电路综合 专项训练-2026届高考物理二轮复习

**基本信息** 聚焦电路综合问题，以实际场景为载体，通过分层题型系统训练物理观念与科学思维，构建从基础规律到综合应用的解题方法体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础电路分析|单选1-2、解答16|等效电阻法、动态电路分析|从欧姆定律到闭合电路规律，构建电路模型| |电磁感应与力学|多选7、解答15|动量定理结合电磁感应、简谐运动模型|力电相互作用→能量转化→运动规律推导| |交变电流与变压器|单选3-5、多选6、9|有效值计算、等效电阻法|电磁振荡→交变电流产生→变压器原理应用| |实验与创新|实验14|传感器信号转化、误差分析|电阻应变→电信号转换，体现科学探究与社会责任|

电路综合（N17） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．2025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，电源电动势内阻，车灯电阻，定值电阻，电动机的额定电压线圈电阻，电流表为理想电表。闭合开关后，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 C．电源的输出功率为18W D．若电动机被卡住，电流表读数为 2．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为k，原线圈串联一个定值电阻R1接在正弦式交流电源上，电源内阻忽略不计。副线圈回路中接有定值电阻R2与滑动变阻器R3，电流表、电压表均为理想电表。滑动变阻器滑片自上而下滑动时，下列说法正确的是（　　） A．若电压表V与电流表A示数分别为U和I，则 B．若电压表V与电流表A示数变化量分别为ΔU和ΔI，则 C．电源的输出功率先减小后增大 D．副线圈的输出功率先减小后增大 3．如图为振荡电路在时刻的状态，该时刻电容器放电刚结束，已知线圈的自感系数为，电容器的电容为，下列说法正确的是（　　） A．时，线圈中的自感电动势在减小 B．时，电场方向向下，电场强度大小逐渐减小 C．时，磁感应强度方向向下，大小逐渐增大 D．时，电场方向向下，电路中电流正在增大 4．如图所示，发电机矩形线框匝数为，面积为，线框所处磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为，线框从图示位置开始绕垂直于磁场的轴以恒定的角速度沿逆时针方向转动，转动周期为，线框输出端接有换向器。定值电阻、，理想变压器原副线圈的匝数比为，忽略线框以及导线的电阻。下列说法正确的是（　　） A．安装了换向器，变压器副线圈没有电压 B．线框转动一圈过程中，通过的电量为 C．在和时间内，流过的电流方向相反 D．发电机的输出功率为 5．如图所示，理想变压器原线圈匝数为，两个副线圈匝数分别为、，。原线圈回路接有正弦交流电和定值电阻、。副线圈回路中接有可变电阻，副线圈回路中接有一只阻值不变的灯泡。初始时滑片P位于中间，下列说法正确的是（　　） A．若P向上滑动，灯泡将变暗 B．若P向上滑动，电阻消耗的功率将减小 C．当时，理想变压器的输入功率为100W D．当时，消耗的电功率最大，且 二、多选题 6．绿色电能是现代社会发展的重要趋势，其中风能具有广阔的发展前景，风力发电占有很大的比重。如图甲所示为某地风力发电的简易图，扇叶通过转速比为的升速齿轮箱带动线圈在磁感应强度的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈的输出端与相连接，通过升压变压器后采用的高压进行远距离输电，然后通过降压变压器对额定电压为的用户供电，如图乙所示。已知线圈的匝数匝，面积，扇叶的转动频率，输电线的总电阻，输电线上损耗的电功率，线圈的电阻忽略不计。则（　　） A．升压变压器原、副线圈的匝数比为 B．输电线上损耗的电压为 C．降压变压器原、副线圈的匝数比为 D．该风力发电厂的输出功率为 7．