第28讲 电路的基本概念及规律(专项训练)(全国通用)2027年高考物理一轮复习讲练测
2026-06-23
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3份
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30页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 恒定电流 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.84 MB |
| 发布时间 | 2026-06-23 |
| 更新时间 | 2026-06-23 |
| 作者 | 鼎力物理 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-06-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58446331.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦电路基本概念及规律,通过基础-重难-真题三级演练,系统覆盖电流计算、电阻定律、电功电热等核心考点,强化物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|模拟·基础演练|15题|聚焦电流计算、电阻定律等基础概念,结合STM、手机电池等情境|从电流微观定义到电阻定律推导,构建"概念-公式-应用"逻辑链|
|重难·创新演练|3题|结合直流融冰、机器人等新情境,考查非纯电阻电路功率分析|拓展至实际问题,深化能量观念与科学推理|
|真题·实战演练|3题|高考真题聚焦伏安特性曲线、电子定向移动速率等高频考点|对接命题趋势,强化模型建构与质疑创新能力|
内容正文:
第28讲 电路的基本概念及规律
模拟·基础演练
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
B
D
A
D
A
A
B
A
B
B
C
D
A
B
B
1.【答案】B
【详解】根据电流定义,有
可得时间内的电子数
可得单位时间内通过隧穿效应跃迁到探针的电子数约为
可得
故选B。
2.【答案】D
【详解】AB.根据
可知“mA·h”为电量单位,该电池充满电后所带电荷量为,故AB错误;
C.由于不知道电池的工作时间,所以无法计算放电电流,故C错误;
D.若电池以10mA的电流工作,可用,故D正确。
故选D。
3. 【答案】A
【详解】在离子流中,设时间内有个质量为、电荷量为的离子被喷出,电场力对离子做功,有电流根据动量定理有可得故选A。
4.【答案】D
【详解】A.段的长度变为原来的2倍,体积不变,则横截面积变为原来的一半,所以段的横截面积是段的2倍,故A错误;
B.段长度与段相等,横截面积是段的一半,由可得,段电阻是段的2倍,故B错误;
C.电流相等,电压之比等于电阻之比,则段电压是段电压的2倍,故C错误;
D.由可知,段与段、、均相等,横截面积段是段的一半,则自由电荷定向移动的速率段是段的2倍,故D正确。
故选D。
5.【答案】A
【详解】霍尔效应达到平衡时,电子所受洛伦兹力与电场力平衡
上下表面间距为导体宽度,电势差为,因此电场
代入平衡式得
根据电流的微观表达式,为单位体积自由电子数,电流横截面积
整理得
故选A。
6.【答案】A
【详解】从电导率单位表达可知,电导率为电阻率的倒数,再根据电阻定律
可得电阻。
故选A。
7.【答案】B
【详解】A.通过样品的热功率
可得样品沿C、D方向的电阻为
根据电阻定律有
解得,故A错误;
B.样品沿A、B方向的电阻为
若在A、B间加上电压U,则通过样品的热功率为,故B正确;
C.若在C、D间加上电压U,通过样品的电流为
由电流的微观表达式
可得,故C错误;
D.若在A、B间加上电压,从A到B的电流为I,则所加的电压,故D错误。
故选B。
8.【答案】A
【详解】B.串联电路中电流处处相等,由欧姆定律
可得电阻之比等于电压之比,即,故B错误。
A.电阻定律公式为
变形可得
两导体材料相同,
则有,故A正确。
C.串联电路电流相同,热功率
则,故C错误。
D.电流的微观表达式为
变形得由于两导体材料相同,、相同,相同则,故D错误。
故选A。
9.【答案】B
【详解】ABCD.导线总横截面积不变,设每根子导线半径为,粗导线的半径为,则
根据电阻定律,假设趋肤深度为,则代人数据可得
推出,B正确,ACD错误。故选B。
