第8章 1 知能达标训练-2022高考物理 新编大一轮总复习（word）人教版

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[基础题组]1．下列说法中正确的是(　　)A．由R＝可知，电阻与电压、电流都有关系B．由R＝ρ可知，电阻只与导体的长度和横截面积有关系C．各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而减小D．所谓超导现象，就是当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，导体的电阻率突然变为零的现象[解析]　R＝是电阻的定义式，R与电压和电流无关，故A错误；R＝ρ是电阻的决定式，即电阻与ρ、l、S都有关系，故B错误；电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大，故C错误；当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，导体的电阻率突然变为零的现象叫超导现象，故D正确。[答案]　D2．(2019·浙江选考)电动机与小电珠串联接入电路，电动机正常工作时，小电珠的电阻为R1，两端电压为U1，流过的电流为I1；电动机的内电阻为R2，两端电压为U2，流过的电流为I2。则(　　)A．I1＜I2　 B.＞　　C.＝　 D.＜[解析]　由题意可知I1＝I2，选项A错误；因U2＞I2R2，U1＝I1R1，则＜，选项B、C错误，D正确。故选D。[答案]　D3．(多选)下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则(　　)自重40 kg额定电压48 V载重75 kg额定电流12 A最大行驶速度20 km/h额定输出功率350 WA.电动机的输入功率为576 WB．电动机的内电阻为4 ΩC．该车获得的牵引力为104 ND．该车受到的阻力为63 N[解析]　由于U＝48 V，I＝12 A，则P＝IU＝576 W，故选项A正确；因P入＝P出＋I2r，则r＝ Ω＝ Ω，故选项B错误；电动车速度最大时，牵引力F与阻力Ff大小相等，由P出＝Ffvm得：Ff＝＝63 N，故选项C错误，D正确。[答案]　AD4．(多选)如图所示，一台电动机提着质量为m的物体，以速度v匀速上升，已知电动机线圈的电阻为R，电源电动势为E，通过电源的电流为I，当地重力加速度为g，忽略一切阻力及导线电阻，则(　　)A．电源内阻r＝－RB．电源内阻r＝－－RC．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变大D．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变小[解析]　含有电动机的电路不是纯电阻电路，欧姆定律不再适用，A错误；由能量守恒定律可得EI＝I2r＋mgv＋I2R，解得r＝－－R，B正确；如果电动机转轴被卡住，则E＝I′(R＋r)，电流增大，较短时间内，电源消耗的功率变大，较长时间的话，会出现烧坏电源的现象，C正确，D错误。[答案]　BC5.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时间内的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(　　)A．I＝，从上向下　　　　　 B．I＝，从上向下C．I＝，从下向上  D．I＝，从下向上[解析]　由于自由电子落在B板上，阳离子落在A板上，因此R中的电流方向为自上而下，电流大小I＝＝，A正确。[答案]　A6.有两个同种材料制成的导体，两导体为横截面为正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体柱截面边长为a，小柱体柱截面边长为b，则(　　)A．从图示电流方向向看大柱体与小柱体的电阻之比为a∶bB．从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为1∶1C．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a∶bD．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a2∶b2[解析]　从题图所示方向，根据电阻定律可知，R1＝＝，R2＝＝，故两电阻相等，比值为1∶1，故选项A错误，选项B正确。若电流竖直向下，则根据电阻定律有：R1′＝，R2′＝，故R1′∶R2′＝b2∶a2，故选项C、D错误。[答案]　B7．(2021·广州模拟)定值电阻R1、R2、R3的阻值均为2 Ω，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(　　)A．22 W  B．12 WC．15 W  D．16 W[解析]　根据电功率P＝I2R可得：定值电阻R1能通过的最大电流I1m＝＝ A＝ A；定值电阻R2能通过的最大电流I2m＝＝ A＝ A；定值电阻R3能通过的最大电流I3m＝＝ A＝1 A；由并联电路电流特点可得：＝＝1，I1＝I2＋I3；所以，电路中通过的最大电流时有I2＝I3＝1 A，I1＝2 A；故这部分电路消耗的电功率的最大值P＝IR1＋IR2＋IR3＝12 W，故B正确，A、C、D错误。[答案]　B8．图(a)所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC。如果UC随时间t的变化如图(b)所示，则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图象中，正确的是(　　)　　图(a)　　　　　　　　图(b)　　A　　　　　　　　　B　　C　　　　　　　　　D[解析]　由图(b)可知，在0～1 s时间内，电容器两极板之间电压为零，说明电容器没有充、放电，电路中没有电流，根据欧姆定律可知电阻R两端电压为零；在1～2 s时间内，电容器两极板之间电压均匀增大，根据I＝＝C可知电路中有恒定电流对电容器充电，则电阻R两端电压恒定；在2～3 s时间内，电容器两极板之间电压恒定且不为零，说明电容器带电荷量不变，电路中没有电流，电阻R两端电压为零；在3～5 s时间内，电容器两极板之间电压均匀减小，说明电容器均匀放电，则电路中有反方向恒定电流，且电流小于充电电流，电阻R两端电压恒定，且电压小于充电时两端电压，所以电阻R两端电压UR随时间t变化的图象正确的是A。