如图所示，倾角为、间距为的光滑导轨的上端连接一自感系数为的线圈，空间存在垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场，现将一根质量为的导体棒从导轨上某处由静止释放，由于电路中的总电阻极小，此后导体棒在导轨上做简谐运动，导体棒的最大速度与周期和振幅的关系为，重力加速度大小为，下列说法正确的是（    ） A．导体棒简谐运动的振幅为 B．导体棒的最大速度为 C．回路中的最大电流为 D．导体棒简谐运动的周期为 8．某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图1中三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图2是由传感器得到的电压随时间变化的图像。电感线圈自感系数较大，不计线圈的电阻及电源内阻。下列说法正确的是（　　） A．开关S闭合瞬间，灯、的瞬时功率相等 B．开关S断开瞬间，灯闪亮一下再熄灭 C．根据题中信息可推出与的比值为2∶3 D．根据题中信息可推出与的比值为 9．风能是一种可再生清洁能源，如图甲所示为一风力发电机，其叶片转动时可形成半径为r的圆面，某时间内该地区的风速为v，且风向恰好与叶片转动形成的圆面垂直，每立方米空气质量为，在与风正对的方向上扇叶的实际表面积为S。图乙是该地区学生实验小组模拟风力发电、输电的简易装置，已知发电机转子以角速度匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可等效为一个定值电阻。当用户端接入一个定值电阻R时，上消耗的功率为P。不计其余电阻，下列说法正确的是（　　） A．每秒冲击叶片圆面的气流质量大小为 B．每秒冲击叶片圆面的气流的动能为 C．风速增加，若转子角速度增加为，则上消耗的功率为9P D．若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则上消耗的功率为4P 10．已知一理想的LC振荡电路中电流变化规律与单摆振动的变化规律同步，若在电容器开始放电时计时（此时摆球位于最大位移处），则（　　） A．单摆势能最大时，LC振荡电路中的电场能最大，磁场能为零 B．单摆速度逐渐增大时，LC振荡电路中的电场能逐渐减小，磁场能逐渐增大 C．单摆动能最大时，LC振荡电路的电容器刚放完电，电场能为零，电路中电流为零 D．单摆速度逐渐减小时，LC振荡电路的电容器处于充电过程，电路中电流逐渐增大 11．如图所示，一半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里（与ab垂直），磁感应强度为B的匀强磁场。M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，下列说法中正确的是（　　） A．转动过程中电流表的示数为 B．从图示位置起转过圈的时间内产生的平均感应电动势为nπBr2 C．从图示位置起转过圈的时间内负载电阻R上产生的热量为 D．从图示位置起转过圈的时间内通过负载电阻R的电荷量为 12．某电路如图所示，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P位于a端，电路稳定时电流表示数I1=I0，电压表示数为U1，此时电动机不转；当滑动变阻器的滑片P位于b端，电路稳定时电流表示数I2=3I0，电压表示数为U2=4U1，此时电动机正常工作。已知电源内阻为r，R1=r，电动机内阻，电容器的电容为C，电流表和电压表可视为理想电表，则（　　） A．电源电动势为9I0r B．滑动变阻器最大阻值为 C．电动机正常工作时输出功率为 D．滑片P从a缓慢移到b过程中通过R3的电荷量为 13．如图所示电路，电源电动势，内阻忽略不计，初始状态，电阻箱，，，M点和N点之间接有定值电阻和水平放置的平行板电容器，电容器的电容，下列说法正确的是（　　）    A．若，则闭合开关后，电路稳定时电容器两极板电压为6V B．若，则闭合开关后，平行板电容器所储存电荷量为0 C．若，则闭合开关后，电路稳定时的总功率为9W D．若，闭合开关，电路稳定后再将调整为24Ω，则电路达到下一次稳定时通过的电荷量为 三、实验题 14．