届高考物理一轮复习课时训练电路的基本概念及部分电路

第一节电路的基本概念及部分电路一、单项选择题1．(2022年天津模拟)在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝中不断放出的电子，进入电压为U的加速电场，设其初速度为0，经加速后形成横截面积为S，电流为I的电子束．已知电子的电量为e，质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内电子个数是()\f(IΔl,eS)eq\r(\f(m,2eU)) \f(IΔl,e)eq\r(\f(m,2eU))\f(I,eS)eq\r(\f(m,2eU)) \f(ISΔl,e)eq\r(\f(m,2eU))解析：选B.一个电子从U中加速出来，有关系式：eU＝eq\f(1,2)mv2，解得v＝eq\r(\f(2eU,m)).设电子通过Δl的路程用时间t，则有Δl＝vt.将上式算得的v代入，解出t＝Δl/eq\r(\f(2eU,m))；长为Δl的电子束内的电量等于Q＝It＝IΔl/eq\r(\f(2eU,m))；又Q＝ne，故n＝eq\f(IΔl,e)eq\r(\f(m,2eU))，故B选项正确．2．(2022年济南模拟)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下表所示．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54L最高水温75℃额定功率1500W额定压力MPa额定电压220V电器类别I类A B．AC．A D．A解析：选A.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＝eq\f(P,U)＝eq\f(1500,220)A≈A，故选项A正确．3．(2022年华南师大附中模拟)电吹风机中有电动机和电热丝两部分，已知电动机线圈的电阻为R1，它和阻值为R2的电热丝串联．设电吹风机工作时两端的电压为U，通过线圈的电流为I，消耗的电功率为P，则下列关系正确的是()A．P＞UI B．P＝I2(R1＋R2)C．U＝I(R1＋R2) D．P＞I2(R1＋R2)解析：选D.因电吹风机中有电动机，而电动机为非纯电阻用电器，工作时将有一部分电能转化为机械能．P＝UI对纯电阻电路和非纯电阻电路都成立，A选项错；对非纯电阻电路有P＞I2(R1＋R2)，B错D对；U＞I(R1＋R2)，C错，所以选D.4．两只小灯泡L1、L2分别标有“6V,3W”和“6V,5W”，另外有一只阻值满足要求的滑动变阻器R，将它们连接后接入电压为12V的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路()解析：选A.因为灯泡L1的额定电流小于L2的额定电流，B、C两图中灯泡不能正常发光．A、D两图中灯泡都能正常发光，A图中电路消耗的总功率为10W，D图中电路消耗的总功率为16W，所以选A.二、双项选择题5．(2022年广东广州调研)电位器是变阻器的一种．如图所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯泡的亮度，下列说法正确的是()A．连接A、B使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗B．连接A、C使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮C．连接A、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗D．连接B、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮解析：选AD.根据电位器结构和连线可知：连接A、B使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大，回路电流减小，灯泡变暗，选项A正确；同理，选项D正确；连接A、C时，滑动触头不能改变回路电阻，灯泡亮度不变，故选项B、C错误．6．(2022年广州模拟)标有“8V,W”和“8V,20W”字样的a、b两只灯泡连接在如图所示的电路中，C点接地．如果将电路中a、b两灯的位置互换，则()A．B点电势提高B．B点电势降低C．两灯的亮度不改变D．a灯变暗，b灯变亮解析：选AC.电流流经电阻时电势降低形成电压，φA－φB＝UAB＝IRAB，灯泡互换后，AB间的电阻减小，电势降落的少，所以B点电势升高，A对B错；根据灯泡的规格和公式P＝eq\f(U2,R)得灯泡a的电阻大于灯泡b的电阻，Ra＞Rb.灯泡互换后电路的总电流不变，根据P＝I2R分析两灯功率不变，C对D错．故选A、C.7．一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线的电流I，导线中自由电子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eq\f(1,2)，再给它两端加上电压U，则()A．通过导线的电流为eq\f(I,4)B．通过导线的电流为eq\f(I,16)C．导线中自由电子定向移动的速率为eq\f(v,4)D．导线中自由电子定向移动的速率为eq\f(v,2)解析：选BC.