S2闭合，S1、S3断开时，电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得：‎ UI2＝I22rM＋P输出 解得rM＝1 Ω。‎ ‎(3)当S3闭合，S1、S2断开时，在电解槽工作时，由能量守恒定律得：P化＝UI3－I32rA 解得P化＝16 W。‎ 答案：(1)2 Ω　72 W　(2)1 Ω　(3)16 W 考点综合训练 ‎11．(2019·大丰模拟)两只额定电压均为110 V的灯泡A和B，额定功率分别为40 W和100 W，为了使它们接到220 V电源上能正常发光，同时电路消耗的电功率最小，如图所示的四个电路中最合理的是图(　　)‎ 解析：选B　A图中，灯泡A的电压等于220‎ ‎ V，大于额定电压，灯泡会烧坏；B图中，由于额定电压都是110 V，额定功率PA＝40 W、PB＝100 W，由此可知RB

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