10.【答案】B
【详解】A.由图像可知随着流过小灯泡的电流增大,图像与原点连线的斜率逐渐增大,所以小灯泡的电阻逐渐增大,故A错误;
BC.由图像可知,当流过小灯泡的电流为0.3A时,小灯泡两端的电压为1.0V,所以此时小灯泡的电阻,故B正确,C错误;
D.当流过小灯泡的电流为0.3A时,小灯泡两端的电压为1.0V,此时小灯泡的功率,故D错误。故选B。
11.【答案】C
【详解】A.通过液体的电流由玻璃皿边缘流向中心,玻璃皿所在处的磁场竖直向上,由左手定则可知,导电液体受到的磁场力沿逆时针方向,因此液体沿逆时针方向旋转(俯视看),故A说法正确,不符合题意;
B.根据欧姆定律,电阻两端的电压为
电阻两端的电压为
可解得电流
所以流过玻璃皿的电流为
1分钟内液体产生的热量为,故B说法正确,不符合题意;
C.根据欧姆定律,电源的电动势为,故C说法错误,符合题意;
D.导电液两端的电压与电阻两端的电压相等为3V,可得导电液两端电压U与流过其电流I的关系,故D说法正确,不符合题意。故选C。
12.【答案】D
【详解】A.电动机总功率为输入的电功率,即,故A错误;
B.电动机发热功率遵循焦耳定律,即,故B错误;
CD.电动机对外做功的机械功率等于总功率减去发热损耗功率,即,故C错误,D正确。
故选D。
13.【答案】A
【详解】A.根据闭合电路欧姆定律可得
代入数据解得I=2A
通过R0的电流为
所以通过电动机的电流为,故A正确;
B.电动机的输出功率为
电动机的机械效率为,故B错误;
C.电源的输出功率为,故C错误;
D.若电动机被卡住,电动机相当于一个纯电阻,并联部分电阻为,根据闭合电路欧姆定律,电路中的电流为解得I=2.5A,故D错误。故选A。
14.【答案】B
【详解】A.若电动机被卡住,电动机相当于一个纯电阻,根据闭合电路欧姆定律,电路中的电流为
解得,A错误;
B.电动机的输出功率
电动机消耗的电功率,电动机内电阻消耗的热功率
解得
根据二次函数求极值的知识,当时,电动机的输出功率有最大值,B正确;
C.电源的输出功率,同理,当时,电源输出功率最大,C错误;
D.当电动机输出功率最大时,由B的分析可知,电路中的电流 I = 1.5A
此时,
电动机的效率
解得,D错误。
故选B。
15.【答案】B
【详解】A.开关S接1时,当电阻箱调到R=2Ω时,小灯泡L正常发光,
则电路中电流为根据闭合电路欧姆定律有代入数据解得电源的电动势为E=6V ,故A错误;
B.灯泡正常发光时故电阻为单刀双掷开关接1时,将灯泡电阻等效为电源内阻的一部分,故当电阻箱的电阻其消耗的最大功率为,故B正确;
CD.开关S接2时,电路中电流仍为0.5A,根据闭合电路欧姆定律有代入数据解得电动机的工作电压电动机的输入功率电动机消耗的电功率此时电动机的输出功率又解得电动机的内阻为故CD错误。故选B。
重难·创新演练
题号
16
17
18
答案
B
B
A
16.【答案】B
【详解】A.根据,可得,A错误;
B.设每根导线电阻为,电路的总电阻为根据,可得,B正确;
C.根据,可得,C错误;
D.根据可知,若电流加倍,时间t不变,电阻R不变时,产生的焦耳热变为原来的4倍,D错误。故选B。
17.【答案】B
【详解】A.由题意得,驱动电机的输入功率为,A错误;
BCD.机器人克服阻力做功的功率为,驱动电机的输出功率为,所以驱动电机热功率为
电机的热输出功率的80%用于电机驱动,所以流经电动机的电流为,则
联立解得驱动电机的效率为,CD错误,B正确。故选B。
18.【答案】A
【详解】由题意得若将电扇视为“纯电阻”(仅发热,不转),则电流满足
但电扇正常工作时,大部分电能转化为机械能,只有小部分转化为线圈的焦耳热(内能)。根据能量守恒,输入功率由于,因此化简得故选A。
真题·实战演练
题号
19
20
21
答案
B
B
B
19.【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。
20.【答案】B
【详解】 从图像中读出两点坐标:
状态:Ua=0.6 V,则 ,
状态:,则 ,
故电阻变化量为2Ω,电功率变化量为0.68W。故选B。
21.【答案】B
【详解】A. 塑料棒带负电,则等效电流的方向与v方向相反,A错误;
B. 等效电流的大小,B正确;
C. 棒中几乎没有自由电子,磁通量不发生变化,不产生感应电动势,C错误;
D. 棒所受安培力的大小,D错误。
故选B。
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第28讲 电路的基本概念及规律
