第44讲 电路的基本概念及规律（专项训练）（湖南专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦电路基础概念与规律，以“概念理解-规律应用-综合创新”为逻辑主线，通过分层演练构建从基础到高考的能力进阶体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础演练|3题型15题|电流计算（含霍尔效应）、电阻定律（伏安特性曲线）、电功电热（非纯电阻电路）|从电流微观本质到电阻定律推导，再到电功与电热的能量转化关系| |重难创新|5题|结合直流短路融冰、人形机器人等实际情境|拓展电阻定律在复杂场景应用，深化非纯电阻电路功率分析| |真题实战|5题（含2026高考题）|聚焦电流计算、伏安特性曲线等高频考点|对接高考命题趋势，强化科学思维与问题解决能力|

函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 44讲电路的基本概念及规律（专项训练） 区题型01电流的理解与计算 1.【答案】D 2.【答案】B 3.【答案】A 4.【答案】B 5.【答案】D 区题型02电阻与电阻定律的应用 6.【答案】B 7.【答案】BC 8.【答案】A 9.【答案】B 10.【答案】B 题型031 电功与电热、电功率与电热功率 11.【答案】C 12.【答案】C 13.【答案】A 14.【答案】B 15.【答案】B 重难·创新演练 1.【答案】B 2.【答案】B 3.【答案】A 4.【答案】B 5.【答案】CD 1/2 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 真题实战演练 1.【答案】B 2.【答案】B 3.【答案】B 4.【答案】B 5.【答案】(1)122≤R≤222；(2)16.7W 【详解】(I)根据电路可知当R=0时N间电阻R的阻值最小，为 R=RARg-=122 RA+RB 当R=2402时MN间电阻R的阻值最大，为 、 Ra(R+240) RA+(R.+240) =229 故W间电阻R的变化范围为 122≤R≤222 (2)当Rc=2402,通过电热器B的电流为 U I= Rc+RB 此时电热器B消耗的功率为 Pe =I'RB 解得 P.=16.7W 2/2 第44讲 电路的基本概念及规律 目录 模拟·基础演练 1 题型01 电流的理解与计算 1 题型02 电阻与电阻定律的应用 4 题型03 电功与电热、电功率与电热功率 7 重难·创新演练 11 真题·实战演练 13 模拟·基础演练 考查重点：电流的计算、电阻定律、欧姆定律、焦耳定律、电功和电功率 ⏳题型01 电流的理解与计算 1．（2026·湖南岳阳·二模）如图所示，一根均匀带正电的塑料棒，长为、横截面积为、内部均匀分布有N个可视为正电荷载流子（电荷量为）。让棒垂直于匀强磁场，以速度沿棒的轴向向右做匀速运动。下列说法正确的是（　　） A．等效电流的方向与方向相反 B．等效电流的大小为 C．棒产生的感应电动势为 D．棒所受安培力的大小为 【答案】D 【详解】A．电流方向为正电荷的运动方向，正载流子随棒向右（方向）运动，因此等效电流方向与方向相同，A错误； B．根据电流的定义，单位时间内通过横截面的电荷量为电流。单位体积载流子数 ，由电流微观式 代入得 ，B错误； C．动生电动势的产生是洛伦兹力沿棒方向推动电荷分离，本题中速度沿棒的轴向，洛伦兹力方向垂直于棒的轴向，沿棒轴向没有分量，因此棒两端感应电动势为，C错误； D．安培力的宏观本质是所有运动电荷洛伦兹力的总和。每个正电荷受到洛伦兹力大小为，总共有个电荷，总安培力，D正确。 故选 D。 2．（2026·四川攀枝花·一模）量子隧穿效应在扫描隧道显微镜（STM）中有着关键应用，STM的核心是让极细的探针与被测样品表面接近，当二者距离很小时，电子会通过隧穿效应从样品表面跃迁到探针，形成隧穿电流。已知电子的电荷量，隧穿电流的平均值约为A，则单位时间内通过隧穿效应跃迁到探针的电子数约为（　　） A．个 B．个 C．个 D．个 【答案】B 【详解】根据电流定义，有 可得时间内的电子数 可得单位时间内通过隧穿效应跃迁到探针的电子数约为 可得 故选B。 3.（2026·湖南怀化一中·月考)对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻的理解其物理本质。一段长为、电阻率为、横截面积为的细金属直导线，单位体积内有个自由电子，电子电荷量为、质量为。