2024高考物理一輪復習第42講電路的基本概念和規(guī)律(練習)(學生版+解析)

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?？寄M預測）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時間內完成放電，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100A2．（2023·湖南長沙·高三模擬預測）一根長為L、橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ，棒內單位體積內自由電子數(shù)為n，電子的質量為m、電荷量為e，在棒兩端加上恒定的電壓U，金屬棒內自由電子定向移動的平均速率為（）A． B．C． D．3．（2023·江西宜春·高三?？寄M預測）一根粗細均勻的金屬導線阻值為R，兩端加上恒定電壓U時，通過金屬導線的電流強度為I，金屬導線中自由電子定向移動的平均速率為v，若將金屬導線均勻拉長，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為單位體積電子個數(shù)，e為元電荷，S為導線橫截面積，則下列說法中正確的是（）A．此時金屬導線的阻值為2RB．此時通過金屬導線的電流為C．此時自由電子定向移動的平均速率為D．此時自由電子定向移動的平均速率為4．（2023·浙江·模擬預測）甲、乙、丙三個長度、橫截面都相同的金屬導體分別接入電路后各自進行測量，把通過上述導體的電流I，導體兩端電壓U在坐標系中描點，O為坐標原點，甲、乙、丙三個點恰好在一條直線上，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．三個電阻率一樣大5．（2023·浙江·校聯(lián)考模擬預測）如圖所示為美團的電單車，美團電單車的電池銘牌上標有“48V

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

A．正常工作時，電動機額定電流約為5.2AB．充滿電后電池儲存的能量約為C．電池的內阻約為1.3ΩD．電單車勻速行駛時的速度為22.5km/h6．（2023·湖北·模擬預測）如圖所示，電源電動勢E=12V，內阻，，直流電動機內阻，當閉合S和S1，斷開S2時，調節(jié)滑動變阻器R1為某值時，可使電源輸出功率最大，閉合S，S2，斷開S1，調節(jié)R2為某值時，可使電源的輸出功率最大，且此時電動機剛好正常工作（電動機額定輸出功率P0=4.5W），則下列判斷正確的是（）

A．電動機額定電流I=2AB．電動機兩端電壓為C．滿足題意的R1，R2值分別為，D．滿足題意的R1，R2值分別為，7．（2023·江蘇鹽城·阜寧縣東溝中學?？既＃┛諝庹ㄥ伒牡刃Ш喕娐穲D如圖所示，電源的電動勢為6V，電源的內阻不計，小風扇M的額定電壓為6V，額定功率為3W，線圈內阻為r=1Ω，電阻R1=R2=10Ω，則下列說法中正確的是（

）

A．只閉合開關S1，小風扇正常工作時電流為6AB．只閉合開關S1，小風扇正常工作時發(fā)熱功率為2.75WC．同時閉合開關S1和S2，若小風扇正常工作，則通過電阻R1的電流為0.3AD．同時閉合開關S1和S2，若小風扇正常工作，則電阻R1消耗的功率為3.6W8．（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，兩者的內阻忽略不計。電池的一端連接長度為1.0m導線的右端，電流表的另一端接上導線的某一點，x為接點與導線左端的距離，導線由一段金屬線1（電阻率為）和一段金屬線2（電阻率為）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．導線的左邊部分為金屬線1B．導線的橫截面積約為C．當x＝0.7m時電池消耗的功率約為0.36WD．當x＞0.3m時電流表讀數(shù)I隨x變化的關系式近似為9．（2023春·浙江杭州·高三學軍中學?？碱A測）最近兩年洗地機這一新鮮家電逐漸流行，便利了人們的生活?，F(xiàn)有某品牌洗地機，如圖所示其工作參數(shù)如圖表，其工作模式有強效、節(jié)能兩種，強效模式下，該洗地機以額定功率工作，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)航時間是按照節(jié)能模式工作計算得到的，則下列說法正確的是（）產(chǎn)品名稱某品牌洗地機產(chǎn)品型號QX-V6A額定功率220W電池容量4000mAh續(xù)航時間40min清水箱容量800mL外形尺寸260*262*1115mm污水箱容量720mLA．該洗地機在節(jié)能模式下的工作電流為6AB．該洗地機在節(jié)能模式下的工作電流為0.1AC．該洗地機內阻約為3ΩD．強效模式下，該洗地機的工作電壓約為36V10．（2023·云南昆明·高三校考模擬）和是材料相同、上下表面為正方形的長方體導體，的上、下表面積大于的上、下表面積，將和按圖所示方式接入電路中，閉合開關后（）A．若和的體積相同，則的電功率大于的電率B．若和的體積相同，則流過的電流大于流過的電流C．若和的厚度相同，則流過的電流小于流過的電流D．若和的厚度相同，則內自由電荷定向移動的速率比的更小11．（2023·黑龍江綏化·高三?？寄M預測）帶有兩接線柱的A、B、C三個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面中心，各自接入電路后進行測量，在同一坐標系中各描出一組金屬塊A． B． C． D．14．（2023·浙江紹興·高三校考模擬）如圖所示，P是一個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。管兩端有導電金屬箍M、N?，F(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． B． C． D．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，電容器通過放電，產(chǎn)生脈沖電流刺激心臟，使病人恢復正常的心跳。如圖所示為某款心臟除顫器的電容器充電時兩板間的電壓U隨其電荷量Q變化的圖像，充滿電時兩極板間的電壓為。若放電時間為，放電完成后兩板間電壓降為。則（）A．該電容器的電容為B．該電容器的電容為C．電容器放電過程的平均功率約為D．電容器放電過程的平均功率約為17．（2022·福建·高考真題）霍爾推進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)域內有與電場近似垂直的約束磁場（未畫出）用于提高工作物質被電離的比例，工作時，工作物質氙氣進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，氙離子噴射速度為，推進器產(chǎn)生的推力為，推進器質量，已知氙離子的比荷為；計算時，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．將該推進器用于宇宙航行時，飛船獲得的加速度B．氙離子的加速電壓約為C．氙離子向外噴射形成的電流約為D．每秒進入放電通道的氙氣質量約為18．（2022·江蘇·高考真題）如圖所示，電路中燈泡均正常發(fā)光，阻值分別為，，，，電源電動勢，內阻不計，四個燈泡中消耗功率最大的是（）A． B． C． D．

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?？寄M預測）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時間內完成放電，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由電流強度的定義式，可得電容器放電過程中平均電流為電容器放電過程中若電壓不變，則有平均功率為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錯誤；B．該電容器的充電電壓至8kV，此電壓應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錯誤；C．電容器的電容與電容器所帶的電荷量無關，因此電容器放電過程中電容不變，C錯誤；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，棒內單位體積內自由電子數(shù)為n，電子的質量為m、電荷量為e，在棒兩端加上恒定的電壓U，金屬棒內自由電子定向移動的平均速率為（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】根據(jù)電流的微觀表達式可知，由歐姆定律，電阻定律，聯(lián)立可得故選A。3．（2023·江西宜春·高三?？寄M預測）一根粗細均勻的金屬導線阻值為R，兩端加上恒定電壓U時，通過金屬導線的電流強度為I，金屬導線中自由電子定向移動的平均速率為v，若將金屬導線均勻拉長，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為單位體積電子個數(shù)，e為元電荷，S為導線橫截面積，則下列說法中正確的是（）A．此時金屬導線的阻值為2RB．此時通過金屬導線的電流為C．此時自由電子定向移動的平均速率為D．此時自由電子定向移動的平均速率為【答案】C【詳解】A．將金屬導線均勻拉長，使其長度變?yōu)樵瓉淼?倍，橫截面積變?yōu)樵瓉淼谋?，根?jù)電阻定律分析得到，電阻變?yōu)樵瓉淼?倍，故A錯誤；B．根據(jù)歐姆定律可知，電流I變?yōu)樵瓉淼模礊?，故B錯誤；CD．電流的微觀表達式其中n、e不變，電流I為原來的，橫截面積S變?yōu)樵瓉淼谋叮瑒t自由電子定向移動的平均速率為，故C正確，D錯誤。故選C。4．（2023·浙江·模擬預測）甲、乙、丙三個長度、橫截面都相同的金屬導體分別接入電路后各自進行測量，把通過上述導體的電流I，導體兩端電壓U在坐標系中描點，O為坐標原點，甲、乙、丙三個點恰好在一條直線上，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．三個電阻率一樣大【答案】C【詳解】AD．三個導體的圖像如圖所示可知甲的電阻最大，丙的最小，根據(jù)電阻定律可知，甲的電阻率最大，選項AD錯誤；B．甲、乙串聯(lián)后接入某直流電路，根據(jù)可知，甲的電阻最大，甲的功率最大，選項B錯誤；C．乙、丙并聯(lián)后接入某直流電路，根據(jù)可知，電阻大，功率小，則乙的電功率要小，選項C正確。故選C。5．（2023·浙江·校聯(lián)考模擬預測）如圖所示為美團的電單車，美團電單車的電池銘牌上標有“48V

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

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

A．電動機額定電流I=2AB．電動機兩端電壓為C．滿足題意的R1，R2值分別為，D．滿足題意的R1，R2值分別為，【答案】D【詳解】AB．根據(jù)電路規(guī)律可知當時電源的輸出功率最大，即此時有同時有解得，AB錯誤；CD．根據(jù)前面分析可得由閉合電路歐姆定律有解得，C錯誤，D正確。故選D。7．（2023·江蘇鹽城·阜寧縣東溝中學?？既＃┛諝庹ㄥ伒牡刃Ш喕娐穲D如圖所示，電源的電動勢為6V，電源的內阻不計，小風扇M的額定電壓為6V，額定功率為3W，線圈內阻為r=1Ω，電阻R1=R2=10Ω，則下列說法中正確的是（

）

A．只閉合開關S1，小風扇正常工作時電流為6AB．只閉合開關S1，小風扇正常工作時發(fā)熱功率為2.75WC．同時閉合開關S1和S2，若小風扇正常工作，則通過電阻R1的電流為0.3AD．同時閉合開關S1和S2，若小風扇正常工作，則電阻R1消耗的功率為3.6W【答案】D【詳解】AB．由題圖可看出當只閉合S1時，電阻R1與R2串聯(lián)，再與小風扇M并聯(lián)，且電源的內阻不計，則小風扇M的電壓剛好為額定電壓，則PM=IME解得IM=0.5A則小風扇M正常工作時發(fā)熱功率為PM熱=IM2r=0.25W，AB錯誤；CD．由題圖可看出同時閉合開關S1和S2，電阻R2被短路，則R1與小風扇M并聯(lián)，且電源的內阻不計，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，兩者的內阻忽略不計。電池的一端連接長度為1.0m導線的右端，電流表的另一端接上導線的某一點，x為接點與導線左端的距離，導線由一段金屬線1（電阻率為）和一段金屬線2（電阻率為）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．導線的左邊部分為金屬線1B．導線的橫截面積約為C．當x＝0.7m時電池消耗的功率約為0.36WD．當x＞0.3m時電流表讀數(shù)I隨x變化的關系式近似為【答案】D【詳解】A．根據(jù)，當x很大時，電阻變化較快，則電阻率較大，所以導線的右邊部分為金屬線1，故A錯誤；B．根據(jù)所以對左邊是金屬線2：解得故B錯誤；C．根據(jù)圖像可知，x＞0.3m時當x＝0.7m時電池消耗的功率故C錯誤；D．當x＞0.3m時電流表讀數(shù)I隨x變化的關系式近似為故D正確。故選D。9．（2023春·浙江杭州·高三學軍中學校考預測）最近兩年洗地機這一新鮮家電逐漸流行，便利了人們的生活?，F(xiàn)有某品牌洗地機，如圖所示其工作參數(shù)如圖表，其工作模式有強效、節(jié)能兩種，強效模式下，該洗地機以額定功率工作，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)航時間是按照節(jié)能模式工作計算得到的，則下列說法正確的是（）產(chǎn)品名稱某品牌洗地機產(chǎn)品型號QX-V6A額定功率220W電池容量4000mAh續(xù)航時間40min清水箱容量800mL外形尺寸260*262*1115mm污水箱容量720mLA．該洗地機在節(jié)能模式下的工作電流為6AB．該洗地機在節(jié)能模式下的工作電流為0.1AC．該洗地機內阻約為3ΩD．強效模式下，該洗地機的工作電壓約為36V【答案】A【詳解】AB．該洗地機在節(jié)能模式下的工作電流為故A正確，B錯誤；C．根據(jù)題中條件，無法得出該洗地機內阻，故C錯誤；D．兩種模式下，其工作電壓均相同，根據(jù)該洗地機的工作電壓故D錯誤。故選A。10．（2023·云南昆明·高三?？寄M）和是材料相同、上下表面為正方形的長方體導體，的上、下表面積大于的上、下表面積，將和按圖所示方式接入電路中，閉合開關后（）A．若和的體積相同，則的電功率大于的電率B．若和的體積相同，則流過的電流大于流過的電流C．若和的厚度相同，則流過的電流小于流過的電流D．若和的厚度相同，則內自由電荷定向移動的速率比的更小【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，設電阻的表面邊長為a，厚度為d，根據(jù)電阻定律，有則可知電阻與厚度d有關，與表面邊長無關。B．如果兩導體的體積相同，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，電流為所以通過P1的電流小于通過P2的電流，故B錯誤；A．由電功率的表達式，有P＝UI可知P1的電功率小于P2的電功率，故A錯誤；C．若厚度相同，則兩電阻阻值相同，由可知流過P1的電流等于流過P2的電流，故C錯誤；D．因為流過P1的電流等于流過P2的電流，根據(jù)電流的微觀表達式，有兩個導體材料相同，所以n、q相同，又因為P1的橫截面積大，所以P1內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預測）帶有兩接線柱的A、B、C三個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面中心，各自接入電路后進行測量，在同一坐標系中各描出一組金屬塊兩端的電壓和對應通過的電流，發(fā)現(xiàn)三點恰在同一直線上，但未過坐標原點，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O連線的斜率表示電阻值，則由題意可知三個金屬塊長度L和橫截面積S均相同，則根據(jù)電阻定律可知故AB錯誤；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，C消耗的電功率為所以故D錯誤。故選C。12．（2023·陜西西安·高三校考模擬）某一導體的伏安特性曲線如圖中段（曲線）所示，關于導體的電阻，以下說法正確的是（）A．B點的電阻為B．B點的電阻為C．導體的電阻因溫度的影響改變了D．導體的電阻因溫度的影響改變了【答案】B【詳解】AB．B點的電阻為，A錯誤，B正確；CD．A點的電阻為故兩點間的電阻改變了40-30=10Ω，CD錯誤。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的內接正三角形全等，將它們放置在同一勻強磁場中，磁場與