电路的基本概念和规律-【练】教师版

专题9.1电路的基本概念和规律一【练】

一、练基础

I.（2021•湖南衡阳市高三一模）金属导电是一个典型的导电模型，值得深入研究。一金属直导线电阻率为

夕，若其两端加电压，自由电子将在静电力作用下定向加速，但电子加速运动很短时间就会与晶格碰撞而

发生散射，紧接着又定向加速，这个周而复始的过程可简化为电子以速度u沿导线方向匀速运动。我们将

导线中电流与导线横截面积的比值定义为电流密度，其大小用j表示，可以“精细”描述导线中各点电流的

强弱。设该导线内电场强度为E，单位体积内有〃个自由电子，电子电荷量为电子在导线中定向运动

时受到的平均阻力为则下列表达式正确的是（）

A.p=nevB.j=nevC.E=pjD.f=epv2

【答案】BC

【解析】AR.电流的微观表达式/=〃eSu，电流密度为J=（=八错误，R正确；C.由

△/=丝，而A/=»,R=喀,所以石=当=夕）,c正确；D.由题意知，电子在导线中的运动简

RS

化为匀速运动，则/=eE=60/=,D错误。故选BC。

2.（2021・济南模拟）侈选）如图所示,R和7?2是同种材料厚度相同、表面为正方形的导体,但《的尺寸比

R的尺寸大.在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图，则下列说法中正确的是

A./?.中的电流小于R2中的电流

B.Ri中的电流等于7?2中的电流

C.品中自由电荷定向移动的速率大于R?中自由电荷定向移动的速率

D.R中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率

【答案】BD

【解析】设正方形的边长为L、导体厚度为d,则/=系告得则/=生，故心、此中的电流相

等，A错误、B正确。FhI=iuiSv=nqLdv^,L大则u就小，C错误、D正确。

3.（2021•山东枣庄市高三二模）如图所示的长方体金属导体，前表面为"4，已知©=10cm、4=5cm。

当C、。两端加电压U时，其中电流为2A；当A、3两端加电压2U时，其中电流为/。下列说法正确的是

)

A./=2A

B.Z=1A

C.若人端接电源正极、8端接负极，同时加一垂直于abed面向里的匀强磁场，则C端电势高

D.若人端接电源正极、B端接负极，同时加一垂直于R?cd面向里的匀强磁场，则。端电势高

【答案】BD

【解析】AB.根据电阻定律H=。且可知，同一导体，电阻率两同。设剩余一边长/<1当C、。两端加电

S

个2=2A［二”:斗

压U时，其电流为RCDLR，当A,8两端加电压2〃时，其中电流RABLb,

Sc

可得/=』/'=lA,故A错误，B正确；CD.若A端接电源正极、8端接负极，则导体内电流方向向

2

右，导体内自由电子向左移动。根据左手定则可知洛伦兹力向上，电子在C端积累，C端积累负电荷，则

。端电势低，。端电势高。故C错误，D正确。故选BD。

4.（2021•山西孝义期末）（多选）如图所示，甲、乙两电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的，

下列说法正确的是（）

G

I---（D----1r<D~~~~

甲乙

A.甲表是电流表，R增大时量程增大B.甲表是电流表，R增大时量程减小

C.乙表是电压表，R增大时量程增大D.乙表是电压表，R增大时量程减小

【答案】BC

【解析】由电表的改装原理可知，电流表应是G与R并联，改装后加在G两端的最大电压不变,

所以并联电阻R越大，/=/g+/R越小，即量程越小，A错误，B正确；电压表应是G与宠串联，改装后量

程。=人小十/小，可知A越人，量程越人，C正确，D错误。

5.（2021•浙江高三模拟）一根长度为心，横截面为正方形（边长为"）的电阻丝1接在电源两端，电源电

动势和内阻恒定，相同材料、质曷相等、横截面为圆（直径为△）的电阻丝2与电阻丝1接在同一电源上，

不考虑温度对电阻率的影响，则下列说法正确的是（）

2

A.电阻丝2的阻值是电阻丝1K—

16

B.电阻丝2两端的电压小于电阻丝I两端的电压

C.单独接电阻丝2时电源的输出功率比单独接电阻丝1时电源的输出功率大

D.两电阻丝分别与电源相接时在相同时间内产生的热量可能相等

【答案】D

【解析】A.两电阻丝材料、质量相同，故体积也相同，电阻丝I的横截面积为［2,电阻丝2的横截面积

为可知电阻丝2的横截面积小，长度大，根据电阻定律可知电阻丝2的阻值是电阻丝1的¥，

4r

故A错误；B.串联电流相同，因为电阻丝2电阻大，所以两端电压更大，故B错误；C.由于无法判断

电阻丝的电阻和电源内阻哪个大，因此无法判断电源的输出功率大小，故C错误；D.两电阻丝阻值的乘

积等于电源内阻的平方时，两电阻丝分别与电源相接消耗的热功率相等，故D正确。故选D。

6.,2021•浙江湖州等三地联考）如图所示，两个截面不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中，两端电压为U,

则（）

（i^zD

1U|T-5—H

F--------u-----------4

A.通过两棒的电流不相等

B.两棒的自由电子定向移动的平均速率相同

C.两棒内的电场强度不同，细棒内场强臼小于粗棒内场强反

D.细棒的电压5大于粗棒的电压Ui

【答案】D

【解析】由于两棒串联，所以电流相等，A错误；由可知，两棒电流相等，而两棒横截面积不同，

两棒的自由电子定向移动的平均速率不同，B错误；由R=/4可知，细棒的电阻大，由串联分压原理可知细

棒的电压幼大于粗棒的电压5,又由£=%可知细棒内场强昂大于粗棒内场强良，所以C错误，D正确。

7.（2021•嘉兴市期末）如图所示为一台冬天房间里取暖用的暖风机.其内部电路可简化为加热电阻丝与电动

机串联，电动机带动风叶转动，将加热后的热空气吹出.设电动机的线圈电阻为R，电阻丝的电阻为心,

将暧风机接到额定电压为伙有效值）的交流电源匕正常工作时，电路中的电流有效值为/，电动机、电阻

丝、暖风机消耗的电功率分别为生、巳、P，则下列关系式正确的是（）

/?(

R2

2

A.Pi=「R|B.P2>1R2

C.P=UlD.P=/2(R+R2)

【答案】c

8.（2021四川攀枝花模拟）（多选困和后是材料相同、厚度相同、上下表面都为正方形的导体，但R的尺

寸比&大得多，把它们分别连接任如图所示电路的A、4两端，接W时电压表的读数为5,接收时电压

表的读数为s,则卜.列判断正确的是（）

D.5=5

【答案】AD

【解析】电流从导体的横截面流过，由电阻定律/?=/4="券=》可见电阻与边长。无关，选项A正确;

因外电阻相同，故路端电压相等，选项D正确。

9.如图所示为某电学元器件的U-/图线，图中倾斜虚线为曲线上P点的切线.当通过该元器件的电流为

0.4A时，该元器件的阻值为（）

tx

o().2().4//A

A.250cB.125c

C.100QD.62.5Q

【答案】B

【解析】由题图可知，当电流为0.4八时，电压为50V,则由欧姆定律可知，限值为：/?=7=^jQ=125

1V/•■

Q,故B正确，A、C、D错误.

二、练能力

10.（2021•浙江衢州市高三二模）如图是某款新能源汽车铭牌上的部分内容，该车充电器的充电效率为

90%,从没电充到额定容量的8。％,正常充电需要8h,快充状态卜.仅需0.8h。卜列说法正确的是（）

品牌：蔚来汽车制造（中国）

动力电池系统额定电压：350V动力电池系统额定容量：l92Ah

哒动电机峰值功率：240/240kW（前轴/后轴）乘坐人数：7人

驱动电机额定功率：60/60kW（前轴/后轴）最大允许总质量：3099kg

A.充80%的电需要消耗约60kWh的电能

B.汽车行驶时，电池的化学能全部转化为机械能

C.快充时的电功率为正常充电时电功率的10倍

D.汽车在水平面加速时，若实际功率保持不变，则加速度减小

【答案】ACD

【解析】A.设充电80%的电需要消耗电能为石，则有

E=Uqx80%+90%=350xl92x3600x80%+90%J=2.15xl（）xJ=60kW•h,故A正确；

B.汽车行驶时，电池的化学能大部分转化为机械能，一部分转化为内能，故B错误；C.从没电充到额

ur

定容量的80%,正常充电需要8h,快充状态下仅需0.8h,由功率公式尸=丁，可知快充时的电功率为

正常充电时电功率的10倍，故C正确；D.由功率公式可知汽车在水平面加速时，速度增大，

实际功率保持不变，牵引力减小，由牛顿第二定律产一6二〃以，可知汽车的加速度减小，故D正确。故

选ACDO

11.（2021•北京西城区高三一模）如图所示的U-/图像中，直线人为甩源的路端电压与电流的关系，直线

8、C分别是电阻R、R?的电压与电流的关系。若将这两个电阻分别直接与该电源连接成闭合电路，则

A.两个电阻的电功率相等B.描接在电源上时，电源的输出功率较大

C.&接在电源上时，电源内阻的热功率较人D.两种情况下，电源中非静电力做功的功率相等

【答案】B

［解析］AB.由两图线的交点读出,描接在电源上时Ui=O.5Uo,/i=O.5/o。电源的输出输出功率

PI=^I/I=0.25Wo,&接在电源上时电压S=O.75Uo,通过R2的电流，2=O.25/o,则电源的输出功率

3

P、=UJ「UoI。，所以凡接在电源上时，电源的输出功率较大，故B正确，A错误；C.由图可知，

电源接Ri时电路中的电流大，所以电源内阻的热功率较大，故C错误；D.电源非静电力做功的功率为

P=IE，所以电流大的，非静电力的功率大，故D错误。故选B。

12.（2021届江苏省盐城中学高三质量检测）如图所示的电路中，%、此为定值电阻，4为可变电阻，

电源的电动势为£,内阻为心设电流表A的读数为/,电压表V的读数为U。当&滑动触点向图中〃端

移动，则（）

r-i—

（V）T；叫团（A）

R\T_

1II1

A./变大，U变小B./变大，U变大

C./变小，U变小D./变小，U变大

【答案】C

【解析】当&的滑动触点向图中〃端移动时，&减小，外电路总电阻变小，则由闭合电路欧姆定律可

知，总电流/变大，路端电压变小，则有U变小。电路中并联部分电压变小，则/变小。故选C。

13.（2021届江苏省盐城中学高三质量检测）如图所示，电阻火二20C,电动机的绕组电阻*=10。。

当开关打开时，电流表的示数是/,电路消耗的电功率为P。当开关合上后，电动机转动起来.若保持电

路两端的电压不变，电流表的示数/'和电路消耗的电功率P'应是（）

A.r=3iB.r<31

c.户=3?D.尸<3尸

【答案】BD

【解析】当电键S断开时，电动机没有通电，欧姆定律成立，所以电路两端的电压：U=/内=20/

当电键合上后，电动机转动起来，电路两端的电压U=20/，通过电动机的电流应满足。/2>/2筑2

所以4<2/

所以电流表的示数/'<3/

电路消耗的电功率产<3P

A、C错误，B、D正确；故选BD。

13.(2021•浙江金华十校模拟)智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生，它是能直接为移动设备充电的储能

装置。充电宝的转换率是指充电宝放电总量占充电宝容量的比值，一般在0.6〜0.7。如图11为某一款移动

充电宝，其参数见下表。下列说法正确的是()

容量20000mAh兼容性所有智能手机

边充边放否保护电器是

DC5V0.1A〜

输入DC5V2AMAX输出

2.5A

尺寸1568222mm转换率0.60

产品名称索杨SY10—200重量约430g

A.充电宝充电时将电能转化为内能

B.该充电宝最多能储存的能量为3.6x106j

C.该充电宝电荷量从零到完全充满所用时间约为2h

D.用该充满电的充电宝给电荷量为零、容量为3000mA・h的手机充电，理论上能充满4次

【答案】D

【解析】充电宝充电时将电能转亿为化学能，故A错误；该充电宝的容量为4=2000()mA.h=200()(仅10一

3X36(X)C=7.2XI04C,电压为5V,所以充电宝最多能储存的能量石=qU=5x7.2x10』J=3.6xl()5J,故B错

误；以2A的电流充电，充电宝电荷量从零到完全充满所用时间，二生二工2普s=3.6xlO4s=IOh,故C错

误；由于充电宝的转换率是0.60,所以放电总量为20000mAhx0.60=12000mAh,给电量为零、容量为3

000mAh的手机充电的次数〃=/辟=4次，故D正确。

三、练真题

14.（2020全国卷I,T17）图（〃）所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电

压火。如果Uc随时间/的变化如图（b）所示，则下列描述电阻R两端电压5随时间，变化的图像中,

正确的是（）

♦4

7J12345

【答案】A

【解析】根据电容器的定义式。=?，可知结合图像可知，图像的斜率为,，则

U（CCC

1：2s内的电流人2与3:5s内的电流，35关系为人2=2/35。且两段时间中的电流方向相反，根据欧姆定律

/=g可知R两端电压大小关系满足UR|2=2UR35,由于电流方向不同，所以电压方向不同。故选A。

15.（2019全国卷I,T23）某同学要将一届程为250pA的微安表改装为量程为20mA的电流表。该同学测

得微安表内阻为1200Q,经计算后将一阻值为R的电阻与微安表连接，进行改装。然后利用一标准亳安表，

根据图（a）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。

图＜a)图＜b)

（1）根据图（a）和题给条件，将（b）中的实物连接。

（2）当标准亳安表的示数为16.（h]A时，微安表的指针位置如图（c）所示，由此可以推测出改装的电表量

程不是预期值，而是o（填正确答案标号）

A.18mA