第1讲　电路的基本概念与规律 专项训练 2027年高考物理一轮复习考点精讲（通用版）

**基本信息** 聚焦电路核心规律，通过典型题构建“概念-公式-应用”逻辑链，强化物理观念与科学思维 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |电阻定律应用|2题|结合几何量计算电阻率/长度|从电阻定义式推导电阻定律，建立R-ρ-L-S定量关系| |串并联电路分析|1题|考查电流/电压/功率分配规律|基于串联电流相等、并联电压相等推导各量关系| |电表改装与电路实验|2题|涉及电流表扩程、伏安特性曲线应用|依据串并联规律分析改装原理，体现科学探究| |能量与功率计算|3题|区分纯电阻与非纯电阻电路|从能量观念出发，辨析电功与电热关系| |实际应用与前沿科技|2题|联系电测井、机器人供电等情境|将电路规律迁移到真实问题，培养社会责任|

　电路的基本概念与规律 (选择题每题5分，非选择题每题10分，建议用时：40分钟) 1.某型号电线每卷长度为100 m，铜丝直径为1.6 mm。为检验其所用铜芯的导电性能是否达标，现给整卷电线加上1.50 V恒定电压，测得通过电线的电流为1.20 A，由此可知此电线所用铜的电阻率约为(　　) A.1.7×10－9 Ω·m B.2.5×10－8 Ω·m C.1.1×10－7 Ω·m D.5.0×10－6 Ω·m 2.“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况。一钻孔如图所示，其形状为圆柱状，半径为r＝10 cm，设里面充满某浓度均匀的盐水，其电阻率ρ＝0.314 Ω·m，现在钻孔的上表面和底部加上电压，测得U＝75 V，I＝50 mA，则该钻孔的深度h约为(　　) A.50 m B.100 m C.120 m D.150 m 3.(2025·南通三模)如图所示，电阻R1、R2串联，R1＝2R2，流过恒定的电流，则(　　) A.R1、R2的电压之比为1∶1 B.R1、R2的电功率之比为1∶2 C.通过R1、R2横截面的电荷量之比为1∶1 D.相等时间内R1、R2产生的焦耳热之比为1∶2 4.某同学设计了如图所示的电路进行电表的改装，将多用电表的选择开关旋转到“直流500 mA”挡作为图中的电流表A。已知电流表A的内阻RA＝0.4 Ω，R1＝RA，R2＝7RA。下列关于改装表的说法正确的是(　　) A.若将接线柱1、2接入电路时，最大可以测量的电流为0.5 A B.若将接线柱1、3接入电路时，最大可以测量的电压为3.0 V C.若将接线柱1、2接入电路时，最大可以测量的电流为2.0 A D.若将接线柱1、3接入电路时，最大可以测量的电压为1.5 V 5.央视《是真的吗》节目中，主持人做了“电池＋口香糖锡纸＝取火工具”的实验(如图甲)，实验前将口香糖锡纸中间剪掉一些(如图乙)，将锡纸条带锡面的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，发现锡纸条很快开始冒烟、着火，下列说法正确的是(　　) A.此实验中使用旧电池效果更好 B.此实验利用了电流的热效应，a段最先燃烧 C.此实验利用了电流的热效应，c段最先燃烧 D.若a＝b＝c，则a段电阻最小，c段电阻最大 6.在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为I1和U1；当电动机正常运转时，电流表和电压表的示数分别为I2和U2。不计一切阻力，则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是(　　) A.电动机的内电阻为 B.电动机正常工作时的效率为1－ C.电动机的输出功率为U2I2－U1I1 D.若电动机拉着重物m以速度v匀速上升，则U2I2＝mgv 7.一个直线加速器产生一电子束，其电流不是恒定的，而是由脉冲的粒子束所构成的。假定每一脉冲电流持续的时间为0.1 μs，平均电流为1.6 A，每秒钟有1 000个脉冲，每个电子获得的平均能量为400 MeV，则下列说法中错误的是(　　) A.