高考物理总复习一轮课后跟踪训练25电路的基本概念和规律 习题答案解析

高考综合复习课后跟踪训练课后跟踪训练(二十五)电路的基本概念和规律[基础巩固]1．如图所示，一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，设棒单位长度内所含的电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒的运动而形成的等效电流大小为()A．qvB.eq\f(q,v)C．qvSD.eq\f(qv,S)[解析]在电荷的运动方向上假设有一横截面，而在时间t内通过的电荷量为Q＝vtq，由I＝eq\f(Q,t)可得：由于棒运动而形成的等效电流大小为I＝eq\f(vtq,t)＝vq，故A正确．[答案]A2．如图所示，一段长为a、宽为b、高为c(a>b>c)的长方体金属导体，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.eq\f(c2R,a2)B.eq\f(c2R,ab)C.eq\f(a2R,bc)D．R[解析]由电阻定律R＝ρeq\f(L,S)可知，横截面积越小，电阻越大，横截面积越大，电阻越小，故电阻最大时，横截面积应该最小，即将左右两个面接入电路时电阻最大，为R＝ρeq\f(a,bc)，解得ρ＝eq\f(Rbc,a)，当将上下两个面接入电路时电阻最小，此时电阻r＝ρeq\f(c,ab)＝eq\f(Rbc,a)·eq\f(c,ab)＝eq\f(c2R,a2)，故A正确，B、C、D错误．[答案]A3．(2020·山东卷)氚核eq\o\al(3,1)H发生β衰变成为氦核eq\o\al(3,2)He.假设含氚材料中eq\o\al(3,1)H发生β衰变产生的电子可以全部定向移动，在3.2×104s时间内形成的平均电流为5.0×10－8A．已知电子电荷量为1.6×10－19C，在这段时间内发生β衰变的氚核eq\o\al(3,1)H的个数为()A．5.0×1014B．1.0×1016C．2.0×1016D．1.0×1018[解析]设在这段时间内，电子的个数为n，由电流的定义，有I＝eq\f(ne,t)，即n＝eq\f(It,e)＝1.0×1016；由β衰变规律可知该核反应方程为eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(0,－1)e，即产生一个电子(eq\o\al(0,－1)e)需要发生β衰变的氚核eq\o\al(3,1)H的个数也为一个，故在这段时间内需要发生β衰变的氚核eq\o\al(3,1)H个数为1.0×1016，故B正确．[答案]B4．(2019·浙江卷)电动机与小电珠串联接入电路，电动机正常工作时，小电珠的电阻为R1，两端电压为U1，流过的电流为I1；电动机的内电阻为R2，两端电压为U2，流过的电流为I2.则()A．I1<I2 B.eq\f(U1,U2)>eq\f(R1,R2)C.eq\f(U1,U2)＝eq\f(R1,R2) D.eq\f(U1,U2)<eq\f(R1,R2)[解析]由题意可知I1＝I2，选项A错误；因U2>I2R2，U1＝I1R1，则eq\f(U1,U2)<eq\f(R1,R2)，选项B、C错误，D正确．[答案]D5.某一导体的伏安特性曲线如图中AB段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是()A．B点的电阻为12ΩB．B点的电阻为40ΩC．导体的电阻因温度的影响改变了1ΩD．导体的电阻因温度的影响改变了9Ω[解析]根据电阻的定义式可以求出A、B两点的电阻分别为RA＝eq\f(3,0.1)Ω＝30Ω，RB＝eq\f(6,0.15)Ω＝40Ω，所以ΔR＝RB－RA＝10Ω，故B正确，A、C、D错误．[答案]B6．(2020·黑龙江哈尔滨三中期中)如图所示的电路中，UAB＝1.5V，R1＝R2＝R3＝10Ω，则理想电压表和理想电流表的示数各为()A．1.5V,0.1A B．1.5V,0.15AC．1V,0.1A D．1V,0.15A[解析]电流表和电压表均为理想电表，电阻R1、R2被短路，电压表的示数为U＝UAB＝1.5V，则根据欧姆定律得，电流表的示数为I＝eq\f(UAB,R3)＝eq\f(1.5,10)A＝0.15A，选项B正确，A、C、D错误．[答案]B7．一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220V的交流电源上(电源内阻可忽略不计)，均正常工作．用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A，通过洗衣机电动机的电流是0.50A，则下列说法中正确的是()A．电饭煲的电阻为44Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440ΩB．电饭煲消耗的电功率为1555W，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5WC．1min内电饭煲消耗的电能为6.6×104J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103JD．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍[解析]由于电饭煲是纯电阻元件，所以R1＝eq\f(U,I1)＝44Ω，P1＝UI1＝1100W，其在1min内消耗的电能W1＝UI1t＝6.6×104J；洗衣机为非纯电阻元件，所以R2≠eq\f(U,I2)，P2＝UI2＝110W，其在1min内消耗的电能W2＝UI2t＝6.6×103J，其热功率P热≠P2，所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍．综上可知C正确，A、B、D错误．[答案]C8．一台小型电动机在3V电压下工作，用此电动机提升重力为4N的物体时，通过电动机的电流是0.2A．在30s内可使该物体被匀速提升3m．若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：(1)电动机的输入功率；(2)在提升物体的30s内，电动机线圈所产生的热量；(3)线圈的电阻．[解析](1)电动机的输入功率P入＝IU＝0.2×3W＝0.6W.(2)根据能的转化与守恒：线圈产生的热量Q＝P入t－G·h＝0.6×30J－4×3J＝6J.(3)据焦耳定律，线圈的电阻r＝eq\f(Q,I2t)＝eq\f(6,0.22×30)Ω＝5Ω.[答案](1)0.6W(2)6J(3)5Ω[能力提升]9．(2020·杭州模拟)如图所示，有两个由同种材料制成的导体，两导体均是横截面为正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体横截面边长为a，小柱体横截面边长为b，则()A．从图示电流方向看，大柱体与小柱体的电阻之比为a∶bB．从图示电流方向看，大柱体与小柱体的电阻之比为1∶1C．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a∶bD．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a2∶b2[解析]从图示电流方向看，根据电阻定律可知R1＝eq\f(ρa,ah)＝eq\f(ρ,h)、R2＝eq\f(ρb,bh)＝eq\f(ρ,h)，故两电阻相等，电阻之比为1∶1，故A错误，B正确；若电流方向竖直向下，则根据电阻定律有R1′＝eq\f(ρh,a2)、R2′＝eq\f(ρh,b2)，故R1′∶R2′＝b2∶a2，C、D错误．[答案]B10．(多选)(2020·安徽六安模拟)如图所示，一台电动机提着质量为m的物体以速度v匀速上升，已知电动机线圈的电阻为R，电源电动势为E，通过电源的电流为I，当地重力加速度为g，忽略一切阻力及导线电阻，则()A．电源内阻r＝eq\f(E,I)－RB．电源内阻r＝eq\f(E,I)－eq\f(mgv,I2)－RC．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变大D．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变小[解析]含有电动机的电路不是纯电阻电路，欧姆定律不再适用，A错误；由能量守恒定律可得EI＝I2r＋mgv＋I2R，解得r＝eq\f(E,I)－eq\f(mgv,I2)－R，B正确；如果电动机转轴被卡住，则E＝I′(R＋r)，电流增大，较短时间内，电源消耗的功率变大，较长时间的话，会出现烧坏电源的现象，C正确，D错误．[答案]BC11．如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12V，电解槽内阻rA＝2Ω，当K1闭合，K2、K3断开时，电流表A示数为6A；当K2闭合，K1、K3断开时，电流表A示数为5A，且电动机输出功率为35W；当K3闭合，K1、K2断开时，电流表A示数为4A求：(1)电炉子的电阻R及其工作时的发热功率各多大？(2)电动机的内阻是多少？(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？[解析](1)电炉子为纯电阻，由欧姆定律得R＝eq\f(U,I1)