2026届高三物理一轮复习-同步分层精练（四十）电阻定律欧姆定律焦耳定律（有解析）

同步分层精练（四十） 电阻定律 欧姆定律 焦耳定律
1.国内某团队利用镍63核同位素衰变技术和金刚石半导体,将原子能电池小型化、模块化、低成本化。已知某原子能电池的功率为100 μW,输出电压为3 V,利用镍63发生衰变生成铜63过程释放的粒子在电池两极间导电。元电荷的值为e=1.6×10-19 C,则1 s内发生衰变的镍63核子数的数量级为 (　 )
A.1011 B.1014
C.1017 D.1020
2.电动汽车一般有两种充电模式:慢充和快充,两种充电模式下电池充满电之后存储的电能都是一样的。假设快充和慢充模式下给汽车充电的电源电压都是220 V市电。某型号电动汽车采用快充模式0.5小时电池可从30%充到80%,采用慢充模式4.9小时电池可从30%充到100%。若充电过程中各种发热损失不计,则快充模式与慢充模式充电过程中平均电流大小之比为 (　 )
A.9∶1 B.7∶1
C.5∶1 D.3∶1
3.一根横截面积为S的铜导线,通过的电流为I。已知铜的密度为ρ,铜的摩尔质量为M,电子电荷量为e,阿伏加德罗常数为NA,设每个铜原子只提供一个自由电子,则铜导线中自由电子定向移动的速率为 (　 )
A. B.
C. D.
4.(多选)如图所示,图线a表示的导体的电阻为R1,图线b表示的导体的电阻为R2,则下列说法正确的是 (　 )
A.R1∶R2=1∶3
B.把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于R2
C.将R1与R2串联后接在电源上,则电功率之比P1∶P2=1∶3
D.将R1与R2并联后接在电源上,则电流之比I1∶I2=1∶3
5.在生活中我们经常看到小鸟站在高压线上却平安无事,某同学想探究其中原因,于是查阅相关数据:铜的电阻率为ρ=1.7×10-8 Ω·m,输电线的横截面积为120 mm2,一只鸟站在一条通过100 A电流的铜质裸导线上,两爪间的距离是4 cm,则鸟两爪间的电压(V)数量级为 (　 )
A.10-3 B.10-4
C.10-5 D.10-6
6.设某电动机的线圈电阻为R1,该电动机与电阻为R2的电热丝串联后组成吹风机。将吹风机接到直流电源上,其两端电压为U,电流为I,消耗的功率为P,则 (　 )
A.P>UI B.P=I2(R1+R2)
C.P=UI D.P7.(多选)稳压管是一种用硅材料制成的晶体二极管,广泛应用于稳压电源。稳压管在反向击穿时,在一定的电流范围内,两端电压几乎不变,表现出稳压特性。如图为某稳压二极管的I U图像。下列说法正确的是 (　 )
A.RAB.RA>RB
C.稳压管属于非线性元件
D.稳压管属于线性元件
8.某学习小组探究一段金属导体的导电特性,通过实验,得到了如图所示的U I图像,以下关于这段金属导体的说法正确的是 (　 )
A.由图像可知电流增大时电阻变小
B.根据图中P点的斜率可得P点的电阻为12.5 Ω
C.流过导体的电流为0.8 A时,电功率为2.4 W
D.欧姆定律不适用于该金属导体
9.电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内的水烧干以前的加热状态,另一种是水烧干以后的保温状态。如图所示是电饭锅的电路图,R1是电阻,R2是加热用的电热丝,S是自动开关。下列说法正确的是 (　 )
A.开关S接通时,电饭锅处于保温状态
B.开关S接通时,电饭锅处于加热状态
C.当R1∶R2=1∶1时,R2在保温状态下的功率是加热状态下功率的一半
D.当R1∶R2=1∶1时,R2在保温状态下的功率是加热状态下功率的八分之一
10.(2024·河北辛集中学月考)将内阻为r的电动机和阻值为R的电炉,分别接入电压为U0的稳压电源两端,两用电器都正常工作,且流经用电器的电流都为I0。电炉的伏安特性曲线如图所示,则以下说法正确的是 (　 )
A.r<;R> B.r<;R=
C.r=;R> D.r>;R=
