限时规范训练(33) 第10章 第1讲 电路的基本概念和规律（word课时作业）-【高考领航】2025年高考物理大一轮复习

限时规范训练(33) [基础巩固题组] 1．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带材料，据介绍该材料的电导率是石墨烯的1000倍。电导率σ就是电阻率ρ的倒数，即σ＝。下列说法中正确的是(　　) 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 解析：C　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得σ＝＝，则电导率的单位是＝，选项C正确；材料的电阻率与温度有关，则电导率大小与温度有关，选项D错误。 2.(2023·全国乙卷)(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＝ 3.0 V，U23＝ 2.5 V，U34＝ －1.5 V。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 解析：CD　由题意，U12＝φ1－φ2＝3.0 V，U23＝φ2－φ3＝2.5 V，U34＝φ3－φ4＝－1.5 V，可知φ1＞φ2＞φ4＞φ3，所以1接电源正极，3接电源负极，电源接在1、3之间，R可以接在1、4或2、4之间，选项CD正确。 3．氚核H发生β衰变成为氦核He。假设含氚材料中H发生β衰变产生的电子可以全部定向移动，在3.2×104 s时间内形成的平均电流为5.0×10－8 A。已知电子电荷量为1.6×10－19 C，在这段时间内发生β衰变的氚核H的个数为(　　) A．5.0×1014　　　　　 B．1.0×1016 C．2.0×1016 D．1.0×1018 解析：B　由q＝It，ne＝q联立解得n＝1.0×1016，选项B正确。 4．如图所示，同种材料制成的厚度相等的长方体合金块A和B，上表面为正方形，边长之比为2∶1。A、B分别与同一电源相连，电源内阻忽略不计，则(　　) A．通过A、B的电流之比为2∶1 B．通过A、B的电流之比为1∶2 C．A、B中自由电荷定向移动速率之比为2∶1 D．A、B中自由电荷定向移动速率之比为1∶2 解析：D　设正方形边长为L，厚度为d，则R＝ρ＝，可知RA＝RB，与同一电源相连时，通过A、B的电流之比为1∶1，A、B错误；根据I＝nqSv，因SA∶SB＝2∶1，则vA∶vB＝1∶2，C错误，D正确。 5．在我国偏远乡村的电路上常用熔断保险丝。当电路中有较强电流通过时，保险丝会快速熔断，及时切断电源，保障用电设备和人身安全。经测量，有一段电阻为R、熔断电流为2 A的保险丝，直径约0.5毫米。若将这段保险丝对折后绞成一根，那么保险丝的电阻和熔断电流将变为(　　) A．R、4 A B．R、4 A C．R、0.5 A D．R、1 A 解析：A　根据R＝ρ可知，对折后电阻为R′＝ρ＝R，而两段最大电流为2 A的保险丝并联，其允许通过的最大电流I′＝2Imax＝4 A，故选A。 6．一车载加热器(额定电压为24 V)发热部分的电路如图所示，a、b、c是三个接线端点，设ab、ac、bc间的功率分别为Pab、Pac、Pbc，则(　　) A．Pab>Pbc B．Pab＝Pac C．Pac＝Pbc D．Pab<Pac 解析：D　电压接ab，则电路的总电阻为Rab＝＝；电压接ac，则电路的总电阻为Rac＝＝；电压接bc，则电路的总电阻为Rbc＝＝；由题可知，不管接哪两个点，电压不变，为U＝24 V，根据P＝可知Pab＝Pbc<Pac，故选D。 7．某款理发用的电吹风的电路图如图所示，它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关S1、S2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为120 W，吹热风时的功率为1000 W。关于该电吹风，下列说法正确的是(　　) A．电热丝的电阻为55 Ω B．电动机的电阻为 Ω C．当电吹风吹冷风时，电热丝每秒钟消耗的电能为120 J D．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为880 J 解析：A　电吹风吹热风时电热丝消耗的功率为P＝1000 W－120 W＝880 W，对电热丝，由P＝，可得电热丝的电阻为R＝＝ Ω＝55 Ω，选项A正确；由于不知道电动机线圈的发热功率，所以电动机线圈的电阻无法计算，选项B错误；电吹风吹冷风时，电热丝没有工作，选项C错误；当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J，选项D错误。 [能力提升题组] 8．(2024·江苏启东高三检测)(多选)一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压U0时，通过导线的电流为I0，导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的，再给它两端加上电压2U0，则(　　) A．通过导线的电流为 B．通过导线的电流为 C．导线中自由电子定向移动的速率为 D．导线中自由电子定向移动的速率为 解析：AD　将金属导线均匀拉长，因半径变为原来的一半，则横截面积变为原来的，其长度变为原来的4倍，根据电阻定律R＝ρ分析可知，电阻变为原来的16倍，又电压变为2U0，根据欧姆定律I＝可知，电流变为，A正确，B错误；根据电流的微观表达式I＝nevS，其中n、e不变，电流变为原来的，横截面积变为原来的，则自由电子定向移动的平均速率变为，C错误，D正确。 9．(2024·福建莆田高三月考)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可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为R，则时间t内(　　) 甲　　　　　　　　　　　乙 A．充电宝输出的电功率为UI＋I2R B．充电宝产生的热功率为I2R C．手机电池产生的焦耳热为t D．手机电池储存的化学能为UIt－I2Rt 解析：D　充电宝的输出电压为U、输出电流为I，所以充电宝输出的电功率为P＝UI，A错误；手机电池充电电流为I，所以手机电池产生的热功率为PR＝I2R，而充电宝的热功率应为充电宝的总功率减去输出功率，根据题目信息无法求解，B错误；由于手机电池是非纯电阻，所以不能用t计算手机电池产生的焦耳热，手机电池产生的焦耳热为I2Rt，C错误；充电宝输出的电能一部分转化为手机电池的化学能，一部分转化为手机电池的内能，故根据能量守恒定律可知手机电池储存的化学能W＝UIt－I2Rt，故D正确。 10．(2023·福建厦门一中模拟)(多选)如图所示，把两只完全相同的表头进行改装，已知表头内阻为100 Ω，下列说法正确的是(　　) 甲　　　　　　　　　　　乙 A．由甲图可知，该表头满偏电流Ig＝2 mA B．甲图是改装成的双量程电压表，其中b量程为9 V C．乙图中R1＝ Ω，R2＝10 Ω D．乙图中R1＝5 Ω，R2＝45 Ω 解析：BC　由题图甲可知Ig＝＝ A＝0.001 A＝1 mA，b的量程为U′＝Ig(Rg＋R＋R′)＝0.001×(100＋2.9×103＋6×103) V＝9 V，故A错误，B正确；在题图乙中，改装为I1＝10 mA＝0.01 A电流表时，并联电阻的分流电流为I′＝I1－Ig＝10 mA－1 mA＝9 mA＝0.009 A，分流电阻的阻值为R1＋R2＝＝ Ω＝ Ω，改装为I2＝100 mA＝0.1 A电流表时，可得分流电阻的阻值R1＝，联立解得R1＝ Ω，R2＝10 Ω，故D错误，C正确。 11．如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1 m，b＝0.2 m，c＝0.1 m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其U-I图像如图乙所示，当U＝10 V时，求电解液的电阻率ρ。 甲　　　　　　　　　　乙 解析：由题图乙可求得U＝10 V时电解液的电阻为 R＝＝ Ω＝2000 Ω。 由题图甲可知电解液长为l＝a＝1 m， 横截面积为S＝bc＝0.02 m2， 结合电阻定律R＝ρ得 ρ＝＝ Ω·m＝40 Ω·m。 答案：40 Ω·m 12．如图所示为电动机提升重物的装置示意图，电动机线圈电阻为r＝1 Ω，电动机两端的电压为5 V，电路中的电流为1 A，重物A所受的重力为20 N，不计摩擦力。 (1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？ (2)电动机的输入功率和输出功率各是多少？ (3)电动机在10 s内可以把重物A匀速提升多高？ (4)这台电动机的机械效率是多少？ 解析：(1)根据焦耳定律，热功率为 P热＝I2r＝12×1 W＝1 W。 (2)输入功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积，即P入＝IU＝1×5 W＝5 W 输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率，即P出＝P入－P热＝5－1 W＝4 W。 (3)电动机输出的功率用来提升重物，转化为机械功率，在10 s内有P出t＝Gh 解得h＝＝ m＝2 m。 (4)机械效率η＝×100%＝80%。 答案：(1)1 W　(2)5 W　4 W　(3)2 m (4)80% 学科网（北京）股份有限公司 $$