目录
模拟·基础演练 1
题型01 电流的理解与计算 1
题型02 电阻与电阻定律的应用 4
题型03 电功与电热、电功率与电热功率 7
重难·创新演练 11
真题·实战演练 13
模拟·基础演练
考查重点:电流的计算、电阻定律、欧姆定律、焦耳定律、电功和电功率
⏳题型01 电流的理解与计算
1.(2026·四川攀枝花·一模)量子隧穿效应在扫描隧道显微镜(STM)中有着关键应用,STM的核心是让极细的探针与被测样品表面接近,当二者距离很小时,电子会通过隧穿效应从样品表面跃迁到探针,形成隧穿电流。已知电子的电荷量,隧穿电流的平均值约为A,则单位时间内通过隧穿效应跃迁到探针的电子数约为( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】B
【详解】根据电流定义,有
可得时间内的电子数
可得单位时间内通过隧穿效应跃迁到探针的电子数约为
可得
故选B。
2.(25-26高三上·北京昌平·模拟检测)如图为一块手机电池背面的文字说明,下列说法正确的是( )
A.说明中的“mA·h”为能量单位
B.该电池充满电后所带电荷量为0.5C
C.该电池在工作时的电流为500mA
D.若该电池以10mA的电流工作,可连续工作50小时
【答案】D
【详解】AB.根据
可知“mA·h”为电量单位,该电池充满电后所带电荷量为,故AB错误;
C.由于不知道电池的工作时间,所以无法计算放电电流,故C错误;
D.若电池以10mA的电流工作,可用,故D正确。
故选D。
3.(25-26高三上·河北唐山·模拟检测)霍尔推进器的工作原理是通过产生高速离子流来产生推力。2021年,我国空间站核心舱首次使用了霍尔推进器,其工作原理可简化为电离后的氙离子在电场力作用下被高速喷出,霍尔推进器由于反冲获得推进动力。设某次核心舱进行姿态调整,开启霍尔推进器,电离后的氙离子从静止开始,经电压为的电场加速后高速喷出,产生大小为的推力。已知氙离子的比荷为,忽略离子间的相互作用力,不计离子受到的重力,则氙离子形成的等效电流为( )
A. B. C. D.
【答案】A【详解】在离子流中,设时间内有个质量为、电荷量为的离子被喷出,电场力对离子做功,有电流根据动量定理有可得故选A。
4.(25-26高三上·吉林·模拟检测)如图,同种材料做成的电阻丝粗细均匀,上有一点,其长度关系满足,现将段均匀拉伸,段不变,末端为点,且,然后将电阻丝、两端接入电路中,则下列说法正确的是( )
A.段横截面积是段的4倍
B.段电阻是段的4倍
C.段电压是段的一半
D.段自由电荷定向移动速率是段的2倍
【答案】D
【详解】A.段的长度变为原来的2倍,体积不变,则横截面积变为原来的一半,所以段的横截面积是段的2倍,故A错误;
B.段长度与段相等,横截面积是段的一半,由可得,段电阻是段的2倍,故B错误;
C.电流相等,电压之比等于电阻之比,则段电压是段电压的2倍,故C错误;
D.由
可知,段与段、、均相等,横截面积段是段的一半,则自由电荷定向移动的速率段是段的2倍,故D正确。
故选D。
5.(2026·北京石景山·一模)可以利用霍尔效应测量金属导体单位体积中自由电子数。如图所示,将长度为、宽度为、厚度为的金属导体板放在垂直于其表面的匀强磁场中,导体中通有从侧面1流向侧面3的电流时,在导体的下表面4和上表面2之间产生电势差,这种现象称为霍尔效应。已知匀强磁场的磁感应强度为,电子电荷量为。则该金属导体单位体积中自由电子数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】霍尔效应达到平衡时,电子所受洛伦兹力与电场力平衡
上下表面间距为导体宽度,电势差为,因此电场
代入平衡式得
根据电流的微观表达式,为单位体积自由电子数,电流横截面积
整理得
故选A。
⏳题型02 电阻与电阻定律的应用
6.(2026·福建·模拟预测)2025年12月,中国科学家制备的单层金属铋薄膜入选《物理世界》年度“十大科学突破”,其厚度仅为头发丝直径的二十万分之一。如图所示,一张长为L宽为b的单层铋薄膜,其厚度为d(约6.3),室温电导率为(其中),沿长度方向通入电流,则其电阻R的表达式可能为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】从电导率单位表达可知,电导率为电阻率的倒数,再根据电阻定律
可得电阻。
故选A。
7.(2025·河南南阳·模拟预测)如图所示,一块均匀的长方体样品,长、宽、厚分别为a、a、0.4a,当在C、D间加上电压U,通过样品的热功率为P,已知样品单位体积内有n个自由电子,电子的电荷量为e,下列说法正确的是( )
A.样品的电阻率为
B.若在A、B间加上电压U,则通过样品的热功率为
C.若在C、D间加上电压U,则自由电子定向移动的速度为
D.若在A、B间加上电压,从A到B的电流为I,则所加的电压为
【答案】B
【详解】A.通过样品的热功率
可得样品沿C、D方向的电阻为
根据电阻定律有
解得,故A错误;
B.样品沿A、B方向的电阻为
若在A、B间加上电压U,则通过样品的热功率为,故B正确;
C.若在C、D间加上电压U,通过样品的电流为
由电流的微观表达式
可得,故C错误;
D.若在A、B间加上电压,从A到B的电流为I,则所加的电压,故D错误。
故选B。
8.(2025·山东济南·三模)如图所示,两根材料相同的均匀导体柱和,长为,长为,将导体柱串联接入电路中时,测得和两段导体的电压之比为3∶2。关于和两段导体下列说法正确的是( )
A.横截面积之比为1∶3 B.电阻之比为3∶4
C.热功率之比为3∶4 D.自由电荷的定向移动速率之比为1∶3
【答案】A
【详解】B.串联电路中电流处处相等,由欧姆定律
可得电阻之比等于电压之比,即,故B错误。
A.电阻定律公式为
变形可得
两导体材料相同,
则有,故A正确。
C.串联电路电流相同,热功率
则,故C错误。
D.电流的微观表达式为
变形得
由于两导体材料相同,、相同,相同则,故D错误。
故选A。
9.(2025·河北·模拟预测)交流电存在趋肤效应。趋肤效应指的是,当交流电流经导体时,电流主要分布在导体的表层区域,这种现象导致导体的有效导电横截面积减少,进而使得电阻值上升。一些高压输电导线由6根相同的相互绝缘的子导线并联组合而成,这种设计的意图在于扩大导线的有效导电横截面积。假设趋肤深度保持恒定,并且远小于导线的半径,电流几乎完全在导线的最外层表面流动。若单根粗导线的横截面积与6根子导线横截面积之和相等,则相同长度粗导线的交流电阻是6根子导线交流电阻的( )
A.倍 B.倍 C.3倍 D.6倍
【答案】B
【详解】ABCD.导线总横截面积不变,设每根子导线半径为,粗导线的半径为,则
根据电阻定律,假设趋肤深度为,则代人数据可得
推出,B正确,ACD错误。故选B。
10.(25-26高三上·河北秦皇岛·模拟预测)某型号小灯泡的图像如图所示,图中虚线为图像在(0.3,1.0)位置的切线。下列说法中正确的是( )
A.小灯泡的电阻随着电流的增大而减小
B.当流过小灯泡的电流为0.3A时,小灯泡的电阻为
C.当流过小灯泡的电流为0.3A时,小灯泡的电阻为5.0Ω
D.当流过小灯泡的电流为0.3A时,小灯泡的功率小于0.3W
【答案】B
【详解】A.由图像可知随着流过小灯泡的电流增大,图像与原点连线的斜率逐渐增大,所以小灯泡的电阻逐渐增大,故A错误;
BC.由图像可知,当流过小灯泡的电流为0.3A时,小灯泡两端的电压为1.0V,所以此时小灯泡的电阻,故B正确,C错误;
D.当流过小灯泡的电流为0.3A时,小灯泡两端的电压为1.0V,此时小灯泡的功率,故D错误。故选B。
⏳题型03 电功与电热、电功率与电热功率
11.(25-26高三上·山东济宁·模拟预测)如图所示,在马蹄形磁铁内部(S极在上、N极在下)放置盛有导电液的玻璃皿,玻璃皿中央电极接电源负极,玻璃皿内贴着玻璃壁放置一圆环电极接电源正极。电源的电动势E(未知),内阻,电阻、,正负电极间导电液的等效电阻。闭合开关,液体转动稳定时理想电压表的示数为4.2V,理想电流表的示数为0.5A,下列说法不正确的是( )
A.液体按逆时针转动(俯视看)
B.1分钟内液体产生的热量是300J
C.电源的电动势
D.导电液两端电压U与流过其电流I的关系满足
【答案】C
【详解】A.通过液体的电流由玻璃皿边缘流向中心,玻璃皿所在处的磁场竖直向上,由左手定则可知,导电液体受到的磁场力沿逆时针方向,因此液体沿逆时针方向旋转(俯视看),故A说法正确,不符合题意;
B.根据欧姆定律,电阻两端的电压为
电阻两端的电压为
可解得电流
所以流过玻璃皿的电流为
1分钟内液体产生的热量为,故B说法正确,不符合题意;
C.根据欧姆定律,电源的电动势为,故C说法错误,符合题意;
D.导电液两端的电压与电阻两端的电压相等为3V,可得导电液两端电压U与流过其电流I的关系,故D说法正确,不符合题意。
故选C。
12.(2026·山西运城·二模)某品牌无人机悬停在空中时,无人机中用来提升重物的直流电动机两端电压为U,通过的电流为I,内部线圈电阻为r。当电动机稳定运转提升重物时,下列判断正确的是( )
A.电动机的总功率为
B.电动机的发热功率为UI
