专题20 电路及其应用-2023版高考物理一轮复习全国百所名校名题分类汇编

专题20 电路及其应用 一．选择题 1.(2022·四川省仪陇宏德中学高三模拟)如图所示，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，自由电子的质量为m、电荷量为e.在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向移动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为(　　) A. B. C．ρnev D. 【答案】　C 【解析】　由电流定义式可知：I＝＝＝neSv.由欧姆定律可得：U＝IR＝neSv·ρ＝ρneLv，又E＝，故E＝ρnev，选项C正确． 2.(2022·浙江高三质检)2019年3月19日，复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米材料，据介绍该材料的电导率是石墨烯的1 000倍。电导率σ就是电阻率ρ的倒数，即σ＝。下列说法正确的是(　　) A．材料的电导率越小，其导电性能越强 B．材料的电导率与材料的形状有关 C．电导率的单位是 D．电导率大小与温度无关 【答案】　C 【解析】　材料的电导率越小，电阻率越大，则其导电性能越弱，选项A错误；材料的电导率与材料的形状无关，选项B错误；根据R＝ρ，则σ＝＝，则电导率的单位是＝，选项C正确；导体的电阻率大小也与温度有关，则电导率大小也与温度有关，选项D错误。 3.(2022届河南省名校联盟高三（上）第三次诊断考试物理试题)地球表面附近存在一竖直向下电场，晴天时在电场作用下，大气中的正离子向下运动、负离子向上运动，由此形成的微弱电流称为地空电流。这电流是稳恒的，不随高度变化，全球地空电流的总电流强度为。假设正、负离子带电量均为，则时间内穿过以地心为球心半径略大于地球半径的球壳的电荷个数约为（　　） A. 个 B. 个 C. 个 D. 个 【答案】C 【解析】 【详解】时间内，通过球壳的电荷量为 电荷个数约为 个 故选C。 3.(2022·海南海口一中高三月考)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(　　) 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 【答案】　B 【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.(2022·青岛高三联考)如图所示，B是一根粗细均匀电阻丝的中点，现将BC段均匀拉伸到D点，BD＝2BC。将电阻丝接入电路中，下列说法正确的是 (　　) A．BD段的电阻是AB段的2倍 B．BD段两端的电压是AB段的2倍 C．BD段的热功率是AB段的4倍 D．BD段自由电荷的定向移动速率是AB段的4倍 【答案】　C 【解析】　由R＝ρ可知BD段的电阻是AB段的4倍，故A项错误；由U＝IR可知BD段两端的电压是AB段的4倍，故B项错误；由P＝I2R可知BD段的热功率是AB段的4倍，故C项正确；由I＝nqSv可知BD段自由电荷的定向移动速率是AB段的2倍，故D项错误。 5.(2022届重庆市新高考金卷高三（下）押题卷物理试题（一）)如图所示为一加热装置的电路图，加热电阻，电源电动势，内阻。当调节电阻为时，一小时能烧开水。若要15分钟就烧开同样质量的水，应该调节为多少（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】本来一小时能烧开水，若要15分钟就烧开同样质量的水，则热功率应提升为原来的4倍。当调节电阻为时，加热电阻功率 调节后，功率为 解得 故选D。 6.(2022·甘肃嘉峪关市第一中学高三月考)如图所示的电路中，O点接地，当滑动变阻器滑片向左滑动时，电路中A、B两点的电势变化情况是(　　) A．都降低 B．都升高 C．UA升高，UB降低 D．UA降低，UB升高 【答案】　B 【解析】　当滑动变阻器滑片向左滑动时，电路中总电阻减小，总电流增大，则R1两端电压增大，因O点接地，电势为零，由A点的电势比O点电势高，可得A点电势升高，因R1的电压和内电压增大，则O、B间的电压减小，而B点的电势低于O点的电势，故B点电势升高，故B正确，A、C、D错误． 7.(2022·福建莆田市第二十四中学高三月考)如图甲所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图乙所示．在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不