周练（十）电路与电能-【高考领航】2027年高考物理总复习四测通关卷

**基本信息** 聚焦电路与电能核心模块，通过12道题构建从基础概念到综合应用的递进训练，融合科学思维与实际问题解决。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念|1-4题|电流计算、电表改装、电阻定律、伏安特性|从电流定义式出发，通过电阻定律建立导体属性与电阻的关系，结合伏安特性曲线深化电阻概念理解| |电路分析|5-7、9-10题|电源功率、动态电路、欧姆表原理|以闭合电路欧姆定律为核心，分析电源输出功率与外电阻关系，结合光敏电阻等元件考查电路动态变化规律| |综合应用|8、11-12题|i-t图像、电容充放电、太阳能热水器|通过图像分析培养科学推理能力，结合电容器暂态过程与实际用电器能量计算，体现科学态度与社会责任|

周练(十)　电路与电能 (时间：45分钟　满分：70分) 一、选择题：本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．“救命神器”——自动体外除颤仪(AED)是通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让电荷通过心脏，刺激患者的心脏恢复正常跳动。如图是一次除颤器的模拟治疗，该除颤器的电容器所含电荷量为0.045 C，如果电容器在0.9 ms的时间内完成放电，则本次实验放电的平均电流为(　　) A．5 A B．50 A C．2 A D．20 A 2．如图所示是电表内部结构的照片，a、b、c是三个接线柱的尾端。b、c间接有电阻R2，a通过电阻R1与表头连接，b直接与表头连接。则下列说法正确的是(　　) A.这是一只欧姆表 B．测量时b端接正极，c端接负极 C．图中的电阻起到了分压作用 D．接入a、c的量程比接入a、b的量程小 3．有一长方体金属导体，长a、宽b、高c之比为3∶2∶1，它的六个面的中心各焊接一根电阻不计的导线，如图所示，分别将AA′、BB′、CC′接在同一恒压电源上时，导体的电阻分别为R1、R2、R3，导体中自由电荷定向移动的速率分别为v1、v2、v3，则(　　) A.R1∶R2∶R3＝3∶2∶1 B．R1∶R2∶R3＝9∶4∶1 C．v1∶v2∶v3＝1∶1∶1 D．v1∶v2∶v3＝1∶2∶3 4．两个电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示，由图可知(　　) A.R1的电阻R1＝tan 45° Ω＝1 Ω B．R1的电阻为2 Ω C．当U＝1 V时，R2的电阻小于R1的电阻 D．当U＝1 V时，R2的功率大于R1的功率 5．如图，一旧电动车动力电源上的铭牌标有48 V、20 Ah字样。它正常工作时电源输出电压为40 V，额定输出功率400 W。由于电动机发热造成损耗，电动机的效率为80%，不考虑其他部件的摩擦损耗。已知运动时电动车受到阻力恒为32 N，下列说法正确的是(　　) A.电源内阻为0.8 Ω，额定工作电流为5 A B．电动车电动机的内阻为1.6 Ω C．电动车保持额定功率匀速行驶的最长时间是2.4 h D．电动车保持额定功率匀速行驶的最远距离是72 km 6．如图所示电路，R1为定值电阻，光敏电阻R2的阻值随光照强度的增大而减小，平行板电容器接在光敏电阻两端。闭合开关，让一束光照射光敏电阻。若增大照射光的光照强度，则(　　) A.通过R1的电流减小 B．电容器带电量增大 C．电阻R1的电功率减小 D．电容器极板间电场强度减小 7．充电宝作为移动电源，为移动设备提供额外电能，解决电量不足的问题。使用时要遵循充电规范、定期检查、正确存储、注意携带安全等。如图所示是某充电宝的部分标识。关于该充电宝，下列说法正确的是(　　) A.充满电后储存的能量约为1.33×104 J B．充满电后可供3.7 V用电器使用100小时，平均电流强度约0.2 A C．从20%电量充电到80%电量用5小时，充电过程的电流约为1.2 A D．该电池提供的总能量可以使一名质量60 kg的学生提升的最大竖直高度为300 m 8．电流传感器可以测量电流，可以反应瞬间的电流变化；图1是电流传感器采集定值电阻R＝500 Ω的电流随时间变化的部分电路，图2是计算机得出的定值电阻R的电流随时间变化的i-t图像(t轴上下曲线“对称”)。下列说法正确的是(　　) 　　　　 　　图1　　　　　　　　　　图2 A．1～7 s时间内流过R的电流方向没有改变 B．根据i-t图像可以估算一段时间流过R的电荷量 C．t＝2 s时，电阻R上的电压是0.06 V D．1～4 s时间内R消耗的电能等于4～7 s时间内消耗的电能 9．如图1所示，用电源(内阻未知)、毫安表(Ig＝5 mA，Rg＝30 Ω)、滑动变阻器等制作成一个简易欧姆表电路图，该同学将两表笔短接，调节滑动变阻器R使毫安表指针满偏，再将阻值为200 Ω的电阻接在两表笔之间，此时毫安表指针位置如图2所示。下列说法正确的是(　　) 　图1　　　　　　　　　图2 A．该电源电动势为1.5 V B．图中A处接黑表笔，B处接红表笔 C．刻度2.5 mA处标注250 Ω D．刻度4 mA处标注75 Ω 10．如图所示电路中，R1＝1 Ω，R2＝R3＝2 Ω，电源电动势E＝3 V，内阻r＝1.5 Ω。电流表示数为I，电压表示数为U。在滑动变阻器的滑动触头P从a滑到b的过程中，电表均为理想电表，下列判断正确的是(　　) A.I减小，U减小 B．不变，不变 C．电源的最大输出功率为1.5 W D．R1获得的最大功率为1.5 W 答 题 栏 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 二、非选择题：本题共2小题，共24分。 11．(10分)如图所示的电路中，电源电动势E＝6 V，内阻r未知，电阻R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，电容器的电容C＝10.0 μF。开始时，开关S1闭合，S2断开，电路稳定时理想电流表A的示数为1.5 A。 (1)求电源内阻r； (2)闭合S2，待电路稳定后，求电流表的示数大小； (3)闭合S2，待电路稳定后再断开S1，求之后流过R1的总电量是多少？(结果保留2位小数) 12.(14分)为响应低碳环保号召，小明家中安装了一台电辅式太阳能热水器，如图甲所示。其工作原理如下：光照充足时，直接利用太阳能加热；在光照条件不好时，利用电加热器加热。电加热器部分工作原理如图乙所示，电源电压U＝220 V，R1和R2是阻值恒定的发热电阻；温度达到预设温度时，自动切换到保温状态；为防止触电，热水器向外供水过程中自动切断电路。下表是该热水器的部分参数。已知水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)。求： 加热功率 P(W) 保温功率 P2(W) 水箱容积 V(L) 接收太阳能的有效面积S(m2) 太阳能能量转化效率η 太阳辐射功率P [J/(m2·h)] 2057 121 150 5 60% 1.68×106 　　　　　 甲　　　　　　　　　　　　　乙 (1)发热电阻R1、R2的阻值； (2)若阴天的有效日照时间T1＝6 h，仅依靠太阳能加热，求将满箱初温为t1＝20 ℃的水加热到的温度t2； (3)若要继续升温至当地沸点t3＝98 ℃，还需要电加热的时间T2。(用h作单位，结果保留2位小数) 学科网（北京）股份有限公司 $ 周练(十)　电路与电能 1．B　2.C　3.B 4．B　R1是定值电阻，题图中的图线斜率倒数表示电阻，所以R1＝ Ω＝2 Ω，故A错误，B正确；当U＝1 V时，R2＝ Ω＝2 Ω，所以此时两电阻相等，由功率公式P＝，可知此时两电阻的功率也相等，故C、D错误。 5．D　电动车正常工作时，电路中的电流为I＝ A＝10 A，电源内阻为r＝ Ω＝0.8 Ω，故A错误；根据题意有(1－80%)P＝I2R，得R＝0.8 Ω，故B错误；电动车保持额定功率匀速行驶的最长时间是t＝＝2 h，故C错误；根据80%P＝Fv，F＝f＝32 N，s＝vt，求得电动车保持额定功率匀速行驶的最远距离是s＝72 km，故D正确。 6．D　光照强度增大后，光敏电阻阻值减小，则回路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大，故A错误；电容器两极板间的电压U＝E－I(R1＋r)，由于电流I增大，所以电容器极板间电压减小，根据Q＝CU，电容器带电量减小，根据E＝，可知电容器极板间的电场强度减小，故B错误，D正确；根据P1＝I2R1，可知电阻R1的电功率增大，故C错误。 