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1、第 1 讲 电流 电阻 电功 电功率第 1 讲 电流 电阻 电功 电功率 A 级基础练 1关于电流，下列说法中正确的是( ) A通过导体横截面的电荷量越多，电流越大 B电子运动的速率越大，电流越大 C单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大 D因为电流有方向，所以电流是矢量 解析：C 电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量，故 A 错，C 对；电流 的微观表达式IneSv，电流的大小由单位体积的电荷数、每个电荷所带电荷量、导体的横 截面积和电荷定向移动的速率共同决定，故 B 错 ； 矢量运算遵循平行四边形定则，标量的运 算遵循代数法则，电流的运算遵循代数法则，故电流是标量
2、，故 D 错 2把两根同种材料做成的电阻丝，分别接在两个电路中，甲电阻丝长为l，直径为d， 乙电阻丝长为 2l，直径为 2d，要使两电阻丝消耗的功率相等，加在两电阻丝上的电压应满 足( ) A.1 B. U甲 U乙 U甲 U乙 2 2 C. D.2 U甲 U乙 2 U甲 U乙 解析：C 根据电阻定律，R甲，R乙，P甲，P乙，若使P甲P l S甲 2l S乙 U 2 甲 R甲 U 2 乙 R乙 乙，即 ，2，所以，选项 C 正确 U 2 甲 R甲 U 2 乙 R乙 U 2 甲 U 2 乙 R甲 R乙 l (d 2) 2 2l d2 U甲 U乙 2 3(2019浙江杭州五校联盟一诊)如图所示为A、
3、B两电阻的伏安特性曲线，关于两电 阻的描述正确的是( ) A电阻A的电阻随电流的增大而减小，电阻B的阻值不变 B在两图线交点处，电阻A的阻值等于电阻B的阻值 C在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻B的阻值 D在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B的阻值 解析：B 由图可知，电阻A的UI图象的斜率越来越大，故A的电阻随电流的增大 而增大，电阻B的阻值不变，故选项 A 错误 ； 两图象的交点处，电流和电压均相同，则由欧 姆定律可知，两电阻的阻值相等，故选项 B 正确，选项 C、D 错误 4(多选)一辆电动观光车蓄电池的电动势为E，内阻不计，当空载的电动观光车以大 小为v的速度匀速行驶时，流过电动机
4、的电流为I，电动车的质量为m，电动车受到的阻力 是车重的k倍，忽略电动观光车内部的摩擦，则( ) A电动机的内阻为RE I B电动机的内阻为R E I kmgv I2 C电动车的工作效率kmgv EI D电动机的发热效率EIkmgv EI 解析：BCD 根据能量守恒定律，EII2Rkmgv，所以电动机的内阻为R ， E I kmgv I2 选项 A 错误，B 正确 ； 电动车的工作效率等于输出功率与总功率之比，即，所以 C kmgv EI 正确；电动机的发热效率，D 正确 EIkmgv EI 5有一长方体导体，长a、宽b、高h之比为 632，它的六个面的中心各焊接一根 电阻不计的导线，如图所示
5、，分别将AA、BB、CC接在同一恒压电源上时，导体中电 荷的运动速度分别为v1、v2、v3.则v1v2v3为( ) A632 B111 C236 D123 解析 ： D 根据R、I 和InSqv得v， 即v ， 所以v1v2v312 L S U R U nqL 1 L 3，D 正确 6(多选)(2019四川巴中零诊)通常一次闪电过程历时 0.20.3 s，它由若干个相继 发生的闪击构成每个闪击持续时间仅 4080 s，电荷转移主要发生在第一个闪击过程 中在某一次闪电前云地之间的电势差约为 1.0109 V，云地间距离约为 1 km； 第一个闪击 过程中云地间转移的电荷量约为 6 C， 闪击持续
6、时间约为 60 s.假定闪电前云地间的电场是 均匀的根据以上数据，下列判断正确的是( ) A闪电电流的瞬时值可达到 1105 A B整个闪电过程的平均功率约为 11014 W C闪电前云地间的电场强度约为 1106 V/m D整个闪电过程向外释放的能量约为 6106 J 解析：AC 由题干知一次闪电由若干个相继发生的闪击构成，电荷转移主要发生在第 一个闪击过程中，闪电过程向外释放的能量约为WQU6.0109 J，D 项错误；一次闪电 过程历时 0.20.3 s，整个闪电过程的平均功率P2.01010 W3.01010 W，B 项错误； 依 据I ，q6 C，t60 s，知电流瞬时值可达 110
7、5 A，A 项正确；由于闪电前云地间的 q t 电场可看做匀强电场， 则根据E ，U1.0109 V，d1 000 m， 可得E1.0106 V/m， C U d 项正确 7(多选)如图所示，用输出电压为 1.4 V、输出电流为 100 mA 的充电器对内阻为 2 的镍氢电池充电下列说法正确的是( ) A电能转化为化学能的功率为 0.12 W B充电器输出的电功率为 0.14 W C充电时，电池消耗的热功率为 0.02 W D充电器把 0.14 W 的功率储存在电池内 解析 ： ABC 充电器的输出功率为P出IU0.11.4 W0.14 W， 故B正确 ； 热功率为 ：P 热I2R0.122
8、W0.02 W，故 C 正确 ； 电能转化为化学能的功率为 ：P转P出P热 0.12 W，故 A 正确，D 错误 B 级能力练 8如图所示为一磁流体发电机示意图，A、B是平行正对的金属板，等离子体(电离的 气体，由自由电子和阳离子构成，整体呈电中性)从左侧进入，在t时间内有n个自由电子 落在B板上，则关于R中的电流大小及方向判断正确的是( ) AI，从上向下 ne t BI，从上向下 2ne t CI，从下向上 ne t DI，从下向上 2ne t 解析 ： A 由于自由电子落在B板上，则A板上落上阳离子，因此R中的电流方向为自 上而下，电流大小I ，A 项正确 q t ne t 9 (201
