第27讲 电路的基本概念及规律 跟踪训练 2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 聚焦电路基本概念及规律，通过三级训练体系实现从基础概念到综合应用的递进，突出科学思维中的模型建构与科学推理。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础对点练|8题（3对点）|单一知识点直接应用|电流定义→电阻定律→电功率公式的概念生成链| |综合提升练|4题（3选择+1计算）|多知识点综合（伏安特性曲线/电路动态分析）|规律应用到实际问题（电梯/电饭锅）的推导过程| |培优加强练|1题|复杂情境电阻定律变式|概念拓展与科学推理的深度融合|

第27讲 电路的基本概念及规律 跟踪训练 基础对点练 1． 选择题： 对点1　电流的理解与计算 1.在潮湿、高温、高压的情况下，绝缘体也有可能变为导体，例如，空气是绝缘体，但在一定条件下也可能转变为导体。在雷电现象中，由于两云层之间的电压极高，将空气击穿，此时空气就成了导体(如图)。假设某次雷电持续的时间为0.5 s，所形成的平均电流为6.4×104 A，则这次雷电转移电子的个数为(　　) A.3.2×1023个 B.6.4×1024个 C.2×1023个 D.4×1023个 2.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. 对点2　欧姆定律、电阻定律及伏安特性曲线的理解和应用 3.如图所示，一只小鸟站在一条通过400 A电流的铝制裸导线上，鸟两爪间的距离为5 cm。已知导线的横截面积为145 mm2，常温下几种材料的电阻率如图表所示。则小鸟两爪间的电压为(　　) 材料 ρ/(Ω·m) 银 1.6×10－8 铜 1.7×10－8 铝 2.9×10－8 A.4 V B.4 mV C.4 μV D.3.364×10－8 V 4.如图所示，一段长为a、宽为b、高为c(a>b>c)的导体，将其中的两个对面接入电路中时，最大的阻值为R，则最小的阻值为(　　) A. B. C. D.R 5.如图所示为a、b两电阻的伏安特性曲线，图中α＝45°，关于两电阻的描述正确的是(　　) A.电阻a的阻值随电流的增大而增大 B.因I－U图线的斜率表示电阻的倒数， 故电阻b的阻值R＝＝1.0 Ω C.在两图线交点处，电阻a的阻值等于电阻b的阻值 D.在电阻b两端加2 V电压时，流过电阻的电流是4 A 对点3　电功、电功率、电热、热功率 6.如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝2 Ω，R4＝4 Ω，电源电动势E＝12 V，内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是(　　) A.R1 B.R2 C.R3 D.R4 7.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10 A，电动机启动时电流表读数为58 A，若电源电动势为12.5 V，内阻为0.05 Ω，电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了(　　) A.35.8 W B.43.2 W C.48.2 W D.76.8 W 8.某款电动汽车装配了120块“刀片电池”，每块“刀片电池”的容量是200 A·h，平均工作电压是3.2 V。该车采用充电电压为600 V的快充充电桩时，充电效率为80%，充满电需要的时间为1 h。该车每行驶100 km平均能耗是13 kW·h。则该车的汽车充电桩(　　) A.充满电后续航里程是640 km B.充满电后储存的电能是640 W·h C.单块电池充满电后储存的电荷量是200 C D.快充充电桩的平均充电电流是160 A 综合提升练 1． 选择题： 9.如图甲是我国自行研制的CPU“龙芯”系列。图乙中，R1和R2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的芯片内部电阻，R1的表面边长为R2的两倍。现给R1、R2通以相同的电流I，则R1与R2相比(　　) A.两端电压U1>U2 B.电功率P1＝P2 C.电阻率ρ1>ρ2 D.相同时间内产生的焦耳热Q1>Q2 10.小明家的“迷你”电饭锅有加热和保温两挡，工作电路如图所示，其中R2＝88 Ω，电饭锅在保温状态下的功率是加热状态下的，下列说法正确的是(　　) A.开关S闭合时电饭锅处于保温状态，S断开时处于加热状态 B.加热挡的功率为500 W C.电阻R1的阻值约为117.3 Ω D.电饭锅处于保温状态时电路中的电流为1.5 A 11.(多选)如图所示，图线1表示电阻为R1的导体A的伏安特性曲线，图线2表示电阻为R2的导体B的伏安特性曲线，导体A、B为均匀圆柱体。则下列说法正确的是(　　) A.把B均匀拉长为原来的2倍后其电阻将变为6 Ω B.将A与B并联后接在电源上，二者消耗的功率之比 P1∶P2＝3∶1 C.R1的阻值为2 Ω，R2的阻值为 Ω D.将A与B串联后接在电源上，二者的电压之比U1∶U2＝3∶1 二．计算题： 12.随着高层建筑的发展，乘电梯上下楼已成为日常。如图所示为某种电梯结构的简化示意图。已知电动机的额定电压为380 V，额定电流为11 A，轿厢质量为1 000 kg，重力加速度g＝10 m/s2，忽略一切摩擦。 (1)某次在做电梯性能测试实验时，电梯轿厢内无乘客，电动机不工作。测得轿厢A上升25 m用时5 s，求此时电梯的配重B的质量; (2)电梯在额定功率下承载800 kg的乘客，以1.2 m/s的速度匀速上升时，求电动机内阻消耗的功率。 