《(講練測)高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題31 部分電路的歐姆定律 電阻定律 焦耳定律 電功率(測)(含解析)-人教版高三全冊物理試題》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(講練測)高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題31 部分電路的歐姆定律 電阻定律 焦耳定律 電功率(測)(含解析)-人教版高三全冊物理試題(9頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題31 部分電路的歐姆定律 電阻定律 焦耳定律 電功率(測)
【滿分:110分 時間:90分鐘】
一、選擇題(本大題共12小題,每小題5分,共60分。在每小題給出的四個選項中.1~8題只有一項符合題目要求; 9~12題有多項符合題目要求。全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。)
1.下列電器中主要是利用電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量工作的是: ( )
A.電冰箱 B.吸塵器 C.電風(fēng)扇 D.電飯煲
【答案】D
【名師點睛】利用電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量工作的是電飯煲,不是吸塵器,電風(fēng)扇和電冰箱,可根據(jù)能量是如何轉(zhuǎn)化的分析.
2.甲乙兩銅導(dǎo)線,質(zhì)量
2、比是2∶1,長度比是2∶1,那么甲乙兩導(dǎo)線的電阻比是: ( )
A.1∶1 B.1∶4 C.2∶1 D.4∶1
【答案】C
【解析】根據(jù)m=ρV可知,甲乙兩導(dǎo)線的體積之比為2:1;因長度之比為2:1;則可知,截面積之比為:1:1;則由;電阻之比為:2:1;故選C.
【名師點睛】本題考查電阻定律的應(yīng)用,要注意明確電阻取決于導(dǎo)線長度和截面積;根據(jù)各個物理量的比例關(guān)系即可求解.
3.歐姆不僅發(fā)現(xiàn)了歐姆定律,還研究了電阻定律,有一個長方體金屬電阻,材料分布均勻,邊長分別為a、b、c,且a>b>c.電流沿以下方向流過該
3、金屬電阻,其中電阻阻值最小的是: ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由金屬導(dǎo)體電阻的決定式R=ρ進(jìn)行計算,注意各電阻中的導(dǎo)體長度及截面積.
由電阻的決定式可知,A中電阻RA=,B中電阻RB=;C中電阻RC=;D中電阻RD=;
故電阻最小的為A;故選:A.
【名師點睛】本題考查電阻定率的應(yīng)用,要注意電阻是由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定的.
4.機動車的尾氣含有鉛等大量有害物質(zhì),并且也是造成地球“溫室效應(yīng)”的重要因素之一.電動汽車因其無尾氣排放且噪音小等因素,正在逐漸被人們接受.某國產(chǎn)品牌電動汽車的銘牌如下,已知蓄電池儲存的電能等于其
4、容量乘輸出電壓,則下列說法正確的是: ( )
規(guī)格
后輪驅(qū)動直流電動機
車型:60″電動汽車
電動機額定輸出功率:1 675 W
整車質(zhì)量:400 kg
額定轉(zhuǎn)速:600 r/min
蓄電池(容量It=800 Ah,輸出電壓:U≥36 V)
額定工作電壓/電流:36 V/50 A
A.電動汽車正常工作時消耗的電功率1 675 W
B.電動機的內(nèi)阻為0.5 Ω
C.蓄電池充滿電后儲存的電能不小于2.88×104 J
D.充滿電后在額定功率下連續(xù)行駛的時間不小于16 h
【答案】D
【名師點睛】此題考查了速度,功和功率的計算及能量轉(zhuǎn)化,關(guān)鍵是規(guī)律
5、和公式的靈活運用,并注意能量守恒定律的運用,計算過程注意單位的換算;此題同時考查學(xué)生從圖表中獲取信息的基本能力.
5.如左圖所示電路,電源電動勢為3.0V,內(nèi)阻不計,L1、L2、L3為三個相同規(guī)格的小燈泡,小燈泡的伏安特性曲線如右圖所示.當(dāng)開關(guān)閉合后,下列說法中正確的是: ( )
A.L3的電流為L1電流的2倍 B.L3的電阻約為0.17 Ω
C.L1的電功率約為0.60 W D.L2的電功率約為1.5 W
【答案】C
【解析】燈泡L1、L2串聯(lián),電壓U2=U1=1.5V,由圖讀出其電流I2=I1=0.40A,燈泡L3的電壓等于3V,電流為0.5A,故
6、A錯誤;當(dāng)開關(guān)閉合后,燈泡L3的電壓U3=3V,由圖讀出其電流I3=0.5A,則燈泡L1的電阻,故B錯誤;L1消耗的功率P1=I1U1=0.4×1.5=0.6W,與L2的電功率相等,故C正確,D錯誤.故選C.
【名師點睛】題關(guān)鍵抓住電源的內(nèi)阻不計,路端電壓等于電動勢,來確定三個燈泡的電壓.要能從給定的U-I圖線中讀出有用的信息,讀圖能力是基本功
6.兩只額定電壓均為110V的燈泡A和B,額定功率分別為100W和40W,為了使它們接到220V電源上能正常發(fā)光,同時電路消耗的電功率最小,如圖所示的四個電路中最合理的是圖: ( )
A.B.C.D.
【答案】C
D、
7、把AB并聯(lián)之后與電阻串連接入電路的話,當(dāng)電阻的阻值與AB并聯(lián)的總的電阻相等時,AB就可以正常發(fā)光,此時電阻消耗的功率為AB燈泡功率的和,所以電路消耗的總的功率的大小為280W;
由CD的分析可知,正常發(fā)光并且消耗的功率最小的為C,故C正確.
故選C.
【名師點睛】由題可知,燈泡的電壓相等,但是燈泡的功率不同,由此可以知道兩種燈泡的電阻的大小不同,再由電路的串并聯(lián)的知識先逐個分析燈泡能否正常的發(fā)光,再判斷消耗的功率最小的電路.
7.圖示中的路燈為太陽能路燈,每只路燈的光伏電池板有效采光面積約0.3m2。晴天時電池板上每平方米每小時接收到的太陽輻射能約為3×106J。如果每天等效日照時間約
8、為6h,光電池一天產(chǎn)生的電能可供30W的路燈工作8h。光電池的光電轉(zhuǎn)換效率約為: ( )
A.4.8% B.9.6% C.16% D.44%
【答案】C
【名師點睛】本題分析的關(guān)鍵是抓住光電轉(zhuǎn)換效率公式為:;在分析時需要注意光電池接收太陽能,其中,而光電池一天產(chǎn)生的電能,其中,只要注意到這個單位應(yīng)用上的區(qū)別,就可以解決本問題。
8.有四盞燈,如圖所示連接在電路中,L1和L2都標(biāo)有“220V,100W”字樣,L3和L4都標(biāo)有“220V,40W”字樣,把電路接通后,最暗的是: ( )
A.L1 B.L2 C.L3
9、 D.L4
【答案】C
【解析】設(shè)L1、L2、L3、L4實際消耗的功率分別為P1、P2、P3、P4.
由公式P=可知,L1和L2的電阻小于L3和L4的電阻.通過L1的電流大于L2的電流,由公式P=I2R得到,P1>P2.L2和L3的電壓相等,由公式P=可知,P2>P3.通過L3的電流小于L4的電流,由公式P=I2R得到,P4>P3.所以P1>P2,P2>P3,P4>P3.所以L3最暗,故選C
【名師點睛】根據(jù)額定電壓和額定功率,由功率公式比較兩種燈泡的電阻大?。鶕?jù)公式P=I2R比較L1和L2、L3和L4功率的大?。鶕?jù)公式P=,比較L2和L3功率大?。俅_定哪個燈泡功率最?。?
9
10、.如圖所示,一直流電動機與阻值R=9 Ω的電阻串聯(lián)在電源上,電源電動勢E=30 V,內(nèi)阻r=1 Ω,用理想電壓表測出電動機兩端電壓U=10 V,已知電動機線圈電阻RM=1 Ω,則下列說法中正確的是:( )
A.通過電動機的電流為10 A
B.電動機的輸入功率為20 W
C.電動機的熱功率為4 W
D.電動機的輸出功率為16 W
【答案】BCD
【解析】根據(jù)閉合電路歐姆定律,有:,解得:,故A錯誤;電動機的輸入功率:,電動機的熱功率:,電動機的輸出功率:,故BCD正確;
【名師點睛】對于電動機電路區(qū)分是純電阻電路還是非純電阻電路,可從從能量轉(zhuǎn)化的角度理解:電能全部轉(zhuǎn)化
11、內(nèi)能時,是純電阻電路.電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和其他能時,是非純電阻電路。
10.某集裝箱吊車的交流電動機輸入電壓為380 V,當(dāng)?shù)踯囈?.1 m/s的速度勻速吊起總質(zhì)量為5.7×103 kg的集裝箱時,測得電動機的電流為20 A,g取10 m/s2.則下列說法正確的是: ( )
A.電動機的內(nèi)阻為19 Ω B.電動機的內(nèi)阻為4.75 Ω
C.電動機的輸出功率為7.6×103 W D.電動機的工作效率為75%
【答案】BD
【名師點睛】本題比較簡單,重點考察了電動機的輸入、輸出功率問題,可根據(jù)能量守恒進(jìn)行分析列式;要
12、知道電動機的輸出功率與線圈發(fā)熱功率之和等于總功率.電動機的輸出功率和總功率的比值就是電動機工作效率。
11.如圖所示的電路中,R1=8 Ω,R2=4 Ω,R3=6 Ω,R4=3 Ω,U=42V.則下列說法正確的是: ( )
A.R1、R2、R3、R4的電壓之比等于4:2:1:1
B.R1、R2、R3、R4的電流之比等于4:2:1:2
C.R1、R2、R3、R4的功率之比等于12:6:1:2
D.電路的總電阻等于21Ω,總功率等于126W
【答案】AC
【名師點睛】本題考查串并聯(lián)電路的規(guī)律應(yīng)用,解題時要搞清電路的結(jié)構(gòu),靈活應(yīng)用串聯(lián)及并聯(lián)電路的特點,同時要注意
13、根據(jù)題意正確選擇功率公式;同時注意比值法的正確應(yīng)用;此題是中等題,意在考查學(xué)生基本規(guī)律的運用能力.
12.某集裝箱吊車的交流電動機輸入電壓為380V,當(dāng)?shù)踯囈?.1m/s的速度勻速吊起總質(zhì)量為5.7×103 kg的集裝箱時,測得電動機的電流為20A,g取10m/s2,則: ( )
A.電動機的內(nèi)阻為4.75Ω
B.電動機的發(fā)熱功率為7 600 W
C.電動機的輸出功率為7.6×103 W
D.電動機的工作效率為75%
【答案】AD
【解析】吊車起吊集裝箱的功率是電動機的輸出功率,可用功式P=mgv求出;輸入功率可由P=UI求解;根據(jù)電動機的輸出功率與線圈發(fā)熱功
14、率之和等于總功率,列式求內(nèi)阻;電動機的輸出功率和總功率的比值就是電動機工作效率.
AC、電動機輸出功率為:P=mgv=5.7×103×10×0.1W=5.7×103 W;
由能量守恒定律,有:UI=P+I2R
解得:R=4.75Ω,故A正確,C錯誤;
B、電動機的發(fā)熱功率小于輸入功率,故小于5.7×103 W,故B錯誤;
D、電動機的工作效率為η=×100%=×100%=75%,故D正確;
故選:AD
【名師點睛】對于電動機電路,要知道正常時是非純電阻電路,歐姆定律不成立,關(guān)鍵要抓住功率是怎樣分配的,掌握功率公式.