经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子即金属原子失去电子后的剩余部分的碰撞，该碰撞过程将对电子的定向移动形成一定的阻碍作用，该作用可等效为施加在电子上的一个沿导线的平均阻力。若电子受到的平均阻力大小与电子定向移动的速率成正比，比例系数为。下列说法正确的是() A.比例系数 B.比例系数的单位为 C.当该导线通有恒定的电流时，导线中自由电子定向移动的速率 D.当该导线通有恒定的电流时，导线中自由电子受到平均阻力大小为 【答案】A 【解析】解：、取长度为的一段导体，设其两端电压为，则电子做定向移动时满足电场力等于阻力，则，由，，联立， 解得，电子受到的平均阻力大小与电子定向移动的速率成正比，比例系数为，，单位：，故A正确，B错误； C、一小段时间内，流过导线横截面的电子个数为，电荷量为，根据电流的定义有，解得，故C错误； D.当该导线通有恒定的电流时，导线中自由电子受到的平均阻力大小可以通过比例系数和电子定向移动的速率得出：，故D错误。 故选：。 4.(2026·四川省·模拟题)量子隧穿效应在扫描隧道显微镜中有着关键应用，的核心是让极细的探针与被测样品表面接近，当二者距离很小时，电子会通过隧穿效应从样品表面跃迁到探针，形成隧穿电流。已知电子的电荷量，隧穿电流的平均值约为，则单位时间内通过隧穿效应跃迁到探针的电子数约为() A.个 B.个 C.个 D.个 【答案】B 【解析】根据电流定义，有 可得时间内的电子数 可得单位时间内通过隧穿效应跃迁到探针的电子数约为 可得 故选B。 ( 5．（2026·北京石景山·一模）可以利用霍尔效应测量金属导体单位体积中自由电子数。如图所示，将长度为、宽度为、厚度为的金属导体板放在垂直于其表面的匀强磁场中，导体中通有从侧面1流向侧面3的电流时，在导体的下表面4和上表面2之间产生电势差，这种现象称为霍尔效应。已知匀强磁场的磁感应强度为，电子电荷量为。则该金属导体单位体积中自由电子数为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】霍尔效应达到平衡时，电子所受洛伦兹力与电场力平衡 上下表面间距为导体宽度，电势差为，因此电场 代入平衡式得 根据电流的微观表达式，为单位体积自由电子数，电流横截面积 整理得 故选A。 ⏳题型02 电阻与电阻定律的应用 6．（2026·湖南岳阳·模拟预测）如图所示，一块均匀的长方体样品，长、宽、厚分别为a、a、0.4a，当在C、D间加上电压U，通过样品的热功率为P，已知样品单位体积内有n个自由电子，电子的电荷量为e，下列说法正确的是（　　） A．样品的电阻率为 B．若在A、B间加上电压U，则通过样品的热功率为 C．若在C、D间加上电压U，则自由电子定向移动的速度为 D．若在A、B间加上电压，从A到B的电流为I，则所加的电压为 【答案】B 【详解】A．通过样品的热功率 可得样品沿C、D方向的电阻为 根据电阻定律有 解得，故A错误； B．样品沿A、B方向的电阻为 若在A、B间加上电压U，则通过样品的热功率为，故B正确； C．若在C、D间加上电压U，通过样品的电流为 由电流的微观表达式 可得，故C错误； D．若在A、B间加上电压，从A到B的电流为I，则所加的电压，故D错误。 故选B。 7.(2026·湖南娄底实验中学月考)导体、、的伏安特性曲线均如图甲所示，虚线是电压为处该曲线的切线。将导体、、按图乙所示电路接在恒压电源两端，闭合开关后通过导体的电流为，下列说法正确的是() A.此时导体的电阻为 B.此时导体的电阻为 C.恒压电源的电压大于 D.恒压电源的电压小于 【答案】BC 【解析】由图甲可知，当通过导体的电流为时，导体两端的电压为，则电阻为，故A错误，B正确； 由题意可知，通过导体和导体的电流相等，且均为导体电流的一半，即通过导体和导体的电流为，由图甲可知，此时导体和导体两端的电压相等且大于，则恒压电源的电压，故C正确，D错误。 8．（2026·山东济南·三模）如图所示，两根材料相同的均匀导体柱和，长为，长为，将导体柱串联接入电路中时，测得和两段导体的电压之比为3∶2。关于和两段导体下列说法正确的是（　　） A．横截面积之比为1∶3 B．电阻之比为3∶4 C．热功率之比为3∶4 D．自由电荷的定向移动速率之比为1∶3 【答案】A 【详解】B．串联电路中电流处处相等，由欧姆定律 可得电阻之比等于电压之比，即，故B错误。 A．电阻定律公式为 变形可得 两导体材料相同， 则有，故A正确。 C．串联电路电流相同，热功率 则，故C错误。 D．电流的微观表达式为 变形得 由于两导体材料相同，、相同，相同则，故D错误。 故选A。 9．（2026·河北·模拟预测）交流电存在趋肤效应。