新高考物理一輪復(fù)習(xí)跟蹤訓(xùn)練第42講 電路的基本概念和規(guī)律（解析版）

第42講電路的基本概念和規(guī)律（模擬精練+真題演練）1．（2023·浙江溫州·樂清市知臨中學(xué)?？寄M預(yù)測）心室纖顫是一種可危及生命的疾病。如圖甲為一種叫做心臟除顫器的設(shè)備，某型號AED模擬治療儀器的電容器電容是25μF，充電至8kV電壓，如果電容器在2ms時(shí)間內(nèi)完成放電，則（）

A．電容器放電過程中平均功率為800kwB．電容器的擊穿電壓為8kVC．電容器放電過程中電容越來越小D．電容器放電過程中電流最大值一定大于100A【答案】D【詳解】A．電容器所帶的電荷量為SKIPIF1<0由電流強(qiáng)度的定義式SKIPIF1<0，可得電容器放電過程中平均電流為SKIPIF1<0電容器放電過程中若電壓不變，則有平均功率為SKIPIF1<0因電容器放電過程中電壓在逐漸減小，因此在電容器放電過程中平均功率小于800kW，A錯(cuò)誤；B．該電容器的充電電壓至8kV，此電壓應(yīng)不高于電容器的額定電壓，而電容器的擊穿電壓要大于額定電壓，即電容器的擊穿電壓大于8kV，B錯(cuò)誤；C．電容器的電容與電容器所帶的電荷量無關(guān)，因此電容器放電過程中電容不變，C錯(cuò)誤；D．電容器放電過程中平均電流為100A，因此電容器放電過程中電流最大值一定大于100A，D正確。故選D。2．（2023·湖南長沙·高三模擬預(yù)測）一根長為L、橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ，棒內(nèi)單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，在棒兩端加上恒定的電壓U，金屬棒內(nèi)自由電子定向移動的平均速率為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】A【詳解】根據(jù)電流的微觀表達(dá)式可知SKIPIF1<0，由歐姆定律SKIPIF1<0，電阻定律SKIPIF1<0，聯(lián)立可得SKIPIF1<0故選A。3．（2023·江西宜春·高三校考模擬預(yù)測）一根粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線阻值為R，兩端加上恒定電壓U時(shí)，通過金屬導(dǎo)線的電流強(qiáng)度為I，金屬導(dǎo)線中自由電子定向移動的平均速率為v，若將金屬導(dǎo)線均勻拉長，使其長度變?yōu)樵瓉淼?倍，仍給它兩端加上恒定電壓U，已知電流微觀式為I=neSV，其中n為單位體積電子個(gè)數(shù)，e為元電荷，S為導(dǎo)線橫截面積，則下列說法中正確的是（）A．此時(shí)金屬導(dǎo)線的阻值為2RB．此時(shí)通過金屬導(dǎo)線的電流為SKIPIF1<0C．此時(shí)自由電子定向移動的平均速率為SKIPIF1<0D．此時(shí)自由電子定向移動的平均速率為SKIPIF1<0【答案】C【詳解】A．將金屬導(dǎo)線均勻拉長，使其長度變?yōu)樵瓉淼?倍，橫截面積變?yōu)樵瓉淼腟KIPIF1<0倍，根據(jù)電阻定律SKIPIF1<0分析得到，電阻變?yōu)樵瓉淼?倍，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)歐姆定律SKIPIF1<0可知，電流I變?yōu)樵瓉淼腟KIPIF1<0，即為SKIPIF1<0，故B錯(cuò)誤；CD．電流的微觀表達(dá)式SKIPIF1<0其中n、e不變，電流I為原來的SKIPIF1<0，橫截面積S變?yōu)樵瓉淼腟KIPIF1<0倍，則自由電子定向移動的平均速率為SKIPIF1<0，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。4．（2023·浙江·模擬預(yù)測）甲、乙、丙三個(gè)長度、橫截面都相同的金屬導(dǎo)體分別接入電路后各自進(jìn)行測量，把通過上述導(dǎo)體的電流I，導(dǎo)體兩端電壓U在SKIPIF1<0坐標(biāo)系中描點(diǎn)，O為坐標(biāo)原點(diǎn)，甲、乙、丙三個(gè)點(diǎn)恰好在一條直線上，如圖所示，則下列表述正確的是（）A．甲的電阻率最小B．甲、乙串聯(lián)后接入某直流電路，甲的電功率要小C．乙、丙并聯(lián)后接入某直流電路，乙的電功率要小D．三個(gè)電阻率一樣大【答案】C【詳解】AD．三個(gè)導(dǎo)體的SKIPIF1<0圖像如圖所示可知甲的電阻最大，丙的最小，根據(jù)電阻定律SKIPIF1<0可知，甲的電阻率最大，選項(xiàng)AD錯(cuò)誤；B．甲、乙串聯(lián)后接入某直流電路，根據(jù)SKIPIF1<0可知，甲的電阻最大，甲的功率最大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．乙、丙并聯(lián)后接入某直流電路，根據(jù)SKIPIF1<0可知，電阻大，功率小，則乙的電功率要小，選項(xiàng)C正確。故選C。5．（2023·浙江·校聯(lián)考模擬預(yù)測）如圖所示為美團(tuán)的電單車，美團(tuán)電單車的電池銘牌上標(biāo)有“48V

10A·h”字樣，正常工作時(shí)電動機(jī)額定功率為250W，電池輸出電壓為40V。由于電動機(jī)發(fā)熱造成損耗，電動機(jī)的效率為80%，不考慮其他部件的摩擦損耗。有一次小厲同學(xué)騎著電單車在平路上勻速行駛，小厲同學(xué)和車的總質(zhì)量為100kg，阻力為總重力的0.04倍，重力加速度SKIPIF1<0，則下列判斷正確的是（）

A．正常工作時(shí)，電動機(jī)額定電流約為5.2AB．充滿電后電池儲存的能量約為SKIPIF1<0C．電池的內(nèi)阻約為1.3ΩD．電單車勻速行駛時(shí)的速度為22.5km/h【答案】C【詳解】A．由SKIPIF1<0可知，解得額定電流I=6.25A故A錯(cuò)誤；B．充滿電后該電池的總能量SKIPIF1<0故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)閉合電路歐姆定律有SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0故C正確；D．平路上行駛的人和車受到阻力SKIPIF1<0勻速行駛時(shí)牽引力F=f=40N，此時(shí)速度SKIPIF1<0故D錯(cuò)誤；故選C。6．（2023·湖北·模擬預(yù)測）如圖所示，電源電動勢E=12V，內(nèi)阻SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，直流電動機(jī)內(nèi)阻SKIPIF1<0，當(dāng)閉合S和S1，斷開S2時(shí)，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1為某值時(shí)，可使電源輸出功率最大，閉合S，S2，斷開S1，調(diào)節(jié)R2為某值時(shí)，可使電源的輸出功率最大，且此時(shí)電動機(jī)剛好正常工作（電動機(jī)額定輸出功率P0=4.5W），則下列判斷正確的是（）

A．電動機(jī)額定電流I=2AB．電動機(jī)兩端電壓為SKIPIF1<0C．滿足題意的R1，R2值分別為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0D．滿足題意的R1，R2值分別為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0【答案】D【詳解】AB．根據(jù)電路規(guī)律可知當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)電源的輸出功率SKIPIF1<0最大，即此時(shí)有SKIPIF1<0同時(shí)有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0，AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)前面分析可得SKIPIF1<0由閉合電路歐姆定律有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0，C錯(cuò)誤，D正確。故選D。7．（2023·江蘇鹽城·阜寧縣東溝中學(xué)?？既＃┛諝庹ㄥ伒牡刃Ш喕娐穲D如圖所示，電源的電動勢為6V，電源的內(nèi)阻不計(jì)，小風(fēng)扇M的額定電壓為6V，額定功率為3W，線圈內(nèi)阻為r=1Ω，電阻R1=R2=10Ω，則下列說法中正確的是（

）

A．只閉合開關(guān)S1，小風(fēng)扇正常工作時(shí)電流為6AB．只閉合開關(guān)S1，小風(fēng)扇正常工作時(shí)發(fā)熱功率為2.75WC．同時(shí)閉合開關(guān)S1和S2，若小風(fēng)扇正常工作，則通過電阻R1的電流為0.3AD．同時(shí)閉合開關(guān)S1和S2，若小風(fēng)扇正常工作，則電阻R1消耗的功率為3.6W【答案】D【詳解】AB．由題圖可看出當(dāng)只閉合S1時(shí)，電阻R1與R2串聯(lián)，再與小風(fēng)扇M并聯(lián)，且電源的內(nèi)阻不計(jì)，則小風(fēng)扇M的電壓剛好為額定電壓，則PM=IME解得IM=0.5A則小風(fēng)扇M正常工作時(shí)發(fā)熱功率為PM熱=IM2r=0.25W，AB錯(cuò)誤；CD．由題圖可看出同時(shí)閉合開關(guān)S1和S2，電阻R2被短路，則R1與小風(fēng)扇M并聯(lián)，且電源的內(nèi)阻不計(jì)，則通過電阻R1的電流為E=I1R1解得I1=0.6A則電阻R1消耗的功率為P1=I12R1解得P1=3.6W，C錯(cuò)誤、D正確。故選D。8．（2023·浙江紹興·統(tǒng)考二模）如圖甲所示，電動勢為0.10V的電池連接一只電流表，兩者的內(nèi)阻忽略不計(jì)。電池的一端連接長度為1.0m導(dǎo)線的右端，電流表的另一端接上導(dǎo)線的某一點(diǎn)，x為接點(diǎn)與導(dǎo)線左端的距離，導(dǎo)線由一段金屬線1（電阻率為SKIPIF1<0）和一段金屬線2（電阻率為SKIPIF1<0）串接而成，它們的橫截面積相同。由電流表測得的電流I，所推得的電路總電阻R和x的圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（