每个脉冲里有1×1011个电子 B.电子束的平均电流是1.6×10－4 A C.输入加速器的平均功率为6.4×104 W D.每个脉冲的平均功率6.4×108 W 8.(2025·南京高三期末)在图甲所示的电路中，电源的电动势为3.0 V，内阻不计，灯L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列说法中正确的是(　　) A.灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍 B.灯泡L2的电阻为12 Ω C.灯泡L3的功率为0.375 W D.电路总功率为1.35 W 9.(2023·海南高考)如图所示电路，已知电源电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，闭合开关K，待电路稳定后，电容器上电荷量为(　　) A.CE B.CE C.CE D.CE 10.(前沿科技融通题)某公司研发的一款由电力驱动的人形机器人参加了一场马拉松比赛。假设该机器人在某段平直路面上匀速跑步时，电池工作电压为U，电能转化为驱动机器人跑步的机械能的效率为η，机械功率恒为P，运动速度大小为v，求机器人在此过程中： (1)受到的平均阻力f； (2)工作电流I。 11.如图甲所示为中国首辆火星车，命名为“祝融号”，主要任务是在火星上开展地表成分、物质类型分布、地质结构以及火星气象环境等探测工作，是一辆纯太阳能电动车，其动力主要来源于太阳能电池。现将火星车的动力供电电路简化为如图乙所示，其中太阳能电池电动势E＝160 V，电动机线圈的电阻rM＝4 Ω。在火星车行驶的过程中，当滑动变阻器接入电路的电阻R＝6 Ω时，滑动变阻器消耗的功率P＝96 W，此时电动机正常工作，两端电压UM＝56 V。则(　　) A.太阳能电池的内阻r＝10 Ω B.电动机正常工作时的输出功率P出＝160 W C.滑动变阻器接入电路中的阻值R＝16 Ω时，电源的输出功率最大 D.若电动机的转子被卡住，路端电压的变化量与电路电流的变化量之比的绝对值大于太阳能电池内阻 学科网（北京）股份有限公司 $ 　电路的基本概念与规律 (选择题每题5分，非选择题每题10分，建议用时：40分钟) 1.某型号电线每卷长度为100 m，铜丝直径为1.6 mm。为检验其所用铜芯的导电性能是否达标，现给整卷电线加上1.50 V恒定电压，测得通过电线的电流为1.20 A，由此可知此电线所用铜的电阻率约为(　　) A.1.7×10－9 Ω·m B.2.5×10－8 Ω·m C.1.1×10－7 Ω·m D.5.0×10－6 Ω·m 解析：选B。给整卷电线加上1.50 V恒定电压，测得通过电线的电流为1.20 A，则电线的电阻值为R＝＝ Ω＝1.25 Ω；又R＝ρ＝ρ＝，d＝1.6 mm＝0.001 6 m，可得ρ≈2.5×10－8 Ω·m，故B正确。 2.“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况。一钻孔如图所示，其形状为圆柱状，半径为r＝10 cm，设里面充满某浓度均匀的盐水，其电阻率ρ＝0.314 Ω·m，现在钻孔的上表面和底部加上电压，测得U＝75 V，I＝50 mA，则该钻孔的深度h约为(　　) A.50 m B.100 m C.120 m D.150 m 解析：选D。根据欧姆定律可得R＝＝ Ω＝1 500 Ω，根据电阻定律可得R＝ρ＝ρ，可得h＝＝ m＝150 m，故D正确。 3.(2025·南通三模)如图所示，电阻R1、R2串联，R1＝2R2，流过恒定的电流，则(　　) A.R1、R2的电压之比为1∶1 B.R1、R2的电功率之比为1∶2 C.通过R1、R2横截面的电荷量之比为1∶1 D.相等时间内R1、R2产生的焦耳热之比为1∶2 解析：选C。