第06讲 电路及其应用 课后专项突破（原卷版）-2024-2025学年高二物理上学期中期末复习精细讲义

这是一份第06讲 电路及其应用 课后专项突破（原卷版）-2024-2025学年高二物理上学期中期末复习精细讲义，共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．以下说法正确的是（ ）
A．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，电流越大
B．电荷定向移动的速率等于电流的传导速率
C．导体中的电流只能是正电荷的定向移动形成的
D．导体中横截面积越小的地方，电荷通过的速率越小
2．如图所示，a、b两段圆柱形导体连接在一起，两圆柱体的材料、长度均相同，a的横截面积小于b的横截面积，a圆柱体的电阻为R1，b圆柱体的电阻为R2。在连接体两端加上恒定电压，a圆柱体两端的电压为U1，单位时间通过导体横截面的电量为q1，导体中自由电荷定向移动的速率为v1；b圆柱体两端的电压为U2，单位时间通过导体横截面的电量为q2，导体中自由电荷定向移动的速率为v2。下列关系正确的是（ ）
A．R1 < R2B．v1 > v2C．q1 > q2D．U1 = U2
3．如图所示，由4个电阻连接成的混联电路如图所示。R1=8Ω，R2=4Ω，R3=6Ω，R4=3Ω。把42V的电压加在a、b两端，则（ ）
A．通过R1的电流为1AB．通过R2的电流为1A
C．通过R3的电流为1AD．通过R4的电流为2.5A
4．一质子源沿电场方向均匀发射质子（初速度视为零），经电场加速后形成细柱形质子流，假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子流中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，则其中的电流之比x与质子数之比y分别为（ ）
A．1∶1 1∶2B．1∶2 1∶1
C．1∶1 2∶1D．1∶4 2∶1
5．1911年，科学家发现金属汞在4.2K（−268.8℃）时电阻可以降到零，这种现象叫作超导现象。1987年，国外科学家以及中国科学家相继研制出钇-钡-铜-氧系材料，超导转变温度提高到90K（−183℃），2023年7月，室温超导“LK-99”名噪一时。中科院物理所发表了一篇评论，历史上声称室温超导（接近或高于300K）的次数不少于7次，目前实验验证的临界温度最高的超氢化物，它可以在165万个大气压下实现大约252K（−21℃）超导，结合所学知识及上述材料，分析下列说法，其中正确的是（ ）
A．若超导回路中有了电流，电流将几乎无损耗地持续下去
B．目前已经多次通过实验得到常压室温下的超导材料
C．金属导体的电阻与温度有关，温度越高，电阻越小
D．超导转变温度与压强有关，压强越高，转变温度越低
6．如图所示，A、B是材料相同的两个金属块，体积相等，上表面均为正方形，B的上表面积是A的上表面积的2倍，在A、B左右两侧分别加上相同的电压，则A、B两金属块中的电流之比为（ ）
A．2:1B．2：1C．22:1D．4：1
7．如图甲所示电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。开关S闭合后下列判断正确的是（ ）
A．L1电流为L2电流的2倍B．L1、L2、L3的电阻相等
C．此时L1的电阻为12ΩD．此时L2消耗的电功率为0.30W
8．如图所示是某导体的I—U图线，图中α = 45°，下列说法错误的是（ ）

A．通过该导体的电流与其两端的电压成正比
B．此导体的电阻R不变
C．I—U图线的斜率表示电阻的倒数，所以电阻R=1tan45°Ω=1Ω
D．在该导体的两端加6V的电压时，每秒通过导体横截面的电荷量是3C
9．某同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在平面直角坐标系中描点，得到了图中A、B、C、D四个点。请比较这四个电阻的大小（ ）
A． RA>RB>RC>RD B． RD>RB=RC>RA
C． RA>RB=RC>RD D． RB=RC>RA>RD
