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1、第九章恒定电流 第1讲电路的基本概念与规律一、选择题(本题共10小题，18题为单选，9、10题为多选)1安培提出了著名的分子电流假说。根据这一假说。电子绕核运动可等效为一环形电流。设电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，下列关于该环形电流的说法正确的是( D )A电流大小为，电流方向为顺时针B电流大小为，电流方向为逆时针C电流大小为，电流方向为顺时针D电流大小为，电流方向为逆时针解析电子绕核运动可等效为一环形电流，电子运动周期为T，根据电流的定义式可得电流为：I，因为电子带负电，所以电流方向与电子定向移动方向相反，即沿逆时针方向，故D正确，ABC错误。2(202
2、3山西高三月考)如图所示，甲、乙两个电路都是由一个小量程电流表和一个电阻箱R组成的，下列说法正确的是( B )A甲表是电压表，R增大时量程增大B甲表是电流表，R增大时量程减小C乙表是电流表，R增大时量程增大D乙表是电压表，R增大时量程减小解析甲表是电流表，R增大时，甲表中变阻器分流减小，量程减小，故A错误，B正确；乙是电压表，R增大时，变阻器分担的电压增大，量程增大，故CD错误。3(2023广东高三阶段练习)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中错误的是( C )A随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增
3、大B对应P点，小灯泡的电阻为RC对应P点，小灯泡的电阻为RD对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积解析图线上的点与原点O连线的斜率的倒数表示电阻值，由图可知随着所加电压的增大，图线斜率减小，故小灯泡的电阻增大，A正确，不符合题意；由欧姆定律可得，对应P点，小灯泡的电阻为R，B正确，不符合题意，C错误，符合题意；对应P点，小灯泡的功率为PU1I2，与题图中PQOM所围的面积相等，D正确，不符合题意。4(2023浙江大学附属中学模拟预测)家电待机耗电问题常常被市民所忽略，技术人员发现一台电视机待机一天的耗电量约0.2度。据最新统计浙江省的常住人口约5 800万人，假设每户家庭拥有的家用
4、电器如下表所示，则由表中数据，估算每年浙江省家庭用电器待机耗电量约为( C )家庭常用电器电视机洗衣机空调电脑户均数量(台)2121电器待机功耗(W/台)10204040A2.7106度 B2.7108度C2.71010度 D2.71012度解析浙江省家庭用电器每家待机总电功率为P210 W20 W240 W40 W160 W，大约三人一户，则浙江省家庭用电器年待机耗电量QnPt0.1636524 kWh2.71010 kWh。故选C。5(2023湖南临澧县高三开学考试)在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5
5、 A和1.0 V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V。则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是( D )A电动机的内电阻为0.5 B电动机的内电阻为7.5 C电动机的输出功率为30 WD电动机的输出功率为22 W解析当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和1.0 V，根据欧姆定律r，可得电动机的内阻为r 2 ，故AB错误；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V，电动机的输出功率为PUII2r22 W，故C错误，D正确。6(2023河北高三模拟)如图所示，R1
6、R22 k，电压表V1的内阻为6 k，电压表V2的内阻为3 k，AB间电压U保持不变。当开关S闭合后，V1、V2的示数变化是( B )AV1示数变大 BV2示数变大CV1、V2示数均变小 DV1、V2示数均变大解析S断开时，两电阻与两电压表并联，则V1的示数为U，V2的示数为U，当S闭合时，相当于V1与R1并联，R2与V2并联，然后再串联，V1与R1的总电阻为 k1.5 k，R2与V2并联后的总电阻为 k1.2 k，则可知，电压之比为5：4，故V1示数为U，V2示数为U，故V1的示数减小，V2示数增大。7(2023重庆高三模拟)P1和P2是材料相同、上下表面为正方形的长方体导体，P1的上、下表
7、面积大于P2的上、下表面积，将P1和P2按图所示方式接到电源上，闭合开关后，下列说法正确的是( B )A若P1和P2的体积相同，则通过P1的电流大于通过P2的电流B若P1和P2的体积相同，则P1的电功率大于P2的电功率C若P1和P2的厚度相同，则P1和P2内自由电荷定向移动的速率相等D若P1和P2的厚度相同，则P1两端的电压大于P2两端的电压解析P1和P2是串联在电路中的，所以通过P1的电流总等于通过P2的电流，A错误；由电阻定律可得R，则若P1和P2的体积相同，上下表面积越大的电阻的阻值越大，由电功率公式PI2R，由于通过P1的电流总等于通过P2的电流，则电阻越大的电功率越大，所以若P1和P
8、2的体积相同，则P1的电功率大于P2的电功率，B正确；根据电流公式InqSv，若P1和P2的厚度相同，由于P1和P2的面积不相等，故P1和P2内自由电荷定向移动的速率不相等，C错误；由电阻定律可得R，若P1和P2的厚度相同，则P1和P2的电阻的阻值相同，由于P1和P2是串联关系，所以则P1两端的电压等于P2两端的电压，所以D错误。8如图所示，是将滑动变阻器作为分压器的电路，A、B为分压器的输出端。若把滑动变阻器的滑片放在它的中央，下列判断不正确的是( D )A空载时输出电压为UABB当A、B端接上负载R时，输出电压UABCA、B端的负载R越大，UAB越接近D负载R越小，UAB越接近解析空载时，
9、因为P在中点，则输出电压为UAB，选项A正确，不符合题意；当A、B端接上负载R时，则R与滑动变阻器的下部分并联后阻值变小，则分压减小，即输出电压UAB，选项B正确，不符合题意；A、B端的负载R越大，则R与滑动变阻器的下部分并联后阻值越接近滑动变阻器上一半的阻值，则UAB越接近，选项C正确，不符合题意；选项D错误，符合题意。9(2023全国高三专题练习)电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道，在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“防电墙”，保障人的安全。如图所示，当热水器漏电且接地线失效时，其金属内胆与大地间电压为220 V，由于曲长管道中水具有电阻(简称“隔电电阻”)，因而人体两端的电压不高于
10、12 V，下列说法正确的是( BC )A曲长管道应选用导电性能好的材料制成B曲长管道应选用不易导电的材料制成C“隔电电阻”大于“人体电阻”，且两者串联D热水器漏电且接地线失效时，“防电墙”使人体内无电流通过解析要使人体两端的电压不高于12 V，漏电电流通过曲长管道时损失的电压要足够大，所以曲长管道应选用不易导电的材料制成，故A错误，B正确；“隔电电阻”大于“人体电阻”，且两者串联，故C正确；热水器漏电且接地线失效时，“防电墙”可使人体内有很微弱的电流通过，不会造成人体触电，保障人的安全，故D错误。10(2023甘肃天水期末)如图所示，经过精确校准的电压表V1和V2分别用来测量某线路中电阻R两端
11、a、b间的电压时，读数依次为12.7 V和12.3 V，则( AC )Aa、b间的实际电压略大于12.7 VBa、b间的实际电压略小于12.7 VC电压表V1的内阻大于V2的内阻D电压表V1的内阻小于V2的内阻解析由于电压表不是理想电表(内阻不是无穷大)，当a、b两端接入电压表后，电阻R与电压表的并联电阻小于电阻R，根据欧姆定律和串、并联电路规律可知，电阻R与电压表的并联总电压小于电阻R的实际电压，即a、b两端实际电压将大于电压表的示数，即a、b间的实际电压略大于12.7 V，故A项正确，B项错误；根据欧姆定律可知，若电压表的内阻越大，电压表与R的并联电阻就越大，电压表的示数也越大，即电压表V
12、1的内阻大于电压表V2的内阻，故C项正确，D项错误。二、非选择题11某同学改装和校准电压表的电路图如图所示，图中虚线框内是电压表的改装电路。(1)已知表头G满偏电流为100 A，表头上标记的内阻值为900 。R1、R2和R3是定值电阻。利用R1和表头构成量程为1 mA的电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表。若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1 V；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3 V。则根据题给条件，定值电阻的阻值应选R1100 ，R2910 ，R32 000 。(2)用量程为3 V，内阻为2 500 的标准电压表V对改装表3 V挡的不同刻度进行校准。所用电池的电动势E为5 V
13、；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为50 和5 k，为了方便实验中调节电压，图中R应选用最大阻值为50 的滑动变阻器。(3)校准时，在闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应靠近M(选填“M”或“N”)端。(4)若由于表头G上标记的内阻值不准，造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，则表头G内阻的真实值大于(选填“大于”或“小于”)900 。解析(1)根据题意，R1与表头G构成量程为1 mA的电流表，则IgRg(IIg)R1，整理得R1100 ；若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1 V，则R2 910 ；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3 V，则R3 2 000 。(2)电压表与
14、之并联之后，并联总电阻小于2 500 ，对于分压式电路，要求滑动变阻器的最大阻值远小于并联部分，同时还要便于调节，故滑动变阻器选择小电阻，即选择50 的电阻。(3)在闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应靠近M端，这样把并联部分电路短路，起到一种保护作用。(4)造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，说明通过表头G的电流偏小，则实际其电阻偏大，故其实际阻值大于900 。12(2022武汉高三期中)一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数，请根据表中数据计算：(1)此电动机的内阻和电动机正常工作时的效率；(2)当电动自行车以额定功率在平直公路上满载匀速行驶时，若其受到的阻力为车重的0.01倍
15、，则此时其速度为多少？(取g 10 m/s2)规格后轮驱动直流电机车型26电动自行车额定输出功率120 W整车质量30 kg额定电压40 V最大载重120 kg额定电流4 A答案(1)2.5 75%(2)8 m/s解析(1)根据题意，电动机的输入功率P入 UI160 W电动机的热功率P热 I2r，电动机的输出功率P出 120 W又有P出 P入P热，联立解得r 2.5 ，电动机正常工作时的效率 100% 75%则此电动机的内阻为2.5 ，电动机正常工作时的效率为75%。(2)电动自行车满载时，受到的阻力f0.01mg15 N，电动自行车以额定功率在平直公路上满载匀速行驶时P出 fv解得v8 m/s，则此时其速度为8 m/s。