2024高考物理一轮复习第八章恒定电流第1讲电路的基本概念与规律练习含解析新人教版

PAGEPAGE7第1讲电路的基本概念与规律一、单项选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．(2024·北京石景山区期末)某小灯泡的一段U－I图象如图所示，当通过灯泡的电流由0.10A变为0.15A时，灯泡的电阻变更了(A)A．10Ω B．30ΩC．40Ω D．60Ω[解析]本题考查对小灯泡的U－I图象的理解、欧姆定律等学问。通过灯泡的电流为0.10A时，灯泡两端电压为3.0V，灯泡的电阻为R1＝eq\f(U1,I1)＝30Ω；通过灯泡的电流为0.15A时，灯泡两端电压为6.0V，灯泡的电阻为R2＝eq\f(U2,I2)＝40Ω。通过灯泡的电流由0.10A变为0.15A时，灯泡的电阻变更了40Ω－30Ω＝10Ω，选项A正确。2．(2024·重庆一中模拟)有两个同种材料制成的导体，两导体是横截面为正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体柱截面边长为a，小柱体柱截面边长为b，现将大小柱体串联接在电压U上，已知通过导体电流方向如图所示，大小为I，则导体电阻率(B)A．ρ＝eq\f(Uha,Ia＋b) B．ρ＝eq\f(hU,2I)C．ρ＝eq\f(2Uha,Ia＋b) D．ρ＝eq\f(Uha－b,Ia＋b)[解析]由电阻定律可知R＝eq\f(ρl,S)，则两导体的电阻Ra＝Rb＝eq\f(ρ,h)，两导体串联，分压相等，即两导体两端的电压为eq\f(U,2)，由欧姆定律可知Ra＝eq\f(U,2I)＝eq\f(ρ,h)，解得ρ＝eq\f(hU,2I)，选项B正确，选项A、C、D错误。3．(2024·陕西咸阳期末)一根长为L、横截面积为S的金属棒，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为q。在棒的两端加上恒定的电压U时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则该金属棒的电阻是(B)A．eq\f(U,nqLS) B．eq\f(U,nqvS)C．eq\f(U,mqvS) D．eq\f(mqvS,U)[解析]本题考查电流的微观表达式、欧姆定律等学问。依据电流微观表达式得I＝nqvS，由欧姆定律得I＝eq\f(U,R)，联立解得R＝eq\f(U,nqvS)，选项B正确。4．两根材料相同的匀称导线x和y串联在电路中，两导线沿长度方向的电势变更状况分别如图中的ab段和bc段图线所示，则导线x和y的横截面积之比为(B)A．2︰1 B．1︰2C．6︰1 D．1︰6[解析]两导线串联，电流相等，I1＝I2，由U＝IR＝Iρeq\f(L,S)知U－L图象的斜率k＝eq\f(Iρ,S)，则Iρ相同，eq\f(S1,S2)＝eq\f(k2,k1)＝eq\f(1,2)，故B正确，A、C、D错误。5．(2024·北京通州区期末)如图所示，甲、乙两个电压表由相同的电流表G(内阻不为零)改装而成，R1、R2是分压电阻，R1<R2。下列说法正确的是(D)A．甲的量程等于乙的量程B．甲的量程大于乙的量程C．测量同一电压时，甲、乙两表指针的偏转角度相同D．测量同一电压时，甲表指针的偏转角度比乙表大[解析]本题考查电表改装等学问点。由相同的电流表G(内阻不为零)改装而成甲、乙两个电压表，已知R1<R2，依据串联电路分压原理可知，甲的量程小于乙的量程，测量同一电压时，依据欧姆定律I＝eq\f(U,R)，可知甲表指针的偏转角度比乙表大，选项A、B、C错误，D正确。6．(2024·河南郑州期末)当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就会熔断。由于种种缘由，熔丝的横截面积略有差别，那么，熔丝熔断的可能性较大的是(D)A．同时熔断B．可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方C．横截面积大的地方D．横截面积小的地方[解析]本题考查电阻定律与焦耳定律。通过熔丝的电流相同，依据焦耳定律Q＝I2Rt和电阻定律R＝ρeq\f(L,S)可知，在长度L相同的地方，熔丝横截面积越小电阻R越大，则产生的热量就越多，就越简单熔断，故D正确。7．(2024·河北石家庄精英中学二调)如图所示电路中，定值电阻R1＝4Ω，R2＝2Ω，滑动变阻器的最大阻值为10Ω，输入的电流I1＝1A，I2＝2A。检测时发觉a点电势为零，b点电势为4V，则下列说法正确的是(D)A．流过电流表的电流为1A，方向向右B．滑动变阻器的滑片置于中间位置时，图示部分的等效电阻为eq\f(28,11)ΩC．向左移动滑动变阻器的滑片时接入电路中的电阻变小D．变更滑动变阻器的滑片的位置，不影响通过电阻R2的电流[解析]本题考查电路的结构。由题图可知，电流只能由a点流进电流表，因此流过电流表的电流为3A，方向向右，故A错误；a点电势为零，b点电势为4V，故b、a间电势差为4V；则由欧姆定律可知，流过R2的电流为I2＝eq\f(4,2)A＝2A；依据电流结构可知，I1只能流过R1，则R1两端的电势差为4V，故滑动变阻器两端电势差为零，故题图中相当于R1与R2并联，故等效电阻R等＝eq\f(R1R2,R1＋R2)＝eq\f(4×2,4＋2)Ω＝eq\f(4,3)Ω，故B错误；由B的分析可知，滑动变阻器相当于被短路，故变更滑片位置不会影响电流的大小，也不会变更总电阻大小，故C错误，D正确。8．(2024·山东日照一中期中考试)用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采纳并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合开关后，下列有关电流表的示数和电流表指针偏转角度的说法正确的是(B)A．