第34讲 电路的基础要义及规律题型 专项训练-2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 以“解题口诀+高考考向+题型专练”模式，系统覆盖电路6大核心题型，通过口诀化方法提炼与递进式知识逻辑，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| |----|-----------|----------|----------| |电路结构与计算|10题|等势化简、串并规律口诀|从基础串并联到复杂混联，构建电路分析模型| |动态变化推演|10题|串反并同速判法|结合闭合电路欧姆定律，分析参数变化规律| |伏安特性图像|10题|交点匹配、面积功率法|数形结合破解元件与电源工作状态关联| |电路故障排查|10题|断路短路特征口诀|基于电表示数定位故障，培养科学推理能力| |功率极值探究|10题|内外阻等最大输出规律|综合等效电阻法分析功率最值，深化能量观念| |特殊元件突破|10题|非纯阻/电容/二极管处理口诀|拓展电机、电容等非纯电阻电路分析，提升应用能力|

第34讲 电路的基础要义及规律题型专项训练 〖组卷模式：解题口诀+高考考向+题型专练〗 题型01 电路结构拆解与串并联定量计算 1 题型02 闭合电路动态变化快速推演 8 题型03 U-I伏安特性图像数形破译 17 题型04 电路故障侦探式排查 27 题型05 电源输出功率与等效电阻极值探究 34 题型06 特殊元件：电动机、电容、二极管等异类突破..........................................42 题型01 电路结构拆解与串并联定量计算 解题口诀：先拆等势化简图，串流并压记清楚；串联阻大分压多，并联阻小分流足；含容支路稳后断路，功率热功分公式。 高考考向：选择题基础送分考点，复杂混联电路等效化简；电阻定律、焦耳定律、电功率多公式辨析；结合新能源、家电情境计算电流、电压、能耗，电学大题前置必备计算工具。 1．我国新一代车用电池能够提供更长的续航里程，其参数之一为。其中单位“”（瓦时）对应的物理量是（　　） A．能量 B．位移 C．电流 D．电荷量 【答案】A 【详解】根据电功可知是能量的单位。 故选A。 2.（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。 3．图为复杂电路的一部分，电阻R1、R2、R3的阻值之比为1：2：3，通过这三个电阻的电流之比为4：1：2，则电流表A1、A2的示数之比为（　　） A．1：1 B．2：1 C．3：1 D．4：1 【答案】B 【详解】三个电阻R1、R2、R3的电流之比为4：1：2，设比例中的每一份为1A，则I1 = 4A，I2 = 1A，I3 = 2A；电阻R1、R2、R3的阻值之比为1：2：3，设比例中的每一份为1Ω，则R1 = 1Ω，R2 = 2Ω，R3 = 3Ω，根据欧姆定律U = IR可得：三个电阻两端电压分别为：U1 = 4V，U2 = 2V，U3 = 6V；又因为R1与R3的左端电势相等，可知只有当R1与R2的电流反向时才能使R3两端的电压等于6V，故画出电流可能的流向，有两种情况，如图所示 因所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和，则：图1中 A1 = I1＋I3 = 4A＋2A = 6A A2 = I3＋I2= 2A＋1A = 3A 故流过A1、A2的示数之比为2：1； 图2中 A1 = I1＋I3 = 4A＋2A = 6A A2 = I3＋I2 = 2A＋1A = 3A 故流过A1、A2的示数之比仍为2∶1。 故选B。 4．如图所示是一个复杂电路的一个部分，其中三个固定电阻的阻值分别为R1＝5 Ω，R2＝1 Ω，R3＝3 Ω。各个支路上的电流方向如图所示，其大小分别为I1＝0.2 A，I2＝0.1 A，那么流过电流表的电流的大小和方向分别为（　　） A．0.2 A，方向向右 B．0.15 A，方向向左 C．0.2 A，方向向左 D．0.3 A，方向向右 【答案】C 【详解】R1两端的电压为 U1=I1R1=0.2A×5Ω=1VR2两端的电压为 U2=I2R2=0.1A×1Ω=0.1VR1左端与R2的左端电势相等，由于U1＞U2，则R1右端的B点电势低于R2右端的电势； R3两端的电压U3=U1-U2=1V-0.1V=0.9V 通过R3的电流 R3上端电势低，下端电势高，电流方向由下向上，因此用节点法可知通过电流表的电流方向向左，设电流表的示数为IA，对于电流表左端的节点，流入节点的电流等于流出节点的电流，即 IA+I2=I3 电流表的示数为 IA=I3-I2=0.3A-0.1A=0.2A 故C正确，ABD错误。 