第八章　恒定電流第1講　電路的基本概念與規(guī)律一、選擇題(本題共10小題，1～7題為單選，8～10題為多選)1．(2021·全國高三專題練習)如圖所示的電解槽接入電路后，在t秒內(nèi)有n1個1價正離子通過溶液內(nèi)截面S，有n2個1價負離子通過溶液內(nèi)截面S，設e為元電荷，以下說法正確的是(　D　)A．當n1＝n2時電流強度為零B．當n1＞n2時，電流方向從A→B，電流強度為I＝C．當n1＜n2時，電流方向從B→A，電流強度I＝D．電流方向從A→B，電流強度I＝[解析]　電荷的定向移動形成電流，正電荷的定向移動方向是電流方向，由圖示可知，溶液中的正離子從A向B運動，因此電流方向是A→B，電流I＝＝，故選D。2．(2022·浙江月考)電動機與小電珠串聯(lián)接入電路，電動機正常工作時，小電珠的電阻為R1，兩端電壓為U1，流過的電流為I1；電動機的內(nèi)電阻為R2，兩端電壓為U2，流過的電流為I2。則(　D　)A．I1<I2　 B．>C．＝　 D．<[解析]　由題意可知I1＝I2，選項A錯誤；因U2>I2R2，U1＝I1R1，則<，選項B、C錯誤，D正確。故選D。3．(2022·海南?？谑懈呷驴?如圖所示，R1＝2 Ω，R2＝10 Ω，R3＝10 Ω，A、B兩端接在電壓恒定的電源上，則(　B　)A．S斷開時，R1與R2的兩端電壓之比為5∶1B．S閉合時，R1與R2兩端的電壓之比為2∶5C．S閉合時，通過R2與R3的電流之比為2∶1D．S閉合時，通過R1與R2的功率之比為2∶5[解析]　S斷開時，R1與R2串聯(lián)，兩端電壓之比為U1∶U2＝R1∶R2＝1∶5，A錯誤；S閉合時，R1與R2兩端的電壓之比為U1∶U2＝R1∶＝2∶5，B正確； S閉合時，通過R2與R3的電流之比為1∶1，C錯誤；S閉合時，通過R1與R2的功率之比為P1＝I2R1＝2I2，P2＝()2R2＝I2，解得P1∶P2＝4∶5，D錯誤。4．(2021·全國高三專題練習)如圖所示，橫截面都是正方形的三段導體，它們的材料和長度都相同，導體B剛好能嵌入導體A，導體C剛好能嵌入導體B，現(xiàn)將三段導體串聯(lián)接入到同一電路中，則(　D　)A．導體C的電阻最大B．導體A兩端的電壓最大C．導體B消耗的電功率最大D．三段導體在相等時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等[解析]　由題知三個電阻的電阻率ρ相同，長度l相同，根據(jù)電阻定律R＝ρ，可知比較橫截面積S即可比較三者電阻的大小，由幾何知識得SA＝(L)2－(L)2＝L2，SB＝(L)2－(L)2＝L2，SC＝L2，所以三個電阻的阻值相等，故A錯誤；由于三個電阻串聯(lián)且阻值相等，故根據(jù)串聯(lián)電路的特點，則流過它們的電流相等，各自兩端的電壓，消耗的電功率，在相等時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量均相等，故B、C錯誤，D正確。5．(2021·江蘇南通市)電壓表由電流表G和電阻R串聯(lián)而成，原理圖如圖所示。使用中發(fā)現(xiàn)此電壓表的讀數(shù)總比實際值稍小一些，下列校準措施正確的是(　C　)A．在R上串聯(lián)一個比R大得多的電阻B．在R上串聯(lián)一個比R小得多的電阻C．在R上并聯(lián)一個比R大得多的電阻D．