）A．導(dǎo)線的左邊部分為金屬線1B．導(dǎo)線的橫截面積約為SKIPIF1<0C．當(dāng)x＝0.7m時(shí)電池消耗的功率約為0.36WD．當(dāng)x＞0.3m時(shí)電流表讀數(shù)I隨x變化的關(guān)系式近似為SKIPIF1<0【答案】D【詳解】A．根據(jù)SKIPIF1<0，當(dāng)x很大時(shí)，電阻變化較快，則電阻率較大，所以導(dǎo)線的右邊部分為金屬線1，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)SKIPIF1<0所以對左邊是金屬線2：SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖像可知，x＞0.3m時(shí)SKIPIF1<0當(dāng)x＝0.7m時(shí)SKIPIF1<0電池消耗的功率SKIPIF1<0故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)x＞0.3m時(shí)電流表讀數(shù)I隨x變化的關(guān)系式近似為SKIPIF1<0故D正確。故選D。9．（2023春·浙江杭州·高三學(xué)軍中學(xué)校考預(yù)測）最近兩年洗地機(jī)這一新鮮家電逐漸流行，便利了人們的生活。現(xiàn)有某品牌洗地機(jī)，如圖所示其工作參數(shù)如圖表，其工作模式有強(qiáng)效、節(jié)能兩種，強(qiáng)效模式下，該洗地機(jī)以額定功率工作，節(jié)能模式下，以額定功率的一半功率工作，兩種模式下，其工作電壓均相同，其續(xù)航時(shí)間是按照節(jié)能模式工作計(jì)算得到的，則下列說法正確的是（）產(chǎn)品名稱某品牌洗地機(jī)產(chǎn)品型號QX-V6A額定功率220W電池容量4000mAh續(xù)航時(shí)間40min清水箱容量800mL外形尺寸260*262*1115mm污水箱容量720mLA．該洗地機(jī)在節(jié)能模式下的工作電流為6AB．該洗地機(jī)在節(jié)能模式下的工作電流為0.1AC．該洗地機(jī)內(nèi)阻約為3ΩD．強(qiáng)效模式下，該洗地機(jī)的工作電壓約為36V【答案】A【詳解】AB．該洗地機(jī)在節(jié)能模式下的工作電流為SKIPIF1<0故A正確，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)題中條件，無法得出該洗地機(jī)內(nèi)阻，故C錯(cuò)誤；D．兩種模式下，其工作電壓均相同，根據(jù)SKIPIF1<0該洗地機(jī)的工作電壓SKIPIF1<0故D錯(cuò)誤。故選A。10．（2023·云南昆明·高三?？寄M）SKIPIF1<0和SKIPIF1<0是材料相同、上下表面為正方形的長方體導(dǎo)體，SKIPIF1<0的上、下表面積大于SKIPIF1<0的上、下表面積，將SKIPIF1<0和SKIPIF1<0按圖所示方式接入電路中，閉合開關(guān)后（）A．若SKIPIF1<0和SKIPIF1<0的體積相同，則SKIPIF1<0的電功率大于SKIPIF1<0的電率B．若SKIPIF1<0和SKIPIF1<0的體積相同，則流過SKIPIF1<0的電流大于流過SKIPIF1<0的電流C．若SKIPIF1<0和SKIPIF1<0的厚度相同，則流過SKIPIF1<0的電流小于流過SKIPIF1<0的電流D．若SKIPIF1<0和SKIPIF1<0的厚度相同，則SKIPIF1<0內(nèi)自由電荷定向移動的速率比SKIPIF1<0的更小【答案】D【詳解】由于兩電阻并聯(lián)在電路中，因此兩電阻兩端的電壓相等，設(shè)電阻的表面邊長為a，厚度為d，根據(jù)電阻定律，有SKIPIF1<0則可知電阻與厚度d有關(guān)，與表面邊長無關(guān)。B．如果兩導(dǎo)體的體積相同，由V＝Sd可知P1的厚度小于P2厚度，因此P1的電阻大于P2的電阻；兩電阻中電壓相等，電流為SKIPIF1<0所以通過P1的電流小于通過P2的電流，故B錯(cuò)誤；A．由電功率的表達(dá)式，有P＝UI可知P1的電功率小于P2的電功率，故A錯(cuò)誤；C．若厚度相同，則兩電阻阻值相同，由SKIPIF1<0可知流過P1的電流等于流過P2的電流，故C錯(cuò)誤；D．因?yàn)榱鬟^P1的電流等于流過P2的電流，根據(jù)電流的微觀表達(dá)式，有SKIPIF1<0兩個(gè)導(dǎo)體材料相同，所以n、q相同，又因?yàn)镻1的橫截面積大，所以P1內(nèi)自由電荷定向移動的速率比P2的小，故D正確。故選D。11．（2023·黑龍江綏化·高三?？寄M預(yù)測）帶有兩接線柱的A、B、C三個(gè)大小形狀相同圓柱形金屬塊，兩接線柱分別位于相對的兩側(cè)面中心，各自接入電路后進(jìn)行測量，在同一SKIPIF1<0坐標(biāo)系中各描出一組金屬塊兩端的電壓SKIPIF1<0和對應(yīng)通過的電流SKIPIF1<0，發(fā)現(xiàn)三點(diǎn)恰在同一直線上，但未過坐標(biāo)原點(diǎn)，如圖甲所示?，F(xiàn)將A、B、C按圖乙方式連接到同一恒壓電源上，下列說法正確的是（）A．B的電阻率最大B．A、B、C的電阻一樣大C．圖乙中，A兩端的電壓大于B兩端的電壓D．圖乙中，A、B消耗的總電功率大于C消耗的電功率【答案】C【詳解】AB．題圖甲中A、B、C與原點(diǎn)O連線的斜率表示電阻值，則SKIPIF1<0由題意可知三個(gè)金屬塊長度L和橫截面積S均相同，則根據(jù)電阻定律SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0故AB錯(cuò)誤；C．題圖乙中，A、B串聯(lián)，電流相等，所以A兩端的電壓大于B兩端的電壓，故C正確；D．A、B消耗的總電功率為SKIPIF1<0，C消耗的電功率為SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0故D錯(cuò)誤。故選C。12．（2023·陜西西安·高三?？寄M）某一導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖中SKIPIF1<0段（曲線）所示，關(guān)于導(dǎo)體的電阻，以下說法正確的是（）A．B點(diǎn)的電阻為SKIPIF1<0B．B點(diǎn)的電阻為SKIPIF1<0C．導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了SKIPIF1<0D．導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了SKIPIF1<0【答案】B【詳解】AB．B點(diǎn)的電阻為SKIPIF1<0，A錯(cuò)誤，B正確；CD．A點(diǎn)的電阻為SKIPIF1<0故兩點(diǎn)間的電阻改變了40-30=10Ω，CD錯(cuò)誤。故選B。13．（2023·貴州貴陽·校聯(lián)考三模）如圖所示，圓形單匝線圈a和正三角形單匝線圈b用完全相同的均勻電阻絲制成，線圈b與線圈a的內(nèi)接正三角形全等，將它們放置在同一勻強(qiáng)磁場中，磁場與兩線圈平面垂直，讓線圈a繞其直徑勻速轉(zhuǎn)動，線圈b繞其對稱軸勻速轉(zhuǎn)動，兩線圈轉(zhuǎn)動的角速度相同，則兩線圈消耗的電功率之比為（）

A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】A【詳解】根據(jù)題意，設(shè)三角形邊長為a，由幾何關(guān)系可得圓半徑SKIPIF1<0線圈a的面積SKIPIF1<0線圈b的面積為SKIPIF1<0兩線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢有效值為SKIPIF1<0則兩線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢有效值之比為SKIPIF1<0線圈a的周長為SKIPIF1<0，b的周長為SKIPIF1<0由電阻定律SKIPIF1<0可知，兩線圈的電阻之比SKIPIF1<0由公式SKIPIF1<0可得，兩線圈消耗的功率之比為SKIPIF1<0故選A。14．（2023·浙江紹興·高三?？寄M）如圖所示，P是一個(gè)表面均勻鍍有很薄電熱膜的長陶瓷管，其長度為L，直徑為D，鍍膜材料的電阻率為ρ，膜的厚度為d。管兩端有導(dǎo)電金屬箍M、N。現(xiàn)把它接入電路中，測得M、N兩端電壓為U，通過它的電流為I，則金屬膜的電阻率的值為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】C【詳解】由歐姆定律可得，鍍膜材料的電阻R=SKIPIF1<0鍍膜材料的截面積為SKIPIF1<0根據(jù)電阻定律可得SKIPIF1<0所以鍍膜材料的電阻率SKIPIF1<0故選C。16．（2023·新疆烏魯木齊·統(tǒng)考三模）心臟除顫器的核心元件為電容器，搶救病人時(shí)，電容器通過放電，產(chǎn)生脈沖電流刺激心臟，使病人恢復(fù)正常的心跳。如圖所示為某款心臟除顫器的電容器充電時(shí)兩板間的電壓U隨其電荷量Q變化的圖像，充滿電時(shí)兩極板間的電壓為SKIPIF1<0。若放電時(shí)間為SKIPIF1<0，放電完成后兩板間電壓降為SKIPIF1<0。則（）A．該電容器的電容為SKIPIF1<0B．該電容器的電容為SKIPIF1<0C．電容器放電過程的平均功率約為SKIPIF1<0D．電容器放電過程的平均功率約為SKIPIF1<0【答案】AC【詳解】AB．電容器的電容SKIPIF1<0選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD．電容器放電過程的平均功率SKIPIF1<0選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。17．（2022·福建·高考真題）霍爾推進(jìn)器將來可能安裝在飛船上用于星際旅行，其簡化的工作原理如圖所示，放電通道兩端電極間存在加速電場，該區(qū)域內(nèi)有與電場近似垂直的約束磁場（未畫出）用于提高工作物質(zhì)被電離的比例，工作時(shí)，工作物質(zhì)氙氣進(jìn)入放電通道后被電離為氙離子，再經(jīng)電場加速噴出，形成推力，某次測試中，氙氣被電離的比例為SKIPIF1<0，氙離子噴射速度為SKIPIF1<0，推進(jìn)器產(chǎn)生的推力為SKIPIF1<0，推進(jìn)器質(zhì)量SKIPIF1<0，已知氙離子的比荷為SKIPIF1<0；計(jì)算時(shí)，取氙離子的初速度為零，忽略磁場對離子的作用力及粒子之間的相互作用，則（）

A．將該推進(jìn)器用于宇宙航行時(shí)，飛船獲得的加速度SKIPIF1<0B．氙離子的加速電壓約為SKIPIF1<0C．氙離子向外噴射形成的電流約為SKIPIF1<0D．每秒進(jìn)入放電通道的氙氣質(zhì)量約為SKIPIF1<0【答案】B【詳解】A．將該推進(jìn)器用于宇宙航行時(shí)，飛船獲得的加速度SKIPIF1<0，故A錯(cuò)誤；B．氙離子經(jīng)電場加速，根據(jù)動能定理有SKIPIF1<0可得加速電壓為SKIPIF1<0