第3章《恒定電流》單元測(cè)試 1．下列說(shuō)法中正確的是 (　　) A．每種金屬都有確定的電阻率，電阻率不隨溫度變化 B．導(dǎo)體材料的電阻率與其粗細(xì)長(zhǎng)短無(wú)關(guān) C．一般金屬的電阻率都隨溫度升高而降低 D．測(cè)電阻率時(shí)為了提高精度，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)的電流要足夠大，而且要等到穩(wěn)定一段時(shí)間后才可讀數(shù) 解析：電阻率是反映材料導(dǎo)電性好壞的物理量．電阻率與導(dǎo)體的粗細(xì)長(zhǎng)短無(wú)關(guān)，但受溫度的影響較明顯，金屬材料的電阻率隨溫度的升高而升高，故A、C錯(cuò)．D項(xiàng)中電流大時(shí)產(chǎn)熱多，對(duì)金屬的電阻率的測(cè)量誤差較大，所以D錯(cuò)，B項(xiàng)正確． 答案：B 2．在一次研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中，研究小組對(duì)一幢 居民樓的供電設(shè)施進(jìn)行了觀(guān)察和測(cè)量，整幢 居民樓的供電線(xiàn)路可簡(jiǎn)化為如圖1所示的模 型，暫停供電時(shí)，用歐姆表測(cè)得A、B間電阻 圖1 為R，恢復(fù)供電后，測(cè)得A、B間電壓為U，進(jìn)線(xiàn)電流為I，則計(jì)算該幢居民樓的總功率可以用的公式是 (　　) A．P＝I2R B．P＝ C．P＝IU D．以上公式都能用 解析：暫停供電時(shí)，用歐姆表測(cè)得的是溫度較低時(shí)A、B間的電阻，因電阻隨溫度的升高而變化，故恢復(fù)供電時(shí)A、B間的電阻不再是R，且A、B間電路一般是非純電阻電路，故總功率P＝IU.C項(xiàng)正確． 答案：C 3．銅的摩爾質(zhì)量為m，密度為ρ，每摩爾銅原子有n個(gè)自由電子，今有一根橫截面積為S的銅導(dǎo)線(xiàn)，當(dāng)通過(guò)的電流為I時(shí)，電子平均定向移動(dòng)的速率為 (　　) A．光速c B. C. D. 解析：每摩爾銅的體積為，單位體積內(nèi)銅原子個(gè)數(shù)為n′＝＝，由電流的微觀(guān)表達(dá)式I＝n′qSv得：v＝，故選項(xiàng)D正確． 答案：D 4．一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線(xiàn)，兩端加上電壓U時(shí)，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)的電流為I，導(dǎo)線(xiàn)中自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v.若將導(dǎo)線(xiàn)均勻拉長(zhǎng)，使它的橫截面的半徑變?yōu)樵瓉?lái)的，再給它兩端加上電壓U，則 (　　) A．通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)的電流為 B．通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)的電流為 C．導(dǎo)線(xiàn)中自由電子定向移動(dòng)的速率為 D．導(dǎo)線(xiàn)中自由電子定向移動(dòng)的速率為 解析：導(dǎo)線(xiàn)被拉長(zhǎng)后，其橫截面積變小，變?yōu)樵瓉?lái)的，其電阻增大為原來(lái)的16倍，則加上相同的電壓U時(shí)，電流會(huì)減為原來(lái)的，B項(xiàng)正確；又根據(jù)I＝neSv，導(dǎo)線(xiàn)被拉長(zhǎng)后，n、e不變，I變?yōu)樵瓉?lái)的，S變?yōu)樵瓉?lái)的，故v變?yōu)樵瓉?lái)的，C項(xiàng)正確． 答案：BC 5．小燈泡通電后其 電流I隨所加電壓U變化的圖線(xiàn)如圖2所示， P為圖線(xiàn)上一點(diǎn)，PN為圖線(xiàn)的切線(xiàn)，PQ為 圖2 U軸的垂線(xiàn)，PM為I軸的垂線(xiàn)，下列說(shuō)法中正確的是 (　　) A．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大 B．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝ C．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝ D．