C.电动机对外做功的功率为
D.电动机对外做功的功率为
【答案】D
【详解】A.电动机总功率为输入的电功率,即,故A错误;
B.电动机发热功率遵循焦耳定律,即,故B错误;
CD.电动机对外做功的机械功率等于总功率减去发热损耗功率,即,故C错误,D正确。
故选D。
13.(2026·云南·模拟预测)2025年我国新能源汽车产销突破1600万辆,连续11年稳居全球首位。某新能源汽车蓄电池供电简化电路图如图所示,电源电动势E=12V、内阻r=2Ω,车灯电阻RL=2Ω,定值电阻R0=4Ω,电动机的额定电压UM=4V、线圈电阻rM=1Ω,电流表为理想电表。闭合开关S后,电动机正常工作,下列说法正确的是( )
A.通过电动机的电流为1A B.电动机的机械效率为62.5%
C.电源的输出功率为18W D.若电动机被卡住,电流表读数为1.5A
【答案】A
【详解】A.根据闭合电路欧姆定律可得
代入数据解得I=2A
通过R0的电流为
所以通过电动机的电流为,故A正确;
B.电动机的输出功率为
电动机的机械效率为,故B错误;
C.电源的输出功率为,故C错误;
D.若电动机被卡住,电动机相当于一个纯电阻,并联部分电阻为,根据闭合电路欧姆定律,电路中的电流为
解得I=2.5A,故D错误。
故选A。
14.(2026·四川雅安·一模)截止2025年9月,我国新能源汽车累计销售突破4000万辆,产销量连续10年保持全球第一,为全球减碳目标作出中国贡献。某新能源汽车由电池向电动机M供电,模拟电路如图所示,电源电动势E=15V,内阻r=3Ω,定值电阻R0=1Ω,电动机的线圈电阻r'=1Ω。当电动机所牵引的负载运动状态不同时,理想电流表读数不同。下列判断正确的是( )
A.若电动机被卡住,电流表读数为3.75A
B.电流表读数为1.5A时,电动机输出功率最大
C.电流表读数为1.5A时,电源输出功率最大
D.当电动机输出功率最大时,其效率为50%
【答案】B
【详解】A.若电动机被卡住,电动机相当于一个纯电阻,根据闭合电路欧姆定律,电路中的电流为
解得,A错误;
B.电动机的输出功率
电动机消耗的电功率,电动机内电阻消耗的热功率
解得
根据二次函数求极值的知识,当时,电动机的输出功率有最大值,B正确;
C.电源的输出功率,同理,当时,电源输出功率最大,C错误;
D.当电动机输出功率最大时,由B的分析可知,电路中的电流 I = 1.5A
此时,
电动机的效率
解得,D错误。
故选B。
15.(2026·吉林白山·一模)如图所示的电路中,电源的电动势为E、内阻为r=2Ω,阻值固定的小灯泡L的额定电压为4V、额定功率为2W。单刀双掷开关接1,当电阻箱的阻值调为R=2Ω时小灯泡L正常发光;单刀双掷开关接2时,电动机M正常工作,小灯泡L正常发光。此时电动机的输出功率与电动机消耗的电功率之比为3:4,电阻箱的电阻值足够大。则下列说法正确的是( )
A.电源的电动势E=8V
B.单刀双掷开关接1时,调节电阻箱,电阻箱消耗的最大功率为0.9W
C.电动机的额定功率为2.5 W
D.电动机的内阻为1Ω
【答案】B
【详解】A.开关S接1时,当电阻箱调到R=2Ω时,小灯泡L正常发光,
则电路中电流为
根据闭合电路欧姆定律有
代入数据解得电源的电动势为E=6V ,故A错误;
B.灯泡正常发光时
故电阻为
单刀双掷开关接1时,将灯泡电阻等效为电源内阻的一部分,故当电阻箱的电阻
其消耗的最大功率为,故B正确;
CD.开关S接2时,电路中电流仍为0.5A,根据闭合电路欧姆定律有
代入数据解得电动机的工作电压
电动机的输入功率
电动机消耗的电功率
此时电动机的输出功率
又
解得电动机的内阻为
故CD错误。
故选B。
重难·创新演练
设题创新:结合直流短路融冰考查纯电阻的功率和焦耳定律(T16)。结合人形机器人(T17);的关系图像(T18)考查非纯电阻电路的功率和焦耳定律。
16.(2026·山东菏泽·一模)某山区高压输电线路易发生覆冰灾害,电力工人采用“直流短路融冰”技术进行除冰。将被覆冰的线路从电网断开后,在两端将多根输电线用专用短接线两两串联,再接入可调直流电源,构成闭合回路,利用焦耳热使冰层脱落。已知该线路共有六条输电线,融冰过程中输入直流电,消耗,不计电源内阻、短接线电阻和连接处电阻,则( )
A.直流电源输出功率为
B.单根导线电阻为
C.融冰电流大小为
D.若融冰电流加倍,相同时间内产生的焦耳热变为原来的2倍
【答案】B
【详解】A.根据,可得,A错误;
B.设每根导线电阻为,电路的总电阻为根据,可得,B正确;
C.根据,可得,C错误;
