(能力提高练)-第一节-电路的基本概念及电路分析.docx

【能力提高练】 第一节 电路的基本概念及电路分析
1．(2022•东北育才学校七模)如图甲所示为电容器的充电电路，先将可变电阻的阻值调为，闭合开关，电容器所带电荷量随时间变化的关系图像如图乙实线①所示。然后断开开关，先使电容器放电完毕，再把的阻值调为，接着重复前面的操作，得到如图乙实线②所示图像，下列说法正确的是(　　)

A．电容器充电过程，充电电流不断减小
B．电容器充电过程，充电电流不断增加
C．电容器充电过程，电容器的电容不断增加
D．增大可变电阻的阻值对电容器充电更快完成
【解析】 AB.电容器充电过程，，图线斜率视为电流，可知充电电流不断减小，A正确,B错误；
C.电容器的电容是电容本身的属性，电容不变，C错误；
D.增大可变电阻的阻值对电容器充电更加平缓，充电时间更长，D错误。
【答案】 A
2．(2022•重庆市育才中学高三(下)入学考试)某同学按如图电路进行实验，电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零。实验中由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了(但不为零)，若这种情况的发生是由于某一用电器引起的，则可能的故障是(　　)

A．RP断路 B．R2断路
C．R1短路 D．R3短路
【解析】 若短路则电压表示数为零，若断开则测两端电压，测滑动变阻器和串联总电压，两表示数不同；若Rp断路，则电压表示数为零，电压表示数不相同，R1短路，测滑动变阻器和串联总电压，测两端电压，R2断开，两电压表均测R3电压，电压表示数相同，ACD错误，B正确。故选B。
【答案】 B
3．(2022•山东省烟台市高三(上)期末)某同学设计了一种利用放射性元素衰变的电池，该电池采用金属空心球壳结构，如图所示，在金属球壳内部的球心位置放有一小块与球壳绝缘的放射性物质，放射性物质与球壳之间是真空，球心处的放射性物质的原子核发生衰变，向四周均匀发射电子，电子的电荷量为e。已知单位时间内从放射性物质射出的电子数为N，在金属壳外表面有一块极小的圆形面积S，其直径对球心的张角为弧度，则通过S的电流大小约为(　　)

A． B． C． D．
【解析】 单位时间内从放射性物质射出的电子数为N，则t时间内从放射性物质射出的电荷量，结合几何关系可知在金属壳外表面有一块极小的圆形面积S上的电荷量为，根据电流的定义有，故选A。
【答案】 A
4．(2022•山东省高三(下)开年摸底联考)地球表面附近存在一个竖直向下的电场，晴天时在电场作用下，大气中的正离子向下运动、负离子向上运动，如此形成的微弱电流称地空电流。该电流比较稳定，不随高度变化，全球地空电流的总电流强度为I，假设地空电流在全球各处均匀分布，地球附近竖直向下的电场场强为E，取地球表面积为S，地表附近空气的电阻率的大小为(　　)
A． B． C． D．
【解析】 取地球表面高度为的空气层为研究对象，空气层上表面到下表面之间的电势差，这段空气层的电阻，根据欧姆定律，联立得到，故A正确，BCD错误。故选A。
【答案】 A
5．(2022•银川一中高三(下)一模)一根长为L、横截面积为S、电阻率为的金属棒，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速度为v，则电子运动时受到的平均阻力大小为(　　)

A． B． C． D．
【解析】 金属棒内的电场类似一个匀强电场，其电场强度大小，由欧姆定律可知，金属棒两端的电压，由电流微观定义式可知，联立解得，金属棒内的电场强度大小为，则电子运动时受到的平均阻力大小为，故选C。
【答案】 C
6．(2022•北京市中央民族大学附属中学高三(下)2月检测)如图所示是某笔记本电脑电池上的标注，充满电后正常办公可以使用10小时，电脑主人发现该笔记本还有一个空余的硬盘位，于是又添加了一块500G的固态硬盘，该固态硬盘额定工作电压3.3V，平均工作电流20mA，那么电池充满电后，该笔记本电脑正常办公使用时间约为(　　)

A．10小时 B．9小时 C．8小时 D．7小时
【解析】 固态硬盘的功率为，添加了一块500G的固态硬盘后电脑的总功率为，工作时间为，故A正确，BCD错误。故选A。
【答案】 A
7．(2022•重庆市育才中学第五次月考)手机充电器又名电源适配器．手机常用锂离子电池的充电器采用的是恒流限压充电，充电器上所标注的输出参数如图所示，充电的锂离子电池标识如图所示．对于电源适配器与锂电池，下列说法正确的是( )

A．手机电池标识的mAh是电功的单位
B．电源适配器输出的电压是6V交流电
C．如果工作电流是200mA，手机电池能连续工作约8个小时
D．手机充电时会微微发热，所以手机充电器主要是把电能转化成热能的装置
【解析】 根据q=It，手机电池标识的mAh是电量的单位，故A错误；电源适配器输出的是6V直流电，DC表示直流，AC表示交流，故B错误；如果工作电流是200mA，手机电池最多能连续工作时间：，故C正确；手机充电时会微微发热，说明有很小部分电能被手机充电器转化为内能，故D错误；故选C．
【答案】 C
8．(2022•上海市南洋模范中学高三(下)4月适应练习)用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，则电能转化为化学能的功率为__________，充电器的充电效率为________。

【解析】 [1][2] 充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，则电能转化为化学能的功率为，充电器的充电效率为
【答案】 ① ②
9．(2022•高考山东卷)某粮库使用额定电压，内阻的电动机运粮。如图所示，配重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡，装满粮食的小车以速度沿斜坡匀速上行，此时电流。关闭电动机后，小车又沿斜坡上行路程L到达卸粮点时，速度恰好为零。卸粮后，给小车一个向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行。已知小车质量，车上粮食质量，配重质量，取重力加速度，小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比，比例系数为k，配重始终未接触地面，不计电动机自身机械摩擦损耗及缆绳质量。求：

(1)比例系数k值；
(2)上行路程L值。
【解析】 (1)设电动机的牵引绳张力为，电动机连接小车的缆绳匀速上行，
由能量守恒定律有，解得
小车和配重一起匀速，设绳的张力为，对配重有
设斜面倾角为，对小车匀速有
而卸粮后给小车一个向下的初速度，
小车沿斜坡刚好匀速下行，有
联立各式解得，
(2)关闭发动机后小车和配重一起做匀减速直线运动，设加速度为，
对系统由牛顿第二定律有
可得
由运动学公式可知，解得
【答案】 (1)；(2)