[答案]　A[提升题组]9.在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为1.0 A和1.0 V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V。则当这台电动机正常运转时(　　)A．电动机的内阻为7.5 Ω B．电动机的内阻为2.0 ΩC．电动机的输出功率为30.0 W D．电动机的输出功率为26.0 W[解析]　因为电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为1.0 A和1.0 V，电动机在没有将电能转化为机械能时属于纯电阻元件，故说明电动机的内阻r＝＝＝1.0 Ω，选项A、B错误；当电动机正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V，则电动机的总功率为P总＝U2I2＝2.0 A×15.0 V＝30.0 W，此时电动机的发热功率为P热＝Ir＝(2.0 A)2×1.0 Ω＝4.0 W，故电动机的输出功率为P出＝P总－P热＝30.0 W－4.0 W＝26.0 W，选项C错误，D正确。[答案]　D10．某电力公司曾举办“计量日进您家”活动，免费上门为市民进行家庭用电耗能诊断分析，针对每户家庭提出个性化的节能建议。在上门实测过程中，电力技术人员发现，家电待机电成为最容易被市民忽略的问题。以电视机为例，待机一天的耗电量在0.2度左右，小小机顶盒一天待机耗电量更是高达0.4度。根据专家统计：每使用1度(千瓦时)电，就相应消耗了0.4 kg标准煤，同时产生0.272 kg碳粉尘、0.997 kg二氧化碳、0.03 kg二氧化硫、0.015 kg氮氧化物。根据下表提供的数据，若按照1度电电费为0.5元，估算一户普通家庭待机一年(　　) 每户普通家庭家用电器平均数一台台式电脑两台平板电视机两台空调一台洗衣机每台电器待机平均功率(W)4142A.多消耗电能14度B．多交电费7元C．相应多消耗了标准煤56 kgD．相应产生的二氧化碳1400 kg[解析]　一户普通家庭待机一年消耗电能为E＝(4＋2×1＋2×4＋2)×24×365÷1000度≈140 度，相应消耗了标准煤m1＝140×0.4 kg＝56 kg，选项A错误，C正确；多交电费140×0.5元＝70元，选项B错误；相应产生的二氧化碳为m2＝140×0.997 kg≈140 kg，选项D错误。[答案]　C11．(多选)在如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25 A，则此时(　　)A．L1两端的电压为L2两端电压的2倍B．L1消耗的电功率为0.75 WC．L2的电阻为12 ΩD．L1、L2消耗的电功率的比值大于4[解析]　电路中的总电流为0.25 A，L1中电流为0.25 A，由小灯泡的伏安特性曲线可知L1两端的电压为3.0 V，L1消耗的电功率为P1＝U1I1＝0.75 W，选项B正确；根据并联电路规律可知，L2中的电流为0.125 A，由小灯泡的伏安特性曲线可知其两端电压大约为0.3 V，故L1两端的电压约为L2两端电压的10倍，选项A错误；由欧姆定律可知，L2的电阻为R2＝＝ Ω＝2.4 Ω，选项C错误；L2消耗的电功率为P2＝U2I2＝0.3×0.125 W＝0.037 5 W，即L1、L2消耗的电功率的比值大于4，选项D正确。[答案]　BD12．有两个标有“110 V,25 W”和“110 V,60 W”字样的灯泡，要把它们接在220 V的电源上，灯泡既正常发光，又最省电的连接方式应是图中的(　　)[解析]　额定电压相同而额定功率不相同的电灯，它们的电阻是不相同的，由P＝U2/R可知，功率大的电灯泡的电阻比功率小的电灯的电阻小，也就是说60 W灯泡的电阻比25 W 灯泡的电阻小，对于A，两灯并联后与一个滑动变阻器串联，若是滑动变阻器的分得电压与两灯并联后的电压相等，两灯能正常工作，整个电路消耗的电功率为P＝2(P1＋P2)＝2×(25＋60) W＝170 W，有用电功率为85 W；对于B，若是滑动变阻器与25 W灯并联后的总电阻与60 W灯的电阻相等，两灯均能正常发光，此时电路中消耗的总电功率为P＝2P2＝2×60 W＝120 W，有用电功率为85 W；对于C，因60 W灯的电阻比25 W灯的电阻小，据串联电路的分压原理和此时灯(110 V,25 W)电压将大于110 V而被烧毁。所以C的电路不可能使两灯正常工作；在D中，当两个滑动变阻器与其串联的灯泡电阻分别相等时，两灯均能正常发光，电路消耗的总功率为170 W，有用的电功率为85 W，综上所述，只有B选项符合题意。[答案]　B13．如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12 V，电解槽内阻rA＝2 Ω，S1闭合，S2、S3断开时，电流表A示数为6 A，当S2闭合，S1、S3断开时，电流表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，电流表A示数为4 A。求：(1)电炉子的电阻及发热功率。(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为多少。[解析]　(1)电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律得：R＝＝ Ω＝2 Ω其发热功率为：P＝UI1＝12×6 W＝72 W。(2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得：UI2＝IrM＋P输出所以rM＝＝ Ω＝1 Ω。(3)电解槽为非纯电阻元件，由能量守恒定律得：P化＝UI3－IrA所以P化＝(12×4－42×2) W＝16 W。[答案]　(1)2 Ω　72 W　(2)1 Ω　(3)16 W