高中物理 知识点考点解析含答案 巩固练习 电功和电热、焦耳定律、电阻定律 基础

【巩固练习】

一、选择题

1．关于电功的说法中，错误的是（ ）

A．导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功

B．电流做功的过程，就是电能转化为其他形式的能的过程

C．电流做功消耗的能量由电源供给

D．电功就是电能

2．（2014 玉溪一中期中）如图所示，R1和R2都是“100Ω 4W”的电阻，R3是“100Ω 1W”

的电阻，A、B两端允许输入最大电功率是（ ）

A、1.5W B、3W C、W D、9W

3．加在某电动机上的电压是U（V），电动机消耗的电功率为P（W），电动机线圈的电阻为r（Ω），则电动机线圈上消耗的电热功率为（ ）

A．P B． C． D．

4．如图所示，电阻R1=20Ω，电动机线圈的阻值R2=10Ω．当开关打开时，电流表的示数是I0=0.5 A，当开关合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是（ ）

A．I=1.5 A B．I＜1.5 A C．P=15 W D．P＜15 W

5．导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是（ ）

A．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比

B．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比

C．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比

D．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比

6．下列关于电阻率的说法中正确的是（ ）

A．电阻率与导体的长度和横截面积S有关

B．电阻率表征了材料的导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关

C．电阻率大的导体，电阻一定很大

D．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制成电阻温度计

7．（2014 东莞校级期中）标有“220 V、15 W”和“12 V、15 W”的甲、乙两灯泡相比较，下列说法正确的是（ ）

A．甲灯丝短而粗，乙灯丝细而长

B．正常发光时，甲比乙更亮些

C．正常发光时，甲灯的电流比乙灯大

D．甲、乙灯串联使用时，甲灯两端的电压比乙灯大

8．在“测定金属的电阻率”的实验中，由可知，对实验结果的准确性影响最大的是（ ）

A．导线直径d的测量 B．电压U的测量

C．电流I的测量 D．导线长度的测量

二、填空题

9．两根完全相同的金属导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根导线对折后绞合起来，则它们的电阻之比为________，若加上相同电压，则相同时间内通过导线横截面的电荷量之比为________．

10．（2015 西安交大附中三模）某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”。现用如下图所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应。已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材：

A．电源E（3 V，内阻约为1 Ω） B．电流表A1（0.6 A，内阻r1约为1 Ω）

C．电流表A2（0.6 A，内阻r2＝5Ω） D．开关S，定值电阻R0

①为了较准确地测量电阻Rx的阻值，请将电流表A2接入虚线框内并画出其中的电路图。

②在电阻Rx上加一个竖直向下的力F（设竖直向下为正方向），闭合开关S，记下电表读数，A1的读数为I1，A2的读数为I2，则Rx＝______________（用字母表示）。

③改变力的大小，得到不同的Rx值，然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大小，得到不同的Rx值，最后绘成的图像如右上图所示。当F竖直向下（设竖直向下为正方向）时，可得Rx与所受压力F的数值关系是Rx＝________。（各物理量单位均为国际单位）。

④定值电阻R0的阻值应该选用________________。

A．1 Ω         B．5 Ω            C．10 Ω             D．20 Ω

三、解答题

11．如图所示，用直流电动机提升重物，重物的质量m=50 kg，电源供电电压为110 V，不计各处摩擦．当电动机v=0.9 m／s的恒定速度向上匀速提升重物时，电路中的电流为5 A，则电动机线圈中的电阻为多大？（g取10 m／s2）

12．保护自然环境，开发绿色能源，实现旅游与环境的协调发展．某植物园的建筑层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．求：

（1）按平均每天太阳照射6 h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1000 W的动力系统正常供电外，还可以同时供园内多少盏功率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倍？

13．一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表：

质量为M=70 kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力Ff恒为车和人总重的k=0.02倍，取g=10 m／s2．求：

（1）此车的永磁毂电机在额定电压下正常工作的效率；

（2）仅在永磁毂电机以额定功率提供动力的情况下，人骑自行车的最大速度；

（3）仅在永磁毂电机以额定功率提供动力的情况下，当车速为v1=1.0 rn／s时人骑车的最大加速度．

【答案与解析】

一、选择题

1．【答案】 D

【解析】本题考查电场力做功．根据电场力做功的定义及特点，可以判断A、B、C均正确．电功是电能转化为其他形式能量的量度，功和能量是不同的概念，D错．

2．【答案】 A

【解析】由可得，电阻R1、R2的额定电压为，

额定电流为；R1和R2串联部分的额定电流均为0.2A，故串联电路的额定电流为0.2A，而额定电压为2倍的20V，即40V；

电阻R3的额定电压为，

额定电流为

故总的额定电压取并联电路额定电压的较小值，为10V；

总电阻为

故最大功率为：

3．【答案】 C

【解析】本题考查电功率．电热功率P热=I2r，因为P=IU，，所以．故正确答案为C．

4．【答案】 BD

【解析】由题意知，电路两端的电压U=R1I0=10 V，闭合开关后，当电压全部加在电动机的内阻上时，它的电流为1 A，但只有一部分电压加在电动机内阻上，所以I＜1.5 A，B对；同理电动机所消耗的功率也小于10 W，则电路消耗的电功率P＜15 W，D正确，故选B、D．

5．【答案】 A

【解析】根据电阻定律：，可见当横截面积S一定时，电阻R与长度L成正比，A正确．

6．【答案】 B

【解析】电阻率反映材料导电能力的强弱．只与材料及温度有关，与导线的长度和横截面积无关，故A错，B对；由知大，R不一定大，故C错；有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，用来制作标准电阻，故D错．

7．【答案】 D

【解析】由得，由此可知

甲灯电阻大，灯丝细而长，乙灯电阻小，灯丝短而粗，A错；

因为两灯额定功率相等，所以正常发光时，两灯一样亮，B错；

由得，因为，所以，C错；

因为，所以串联时， D对。

8．【答案】 A

【解析】式中，d的方次最大，故d对实验的准确性影响最大，A正确．

二、填空题

9．【答案】 16∶1 1∶16

【解析】导线均匀拉长到原来的2倍时，横截面积变为原来的，设两根导线原来长为L，面积为S，则拉长后L1=2L，；对折后，S2=2S，由可知：．又根据，，U1=U2，t1=t2，则Q1∶Q2=R2∶R1=1∶16．

10．【答案】（1）如图所示；（2）；（3）；（4）B

【解析】（1）由于题目中没有电压表，为了比较准确测量电阻的阻值，由于知道电流表

的阻值，所以用电流表的作为电压表使用，电流表连在干路上即可求出电阻的阻值．电路图如图所示：

（2）根据串并联和欧姆定律得：，

（3）从图象上可以看出压力方向改变，其阻值不变，其电阻与压力关系为一次函数，

由图象可得：

（4）电路最小总电阻为：

则保护电阻阻值约为：，故B正确。

三、解答题

11．【答案】 4Ω

【解析】设电动机线圈的电阻为r，由题意可知，电源提供的电能转化为电动机线圈发热而增加的内能和电动机对外输出的机械能，而电动机输出的能用来增加被提升重物的机械能，由能的转化和守恒得：UI=I2r+mgv，解得电动机线圈的电阻为。

12．【答案】（1）7.884×1011 J或2.19×105 kW·h （2）900盏 （3）

13．【答案】（1）85.7％ （2）6.0 m／s（3）1.0 m／s。

【解析】（1）由表可知，电机的额定电压为U0=40 V，额定电流为I0=3.5 A，所以电机正常工作时输人功率为P入=U0I0=140 W．又因电机的输出功率为P出=120 W，所以电机的功率为．（2）行驶时所受阻力为f=k(M+m)g，式中m为车的质量．当达到最速度vm时，应有P出=fvm，所以最大速度．（3）当车速为v1=1.0 m／s时，牵引力．设此时车的加速度为n，根据牛顿第二定律F－f=(M+m)a，解得a=1.0 m／s2．

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