(普查练习)第20课 部分电路的欧姆定律 电阻定律 电功与电热-【提分宝典】2024版新高考物理一轮全考点普查随堂课后练

第20课　 部分电路的欧姆定律　电阻定律　电功与电热 普查与练习20　 部分电路的欧姆定律　电阻定律　电功与电热　　　　　　　　　　　　　　　 1．电流、欧姆定律及伏安特性曲线 a．电流定义式I＝的应用 (1)(北京海淀区二模，3分)如图所示，一根均匀带电的长直橡胶棒沿其轴线方向做速度为v的匀速直线运动。已知棒的横截面积为S，单位长度所带的电荷量为－q。由于棒的运动而形成的等效电流(　　) A．大小为qv，方向与v相同 B．大小为qv，方向与v相反 C．大小为qSv，方向与v相同 D．大小为qSv，方向与v相反 答案：B 解析：橡胶棒带负电，所以由于棒的运动而形成的等效电流的方向与v的方向相反，故A项、C项均错误。橡胶棒的速度为v，则时间t内通过任一横截面的电荷量大小为Q＝vtq，由电流的定义式可得I＝＝qv，故B项正确，D项错误。 b．电流微观表达式I＝nqSv的应用 (2)(2024改编题，3分)一根长为L，横截面积为S的金属棒，其电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压U时，自由电子定向运动的平均速率为(　　) A. B. C. D. 答案：C 解析：设自由电子定向运动的平均速率为v，由电流的定义式可知I＝＝＝neSv，又金属棒的电阻R＝ρ，由欧姆定律可得，通过金属棒的电流I＝＝，代入上面电流的表达式解得v＝，故C项正确，A项、B项、D项均错误。 c．对欧姆定律、伏安特性曲线的理解与应用 (3)(浙江经典真题，3分)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；电动机的内阻为R2，两端电压为U2，流过的电流为I2。则(　　) A．I1<I2 B. > C.＝ D. < 答案：D 解析：因为两个用电器串联，所以I1＝I2，故A项错误。小电珠为纯电阻用电器，即U1I1＝IR1，即U1＝I1R1，电动机为非纯电阻用电器，有U2I2＝IR2＋P动，即U2I2>IR2，即U2>I2R2，综上所述可得<，即<，故D项正确，B项、C项均错误。 (4)(多选)(江苏模拟，4分)某一热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，在一次实验中，将该热敏电阻与一小灯泡串联，通电后各自的电流I随所加电压U变化的图像如图所示，点M为两元件的伏安特性曲线的交点。则关于热敏电阻和小灯泡，下列说法正确的是(　　) A．图线a是热敏电阻的伏安特性曲线，图线b是小灯泡的伏安特性曲线 B．图线a是小灯泡的伏安特性曲线，图线b是热敏电阻的伏安特性曲线 C．通过图线可求得M点对应的小灯泡的阻值和热敏电阻的阻值 D．图线中M点对应的状态表示小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等 答案：ACD 解析：小灯泡的灯丝温度随通电电流的增大而升高，阻值也随着增大，所以图线b是小灯泡的伏安特性曲线，同理可知，热敏电阻的温度随着通电电流的增大而升高，其阻值会减小，所以图线a是热敏电阻的伏安特性曲线，故A项正确，B项错误。伏安特性曲线上的点与原点连线斜率的倒数表示电阻，即由公式R＝可求出M点对应的小灯泡的阻值和热敏电阻的阻值，故C项正确。两图线的交点M表示此状态两元件的电流相等，电压也相等，根据P＝UI可知小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等，故D项正确。 2．电阻与电阻定律 a．利用公式R＝ρ求解电阻问题 (5)(2024改编题，3分)一根粗细均匀的金属裸导线，电阻为R，以下说法正确的是(　　) A．将导线均匀拉长为原来的3倍，电阻变为3R B．将导线对折后绞合起来，电阻变为R C．将导线均匀拉长为原来的3倍，再对折后绞合起来，电阻变为R D．将导线截去，电阻大小和电阻率都变为原来的 答案：C 解析：把导线均匀拉长到原来的3倍，由于导线体积不变，其横截面积变为原来的，根据电阻定律R＝ρ得，电阻变为原来的9倍，即9R，故A项错误。把导线对折后绞合起来，则长度变为原来的，横截面积变为原来的2倍，则电阻变为原来的，即为R，故B项错误。由前两个选项分析可知，将导线均匀拉长为原来的3倍，阻值变为9R，再对折绞合，阻值为导线拉长为原来的3倍之后的，阻值变为R，故C项正确。将导线截去，其长度变为原来的，电阻也为原来的，但导线的电阻率与导体形状无关，不会发生变化，故D项错误。 b．综合利用公式I＝nqSv、I＝和R＝ρ求解电阻问题 (6)(2024改编题，3分)如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b，横截面积之比Sa∶Sb＝1∶2。已知5 s内有5×1018个自由电子通过导线a的横截面，电子的电荷量e＝1.6×10－19 C。下列说法正确的是(　　) A．流经导线a、b的电流均为0.16 A B．导线a、b的电阻之比Ra∶Rb＝1∶2 C．导线a、b两端的电压之比Ua∶Ub＝1