趋肤效应指的是，当交流电流经导体时，电流主要分布在导体的表层区域，这种现象导致导体的有效导电横截面积减少，进而使得电阻值上升。一些高压输电导线由6根相同的相互绝缘的子导线并联组合而成，这种设计的意图在于扩大导线的有效导电横截面积。假设趋肤深度保持恒定，并且远小于导线的半径，电流几乎完全在导线的最外层表面流动。若单根粗导线的横截面积与6根子导线横截面积之和相等，则相同长度粗导线的交流电阻是6根子导线交流电阻的（    ） A．倍 B．倍 C．3倍 D．6倍 【答案】B 【详解】ABCD．导线总横截面积不变，设每根子导线半径为，粗导线的半径为，则 根据电阻定律，假设趋肤深度为，则代人数据可得 推出，B正确，ACD错误。故选B。 10．（2026·河北秦皇岛·模拟预测）某型号小灯泡的图像如图所示，图中虚线为图像在（0.3，1.0）位置的切线。下列说法中正确的是（　　） A．小灯泡的电阻随着电流的增大而减小 B．当流过小灯泡的电流为0.3A时，小灯泡的电阻为 C．当流过小灯泡的电流为0.3A时，小灯泡的电阻为5.0Ω D．当流过小灯泡的电流为0.3A时，小灯泡的功率小于0.3W 【答案】B 【详解】A．由图像可知随着流过小灯泡的电流增大，图像与原点连线的斜率逐渐增大，所以小灯泡的电阻逐渐增大，故A错误； BC．由图像可知，当流过小灯泡的电流为0.3A时，小灯泡两端的电压为1.0V，所以此时小灯泡的电阻，故B正确，C错误； D．当流过小灯泡的电流为0.3A时，小灯泡两端的电压为1.0V，此时小灯泡的功率，故D错误。故选B。 ⏳题型03 电功与电热、电功率与电热功率 11．(2026·湖南·一模)某电风扇的主要技术参数如题表，空气的密度约为。下列估算结果合理的是() 风扇半径 净重 风量 额定电压 额定功率 A.该电风扇电动机的内阻约为 B.风速约为 C.电机的效率约为 D.电机运行产生的内能约为 【答案】C 【解析】B.设风扇直径为，风量为，根据， 可计算出风速，其值约为，故B错误； C.结合空气密度，电机的效率， 可得电机的效率约为，故C正确； 电机运行产生的内能， 可得产生内能约为，可得发热功率约， 额定电流为， 电动机为非纯电阻，根据， 可得电动机的内阻， 故AD错误。 故选C。 12.（2026·山东济宁·模拟预测）如图所示，在马蹄形磁铁内部（S极在上、N极在下）放置盛有导电液的玻璃皿，玻璃皿中央电极接电源负极，玻璃皿内贴着玻璃壁放置一圆环电极接电源正极。电源的电动势E（未知），内阻，电阻、，正负电极间导电液的等效电阻。闭合开关，液体转动稳定时理想电压表的示数为4.2V，理想电流表的示数为0.5A，下列说法不正确的是（　　） A．液体按逆时针转动（俯视看） B．1分钟内液体产生的热量是300J C．电源的电动势 D．导电液两端电压U与流过其电流I的关系满足 【答案】C 【详解】A．通过液体的电流由玻璃皿边缘流向中心，玻璃皿所在处的磁场竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿逆时针方向，因此液体沿逆时针方向旋转（俯视看），故A说法正确，不符合题意； B．根据欧姆定律，电阻两端的电压为 电阻两端的电压为 可解得电流 所以流过玻璃皿的电流为 1分钟内液体产生的热量为，故B说法正确，不符合题意； C．根据欧姆定律，电源的电动势为，故C说法错误，符合题意； D．导电液两端的电压与电阻两端的电压相等为3V，可得导电液两端电压U与流过其电流I的关系，故D说法正确，不符合题意。 故选C。 13．（2026·湖南邵阳第一中学月考）2025年我国新能源汽车产销突破1600万辆，连续11年稳居全球首位。某新能源汽车蓄电池供电简化电路图如图所示，电源电动势E=12V、内阻r=2Ω，车灯电阻RL=2Ω，定值电阻R0=4Ω，电动机的额定电压UM=4V、线圈电阻rM=1Ω，电流表为理想电表。闭合开关S后，电动机正常工作，下列说法正确的是（   ） A．通过电动机的电流为1A B．电动机的机械效率为62.5% C．电源的输出功率为18W D．若电动机被卡住，电流表读数为1.5A 【答案】A 【详解】A．根据闭合电路欧姆定律可得 代入数据解得I=2A 通过R0的电流为 所以通过电动机的电流为，故A正确； B．电动机的输出功率为 电动机的机械效率为，故B错误； C．电源的输出功率为，故C错误； D．若电动机被卡住，电动机相当于一个纯电阻，并联部分电阻为，根据闭合电路欧姆定律，电路中的电流为 解得I=2.5A，故D错误。 故选A。 14．（2026·湖南衡阳·一模）截止2025年9月，我国新能源汽车累计销售突破4000万辆，产销量连续10年保持全球第一，为全球减碳目标作出中国贡献。