2024高考物理一轮复习：电路的基本概念和规律（练习）（学生版+解析）

第42讲电路的基本概念和规律

（模拟精练+真题演练）

・最新模拟精练_____________________

1.（2023•浙江温州•乐清市知临中学校考模拟预测）心室纤颤是一种可危及生命的疾病。如图甲为一种叫

做心脏除颤器的设备，某型号AED模拟治疗仪器的电容器电容是25*,充电至8kV电压，如果电容器在

2ms时间内完成放电，贝！］（）

A.电容器放电过程中平均功率为800kw

B.电容器的击穿电压为8kV

C.电容器放电过程中电容越来越小

D.电容器放电过程中电流最大值一定大于100A

2.（2023・湖南长沙•高三模拟预测）一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为0棒内单位

体积内自由电子数为力，电子的质量为加、电荷量为e,在棒两端加上恒定的电压U,金属棒内自由电子定

向移动的平均速率为（）

「US?

B.-------

nepLnepL

DnepSL

C.nepL

3.（2023•江西宜春•高三校考模拟预测）一根粗细均匀的金属导线阻值为R,两端加上恒定电压U时，通

过金属导线的电流强度为/，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v,若将金属导线均匀拉长，使其

长度变为原来的2倍，仍给它两端加上恒定电压U,已知电流微观式为上neSV,其中”为单位体积电子个

数，e为元电荷，S为导线横截面积，则下列说法中正确的是（）

A.此时金属导线的阻值为2R

B.此时通过金属导线的电流为4

C.此时自由电子定向移动的平均速率为^

D.此时自由电子定向移动的平均速率为:

4

4.（2023•浙江•模拟预测）甲、乙、丙三个长度、横截面都相同的金属导体分别接入电路后各自进行测量,

把通过上述导体的电流/,导体两端电压U在U-/坐标系中描点，。为坐标原点，甲、乙、丙三个点恰好

在一条直线上，如图所示，则下列表述正确的是（）

一二丙

A.甲的电阻率最小

B.甲、乙串联后接入某直流电路，甲的电功率要小

C.乙、丙并联后接入某直流电路，乙的电功率要小

D.三个电阻率一样大

5.（2023•浙江•校联考模拟预测）如图所示为美团的电单车，美团电单车的电池铭牌上标有“48V10A4T字

样，正常工作时电动机额定功率为250W,电池输出电压为40V。由于电动机发热造成损耗，电动机的效率

为80%,不考虑其他部件的摩擦损耗。有一次小厉同学骑着电单车在平路上匀速行驶，小厉同学和车的总

质量为100kg,阻力为总重力的0.04倍，重力加速度g=10m/s2,则下列判断正确的是（）

A.正常工作时，电动机额定电流约为5.2A

B.充满电后电池储存的能量约为1.7XK）5J

C.电池的内阻约为L3O

D.电单车匀速行驶时的速度为22.5km/h

6.（2023・湖北•模拟预测）如图所示，电源电动势E=12V,内阻r=4。，&=2。，直流电动机内阻&=1。，

当闭合S和S1,断开S2时，调节滑动变阻器R/为某值时，可使电源输出功率最大，闭合s,S2,断开S1,

调节R2为某值时，可使电源的输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作（电动机额定输出功率Po=4.5W）,

A.电动机额定电流/=2A

B.电动机两端电压为"M=3V

C.满足题意的4,上值分别为6=2C,&=6。

D.满足题意的七值分别为4=20,2=1。

7.（2023・江苏盐城•阜宁县东沟中学校考三模）空气炸锅的等效简化电路图如图所示，电源的电动势为6V,

电源的内阻不计，小风扇M的额定电压为6V,额定功率为3W,线圈内阻为厂=1。，电阻R尸&=10Q,

则下列说法中正确的是（）

A.只闭合开关Si,小风扇正常工作时电流为6A

B.只闭合开关Si,小风扇正常工作时发热功率为2.75W

C.同时闭合开关Si和S2,若小风扇正常工作，则通过电阻R/的电流为0.3A

D.同时闭合开关Si和S2,若小风扇正常工作，则电阻R/消耗的功率为3.6W

8.（2023•浙江绍兴・统考二模）如图甲所示，电动势为0.10V的电池连接一只电流表，两者的内阻忽略不

计。电池的一端连接长度为1.0m导线的右端，电流表的另一端接上导线的某一点，尤为接点与导线左端的

距离，导线由一段金属线1（电阻率为SSxKT'dm）和一段金属线2（电阻率为2.8xl（r8Q.m）串接而成,

它们的横截面积相同。由电流表测得的电流/,所推得的电路总电阻R和x的图像如图乙所示，下列说法正

确的是（）

A.导线的左边部分为金属线1

B.导线的横截面积约为1.0x10-8nl2

C.当x=0.7m时电池消耗的功率约为0.36W

1QQ

D.当x>0.3m时电流表读数I随x变化的关系式近似为/=产A

1-x

9.（2023春•浙江杭州•高三学军中学校考预测）最近两年洗地机这一新鲜家电逐渐流行，便利了人们的生

活。现有某品牌洗地机，如图所示其工作参数如图表，其工作模式有强效、节能两种，强效模式下，该洗

地机以额定功率工作，节能模式下，以额定功率的一半功率工作，两种模式下，其工作电压均相同，其续

航时间是按照节能模式工作计算得到的，则下列说法正确的是（）

产品名称某品牌洗地机产品型号QX-V6A

额定功率220W电池容量4000mAh

续航时间40min清水箱容量800mL

外形尺寸260*262*1115mm污水箱容量720mL

A.该洗地机在节能模式下的工作电流为6A

B.该洗地机在节能模式下的工作电流为0.1A

C.该洗地机内阻约为3。

D.强效模式下，该洗地机的工作电压约为36V

10.（2023・云南昆明•高三校考模拟）匕和P?是材料相同、上下表面为正方形的长方体导体，R的上、下表

面积大于P2的上、下表面积，将R和P?按图所示方式接入电路中，闭合开关后（）

A.若耳和P2的体积相同，则R的电功率大于P2的电率

B.若片和A的体积相同，则流过P1的电流大于流过P2的电流

C.若P1和P2的厚度相同，则流过P1的电流小于流过P2的电流

D.若耳和P2的厚度相同，则P1内自由电荷定向移动的速率比P2的更小

11.（2023•黑龙江绥化•高三校考模拟预测）带有两接线柱的A、B、C三个大小形状相同圆柱形金属块，两

接线柱分别位于相对的两侧面中心，各自接入电路后进行测量，在同一U-1坐标系中各描出一组金属块

BP-4出无C.J正兀D.J巫兀

A,

42

Ph9R9£

14.（2023•浙江绍兴•高三校考模拟）如图所示，尸是一个表面均匀镀有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为

L,直径为Q,镀膜材料的电阻率为。膜的厚度为小管两端有导电金属箍〃、N。现把它接入电路中，测

得M、N两端电压为U,通过它的电流为/,则金属膜的电阻率的值为（）

16.（2023•新疆乌鲁木齐•统考三模）心脏除颤器的核心元件为电容器，抢救病人时，电容器通过放电，产

生脉冲电流刺激心脏，使病人恢复正常的心跳。如图所示为某款心脏除颤器的电容器充电时两板间的电压U

随其电荷量Q变化的图像，充满电时两极板间的电压为4.0kV。若放电时间为4ms,放电完成后两板间电

压降为200V。则（）

A.该电容器的电容为50四

B.该电容器的电容为20四

C.电容器放电过程的平均功率约为WOkW

D.电容器放电过程的平均功率约为200kW

Mk真题实战演练

17.（2022・福建・高考真题）霍尔推进器将来可能安装在飞船上用于星际旅行，其简化的工作原理如图所示,

放电通道两端电极间存在加速电场，该区域内有与电场近似垂直的约束磁场（未画出）用于提高工作物质

被电离的比例，工作时，工作物质流气进入放电通道后被电离为债离子，再经电场加速喷出，形成推力，

某次测试中，款气被电离的比例为〃，微离子喷射速度为%,推进器产生的推力为尸，推进器质量机，已

知债离子的比荷为脑计算时，取债离子的初速度为零，忽略磁场对离子的作用力及粒子之间的相互作用，

则（）

放电通道Ao*

令U°Eo*

气QXe+”

