2027年高考物理一轮复习 突破练习含答案059-课时作业50 电路的基本概念和规律（教用）

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1．（2025·河南焦作一模）多选 铜是人类最早使用的金属。早在史前时代，人们就开始采掘露天铜矿，铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。现有一横截面积为S的铜导线，设单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为e，此时电子的定向移动速率为v，电流的微观表达式为I=neSv，下列说法正确的是（ ）
A. v表示自由电子定向移动的平均速率，不是热运动的速率
B. I=neSv是由I=qt推导而来的，它从微观的角度阐明了决定电流强弱的因素
C. 由I=qt可知电流I与电荷量q成正比，与时间t成反比
D. 从微观上看，电子运动的速率越大，电流一定越大
【答案】AB
【解析】v表示自由电子定向移动的平均速率，不是热运动的速率，故A正确；I=neSv是由I=qt推导而来的，它从微观的角度阐明了决定电流强弱的因素，故B正确；I=qt为电流的定义式，电流I与电荷量q和时间t无关，故C错误；从微观上看，在单位体积内的自由电子数n和导体横截面积S一定的情况下，电子定向移动的速率越大，电流一定越大，故D错误。
2．（2025·湖北孝感模拟）两条粗细相同、由同种材料制成的均匀电阻丝a、b，其伏安特性曲线分别如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 电阻丝a、b的长度之比为5:3
B. a、b串联后，I−U图线位于a、b之间
C. a、b并联后，I−U图线位于a、b之间
D. a、b并联后，I−U图线位于b与I轴之间
【答案】D
【解析】由R=UI结合图像可得，Ra=2Ω ，Rb=35Ω ，由电阻定律R=ρLS结合题意可得LaLb=RaRb=103，故A错误；由R串=Ra+Rb可知，串联后总电阻大于a、b中任意一条电阻丝的电阻，因为I−U图线的斜率表示电阻的倒数，故串联后的I−U图线的斜率最小，I−U图线位于a与U轴之间，故B错误；由R并=Ra⋅RbRa+Rb可知，并联后总电阻小于a、b中任意一条电阻丝的电阻，又因为I−U图线的斜率表示电阻的倒数，故并联后I−U图线的斜率最大，I−U图线位于b与I轴之间，故C错误，D正确。
3．（2025·广东湛江一模）一位同学想测量如图所示金属管件材料的电阻率，他先用刻度尺测得管长为L，再用游标卡尺测得其内径为d、外径为D。又利用电源、电压表、电流表等器材，根据伏安法测得管件沿轴线方向的电阻为R。则该金属管件材料的电阻率为（ ）
A. π(D2−d2)R4LB. π(D2−d2)RL
C. 4π(D2−d2)RLD. L4π(D2−d2)R
【答案】A
【解析】管件金属部分的横截面积为S=πD2−d24，根据电阻定律R=ρLS，解得ρ=π(D2−d2)R4L，故选A。
4．（2025·河北石家庄一模）两根材料相同、横截面半径之比为3:1的均匀直导线P、Q按如图所示的方式接入电路。当电路中通入恒定电流时，流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为（ ）
A. 1:9B. 1:3C. 3:1D. 9:1
【答案】A
【解析】根据I=neSv=nevπr2可得v=Ineπr2∝1r2，可知流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为1:9。故选A。
5．（2025·江苏无锡一模）如图所示，A、B间的电压U为20V，电阻R1=10Ω ，R2=10Ω ，R3=5kΩ ，R4=10Ω 。估算干路中的电流I约为（ ）
A. 1AB. 2AC. 3AD. 4A
【答案】B
【解析】由图可知R1、R2并联再与R3串联，由于R3远大于R1、R2，所以串联电阻近似等于R3，串联部分再与R4并联，由于R3远大于R4，则并联电阻近似等于R4，所以电路总电阻近似为R4，根据欧姆定律可得电流I=UR总≈UR4=2010A=2A，故选B。
6．（2025·湖北名校联考）将横截面相同、材料不同的两段导体L1、L2无缝连接成一段导体，总长度为0.6m，接入如图甲所示电路（电源内阻忽略不计）。闭合开关S，滑片P从M端滑到N端，理想电流表读数的倒数1I随滑片P的滑动距离x的变化关系如图乙，则导体L1、L2的电阻率之比为（ ）
A. 2:3B. 3:2C. 3:1D. 4:3
【答案】C
【解析】根据闭合电路欧姆定律得I=ER0+RPN，当x=0时，1A×(R0+R1+R2)=E，当x=0.2m时，2A×(R0+R2)=E，当x=0.6m时，6A×R0=E，故R1:R2=3:2，由题图乙可知，L1、L2的长度之比为1:2，根据电阻定律R=ρLS，可得导体L1、L2的电阻率之比为ρ1:ρ2=3:1，故选C。
