高考物理一轮复习 考点规范练习本23 电阻定律欧姆定律焦耳定律（含答案解析）

2020版高考物理 考点规范练习本23

电阻定律欧姆定律焦耳定律

1.电阻R1和R2分别标有“2 Ω　1.0 A”和“4 Ω　0.5 A”，将它们串联后接入电路中，如图所示，则此电路中允许消耗的最大功率为(　　)

A．1.5 W          B．3.0 W        C．5.0 W           D．6.0 W

2.在长度为l、横截面积为S、单位体积内自由电子数为n的金属导体两端加上电压,导体中就会产生匀强电场。导体内电荷量为e的自由电子在电场力作用下先做加速运动,然后与做热运动的阳离子碰撞而减速,如此往复……所以,我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v(不随时间变化)的定向运动。已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v成正比,即Ff=kv(k是常量),则该导体的电阻应该等于(　　)

A.                       B.                         C.                           D.

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

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

4.某一导体的伏安特性曲线如图中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

5.用电器到发电厂的距离为l,线路上的电流为I,已知输电线的电阻率为ρ。为使线路上的电压不超过U。那么,输电线的横截面积的最小值为(　　)

A.                        B.                          C.                              D.

6.下图中的四个图象中，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U2之间函数关系的是(　　)

7.关于电阻率,下列说法正确的是(　　)

A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能越好

B.各种材料的电阻率大都与温度有关,金属的电阻率随温度升高而减小

C.所谓超导体,是当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为无穷大

D.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常用它们制作标准电阻

8.如图所示,两个截面不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中,两端电压为U,则(　　)

A.通过两棒的电流不相等

B.两棒的自由电子定向移动的平均速率相同

C.两棒内的电场强度不同,细棒内电场强度E1小于粗棒内电场强度E2

D.细棒的电压U1大于粗棒的电压U2

9.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

B．电动机线圈的电阻为  Ω

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

10.在如图甲所示的电路中，电源电动势为 3.0 V，内阻不计，灯L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关闭合后，下列说法正确的是(　　)

A．灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍

B．灯泡L1的电阻为7.5 Ω

C．灯泡L2消耗的电功率为0.75 W

D．灯泡L3消耗的电功率为0.30 W

11. (多选)现用充电器为一手机电池充电,等效电路如图所示,充电器电源的输出电压为U,输出电流为I,手机电池的内阻为r,下列说法正确的是(　　)

A.充电器输出的电功率为UI+I2r

B.电能转化为化学能的功率为UI-I2r

C.电池产生的热功率为I2r

D.充电器的充电效率为×100%

12. (多选)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线在P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法正确的是(　　)

A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大

B.对应P点,小灯泡的电阻为R=

C.对应P点,小灯泡的电阻为R=

D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积

13.为保护自然环境,开发绿色能源,实现旅游与环境的协调发展,某植物园的建筑屋顶装有太阳能发电系统,用来满足园内用电需求。已知该发电系统的输出功率为1.0×105 W,输出电压为220 V。问:

(1)按平均每天太阳照射6小时计,该发电系统一年(按365天计)能输出多少电能?

(2)该太阳能发电系统除了向10台1 000 W的动力系统正常供电外,还可以同时供园内多少盏额定功率为100 W、额定电压为220 V的照明灯正常工作?

(3)由于发电系统故障,输出电压降为110 V,此时每盏额定功率为100 W、额定电压为220 V的照明灯消耗的功率是其正常工作时的多少?(设照明灯的电阻恒定)

14.一台小型电动机在3 V电压下工作，用此电动机提升所受重力为4 N的物体时，通过它的电流是0.2 A．在30 s内可使该物体被匀速提升3 m．若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：

(1)电动机的输入功率；

(2)在提升重物的30 s内，电动机线圈所产生的热量；

(3)线圈的电阻．

答案解析

1.答案为：A；

解析：两电阻的额定电流不同，R2允许通过的最大电流为0.5 A，为保证电路安全，电路允许通过的最大电流I=0.5 A，所以，此电路中允许消耗的最大功率为P=I2(R1＋R2)=1.5 W.

2.答案为：B；

解析：电子定向移动,由平衡条件得kv=e,则U=,导体中的电流I=neSv,电阻R=,

选项B正确。

3.答案为：B；

解析：b图线的斜率大,表示电阻小,由电阻定律R=ρ,可知b代表的电阻丝较粗,选项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。

4.答案为：B；

解析：根据电阻的定义式可以求出A、B两点的电阻分别为RA=Ω=30Ω,RB=Ω=40Ω,

所以ΔR=RB-RA=10Ω,故B对,A、C、D错。

5.答案为：B；

解析：输电线的总长为2l,由公式R=、R=ρ得S=,故B正确。

6.答案为：C；

解析：

白炽灯泡为纯电阻，其功率表达式为P=，而U越大，电阻越大，图象上对应点与原点连线的斜率越小，故选项C正确．

7.答案为：D；

解析：电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,说明其导电性能越差,A错;各种材料的电阻率大都与温度有关,纯金属的电阻率随温度升高而增大,超导体是当温度降低到某个临界温度时,电阻率突然变为零,B、C均错;某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常用于制作标准电阻,D对。

8.答案为：D；

解析：由于两棒串联,所以电流相等,A错误;由I=nqSv可知,两棒电流相等,而两棒横截面积不同,两棒的自由电子定向移动的平均速率不同,B错误;由R=ρ可知,细棒的电阻大,由串联分压原理可知细棒的电压U1大于粗棒的电压U2,又由E=可知细棒内电场强度E1大于粗棒内电场强度E2,所以C错误,D正确。

9.答案为：A；

解析：

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．

10.答案为：D；

解析：

由于小灯泡L2、L3串联后与L1并联，所以L1两端电压是L2或L3两端电压的2倍，L2或L3两端电压是1.5 V，由小灯泡的伏安特性曲线可知灯泡L2中的电流是0.20 A，灯泡L1两端的电压是3 V，灯泡L1中的电流是0.25 A，A错误；由欧姆定律可得灯泡L1的电阻为R==12 Ω，B错误；由P=UI得灯泡L2(或L3)消耗的电功率P2=U2I2=1.5×0.20 W=0.30 W，C错误，D正确．

11.答案为：BC；

12.答案为：ABD；

解析：在I-U图像中,图线上的点与O点的连线的斜率表示该点所对应的电压、电流下电阻的倒数,图像中连线的斜率逐渐减小,电阻逐渐增大,A正确;对应P点,小灯泡的电压为U1,电流为I2,根据欧姆定律可知,小灯泡的电阻应为R=,B正确,C错误;对应P点,小灯泡的功率为P=U1I2,即为题图中矩形PQOM所围的面积,D正确。

13.解：

(1)P=1.0×105W=100kW

t=365×6h=2190h

E=Pt=2.19×105kW·h(或E=7.884×1011J)。

(2)P=10×1kW+n·0.1kW,得n=900(盏)。

(3)设P1和U1分别为照明灯正常工作时的功率和电压,P2和U2分别为供电系统发生故障后照明灯的实际功率和电压。

由功率公式P=,

所以P2=,即为正常工作时的四分之一。

14.解：

(1)电动机的输入功率P入=UI=3×0.2 W=0.6 W.

(2)电动机提升重物的机械功率P机=Fv=4× W=0.4 W.

根据能量关系P入=P机＋PQ，得热功率PQ=P入－P机=(0.6－0.4) W=0.2 W.

所产生的热量Q=PQt=0.2×30 J=6 J.

(3)根据焦耳定律Q=I2Rt，得线圈的电阻R== Ω=5 Ω.