在R上并聯(lián)一個比R小得多的電阻[解析]　讀數(shù)稍小一些，說明流過電流表的電流稍小一些，要讓電流稍大一點，則應減小總電阻，在R上串聯(lián)一個電阻，總電阻更大，流過電流表的電流更小，伏特表的讀數(shù)更小，A、B錯誤；若并聯(lián)一比R大得多的電阻，其并聯(lián)值會比并聯(lián)的電阻阻值稍微減小一些，電流稍微增加一些，C正確；若并聯(lián)一比R小得多的電阻，其并聯(lián)值會比并聯(lián)的電阻阻值減小很多，電流增加太多，D錯誤。6．(2021·全國高三專題練習)如圖所示，是將滑動變阻器作為分壓器的電路，A、B為分壓器的輸出端。若把滑動變阻器的滑片放在它的中央，下列判斷不正確的是(　D　)A．空載時輸出電壓為UAB＝B．當A、B端接上負載R時，輸出電壓UAB≤C．A、B端的負載R越大，UAB越接近D．負載R越小，UAB越接近[解析]　空載時，因為P在中點，則輸出電壓為UAB＝，選項A正確，不符合題意；當A、B端接上負載R時，則R與滑動變阻器的下部分并聯(lián)后阻值變小，則分壓減小，即輸出電壓UAB≤，選項B正確，不符合題意；A、B端的負載R越大，則R與滑動變阻器的下部分并聯(lián)后阻值越接近滑動變阻器上一半的阻值，則UAB越接近，選項C正確，不符合題意；選項D錯誤，符合題意。7．(2022·四川省高三模擬)一根長為L，橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ，棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，在棒兩端加上恒定的電壓時，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運動的平均速率為v，若已知金屬棒內(nèi)的電場為勻強電場，則金屬棒內(nèi)的電場強度大小為(　C　)A．ρnev B．C．ρnev D．[解析]　根據(jù)歐姆定律I＝，電流的微觀表達式I＝neSv，電阻定律R＝ρ，勻強電場強度表達式E＝，聯(lián)立得E＝ρnev，故選C。8．(2021·全國高三專題練習)一微型吸塵器的直流電動機內(nèi)阻一定，當加上0.3 V電壓時，通過的電流為0.3 A，此時電動機不轉(zhuǎn)，當加在電動機兩端的電壓為2.0 V時，電流為0.8 A，這時電動機正常工作，下列說法正確的是(　AC　)A．電動機內(nèi)阻為1 ΩB．電動機內(nèi)阻為2.5 ΩC．電動機正常工作時的效率為60%D．電動機正常工作時的效率為50%[解析]　當給電動機加0.3 V電壓時，電動機不轉(zhuǎn)，此時電動機相當于純電阻用電器，其內(nèi)阻r＝＝1 Ω，B錯誤，A正確；當給電動機加2.0 V電壓時，電動機正常工作，電動機消耗的功率P＝U2I2＝2.0×0.8W＝1.6W，發(fā)熱功率Pr＝Ir＝0.64 W，電動機輸出的機械功率P′＝P－Pr＝0.96 W，故電動機正常工作時的效率η＝×100%＝60%，D錯誤，C正確。9．(2021·全國高三專題練習)電熱水器金屬內(nèi)膽出水口加接一段曲長管道，在電熱水器漏電且接地線失效時，能形成“防電墻”，保障人的安全。如圖所示，當熱水器漏電且接地線失效時，其金屬內(nèi)膽與大地間電壓為220 V，由于曲長管道中水具有電阻(簡稱“隔電電阻”)，因而人體兩端的電壓不高于12 V，下列說法正確的是(　BC　)A．曲長管道應選用導電性能好的材料制成B．曲長管道應選用不易導電的材料制成C．“隔電電阻”大于“人體電阻”，且兩者串聯(lián)D．熱水器漏電且接地線失效時，“防電墻”使人體內(nèi)無電流通過[解析]　要使人體兩端的電壓不高于12 V，漏電電流通過曲長管道時損失的電壓要足夠大，所以曲長管道應選用不易導電的材料制成，故A錯誤，B正確；“隔電電阻”大于“人體電阻”，且兩者串聯(lián)，故C正確；熱水器漏電且接地線失效時，“防電墻”可使人體內(nèi)有很微弱的電流通過，不會造成人體觸電，保障人的安全，故D錯誤。