6

阳极阴极

A.将该推进器用于宇宙航行时，飞船获得的加速度。=二F

m

B.氤离子的加速电压约为。=曳

2k

kF

C.敬离子向外喷射形成的电流约为/=——

F

D.每秒进入放电通道的值气质量约为一

%

18.（2022・江苏•高考真题）如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为4=2。,&=3Q,R3=2。,

&=4。，电源电动势E=12V,内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是（）

C.4D.&

第42讲电路的基本概念和规律

（模拟精练+真题演练）

・最新模拟精练__________

1.（2023•浙江温州•乐清市知临中学校考模拟预测）心室纤颤是一种可危及生命的疾病。如图甲为一种叫

做心脏除颤器的设备，某型号AED模拟治疗仪器的电容器电容是25*,充电至8kV电压，如果电容器在

2ms时间内完成放电，贝!］（）

A.电容器放电过程中平均功率为800kw

B.电容器的击穿电压为8kV

C.电容器放电过程中电容越来越小

D.电容器放电过程中电流最大值一定大于100A

【答案】D

【详解】A.电容器所带的电荷量为。=CU=25x10-6x8x103c=o.2C由电流强度的定义式/=,，可得电

容器放电过程中平均电流为了=2=一丝FA=100A电容器放电过程中若电压不变，则有平均功率为

P=W=8X103X100W=800000W=800kW因电容器放电过程中电压在逐渐减小，因此在电容器放电过程

中平均功率小于800kW,A错误；

B.该电容器的充电电压至8kV,此电压应不高于电容器的额定电压，而电容器的击穿电压要大于额定电压,

即电容器的击穿电压大于8kV,B错误；

C.电容器的电容与电容器所带的电荷量无关，因此电容器放电过程中电容不变，c错误；

D.电容器放电过程中平均电流为100A,因此电容器放电过程中电流最大值一定大于100A,D正确。

故选D。

2.（2023•湖南长沙.高三模拟预测）一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为0棒内单位

体积内自由电子数为“，电子的质量为相、电荷量为e,在棒两端加上恒定的电压U,金属棒内自由电子定

向移动的平均速率为（）

A.B.

nepLnepL

-r—nepSL

C.nepLD.—一

U

【答案】A

【详解】根据电流的微观表达式可知/=”evS,由欧姆定律/==，电阻定律尺=夕《，联立可得

RS

3.（2023•江西宜春•高三校考模拟预测）一根粗细均匀的金属导线阻值为R,两端加上恒定电压U时，通

过金属导线的电流强度为/,金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v,若将金属导线均匀拉长，使其

长度变为原来的2倍，仍给它两端加上恒定电压U,已知电流微观式为/=neSV,其中w为单位体积电子个

数，e为元电荷，S为导线横截面积，则下列说法中正确的是（）

A.此时金属导线的阻值为2R

B.此时通过金属导线的电流为《

C.此时自由电子定向移动的平均速率为^

D.此时自由电子定向移动的平均速率为:

【答案】c

【详解】A.将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，横截面积变为原来的1倍，根据电阻定律

R=P1分析得到，电阻变为原来的4倍，故A错误；

B.根据欧姆定律/==可知，电流/变为原来的即为小，故B错误；

R44

CD.电流的微观表达式/=wevS其中小e不变，电流/为原来的横截面积S变为原来的;倍，则自由

42

电子定向移动的平均速率为故C正确，D错误。故选C。

4.（2023•浙江•模拟预测）甲、乙、丙三个长度、横截面都相同的金属导体分别接入电路后各自进行测量,

把通过上述导体的电流/,导体两端电压。在U-/坐标系中描点，。为坐标原点，甲、乙、丙三个点恰好

在一条直线上，如图所示，则下列表述正确的是（）

，'U

一味丙

/乙

」甲

A.甲的电阻率最小

B.甲、乙串联后接入某直流电路，甲的电功率要小

C.乙、丙并联后接入某直流电路，乙的电功率要小

D.三个电阻率一样大

【答案】C

【详解】AD.三个导体的U-/图像如图所示

可知甲的电阻最大，丙的最小，根据电阻定律尺=夕（可知，甲的电阻率最大，选项AD错误；

B.甲、乙串联后接入某直流电路，根据尸=广/?可知，甲的电阻最大，甲的功率最大，选项B错误；

2

C.乙、丙并联后接入某直流电路，根据尸=jU可知，电阻大，功率小，则乙的电功率要小，选项C正确。

R

故选C。

5.（2023•浙江•校联考模拟预测）如图所示为美团的电单车，美团电单车的电池铭牌上标有“48V10A-h”字

样，正常工作时电动机额定功率为250W,电池输出电压为40V。由于电动机发热造成损耗，电动机的效率

为80%,不考虑其他部件的摩擦损耗。有一次小厉同学骑着电单车在平路上匀速行驶，小厉同学和车的总

质量为100kg,阻力为总重力的0.04倍，重力加速度g=10m/s2,则下列判断正确的是（）

A.正常工作时，电动机额定电流约为5.2A

B.充满电后电池储存的能量约为1.7X105J

C.电池的内阻约为1.3。

D.电单车匀速行驶时的速度为22.5km/h

【答案】C

【详解】A.由P=L7可知，解得额定电流/=6.25A故A错误；

B.充满电后该电池的总能量W=EQ=48xl0x3600J=1728000J=L7xl（）6j故B错误;

C.根据闭合电路欧姆定律有E=U+7r可得r=1.3O故C正确；

D.平路上行驶的人和车受到阻力f=0.04Mig=0.04xl00xl0N=40N匀速行驶时牵引力F=/^40N,此时速

度v=u—=5m/s=18km/h故D错误；故选C。

F

6.（2023・湖北•模拟预测）如图所示，电源电动势E=12V,内阻r=4。，&=2Q,直流电动机内阻时=1。，

当闭合S和S1,断开S2时，调节滑动变阻器以为某值时，可使电源输出功率最大，闭合s,S2,断开S1,

调节R2为某值时，可使电源的输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作（电动机额定输出功率尸0=4.5W）,

