2024届高三物理复习小练习(三十一) 电阻定律 欧姆定律 焦耳定律(学生版+解析版)

2024届高三一轮复习小练(三十一) 电阻定律 欧姆定律 焦耳定律
1.在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m,则在刚射出加速电场时,一小段长为Δl的电子束内的电子个数是(  )
A. B.
C. D.
解析:选B 电子加速后,由动能定理知eU=mv2,电子射出加速电场的速度v= ,刚射出加速电场时,一小段长为Δl的电子束所带电荷量为q=IΔt=I,电子个数是n== ,B正确。
2.工人师傅在改装电炉时,在电源供电电压不变的情况下,为了使电功率减小到原来的一半,下列措施中可行的是(  )
A.截去一半电炉丝
B.串联一条相同的电炉丝
C.并联一条相同的电炉丝
D.把连接电炉和电源的电线长度增加一倍
解析:选B 由公式P=可知,要使电功率减小到原来的一半,如果U不变,就要使电阻增大为原来的2倍。根据电阻定律R=ρ可知,截去一半电炉丝,电阻减半,A错误;串联一条相同的电炉丝,电阻成为2R,B正确;并联一条相同的电炉丝,电阻变为原来的二分之一,C错误;由于导线的电阻很小,把连接电源和电炉的导线长度增加一倍,由串联分压的原理知:增加的导线分去的电压并不大,电炉两端的电压变化也不大;而电炉电阻丝的阻值不变,则电炉的实际功率变化也不大,D错误。
3.a、b是同种材料制成的两根圆柱形导体棒,它们的U-I图像如图所示。两者相比(  )
A.长度大的一定是a
B.横截面积大的一定是a
C.若a、b串联,通电后功率较大的是b
D.若a、b并联,通电后功率较大的是b
解析:选D 由R=可知,在U-I图像中,图线的斜率表示电阻,故斜率较大的a电阻较大。由R=ρ可知,无法确定两导体棒长度的大小关系和横截面积的大小关系,A、B错误;若a、b串联,则通过二者的电流大小相等,由P=I2R可知,通电后电阻较大的a功率较大,C错误;若a、b并联,则二者两端的电压大小相等,由P=可知,通电后电阻较小的b功率较大,D正确。
4.某品牌观光新能源电动车的动力电源上的铭牌标有“120 V 250 A·h”字样。假设工作时电源的输出电压恒为120 V,额定输出功率为3 kW。根据上述有关数据,下列说法不正确的是(  )
A.电动汽车保持额定功率行驶的最长时间是10 h
B.额定工作电流为25 A
C.动力电源充满电后储存的电能为1.08×108 J
D.电动汽车电动机的内阻为4.8 Ω
解析:选D 工作时电源的输出电压恒为120 V,额定输出功率为3 kW,则额定工作电流I===25 A,B正确;根据Q=It可得,电动汽车保持额定功率行驶的最长时间t==10 h,A正确;动力电源充满电后储存的电能W=UIt=1.08×108 J,C正确;由所给条件无法求得电动汽车电动机的内阻,D错误。
5.图甲表示某金属丝的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来(图乙),用这段金属丝做测温探头,把电流表的刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是(  )
A.tA应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系
B.tA应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系
C.tB应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系
D.tB应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系
解析:选B 由题图甲可知,tA对应的电阻较小,由闭合电路的欧姆定律I=可知,tA对应的电路中的电流较大,故tA应标在电流较大的刻度上;由于电流和电阻满足I=,是非线性关系,而温度与电阻是线性关系,故温度与电流是非线性关系。综上可知,B正确。
6.电线是家庭装修中不可或缺的基础建材,电线的质量直接关系到用电安全。某型号电线每卷长度为100 m,铜丝直径为1.6 mm。为检验其导电性能,现给整卷电线加上1.50 V恒定电压,测得通过电线的电流为1.20 A,由此可知此电线所用铜的电阻率约为(  )
A.1.7×10-9 Ω·m B.2.5×10-8 Ω·m
C.1.1×10-7 Ω·m D.5.0×10-6 Ω·m
解析:选B 给整卷电线加上1.50 V恒定电压,测得通过电线的电流为1.20 A,则导线的电阻值为R==1.25 Ω,又R=ρ=,则ρ=,代入数据可得ρ=2.5×10-8 Ω·m,故B正确,A、C、D错误。
7.如图所示是某款理发用的电吹风的电路图,它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关S1、S2后,电动机驱动风叶旋转,将空气从进风口吸入,经电热丝加热,形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为220 V,吹冷风时的功率为120 W,吹热风时的功率为1 000 W。关于该电吹风,下列说法正确的是(  )
A.电热丝的电阻为55 Ω
B.电动机的电阻为 Ω
C.当电吹风吹冷风时,电热丝每秒钟消耗的电能为120 J
D.当电吹风吹热风时,电动机每秒钟消耗的电能为880 J
解析:选A 电吹风吹热风时电热丝消耗的功率为P=1 000 W-120 W=880 W,对电热丝,由P=可得电热丝的电阻为R==55 Ω,A正确;由于不知道电动机线圈的发热功率,所以电动机线圈的电阻无法计算,B错误;当电吹风吹冷风时,电热丝没有工作,C错误;当电吹风吹热风时,电动机每秒钟消耗的电能为120 J,D项错误。
8.(多选)如图甲所示,用内阻为r1的充电宝为一手机充电,其等效电路如图乙所示。在充电开始后的一段时间t内,充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的,设手机电池的内阻为r2,则时间t内(  )
A.充电宝输出的电功率为UI-I2r1
B.充电宝的总功率为UI+I2r1
C.手机电池产生的焦耳热为t
D.手机电池增加的化学能为UIt-I2r2t
解析:选BD 充电宝的输出电压为U,输出电流为I,则充电宝输出的电功率为UI,故A错误;充电宝内的电流也是I,内阻为r1,所以充电宝产生的热功率为I2r1,则充电宝的总功率为P总=UI+I2r1,故B正确;由于手机电池是非纯电阻电路,U是充电宝的输出电压,所以不能用公式t计算手机电池产生的焦耳热,根据焦耳定律,可知电池产生的焦耳热应为I2r2t,故C错误;由题意可得,手机电池增加的化学能为UIt-I2r2t,故D正确。2024届高三一轮复习小练(三十一) 
电阻定律 欧姆定律 焦耳定律
1.在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m,则在刚射出加速电场时,一小段长为Δl的电子束内的电子个数是(  )
A. B.
C. D.
2.工人师傅在改装电炉时,在电源供电电压不变的情况下,为了使电功率减小到原来的一半,下列措施中可行的是(  )
A.截去一半电炉丝
B.串联一条相同的电炉丝
C.并联一条相同的电炉丝
D.把连接电炉和电源的电线长度增加一倍
3.a、b是同种材料制成的两根圆柱形导体棒,它们的U-I图像如图所示。两者相比(  )
A.长度大的一定是a
B.横截面积大的一定是a
C.若a、b串联,通电后功率较大的是b
D.若a、b并联,通电后功率较大的是b
4.某品牌观光新能源电动车的动力电源上的铭牌标有“120 V 250 A·h”字样。假设工作时电源的输出电压恒为120 V,额定输出功率为3 kW。根据上述有关数据,下列说法不正确的是(  )
A.电动汽车保持额定功率行驶的最长时间是10 h
B.额定工作电流为25 A
C.动力电源充满电后储存的电能为1.08×108 J
D.电动汽车电动机的内阻为4.8 Ω
5.图甲表示某金属丝的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来(图乙),用这段金属丝做测温探头,把电流表的刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是(  )
A.tA应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系
B.tA应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系
C.tB应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系
D.tB应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系
6.电线是家庭装修中不可或缺的基础建材,电线的质量直接关系到用电安全。某型号电线每卷长度为100 m,铜丝直径为1.6 mm。为检验其导电性能,现给整卷电线加上1.50 V恒定电压,测得通过电线的电流为1.20 A,由此可知此电线所用铜的电阻率约为(  )
A.1.7×10-9 Ω·m B.2.5×10-8 Ω·m
C.1.1×10-7 Ω·m D.5.0×10-6 Ω·m
7.如图所示是某款理发用的电吹风的电路图,它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关S1、S2后,电动机驱动风叶旋转,将空气从进风口吸入,经电热丝加热,形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为220 V,吹冷风时的功率为120 W,吹热风时的功率为1 000 W。关于该电吹风,下列说法正确的是(  )
A.电热丝的电阻为55 Ω
B.电动机的电阻为 Ω
C.当电吹风吹冷风时,电热丝每秒钟消耗的电能为120 J
D.当电吹风吹热风时,电动机每秒钟消耗的电能为880 J
8.(多选)如图甲所示,用内阻为r1的充电宝为一手机充电,其等效电路如图乙所示。在充电开始后的一段时间t内,充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的,设手机电池的内阻为r2,则时间t内(  )
A.充电宝输出的电功率为UI-I2r1
B.充电宝的总功率为UI+I2r1
C.手机电池产生的焦耳热为t
D.手机电池增加的化学能为UIt-I2r2t

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