内容正文:
第38讲 电路的基本概念及规律
目录
01 课标达标练
题型01 电流
题型02 电阻定律 伏安特性曲线
题型03 电功、电功率与焦耳定律
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 电流
1.(2025·辽宁沈阳·模拟预测)物理学中有很多物理量,这些物理量的单位之间存在关系。下列关于单位制的说法正确的是( )
A.长度、质量、时间都是基本量,因此都属于基本单位
B.电容的单位也可以表示为
C.库仑定律中静电力常量的单位,如果用国际单位制中的基本单位表示,可以写作
D.已知球状液滴小振动频率,式中为液滴密度,为液滴半径,则比例系数的单位为
【答案】A
【详解】A.长度、质量、时间都是基本量,基本量的单位都属于基本单位,因此都属于基本单位,而国际单位制的基本单位是m,kg,s,故A正确;
B.根据,,
电容的单位也可以表示为,故B错误;
C.根据库仑定律,库仑定律中静电力常量的单位,如果用国际单位制中的基本单位表示,可以写作,故C错误;
D.比例系数,的单位为,而,故D错误。
故选 A。
2.(2025·吉林长春·模拟预测)锂离子电池被广泛地用于智能手机、智能机器人、电动自行车、电动汽车等领域。某款手机充电锂离子电池的标识如图所示,关于电池容量对应的物理量是( )
A.电荷量 B.电功率 C.电功 D.电流
【答案】A
【详解】根据 解得
可知电荷量的单位,与电池容量对应。
故选A。
3.(2025·北京东城·一模)闪电是由云层中所积累的电荷放电引起的,通常是云层底部带正电荷,云层下方的地面会感应出负电荷,当云层底部与地面间的电场强度增大到时击穿空气,发生短时放电现象,形成闪电。某圆盘形云朵底部与地面的距离,该云朵与地面间的电场强度恰好达到时发生闪电,放电电流随时间变化的简化函数图像如图所示。假设该次放电将云朵所带电荷全部放掉,云朵和地面构成的电容器可视为理想的平行板电容器。下列说法不正确的是( )
A.这次放电释放的总电荷量
B.这次放电过程中的平均电流
C.该等效电容器的电容值
D.放电前该电容器存储的电能
【答案】D
【详解】A.根据可知图像与轴围成面积表示电荷量,则这次放电释放的总电荷量
故A正确;
B.这次放电过程中的平均电流
故B正确;
C.云朵和地面的电势差
该等效电容器的电容值
故C正确;
D.放电前该电容器存储的电能
故D错误。
本题选不正确项,故选D。
4.(2025·新疆乌鲁木齐·一模)我国从月球取回的月壤中,发现了少量的天然石墨烯,石墨烯是人类迄今为止发现的导电性能最好的材料。用石墨烯制成的一段粗细均匀的导体,通过该导体的电流为I时,其内部自由电荷定向移动的平均速率为v;当通过该导体的电流为时,其内部自由电荷定向移动的平均速率为( )
A.v B.2v C.4v D.8v
【答案】B
【详解】由电流的微观表达式可知,电流与同一段粗细均匀的导体,电流I与自由电荷定向移动的平均速率为v成正比。
故当通过该导体的电流为时,其内部自由电荷定向移动的平均速率为2v。
故选B。
5.(2025·广西·模拟预测)阿秒(as)光脉冲是一种发光持续时间极短的光脉冲,如同高速快门相机,可用以研究原子内部电子高速运动的过程。已知电子所带电荷量为,,氢原子核外电子绕原子核做匀速圆周运动,周期大约是。根据以上信息估算氢原子核外电子绕核运动的等效电流大约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据电流的定义式
C正确。
故选C。
02 电阻定律 伏安特性曲线
6.(2025·辽宁铁岭·模拟预测)如图是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的图像。现将甲、乙串联后接入电路中,则( )
A.甲电阻丝两端电压比乙电阻丝两端的电压小
B.甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小
C.在相同时间内,电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少
D.甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率小
【答案】C
【详解】由图像可知,在电流I相同时,R甲>R乙;
A.两电阻丝串联。通过它们的电流I相等,而R甲>R乙,由U=IR可知,U甲>U乙,故A错误;
