第9章 第1课时 电路的基本概念和规律 演练知能提升(教用Word)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·物理

**基本信息** 聚焦恒定电流核心概念与实验技能，以"概念辨析-公式应用-实验设计"为主线，系统覆盖电流微观模型、电阻定律、电路分析及电表改装，突出科学推理与模型建构能力培养。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |电流与电阻|1-4题|微观电流公式推导（I=NqSv）、电阻定律（R=ρL/S）应用|从电荷定向移动建立电流概念→电阻定律推导→电阻率测量实验| |电路分析|5-8题|串并联电路规律、功率计算（P=I²R）、伏安特性曲线分析|欧姆定律拓展→电路动态分析→非线性元件电阻变化规律| |实验应用|9-12题|电表改装原理（串并联电阻计算）、误差分析|表头原理→量程扩展方法→校准实验设计|

1．通过某段圆柱形导体的电流大小为I，该导体中单位长度的自由电荷数为N，每个自由电荷带电量均为q，则导体中自由电荷定向移动速度v的大小为(　　) A. B． C. D． 解析：选A。在时间t内通过导体横截面的自由电荷总电量Q＝Nvtq，电流的定义式I＝，联立解得v＝。 2.心脏骤停最有效的抢救方式是尽早通过AED自动除颤仪给予及时治疗。如图所示，某型号AED模拟治疗仪器内有一电容为15 μF的电容器，某次使用过程中，该电容器在10 s内充电至5 000 V电压，之后在3 ms时间内完成放电，则(　　) A.电容器充电后所带的电荷量为75 C B.电容器充电过程中电容一直增大 C.电容器放电过程中放电电流一直增大 D.电容器放电过程中平均电流为25 A 解析：选D。电容器充电后所带的电荷量Q＝CU＝15×10－6×5 000 C＝0.075 C，A错误；电容器的电容由电容器本身的性质决定，与电容器是否带电无关，故电容器充电过程中电容保持不变，B错误；电容器放电过程中，放电电流逐渐减小，C错误；电容器放电过程中的平均电流＝＝ A＝25 A，D正确。 3.如图所示，一根均匀带负电的长直橡胶棒沿水平方向向右做速度为v的匀速直线运动。若棒的横截面积为S，单位长度所带的电荷量为－q(q >0)，由于棒的运动而形成的等效电流的大小和方向分别是(　　) A.qv，向左 B．qvS，向左 C.qv，向右 D．qvS，向右 解析：选A。电荷的定向移动形成电流，正电荷定向移动的方向即为电流的方向，故均匀带负电的长直橡胶棒沿水平方向向右做速度大小为v的匀速直线运动，形成等效电流，电流的方向与v反向，故电流方向向左。设橡胶棒的长度为l，电流的定义式I＝，根据题意有Q＝lq，l＝vt，解得I＝qv。 4．如图所示，一块均匀的长方体样品，长为a，宽为b，厚为c。电流沿AB方向时测得样品的电阻为R，则(　　) A.样品的电阻率ρ＝ B.样品的电阻率ρ＝ C.若电流沿CD方向，样品的电阻R′＝R D.若电流沿CD方向，样品的电阻R′＝R 解析：选C。根据R＝ρ，得ρ＝，故电流沿AB方向时有ρ＝，A、B错误；若电流沿CD方向，样品的电阻R′＝ρ＝R，C正确，D错误。 5．在如图所示的电路中，有四个完全相同的小灯泡，不考虑电阻随温度的变化，则最亮的灯泡是(　　) A.灯泡1 B．灯泡2 C.灯泡3 D．灯泡4 解析：选A。最亮的灯泡是实际电功率最大的，即通过的电流最大的，根据串、并联电路规律可知，灯泡1在干路上，电流最大，所以最亮的灯泡是灯泡1，故A正确，B、C、D错误。 6．