1、17.1 电路和欧姆定律、电阻定律一、选择题(本题共 10 个小题，每小题 7 分，共 70 分，每小题只有一个选项正确，请将正确选项前的字母填在题后的括号内)1如右图所示，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( )A24 W B16 WC12 W D15 W2在如右图所示电路中， AB 为粗细均匀、长为 L 的电阻丝，以 A、 B 上各点相对 A 点的电压为纵坐标，各点离 A 点的距离 x 为横坐标，则 U 随 x 变化的图线应为( )3我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为 240 m 的近似圆形轨道，
2、当环中的电流是 10 mA 时(设电子的速度是 3107 m/s)，在整个环中运行的电子数目为(电子电量e1.610 19 C)( )A510 11 B510 10C110 2 D110 44(2011 年上海综合)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1 台台式电脑1 台平板电视机1 台空调 1 台洗衣机待机功率(瓦) 4 1 4 2A.0.3 度 B0.6 度C0.9 度 D1.2 度5如图所示，均匀的长方体薄片合金电阻板 abcd， ab 边长 L1， ad边长 L2，当端点、接入电路时， R
3、R 是( )A L1 L2 B L2 L1C L L D L L21 2 2 216阻值较大的电阻 R1和 R2串联后，接入电压为 U 的恒定电路中，如图所示现用同一电压表依次测量 R1和 R2的电压，测量值分别为 U1与 U2，已知电压表内阻、 R1和 R2相差不大则( )A U1 U2 U B U1 R2 U2C. D. U1U2 R1R2 U1U2 R1R27两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( )A23 B13C12 D318如图所示，用输出电压为 1.4 V，输出电流为 10
4、0 mA 的充电器对内阻为 2 的镍氢电池充电下列说法正确的是( )A电能转化为化学能的功率为 0.12 WB充电器输出的电功率为 0.14 WC充电时，电池消耗的热功率为 0.02 WD充电器把 0.14 W 的功率储蓄在电池内9一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( )电炉放出的热量与电动机放出的热量相等电炉两端电压小于电动机两端电压电炉两端电压等于电动机两端电压电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率A BC D10(2012 年六安模拟)通常一次闪电过程历时约 0.20.3 s，它由若干个相继发生的闪击构成每个闪击持续时间仅 4080
5、s，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中在某一次闪电前云地之间的电势差约为 1.0109 V，云地间距离约为 1 km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为 6 C，闪击持续时间约为 60 s.假定闪电前云地间的电场是均匀的根据以上数据，下列判断正确的是( )A闪电电流的瞬时值可达到 1106 AB整个闪电过程的平均功率约为 11014 WC闪电前云地间的电场强度约为 1106 V/mD整个闪电过程向外释放的能量约为 6106 J二、非选择题(本题共 2 个小题，共 30 分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11(15 分)大气中存在可自由运动的带电粒子，
6、其密度随距地面高度的增加而增大，可以把离地面 50 km 以下的大气看做是具有一定程度漏电的均匀绝缘体(即电阻率较大的物质)；3离地面 50 km 以上的大气则可看做是带电粒子密度非常高的良导体，地球本身带负电，其周围空间存在电场离地面 l50 km 处与地面之间的电势差约为 U3.010 5 V由于电场的作用，地球处于放电状态但大气中频繁发生雷暴又对地球充电，从而保证了地球周围电场恒定不变，统计表明，雷暴每秒带给地球的平均电荷量约为 q1 800 C试估算大气电阻率 和地球漏电功率 P.(已知地球半径 r6 400 km，结果保留一位有效数字)12(15 分)为保护自然环境，开发绿色能源，实