10．已知e=1.6×10−19C，某电解液如果在1s内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个二价负离子向相反方向通过某横截面，那么通过这个横截面的电流是（ ）
A．0B．4.8AC．0.8AD．3.2A
11．四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大V2的量程，改装好后把它们按图示接入电路，则（ ）
A．电流表A1的偏转角小于电流表A2的偏转角
B．电流表A1的读数大于电流表A2的读数
C．电压表V1的偏转角大于电压表V2的偏转角
D．电压表V1的读数小于电压表V2的读数
12．电压表V（量程0~3V）、电流表A1（量程0～3A）和电流表A2（量程0～0.6A）由三个相同的表头改装而成，现采用如图所示的电路校准电压表的刻度，定值电阻R0=0.9Ω，为保证电流不超过电流表量程而将两个电流表并联使用，闭合开关S后，调节滑动变阻器R，下列说法中正确的是（ ）
A．调节R过程中，电流表A1、A2可以达到满偏
B．电流表A1、A2的指针偏转角度一定相同
C．当电压表V满偏时，电流表A2可能会被损坏
D．三个电表的指针偏转角度时刻相同
13．如图所示，为某线性元件甲和非线性元件乙的伏安特性曲线，两图线交于A点，A点坐标为（12V，1.5A），甲的图线与U轴成所夹角θ为45°。若元件甲和元件乙均为纯电阻，则下列说法正确的是（ ）
A．元件乙的电阻随电压的增大而减小
B．在A点，甲、乙两元件的电阻相等
C．元件甲的电阻为R=k=tanθ=1Ω
D．对甲、乙两元件，欧姆定律均不适用
14．如图甲所示，一长方体导电材料的长、宽、高分别为a、b、c；且a>b>c，通入沿PQ方向的电流时，导电材料两端的电压U与其通过的电流I的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．导电材料两端所加电压为10 V时，其电阻为10Ω
B．随着所加电压的逐渐增大，该导电材料的电阻逐渐减小
C．随着所加电压的逐渐增大，该导电材料的导电性能变差
D．该导电材料沿PQ方向通电时比沿MN方向通电时电阻小
二、多选题
15．在一质量分布均匀的圆柱形金属棒的两端加上恒定电压U后，单位时间内通过横截面的电荷量为q1，金属棒的电阻率为ρ1、电阻为R1，内部自由电荷定向移动的速率为v₁；将该金属棒的长度拉伸至原来的2倍，金属棒仍为圆柱形，其两端电压仍为U时，单位时间内通过横截面的电荷量为q2，拉长后的金属棒的电阻率为ρ2、电阻为R2，内部自由电荷定向移动的速率为v2。下列关系式正确的是（ ）
A．q1=4q2B．ρ2=4ρ1C．v1=2v2D．R2=4R1
16．由欧姆定律I=UR导出U=IR和 R=UI，下列叙述中正确的是（ ）
A．导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
B．导体的电阻由导体本身的物理条件决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关
C．对确定的导体，其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值
D．一定的电流流过导体，电阻越大，其电压降越大
17．自动体外除颤器（简称AED）治疗时，把两电极板放于心颤患者心脏附近的皮肤上，按下放电按钮，让一部分电荷通过心脏，使之恢复正常跳动。一般体外除颤能量（电容器储存的电能）在200～300 J之间。若除颤器的电容器电容为16 μF，在某次治疗时设定除颤能量为200 J，在2 ms时间内放电至两极板间电压为零。已知充电后电容器储存的电能表达式为E＝12CU2，其中C表示电容器的电容，U表示电容器极板间的电压。下列说法正确的是（ ）
A．充电完成后，两极板之间的电压为5×103 V
B．放电完成后电容器的电容变为零
C．该次治疗过程通过人体组织的电荷量为0.08 C
D．该次治疗过程平均放电电流为40 A
18．对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻的理解其物理本质。一段长为l、电阻率为ρ、横截面积为S的细金属直导线，单位体积内有n个自由电子，电子电荷量为e、质量为m。经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞，该碰撞过程将对电子的定向移动形成一定的阻碍作用，该作用可等效为施加在电子上的一个沿导线的平均阻力，若电子受到的平均阻力大小与电子定向移动的速率成正比，比例系数为k。下列说法正确的是（ ）
A．比例系数k=neρ
B．比例系数k与导线中自由电子定向移动的速率v无关
C．当该导线通有恒定的电流I时导线中自由电子定向移动的速率v=IneS
D．金属中的自由电子定向移动的速率不变，则电场力对电子做的功与阻力对电子做的功相同
19．如图甲所示，一块均匀的长方体样品甲，长为a、宽为b、厚为c，沿着CD方向测得的电阻为R；如图乙所示，另一块均匀的长方体样品乙，长为d，宽为d，厚为c，甲、乙两种样品材料相同，下列说法正确的是（ ）

A．两块样品的电阻率为ρ=Rbca
B．样品甲沿AB方向的电阻为a2b2R
C．样品乙沿GH方向的电阻为acR
D．减小d，不改变c，样品乙沿GH方向的电阻不变
20．两根长度相同，直径之比为d1:d2=1:3的均匀铜导线按图所示接入电路。关于两段导线，以下说法中正确的是（ ）
A．它们的电阻之比为3∶1
B．它们的电流之比为1∶9
C．它们的电子移动速率之比为9∶1
D．它们两端的电势差之比为9∶1
21．某学习小组描绘了三种电学元件的伏安特性曲线，如图甲、乙所示，则（ ）
A．图甲中，电学元件A若为电阻，可当作定值电阻使用
B．图甲中，两电学元件阻值的关系为RB>RA
C．图乙中，电学元件为非线性元件
D．图乙可能是小灯泡的伏安特性曲线
三、实验题
22．某同学改装和校准电流表的电路图如图所示，图中虚线框内是电流表的改装电路。
（1）已知表头G满偏电流为100μA，表头上标记的内阻值为900Ω，R1、R2和R0是定值电阻。若开关S2掷于b接线柱，电流表的量程为1mA；若开关S2掷于c接线柱，电流表的量程为10mA。则根据题给条件，定值电阻的阻值应选R1= Ω，R2= Ω
（2）用量程为1mA，内阻为800Ω的标准电流表对改装表1mA挡的不同刻度进行校准。所用电池的电动势为E；定值电阻R0有两种规格，阻值分别为2kΩ和3kΩ。为了方便实验中调节电流，图中R0应选用阻值为 kΩ的定值电阻
（3）若由于表头G上标记的内阻值不准，造成改装后电流表的读数比标准电流表的读数偏小，则表头G内阻的真实值 （填“大于”或“小于”）900Ω

23．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 μA，表头上标记的内阻值为900 Ω，R1和R2是定值电阻。利用R1和表头构成1 mA的电流表，然后再将其改装为量程为3 V的电压表。则根据题给条件，定值电阻的阻值应选R1 = Ω，R2 = Ω。
(2)用量程为3 V、内阻为2500 Ω的标准电压表V对改装电压表进行校准。在闭合开关S前，滑动变阻器的滑动端P应靠近 端（填“A”或“B”）。
四、解答题
24．如图所示的电路中，灯泡L的规格为“5 V，0.6 A”，电流表为理想电表，在A、B两端加上U = 8 V的恒定电压，将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动，直至灯泡刚好正常发光，此时滑片P在滑动变阻器上的c点（图中未标出），电流表的示数为1 A，求灯泡正常发光时：
(1)灯泡的电阻；
(2)电路中的总电阻；
(3)滑动变阻器的总电阻。
25．在如图所示电路中，已知AB间所加电压为U=12V，R1=R2=8Ω，R3=R4=4Ω，电流表的内阻不计，求：
（1）电阻R4两端的电压；
（2）电流表A1和A2的示数。
26．如图所示，两段由同种材料制成的圆柱状导体A、B串联后接在电路中，两段导体的长均为d，A、B导体的横截面积分别为S0、4S0。导体中单位体积内自由电子的个数为n，电子电量大小为e，导体中的电流为I，A的左端与B的右端间的电压为U，求：
(1)t时间内通过A导体横截面的自由电子的个数；
(2)导体A与导体B中自由电子定向移动的平均速率之比；
(3)导体的电阻率。