配套K122019高考物理一轮复习第七章恒定电流学案(3)

2019-03-09 19:04

小初高试卷教案类

对点训练:电流的理解及其三个表达式的应用

1.(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=

n1-n2e tn2-n1e tn2+n1e t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==

qtn2+n1e。 t2.[多选](2018·扬州检测)如图所示,R1和R2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体,但R1的尺寸比R2的尺寸大。在两导体上加相同的电压,通过两导体的电流方向如图所示,则下列说法中正确的是( )

A.R1中的电流小于R2中的电流 B.R1中的电流等于R2中的电流

C.R1中自由电荷定向移动的速率大于R2中自由电荷定向移动的速率 D.R1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率 解析:选BD 设正方形的边长为L、厚度为d,则I=,R=ρ=ρ

URLSρUd=,得I=,L·ddρ

L故R1、R2中的电流相等,A错误,B正确。由I=nqSv=nqLdv得,L大则v小,C错误,D正确。

3.[多选](2018·大庆实验中学期中)半径为R的橡胶圆环均匀带正电,总电荷量为Q,现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动,则由环产生的等效电流应有( )

A.若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍 B.若电荷量不变而使ω变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍 C.若使ω、Q不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,电流将变大 D.若使ω、Q不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,电流将变小

解析:选AB 环转动一周的时间为t=;一周内通过某一截面的电量为Q;则电流为

ωK12小学初中高中

小初高试卷教案类

QQQω

I===;由以上公式可得:若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍,则电流也将变t2π2π

ω

为原来的2倍,A正确;若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍,B正确;若使ω、Q不变,将橡胶环拉伸,使环的半径增大,对电流没有影响,C、D错误。

对点训练:电阻、电阻定律的理解与应用

4.[多选]如图是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的R-I图像。现将甲、乙串联后接入电路中,则( )

A.甲电阻丝两端电压比乙电阻丝两端电压小 B.甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率大

C.在相同时间内,电流通过乙电阻丝产生的焦耳热较少 D.甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率小

解析:选BC 将甲、乙串联接入电路中,电流相等,由题图知,甲电阻大于乙电阻,由电阻定律知甲电阻丝的电阻率大于乙电阻丝的电阻率,B正确;由I=知甲两端的电压比乙大,A错误;根据Q=IRt,知乙产生的焦耳热少,C正确;由P=IR知甲消耗的电功率比乙大,D错误。

5.(2018·苏州联考)两根材料相同的均匀导线X和Y,X长为

2

2

URL,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 C.1∶2

B.1∶3 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=UX10-43

=,其电流相同,则UY4-02

RXUX3lSX1

电阻之比==,由R=ρ可得=,B正确。

RYUY2SSY3

6.如图所示为均匀的长方形薄片合金电阻板abcd,ab边长为L1,ad边长为L2。当端点Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ、Ⅳ接入电路时,导体的电阻分别为R1、R2,则R1∶R2为( )

A.L1∶L2 C.L1∶L2

2

2

B.L2∶L1 D.L2∶L1

2

2

解析:选C 设电阻板厚度为h,由电阻定律有R1=ρ

L1L22

,R2=ρ,所以R1∶R2=L1∶hL2hL1

L22,故C正确。

对点训练:伏安特性曲线的理解及应用 K12小学初中高中

小初高试卷教案类

7.[多选](2018·苏州五校联考)如图所示为A、B两电阻的伏安特性曲线,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U-I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。

8.[多选](2018·南京期末)两电阻R1和R2的伏安特性曲线如图所示。从图线可判断( )

A.两电阻阻值的关系是R1>R2

B.电阻一定时,电流随着电压的增大而减小 C.电压相同时,通过R1的电流强度较大 D.两电阻串联接入电路时,R1消耗的功率小

I1

解析:选CD 图像的斜率k==,即图像的斜率越大,电阻越小,故有R1

UR根据图像可得电阻一定时,电流随电压的增大而增大,B错误;从图像中可得电压相同时,通过电阻R1的电流较大,C正确;两电阻串联接入电路时,通过两电阻的电流相同,根据公式P=IR可得电阻越大,消耗的电功率越大,故D正确。

9.某一导体的伏安特性曲线如图AB段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是( )

A.B点的电阻为12 Ω B.B点的电阻为40 Ω

C.导体的电阻因温度的影响改变了1 Ω D.导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω

36解析:选B A点电阻RA= Ω=30 Ω,B点电阻R=B-1-1 Ω=40 Ω,

1.0×101.5×10故A错误、B正确。ΔR=RB-RA=10 Ω,故C、D错误。

对点训练:电功、电功率及焦耳定律

10.下图中的四个图像中,最能正确地表示家庭常用的白炽灯泡在不同电压下消耗的电功率P与电压平方U之间函数关系的是( )

2

2

K12小学初中高中

小初高试卷教案类

U2

解析:选C 白炽灯泡为纯电阻,其电功率P=,但随着电压和灯泡工作时间的增加,R灯丝电阻会增大,P-U图像会向下弯曲,故C正确。

11.(2018·无锡调研)如图所示是某款理发用的电吹风的电路图,它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关S1、S2后,电动机驱动风叶旋转,将空气从进风口吸入,经电热丝加热,形成热风后

从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为220 V,吹冷风时的功率为120 W,吹热风时的功率为1 000 W。关于该电吹风,下列说法正确的是( )

A.电热丝的电阻为55 Ω 1 210

B.电动机线圈的电阻为 Ω

3

C.当电吹风吹热风时,电热丝每秒钟消耗的电能为1 000 J D.当电吹风吹热风时,电动机每秒钟消耗的电能为1 000 J

解析:选A 电吹风吹热风时电热丝消耗的功率为P=1 000 W-120 W=880 W,对电热

2

U2U22202

丝,由P=可得电热丝的电阻为R== Ω=55 Ω,选项A正确;由于不知道电动机

RP880

线圈的发热功率,所以电动机线圈的电阻无法计算,选项B错误;当电吹风吹热风时,电热丝每秒消耗的电能为880 J,选项C错误;当电吹风吹热风时,电动机每秒钟消耗的电能为120 J,选项D错误。

12.当电阻两端加上某一稳定电压时,通过该电阻的电荷量为0.3 C,消耗的电能为0.9 J。为在相同时间内使0.6 C的电荷量通过该电阻,在其两端需加的电压和消耗的电能分别是( )

A.3 V 1.8 J C.6 V 1.8 J

B.3 V 3.6 J D.6 V 3.6 J

解析:选D 根据W=qU,可知通过该电阻的电荷量为0.3 C,消耗电能为0.9 J时,电阻两端的电压U=3 V,在相同时间内通过0.6 C的电荷量,则电流变为原来的2倍。根据I=知,电压也变为原来的2倍,即U′=2U=6 V,则W′=q′U′=3.6 J,故D正确。

考点综合训练

13.[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甲、U乙,R甲、R乙之间的关系正确的是( )

URK12小学初中高中

小初高试卷教案类

A.U甲>U乙 C.R甲=4R乙

B.U甲=4U乙 D.R甲=2R乙

解析:选AC 设灯泡正常工作时电压为U,电流为I,则U甲I=U乙×2I,则U甲=2U乙,A正确,B错误;根据IR甲=(2I)R乙得R甲=4R乙,C正确,D错误。

14.(2018·无锡模拟)燃油车退出已提上日程,不久的将来,新能源车将全面替代燃油车。某景区电动车载满游客时总质量m=1.75×10 kg,以4 m/s的速度在水平路面匀速行1

驶,驱动电机的输入电流I=20 A,输入电压U=400 V,电动车行驶时所受阻力为车重的,10

3

2

2

g取10 m/s2,不计电机内部摩擦,只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量,求:

(1)驱动电机的输入功率; (2)电动车行驶时输出的机械功率; (3)驱动电机的内阻。

解析:(1)驱动电动机的输入功率:

P入=UI=400 V×20 A=8 000 W。

13

(2)电动车行驶时所受阻力:f=mg=1.75×10 N;

10电动车匀速行驶时:F=f, 电动车行驶时输出的机械功率:

P出=Fv=1.75×103×4 W=7×103 W。

(3)驱动电机内阻的发热功率:

P热=P入-P出=8 000 W-7 000 W=1 000 W,

根据P热=Ir,有:r=2

P热1 000=2 Ω=2.5 Ω。 I220

3

答案:(1)8 000 W (2)7×10 W (3)2.5 Ω

15.电动自行车因其价格相对于摩托车低廉,而且污染小,受到群众喜爱,某电动车铭牌如下表所示。取g=10 m/s,试求:

规格 车型:20″电动自行车 电源输出电压:≥36 V 整车质量:40 kg

K12小学初中高中

后轮驱动直流永磁电机 电机输出功率:175 W 额定工作电压/电流:36 V/5 A 最大载重量:120 kg 2


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