如图所示，有一段长为1 m，电阻为15 Ω的金属丝，两端连接成一闭合圆环，在圆环上取M、N两点与外电路相连，已知M、N间的短圆弧长20 cm，沿AM流入圆环的电流为0.5 A，则(　　) A.M、N间的短圆弧金属丝的电阻值为12 Ω B.闭合圆环在M、N间的电阻值为2.8 Ω C.闭合圆环在M、N间的电阻值为15 Ω D.通过M、N间的短圆弧金属丝的电流为0.4 A 解析：选D。根据电阻定律，导体的电阻与长度成正比，故短弧的电阻R1＝0.2×15 Ω＝3 Ω，长弧的电阻R2＝0.8×15 Ω＝12 Ω，闭合圆环在M、N间的电阻值为短弧和长弧并联的电阻，即RMN＝＝ Ω＝2.4 Ω，故A、B、C错误；通过M、N间的短圆弧金属丝的电流与通过M、N间的长圆弧金属丝的电流之比等于其电阻的反比，即＝＝＝，总电流为0.5 A，故通过M、N间的短圆弧金属丝的电流为I总＝0.4 A，故D正确。 7．(2026·江苏如皋市适应)如图所示，电阻R1、R2串联，R1＝2R2，流过恒定的电流，则(　　) A.R1、R2的电压之比为1∶1 B.R1、R2的电功率之比为1∶2 C.通过R1、R2横截面的电荷量之比为1∶1 D.相等时间内R1、R2产生的焦耳热之比为1∶2　 解析：选C。串联电路电流处处相等，根据U＝IR，则R1、R2的电压之比＝＝＝＝，故A错误；根据电功率P＝I2R，由于电流相等，故电功率之比与电阻成正比，即R1、R2电功率之比为2∶1，故B错误；根据q＝It可知，由于电流、时间均相等，则通过R1、R2横截面的电荷量之比为1∶1，故C正确；根据焦耳热Q＝I2Rt，由于电流相等，故相等时间内R1、R2产生的焦耳热之比等于电阻之比，即相等时间内R1、R2产生的焦耳热之比为2∶1，故D错误。 8．导体的伏安特性曲线是研究导体电流和电压关系的重要工具。一灯泡的伏安特性曲线如图中的AB(曲线)所示，AC为图线在A点的切线，C点的坐标为(1，0)。下列说法正确的是(　　) A.该灯泡是线性元件 B.当灯泡两端的电压升高时，灯泡的电阻减小 C.当灯泡两端的电压为2 V时，灯泡的电阻为1 Ω D.在灯泡两端的电压由2 V变化到4 V的过程中，灯泡的电阻改变了1 Ω 解析：选C。灯泡的伏安特性曲线不是直线，原因是灯泡的电阻率随着温度增大发生了变化，该灯泡是非线性元件，故A错误；由灯泡的伏安特性曲线可知，图像上每一个点与坐标原点连线斜率k＝，则灯泡两端的电压升高时，灯泡的电阻增大，故B错误；当灯泡两端的电压为2 V时，由题图可知通过灯泡的电流为2 A，由欧姆定律可得灯泡电阻R＝＝ Ω＝1 Ω ，故C正确；当电压为4 V时，电阻为 Ω ，则在灯泡两端的电压由2 V变化到4 V的过程中，灯泡的电阻改变了 Ω，故D错误。 9．(2026·广东清远市联考)如图所示为双量程电压表的内部结构，其中表头内阻Rg＝1 000 Ω，满偏电流Ig＝1 mA。连接ab时电压表的量程为2 V，连接ac时电压表的量程为10 V，现在调整R1、R2的连接方式，则电压表最大量程可达到(　　) A.12 V B．17 V C.18 V D．20 V 解析：选B。 由题意可知Ig(Rg＋R1)＝2 V，Ig(Rg＋R1＋R2)＝10 V，解得R1＝1 000 Ω，R2＝8 000 Ω，当如图所示连接时，电压表最大量程U＝IgRg＋(Ig＋)R2＝17 V。 10．(多选)某一导体的伏安特性曲线如图中的AB段(曲线)所示，关于导体的电阻，下列说法正确的是(　　) A.A点对应的导体的电阻为120 Ω B.在AB段，导体的电阻变化了20 Ω C.B点对应的导体的电阻为8 Ω D.