（新课标）2020高考物理一轮复习 课时作业35 电路的基本概念和规律（含解析）新人教版

电路的基本概念和规律一、选择题1(2018浙江模拟)有一台标称值为“220 V，50 W”的电风扇，其线圈电阻为0.4 ，在它正常工作时，下列求其每分钟产生的电热的四种解法中正确的是()AI A，QUIt3 000 JBQPt3 000 JCI A，QI2Rt1.24 JDQt60 J7.26106 J答案C解析A、B两项，电风扇消耗的电能转化为机械能与内能两部分，公式UIt和公式Pt都是电功的表达式，不是电热的表达式故A、B两项错误；C项，电流：I A A；电风扇正常工作时产生的热量是由于内阻发热产生的，所以每分钟产生的热量为：QI2Rt()20.460 J1.24 J；故C项正确；D项，电风扇不是纯电阻电路，不能用Qt计算电热故D项错误2.如图所示，是一个小灯泡的电流强度随其两端电压变化的关系图，则根据小灯泡的伏安特性曲线可判定下列说法中正确的是()A小灯泡的电阻随着所加电压的增加而减小B当小灯泡两端电压为1 V时，其阻值为0.202 C小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而减小D如果把两个这种相同的灯泡串联后，接到电压恒为4 V的电源上，则流过每个小灯泡的电流为0.3 A答案D解析A项，由图可知，图中电流随电压的增大而增大，每一点的斜率表示该点电阻的倒数，故可知小灯泡的电阻随电压的增大而增大；故A项错误；B项，由图可知，当小灯泡两端电压为1 V时，电流大小为0.2 A，故阻值大小为：R 5 ；故B项错误；C项，因导线的形状没有发生变化，故说明随电压的升高电阻率增大，故C项错误；D项，若把两个相同的灯泡串联，则每个灯泡两端的电压为4 V，灯泡两端电压均为2 V，由图可知，电流大小为0.3 A，故D项正确3(多选)电位器是变阻器的一种，如图所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯泡的亮度，下列说法正确的是()A串接A、B，使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗B串接A、C，使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮C串接A、C，使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗D串接B、C，使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮答案AD解析根据电位器结构和连线可知：连接A、B使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大，回路电流减小，灯泡变暗，A项正确；同理，D项正确；连接A、C时，滑动触头不能改变回路电阻，灯泡亮度不变，故B、C两项错误4(2018湖北)如图所示，某种材料确定的圆柱形导体长为L，横截面的直径为d，其两端所加的电压为U，当这三个物理量中仅有一个物理量改变时，关于导体中自由电子定向运动的平均速率下列说法正确的是()A导体的长度变为2L，导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的4倍B电压变为2U，导体中自由电子定向运动的平均速率不变C导体横截面的直径变为2d，导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的2倍D导体横截面的直径变为0.5d，导体中自由电子定向运动的平均速率不变答案D解析A项，导体的长度变为2L，电阻变为2R；电流变为I；根据电流的微观表达式为IneSv，电子定向运动的平均速率变为0.5v；故A项错误；B项，电压变为2U，电流变为2I，根据电流的微观表达式为IneSv，电子定向运动的平均速率变为2倍，故B项错误；C项，导体横截面的直径变为2d，横截面积变为4倍，电阻变为0.25倍；电流变为4倍；根据电流的微观表达式为IneSv，电子定向运动的平均速率不变；故C项错误；D项，导体横截面的直径变为0.5d，横截面积变为0.25倍，电阻变为4倍；电流变为0.25倍；根据电流的微观表达式为IneSv，电子定向运动的平均速率不变；故D项正确5.两根材料相同的均匀金属导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示，则A和B金属导线中的自由电子定向移动的平均速率之比vAvB为()A32B13C21 D31答案D解析A、B两端的电势差分别为6 V，4 V，电流相等，根据欧姆定律得，.根据电阻定律得，R，则S.则横截面积之比.根据IneSv，I、n、e相同，v与S成反比，故vAvBSBSA31.6(多选)下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则()自重40(kg)额定电压48(V)载重75(kg)额定电流12(A)最大速度20(km/h)额定输出功率350(W)A.电动机的输入功率为576 WB电动机的内阻为4 C该车获得的牵引力为104 ND该车受到的阻力为63 N答案AD解析电动机的输入功率P入IU1248 W576 W，故A项正确；电动机正常工作时为非纯电阻器件，不能用R计算内阻，故B项错；电动车速度最大时，牵引力F与阻力Ff大小相等，由P出FvmaxFfvmax得FFf N63 N，故C项错误，D项正确7(2018长沙模拟)(多选)一额定功率为9 W、额定电压为9 V的小灯泡L和一直流电动机并联，与定值电阻R4 串联后接在电路中的AB两点间，电流表A为理想电表，电路如图所示，灯泡的电阻不变当AB间接电压0.49 V时，电动机不转、灯泡不亮，电流表示数为0.1 A；当AB间接电压15 V时，电动机转动起来、灯泡正常发光则下列说法正确的是()A电动机线圈电阻为1 B灯泡正常发光时电流表示数0.5 AC灯泡正常发光时电流表示数1 AD电动机输出的机械功率4.25 W答案AD解析A项，根据P可知灯泡电阻RL 9 ，当AB间接电压0.49 V时，电动机不转、为纯电阻电路，根据欧姆定律可知R两端电压：URIR0.14 V0.4 V，灯泡两端电压U1UUR0.49 V0.4 V0.09 V，通过灯泡的电流I10.01 A，通过电动机的电流：I20.1 A0.01 A0.09 A，根据并联电路特点可知电动机线圈电阻r 1 ；故A项正确；B项，当AB间接电压15 V时，灯泡正常发光，灯泡两端电压为UL9 V，通过灯泡的电流为IL1 A，则电动机两端电压为UM9 V，R两端电压为UR6 V，干路电流I A1.5 A，电流表示数为1.5 A，通过电动机的电流为IMIIL0.5 A，则此时电动机输出的机械功率：PULILIM2r4.25 W故B、C两项错误，D项正确8.(2018定州市模拟)如图所示的电路，将两个相同的电流表分别改装成A1(03 A)和A2(00.6 A)的电流表，把两个电流表并连接入电路中测量电流强度，则下列说法正确的是()AA1的指针半偏时，A2的指针满偏BA1的指针还没半偏时，A2的指针已经半偏CA1的读数为1 A时，A2的读数为0.6 ADA1的读数为1 A时，干路的电流I为1.2 A答案D解析A项，电流表是由电流计并联一个电阻改装而成，两电流表并联，知两表头也并联，流过两表头的电流相等，所以A1的指针半偏时，A2的指针也半偏，A1的指针还没半偏时，A2的指针也没半偏，故A、B两项错误C项，两电流表的内阻之比为15，则电流之比为51.A1的读数为1 A时，A2的读数为0.2 A，干路中的电流为1.2 A故C项错误，D项正确9(多选)在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为三个特殊材料制成的相同规格的小灯泡，这种灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关S闭合稳定后()AL1、L2、L3的电阻相同BL3两端的电压为L1的2倍C通过L3的电流是L1的2倍DL3消耗的功率为0.75 W答案BD解析A项，当开关S闭合稳定后，灯泡L3的电压等于3 V，由图读出其电流I30.25 A，则灯泡L1的电阻R312 ，灯泡L2、L1串联，电压等于1.5 V，由图读出其电流I2I30.20 A，灯泡L2、L3的电阻均为R27.5 .故A、C两项错误，B项正确D项，功率P3U3I30.75 W故D项正确10温度传感器广泛应用于空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的如图甲所示，电源的电动势E9.0 V，内阻不计，G为灵敏电流计，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻阻值与温度的变化关系如图乙所示闭合开关S，当R的温度等于20 时，电流表示数I12 mA；当电流表的示数I23.6 mA时，热敏电阻的温度是()A60 B80 C100 D120 答案D解析由图像知，当t120 时，热敏电阻的阻值R14 k，根据闭合电路欧姆定律I1，可解得Rg0.5 k，又I2，可解得R22 k，结合图像得t2120 ，故选D项二、非选择题11图1是改装并校准电流表的电路图，已知表头的量程为Ig600 A，内阻为Rg180 ，是标准电流表，要求改装后的电流表量程为I60 mA.完成下列填空(1)图1中分流电阻Rp的阻值为_(2)在电表改装成后的某次校准测量中，表的示数如图2所示，由此读出流过电流表的电流为_ mA.此时流过分流电阻Rp的电流为_ mA(保留一位小数)答案(1)1.8 (2)5049.5解析(1)由于Rg和Rp并联，Rp1.8 (2)由图2知流过电流表的电流I为50 mA；设此时流过表头的电流为Ig，流过RP的电流为IR，加在表头和Rp上的电压相等，故有IgRgIRRpIIgIR由联立得：IR49.505 mA49.5 mA.12某同学用量程为1 mA、内阻为120 的表头按图(a)所示电路改装成量程分别为1 V和1 A的多用电表图中R1和R2为定值电阻，S为开关回答下列问题：(1)根据图(a)所示的电路，在图(b)所示的实物图上连线(2)开关S闭合时，多用电表用于测量_(填“电流”“电压”或“电阻”)；开关S断开时，多用电表用于测量_(填“电流”“电压”或“电阻”)(3)表笔A应为_色(填“红”或“黑”)(4)定值电阻的阻值R1_ ，R2_ .(结果取3位有效数字)答案(1)连线如图所示(2)电流电压(3)黑(4)1.00880解析(1)根据电路图连接实物图，注意两表笔与表头的正负接线柱(2)根据“串联分压，并联分流”可知，当S断开时，多用电表测量电压；当S闭合时，多用电表测量电流(3)电流从红表笔流进多用电表，从黑表笔流出从电路图中表头和表笔的接法可知电流从表笔A流出，所以A为黑表笔(4)当S断开时为电压表，此时R2120 880 ；当S闭合时为电流表，此时R11.00 .13(2015课标全国)图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路(1)已知毫安表表头的内阻为100 ，满偏电流为1 mA；R1和R2为阻值固定的电阻若使用a和b两个接线柱，电表量程为3 mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10 mA.由题给条件和数据，可求出R1_ ，R2_ .(2)现用量程为3 mA、内阻为150 的标准电流表对改装电表的3 mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0.电池的电动势为1.5 V，内阻忽略不计；定值电阻R0有两种规格，阻值分别为300 和1 000 ；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750 和3 000 .则R0应选用阻值为_ 的电阻，R应选用最大阻值为_ 的滑动变阻器(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻图(b)中的R为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路则图中的d点应和接线柱_(填“b”或“c”)相连判断依据是：_.答案(1)1535(2)3003 000(3)c若电流表无示数，则说明R2断路，若电流表有示数，则说明R1断路解析(1)若使用a和b两个接线柱，量程为3 mA，则通过R1的电流为2 mA，电流比为12，所以电阻比为21，可得R1R2Rg50 .若使用a和c两个接线柱，电表量程为10 mA，通过R1的电流为9 mA，电流比为19，可得电阻比为91，即R1(RgR2)，整理可得R115 ，R235 .(2)根据电流表校准的刻度，可知电路中总阻值最大为3 000 ，最小阻值为500 .若定值电阻选择为1 000 ，则无法校准3.0 mA；所以定值电阻选择300 .由于最大阻值要达到3 000 ，所以滑动变阻器要选择3 000 .(3)因为只有一个损坏，所以验证R2是否损坏即可所以d点应和接线柱“c”相连，若电流表无示数，则说明R2断路，若电流表有示数，则说明R1断路8