B.由于两电阻丝的横截面积与长度相同,R甲>R乙,由电阻定律可知,甲的电阻率大于乙的电阻率,故B错误;
C.两电阻串联I相同,R甲>R乙,由焦耳定律可知,Q甲>Q乙,故C正确;
D.两电阻串联,通过它们的电流I相同,R甲>R乙,由P=I2R可知,P甲>P乙,故D错误;
故选C。
7.(2025·吉林长春·模拟预测)某导体的图像如图,图中时对应的图像切线倾角,下列说法正确的是( )
A.此导体的电阻随电压的增加逐渐减小
B.图像切线斜率的倒数表示电阻
C.时,此导体的电阻
D.在R两端加3V电压时,每秒通过导体的电荷量是2C
【答案】C
【详解】A.由图可知,随电压变大,曲线上各点与原点连线的斜率减小,则电阻变大,即该导体的电阻随电压的升高而增大,A错误;
B.该图像上某点与原点连线的斜率的倒数表示电阻,B错误;
C.当通过导体的电流为4A时,导体两端的电压为6V,则此时导体电阻为,C正确;
D.若导体电阻不变,在R两端加3V电压时,通过导体的电流
即每秒通过导体的电荷量是2C,但电阻随电压的增大而增大,所以在R两端加3V电压时,每秒通过导体的电荷量是大于2C,D错误。
故选C。
8.(2025高三·全国·专题练习)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线在P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法中错误的是( )
A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大
B.对应P点,小灯泡的电阻为
C.对应P点,小灯泡的电阻为
D.对应P点,小灯泡的功率等于图中矩形PQOM所围的面积
【答案】C
【详解】A.图线上的点与坐标原点的连线的斜率倒数表示小灯泡的电阻,由题图可知,U越大,图线上的点与坐标原点的连线的斜率倒数不断增大,则小灯泡的电阻增大,故A正确,不符合题意;
BC.对应P点,小灯泡的电阻为,故B正确,不符合题意,C错误,符合题意;
D.对应P点,小灯泡的功率,与题图中PQOM所围的面积相等,故D正确,不符合题意。
故选C。
9.(2025·辽宁鞍山·高三月考)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,,,当里面注满某种电解液,且P、Q加上电压后,其图线如图乙所示,当时,下列说法正确的是( )
A.电解液的电阻为 B.电解液的电阻为
C.电阻率是 D.电阻率是
【答案】C
【详解】AB.电解液的电阻为
故AB错误;
CD.根据
故C正确;D错误。
故选C。
10.(2025·河北秦皇岛·二模)现代电器设备的集成电路对各种电子元件微型化的要求特别高,其中材料相同的金属导体制成截面为正方形,电阻仅与导体的长、宽、高中一个因素有关,把与电阻无关的另外两个因素的尺寸做成微型。如图所示的集成电路中有两块方形金属导体R1、R2是并联关系,上下表面均为正方形,R1的上、下表面面积大于R2的上、下表面面积,R1的厚度h1小于R2的厚度h2,闭合开关稳定后,下列说法正确的是( )
A.R1、R2的电阻相等
B.R1的功率小于R2的功率
C.若R1、R2沿竖直方向接入电路,电阻是不变的
D.R1、R2的厚度变化,制造成微型不会影响其电阻
【答案】B
【详解】A.设正方形边长为L,材料电阻率为,则电阻
可知与电阻成反比,由于R1的厚度h1小于R2的厚度h2,可知,故A错误;
B.由于二者并联,电压相同,根据
可知电阻大的功率小,故R1的功率小于R2的功率,故B正确;
C.若R1、R2沿竖直方向接入电路,则电阻
可知电阻会发生改变,故C错误;
D.若R1、R2的厚度变化,结合A选项可知,制造成微型会影响其电阻,故D错误。
故选B。
11.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期末)串联电路在生活中的应用非常广泛,汽车中的各个电器设备,如车灯、音响、空调等,都是通过串联电路连接到车辆的电源上的。如图甲所示的纯电阻电路模型中,两个定值电阻、串联接在输出电压U=24V的恒压电源上,图乙是定值电阻、的图线,则下列分析正确的是( )
A.的阻值为1kΩ
B.两端电压为4V
C.两端的电功率为1.6W
D.若用另一阻值为5kΩ的定值电阻R3并联在R1两端,则R2两端电压为19.2V