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍面積 解析：由電阻的定義知某一狀態(tài)下導(dǎo)體的電阻等于電壓與電流的比值，在I­U圖象中等于該點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線(xiàn)斜率的倒數(shù)，則A、B正確，C錯(cuò)誤；因?yàn)殡姽β蔖＝IU知D正確． 答案：ABD 6．一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的線(xiàn)圈電阻與一只電爐的電阻相同，當(dāng)二者通過(guò)相同的電流且均正常工作時(shí)，在相同的時(shí)間內(nèi)，下列判斷正確的是 (　　) ①電爐放出的熱量與電動(dòng)機(jī)放出的熱量相等 ②電爐兩端電壓小于電動(dòng)機(jī)兩端電壓 ③電爐兩端電壓等于電動(dòng)機(jī)兩端電壓 ④電動(dòng)機(jī)消耗的功率大于電爐消耗的功率 A．①②④ B．①③ C．②④ D．③④ 解析：由P熱＝I2R知①正確．因電動(dòng)機(jī)消耗的功率有熱功率和機(jī)械功率兩部分，④正確．對(duì)電爐UI＝I2R，而電動(dòng)機(jī)U′I＝I2R＋P機(jī)，所以U′＞U，②正確．A項(xiàng)正確． 答案：A 7．如圖3所示的電路中，輸入電壓U恒為 12 V，燈泡L上標(biāo)有“6 V，12 W”字 樣，電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈的電阻RM＝0.50 Ω.若燈 泡恰能正常發(fā)光，以下說(shuō)法中正確的是 (　　) 圖3 A．電動(dòng)機(jī)的輸入功率為12 W B．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為12 W C．電動(dòng)機(jī)的熱功率為2.0 W D．整個(gè)電路消耗的電功率為22 W 解析：本題考查了閉合電路的歐姆定律，注意電動(dòng)機(jī)為非純電阻用電器，歐姆定律對(duì)電動(dòng)機(jī)不再適用．燈泡L正常發(fā)光，則IL＝＝2 A，所以電路中的電流I＝2 A，故整個(gè)電路消耗的總功率P總＝UI＝24 W，D錯(cuò)．電動(dòng)機(jī)的輸入功率等于P總－P燈＝12 W，A對(duì)，B錯(cuò)．電動(dòng)機(jī)的熱功率P熱＝I2RM＝2.0 W，C對(duì)． 答案：AC 8．下面列出不同品牌的電視機(jī)、電風(fēng)扇、空調(diào)機(jī)和電冰箱銘牌上的主要項(xiàng)目： 54cm彩色電視機(jī)工作電壓：170 V~240V 工作頻率：50Hz 額定功率：85W FS-69電風(fēng)扇 規(guī)格：400 mm 額定電壓：220V 工作頻率：50Hz 額定功率：65W KFR-33GW 空調(diào)機(jī) 額定電壓：220 V 工作頻率：50 Hz 制冷/制熱電流： 6.2 A/6.2 A BC-65B電冰箱 額定電壓：220V 工作頻率：50Hz 額定功率：70W 耗電量：0.8kW·h/24 h 根據(jù)銘牌上提供的信息，試判斷下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．正常工作時(shí)電風(fēng)扇中流過(guò)的電流最小 B．正常工作時(shí)電風(fēng)扇消耗的電功率最小 C．在24小時(shí)內(nèi)正常使用的電冰箱比連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的電風(fēng)扇耗電多 D．在24小時(shí)內(nèi)正常使用的電冰箱比連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的電風(fēng)扇耗電少 解析：由P＝UI得空調(diào)機(jī)的額定功率P空＝1364 W，所以正常工作時(shí)電風(fēng)扇消耗的電功率最小，電流也最小，故A、B均對(duì)；由于在24小時(shí)內(nèi)電冰箱的耗電量W＝0.8 kW·h，而電風(fēng)扇的耗電量W＝Pt＝65×24 W·h＝1.56 kW·h，所以C錯(cuò)，D對(duì)． 答案：ABD 9．兩根材料相同的均勻?qū)Ь€(xiàn)A和B，其長(zhǎng)度分 別為L(zhǎng)和2L，串聯(lián)在電路中時(shí)沿長(zhǎng)度方向電 圖4 勢(shì)的變化如圖4所示，則A和B導(dǎo)線(xiàn)的橫截 面積之比為 (　　) A．2∶3 B．