体重秤的核心部件力传感器的简要原理如图（a）所示，金属板的上下两侧各贴有电阻应变片、；金属板左端固定，在金属板右端施加向下的力时，金属板向下弯曲，使两电阻应变片随之形变，电阻发生改变。已知在日常体重测量范围内，金属板上下所贴电阻应变片的阻值变化量的绝对值与金属板受力的大小F的关系均为，其中为常量。某同学利用该力传感器和电压传感器将力信号转化为电信号，制作了简易的体重秤。如图（b）所示，电源电动势为E，内阻不计；、为两电阻应变片，在金属板不受力时阻值均为R，为定值电阻，为滑动变阻器；电压传感器内阻很大。回答下列问题： (1)当金属板右端受到向下的力时，的阻值_______，的阻值_____；（填“增大”、“减小”或“不变”） (2)当金属板受力为零时，闭合开关，将滑动变阻器的滑片滑到适当位置，使电压传感器的示数为零；当金属板右端受到向下的力时，电压传感器的示数_______0；（填“>”、“<”或“=”） (3)已知金属板右端受到的力等于重物对体重秤的正压力。在体重秤上放置重为100kg的物体时，电压传感器的示数为20mV。某同学站在体重秤上，电压传感器的示数为12mV，则该同学的体重为__________kg； (4)将不同质量的物体放在体重秤上，记录对应的电压传感器示数，列出表格并在坐标纸上画出了图像，如图（c）所示。若图线的斜率为k，当地重力加速度为g，则__________（用E、R、k、g表示）； (5)使用一段时间后，电源的内阻增大，以致不可忽略，则体重秤的测量结果将__________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 四、解答题 15．如图所示，电源电动势为，内阻为，电容器的电容为，是旋钮开关，可以分别接通12、13、23，MN、PQ是两根位于同一水平面的平行光滑导轨，导轨间距为，导轨电阻可以忽略不计，导轨处在垂直导轨向下的匀强磁场中，磁感应强度为，、两根导体棒，质量分别为、（）、电阻均为，开始时、导体棒均静止。现将开关旋至接通12，求： (1)当开关接通12的瞬间，求流经棒的电流，以及棒的加速度； (2)从开关接通12到、棒一起匀速运动的过程中，电源的电功； (3)若将开关接通13，当电容器的电压稳定后，再将开关接通23，求、棒的最大速度？ 16．如图电路中，，，，，则图中理想电流表的示数是多少 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《电路综合（N17）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C D B D AD BC AD AC AB 题号 11 12 13 答案 AC AC BD 1．A 【详解】A．开关S闭合时，电动机正常工作，则并联电路两端的电压 干路电流 定值电阻的电流 所以通过电动机的电流 A正确； B．电动机的机械效率 B错误； C．电源的输出功率 C错误； D．若电动机被卡住，则并联电路的电阻 电流表读数为 D错误。 故选A。 2．C 【详解】A．若原线圈电流为，设副线圈电流为，根据 可知 由欧姆定律可知 可知，故A错误； B．设正弦式交流电源电压的有效值为，当电压表的示数变化量为时，原线圈两端电压的变化量 定值电阻两端电压变化量的绝对值 可知，故B错误。 C．副线圈电路中总电阻为 滑动变阻器的上段、下段并联，将滑动变阻器的滑片从上端滑至下端的过程中，有 由数学知识可得电阻先增大后减小，所以副线圈总电阻先增大后减小。根据电压关系 其中满足 满足 根据 联立可得 故可将变压器副线圈后的电阻等效为 根据 可知电源的输出功率先减小后增大，故C正确； D．根据 副线圈的输出功率为 其中 整理得 理想变压器副线圈的输出功率与副线圈电路的总电阻有关，因无法确定和的大小关系，所以理想变压器副线圈的输出功率的变化情况不确定，故D错误。 故选C。 3．D 【详解】由 代入数据可得电磁振荡的周期 时刻，电容器放电刚结束，电路中电流和磁感应强度最大； A．时，电路中电流在减小，磁通量变化量减小，由楞次定律得，线圈的自感电动势增大，故A错误； B．