在AB段，导体的电阻随电压的增大而增大 解析：选BD。根据部分电路欧姆定律可知，A点对应的导体的电阻为RA＝＝60 Ω，B点对应的导体的电阻为RB＝＝80 Ω，在AB段，导体的电阻变化了ΔR＝RB－RA＝20 Ω，故A、C错误，B正确；在AB段上，图线上的点与坐标原点连线的斜率变小，则导体的电阻随电压的增大而增大，D正确。 11．某同学将一量程为0～30 mA、内阻为50 Ω的毫安表改装成量程为0～0.6 A的电流表并进行校准。经计算后将一阻值为R1的电阻与该毫安表进行连接改装，然后选用合适的电源E、滑动变阻器R2、开关S和标准电流表对改装后的电流表进行校准，设计电路如图所示。 (1)完成电路图中虚线框内的电路连接。 (2)开关S闭合前，R2的滑片应移动到______(选填“a”或“b”)端。 (3)闭合开关S，调节R2的滑片位置，当标准电流表的示数为0.40 A时，毫安表的示数为25.0 mA。产生此误差的原因是R1__________(选填“偏小”或“偏大”)。 (4)要达到实验的预期目的，只需要将阻值为R1的电阻换为一个阻值为kR1的电阻即可，其中k＝________。 解析：(1)要将表头改装成电流表，需要表头与定值电阻并联，所以虚线框内的电路图如图所示。 (2)滑动变阻器作分压使用时，在闭合开关S之前，为了安全，分出的电压应从0开始，则R2的滑片应移动到a端。 (3)闭合开关S，调节R2的滑片位置，当标准电流表的示数为0.40 A时，毫安表的示数为25.0 mA，说明流过表头的电流偏大，电阻R1上的电流偏小，产生此误差的原因是电阻R1偏大。 (4)设毫安表内阻为Rg，由并联电路的特点得＝，＝ ，解得k＝。 答案：(1)图见解析　(2)a　(3)偏大　(4) 12．某物理兴趣小组欲将电流表A1改装成量程为0～3 V的电压表。 (1)小组同学先测量电流表A1的内阻，提供的实验器材有： A.电流表A1(量程为0～1 mA，内阻约为90 Ω) B.电流表A2(量程为0～1.5 mA，内阻约为400 Ω) C.定值电阻(阻值为200 Ω) D.定值电阻(阻值为20 Ω) E.滑动变阻器R(阻值为0～10 Ω) F.一节新的干电池E G.开关S及导线若干。 ①图中的电阻R0应选用____________(选填“C”或“D”)； ②请画出实验电路的原理图； ③正确连接线路后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，获得多组A1的示数I1和A2的示数I2，测得电流表A1的内阻为100 Ω。 (2)给电流表A1串联一个阻值为________kΩ(结果保留2位有效数字)的定值电阻，可将电流表A1改装成量程为0～3 V的电压表V。 (3)用标准电压表V0与电压表V并联进行校准。当V0的示数为1.4 V时，电流表A1的指针恰好半偏，则电压表V的实际量程为________V。 解析：(1)①当电流表A1、A2满偏时，电流表A1并联的电阻约为R0′＝＝ Ω＝180 Ω，故题图中的电阻R0应选用C。 ②滑动变阻器阻值较小，需采用分压式接法，电流表A1与定值电阻R0并联可求出电流表A1两端的电压，电流表A2测量通过电流表A1与定值电阻R0的总电流，故实验电路的原理图如图所示。 (2)根据电压表改装原理U＝IA1(Rg＋R)，给电流表A1串联一个阻值R＝2.9 kΩ的电阻。 (3)根据RV＝＝，电压表V的实际量程为0～2.8 V。 答案：(1)①C　②电路图见解析　(2)2.9 (3)0～2.8 学科网（北京）股份有限公司 $