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1、1 考点规范练考点规范练 2626 电阻定律电阻定律 欧姆定律欧姆定律 焦耳定律焦耳定律 一、单项选择题 1 1.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 答案 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,
2、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。 2 2. 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 2 答案 B 解析b图线的斜率大,表示电阻小,由电阻定律R=,可知b代表的电阻丝较粗,选项 B 正确,A、C 错误;电阻 l S 是导体本身的性质,与电阻两端的电压无关,选项 D 错误。 3 3.如图所示,两个
3、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 答案 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=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 l S 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。 U d 4 4.用电器到发电厂的距离
4、为l,线路上的电流为I,已知输电线的电阻率为。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. l R 2lI U U lI 2Ul I 答案 B 3 解析输电线的总长为 2l,由公式R=、R=得S=,故 B 正确。 U I L S 2lI U 5 5.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
5、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. kl neS kl ne2S kS nel kS ne2l 答案 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。 U l kvl e U I = kl ne2S 6 6. 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 B.B点的电阻为 40 C.导体的电阻因温度的影响改变了 1 D.导体的电阻因温度的影响改变了 9 答案 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R
6、A=30,RB=40,所以 R=RB-RA=10, 3 0.1 6 0.15 故 B 对,A、C、D 错。 4 二、多项选择题 7 7.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% Ir U 答案 BC 8 8.右图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
7、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 B.电动机线圈的电阻为 1210 3 C.当电吹风吹热风时,电热丝每秒消耗的电能为 1 000 J D.当电吹风吹热风时,电动机每秒消耗的电能为 120 J 5 答案 AD 解析电吹风吹热风时电热丝消耗的功率为P=1000W-120W=880W,对电热丝由P=可得其电阻R=55,选 U2 R U2 P = 2202 880 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;
8、当电吹风吹热风 时,电热丝每秒消耗的电能为 880J,选项 C 错误;不管电吹风吹热风还是吹冷风,电动机每秒消耗的电能都是 120J,选项 D 正确。 9 9.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= U1 I2 C.对应P点,小灯泡的电阻为R= U1 I2- I1 D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积 答案 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
9、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。 U1 I2 三、非选择题 6 1010.神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类。现代生物学认为,髓鞘是由多层(几十层到几百层不 等)类脂物质髓质累积而成的,髓质具有很大的电阻。已知蛙有髓鞘神经,髓鞘的厚度只有 2 m 左右。而 它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达 1.6105。 (1)若不计髓质片层间的接触电阻,计算髓质的电阻率。
10、(2)若有一圆柱体是由髓质制成的,该圆柱体的体积为 32 cm3,当在其两底面上加上 1 000 V 的电压时,通过 该圆柱体的电流为 10A,求圆柱体的圆面半径和高。 答案(1)8106m (2)4 cm 2 cm 解析(1)由电阻定律R=得=m=8106m。 l S RS l = 1.6 105 1.0 10 - 4 2 10 - 6 (2)由部分电路欧姆定律得R= U I 由圆柱体体积公式得 r2h=V 又R= h r2 联立解得r=4cm,h=2cm。 1111. 如图所示,A为电解槽,M 为电动机,N为电热炉,恒定电压U=12 V,电解槽内阻RA=2 ,当 S1闭合,S2、S3断开
11、时,A 示数为 6 A;当 S2闭合,S1、S3断开时,A 示数为 5 A,且电动机输出功率为 35 W;当 S3闭合,S1、S2断开时, A 示数为 4 A。求: (1)电热炉的电阻及发热功率; 7 (2)电动机的内阻; (3)在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率。 答案(1)2 72 W (2)1 (3)16 W 解析(1)电热炉为纯电阻元件,由欧姆定律得R=2。 U I1 = 12 6 其发热功率为P=UI1=126W=72W。 (2)电动机为非纯电阻元件,由能量守恒定律得UI2=RM+P输出 I22 所以RM=1。 UI2- P输出 I22 = 12 5 - 35 52 (3)电解槽
12、为非纯电阻元件,由能量守恒定律得P化=UI3-RA I32 所以P化=(124-422)W=16W。 1212.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 1.0105 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
13、 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) 答案(1)2.19105 kWh(或 7.8841011 J) (2)900 盏 (3) 1 4 解析(1)P=1.0105W=100kW t=3656h=2190h 8 E=Pt=2.19105kWh(或E=7.8841011J)。 (2)P=101kW+n0.1kW,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=, U2 R得 P1 P2 = ( U1 U2) 2 所以P2=,即为正常工作时的 。 P1 ( U1 U2) 2 = P1 4 1 4