时，电路中电流为0，此时电容器上极板带负电，下极板带正电，在时,电路中电流增大，电容器反向放电，电场强度减小，电场方向向上，所以当时，电场方向向上，电场强度减小，故B错误； C．时，电路中电流为负值，回路中电流方向为顺时针，电流大小在减小，根据安培定则判断，磁感应强度方向向下，大小逐渐减小，故C错误； D．时，电流正向增大，则上极板带正电，下极板带负电，电场方向向下，故D正确。 故选D。 4．B 【详解】A．变压器中只要有电流的变化就能实现变压，即变压器副线圈有电压，故A错误； B．设原线圈等效电阻为，则有 因为 联立可得 则原线圈总电阻 由于存在换向器，转动一圈过程，通过线框的电荷量为 由于 则二者电流比 故二者电荷量之比 故通过的电量为，故B正确； C．由于存在换向器，则流过的电流方向始终不变，故C错误； D．线圈转动产生的感应电动势有效值 发电机的输出功率为，故D错误。 故选B。 5．D 【详解】AB．将理想变压器及两副线圈回路视为等效电阻，由， 有 令， 作出等效电路图如图所示 P上滑，变大、变大，根据串反并同，灯泡将变亮，消耗的功率将增大，故AB错误； C．将交流电源、、作等效电源1处理，则， 时，， 则 输入功率为，故C错误； D．将等效电源1、作等效电源2处理，则有， 时，，消耗的电功率最大，，故D正确。 故选D 。 6．AD 【详解】A．线圈转动的频率，线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生正弦式交变电流，其电动势的最大值 升压变压器的输入电压有效值 ，故A正确； B．输电电流 输电线上损耗的电压，故B错误； C．降压变压器原线圈的输入电压 有，故C错误； D．又 则风力发电厂的输出功率，故D正确。 故选AD。 7．BC 【详解】导体棒运动时，感应电动势 自感电动势 电路总电阻极小，故 即 积分得，即（以平衡位置为原点，位移为）。 导体棒受力： 代入，平衡位置处，得 即平衡位置位移 以平衡位置为新原点，位移为，则，代入得： 即简谐运动回复力 角频率 A．导体棒从静止释放，初始位置为最大位移处，振幅，A错误。 B．简谐运动最大速度 代入、 得，B正确。 C．根据前面分析，可知最大电流 代入，得，C正确。 D．简谐运动周期，D错误。 故选BC。 8．AD 【详解】A．开关S闭合瞬间，由于电感线圈自感系数较大，电感线圈的阻碍作用比较大，电路电流流经D2和D1，之后灯D3才逐渐变亮，所以开关S闭合瞬间，流经D2和D1的电流相同，灯、的瞬时功率相等，故A正确； B．开关S断开瞬间，灯D1所在回路为断路，故灯D1立刻熄灭，而灯D2、D3和电感线圈形成闭合回路，由于电感线圈阻碍电流的减小，电感线圈充当电源，产生的感应电动势与流过D3原电流的方向相同，继续为灯D2和D3提供电流，所以D2和D3逐渐熄灭，故B错误； CD．设电源电动势为E，灯泡电阻为R，S闭合瞬间，灯D1、D2与电源串联，电压传感器所测电压为D2两端电压，有 电路稳定后，流过D3的电流为 开关S断开瞬间，电感线圈能够提供与之前等大电流，故其两端电压为 则，故C错误，D正确。 故选AD。 9．AC 【详解】A．每秒内，风沿风向移动的距离为，冲击叶片的气流体积为 每立方米空气质量为，因此每秒冲击叶片的气流质量，故A正确； B．每秒气流的动能，故B错误； C．设发电机线圈匝数为N、磁感应强度为B，线圈面积为S，由 可得有效值 可知当角速度变为，电动势变为原来的3倍；电路总电阻不变，因此输电电流也变为原来的3倍。消耗功率 因此功率变为，故C正确； D．用户端并联一个相同电阻后，等效到输电回路后，总电阻 用户总电阻变为后， 总电阻为 因此输电电流小于原来的2倍，消耗功率小于，故D错误。 故选AC。 10．AB 【详解】依题意得： 单摆的重力势能、LC振荡电路中的电场能、电容器的电荷量三个物理量同步变化； 单摆的动能、单摆的速度、LC振荡电路中的磁场能、回路的电流强度四个物理量同步变化； A．单摆势能最大时，LC振荡电路中的电场能、电容器的电荷量也最大，单摆的动能、单摆的速度、LC振荡电路中的磁场能、回路的电流强度都等于零，A正确； B．