2025版高考物理一輪復習課后限時作業(yè)30歐姆定律電阻定律焦耳定律及電功率含解析新人教版

PAGEPAGE7課后限時作業(yè)30歐姆定律電阻定律焦耳定律及電功率時間：45分鐘1．下列關(guān)于電功、電功率和焦耳定律的說法中不正確的是(A)A．電功率越大，電流做功越快，電路中產(chǎn)生的焦耳熱肯定越多B．W＝UIt適用于任何電路，而W＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t只適用于純電阻的電路C．在非純電阻的電路中，UIt>I2RtD．焦耳熱Q＝I2Rt適用于任何電路解析：電功率越大，電流做功越快，但產(chǎn)生的熱量不肯定越多，故A錯誤；W＝UIt適用于任何電路，而W＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t只適用于純電阻的電路，故B正確；在非純電阻的電路中，電功大于電熱，即UIt>I2Rt，故C正確；任何電路中求焦耳熱都要用Q＝I2Rt，故D正確．2．銅的摩爾質(zhì)量為m，密度為ρ，每摩爾銅原子中有n個自由電子．今有一根橫截面積為S的銅導線，當通過的電流為I時，電子平均定向移動的速率為(D)A．光速c B.eq\f(I,neS)C.eq\f(ρI,neSm) D.eq\f(mI,neSρ)解析：由電流表達式I＝n′eSv可得v＝eq\f(I,n′eS)，其中n′＝eq\f(n,\f(m,ρ))＝eq\f(nρ,m)，故v＝eq\f(mI,neSρ)，選項D正確．3．下圖的四個圖象中，最能正確地表示家庭常用的白熾燈在不同電壓下消耗的電功率P與電壓二次方U2之間函數(shù)關(guān)系的是(C)解析：白熾燈為純電阻，其功率表達式為P＝eq\f(U2,R)，而U越大，電阻越大，圖象上對應點與原點連線的斜率越小，C正確．4．一個內(nèi)阻可以忽視的電源給裝滿絕緣圓管的水銀供電，通過水銀的電流為0.1A．若把全部水銀倒在一個內(nèi)徑大一倍的絕緣圓管內(nèi)(恰好能裝滿圓管)，那么通過水銀的電流將是(C)A．0.4A B．0.8AC．1.6A D．3.2A解析：大圓管內(nèi)徑大一倍，即橫截面積為原來的4倍，由于水銀體積不變，故水銀柱長度變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,4)，則電阻變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,16)，因所加電壓不變，由歐姆定律知電流變?yōu)樵瓉淼?6倍，C正確．5.如圖所示，電源的電動勢為30V，內(nèi)阻為1Ω，一個標有“6V12W”的電燈與一個繞線電阻為2Ω的電動機串聯(lián)．開關(guān)閉合后，電路中的電燈正常發(fā)光，則電動機輸出的機械功率為(A)A．36W B．44WC．48W D．60W解析：電路中電燈正常發(fā)光，所以UL＝6V，電路中電流為I＝eq\f(PL,UL)＝eq\f(12,6)A＝2A，則電動機兩端的電壓UM＝E－Ir－UL＝22V，故電動機輸出的機械功率P出＝P電－P熱＝UMI－I2RM＝36W.6．如圖所示是飲水機及其工作電路簡化圖，S是溫控開關(guān)，當水溫上升到肯定溫度時，它會自動切換，使飲水機處于保溫狀態(tài)；R0是飲水機加熱管電阻，R是與加熱管串聯(lián)的電阻．下表是從其說明書中摘錄的一些技術(shù)數(shù)據(jù)．不考慮R0、R的電阻受溫度改變的影響，表中的功率均指加熱管的功率．當S閉合時，飲水機的工作狀態(tài)和R0的阻值分別是(B)穩(wěn)定電壓220V頻率50Hz加熱功率550W保溫功率22WA.加熱狀態(tài)，220Ω B．加熱狀態(tài)，88ΩC．保溫狀態(tài)，88Ω D．保溫狀態(tài)，220Ω解析：當S閉合時，由于電路中的有效電阻只有R0，故此時電路中的總電阻最小，對應的加熱管電阻功率最大，所以為加熱狀態(tài)．由R0＝eq\f(U2,P)可得其電阻為88Ω，選項B正確．7．如圖所示為電流表與電壓表合一的電表，靈敏電流表G的內(nèi)阻Rg＝120Ω，滿偏電流Ig＝3mA，電壓表量程是6V，電流表量程是3A.(1)雙刀雙擲開關(guān)S接到哪邊是電流表？接到哪邊是電壓表？(2)求R1和R2的值．解析：(1)開關(guān)S接到a、b時，電流表G與R1串聯(lián)，為電壓表由歐姆定律，得U＝Ig(Rg＋R1)分壓電阻R1＝eq\f(U,Ig)－Rg＝eq\f(6,3×10－3)Ω－120Ω＝1880Ω開關(guān)S接到c、d時，電流表G與R2并聯(lián)，為電流表，IgRg＝(I－Ig)R2分流電阻R2＝eq\f(IgRg,I－Ig)＝eq\f(3×10－3×120,3－3×10－3)Ω≈0.12Ω.答案：(1)接到a、b是電壓表，接到c、d是電流表(2)1880Ω0.12Ω8．(多選)如圖甲所示電路中，小燈泡通電后其兩端電壓U隨所通過的電流I改變的圖線如圖乙所示，P為圖線上一點，PN為圖線的切線，PM為U軸的垂線，PQ為I軸的垂線．