第十章 第1讲　电路的基本概念及规律 专项练习 -2027届高考物理一轮专题复习（人教版）

**基本信息** 聚焦电路基本概念及规律，按电流表达式、电阻定律与欧姆定律、串并联电路、电功与电功率递进编排，注重概念生成与规律应用的逻辑链条，渗透科学思维与物理观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |电流的表达式|2题|结合导体微观结构与实际情境（对撞机）的电流计算|从电流定义式出发，关联自由电子定向移动速率与导体横截面积关系| |电阻定律、欧姆定律和伏安特性曲线|2题|伏安特性曲线分析及电阻定律的定量应用|通过电阻定律推导电阻与导体参数关系，结合欧姆定律理解非线性元件特性| |串、并联电路|2题|电路结构分析与等效电阻、电压计算|基于串并联电路基本规律，训练电路简化与参数计算能力| |电功、电功率、电热、热功率|4题|含电动机电路分析及功率比较、故障电路计算|从能量观念出发，区分电功与电热，掌握纯电阻与非纯电阻电路功率计算|

第十章　电路及电能 第1讲　电路的基本概念及规律 对点1.电流的表达式 1.(2025·湖北期中)如图所示,两段长度和材料相同、粗细均匀的金属导线A、B,单位体积内的自由电子数相等,横截面积之比SA∶SB=1∶2。已知5 s内有5×1018个自由电子通过导线A的横截面,元电荷e=1.6×10-19 C,则下列说法错误的是(　　) A.流经导线A的电流为0.16 A B.导线A、B的电阻之比为2∶1 C.5 s内有1×1018个自由电子通过导线B的横截面 D.自由电子在导线A和B中移动的平均速率之比vA∶vB=2∶1 2.(2025·山东烟台期末)中国的正、负电子对撞机改造升级成为双环对撞机,性能提升至国际前沿水平。假设对撞机的储存环是总长为L的近似圆形轨道,已知电子电荷量为e,电子的速率为v,当环中的电流为I时,在整个环中运行的电子数目为(　　) A. B. C. D. 对点2.电阻定律、欧姆定律和伏安特性曲线 3.(2025·广西卷,6)如图电路中,材质相同的金属导体a和b,横截面积分别为S1、S2,长度分别为l1、l2。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.l1∶2l2 B.2l2∶l1 C.l2S1∶2l1S2 D.2l2S2∶l1S1 4.(2025·北京房山一模)如图所示为小灯泡通电后其电流I随电压U变化的图像,Q、P为图像上两点,坐标分别为(U1,I1)、(U2,I2),PN为图像上P点的切线。下列说法正确的是(　　) A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小 B.当小灯泡两端的电压为U1时,小灯泡的电阻R= C.当小灯泡两端的电压为U2时,小灯泡的电阻R= D.当小灯泡两端的电压为U2时,小灯泡的功率数值上等于图像与横轴围成的面积大小 对点3.串、并联电路 5.(2025·江苏连云港期末)如图所示的电路中,电阻R1为5 Ω,R2为10 Ω,R3为10 Ω。另有一个电压恒为90 V 的电源。则(　　) A.当A、B两端接通测试电源时,C、D两端的电压为60 V B.当A、B两端接通测试电源时,C、D两端的电压为30 V C.当C、D间短路时,A、B间等效电阻为15 Ω D.当C、D间短路时,A、B间等效电阻为5 Ω 6.(多选)(2025·广东深圳期末)如图所示的电路中,定值电阻分别为R1=R2=6 Ω和R3=R4=3 Ω,现在M、N两点间加12 V的稳恒电压,下列说法正确的是(　　) A.M、N间的总电阻为9 Ω B.R1和R2两端的电压比为2∶1 C.流过R2和R3的电流比为1∶2 D.R1和R4两端的电压分别为4 V、8 V 对点4.电功、电功率、电热、热功率 7.(教材改编题)四个定值电阻按如图所示连接方式连入电路,其中RA、RC的规格为“10 V　 4 W”,RB、RD的规格为“10 V　2 W”,则下列关于这四个电阻消耗功率的比较关系正确的是(　　) A.PA>PB>PC>PD B.PC<PB<PA<PD C.PB<PC<PA<PD D.PC>PB>PD>PA 8.(多选)(2025·北京海淀区校级模拟)在研究微型电动机的性能时,可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5 A和1.0 V;重新调节R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V。重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力,则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是(　　) A.电动机的内阻为7.5 Ω B.电动机的输出功率为22 W C.电动机将电能转化为机械能的效率为26.7% D.电动机可以将质量为2 kg的重物以1.1 m/s的速度匀速提升 9.(2024·广西卷,6)将横截面相同、材料不同的两段导体L1、L2无缝连接成一段导体,总长度为1.00 m,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L1、L2的电阻率之比约为(　　) A.2∶3 B.2∶1 C.5∶3 D.1∶3 10.(2024·海南卷,16)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在0~240 Ω之间不稳定变化,可等效为电阻RC,已知M、N两端电压U=220 V,A与B的电阻RA=RB=24 Ω,求: (1)M、N间电阻R的变化范围; (2)当RC=240 Ω时,电热器B消耗的功率(结果保留三位有效数字)。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1讲　电路的基本概念及规律 课时作业 对点1.电流的表达式 1.(2025·湖北期中)如图所示,两段长度和材料相同、粗细均匀的金属导线A、B,单位体积内的自由电子数相等,横截面积之比SA∶SB=1∶2。已知5 s内有5×1018个自由电子通过导线A的横截面,元电荷e=1.6×10-19 C,则下列说法错误的是(　　) A.流经导线A的电流为0.16 A B.导线A、B的电阻之比为2∶1 C.5 s内有1×1018个自由电子通过导线B的横截面 D.自由电子在导线A和B中移动的平均速率之比vA∶vB=2∶1 【答案】 C 【解析】 流过A的电流为I== A=0.16 A,故A正确,不符合题意;根据电阻定律RA=,RB=,可得==,故B正确,不符合题意;因两段导线串联,通过两导线的电流相等,所以在相等时间内通过每段导线横截面的电荷量是相等的,故C错误,符合题意;因两段导线串联,通过两导线的电流相等,又I=neSv,则有==,故D正确,不符合题意。 2.(2025·山东烟台期末)中国的正、负电子对撞机改造升级成为双环对撞机,性能提升至国际前沿水平。假设对撞机的储存环是总长为L的近似圆形轨道,已知电子电荷量为e,电子的速率为v,当环中的电流为I时,在整个环中运行的电子数目为(　　) A. B. C. D. 【答案】 A 【解析】 电子的运动周期为T=,设运行的电子数目为n,则I=,联立解得n=,故A正确,B、C、D错误。 对点2.电阻定律、欧姆定律和伏安特性曲线 3.(2025·广西卷,6)如图电路中,材质相同的金属导体a和b,横截面积分别为S1、S2,长度分别为l1、l2。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.l1∶2l2 B.2l2∶l1 C.l2S1∶2l1S2 D.2l2S2∶l1S1 【答案】 B 【解析】 根据电阻定律R=ρ,可得Ra=ρ,Rb总=2ρ;两支路并联有IaRa=IbRb总,结合电流的微观表达式I=nqvS,对于同种材料n、q相同,联立可得val1=2vbl2,即=,故选B。 4.(2025·北京房山一模)如图所示为小灯泡通电后其电流I随电压U变化的图像,Q、P为图像上两点,坐标分别为(U1,I1)、(U2,I2),PN为图像上P点的切线。下列说法正确的是(　　) A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小 B.当小灯泡两端的电压为U1时,小灯泡的电阻R= C.当小灯泡两端的电压为U2时,小灯泡的电阻R= D.当小灯泡两端的电压为U2时,小灯泡的功率数值上等于图像与横轴围成的面积大小 【答案】 B 【解析】 根据欧姆定律有I=,可知I-U图像中,图线上各点与坐标原点连线的斜率的绝对值表示小灯泡不同状态时的电阻的倒数,根据图像可知,随着所加电压的增大,图线上各点与坐标原点连线的斜率的绝对值减小,即小灯泡的电阻增大,A错误;根据欧姆定律有I=,可知图像中某点与坐标原点连线的斜率表示该状态的电阻的倒数,则对应Q点,小灯泡的电阻为R=,则对应P点,小灯泡的电阻为R=,B正确,C错误;小灯泡消耗的功率为P=UI,可知小灯泡的功率为题图中过P点的矩形所围面积的大小,D错误。 对点3.串、并联电路 5.(2025·江苏连云港期末)如图所示的电路中,电阻R1为5 Ω,R2为10 Ω,R3为10 Ω。另有一个电压恒为90 V的电源。则(　　) A.当A、B两端接通测试电源时,C、D两端的电压为60 V B.当A、B两端接通测试电源时,C、D两端的电压为30 V C.当C、D间短路时,A、B间等效电阻为15 Ω D.当C、D间短路时,A、B间等效电阻为5 Ω 【答案】 A 【解析】 当A、B两端接通测试电源时,此时C、D两端的电压为R3两端的电压,电路结构等效为R1、R3串联,则电路中的总阻值R=R1+R3=15 Ω,由欧姆定律可得电路中的电流I==6 A,则C、D端的电压UCD=IR3=60 V,故A正确,B错误;当C、D间短路时,电路结构等效为R2、R3并联后与R1串联,则A、B间的等效电阻为R等=R1+=10 Ω,故C、D 错误。 6.(多选)(2025·广东深圳期末)如图所示的电路中,定值电阻分别为R1=R2=6 Ω和R3=R4=3 Ω,现在M、N两点间加12 V的稳恒电压,下列说法正确的是(　　) A.M、N间的总电阻为9 Ω B.R1和R2两端的电压比为2∶1 C.流过R2和R3的电流比为1∶2 D.R1和R4两端的电压分别为4 V、8 V 【答案】 CD 【解析】 该电路是R1、R2和R3并联后再和R4串联,并联的总电阻为=++,解得 R并=1.5 Ω,则M、N间的总电阻为R=R并+R4=4.5 Ω,故A错误;R1和R2为并联关系,则两端的电压比为1∶1,故B错误;R2和R3并联,两端的电压相等,则流过R2和R3的电流比I2∶I3=R3∶R2=1∶2,故C正确;R并和R4串联,电流相等,故R1和R4两端的电压比为U1∶U4=U并∶U4=R并∶R4=1∶2,则UMN=12 V,则U1=UMN=4 V,U4=UMN=8 V,故D正确。 对点4.电功、电功率、电热、热功率 7.(教材改编题)四个定值电阻按如图所示连接方式连入电路,其中RA、RC的规格为“10 V　4 W”,RB、RD的规格为“10 V　2 W”,则下列关于这四个电阻消耗功率的比较关系正确的是(　　) A.PA>PB>PC>PD B.PC<PB<PA<PD C.PB<PC<PA<PD D.PC>PB>PD>PA 【答案】 C 【解析】 根据R=,可知RA=RC<RB=RD,因RA、RD电流相等,根据P=I2R,可知PD>PA,因RB、RC电压相等,根据P=,可知PC>PB,因RA、RC电阻相等,IA>IC,根据P=I2R,可知PA>PC,综上可得PB<PC<PA<PD,故选C。 8.(多选)(2025·北京海淀区校级模拟)在研究微型电动机的性能时,可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5 A和1.0 V;重新调节R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V。重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力,则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是(　　) A.电动机的内阻为7.5 Ω B.电动机的输出功率为22 W C.电动机将电能转化为机械能的效率为26.7% D.电动机可以将质量为2 kg的重物以1.1 m/s的速度匀速提升 【答案】 BD 【解析】 当电流表和电压表示数为0.5 A和1.0 V时电动机停止工作,电路只有电动机的内阻消耗电能,其阻值r=,解得r=2 Ω,故A错误;当电动机正常工作时电流表和电压表示数分别为2.0 A和15.0 V,此时电动机消耗的总功率P总=U2I2=15.0×2.0 W=30 W,其中内阻消耗功率P内=r=2.02×2 W=8.0 W,则输出功率为22 W,P出=mgv,电动机可以将质量为 2 kg的重物以1.1 m/s 的速度匀速提升,效率为η==×100%=73%,B、D正确,C错误。 9.(2024·广西卷,6)将横截面相同、材料不同的两段导体L1、L2无缝连接成一段导体,总长度为1.00 m,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L1、L2的电阻率之比约为(　　) A.2∶3 B.2∶1 C.5∶3 D.1∶3 【答案】 B 【解析】 根据电阻定律有R=ρ,则U=IR=·x,故U-x图像的斜率k=,由题意知I、S不变,可知导体L1、L2的电阻率之比===。 10.(2024·海南卷,16)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在0~240 Ω之间不稳定变化,可等效为电阻RC,已知M、N两端电压U=220 V,A与B的电阻RA=RB=24 Ω,求: (1)M、N间电阻R的变化范围; (2)当RC=240 Ω时,电热器B消耗的功率(结果保留三位有效数字)。 【答案】 (1)12 Ω≤R≤22 Ω　(2)16.7 W 【解析】 (1)根据电路可知,当RC=0时M、N间电阻R的阻值最小, 为R==12 Ω; 当RC=240 Ω时M、N间电阻R的阻值最大,为R==22 Ω, 故M、N间电阻R的变化范围为12 Ω≤R≤22 Ω。 (2)当RC=240 Ω时,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。 学科网（北京）股份有限公司 $