第七章第一讲电流电阻电功及电功率一、单项选择题(此题共5小题，每题7分，共35分)1．以下说法中正确的选项是( )A．每种金属都有确定的电阻率，电阻率不随温度变化B．导体材料的电阻率与其粗细长短无关C．一般金属的电阻率都随温度升高而降低D．测电阻率时为了提高精度，通过导线的电流要足够大，而且要等到稳定一段时间后才可读数解析：电阻率是反映材料导电性好坏的物理量．电阻率与导体的粗细长短无关，但受温度的影响较明显，金属材料的电阻率随温度的升高而升高，故A、C错．D项中电流大时产热多，对金属的电阻率的测量误差较大，所以D错，B项正确．答案：B2．在一次研究性学习活动中，研究小组对一幢居民楼的供电设施进展了观察和测量，整幢居民楼的供电线路可简化为如图1所示的模型，暂停供电时，用欧姆表测得A、B间电阻为R，恢复供电后，测得A、B间电压为U，进线电流为I，那么计算该幢居民楼的总功率可以用的公式是( )A．P＝I2RB．P＝C．P＝IUD．以上公式都能用解析：暂停供电时，用欧姆表测得的是温度较低时A、B间的电阻，因电阻随温度的升高而变化，故恢复供电时A、B间的电阻不再是R，且A、B间电路一般是非纯电阻电路，故总功率P＝IU.C项正确．-8-/8\n答案：C3．铜的摩尔质量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子，今有一根横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动的速率为( )A．光速cB.C.D.解析：每摩尔铜的体积为，单位体积内铜原子个数为n′＝＝，由电流的微观表达式I＝n′qSv得：v＝，应选项D正确．答案：D4．一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，当二者通过相同的电流且均正常工作时，在相同的时间内，以下判断正确的选项是( )①电炉放出的热量与电动机放出的热量相等②电炉两端电压小于电动机两端电压③电炉两端电压等于电动机两端电压④电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率A．①②④B．①③C．②④D．③④解析：由P热＝I2R知①正确．因电动机消耗的功率有热功率和机械功率两局部，④正确．对电炉UI＝I2R，而电动机U′I＝I2R＋P机，所以U′＞U，②正确．A项正确．答案：A5．两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-8-/8\n电路中时沿长度方向电势的变化如图2所示，那么A和B导线的横截面积之比为( )A．2∶3 B．1∶3C．1∶2 D．3∶1解析：由图象可知两导线电压降分别为UA＝6V，UB＝4V；由于它们串联，那么3RB＝2RA；由电阻定律可知＝，得＝，选项B正确．答案：B二、双项选择题(此题共5小题，共35分．在每题给出的四个选项中，只有两个选项正确，全部选对的得7分，只选一个且正确的得2分，有选错或不答的得0分)6．对于常温下一根阻值为R的均匀金属丝，以下说法中正确的选项是( )A．常温下，假设将金属丝均匀拉长为原来的10倍，那么电阻变为10RB．常温下，假设将金属丝从中点对折起来，电阻变为RC．给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U0，那么任一状态下的比值不变D．把金属丝温度降低到绝对零度附近，电阻率会突然变为零解析：设原电阻R＝ρ，当l′＝10l时，由体积不变原理求得截面积变为S′＝S，所以电阻变为R′＝ρ＝ρ＝100R，A错误；从中点对折起来，相当于两个阻值为R的电阻并联，其总阻值为R，B正确；金属丝的电阻率ρ随温度升高而增大，当金属丝两端的电压逐渐增大时，由于电流的热效应会使电阻率ρ随温度升高而增-8-/8\n大，因而R＝ρ＝将逐渐增加，C错误；这种现象叫超导现象，D正确．答案：BD7．一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线的电流为I，导线中自由电子定向移动的平均速率为v.假设将导线均匀拉长，使它的横截面的半径变为原来的，再给它两端加上电压U，那么( )A．通过导线的电流为B．通过导线的电流为C．导线中自由电子定向移动的速率为D．导线中自由电子定向移动的速率为解析：导线被拉长后，其横截面积变小，变为原来的，其电阻增大为原来的16倍，那么加上相同的电压U时，电流会减为原来的，B项正确；又根据I＝neSv，导线被拉长后，n、e不变，I变为原来的，S变为原来的，故v变为原来的，C项正确．答案：BC8．有两根不同材料的金属丝，长度相同，甲的横截面的圆半径及电阻率都是乙的2倍，那么以下说法正确的选项是( )A．甲的电阻是乙的电阻的2倍B．乙的电阻是甲的电阻的2倍-8-/8\nC．将它们串联在电路中消耗的电功率P甲∶P乙＝2∶1D．将它们并联在电路中消耗的电功率P甲∶P乙＝2∶1解析：由题可知，l甲＝l乙，S甲＝4S乙，ρ甲＝2ρ乙，由R＝ρ可得R甲∶R乙＝1∶2.串联时，I甲＝I乙，P＝I2R，所以P甲∶P乙＝1∶2；并联时，U甲＝U乙，P＝，所以P甲∶P乙＝∶＝2∶1.综上所述，B、D两项正确．答案：BD9．如图3所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L上标有“6V,12W”字样，电动机线圈的电阻RM＝0.50Ω.假设灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的选项是( )A．电动机的输入功率为12WB．电动机的输出功率为12WC．电动机的热功率为2.0WD．整个电路消耗的电功率为22W解析：此题考察了闭合电路的欧姆定律，注意电动机为非纯电阻用电器，欧姆定律对电动机不再适用．灯泡L正常发光，那么IL＝＝2A，所以电路中的电流I＝2A，故整个电路消耗的总功率P总＝UI＝24W，D错．电动机的输入功率等于P总－P灯＝12W，A对，B错．电动机的热功率P热＝I2RM＝2.0W，C对．答案：AC10．(2022·烟台模拟)下面列出不同品牌的电视机、电风扇、空调机和电冰箱铭牌上的主要工程：-8-/8\n根据铭牌上提供的信息，试判断以下说法正确的选项是( )A．正常工作时电视机中流过的电流最小B．正常工作时电风扇消耗的电功率最小C．在24小时内正常使用的电冰箱比连续运转的电风扇耗电多D．在24小时内正常使用的电冰箱比连续运转的电风扇耗电少解析：由P＝UI得空调机的额定功率P空＝1364W，所以正常工作时电风扇消耗的电功率最小，电流也最小，故A错误，B正确；由于在24小时内电冰箱的耗电量W＝0.8kW·h，而电风扇的耗电量W＝Pt＝65×24W·h＝1.56kW·h，所以C错误，D正确．答案：BD三、非选择题(此题共2小题，共30分)11．(15分)(2022·黄山模拟)如图4所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻为r＝1Ω，电动机两端电压为5V，电路中的电流为1A，物体A重20N，不计摩擦力，求：(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？(2)电动机的输入功率和输出功率各是多少？(3)10s内，可以把重物A匀速提升多高？(4)这台电动机的机械效率是多少？解析：首先要知道输入功率是电动机消耗的总功率，而输出功率是机械功率．消耗-8-/8\n的电能转化为机械能和内能两局部，由能量守恒定律可求解．(1)根据焦耳定律，热功率为PQ＝I2r＝12×1W＝1W.(2)输入功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积P入＝IU＝1×5W＝5W输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率P出＝P入－PQ＝5W－1W＝4W.(3)电动机的输出功率用来提升重物，转化为机械功率，在10s内P出t＝mgh.解得h＝＝m＝2m.(4)机械效率η＝＝×100%＝80%.答案：(1)1W (2)5W 4W (3)2m (4)80%12．(15分)(2022·中山模拟)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．假设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．解析：(1)电动机的输入功率P入＝UI＝0.2×3W＝0.6W.(2)电动机提升重物的机械功率P机＝Fv＝(4×3/30)W＝0.4W.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.所生热量Q＝PQt＝0.2×30J＝6J.-8-/8\n(3)根据焦耳定律Q＝I2Rt，得线圈电阻R＝＝Ω＝5Ω.答案：(1)0.6W (2)6J (3)5Ω-8-/8
