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

第1講電路的基本概念與規(guī)律一、選擇題(本題共13小題，1～10題為單選，11～13題為多選)1．(2023·天津靜海一中月考)如圖所示是通過阻值不同的兩個(gè)電阻的電流隨電壓變化的圖線(I－U圖線)。下列從圖中得到的結(jié)論中正確的是(D)A．R1>R2B．R1、R2串聯(lián)后的總電阻的I－U圖線在區(qū)域ⅡC．R1、R2并聯(lián)后的總電阻的I－U圖線在區(qū)域ⅢD．R1、R2并聯(lián)后的總電阻的I－U圖線在區(qū)域Ⅰ[解析]本題考查歐姆定律及I－U圖線。如圖所示，過縱軸某一點(diǎn)I0作橫軸的平行線，交R1、R2的I－U圖線于A、B兩點(diǎn)，由圖可以看出U1<U2，由I＝eq\f(U,R)可知，當(dāng)I一定時(shí)，R與U成正比，所以R1<R2。因?yàn)镽串>R2，R并<R1(R串為兩電阻串聯(lián)后的總電阻，R并為兩電阻并聯(lián)后的總電阻，兩電阻串聯(lián)后的總電阻比任何一個(gè)串聯(lián)的電阻的阻值都要大，并聯(lián)后的總電阻比其中最小的電阻的阻值還要小)，所以R串的I－U圖線在區(qū)域Ⅲ內(nèi)，R并的I－U圖線在區(qū)域Ⅰ內(nèi)，D正確，A、B、C錯(cuò)誤。2．(2023·遼寧葫蘆島協(xié)作校月考)雷擊，是指打雷時(shí)電流通過人、畜、樹木、建筑物等而造成殺傷或破壞，其中一種雷擊形式是帶電的云層與大地上某點(diǎn)之間發(fā)生迅猛的放電現(xiàn)象，叫“直擊雷”。若某次發(fā)生“直擊雷”前瞬間云層所帶的電荷量為8C，雷擊時(shí)放電時(shí)間為200μs，則此次雷擊時(shí)的平均電流為(B)A．0.04A B．4×104AC．0.08A D．8×104A[解析]本題考查電流的概念。已知雷擊時(shí)放電時(shí)間為200μs，放出的電荷量為8C，則此次雷擊時(shí)的平均電流為I＝eq\f(q,t)＝eq\f(8,200×10－6)A＝4×104A，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。3．阻值相等的四個(gè)電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖所示電路。開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為Q1；閉合開關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2。Q1與Q2的比值為(C)A．eq\f(2,5) B．eq\f(1,2)C．eq\f(3,5) D．eq\f(2,3)[解析]斷開S和閉合S后等效電路分別如圖甲、乙所示。圖甲圖乙根據(jù)串聯(lián)電路的電壓與電阻成正比可得甲、乙兩圖中電容器兩極板間的電壓U1＝eq\f(1,5)E，U2＝eq\f(1,3)E，C所帶的電荷量Q＝CU，則Q1︰Q2＝3︰5，選項(xiàng)C正確。4.(2023·浙江杭州學(xué)軍中學(xué)模擬)如圖所示是某款掃地機(jī)器人的照片，下表是它的一些重要參數(shù)。根據(jù)表中信息，下列說法正確的是(B)額定電壓/頻率100～240V/50～60Hz額定功率40W電池輸入電壓20V電池容量3000mAh充電時(shí)間約4h工作時(shí)間100～120minA.工作時(shí)電池把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．電池充電時(shí)的充電電流約為0.75AC．電池充滿電時(shí)儲(chǔ)存的能量大約為2.16×108JD．在100～120min工作時(shí)間內(nèi)，機(jī)器人一直以40W的額定功率工作[解析]本題考查常見電源的種類、電動(dòng)勢(shì)和電功率。掃地機(jī)器人工作時(shí)，電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故A錯(cuò)誤；電池充電時(shí)，I＝eq\f(q,t)＝eq\f(3A·h,4h)＝0.75A，故B正確；電池充滿電時(shí)儲(chǔ)存的能量W＝qU＝3×3600×20J＝2.16×105J，故C錯(cuò)誤；若機(jī)器人一直以40W的額定功率工作，則工作時(shí)間t＝eq\f(2.16×105J,40W)＝5400s＝90min，所以在100－120min工作時(shí)間內(nèi)，機(jī)器人并非一直以40W的額定功率工作，故D錯(cuò)誤。5．(2023·北京平谷質(zhì)監(jiān))某同學(xué)將一毫安表改裝成雙量程電流表。如圖所示，已知毫安表表頭的內(nèi)阻為100Ω，滿偏電流為1mA；R1和R2為定值電阻，且R1＝5Ω，R2＝20Ω，則下列說法正確的是(B)A．若使用a和b兩個(gè)接線柱，電表最大測(cè)量值為24mAB．若使用a和b兩個(gè)接線柱，電表最大測(cè)量值為25mAC．若使用a和c兩個(gè)接線柱，電表最大測(cè)量值為4mAD．若使用a和c兩個(gè)接線柱，電表最大測(cè)量值為10mA[解析]若使用a和b兩個(gè)接線柱，毫安表與R2串聯(lián)再與R1并聯(lián)，電表最大測(cè)量值為Imax＝eq\f(IgRg＋R2,R1)＋I(xiàn)g＝25mA，故A錯(cuò)誤，B正確；若使用a和c兩個(gè)接線柱，R1與R2串聯(lián)，再與毫安表并聯(lián)，電表最大測(cè)量值為Imax＝Ig＋eq\f(IgRg,R1＋R2)＝5mA，故C、D錯(cuò)誤。故選B。6．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分別采用并聯(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(cuò)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(cuò)誤。7．如圖所示的電路中，兩個(gè)電壓表的內(nèi)阻均為3kΩ，定值電阻R1的阻值為12kΩ，電壓表V1示數(shù)為2V，V2示數(shù)為3V，則定值電阻R2的阻值為(C)A．10kΩ B．20kΩC．30kΩ D．60kΩ[解析]設(shè)通過V1的電流為I1，通過V2的電流為I2，由串、并聯(lián)電路關(guān)系有I1(RV＋R1)＝(I2－I1)R2 ①I1＝eq\f(2V,RV) ②I2＝eq\f(3V,RV) ③聯(lián)立①②③得R2＝30kΩ，故選C。8．(2023·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(cuò)誤。9．(2023·北京豐臺(tái)區(qū)期末)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用電流表和電壓表測(cè)導(dǎo)體電阻。在連接電路時(shí)，將電壓表的一端a預(yù)留出來，可以選擇接b或接c，電路如圖所示。下列說法正確的是(D)A．當(dāng)a連接b時(shí)，電流表的測(cè)量值小于通過待測(cè)電阻的電流B．當(dāng)a連接b時(shí)，電壓表的測(cè)量值大于待測(cè)電阻兩端的電壓C．當(dāng)a連接c時(shí)，電流表的測(cè)量值小于通過待測(cè)電阻的電流D．當(dāng)a連接c時(shí)，電壓表的測(cè)量值大于待測(cè)電阻兩端的電壓[解析]本題考查伏安法測(cè)電阻的內(nèi)外接問題。當(dāng)a連接b時(shí)，電流表測(cè)量的是流過電阻和電壓表的電流之和，所以電流表的測(cè)量值大于通過待測(cè)電阻的電流，故A錯(cuò)誤；當(dāng)a連接b時(shí)，電壓表測(cè)量的是電阻兩端的電壓，所以電壓表的測(cè)量值等于待測(cè)電阻兩端的電壓，故B錯(cuò)誤；當(dāng)a連接c時(shí)，電流表測(cè)量的只有通過電阻的電流，所以電流表的測(cè)量值等于通過待測(cè)電阻的電流，故C錯(cuò)誤；當(dāng)a連接c時(shí)，電壓表測(cè)量的是電阻兩端的電壓和電流表兩端的電壓之和，所以電壓表的測(cè)量值大于待測(cè)電阻兩端的電壓，故D正確。10．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)節(jié)電阻箱的旋鈕使所有的燈泡正常發(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。11．小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，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(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝eq\f(U1,I2)C．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝eq\f(U1,I2－I1)D．對(duì)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)知識(shí)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，小燈泡電阻逐漸增大，故A錯(cuò)誤；對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝eq\f(U1,I2)，故B正確，C錯(cuò)誤；因P＝UI，所以圖像中矩形PQOM所圍的面積為對(duì)應(yīng)P點(diǎn)小燈泡的實(shí)際功率，故D正確。12．如圖所示是某一直流電動(dòng)機(jī)提升重物的示意圖，重物質(zhì)量m＝50kg，電源提供給電動(dòng)機(jī)的電壓為U＝110V，不計(jì)各種摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以v＝0.9m/s的恒定速率向上提升重物時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)的電流為I＝5.0A，重力加速度g取10m/s2，則(AC)A．電動(dòng)機(jī)的輸入功率為550WB．電動(dòng)機(jī)提升重物的功率為550WC．電動(dòng)機(jī)提升重物的功率為450WD．電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為22Ω[解析]電動(dòng)機(jī)的輸入功率P＝UI＝110×5.0W＝550W，A正確；電動(dòng)機(jī)提升重物的功率即輸出功率P1＝mgv＝50×10×0.9W＝450W，B錯(cuò)誤，C正確；電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率P2＝I2r＝P－P1＝550W－450W＝100W，故電動(dòng)機(jī)的線圈電阻r＝4Ω，D錯(cuò)誤。13．在如圖甲所示的電路中，L1、L2、L3為三個(gè)相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示。當(dāng)開關(guān)S閉合后，電路中的總電流為0.25A，則此時(shí)(BD)A．L1兩端的電壓為L2兩端電壓的2倍B．L1消耗的電功率為0.75WC．L2的電阻為12ΩD．L1、L2消耗的電功率的比值大于4[解析]電路中的總電流為0.25A，L1中電流為0.25A，由小燈泡的伏安特性曲線可知L1兩端的電壓為3.0V，L1消耗的電功率為P1＝U1I1＝0.75W，選項(xiàng)B正確；根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律可知，L2中的電流為0.125A，由小燈泡的伏安特性曲線可知其兩端電壓大約為0.3V，故L1兩端的電壓約為L2兩端電壓的10倍，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由歐姆定律可知，L2的電阻為R2＝eq\f(U2,I2)＝eq\f(0.3,0.125)Ω＝2.4Ω，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；L2消耗的電功率為P2＝U2I2＝0.3×0.125W＝0.0375W，即L1、L2消耗的電功率的比值大于4，選項(xiàng)D正確。二、非選擇題14．一臺(tái)電風(fēng)扇，內(nèi)阻為20Ω，接上220V電壓后正常工作，消耗功率66W，求：(1)電風(fēng)扇正常工作時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流是多少？(2)電風(fēng)扇正常工作時(shí)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率是多少？轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率是多少？電動(dòng)機(jī)的效率是多少？(3)如果接上電源后，電風(fēng)扇的扇葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流以及電動(dòng)機(jī)消耗的電功率和發(fā)熱功率是多少？[答案](1)0.3A(2)64.2W1.8W97.3%(3)11A2420W2420W[解析](1)因?yàn)镻入＝IU所以I＝eq\f(P入,U)＝eq\f(66,220)A＝0.3A。