图甲中的A1、A2的示数相同B．图甲中的A1、A2的指针偏角相同C．图乙中的A1、A2的示数和指针偏转角都不同D．图乙中的A1、A2的指针偏角相同[解析]题图甲中的A1、A2并联，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程不同的电流表示数不同，故A错误，B正确；题图乙中的A1、A2串联，A1、A2的示数相同，由于量程不同，内阻不同，两电流表两端的电压不同，流过表头的电流不同，指针偏转的角度不同，故C、D错误。9．(2024·湖南湘潭市一中期中考试)如图甲所示的电路，三个小灯泡并联后与电阻箱串联，如图乙所示的电路，三个小灯泡与电阻箱串联，两个电路中的小灯泡均完全相同。现将两个电路接在相同的电压两端，调整电阻箱的旋钮使全部的灯泡正常发光。电路甲消耗的电功率为P1，电路乙消耗的电功率为P2。则下列关系式正确的是(B)A．eq\f(P1,P2)<3 B．eq\f(P1,P2)＝3C．eq\f(P1,P2)>3 D．eq\f(P1,P2)＝eq\f(1,3)[解析]假设小灯泡均正常发光时，流过灯泡的电流均为I，则由电路的连接方式可知题图甲中的干路电流为3I，题图乙中的干路电流为I，所以P1＝3U0I，P2＝U0I，解得eq\f(P1,P2)＝3，B正确。二、多项选择题：在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。10．(2024·湖北黄冈期末)将两截阻值均为R、长度均为L的匀称铜棒A和铝棒B沿中轴线对接后串联接入电路中，已知两棒的横截面积分别为SA和SB，忽视温度变更对电阻的影响，下列说法正确的是(AC)A．通过铜棒和铝棒的电流大小肯定相同B．铜棒两端的电压与铝棒两端电压之比为SB︰SAC．铜和铝的电阻率之比为SA︰SBD．电路稳定后两棒中电场强度均为零[解析]本题考查电阻定律的应用。由串联电路的特点知，IA＝IB＝I，故A正确；铜棒和铝棒的电阻相等，通过它们的电流相等，则依据U＝IR得铜棒两端电压与铝棒两端的电压相等，故B错误；铜棒和铝棒的电阻相等，由R＝ρeq\f(L,S)可知，铜和铝的电阻率之比为SA︰SB，故C正确；电路稳定后两棒中电场强度不为零，在电场力作用下电荷定向移动形成电流，故D错误。11．(2024·江西南昌调研)如图所示是某型号电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。已知电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的功率为120W，吹热风时的功率为1000W。关于该电吹风，下列说法正确的是(BD)A．若S1、S2闭合，则电吹风吹冷风B．电热丝的电阻为55ΩC．电动机工作时输出的机械功率为880WD．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120J[解析]开关均闭合时，电动机、电热丝均工作，电吹风吹热风，选项A错误；电动机工作时输出的机械功率为电动机的功率减去自身消耗的功率，其数值肯定小于120W，选项C错误；由P＝eq\f(U2,R)得R＝eq\f(U2,P)＝eq\f(2202,1000－120)Ω＝55Ω，选项B正确；电吹风吹热风、冷风时电动机消耗的电功率不变，均为120W，故每秒钟消耗的电能为120J，选项D正确。12．(2024·广东兴宁一中期末)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变更的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为P点到U轴的垂线，PM为P点到I轴的垂线，则下列说法中正确的是(BD)A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻不变B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝eq\f(U1,I2)C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝eq\f(U1,I2－I1)D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积大小[解析]本题考查伏安特性曲线、欧姆定律、电功率及其相关学问点。由图线上点的横、纵坐标比值为小灯泡电阻可知，随着电压增大，小灯泡电阻渐渐增大，故A错误；对应P点，小灯泡的电阻为R＝eq\f(U1,I2)，故B正确，C错误；因P＝UI，所以图象中矩形PQOM所围的面积为对应P点小灯泡的实际功率，故D正确。三、非选择题13．(2024·江西高三模拟)燃油车退出已提上日程，不久的将来，新能源车将全面替代燃油车。某景区电动车载满游客时总质量m＝1.75×103kg，以4m/s的速度在水平路面匀速行驶，驱动电机的输入电流I＝20A，输入电压U＝400V，电动车行驶时所受阻力为车重的0.1倍，g取10m/s(1)驱动电机的输入功率；(2)电动车行驶时输出的机械功率；(3)驱动电机的内阻。[答案](1)8kW(2)7kW(3)2.5Ω[解析](1)驱动电动机的输入功率：P入＝UI＝400×20W＝8000W；(2)电动机行驶时所受阻力：f＝0.1mg＝1.75×103N；电动机匀速行驶时F＝f，电动机行驶时输出的机械功率：P出＝Fv＝1.75×103×4W＝7×103W；(3)驱动电机内阻的发热功率：P热＝P入－P出＝8000－7000＝1000W依据P热＝I2r，有：r＝eq\f(P热,I2)＝eq\f(1000,202)＝2.5Ω14．如图所示，在相距40km的A、B两地架两条输电线，电阻共为800Ω，假如在A、B间的某处发生短路，这时接在A处的电压表示数为10V，电流表的示数为40mA，求发生短路处距A