D.根据可知,若电流加倍,时间t不变,电阻R不变时,产生的焦耳热变为原来的4倍,D错误。故选B。
17.(2026·浙江杭州·二模)如图所示,在一场人形机器人跑步大赛中,某型号机器人在平直路面上以速度v匀速跑步,此时电池工作电压为U,输出电流为I,已知输出功率的80%用于电机驱动,驱动电机的输出能量转化为机器人跑步的机械能的效率为η,机器人跑步时受到的阻力为f,则( )
A.驱动电机的输出功率为0.8UI
B.驱动电机线圈的电阻为
C.驱动电机的效率为
D.机器人克服阻力做功的功率为0.8ηUI
【答案】B
【详解】A.由题意得,驱动电机的输入功率为,A错误;
BCD.机器人克服阻力做功的功率为,驱动电机的输出功率为,所以驱动电机热功率为
电机的热输出功率的80%用于电机驱动,所以流经电动机的电流为,则
联立解得驱动电机的效率为,CD错误,B正确。
故选B。
18.(25-26高三上·江西·模拟预测)电压加在电脑里的散热变速电风扇上,其的关系图像如图。已知电扇线圈电阻为为曲线的峰值,此波形峰值是有效值的倍,电扇正常工作。设此电扇的额定电压用表示,通过调速后的电扇电流的有效值用表示,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由题意得
若将电扇视为“纯电阻”(仅发热,不转),则电流满足
但电扇正常工作时,大部分电能转化为机械能,只有小部分转化为线圈的焦耳热(内能)。根据能量守恒,输入功率
由于,因此
化简得
故选A。
真题·实战演练
高频考点:电流的计算、电阻定律、伏安特性曲线。
19.(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。
20.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时,得到的图像如图所示。从图中状态到状态,小灯泡电阻的变化量和电功率的变化量分别为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【详解】 从图像中读出两点坐标:
状态:Ua=0.6 V,
则 ,
状态:,
则 ,
故电阻变化量为2Ω,电功率变化量为0.68W。
故选B。
21.(2026·浙江·高考真题)如图所示,一根带负电的塑料棒,长为l、横截面积为S、均匀分布有N个电子(电子电荷量为)。让棒垂直于匀强磁场B,以速度v沿轴向做匀速运动。下列说法正确的是( )
A.等效电流的方向与v方向相同 B.等效电流的大小
C.棒产生的感应电动势 D.棒所受安培力的大小
【答案】B
【详解】A. 塑料棒带负电,则等效电流的方向与v方向相反,A错误;
B. 等效电流的大小,B正确;
C. 棒中几乎没有自由电子,磁通量不发生变化,不产生感应电动势,C错误;
D. 棒所受安培力的大小,D错误。
故选B。
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第28讲 电路的基本概念及规律
目录
模拟·基础演练 1
题型01 电流的理解与计算 1
题型02 电阻与电阻定律的应用 2
题型03 电功与电热、电功率与电热功率 4
重难·创新演练 6
真题·实战演练 7
模拟·基础演练
考查重点:电流的计算、电阻定律、欧姆定律、焦耳定律、电功和电功率
⏳题型01 电流的理解与计算
1.(2026·四川攀枝花·一模)量子隧穿效应在扫描隧道显微镜(STM)中有着关键应用,STM的核心是让极细的探针与被测样品表面接近,当二者距离很小时,电子会通过隧穿效应从样品表面跃迁到探针,形成隧穿电流。已知电子的电荷量,隧穿电流的平均值约为A,则单位时间内通过隧穿效应跃迁到探针的电子数约为( )
A.个 B.个 C.个 D.个
2.(25-26高三上·北京昌平·模拟检测)如图为一块手机电池背面的文字说明,下列说法正确的是( )
A.说明中的“mA·h”为能量单位
B.该电池充满电后所带电荷量为0.5C
C.该电池在工作时的电流为500mA
D.若该电池以10mA的电流工作,可连续工作50小时
3.(25-26高三上·河北唐山·模拟检测)霍尔推进器的工作原理是通过产生高速离子流来产生推力。2021年,我国空间站核心舱首次使用了霍尔推进器,其工作原理可简化为电离后的氙离子在电场力作用下被高速喷出,霍尔推进器由于反冲获得推进动力。设某次核心舱进行姿态调整,开启霍尔推进器,电离后的氙离子从静止开始,经电压为的电场加速后高速喷出,产生大小为的推力。已知氙离子的比荷为,忽略离子间的相互作用力,不计离子受到的重力,则氙离子形成的等效电流为( )
