第十章 第2节 电路中的能量转化内阻-【5星学霸·高考白题】2026年高考物理一轮复习

学霸高春白题物理 第2节 电路中门 ☑应用提优 考点全面，能力提升|限时：40min 1.(2024·广东佛山联考)已知充电宝的输出 电压U,输出电流L,手机电池的内阻为r,若 U、1均恒定不变，充电一段时间t,则( A.手机电池的充电效率为1 Ir B.手机电池产生的焦耳热为U C.充电宝输出的电功率为U+子 D.充电宝的电能转化为手机电池的化学能 为Uli 2.(2025·浙江模拟)太阳光经 过大气层到地面大概损失一 半的能量.某太阳能发电站使 用的太阳能板加装有自动跟 踪功能，保证太阳能板与阳光始终垂直，已知 单位面积的太阳能板每天发电2.28kW·h, 太阳与地球之间的距离取R=1.5×10'm,每 天阳光照射太阳能板的时间约为8h,太阳辐 射总功率约为3.82×10“W,则该太阳能板的 光电转化效率最接近 】 A.53%B.42%C.31% D.21% 3.如图所示，三个灯泡上分别标有“110V 40W”“110V25W”“110V5W”等字 样，当三个灯泡按照下图以几种不同的方式 连接在电路中，只要调节可变电阻R,并 在AB间加220V的交流电，都可以使三个灯 泡正常发光.当三个灯泡都正常发光时，电路 中消耗的总功率最小值是 A.60W B.150W C.130W D.90W 4.现有标有“110V40W”的灯泡L,和标有 “110V100W”的灯泡L,及一只最大阻值 的能量转化内阻 为5002的滑动变阻器R,将它们接在220V 的电路中，在如图所示的几种接法中，最合 理、节能的是 B D 5.(2025·广东番禺中学模拟)（多选）一台小 型电动机在3V电压下工作，用此电动机提 升重力为4N的物体时，通过它的电流是 0.2A.在30s内可使该物体被匀速提升3m. 若不计一切摩擦和阻力 ( A.30s内，电动机消耗的电能为18J B.电动机的输出功率为0.4W C.电动机线圈的电阻为152 D.该电动机正在工作中突然被卡住不转动 时其功率为1.8W 6.(2024·湖北黄冈期末)小明发现摩托车启 动过程中，当电动机启动时，摩托车的车灯会 瞬时变暗如图所示为摩托车蓄电池供电简 化电路图.若蓄电池的电动势E=12V,内阻 r=0.42,车灯的电阻R=22.启动该车时，先 接通开关S,打开车灯，再接通开关S2启动 电动机，此刻测得流过蓄电池的电流I= 10A在接通开关S后，下列对电路的分 析正确的是 A.蓄电池的路端电压，在开关S,接通后比 接通前大 B.流过蓄电池的电流，在开关S,接通后比 接通前小 C.开关S2接通前，车灯的功率为72W D.开关S2接通时，车灯的功率为32W 8 (第6题) (第7题) 7.(2025·浙江杭州期中)如图所示，由电阻R、 平行板电容器C、二极管D与电动机M组成 的电路接到12V的恒压电源上，电动机恰 好正常工作.其中电阻R=62.,平行板电容器 内的一带电液滴恰能处于静止状态，电动机 的额定电压U=6V,线圈电阻Ry=0.52.下 列说法正确的是 () A.正常工作时，电动机上的电流为12A B.正常工作时，电动机的发热功率为0.5W C.若电动机因故障被卡住，电阻R上的电流 将减小 D.若电动机因故障被卡住，带电液滴将加速 向下运动 8.(2025·黑龙江哈尔滨期初)某型号电热水 瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功 能，其简化电路如图所示，三个开关的功能分 别是：壶底温控开关通常是闭合的，当壶底发 热盘的温度达到120℃自动断开防止干烧： 壶壁温控开关通常是断开的，按下时对水加 热，水烧开后自动断开：电动出水开关通常是 断开的.按下时电磁泵将水抽出.已知电热水 瓶加热功率为1000W,电磁泵的规格是 “12V12W”,R2的阻值为9682.电热水 瓶正常工作时下列结论正确的是( ①S,是壶底温控开关，S,是壶壁温控开关 ②R,的阻值为48.42③电热水瓶保温功 率270W④加热同时将水抽出，电流通过 电热水瓶在30s内产生的热量是3.66×10J A.①B.①②C.②③D.③④ 第十章电路和电能学霸高春 R2 ☐-M R电磁泵S ② 0L=220V0 6220V。 (第8题) (第9题) 9 (2024·广东佛山期末)空气炸锅是近年流 行的小家电，它主要由电热丝R与风机M两 部分构成，其通过电热丝加热空气，然后用风 机将高温空气吹人锅内，使热空气在封闭的 空间内循环从而加热食物.如图是某空气炸 锅的简化电路图，若该空气炸锅额定电压及 功率为220V、1188W,电热丝R=442.风 机M(电动机)的内阻为552，其他电阻不 计，则该空气炸锅正常工作时 () A.通过电动机的电流为5.4A B.通过电动机的电流为4.0A C.电热丝的发热功率为1000W D.电热丝每秒钟消耗的电能为1100J 10.(多选)家用灯暖型浴霸的电路如图所示， 其中照明灯额定电压为220V、额定功率为 44W:四只相同的取暖灯额定电压均 为220V、额定功率均为440W:排气扇电机 的内阻为1.22.当将浴霸接入u=2202· sin100mt(V)的交流电路中时，闭合全部开 关后各用电器均正常工作，此时通过保险丝 的电流为8.6A.以下判断正确的是( 保险丝 取援灯 排 明 灯 机 A.交流电的频率为50Hz B.排气扇电机的输出功率为88W C.闭合全部开关，浴霸的总功率为2675W D.只闭合S、S4,通过保险丝的电流为0.6A，R,R=2R,联立解得R二1、 ,-么：根据电凰定律R=印专，可 TL Ro 得待测电阻丝的电阻率为=4，(4)重复(3)的操作，测出多 组R,的数据，分别取平均值，可减小偶然误差，此实验表头内阻 不影响实验原理，电桥法无系统误差，因此待测电阻丝电阻的理论 调量值等于真实值. 实验特训12多用电表的使用 UR 1)-30002)左-3(4)不可 解析：(1)欧姆表测电压表内阻时，电流是从黑表笔流出，红表笔流 进，故应该将红表笔接电压表的“-”接线柱，图甲示数为30× 100Ω=3000Ω：(2)为了保护电路，防止通过电流表的电流过大， 烧坏电表，闭合开关$前，应该将滑动变阻器的滑片移到最左端：电 压表内鼠R:广品由底得网LE瓜变 UR RRY RR、 形得U R+R,结合题意，有R+R、:解得R、R-(4)图丙中测 量电路的最大电流为L。“300n1mA,由于图丙中测量时电演 表的指针馆转角度小.测量的数据少，因此测量误差大，不可行 2.(1)2(2)×1向上100 解析：(1)根据题意，由并联分流原理可得，当单刀双辄开关S,接 6.52接2时量程为10mA,接1时量程为100mA,则有/，(R,+R,)= (1,-1,)R1,JR=(5-)(R+R).代人数据解得R=20.R2= 18且. (2)当单刀双掷开关S1接a,再将开关S2接1时，尤2与电流表串联 (R+R)R: 再与R,并联，三者的总电阻为Ra1=R,+R,+R。 =1.98n.将开 关5，接2时，R2与R,串联再与电流表并联，三者的总电阻为Ra2= (民，+：)。18n,欧瑚表的倍率大的指位内阻大，所以将单刀双掷 R:+R2+R 开关S与1接通时.欧好表的挡位为“×1”， 结合上述分析可知，将挡位换成另一挡位，即将单刀双掷开关$与1 接通换成与2接通.电流表满馆时，干路电流减小了，则调零时需增 大滑动变阻器接人电路的电阻。即滑动变阻器R的带片向上移动. 结合上述分析可知，挡位换成另一挡位调零后，电流表满偏时，干路 电流为10mA,侧欧翳表的内阻为R=专=1500，将电阻R接 在c,d间，电流表的指针对准刻度盘上的0.6血A处，干路电流为= 10 ×0.6mA=6mA,则电阻R=-Rw=1002. 第2节电路中的能量转化内阻 1.A解析：B.手机电池产生的焦耳热为Q=Pn,故B错误：AD.充电 宝输出的电能一部分转化为手机电池储存的化学能，一部分转化为 手机电池产生的焦耳热，根据能量守恒定律可知手机电池储存的化 E化_h-Pt-1 学能为E化=h-Pm,手机电池的充电效率为nE。h 广，故A正确，D错误：C.充电宝的输出电压为山，输出电流为1，故 充电宝的输出功率为P=W,故C错误故选A. 2.B解析：结合球面公式可知垂直阳光方向上地表单位面积接收到 的光照功率约为P。2·4如R P太 =676W,单位面积太阳能板每天发 电2.28kW·h,则单位面积太阳能板的发电功率约为P,= 2.28 8 w=285W,所以光电转化效率约为1=P×100%=42%, 选B. 3.D解析：由题意可知，三个灯泡均正常发光，故三个灯泡的功率之 和为P=40W+25W+5W=70W,由P=M知三个灯泡的领定电流 分别为片A品A方当R与0W灯泡并联时，因为流过0 灯泡的电流大于另两个灯泡电流之和，故不可能使三灯均正常发 一学霸高考·白 光：当R与25W灯泡并联时，由电路图可知：流过R和25W灯泡的 总电流等于流过另外两个灯泡电流之和，所以流过R的电流为 4 5 2 -A,故R消耗的功率P=URI=(Ur )Xe=(20-10)×名W=20,总功率为PPe=70W+20W 90W:当R与5W灯泡并联时，由电路图可知：流过R和5W灯泡 的总电流等于流过另外两个灯泡电流之和，所以流过R的电流为 5 ☑A+2A2A6A,故R消牦的功率为PU。 11 (Uw-o)x=(20-10)×号W=60W,总功率为P4%=70 60W=130W,综上所述，电路中消耗的总功率量小值为90W,赦 D正确，ABC错误，故选D, 4.C解析：AD.L,(110V40W)和L2(110V100W)的额定电压 相同由P ,可知R:>R2,由串并联电路电流，电压特点可知L1 L:一定不会同时正常发光，AD错误：BC.L(110V40W)的电流 _=4AL2(10V100W)的电流-元 P310 101 A,在C电路 中，两灯泡正常发光时，通过R的电流为。A,R与，并联，电压相 等，根据P=1,所以功率之比等于电流之比，为3：2，测R上清耗 的功率为60W,则整个电路的总功率P=60W+40W+100W= 200W:在B电路中，两灯泡正常发光，则通过R的电流等于两灯泡 额定电流之和，为片A.两灯泡的并联电压为0V则R上的电压 为110V,根据P=山，知电阻R上消耗的功率与两个灯泡消耗的功 率相等，所以整个电路的总功率P=(40W+100W)×2=280W.所 以C电路消耗的功率小，B错误，C正确.故选CG 5.ABD解析：A电动机的输人功率为P人=M=0.2×3W=0.6W, 30s内清耗的电能W=P1=06×30】=18J.故A正确：B.电动机提 升重物的机械功率为P==4x0W=04,故B正确：C.根据能 量关系有P人=P+Pg,得热功率为Po=P人-P=a6W-04W= 0.2W,对线周来说Po=r,所以r=5D.故C错误：D.该电动机正在 工作中突然被卡住不转动，此时电路中的电流为=，= 03 -A= 0.6A.此时电功*为P=U1=3x0.6W=1.8W,故D正确.故选ABD. 6,D解析：AB。在开关S,接通后，总电阳变小，总电流变大，内电压变 大，路端电压变小，流过车灯的电流变小，流过蓄电池的电流变大， E 12 故AB错误：C开关s,接通的，问路电流为+r2+4A5A 车灯的功率为P,=R=50W,故C错误：D.开关S,接通后，回路电 流为=10A,车灯两端电压为U=E-r=8V,车灯的功率为P= =32W,故D正确.故选D R 7.B解析：AB.正常工作时，电动机两端电压为U=6V,则电阻R两 Un6 端电压为g=12V-6V=6V,根据欧蝴定律可得1=R石A= 1A,则电动机上的电流为1A:正常工作时，电动机的发热功率为 P熟=Ru=12×0.5W=0.5W,故A错误，B正确：CD,若电动机因 故障被卡住，则电动机变为纯电阻，恨据欧姆定律可得= R+Rx 12 6+05A1.85A,可知电阻R上的电流将增大，电阻R两端电乐将 增大，则电动机两端电压将减小，如果不考虑二极管的单向导电性 则电容器两端电压减小，电容器所带电荷量减小.但由于二极管的 单向导电性，不能放电，所以电容器所带电荷量Q不变，电容器两端 电压不变，则板间场强E不变，带电液滴仍保持静止状态，故CD错 误故选B 8.A解析：①壶底温控开关通常是团合的，当壶底发热盘的温度达到 120℃时壶底温控开关白动断开防止干烧，S,是麦底温控开关，藿 壁温控开关通常是断开的，按下时对水加热，水烧开后自动断开，$： 是壶壁温控开关，闭合后，R,R,并联加热，电动出水开关通常是断 题·物理·61一 开的，按下时电職泵将水抽出，说明S,控制电动机，是电动出水开 关.故①正确：2R,的阻值为9680，则R的功半为月=川= R (220V)2 =50W.R1的功率为P,=P-P2=1000W-50W=950W. 9680 U2(220V)2 R,的阻值为R=户950W一50,9，故②错误：③当壶壁温控 开关S,断开时，只有R,工作，此时为保温，电热水瓶保温功率是 0W,故3错误：④电磁泵的规格为“12V2W”,则电磁泵支路 P梨.12W 的电流为1复-家2N1,电篮系支路的总功率为B 川g=220V×1A=220W,电磁泵将电能转化为内能与机械能，主要 转化为机械能.产生的热量较少，则保温同时将水抽出，电流通过电 热水瓶在30“内产生的热量是Q<W=Pet=(1000W+220W)× 30=3.66×10」，故④错误综上所述，①正确，23④错误故选A 2 9.D解析：C.电热丝的发热功率为Pe=R=1100W,故C错误 AB,电动机的功率P=P-P=8器W,通过电动机的电流为I= P Q.4A,故AB错误：D.电热笑每秒钟消耗的电能为W=PA=1100J, 故D正确.故选D 10.AD解析：A.根据u=2202sim100π1(V).可得交流电的频率 Pi 为”10=50，故A正确：BC照明灯电流1二 2 02A,取暖灯电流4G2A,期通过排气扇的电流为山=以~ 42=0.4A,排气扇电机的输出功率为P=/1U-r=87.808W.排气 扇输出的总功率P=1U=88W,故浴霸的总功率为Pa=44W+ 4×440W+88W=1892W,故BC错误：D.只闭合S,,S,通过保险 丝的电流为'■1+/=0.6A.故D正确.故选AD, 第3节闭合电路欧姆定律 1.B解析：B由图像交点坐标，可得此状态下R的阻值为R= 20,故B正确：A.根据闭合电路欲姆定律可得∥=E-r,根据U-1 图像可得，电源电动势为纵截距60V,内阻为r=k1=0-600: 4.0 1.5D,故A错误：C,此状态下R的功率为P=1=8W,故C错误： D,此状态下电源的总功率为P==2W,故D错误故选B, 2.C解析：A.若R,断路，外电阻增大，路端电压U增大，A、B两灯的 电压和电流均增大，两灯均变亮，故A错误：B.若R,短路，外电阻减 小，总电流增大，路端电压减小通过R,的电流减小，则通过A灯的 电流增大，A灯变亮，B灯的电流增大，B灯变亮，故B错误：C.K,断 路，外电阻增大，路端电压U增大，干路电流减小，R,电流1增大 则通过A的电流I,=-减小，A灯变暗，B灯电压U。=U-I(R,+ R)增大，B灯变亮，故C正确：D.R,短路，B灯被短路了，将会不 亮，故D错误.故选C 3.BD解析：A.当1，■1.0A时，电流最小，电路阻值最大，故滑动变 阻器的触头在最右端，此时据欧期定律可得R+R5Q=7.5D。 1.0 2130可得R=6,A错误：B.当=40A形 大，电路阳值最小，故滑动变阻器的触头在最左端，据欧姆定律可得 E=1(R+R+r),E=1(R。+r),联立解得E=8V,r=05且，B正确： C.当滑动变阻器阳值为零时，回路电流最大，据P=PR。可知，定值 电阻R。上消耗的电功率最大，C错误：D.在电流表示数逐渐减小 的过程中，外电路的阻值从1.5D增大到7,5n,电源的输出效率随 外电阻的增大而增大，D正确.故选BD. 4.D解析：A,由闭合电路欧姆定律的推论可知.当电路外电阻R等 阻时，翰出功率最大，最大值为P一，把定值电阻 源内阻一部分，当有R,=R1=R+r=4且时，滑动变阳器消耗的功率 E 62 最大，最大功率为B4R+4×3+W=2.25W,故A错误： 一学霸高考·白 B.滑动变阳器的阳值为3时与阳值为R,时消耗的功率相等，有 (n)广3-(6广说解得民=曾n放B错误C当 E 0 电路外电阻等于内阻时，输出功率最大，因为定值电阻大于电源内 阻，故随春滑动变阻器接人电路阻值变大，电源输出功率减小，故滑 动变阻器接人电路阻值为零时，电源输出功率最大，故C错误： D.当滑动变阻器接人电路阻值为零时，电路中电流最大，电源输出 功率最大，为子A.所以八=心R=子W,放D正确故 选D. 5.B解析：电路简化如图： A.当R2从0开始增加到3的过程中，外电路的总电阻一直增大 电源效率一直增加，故A错误：B.当R2=2Q时，外电路的总阻值 等于电源内阻，故电源的输出功率先增大后减小，故B正确：C,根 据电路分析可知，电流表示数为=12+13，电压表示数为U=1,则 、有号（所以号R,故C错误：n电源的内阻可表示为= 。共中1。=以.又根据R阻值端大，可知1。减小，但1增大， △ 故电流表示数变化大小4/应大于总电流变化大小山a,则有A AL=,放D错误故选 A R左R右，根据 6.CD解析：A.背动变阻器接入电路的电阻为RR+R R左R名≤ 。2),当R:=R台时，即当滑动变阻器的滑动头滑 到变阳器的正中央时，变阻器接人电路的总电阻最大，此时R=R, 电容器上的电压最大，为UE,电蓉器上的最大带电量为Q。 CU=CE,店项A错误：L当清动变阻器的游动头从最左演。滑 到最右端时，回路电阻先增大后减小，回路电流先诚小后增大，根 据P,=R,电阻R,的功率先减小后增大，选项B错误：C.把R,看 成电蕙的内阳，当变阻器接人电路的电阻和R,电阻相等时，变阻器 上消耗的功率最大，故当滑动变阻器的滑动头滑到变阻器的正中央 时，变阻器上清耗的功率最大，当滑动变阻器的滑动头从最左端 滑到最右端6时.电阻R的功率先增大后诚小，选项C正确：D,当 滑动头从：滑到变阻器的中央时，变阻器上的电压逐渐增大，变阻 器右测电阻波小，放毅累台一化电瓷表的示数逐新地大，当新动 头从中部滑到b端时，总电阳诚小，回路总电流增大，面变阻器左侧 的电流减小，故变阻器右侧的电流一定增大，电流表的示数仍在增 大，选项D正确.故选CD. 7.D解析：A.开关S掷于a端，R与R申联，R,两端的电压U,= +R,·,当尼的滑片向下滑动时，R,接入电路中的电阻值变 E 小，R2两端电压变大.A错误：B.R,消耗的功率P=E-PR2,电流 E 1=R+R: 解得当R=R2=1时.R,消耗的功率最大为05625W, B错误：C.开关挪于a端时，电容器C右极板带正电，开关从a掷向 b,电容器C左极板带正电，所以电容器先放电后充电，电流方向为 c→d,C错误：D.流过R,的电荷量O=C·△U=C E·R R,+R3 ,尽。·R,）=45x106C,D正确故选D R1+R2 题·物理·62一