内容正文:
第38讲 电路的基本概念和规律
目 录
【题型演练】 1
题型01 电流的理解及计算 1
题型02 利用电流的“柱体微元模型”计算 3
题型03 电阻定律 5
题型04 欧姆定律 7
题型05 伏安特性曲线 10
题型06 串、并联电路 13
题型07 电表的改装 16
题型08 电能 电功和电功率的计算 19
【课时精练】 22
【真题回顾】 25
【题型演练】
题型01 电流的理解及计算
1.(2026·四川·模拟预测)下列物理量既是矢量,且其单位又是国际单位制中的基本单位的是( )
A.电流() B.力() C.动量() D.位移()
【答案】D
【详解】A.电流是标量,其单位是国际单位制中的基本单位,故A错误;
B.力是矢量,其单位不是国际单位制中的基本单位,故B错误;
C.动量是矢量,其单位是导出单位,不是国际单位制中的基本单位,故C错误;
D.位移是矢量,其单位是国际单位制中的基本单位,故D正确。
故选D。
2.2023年诺贝尔物理学奖颁给了三位研究阿秒激光的科学家,“阿秒(as)”是时间单位,。若电子绕氢原子核运动的周期为160as,则电子运动形成的等效电流为( )
A.1.5mA B.0.15mA C.1mA D.0.1mA
【答案】C
【详解】电子运动形成的等效电流为
故选C。
3.如图为酒店常用的一种送餐服务机器人,为机器人供电的锂电池容量为,正常工作时的电流为3A。根据上述信息,下列说法正确的是( )
A.30A·h的A·h是能量单位
B.充满电后机器人最长连续工作时间为30h
C.充满电后机器人最长连续工作时间为10h
D.电池充满电后总电荷量为30C
【答案】C
【详解】A.的A是电流单位,h是时间单位,是电荷量单位,故A错误;
BC.充满电后机器人最长连续工作时间为,故C正确,B错误。
D.电池充满电后总电荷量为,故D错误。
故选C。
4.如图为某手机电池背面印有一些符号,下列说法正确的是( )
A.“毫安时”(mA·h)是电能的单位
B.该电池充满电可提供的电能为7.2J
C.该电池放电时能输出的总电荷量为7200C
D.若该手机的待机电流为10mA,则最多可待机100小时
【答案】C
【详解】A.根据,毫安时()是电流×时间,是电荷量的单位,不是电能单位,A错误;
B.充满电的总电能,电荷量 因此 ,B错误;
C.由上述计算,该电池放电可输出的总电荷量 ,C正确;
D.待机时间 ,D错误。
故选 C。
5.某新能源汽车采用的第二代刀片电池从最大电荷量的充到仅需,若这一阶段充电电流的平均值约为,则该电池能存储的最大电荷量约为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据电流的定义式
可得充电过程中充入的电荷量
充电时间,平均电流,代入得
由题意,充入的电荷量为最大电荷量的,即,因此最大电荷量
故选B。
题型02 利用电流的“柱体微元模型”计算
6.两根长度相等材质相同的均匀铜棒a、b,按如图所示的方式连接在电路中,横截面积之比为。当电路通入电流时,下列说法正确的是( )
A.通过铜棒a和铜棒b的电流之比为
B.铜棒a和铜棒b两端电压之比为
C.铜棒a和铜棒b内电场强度之比为
D.铜棒a和铜棒b内自由电子定向移动的平均速率之比为
【答案】D
【详解】A.铜棒a、b是串联关系,电流相等,之比为,故A错误;
B.根据电阻定律,当电阻率和长度一定时,电阻跟横截面积成反比,所以铜棒a、b电阻之比为,串联电路电压与电阻成正比,所以电压之比为,故B错误;
C.铜棒内电场强度,跟电压成正比,电压之比也为,故C错误;
D.根据电流微观表达式,
材质相同,单位体积自由电子数n相同,定向移动速率v与横截面积S成反比,速率之比为,故D正确。
故选D。
7.如图所示,一根长度为L,横截面积为S的金属导体棒,且该金属材料的电阻率为。金属导体棒内单位长度自由电子数为n,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,自由电子定向运动的平均速率为v。则金属棒内的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】根据电流的微观定义式有
根据电阻的定义式有
根据欧姆定律有
则金属棒内的电场强度大小
解得
故选D。
8.一段长为L、粗细均匀的金属导体接在稳定的电路中,测得导体两端的电压为U,已知导体的电阻率为,单位长度内自由电子的个数为n,电子的电量为e,金属导体的横截面积为S,则导体中自由电子定向移动的速率等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据电流的微观表达式,电流等于单位体积内自由电子个数乘以电子电量乘以横截面积S乘以电子定向移动速率,即
由题意可知,单位体积内自由电子个数
由欧姆定律
其中电阻
联立,解得
故选B。
9.如图所示为长为a、宽为b、高为c的金属导体,该导体的电阻率为。当只在A、B两点间加上大小为的电压时,导体内电流为、自由电子定向移动的平均速率记为;当只在C、D两点间加上大小为的电压时,导体内电流为、自由电子做定向移动的平均速率为。则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】在AB两点间施加电压时,导体的电阻
此时通过导体的电流为
导体内自由电子做定向移动的平均速率
同理可得,
因此,
故选A。
10.一直径为的金属丝通有电流为的恒定电流,已知金属中单位体积内自由电子的个数为,自由电子所带电荷量为,则自由电子在金属丝内定向移动的速率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】金属丝的横截面积为
则在时间内通过该横截面的电荷量为
则金属丝内的电流为
联立可得
故选A。
题型03 电阻定律
11.如图,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,则样品的电阻率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据电阻公式
可得样品的电阻率为
故选A。
12.给定一段粗细均匀的导体AB,横截面积为S、长为L。单位体积内有n个自由电子,每个电子的电荷量为e, 在导体AB两端加某一电压时,自由电子定向移动的平均速率为v。经典物理学认为,金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞。自由电子与金属离子碰撞的平均结果表现为导体给自由电子以连续的阻力,使自由电子的定向移动近似为匀速运动。设阻力的大小与自由电子定向移动速率成正比,即f=kv,k是阻力系数。则导体的电阻率可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】导体中自由电子定向移动时,所受电场力与阻力平衡,即
电场强度
代入得
电流微观表达式为
结合欧姆定律和电阻公式
联立得
将代入,约简后得。
故选B。
13.(2025·湖南娄底·模拟预测)将一根电阻丝接在某输出电压恒定的电源两端,电流做功的功率为P。若将金属丝均匀拉长为原来的3倍后再接入原来的电路中,则它的功率为( )
A.9P B. C.3P D.
【答案】B
【详解】电阻丝拉长后,材料不变,均匀地拉长为原来的3倍,可知其横截面积变为原来的三分之一倍,根据电阻定律,可知其阻值变为原来的9倍,根据可知,电源电压不变时,功率变为原来的。
故选B。
14.(2025·湖南郴州·模拟预测)两种相同材料制成的均匀圆柱形导体A、B,它们横截面积相同,A与B导体长度之比为1:2,则A、B导体的电阻之比为( )
A.4∶1 B.2∶1 C.1∶4 D.1:2
【答案】D
【详解】根据电阻定律,由于材料相同,电阻率相同,横截面积相同则A、B导体的电阻之比为
故选D。
15.(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。
题型04 欧姆定律
16.两根材料相同的均匀导线A和B,其长度分别为L和,串联在电路中时,其电势的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.A和B导线两端的电压之比为
B.A和B导线中的电流之比为
C.A和B导线的横截面积之比为
D.A和B导线电阻值之比为
【答案】C
【详解】A.由电势变化图可知,A导线两端电压,B导线两端电压,因此电压之比,故A错误;
B.串联电路中电流处处相等,因此A、B导线电流之比为,故B错误;
CD.由欧姆定律知,结合选项AB分析,联立得两导线电阻之比;根据电阻定律,变形得,两导线材料相同,即相同,横截面积之比: , 故C正确,D错误。
故选 C。
17.如图所示,为某一网络电路中的一部分。已知I=5A,I1=2A,R1=5Ω,R2=10Ω,R3=20Ω,则下列结论正确的是( )
A.通过R3的电流为1.0A,方向从a→b
B.通过R3的电流为1.5A,方向从a→b
C.通过电流表的电流为4.0A,电流从右向左流过电流表
D.通过电流表的电流为2.0A,电流从右向左流过电流表
【答案】A
【详解】两端电压:,由图可知
两端电压:
A B.设电路左侧的公共端为C点,,
解得,电流由a→b,,A正确,B错误;
C D.流入b点的电流:(从左到右)、(从 a 到 b)
设流出 b 点的电流为(通过电流表),
可得,电流方向为从左向右流过电流表,CD 错误。
故选A。
18.(多选)如图所示,图线1表示的导体的电阻为,流过的电流为,图线2表示的导体的电阻为,流过的电流为,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.将与并联后接于电源上,则电流比
D.将与并联后接于电源上,则电流比
【答案】BD
【详解】AB.根据欧姆定律,从图像取点计算。当电流时,导体1对应电压,得
导体2对应电压,得
因此,故A错误,B正确;
CD.与并联时,电压相等,由可知,电压相同的情况下,电流与电阻成反比,故C错误,D正确。
故选BD。
19.(多选)(2026·辽宁·二模)某量子计算机采用超导量子比特作为核心元件,其电流传输通道为纳米级铜导线。已知常温下铜的电阻率为,导线的横截面积为,长度为,每立方米的自由电子数为个,电子的电荷量为。若在导线的两端施加的电压,则( )
A.导线的电阻为
B.导线的电阻为
C.导线中自由电子定向移动的速率约为
D.导线中自由电子定向移动的速率约为
【答案】AD
【详解】AB.根据电阻定律可得导线的电阻为,故A正确,B错误;
CD.根据欧姆定律可得导线中的电流为
又因为电流的微观表达式为
代入数据联立解得导线中自由电子定向移动的速率为,故C错误,D正确。
故选AD。
20.(多选)如图甲所示,横截面都是正方形的A、B两段导体,它们的材料和长度都相同,导体B刚好能嵌入导体A中,现将两段导体按图乙方式接入到电路中,则下列说法正确的是( )
A.流过导体A、B的电流之比为
B.导体A、B的电阻之比为
C.相同时间,通过导体A、B横截面的电荷量之比为
D.导体A、B在相同时间内产生的热量之比为
【答案】BC
【详解】AB.依题意,可得A的横截面积为
B的横截面积为
故A、B横截面积相等,且它们的材料和长度都相同,由电阻定律,可知导体A、B的电阻之比为;由于A、B两导体并联,则有,根据欧姆定律可知,流过导体A、B的电流之比为,故A错误,B正确;
C.根据可知,相同时间,通过导体A、B横截面的电荷量之比为,故C正确;
D.根据可知,导体A、B在相同时间内产生的热量之比为,故D错误。
故选BC。
题型05 伏安特性曲线
21.A、B导体的伏安特性曲线如图实线所示,下列判断正确的是( )
A.A导体的电阻随着电流的增大而减小
B.B导体的电阻是
C.当电流为0.3A时,A导体的电阻是
D.当电流为0.3A时,A导体的电阻等于图像在该点切线的斜率
【答案】C
【详解】A.由图可知A导体的图像不是直线,所以其电阻不是定值,电阻随着电流的增大而增大,故A错误;
B.由图可知B导体的电阻为,故B错误;
C.由图可知,当电流为0.3A时,A导体的电阻为,故C正确;
D.在图像中,电阻等于纵横坐标值之比,只有当图像为过原点的直线时,才有
但是导体A的图像是一条曲线,当电流为0.3A时,导体的电阻应该等于该点与坐标原点连线的斜率,故D错误。
故选C。
22.如图所示,图线1表示导体A的电流和电压的关系,导体A的电阻设为,图线2表示导体B的电流和电压的关系,导体B的电阻设为,则下列说法正确的是( )
A.
B.将A与B并联后接于电源上,通过二者的电流之比
C.将A与B串联后接在电源上,二者两端的电压之比
D.把A拉长为原来的3倍后其电阻等于B的电阻
【答案】C
【详解】A.斜率
故,故A错误;
B.将A与B并联后接于电源上,因并联电路电压相等,由
二者两端的电压之比,故B错误;
C.将A与B串联后接在电源上,因通过二者的电流相等,由
二者两端的电压之比,故C正确;
D.由把A拉长为原来的3倍后其电阻等于
把A拉长为原来的3倍后其电阻等于B电阻的,故D错误。
故选C。
23.现有4根长度和横截面积均相同的金属丝,测得每根金属丝两端的电压和通过的电流,在平面直角坐标系中描点,得到如图所示的甲、乙、丙、丁四个点.则电阻率最大的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】C
【详解】由部分电路的欧姆定律有
由电阻定律有
联立解得
由图像可知,丙点和坐标原点连线的斜率最大,故丙点电阻率最大。
故选C。
24.如图所示为一款标记有“6V 12W”的小灯泡的伏安特性曲线,将一个该款灯泡单独接入电动势、内阻未知的直流电源后,恰好能正常发光。若将两个该款灯泡串联后接入上述电源,则下列说法正确的是( )
A.该直流电源的内阻为1Ω
B.两个小灯泡串联接入后,电路中电流为1.25A
C.两个小灯泡串联接入后,电路的路端电压为9V
D.两个小灯泡串联接入后,单个小灯泡的功率为4W
【答案】D
【详解】A.灯泡的额定电流
由可知,该直流电源的内阻为r=2Ω,A错误;
BCD.当两个小灯泡串联接入电路中时,小灯泡两端电流与电压的关系为
即,与伏安特性曲线结合可得,此时单个灯泡两端电压为4V,电路中电流为1A,路端电压为8V,单个小灯泡功率为P=IU=4W,BC错误,D正确。
故选D。
25.在如图甲所示的电路中,L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关S闭合后,电路中的总电流为0.25A,则此时( )
A.L1的电阻为0.75Ω
B.三个灯泡的电阻率随电压升高而逐渐变大
C.流过L2的电流为流过L3电流的2倍
D.L1两端的电压为L2两端电压的2倍
【答案】B
【详解】CD.L2和L3并联后与L1串联,L2和L3的电压相同,则电流也相同,L1的电流为L2电流的2倍,由于灯泡是非线性元件,所以L1的电压不是L2电压的2倍,故CD错误;
B.图线上的点与坐标原点的连线的斜率表示电阻的倒数,根据小灯泡的伏安特性曲线可知,小灯泡的电阻随电压升高而逐渐变大,根据电阻定律可知,三个灯泡的电阻率变大,故B正确;
A.L1在干路中,其电流为0.25A,由小灯泡伏安特性曲线可知,L1此时两端电压为3.0V,则电阻为,故A错误。
故选B。
题型06 串、并联电路
26.(2025·江苏南通·三模)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
【答案】C
【详解】A.串联电路,电流处处相等,根据
则R1、R2的电压之比为
故A错误;
B.根据电功率
由于电流相等,故电功率之比与电阻成正比,即R1、R2的电功率之比为2:1,故B错误;
C.根据
由于电流相等、时间相等,则通过R1、R2横截面的电荷量之比为1:1,故C正确;
D.根据焦耳热
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。
故选C。
27.(2025·河南·模拟预测)如图所示的电路,4个电阻乙、丙、戊、己的阻值均为,两个电阻丁、庚的阻值均为,还有一个电阻甲的阻值为,将、与电源相连,已知甲的电流为1A,下列说法正确的是( )
A.甲、乙、丙串联的总电阻为3Ω
B.电路的总电阻为2Ω
C.电阻丁两端的电压为2V
D.除电阻庚之外,其他6个电阻的热功率之和为8W
【答案】B
【详解】A.甲、乙、丙串联的总电阻为,故A错误;
B.与丁()并联的总电阻为
与戊、己串联的总电阻为
与庚()并联的总电阻
则电路的总电阻为
故B正确;
C.甲的电流为1A,由欧姆定律可得的电压为
两端的电压即丁两端的电压为,故C错误;
D.由欧姆定律可得丁的电流为1A,则戊、己的电流均为2A,除电阻庚之外,根据可得其他6个电阻的热功率之和为
故D错误。
故选B。
28.如图所示,某电路由直流电源、四个电阻箱以及平行板电容器组成。闭合开关S,一带负电的油滴恰好静止在极板间某位置,则电阻箱阻值、、、之间的关系是( )
A. B. C. D.无法判断
【答案】B
【详解】带负电的油滴静止在极板间,受到的电场力方向向上,极板间的电场方向应该向下,电容器上极板的电势高于下极板的电势。
、右端电势相同,当时,电容器上极板的电势高于下极板的电势
根据电压分配关系可得
化简可得
故选B。
29.(2023·海南省直辖县级单位·二模)如图所示,是将滑动变阻器作分压器用的电路,A、B为分压器的输出端,R是电阻,电源电压为U保持恒定。如果滑动片P位于变阻器的中央,下列判断正确的是( )
A.输出端的电压大于 B.输出端的电压等于
C.滑动片P向上移动,输出电压增大 D.负载电阻R的阻值越大,输出电压越小
【答案】C
【详解】AB.由电路可知,电阻R与滑动变阻器的下半部分并联,并联后再与上半部分串联,由并联电路特点可知,并联部分的电阻小于滑动变阻器电阻的一半,再由串联电路特点可知,输出端的电压即为并联部分的电压小于,故AB错误;
C.滑动片P向上移动,并联部分的电阻变大,由串联电路特点可知,输出电压增大,故C正确;
D.负载电阻R的阻值越大,并联部分的电阻越大,由串联电路特点可知,输出电压越大,故D错误。
故选C。
30.(2023·宁夏银川·一模)如图所示的并联电路中,保持通过干路的电流不变,增大的阻值。则正确的是( )
A.和两端的电压不变
B.通过的电流增大
C.通过的电流不变
D.并联电路上消耗的总功率增大
【答案】D
【详解】A.由于
增大的阻值,并联电路总电阻变大,保持通过干路的电流不变,由欧姆定律可知和两端的电压变大,故A错误;
BC.通过的电流为
由于两端的电压变大,可知通过的电流变大,根据
可知通过的电流变小,故BC错误;
D.并联电路上消耗的总功率为
由于变大,不变,可知并联电路上消耗的总功率增大,故D正确。
故选D。
题型07 电表的改装
31.(2025·山东枣庄·一模)已知表头的内阻Rg为200Ω,满偏电流Ig为2mA,图甲为两个量程的电压表,量程分别为0~3V和0~15V;图乙为两个量程的电流表,量程分别为0~1A和0~0.1A。关于电阻R1、R2、R3、R4的值,正确的是( )
A.R1=1500Ω B.R2=1500Ω C.R3=0.41Ω D.R4=5.00Ω
【答案】C
【详解】A B.双量程电压表,,
由甲图可得,,A错误,B错误;
C D.双量程电流表,,
由乙图可得 ,
解得 ,,C正确,D错误。
故选C。
32.(2025·北京朝阳·二模)某学习小组想将一块小量程电流表改装为伏特表和安培表,设计了如图所示的电路。下列说法不正确的是( )
A.若将S调到1位置,则为改装后的安培表
B.若将S调到2位置,则为改装后的伏特表
C.若想扩大安培表的量程,可适当增大
D.若想扩大伏特表的量程,可适当增大
【答案】C
【详解】A.将S调到1位置时,电阻与表头并联,这是扩大表头的电流量程,故其改装后是安培表,故A正确;
B.将S调到2位置,电阻与改装后的电流表串联,电阻起到分压作用,则为改装后的伏特表,故B正确;
C.若想扩大安培表的量程,电阻分流的增大,电流增大,根据欧姆定律可以知道需要减小电阻,故C错误;
D.若想扩大伏特表的量程,则电阻分压作用要增大,故需要适当增大,故D正确。
故选C。
33.(2025·河南·模拟预测)如图为某双量程电流表的内部结构示意图,已知灵敏电流计的满偏电流为mA。使用该电表的A挡测电流时,电阻因故障而短路,此时电流表示数为A,则实际流过电流表的电流为( )
A.1.0A B.1.1A C.1.2A D.1.3A
【答案】D
【详解】由题意可得当电路没有故障时,使用0.6A量程时
使用3A量程时
联立,解得
当电阻因故障而短路,使用该电表的0~3A挡,电流表示数为1.5A,可知灵敏电流计半偏,流过灵敏电流计的电流为
流过电阻的电流为
流过电流表的电流为
故选D。
34.(2025·江苏南京·一模)如图所示,某同学利用一块表头G和三个定值电阻设计了如图所示的多量程电流表,该电表有1、2两个量程。当只增大电阻R1的阻值时,下列说法中正确的是( )
A.两个量程均变大 B.两个量程均变小
C.1的量程变大,2的量程变小 D.1的量程变小,2的量程变大
【答案】A
【详解】测电流时,量程1为
量程2为
当只增大电阻R1的阻值时,两个量程均变大。
故选A。
35.如图所示,用内阻为110 Ω、满偏电流为50 mA的表头改装成量程为0 ~ 0.6 A和0 ~ 3 A的双量程电流表,接线柱a为公共接线柱。下列说法正确的是( )
A.0 ~ 3 A量程电表内阻比0 ~ 0.6 A量程内阻大
B.用a、b两个接线柱时电流表的量程为0 ~ 3 A
C.R1 = 4 Ω
D.R1 + R2 = 12 Ω
【答案】B
【详解】BCD.根据电路可知用a、b和a、c接线柱时电流表的量程分别为
则有
所以用a、b两个接线柱时电流表的量程为0 ~ 3 A,用a、c两个接线柱时电流表的量程为0 ~ 0.6 A;将数据代入可解得
,
则有
故B正确,CD错误;
A.0 ~ 3 A量程电表内阻为
0 ~ 0.6 A量程电表内阻为
可知0 ~ 3 A量程电表内阻比0 ~ 0.6 A量程内阻小,故A错误。
故选B。
题型08 电能 电功和电功率的计算
36.(2026·浙江绍兴·二模)某国产新能源车的电池组可简化为个电池包串联组成,每个电池包的工作电压平均值为,电池组容量为。当该车用输出电压为的直流充电桩充电时,充电效率为,充满电用时为,该车型百公里平均能耗为,则( )
A.电池组的工作电压为
B.平均充电电流为
C.续航里程最大为
D.每个电池包充满电后储存的电能为
【答案】C
【详解】A.N个电池包串联,总工作电压为各电池包电压之和,即,是充电桩输出电压,和电池组工作电压无关,故A错误;
B.电池组容量是电池组可容纳的总电荷量,由电荷量公式得平均充电电流,故B错误;
C.电池组充满电储存的总电能
百公里能耗表示每行驶1km消耗能量,因此最大续航里程,故C正确;
D.每个电池包储存的电能为总电能的,即
代入充电关系也可得每个电池包电能为,故D错误。
故选C。
37.(2026·浙江台州·二模)三门核电站已累计发电约1280亿千瓦时,约( )
A.4.6×1017C B.4.6×1017J
C.4.6×1017V D.4.6×1017W
【答案】B
【详解】千瓦时是能量的单位,焦耳(J)也是能量单位,千瓦时与焦耳的换算关系
1280亿千瓦时换算为焦耳
故B正确。
故选B。
38.(2026·浙江嘉兴·二模)如图为甘肃敦煌熔盐塔式发电站,主要由一个中心吸热塔和周边1.2万面角度可调的定日镜组成。借助定日镜可保证把阳光反射至吸热塔顶部,并通过能量转化系统将太阳能转化为熔盐内能储存后再发电,其发电功率,年发电时间为3900h,每生产1kWh电能排放,则( )
A.该发电站的年发电量为
B.与火电站(每生产1kWh电能排放)相比,每年可减排约35万吨
C.远距离输电时需采用高压交流输电以降低因线路的感抗、容抗引起的电能损失
D.为把阳光射向吸热塔顶部,离塔相同距离的所有定日镜镜面与地面夹角应相同
【答案】B
【详解】A.该发电站的年发电量 ,A错误;
B.该发电站的年发电量换算为
每 可减排的质量为
故总减排 ,B正确;
C.远距离输电采用高压输电是为了减小线路电流,降低电阻的热损耗,感抗、容抗是交流输电线路固有损耗,高压交流输电无法降低该损耗,C错误;
D.根据光的反射定律,不同方位的定日镜,要将阳光反射到同一吸热塔顶部,入射阳光方向相同,反射光线方向因定日镜位置不同而不同,因此镜面与地面夹角不同,D错误。
故选B。
39.(2026·山东青岛·一模)如图甲所示,R0是定值电阻,R是滑动变阻器,两者与一理想电流表串联后接在恒压直流电源上,当滑动变阻器的触头从a端滑向b端的过程中,得到定值电阻的功率随电流变化的图线如图乙所示,其中电流为0.15A时对应的触头在a端,电流为Ic时对应的触头在c点,且ab=4bc,下列说法正确的是( )
A.电流Ic的大小为0.6A
B.定值电阻R0=25Ω
C.滑动变阻器的全阻值为R=280Ω
D.当滑动变阻器消耗的功率为6.3W时,对应的电流一定为2.1A
【答案】C
【详解】B.由图乙可知,电流为0.15A时对应的功率为0.45W,根据,可得,故B错误;
A.由图乙可知,电流为时对应的功率为5 W,根据,可得,故A错误;
C.当滑动变阻器在a端时,有
当滑动变阻器在c点时,有
联立解得,,故C正确;
D.当滑动变阻器消耗的功率为6.3W时,设滑动变阻器两端的电压为U1,则有,
联立解得,或,
回路最大电流和最小电流分别为,
故当滑动变阻器消耗的功率为6.3W时,对应的电流可能为或,故D错误。
故选C。
40.(2025·浙江绍兴·一模)高空风能具有储量丰富、风速高、风向稳定等优势,所蕴含的风能远远超过目前人类社会能源总需求。高空风力发电系统由空中组件、牵引缆绳和地面组件三部分构成,利用风力牵引地面发电系统做功发电。如图所示,伞体在2000m高空展开形成近5000m2的迎风面,垂直迎风面的风速为20m/s,伞体以一定的速度匀速上升,牵引地面发电系统产生的电功率为2.2×103kW。已知1kg标准煤完全燃烧可发电2.8度,排放二氧化碳2.6kg,空气密度为1.0kg/m3。下列说法正确的是( )
A.高空风能属于不可再生能源
B.伞体在匀速上升过程中机械能守恒
C.发电系统将风能转化为电能的效率约为28%
D.若发电系统每天工作10h,可减少二氧化碳排放量约2.0×104kg
【答案】D
【详解】A.高空风能属于风能,风能可以从自然界源源不断获得,所以高空风能是可再生能源,故A错误;
B.伞体匀速上升时,质量不变、速度不变,动能不变;但高度升高,重力势能增大,故机械能增大,所以机械能不守恒,故B错误;
C.设时间内风吹来的空气质量为,则
质量为的空气具有的动能为
已知发电系统产生的电功率为
则内产生的电能为
发电系统将风能转化为电能的效率为
代入数据联立解得,故C错误;
D.发电系统每天工作10h的发电量为
需要标准煤的质量为
则减少的二氧化碳排放量为,故D正确。
故选D。
【课时精练】
1.(2026·江苏盐城·模拟预测)如图所示,在“伏安法测量小电阻”实验中,某同学误将两表位置互换,S闭合后造成的结果是( )
A.电阻烧坏 B.电流表烧坏
C.电压表示数几乎为零 D.电流表示数几乎为零
【答案】D
【详解】互换后,电压表的内阻很大导致电路总电阻很大,电流很小,几乎为零,电流表的示数几乎为零,电压表的示数接近,电阻和电表不会被烧坏,故D正确。
故选D。
2.(2026·北京丰台·一模)如图所示为两个量程的电压表,量程为0~3V和0~15V。实验发现:0~3V量程下,电压表两端施加3V电压时,表头恰好满偏;0~15V量程下,电压表两端施加15V电压时,表头未达到满偏。现要通过调整电阻或对该电压表进行校准。下列操作可行的是________。
A.仅增大的阻值 B.仅减小的阻值
C.仅增大的阻值 D.仅减小的阻值
【答案】D
【详解】根据串联电路的特点
时,
现要使I增大,只能减小的阻值。
故选D。
3.(2026·江西·二模)电阻式触摸屏通过物理压力使两层导电薄膜接触,利用分压器原理测量电压变化确定触摸坐标。现有一触摸屏覆盖的显示面积的图形分辨率为:水平像素W=640、垂直像素H=480(像素点完全相同),坐标原点O位于左上角,坐标系如图建立。X+、X-为底层左右两极,Y+、Y-为顶层上下两极,检测时,在X+、X-间接+5V电压,X-接地,触点与地之间的电压被另一层连接的测量模块测出为同理,在Y+、Y-间接+5V电压,Y-接地,测量模块显示触点到电极间的等效电阻与到电极的距离成正比,则触摸点的像素坐标为( )
A.(256,211) B.(256,269)
C.(384,211) D.(384,269)
【答案】A
【详解】根据题意,在 X+、X− 间接 +5V 电压,X− 接地,则 X−与X+ 电压为 5V。由图可知 X− 在左侧(),X+ 在右侧()。测得触点与地(X−)之间电压 ,根据分压原理,电压与电阻成正比,电阻与长度成正比,故有 ,即
解得 x=256
在 Y+、Y− 间接 +5V 电压,Y− 接地,Y− 与Y+电压为 5V。由图及坐标系可知 Y+ 在上侧(),Y− 在下侧()。测得触点与地(Y−)之间电压 ,即触点电势为 2.8V,则触点与 Y+ 间电压为2.2V。 设触点纵坐标为 y,则触点到 Y+(5V)的距离为 。 根据分压原理有
解得 ,故A正确。
故选A。
4.(2025·北京西城·三模)有两个经过精确校准的电压表和。如图,当用它们分别来测量图中的电阻两端的电压时,读数分别为和,那么在未接上电压表时,两端的电压可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】电压表在电路中相当于电阻很大的电阻,当用电压表与电阻并联时,并联部分总电阻减小,故分得电压减小;在未接上电压表时,电阻的阻值大于并联电压表后的并联电阻,故不接电压表时电阻分得的电压大于接电压表时的电压表读数,故大于和;故选A。
5.(2024·江苏苏州·二模)如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个可变电阻组成,知灵敏电流计的满偏电流,内电阻,则下列说法正确的是( )
A.甲表是电流表,减小时量程增大
B.乙表是电压表,减小时量程增大
C.在甲图中,若改装的电流表量程为,则
D.在乙图中,若改装的电压表量程为,则
【答案】A
【详解】A.甲由一个灵敏电流表G和一个变阻器R并联,利用并联电阻的分流,改装成电流表。电流表的量程为
可知当R减小时量程增大,故A正确;
B.乙由一个灵敏电流表G和个变阻器R串联,利用串联电阻的分压,改装成电压表。电压表的量程为
可知R减小时量程减小,故B错误;
C.由公式
在甲图中,若改装成的电流表的量程为0.6A,则有
故C错误;
D.由公式
在乙图中,若改装成的电压表的量程为3V,则有
故D错误。
故选A。
【真题回顾】
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.(2021·江苏·高考真题)有研究发现,某神经细胞传递信号时,离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流,若将该细胞膜视为的电容器,在内细胞膜两侧的电势差从变为,则该过程中跨膜电流的平均值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】根据
Q=CU
可知
∆Q=C∆U=10-8×(30+70)×10-3C=10-9C
则该过程中跨膜电流的平均值为
故选D。
3.(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。
4.(2022·北京·高考真题)某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示,电路中的和,其中一个是定值电阻,另一个是压力传感器(可等效为可变电阻)。水位越高,对压力传感器的压力越大,压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于时,控制开关自动开启低水位预警;当a、b两端的电压小于(、为定值)时,控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是( )
A.
B.为压力传感器
C.若定值电阻的阻值越大,开启高水位预警时的水位越低
D.若定值电阻的阻值越大,开启低水位预警时的水位越高
【答案】C
【详解】AB.题意可知水位越高,对压力传感器的压力越大,压力传感器的电阻值越小。控制开关自动开启低水位预警,此时水位较低,压力传感器的电阻值较大,由于a、b两端此时的电压大于,根据串联电路电压分压特点可知,为压力传感器,故高水位时压力传感器的电阻值越小,压力传感器两端电压变小, ,AB错误;
CD.根据闭合电路欧姆定律可知,a、b两端的电压为
若定值电阻的阻值越大,当开启低水位预警时a、b两端的电压大于时,压力传感器阻值需要越大,则水位越低;当a、b两端的电压小于时开启高水位预警时,压力传感器阻值需要越大,则水位越低。C正确,D错误。
故选C。
5.(2020·海南·高考真题)一车载加热器(额定电压为)发热部分的电路如图所示,a、b、c是三个接线端点,设ab、ac、bc间的功率分别为、、,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】接ab,则电路的总电阻为
接ac,则电路的总电阻为
接bc,则电路的总电阻为
由题知,不管接那两个点,电压不变,为U=24V,根据
可知
故选D。
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第38讲 电路的基本概念和规律
目 录
【题型演练】 1
题型01 电流的理解及计算 1
题型02 利用电流的“柱体微元模型”计算 2
题型03 电阻定律 3
题型04 欧姆定律 4
题型05 伏安特性曲线 5
题型06 串、并联电路 7
题型07 电表的改装 9
题型08 电能 电功和电功率的计算 10
【课时精练】 12
【真题回顾】 13
【题型演练】
题型01 电流的理解及计算
1.(2026·四川·模拟预测)下列物理量既是矢量,且其单位又是国际单位制中的基本单位的是( )
A.电流() B.力() C.动量() D.位移()
2.2023年诺贝尔物理学奖颁给了三位研究阿秒激光的科学家,“阿秒(as)”是时间单位,。若电子绕氢原子核运动的周期为160as,则电子运动形成的等效电流为( )
A.1.5mA B.0.15mA C.1mA D.0.1mA
3.如图为酒店常用的一种送餐服务机器人,为机器人供电的锂电池容量为,正常工作时的电流为3A。根据上述信息,下列说法正确的是( )
A.30A·h的A·h是能量单位
B.充满电后机器人最长连续工作时间为30h
C.充满电后机器人最长连续工作时间为10h
D.电池充满电后总电荷量为30C
4.如图为某手机电池背面印有一些符号,下列说法正确的是( )
A.“毫安时”(mA·h)是电能的单位
B.该电池充满电可提供的电能为7.2J
C.该电池放电时能输出的总电荷量为7200C
D.若该手机的待机电流为10mA,则最多可待机100小时
5.某新能源汽车采用的第二代刀片电池从最大电荷量的充到仅需,若这一阶段充电电流的平均值约为,则该电池能存储的最大电荷量约为( )
A. B. C. D.
题型02 利用电流的“柱体微元模型”计算
6.两根长度相等材质相同的均匀铜棒a、b,按如图所示的方式连接在电路中,横截面积之比为。当电路通入电流时,下列说法正确的是( )
A.通过铜棒a和铜棒b的电流之比为
B.铜棒a和铜棒b两端电压之比为
C.铜棒a和铜棒b内电场强度之比为
D.铜棒a和铜棒b内自由电子定向移动的平均速率之比为
7.如图所示,一根长度为L,横截面积为S的金属导体棒,且该金属材料的电阻率为。金属导体棒内单位长度自由电子数为n,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,自由电子定向运动的平均速率为v。则金属棒内的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
8.一段长为L、粗细均匀的金属导体接在稳定的电路中,测得导体两端的电压为U,已知导体的电阻率为,单位长度内自由电子的个数为n,电子的电量为e,金属导体的横截面积为S,则导体中自由电子定向移动的速率等于( )
A. B. C. D.
9.如图所示为长为a、宽为b、高为c的金属导体,该导体的电阻率为。当只在A、B两点间加上大小为的电压时,导体内电流为、自由电子定向移动的平均速率记为;当只在C、D两点间加上大小为的电压时,导体内电流为、自由电子做定向移动的平均速率为。则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
10.一直径为的金属丝通有电流为的恒定电流,已知金属中单位体积内自由电子的个数为,自由电子所带电荷量为,则自由电子在金属丝内定向移动的速率为( )
A. B. C. D.
题型03 电阻定律
11.如图,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,则样品的电阻率为( )
A. B. C. D.
12.给定一段粗细均匀的导体AB,横截面积为S、长为L。单位体积内有n个自由电子,每个电子的电荷量为e, 在导体AB两端加某一电压时,自由电子定向移动的平均速率为v。经典物理学认为,金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞。自由电子与金属离子碰撞的平均结果表现为导体给自由电子以连续的阻力,使自由电子的定向移动近似为匀速运动。设阻力的大小与自由电子定向移动速率成正比,即f=kv,k是阻力系数。则导体的电阻率可表示为( )
A. B. C. D.
13.(2025·湖南娄底·模拟预测)将一根电阻丝接在某输出电压恒定的电源两端,电流做功的功率为P。若将金属丝均匀拉长为原来的3倍后再接入原来的电路中,则它的功率为( )
A.9P B. C.3P D.
14.(2025·湖南郴州·模拟预测)两种相同材料制成的均匀圆柱形导体A、B,它们横截面积相同,A与B导体长度之比为1:2,则A、B导体的电阻之比为( )
A.4∶1 B.2∶1 C.1∶4 D.1:2
15.(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
题型04 欧姆定律
16.两根材料相同的均匀导线A和B,其长度分别为L和,串联在电路中时,其电势的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.A和B导线两端的电压之比为
B.A和B导线中的电流之比为
C.A和B导线的横截面积之比为
D.A和B导线电阻值之比为
17.如图所示,为某一网络电路中的一部分。已知I=5A,I1=2A,R1=5Ω,R2=10Ω,R3=20Ω,则下列结论正确的是( )
A.通过R3的电流为1.0A,方向从a→b
B.通过R3的电流为1.5A,方向从a→b
C.通过电流表的电流为4.0A,电流从右向左流过电流表
D.通过电流表的电流为2.0A,电流从右向左流过电流表
18.(多选)如图所示,图线1表示的导体的电阻为,流过的电流为,图线2表示的导体的电阻为,流过的电流为,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.将与并联后接于电源上,则电流比
D.将与并联后接于电源上,则电流比
19.(多选)(2026·辽宁·二模)某量子计算机采用超导量子比特作为核心元件,其电流传输通道为纳米级铜导线。已知常温下铜的电阻率为,导线的横截面积为,长度为,每立方米的自由电子数为个,电子的电荷量为。若在导线的两端施加的电压,则( )
A.导线的电阻为
B.导线的电阻为
C.导线中自由电子定向移动的速率约为
D.导线中自由电子定向移动的速率约为
20.(多选)如图甲所示,横截面都是正方形的A、B两段导体,它们的材料和长度都相同,导体B刚好能嵌入导体A中,现将两段导体按图乙方式接入到电路中,则下列说法正确的是( )
A.流过导体A、B的电流之比为
B.导体A、B的电阻之比为
C.相同时间,通过导体A、B横截面的电荷量之比为
D.导体A、B在相同时间内产生的热量之比为
题型05 伏安特性曲线
21.A、B导体的伏安特性曲线如图实线所示,下列判断正确的是( )
A.A导体的电阻随着电流的增大而减小
B.B导体的电阻是
C.当电流为0.3A时,A导体的电阻是
D.当电流为0.3A时,A导体的电阻等于图像在该点切线的斜率
22.如图所示,图线1表示导体A的电流和电压的关系,导体A的电阻设为,图线2表示导体B的电流和电压的关系,导体B的电阻设为,则下列说法正确的是( )
A.
B.将A与B并联后接于电源上,通过二者的电流之比
C.将A与B串联后接在电源上,二者两端的电压之比
D.把A拉长为原来的3倍后其电阻等于B的电阻
23.现有4根长度和横截面积均相同的金属丝,测得每根金属丝两端的电压和通过的电流,在平面直角坐标系中描点,得到如图所示的甲、乙、丙、丁四个点.则电阻率最大的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
24.如图所示为一款标记有“6V 12W”的小灯泡的伏安特性曲线,将一个该款灯泡单独接入电动势、内阻未知的直流电源后,恰好能正常发光。若将两个该款灯泡串联后接入上述电源,则下列说法正确的是( )
A.该直流电源的内阻为1Ω
B.两个小灯泡串联接入后,电路中电流为1.25A
C.两个小灯泡串联接入后,电路的路端电压为9V
D.两个小灯泡串联接入后,单个小灯泡的功率为4W
25.在如图甲所示的电路中,L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关S闭合后,电路中的总电流为0.25A,则此时( )
A.L1的电阻为0.75Ω
B.三个灯泡的电阻率随电压升高而逐渐变大
C.流过L2的电流为流过L3电流的2倍
D.L1两端的电压为L2两端电压的2倍
题型06 串、并联电路
26.(2025·江苏南通·三模)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
27.(2025·河南·模拟预测)如图所示的电路,4个电阻乙、丙、戊、己的阻值均为,两个电阻丁、庚的阻值均为,还有一个电阻甲的阻值为,将、与电源相连,已知甲的电流为1A,下列说法正确的是( )
A.甲、乙、丙串联的总电阻为3Ω
B.电路的总电阻为2Ω
C.电阻丁两端的电压为2V
D.除电阻庚之外,其他6个电阻的热功率之和为8W
28.如图所示,某电路由直流电源、四个电阻箱以及平行板电容器组成。闭合开关S,一带负电的油滴恰好静止在极板间某位置,则电阻箱阻值、、、之间的关系是( )
A. B. C. D.无法判断
29.(2023·海南省直辖县级单位·二模)如图所示,是将滑动变阻器作分压器用的电路,A、B为分压器的输出端,R是电阻,电源电压为U保持恒定。如果滑动片P位于变阻器的中央,下列判断正确的是( )
A.输出端的电压大于 B.输出端的电压等于
C.滑动片P向上移动,输出电压增大 D.负载电阻R的阻值越大,输出电压越小
30.(2023·宁夏银川·一模)如图所示的并联电路中,保持通过干路的电流不变,增大的阻值。则正确的是( )
A.和两端的电压不变
B.通过的电流增大
C.通过的电流不变
D.并联电路上消耗的总功率增大
题型07 电表的改装
31.(2025·山东枣庄·一模)已知表头的内阻Rg为200Ω,满偏电流Ig为2mA,图甲为两个量程的电压表,量程分别为0~3V和0~15V;图乙为两个量程的电流表,量程分别为0~1A和0~0.1A。关于电阻R1、R2、R3、R4的值,正确的是( )
A.R1=1500Ω B.R2=1500Ω C.R3=0.41Ω D.R4=5.00Ω
32.(2025·北京朝阳·二模)某学习小组想将一块小量程电流表改装为伏特表和安培表,设计了如图所示的电路。下列说法不正确的是( )
A.若将S调到1位置,则为改装后的安培表
B.若将S调到2位置,则为改装后的伏特表
C.若想扩大安培表的量程,可适当增大
D.若想扩大伏特表的量程,可适当增大
33.(2025·河南·模拟预测)如图为某双量程电流表的内部结构示意图,已知灵敏电流计的满偏电流为mA。使用该电表的A挡测电流时,电阻因故障而短路,此时电流表示数为A,则实际流过电流表的电流为( )
A.1.0A B.1.1A C.1.2A D.1.3A
34.(2025·江苏南京·一模)如图所示,某同学利用一块表头G和三个定值电阻设计了如图所示的多量程电流表,该电表有1、2两个量程。当只增大电阻R1的阻值时,下列说法中正确的是( )
A.两个量程均变大 B.两个量程均变小
C.1的量程变大,2的量程变小 D.1的量程变小,2的量程变大
35.如图所示,用内阻为110 Ω、满偏电流为50 mA的表头改装成量程为0 ~ 0.6 A和0 ~ 3 A的双量程电流表,接线柱a为公共接线柱。下列说法正确的是( )
A.0 ~ 3 A量程电表内阻比0 ~ 0.6 A量程内阻大
B.用a、b两个接线柱时电流表的量程为0 ~ 3 A
C.R1 = 4 Ω
D.R1 + R2 = 12 Ω
题型08 电能 电功和电功率的计算
36.(2026·浙江绍兴·二模)某国产新能源车的电池组可简化为个电池包串联组成,每个电池包的工作电压平均值为,电池组容量为。当该车用输出电压为的直流充电桩充电时,充电效率为,充满电用时为,该车型百公里平均能耗为,则( )
A.电池组的工作电压为
B.平均充电电流为
C.续航里程最大为
D.每个电池包充满电后储存的电能为
37.(2026·浙江台州·二模)三门核电站已累计发电约1280亿千瓦时,约( )
A.4.6×1017C B.4.6×1017J
C.4.6×1017V D.4.6×1017W
38.(2026·浙江嘉兴·二模)如图为甘肃敦煌熔盐塔式发电站,主要由一个中心吸热塔和周边1.2万面角度可调的定日镜组成。借助定日镜可保证把阳光反射至吸热塔顶部,并通过能量转化系统将太阳能转化为熔盐内能储存后再发电,其发电功率,年发电时间为3900h,每生产1kWh电能排放,则( )
A.该发电站的年发电量为
B.与火电站(每生产1kWh电能排放)相比,每年可减排约35万吨
C.远距离输电时需采用高压交流输电以降低因线路的感抗、容抗引起的电能损失
D.为把阳光射向吸热塔顶部,离塔相同距离的所有定日镜镜面与地面夹角应相同
39.(2026·山东青岛·一模)如图甲所示,R0是定值电阻,R是滑动变阻器,两者与一理想电流表串联后接在恒压直流电源上,当滑动变阻器的触头从a端滑向b端的过程中,得到定值电阻的功率随电流变化的图线如图乙所示,其中电流为0.15A时对应的触头在a端,电流为Ic时对应的触头在c点,且ab=4bc,下列说法正确的是( )
A.电流Ic的大小为0.6A
B.定值电阻R0=25Ω
C.滑动变阻器的全阻值为R=280Ω
D.当滑动变阻器消耗的功率为6.3W时,对应的电流一定为2.1A
40.(2025·浙江绍兴·一模)高空风能具有储量丰富、风速高、风向稳定等优势,所蕴含的风能远远超过目前人类社会能源总需求。高空风力发电系统由空中组件、牵引缆绳和地面组件三部分构成,利用风力牵引地面发电系统做功发电。如图所示,伞体在2000m高空展开形成近5000m2的迎风面,垂直迎风面的风速为20m/s,伞体以一定的速度匀速上升,牵引地面发电系统产生的电功率为2.2×103kW。已知1kg标准煤完全燃烧可发电2.8度,排放二氧化碳2.6kg,空气密度为1.0kg/m3。下列说法正确的是( )
A.高空风能属于不可再生能源
B.伞体在匀速上升过程中机械能守恒
C.发电系统将风能转化为电能的效率约为28%
D.若发电系统每天工作10h,可减少二氧化碳排放量约2.0×104kg
【课时精练】
1.(2026·江苏盐城·模拟预测)如图所示,在“伏安法测量小电阻”实验中,某同学误将两表位置互换,S闭合后造成的结果是( )
A.电阻烧坏 B.电流表烧坏
C.电压表示数几乎为零 D.电流表示数几乎为零
2.(2026·北京丰台·一模)如图所示为两个量程的电压表,量程为0~3V和0~15V。实验发现:0~3V量程下,电压表两端施加3V电压时,表头恰好满偏;0~15V量程下,电压表两端施加15V电压时,表头未达到满偏。现要通过调整电阻或对该电压表进行校准。下列操作可行的是________。
A.仅增大的阻值 B.仅减小的阻值
C.仅增大的阻值 D.仅减小的阻值
3.(2026·江西·二模)电阻式触摸屏通过物理压力使两层导电薄膜接触,利用分压器原理测量电压变化确定触摸坐标。现有一触摸屏覆盖的显示面积的图形分辨率为:水平像素W=640、垂直像素H=480(像素点完全相同),坐标原点O位于左上角,坐标系如图建立。X+、X-为底层左右两极,Y+、Y-为顶层上下两极,检测时,在X+、X-间接+5V电压,X-接地,触点与地之间的电压被另一层连接的测量模块测出为同理,在Y+、Y-间接+5V电压,Y-接地,测量模块显示触点到电极间的等效电阻与到电极的距离成正比,则触摸点的像素坐标为( )
A.(256,211) B.(256,269)
C.(384,211) D.(384,269)
4.(2025·北京西城·三模)有两个经过精确校准的电压表和。如图,当用它们分别来测量图中的电阻两端的电压时,读数分别为和,那么在未接上电压表时,两端的电压可能是( )
A. B. C. D.
5.(2024·江苏苏州·二模)如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个可变电阻组成,知灵敏电流计的满偏电流,内电阻,则下列说法正确的是( )
A.甲表是电流表,减小时量程增大
B.乙表是电压表,减小时量程增大
C.在甲图中,若改装的电流表量程为,则
D.在乙图中,若改装的电压表量程为,则
【真题回顾】
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.(2021·江苏·高考真题)有研究发现,某神经细胞传递信号时,离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流,若将该细胞膜视为的电容器,在内细胞膜两侧的电势差从变为,则该过程中跨膜电流的平均值为( )
A. B. C. D.
3.(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.
4.(2022·北京·高考真题)某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示,电路中的和,其中一个是定值电阻,另一个是压力传感器(可等效为可变电阻)。水位越高,对压力传感器的压力越大,压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于时,控制开关自动开启低水位预警;当a、b两端的电压小于(、为定值)时,控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是( )
A.
B.为压力传感器
C.若定值电阻的阻值越大,开启高水位预警时的水位越低
D.若定值电阻的阻值越大,开启低水位预警时的水位越高
5.(2020·海南·高考真题)一车载加热器(额定电压为)发热部分的电路如图所示,a、b、c是三个接线端点,设ab、ac、bc间的功率分别为、、,则( )
A. B.
C. D.
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