A. B. C. D.
4.(25-26高三上·吉林·模拟检测)如图,同种材料做成的电阻丝粗细均匀,上有一点,其长度关系满足,现将段均匀拉伸,段不变,末端为点,且,然后将电阻丝、两端接入电路中,则下列说法正确的是( )
A.段横截面积是段的4倍
B.段电阻是段的4倍
C.段电压是段的一半
D.段自由电荷定向移动速率是段的2倍
5.(2026·北京石景山·一模)可以利用霍尔效应测量金属导体单位体积中自由电子数。如图所示,将长度为、宽度为、厚度为的金属导体板放在垂直于其表面的匀强磁场中,导体中通有从侧面1流向侧面3的电流时,在导体的下表面4和上表面2之间产生电势差,这种现象称为霍尔效应。已知匀强磁场的磁感应强度为,电子电荷量为。则该金属导体单位体积中自由电子数为( )
A. B. C. D.
⏳题型02 电阻与电阻定律的应用
6.(2026·福建·模拟预测)2025年12月,中国科学家制备的单层金属铋薄膜入选《物理世界》年度“十大科学突破”,其厚度仅为头发丝直径的二十万分之一。如图所示,一张长为L宽为b的单层铋薄膜,其厚度为d(约6.3),室温电导率为(其中),沿长度方向通入电流,则其电阻R的表达式可能为( )
A. B. C. D.
7.(2025·河南南阳·模拟预测)如图所示,一块均匀的长方体样品,长、宽、厚分别为a、a、0.4a,当在C、D间加上电压U,通过样品的热功率为P,已知样品单位体积内有n个自由电子,电子的电荷量为e,下列说法正确的是( )
A.样品的电阻率为
B.若在A、B间加上电压U,则通过样品的热功率为
C.若在C、D间加上电压U,则自由电子定向移动的速度为
D.若在A、B间加上电压,从A到B的电流为I,则所加的电压为
8.(2025·山东济南·三模)如图所示,两根材料相同的均匀导体柱和,长为,长为,将导体柱串联接入电路中时,测得和两段导体的电压之比为3∶2。关于和两段导体下列说法正确的是( )
A.横截面积之比为1∶3 B.电阻之比为3∶4
C.热功率之比为3∶4 D.自由电荷的定向移动速率之比为1∶3
9.(2025·河北·模拟预测)交流电存在趋肤效应。趋肤效应指的是,当交流电流经导体时,电流主要分布在导体的表层区域,这种现象导致导体的有效导电横截面积减少,进而使得电阻值上升。一些高压输电导线由6根相同的相互绝缘的子导线并联组合而成,这种设计的意图在于扩大导线的有效导电横截面积。假设趋肤深度保持恒定,并且远小于导线的半径,电流几乎完全在导线的最外层表面流动。若单根粗导线的横截面积与6根子导线横截面积之和相等,则相同长度粗导线的交流电阻是6根子导线交流电阻的( )
A.倍 B.倍 C.3倍 D.6倍
10.(25-26高三上·河北秦皇岛·模拟预测)某型号小灯泡的图像如图所示,图中虚线为图像在(0.3,1.0)位置的切线。下列说法中正确的是( )
A.小灯泡的电阻随着电流的增大而减小
B.当流过小灯泡的电流为0.3A时,小灯泡的电阻为
C.当流过小灯泡的电流为0.3A时,小灯泡的电阻为5.0Ω
D.当流过小灯泡的电流为0.3A时,小灯泡的功率小于0.3W
⏳题型03 电功与电热、电功率与电热功率
11.(25-26高三上·山东济宁·模拟预测)如图所示,在马蹄形磁铁内部(S极在上、N极在下)放置盛有导电液的玻璃皿,玻璃皿中央电极接电源负极,玻璃皿内贴着玻璃壁放置一圆环电极接电源正极。电源的电动势E(未知),内阻,电阻、,正负电极间导电液的等效电阻。闭合开关,液体转动稳定时理想电压表的示数为4.2V,理想电流表的示数为0.5A,下列说法不正确的是( )
A.液体按逆时针转动(俯视看)
B.1分钟内液体产生的热量是300J
C.电源的电动势
D.导电液两端电压U与流过其电流I的关系满足
12.(2026·山西运城·二模)某品牌无人机悬停在空中时,无人机中用来提升重物的直流电动机两端电压为U,通过的电流为I,内部线圈电阻为r。当电动机稳定运转提升重物时,下列判断正确的是( )
A.电动机的总功率为
B.电动机的发热功率为UI
C.电动机对外做功的功率为
D.电动机对外做功的功率为