10．(2022·河北高三月考)四個相同的電流表分別改裝成兩個安培表和兩個電壓表，安培表A1的量程大于A2的量程，電壓表V1的量程大于V2的量程，把它們按圖接入電路中，則(　AC　)A．A1的讀數(shù)比A2的讀數(shù)大B．A1指針偏轉(zhuǎn)角度比A2指針偏轉(zhuǎn)角度大C．V1讀數(shù)比V2讀數(shù)大D．V1指針偏轉(zhuǎn)角度比V2指針偏轉(zhuǎn)角度大[解析]　電流表A1的量程大于A2的量程，故電流表A1的內(nèi)阻小于A2的內(nèi)阻；電壓表V1的量程大于V2的量程，故V1的電阻大于V2的電阻；由圖可知，兩電流表并聯(lián)，故兩電流表兩端的電壓相等，故A1中的電流要大于A2中的電流，故A1的讀數(shù)比A2的讀數(shù)大，故A正確；因兩表由同一電流表改裝而成，而將電流表擴大量程時為并聯(lián)一小電阻，故相當于四個電阻并聯(lián)，故兩表頭中電流相同，故兩表的偏角相同；故B錯誤；兩電壓表串聯(lián)，故通過兩表的電流相等，故V1的讀數(shù)比V2的讀數(shù)大，故C正確；因表頭與電阻串聯(lián)，故為四個電阻串聯(lián)，因此通過兩表頭的電流相等，兩表的偏轉(zhuǎn)角度一樣，故D錯誤。二、非選擇題11．(2021·陜西寶雞市高三一模)如圖所示的電路中，小量程電流表G的內(nèi)阻Rg＝100 Ω，滿偏電流Ig＝10 mA，R1＝200 Ω，R2＝ Ω。(1)則當S1和S2均斷開時，改裝成的電表是電壓表(填電流表或電壓表)，量程為3_V；(2)當S1和S2均閉合時，改裝成的電表是電流表(填電流表或電壓表)，量程為1_A。[解析]　(1)當S1和S2均斷開時，小量程電流表G與R1串聯(lián)，改裝成的電表是電壓表。根據(jù)分壓原理，有U＝Ig(Rg＋R1)＝3 V。(2)當S1和S2均閉合時，小量程電流表G與R2并聯(lián)，改裝成的電表是電流表。根據(jù)分流原理，有I＝Ig＋＝1 A。12．(2021·全國高三專題練習)一輛電動自行車的銘牌上給出了如下的技術(shù)參數(shù)，請根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算：(1)此電動機的內(nèi)阻和電動機正常工作時的效率；(2)當電動自行車以額定功率在平直公路上滿載勻速行駛時，若其受到的阻力為車重的0.01倍，則此時其速度為多少？(取g ＝ 10 m/s2)規(guī)格后輪驅(qū)動直流電機車型26″電動自行車額定輸出功率120 W整車質(zhì)量30 kg額定電壓40 V最大載重120 kg額定電流4 A[答案]　(1)2.5 Ω　75%　(2)8 m/s[解析]　(1)根據(jù)題意，電動機的輸入功率P入 ＝UI＝160 W電動機的熱功率P熱 ＝ I2r，電動機的輸出功率P出 ＝ 120 W又有P出 ＝ P入－P熱，聯(lián)立解得r ＝ 2.5 Ω，電動機正常工作時的效率η ＝ ×100% ＝ 75%則此電動機的內(nèi)阻為2.5 Ω，電動機正常工作時的效率為75%。(2)電動自行車滿載時，受到的阻力f＝0.01mg＝15 N，電動自行車以額定功率在平直公路上滿載勻速行駛時P出 ＝ fv解得v＝8 m/s，則此時其速度為8 m/s。

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