高中物理 第一章 电场 电流练习1 新人教版选修1-1.doc

1第一章第一章 电场电场 电流电流一、 不定项选择题 1. 关于电阻和电阻率，下列说法正确的是( ) A. 把一根粗细均匀的导线分成等长的两段，则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一 半B. 由 ρ＝可知，ρ∝R，ρ∝RS l1 lC. 材料的电阻率随温度的升高而增大 D. 对某一确定的导体，当温度升高时，若不计导体的体积和形状变化，发现它的电阻 增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大 2. 有三个用电器，分别为日光灯、电烙铁和电风扇，它们的额定电压和额定功率均为 “220 V 60 W” ．现让它们在额定电压下工作相同时间，则产生的热量( ) A. 日光灯最多 B. 电烙铁最多 C. 电风扇最多 D. 一样多 3. 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∶3 B. 1∶3 C. 1∶2 D. 3∶1 4. 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54 L最高水温75 ℃ 额定功率1 500 W额定压力0.7 MPa 额定电压220 V电器类别Ⅰ类A. 6.8 A B. 0.15 A C. 4.4 A D. 0.23 A 5. 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．现有一根横截面积 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 c B. C. D. I neSρI neSmmI neSρ6. 小灯泡通电后其电流 I 随所加电压 U 变化的图线如图所示，P 为图线上一点，PN 为 图线在 P 点的切线，PQ 为 U 轴的垂线，PM 为 I 轴的垂线．则下列说法错误的是( )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 I22C. 对应 P 点，小灯泡的电阻为 R＝U1 I2－I1D. 对应 P 点，小灯泡的功率为图中矩形 PQOM 所围的面积 7. 有一个直流电动机，把它接入 0.2 V 电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机 的电流是 0.4 A；若把它接入 2 V 电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是 1 A．则( ) A. 电动机常工作时的输出功率 1.5 W B. 电动机常工作时的输出功率 2 W C. 电动机常工作时的热功率 2 W D. 电动机常工作时的热功率 0.5 W 8. 某同学做三种导电元件的导电性实验，他根据所测数据分别绘制了三种元件的 IU 图象如图所示．则下列判断正确的是( )A. 只有乙图象是正确的 B. 甲、丙图象是曲线，肯定误差太大 C. 甲、丙为线性元件，乙为非线性元件 D. 甲、乙、丙三个图象都可能是正确的，并不一定有较大误差 9. 根据经典理论，金属导体中电流的微观表达式为 I＝nvSe，其中 n 为金属导体中每 单位体积内的自由电子数，v 为导体中自由电子沿导体定向移动的速率，S 为导体的横截面 积，e 为自由电子的电荷量．如图所示，两段长度和材料完全相同、各自粗细均匀的金属 导线 ab、bc，圆横截面的半径之比为 rab∶rbc＝1∶4，串联后加上电压 U，则 ( )A. 两导线内的自由电子定向移动的速率之比为 vab∶vbc＝1∶4 B. 两导线内的自由电子定向移动的速率之比为 vab∶vbc＝16∶1 C. 两导线的电功率之比为 Pab∶Pbc＝4∶1 D. 两导线的电功率之比为 Pab∶Pbc＝16∶1 10. 在图甲所示的电路中，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的电压为 L2电压的 2 倍 B. L1消耗的电功率为 0.75 W C. L2的电阻为 12 Ω D. L1、L2消耗的电功率的比值大于 4∶1 二、 计算题 11. 如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图．电动机内电阻 r＝0.8 Ω，电路中另一电阻 R＝10 Ω，直流电压 U＝160 V，电压表示数 UV＝110 V．求：3(1) 通过电动机的电流． (2) 输入电动机的电功率． (3) 若电动机以 v＝1 m/s 匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量．