某新能源汽车由电池向电动机M供电，模拟电路如图所示，电源电动势E=15V，内阻r=3Ω，定值电阻R0=1Ω，电动机的线圈电阻r'=1Ω。当电动机所牵引的负载运动状态不同时，理想电流表读数不同。下列判断正确的是（　　） A．若电动机被卡住，电流表读数为3.75A B．电流表读数为1.5A时，电动机输出功率最大 C．电流表读数为1.5A时，电源输出功率最大 D．当电动机输出功率最大时，其效率为50% 【答案】B 【详解】A．若电动机被卡住，电动机相当于一个纯电阻，根据闭合电路欧姆定律，电路中的电流为 解得，A错误； B．电动机的输出功率 电动机消耗的电功率，电动机内电阻消耗的热功率 解得 根据二次函数求极值的知识，当时，电动机的输出功率有最大值，B正确； C．电源的输出功率，同理，当时，电源输出功率最大，C错误； D．当电动机输出功率最大时，由B的分析可知，电路中的电流 I = 1.5A 此时， 电动机的效率 解得，D错误。 故选B。 15．（2026·吉林白山·一模）如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r=2Ω，阻值固定的小灯泡L的额定电压为4V、额定功率为2W。单刀双掷开关接1，当电阻箱的阻值调为R=2Ω时小灯泡L正常发光；单刀双掷开关接2时，电动机M正常工作，小灯泡L正常发光。此时电动机的输出功率与电动机消耗的电功率之比为3：4，电阻箱的电阻值足够大。则下列说法正确的是（　　） A．电源的电动势E=8V B．单刀双掷开关接1时，调节电阻箱，电阻箱消耗的最大功率为0.9W C．电动机的额定功率为2.5 W D．电动机的内阻为1Ω 【答案】B 【详解】A．开关S接1时，当电阻箱调到R=2Ω时，小灯泡L正常发光， 则电路中电流为 根据闭合电路欧姆定律有 代入数据解得电源的电动势为E=6V ，故A错误; B．灯泡正常发光时 故电阻为 单刀双掷开关接1时，将灯泡电阻等效为电源内阻的一部分，故当电阻箱的电阻 其消耗的最大功率为,故B正确； CD．开关S接2时，电路中电流仍为0.5A，根据闭合电路欧姆定律有 代入数据解得电动机的工作电压 电动机的输入功率 电动机消耗的电功率 此时电动机的输出功率 又 解得电动机的内阻为 故CD错误。 故选B。 重难·创新演练 设题创新:结合直流短路融冰考查纯电阻的功率和焦耳定律(T16)。结合人形机器人(T17);的关系图像(T18)考查非纯电阻电路的功率和焦耳定律。 1．（2026·山东菏泽·一模）某山区高压输电线路易发生覆冰灾害，电力工人采用“直流短路融冰”技术进行除冰。将被覆冰的线路从电网断开后，在两端将多根输电线用专用短接线两两串联，再接入可调直流电源，构成闭合回路，利用焦耳热使冰层脱落。已知该线路共有六条输电线，融冰过程中输入直流电，消耗，不计电源内阻、短接线电阻和连接处电阻，则（　　） A．直流电源输出功率为 B．单根导线电阻为 C．融冰电流大小为 D．若融冰电流加倍，相同时间内产生的焦耳热变为原来的2倍 【答案】B 【详解】A．根据，可得，A错误； B．设每根导线电阻为，电路的总电阻为根据，可得，B正确； C．根据，可得，C错误； D．根据可知，若电流加倍，时间t不变，电阻R不变时，产生的焦耳热变为原来的4倍，D错误。故选B。 2．（2026·浙江杭州·二模）如图所示，在一场人形机器人跑步大赛中，某型号机器人在平直路面上以速度v匀速跑步，此时电池工作电压为U，输出电流为I，已知输出功率的80%用于电机驱动，驱动电机的输出能量转化为机器人跑步的机械能的效率为η，机器人跑步时受到的阻力为f，则（　　） A．驱动电机的输出功率为0.8UI B．驱动电机线圈的电阻为 C．驱动电机的效率为 D．机器人克服阻力做功的功率为0.8ηUI 【答案】B 【详解】A．由题意得，驱动电机的输入功率为，A错误； BCD．机器人克服阻力做功的功率为，驱动电机的输出功率为，所以驱动电机热功率为 电机的热输出功率的80%用于电机驱动，所以流经电动机的电流为，则 联立解得驱动电机的效率为，CD错误，B正确。 故选B。 3．（25-26高三上·江西·模拟预测）电压加在电脑里的散热变速电风扇上，其的关系图像如图。已知电扇线圈电阻为为曲线的峰值，此波形峰值是有效值的倍，电扇正常工作。设此电扇的额定电压用表示，通过调速后的电扇电流的有效值用表示，则（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由题意得 若将电扇视为“纯电阻”（仅发热，不转），则电流满足 但电扇正常工作时，大部分电能转化为机械能，只有小部分转化为线圈的焦耳热（内能）。