则下列判断正确的是（）

A.电动机额定电流/=2A

B.电动机两端电压为UM=3V

C.满足题意的R/,七值分别为A=2。，&=6。

D.满足题意的4,此值分别为4=2。，&=1。

【答案】D

E12

【详解】AB.根据电路规律可知当/=不时电源的输出功率。最大，即此时有/=^A=L5A同时有

匕输=UMI-/X=稣解得UM=4.5V,AB错误；

CD.根据前面分析可得用=4。-2。=2。由闭合电路欧姆定律有&/+UM+万=£解得此=1。，C错误，

D正确。故选D。

7.（2023•江苏盐城・阜宁县东沟中学校考三模）空气炸锅的等效简化电路图如图所示，电源的电动势为6V,

电源的内阻不计，小风扇M的额定电压为6V,额定功率为3W,线圈内阻为r=l。，电阻R/=7?2=10。，

则下列说法中正确的是（）

A.只闭合开关Si,小风扇正常工作时电流为6A

B.只闭合开关Si,小风扇正常工作时发热功率为2.75W

C.同时闭合开关Si和S2,若小风扇正常工作，则通过电阻R/的电流为0.3A

D.同时闭合开关Si和S2,若小风扇正常工作，则电阻R/消耗的功率为3.6W

【答案】D

【详解】AB.由题图可看出当只闭合Si时，电阻R/与&串联，再与小风扇M并联，且电源的内阻不计，

则小风扇M的电压刚好为额定电压，则PM=/ME解得IM=0.5A则小风扇M正常工作时发热功率为PM热=

I^r=0.25W,AB错误；

CD.由题图可看出同时闭合开关Si和S2,电阻上被短路，则以与小风扇M并联，且电源的内阻不计，则

通过电阻B的电流为石=/向解得刀=0.6A则电阻4消耗的功率为尸/=/*/解得巧=3.6W,C错误、D

正确。故选D。

8.（2023•浙江绍兴•统考二模）如图甲所示，电动势为0.10V的电池连接一只电流表，两者的内阻忽略不

计。电池的一端连接长度为1.0m导线的右端，电流表的另一端接上导线的某一点，x为接点与导线左端的

距离，导线由一段金属线1（电阻率为5.6xlO-8dm）和一段金属线2（电阻率为2.8xlO-8Q.m）串接而成,

它们的横截面积相同。由电流表测得的电流/,所推得的电路总电阻R和x的图像如图乙所示，下列说法正

确的是（）

图甲图乙

A.导线的左边部分为金属线1

B.导线的横截面积约为l.OxlOfn?

C.当x=0.7m时电池消耗的功率约为0.36W

D.当x>0.3m时电流表读数/随x变化的关系式近似为/=产人

【答案】D

【详解】A.根据R当x很大时，电阻变化较快，则电阻率较大，所以导线的右边部分为金属线1,

kJ

故A错误;

B.根据皮林"所以对左边是金属线2：（3^1解得5=8%1。-2故B错误;