7．C　电池容量为q＝10 000 mAh＝10×3600 As＝3.6×104 As，充满电后储存的能量约为E＝qU＝1.33×105 J，故A错误；电池容量为q＝10 000 mAh＝10 Ah，根据电流定义式可知I＝＝0.1 A，故B错误；从20%电量充电到80%电量用5小时，充电过程的电流约为I＝＝1.2 A，故C正确；根据能量守恒定律可知E＝mgh，解得h＝222 m，故D错误。 8．BD　根据题图2图像可知，在t＝4 s时，电流的方向发生改变，故A错误；i-t图像与t轴所围成的面积表示通过R的电荷量，故B正确；t＝2 s时，流过电阻的电流在题图2中可以读出约为0.7 mA，根据欧姆定律U＝IR，可得电阻R上的电压约是0.35 V，故C错误；电流在R上消耗的电能，在极短时间Δt中，有ΔE＝I2RΔt，1～4 s时间和4～7 s时间内，对应时刻电流大小相等，所以两段时间中R消耗的电能相等，故D正确。 9．AD　欧姆表的电流从黑表笔流出，从红表笔流入，所以A处应该接红表笔，B处接黑表笔，由闭合电路欧姆定律可知，满偏时E＝Ig(Rg＋r＋R)，接入R1＝200 Ω的电阻时，表头指在3 mA，得E＝Ig(Rg＋r＋R＋R1)，联立解得r＋R＝270 Ω，E＝1.5 V，故A正确，B错误；当电流刻度为2.5 mA时，接入电阻为R2＝－(Rg＋r＋R)，代入数据解得R2＝300 Ω，故C错误；当电流刻度为4 mA时，接入电阻为R3＝－(Rg＋r＋R)，代入数据解得R3＝75 Ω，故D正确。 10．ABC　由题图可判断，R3的右端电阻与电压表串联，对电压表的影响可忽略，电压表测量R1两端的电压，电流表测量干路的电流，当P由a向b滑动时，R3接入电路的阻值由0开始增大，回路总电阻增大，干路电流减小，路端电压增大，电压表示数为U＝IR1，其减小，故A正确；根据欧姆定律可知＝R1，其不变，故B正确；外电路电阻为R＝R1＋，R3由0增大到2 Ω，则R由1 Ω增大到2 Ω，而当R＝r＝1.5 Ω时电源的输出功率最大，即Pm＝＝1.5 W，故C正确；当R3＝0时，干路电流最大，R1的功率最大，即R1m＝2R1＝1.44 W，故D错误。 11．解析：(1)开关S1闭合，S2断开，外电路只有R1，此时I1＝1.5 A， 由闭合电路欧姆定律可得E＝I1(R1＋r) 代入数据解得r＝1 Ω。 (2)闭合S2，外电路中R1与R2并联，则由闭合电路欧姆定律可得 E＝I2 代入数据解得I2＝2 A。 (3)电容器极板间电压Uc＝E－I2r＝4 V 电容器的带电量Q＝CUc＝4×10-5 C 再断开S1，电容器通过R1与R2放电，放电电流与电阻成反比， 因此通过R1的电量为 Q1＝Q≈2.67×10-5 C。 答案：(1)1 Ω　(2)2 A　(3)2.67×10-5 C 12．解析：(1)当开关位于BC时，只有R1接入电路，电路电阻较大，根据P＝，可知电加热器的电功率较小，处于保温状态。保温功率为121 W，电源电压220 V，则R1的阻值为R1＝ Ω＝400 Ω 当开关位于DC时，电阻R1和R2并联，电路电阻较小，根据P＝，可知电加热器的电功率较大，电加热器处于加热状态。加热功率等于两电阻功率之和，加热功率为2057 W，所以R2消耗的功率P2＝P加－P保＝2057 W－121 W＝1936 W 则R2的阻值为R2＝ Ω＝25 Ω。 (2)水的质量m＝ρ水V＝1.0×103×0.15 kg＝150 kg 热水器转化的太阳能W太＝6×5×1.68×106×60% J＝3.024×107 J 因为Q＝cmΔt＝W太 即4.2×103×150×(t2－20)J＝3.024×107 J 解得t2＝68 ℃。 (3)水温从20 ℃升到98 ℃所需热量 Q＝c水mΔt＝4.2×103×150×(98－20)J＝4.914×107 J 电加热器所要加热的热量W电＝Q－W太＝4.914×107 J－3.024×107 J＝1.89×107 J 电加热时间T2＝ s≈9188.14 s≈2.55 h。 答案：(1)400 Ω　25 Ω　(2)68 ℃　(3)2.55 h 学科网（北京）股份有限公司 $