下列說法中正確的是(ABD)A．隨著所通電流的增大，小燈泡的電阻增大B．對應P點，小燈泡的電阻為RL＝eq\f(U1,I2)C．在電路中燈泡L兩端的電壓為U1時，電阻R兩端的電壓為I1RD．對應P點，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的“面積”解析：由歐姆定律知，U-I圖中隨意一點與坐標原點O連線的斜率表示該點對應的電阻，故由圖象可知，隨著所通電流的增大，小燈泡的電阻增大，選項A正確；對應P點，小燈泡的電阻為O、P連線的斜率，即RL＝eq\f(U1,I2)，選項B正確；對應P點，小燈泡的功率為PL＝U1I2，即圖中矩形PQOM所圍的“面積”，選項D正確；在電路中燈泡L兩端的電壓為U1時，通過電阻R的電流為I2，其兩端的電壓為I2R，選項C錯誤．9.掃地機器人是智能家用電器的一種，它利用自身攜帶的小型吸塵部件進行吸塵清掃．如圖所示為某款掃地機器人，已知其工作時額定電壓為15V，額定功率為30W，充電時額定電壓為24V，額定電流為0.5A，充電時間約為240min，電池容量為2000mA·h，則下列說法正確的是(D)A．電池容量是指電池儲存電能的大小B．機器人正常工作時的電壓為24VC．機器人正常工作時的電流為0.5AD．機器人充溢電后一次工作時間最多約為1h解析：電池容量2000mA·h的單位為電荷量的單位，所以電池容量是指電池儲存電荷量的大小，選項A錯誤．機器人正常工作時的電壓為15V，選項B錯誤．依據(jù)掃地機器人工作時的額定電壓為15V，額定功率為30W，可知掃地機器人正常工作時的電流為2A，選項C錯誤．機器人充溢電后一次工作時間最多為t＝eq\f(q,I)＝1h，選項D正確．10.(多選)現(xiàn)用充電器為一手機電池充電，等效電路如圖所示，充電器電源的輸出電壓為U，輸出電流為I，手機電池的內(nèi)阻為r，下列說法正確的是(BC)A．充電器輸出的電功率為UI＋I2rB．電能轉(zhuǎn)化為化學能的功率為UI－I2rC．電池產(chǎn)生的熱功率為I2rD．充電器的充電效率為eq\f(Ir,U)×100%解析：充電器輸出的電功率為UI，A錯誤；電池產(chǎn)生的熱功率為I2r，電能轉(zhuǎn)化為化學能和熱量，依據(jù)能量守恒定律，有UI＝I2r＋P，故電能轉(zhuǎn)化為化學能的功率P＝UI－I2r，B、C正確；充電器的充電效率η＝eq\f(UI－I2r,UI)×100%＝eq\f(U－Ir,U)×100%，D錯誤．11．如圖甲所示電路中，電源電動勢為3.0V，內(nèi)阻不計，L1、L2、L3為三個相同規(guī)格的小燈泡，小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示．當開關(guān)閉合后，下列說法中正確的是(C)A．L3的電流為L1的電流的2倍B．L3的電阻約為0.17ΩC．L1的電功率約為0.60WD．L2的電功率約為1.5W解析：燈泡L1、L2串聯(lián)，電壓U2＝U1＝1.5V，由圖讀出其電流I2＝I1＝0.40A，燈泡L3的電壓U3＝3V，電流I3＝0.50A，故A錯誤；燈泡L3的電阻R3＝eq\f(U3,I3)＝6.0Ω，故B錯誤；L1消耗的功率P1＝I1U1＝0.40×1.5W＝0.60W，與L2的電功率相等，故C正確，D錯誤．12．有一個用半導體材料制成的電阻器D，其電流I隨它兩端電壓U改變的關(guān)系圖象如圖甲所示．若將它與兩個標準電阻R1、R2并聯(lián)后接在電壓恒為U的電源兩端，3個用電器消耗的電功率均為P；現(xiàn)將它們連接成如圖乙所示的電路，接在該電源的兩端，設電阻器D和電阻R1、R2消耗的電功率分別是PD、P1、P2，它們之間的關(guān)系為(D)A．P2＝eq\f(P,4) B．PD＝eq\f(P,4)C．PD＝P2 D．P1<4P2解析：由于電阻器D與兩個標準電阻R1、R2并聯(lián)后接在電壓恒為U的電源兩端時，三者功率相同，則此時三者電阻相同．當三者依據(jù)圖乙所示電路連接時，電阻器D兩端的電壓小于U，由圖甲可知，電阻器D的電阻增大，則有RD>R1＝R2，而RD與R2并聯(lián)，電壓相等，依據(jù)P＝eq\f(U2,R)，可知PD<P2，選項C錯誤；由歐姆定律可知，電流ID<I2，又I1＝I2＋ID，依據(jù)P＝I2R可知P1<4P2，選項D正確；由于電阻器D與電阻R2的并聯(lián)電阻R<R1，所以D及R2兩端的電壓小于eq\f(U,2)，且D的阻值變大，則PD<eq\f(P,4)，P2<eq\f(P,4)，選項A、B錯誤．13．如圖所示是一提升重物用的直流電動機工作時的電路圖．電動機內(nèi)電阻r＝0.8Ω，電路中另一電阻R＝10Ω，直流電壓U＝160V，電壓表示數(shù)UV＝110V．試求：(1)通過電動機的電流；(2)輸入電動機的電功率；(3)若電動機以v＝1m/s勻速豎直向上提升重物，求該重物的質(zhì)量．(g取10m/s2)．解析：(1)由電路中的電壓關(guān)系可得電阻R的分壓UR＝U－UV＝(160－110)V＝50V，流過電阻R的電流IR＝eq\f