1∶3 C．1∶2 D．3∶1 解析：由圖象可知兩導(dǎo)線(xiàn)電壓降分別為UA＝6 V，UB＝4 V；由于它們串聯(lián)，則3RB＝2RA；由電阻定律可知＝，得＝，選項(xiàng)B正確． 答案：B 10．將電動(dòng)勢(shì)為3.0 V的電源接入電路中，測(cè)得電源兩極間的電壓為2.4 V，當(dāng)電路中有6 C的電荷流過(guò)時(shí)，求： (1)有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能； (2)外電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能； (3)內(nèi)電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能． 解析：(1)W＝Eq＝3.0×6 J＝18 J，電源中共有18 J其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能． (2)W1＝U1q＝2.4×6 J＝14.4 J，外電路中共有14.4 J電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能． (3)內(nèi)電壓U2＝E－U1＝3.0 V－2.4 V＝0.6 V 所以W2＝U2q＝0.6×6 J＝3.6 J，內(nèi)電路中共有3.6 J電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，也可由能量守恒求出：W2＝W－W1＝3.6 J. 答案：(1)18 J　(2)14.4 J　(3)3.6 J 11．如圖5所示為電動(dòng)機(jī)提 升重物的裝置，電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈電阻為r＝ 1 Ω，電動(dòng)機(jī)兩端電壓為5 V，電路中的 電流為1 A，物體A重20 N，不計(jì)摩擦力，求： 圖5 (1)電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈電阻上消耗的熱功率是多少？ (2)電動(dòng)機(jī)的輸入功率和輸出功率各是多少？ (3)10 s內(nèi)，可以把重物A勻速提升多高？ (4)這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率是多少？ 解析：首先要知道輸入功率是電動(dòng)機(jī)消耗的總功率，而輸出功率是機(jī)械功率．消耗的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能兩部分，由能量守恒定律可求解． (1)根據(jù)焦耳定律，熱功率為 PQ＝I2r＝12×1 W＝1 W. (2)輸入功率等于輸入電流與電動(dòng)機(jī)兩端電壓的乘積 P入＝IU＝1×5 W＝5 W 輸出功率等于輸入功率減去發(fā)熱消耗的功率 P出＝P入－PQ＝5 W－1 W＝4 W. (3)電動(dòng)機(jī)的輸出功率用來(lái)提升重物，轉(zhuǎn)化為機(jī)械功率，在10 s內(nèi)P出t＝mgh.解得h＝＝ m＝2 m. (4)機(jī)械效率η＝＝×100%＝80%. 答案：(1)1 W　(2)5 W　4 W　(3)2 m　(4)80% 12．一臺(tái)小型電動(dòng)機(jī)在3 V電壓下工作，用此電動(dòng)機(jī)提升所受重力為4 N的物體時(shí)，通過(guò)它的電流是0.2 A．在30 s內(nèi)可使該物體被勻速提升3 m．若不計(jì)除電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈生熱之外的能量損失，求： (1)電動(dòng)機(jī)的輸入功率； (2)在提升重物的30 s內(nèi)，電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈所產(chǎn)生的熱量； (3)線(xiàn)圈的電阻． 解析：(1)電動(dòng)機(jī)的輸入功率 P入＝UI＝0.2×3 W＝0.6 W. (2)電動(dòng)機(jī)提升重物的機(jī)械功率 P機(jī)＝Fv＝(4×3/30) W＝0.4 W. 根據(jù)能量關(guān)系P入＝P機(jī)＋PQ，得生熱的功率 PQ＝P入－P機(jī)＝(0.6－0.4)W＝0.2 W. 所生熱量Q＝PQt＝0.2×30 J＝6 J. (3)根據(jù)焦耳定律Q＝I2Rt，得線(xiàn)圈電阻 R＝＝Ω＝5 Ω. 答案：(1)0.6 W　(2)6 J　(3)5 Ω