7．（2026·江苏名校联考）如图所示，将长度相同、材料不同的两段导体L1、L2接在图示电路中。已知导体L1、L2的电阻率之比为1:2，闭合开关S，滑片P从导体L1左端向右滑动时，理想电压表读数U1随滑动距离x的变化关系图线的斜率为k，则滑片P从导体L2左端向右滑动时，理想电压表读数U2随滑动距离x的变化关系图线的斜率为（ ）
A. 2k
B. k2
C. k
D. 因两导体粗细情况未知，故结果不确定
【答案】C
【解析】两长度相同的导体并联在一起，两端电压相等，理想电压表读数随x变化的规律一样，关系图线斜率相同，故选C。
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8．（2023·全国乙卷·20）多选 黑箱外有编号为1、2、3、4的四个接线柱，接线柱1和2、2和3、3和4之间各接有一个电阻，在接线柱间还接有另外一个电阻R和一个直流电源。测得接线柱之间的电压U12=3.0V，U23=2.5V，U34=−1.5V。符合上述测量结果的可能接法是（ ）
A. 电源接在1、4之间，R接在1、3之间
B. 电源接在1、4之间，R接在2、4之间
C. 电源接在1、3之间，R接在1、4之间
D. 电源接在1、3之间，R接在2、4之间
【答案】CD
【解析】若电源接在1、4之间，则编号为1、2、3、4的四个接线柱中相邻两个接线柱之间的电压可能都为正，也可能都为负，不可能出现题中有正有负的情况，A、B错误；若电源接在1、3之间，则编号为1、2、3、4的四个接线柱中1、2之间的电压与2、3之间的电压可能均为正，若为正则3、4之间的电压为负，C、D正确。
9．（2025·湖北襄阳一模）无人机在生活中得到广泛应用，以下表格中是某款无人机铭牌上的参数，下列说法正确的是（ ）
A. 无人机充电时，从无电状态到满电状态所需时间约为8小时
B. 无人机充满电后，全部放电的电荷量为1.44×104C
C. 无人机正常飞行时的机械功率为60W
D. 电池可供无人机持续飞行约2小时
【答案】B
【解析】充电时间t=4000mA⋅h5A=0.8h，故A错误；电池容量为4000mA⋅h，充满电后全部放电的电荷量q=4000mA×1h=4A×3600s=1.44×104C，故B正确；无人机正常飞行时电池输出功率为P=UI=15V×4A=60W，但因存在其他损耗（如发热），机械功率小于60W，C错误；续航时间由电池能量除以输出功率得t′=60W⋅h15V×4A=1h，故D错误。
10．（2025·广东深圳一模）如图所示的电路中，定值电阻分别为R1=R2=6Ω 和R3=R4=3Ω ，现在M、N两点间加12V的稳恒电压，下列说法正确的是（ ）
A. M、N间的总电阻为9ΩB. R1和R2两端的电压比为2:1
C. 流过R2和R3的电流比为1:2D. R1和R4两端的电压比为1:3
【答案】C
【解析】该电路是R1、R2和R3并联后再和R4串联，1R并=1R1+1R2+1R3，解得R并=1.5Ω ，则M、N间的总电阻为R=R并+R4=4.5Ω ，故A错误；R1和R2为并联关系，则两端的电压比为1:1，故B错误；R2和R3并联，两端的电压相等，则流过R2和R3的电流比I2:I3=R3:R2=1:2，故C正确；R1和R4两端的电压比为U1:U4=U并:U4=R并:R4=1:2，故D错误。
11．（2025·湖北黄冈联考）多选 如图所示，用一根电阻为7R的粗细均匀的镍铬合金丝做成一个环，在环上7个均匀分布的点上，焊接7条不计电阻的导线，导线与接线柱连接，利用这种方法，可以在任意两个接线柱之间获得不同阻值的电阻，下列说法正确的是（ ）
A. 可获得的不同阻值电阻的总个数为3
B. 可获得的不同阻值电阻的总个数为4
C. 可获得的最大电阻的阻值为127R
D. 可获得的最小电阻的阻值为56R
【答案】AC
【解析】选择1接线柱不动，另外一个接线柱有2(7)、3(6)、4(5)三种选择，这三种选择组成的并联电阻阻值分别为R12=R×6R7R=67R，R13=2R×5R7R=107R，R14=3R×4R7R=127R，故总共有三种不同的阻值，最大阻值为127R，最小阻值为67R。故选A、C。
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12．（2025·河南南阳模拟）如图甲所示，电路中电源电动势为3V、内阻不计，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列说法正确的是（ ）
A. L1中的电流为L2中电流的2倍B. L3的电阻为1.875Ω
C. L3消耗的电功率为0.75WD. L2和L3消耗的总功率为3W
【答案】B
【解析】由于不计电源内阻，所以L1两端电压为U1=3V，L2和L3两端的电压U2和U3均为1.5V，由题图乙可知此时通过L1的电流为I1=1.0A，通过L2和L3的电流I2和I3均为0.8A，所以L1中的电流不是L2中电流的2倍，A错误；此时L3的电阻R3=U3I3=1.875Ω ，B正确；L3消耗的电功率P3=U3I3=1.5×0.8W=1.2W，C错误；L2和L3消耗的总功率P′=U2I2+U3I3=2.4W，D错误。充电器充电电压
16V
充电器充电电流
5A
无人机电池额定电压
15V
无人机电池额定电流
4A
无人机电池能量
60W⋅h
无人机电池容量
4000mA⋅h