2022届高考物理一轮复习知识点全方位练习：部分电路及其规律.docx

1、2022届高考物理一轮复习知识点全方位练习：部分电路及其规律􀳊 基础达标􀳊1.下列说法中正确的是()A.由R=UI可知,电阻与电压、电流都有关B.由R=lS可知,电阻只与导体的长度和横截面积有关C.各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度的升高而减小D.所谓超导现象,就是当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,导体的电阻率突然变为零的现象2.一个内阻可以忽略的电源给装满绝缘圆管的水银供电,通过水银的电流为0.1 A.若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管内(恰好能装满圆管),则通过水银的电流将是()A.0.4 AB.0.8 AC.1.6 AD.3

2、.2 A3. 白炽灯接在220 V的电源上能正常发光.现将其接在一电压可调的电源上,使电压从零逐渐增大到220 V.在电压从零逐渐增大的过程中()A.灯丝的电阻不变B.电流将逐渐减小C.每增加1 V电压而引起的电流变化量是逐渐增大的D.每增加1 V电压而引起的电流变化量是逐渐减小的4.如图所示,a、b、c为不同材料做成的电阻,b与a的长度相等,b的横截面积是a的2倍;c与a的横截面积相等,c的长度是a的2倍.当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是U1U2U3=112.关于这三种材料的电阻率a、b、c,下列说法中正确的是()A.a是b的2倍B.a是c的2倍C.b是c的2倍 D.c是a的2倍5.

3、 一电动自行车动力电源上的铭牌标有“48 V,12 Ah”字样.它正常工作时电源输出电压为40 V,额定输出功率为240 W.由于电动机发热造成损耗,电动机的效率为80%,不考虑其他部件的摩擦损耗.已知人与车的总质量为115.2 kg,自行车运动时受到阻力恒为38.4 N,自行车保持额定功率从静止开始启动加速到最大速度所前进的距离为10 m.下列说法正确的是()A.额定工作电流为5 A,电源内阻为1.6 B.自行车电动机的内阻为5 C.自行车加速的时间为9.5 sD.自行车保持额定功率匀速行驶的最长时间约为2.4 h􀳊 技能提升􀳊6.如图所示,电源的电动势为

4、30 V,内阻为1 ,一个标有“6 V12 W”的电灯与一个绕线电阻为2 的电动机串联.开关闭合后,电路中的电灯正常发光,则电动机输出的机械功率为()A.36 WB.44 WC.48 WD.60 W7.扫地机器人是智能家用电器的一种,它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫.如图所示为某款扫地机器人,其工作时额定电压为15 V,额定功率为30 W,充电时额定电压为24 V,额定电流为0.5 A,充电时间约为240 min,电池容量为2000 mAh,则下列说法正确的是()A.电池容量是指电池储存电能的大小B.机器人正常工作时的电压为24 VC.机器人正常工作时的电流为0.5 AD.机器人充满电

5、后一次工作时间最多约为1 h8.(多选) 如图甲所示,R1和R2是材料相同、厚度相同、上下表面都为正方形的导体,但R1的尺寸比R2大得多,把它们分别连接在如图乙所示电路的A、B两端,接R1时电压表的读数为U1,接R2时电压表的读数为U2,则下列判断正确的是()甲乙A.R1=R2B.R1R2C.U1U2D.U1=U29.有两根材料相同的均匀导线x和y,x长为l,y长为2l,串联在电路中时沿长度方向的电势随位置的变化规律如图所示,则x和y两导线的电阻和横截面积之比分别为()A.31和16B.23和16C.32和15D.31和5110.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

6、为8 V,乙电路两端的电压为16 V.调节变阻器R1和R2使两灯泡都正常发光,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C.P1P2D.P1=P2􀳊 挑战自我􀳊11.(多选) 某同学按如图甲所示连接电路,利用电压传感器研究电容器的放电过程.先使开关S接1,电容器充电完毕后将开关掷向2,可视为理想电压表的电压传感器将电压信息传入计算机,屏幕上显示出电压随时间变化的U-t曲线如图乙所示.电容器的电容C已知,且从图中可读出最大放电电压U0、图线与坐标轴围成的面积S、任一点的切线斜率k,但电源电动

7、势和内阻、定值电阻R均未知.根据题目所给的信息,下列物理量能求出的是()A.电容器放出的总电荷量B.通过电阻R的最大电流C.定值电阻RD.电源的内阻12.把两根用同种材料做成的电阻丝分别接在两个电路中,甲电阻丝长为l、直径为d,乙电阻丝长为2l、直径为2d,要使两电阻丝消耗的功率相等,则加在两电阻丝上的电压应满足()A.U甲U乙=1B.U甲U乙=22C.U甲U乙=2D.U甲U乙=213.一额定电压U额=150 V的电动机接在电压U1=5 V的直流电源上时未转动,测得此时流过电动机的电流I1=0.5 A.现将该电动机接入如图所示的电路,用以提升质量m=50 kg的重物.当电源供电电压恒为U2=2

8、00 V时,电动机正常工作.保护电阻R=10 ,不计一切摩擦,g取10 m/s2.电动机正常工作时,下列说法正确的是()A.电动机线圈的直流电阻r=30 B.电动机的铭牌应标有“150 V,10 A”字样C.重物匀速上升的速度大小v=2 m/sD.若重物被匀速提升h=60 m的高度,则整个电路消耗的电能为E总=6104 J14.(多选)通常一次闪电过程历时约0.20.3 s,它由若干个相继发生的闪击构成.每个闪击持续时间仅4080 s,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中.在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0109 V,云地间距离约为1 km;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C,闪

9、击持续时间约为60 s.假定闪电前云地间的电场是均匀的.根据以上数据,下列判断正确的是()A.闪电电流的瞬时值可达到1105 AB.整个闪电过程的平均功率约为11014 WC.闪电前云地间的电场强度约为1106 V/mD.整个闪电过程向外释放的能量约为6106 J参考答案1.D【解析】 R=UI是电阻的定义式,电阻与电压和电流都无关,故A错误;R=lS是电阻的决定式,即电阻与、l、S都有关,故B错误;电阻率一般与温度有关,金属的电阻率随温度的升高而增大,故C错误;当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,导体的电阻率突然变为零的现象叫超导现象,故D正确.2.C【解析】 大圆管内径大一倍,即横截

10、面积为原来的4倍,由于水银体积不变,故水银柱长度变为原来的14,则电阻变为原来的116,因所加电压不变,由欧姆定律知,电流变为原来的16倍,C正确.3.D【解析】 金属材料的电阻率会随温度升高而增大,通电后,随着电压的增大,电流也增大,温度升高,灯丝的电阻增大,其U-I图线上各点与坐标原点连线的斜率也逐渐增大,所以每增加1 V电压而引起的电流变化量是逐渐减小的,故选项A、B、C错误,D正确.4.C【解析】 设a的长度为L,截面积为S,因为R=UI,而R=LS,所以RaRb=U1U2=1,即aLSbL2S=1,故b=2a;同理RaRc=U1U3=12,即aLSc2LS=12,故a=c,则b=2c

11、,选项A、B、D错误,C正确.5.C【解析】 自行车正常工作时电源输出电压为40 V,额定输出功率为240 W,则额定工作电流I=PU=6 A,动力电源的铭牌标有“48 V,12 Ah”,电源电动势E=48 V,则内阻上的电压Ur=E-U=8 V,根据欧姆定律可知,内阻r=UrI=43 ,故A错误;电动机的输入功率为电源的输出功率,P电=240 W,电动机的效率为80%,则电动机内阻消耗的功率PR=24020% W=48 W,电动机内阻R=PRI2=43 ,故B错误;电动机的输出功率为P出=80%P电=192 W,自行车达到最大速度时,牵引力大小等于阻力,F=F阻=38.4 N,则最大速度v=

12、P出F=5 m/s,根据动能定理得P出t-F阻x=12mv2-0,解得自行车加速运动的时间t=9.5 s,故C正确;电源的输出电流为I=6 A,电荷量q=12 Ah,则放电时间t=qI=2 h,忽略加速时间9.5 s,自行车保持额定功率匀速行驶的最长时间约为2 h,故D错误.6.A【解析】 电路中的电灯正常发光,所以UL=6 V,电路中的电流为I=PLUL=126 A=2 A,则电动机两端的电压UM=E-Ir-UL=22 V,故电动机输出的机械功率P出=P电-P热=UMI-I2RM=36 W.7.D【解析】 电池容量2000 mAh的单位为电荷量的单位,所以电池容量是指电池储存电荷量的大小,选

13、项A错误.机器人正常工作时的电压为15 V,选项B错误.根据扫地机器人工作时的额定电压为15 V,额定功率为30 W,可知扫地机器人正常工作时的电流为2 A,选项C错误.机器人充满电后一次工作时间最多为t=qI=1 h,选项D正确.8.AD【解析】 电流从导体的横截面流过,由电阻定律得R=LS=aad=d,可见电阻与边长a无关,选项A正确;因外电阻相同,故路端电压相等,选项D正确.9.A【解析】 由图像可知,两导线两端的电压之比为31,电流相同,则电阻之比为31,由电阻定律R=LS得横截面积S=LR,则横截面积之比SxSy=LxLyRyRx=1213=16,A正确.10.D【解析】 设灯泡额定

14、电流为I,两灯泡都正常发光,电流均为额定电流I,甲电路中总电流I甲=2I,乙电路中总电流I乙=I,所以P甲=U甲I甲=82I=16I,P乙=U乙I乙=16I=16I,P甲=P乙,选项A、B错误;R1消耗的功率P1=P甲-2P灯,R2消耗的功率P2=P乙-2P灯,故P1=P2,选项C错误,D正确. 11.ABC【解析】 根据图像的含义,U-t图像中,图线与纵轴的交点的纵坐标表示最大放电电压U0,因Q=CU0,可以求出电容器放出的总电荷量,A正确;由图像可知,图线切线斜率k=Ut=QCt,根据电流的定义可知I=Qt,故t=0时,放电电流可以求出,这就是通过电阻R的最大电流I,故通过电阻R的最大电流

15、可以求出,B正确;电阻两端的最大电压是最大的放电电压U0,通过选项B分析可知,最大电压和最大电流均可以求出,根据欧姆定律可知,定值电阻R=UI,故定值电阻R可以求出,C正确;根据题意可知,E=U0,而电源内阻r无法求出,D错误.12.C【解析】 根据电阻定律得R甲=lS甲=l14d2=4ld2,R乙=2lS乙=2l14(2d)2=2ld2,由公式P=U2R可知,甲、乙的功率分别为P甲=U甲2R甲,P乙=U乙2R乙,根据题意,若使P甲=P乙,即U甲2R甲=U乙2R乙,解得U甲U乙=R甲R乙=2,故选项C正确.13.D【解析】 电动机不转动时,电动机为纯电阻,根据欧姆定律可知r=U1I1=10 ,

16、故A错误;根据串联电路规律可知,电动机的额定电流I额=U2-U额R=5 A,则电动机的铭牌应标有“150 V,5 A”字样,故B错误;根据能量守恒定律可知,电动机的输出功率等于克服重力做功的功率,有U额I额-I额2r=mgv,解得重物匀速上升的速度大小为v=1 m/s,故C错误;重物上升h=60 m,所用时间t=hv=60 s,则消耗的电能E总=U2I额t=6104 J,故D正确.14.AC【解析】 根据题意,第一个闪击过程中转移电荷量Q=6 C,时间约为t=60 s,故平均电流为I平=Qt=1105 A,闪电过程中的瞬时最大值一定大于平均值,故A正确;第一次闪击过程中电功约为W=QU=6109 J,第一个闪击过程的平均功率P=Wt=11014 W,由于一次闪电过程主要发生在第一个闪击过程中,但整个闪电过程中的时间远大于60 s,故B错误;闪电前云与地之间的电场强度约为E=Ud=11091000 V/m=1106 V/m,C正确;整个闪电过程向外释放的能量约为W=6109 J,D错误.