串联电路中电流处处相等，根据U＝IR，则R1、R2的电压之比为＝＝＝，故A错误；根据电功率P＝I2R，由于电流相等，故电功率之比与电阻成正比，即R1、R2的电功率之比为2∶1，故B错误；根据q＝It，由于电流相等、时间相等，则通过R1、R2横截面的电荷量之比为1∶1，故C正确；根据焦耳热Q＝I2Rt，由于电流相等，故相等时间内R1、R2产生的焦耳热之比等于电阻之比，即相等时间内R1、R2产生的焦耳热之比为2∶1，故D错误。 4.某同学设计了如图所示的电路进行电表的改装，将多用电表的选择开关旋转到“直流500 mA”挡作为图中的电流表A。已知电流表A的内阻RA＝0.4 Ω，R1＝RA，R2＝7RA。下列关于改装表的说法正确的是(　　) A.若将接线柱1、2接入电路时，最大可以测量的电流为0.5 A B.若将接线柱1、3接入电路时，最大可以测量的电压为3.0 V C.若将接线柱1、2接入电路时，最大可以测量的电流为2.0 A D.若将接线柱1、3接入电路时，最大可以测量的电压为1.5 V 解析：选B。根据电流表改装原理，若将接线柱1、2接入电路时，最大可以测量的电流为I＝Ig＋＝2Ig＝1.0 A，故A、C错误；根据电压表改装原理，若将接线柱1、3接入电路时，最大可以测量的电压为U＝IgRA＋IR2＝0.5×0.4＋1.0×7×0.4 V＝3.0 V，故B正确，D错误。 5.央视《是真的吗》节目中，主持人做了“电池＋口香糖锡纸＝取火工具”的实验(如图甲)，实验前将口香糖锡纸中间剪掉一些(如图乙)，将锡纸条带锡面的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，发现锡纸条很快开始冒烟、着火，下列说法正确的是(　　) A.此实验中使用旧电池效果更好 B.此实验利用了电流的热效应，a段最先燃烧 C.此实验利用了电流的热效应，c段最先燃烧 D.若a＝b＝c，则a段电阻最小，c段电阻最大 解析：选B。此实验中使用旧电池效果没有新电池好，因为旧电池的内阻比较大，会使得电路电流较小，电流的热效应不明显，故A错误；根据电阻定律R＝ρ，若a＝b＝c，材料相同，则电阻率相同，a段横截面积最小，c段横截面积最大，则a段电阻最大，c段电阻最小；此实验利用了电流热效应，根据P＝I2R，由于电流相等，a段电阻最大，则a段的功率最大，a段最先燃烧，故B正确，C、D错误。 6.在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为I1和U1；当电动机正常运转时，电流表和电压表的示数分别为I2和U2。不计一切阻力，则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是(　　) A.电动机的内电阻为 B.电动机正常工作时的效率为1－ C.电动机的输出功率为U2I2－U1I1 D.若电动机拉着重物m以速度v匀速上升，则U2I2＝mgv 解析：选B。电动机停止转动时为纯电阻元件，其内电阻为R＝ ，故A错误；电动机正常工作时，输出功率为P输出＝P总－P热＝U2I2－R，可得P输出＝U2I2－，故C错误；电动机正常工作时的效率为η＝＝＝1－，故B正确；若电动机拉着重物m以速度v匀速上升，则P输出＝mgv，即U2I2－＝mgv，故D错误。 7.一个直线加速器产生一电子束，其电流不是恒定的，而是由脉冲的粒子束所构成的。假定每一脉冲电流持续的时间为0.1 μs，平均电流为1.6 A，每秒钟有1 000个脉冲，每个电子获得的平均能量为400 MeV，则下列说法中错误的是(　　) A.每个脉冲里有1×1011个电子 B.电子束的平均电流是1.6×10－4 A C.输入加速器的平均功率为6.4×104 W D.每个脉冲的平均功率6.4×108 W 解析：选A。根据q＝It＝1.6×0.1×10－6 C＝1.6×10－7 C，每个脉冲里电子的个数n＝＝＝1×1012个，故A错误；电子束的平均电流为I＝＝ A＝1.6×10－4 A，故B正确；1 s内电子获得的能量E＝1×1012×1 000×400×106×1.6×10－19 J＝6.4×104 J，输入加速器的平均功率为P＝＝ W＝6.4×104 W，故C正确；1个脉冲电子获得的能量为E'＝1×1012×400×106×1.6×10－19 J＝64 J，每个脉冲的平均功率P'＝＝ W＝6.4×108 W，故D正确。 