2021版高考物理一轮复习课件学案第8章恒定电流第1讲电路的基本概念和规律

专题突破训练

[基础训练试题]

1.关于电流,下列说法中正确的是( ) A.通过导体横截面的电荷量越多,电流越大 B.电子运动的速率越大,电流越大

C.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流越大

D.因为电流有方向,所以电流是矢量

【试题解答】:选C.电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量,故A 错误,C 正确;电流的微观表达式I ＝neS v ,电流的大小由单位体积的电荷数、每个电荷所带电荷量、导体的横截面积和电荷定向移动的速率共同决定,故B 错误;矢量运算遵循平行四边形定则,标量的运算遵循代数法则,电流的运算遵循代数法则,故电流是标量,故D 错误.

2.铜的摩尔质量为m ,密度为ρ,每摩尔铜原子中有n 个自由电子.今有一根横截面积为S 的铜导线,当通过的电流为I 时,电子平均定向移动的速率为( )

A.光速c

B.I neS

C.ρI neSm

D.mI neS ρ

【试题解答】:选D.由电流表达式I ＝n ′eS v 可得v ＝

I n ′eS

,其中n ′＝n m ρ

＝n ρm ,故v ＝mI neS ρ,D

对.

3.在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U 的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为S 、电流为I 的电子束.已知电子的电荷量为e 、质量为m ,则在刚射出加速电场时,一小段长为Δl 的电子束内的电子个数是( )

A.I Δl eS m 2eU

B.I Δl e m 2eU

C.I eS

m 2eU

D.IS Δl e

m 2eU

【试题解答】:选B.在加速电场中有eU ＝1

2

m v 2,得v ＝

2eU

m

.在刚射出加速电场时,一小段长为Δl 的电子束内电荷量为q ＝I Δt ＝I Δl v ,则电子个数n ＝q e ＝I Δl

e

m

2eU

,B 正确. 4.一个内电阻可以忽略的电源,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),那么通过水银的电流将是( )

A.0.4 A

B.0.8 A

C.1.6 A

D.3.2 A

【试题解答】:选C.大圆管内径大一倍,即横截面积变为原来的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1

16,因所加电压不变,由欧姆定律知电流变为原

来的16倍.

5.有一个直流电动机,把它接入0.2 V 电压的电路中,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4 A;若把电动机接入2 V 电压的电路中,正常工作时的电流是1 A,此时,电动机的输出功率是P 出;如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机的发热功率是P 热,则( )

A.P 出＝2 W,P 热＝0.5 W

B.P 出＝1.5 W,P 热＝8 W

C.P 出＝2 W,P 热＝8 W

D.P 出＝1.5 W,P 热＝0.5 W

【试题解答】:选B.电动机不转,r ＝U 1

I 1

＝0.5 Ω.正常工作时,P 电＝U 2I 2＝2×1 W ＝2 W,P 热′

＝I 22r ＝0.5 W,故P 出＝P 电－P 热′＝1.5 W.转子突然被卡住,相当于纯电阻,此时I 3＝

2

0.5

A ＝4 A,P 热＝I 23

r ＝8 W,故B 正确. 6.两根用同种材料制成的电阻丝甲和乙,甲电阻丝的长度和直径分别为l 和d ;乙电阻丝的长度和直径分别为2l 和2d .将甲、乙两根电阻丝分别接入电路时,如果两电阻丝消耗的电功率相等,则加在两根电阻丝上的电压的比值应满足( )

A.U 甲

U 乙＝1 B.U 甲U 乙＝22 C.U 甲

U 乙

＝ 2 D.U 甲

U 乙

＝2 【试题解答】:选 C.U 2甲U 2乙＝P 甲R 甲P 乙R 乙＝R 甲R 乙＝ρl π⎝⎛⎭⎫d 22∶ρ2l

π⎝⎛⎭⎫2d 22＝2,所以加在两根电阻丝上的电压的比值应满足U 甲

U 乙

＝2,故C 正确.

7.某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示,则下列说法中正确的是( )

A.加5 V 电压时,导体的电阻约是5 Ω

B.加11 V 电压时,导体的电阻约是1.4 Ω

C.由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小

D.此导体为线性元件

【试题解答】:选A.对某些导电器材,其伏安特性曲线不是直线,但曲线上某一点的U

I 值仍

表示该点所对应的电阻值.当导体加5 V 电压时,电阻R 1＝U

I ＝5 Ω,A 正确;当导体加11 V 电

压时,由题图知电流约为1.4 A,电阻R 2大于1.4 Ω,B 错误;当电压增大时,U

I 值增大,导体为非线

性元件,C 、D 错误.

[能力提升训练试题]

8.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1.0 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 .则当这台电动机正常运转时( )

A.电动机的内阻为7.5 Ω

B.电动机的内阻为2.0 Ω

C.电动机的输出功率为30.0 W

D.电动机的输出功率为26.0 W

【试题解答】:选D.因为电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为1.0 A 和1.0 V ,电动机在没有将电能转化为机械能时属于纯电阻元件,故电动机的内阻r ＝

U 1I 1＝1.0 V

1.0 A

＝1.0 Ω,选项A 、B 错误;当电动机正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和15.0 V ,则电动机的总功率为P 总＝U 2I 2＝15.0 V ×2.0 A ＝30.0 W,此时电动机的发热功率为P 热＝I 22r ＝(2.0 A)2×1.0 Ω＝4.0 W,故电动机的输出功率为P 出＝P 总－P 热＝30.0 W －4.0 W ＝26.0 W,选项C 错误,D 正确.

9.为了生活方便,电热水壶已进入千家万户,如果将一电热水壶接在220 V 的电源两端,经时间t 0电热水壶的开关自动切断,假设热量的损失不计、加热丝的阻值不受温度的影响.则( )

A.如果将电热水壶接在110 V 的电源两端,需经2t 0的时间电热水壶的开关自动切断

B.如果将电热水壶接在110 V 的电源两端,需经16t 0的时间电热水壶的开关自动切断

C.如果将电热水壶接在55 V 的电源两端,需经4t 0的时间电热水壶的开关自动切断

D.如果将电热水壶接在55 V 的电源两端,需经16t 0的时间电热水壶的开关自动切断 【试题解答】:选D.根据公式Q ＝U 2R t 可知,煮沸一壶水所需的热量为Q ＝U 2

R t 0,当电压变

为原来的 1

2

时,所需热量没变,因此时间要变为原来的4倍,即4t 0,A 、B 错误;当电压变为原来