2025届高考物理一轮复习备考章节提升练：电路及其应用

电路及其应用 一、单选题 1．光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像（电池内阻不是常量），图线b是某电阻R的图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，下列说法正确的是（　　） A．光电池的电动势为5 V B．光电池的内阻为 C．光电池的输出功率为0.6 W D．回路中的总电阻为 2．如图所示是有两个量程的电流表。已知表头的内阻，满偏电流，电阻，，则使用A、B两个端点时，电流表的量程为（　　） A．8mA B．10mA C．30mA D．50mA 3．如图所示，有一光滑轨道，部分为半径的圆弧，部分水平，质量均为的小球、固定在竖直轻杆的两端，轻杆长为，小球可视为质点。开始时球处于圆弧上端点，由静止开始释放小球和轻杆，使其沿光滑弧面下滑，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．球下滑过程中机械能保持不变 B．两球都滑到水平轨道上时，球速度大小为 C．从释放小球到、球都滑到水平轨道上，整个过程中轻杆不对两球做功 D．从释放小球到、球都滑到水平轨道上，整个过程中轻杆对a球做功 4．一个匀加速直线运动的质点先后经过、、，如图所示。若、，已知质点在段和段的速度增加量均为，则下列说法中正确的是（　　） A．质点的加速度大小为 B．质点从A运动到C点的运动时间为2s C．质点经过B点时的速度大小为2.5m/s D．质点在AC段的中点速度大小为3m/s 5．电压表、电流表都是由小量程电流表改装而成的，如图甲、乙所示分别是电压表、电流表的改装图，以下说法正确的是（    ） A．若改装后的电压表示数比标准表稍小一些，可以给串联电阻再并联一个较大的电阻 B．若改装后的电压表示数比标准表稍小一些，可以给串联电阻再并联一个较小的电阻 C．若改装后的电流表示数比标准表稍小一些，可以给并联电阻再串联一个较大的电阻 D．若改装后的电流表示数比标准表稍小一些，可以给并联电阻再并联一个较小的电阻 6．如图所示电路中，电源电动势、内阻，定值电阻，电阻箱的阻值调到，滑动变阻器接入电路的阻值为，平行板电容器的电容，单刀双掷开关S与触点1连接。下列说法正确的是（　　） A．若仅将的滑片向上滑动，电源效率增大 B．若仅将的滑片向上滑动，消耗的电功率增大 C．若仅将的阻值调大，电容器两极板间的电势差增大 D．若仅将开关S由触点1拨向触点2，通过的电荷量为： 7．在如图所示的电路中，D是一只理想二极管，平行板电容器AB内部有一带电小球Q处于静止状态。闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P滑动时，四个理想电表的示数都发生变化。电流表A、电压表V1、电压表V2、电压表V3的示数分别用、、和表示，它们的示数变化量的大小分别用、、和表示。闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，变小、变大，变小、带电小球Q向下运动 B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，不变，减小 C．若滑动变阻器的滑动触头P不动时，当两极板A和B稍错开一些（两极板仍平行），Q仍静止不动 D．若滑动变阻器的滑动触头P不动时，当两极板A和B的间距稍增大一些（两极板仍平行），Q仍静止不动 二、多选题 8．如图甲所示的电路，电源电动势，内阻，定值电阻，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值的关系如图乙所示。下列说法正确的是（   ） A．图乙中滑动变阻器的最大功率 B．图乙中， C．滑动变阻器消耗功率最大时，定值电阻R也消耗功率最大 D．调整滑动变阻器的阻值，可以使电源的输出电流达到2A 9．如图所示，，电容器的电容，电源电动势，内阻。起初，开关断开，电容器所带的电荷量为；然后，闭合开关，待电路稳定后，电容器所带的电荷量为。下列说法正确的是（    ）    A．开关断开时，电容器极板的电势高 B．开关闭合，电路稳定后，电容器极板的电势高 C．从闭合开关到电路稳定的过程中，通过灵敏电流计的电荷量为 D．从闭合开关到电路稳定的过程中，通过灵敏电流计的电荷量为 10．如图甲所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向右滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生变化，图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化的情况，以下说法正确的是（   ） A．图线a表示的是电压表V的示数随电流表示数变化的情况 B．图线a表示的是电压表V1的示数随电流表示数变化的情况 C．图线b表示的是电压表V的示数随电流表示数变化的情况 D．图线c表示的是电压表V2的示数随电流表示数变化的情况 11．某同学在研究性学习活动中自制了电子秤，如图。用理想电压表显示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，电流表内阻可忽略，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0。设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力，则下列说法正确的是（    ） A．物体质量m越大，电流表示数越大 B．物体质量m越小，电压表示数越小 C．该电子秤所用的弹簧劲度系数k越大越灵敏 D．电压表示数U与所称物体质量m的关系式为 三、实验题 12．某实验小组使用某个多用电表测量电学中的物理量，并探究欧姆表的原理。 (1)某次测量时，多用电表表盘指针指在如图甲所示的位置，下列说法错误的是（　　） A．若该读数是选用欧姆挡“×100”倍率得到的，应该更换“×10”倍率，欧姆调零后再次进行测量 B．多用电表的欧姆挡是靠内部电源提供电流的，若选用“×10”倍率测量电阻，则欧姆表内阻约为20Ω C．测直流电流时，应让红表笔接外电路的正极，黑表笔接外电路的负极 D．测二极管正向电阻时，应让红表笔接二极管的负极，黑表笔接二极管的正极 (2)该小组进一步探究欧姆表的原理，设计了如图乙所示的电路，通过调节开关S，可使欧姆表具有“×1”和“×10”的两种倍率，可用器材如下： A．干电池（电动势E=1.5V，内阻不计）； B．电流表G（满偏电流Ig=1mA，内阻Rg=90Ω）； C．定值电阻R0（阻值为5.0Ω）； D．滑动变阻器R1（最大阻值为150Ω）； E．定值电阻R2（阻值为1.0Ω）、R3未知； F．开关一个红、黑表笔各一支，导线若干。 虚线框内是双量程电流表，已知当S接a时，对应电流表量程是0~0.1A； ①定值电阻R3= Ω； ②当开关S拨向 （填“a”或“b”）时，欧姆表的倍率是“×10”，欧姆调零后，欧姆表内阻为 Ω。 ③使用一段时间后电池老化，电动势下降到1.4V、内阻增大到4Ω，但仍可调零，正确操作后，测量另一个定值电阻，欧姆表读数为150Ω，则这个电阻的阻值应为 Ω。 四、解答题 13．在光滑绝缘的水平面上，长为2L的绝缘轻质细杆的两端各连接一个质量均为m的带电小球A和B（均可视为质点）组成一个带电系统，球A所带的电荷量为+2q，球B所带的电荷量为q。现让A处于如图所示的有界匀强电场区域MNQP内，已知虚线MN位于细杆的中垂线，MN和PQ的距离为4L，匀强电场的电场强度大小为E、方向水平向右。释放带电系统，让A、B从静止开始运动，不考虑其他因素的影响。求： (1)释放带电系统的瞬间，两小球加速度的大小； (2)球B刚进入MN界面时的速度； (3)带电系统从开始运动到A球刚到达PQ界面时所需的时间。 14．随意变线加塞，是非常不文明的驾驶习惯，也极其不安全。下图演示了甲车变线加塞的过程，甲车至少要超出乙车一个车位，才能开始并线。此时甲车若要安全并线插到乙车前方，且不影响乙车行驶，其速度v至少须比乙车快 5m/s。而并道后又必须立刻减速，以避免与前车追尾。假设汽车在变线并道过程中，沿前进方向的速度可以不变，横向移动的速度可忽略。而且甲车从超出乙车一个车位，到完成并线，恰好需要 1s时间。并线完成后甲车时刻以大小为a=2.5m/ s²的加速度减速刹车，甲车车身长度d=4m，乙车与前车正常行驶时速度均v0=10m/s，请计算下列问题： （1）甲车刚刚并线结束时，甲乙两车之间的最小距离为多少； （2）若甲车并线时的速度恰好比乙车快5m/s，并线后由于紧张，刹车得太深，汽车以大小a'=12.5m/s²的加速度减速，而此时乙车完全来不及反应，继续匀速运动。则两车再经多长时间后追尾。 参考答案： 1．D AB．根据闭合电路欧姆定律可知，当时，，由图线a与纵轴的交点读出电源的电动势为；根据两图线交点处的状态可知，电阻的电压为，电流为，则硅光电池的内阻为 故AB错误； C．光电池的输出功率为 故C错误； D．外电阻为 回路中的总电阻为 故D正确。 2．D 根据电流表改装原理，电流表的量程为 故选D。 3．D ABD．从释放小球到、球都滑到水平轨道上，两球组成的系统满足机械能守恒，则有 解得两球都滑到水平轨道上时，、两球的速度大小均为 从释放小球到、球都滑到水平轨道上，对球根据动能定理可得 解得 可知整个过程中轻杆对a球做功，则球下滑过程中机械能不守恒，故AB错误，D正确； C．从释放小球到、球都滑到水平轨道上，整个过程中由于轻杆对球做正功，所以轻杆对球做负功，故C错误。 4．C ABC．因为A到B和从B到C速度的增加量均为Δv =2m/s，可知A到B的时间和B到C的时间相等，设为T，根据平均速度推论知，B点的速度为 加速度 则 即 解得 T=2s a=1m/s2 vB=2.5m/s tAC=2t=4s 选项C正确，AB错误； D．质点在AC段的中点速度大小为 选项D错误。 5．A AB．若改装后的电压表示数比标准表稍小一些，说明流过表头的电流较小，应该减小串联电阻或给串联电阻再并联一个阻值较大的电阻。故A正确；B错误； CD．若改装后的电流表示数比标准表稍小一些，说明流过表头的电流较小，可以增大分流电阻阻值减小其分流，从而增大流过表头的电流使其准确，应该给并联电阻再串联一个阻值较小的电阻。故CD错误。 6．D A．仅将R4的滑片向上滑动，电源外电阻减小，干路电流增大，电源效率 减小，故A错误； B．R4消耗的电功率 当时，有最大值，仅将R4的滑片向上滑动时，，减小，即R4消耗的电功率减小，故B错误； C．仅将R2的阻值调大，电容器两极板间的电势差不变，故C错误； D．开关S与触点1连接时，电容器左极板带正电，电荷量 仅将开关S由触点1拨向触点2时，电容器右极板带正电，电荷量 因此，通过R3的电荷量 故D正确。 7．D 电容器的场强为 A．当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，根据串反并同法，I变小、变大，变大、变小，电容器放电，因二极管纯在电容器不能放电相当于电荷量不变，带电小球Q受到的静电力不变，带电小球Q不动，故A错误； B．由于 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1、r均不变，则，不变，故B错误； C．若滑动变阻器的滑动触头P不动时，当两极板A和B稍错开一些（两极板仍平行），即电容器两极板的正对面积减小，所以根据电容的决定式可知，电容减小，电容器两极板间的电压不变，则电容器所带电荷量应减小，但由于二极管具有单向导电性，所以电容器所带电荷量不变，而两极板的电压增大，间距不变，则电容器内部电场强度变大，带电小球Q受到的静电力大于重力，Q向上运动，故C错误； D．若滑动变阻器的滑动触头P不动时，当两极板A和B的间距稍增大一些（两极板仍平行），则电容减小，若两极板间电压不变，则电容器所带电荷量减小，但由于二极管具有单向导电性，所以电容器所带电荷量应不变 则电容器内部电场强度不变，带电小球Q受到的静电力等于重力，Q将静止不动，故D正确。 8．AB A．由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电源外电阻等于内阻时，输出功率最大，把定值电阻看成电源内阻的一部分，由图乙可知，当 时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为 故A正确； B．由A可知 滑动变阻器的阻值为时与阻值为时消耗的功率相等，有 解得 故B正确； C．当回路中电流最大时，即时定值电阻R消耗的功率最大，故滑动变阻器消耗功率最大时，定值电阻R消耗功率不是最大，故C错误； D．当滑动变阻器的阻值为0时，电路中电流最大，最大值为 则调整滑动变阻器的阻值，不可以使电源的输出电流达到2A，故D错误。 故选AB。 9．AC A．开关断开时，电容器两板间的电压等于电阻R3两端的电压，可知电容器的A极板的电势高，选项A正确； B．开关闭合，电路稳定后，电容器两板间的电压等于电阻R1两端的电压，电容器B极板的电势高，选项B错误； CD．开关断开时，此时电容器的带电量为 开关闭合时，R1和R3串联电阻为 R13=20Ω 路端电压 此时R1两端的电压即电容器两板间的电压为 此时电容器带电量 从闭合开关到电路稳定的过程中，通过灵敏电流计的电荷量为 选项C正确，D错误。 10．BCD 当滑动变阻器的滑动触头P向右滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律可知，则总电流I增大，内电压增大，路端电压U减小，可知电压表V示数减小，当滑动变阻器的滑动触头P滑到最右端时，电压表V1的示数为零，但电压表V的示数不为零，所以图线a表示的是电压表V1的示数随电流表示数变化的情况，图线b表示的是电压表V的示数随电流表示数变化的情况，总电流I增大，可知电压表V2示数增大，则图线c表示的是电压表V2的示数随电流表示数变化的情况，综上所述，A错误，B、C、D正确。 故选BCD。 11．BD AB．物体质量m越大，滑动变阻器阻值越大，根据“串反并同”， 物体质量m越大，电流表示数越小；则物体质量m越小，电压表示数越小，A错误，B正确； CD．设滑动变阻器上端到滑动端的长度为x，则 滑动变阻器接入电路的阻值为 根据闭合电路欧姆定律 电压表示数为 联立得 弹簧劲度系数k越大，当m变化时，电压表示数变化越小，即越不灵敏，C错误，D正确。 12．(1)B (2) 9 b 150 140 （1）A．图中多用电表指针偏转较大，说明待测电阻较小，若该读数是选用欧姆挡“×100”倍率得到的，应该更换“×10”倍率，欧姆调零后再次进行测量，故A正确； B．多用电表作欧姆表使用时，是靠内部电源提供电流，中值刻度对应的电阻等于这个倍率下欧姆表的内阻，若选用的是“×10”的倍率测电阻，则欧姆表内阻约为 故B错误； C．测直流电流时，应该让电流从红表笔流进，从黑表笔流出，以保证表盘指针能够正偏，故必须让红表笔接外电路的正极，黑表笔接外电路负极，故C正确。 D．测二极管正向电阻时，多用电表内部电源与黑表笔相连，为保证电流从红表笔流进，从黑表笔流出，应让红表笔接二极管的负极，黑表笔接二极管的正极，故D正确。 本题选错误的，故选B。 （2）[1]当S接a时，对应电流表量程是0~0.1A，则有 其中 解得 [2][3]当S接a时，对应电流表量程是0~0.1A，则欧姆表内阻为 当S接b时，对应电流表量程为 则欧姆表内阻为 故当开关S拨向b时，欧姆表的倍率是“×10”，欧姆调零后，欧姆表内阻为。 [4]电动势下降到1.4V，调零后，则欧姆表内阻为 欧姆表读数为150Ω，对应的电流为 解得 13．(1) (2) (3) （1）对整体应用牛顿第二定律有 解得两小球加速度大小为 （2） 系统向右加速运动阶段 解得 此时B球刚刚进入MN，带电系统的速度 （3）当B球进入电场后，设此时系统加速度为，由牛顿第二定律有 得 假设小球A刚好运动到PQ界面速度为0，应有 代入数据满足上式，假设成立。带电系统从开始运动到A球刚到达PQ界面时所需的时间 14．（1）；（2） （1）由题知，甲车至少比乙车快5m/s才安全，甲车刚刚并线结束时，甲、乙两车相距最小，则甲车的速度为 1s内，甲车的位移为 乙车的位移为 则并线结束时，甲、乙两车之间的最小距离为 （2）并线后，汽车以大小为的加速度减速，设再经过时间，两车追尾，则有 代入数据解得 甲车减速时间 ，甲车停下之后乙车才追上 学科网（北京）股份有限公司 $$