13.(2026·云南·模拟预测)2025年我国新能源汽车产销突破1600万辆,连续11年稳居全球首位。某新能源汽车蓄电池供电简化电路图如图所示,电源电动势E=12V、内阻r=2Ω,车灯电阻RL=2Ω,定值电阻R0=4Ω,电动机的额定电压UM=4V、线圈电阻rM=1Ω,电流表为理想电表。闭合开关S后,电动机正常工作,下列说法正确的是( )
A.通过电动机的电流为1A B.电动机的机械效率为62.5%
C.电源的输出功率为18W D.若电动机被卡住,电流表读数为1.5A
14.(2026·四川雅安·一模)截止2025年9月,我国新能源汽车累计销售突破4000万辆,产销量连续10年保持全球第一,为全球减碳目标作出中国贡献。某新能源汽车由电池向电动机M供电,模拟电路如图所示,电源电动势E=15V,内阻r=3Ω,定值电阻R0=1Ω,电动机的线圈电阻r'=1Ω。当电动机所牵引的负载运动状态不同时,理想电流表读数不同。下列判断正确的是( )
A.若电动机被卡住,电流表读数为3.75A
B.电流表读数为1.5A时,电动机输出功率最大
C.电流表读数为1.5A时,电源输出功率最大
D.当电动机输出功率最大时,其效率为50%
15.(2026·吉林白山·一模)如图所示的电路中,电源的电动势为E、内阻为r=2Ω,阻值固定的小灯泡L的额定电压为4V、额定功率为2W。单刀双掷开关接1,当电阻箱的阻值调为R=2Ω时小灯泡L正常发光;单刀双掷开关接2时,电动机M正常工作,小灯泡L正常发光。此时电动机的输出功率与电动机消耗的电功率之比为3:4,电阻箱的电阻值足够大。则下列说法正确的是( )
A.电源的电动势E=8V
B.单刀双掷开关接1时,调节电阻箱,电阻箱消耗的最大功率为0.9W
C.电动机的额定功率为2.5 W
D.电动机的内阻为1Ω
重难·创新演练
设题创新:结合直流短路融冰考查纯电阻的功率和焦耳定律(T16)。结合人形机器人(T17);的关系图像(T18)考查非纯电阻电路的功率和焦耳定律。
16.(2026·山东菏泽·一模)某山区高压输电线路易发生覆冰灾害,电力工人采用“直流短路融冰”技术进行除冰。将被覆冰的线路从电网断开后,在两端将多根输电线用专用短接线两两串联,再接入可调直流电源,构成闭合回路,利用焦耳热使冰层脱落。已知该线路共有六条输电线,融冰过程中输入直流电,消耗,不计电源内阻、短接线电阻和连接处电阻,则( )
A.直流电源输出功率为
B.单根导线电阻为
C.融冰电流大小为
D.若融冰电流加倍,相同时间内产生的焦耳热变为原来的2倍
17.(2026·浙江杭州·二模)如图所示,在一场人形机器人跑步大赛中,某型号机器人在平直路面上以速度v匀速跑步,此时电池工作电压为U,输出电流为I,已知输出功率的80%用于电机驱动,驱动电机的输出能量转化为机器人跑步的机械能的效率为η,机器人跑步时受到的阻力为f,则( )
A.驱动电机的输出功率为0.8UI
B.驱动电机线圈的电阻为
C.驱动电机的效率为
D.机器人克服阻力做功的功率为0.8ηUI
18.(25-26高三上·江西·模拟预测)电压加在电脑里的散热变速电风扇上,其的关系图像如图。已知电扇线圈电阻为为曲线的峰值,此波形峰值是有效值的倍,电扇正常工作。设此电扇的额定电压用表示,通过调速后的电扇电流的有效值用表示,则( )
A. B.
C. D.
真题·实战演练
高频考点:电流的计算、电阻定律、伏安特性曲线。
19.(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.
20.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时,得到的图像如图所示。从图中状态到状态,小灯泡电阻的变化量和电功率的变化量分别为( )
A., B.,
C., D.,
21.(2026·浙江·高考真题)如图所示,一根带负电的塑料棒,长为l、横截面积为S、均匀分布有N个电子(电子电荷量为)。让棒垂直于匀强磁场B,以速度v沿轴向做匀速运动。下列说法正确的是( )
A.等效电流的方向与v方向相同 B.等效电流的大小
C.棒产生的感应电动势 D.棒所受安培力的大小
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