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微练52
电路及应用
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一、选择题(1~7题为单项选择题,8~9题为多项选择题)
1.(2025·珠海模拟)已知e=1.6×10-19 C,某电解液如果在1 s内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个二价负离子向相反方向通过某横截面,那么通过这个横截面的电流是( )
A.0 B.4.8 A C.0.8 A D.3.2 A
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据题意可知,在1 s内通过截面的正离子的电量为q1=2n1e,负离子的电量绝对值为q2=2n2e,根据电流定义可得I===
A=4.8 A,B项正确。
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2.(2025·佛山模拟)如图所示,三种灯具的发光原理不同,白炽灯由灯丝通电发热发光,荧光灯通电产生电磁辐射后发光,LED灯则直接将电转化为光。在额定电压220 V下,功率为30 W的白炽灯、6 W的荧光灯与2 W的LED灯,三者照明亮度相当。下列相关说法正确的是( )
A.我们日常使用的电能属于一次能源
B.因为亮度相同,三种灯的节能效果一样
C.正常工作时通过LED灯的电流约为9 mA
D.1 s内白炽灯产生的热量是LED灯的15倍
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电能不能从自然界直接获取,是二次能源,A项错误;正常工作时,亮度相同,但LED灯消耗的电能少,所以选用LED灯更加节能,B项错误;正常工作时通过LED灯的电流约为I== A≈
9 mA,C项正确;由于LED灯是非纯电阻,通过题干无法求出电阻,故无法比较产生的热量,D项错误。
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3.某科研所研制出了一种新型金属材料,具有特殊的物
理和化学性质,具有广阔的市场前景。如图所示,由该
材料制成的一个立方体的边长为c,其前后两表面之间
的电阻值为R1。现用该材料制成一边长为的立方体,
其前后两表面之间的电阻值为R2,则R1∶R2为( )
A.1∶125 B.1∶5 C.5∶1 D.25∶1
根据电阻定律R=ρ可知R1=ρ=,R2=ρ=5,则有R1∶R2=1∶5,B项正确。
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4.有三个同学分别对各自手中的电阻进行了一次测量,
三个同学把测量各自电阻时电阻两端的电压和通过电
阻的电流描点到同一U-I坐标系中,得到的结果如图
所示,图中A点、B点和C点对应的电阻分别RA、RB和RC,则( )
A.RA>RB>RC B.RC>RB>RA C.RB>RC>RA D.RB>RA>RC
由公式R=可知图像上的点与原点连线的斜率表示电阻,则RB>RC>RA,C项正确。
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5.(2025·中山模拟)离地面高度h(h远小于地球半径r)以下的大气层可视为电阻率较大的电解质。假设由于雷暴对大气层的“电击”,使得离地面高度h处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定电场,其电势差约为U。已知雷暴每秒钟给地球充电的电荷量约为Q,球面表面积公式为4πR2。下列说法正确的是( )
A.充电电流的方向由大气层指向地球表面
B.雷暴给地球的充电电流平均值约为
C.该大气层的等效电阻为
D.该大气层的等效电阻率为
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雷暴给地球充电,即大量负电荷流向地球,可知充电电流的方向由地球表面指向大气层,A项错误;雷暴每秒钟给地球充电的电荷量约为Q,则雷暴给地球的充电电流平均值约为I==Q,B项错误;该大气层的等效电阻为R==,C项错误;根据R=ρ,可得该大气层的等效电阻率ρ=,D项正确。
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6.如图所示,玩具风扇里面直流电动机线圈的内阻
r=0.4 Ω,把它接入电压U=1.5 V的电路中,电动机
正常工作,工作电流为I=0.5 A。则电动机正常工作
时的输出功率为( )
A.0.65 W B.0.75 W C.0.85 W D.0.95 W
电动机正常工作时线圈的热功率为P热=I2r=0.1 W,电动机正常工作时的电功率为P电=UI=0.75 W,电动机正常工作时的输出功率为P出=P电-P热=0.65 W,A项正确。
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7.(2025·广州模拟)图中的实线分别是电阻a、b的伏安特性曲线,虚线c是b(U=1 V时)的切线,a、c相互平行,下列说法正确的是( )
A.U=1 V时,b的电阻为5 Ω
B.U=1 V时,a、b的电阻相等
C.b的电阻随电压的升高而减小
D.U=3 V时,a、b的电阻相等
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根据I-U图像可知,电阻a的阻值保持不变,大小为Ra==5 Ω,根据电阻b的伏安特性曲线可知,曲线上的点与原点连线的斜率逐渐减小,而连线斜率为k==,b的电阻随电压的升高而增大,U=
1 V时,b的电阻为Rb==2.5 Ω<5 Ω,A、B、C三项错误;U=3 V时,b的电阻Rb'==5 Ω,此时Ra=Rb'=5 Ω,D项正确。
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8.(2025·中山模拟)在如图所示的电路中,小量
程电流表G的内阻Rg=100 Ω,满偏电流Ig=1 mA,
R1=900 Ω,R2= Ω。下列说法正确的是( )
A.当S1和S2均断开时,改装成的是量程为10 V的电压表
B.当S1和S2均断开时,改装成的是量程为1 V的电压表
C.当S1和S2均闭合时,改装成的是量程为0.1 A的电流表
D.当S1和S2均闭合时,改装成的是量程为1 A的电流表
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当S1和S2均断开时,R1和G串联,改装成的是电压表,量程为U=Ig(Rg+R1)=10-3×(100+900)V=1 V,A项错误,B项正确;当S1和S2均闭合时,G与R2并联,改装成的是电流表,量程为I=Ig+=
1 mA+ mA=1 A,C项错误,D项正确。
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9.(2025·中山模拟)两根长度相同、半径之比rA∶rB=2∶1的均匀铜导线A、B按如图所示的方式接入电路,下列说法正确的是( )
A.A、B的电阻之比为1∶4
B.流过A、B的电流之比为2∶1
C.通过A、B的电子定向移动速率之比为1∶4
D.单位时间通过A、B的电荷量之比为4∶1
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根据电阻公式有R=ρ,两导体的电阻之比为RA∶RB=SB∶SA=∶
=1∶4,A项正确;A、B电阻串联,根据串联电路的特点可知,流过A、B的电流之比为1∶1,由q=It知,单位时间通过A、B的电荷量之比为1∶1,B、D两项错误;由电流的微观表达式有I=nqSv,结合上述解得vA∶vB=∶=1∶4,C项正确。
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二、非选择题
10.虚接是常见的电路故障,如图所示,电热器A
与电热器B并联。电路中的C处由于某种原因形成
了虚接,造成了该处接触电阻0~240 Ω之间不稳定
变化,可等效为电阻RC,已知MN两端电压U=
220 V,A与B的电阻RA=RB=24 Ω,求:
(1)MN间电阻R的变化范围;
(2)当RC=240 Ω,电热器B消耗的功率(保留3位有效数字)。
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(1)根据电路可知当RC=0时MN间电阻R的阻值最小,为
R==12 Ω,
当RC=240 Ω时MN间电阻R的阻值最大,为
R==22 Ω,
故MN间电阻R的变化范围为
12 Ω≤R≤22 Ω。
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(2)当RC=240 Ω,通过电热器B的电流为
I=,
此时电热器B消耗的功率为PB=I2RB,
解得PB≈16.7 W。
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