高考物理一轮总复习专题练习23第八章第1讲电路的基本概念与规律含答案

第八章　恒定电流

第1讲　电路的基本概念与规律

一、选择题(本题共10小题，1～7题为单选，8～10题为多选)

1．(2021·全国高三专题练习)如图所示的电解槽接入电路后，在t秒内有n1个1价正离子通过溶液内截面S，有n2个1价负离子通过溶液内截面S，设e为元电荷，以下说法正确的是(　D　)

A．当n1＝n2时电流强度为零

B．当n1＞n2时，电流方向从A→B，电流强度为I＝

C．当n1＜n2时，电流方向从B→A，电流强度I＝

D．电流方向从A→B，电流强度I＝

[解析]　电荷的定向移动形成电流，正电荷的定向移动方向是电流方向，由图示可知，溶液中的正离子从A向B运动，因此电流方向是A→B，电流I＝＝，故选D。

2．(2022·浙江月考)电动机与小电珠串联接入电路，电动机正常工作时，小电珠的电阻为R1，两端电压为U1，流过的电流为I1；电动机的内电阻为R2，两端电压为U2，流过的电流为I2。则(　D　)

A．I1<I2　 B．>

C．＝　 D．<

[解析]　由题意可知I1＝I2，选项A错误；因U2>I2R2，U1＝I1R1，则<，选项B、C错误，D正确。故选D。

3．(2022·海南海口市高三月考)如图所示，R1＝2 Ω，R2＝10 Ω，R3＝10 Ω，A、B两端接在电压恒定的电源上，则(　B　)

A．S断开时，R1与R2的两端电压之比为5∶1

B．S闭合时，R1与R2两端的电压之比为2∶5

C．S闭合时，通过R2与R3的电流之比为2∶1

D．S闭合时，通过R1与R2的功率之比为2∶5

[解析]　S断开时，R1与R2串联，两端电压之比为U1∶U2＝R1∶R2＝1∶5，A错误；S闭合时，R1与R2两端的电压之比为U1∶U2＝R1∶＝2∶5，B正确； S闭合时，通过R2与R3的电流之比为1∶1，C错误；S闭合时，通过R1与R2的功率之比为P1＝I2R1＝2I2，P2＝()2R2＝I2，解得P1∶P2＝4∶5，D错误。

4．(2021·全国高三专题练习)如图所示，横截面都是正方形的三段导体，它们的材料和长度都相同，导体B刚好能嵌入导体A，导体C刚好能嵌入导体B，现将三段导体串联接入到同一电路中，则(　D　)

A．导体C的电阻最大

B．导体A两端的电压最大

C．导体B消耗的电功率最大

D．三段导体在相等时间内产生的热量相等

[解析]　由题知三个电阻的电阻率ρ相同，长度l相同，根据电阻定律R＝ρ，可知比较横截面积S即可比较三者电阻的大小，由几何知识得SA＝(L)2－(L)2＝L2，SB＝(L)2－(L)2＝L2，SC＝L2，所以三个电阻的阻值相等，故A错误；由于三个电阻串联且阻值相等，故根据串联电路的特点，则流过它们的电流相等，各自两端的电压，消耗的电功率，在相等时间内产生的热量均相等，故B、C错误，D正确。

5．(2021·江苏南通市)电压表由电流表G和电阻R串联而成，原理图如图所示。使用中发现此电压表的读数总比实际值稍小一些，下列校准措施正确的是(　C　)

A．在R上串联一个比R大得多的电阻

B．在R上串联一个比R小得多的电阻

C．在R上并联一个比R大得多的电阻

D．在R上并联一个比R小得多的电阻

[解析]　读数稍小一些，说明流过电流表的电流稍小一些，要让电流稍大一点，则应减小总电阻，在R上串联一个电阻，总电阻更大，流过电流表的电流更小，伏特表的读数更小，A、B错误；若并联一比R大得多的电阻，其并联值会比并联的电阻阻值稍微减小一些，电流稍微增加一些，C正确；若并联一比R小得多的电阻，其并联值会比并联的电阻阻值减小很多，电流增加太多，D错误。

6．(2021·全国高三专题练习)如图所示，是将滑动变阻器作为分压器的电路，A、B为分压器的输出端。若把滑动变阻器的滑片放在它的中央，下列判断不正确的是(　D　)

A．空载时输出电压为UAB＝

B．当A、B端接上负载R时，输出电压UAB≤

C．A、B端的负载R越大，UAB越接近

D．负载R越小，UAB越接近

[解析]　空载时，因为P在中点，则输出电压为UAB＝，选项A正确，不符合题意；当A、B端接上负载R时，则R与滑动变阻器的下部分并联后阻值变小，则分压减小，即输出电压UAB≤，选项B正确，不符合题意；A、B端的负载R越大，则R与滑动变阻器的下部分并联后阻值越接近滑动变阻器上一半的阻值，则UAB越接近，选项C正确，不符合题意；选项D错误，符合题意。

7．(2022·四川省高三模拟)一根长为L，横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e，在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，若已知金属棒内的电场为匀强电场，则金属棒内的电场强度大小为(　C　)

A．ρnev B．

C．ρnev D．

[解析]　根据欧姆定律I＝，电流的微观表达式I＝neSv，电阻定律R＝ρ，匀强电场强度表达式E＝，联立得E＝ρnev，故选C。

8．(2021·全国高三专题练习)一微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3 V电压时，通过的电流为0.3 A，此时电动机不转，当加在电动机两端的电压为2.0 V时，电流为0.8 A，这时电动机正常工作，下列说法正确的是(　AC　)

A．电动机内阻为1 Ω

B．电动机内阻为2.5 Ω

C．电动机正常工作时的效率为60%

D．电动机正常工作时的效率为50%

[解析]　当给电动机加0.3 V电压时，电动机不转，此时电动机相当于纯电阻用电器，其内阻r＝＝1 Ω，B错误，A正确；当给电动机加2.0 V电压时，电动机正常工作，电动机消耗的功率P＝U2I2＝2.0×0.8W＝1.6W，发热功率Pr＝Ir＝0.64 W，电动机输出的机械功率P′＝P－Pr＝0.96 W，故电动机正常工作时的效率η＝×100%＝60%，D错误，C正确。

9．(2021·全国高三专题练习)电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道，在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“防电墙”，保障人的安全。如图所示，当热水器漏电且接地线失效时，其金属内胆与大地间电压为220 V，由于曲长管道中水具有电阻(简称“隔电电阻”)，因而人体两端的电压不高于12 V，下列说法正确的是(　BC　)

A．曲长管道应选用导电性能好的材料制成

B．曲长管道应选用不易导电的材料制成

C．“隔电电阻”大于“人体电阻”，且两者串联

D．热水器漏电且接地线失效时，“防电墙”使人体内无电流通过

[解析]　要使人体两端的电压不高于12 V，漏电电流通过曲长管道时损失的电压要足够大，所以曲长管道应选用不易导电的材料制成，故A错误，B正确；“隔电电阻”大于“人体电阻”，且两者串联，故C正确；热水器漏电且接地线失效时，“防电墙”可使人体内有很微弱的电流通过，不会造成人体触电，保障人的安全，故D错误。

10．(2022·河北高三月考)四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个电压表，安培表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，把它们按图接入电路中，则(　AC　)

A．A1的读数比A2的读数大

B．A1指针偏转角度比A2指针偏转角度大

C．V1读数比V2读数大

D．V1指针偏转角度比V2指针偏转角度大

[解析]　电流表A1的量程大于A2的量程，故电流表A1的内阻小于A2的内阻；电压表V1的量程大于V2的量程，故V1的电阻大于V2的电阻；由图可知，两电流表并联，故两电流表两端的电压相等，故A1中的电流要大于A2中的电流，故A1的读数比A2的读数大，故A正确；因两表由同一电流表改装而成，而将电流表扩大量程时为并联一小电阻，故相当于四个电阻并联，故两表头中电流相同，故两表的偏角相同；故B错误；两电压表串联，故通过两表的电流相等，故V1的读数比V2的读数大，故C正确；因表头与电阻串联，故为四个电阻串联，因此通过两表头的电流相等，两表的偏转角度一样，故D错误。

二、非选择题

11．(2021·陕西宝鸡市高三一模)如图所示的电路中，小量程电流表G的内阻Rg＝100 Ω，满偏电流Ig＝10 mA，R1＝200 Ω，R2＝ Ω。

(1)则当S1和S2均断开时，改装成的电表是电压表(填电流表或电压表)，量程为3_V；

(2)当S1和S2均闭合时，改装成的电表是电流表(填电流表或电压表)，量程为1_A。

[解析]　(1)当S1和S2均断开时，小量程电流表G与R1串联，改装成的电表是电压表。

根据分压原理，有U＝Ig(Rg＋R1)＝3 V。

(2)当S1和S2均闭合时，小量程电流表G与R2并联，改装成的电表是电流表。

根据分流原理，有I＝Ig＋＝1 A。

12．(2021·全国高三专题练习)一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数，请根据表中数据计算：

(1)此电动机的内阻和电动机正常工作时的效率；

(2)当电动自行车以额定功率在平直公路上满载匀速行驶时，若其受到的阻力为车重的0.01倍，则此时其速度为多少？(取g ＝ 10 m/s2)

[答案]　(1)2.5 Ω　75%　(2)8 m/s

[解析]　(1)根据题意，电动机的输入功率P入 ＝UI＝160 W

电动机的热功率P热 ＝ I2r，电动机的输出功率P出 ＝ 120 W

又有P出 ＝ P入－P热，

联立解得r ＝ 2.5 Ω，

电动机正常工作时的效率η ＝ ×100% ＝ 75%

则此电动机的内阻为2.5 Ω，电动机正常工作时的效率为75%。

(2)电动自行车满载时，受到的阻力f＝0.01mg＝15 N，

电动自行车以额定功率在平直公路上满载匀速行驶时P出 ＝ fv

解得v＝8 m/s，则此时其速度为8 m/s。