二、非選擇題(本大題共4小題,第13、14題每題10分;第15
15、、16題每題15分;共50分)
13.(10分)一根長為l=3.2m、橫截面積S=1.6×10﹣3m2的銅棒,兩端加電壓U=7.0×10﹣2V.銅的電阻率ρ=1.75×10﹣8Ω?m,銅內(nèi)自由電子的體密度為n=8.5×1029m﹣3.求:
(1)通過銅棒的電流;
(2)銅棒內(nèi)的電場強度;
(3)自由電子定向移動的平均速度.
【答案】(1)通過銅棒的電流2×103 A;(2)銅棒內(nèi)的電場強度2.19×10﹣2V/m
(3)自由電子定向移動的平均速度9.19×10﹣6m/s
(3)自由電子定向移動的平均速度9.19×10﹣6m/s
【名師點睛】本題要知道銅棒內(nèi)部建立勻強電場,電
16、壓與場強的關(guān)系為E=.掌握電流的微觀表達(dá)式:I=envS,并能建立模型熟練推導(dǎo).
14.(10分)如圖甲為一測量電解液電阻率的玻璃容器,P、Q為電極,設(shè)a=1m,b=0.2m,c=0.1m,當(dāng)里面注滿某電解液,且P、Q加上電壓后,其U﹣I圖線如圖乙所示,當(dāng)U=10V時,求電解液的電阻率ρ是多少?
【答案】40Ω?m
【解析】由圖象找出電壓為10V時的電流I,由歐姆定律可以求出電解液的電阻;再由電阻定律求出電解液的電阻率.
由圖乙可求得電解液的電阻為:R==Ω=2000Ω
由圖甲可知電解液長為:l=a=1 m
截面積為:S=bc=0.02 m2
結(jié)合電阻定律R=ρ,得:ρ=
17、=Ω?m=40Ω?m.
答:電解液的電阻率ρ是40Ω?m.
【名師點睛】本題關(guān)鍵記住歐姆定律公式和電阻定律公式,其中電阻等于電壓與電流的比值,不是U﹣I圖象切線的斜率.
15.(15分)一臺電風(fēng)扇,內(nèi)電阻是20 Ω,接上220 V的電壓后,消耗的功率是66 W,求:
(1)電風(fēng)扇正常工作時通過風(fēng)扇電動機的電流大??;
(2)電風(fēng)扇工作時,轉(zhuǎn)化為機械能和內(nèi)能的功率以及電動機的效率;
(3)若接上電源后,扇葉被卡住,不能轉(zhuǎn)動,此時通過電動機的電流多大?電動機消耗的電功率和發(fā)熱功率各是多大?
【答案】(1)0.3A(2)64.2W;1.8 W;97.3% (3)11A;2 420 W.
18、
【名師點睛】對于電功率的計算,一定要分析清楚是不是純電阻電路,對于非純電阻電路,總功率和發(fā)熱功率的計算公式是不一樣的。
16.(15分)直流電動機在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用。如圖所示,一直流電動機 M 和電 燈 L 并聯(lián)之后接在直流電源上,電動機內(nèi)阻r1=0.5Ω ,電燈燈絲電阻 R=9Ω(阻值認(rèn)為保持不變),電源電動勢 E=12V,內(nèi)阻r2=1Ω 開關(guān)S閉合,電動機正常工作時,電壓表讀數(shù)為 9V 。求:
(1)流過電源的電流。 (2)流過電動機的電流。 (3)電動機對外輸出的機械功率。
【答案】(1)3A.(2)2A.(3)16W.
【名師點睛】此題是考查了全電路的歐姆定律及電功率的計算;關(guān)鍵是知道電動機是非純電阻,不滿足歐姆定律,所以求解電動機兩端的電壓和電流要通過電燈和電源來求解;電動機輸入的總功率等于內(nèi)阻上消耗的熱功率與輸出的機械功率之和.