【答案】D
【详解】A.由图可知
故A错误;
B.两电阻串联,电流相等,则有
又
联立解得
,
故B错误;
C.的电功率为
故C错误;
D.阻值为的定值电阻并联在两端,则两端电压为
解得
故D正确。
故选D。
03 电功、电功率与焦耳定律
12.(2025·吉林松原·模拟预测)关于电功W和电热Q的说法正确的是( )
A.在任何电路中都有、且
B.在任何电路中都有、,但W不一定等于Q
C.、均只有在纯电阻电路中才成立
D.不能计算电路生成的热量,可以计算电路生成的热量
【答案】B
【详解】A.在任何电路中,电功公式和电热公式均成立,但仅在纯电阻电路中成立。非纯电阻电路中,故A错误;
B.在任何电路中,和均成立,但是否等于取决于电路是否为纯电阻电路。此说法正确,故B正确;
C.和的适用性不依赖于电路是否为纯电阻,只有在纯电阻电路两者才相等,故C错误;
D.在纯电阻电路中,可计算热量;而能计算任何电路生成的热量,故D错误。
故选B。
13.(2025·贵州贵阳·高三月考)某机器人社团的学生用积木和电动机搭建了旋转飞椅模型,其内部简化电路图如图所示。已知电源电动势、内阻,指示灯的规格为“,”,电动机线圈的电阻。开关闭合后,指示灯和电动机均正常工作,则此时该电动机输出的机械功率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由于电动机与小灯泡并联,根据并联电路特点则有
故电源内阻分担的电压
由欧姆定律可得干路电流
此时小灯泡正常发光,则有
故通过电动机的电流
电动机的总功率
电动机线圈的热功率
则电动机的输出功率
故选B。
14.(2025·海南·三模)如图所示,电源电动势,内阻,电动机内阻,闭合开关S,小灯泡L恰好正常发光,电动机正常工作,此时理想电压表示数为8.0V,理想电流表示数为1A,下列说法正确的是( )
A.小灯泡额定功率为8W B.电动机正常工作时发热功率为0.25W
C.电源的输出功率为18W D.电动机正常工作时其输出的机械功率为8W
【答案】A
【详解】A.根据闭合电路欧姆定律有
小灯泡的电流为
小灯泡额定功率为
代入数据解得W
故A正确;
B.电动机正常工作时发热功率为W
故B错误;
C.电源的输出功率为W
故C错误;
D.电动机正常工作时其输出的机械功率为W
故D错误;
故选A。
15.(2025·黑龙江哈尔滨·高三月考)如图所示,电动机M的内阻是,电阻,直流电压,理想电压表示数,以下判断错误的是( )
A.电动机通过的电流为 B.电动机消耗的电功率为
C.电动机输出的机械功率为 D.电动机工作1分钟所产生的热量为
【答案】C
【详解】A.直流电压,理想电压表示数110V,则将在R上的电压为50V,根据欧姆定律可得电路的电流为
故A正确,不满足题意要求;
B.电动机消耗的电功率为
故B正确,不满足题意要求;
C.电动机输出的机械功率为
故C错误,满足题意要求;
D.电动机工作1分钟所产生的热量为
故D正确,不满足题意要求。
故选C。
16.(24-25高二上·吉林长春·阶段练习)如图所示,电源的电动势为E,电源内阻为r,定值电阻,M为直流电动机,其线圈电阻也为,电动机正常运转时,理想电压表读数为,则( )
A.通过电动机M的电流为 B.电阻R消耗的功率为
C.电源的输出功率为为 D.电动机M的输出功率为
【答案】D
【详解】A.由闭合电路的欧姆定律得电路中的电流为
故A错误;
B.电阻消耗的功率为
故B错误;
C.电源的输出功率为
故C错误;
D.电动机的输出功率为
故D正确。
故选D。
17.(2025·陕西安康·三模)北京正负电子对撞机的储存环是半径为的圆形轨道,环中的个电子以速度 定向运动,已知电子的电荷量为,则个电子形成的电流为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】电子运动的周期为
根据电流定义式可知,个电子形成的电流为
联立解得
故选C。
18.(24-25高二上·河南驻马店·期中)两根长度相同、半径之比的均匀铜导线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
B.流过A、B的电流之比为
C.通过A、B的电子定向移动速率之比为
D.单位时间通过A、B的电量之比为
【答案】C
【详解】A.根据电阻定律有
可知,两导体的电阻之比为,故A错误;
B.A、B电阻串联,根据串联的特点可知,流过A、B的电流之比为1∶1,故B错误;
C.由电流的微观表达式有
结合上述分析解得
通过A、B的电子定向移动速率之比为1∶4,故C正确;
D.根据
单位时间通过A、B的电量之比为1∶1,故D错误。
故选 C。
19.(24-25高二上·广东·期中)图中的实线分别是电阻a、b的伏安特性曲线,虚线c是(时)的切线,a、c相互平行,下列说法正确的是( )
A.时,b的电阻为5Ω
B.时,a、b的电阻相等
C.b的电阻随电压的升高而减小
D.时,a、b的电阻相等
【答案】D
【详解】ABC.根据图像可知,电阻a的阻值保持不变,大小为
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
可知b的电阻随电压的升高而增大,U=1V时,b的电阻为
故ABC错误;
D.U=3V时,b的电阻为
此时,故D正确。
故选D。
20.(24-25高二上·北京·期中)如图和是材料相同、厚度相同、表面均为正方形的两个导体,正方形的边长之比为2:1,通过两导体的电流方向如图所示。不考虑温度对电阻率的影响,则这两个导体( )
A.电阻率之比为2:1
B.电阻之比为4:1
C.串联在电路中,两端的电压之比为1:1
D.并联在电路中,流过两导体的电流之比为1:4
【答案】C
【详解】A.同种材料制成的导体,电阻率相同,故电阻率之比应为,A错误;
B.设导体的边长为2a,导体的边长为a,厚度均为d,根据电阻的公式可得
故电阻之比为,B错误;
C.在串联电路中,电压之比就等于电阻之比,根据上述分析可知,两电阻两端的电压之比为,C正确;
D.在并联电路中,电流之比等于电阻的倒数之比,由于电阻相等,故电流之比为,D错误。
故选C。
21.(24-25高二下·山西·阶段练习)某品牌的手机充电器铭牌如表所示,用该充电器在正常工作状态下给容量为4200mA·h、额定电压为4V的手机电池充电,下列说法正确的是( )
输入:100~240V 50/60Hz
输出:5V 4A
A.该充电器的额定输出功率为12.5W B.该充电器输入交流电压的最大值为240V
C.手机电池充满电需要约1.68小时 D.手机电池充满电储存的电能为60.48kJ
【答案】D
【详解】A.该充电器的额定输出功率为
故A错误;
B.该充电器输入交流电压的最大值为
故B错误;
C.手机电池充满电需要约
故C错误;
D.手机电池充满电储存的电能为
故D正确。
故选D。
22.(2025·辽宁沈阳·高三月考)如图甲所示的U-Ⅰ图像为某电源的路端电压与电流的关系图线。将此电源与一个线圈电阻为0.4Ω的电动机和“4V,2W”的灯泡串联接入电路,如图乙所示。电动机正常工作,灯泡也正常发光。下列说法正确的是( )
A.电源电动势为9V,内阻为2.25Ω B.电路中的电流为1A
C.电动机的工作效率约为96% D.电源效率约为80%
【答案】C
【详解】A.根据闭合电路欧姆定律
结合图像的斜率与截距可知
V
故A错误;
B.灯泡正常发光,则有
A
故B错误;
C.电动机的电压为
V
电动机的功率为
W
热功率为
W
电动机的工作效率约为
故C正确;
D.电源的效率为
故D错误;
故选C。
23.(24-25高三上·黑龙江哈尔滨·开学考试)某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能,其简化电路如图所示。三个开关的功能分别是:壶底温控开关通常是闭合的,当壶底发热盘的温度达到120℃自动断开防止干烧;壶壁温控开关通常是断开的,按下时对水加热,水烧开后自动断开;电动出水开关通常是断开的,按下时电磁泵将水抽出。已知电热水瓶加热功率为1000W,电磁泵的规格是“12V;12W”,的阻值为968Ω。电热水瓶正常工作时下列结论正确的是( )
①是壶底温控开关,是壶壁温控开关
②的阻值为48.4Ω
③电热水瓶保温功率270W
④加热同时将水抽出,电流通过电热水瓶在30s内产生的热量是
A.① B.①② C.②③ D.③④
【答案】A
【详解】①壶底温控开关通常是闭合的,当壶底发热盘的温度达到120℃自动断开防止干烧,是壶底温控开关,壶壁温控开关通常是断开的,按下时对水加热,水烧开后自动断开,是壶壁温控开关,闭合后,R1、R2并联加热,电动出水开关通常是断开的,按下时电磁泵将水抽出,说明S3控制电动机,是电动出水开关,故①正确;
②的阻值为968Ω,则的功率为
的功率为
的阻值为
故②错误;
③当壶壁温控开关S2断开时,只有R2工作,此时为保温,电热水瓶保温功率是50W,故③错误;
④电磁泵的规格为“12V 12W”,则电磁泵支路的电流为
电磁泵支路的总功率为
电磁泵将电能转化为内能与机械能,主要转化为机械能,产生的热量较少,则保温同时将水抽出,电流通过电热水瓶在30s内产生的热量是
故④错误。
综上所述,①正确;②③④错误。
故选A。
1.(2025·广西·高考真题)如图电路中,材质相同的金属导体a和b,横截面积分别为、,长度分别为、。闭合开关后,a和b中自由电子定向移动的平均速率之比为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据电阻定律
可得,;
两支路并联有,结合电流的微观表达式;对于同种材料n、q相同;
联立可得;
即
故选B。
2.(2024·广西·高考真题)将横截面相同、材料不同的两段导体、无缝连接成一段导体,总长度为1.00m,接入图甲电路。闭合开关S,滑片P从M端滑到N端,理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图乙,则导体、的电阻率之比约为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据电阻定律
根据欧姆定律
整理可得
结合题图可知导体、的电阻率之比
故选B。
3.江苏·高考真题)如图所示,电路中灯泡均正常发光,阻值分别为,,,,电源电动势,内阻不计,四个灯泡中消耗功率最大的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由电路图可知R3与R4串联后与R2并联,再与R1串联。并联电路部分的等效电阻为
由闭合电路欧姆定律可知,干路电流即经过R1的电流为
并联部分各支路电流大小与电阻成反比,则
四个灯泡的实际功率分别为
,,,
故四个灯泡中功率最大的是R1。
故选A。
4.(2025·贵州铜仁·模拟预测)某型号小电风扇铭牌上的主要参数如图所示。当在小电风扇上加电压时,小电风扇不转动,测得通过它的电流为,根据题中和铭牌上提供的信息可知( )
A.小电风扇的内阻为
B.当在小电风扇上加电压时通过的电流为
C.小电风扇正常工作时的机械功率为
D.小电风扇正常工作时的热功率为
【答案】A
【详解】A.当在小电风扇上加电压时,小电风扇不转动,测得通过它的电流为,可以解得小电风扇的内阻为,故A正确;
B.当在小电风扇上加电压时电风扇正常工作,即其功率为2.4W,此时电流为,故B错误;
C D.小电风扇正常工作时,其热功率为
小电风扇正常工作时的机械功率为
故CD错误。
故选A。
5.(2025·河南漯河·模拟预测)我国新能源汽车产业实现了快速发展,产销量和出口量均居世界第一,形成完整且竞争力强的产业链,成长起一批具有国际竞争力的企业。某汽车集团采用减小厚度、增加长度的结构创新方案推出了“刀片电池”,可以在同样的空间内装入更多电池。如图所示,一款车型装配了N块“刀片电池”,每块“刀片电池”的容量是q,平均工作电压是U,该车型采用充电电压为U0的快充充电桩时,充电效率为80%,充满电需要的时间为t。已知该车型每行驶100km平均能耗是E,则下列说法不正确的是( )
A.电池组充满电后储存的电荷量为Nq
B.单块电池充满电后储存的电能为qU
C.电池组充满电后的续航里程为
D.快充充电桩的平均充电电流为
【答案】D
【详解】A.电池组充满电后储存的电荷量为
故A正确;
B.单块电池充满电后储存的电能为
故B正确;
C.电池组充满电后储存的电能为NqU,而汽车每行驶100km平均能耗是E,则电池组充满电后的续航里程为
故C正确;
D.快充充电桩充电过程有
所以平均充电电流为
故D错误。
由于本题选择错误的,故选D。
6.(2023·全国甲卷·高考真题)某同学用伏安法测绘一额定电压为6V、额定功率为3W的小灯泡的伏安特性曲线,实验所用电压表内阻约为,电流表内阻约为。实验中有图(a)和(b)两个电路图供选择。
(1)实验中得到的电流I和电压U的关系曲线如图(c)所示,该同学选择的电路图是图 (填“a”或“b”)
(2)若选择另一个电路图进行实验,在答题卡所给图上用实线画出实验中应得到的关系曲线的示意图 。
【答案】 a
【详解】(1)[1] 灯泡的额定电流为
灯泡正常发光时的电阻为
图(a)中电流表外接,则电压表读数为6V时,电压表和灯泡并联,两者阻值为
则小灯泡正常发光时,流过小灯泡的电流非常接近电流表示数,电流表的读数略大于500mA;
图(b)中电流表内接,则电压表读数为6V时,电流表读数小于500mA。电流表读数为500mA时,对应的电压表读数为
故根据图(c)的数据可得,该同学选择的电路图是图(a)。
[2]若选用另一个电路图即图(b)实验,会有
U = U灯+IRA
根据图(c)曲线可得,电流分别为200mA、300mA、500mA时,U灯为1.0V、2.0V、6.0V,可知对应的电压应为1.3V、2.45V、6.75V,描点连线有
7.(2024·海南·高考真题)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0~240Ω之间不稳定变化,可等效为电阻,已知MN两端电压,A与B的电阻,求:
(1)MN间电阻R的变化范围;
(2)当,电热器B消耗的功率(保留3位有效数字)
【答案】(1);(2)
【详解】(1)根据电路可知当时MN间电阻R的阻值最小,为
当时MN间电阻R的阻值最大,为
故MN间电阻R的变化范围为
(2)当,通过电热器B的电流为
此时电热器B消耗的功率为
解得
解得。
8.(2025·吉林长春·模拟预测)某次对电动机性能的测试采用如图所示电路,已知电源的电动势为,内阻为,电阻,滑动变阻器的最大阻值为6Ω,电动机额定电压,线圈电阻。开关闭合后,调节滑动变阻器,当电压表的示数为9V时,电动机恰好正常工作。则( )
A.两端的电压为3V B.消耗的功率为9W
C.的阻值为1Ω D.电动机正常工作的机械功率为10W
【答案】ACD
【详解】A.由电路可知,两端的电压为U1=9V-6V=3V
选项A正确;
B.消耗的功率为
选项B错误;
C.电路中的总电流
可知的阻值为
选项C正确;
D.通过电动机的电流
电动机正常工作的机械功率为
选项D正确。
故选ACD。
1 / 2
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第38讲 电路的基本概念及规律
目录
01 课标达标练
题型01 电流
题型02 电阻定律 伏安特性曲线
题型03 电功、电功率与焦耳定律
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 电流
1.(2025·辽宁沈阳·模拟预测)物理学中有很多物理量,这些物理量的单位之间存在关系。下列关于单位制的说法正确的是( )
A.长度、质量、时间都是基本量,因此都属于基本单位
B.电容的单位也可以表示为
C.库仑定律中静电力常量的单位,如果用国际单位制中的基本单位表示,可以写作
D.已知球状液滴小振动频率,式中为液滴密度,为液滴半径,则比例系数的单位为
2.(2025·吉林长春·模拟预测)锂离子电池被广泛地用于智能手机、智能机器人、电动自行车、电动汽车等领域。某款手机充电锂离子电池的标识如图所示,关于电池容量对应的物理量是( )
A.电荷量 B.电功率 C.电功 D.电流
3.(2025·北京东城·一模)闪电是由云层中所积累的电荷放电引起的,通常是云层底部带正电荷,云层下方的地面会感应出负电荷,当云层底部与地面间的电场强度增大到时击穿空气,发生短时放电现象,形成闪电。某圆盘形云朵底部与地面的距离,该云朵与地面间的电场强度恰好达到时发生闪电,放电电流随时间变化的简化函数图像如图所示。假设该次放电将云朵所带电荷全部放掉,云朵和地面构成的电容器可视为理想的平行板电容器。下列说法不正确的是( )
A.这次放电释放的总电荷量
B.这次放电过程中的平均电流
C.该等效电容器的电容值
D.放电前该电容器存储的电能
4.(2025·新疆乌鲁木齐·一模)我国从月球取回的月壤中,发现了少量的天然石墨烯,石墨烯是人类迄今为止发现的导电性能最好的材料。用石墨烯制成的一段粗细均匀的导体,通过该导体的电流为I时,其内部自由电荷定向移动的平均速率为v;当通过该导体的电流为时,其内部自由电荷定向移动的平均速率为( )
A.v B.2v C.4v D.8v
5.(2025·广西·模拟预测)阿秒(as)光脉冲是一种发光持续时间极短的光脉冲,如同高速快门相机,可用以研究原子内部电子高速运动的过程。已知电子所带电荷量为,,氢原子核外电子绕原子核做匀速圆周运动,周期大约是。根据以上信息估算氢原子核外电子绕核运动的等效电流大约为( )
A. B. C. D.
02 电阻定律 伏安特性曲线
6.(2025·辽宁铁岭·模拟预测)如图是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的图像。现将甲、乙串联后接入电路中,则( )
A.甲电阻丝两端电压比乙电阻丝两端的电压小
B.甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小
C.在相同时间内,电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少
D.甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率小
7.(2025·吉林长春·模拟预测)某导体的图像如图,图中时对应的图像切线倾角,下列说法正确的是( )
A.此导体的电阻随电压的增加逐渐减小
B.图像切线斜率的倒数表示电阻
C.时,此导体的电阻
D.在R两端加3V电压时,每秒通过导体的电荷量是2C
8.(2025高三·全国·专题练习)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线在P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法中错误的是( )
A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大
B.对应P点,小灯泡的电阻为
C.对应P点,小灯泡的电阻为
D.对应P点,小灯泡的功率等于图中矩形PQOM所围的面积
9.(2025·辽宁鞍山·高三月考)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,,,当里面注满某种电解液,且P、Q加上电压后,其图线如图乙所示,当时,下列说法正确的是( )
A.电解液的电阻为 B.电解液的电阻为
C.电阻率是 D.电阻率是
10.(2025·河北秦皇岛·二模)现代电器设备的集成电路对各种电子元件微型化的要求特别高,其中材料相同的金属导体制成截面为正方形,电阻仅与导体的长、宽、高中一个因素有关,把与电阻无关的另外两个因素的尺寸做成微型。如图所示的集成电路中有两块方形金属导体R1、R2是并联关系,上下表面均为正方形,R1的上、下表面面积大于R2的上、下表面面积,R1的厚度h1小于R2的厚度h2,闭合开关稳定后,下列说法正确的是( )
A.R1、R2的电阻相等
B.R1的功率小于R2的功率
C.若R1、R2沿竖直方向接入电路,电阻是不变的
D.R1、R2的厚度变化,制造成微型不会影响其电阻
11.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期末)串联电路在生活中的应用非常广泛,汽车中的各个电器设备,如车灯、音响、空调等,都是通过串联电路连接到车辆的电源上的。如图甲所示的纯电阻电路模型中,两个定值电阻、串联接在输出电压U=24V的恒压电源上,图乙是定值电阻、的图线,则下列分析正确的是( )
A.的阻值为1kΩ
B.两端电压为4V
C.两端的电功率为1.6W
D.若用另一阻值为5kΩ的定值电阻R3并联在R1两端,则R2两端电压为19.2V
03 电功、电功率与焦耳定律
12.(2025·吉林松原·模拟预测)关于电功W和电热Q的说法正确的是( )
A.在任何电路中都有、且
B.在任何电路中都有、,但W不一定等于Q
C.、均只有在纯电阻电路中才成立
D.不能计算电路生成的热量,可以计算电路生成的热量
13.(2025·贵州贵阳·高三月考)某机器人社团的学生用积木和电动机搭建了旋转飞椅模型,其内部简化电路图如图所示。已知电源电动势、内阻,指示灯的规格为“,”,电动机线圈的电阻。开关闭合后,指示灯和电动机均正常工作,则此时该电动机输出的机械功率为( )
A. B. C. D.
14.(2025·海南·三模)如图所示,电源电动势,内阻,电动机内阻,闭合开关S,小灯泡L恰好正常发光,电动机正常工作,此时理想电压表示数为8.0V,理想电流表示数为1A,下列说法正确的是( )
A.小灯泡额定功率为8W B.电动机正常工作时发热功率为0.25W
C.电源的输出功率为18W D.电动机正常工作时其输出的机械功率为8W
15.(2025·黑龙江哈尔滨·高三月考)如图所示,电动机M的内阻是,电阻,直流电压,理想电压表示数,以下判断错误的是( )
A.电动机通过的电流为 B.电动机消耗的电功率为
C.电动机输出的机械功率为 D.电动机工作1分钟所产生的热量为
16.(24-25高二上·吉林长春·阶段练习)如图所示,电源的电动势为E,电源内阻为r,定值电阻,M为直流电动机,其线圈电阻也为,电动机正常运转时,理想电压表读数为,则( )
A.通过电动机M的电流为 B.电阻R消耗的功率为
C.电源的输出功率为为 D.电动机M的输出功率为
17.(2025·陕西安康·三模)北京正负电子对撞机的储存环是半径为的圆形轨道,环中的个电子以速度 定向运动,已知电子的电荷量为,则个电子形成的电流为( )
A. B. C. D.
18.(24-25高二上·河南驻马店·期中)两根长度相同、半径之比的均匀铜导线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
B.流过A、B的电流之比为
C.通过A、B的电子定向移动速率之比为
D.单位时间通过A、B的电量之比为
19.(24-25高二上·广东·期中)图中的实线分别是电阻a、b的伏安特性曲线,虚线c是(时)的切线,a、c相互平行,下列说法正确的是( )
A.时,b的电阻为5Ω
B.时,a、b的电阻相等
C.b的电阻随电压的升高而减小
D.时,a、b的电阻相等
20.(24-25高二上·北京·期中)如图和是材料相同、厚度相同、表面均为正方形的两个导体,正方形的边长之比为2:1,通过两导体的电流方向如图所示。不考虑温度对电阻率的影响,则这两个导体( )
A.电阻率之比为2:1
B.电阻之比为4:1
C.串联在电路中,两端的电压之比为1:1
D.并联在电路中,流过两导体的电流之比为1:4
21.(24-25高二下·山西·阶段练习)某品牌的手机充电器铭牌如表所示,用该充电器在正常工作状态下给容量为4200mA·h、额定电压为4V的手机电池充电,下列说法正确的是( )
输入:100~240V 50/60Hz
输出:5V 4A
A.该充电器的额定输出功率为12.5W B.该充电器输入交流电压的最大值为240V
C.手机电池充满电需要约1.68小时 D.手机电池充满电储存的电能为60.48kJ
22.(2025·辽宁沈阳·高三月考)如图甲所示的U-Ⅰ图像为某电源的路端电压与电流的关系图线。将此电源与一个线圈电阻为0.4Ω的电动机和“4V,2W”的灯泡串联接入电路,如图乙所示。电动机正常工作,灯泡也正常发光。下列说法正确的是( )
A.电源电动势为9V,内阻为2.25Ω B.电路中的电流为1A
C.电动机的工作效率约为96% D.电源效率约为80%
23.(24-25高三上·黑龙江哈尔滨·开学考试)某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能,其简化电路如图所示。三个开关的功能分别是:壶底温控开关通常是闭合的,当壶底发热盘的温度达到120℃自动断开防止干烧;壶壁温控开关通常是断开的,按下时对水加热,水烧开后自动断开;电动出水开关通常是断开的,按下时电磁泵将水抽出。已知电热水瓶加热功率为1000W,电磁泵的规格是“12V;12W”,的阻值为968Ω。电热水瓶正常工作时下列结论正确的是( )
①是壶底温控开关,是壶壁温控开关
②的阻值为48.4Ω
③电热水瓶保温功率270W
④加热同时将水抽出,电流通过电热水瓶在30s内产生的热量是
A.① B.①② C.②③ D.③④
1.(2025·广西·高考真题)如图电路中,材质相同的金属导体a和b,横截面积分别为、,长度分别为、。闭合开关后,a和b中自由电子定向移动的平均速率之比为( )
A. B. C. D.
2.(2024·广西·高考真题)将横截面相同、材料不同的两段导体、无缝连接成一段导体,总长度为1.00m,接入图甲电路。闭合开关S,滑片P从M端滑到N端,理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图乙,则导体、的电阻率之比约为( )
A. B. C. D.
3.江苏·高考真题)如图所示,电路中灯泡均正常发光,阻值分别为,,,,电源电动势,内阻不计,四个灯泡中消耗功率最大的是( )
A. B. C. D.
4.(2025·贵州铜仁·模拟预测)某型号小电风扇铭牌上的主要参数如图所示。当在小电风扇上加电压时,小电风扇不转动,测得通过它的电流为,根据题中和铭牌上提供的信息可知( )
A.小电风扇的内阻为
B.当在小电风扇上加电压时通过的电流为
C.小电风扇正常工作时的机械功率为
D.小电风扇正常工作时的热功率为
5.(2025·河南漯河·模拟预测)我国新能源汽车产业实现了快速发展,产销量和出口量均居世界第一,形成完整且竞争力强的产业链,成长起一批具有国际竞争力的企业。某汽车集团采用减小厚度、增加长度的结构创新方案推出了“刀片电池”,可以在同样的空间内装入更多电池。如图所示,一款车型装配了N块“刀片电池”,每块“刀片电池”的容量是q,平均工作电压是U,该车型采用充电电压为U0的快充充电桩时,充电效率为80%,充满电需要的时间为t。已知该车型每行驶100km平均能耗是E,则下列说法不正确的是( )
A.电池组充满电后储存的电荷量为Nq
B.单块电池充满电后储存的电能为qU
C.电池组充满电后的续航里程为
D.快充充电桩的平均充电电流为
6.(2023·全国甲卷·高考真题)某同学用伏安法测绘一额定电压为6V、额定功率为3W的小灯泡的伏安特性曲线,实验所用电压表内阻约为,电流表内阻约为。实验中有图(a)和(b)两个电路图供选择。
(1)实验中得到的电流I和电压U的关系曲线如图(c)所示,该同学选择的电路图是图 (填“a”或“b”)
(2)若选择另一个电路图进行实验,在答题卡所给图上用实线画出实验中应得到的关系曲线的示意图 。
7.(2024·海南·高考真题)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0~240Ω之间不稳定变化,可等效为电阻,已知MN两端电压,A与B的电阻,求:
(1)MN间电阻R的变化范围;
(2)当,电热器B消耗的功率(保留3位有效数字)
8.(2025·吉林长春·模拟预测)某次对电动机性能的测试采用如图所示电路,已知电源的电动势为,内阻为,电阻,滑动变阻器的最大阻值为6Ω,电动机额定电压,线圈电阻。开关闭合后,调节滑动变阻器,当电压表的示数为9V时,电动机恰好正常工作。则( )
A.两端的电压为3V B.消耗的功率为9W
C.的阻值为1Ω D.电动机正常工作的机械功率为10W
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