2024高考物理一輪復(fù)習(xí)第八章恒定電流第1講電路的基本概念與規(guī)律練習(xí)含解析新人教版

PAGEPAGE7第1講電路的基本概念與規(guī)律一、單項(xiàng)選擇題：在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．(2024·北京石景山區(qū)期末)某小燈泡的一段U－I圖象如圖所示，當(dāng)通過燈泡的電流由0.10A變?yōu)?.15A時(shí)，燈泡的電阻變更了(A)A．10Ω B．30ΩC．40Ω D．60Ω[解析]本題考查對小燈泡的U－I圖象的理解、歐姆定律等學(xué)問。通過燈泡的電流為0.10A時(shí)，燈泡兩端電壓為3.0V，燈泡的電阻為R1＝eq\f(U1,I1)＝30Ω；通過燈泡的電流為0.15A時(shí)，燈泡兩端電壓為6.0V，燈泡的電阻為R2＝eq\f(U2,I2)＝40Ω。通過燈泡的電流由0.10A變?yōu)?.15A時(shí)，燈泡的電阻變更了40Ω－30Ω＝10Ω，選項(xiàng)A正確。2．(2024·重慶一中模擬)有兩個(gè)同種材料制成的導(dǎo)體，兩導(dǎo)體是橫截面為正方形的柱體，柱體高均為h，大柱體柱截面邊長為a，小柱體柱截面邊長為b，現(xiàn)將大小柱體串聯(lián)接在電壓U上，已知通過導(dǎo)體電流方向如圖所示，大小為I，則導(dǎo)體電阻率(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]由電阻定律可知R＝eq\f(ρl,S)，則兩導(dǎo)體的電阻Ra＝Rb＝eq\f(ρ,h)，兩導(dǎo)體串聯(lián)，分壓相等，即兩導(dǎo)體兩端的電壓為eq\f(U,2)，由歐姆定律可知Ra＝eq\f(U,2I)＝eq\f(ρ,h)，解得ρ＝eq\f(hU,2I)，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C、D錯誤。3．(2024·陜西咸陽期末)一根長為L、橫截面積為S的金屬棒，棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m，電荷量為q。在棒的兩端加上恒定的電壓U時(shí)，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運(yùn)動的平均速率為v，則該金屬棒的電阻是(B)A．eq\f(U,nqLS) B．eq\f(U,nqvS)C．eq\f(U,mqvS) D．eq\f(mqvS,U)[解析]本題考查電流的微觀表達(dá)式、歐姆定律等學(xué)問。依據(jù)電流微觀表達(dá)式得I＝nqvS，由歐姆定律得I＝eq\f(U,R)，聯(lián)立解得R＝eq\f(U,nqvS)，選項(xiàng)B正確。4．兩根材料相同的勻稱導(dǎo)線x和y串聯(lián)在電路中，兩導(dǎo)線沿長度方向的電勢變更狀況分別如圖中的ab段和bc段圖線所示，則導(dǎo)線x和y的橫截面積之比為(B)A．2︰1 B．1︰2C．6︰1 D．1︰6[解析]兩導(dǎo)線串聯(lián)，電流相等，I1＝I2，由U＝IR＝Iρeq\f(L,S)知U－L圖象的斜率k＝eq\f(Iρ,S)，則Iρ相同，eq\f(S1,S2)＝eq\f(k2,k1)＝eq\f(1,2)，故B正確，A、C、D錯誤。5．(2024·北京通州區(qū)期末)如圖所示，甲、乙兩個(gè)電壓表由相同的電流表G(內(nèi)阻不為零)改裝而成，R1、R2是分壓電阻，R1<R2。下列說法正確的是(D)A．甲的量程等于乙的量程B．甲的量程大于乙的量程C．測量同一電壓時(shí)，甲、乙兩表指針的偏轉(zhuǎn)角度相同D．測量同一電壓時(shí)，甲表指針的偏轉(zhuǎn)角度比乙表大[解析]本題考查電表改裝等學(xué)問點(diǎn)。由相同的電流表G(內(nèi)阻不為零)改裝而成甲、乙兩個(gè)電壓表，已知R1<R2，依據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可知，甲的量程小于乙的量程，測量同一電壓時(shí)，依據(jù)歐姆定律I＝eq\f(U,R)，可知甲表指針的偏轉(zhuǎn)角度比乙表大，選項(xiàng)A、B、C錯誤，D正確。6．(2024·河南鄭州期末)當(dāng)電路中的電流超過熔絲的熔斷電流時(shí)，熔絲就會熔斷。由于種種緣由，熔絲的橫截面積略有差別，那么，熔絲熔斷的可能性較大的是(D)A．同時(shí)熔斷B．可能是橫截面積大的地方，也可能是橫截面積小的地方C．橫截面積大的地方D．橫截面積小的地方[解析]本題考查電阻定律與焦耳定律。通過熔絲的電流相同，依據(jù)焦耳定律Q＝I2Rt和電阻定律R＝ρeq\f(L,S)可知，在長度L相同的地方，熔絲橫截面積越小電阻R越大，則產(chǎn)生的熱量就越多，就越簡單熔斷，故D正確。7．(2024·河北石家莊精英中學(xué)二調(diào))如圖所示電路中，定值電阻R1＝4Ω，R2＝2Ω，滑動變阻器的最大阻值為10Ω，輸入的電流I1＝1A，I2＝2A。檢測時(shí)發(fā)覺a點(diǎn)電勢為零，b點(diǎn)電勢為4V，則下列說法正確的是(D)A．流過電流表的電流為1A，方向向右B．滑動變阻器的滑片置于中間位置時(shí)，圖示部分的等效電阻為eq\f(28,11)ΩC．向左移動滑動變阻器的滑片時(shí)接入電路中的電阻變小D．變更滑動變阻器的滑片的位置，不影響通過電阻R2的電流[解析]本題考查電路的結(jié)構(gòu)。由題圖可知，電流只能由a點(diǎn)流進(jìn)電流表，因此流過電流表的電流為3A，方向向右，故A錯誤；a點(diǎn)電勢為零，b點(diǎn)電勢為4V，故b、a間電勢差為4V；則由歐姆定律可知，流過R2的電流為I2＝eq\f(4,2)A＝2A；依據(jù)電流結(jié)構(gòu)可知，I1只能流過R1，則R1兩端的電勢差為4V，故滑動變阻器兩端電勢差為零，故題圖中相當(dāng)于R1與R2并聯(lián)，故等效電阻R等＝eq\f(R1R2,R1＋R2)＝eq\f(4×2,4＋2)Ω＝eq\f(4,3)Ω，故B錯誤；由B的分析可知，滑動變阻器相當(dāng)于被短路，故變更滑片位置不會影響電流的大小，也不會變更總電阻大小，故C錯誤，D正確。8．(2024·山東日照一中期中考試)用兩個(gè)相同的小量程電流表，分別改裝成了兩個(gè)量程不同的大量程電流表A1、A2，若把A1、A2分別采納并聯(lián)或串聯(lián)的方式接入電路，如圖所示，則閉合開關(guān)后，下列有關(guān)電流表的示數(shù)和電流表指針偏轉(zhuǎn)角度的說法正確的是(B)A．圖甲中的A1、A2的示數(shù)相同B．圖甲中的A1、A2的指針偏角相同C．圖乙中的A1、A2的示數(shù)和指針偏轉(zhuǎn)角都不同D．圖乙中的A1、A2的指針偏角相同[解析]題圖甲中的A1、A2并聯(lián)，表頭的電壓相等，電流相等，指針偏轉(zhuǎn)的角度相同，量程不同的電流表示數(shù)不同，故A錯誤，B正確；題圖乙中的A1、A2串聯(lián)，A1、A2的示數(shù)相同，由于量程不同，內(nèi)阻不同，兩電流表兩端的電壓不同，流過表頭的電流不同，指針偏轉(zhuǎn)的角度不同，故C、D錯誤。9．(2024·湖南湘潭市一中期中考試)如圖甲所示的電路，三個(gè)小燈泡并聯(lián)后與電阻箱串聯(lián)，如圖乙所示的電路，三個(gè)小燈泡與電阻箱串聯(lián)，兩個(gè)電路中的小燈泡均完全相同?，F(xiàn)將兩個(gè)電路接在相同的電壓兩端，調(diào)整電阻箱的旋鈕使全部的燈泡正常發(fā)光。電路甲消耗的電功率為P1，電路乙消耗的電功率為P2。則下列關(guān)系式正確的是(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]假設(shè)小燈泡均正常發(fā)光時(shí)，流過燈泡的電流均為I，則由電路的連接方式可知題圖甲中的干路電流為3I，題圖乙中的干路電流為I，所以P1＝3U0I，P2＝U0I，解得eq\f(P1,P2)＝3，B正確。二、多項(xiàng)選擇題：在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)是符合題目要求的。10．(2024·湖北黃岡期末)將兩截阻值均為R、長度均為L的勻稱銅棒A和鋁棒B沿中軸線對接后串聯(lián)接入電路中，已知兩棒的橫截面積分別為SA和SB，忽視溫度變更對電阻的影響，下列說法正確的是(AC)A．通過銅棒和鋁棒的電流大小肯定相同B．銅棒兩端的電壓與鋁棒兩端電壓之比為SB︰SAC．銅和鋁的電阻率之比為SA︰SBD．電路穩(wěn)定后兩棒中電場強(qiáng)度均為零[解析]本題考查電阻定律的應(yīng)用。由串聯(lián)電路的特點(diǎn)知，IA＝IB＝I，故A正確；銅棒和鋁棒的電阻相等，通過它們的電流相等，則依據(jù)U＝IR得銅棒兩端電壓與鋁棒兩端的電壓相等，故B錯誤；銅棒和鋁棒的電阻相等，由R＝ρeq\f(L,S)可知，銅和鋁的電阻率之比為SA︰SB，故C正確；電路穩(wěn)定后兩棒中電場強(qiáng)度不為零，在電場力作用下電荷定向移動形成電流，故D錯誤。11．(2024·江西南昌調(diào)研)如圖所示是某型號電吹風(fēng)的電路圖，它主要由電動機(jī)M和電熱絲R構(gòu)成。已知電吹風(fēng)的額定電壓為220V，吹冷風(fēng)時(shí)的功率為120W，吹熱風(fēng)時(shí)的功率為1000W。關(guān)于該電吹風(fēng)，下列說法正確的是(BD)A．若S1、S2閉合，則電吹風(fēng)吹冷風(fēng)B．電熱絲的電阻為55ΩC．電動機(jī)工作時(shí)輸出的機(jī)械功率為880WD．當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，電動機(jī)每秒鐘消耗的電能為120J[解析]開關(guān)均閉合時(shí)，電動機(jī)、電熱絲均工作，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)，選項(xiàng)A錯誤；電動機(jī)工作時(shí)輸出的機(jī)械功率為電動機(jī)的功率減去自身消耗的功率，其數(shù)值肯定小于120W，選項(xiàng)C錯誤；由P＝eq\f(U2,R)得R＝eq\f(U2,P)＝eq\f(2202,1000－120)Ω＝55Ω，選項(xiàng)B正確；電吹風(fēng)吹熱風(fēng)、冷風(fēng)時(shí)電動機(jī)消耗的電功率不變，均為120W，故每秒鐘消耗的電能為120J，選項(xiàng)D正確。12．(2024·廣東興寧一中期末)小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變更的圖線如圖所示，P為圖線上一點(diǎn)，PN為圖線在P點(diǎn)的切線，PQ為P點(diǎn)到U軸的垂線，PM為P點(diǎn)到I軸的垂線，則下列說法中正確的是(BD)A．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻不變B．對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝eq\f(U1,I2)C．對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝eq\f(U1,I2－I1)D．對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍面積大小[解析]本題考查伏安特性曲線、歐姆定律、電功率及其相關(guān)學(xué)問點(diǎn)。由圖線上點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)比值為小燈泡電阻可知，隨著電壓增大，小燈泡電阻漸漸增大，故A錯誤；對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝eq\f(U1,I2)，故B正確，C錯誤；因P＝UI，所以圖象中矩形PQOM所圍的面積為對應(yīng)P點(diǎn)小燈泡的實(shí)際功率，故D正確。三、非選擇題13．(2024·江西高三模擬)燃油車退出已提上日程，不久的將來，新能源車將全面替代燃油車。某景區(qū)電動車載滿游客時(shí)總質(zhì)量m＝1.75×103kg，以4m/s的速度在水平路面勻速行駛，驅(qū)動電機(jī)的輸入電流I＝20A，輸入電壓U＝400V，電動車行駛時(shí)所受阻力為車重的0.1倍，g取10m/s(1)驅(qū)動電機(jī)的輸入功率；(2)電動車行駛時(shí)輸出的機(jī)械功率；(3)驅(qū)動電機(jī)的內(nèi)阻。[答案](1)8kW(2)7kW(3)2.5Ω[解析](1)驅(qū)動電動機(jī)的輸入功率：P入＝UI＝400×20W＝8000W；(2)電動機(jī)行駛時(shí)所受阻力：f＝0.1mg＝1.75×103N；電動機(jī)勻速行駛時(shí)F＝f，電動機(jī)行駛時(shí)輸出的機(jī)械功率：P出＝Fv＝1.75×103×4W＝7×103W；(3)驅(qū)動電機(jī)內(nèi)阻的發(fā)熱功率：P熱＝P入－P出＝8000－7000＝1000W依據(jù)P熱＝I2r，有：r＝eq\f(P熱,I2)＝eq\f(1000,202)＝2.5Ω14．如圖所示，在相距40km的A、B兩地架兩條輸電線，電阻共為800Ω，假如在A、B間的某處發(fā)生短路，這時(shí)接在A處的電壓表示數(shù)為10V，電流表的示數(shù)為40mA，求發(fā)生短路處距A