新高考物理二輪復(fù)習(xí)過關(guān)練習(xí)第3部分 考前特訓(xùn) 熱點12　直流電路的分析與計算 (含解析)

熱點12直流電路的分析與計算1．(2022·江蘇海安市期末)實驗表明1mg的eq\o\ar(238,92)U衰變?yōu)閑q\o\ar(234,90)Th時，每分鐘會放出750個α粒子，若α粒子全部沿同一方向定向移動，電子電荷量為1.6×10－19C．則該衰變過程中形成的電流大小為()A．2.0×10－18A B．4.0×10－18AC．6.0×10－18A D．8.0×10－18A答案B解析根據(jù)電流的定義式，有I＝eq\f(q,t)＝eq\f(750×2×1.6×10－19,60)A＝4.0×10－18A，故選B.2．(2022·浙江省模擬)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.在棒兩端加上恒定的電壓時，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運動的平均速率為v，金屬棒內(nèi)的電場強(qiáng)度大小為E，則金屬棒材料的電阻率是()A．nqvE B.eq\f(E,nqv)C.eq\f(EL,nqv) D.eq\f(E,nqvL)答案B解析金屬棒中的電流為I＝nqSv，金屬棒兩端的電壓為U＝EL，金屬棒的電阻為R＝ρeq\f(L,S)，根據(jù)歐姆定律得R＝eq\f(U,I)，聯(lián)立以上四式解得ρ＝eq\f(E,nqv)，故選B.3．(2022·福建福州市期末)在如圖所示的電路中，電源電動勢為E、內(nèi)電阻為r，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器的滑片P移動時，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變大，則下列判斷正確的是()A．電流表示數(shù)變大B．電阻R1的電功率變大C．滑動變阻器的滑片P向上移動D．電源的輸出功率一定增大答案A解析根據(jù)串反并同可知，電壓表示數(shù)變大，說明滑動變阻器阻值變大，即滑動變阻器的滑片P向下移動，同理得電流表示數(shù)變大，電阻R1的電功率變小，故A正確，B、C錯誤；當(dāng)外電阻和內(nèi)電阻相等時，電源的輸出功率最大，當(dāng)滑片P向下移動時外電阻變大，但是不能確定外電阻和內(nèi)電阻的關(guān)系，所以輸出功率不一定變大，故D錯誤．4.(2022·廣東省模擬)如圖所示，電源的電動勢為E＝6V，內(nèi)阻r＝1Ω，保護(hù)電阻R0＝4Ω，ab是一段粗細(xì)均勻且電阻率較大的電阻絲，總阻值為10Ω，長度l＝1m，橫截面積為0.2cm2.下列說法正確的是()A．當(dāng)電阻絲接入電路的阻值為1Ω時，電阻絲的功率最大B．當(dāng)電阻絲接入電路的阻值為4Ω時，保護(hù)電阻的功率最大C．電源效率的最小值為80%D．電阻絲的電阻率為1×10－4Ω·m答案C解析當(dāng)外電阻與電源內(nèi)阻相等時，電路的輸出功率最大．將保護(hù)電阻等效為內(nèi)阻，則當(dāng)電阻絲接入電路的阻值為5Ω時，電阻絲的功率最大，選項A錯誤；電路中電流越大，保護(hù)電阻的功率越大，故當(dāng)電阻絲接入電路的阻值為0時，保護(hù)電阻的功率最大，選項B錯誤；外電阻越小，電源效率越小，當(dāng)電阻絲接入電路的阻值為0時，電源效率最小且最小值為80%，選項C正確；根據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(l,S)，代入數(shù)據(jù)可得電阻絲的電阻率為ρ＝2×10－4Ω·m，選項D錯誤．