8.(2025·南京高三期末)在图甲所示的电路中，电源的电动势为3.0 V，内阻不计，灯L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列说法中正确的是(　　) A.灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍 B.灯泡L2的电阻为12 Ω C.灯泡L3的功率为0.375 W D.电路总功率为1.35 W 解析：选D。电源的电动势为3.0 V，内阻不计，路端电压为U1＝3 V，L2、L3电压相等U2＝U3＝1.5 V，由图乙可知，通过L2、L3的电流为I2＝I3＝0.2 A，通过L1的电流为I1＝0.25 A，则＝1.25，A错误；由欧姆定律可得R2＝＝7.5 Ω，B错误；灯泡L3的功率为P3＝U3I3＝0.3 W，C错误；电路总功率为P＝E(I1＋I2)＝1.35 W，D正确。 9.(2023·海南高考)如图所示电路，已知电源电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，闭合开关K，待电路稳定后，电容器上电荷量为(　　) A.CE B.CE C.CE D.CE 解析：选C。电路稳定后，由于电源内阻不计，则整个回路可看成3R、2R的串联部分与R、4R的串联部分并联，若取电源负极为零电势点，则电容器上极板的电势为φ上＝·2R＝，电容器下极板的电势为φ下＝·4R＝，则电容两端的电压U下上＝，则电容器上的电荷量为Q＝CU下上＝CE，C正确。 10.(前沿科技融通题)某公司研发的一款由电力驱动的人形机器人参加了一场马拉松比赛。假设该机器人在某段平直路面上匀速跑步时，电池工作电压为U，电能转化为驱动机器人跑步的机械能的效率为η，机械功率恒为P，运动速度大小为v，求机器人在此过程中： (1)受到的平均阻力f； (2)工作电流I。 解析：(1)机器人在匀速运动时，有F＝f 瞬时功率为P＝Fv 解得受到的平均阻力f＝。 (2)电动机的功率为P电＝ 又有P电＝UI 解得I＝。 答案：(1)　(2) 11.如图甲所示为中国首辆火星车，命名为“祝融号”，主要任务是在火星上开展地表成分、物质类型分布、地质结构以及火星气象环境等探测工作，是一辆纯太阳能电动车，其动力主要来源于太阳能电池。现将火星车的动力供电电路简化为如图乙所示，其中太阳能电池电动势E＝160 V，电动机线圈的电阻rM＝4 Ω。在火星车行驶的过程中，当滑动变阻器接入电路的电阻R＝6 Ω时，滑动变阻器消耗的功率P＝96 W，此时电动机正常工作，两端电压UM＝56 V。则(　　) A.太阳能电池的内阻r＝10 Ω B.电动机正常工作时的输出功率P出＝160 W C.滑动变阻器接入电路中的阻值R＝16 Ω时，电源的输出功率最大 D.若电动机的转子被卡住，路端电压的变化量与电路电流的变化量之比的绝对值大于太阳能电池内阻 解析：选B。此时电路中的电流满足P＝I2R，解得I＝ ＝4 A，根据闭合电路的欧姆定律可得I＝，解得r＝20 Ω，A错误；电动机的额定功率P额＝IUM＝4×56 W＝224 W，电动机的热功率P热＝I2rM＝42×4 W＝64 W，故电动机的输出功率P出＝P额－P热＝160 W，B正确；在纯电阻电路中，根据功率的计算公式，可得输出功率P输出＝I2R'＝R'＝，当R'＝r时，输出功率最大，即有R＋rM＝r，解得R＝16 Ω；结合题意可知，电动机工作时，不是单纯地把电能转化为内能，不符合纯电阻电路的要求，C错误；若电动机的转子被卡住，根据闭合电路的欧姆定律可得U＝E－Ir，变形可得＝r，即路端电压的变化量与电路电流的变化量之比的绝对值等于太阳能电池内阻，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $