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课时跟踪检测(二十九) 电流 电阻 电功 电功率

发布时间:2013-10-21 09:33:45  

课时跟踪检测(二十九) 电流 电阻 电功 电功率

高考常考题型:选择题+计算题

一、单项选择题

1.如图1所示,a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线,下列判断中正确的是(

)

图1

A.a代表的电阻丝较粗

B.b代表的电阻丝较粗

C.a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值

D.图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比

2.(2012·北京东城模拟)如图2甲所示,在材质均匀的圆形薄电阻片上,挖出一个偏心小圆孔。在彼此垂直的直径AB和CD两端引出四个电极A、B、C、D。先后分别将A、B或C、D接在电压恒为U的电路上,如图乙和图丙所示。比较两种接法中电阻片的热功率大小,应有(

)

图2

A.两种接法电阻片热功率一样大

B.接在AB两端电阻片热功率大

C.接在CD两端电阻片热功率大

D.无法比较

3.(2013·大同模拟)一台国产封闭型贮水式电热水器的铭牌上所列的主要技术参数如下表所示。根据表中所提供的数据,计算出此电热水器在额定电压下处于加热状态时通过电热水器的电流约为( )

A.6.8 A

C.4.4 A B.0.15 A D.0.23 A

4. (2012·北京西城期末)如图3所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,电动机内阻为R1。当开关闭合,电动机正常工作时,滑动变阻器接入电路中的电阻为R2,电动机两端的电压为U,通过电动机的电流为I。电动机输出的机械功率P等于(

)

图3

A.UI

B.I2R1 ED. R1+R2+rC.UI-I2R1

二、双项选择题

5.(2011·深圳调研)一根粗细均匀的金属导线,两端加上恒定电压U时,通过金属导线的电流强度为I,金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v,若将金属导线均匀拉长,使其长度变为原来的2倍,仍给它两端加上恒定电压U,则此时( )

IA.通过金属导线的电流为 2

IB.通过金属导线的电流为 4

vC.自由电子定向移动的平均速率为 2

vD.自由电子定向移动的平均速率为 4

6.某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小,在一次实验中,将该热敏电阻与一小灯泡串联,通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图4所示,M为两元件的伏安曲线的交点。则关于热敏电阻和小灯泡的下列说法中正确的是(

)

图4

A.图中图线a是小灯泡的伏安曲线,图线b是热敏电阻的伏安曲线

B.图中图线b是小灯泡的伏安曲线,图线a是热敏电阻的伏安曲线

C.图线中的M点,表示该状态小灯泡的电阻大于热敏电阻的阻值

D.图线中M点对应的状态,小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等

7. (2011·镇江模拟)如图5所示,电阻R1=20 Ω,电动机绕线电阻R2=10 Ω,当电键S

断开时,电流表的示数是I1=0.5 A;当电键S合上后,电动机转动起来,电路两端的电压不变,此时电流表的示数I和电路消耗的电功率P应满足(

)

图5

A.I=1.5 A

C.P=15 W B.I<1.5 A D.P<15 W

8.(2012·武汉模拟)某集装箱吊车的交流电动机输入电压为380 V,当吊车以0.1 m/s的速度匀速吊起总质量为5.7×103 kg的集装箱时,测得电动机的电流为20 A,g取10 m/s2,则( )

A.电动机的内阻为4.75 Ω

B.电动机的输出电压为285 V

C.电动机的输出功率为7.6×103 W

D.电动机的工作效率为75%

9. (2012·西安联考)小灯泡通电后,其电流I随所加电压U变化的图线如图6所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,下列说法中正确的是(

)

图6

A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小

UB.对应P点,小灯泡的电阻为R= I2

UC.对应P点,小灯泡的电阻为R= I2-I1

D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积

三、计算题

10.(2011·上海模拟)通过某一金属氧化物制成的导体棒P中的电流遵循I=KU3的规律,其中K=0.02 A/V3,现将该棒P与一个遵从欧姆定律的电阻器Q串联在一起后,接在一个两端电压为6.0 V的电源上,则电路中的电流为0.16 A,所串联的电阻器Q的阻值是多少?

11.(2012·四川高考)四川省“十二五”水利发展规划指出,若按现有供水能力测算,我省供水缺口极大,蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一。某地要把河水抽高20 m,进入蓄水池,用一台电动机通过传功效率为80%的皮带,带动效率为60%的离心水泵工作。工作电压为380 V,此时输入电动机的电功率为19 kW,电动机的内阻为0.4 Ω。已知水的密度为1×103 kg/m3,重力加速度取10 m/s2。求:

(1)电动机内阻消耗的热功率;

(2)将蓄水池蓄入864 m3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度)。

12.如图7所示,在相距40 km的A、B两地架两条输电线,电阻共为800 Ω,如果在A、B间的某处发生短路,这时接在A处的电压表示数为10 V,电流表的示数为40 mA,求发生短路处距A处有多远?

图7

答 案

课时跟踪检测(二十九)

l1.选B b图线的斜率大,表示电阻小,由电阻定律,R=ρb代表的电阻丝粗,选S

项B正确,A、C错误;电阻是导体本身的性质,与电阻两端的电压无关,选项D错误。

2.选C 可以设想将电阻片沿AB、CD直径分为四部分,AC、AD部分电阻大于BC、BD部分电阻。接在AB两端可视为AD与BD串联,AC与BC串联,然后并联;接在CD两端可视为AC与AD串联,BC与BD串联,然后并联;由串联并联电路知识可知,接在CD两端电阻小,接在CD两端电阻片热功率大,选项C正确。

P3.选A 由P=UI可知,该电热水器在额定电压下处于加热状态时的电流为:IU

1 500 A=6.8 A,故选项A正确。 220

4.选C 电动机输入功率为UI,内阻发热消耗功率为I2R1,电动机输出的机械功率P等于UI-I2R1,选项C正确。

5.选BC 金属导线均匀拉长2倍,则导线的横截面积变为原来的1/2,由电阻定律可得,导线的电阻变为原来的4倍,由欧姆定律可得,通过金属导线的电流变为原来的1/4,即为I/4,A错误,B正确;由电流的微观表达式I=neSv可以解得,金属导线中自由电子定向移动的平均速率变为原来的1/2,即为v/2,D错误,C正确。

6.选BD 小灯泡的灯丝是一个纯电阻,其灯丝温度会随着通电电流而增大,阻值也随着增大,所以图中b是小灯泡的伏安曲线;同理可知,热敏电阻的温度随着通电电流增大,其阻值会逐渐减小,图线a是热敏电阻的伏安曲线,选项B正确;两图线的交点M,表示此状态两元件不仅电流相同,电压也相同,所以此时两者阻值相同,功率也相同,选项C错误D正确。

7.选BD 当电键S断开时,电动机没有通电,欧姆定律成立,所以电路两端的电压U=I1R1=10 V;当电键S合上后,电动机转动起来,电路两端的电压U=10 V,通过电动机的电流应满足UI2>I22R2,故I2<1 A;所以电流表的示数I<1.5 A,电路消耗的电功率P=UI<15 W,故B、D正确,A、C错误。

8.选AD 电动机输出功率为P=mgv=5.7×103×10×0.1 W=5.7×103 W;由UI=P+I2R解得R=4.75 Ω,选项A正确C错误;电动机没有输出电压,选项B错误;电动机的工作效率为η=P/UI=75%,选项D正确。

9.选BD 在I-U图象中,图线上某点与原点的连线的斜率表示电阻的倒数,图象中连线的斜率逐渐减小,电阻应逐渐增大;对应P点,小灯泡的电压为U1,电流为I2,根据

U欧姆定律可知,小灯泡的电阻应为RP=U1I2,即为图中矩形PQOM所I2

围的面积,因此本题应选择B、D项。

10.解析:设P和Q上的电压分别为UP、UQ,对导体棒P:由I=KU3

33得:UP== V=2.0 V K0.02

则UQ=U总-UP=(6.0-2.0) V=4.0 V

U对电阻器Q:由I=R

U4.0得:RQ Ω=25 Ω。 I0.16

答案:25 Ω

11.解析:(1)设电动机的电功率为P,则

P=UI①

设电动机内阻r上消耗的热功率为Pr,则

Pr=I2r②

代入数据解得

Pr=1×103 W③

(2)设蓄水总质量为M,所用抽水时间为t。抽水高度为h,蓄水池容积为V,水的密度为ρ,则

M=ρV④

设质量为M的河水增加的重力势能为ΔEp,则ΔEp=Mgh⑤

设电动机的输出功率为P0,则P0=P-Pr⑥

根据能量守恒定律得P0t×60%×80%=ΔEp⑦

代入数据解得t=2×104 s⑧

答案:(1)1×103 W (2)2×104 s

12.解析:设发生短路处距离A处为x,据题意知,

A、B两地间的距离l=40 km,

电压表的示数U=10 V,

电流表的示数

I=40 mA=4.0×102 A, -

R总=800 Ω。

U根据欧姆定律I= R

A端到短路处的两根输电线的电阻

U10Rx= Ω=250 Ω① I4.0×10根据电阻定律可知:

2xRx=ρ② S

A、B两地间输电线的电阻为

2lR总=ρ S

由②/③得

Rx④ R总l

R250解得x==×40 km=12.5 km。 R总800

答案:12.5 km

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