5.(2022·廣東汕頭市一模)圖示為小沈同學(xué)家新買的掃地機(jī)器人，他從使用說明書上得到了以下信息：電機(jī)的額定功率為35W，由規(guī)格為DC14.8V/2200mAh的鋰電池供電，當(dāng)鋰電池剩余電量為總?cè)萘康?0%時，掃地機(jī)器人就自動回座機(jī)充電．結(jié)合上述信息，下列說法正確的是()A．DC14.8V/2200mAh表示該電池輸出的是交流電B．該機(jī)器人電機(jī)的額定電流為0.42AC．正常工作時機(jī)器人電動機(jī)每秒鐘輸出35J動能D．電池充滿電后機(jī)器人正常工作約45min后回座機(jī)充電答案D解析DC14.8V/2200mAh表示該電池輸出的是直流電，選項A錯誤；該機(jī)器人電機(jī)的額定電流為I＝eq\f(P,U)＝eq\f(35,14.8)A≈2.36A，選項B錯誤；正常工作時機(jī)器人電動機(jī)內(nèi)阻要產(chǎn)生部分內(nèi)能，則每秒鐘輸出動能小于35J，選項C錯誤；機(jī)器人正常工作的時間為t＝eq\f(q,I)＝eq\f(0.8×2.200A·h,2.36A)≈0.75h＝45min，選項D正確．6.(2022·重慶市一診)如圖是測定甲、乙兩個直流電源的電動勢E與內(nèi)阻r時，得到的路端電壓U與干路電流I的U－I圖像．若將這兩個直流電源分別與同一定值電阻R串聯(lián)，下列說法正確的是()A．甲電源內(nèi)阻是乙電源內(nèi)阻的2倍B．電源的效率一定有η甲<η乙C．電源總功率一定有P甲<P乙D．電源的輸出功率一定有P甲>P乙答案B解析由U－I圖像可知，甲電源電動勢是乙電源電動勢的2倍，即E甲＝2E乙，圖像的斜率等于內(nèi)阻，則甲電源內(nèi)阻是乙電源內(nèi)阻的4倍，即r甲＝4r乙，選項A錯誤；電源的效率η＝eq\f(R,R＋r)×100%，可得η甲<η乙，選項B正確；電源總功率P＝eq\f(E2,R＋r)，可得P甲>P乙，選項C錯誤；由電源的輸出功率P′＝(eq\f(E,R＋r))2R可知，P甲出＝(eq\f(2U0,R＋4r))2R，P乙出＝(eq\f(U0,R＋r))2R，則eq\f(P甲出,P乙出)＝(eq\f(2R＋2r,R＋4r))2，由于R與r的關(guān)系不確定，故不能確定兩電源的輸出功率的大小關(guān)系，選項D錯誤．7．(2022·山東煙臺市、德州市一模)某壓敏電阻的阻值R隨壓力F變化的規(guī)律如圖甲所示，將其水平放在電梯地板上并接入如圖乙所示的電路中，在其受壓面上放一物體m，即可通過電路中電流表A的示數(shù)I來研究電梯的運動情況．已知電梯靜止時電流表的示數(shù)為I0.下列說法正確的是()A．若示數(shù)I＝I0，則電梯一定處于靜止?fàn)顟B(tài)B．若示數(shù)I保持不變，則電梯一定做勻速運動C．若示數(shù)I在增大，則電梯的速度在增大D．若示數(shù)I>I0，則電梯可能在減速向下運動答案D解析若電流表示數(shù)為I0，說明m對壓敏電阻的壓力與靜止時相同，即m受到的合外力為零，則電梯可能處于靜止?fàn)顟B(tài)也可能處于勻速運動狀態(tài)，故A錯誤；由題圖可知壓敏電阻的阻值與受到的壓力有關(guān)，若示數(shù)I不變，則壓敏電阻的阻值保持不變，說明壓敏電阻受到的壓力不變，m受到的支持力不變，m受到的合外力恒定，故m可能做勻變速直線運動，也可能做勻速運動或靜止不動，則電梯可能做勻變速直線運動，也可能做勻速運動或靜止不動，故B錯誤；若示數(shù)I在增大，說明壓敏電阻的阻值在減小，由題圖可知，壓力越大，阻值越小，所以壓敏電阻受到的壓力在逐漸增大，由上述條件只能判斷壓敏電阻受到的合外力在變化，由于不能確定合外力方向，故無法確定電梯速度如何變化，故