第十章第1講　電路的基本概念和規(guī)律-2025版高考總復(fù)習(xí)物理

[基礎(chǔ)落實(shí)練]1．對(duì)于常溫下一根阻值為R的金屬電阻絲，下列說(shuō)法正確的是()A．常溫下，若將電阻絲均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的10倍，則電阻變?yōu)?0RB．常溫下，若將電阻絲從中點(diǎn)對(duì)折，則電阻變?yōu)?RC．加在電阻絲上的電壓從0逐漸加大到U，則在任意狀態(tài)下eq\f(U,I)的值均不變D．若把溫度降到絕對(duì)零度附近，電阻絲的電阻會(huì)突然變?yōu)榱?，這種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)現(xiàn)象解析：常溫下，若將電阻絲均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的10倍，則截面積變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,10)，根據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(l,S)，可知電阻變?yōu)?00R，A錯(cuò)誤；常溫下，若將電阻絲從中點(diǎn)對(duì)折，長(zhǎng)度為原來(lái)的一半，橫截面積為原來(lái)的2倍，則電阻變?yōu)閑q\f(R,4)，B錯(cuò)誤；電阻絲隨著溫度的變化阻值會(huì)發(fā)生變化，C錯(cuò)誤；根據(jù)超導(dǎo)現(xiàn)象可知，D正確。答案：D2．(2024·四川南充開(kāi)學(xué)考)如圖所示，在水平放置的金屬導(dǎo)體中，4s內(nèi)有2C的電子水平向右通過(guò)金屬導(dǎo)體某一橫截面。關(guān)于金屬導(dǎo)體內(nèi)電流的大小和方向，下列說(shuō)法正確的是()A．2A，水平向右 B．2A，水平向左C．0.5A，水平向右 D．0.5A，水平向左解析：根據(jù)電流的定義式I＝eq\f(q,t)，代入數(shù)據(jù)可得I＝0.5A，而規(guī)定電流的方向?yàn)檎姾啥ㄏ蛞苿?dòng)的方向，與負(fù)電荷移動(dòng)的方向相反，電子帶負(fù)電，則可知電流的方向水平向左。答案：D3．(多選)下列關(guān)于電功、電功率和焦耳定律的說(shuō)法正確的是()A．電功率越大，電流做功越快，電路中產(chǎn)生的焦耳熱一定越多B．W＝UIt適用于任何電路，而W＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t只適用于純電阻電路C．在非純電阻電路中，UIt>I2RtD．焦耳熱Q＝I2Rt適用于任何電路解析：電功率越大，電流做功越快，但產(chǎn)生的熱量不一定越多，故A錯(cuò)誤；W＝UIt適用于任何電路，而W＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t只適用于純電阻電路，故B正確；在非純電阻電路中，電功大于電熱，即UIt>I2Rt，故C正確；求焦耳熱時(shí)Q＝I2Rt適用于任何電路，故D正確。答案：BCD4.兩根材料相同的均勻?qū)Ь€x和y，其中x長(zhǎng)為l，y長(zhǎng)為2l，串聯(lián)在電路上時(shí)沿長(zhǎng)度方向的電勢(shì)φ隨位置的變化規(guī)律如圖所示，那么x和y兩導(dǎo)線的電阻之比和橫截面積之比分別為()A．3∶11∶6 B．2∶31∶6C．3∶21∶5 D．3∶15∶1解析：由題圖可知導(dǎo)線x兩端的電壓U1＝6V，導(dǎo)線y兩端的電壓U2＝2V，由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，x和y兩導(dǎo)線的電阻之比為R1∶R2＝U1∶U2＝3∶1，故B、C錯(cuò)誤；由R＝ρeq\f(l,S)可知，x和y兩導(dǎo)線的橫截面積之比S1∶S2＝eq\f(l,R1)·eq\f(R2,2l)＝1∶6，故A正確，D錯(cuò)誤。答案：A5.某一導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖中AB段(曲線)所示，以下關(guān)于導(dǎo)體的電阻說(shuō)法正確的是()A．B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻為12ΩB．B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻為40ΩC．工作狀態(tài)從A變化到B時(shí)，導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了1ΩD．工作狀態(tài)從A變化到B時(shí)，導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了9Ω解析：B點(diǎn)時(shí)導(dǎo)體電阻為RB＝eq\f(UB,IB)＝eq\f(6,0.15)Ω＝40Ω，故A錯(cuò)誤，B正確；A點(diǎn)時(shí)導(dǎo)體電阻為RA＝eq\f(UA,IA)＝eq\f(3,0.1)Ω＝30Ω，工作狀態(tài)從A變化到B時(shí)，導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變?chǔ)＝RB－RA＝10Ω，故C、D錯(cuò)誤。答案：B6．(2020·山東卷)氚核eq\o\al(3,1)H發(fā)生β衰變成為氦核eq\o\al(3,2)He。假設(shè)含氚材料中eq\o\al(3,1)H發(fā)生β衰變產(chǎn)生的電子可以全部定向移動(dòng)，在3.2×104s時(shí)間內(nèi)形成的平均電流為5.0×10-8A。已知電子電荷量為1.6×10-19C，在這段時(shí)間內(nèi)發(fā)生β衰變的氚核eq\o\al(3,1)H的個(gè)數(shù)為()A．5.0×1014 B．1.0×1016C．2.0×1016 D．1.0×1018解析：由題意知，3.2×104s內(nèi)發(fā)生β衰變產(chǎn)生的電子的電荷量Q＝It＝5.0×10-8×3.2×104C＝1.6×10-3C，對(duì)應(yīng)的電子數(shù)n＝eq\f(Q,e)＝eq\f(1.6×10-3,1.6×10-19)個(gè)＝1.0×1016個(gè)，由eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(0,－1)e＋eq\o\al(3,2)He可知，一個(gè)eq\o\al(3,1)H核發(fā)生一次β衰變產(chǎn)生一個(gè)電子，故這段時(shí)間內(nèi)發(fā)生β衰變的eq\o\al(3,1)H核的個(gè)數(shù)為1.0×1016，選項(xiàng)B正確。答案：B7．某家庭使用的智能電飯鍋的銘牌如圖所示。假定該家庭用此電飯鍋每天煮飯兩次，每次在額定功率下工作30分鐘，電價(jià)1kW·h為0.54元，則該電飯鍋()A．工作時(shí)的額定電流為0.41AB．保溫時(shí)的電流為0.2AC．每次煮飯需消耗電能4.5kW·hD．一年因煮飯而產(chǎn)生的電費(fèi)約為177元解析：由題中所給信息知：額定電流I＝eq\f(P,U)＝eq\f(900W,220V)≈4.1A，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；保溫時(shí)電流I′＝eq\f(P′,U)＝eq\f(30W,220V)≈0.14A，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；每次煮飯消耗電能W＝Pt＝900×10-3kW×eq\f(1,2)h＝0.45kW·h，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；一年因煮飯而產(chǎn)生的電費(fèi)0.45×2×365×0.54元≈177元，選項(xiàng)D正確。答案：D8．如圖甲所示，電路中電源的電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻不計(jì)，L1、L2、L3為三個(gè)相同規(guī)格的小燈泡，小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，下列說(shuō)法正確的是()A．L1中的電流為L(zhǎng)2中電流的2倍B．L3的電阻約為1.875ΩC．L3的電功率約為0.75WD．L2和L3的總功率約為3W解析：由于不計(jì)電源內(nèi)阻，所以L1兩端的電壓為3V，L2和L3兩端的電壓均為U＝1.5V，由題圖乙可知此時(shí)通過(guò)L1的電流為1.0A，通過(guò)L2和L3的電流均為I＝0.8A，所以L1中的電流不是L2中電流的2倍，A錯(cuò)誤；L3的電阻R＝eq\f(U,I)＝1.875Ω，B正確；L3的電功率P＝UI＝1.5×0.8W＝1.2W，C錯(cuò)誤；L2和L3的總功率P′＝2P＝2.4W，D錯(cuò)誤。答案：B[能力提升練]9．在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)，設(shè)其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束。已知電子的電荷量為e、質(zhì)量為m，則在剛射出加速電場(chǎng)時(shí)，一小段長(zhǎng)為Δl的電子束內(nèi)的電子個(gè)數(shù)是()A．eq\f(IΔl,eS)eq\r(\f(m,2eU)) B．eq\f(IΔl,e)eq\r(\f(m,2eU))C．eq\f(I,eS)eq\r(\f(m,2eU)) D．eq\f(ISΔl,e)eq\r(\f(m,2eU))解析：在加速電場(chǎng)中有eU＝eq\f(1,2)mv2，得v＝eq\r(\f(2eU,m))。在剛射出加速電場(chǎng)時(shí)，一小段長(zhǎng)為Δl的電子束內(nèi)電荷量q＝IΔt＝Ieq\f(Δl,v)，則電子個(gè)數(shù)n＝eq\f(q,e)＝eq\f(IΔl,e)eq\r(\f(m,2eU))，B正確。答案：B10．(多選)(2024·四川成都樹(shù)德中學(xué)開(kāi)學(xué)考試)某電動(dòng)機(jī)的伏安特性曲線如圖(a)所示，現(xiàn)將兩個(gè)這樣規(guī)格的電動(dòng)機(jī)并聯(lián)接在電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻為0.125Ω的直流電源上，連接方式如圖(b)所示。下列說(shuō)法正確的是()A．由圖(a)可知，當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端電壓大于零時(shí)，其就會(huì)有機(jī)械能產(chǎn)生B．由圖(a)可知，該電動(dòng)機(jī)線圈電阻為1.0ΩC．由圖(a)可知，當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端電壓為4.0V時(shí)，其機(jī)械功率為8.0WD．由圖(b)可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，電源的輸出功率為10W解析：由題圖(a)可知，當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端電壓大于2.2V時(shí)，其就會(huì)有機(jī)械能產(chǎn)生，故A錯(cuò)誤；由圖(a)可知該電動(dòng)機(jī)線圈電阻rM＝eq\f(2.2,2.2)Ω＝1Ω，故B正確；由題圖(a)可知，當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端電壓為4.0V時(shí)，電動(dòng)機(jī)總功率P＝UI＝4×2W＝8W，熱功率為P熱＝I2rM＝4W，機(jī)械功率為P機(jī)＝P－P熱＝4W，故C錯(cuò)誤；假設(shè)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，為純電阻電路，兩個(gè)電動(dòng)機(jī)并聯(lián)，總電阻為0.5Ω，則兩個(gè)電動(dòng)機(jī)兩端的電壓U＝eq\f(0.5,0.5＋0.125)×3V＝2.4V>2.2V，可知電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，則流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為2A，電源的輸出功率P輸＝2UM·IM＝2(E－2IMr)·IM＝10W，故D正確。答案：BD11．如圖甲所示為一測(cè)量電解液電阻率的玻璃容器，P、Q為電極，設(shè)a＝1m，b＝0.2m，c＝0.1m，當(dāng)里面注滿某電解液，且P、Q加上電壓后，其U-I圖像如圖乙所示，當(dāng)U＝10V時(shí)，求電解液的電阻率ρ。解析：由題圖乙可求得U＝10V時(shí)電解液的電阻為R＝eq\f(U,I)＝eq\f(10,5×10-3)Ω＝2000Ω。由題圖甲可知電解液長(zhǎng)為l＝a＝1m，橫截面積為S＝bc＝0.02m2，結(jié)合電阻定律R＝ρeq\f(l,S)得ρ＝eq\f(RS,l)＝eq\f(2000×0.02,1)Ω·m＝40Ω·m。答案：40Ω·m12．如圖所示為電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置示意圖，電動(dòng)機(jī)線圈電阻為r＝1Ω，電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為5V，電路中的電流為1A，重物A所受的重力為20N，不計(jì)摩擦力。(1)電動(dòng)機(jī)線圈電阻上消耗的熱功率是多少？(2)電動(dòng)機(jī)的輸入功率和輸出功率各是多少？(3)電動(dòng)機(jī)在10s內(nèi)可以把重物A勻速提升多高？(4)這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率是多少？解析：(1)根據(jù)焦耳定律，熱功率為P熱＝I2r＝12×1W＝1W。(2)輸入功率等于輸入電