【突破高考】福建省2022年高考物理 能力专项突破课时提能演练 7.1电流电阻电功及电功率（含解析）

课时提能演练(二十一)(40分钟100分)一、选择题(本大题共8小题，每小题9分，共72分.每小题只有一个选项正确)1.(2022·福州模拟)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反比D.电流一定，电阻与导体两端的电压成正比2.(2022·盐城模拟)如图所示，图线1表示的导体电阻为R1，图线2表示的导体电阻为R2，则下列说法正确的是()A.R1∶R2=1∶3B.R1∶R2=3∶1C.将R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1∶I2=1∶3D.将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1∶I2=1∶33.两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示，则A和B导线的横截面积之比为()A.2∶3B.1∶3C.1∶2D.3∶14.(易错题)用电器距离电源L，线路上的电流为I，为使在线路上的电压降不超过U，已知输电线的电阻率为ρ.那么，输电线的横截面积的最小值是()A.B.C.D.5.两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同电压后，则在相同时间内通过它们的电荷量之比为()A.1∶4B.1∶8C.1∶16D.16∶16.(2022·龙岩模拟)如图所示为一未知电路，现测得两个端点a、b之间的电阻为R，若在a、b之间加上电压U，测得通过电路的电流为I，则该未知电路的电功率一定为()-5-\nA.I2RB.C.UID.UI-I2R7.(预测题)在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路.调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50A和2.0V.重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V.则这台电动机正常运转时输出功率为()A.32WB.44WC.47WD.48W8.(2022·莆田模拟)如图所示,电阻R1=20Ω,电动机绕组的电阻R2=10Ω,当开关打开时,电流表示数是I0=0.5A,当开关合上时,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=1.5AB.I＜1.5AC.P=15WD.P＞15W二、非选择题(本大题共2小题，共28分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)9.(创新题)(12分)来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流强度为1mA的细柱形质子流.已知质子电荷e=1.60×10-19C.这束质子流每秒打到靶上的质子数为多少？假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1和n2，则n1和n2的比值为多少？10.(易错题)(16分)一台小型电动机在3V电压下工作，用此电动机提升所受重力为4N的物体时，通过它的电流是0.2A.在30s内可使该物体被匀速提升3m.若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：(1)电动机的输入功率；(2)在提升重物的30s内，电动机线圈所产生的热量；(3)线圈的电阻.-5-\n答案解析1.【解析】选A.对于同种材料的导体，电阻率是个定值，根据电阻定律R=可知横截面积一定，电阻与导体的长度成正比，A正确；长度一定，电阻与导体的横截面积成反比，B错误；由欧姆定律知R=，此式是电阻的定义式，电阻R与电压U、电流I无正反比关系，故C、D错误.2.【解析】选A.根据I-U图线斜率的倒数表示电阻大小，R1∶R2=1∶3，故A正确,B错误.再根据串、并联电路的特点，串联时电流相同，C错误;并联时，I1∶I2=R2∶R1=3∶1，D错误.3.【解析】选B.由图象可知两导线电压降分别为UA＝6V，UB＝4V；由于它们串联，则==；由电阻定律可知，解得，选项B正确.4.【解析】选B.由题意知，输电线最大电阻R=，根据电阻定律得R=，S=，故B正确.5.【解析】选C.根据R=.长度拉长为原来的2倍后，电阻变为原来的4倍，对折后绞合起来，电阻变为原来的，再根据I=和q=It，可以确定C正确.6.【解题指南】解答本题应注意以下两点：(1)方框中未知电路可能是纯电阻电路，也可能是非纯电阻电路.(2)只有纯电阻电路，P=I2R和P=才能适用，而P=UI对任何电路都适用.【解析】选C.不管电路是否为纯电阻电路，电路的电功率一定为P=UI，选项C正确；只有电路为纯电阻电路时，才有P=UI=I2R=，故A、B错误；而UI-I2R为电能转化为其他形式能量的功率，故D错误.7.【解析】选A.当电动机停止转动时，此时电动机相当于一个纯电阻，所以由题中的两表读数，可以计算出电动机的内阻为：r=，代入数据得：r=4Ω，重新调节R并使电动机恢复正常运转，根据题中的两表读数，计算出电动机的输出功率为：P=UI-I2r，代入数据解得：P=32W，B、C、D错误，A正确.【总结提升】电动机中的能量转化电动机问题是非纯电阻电路的典型问题.分析这类问题，重点关注以下三点(1)电流通过电动机做的功为W电，电动机发热产生的热量为Q，同时转化为机械能的多少为W机，则W电=W-5-\n机+Q.(2)在电动机电路中，欧姆定律不再成立，由此推出的公式P=I2R、P=等也不再成立.(3)特殊情况，当电动机转子被卡住时，电动机电路变为纯电阻电路，电流做的功全部用来产生热量.8.【解析】选B.由题意知,电路两端的电压始终为U=I0R1=10V,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1A,但只有一部分电压加在电动机内阻上,则流经电动机的电流小于1A,所以流经电流表的电流I＜1.5A,A错,B对.同理电动机所消耗的功率也小于10W,则电路消耗的功率P＜15W,C、D错误.【变式备选】一台国产封闭型贮水式电热水器的铭牌上所列的主要技术参数如表所示.根据表中所提供的数据，计算出此电热水器在额定电压下处于加热状态时，通过电热水器的电流约为()额定容量54L最高水温75℃额定功率1500W额定压力0.7MPa额定电压220V电器类别Ⅰ类A.6.8AB.0.15AC.4.4AD.0.23A【解析】选A.由P＝UI可知，该电热水器在额定电压下处于加热状态时的电流为：I==A≈6.8A，选项A正确.9.【解析】根据I=，I=，故=6.25×1015个.(3分)由于各处电流相同，设这段长度为l，其中的质子数为n个，则由I=和t=得I=，故n∝(3分)而v2=2ax，故v∝(3分)解得(3分)答案：6.25×1015个2∶110.【解析】(1)电动机的输入功率P入=UI=3×0.2W=0.6W.(5分)(2)电动机提升重物的机械功率P机=Fv=(4×)W=0.4W.(2分)根据能量关系P入=P机+PQ，得生热的功率PQ=P入-P机=(0.6-0.4)W=0.2W.(2分)-5-\n所产生热量Q=PQt=0.2×30J=6J.(2分)(3)根据焦耳定律Q=I2Rt，得线圈电阻R=Ω=5Ω.(5分)答案：(1)0.6W(2)6J(3)5Ω-5-