7、现旅游与环境的协调发展某植物园的建筑屋顶装有太阳能发电系统，用来满足园内用电需求已知该发电系统的输出功率为1.0105 W、输出电压为 220 V求：(1)按平均每天太阳照射 6 小时计，该发电系统一年(365 天计)能输出多少电能？(2)该太阳能发电系统除了向 10 台 1 000 W 的动力系统正常供电外，还可以同时供园内多少盏额定功率为 100 W，额定电压为 220 V 的照明灯正常工作？(3)由于发电系统故障，输出电压降为 110 V，此时每盏额定功率为 100 W、额定电压为 220 V 的照明灯消耗的功率是其正常工作时的多少倍？41 解析：若按 R3消耗功率为 4 W，则 R1消
8、耗功率为 44 W16 W(P I2)，超过其允许的最大功率再按 R1消耗的功率为其最大值，则 R2、 R3消耗的功率各为 P12.5 W，均不超过14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：D2 解析：由 U IRx x x，其中 E、 L 均为定值，故 U 与 x 成正比A 项正确ER RL EL答案：A3 解析：由电流强度的定义式： Iqt得： q It I 810 8 Clv所以在整个环中运行的电子数目为：n 510 11个，故选项 A 正确qe答案：A4 解析：1 度10 33 600 J3.610 6 J，这些用电器一天耗电 W Pt(4142)243
9、600 J9.510 5 J0.3 度故 A 正确，B、C、D 错误答案：A5 解析：设电阻板厚 d，当端点、接入电路时，导体的长为 L2，横截面积为 L1d，根据电阻定律 R ；同理， R ；所以lS L2L1d L1L2dR R L L .2 21答案：D6 解析：电压表相当于电阻为 RV的大电阻，则有： R 并 1R1RVR1 RVU1 R并 1UR并 1 R2 R1RVUR1RV R1R2 R2RV同理 R 并 2R2RVR2 RVU2 R并 2UR并 2 R1 R2RVUR1RV R1R2 R2RV所以 U1 U2 U， ，故 C 正确U1U2 R1R2答案： C7 解析：由图象可知
10、两导线电压降分别为 UA6 V， UB4 V；由于它们串联，则 3 RB2 RA；由电阻定律可知 ，得 ，选项 B 正确RARB LASBLBSA SASB 135答案：B8 解析：充电器对电池的充电功率为 P 总 UI0.14 W，电池充电时的热功率为 P 热 I2r0.02 W，所以转化为化学能的功率为 P 化 P 总 P 热 0.12 W，因此充电器把 0.12 W 的功率储蓄在电池内，故 A、B、C 正确，D 错误答案：ABC9 解析：由 P 热 I2R 知正确因电动机消耗的功率有热功率和机械功率两部分，正确对电炉 UI I2R，而电动机 U I I2R P 机 ，所以 U U，正确答
11、案：A10 解析：由电流的定义式 I 知 I 110 5A，A 错；整个过程的平均功率Qt 66010 6P W310 10 W(t 代 0.2 或 0.3)，B 错误；由 E Wt qUt 61.01090.2 UdV/m110 6 V/m，C 正确；整个闪电过程向外释放的能量为电场力做的功1.01091103W qU610 9 J，D 错答案： C11 解析：本题中把 50 km 厚的漏电均匀绝缘体视为一个导体，其长度为 50 km，横截面积为地球的表面积，所加电压为 U3.010 5 V则由题意得： I 1 800 AqtR 电 103UI 31051 800 16又由电阻定律： R 电
12、 lS l4 r2得： m210 12m4 r2R电l 43.14 6.4106 21610350103地球漏电功率为：P UI310 51 800 W510 8 W答案：210 12m 510 8 W12 解析：(1) P1.010 5 W100 kWt3656 hW Pt2.1910 5 kWh(或 E7.88410 11J)(2)因为 P101 kW n0.1 kW，所以 n900(盏)(3)设 P1和 U1分别为照明灯正常工作时的功率和电压， P2和 U2分别为供电系统发生故障后6照明灯的实际功率和电压，由功率公式 P 得 2，U2R P1P2 (U1U2)所以 P2 ，即为正常工作时的 .P1(U1U2)2 P14 14答案：(1)2.1910 5 kWh(或 7.8841011 J)(2)900 盏 (3)14
