2025版高考物理一輪總復習第10章恒定電流第25講電路的基本概念和部分電路提能訓練

第十章第25講基礎過關練題組一電流電阻定律歐姆定律1．安培提出了著名的分子電流假說。依據這一假說。電子繞核運動可等效為一環(huán)形電流。設電荷量為e的電子以速率v繞原子核沿順時針方向做半徑為r的勻速圓周運動，下列關于該環(huán)形電流的說法正確的是(D)A．電流大小為eq\f(ve,r)，電流方向為順時針B．電流大小為eq\f(ve,r)，電流方向為逆時針C．電流大小為eq\f(ve,2πr)，電流方向為順時針D．電流大小為eq\f(ve,2πr)，電流方向為逆時針[解析]電子繞核運動可等效為一環(huán)形電流，電子運動周期為T＝eq\f(2πr,v)，依據電流的定義式可得電流為：I＝eq\f(q,t)＝eq\f(e,T)＝eq\f(ve,2πr)，因為電子帶負電，所以電流方向與電子定向移動方向相反，即沿逆時針方向，故D正確，A、B、C錯誤。2．a、b兩電阻的伏安特性曲線如圖所示，圖中α＝45°，關于兩電阻的描述正確的是(C)A．電阻a的阻值隨電流的增大而增大B．因I－U圖線的斜率表示電阻的倒數，故電阻b的阻值R＝eq\f(1,tanα)＝1.0ΩC．在兩圖線的交點處，電阻a的阻值等于電阻b的阻值D．在兩圖線的交點處，電阻a的阻值小于電阻b的阻值[解析]I－U圖像中，圖線上某點與原點連線的斜率的倒數等于電阻，由圖可知，電阻a的連線的斜率越來越大，故a的電阻隨電流的增大而減小，A錯誤；I－U圖線連線的斜率表示電阻的倒數，但是由于橫縱坐標軸的長度單位不同，則不能由R＝eq\f(1,tanα)＝1.0Ω，求解電阻b的阻值，只能通過R＝eq\f(U,I)＝eq\f(10,5)Ω＝2Ω求解，B錯誤；依據R＝eq\f(U,I)可知在兩圖線交點處，電阻a的阻值等于電阻b的阻值，C正確，D錯誤。3．(多選)2024年9月24日到26日，先進電子材料創(chuàng)新大會在深圳某酒店勝利召開，大會聚焦于“新材料與產業(yè)發(fā)展新機遇”，瞄準全球技術和產業(yè)制高點。某材料探討所把兩根不同新材料做成的電阻絲分別接入電路中，A電阻絲電阻率恒為ρ，長為L，直徑為D；B電阻絲電阻率恒為2ρ，長為4L，直徑為4D。下列說法正確的是(AC)A．當IA＝eq\f(1,2)IB時，兩電阻絲兩端的電壓相等B．當UA＝eq\f(1,2)UB時，兩電阻絲中通過的電流相等C．當UA＝eq\r(2)UB時，兩電阻絲消耗的功率相等D．當IA＝eq\r(2)IB時，兩電阻絲消耗的功率相等[解析]兩電阻絲的阻值分別為RA＝ρeq\f(L,π\(zhòng)b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,2)))2)＝eq\f(4ρL,πD2)，RB＝2ρeq\f(4L,π\(zhòng)b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4D,2)))2)＝eq\f(2ρL,πD2)，即RA∶RB＝2∶1，當IA＝eq\f(1,2)IB時，依據U＝IR，得兩電阻絲兩端的電壓相等，A正確；當UA＝eq\f(1,2)UB時，依據I＝eq\f(U,R)，得IA∶IB＝1∶4，B錯誤；當UA＝eq\r(2)UB時，依據P＝eq\f(U2,R)，得PA∶PB＝1∶1，兩電阻絲消耗的功率相等，C正確；當IA＝eq\r(2)IB時，依據P＝I2R，得PA∶PB＝4∶1，D錯誤。故選AC。4．如圖為某限制電路的一部分，已知AA′的輸入電壓為24V，假如電阻R＝6kΩ，R1＝6kΩ，R2＝3kΩ，則BB′不行能輸出的電壓是(D)A．12V B．8VC．6V D．3V[解析]若兩開關都閉合，則電阻R1和R2并聯，再和R串聯，UBB′為并聯部分兩端電壓，UBB′＝eq\f(\f(R1R2,R1＋R2),\f(R1R2,R1＋R2)＋R)UAA′＝6V；若S1閉合，S2斷開，則R1和R串聯，UBB′＝eq\f(R1,R1＋R)UAA′＝12V；若S2閉合，S1斷開，則R2和R串聯，UBB′＝eq\f(R2,R2＋R)UAA′＝8V。若兩者都斷開，則電路斷路，UBB′＝24V，故D項不行能，故選D。題組二串、并聯電路及電表的改裝5．如圖所示，是將滑動變阻器作為分壓器的電路，A、B為分壓器的輸出端。若把滑動變阻器的滑片放在它的中心，下列推斷不正確的是(D)A．