第42講電路的基本概念和規(guī)律

（模擬精練+真題演練）

?最新模擬精練_____________________

1.（2023?浙江溫州?樂清市知臨中學校考模擬預測）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(shè)備，某型號AED模擬治療儀器的電容器電容是25*,充電至8kV電壓，如果電容器在

2ms時間內(nèi)完成放電，貝！］（）

A.電容器放電過程中平均功率為800kw

B.電容器的擊穿電壓為8kV

C.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Q=CU=25xl（r）x8xl03c=0.2C由電流強度的定義式/=2,可得電

容器放電過程中平均電流為了=義=—、A=100A電容器放電過程中若電壓不變，則有平均功率為

p==8X103X100W=800000W=800kW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(guān)，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〃棒內(nèi)單位

體積內(nèi)自由電子數(shù)為"，電子的質(zhì)量為機、電荷量為e,在棒兩端加上恒定的電壓U,金屬棒內(nèi)自由電子定

向移動的平均速率為（）

A.

nepLnepL

nepSL

C.nepLD.

U

【答案】A

【詳解】根據(jù)電流的微觀表達式可知/=〃evS,由歐姆定律/==，電阻定律R=聯(lián)立可得

R8

3.（2023?江西宜春?高三校考模擬預測）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/，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/=neSV,其中〃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2R

B.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1

D.此時自由電子定向移動的平均速率為二

4

【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)樵瓉淼摹侗?，根?jù)電阻定律

R=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/變?yōu)樵瓉淼?即為小故B錯誤;

CD.電流的微觀表達式/=襁記其中〃、e不變,電流/為原來的.‘橫截面積S變?yōu)樵瓉淼?倍’則自由

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/,導體兩端電壓U在U-/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（）

八U

一廠丙

--乙

」甲

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R=可知，甲的電阻率最大，選項AD錯誤;

KJ

B.甲、乙串聯(lián)后接入某直流電路，根據(jù)尸=尸尺可知，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)P=可知，電阻大，功率小，則乙的電功率要小，選項C正確。

R

故選Co

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“48V10A-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(zhì)量為100kg,阻力為總重力的0.04倍，重力加速度g=10m/s2,則下列判斷正確的是（）

A.正常工作時，電動機額定電流約為5.2A

B.充滿電后電池儲存的能量約為L7xlO5j

C.電池的內(nèi)阻約為1.3。

D.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/=6.25A故A錯誤；

B.充滿電后該電池的總能量W=EQ=48x10x3600J=1728000J=1.7xl（）6j故B錯誤；

C.根據(jù)閉合電路歐姆定律有E=U+6可得r=1.30故C正確；

D.平路上行駛的人和車受到阻力/=0.04〃?g=0.04xl00xl0N=40N勻速行駛時牽引力看尸40N,此時速

AQp

度v=二一=5向$=181011/11故口錯誤；故選C。

F

6.（2023?湖北?模擬預測）如圖所示，電源電動勢E=12V,內(nèi)阻r=4Q,&=20,直流電動機內(nèi)阻時=1。，

當閉合S和S1,斷開S2時，調(diào)節(jié)滑動變阻器R/為某值時，可使電源輸出功率最大，閉合s,S2,斷開S1,

調(diào)節(jié)及為某值時，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Po=4.5W）,

B.電動機兩端電壓為UM=3V

C.滿足題意的R/,R2值分別為N=2Q,4=6。

D.滿足題意的R/,&值分別為A=2。，0=10

【答案】D

E12

【詳解】AB.根據(jù)電路規(guī)律可知當/=不時電源的輸出功率小最大，即此時有/=3A=1.5A同時有

匕輸=幾/一尸％=用解得0M=4.5V,AB錯誤；

CD.根據(jù)前面分析可得用=4。-2。=2。由閉合電路歐姆定律有4/+仆1+〃=石解得鳥=1。，C錯誤，D

正確。故選D。

7.（2023?江蘇鹽城?阜寧縣東溝中學校考三模）空氣炸鍋的等效簡化電路圖如圖所示，電源的電動勢為6V,

電源的內(nèi)阻不計，小風扇M的額定電壓為6V,額定功率為3W,線圈內(nèi)阻為r=l。，電阻R/=&=10。，

則下列說法中正確的是（）

A.只閉合開關(guān)Si,小風扇正常工作時電流為6A

B.只閉合開關(guān)Si,小風扇正常工作時發(fā)熱功率為2.75W

C.同時閉合開關(guān)Si和S2,若小風扇正常工作，則通過電阻R/的電流為0.3A

D.同時閉合開關(guān)Si和S2,若小風扇正常工作，則電阻R/消耗的功率為3.6W

【答案】D

【詳解】AB.由題圖可看出當只閉合,時，電阻R/與&串聯(lián)，再與小風扇M并聯(lián)，且電源的內(nèi)阻不計，

則小風扇M的電壓剛好為額定電壓，則PM=/ME解得IM=0.5A則小風扇M正常工作時發(fā)熱功率為PM熱=

I^r=0.25W,AB錯誤；

CD.由題圖可看出同時閉合開關(guān)Si和S2,電阻上被短路，則以與小風扇M并聯(lián)，且電源的內(nèi)阻不計，則

通過電阻B的電流為石=/向解得刀=0.6A則電阻4消耗的功率為尸/=/*/解得巧=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(nèi)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5.6xl（f8dm）和一段金屬線2（電阻率為ZWxIOfdm）串接而成,

它們的橫截面積相同。由電流表測得的電流/,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（）

導線

x_*E

---0_h---

圖甲

A.導線的左邊部分為金屬線1

B.導線的橫截面積約為LOxlO^mZ

C.當x=0.7m時電池消耗的功率約為0.36W

1QA

D.當尤>0.3m時電流表讀數(shù)I隨x變化的關(guān)系式近似為/=—A

1-x

【答案】D

【詳解】A.根據(jù)火當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；

cc4s—40

B.根據(jù)第=?"所以對左邊是金屬線2：?=E仃xm解得S=8.9xl『m2故B錯誤;

P2

C.根據(jù)圖像可知,x>0.3m時R=-0.055x+0.055當x=0.7m時7?=0.0165。電池消耗的功率尸=J=0.60W

R

故C錯誤;

D.當x>0.3m時電流表讀數(shù)/隨x變化的關(guān)系式近似為/=1=^A故D正確。故選D。

R1-x

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720mL

A.該洗地機在節(jié)能模式下的工作電流為6A

B.該洗地機在節(jié)能模式下的工作電流為0.1A

C.該洗地機內(nèi)阻約為3。

D.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/=400°x1?！皒3600故A正確,B錯誤；

40x60

C.根據(jù)題中條件，無法得出該洗地機內(nèi)阻，故c錯誤；

D.兩種模式下，其工作電壓均相同，根據(jù)穌=。該洗地機的工作電壓“_月_；、22055v故D錯誤。

U=——---------V-......V

I63

故選Ao

10.（2023?云南昆明?高三?？寄M）R和P?是材料相同、上下表面為正方形的長方體導體，R的上、下表

面積大于P2的上、下表面積，將R和P?按圖所示方式接入電路中，閉合開關(guān)后（）

A.若R和B的體積相同，則B的電功率大于P2的電率

B.若片和鳥的體積相同，則流過R的電流大于流過P?的電流

C.若R和P?的厚度相同，則流過B的電流小于流過P2的電流

D.若R和B的厚度相同，則R內(nèi)自由電荷定向移動的速率比P?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(shè)電阻的表面邊長為。，厚度為％根據(jù)

電阻定律，有R=o[=0三則可知電阻與厚度1有關(guān)，與表面邊長無關(guān)。

B.如果兩導體的體積相同，由V=Sd可知Pi的厚度小于P2厚度，因此Pi的電阻大于P2的電阻；兩電阻

中電壓相等，電流為/=匕所以通過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「=。/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/=二可知流過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/=陽5丫兩個導體材料相同，所以“、

q相同，又因為P的橫截面積大，所以Pi內(nèi)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?高三校考模擬預測）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(cè)面中心，各自接入電路后進行測量，在同一U-1坐標系中各描出一組金屬塊兩

端的電壓U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、8、

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，4兩端的電壓大于8兩端的電壓

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。連線的斜率表示電阻值，則&＞旦＞（由題意可知三個金屬塊

長度工和橫截面積S均相同，則根據(jù)電阻定律氏=0搟可知必＞外故AB錯誤;

KJ

C.題圖乙中，A、B串聯(lián)，電流相等，所以4兩端的電壓大于B兩端的電壓，故C正確;

D.A、8消耗的總電功率為——.C消耗的電功率為4=二所以〈耳故D錯誤。故選C。

KA+勺KC

12.（2023?陜西西安?高三?？寄M）某一導體的伏安特性曲線如圖中AB段（曲線）所示，關(guān)于導體的電

阻，以下說法正確的是（）

A.8點的電阻為1200

B.8點的電阻為40。

C.導體的電阻因溫度的影響改變了1。

D.導體的電阻因溫度的影響改變了9Q

【答案】B

【詳解】AB.B點的電阻為（=苫=,-6?=4。。，A錯誤，B正確；

I1.5x10

3_

CD.A點的電阻為RA=XT=30。故兩點間的電阻改變了40-30=10。，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6與線圈。的內(nèi)接正三角形全等，將它們放置在同一勻強磁場中，磁場與兩線圈平面垂直,

讓線圈a繞其直徑勻速轉(zhuǎn)動，線圈6繞其對稱軸勻速轉(zhuǎn)動，兩線圈轉(zhuǎn)動的角速度相同，則兩線圈消耗的電功

一處兀C3月

A4BP"

C.----------71

P9P9P4

hhh■"

【答案】A

2等〃=等〃線圈a的面積S=7ir2

【詳解】根據(jù)題意，設(shè)三角形邊長為。，由幾何關(guān)系可得圓半徑r=-xa

3

]AAENBSCD

線圈b的面積為凡=乎/兩線圈產(chǎn)生的感應電動勢有效值為石=關(guān)=^^則兩線圈產(chǎn)生的感

應電動勢有效值之比為今=於半線圈a的周長為/廣笆空，b的周長為4=3〃由電阻定律/?=\可知,

兩線圈的電阻之比!=%由公式尸=且可得，兩線圈消耗的功率之比為條=旨9=羋乃故選A。

Rl

bbRPbEbRt9

14.（2023?浙江紹興?高三校考模擬）如圖所示，尸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。，鍍膜材料的電阻率為心膜的厚度為4管兩端有導電金屬箍〃、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/,則金屬膜的電阻率的值為（）

TTUD1nUDd兀UD?

4ILILIL

【答案】C

【詳解】由歐姆定律可得，鍍膜材料的電阻R=?鍍膜材料的截面積為S=2萬根據(jù)電阻定律可得

I2

R=2t所以鍍膜材料的電阻率0=乎=當”故選C。

OLLLJ

16.（多選）（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4.0kV。若放電時間為4ms,放電完成

后兩板間電壓降為200V。則（）

|[7/kV

4.0-----------------/、

u0.2Q/C

A.該電容器的電容為50好

B.該電容器的電容為20戶

C.電容器放電過程的平均功率約為lOOkW

D.電容器放電過程的平均功率約為200kW

【答案】AC

【詳解】AB.電容器的電容C=g=T47T=50X10-6F=50UF選項A正確，B錯誤;

U4.0xl03

￡

0.2x4.0xl03

CD.電容器放電過程的平均功率尸=見二型=王W=lxlO5W=lOOkW選項0正確，D錯誤。

4x10-3

故選AC?

真題實戰(zhàn)演練

1.（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(nèi)有與電場近似垂直的約束磁場（未畫出）用于提高工作物質(zhì)

被電離的比例，工作時，工作物質(zhì)氤氣進入放電通道后被電離為氤離子，再經(jīng)電場加速噴出，形成推力，

某次測試中，流氣被電離的比例為〃，債離子噴射速度為%,推進器產(chǎn)生的推力為歹，推進器質(zhì)量優(yōu)，已

知債離子的比荷為上;計算時，取款離子的初速度為零，忽略磁場對離子的作用力及粒子之間的相互作用,

則（）

放電通道》一G*

令U06E

G*

氣OXe+M

陽極陰極

A.將該推進器用于宇宙航行時，飛船獲得的加速度。

m

B.值離子的加速電壓約為0=或

2k

kF

C.管離子向外噴射形成的電流約為/=——

D.每秒進入放電通道的氤氣質(zhì)量約為巨