9、9湖南长沙调研)改革开放以来， 人们的生活水平和生活质量有了较大的改善， 电冰箱、 空调机、 电视机等家用电器得到了普遍使用 根据图中铭牌上提供的信息， 判断在 12 小时内正常使用的电冰箱与连续运转的电风扇消耗电能的情况是( ) BC65B电冰箱 额定电压220 V 工作频率50 Hz 额定功率70 W 耗电量0.5 kWh/24 h PS69电风扇 规格400 mm 额定电压220 V 工作频率50 Hz 额定功率65 W A电冰箱比电风扇多 B电风扇比电冰箱多 C电风扇与电冰箱一样多 D电冰箱比电风扇可能多，也可能少 解析 ： B 依据电冰箱铭牌可知， 电冰箱在 12 h 内消耗电能 0
10、.25 kWh， 而电风扇在 12 h 内消耗电能WPt0.78 kWh，B 项正确 10(2019内江模拟)两根材料相同的均匀导线x和y，其中，x长为l，y长为 2l， 串联在电路中时沿长度方向的电势随位置的变化规律如图所示，那么，x和y两导线的 电阻和横截面积之比分别为( ) A31 16 B23 16 C32 15 D31 51 解析 ： A 由题图可知， 两导线两端的电压之比为 31， 电流相同， 则电阻之比为 31， 由电阻定律R得横截面积S，横截面积之比 ，A 正确 l S l R Sx Sy lx ly Ry Rx 1 2 1 3 1 6 11(2019广州模拟)定值电阻R1、R
11、2、R3的阻值均为 2 ，在电路中所消耗的电功率 的最大值分别为 10 W、10 W、2 W，现将这三个电阻按照如图所示的方式连接，则这部分电路 消耗的电功率的最大值为( ) A22 W B12 W C15 W D16 W 解析：B 由题意知R1R2R32 ，P1m10 W，P2m10 W，P3m2 W，首先分析两个 并联电阻R2、R3所允许消耗的最大功率因为R2与R3并联，则两端电压相等，由公式PU 2 R 知道，R2与R3所消耗的功率一样已知R2与R3本身允许的最大功率分别是 10 W 和 2 W，所 以R2、R3在该电路中的最大功率都是 2 W，否则会超过R3的最大功率再分析R1在电路中
12、 允许的最大功率把R2与R3看成一个并联电阻R，则电路就是R1与R串联，而串联电 路所流过的电流一样，再由PI2R知道，R1与R所消耗功率之比为R1R，R2与R3的并 联阻值R， 即2， 所以R1消耗的功率是并联电阻R的两倍， 则R1消耗的功率是24 R2 2 R1 R W8 W10 W，所以这部分电路消耗的总功率最大为 2 W2 W8 W12 W 12一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端电压U变化的关系图象如图 甲所示，若将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端，3 个用电器消耗 的电功率均为P，现将它们连接成如图乙所示的电路，接在该电源的两端，设电阻器D和电
13、阻R1、R2消耗的电功率分别是PD、P1、P2，则下列说法中正确的是( ) AP14P2 BPDP 4 CPDP2 DP14P2 解析：D 由于电阻器D与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端时， 三者功率相同，则此时三者电阻相等当三者按照题图乙所示的电路连接时，电阻器D两端 的电压小于U，由题图甲可知，电阻器D的电阻增大，则有RDR1R2，而RD与R2并联，电 压相等，根据P，则有PDP2，C 错误；由欧姆定律可知，电流IDI2，又I1I2ID， U2 R 故I12I2，根据PI2R，则有P14P2，A 错误，D 正确；由于电阻器D与电阻R2的并联电 阻RR1，所以D两端的电压
14、小于 ，且D阻值变大，则PD ，B 错误 U 2 P 4 13(多选)额定电压均为 220 V的白炽灯 L1和 L2的UI特性曲线如图甲所示，现将和 L2 完全相同的 L3与 L1和 L2一起按如图乙所示电路接入 220 V 电路中，则下列说法正确的是 ( ) AL2的额定功率为 99 W BL2的实际功率为 17 W CL2的实际功率比 L3的实际功率小 17 W DL2的实际功率比 L3的实际功率小 82 W 解析：ABD 由 L2的伏安特性曲线可得，在额定电压 220 V 时的电流为 0.45 A，则 L2 的额定功率为P额U额I额99 W，选项 A 正确；图示电路为 L1和 L2串联再
15、与 L3并联，所 以L1和L2串联后两端的总电压为220 V，那么流过L1和L2的电流及两灯的电压满足I1I2，U1 U2220 V，由 L1和 L2的UI图线可知，I1I20.25 A，U1152 V，U268 V，故灯 L2 的实际功率P2I2U217 W，故选项 B 正确 ； 由于 L3两端的电压为 220 V，故P3P额99 W， 则P3P282 W，故选项 C 错误，选项 D 正确 14某个由导电介质制成的电阻截面如图所示，导电介质的电阻率为，制成内外半 径分别为a和b的半球壳层形状(图中阴影部分)，半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导 电介质的球心成为一个引出电极， 在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为 另外一个电极，设该电阻的阻值为R.下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的，你可 能不会求解R，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断根据你 的判断，R的合理表达式应为( ) AR BR ba 2ab ba 2ab CR DR ab 2ba ab 2ba 解析：B 根据R，从单位上看，答案中，分子应是长度单位，而分母应是面积单位， l S 只有 A、B 符合单位，C、D 错误 ； 再代入特殊值，若ba，球壳无限薄，此时电阻为零，因 此只有 B 正确，A 错误