（新課標(biāo)）高考物理 7.1 歐姆定律 電功及電功率達(dá)標(biāo)訓(xùn)練

第七章第一節(jié)歐姆定律電功及電功率一、選擇題(本題共10小題，每題7分，至少一個(gè)答案正確，選不全得4分，共70分)1．(·浙江理綜)功率為10W的發(fā)光二極管(LED燈)的亮度與功率為60W的白熾燈相當(dāng)．根據(jù)國(guó)家節(jié)能戰(zhàn)略，年前普通白熾燈應(yīng)被淘汰．假設(shè)每戶家庭有2只60W的白熾燈，均用10W的LED燈替代，估算出全國(guó)一年節(jié)省的電能最接近A．8×108kW·h B．8×1010kW·hC．8×1011kW·h D．8×1013kW·h解析用2只各為10W的LED燈代替白熾燈，節(jié)省功率2(60－10)W＝0.1kW，設(shè)白熾燈每天點(diǎn)亮5小時(shí)，則一天節(jié)省0.1kW×5h＝0.5kW·h，一年365天，全國(guó)近14億人口，約4億個(gè)家庭，則這4億個(gè)家庭一年節(jié)省4×108×365×0.5kW·h＝7.3×1010kW·h，最接近B選項(xiàng)．答案B2．我國(guó)北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的儲(chǔ)存環(huán)是周長(zhǎng)為240m的近似圓形軌道，當(dāng)環(huán)中的電流是10mA時(shí)(設(shè)電子的速度是3×107m/s)，在整個(gè)環(huán)中運(yùn)行的電子數(shù)目為(電子電荷量e＝1.6×10－A．5×1011 B．5×1010C．1×102 D．1×104解析由電流的定義式有I＝eq\f(Ne,T)，而T＝eq\f(L,v)，所以N＝eq\f(IL,ev)＝eq\f(10×10－3×240,1.6×10－19×3×107)個(gè)＝5×1011個(gè)，A正確．答案A3．對(duì)于歐姆定律，下列理解正確的是A．由I＝U/R可知，導(dǎo)體中的電流跟加在它兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比B．由R＝eq\f(U,I)可知，導(dǎo)體的電阻跟電壓成正比，跟電流成反比C．由U＝IR可知，導(dǎo)體兩端的電壓隨電阻的增大而增大D．由R＝eq\f(U,I)可知，導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí)，導(dǎo)體的電阻也為零解析導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的因素所決定，與所加的電壓、流過(guò)的電流無(wú)關(guān)，B、D均錯(cuò)；導(dǎo)體兩端的電壓由電源所決定，C錯(cuò)；由歐姆定律知，A對(duì)．答案A4．橫截面直徑為d、長(zhǎng)為l的導(dǎo)線，兩端電壓為U，當(dāng)這三個(gè)量中一個(gè)量改變時(shí)，對(duì)自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速度的說(shuō)法正確的是A．電壓U加倍時(shí)速度不變B．導(dǎo)線長(zhǎng)度l加倍時(shí)速度不變C．導(dǎo)線橫截面的直徑d加倍時(shí)速度不變D．導(dǎo)線橫截面的直徑d加倍時(shí)速度加倍解析由I＝nqvS、U＝IR和R＝ρeq\f(l,S)，得U＝ρlnqv，可知C正確．答案C5．用電器距離電源為L(zhǎng)，線路上的電流為I，為使在線路上的電壓降不超過(guò)U，已知輸電線的電阻率為ρ.那么，輸電線的橫截面積的最小值是A.eq\f(ρL,R) B.eq\f(2ρLI,U)C.eq\f(U,ρLI) D.eq\f(2UL,Iρ)解析由題意知，輸電線最大電阻R＝eq\f(U,I)，根據(jù)電阻定律得R＝ρeq\f(2L,S)，S＝eq\f(2ρLI,U)，故B正確．答案B6．(·衡水一中月考)兩根材料相同的均勻?qū)Ь€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)度方向電勢(shì)的變化如圖7－1－8所示，則A和B導(dǎo)線的橫截面積之比為A．2∶3B．1∶3C．1∶2D．3∶1解析由圖象可知兩導(dǎo)線電壓降分別為UA＝6V，UB＝4V；由于它們串聯(lián)，則3RB＝2RA；由電阻定律可知eq\f(RA,RB)＝eq\f(LAsB,LBsA)，解得eq\f(sA,sB)＝eq\f(1,3)，選項(xiàng)B正確．答案B7．