单摆速度逐渐增大时，单摆的动能、LC振荡电路中的磁场能、回路的电流强度都增大，单摆的重力势能、LC振荡电路中的电场能、电容器的电荷量都减小，B正确； C．单摆动能最大时，回路的电流强度最大，C错误； D．单摆速度逐渐减小时，回路的电流强度也减小，D错误； 故选AB。 11．AC 【详解】A．转速为n，则ω＝2πn；S＝πr2 最大感应电动势Em＝BSω 则因只有一半区域内有磁场，由有效值的计算公式可得 则有效值 则电路中电流，故A正确； B．转圈时磁通量的变化量为 所用的时间 则平均电动势，故B错误； C．从图示位置起转过圈的时间内，，负载电阻R上产生的热量为 ，故C正确； D．通过负载电阻R的电量，故D错误； 故选AC。 12．AC 【详解】A．滑片在端时，电动机不转，为纯电阻，电压表测和电动机的总电压。已知，电动机内阻，电流，因此电压表示数 滑片在端时，滑动变阻器接入阻值为，电动机正常转动，已知，因此 根据闭合电路欧姆定律，此时 代入，，得 因此电源电动势，故A正确； B．滑片在端时，根据闭合电路欧姆定律 代入、，得 解得，故B错误； C．电动机正常工作时，的电压 因此电动机两端电压 电动机输出功率为输入功率减去内阻热功率，有，故C正确； D．稳定时电容支路无电流，电容电压等于电动机两端的电压，则在端，有 在端，有 电荷量变化，故D错误。 故选AC。 13．BD 【详解】A．当电阻箱的阻值为，R1、R2串联后与R4并联，电容器两端的电压为R1两端的电压 故A错误； B．时，R1、R2串联，R3、R4串联，之后并联，R1两端的电压 R3两端的电压 则电容器两端电压为0，储存电荷量为0，故B正确； C．若，R1、R2串联，R3、R4串联，之后并联，电路稳定后，外电路总电阻 总功率 故C错误； D．时，R1、R2串联，R3、R4串联，之后并联，R1两端的电压 R3两端的电压 则电容器两极板电压 下极板为高电势； 同理可得当时，电容器两极板电压 上极板为高电势。 则流经电荷量 故D正确。 故选BD。 14．(1) 增大 不变 (2)> (3)60 (4) (5)偏小 【详解】（1）当金属板右端受到向下的力时，上表面被拉伸，应变片的电阻变大，下表面被压缩，应变片的电阻变小。电阻大小随F的变化关系均为 可知的阻值不变。 （2）当金属板受力为零时，闭合开关，将滑动变阻器的滑片滑到适当位置，使电压传感器的示数为零；当金属板右端受到向下的力时，的电阻变大，的电阻变小，故两端电压增大，a点电势升高，电压传感器的示数大于0。 （3）因为且阻值不变，则有 可知电压传感器两端电压变化量与压力成正比，则有 解得 （4）根据题意有 其中 联立解得 则图像斜率 解得 （5）使用一段时间后，电源的内阻增大，导致电流变小，两端电势差相比电源没有内阻时减小，则体重秤的测量结果偏小。 15．(1)，（方向水平向右） (2) (3)，方向水平向右 【详解】（1）由电路分析知，刚接通瞬间流经棒和棒的电流相等，由 化简得 对棒分析可得 则有 由左手定则可知方向向右。 （2）根据分析可知，当接通之后棒和棒会受到安培力，但，所以初始棒加速度小于棒加速度，两棒会有速度差，从而会导致两棒电流不等，又进而影响速度差，但最终棒和棒能一起以速度匀速运动。由此可得 对棒由动量定理可得 求和可得 同理对棒由动量定理可得 又流过电源的总电荷量 则电源的总功 代入可得 （3）根据分析可知，当接通之后棒和棒会受到安培力，但，所以初始棒加速度小于棒加速度，两棒会有速度差，从而会导致两棒电流不等，又进而影响速度差，同时电容电压在变小，当导体棒产生的电动势与电容电压相等，棒和棒会一起以速度匀速运动。则有当导体棒产生的电动势与电容电压相等时，有 对棒由动量定理可知 求和可得 同理对棒由动量定理可得 电容器放出的电荷量 联立解得 方向向右（两棒同向运动）。 16．0.29A 【详解】和并联的总电阻： 和并联总电阻： 则和并联的总电阻分压、和并联总电阻分压满足分压规律： 解得：， 通过和的电流分别为： 通过和的电流分别为： 则流过电流表的示数为： 电流表读数为：（电流方向图如下图所示） 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $