第10章 周末双休练十 电路与电能(word练习)-【金版新学案】2027年高考物理高三总复习大一轮复习讲义（广东专版）

**基本信息** 聚焦电路与电能，以实际情境为载体，系统整合欧姆定律、电阻定律等规律，提炼图像分析、动态电路判断等解题方法，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |电路动态分析|4题（含传感器、滑动变阻器电路）|“串反并同”规律、U-I图像斜率分析|从电阻定律、欧姆定律到复杂电路动态变化推理| |功率与能量计算|3题（含电池输出功率、焦耳热）|能量守恒、P=I²R公式应用|能量观念统领下电功与电热的关系辨析| |实验探究|1题（电阻表内阻测量）|闭合电路欧姆定律、图像法处理数据|实验原理建构到误差分析的科学探究过程|

周末双休练十　电路与电能 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 一、单项选择题(每题4分，共24分) 1．在电喷汽车的进气管道中，广泛地使用着一种叫“电热丝式”空气流量传感器的部件(图甲)，其核心部分是一种用特殊合金材料制作的电热丝。如图乙所示，当进气管道中的冷空气流速越大时，电阻R两端的电压U0就变得越高；反之，电压U0就越低。这样，管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号，便于汽车内的电脑系统实现自动控制。如果将这种电热丝放在实验室中测量，则得到的U ­I图像可能是(　　) 答案：C 解析：由题意知，电热丝所处的温度越低，电阻越小，温度越高，电阻越大，而U ­I图线上任意一点与原点连线的斜率等于电阻，电压和电流增大时，电阻的温度升高，电阻增大，图线上的点与原点连线斜率增大，故C正确。 2.如图1所示，用移动电源为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间t内，移动电源的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内(　　) A.手机电池产生的焦耳热为t B.手机电池的输入功率为UI C.移动电源产生的热功率为I2r D.手机电池储存的化学能为UIt 答案：B 解析：手机电池为非纯电阻电路，不能用Q＝t计算产生的焦耳热，故A错误；手机电池的输入功率等于移动电源的输出功率，为P＝UI，故B正确；移动电源的输出电流为I，但其内阻未知，故无法计算移动电源产生的热功率，故C错误；移动电源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学能为E＝UIt－I2rt，故D错误。 3.(2026·山东潍坊一模)锡纸取火是直接用适当宽度的锡纸条两端接入电池正负极，锡纸条形状如图所示。已知锡纸条上ab、bc、cd段长度相等，下列说法正确的是(　　) A.三段中ab段功率最大，易熔断 B.三段中cd段锡纸体积大，电阻大 C.三段中自由电荷定向移动速度相同 D.锡的电阻较大，直接与电池正负极相连，容易造成烧伤危险 答案：A 解析：根据电阻定律有R＝ρ，由于锡纸条上ab、bc、cd段长度相等，根据题图可知，ab、bc、cd段锡纸条横截面积的平均值Sab＜Sbc＜Scd，可知Rab＞Rbc＞Rcd，即三段中cd段锡纸体积大，横截面积大，电阻小，故B错误；三段锡纸条串联，通过三段锡纸条的电流相等，由于Rab＞Rbc＞Rcd，根据P＝I2R，可知Pab＞Pbc＞Pcd，则三段中ab段功率最大，易熔断，故A正确；根据电流的微观表达式有I＝nqvS，三段锡纸条是串联关系，电流相等，由于Sab＜Sbc＜Scd，则有vab＞vbc＞vcd，故C错误；锡的电阻较小，直接与电池正负极相连，通过电路的电流较大，容易造成烧伤危险，故D错误。 4.(2026·河南开封一模)如图1所示，某科研人员正在对某品牌最新款新能源汽车内的直流蓄电池进行测试，测试过程中蓄电池输出的-图像如图2所示，其中P为直流蓄电池的输出功率，I为总电流，下列说法正确的是(　　) A.该蓄电池的电动势为24 V B.该蓄电池的内阻为1 Ω C.该蓄电池的最大输出功率为72 W D.该蓄电池的短路电流为6 A 答案：C 解析：根据题意可知，蓄电池的输出功率P＝EI－I2r，变形可得＝E·－r，结合题图2可得E＝12 V，r＝0.5 Ω，故A、B错误；根据P＝EI－I2r＝－(I－)2r＋可知，当I＝＝12 A时有最大输出功率，最大输出功率Pmax＝＝72 W，故C正确；该蓄电池的短路电流I短＝＝24 A，故D错误。 5.(2026·广东揭阳一模)如图所示，电源电压恒定不变，电源内阻忽略不计，开关S闭合。现将滑动变阻器R2的滑片P向右移动一段距离，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI。两电表均为理想电表。下列说法正确的是(　　) A.电阻R1的功率增大 B.滑片P向右移动过程中，电阻R3中有b→a的瞬时电流 C.电压表示数U和电流表示数I的比值不变 D.ΔU与ΔI的比值不变 答案：D 解析：滑片P向右移动一段距离，R2增大，根据“串反并同”可知，R1的电流减小，R1的功率减小，A错误；电路稳定时，电容器左极板与电源正极相连带正电荷，电容器右极板带负电荷，滑片P向右移动一段距离，R2增大，根据“串反并同”可知，R1两端的电压减小，则电容器C两极板间电压减小，电容器的电荷量减小，电容器通过R1、R3放电，电阻R3中有a→b的瞬时电流，B错误；当电路稳定时，电阻R3中没有电流，电阻R3相当于导线，根据欧姆定律有＝R2，滑片P向右移动一段距离，R2增大，增大，C错误；当电路稳定时，电阻R3中没有电流，电阻R3相当于导线，电阻R1可等效为电源内阻，根据闭合电路欧姆定律有U＝E－IR1，则＝－R1，滑片P向右移动一段距离，不变，D正确。 6．一个超声波加湿器如图甲所示，其内部湿度监测装置的简化电路图如图乙所示。已知电源电压为12 V，内阻不计，定值电阻R0的阻值为30 Ω，电流表的量程为0～200 mA，电压表的量程为0～9 V，湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示，其阻值最大为120 Ω(图中未画出)。在电路安全工作的前提下，下列说法正确的是(　　) A．湿敏电阻R的电流最小值为80 mA B．定值电阻R0的电功率范围为0.3～1.2 W C．电路消耗的总功率最大值为3.6 W D．此装置能监测的湿度范围为30%～80% 答案：B 解析：电路允许R的阻值最大时，电路中的电流最小，R两端的最大电压UR＝9 V，R0两端的电压U0＝E－UR＝12 V－9 V＝3 V，电路中的最小电流I0＝ A＝0.1 A＝100 mA，R0的最小电功率P0＝U0I0＝3×0.1 W＝0.3 W，R允许的最大阻值R大＝ Ω＝90 Ω，由题图乙可知，此装置可监测的最大湿度RH大＝80%，电路允许的阻值最小时，电路中的最大电流I0′＝200 mA＝0.2 A，R0两端的电压U0′＝I0′R0＝0.2×30 V＝6 V，R0的最大电功率P0′＝U0′I0′＝6×0.2 W＝1.2 W，电路消耗的最大总功率P大＝EI0′＝12×0.2 W＝2.4 W，故B正确，A、C错误；电路中电流最大时R两端的电压UR′＝E－U0′＝12 V－6 V＝6 V，R允许的最小阻值R小＝ Ω＝30 Ω，由题图乙可知，此装置可监测的最小湿度RH小＝20%，故D错误。 二、多项选择题(每题6分，共18分) 7．研究发现电解液导电时也满足欧姆定律。图甲为一测量电解液的电阻率的长方体玻璃容器，X、Y为电极，长a＝40 cm，宽b＝20 cm，高c＝10 cm，当里面注满待测电解液，在X、Y间加上不同电压后，其U ­I图线如图乙所示。忽略电解液的热膨胀，则下列说法正确的是(　　) A．电压U＝15 V时，电解液的电阻是3×103 Ω B．电压U＝15 V时，电解液热功率是7.5×10-3 W C．电压U＝15 V时，电解液的电阻率是150 Ω·m D．电压U增大时，电解液的电阻率将减小 答案：ACD 解析：电压U＝15 V时，电流I＝5×10-3 A，解得电解液的电阻R＝＝3×103 Ω，故A正确；电压U＝15 V时，电解液热功率P＝I2R＝7.5×10-2 W，故B错误；由题图甲可知电解液长l＝a＝0.4 m，横截面积S＝bc＝0.02 m2，根据R＝ρ解得ρ＝150 Ω·m，故C正确；由题图乙可知，电压增大，电解液的阻值减小，故D正确。 8.如图甲所示，小灯泡和定值电阻并联接入电路，随滑动变阻器滑片的调节，小灯泡和电阻通电后的伏安特性曲线如图乙中实线a和b所示，P是两实线的交点，虚线是图线b在电压U＝1 V时的切线，下列说法正确的是(　　) A.a是定值电阻的伏安特性曲线，b是小灯泡的伏安特性曲线 B.开关S闭合前，滑动变阻器滑片应置于最左端，随滑动变阻器滑片向右滑动，电压表和电流表示数均增加 C.U＝1 V时，b的电阻为10 Ω D.在P点，a、b的电阻均为10 Ω 答案：ABD 解析：根据题图乙可知，图线a表示的元件阻值保持不变，大小为Ra＝＝ Ω＝10 Ω，可知a是定值电阻的伏安特性曲线，图线b表示的元件的电阻随电压的升高而增大，b是小灯泡的伏安特性曲线，A正确；为保护小灯泡安全，开关S闭合前，滑动变阻器滑片应置于最左端，使小灯泡两端电压为零，随滑片向右滑动，如题图乙所示，电压升高，电流增大，可知电压表和电流表示数均增加，B正确；根据图线b可知，曲线上的点与原点连线的斜率为电阻的倒数，则U＝1 V时，Rb'＝ Ω＝5 Ω，C错误；U＝3 V时，曲线上的点与原点连线的斜率为电阻的倒数，在P点a和b电阻相等，则Ra＝Rb＝ Ω＝10 Ω，故D正确。 9.(2026·江西赣州一模)如图所示，电源内阻r和灯泡L的电阻RL均恒定不变，D为理想二极管，R1、R2为定值电阻，电表均为理想电表。闭合S且电路稳定后，有一带电油滴在平行板电容器中处于静止状态。现将滑动变阻器R的滑片向上滑动，电表、和示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2和ΔI，则下列说法中正确的是(　　) A.灯泡变亮，电流表示数增大 B.油滴将向下运动 C.＜r D.＝RL＋r 答案：AC 解析：由题图可知，R2与R串联后与R1并联，再与灯泡L和电源串联。电压表V1的示数为路端电压，电容器两极板间的电压等于V2的示数，电流表示数为通过R2与R支路的电流。将滑动变阻器滑片向上滑动，R接入电路的阻值减小，并联部分的电阻R并＝减小，总电阻R总＝R并＋RL＋r减小，回路中总电流I总＝增大，通过灯泡的电流变大，即灯泡L变亮，并联部分的电压U并＝U2＝E－I总减小，通过R1的电流IR1＝减小，电流表的示数I＝I总－IR1增大，故A正确；开始时，油滴静止，即液滴所受的重力与静电力平衡，将滑动变阻器滑片向上滑动时，电容器两端的电压U2减小，电容器应该放电，但二极管具有单向导电性，则电容器电荷量不变，故两极板间的场强不变，油滴受力不变，油滴仍静止，故B错误；由U1＝E－I总r可知＝r，由I＝I总－IR1知ΔI总＜ΔI，则＜r，又因为U2＝E－I总，可得＝RL＋r＞，故C正确，D错误。 三、非选择题(共18分) 10. (18分)(2026·广东汕头模拟)一只电阻表表盘的刻度线清晰完整，但刻度值模糊不清。某学习小组为恢复其刻度值，需要测量电阻表的内阻，请完善下列实验步骤： (1)将选择开关拨至“×10 Ω”挡，机械调零后，将电阻表的红、黑表笔________，并调节欧姆调零旋钮，使电阻表的指针指到表盘的________________________________________________________________________。 (2)图甲为连接好的实物电路图，其中a为________________________________________________________________________ (选填“红”或“黑”)表笔。 (3)调节滑动变阻器的阻值，记录多组电流表和电压表的读数，把数据绘制成图乙所示的U ­I图像，则该电阻表的电动势为________V(结果保留2位有效数字)，内阻为________Ω(结果保留整数)。若考虑电流表内阻影响，则电阻表内阻测量值与真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”)。 (4)断开开关，取下表盘，则正中央刻度应标记的数值为________；满偏电流值的处的刻度应标记的数值为________。(结果均保留整数) 答案：(1)短接　最右端刻度线(或0 Ω处)　(2)红　(3)1.5　300　偏大　(4)30　10 解析：(1)电阻表机械调零后，将电阻表的红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针偏转到最右端，指向最右端刻度线或0 Ω处。 (2)根据电阻表中电流由红表笔流入，黑表笔流出，可知题图甲中a为红表笔。 (3)根据题意，由闭合电路欧姆定律有U＝E－Ir内 结合U ­I图像可得E＝1.5 V，r内＝ Ω＝300 Ω 若考虑电流表内阻影响，则有U＝E－I(r内＋Rg) 即内阻测量值为内阻和电流表内阻之和，则内阻测量值与真实值相比偏大。 (4)根据题意可知，设满偏电流为Ig，则有Ig＝ 当指针指在正中央刻度时，电流为满偏电流的一半，设此时被测电阻为R，则有 解得R＝r内＝300 Ω 由于选择开关拨至“×10 Ω”挡，则正中央刻度应标记的数值为30 电流为满偏电流的时，设此时被测电阻为R1，则有Ig＝ 解得R1＝100 Ω 则该处刻度应标记的数值为10。 学科网（北京）股份有限公司 $