11.(多选)如图所示为某品牌的无人机在某活动中从高空拍照的图片,该无人机的载质量为20 kg,其锂电池容量为30 A·h,其电机的额定工作电压为50 V,额定功率为5 kW,则下列说法正确的是 (　 )
A.“A·h”是电容的单位
B.无人机正常工作时通过电机的电流为50 A
C.无人机的电机线圈总电阻一定小于0.5 Ω
D.充满一次电后,无人机正常工作的时间不超过18 min
同步分层精练（四十） 电阻定律 欧姆定律 焦耳定律
1.国内某团队利用镍63核同位素衰变技术和金刚石半导体,将原子能电池小型化、模块化、低成本化。已知某原子能电池的功率为100 μW,输出电压为3 V,利用镍63发生衰变生成铜63过程释放的粒子在电池两极间导电。元电荷的值为e=1.6×10-19 C,则1 s内发生衰变的镍63核子数的数量级为 (　 )
A.1011 B.1014
C.1017 D.1020
解析:选B　由核反应知识可知,1个镍63发生衰变向外释放1个电子,结合电池输出电压和功率可得,回路中的电流为I=≈3.3×10-5 A,1 s内通过回路某一横截面的电荷量为q=It=3.3×10-5 C,则1 s内发生衰变的镍63的核子数为n=≈2.1×1014,故选B。
2.电动汽车一般有两种充电模式:慢充和快充,两种充电模式下电池充满电之后存储的电能都是一样的。假设快充和慢充模式下给汽车充电的电源电压都是220 V市电。某型号电动汽车采用快充模式0.5小时电池可从30%充到80%,采用慢充模式4.9小时电池可从30%充到100%。若充电过程中各种发热损失不计,则快充模式与慢充模式充电过程中平均电流大小之比为 (　 )
A.9∶1 B.7∶1
C.5∶1 D.3∶1
解析:选B　设快充模式充电过程中平均电流大小为I1,则有UI1t1=(80%-30%)E满=0.5E满,设慢充模式充电过程中平均电流大小为I2,则有UI2t2=(100%-30%)E满=0.7E满,联立可得===,故选B。
3.一根横截面积为S的铜导线,通过的电流为I。已知铜的密度为ρ,铜的摩尔质量为M,电子电荷量为e,阿伏加德罗常数为NA,设每个铜原子只提供一个自由电子,则铜导线中自由电子定向移动的速率为 (　 )
A. B.
C. D.
解析:选A　设自由电子定向移动的速率为v,导线中自由电子从一端定向移动到另一端所用的时间为t,每个铜原子提供一个自由电子,则铜原子数与自由电子的总数相等,为n=NA,t时间内通过导线横截面的电荷量为q=ne,则电流强度为I==,解得v=,故选A。
4.(多选)如图所示,图线a表示的导体的电阻为R1,图线b表示的导体的电阻为R2,则下列说法正确的是 (　 )
A.R1∶R2=1∶3
B.把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于R2
C.将R1与R2串联后接在电源上,则电功率之比P1∶P2=1∶3
D.将R1与R2并联后接在电源上,则电流之比I1∶I2=1∶3
解析:选AC　根据I U图像可知,图线的斜率表示电阻的倒数,所以R1∶R2=1∶3,A正确;把R1拉长到原来的3倍长后,横截面积减小为原来的,根据公式R=ρ可得,电阻变为原来的9倍,B错误;串联电路电流相等,所以将R1与R2串联后接在电源上,电流之比I1∶I2=1∶1,根据公式P=I2R可得,功率之比P1∶P2=1∶3,C正确;并联电路电压相等,电流与电阻成反比,所以将R1与R2并联后接在电源上,电流之比I1∶I2=3∶1,D错误。
5.在生活中我们经常看到小鸟站在高压线上却平安无事,某同学想探究其中原因,于是查阅相关数据:铜的电阻率为ρ=1.7×10-8 Ω·m,输电线的横截面积为120 mm2,一只鸟站在一条通过100 A电流的铜质裸导线上,两爪间的距离是4 cm,则鸟两爪间的电压(V)数量级为 (　 )
A.10-3 B.10-4
C.10-5 D.10-6
解析:选B　两爪间的距离是4 cm,则鸟两爪间的电阻为R== Ω≈5.7×10-6 Ω,输电线通过100 A的电流,则鸟两爪间的电压为U=IR=5.7×10-4 V,则电压的数量级为10-4,故选B。
6.设某电动机的线圈电阻为R1,该电动机与电阻为R2的电热丝串联后组成吹风机。将吹风机接到直流电源上,其两端电压为U,电流为I,消耗的功率为P,则 (　 )