根据能量守恒，输入功率 由于，因此 化简得 故选A。 4.（2026·湖南邵阳·一模）如图甲所示，取一电阻率为的均质金属材料，将它做成横截面为圆形的金属导线，每段导线体积均恒为V。如图乙所示，将一段导线接在电动势为E，内阻为r的电源两端，并置于方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，如图丙所示，将另一段导线接在恒流源两端，下列说法不正确的是（　　） A．乙图中，拉长该段导线使直径减小，导线电阻随之增大 B．丙图中，拉长该段导线使直径减半，导线两端电压变为原来的8倍 C．丙图中，改变导线直径，该段导线发热功率与直径的四次方成反比 D．乙图中，通过改变导线直径可改变导线所受的安培力，且最大安培力为 【答案】B 【知识点】电阻定律的内容及表达式、安培力的计算式及简单应用、电功和电功率定义、表达式及简单应用 【详解】A．根据电阻定律 其中， 联立，解得 可知乙图中，拉长该段导线使直径减小，导线电阻随之增大，故A正确，与题意不符； B．丙图中，导线两端的电压 电流不变时，拉长该段导线使直径减半，导线两端电压变为原来的16倍，故B错误，与题意相符； C．丙图中该段导线的发热功率 流过导线的电流不变，改变导线直径，该段导线发热功率与直径的四次方成反比，故C正确，与题意不符； D．乙图中，由闭合电路欧姆定律 导线受到的安培力 联立，解得 可知通过改变导线直径可改变导线所受的安培力，由数学知识可知当且仅当时，最小，此时 最小值为 故最大安培力为 故D正确，与题意不符。 本题选不正确的，故选B。 5.（2026·广东汕头·三模）五一期间，汕头作为全国热门旅游城市，聚集了来自四面八方的游客。为了避免堵车，电动自行车以其省时省力、价格低廉、高通行率、节能环保等优点成为众多年轻市民五一畅游汕头的首选交通工具。下表为某品牌电动自行车的部分技术参数（　　）    规格 后轮驱动直流永磁铁电机 车型 电动自行车 额定输出功率 200W 整车质量 40kg 额定电压 48V 最大载重 120kg 额定电流 5.0A A．正常匀速行驶则后轮受到地面对它的滑动摩擦力 B．电动自行车的内阻为9.6Ω C．电动自行车以额定功率行驶时，电机的输入功率为240W D．电动自行车以额定功率行驶时，电机的效率约为83% 【答案】CD 【详解】。 A．正常匀速行驶，后轮受到地面对它的静摩擦力使电动自行车向前运动，故A错误 C．由表格读出电机的额定电压U=48V，额定电流I=5.0A，电机输入的总功率为 故C正确； D．额定输出功率，电机正常工作时的效率 故D正确； B．根据能量守恒得，正常工作时内部发热功率为 根据 解得 故B错误。 故选CD。 真题·实战演练 高频考点：电流的计算、电阻定律、伏安特性曲线。 1．（2026·浙江·高考真题）如图所示，一根带负电的塑料棒，长为l、横截面积为S、均匀分布有N个电子（电子电荷量为）。让棒垂直于匀强磁场B，以速度v沿轴向做匀速运动。下列说法正确的是（   ） A．等效电流的方向与v方向相同 B．等效电流的大小 C．棒产生的感应电动势 D．棒所受安培力的大小 【答案】B 【详解】A. 塑料棒带负电，则等效电流的方向与v方向相反，A错误；     B. 等效电流的大小，B正确； C. 棒中几乎没有自由电子，磁通量不发生变化，不产生感应电动势，C错误； D. 棒所受安培力的大小，D错误。 故选B。 2．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时，得到的图像如图所示。从图中状态到状态，小灯泡电阻的变化量和电功率的变化量分别为（     ） A．， B．， C．， D．， 【答案】B 【详解】 从图像中读出两点坐标： 状态:Ua​=0.6 V， 则 , 状态：， 则 ， 故电阻变化量为2Ω，电功率变化量为0.68W。 故选B。 3．（2025·广西·高考真题）如图电路中，材质相同的金属导体a和b，横截面积分别为、，长度分别为、。闭合开关后，a和b中自由电子定向移动的平均速率之比为（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据电阻定律 可得，； 两支路并联有，结合电流的微观表达式；对于同种材料n、q相同； 联立可得； 即 故选B。 4.（2024·广西·高考真题）将横截面相同、材料不同的两段导体、无缝连接成一段导体，总长度为1.00m，接入图甲电路。闭合开关S，滑片P从M端滑到N端，理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图乙，则导体、的电阻率之比约为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据电阻定律 根据欧姆定律 整理可得 结合题图可知导体、的电阻率之比 故选B。 5.（2024·海南·高考真题）虚接是常见的电路故障，如图所示，电热器A与电热器B并联。电路中的C处由于某种原因形成了虚接，造成了该处接触电阻0~240Ω之间不稳定变化，可等效为电阻，已知MN两端电压，A与B的电阻，求： （1）MN间电阻R的变化范围； （2）当，电热器B消耗的功率（保留3位有效数字） 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）根据电路可知当时MN间电阻R的阻值最小，为 当时MN间电阻R的阻值最大，为 故MN间电阻R的变化范围为 （2）当，通过电热器B的电流为 此时电热器B消耗的功率为 解得 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第44讲 电路的基本概念及规律 目录 模拟·基础演练 1 题型01 电流的理解与计算 1 题型02 电阻与电阻定律的应用 4 题型03 电功与电热、电功率与电热功率 7 重难·创新演练 11 真题·实战演练 13 模拟·基础演练 考查重点：电流的计算、电阻定律、欧姆定律、焦耳定律、电功和电功率 ⏳题型01 电流的理解与计算 1．（2026·湖南岳阳·二模）如图所示，一根均匀带正电的塑料棒，长为、横截面积为、内部均匀分布有N个可视为正电荷载流子（电荷量为）。让棒垂直于匀强磁场，以速度沿棒的轴向向右做匀速运动。下列说法正确的是（　　） A．等效电流的方向与方向相反 B．等效电流的大小为 C．棒产生的感应电动势为 D．棒所受安培力的大小为 2．（2026·四川攀枝花·一模）量子隧穿效应在扫描隧道显微镜（STM）中有着关键应用，STM的核心是让极细的探针与被测样品表面接近，当二者距离很小时，电子会通过隧穿效应从样品表面跃迁到探针，形成隧穿电流。已知电子的电荷量，隧穿电流的平均值约为A，则单位时间内通过隧穿效应跃迁到探针的电子数约为（　　） A．个 B．个 C．个 D．个 3.（2026·湖南怀化一中·月考)对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻的理解其物理本质。一段长为、电阻率为、横截面积为的细金属直导线，单位体积内有个自由电子，电子电荷量为、质量为。经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子即金属原子失去电子后的剩余部分的碰撞，该碰撞过程将对电子的定向移动形成一定的阻碍作用，该作用可等效为施加在电子上的一个沿导线的平均阻力。若电子受到的平均阻力大小与电子定向移动的速率成正比，比例系数为。下列说法正确的是() A.比例系数 B.比例系数的单位为 C.当该导线通有恒定的电流时，导线中自由电子定向移动的速率 D.当该导线通有恒定的电流时，导线中自由电子受到平均阻力大小为 4.(2026·四川省·模拟题)量子隧穿效应在扫描隧道显微镜中有着关键应用，的核心是让极细的探针与被测样品表面接近，当二者距离很小时，电子会通过隧穿效应从样品表面跃迁到探针，形成隧穿电流。已知电子的电荷量，隧穿电流的平均值约为，则单位时间内通过隧穿效应跃迁到探针的电子数约为() A.个 B.个 C.个 D.个 5．（2026·北京石景山·一模）可以利用霍尔效应测量金属导体单位体积中自由电子数。如图所示，将长度为、宽度为、厚度为的金属导体板放在垂直于其表面的匀强磁场中，导体中通有从侧面1流向侧面3的电流时，在导体的下表面4和上表面2之间产生电势差，这种现象称为霍尔效应。已知匀强磁场的磁感应强度为，电子电荷量为。则该金属导体单位体积中自由电子数为（　　） A． B． C． D． ⏳题型02 电阻与电阻定律的应用 6．（2026·湖南岳阳·模拟预测）如图所示，一块均匀的长方体样品，长、宽、厚分别为a、a、0.4a，当在C、D间加上电压U，通过样品的热功率为P，已知样品单位体积内有n个自由电子，电子的电荷量为e，下列说法正确的是（　　） A．样品的电阻率为 B．若在A、B间加上电压U，则通过样品的热功率为 C．若在C、D间加上电压U，则自由电子定向移动的速度为 D．若在A、B间加上电压，从A到B的电流为I，则所加的电压为 7.(2026·湖南娄底实验中学月考)导体、、的伏安特性曲线均如图甲所示，虚线是电压为处该曲线的切线。将导体、、按图乙所示电路接在恒压电源两端，闭合开关后通过导体的电流为，下列说法正确的是() A.此时导体的电阻为 B.此时导体的电阻为 C.恒压电源的电压大于 D.恒压电源的电压小于 【答案】BC 【解析】由图甲可知，当通过导体的电流为时，导体两端的电压为，则电阻为，故A错误，B正确； 由题意可知，通过导体和导体的电流相等，且均为导体电流的一半，即通过导体和导体的电流为，由图甲可知，此时导体和导体两端的电压相等且大于，则恒压电源的电压，故C正确，D错误。 8．（2026·山东济南·三模）如图所示，两根材料相同的均匀导体柱和，长为，长为，将导体柱串联接入电路中时，测得和两段导体的电压之比为3∶2。关于和两段导体下列说法正确的是（　　） A．横截面积之比为1∶3 B．电阻之比为3∶4 C．热功率之比为3∶4 D．自由电荷的定向移动速率之比为1∶3 9．（2026·河北·模拟预测）交流电存在趋肤效应。趋肤效应指的是，当交流电流经导体时，电流主要分布在导体的表层区域，这种现象导致导体的有效导电横截面积减少，进而使得电阻值上升。一些高压输电导线由6根相同的相互绝缘的子导线并联组合而成，这种设计的意图在于扩大导线的有效导电横截面积。假设趋肤深度保持恒定，并且远小于导线的半径，电流几乎完全在导线的最外层表面流动。若单根粗导线的横截面积与6根子导线横截面积之和相等，则相同长度粗导线的交流电阻是6根子导线交流电阻的（    ） A．倍 B．倍 C．3倍 D．6倍 10．（2026·河北秦皇岛·模拟预测）某型号小灯泡的图像如图所示，图中虚线为图像在（0.3，1.0）位置的切线。下列说法中正确的是（　　） A．小灯泡的电阻随着电流的增大而减小 B．当流过小灯泡的电流为0.3A时，小灯泡的电阻为 C．当流过小灯泡的电流为0.3A时，小灯泡的电阻为5.0Ω D．当流过小灯泡的电流为0.3A时，小灯泡的功率小于0.3W ⏳题型03 电功与电热、电功率与电热功率 11．(2026·湖南·一模)某电风扇的主要技术参数如题表，空气的密度约为。下列估算结果合理的是() 风扇半径 净重 风量 额定电压 额定功率 A.该电风扇电动机的内阻约为 B.风速约为 C.电机的效率约为 D.电机运行产生的内能约为 12.（2026·山东济宁·模拟预测）如图所示，在马蹄形磁铁内部（S极在上、N极在下）放置盛有导电液的玻璃皿，玻璃皿中央电极接电源负极，玻璃皿内贴着玻璃壁放置一圆环电极接电源正极。电源的电动势E（未知），内阻，电阻、，正负电极间导电液的等效电阻。闭合开关，液体转动稳定时理想电压表的示数为4.2V，理想电流表的示数为0.5A，下列说法不正确的是（　　） A．液体按逆时针转动（俯视看） B．1分钟内液体产生的热量是300J C．电源的电动势 D．导电液两端电压U与流过其电流I的关系满足 13．（2026·湖南邵阳第一中学月考）2025年我国新能源汽车产销突破1600万辆，连续11年稳居全球首位。某新能源汽车蓄电池供电简化电路图如图所示，电源电动势E=12V、内阻r=2Ω，车灯电阻RL=2Ω，定值电阻R0=4Ω，电动机的额定电压UM=4V、线圈电阻rM=1Ω，电流表为理想电表。闭合开关S后，电动机正常工作，下列说法正确的是（   ） A．通过电动机的电流为1A B．电动机的机械效率为62.5% C．电源的输出功率为18W D．若电动机被卡住，电流表读数为1.5A 14．（2026·湖南衡阳·一模）截止2025年9月，我国新能源汽车累计销售突破4000万辆，产销量连续10年保持全球第一，为全球减碳目标作出中国贡献。某新能源汽车由电池向电动机M供电，模拟电路如图所示，电源电动势E=15V，内阻r=3Ω，定值电阻R0=1Ω，电动机的线圈电阻r'=1Ω。当电动机所牵引的负载运动状态不同时，理想电流表读数不同。下列判断正确的是（　　） A．若电动机被卡住，电流表读数为3.75A B．电流表读数为1.5A时，电动机输出功率最大 C．电流表读数为1.5A时，电源输出功率最大 D．当电动机输出功率最大时，其效率为50% 15．（2026·吉林白山·一模）如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r=2Ω，阻值固定的小灯泡L的额定电压为4V、额定功率为2W。单刀双掷开关接1，当电阻箱的阻值调为R=2Ω时小灯泡L正常发光；单刀双掷开关接2时，电动机M正常工作，小灯泡L正常发光。此时电动机的输出功率与电动机消耗的电功率之比为3：4，电阻箱的电阻值足够大。则下列说法正确的是（　　） A．电源的电动势E=8V B．单刀双掷开关接1时，调节电阻箱，电阻箱消耗的最大功率为0.9W C．电动机的额定功率为2.5 W D．电动机的内阻为1Ω 重难·创新演练 设题创新:结合直流短路融冰考查纯电阻的功率和焦耳定律(T16)。结合人形机器人(T17);的关系图像(T18)考查非纯电阻电路的功率和焦耳定律。 1．（2026·山东菏泽·一模）某山区高压输电线路易发生覆冰灾害，电力工人采用“直流短路融冰”技术进行除冰。将被覆冰的线路从电网断开后，在两端将多根输电线用专用短接线两两串联，再接入可调直流电源，构成闭合回路，利用焦耳热使冰层脱落。已知该线路共有六条输电线，融冰过程中输入直流电，消耗，不计电源内阻、短接线电阻和连接处电阻，则（　　） A．直流电源输出功率为 B．单根导线电阻为 C．融冰电流大小为 D．若融冰电流加倍，相同时间内产生的焦耳热变为原来的2倍 2．（2026·浙江杭州·二模）如图所示，在一场人形机器人跑步大赛中，某型号机器人在平直路面上以速度v匀速跑步，此时电池工作电压为U，输出电流为I，已知输出功率的80%用于电机驱动，驱动电机的输出能量转化为机器人跑步的机械能的效率为η，机器人跑步时受到的阻力为f，则（　　） A．驱动电机的输出功率为0.8UI B．驱动电机线圈的电阻为 C．驱动电机的效率为 D．机器人克服阻力做功的功率为0.8ηUI 3．（25-26高三上·江西·模拟预测）电压加在电脑里的散热变速电风扇上，其的关系图像如图。已知电扇线圈电阻为为曲线的峰值，此波形峰值是有效值的倍，电扇正常工作。设此电扇的额定电压用表示，通过调速后的电扇电流的有效值用表示，则（　　） A． B． C． D． 4.（2026·湖南邵阳·一模）如图甲所示，取一电阻率为的均质金属材料，将它做成横截面为圆形的金属导线，每段导线体积均恒为V。如图乙所示，将一段导线接在电动势为E，内阻为r的电源两端，并置于方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，如图丙所示，将另一段导线接在恒流源两端，下列说法不正确的是（　　） A．乙图中，拉长该段导线使直径减小，导线电阻随之增大 B．丙图中，拉长该段导线使直径减半，导线两端电压变为原来的8倍 C．丙图中，改变导线直径，该段导线发热功率与直径的四次方成反比 D．乙图中，通过改变导线直径可改变导线所受的安培力，且最大安培力为 5.（2026·广东汕头·三模）五一期间，汕头作为全国热门旅游城市，聚集了来自四面八方的游客。为了避免堵车，电动自行车以其省时省力、价格低廉、高通行率、节能环保等优点成为众多年轻市民五一畅游汕头的首选交通工具。下表为某品牌电动自行车的部分技术参数（　　）    规格 后轮驱动直流永磁铁电机 车型 电动自行车 额定输出功率 200W 整车质量 40kg 额定电压 48V 最大载重 120kg 额定电流 5.0A A．正常匀速行驶则后轮受到地面对它的滑动摩擦力 B．电动自行车的内阻为9.6Ω C．电动自行车以额定功率行驶时，电机的输入功率为240W D．电动自行车以额定功率行驶时，电机的效率约为83% 真题·实战演练 高频考点：电流的计算、电阻定律、伏安特性曲线。 1．（2026·浙江·高考真题）如图所示，一根带负电的塑料棒，长为l、横截面积为S、均匀分布有N个电子（电子电荷量为）。让棒垂直于匀强磁场B，以速度v沿轴向做匀速运动。下列说法正确的是（   ） A．等效电流的方向与v方向相同 B．等效电流的大小 C．棒产生的感应电动势 D．棒所受安培力的大小 2．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时，得到的图像如图所示。从图中状态到状态，小灯泡电阻的变化量和电功率的变化量分别为（     ） A．， B．， C．， D．， 3．（2025·广西·高考真题）如图电路中，材质相同的金属导体a和b，横截面积分别为、，长度分别为、。闭合开关后，a和b中自由电子定向移动的平均速率之比为（    ） A． B． C． D． 4.（2024·广西·高考真题）将横截面相同、材料不同的两段导体、无缝连接成一段导体，总长度为1.00m，接入图甲电路。闭合开关S，滑片P从M端滑到N端，理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图乙，则导体、的电阻率之比约为（　　） A． B． C． D． 5.（2024·海南·高考真题）虚接是常见的电路故障，如图所示，电热器A与电热器B并联。电路中的C处由于某种原因形成了虚接，造成了该处接触电阻0~240Ω之间不稳定变化，可等效为电阻，已知MN两端电压，A与B的电阻，求： （1）MN间电阻R的变化范围； （2）当，电热器B消耗的功率（保留3位有效数字） 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $