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第七章 第一讲 每课一测


[每课一测] 1. 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正比 D.电流一定,电阻与导体两端的电压成反比 l 解析:对于同种材料的物体,电阻率是个定值,根据电阻定律 R=ρS可知电阻 R 与长 度 l 成正比,与横截面积 S 成反比,与导体两端的电压、通过导体的电流无关,故 B、C、 D 选项错误,A 选项正确。 答案:A 2.关于材料的电阻率,下列说法正确的是( ) )

A.把一根长导线截成等长的三段,则每段的电阻率都是原来的 1/3 B.材料的电阻率随温度的升高而增大 C.纯金属的电阻率较合金的电阻率小 D.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越 大 解析:材料的电阻率与长度无关,A 错误;半导体材料的电阻率随温度升高而减小, 故 B 错误;纯金属的电阻率较合金的电阻率小,C 正确;电阻率大的导体,电阻不一定大, 故 D 错误。 答案:C 3.如图 1 所示,三个电阻 R1、R2、R3 的阻值相同,允许消耗的最大功 率分别为 10 W、10 W、4 W,此电路中允许消耗的最大功率为( A.24 W C.12 W B.16 W D.15 W 图1 )

解析:若按 R3 消耗功率为 4 W,则 R1 消耗功率为 4×4 W=16 W(P∝I2),超过其允许 1 的最大功率。再按 R1 消耗的功率为其最大值,则 R2、R3 的消耗的功率各为 P1=2.5 W,均 4 不超过最大值,故电路允许消耗的最大功率为 15 W。故正确答案为 D。 答案:D 4.(2012· 绍兴模拟)一台直流电动机的电阻为 R,额定电压为 U,额定电流为 I,当其 正常工作时,下述正确的是( )

A.电动机所消耗的电功率 I2R B.t 秒内所产生的电热为 UIt C.t 秒内所产生的电热为 I2Rt

D.t 秒内输出的机械能为(U-IR)It 解析:电动机的电功率为 UI,A 错;t 秒内产生的电热为 I2Rt,B 错,C 对;t 秒输出 的机械能为 UIt-I2Rt,D 对。 答案:CD 5.一根粗细均匀的导线,两端加上电压 U 时,通过导线的电流为 I,导线中自由电子 1 定向移动的平均速率为 v,若将导线均匀拉长,使它的横截面的半径变为原来的 ,再给它 2 两端加上电压 U,则( )

I A.通过导线的电流为 4 I B.通过导线的电流为 16 v C.导线中自由电子定向移动的速率为 4 v D.导线中自由电子定向移动的速率为 2 1 解析:导线被拉长后,其横截面积变小,变为原来的 ,由 V=Sl 可知其长度变为原来 4 l 的 4 倍,由 R=ρS可知其电阻增大为原来的 16 倍,则加上相同的电压 U 时,电流会变为原 1 来的 ,A 项错误,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 16 1 1 1 ,S 变为原来的 ,故 v 变为原来的 ,C 项正确,D 项错误。 16 4 4 答案:BC 6.某用电器与供电电源的距离为 L,线路上的电流为 I,若要求线路上的电压降不超 过 U,已知输电导线的电阻率为 ρ,那么,该输电导线的横截面积的最小值是( ρL A. U U C.ρLI 2ρLI B. U 2UL D. Iρ )

U 2L 2ρIL 解析:由欧姆定律有 R= ,由电阻定律有 R=ρ ,联立解得 S= ,B 正确。 I S U 答案:B 7.(2011· 上海高考)家用电器即使没有使用,只要插头插在电源上处于待机状态,就会 消耗电能。根据下表提供的数据,估算这些电器待机 1 天耗电约为( 家用电器 待机功率(瓦) A.0.3 度 1 台台式电脑 4 1 台平板电视机 1 B.0.6 度 1 台空调 4 ) 1 台洗衣机 2

C.0.9 度

D.1.2 度

解析:1 度=103×3600 J=3.6×106 J,这些用电器一天耗电 W=Pt=(4+1+4+ 2)×24×3600 J=9.5×105 J≈0.3 度。故 A 正确,B、C、D 错误。 答案:A 8.在正常照射下,太阳能电池的光电转换效率可达 23%。单片单晶硅太阳能电池可产 生 0.6 V 的电动势,可获得 0.1 A 的电流,则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量 是( ) A.0.24 J C.0.26 J B.0.25 J D.0.28 J

解析:根据 W=UIt 可得每秒太阳能电池产生的能量为 W=0.6×0.1×1 J=0.06 J,设 太阳每秒照射的能量为 Q,则由能量守恒定律得 Q×23%=W,所以 Q=0.26 J,故 C 正确。 答案:C 9.小灯泡通电后,其电流 I 随所加电压 U 变化的图线如图 2 所示, P 为图线上一点,PN 为图线的切线,PQ 为 U 轴的垂线,PM 为 I 轴的垂线,下列说法中正确的是( )

A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大 B.对应 P 点,小灯泡的电阻为 R= U1 I2 U1 I2-I1 图2

C.对应 P 点,小灯泡的电阻为 R=

D.对应 P 点,小灯泡的功率为图中矩形 PQOM 所围的面积 解析:在 I-U 图像中,图线上某点与原点的连线的斜率表示电阻的倒数,图像中连线 的斜率逐渐减小,电阻应逐渐增大;对应 P 点,小灯泡的电压为 U1,电流为 I2,根据欧姆 U1 定律可知,小灯泡的电阻应为 R= ;其工作功率为 P=U1I2,即为图中矩形 PQOM 所围 I2 的面积,因此本题应选择 A、B、D 项。 答案:ABD 10. 小明在与国外高中生交流活动结束时, 从国外带回一台用电器, 额定电压是 110 V, 额定功率为 25 W,因不能适应我国的 220 V 电网电压,而不能使用。有人建议将该用电器 与一只“220 V,100 W”的白炽灯串联后再接入 220 V 的电路中,则下列说法正确的是( A.这台用电器能够正常工作 B.这台用电器承受的实际电压会高于 110 V C.这台用电器承受的实际电压会低于 110 V D.白炽灯的实际功率等于 25 W 解析: 用电器的额定电流为 I= 25 1102 A=0.227 A, 其正常工作时电阻 R= Ω=484 Ω; 110 25 )

2202 白炽灯在 220 V 电压下工作时,其电阻为 Ω=484 Ω,在串联电路里,白炽灯工作电压 100 小于 220 V,其实际阻值小于 484 Ω,两端电压 U<110 V,这就意味着那台用电器承受的实 际电压会高于 110 V,即 B 选项正确。 答案:B 11.(2012· 徐州模拟)一台小型电动机在 3 V 电压下工作,用此电动机提升所受重力为 4 N 的物体时,通过它的电流是 0.2 A。在 30 s 内可使该物体被匀速提升 3 m。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 30 s 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=0.2×3 W=0.6 W。 (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=0.2 W。 所生热量 Q=PQt=0.2×30 J=6 J。 (3)根据焦耳定律 Q=I2Rt,得线圈电阻 R=5 Ω。 答案:(1)0.6 W (2)6 J (3)5 Ω

12.某公司向人们展示他们生产的具有世界领先水平的纯电 动车, 如图 3 所示, 这辆有三十多个座位的客车的动力装置的一 套电池能反复充电 1 200 多次;每次充电仅需三至五个小时,蓄 电量可让客车一次性跑 500 km,客车时速最高可达 180 km/h。 如果客车总质量为 9× 3 kg。当它在某城市快速公交路面上以 10 图3

v=90 km/h 的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流 I=150 A,电压 U=300 V。在此行驶 状态下(取 g=10 m/s2),求: (1)驱动电机的输入功率 P 电; (2)若驱动电机能够将输入功率的 80%转化为用于牵引汽车前进的机械功率 P 机,求汽 车所受阻力的大小; (3)如果当它在某城市快速公交路面上以 v=90 km/h 的速度匀速行驶一段时间后关闭 电源(设汽车所受阻力不变),客车滑行的时间是多少? 解析:(1)驱动电机的输入功率 P 电=IU=150×300 W=4.5×104 W。

(2)在匀速行驶时 P 机=0.8P 电=Fv=Ffv 0.8P电 Ff= v =1 440 N。 (3)汽车所受阻力不变,可认为做匀减速运动,根据牛顿第二定律: Ff 1 440 a= = m/s2=0.16 m/s2 m 9×103 又因为 v=at v 所以 t= a≈156 s。 答案:(1)4.5×104 W (2)1 440 N (3)156 s


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