A.P>UI B.P=I2(R1+R2)
C.P=UI D.P解析:选C　吹风机消耗的电功率为总功率,则P=UI,故A错误,C正确;吹风机的发热功率为P热=I2(R1+R2),总功率大于发热功率,故B、D错误。
7.(多选)稳压管是一种用硅材料制成的晶体二极管,广泛应用于稳压电源。稳压管在反向击穿时,在一定的电流范围内,两端电压几乎不变,表现出稳压特性。如图为某稳压二极管的I U图像。下列说法正确的是 (　 )
A.RAB.RA>RB
C.稳压管属于非线性元件
D.稳压管属于线性元件
解析:选BC　根据图像可知,A、B的电压相等,B的电流大于A的电流,根据欧姆定律R=可知RA>RB,A错误,B正确;线性元件的I U图像应为一条过原点的倾斜直线,根据题图像可知,稳压管属于非线性元件,C正确,D错误。
8.某学习小组探究一段金属导体的导电特性,通过实验,得到了如图所示的U I图像,以下关于这段金属导体的说法正确的是 (　 )
A.由图像可知电流增大时电阻变小
B.根据图中P点的斜率可得P点的电阻为12.5 Ω
C.流过导体的电流为0.8 A时,电功率为2.4 W
D.欧姆定律不适用于该金属导体
解析:选C　U I图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体的电阻,由题图可知,该图线上的点与坐标原点连线的斜率越来越大,故该导体的电阻随电流的增大而增大,故A错误;由题图可知,P点的电压为5.0 V,电流为1.0 A,所以对应的电阻值为R==5.0 Ω,故B错误;由题图可知,当电流为0.8 A时,导体两端的电压为3.0 V,所以导体的电功率为P= UI=2.4 W,故C正确;金属导体是适用欧姆定律的,本题中图像为曲线是由于该金属导体的电阻随温度的变化而变化造成的,故D错误。
9.电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内的水烧干以前的加热状态,另一种是水烧干以后的保温状态。如图所示是电饭锅的电路图,R1是电阻,R2是加热用的电热丝,S是自动开关。下列说法正确的是 (　 )
A.开关S接通时,电饭锅处于保温状态
B.开关S接通时,电饭锅处于加热状态
C.当R1∶R2=1∶1时,R2在保温状态下的功率是加热状态下功率的一半
D.当R1∶R2=1∶1时,R2在保温状态下的功率是加热状态下功率的八分之一
解析:选B　开关S接通时,电阻R1被短路,电路中的总电阻较小,故由P=可知,此时电功率最大,电饭锅处于加热状态,故A错误,B正确;当R1∶R2=1∶1时,电饭锅在保温状态下,两个电阻是串联的,此时R2的两端电压为,故它的电功率是P'==,电饭锅在加热状态时,R2的电功率是P=,故R2在保温状态下的功率是加热状态下功率的四分之一,故C、D错误。
10.(2024·河北辛集中学月考)将内阻为r的电动机和阻值为R的电炉,分别接入电压为U0的稳压电源两端,两用电器都正常工作,且流经用电器的电流都为I0。电炉的伏安特性曲线如图所示,则以下说法正确的是 (　 )
A.r<;R> B.r<;R=
C.r=;R> D.r>;R=
解析:选B　因为电炉是纯电阻元件,根据欧姆定律可得R=,电动机是非纯电阻元件,所以r<,故选B。
11.(多选)如图所示为某品牌的无人机在某活动中从高空拍照的图片,该无人机的载质量为20 kg,其锂电池容量为30 A·h,其电机的额定工作电压为50 V,额定功率为5 kW,则下列说法正确的是 (　 )
A.“A·h”是电容的单位
B.无人机正常工作时通过电机的电流为50 A
C.无人机的电机线圈总电阻一定小于0.5 Ω
D.充满一次电后,无人机正常工作的时间不超过18 min
解析:选CD　根据公式q=It,可知电池容量中“A·h”是电荷量的单位,故A错误;电机的额定工作电压为50 V,额定功率为5 kW,根据公式P=UI,可知无人机正常工作时通过电机的电流为I== A=100 A,故B错误;无人机的电机不是纯电阻,工作时的热功率一定小于总功率,即I2R4 / 4