培优加强练 13.P1和P2是材料相同、上下表面为正方形的长方体导体，P1的上、下表面积大于P2的上、下表面积，将P1和P2按如图所示方式接到电源上，闭合开关后，下列说法正确的是(　　) A.若P1和P2的体积相同，则通过P1的电流大于通过P2的电流 B.若P1和P2的体积相同，则P1的电功率大于P2的电功率 C.若P1和P2的厚度相同，则P1和P2内自由电荷定向移动的平均速率相等 D.若P1和P2的厚度相同，则P1两端的电压大于P2两端的电压 参考答案： 1.答案　C解析　由电流的定义式q＝It＝6.4×104×0.5 C＝3.2×104 C，这次雷电转移电子的个数为n＝个＝2×1023个，故C正确。 2.答案　C解析　由电流的定义式可知I＝＝neSv，由欧姆定律可得U＝IR＝neSv·ρ＝ρneLv，电场强度大小为E＝＝ρnev，故C正确。 3.答案　B解析　由表可知金属铝的电阻率ρ＝2.9×10－8 Ω·m，根据电阻的决定式R＝ρ，代入数据得R＝2.9×10－8× Ω＝1×10－5 Ω，根据欧姆定律得U＝IR，解得U＝4×10－3 V＝4 mV，故B正确。 4.答案　A解析　由于a>b>c，根据电阻定律R＝ρ，可得最大阻值R＝ρ，最小阻值R'＝ρ，故R'＝，故A正确。 5.答案　C解析　I－U图线上的点与坐标原点连线的斜率的倒数表示电阻，由题图可知，电阻a图线上的点与坐标原点连线的斜率不断增大，其电阻不断减小，所以电阻a的阻值随电流的增大而减小，故A错误;由于横纵坐标轴的长度单位不同，则不能由R＝＝1.0 Ω求解电阻b的阻值，只能通过R＝ Ω＝2 Ω求解，故B错误;根据R＝可知在两图线交点处，电阻a的阻值等于电阻b的阻值，故C正确;根据欧姆定律可得I＝ A＝1 A，故D错误。 6.答案　A解析　由电路图可知R3与R4串联后与R2并联，再与R1串联。并联电路部分的电阻为R并＝＝2 Ω，R1与R并串联，R1＝R并，则R1的功率与另外三个灯泡的功率之和相等，故四个灯泡中功率最大的是R1，故A正确。 7.答案　B解析　电动机未启动时，U灯＝E－I1r＝(12.5－10×0.05) V＝12 V，车灯功率P灯＝U灯I1＝120 W;电动机启动时，U灯'＝E－I2r＝(12.5－58×0.05) V＝9.6 V，设车灯阻值不变，由P＝，可得P'＝P灯＝×120 W＝76.8 W，电功率的减少量ΔP＝P灯－P'＝(120－76.8) W＝43.2 W，故B正确。 8.答案　D解析　单块电池充满电后储存的电荷量是q1＝200 A·h＝200×3 600 C＝7.2×105 C，故C错误;单块电池充满电后储存的电能是E1＝q1U1＝200×3.2 W·h＝640 W·h，充满电后储存的电能是E＝120×640 W·h＝76 800 W·h＝76.8 kW·h，故B错误;该车充满电后续航里程是s＝×100 km≈591 km，故A错误;由题意可知80%IUt＝E，解得I＝160 A，故D正确。 9.答案　B解析　设电阻的厚度为d，其正方形的边长为a，根据电阻定律可得R＝ρ。由于材料相同，电阻率相同，且厚度相同，则有R1＝R2，给R1、R2通以相同的电流，根据U＝IR，P＝I2R可得U1＝U2，P1＝P2，根据Q＝I2Rt可知R1、R2在相同时间内产生的焦耳热Q1＝Q2，故B正确。 10.答案　C解析　根据欧姆定律得电路中的电流I＝，功率P＝UI，则电饭锅的功率P＝，开关S闭合时，电路中仅接入R2，电饭锅功率P1＝，S断开时，R1与R2串联，电饭锅功率P2＝，由于P1>P2，则开关S闭合时电饭锅处于加热状态，S断开时电饭锅处于保温状态，A错误;电饭锅处于加热挡时的功率P1＝＝550 W，B错误;保温状态的功率P2＝P1，根据功率公式P＝UI，可得保温状态下电路中的电流I温＝ A，D错误;电饭锅处于保温状态下电路的电阻为R1＋R2＝，解得R1≈117.3 Ω，C正确。 11.答案　AB解析　根据I－U图像可知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以R1＝0.5 Ω，R2＝1.5 Ω，故C错误;若把B拉长为原来的2倍后，横截面积变为原来的，根据电阻定律可知，电阻变为原来的4倍，即电阻变为6 Ω，故A正确;并联电路电压相等，所以将A与B并联后接在电源上，通过二者的功率之比为，故B正确;串联电路电流相等，电压之比等于电阻之比，所以，故D错误。 12.答案　(1)1 500 kg　(2)580 W 解析　(1)设轿厢和配重的加速度大小为a，有h＝at2 解得a＝2 m/s2 以轿厢和配重为研究对象，根据牛顿第二定律有mg－Mg＝(m＋M)a 解得配重B的质量m＝1 500 kg。 (2)对配重B，根据平衡条件可得F＋mg＝(M＋m0)g 解得F＝3 000 N 电动机的输出功率P出＝Fv 电动机内阻消耗的功率P内＝UI－P出 解得P内＝580 W。 13.答案　B解析　P1和P2是串联在电路中的，所以通过P1的电流总等于通过P2的电流，A错误;由电阻定律可得R＝ρ＝ρ，则若P1和P2的体积相同，上、下表面积越大的电阻的阻值越大，根据P＝I2R，由于通过P1的电流总等于通过P2的电流，则电阻越大的电功率越大，所以P1的电功率大于P2的电功率，B正确;若P1和P2的厚度相同，由于P1和P2的面积S不相等，根据I＝nqSv，则P1和P2内自由电荷定向移动的平均速率不相等，C错误;由电阻定律可得R＝ρ，若P1和P2的厚度相同，则P1和P2的阻值相同，由于P1和P2是串联关系，所以P1两端的电压等于P2两端的电压，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $