内容正文:
期中复习专题训练4——电流和电阻
目 录
第一部分:基础篇【难度等级:★☆☆☆☆|基础过关】 1
考点1——电流与电阻 1
【题型一】电流的定义与微观解释 1
【题型二】电阻和电阻率的计算 3
考点2——电路的计算 6
【题型三】串并联电路的有关计算 6
【题型四】含有电动机的电路计算 8
【题型五】电表改装 11
第二部分:提升篇【难度等级:★★★☆☆|能力进阶】 15
第一部分:基础篇【难度等级:★☆☆☆☆|基础过关】
考点1——电流与电阻
【题型一】电流的定义与微观解释
1. (25-26高二上·福建福州·期中)如图所示,将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来,已知横截面积。在铜导线上取一截面A,在铝导线上取一截面B,若在1 s内垂直地通过它们的电子数相等,那么通过这两个截面的电流的大小关系是( )
A. B. C. D.不能确定
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】电流强度的定义及单位
【详解】若在1 s内垂直地通过它们的电子数相等,根据电流的定义式,由于相同时间内通过的电荷量相等,所以通过这两个截面的电流的大小关系是。故选B。
2. (24-25高二上·福建福州·期中)假设在的时间内有2个电子通过导线的截面,则导线中的电流为( )
A.A B.A C.A D.
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】电流强度的定义及单位
【详解】导线中的电流为,故选A。
3. (25-26高二上·福建三明·期中)如图所示,一根均匀的金属导体棒在电场的作用下,其内部的自由电子沿轴线方向做速度为的匀速直线运动。若棒横截面积为,单位长度上可以自由移动的电子个数为,已知一个电子的电荷量为,则通过导体棒电流的大小( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】电流的微观表达式及其应用
【详解】在时间t内,流过导线横截面的电荷量,因此导线中电流,故选A。
4. (25-26高二上·福建厦门·期中)如图所示,来自电子源的电子(初速度为零),经电压为的加速器加速,形成细柱形的电子流。若电子流横截面积为S,电子的质量为,电荷量为,电子流内单位长度的电子数为。则电子流形成的电流大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】带电粒子在匀强电场中做直线运动、电流强度的定义及单位
【详解】电子在电场中被加速,则,电子流形成的电流大小为,故选C。
5. (24-25高二上·福建泉州·期中)某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中,为了能让质子进入癌细胞,首先要实现质子的高速运动,该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度,然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示,来自质子源的质子(初速度为零),经加速电压为的加速器加速后,形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S,其等效电流为,质子的质量为,其电量为e,那么这束质子流内单位体积的质子数是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】电流的微观表达式及其应用
【详解】质子加速过程有,根据电流的微观定义式有,解得,故选D。
6. (25-26高二上·福建莆田·期中)原子中的电子绕原子核的运动可以等效为环形电流。设氢原子的电子以速率v在半径为r的圆周轨道上绕核做匀速圆周运动,电子的电荷量为e,等效环形电流大小是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】电流的微观表达式及其应用
【详解】由题意可得,电子圆周运动的速率为v,半径为r,则电子运动的周期,根据电流的定义式得到,等效电流为,故选A。
【题型二】电阻和电阻率的计算
7. (25-26高二上·福建漳州·期中)下列说法中正确的是( )
A.电流的微观解释式中的v是自由电子热运动的平均速率
B.由可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C.由公式可知,电阻率与导体的电阻R、导体的长度l和横截面积S有关
D.电阻率是表征材料导电性能的物理量,金属导体的电阻率不仅与导体的材料有关,而且随温度的变化而变化
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】电流的微观表达式及其应用、电阻定律、影响材料电阻率的因素
【详解】A.在公式中,v是电子定向移动的速率,不是电子做热运动的速率,故A错误;
B.导体的电阻由导体本身决定,与加在其两端的电压无关,与流过的电流无关,故B错误;
CD.电阻率是表征材料导电性能的物理量,金属导体的电阻率不仅与导体的材料有关,而且随温度的变化而变化,与导体的电阻、导体的长度和横截面积无关,故C错误,D正确。
故选D。
8. (25-26高二上·福建福州·期中)如图所示,两完全相同的金属导体的长宽高之比,通以图示方向电流时,甲、乙电阻之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】电阻定律
【详解】由电阻定律,可得,故,所以C正确;ABD错误;故选C。
9. (25-26高二上·福建福州·期中)如图所示的电路中,一粗细均匀、阻值为R0的金属丝与定值电阻R串联后接在电路中,电键闭合后,电压表和电流表的读数分别为U0、I0。已知电压表、电流表均为理想电表,导线电阻不计,下列说法正确的是( )
A.
B.若将金属丝均匀拉长到原来的2倍,则金属丝的电阻值变为2R0
C.若将金属丝对折,则金属丝的电阻值变为
D.若先将金属丝剪成长度相等的四段,再并联接入图中,则电流表的读数变为原来的16倍
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】电阻定律
【详解】A.由题电路图可知,电压表读数为电阻丝两端的电压U0,电流表的读数为流过电阻丝的电流I0,由欧姆定律得,故A错误;
B.若将电阻丝均匀拉长到原来的2倍,由公式可知,电阻丝的横截面积变为原来的,由电阻定律可知,电阻丝的电阻变为原来的4倍,故B错误;
C.若将电阻丝对折,由公式可知,电阻丝的横截面积变为原来的2倍,由电阻定律可知,电阻丝的电阻变为原来的,即为,故C正确;
D.在题图电路中,电流表的读数为
先将电阻丝剪成长度相等的四段,则每段的电阻均为,并联后的等效电阻为,此时电流表的读数为,显然,故D错误。故选C。
10. (26-27高二上·福建莆田·阶段检测)如图所示,一段长为a,宽为b,高为c(a>b>c)的导体,将其中的两个对立面接入电路中时,最大的电阻为R,则最小的电阻为( )
A. B. C. D.R
【答案】A
【难度】0.7
【知识点】电阻定律
【详解】由电阻定律
可知电阻的大小由电流路径的长度L和电流的横截面积S决定,要得到最大电阻,需要取最长的电流路径、最小的横截面积。故电阻最大时为从左右两端接入,此时电阻为,解得当从上下两个面接入时电阻最小,此时电阻为,故选A。
11. (多选)(23-24高二上·福建龙岩·期中)近几年世界上对新材料的研究和发现有很多,新材料可以帮助人类的科技发展和提高人们的生活水平。某科研小组研究一块均匀的长方体新材料,长为,宽为,厚为。电流沿方向时测得样品的电阻为,则下列说法正确的是( )
A.样品的电阻率为 B.样品的电阻率为
C.电流沿方向时样品的电阻为 D.电流沿方向时样品的电阻为
【答案】AD
【难度】0.65
【知识点】电阻定律
【详解】AB.沿方向测得的电阻为,根据电阻定律,即有,那么电阻率为,故A正确,B错误;
CD.根据电阻定律,那么沿方向的电阻,故C错误,D正确。故选AD。
考点2——电路的计算
【题型三】串并联电路的有关计算
12. (多选)(25-26高二上·福建福州·期中)在如图所示的并联电路中,保持通过干路的电流不变,仅增大的阻值,则( )
A.MN两端电压变大 B.通过的电流不变
C.所消耗的功率变大 D.并联电路消耗的总功率不变
【答案】AC
【难度】0.75
【知识点】计算串联和并联电路的电功和电功率、利用局部→整体→局部的方法分析动态电路
【详解】A.根据并联电路,增大,则电路中的总电阻增大,根据欧姆定律,通过干路的电流不变,得两端的电压变大,A正确;
B.上的电流,根据前面分析,知两端的电压增大,所以通过的电流增大
根据并联电路电流关系,有上的电流,因为通过干路的电流不变,通过的电流增大,所以通过的电流减小,B错误;
C.根据,因为电压增大,所以消耗的功率增大,C正确;
D.并联电路消耗的总功率为,因为通过干路的电流不变,电压增大,所以并联电路消耗的总功率增大,D错误。故选AC。
13. (多选)(25-26高二上·福建福州·期中)四个灯泡接成如图所示的电路。a、c灯泡的规格为“220V 40W”,b、d灯泡的规格为“220V 100W”,各个灯泡的实际功率都没有超过它的额定功率。关于这四个灯泡实际消耗功率大小的关系,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【难度】0.65
【知识点】计算串联和并联电路的电功和电功率
【详解】根据功率的计算公式,可得,由图可知,a灯泡与d灯泡串联,电流相等,根据可知,b灯泡与c灯泡并联,电压相等,则,因为干路电流大于支路电流,因此,,所以灯泡的功率关系为,故选AD。
14. (多选)(25-26高二上·福建漳州·期中)如图所示,把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中,甲电路两端的电压为8V,乙电路两端的电压为16V,调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光,此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2,两电路中消耗的总功率分别为P甲和P乙则下列关系中正确的是( )
A.P甲=P乙 B.P甲>P乙 C.P1>P2 D.P1=P2
【答案】AD
【难度】0.65
【知识点】计算串联和并联电路的电功和电功率
【详解】AB.设灯泡的额定电流为I0,额定电压为U0,则,所以,故A正确,B错误;
CD.设灯泡的额定电流为I0,额定电压为U0,则
所以,故C错误,D正确。故选AD。
【题型四】含有电动机的电路计算
15. (多选)(25-26高二上·福建宁德·期中)机动车的尾气含有铅等大量有害物质,并且也是造成地球“温室效应”、城市“雾霾”的重要因素之一。电动汽车因其无尾气排放且噪音小等因素,正在逐渐被人们接受。某国产品牌电动汽车的铭牌如下,已知蓄电池储存的电能等于其容量乘输出电压,则下列说法正确的是( )
规格
后轮驱动直流电动机
车型:电动汽车
电动机额定输出功率:26500W
整车质量:2000kg
额定转速:2400r/min
蓄电池(容量,输出电压:)
额定工作电压/电流:300V/100A
A.电动汽车正常工作时消耗的电功率为30kW
B.电动机的内阻约为0.35
C.蓄电池充满电后储存的电能不超过
D.电动汽车充满电后在额定功率下连续行驶的时间不小于6h
【答案】AB
【难度】0.85
【知识点】含有电动机电路综合计算、电功和电功率定义、表达式及简单应用
【详解】A.根据,代入数据解得,故A正确;
B.根据,其中,,联立解得,故B正确;
C.根据,可得,即蓄电池充满电后储存的电能不超过,故C错误;
D.根据,可得汽车在额定功率下行驶的时间不大于,故D错误。故选AB。
16. (25-26高二上·福建漳州·期中)科沃斯(ECOVRCS—x2pro)扫地机器人的铭牌信息如下表。当扫地机器人剩余电荷量低于600mA·h时,机器人自动停止扫地并返回充电基座充电。对该型号扫地机器人的描述,下列说法正确的是( )
主机基本参数
产品外观
产品尺寸
345mm*345mm*96mm
电池
14.8V/5200mA·h锂电池
产品质量
约3.8kg
无线连接
WiFi智能快连
额定电压
14.8V
额定功率
45W
A.扫地时额定电流约4A
B.内部电路的总电阻约5Ω
C.每次扫地释放的电能最多约2.8×105J
D.可以连续扫地的时间约1.5h
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】电动机工作时的能量转化
【详解】A.根据表格中的数据,扫地时额定电流约为,故A错误;
B.若将扫地机器人当做纯电阻,则有,解得,但实际上,扫地机器人是非纯电阻,欧姆定律不成立,即上述求解过程不合理,根据表格中的数据,不能够确定扫地机器人内部电路的总电阻,故B错误;
C.由于当扫地机器人剩余电荷量低于600mA·h时,机器人自动停止扫地,则每次扫地释放的电能最多约为,故C错误;
D.由于当扫地机器人剩余电荷量低于600mA·h时,机器人自动停止扫地,则有
,解得,故D正确。故选D。
17. (多选)(25-26高二上·福建三明·期中)如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图,重物的质量是50kg,从静止开始达到此最大速度的时间是0.25s。电动机内电阻r=2Ω,电路中另一电阻R=10Ω,直流电压U=160V,理想电压表的示数Uv=110V。已知则( )
A.通过电动机的电流为55A
B.输入电动机的电功率6150W
C.重物的最大速度大小为1m/s
D.重物从静止到最大速度过程上升的高度为0.2m
【答案】CD
【难度】0.65
【知识点】含有电动机电路综合计算
【详解】A.通过电动机的电流为,故A错误;
B.输入电动机的电功率为,故B错误;
C.电动机的输出功率为,重物速度最大时,牵引力等于重物的重力,故重物的最大速度为,故C正确;
D.重物从静止到最大速度过程,根据动能定理有,解得上升的高度为,故D正确。故选CD。
18. (多选)(25-26高二上·福建福州·期中)国产比亚迪新款“海豹”电动轿车工作时额定电压为。简化电路如图所示,已知电池在额定工作状态下输出功率为,连接电池与电机的输电导线总电阻为。求:
(1)电池与电机间的输电导线上的电流;
(2)在额定工作状态下,电机的输入总功率。
【答案】(1)(2)
【难度】0.83
【知识点】含有电动机电路综合计算、电功和电功率定义、表达式及简单应用
【详解】(1)已知电池在额定工作状态下输出功率为
电路为串联,电流处处相等,导线上电流
(2)输电导线的发热功率损耗为
电机输入总功率等于电池输出功率减去导线损耗功率,即
【题型五】电表改装
19. (多选)(23-24高二上·福建福州·期中)已知小量程电流计内阻,满偏电流。把该电流计接成如图所示电路,有三个端点a、b、c,使之成为双量程电流表,两个量程是0-1mA和0-10mA。一次使用a、b两个端点,一次使用a、c两个端点,下列判断正确的是( )
A.,
B.,
C.使用a、b两个端点,量程是10mA;使用a、c两个端点,量程是1mA
D.使用a、b两个端点,量程是1mA;使用a、c两个端点,量程是10mA
【答案】BC
【难度】0.85
【知识点】灵敏电流计改装成电流表
【详解】CD.由题可知当使用a、b两个端点时,为一支路,量程较大;a、c两个端点时、为一支路,量程较小,故C正确,D错误;
AB.当使用a、b两个端点时,量程是10mA,故有,使用a、c两个端点,量程是1mA,故有,,联立解得,故A错误,B正确。
故选BC。
20. (多选)(25-26高二上·福建漳州·期中)如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计和一个变阻器组成,它们中一个是电压表,另一个是电流表,丙电路是由一个灵敏电流计和三个定值电阻、和组成的双量程电流表,则( )
A.甲表是电流表,R增大时量程增大
B.乙表是电压表,R减小时量程减小
C.丙表中只增大的阻值,两个量程均变大
D.丙表中只增大的阻值,量程1变小,量程2变大
【答案】BC
【难度】0.62
【知识点】灵敏电流计改装成电流表、灵敏电流计改装成电压表
【详解】A.甲图中灵敏电流计与并联,是改装电流表。设表的满偏电流为,内阻为,改装后当表满偏时,总电流(量程),故增大时,表满偏对应的总电流减小,量程减小,故A错误;
B.乙图中灵敏电流计与串联,是改装电压表。当表满偏时,总电压(量程),R减小时总电压减小,量程减小。故B正确;
CD.丙图中,表笔接负接线柱和1接线柱时,与、串联后与并联,满偏时,整理得量程,表笔接负接线柱和2接线柱时,与串联后与并联,满偏时,整理得量程,只增大时,、均增大,两个量程都变大,故C正确,D错误。故选BC。
21. (多选)(25-26高二上·福建福州·期中)如图所示,大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和电阻箱改装而成。已知灵敏电流表G的满偏电流,内阻,电阻箱接入电路的阻值为。下列说法正确的是( )
A.若改装为量程的电流表,选择图甲,
B.若改装为量程的电流表,选择图甲,
C.若改装为量程的电压表,选择图乙,
D.若改装为量程的电压表,选择图乙,
【答案】BC
【难度】0.65
【知识点】灵敏电流计改装成电流表、灵敏电流计改装成电压表
【详解】AB.若改装为量程0~0.6A的电流表,需并联分流电阻,故选择图甲,电阻箱接入电路的阻值为,故B正确,A错误;
CD.若改装为量程0~5V的电压表,需串联分压电阻,故选择图乙,电阻箱接入电路的阻值为,故C正确,D错误。故选BC。
22. (多选)(25-26高二上·福建厦门·期中)将四个相同的灵敏电流计分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2,已知电流表A1的量程小于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好之后把它们接入如图所示的电路,合上开关,为定值电阻,下列说法正确的是( )
A.对于电压表,是把灵敏电流计与大电阻并联改装而成的
B.A1的电阻小于A2的电阻
C.定值电阻两端的电压等于V1与V2的读数之和,通过的电流小于A1或A2的读数
D.V1的读数大于V2的读数,V1指针的偏角等于V2指针的偏角
【答案】CD
【难度】0.65
【知识点】计算电阻串联或并联时的电压、电流和电阻、灵敏电流计改装成电流表、灵敏电流计改装成电压表
【详解】A.电压表是用灵敏电流计串联一个分压电阻改装而成的,故A错误;
B.电流表是用灵敏电流计并联一个分流电阻改装而成的,并联电阻越小,分流越多,量程越大。电流表A1量程小于A2的量程,则电流表A1的内阻大于A2的内阻,故B错误;
C.电压表的示数表示自己两端的电压,V1与V2串联后与定值电阻R并联,则定值电阻R两端的电压等于V1与V2的读数之和。A1或A2的读数等于通过定值电阻R与电压表的电流之和,故定值电阻R通过的电流小于A1或A2的读数,故C正确;
D.两电压表串联,则其中的两灵敏电流计串联,根据串联电路特点可知两灵敏电流计的电流相等,故电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角。电压表V1的量程大于V2的量程,则电压表V1的内阻大于V2的内阻,根据串联电路电压分配特点,可知电压表V1的读数大于电压表V2的读数,故D正确。故选CD。
23. (多选)(25-26高二上·福建福州·期中)如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表和一个变阻器组成的,已知灵敏电流表的满偏电流,内电阻,则下列说法正确的是( )
A.甲表是电流表,增大时量程减小
B.乙表是电压表,增大时量程减小
C.在甲图中,若改装成的电流表的量程为,则
D.在乙图中,若改装成的电压表的量程为,则
【答案】AD
【难度】0.65
【知识点】灵敏电流计改装成电流表、灵敏电流计改装成电压表
【详解】A.甲由一个灵敏电流表和一个变阻器并联,利用并联电阻的分流,改装成电流表,电流表的量程为可知,当增大时,量程减小,故A正确;
B.乙由一个灵敏电流表和一个变阻器串联,利用串联电阻的分压,改装成电压表,电压表的量程为,可知,增大时,量程增大,故B错误;
C.在甲图中,若改装成的电流表的量程为,则,解得,故C错误;
D.在乙图中,若改装成的电压表的量程为,则,解得,故D正确。故选AD。
第二部分:提升篇【难度等级:★★★☆☆|能力进阶】
24. (24-25高二上·全国·课后作业)一质子源沿电场方向均匀发射质子(初速度视为零),经电场加速后形成细柱形质子流,假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子流中与质子源相距L和4L的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,则其中的电流之比x与质子数之比y分别为( )
A.1∶1 1∶2 B.1∶2 1∶1
C.1∶1 2∶1 D.1∶4 2∶1
【答案】C
【难度】0.4
【知识点】电流的微观表达式及其应用
【详解】设电流横截面积为S,质子速度为v,单位体积内的质子数为n,则时间内通过横截面的质子数为,电荷量为,电流为,根据电荷守恒,两处电荷量相同,则,即,根据动能定理
,得,故选C。
25. (多选)(23-24高二上·四川宜宾·阶段检测)一根横截面积为S的铜导线,通过电流为I。已经知道铜的密度为ρ,铜的摩尔质量为M,电子电荷量为e,阿伏加德罗常数为NA,设每个铜原子只提供一个自由电子,单位体积内的自由电子数为n,铜导线中自由电子定向移动速率为v,t时间内穿过导线横截面的自由电子数为,下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【难度】0.4
【知识点】电流的微观表达式及其应用
【详解】ABC.电流为,有,,A错误,BC正确;
D.设体积V内自由电子数为N,则,所以,,D正确。故选BCD。
26. (24-25高二上·福建厦门·期中)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
【难度】0.5
【知识点】电阻定律
【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。
27. (多选)(25-26高二上·福建厦门·期中)如图所示的电路中,和为理想电压表,示数分别为和,;当两点间加以恒定的电压后,下列结论正确的是( )
A.
B.
C.将、换成理想电流表,其示数之比为
D.将、换成理想电流表,其示数之比为
【答案】AC
【难度】0.55
【知识点】计算电阻串联或并联时的电压、电流和电阻
【详解】AB.当两点间加恒定电压时,理想电压表对电路无分流作用,此时电阻、、串联在电路中,通过它们的电流相等,电压表测量的是和两端的总电压,则,电压表测量的是和两端的总电压,则,由于,设,,,代入可得,故A正确,B错误;
CD.将、换成理想电流表时,理想电流表内阻为零,相当于导线,此时三个电阻处于并联状态,电流表测量的是通过和的总电流,则,电流表测量的是通过和的总电流,则,则通过各电阻的电流分别为, , ,代入可得,故C正确,D错误。故选AC。
28. (24-25高二上·江苏无锡·期中)某同学将表头G改装成了如图所示的多量程电表,其中“+”为公共接线柱,“1、2、3、4”接线柱对应不同的量程。 在配接电阻时,R₁、R₃、R₄的阻值均符合理论计算值,但R₂的阻值偏大了一些。 若选用不同接线柱进行实测。 那么一定会造成测量值偏小的是( )
A.“+”和“1”
B.“+”和“2”
C.“+”和“3”
D.“+”和“4”
【答案】A
【难度】0.4
【知识点】灵敏电流计改装成电流表、灵敏电流计改装成电压表
【详解】A.“+”和“1”接入电路为电流表扩程,R₂的阻值偏大,则表头和R₂串联的阻值偏大,并联电路特点由可知流过R₁的电流偏大而流过表头的电流偏小,所以电流测量值偏小,故A正确;
B.“+”和“2”接入电路为电流表扩程,R₂的阻值偏大,则R₁和R₂串联的阻值偏大,并联电路特点由可知流过R₁的电流偏小而流过表头的电流偏大,所以电流测量值偏大,故B错误;
CD.“+”和“3”或“4”接入电路为电压表扩程,由B选项分析可知流过表头的电流偏大,所以电压的测量偏大,故CD错误。故选A。
29. (25-26高二上·河北石家庄·期中)某学习小组的四位同学将四个相同的灵敏电流计分别改装成两个量程不同的电流表、,以及两个量程不同的电压表、,其中的量程大于的量程,的量程大于的量程。改装好后将电表和其他合适器材按如图所示电路连接,R为滑动变阻器,为阻值不变的保护电阻,下列说法正确的是( )
A.电流表是灵敏电流计并联一个电阻改装而成的,改装后表的电阻大于表的电阻
B.电压表是灵敏电流计与一个电阻串联而成的,表串联的电阻小于表串联的电阻
C.电流表的示数等于电流表的示数,指针的偏转角度等于指针的偏转角度
D.两电压表指针偏角相等,的示数大于的示数
【答案】D
【难度】0.4
【知识点】灵敏电流计改装成电流表、灵敏电流计改装成电压表
【详解】A.电流表是灵敏电流计并联一个电阻改装而成的,可知,,由于的量程大于的量程,则,所以,故改装后表的电阻小于表的电阻,故A错误;
B.电压表是灵敏电流计与一个电阻串联而成的,则有,由于的量程大于的量程,则,所以,故表串联的电阻大于表串联的电阻,故B错误;
C.两电流表串联,电流相等,故读数相等,但由于表量程大,所以指针的偏转角度小于指针的偏转角度,故C错误;
D.电压表串联,流过灵敏电流计的电流相等,指针偏角相等,但由于表的量程大,故的示数大于的示数,故D正确。故选D。
试卷第1页(共3页)
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期中复习专题训练4——电流和电阻
目 录
第一部分:基础篇【难度等级:★☆☆☆☆|基础过关】 1
考点1——电流与电阻 1
【题型一】电流的定义与微观解释 1
【题型二】电阻和电阻率的计算 3
考点2——电路的计算 4
【题型三】串并联电路的有关计算 4
【题型四】含有电动机的电路计算 5
【题型五】电表改装 7
第二部分:提升篇【难度等级:★★★☆☆|能力进阶】 9
第一部分:基础篇【难度等级:★☆☆☆☆|基础过关】
考点1——电流与电阻
【题型一】电流的定义与微观解释
1. (25-26高二上·福建福州·期中)如图所示,将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来,已知横截面积。在铜导线上取一截面A,在铝导线上取一截面B,若在1 s内垂直地通过它们的电子数相等,那么通过这两个截面的电流的大小关系是( )
A. B. C. D.不能确定
2. (24-25高二上·福建福州·期中)假设在的时间内有2个电子通过导线的截面,则导线中的电流为( )
A.A B.A C.A D.
3. (25-26高二上·福建三明·期中)如图所示,一根均匀的金属导体棒在电场的作用下,其内部的自由电子沿轴线方向做速度为的匀速直线运动。若棒横截面积为,单位长度上可以自由移动的电子个数为,已知一个电子的电荷量为,则通过导体棒电流的大小( )
A. B. C. D.
4. (25-26高二上·福建厦门·期中)如图所示,来自电子源的电子(初速度为零),经电压为的加速器加速,形成细柱形的电子流。若电子流横截面积为S,电子的质量为,电荷量为,电子流内单位长度的电子数为。则电子流形成的电流大小为( )
A. B. C. D.
5. (24-25高二上·福建泉州·期中)某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中,为了能让质子进入癌细胞,首先要实现质子的高速运动,该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度,然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示,来自质子源的质子(初速度为零),经加速电压为的加速器加速后,形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S,其等效电流为,质子的质量为,其电量为e,那么这束质子流内单位体积的质子数是( )
A. B.
C. D.
6. (25-26高二上·福建莆田·期中)原子中的电子绕原子核的运动可以等效为环形电流。设氢原子的电子以速率v在半径为r的圆周轨道上绕核做匀速圆周运动,电子的电荷量为e,等效环形电流大小是( )
A. B. C. D.
【题型二】电阻和电阻率的计算
7. (25-26高二上·福建漳州·期中)下列说法中正确的是( )
A.电流的微观解释式中的v是自由电子热运动的平均速率
B.由可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C.由公式可知,电阻率与导体的电阻R、导体的长度l和横截面积S有关
D.电阻率是表征材料导电性能的物理量,金属导体的电阻率不仅与导体的材料有关,而且随温度的变化而变化
8. (25-26高二上·福建福州·期中)如图所示,两完全相同的金属导体的长宽高之比,通以图示方向电流时,甲、乙电阻之比为( )
A. B. C. D.
9. (25-26高二上·福建福州·期中)如图所示的电路中,一粗细均匀、阻值为R0的金属丝与定值电阻R串联后接在电路中,电键闭合后,电压表和电流表的读数分别为U0、I0。已知电压表、电流表均为理想电表,导线电阻不计,下列说法正确的是( )
A.
B.若将金属丝均匀拉长到原来的2倍,则金属丝的电阻值变为2R0
C.若将金属丝对折,则金属丝的电阻值变为
D.若先将金属丝剪成长度相等的四段,再并联接入图中,则电流表的读数变为原来的16倍
10. (26-27高二上·福建莆田·阶段检测)如图所示,一段长为a,宽为b,高为c(a>b>c)的导体,将其中的两个对立面接入电路中时,最大的电阻为R,则最小的电阻为( )
A. B. C. D.R
11. (多选)(23-24高二上·福建龙岩·期中)近几年世界上对新材料的研究和发现有很多,新材料可以帮助人类的科技发展和提高人们的生活水平。某科研小组研究一块均匀的长方体新材料,长为,宽为,厚为。电流沿方向时测得样品的电阻为,则下列说法正确的是( )
A.样品的电阻率为 B.样品的电阻率为
C.电流沿方向时样品的电阻为 D.电流沿方向时样品的电阻为
考点2——电路的计算
【题型三】串并联电路的有关计算
12. (多选)(25-26高二上·福建福州·期中)在如图所示的并联电路中,保持通过干路的电流不变,仅增大的阻值,则( )
A.MN两端电压变大 B.通过的电流不变
C.所消耗的功率变大 D.并联电路消耗的总功率不变
13. (多选)(25-26高二上·福建福州·期中)四个灯泡接成如图所示的电路。a、c灯泡的规格为“220V 40W”,b、d灯泡的规格为“220V 100W”,各个灯泡的实际功率都没有超过它的额定功率。关于这四个灯泡实际消耗功率大小的关系,正确的是( )
A. B. C. D.
14. (多选)(25-26高二上·福建漳州·期中)如图所示,把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中,甲电路两端的电压为8V,乙电路两端的电压为16V,调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光,此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2,两电路中消耗的总功率分别为P甲和P乙则下列关系中正确的是( )
A. P甲=P乙 B.P甲>P乙 C.P1>P2 D.P1=P2
【题型四】含有电动机的电路计算
15. (多选)(25-26高二上·福建宁德·期中)机动车的尾气含有铅等大量有害物质,并且也是造成地球“温室效应”、城市“雾霾”的重要因素之一。电动汽车因其无尾气排放且噪音小等因素,正在逐渐被人们接受。某国产品牌电动汽车的铭牌如下,已知蓄电池储存的电能等于其容量乘输出电压,则下列说法正确的是( )
规格
后轮驱动直流电动机
车型:电动汽车
电动机额定输出功率:26500W
整车质量:2000kg
额定转速:2400r/min
蓄电池(容量,输出电压:)
额定工作电压/电流:300V/100A
A.电动汽车正常工作时消耗的电功率为30kW
B.电动机的内阻约为0.35
C.蓄电池充满电后储存的电能不超过
D.电动汽车充满电后在额定功率下连续行驶的时间不小于6h
16. (25-26高二上·福建漳州·期中)科沃斯(ECOVRCS—x2pro)扫地机器人的铭牌信息如下表。当扫地机器人剩余电荷量低于600mA·h时,机器人自动停止扫地并返回充电基座充电。对该型号扫地机器人的描述,下列说法正确的是( )
主机基本参数
产品外观
产品尺寸
345mm*345mm*96mm
电池
14.8V/5200mA·h锂电池
产品质量
约3.8kg
无线连接
WiFi智能快连
额定电压
14.8V
额定功率
45W
A.扫地时额定电流约4A
B.内部电路的总电阻约5Ω
C.每次扫地释放的电能最多约2.8×105J
D.可以连续扫地的时间约1.5h
17. (多选)(25-26高二上·福建三明·期中)如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图,重物的质量是50kg,从静止开始达到此最大速度的时间是0.25s。电动机内电阻r=2Ω,电路中另一电阻R=10Ω,直流电压U=160V,理想电压表的示数Uv=110V。已知则( )
A.通过电动机的电流为55A
B.输入电动机的电功率6150W
C.重物的最大速度大小为1m/s
D.重物从静止到最大速度过程上升的高度为0.2m
18. (多选)(25-26高二上·福建福州·期中)国产比亚迪新款“海豹”电动轿车工作时额定电压为。简化电路如图所示,已知电池在额定工作状态下输出功率为,连接电池与电机的输电导线总电阻为。求:
(1)电池与电机间的输电导线上的电流;
(2)在额定工作状态下,电机的输入总功率。
【题型五】电表改装
19. (多选)(23-24高二上·福建福州·期中)已知小量程电流计内阻,满偏电流。把该电流计接成如图所示电路,有三个端点a、b、c,使之成为双量程电流表,两个量程是0-1mA和0-10mA。一次使用a、b两个端点,一次使用a、c两个端点,下列判断正确的是( )
A.,
B.,
C.使用a、b两个端点,量程是10mA;使用a、c两个端点,量程是1mA
D.使用a、b两个端点,量程是1mA;使用a、c两个端点,量程是10mA
20. (多选)(25-26高二上·福建漳州·期中)如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计和一个变阻器组成,它们中一个是电压表,另一个是电流表,丙电路是由一个灵敏电流计和三个定值电阻、和组成的双量程电流表,则( )
A.甲表是电流表,R增大时量程增大
B.乙表是电压表,R减小时量程减小
C.丙表中只增大的阻值,两个量程均变大
D.丙表中只增大的阻值,量程1变小,量程2变大
21. (多选)(25-26高二上·福建福州·期中)如图所示,大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和电阻箱改装而成。已知灵敏电流表G的满偏电流,内阻,电阻箱接入电路的阻值为。下列说法正确的是( )
A.若改装为量程的电流表,选择图甲,
B.若改装为量程的电流表,选择图甲,
C.若改装为量程的电压表,选择图乙,
D.若改装为量程的电压表,选择图乙,
22. (多选)(25-26高二上·福建厦门·期中)将四个相同的灵敏电流计分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2,已知电流表A1的量程小于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好之后把它们接入如图所示的电路,合上开关,为定值电阻,下列说法正确的是( )
A.对于电压表,是把灵敏电流计与大电阻并联改装而成的
B.A1的电阻小于A2的电阻
C.定值电阻两端的电压等于V1与V2的读数之和,通过的电流小于A1或A2的读数
D.V1的读数大于V2的读数,V1指针的偏角等于V2指针的偏角
23. (多选)(25-26高二上·福建福州·期中)如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表和一个变阻器组成的,已知灵敏电流表的满偏电流,内电阻,则下列说法正确的是( )
A.甲表是电流表,增大时量程减小
B.乙表是电压表,增大时量程减小
C.在甲图中,若改装成的电流表的量程为,则
D.在乙图中,若改装成的电压表的量程为,则
第二部分:提升篇【难度等级:★★★☆☆|能力进阶】
24. (24-25高二上·全国·课后作业)一质子源沿电场方向均匀发射质子(初速度视为零),经电场加速后形成细柱形质子流,假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子流中与质子源相距L和4L的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,则其中的电流之比x与质子数之比y分别为( )
A.1∶1 1∶2 B.1∶2 1∶1
C.1∶1 2∶1 D.1∶4 2∶1
25. (多选)(23-24高二上·四川宜宾·阶段检测)一根横截面积为S的铜导线,通过电流为I。已经知道铜的密度为ρ,铜的摩尔质量为M,电子电荷量为e,阿伏加德罗常数为NA,设每个铜原子只提供一个自由电子,单位体积内的自由电子数为n,铜导线中自由电子定向移动速率为v,t时间内穿过导线横截面的自由电子数为,下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
26. (24-25高二上·福建厦门·期中)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.
27. (多选)(25-26高二上·福建厦门·期中)如图所示的电路中,和为理想电压表,示数分别为和,;当两点间加以恒定的电压后,下列结论正确的是( )
A.
B.
C.将、换成理想电流表,其示数之比为
D.将、换成理想电流表,其示数之比为
28. (24-25高二上·江苏无锡·期中)某同学将表头G改装成了如图所示的多量程电表,其中“+”为公共接线柱,“1、2、3、4”接线柱对应不同的量程。 在配接电阻时,R₁、R₃、R₄的阻值均符合理论计算值,但R₂的阻值偏大了一些。 若选用不同接线柱进行实测。 那么一定会造成测量值偏小的是( )
A.“+”和“1”
B.“+”和“2”
C.“+”和“3”
D.“+”和“4”
29. (25-26高二上·河北石家庄·期中)某学习小组的四位同学将四个相同的灵敏电流计分别改装成两个量程不同的电流表、,以及两个量程不同的电压表、,其中的量程大于的量程,的量程大于的量程。改装好后将电表和其他合适器材按如图所示电路连接,R为滑动变阻器,为阻值不变的保护电阻,下列说法正确的是( )
A.电流表是灵敏电流计并联一个电阻改装而成的,改装后表的电阻大于表的电阻
B.电压表是灵敏电流计与一个电阻串联而成的,表串联的电阻小于表串联的电阻
C.电流表的示数等于电流表的示数,指针的偏转角度等于指针的偏转角度
D.两电压表指针偏角相等,的示数大于的示数
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