导线被拉长后，其横截面积变小，变为原来的eq\f(1,4)，其电阻增大为原来的16倍，则加上相同的电压U时，电流会减为原来的eq\f(1,16)，A项错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eq\f(1,16)，S变为原来的eq\f(1,4)，故v变为原来的eq\f(1,4)，C项正确D项错．8．(2022年广州联考)一个T型电路如图所示，电路中的电阻R1＝10Ω，R2＝120Ω，R3＝40Ω.另有一测试电源，电动势为100V，内阻忽略不计．则()A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40ΩB．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40ΩC．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80VD．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80V解析：选AC.当cd端短路时，R2与R3并联电阻为30Ω，后与R1串联，ab间等效电阻为40Ω，A对；若ab端短路时，R1与R3并联电阻为8Ω，后与R3串联，cd间等效电阻为128Ω，B错；当ab两端接通测试电源时，电阻R2未接入电路，cd两端的电压即为R3的电压，为Ucd＝eq\f(40,50)×100V＝80V，C对；当cd两端接通测试电源时，电阻R1未接入电路，ab两端电压为R3的电压，为Uab＝eq\f(40,160)×100V＝25V，D错．三、非选择题9．(创新题)神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类．现代生物学认为，髓鞘是由多层(几十到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的，髓质具有很大的电阻．已知蛙有髓鞘神经，髓鞘的厚度只有2μm左右，而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达×105Ω.(1)若不计髓质片层间的接触电阻，计算髓质电阻率．(2)若有一圆柱体是由髓质制成的，该圆柱体的体积为32πcm3，当在其两底面上加上1000V的电压时，通过该圆柱体的电流为10πμA，求该圆柱体的圆面半径和高．解析：(1)设髓鞘的电阻率为ρ，则由R＝ρeq\f(l,S)知ρ＝eq\f(RS,l)＝eq\f×105×1×10－4,2×10－6)＝8×106(Ω·m)．(2)设该圆柱体圆面半径为r，高为h，则由R′＝eq\f(U,I)①R′＝ρeq\f(l,S′)②V体＝S′·h③S′＝πr2④由①②④得：r＝4cmh＝2cm.答案：(1)8×106Ω·m(2)4cm2cm10．(2022年中山联考)一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表：规格后轮驱动直流电动机车型26″电动自行车额定电压下的输出功率110W整车质量30kg额定电压36V最大载重120kg额定电流A质量为M＝70kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力f恒为车和人总重的k倍，k＝，g取10m/s2，那么在此人行驶的过程中，求：(结果保留两位有效数字)(1)此车永电动机在额定电压下正常工作的效率；(2)在电动机以额定功率提供动力的情况下，此人骑车行驶的最大速度为多大？(3)假设电动机正常工作时，损失的功率有80%是由于电动机绕线电阻生热而产生的，则电动机的绕线电阻为多大？解析：(1)由铭牌信息可知，电机的额定电压为U0＝36V，额定电流I0＝A．正常工作时的额定功率为P0＝U0I0＝126W.又因其输出功率P＝110W.所以工作效率η＝eq\f(P,P0)×100%＝eq\f(110,126)×100%＝87%.(2)行驶时所受阻力f＝k(m＋M)g＝×(70＋30)×10N＝20N由P＝f·v知v＝P/f＝eq\f(110,20)m/s＝m/s.(3)损失功率ΔP＝P0－P＝16W.设电动机绕线电阻为R，则有Ieq\o\al(2,0)·R＝ΔP×80%.所以R＝Ω.答案：(1)87%(2)m/s(3)Ω1．(2022年西安联考)有a、b、c、d四只电阻，其中三只电阻的阻值一样，只有一个电阻的阻值偏大，要找出这只电阻，某同学设计了如图所示的电路，当开关闭合时测出有电流从P流向Q，下列说法正确的是()A．阻值偏大的电阻一定是a和d中的一个B．阻值偏大的电阻一定是c和d中的一个C．下一步可将a和d互换位置，根据PQ间电流的流向来判断D．下一步可将a和c互换位置，根据PQ间电流的流向来判断解析：选AD.由电流从P流向Q可知，P点的电势高于Q点的电势，所以阻值偏大的电阻一定是a和d中的一个，A对B错；将a和d互换位置，电流方向不会变，只有将a和c互换位置，若电流方向不变，阻值偏大的电阻一定是d，若电流方向发生变化，则阻值偏大的电阻一定是a，故C错D对．2．如图所示的电路中，R1＝3Ω，R2＝9Ω，R3＝6Ω，电路两端电压U＝24V．当开关S1、S2均开启和均闭合时，灯泡L都正常发光．求灯泡正常发光时的电阻R和电压U.解析：开关S1、S2均开启时，电阻R1、R2、灯泡L串联，其等效电路如图甲所示，由欧姆定律可得，流过灯泡的电流I1＝eq\f(U,R1＋R2＋R)S1、S2均闭合时