C.根据图像可知,x>0.3m时R=-0.055^+0.055当x=0.7m时尺=0.0165。电池消耗的功率P=J=0.60W

R

故C错误；

D.当x>0.3m时电流表读数/随x变化的关系式近似为/=刍=手人故D正确。故选D。

Ri-x

9.（2023春・浙江杭州•高三学军中学校考预测）最近两年洗地机这一新鲜家电逐渐流行，便利了人们的生

活。现有某品牌洗地机，如图所示其工作参数如图表，其工作模式有强效、节能两种，强效模式下，该洗

地机以额定功率工作，节能模式下，以额定功率的一半功率工作，两种模式下，其工作电压均相同，其续

航时间是按照节能模式工作计算得到的，则下列说法正确的是（）

产品名称某品牌洗地机产品型号QX-V6A

额定功率220W电池容量4000mAh

续航时间40min清水箱容量800mL

外形尺寸260*262*1115mm污水箱容量720mL

A.该洗地机在节能模式下的工作电流为6A

B.该洗地机在节能模式下的工作电流为0.1A

C.该洗地机内阻约为3。

D.强效模式下，该洗地机的工作电压约为36V

【答案】A

【详解】AB.该洗地机在节能模式下的工作电流为/=400°*11x3600人=6人故A正确,B错误；

40x60

C.根据题中条件，无法得出该洗地机内阻，故c错误；

D.两种模式下，其工作电压均相同，根据兄=”该洗地机的工作电压〃一兄一："?2。-5故D错误。

u———-----V——V

I63

故选A„

10.（2023・云南昆明•高三校考模拟）R和已是材料相同、上下表面为正方形的长方体导体，R的上、下表

面积大于P2的上、下表面积，将R和B按图所示方式接入电路中，闭合开关后（）

A.若R和P2的体积相同，则R的电功率大于P?的电率

B.若片和鸟的体积相同，则流过R的电流大于流过B的电流

C.若R和B的厚度相同，则流过R的电流小于流过P?的电流

D.若耳和P2的厚度相同，则R内自由电荷定向移动的速率比P?的更小

【答案】D

【详解】由于两电阻并联在电路中，因此两电阻两端的电压相等，设电阻的表面边长为。，厚度为％根据

电阻定律，有夫="《=。三=与则可知电阻与厚度d有关，与表面边长无关。

Sacta

B.如果两导体的体积相同，由V=Sd可知Pi的厚度小于P2厚度，因此Pi的电阻大于P2的电阻；两电阻

中电压相等，电流为/==所以通过P1的电流小于通过P2的电流，故B错误；

R

A.由电功率的表达式，有尸=U/可知Pi的电功率小于P2的电功率，故A错误；

C.若厚度相同，则两电阻阻值相同，由/=匕可知流过P1的电流等于流过P2的电流，故C错误；

D.因为流过P1的电流等于流过P2的电流，根据电流的微观表达式，有/=，©Sv两个导体材料相同，所以“、

q相同，又因为Pi的横截面积大，所以Pi内自由电荷定向移动的速率比P2的小，故D正确。故选D。

11.（2023•黑龙江绥化•高三校考模拟预测）带有两接线柱的A、B、C三个大小形状相同圆柱形金属块，两

接线柱分别位于相对的两侧面中心，各自接入电路后进行测量，在同一U-/坐标系中各描出一组金属块两

端的电压U和对应通过的电流/,发现三点恰在同一直线上，但未过坐标原点，如图甲所示。现将A、8、

C按图乙方式连接到同一恒压电源上，下列说法正确的是（）

甲乙

A.3的电阻率最大

B.A、B、C的电阻一样大

C.图乙中，A两端的电压大于B两端的电压

D.图乙中，A、B消耗的总电功率大于C消耗的电功率

【答案】C

【详解】AB.题图甲中A、B、C与原点。连线的斜率表示电阻值，则&>&>凡由题意可知三个金属块

长度L和横截面积S均相同，则根据电阻定律R=可知〃>4故AB错误;

3

C.题图乙中，A、B串联，电流相等，所以4两端的电压大于B两端的电压，故C正确;

u2u2

D.A、3消耗的总电功率为%=}—C消耗的电功率为外=,所以与B〈4故D错误。故选C。

*A+44

12.（2023・陕西西安•高三校考模拟）某一导体的伏安特性曲线如图中A3段（曲线）所示，关于导体的电

阻，以下说法正确的是（）

八〃（xl（TA）

UIV

A.2点的电阻为120。

B.2点的电阻为40。

C.导体的电阻因温度的影响改变了1。

D.导体的电阻因温度的影响改变了9Q

【答案】B

【详解】AB.B点的电阻为4=乡=「6=40Q,A错误，B正确;

3

CD.A点的电阻为&=而=30。故两点间的电阻改变了40-30=100,CD错误。故选B。

13.（2023•贵州贵阳•校联考三模）如图所示，圆形单匝线圈a和正三角形单匝线圈b用完全相同的均匀电

阻丝制成，线圈6与线圈。的内接正三角形全等，将它们放置在同一匀强磁场中，磁场与两线圈平面垂直,

让线圈。绕其直径匀速转动，线圈b绕其对称轴匀速转动，两线圈转动的角速度相同，则两线圈消耗的电功

率之比为（）

【答案】A

【详解】根据题意，设三角形边长为a,由几何关系可得圆半径r==线圈。的面积邑

【详解】AB.电容器的电容C=2=U177=50X1（T6F=50NF选项A正确，B错误；

U4.0x10

CD.电容器放电过程的平均功率07〃UQ|x0-2x4.0xl03小抽亚选项C正确，D错误。

t4x10-3

故选ACo

17.（2022・福建・高考真题）霍尔推进器将来可能安装在飞船上用于星际旅行，其简化的工作原理如图所示,

放电通道两端电极间存在加速电场，该区域内有与电场近似垂直的约束磁场（未画出）用于提高工作物质

被电离的比例，工作时，工作物质流气进入放电通道后被电离为债离子，再经电场加速喷出，形成推力，

某次测试中，值气被电离的比例为〃，抗离子喷射速度为％,推进器产生的推力为歹，推进器质量〃，，已

知氤离子的比荷为左；计算时，取债离子的初速度为零，忽略磁场对离子的作用力及粒子之间的相互作用，

()

放电通道AO*

令U。5E

O*

您涓o--------------------------------

3QXe+供

阳极阴极

F

A