如圖7－1－9所示為一未知電路，現(xiàn)測(cè)得兩個(gè)端點(diǎn)a、b之間的電阻為R，若在a、b之間加上電壓U，測(cè)得通過(guò)電路的電流為I，則該未知電路的電功率一定為A．I2R B.eq\f(U2,R)C．UI D．UI－I2R解析因不知是否為純電阻電路，故選C.答案C8．(·青島模擬)如圖7－1－10所示的電路中，電源的輸出電壓恒為U，電動(dòng)機(jī)eq\o\ac(○,M)線圈電阻與電爐L的電阻相同，電動(dòng)機(jī)正常工作，在相同的時(shí)間內(nèi)，下列判斷正確的是A．電爐放出的熱量與電動(dòng)機(jī)放出的熱量相等B．電爐兩端電壓小于電動(dòng)機(jī)兩端電壓C．電爐兩端電壓等于電動(dòng)機(jī)兩端電壓D．電動(dòng)機(jī)消耗的功率等于電爐消耗的功率解析電爐是純電阻，電動(dòng)機(jī)是非純電阻，由于電爐和電動(dòng)機(jī)構(gòu)成串聯(lián)電路，通過(guò)二者的電流相等，由Q＝I2Rt知，A正確；由IUM＞I2RM，得UM＞IRM，而UL＝IRL，所以UM＞UL，B正確，C錯(cuò)誤；PM＝IUM＞PL＝IUL，D錯(cuò)誤．答案AB9．如圖7－1－11所示，用輸出電壓為1.4V、輸出電流為100mA的充電器對(duì)內(nèi)阻為2Ω的鎳－氫電池充電．下列說(shuō)法正確的是A．電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為0.12WB．充電器輸出的電功率為0.14WC．充電時(shí)，電池消耗的熱功率為0.02WD．充電器把0.14W的功率儲(chǔ)蓄在電池內(nèi)解析充電器對(duì)電池的充電功率為P總＝UI＝0.14W，電池充電時(shí)的熱功率為P熱＝I2r＝0.02W，所以轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為P化＝P總－P熱＝0.12W，因此充電器把0.12W的功率儲(chǔ)蓄在電池內(nèi)，故A、B、C正確，D錯(cuò)誤．答案ABC10．(·太原模擬)一白熾燈泡的額定功率與額定電壓分別為36W與36V．若把此燈泡接到輸出電壓為18V的電源兩端，則燈泡消耗的電功率A．等于36W B．小于36W，大于9WC．等于9W D．小于9W解析當(dāng)燈泡兩端加36V的電壓時(shí)，燈泡能夠正常工作，消耗的電功率為36W，此時(shí)燈泡的電阻為36Ω.當(dāng)燈泡兩端加上18V的電壓時(shí)，燈泡不能正常工作，消耗的電功率必然小于36W，而此時(shí)燈絲的溫度要比加36V時(shí)的低，則工作時(shí)的電阻必然小于36Ω，則由公式P＝eq\f(U2,R)可以得出此時(shí)消耗的電功率要大于9W，故B選項(xiàng)正確．答案B二、計(jì)算題(本大題共2小題，共30分．要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11．(12分)如圖7－1－12甲所示為一測(cè)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(shí)，求電解液的電阻率ρ是多少？解析由題圖乙可求得電解液的電阻為R＝eq\f(U,I)＝eq\f(10,5×10－3)Ω＝2000Ω由題圖甲可知電解液長(zhǎng)為：l＝a＝1m截面積為：S＝bc＝0.02m結(jié)合電阻定律R＝ρeq\f(l,S)得ρ＝eq\f(RS,l)＝eq\f(2000×0.02,1)Ω·m＝40Ω·m.答案40Ω·m12．(18分)電動(dòng)自行車是目前一種較為時(shí)尚的代步工具，某廠生產(chǎn)的一種電動(dòng)自行車，設(shè)計(jì)質(zhì)量(包括人)為m＝80kg，動(dòng)力電源選用能量存儲(chǔ)量為“36V、10Ah”(即輸出電壓恒為36伏，工作電流與工作時(shí)間的乘積為10安培小時(shí))的蓄電池(不計(jì)內(nèi)阻)，所用電源的額定輸出功率P＝180W，由于電動(dòng)機(jī)發(fā)熱造成的損耗(其他損耗不計(jì))，自行車的效率為η＝80%.如果自行車在平直公路上行駛時(shí)所受阻力跟行駛速率和自行車對(duì)地面的壓力的乘積成正比，即Ff＝kmgv，其中k＝5.0×10－3s·m－1，g取10m/s2.求：(1)該自行車保持額定功率行駛的最長(zhǎng)時(shí)間是多少？(2)自行車電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為多少？(3)自行車在平直的公路上能達(dá)到的最大速度為多大？解析(1)根據(jù)公式：P＝IU，I＝5A再根據(jù)電池容量可得t