空載時輸出電壓為UAB＝eq\f(UCD,2)B．當A、B端接上負載R時，輸出電壓UAB<eq\f(UCD,2)C．A、B端的負載R越大，UAB越接近eq\f(UCD,2)D．負載R越小，UAB越接近eq\f(UCD,2)[解析]空載時，因為P在中點，則輸出電壓為UAB＝eq\f(UCD,2)，選項A正確，不符合題意；當A、B端接上負載R時，則R與滑動變阻器的下部分并聯后阻值變小，則分壓減小，即輸出電壓UAB<eq\f(UCD,2)，選項B正確，不符合題意；A、B端的負載R越大，則R與滑動變阻器的下部分并聯后阻值越接近滑動變阻器上一半的阻值，則UAB越接近eq\f(UCD,2)，選項C正確，不符合題意；選項D錯誤，符合題意。6．(多選)常用的大量程電流表和電壓表是由小量程的電流表G改裝而成的。電流表G也是一個電阻，同樣遵從歐姆定律。如圖所示，甲、乙兩個電路都是由一個小量程的電流表G和一個變阻器R組成的，改裝而成的兩個電表一個是電壓表，另一個是大量程的電流表，則(BD)A．甲表是電壓表，R增大時量程減小B．甲表是電壓表，R增大時量程增大C．乙表是電流表，R增大時量程增大D．乙表是電流表，R增大時量程減小[解析]把小量程的電流表改裝成大量程的電流表，須要并聯一個分流電阻，且分流電阻越小，改裝后的電流表量程越大；把小量程的電流表改裝成大量程的電壓表，須要串聯一個分壓電阻，且分壓電阻越大，改裝成的電壓表量程越大，故題圖甲是電壓表、題圖乙是電流表，R增大時電壓表量程增大，電流表量程減小，故B、D正確。題組三電功電功率電熱及熱功率7．(2024·湖南臨澧縣高三開學考試)在探討微型電動機的性能時，可接受如圖所示的試驗電路。當調整滑動變阻器R，使電動機停止轉動時，電流表和電壓表的示數分別為0.5A和1.0V；重新調整R，使電動機復原正常運轉時，電流表和電壓表的示數分別為2.0A和15.0V。則有關這臺電動機正常運轉時的說法正確的是(D)A．電動機的內電阻為0.5ΩB．電動機的內電阻為7.5ΩC．電動機的輸出功率為30WD．電動機的輸出功率為22W[解析]當調整滑動變阻器R，使電動機停止轉動時，電流表和電壓表的示數分別為0.5A和1.0V，依據歐姆定律r＝eq\f(U,I)，可得電動機的內阻為r＝eq\f(1.0,0.5)Ω＝2Ω，故A、B錯誤；重新調整R，使電動機復原正常運轉時，電流表和電壓表的示數分別為2.0A和15.0V，電動機的輸出功率為P＝UI－I2r＝22W，故C錯誤，D正確。8．一車載加熱器(額定電壓為24V)發(fā)熱部分的電路如圖所示，a、b、c是三個接線端點，設ab、ac、bc間的功率分別為Pab、Pac、Pbc，則(D)A．Pab>Pbc B．Pab＝PacC．Pac＝Pbc D．Pab<Pac[解析]當接a、b接線端點時，電路的總電阻為Rab＝eq\f(9RR＋9R,R＋9R＋9R)＝eq\f(90R,19)；當接a、c接線端點時，電路的總電阻為Rac＝eq\f(R9R＋9R,R＋9R＋9R)＝eq\f(18R,19)；當接b、c接線端點時，電路的總電阻為Rbc＝eq\f(9RR＋9R,R＋9R＋9R)＝eq\f(90R,19)；由題知，不管接哪兩個接線端點，電壓恒為U＝24V，依據P＝eq\f(U2,R)，可知Pab＝Pbc<Pac，故A、B、C錯誤，D正確。9．如圖甲所示，用充電寶為一手機電池充電，其等效電路如圖乙所示。在充電起先后的一段時間t內，充電寶的輸出電壓U、輸出電流I可認為是恒定不變的，設手機電池的內阻為R，則時間t內(D)A．充電寶輸出的電功率為UI＋I2RB．充電寶產生的熱功率為I2RC．手機電池產生的焦耳熱為eq\f(U2,R)tD．手機電池儲存的化學能為UIt－I2Rt[解析]因充電寶的輸出電壓為U、輸出電流為I，所以充電寶輸出的電功率為P＝UI，A錯誤；手機電池充電電流為I，所以手機電池產生的熱功率為PR＝I2R，而充電寶的熱功率應為充電寶的總功率減去輸出功率，依據題目信息無法求解，B錯誤；由于手機電池是非純電阻電路，所以不能用eq\f(U2,R)t計算手機電池產生的焦耳熱，手機電池產生的焦耳熱為I2Rt，C錯誤；充電寶輸出的電能一部分轉化為手機電池的化學能，一部分轉化為手機電池的內能，故依據能量守恒定律可知手機電池儲存的化學能W＝UIt－I2Rt，故D正確。實力綜合練10．(多選)錫紙取火是干脆用適當寬度的錫紙條兩端接入電池正負極，錫紙條形態(tài)如圖所示。已知錫紙條上ab、bc、cd段長度相等，下列說法正確的是(AD)A．三段中ab段功率最大，易熔斷B．三段中cd段錫紙體積大，電阻大C．三段中自由電荷定向移動速度相同D．錫的電阻較小，干脆與電池正負極相連，簡潔造成燒傷緊急[解析]依據電阻的確定式有R＝ρeq\f(L,S)，由于錫紙條上ab、bc、cd段長度相等，依據圖形可知，ab、bc、cd段錫紙條橫截面積的平均值Sab<Sbc<Scd，可知Rab>Rbc>Rcd，即三段中cd段錫紙體積大，橫截面積大，電阻小，故B錯誤；三段錫紙條可以看為串聯，通過三段錫紙條的電流相等，依據P＝I2R，由于Rab>Rbc>Rcd，則有Pab>Pbc>Pcd，即三段中ab段功率最大，易熔斷，故A正確；依據電流的微觀定義式有I＝nqvS，三段錫紙條是串聯關系，電流相等，由于Sab<Sbc<Scd，則有vab>vbc>vcd，故C錯誤；錫的電阻較小，干脆與電池正負極相連，通過電路的電流較大，簡潔造成燒傷緊急，故D正確。故選AD。11．(2024·湖南衡陽階段練習)如圖所示是某電動汽車的銘牌，該車充溢電后在額定功率下能以90km/h的速度行駛4小時，一般充電樁的功率為8.8kW，則下列說法正確的是(B)最大允許總質量：2335kg驅動電機型號：306驅動電機峰值功率：220kW驅動電池系統(tǒng)額定電壓/容量：347.8V/172.5A·h制造年月：2024年3月A．“A·h”是電能的單位B．該車電機的額定功率約為15kWC．該車充溢一次電耗電約為35.2度D．家用一般充電樁1.7小時可以給該車充溢電[解析]由q＝It可知，“A·h”是電荷量的單位，A錯誤；依據銘牌信息，該車充溢一次電耗電量為W＝Uq＝347.8V×172.5A·h≈60kW·h＝60度，C錯誤；已知該車充溢電后能在額定功率下行駛4小時，則可得該車電機的額定功率約為P＝eq\f(60kW·h,4h)＝15kW，B正確；用家用一般充電柱給該車充溢電所需時間約為t＝eq\f(60kW·h,8.8kW)≈6.8h，D錯誤。故選B。12．(多選)額定電壓均為220V的白熾燈L1和L2的U－I曲線如圖甲所示，現將和L2完全相同的L3與L1和L2一起按如圖乙所示電路接入220V電路中。則下列說法正確的是(ABD)A．L2的額定功率約為97WB．L2的實際功率約為17.5WC．L2的實際功率比L3的實際功率約小17WD．L2的實際功率比L3的實際功率約小80W[解析]由題圖甲中L2的U－I曲線可得，在額定電壓220V時的電流為0.44A，則L2的額定功率P額＝U額I額＝97W，A正確；題圖乙所示電路為L1和L2串聯再與L3并聯，所以L1和L2串聯后兩端的總電壓為220V，那么流過L1和L2的電流及兩燈兩端的電壓滿足I1＝I2，U1＋U2＝220V，由題圖甲中L1和L2的U－I圖線可知，I1＝I2＝0.25A，U1＝150V，U2＝70V，故L2的實際功率P2＝I2U2＝17.5W，B正確；由于L3兩端的電壓為220V，故P3＝P額＝97W，則P3－P2＝80W，C錯誤，D正確。13．某同學改裝和校準電壓表的電路圖如圖所示，圖中虛線框內是電壓表的改裝電路。(1)已知表頭G滿偏電流為100μA，表頭上標記的內阻值為900Ω。R1、R2和R3是定值電阻。利用R1和表頭構成量程為1mA的電流表，然后再將其改裝為兩個量程的電壓表。若運用a、b兩個接線柱，電壓表的量程為1V；若運用a、c兩個接線柱，電壓表的量程為3V。則依據題給條件，定值電阻的阻值應選R1＝100Ω，R2＝910Ω，R3＝2000Ω。(2)用量程為3V，內阻為2500Ω的標準電壓表V對改裝表3V擋的不同刻度進行校準。所用電池的電動勢E為5V；滑動變阻器R有兩種規(guī)格，最大阻值分別為50Ω和5kΩ，為了便利試驗中調整電壓，圖中R應選用最大阻值為50Ω的滑動變阻器。(3)校準時，在閉合開關S前，滑動變阻器的滑片P應靠近M(選填“M”或“N”)端。(4)若由于表頭G上標記的內阻值不準，造成改裝后電壓表的讀數比標準電壓表的讀數偏小，則表頭G內阻的真實值大于(選填“大于”或“小于”)900Ω。[解析](1)依據題意，R1與表頭G構成量程為1mA的電流表，則IgRg＝(I－Ig)R1，整理得R1＝100Ω；若運用a、b兩個接線柱，電壓表的量程為1V，則R2＝eq\f(Uab－IgRg,I)＝eq\f(1－0.09,1×10－3