(g 取 10 m/s2)12. 如图所示，有一根导线长为 l0、横截面积为 S，它是由电阻率不均匀的材料制成， 从一端到另一端，电阻率的变化规律为 ρ＝ρ0＋kl(ρ0、k 为常量)，试求这根导线的电 阻．13. 如图所示电路中，两平行板 A、B 水平放置，两板间距离 d＝40 cm，电源电动势 E＝20 V，内电阻 r＝1 Ω，电阻 R＝3 Ω.闭合开关 S，待电路稳定后，将一带正电的小球 从 B 板小孔以初速度 v0＝4 m/s 竖直向上射入板间．小球带电量为 q＝10－2 C，质量为 m＝1×10－2 kg，不考虑空气阻力，g 取 10 m/s2.调节滑动变阻器，使小球的最高点恰能达 到两板中间．求： (1) 滑动变阻器接到电路中的电阻值． (2) 电源的输出功率．41.1. D 2.2. B 解析：电烙铁是纯电阻用电器，即以发热为目的，电流通过它就是用来产热； 日光灯和电风扇是非纯电阻用电器，电流通过它们时产生的热量很少，电能主要转化为其 他形式的能（光能和叶片动能）.选项 B 正确.3.3. B B 4.4. A 解析：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＝ ≈6.8 A，选项 A 正确.P U5.5. D 解析：铜导线中，单位体积中自由电子的数目为＝，根据电流的微观表达n m ρnρ m式有 I＝Sev，所以自由电子定向移动的速度为 v＝，选项 D 正确.nρ mmI neSρ6.6. C 解析：小灯泡的电阻 R＝，结合题图知，选项 A、B 正确，C 错误；小灯泡的U1 I2功率 P＝U1I2，选项 D 正确. 7.7. AD 解析：电动机不转时，说明电动机无机械能输出，它消耗的电能完全转化为热能，此时电动机可看做纯电阻，则 r＝ ＝0.5 Ω.当加电压为 2 V、电流为 1 A 时，电动机U I正常工作，有机械能输出，此时电动机为非纯电阻电路，消耗的电能等于转化的机械能和 热能之和，转化的热功率为 P热＝I2R＝0.5 W，选项 C 错误，D 正确；总功率 P总＝UI＝2 W，则输出功率 P出＝P总－P热＝1.5 W，选项 A 正确，B 错误. 8.8. D 解析：金属的电阻率随温度的升高而增大，题图丙可能为金属导体；半导体材 料的电阻率随温度升高而减小，如题图甲；某些线性元件的电阻率不随温度变化，如题图 乙.因此，甲、乙、丙三个图象都可能正确，并不一定因误差引起，选项 D 正确. 9.9. BD 解析：因两段串联，通过两棒的电流相等，又 I＝neSv，故 neπrvab＝neπrvbc，得 vab∶vbc＝16∶1，选项 A 错误，B 正确；由电阻定律 Rab＝ρ2 ab2 bc＝ρ，Rbc＝ρ，得 Rab∶Rbc＝16∶1，因为 ab 和 bc 串联，流过两段的电流相lab S等，由功率公式 P＝I2R，得 Pab∶Pbc＝Rab∶Rbc＝16∶1，选项 C 错误，D 正确. 10.10. BD 解析：由题图乙知 I1＝0.25 A，U1＝3 V，则 P＝0.75 W，选项 B 正确；L2、L3并联，I2＝I3＝0.125 A，此时 U2＝U3，约为 0.4 V，则 R2＝ Ω≈3.2 Ω，选0.4 0.125项 A、C 错误；由 P＝I2R 知，P1∶P2＝I R1∶I R2，又 I1∶I2＝2∶1，R1>R2，则 P1>4P2，选2 12 2项 D 正确. 11.11. 解：（1） 由电路中的电压关系可得电阻 R 的分压 UR＝U－UV＝50 V流过电阻 R 的电流 IR＝＝5 AUR R通过电动机的电流 IM＝IR＝5 A5（2） 电动机的分压 UM＝UV＝110 V 输入电动机的功率 P电＝IMUM＝550 W （3） 电动机的发热功率 P热＝I r＝20 W2 M电动机输出的机械功率 P出＝P电－P热＝530 W 由 P出＝mgv 解得 m＝53 kg 12.12. 解：因为从一端到另一端，电阻率的变化规律为 ρ＝ρ0＋kl，所以电阻率是均匀变化的，在公式 R＝ρ 中，ρl 的乘积可用 ρl 图线的面积表示.l S故 R＝· ＝ρ0＋ρ0＋kl 2l s（2ρ0＋kl）l S13.13. 解：（1） 小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到 AB 板中间时速度为零. 设两板间电压为 UAB，由动能定理得－mg － UABq＝0－ mvd 21 21 22 0解得 UAB＝12 V 滑动变阻器两端电压 U滑＝UAB＝12 V 设通过滑动变阻器的电流为 I，由欧姆定律得I＝＝2 AE－U滑 R＋r滑动变阻器接入电路的电阻 R滑＝＝6 ΩU滑 I（2） 电源的输出功率 P出＝I2（R＋R滑）＝36 W。