2025人教版新教材物理高考第一轮
第十章 电路及其应用
第 1 讲电阻定律 欧姆定律 焦耳定律
基础对点练
题组一 电流的概念及其表达式的理解
1.(2023浙江联考)如图所示,一根均匀带负电的长直橡胶棒沿水平方向向右做速度为v的
匀速直线运动。若橡胶棒的横截面积为 S,单位长度所带的电荷量为-q(q>0),由于橡胶棒
的运动而形成的等效电流的大小和方向分别是( )
A.qv 向左 B.qvS 向左
C.qv 向右 D.qvS 向右
2.(2024四川泸州模拟)通过某段圆柱形导体的电流大小为 I,该导体中单位长度的自由电
荷数为N,每个自由电荷所带的电荷量均为q。则导体中自由电荷定向移动速度v的大小
为( )
I Nq
A. B.
Nq I
Iq NI
C. D.
N q
题组二 电阻 电阻定律的理解和应用
3.超导是科学世界中最奇妙的现象之一,超导态中材料电阻为零。当超导体处于超导态时,
下列科学原理、定律、应用对超导体仍适用的是( )
A.电磁铁 B.短路时保险丝熔断
C.欧姆定律 D.焦耳定律
4.当电路中有较强电流通过时,保险丝会快速熔断,及时切断电源,保障用电设备和人身安
全。经测量,有一段电阻为R,熔断电流为2 A的保险丝,直径约0.5 mm。若将这段保险丝
对折后变成一根,那么保险丝的电阻和熔断电流将变为( )
1 1
A. R、4 A B. R、4 A
4 2
1 1
C. R、0.5 A D. R、1 A
4 2
5.某技术质量监督局曾对市场中电线电缆产品质量进行抽查,检验负责人说:“不合格产品中,大部分存在导体电阻不合格问题,主要是铜材质量不合格,使用了再生铜或含杂质很多
的铜导致电线的导电性能减弱;再一个就是铜材质量可能合格,但把横截面积缩小,标称
2.5 mm2的线,实际可能是1.5 mm2或1.5 mm2多一点,载流量不够;还有绝缘层质量不合格,
用再生塑料制作电线外皮,电阻率达不到要求……”。关于这段话中提到的不合格电线,
下列说法正确的是( )
A.电线使用了再生铜或含杂质很多的铜,则其电阻率变大
B.电线的横截面积变小了,则其电阻率变大
C.电线的横截面积变小了,则其电阻率变小
D.再生塑料制作电线外皮,则其电阻率变大导致绝缘性变差
6.两根长度、粗细均相同的合金丝 a、b并联接入电路后,已知通过两根合金丝的电流
I >I ,则a、b电阻R 、R 以及电阻率ρ 、ρ 的关系正确的是( )
a b a b a b
A.R >R ,ρ >ρ
a b a b
B.R >R ,ρ <ρ
a b a b
C.R <R ,ρ >ρ
a b a b
D.R <R ,ρ <ρ
a b a b
题组三 对欧姆定律及伏安特性曲线的理解
7.(多选)在如图甲所示的电路中,L 、L 和L 为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安
1 2 3
特性曲线如图乙所示,当开关S闭合后,电路中的总电流为0.25 A,则此时( )
A.L 的电阻为12 Ω
1
B.L 的电压为L 电压的2倍
1 2
C.L 消耗的电功率为0.75 W
1
D.L 、L 消耗的电功率的比值等于4∶1
1 2
8.(多选)(2024江西南昌模拟)小军同学根据他在电学实验课上获得的实验数据,画出如图
所示的图像。其中图线①表示电阻R ,图线②表示电阻R 。根据图像信息可判断( )
1 2A.当R 和R 串联时,两个电阻的阻值不可能相等
1 2
B.当R 两端的电压为12 V时,通过它的电流为1.2 A
1
C.当通过R 的电流为0.2 A时,在1 min内电阻R 产生的热量为24 J
1 1
D.当R 和R 并联在电压为4 V电路中,电路中总功率为3.6 W
1 2
题组四 对电功、电功率、电热、热功率的理解
9.电热锅通电后可以煮熟食物,而与它相连的导线却不怎么发热,原因是( )
A.通过电热锅的电流大
B.通过导线的电流大
C.电热锅的电阻小
D.导线的电阻小
10.如图所示,横截面都是正方形的三段导体,它们的材料和长度都相同,导体乙刚好能嵌入
导体甲,导体丙刚好能嵌入导体乙。现将三段导体串联接入同一电路中,则( )
A.导体丙的电阻最大
B.导体甲两端的电压最大
C.导体乙消耗的电功率最大
D.三段导体在相等时间内产生的热量相等
综合提升练
11.某厂商生产的电动摩托车配备电池组容量为35 A·h,能量高达2 100 W·h,专用快速充电
器的充电电流为8 A。全新设计的电机额定功率高达 3 000 W。为了解决电动摩托车续
航问题,设计团队同时采用EBS能量回收系统,每次刹车时的动能被刹车能量回收系统充
分收集采用,即在刹车过程中,将滑行过程动能重新转化为电能,给锂电池充电,让续航再增
加10%。根据厂商的行驶测试数据,采用EBS能量回收模式,在载重为60 kg,以速度 20
km/h匀速不间断行驶的续航里程为170 km。设阻力始终保持不变,下列说法正确的是(
)A.电池组的额定电压为60 V
B.充电80%需要的时间约为6 h
C.电池组的电能为1.26×105 J
D.以速度5 km/h匀速不间断行驶的续航里程为680 km
12.如图所示,某扫地机器人电池容量为9 000 mA·h,额定电压为8 V,额定功率为24 W,为延
长锂电池寿命,当剩余电量为总容量的20%时就需要充电,则下列说法正确的是( )
1
A.扫地机器人正常工作时的电流为 A
3
8
B.扫地机器人的电阻为 Ω
3
C.扫地机器人充满电后最长工作时间约为2.4 h
D.扫地机器人充满电后最长工作时间内消耗的电能约为30 W·h
13.(2024宁夏银川一模)在如图所示的并联电路中,保持通过干路的电流I不变,增大R 的
1
阻值。下列说法正确的是( )
A.R 和R 两端的电压U不变
1 2
B.通过R 的电流I 增大
1 1
C.通过R 的电流I 不变
2 2
D.并联电路消耗的总功率增大
14.某款电动自行车的内部电路的简化图如图所示,电源铭牌上标有“36 V 12 A·h”字样。
该电动自行车正常工作时,电源的输出功率为180 W,工作效率为75%,电动机的机械效率
为80%。已知电动自行车运动时受到的阻力恒为40 N。该电动自行车正常工作时( )
A.电动机两端的电压为36 V
B.电动机的电流约为5 AC.匀速行驶的最长时间约为1.8 h
D.匀速行驶的最远距离约为30 km参考答案
第十章 电路及其应用
第1讲 电阻定律 欧姆定律 焦耳定律
1.A 解析 电荷的定向移动形成电流,正电荷定向移动的方向即为电流的方向,故均匀带
负电的长直橡胶棒沿轴线方向做速度大小为 v的匀速直线运动,形成等效电流,电流的方
Q
向与v反向,电流方向向左。设橡胶棒的长度为 l,根据电流强度的定义得I= ,根据题意
t
得Q=lq,l=vt,解得I=qv。故选A。
Q
2.A 解析 在时间t内通过导体横截面的自由电荷总电量 Q=Nvtq,根据电流的定义I= ,
t
I
解得v= ,故选A。
Nq
3.A 解析 假如常温下就能使用超导体,则适合应用在人们不需要电热的地方,电磁铁的
工作原理是电流的磁效应,与电热无关,即当超导体处于超导态时,电磁铁仍然适用,A正确;
保险丝、欧姆定律、焦耳定律都与电流的热效应有关,电阻为零则无法将电能转化为内
能,因此对超导体不适用,B、C、D错误。
1
l l
4.A 解析 根据电阻表达式R=ρ 可知,保险丝对折后电阻为R'=ρ2 1R,两段最大电流
S =
2S 4
为2 A的保险丝并联,其允许的最大电流I'=2I =4 A,故选A。
max
5.A 解析 导体的电阻率仅与导体的材料有关,与横截面积、导线长度等均无关,再生铜
或含杂质很多的铜电阻率较大,故A正确,B、C错误;用再生塑料制作的电线外皮,因其电
阻率变小而导致绝缘性变差,故D错误。
U U
6.D 解析 并联电路,电压相等,根据电阻定义式有R = ,R = ,由于I >I ,可知R <R ,根
a I b I a b a b
a b
l l
据电阻决定式有R =ρ ,R =ρ ,由于长度、粗细均相同,则有ρ <ρ ,A、B、C错误,D正确。
a a b b a b
S S
7.AC 解析 电路中的总电流为0.25 A,L 中电流为0.25 A,由小灯泡的伏安特性曲线可
1
U 3.0
知电压为3.0 V,L 的电阻为R= = Ω=12 Ω,L 消耗的电功率为P=UI=0.75 W,选
1 I 0.25 1
项A、C正确;根据并联电路规律,L 中电流为0.125 A,由小灯泡的伏安特性曲线可知电
2
压大约为 0.3 V,故 L 的电压大约为 L 电压的 10 倍,选项 B 错误;L 消耗的电功率为
1 2 2
P'=U'I'=0.3×0.125 W=0.037 5 W,L 、L 消耗的电功率的比值大于4∶1,选项D错误。
1 28
8.BCD 解析 由图像知R = Ω=10 Ω,R 的阻值随电压的增大而增大,当R 和R 串联
1 0.8 2 1 2
时,流过二者的电流相等,根据图像有交点,如果电压和电流恰好为两图线交点的数据,则阻
值相等,A错误;当R 两端的电压为12 V时,通过它的电流I =U 12 A=1.2 A,B正确;
1 12 12=
R 10
1
当通过 R 的电流为 0.2 A 时,在 1 min 内电阻 R 产生的热量 Q=I2R t=0.22×10×60 J=24
1 1 1
J,C正确;当R 和R 并联在电压为4 V的电路中,电路中总功率P=P +P =U I +U I =4×0.4
1 2 1 2 1 1 2 2
W+4×0.5 W=3.6 W,D正确。
9.D 解析 因为电热锅和导线是串联关系,所以通过它们的电流一定相等,故A、B错误;
电流通过任何导体时,导体都要发热,这种现象叫做电流的热效应,根据焦耳定律公式
Q=I2Rt可知,串联电路,在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越小,产生的热量就越
少,故C错误,D正确。
l
10.D 解析 由题可知三个导体电阻的电阻率 ρ相同,长度l相同,根据电阻定律R=ρ 可
S
知,比较横截面积 S即可比较三者电阻的大小,由几何知识得 S =(√3L)2-(√2L)2=L2,S =(
甲 乙
√2L)2-L2=L2,S =L2,所以三个电阻的阻值相等,A错误;由于三个电阻串联且阻值相等,根据
丙
串联电路的特点,流过它们的电流相等,则根据U=IR,P=UI,Q=I2Rt可知各自两端的电压、
消耗的电功率、在相等时间内产生的热量均相等,B、C错误,D正确。
11.A 解析 电池组的能量为 2 100 W·h,即电池组的能量 W=Pt=2 100×3 600
W 2 100
J=7.56×106 J,选项 C 错误;由 W=UIt 和 Q=It 可知,电池组的额定电压 U= =
Q 35
0.8×Q 0.8×35
V=60 V,选项A正确;电池组充电 80%需要的时间 t= = h=3.5 h,选项B
I 8
充
错误;阻力保持不变,电动摩托车的续航里程不随速度减半而增倍,选项D错误。
P 24
12.C 解析 扫地机器人正常工作时的电流为 I= = A=3 A,A错误;扫地机器人是非
U 8
纯电阻用电器,根据题中条件无法计算扫地机器人的电阻,B错误;根据题意有 q=9 000
q 9
mA·h=9 A·h,扫地机器人充满电后最长工作时间约为 t= ×80%= ×0.8 h=2.4 h,C正确;
I 3
扫地机器人充满电后最长工作时间内消耗的电能约为E =Uq×80%=57.6 W·h,D错误。
电R R R
13.D 解析 并联电路中总电阻R = 1 2 = 2 ,增大R 的阻值,并联电路总电阻变大,
并 R +R R 1
1 2 1+ 2
R
1
保持通过干路的电流I不变,由欧姆定律可知R 和R 两端的电压U变大,故A错误;通过
1 2
U
R 的电流为I = ,由于R 两端的电压U变大,可知通过R 的电流I 变大,根据I=I +I 可知
2 2 R 2 2 2 1 2
2
通过R 的电流I 变小,故B、C错误;并联电路上消耗的总功率为P=UI,由于U变大,I不变,
1 1
可知并联电路消耗的总功率增大,故D正确。
14.C 解析 该电动自行车正常工作时,电源的输出功率为180 W,工作效率为75%,则电
源的输入功率为 P =P 180W=240 W,由公式P=UI,解得电动机的额定电流约为
输入 输出=
η 75%
1
P 240 P 180
I= 输入= A=6.7 A,电动机两端的电压 U= = V=27 V,故A、B错误;根据电池
U 36 I 6.7
额
Q 12
容量为12 A·h,额定电流为6.7 A,则可得电动自行车匀速行驶的最长时间约为t= =
I 6.7
h=1.8 h,电动自行车匀速行驶时F=F,由80%P=Fv,解得v=3.6 m/s,电动自行车匀速行驶
f f
的最远距离约为x=vt=1.8×3 600×3.6 m=23.328 km,故C正确,D错误。