故选C。 5．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 【答案】C 【详解】A．串联电路，电流处处相等，根据 则R1、R2的电压之比为 故A错误； B．根据电功率 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； C．根据 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； D．根据焦耳热 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。 故选C。 6．如图所示电路，要使灯A和B 并联或串联，则必须接通的开关，下面说法正确的是（　　） A．要使灯 A、B 并联， 和 闭合 B．要使灯A、B 并联， 和 闭合 C．要使灯A、B 串联，S₁和S₃闭合 D．要使灯A、B串联， 闭合 【答案】D 【详解】A．仅闭合和时，灯A被短路，只有灯B工作，无法实现两灯并联，A错误； B．仅闭合和时，灯B被短路，只有灯A工作，无法实现两灯并联，B错误； C．闭合和时，AB两灯并联，C错误； D．仅闭合时，电流依次经过灯B、、灯A，两灯串联，D正确； 故选D。 7．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。 8．如图所示，两个厚度相同、上下表面均为正方形，由同种材料构成的导体A、B，两个正方形的边长，分别在A、B导体左右两侧面加上相同的电压。下列说法正确的是（　　） A．导体A和B的电阻之比为 B．导体A和B的电阻之比为 C．通过导体A和B的电流之比为 D．相等时间内通过导体A和B左右两侧面的电荷量之比为 【答案】C 【详解】AB．设小正方形边长l，则大正方形边长2l，厚度d，根据 可得 故AB错误； C．分别在A、B导体左右两侧面加上相同的电压，根据欧姆定律可知，通过导体A和B的电流之比为，故C正确； D．相等时间内通过导体A和B左右两侧面的电荷量之比为 故D错误。 故选C。 9．一个T型电路如图所示，电路中的电阻，，，另有一测试电源，电源提供的电压为，内阻忽略不计，则（　　） A．当端短路时，之间的等效电阻是 B．当端短路时，之间的等效电阻是 C．当两端接通测试电源时，两端的电压为 D．当两端接通测试电源时，两端的电压为 【答案】ACD 【详解】A．当cd端短路时，和并联再与串联，ab之间的等效电阻，故A正确； B．当ab端短路时，和并联再与串联，cd之间的等效电阻，故B错误； C．当cd两端接通测试电源时，中没有电流，相当于与串联，ab两端的电压为，故C正确； D．当ab两端接通测试电源时，中没有电流，相当于与串联，cd两端的电压为，故D正确。 故选ACD。 10．（2026·浙江·高考真题）测量局域磁场，科学家基于电阻应变片开发出一种磁场检测芯片，其简化结构如图1所示。长度均为l、通有恒定电流I0（方向相反）的两刚性金属杆ab、cd，与具有良 好弹性的绝缘悬梁OA、OD构成“H”形支架，对称固定于底座O处。在悬梁上、下表面对称安装四个相同的电阻应变片（各自引出两导线），其阻值分别为R1、R2、R3和R4，将它们 按图2方式与电动势为E的电源（不计内阻）相连。未加磁场时，支架处于水平平衡状态， 此时R1=R2=R3=R4=R0，测得e、f两端的电势差为0。现施加待测磁场，其方向水平向右、且垂直于金属杆，则金属杆ab、cd受安培力作用，使悬梁OA、OD产生形变，四个应变片的阻值发生相应变化，其变化量的绝对值均为ΔR，此时测得e、f两端的电势差为Uef，从而得到待测磁场磁感应强度B的大小。 (1)判断金属杆ab和cd所受安培力的方向； (2)写出上述四个电阻的阻值（用R0和ΔR表示）； (3)已知电阻变化量和所受的安培力成正比关系，且比例系数为，求与B之间的关系。 【答案】(1)ab竖直向下，cd竖直向上(2)，，，(3) 【详解】（1）根据左手定则可知ab所受安培力方向竖直向下；cd所受安培力方向竖直向上。 （2）由题意可知ab向上弯曲，使R1被拉伸（阻值增大）、R3被压缩（阻值减小），故 cd向下弯曲，使R2被压缩（阻值减小）、R4被拉伸（阻值增大），故 （3）由图可知R1与R2串联，R3与R4串联，两条支路并联。 上支路总电阻为 电流 f点电势 下支路总电阻为 电流 e点电势 e、f两点间的电势差绝对值 安培力与ΔR的关系：，而，所以 联立得 题型02 闭合电路动态变化快速推演 解题口诀：变阻一动全局变，串反并同速判断；阻值变大串量减，并联物理量同增；极限赋值辅助验证，内阻忽略结论失效。 高考考向：新高考高频多选核心题型，滑片移动、开关通断引发电表示数、灯泡亮度、功率变化；含电容器动态充放电电压、电荷量变化分析，是学生高频易错板块。 11．如图所示电路中，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，电表均为理想电表。开关S闭合后，当滑动变阻器R3的滑片自a端向b端滑动的过程中，电压表V1、V2的示数变化为ΔU1、ΔU2，电流表的示数变化为ΔI，下列说法正确的是（　　） A．电容器C所带电荷量增多 B．两电压表的读数均增大 C．的绝对值不变 D．电流表示数变小 【答案】C 【详解】A．当滑动变阻器R3的滑片自a端向b端滑动的过程中，接入电路的滑动变阻器阻值减小，根据串反并同，可知电容器两端电压减小，根据 可知电容器C所带电荷量减少，故A错误； B．根据串反并同，可知减小，增大，故B错误； C．根据 可知的绝对值表示，即不变，故C正确； D．根据串反并同，可知电流表示数增大，故D错误。 故选C。 12．某电路如图所示，其中，R2值为3Ω，电源内阻r =1Ω，在R2从0开始逐渐增大的过程中以下说法正确的是（　　） A．电源效率一直减小 B．电源输出功率先增大后减小 C．电压表示数与电流表示数比值 D．电压表示数变化大小与电流表示数变化大小比值 【答案】B 【详解】电路简化如图 A．当R2从0开始增加到的过程中，外电路的总电阻一直增大，电源效率一直增加，故A错误； B．当时，外电路的总阻值等于电源内阻，故电源的输出功率先增大后减小，故B正确； C．根据电路分析可知，电流表示数为 电压表示数为 则有 所以 故C错误； D．电源的内阻可表示为 其中 根据阻值增大，可知减小，但增大，故电流表示数变化大小应大于总电流变化大小，则有 故D错误。 故选B。 13．如图所示，电路中电表均可视为理想电表，闭合开关S后将滑动变阻器滑片向左滑动，下列结论正确的是（　　） A．电流表A的示数减小 B．电压表示数减小，电压表示数增大 C．电源的输出功率一定减小 D．、分别为电压表、的示数， 【答案】D 【详解】AB.将滑动变阻器滑片向左滑动，则阻值减小，电路总电阻减小，总电流变大，则电流表A的示数变大，电阻R两端的电压变大，即电压表示数增大，根据可知，电压表示数减小，A错误，B错误； C.当外电阻与电源内阻相等时电源输出功率最大，因外电阻与内阻关系不确定，则不能判断电源输出功率的变化，C错误； D.电阻R两端的电压，则 根据可知， 所以有，D正确。 故选D。 14．如图所示，当开关S闭合后，若将滑动变阻器的滑片P向下移动，下列说法正确的是（　　） A．灯L变亮，电压表示数减小 B．灯L变暗，电流表的示数增大 C．灯L变暗，电容器两极板上电荷量增加 D．灯L变亮，电容器两极板间的电压增大 【答案】A 【详解】AB．由图可知，若将滑动变阻器的滑片P向下移动，则滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知流过电源的电流变大，电流表示数变大，流过灯L的电流变大，则灯L变亮，根据 可知路端电压变小，即电压表示数减小，故A正确，B错误； CD．电容器两极板的电压 可知电容器两极板间的电压减小，根据 可知电容器两极板上电荷量减少，故CD错误。 故选A。 15．在如图所示的电路中，、均为定值电阻。当滑动变阻器的滑动触头缓慢向上滑动时，下列说法正确的是（　　） A．A灯变亮 B．B灯变暗 C．电源的输出功率一定增大 D．电源的效率一定减小 【答案】D 【详解】当滑动变阻器的滑动触头缓慢向上滑动时，滑动变阻器接入电路中的阻值变小。 AB．根据“串反并同”可知，与滑动变阻器串联的B灯功率变大，变亮；与滑动变阻器等效并联的A灯功率变小，变暗，故AB错误； C．当外电路电阻与电源的内阻大小相等时，电源的输出功率最大，由于外电路电阻与电源的内阻大小关系不能确定，因此不能确定电源的输出功率如何变化，故C错误； D．因为滑动变阻器接入电路中的阻值变小，所以外电路的总电阻减小，电源的工作效率 由于外电路的电阻R外减小，电源的工作效率减小，故D正确。 故选D。 16．如图所示为某环境监控电路简图，R1、R2均为可变电阻，M、N两元件中有一个是光敏电阻，另一个是热敏电阻。已知热敏电阻阻值随温度升高而减小，光敏电阻阻值随光照增强而减小。忽略光照对环境温度的影响。报警器1两端电压大于某值时报警，报警器2上通过的电流大于某值时报警。闭合开关后，两报警器1、2均未报警。不计报警器对电路的影响。下列说法正确的是（　　） A．仅温度升高，若只有报警器1报警，则M为热敏电阻 B．仅光照增强，若只有报警器2报警，则N为光敏电阻 C．仅增大R1的阻值，报警器1、2可能都报警 D．仅增大R2的阻值，报警器1、2可能都报警 【答案】D 【详解】A．若M为热敏电阻，仅温度升高时，热敏电阻阻值减小，并联部分总电阻减小，干路电流增大，根据闭合电路的欧姆定律 可知并联部分电压减小，元件N所在支路电流减小，报警器1两端电压减小，不会报警；而报警器2所在支路电流增大，报警器2可能报警，故A错误； B．若N为光敏电阻，仅光照增强时，光敏电阻阻值减小，并联部分总电阻减小，干路电流增大，根据闭合电路的欧姆定律 可知并联部分电压减小，报警器2所在支路电流减小，不会报警；而元件N所在支路电流增大，报警器1两端电压增大，可能报警，故B错误； C．仅增大R1的阻值，电路总电阻增大，干路电流减小，根据闭合电路的欧姆定律 可知并联部分电压减小，报警器2所在支路电流和报警器1两端电压都减小，不会报警，故C错误； D．仅增大R2的阻值，则并联部分总电阻增大，干路电流减小，根据闭合电路的欧姆定律 可知并联部分电压会增大，报警器2所在支路电流增大，报警器2可能报警；因干路电流减小，由上述分析可知元件N所在支路电流减小，元件N上的分压减小，报警器1上的电压增大，报警器1可能报警，故D正确。 故选D。 17．如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，、为定值电阻，为光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小。若照射光敏电阻的光照强度增强，电压表V示数的变化量绝对值为，电流表A示数的变化量绝对值为，电流表示数的变化量绝对值为，所有电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．电流表A和电流表示数都变大 B． C． D．电源的效率一定降低 【答案】AD 【详解】AB．当光照强度增强时，光敏电阻阻值减小，并联阻值减小，回路总电阻减小，回路总电流增大，故定值电阻和电源内阻上的电压增大，并联部分电压减小，电压表示数减小，定值电阻电流减小，根据并联分流，电流表示数增大，且电流表电流的增加量大于电流表A电流的增加量，即，选项A正确、B错误； C．根据 故 选项C错误； D．电源的效率 当光照强度增强时，回路总外电阻减小，电源的效率降低，选项D正确。 故选AD。 18．智能洗衣机能根据衣物的重量自动投放洗衣液，如图为简化的部分工作电路图。已知电源A电动势为12V，内阻为1Ω，，电阻阻值随所受压力变化的关系式为（的单位为Ω，的单位为N）。当两端电压超过临界值3.6V时，使控制电路接通，电磁铁吸动衔铁，接通对应的投放洗衣液工作电路。下列说法正确的是（　　） A．当衣物重量减小时，两端的电压增大 B．当衣物重量大于临界值时会接通工作电路2 C．当两端电压达到临界值时，压力为10N D．为了提高电压临界值，只需要增大的阻值 【答案】BC 【详解】A．根据题意可知，当衣物重量减小时，电阻阻值增大，干路电流减小，则两端的电压减小，故A错误； B．根据题意结合A分析可知，当衣物重量大于临界值时，两端的电压增大到临界值，使控制电路接通，电磁铁吸动衔铁，接通工作电路2，故B正确； C．当两端电压达到临界值时，即两端电压为，则干路电流 代入数据解得 由电阻阻值随所受压力变化的关系式为可得，此时，故C正确； D．根据题意可知，增大的阻值，不会改变电压临界值，只会改变达到临界值时衣物的重量，故D错误。 故选BC。 19．如图所示，电源电动势、内阻r恒定，定值电阻的阻值等于，定值电阻的阻值等于，闭合开关S，平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表、、的示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（　　） A．带电液滴将向下运动，定值电阻中有从流向的瞬间电流 B． C．、、均不变 D．电源的输出功率变大，电源效率变小 【答案】ACD 【详解】A．将滑动变阻器滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律 可知电路电流增大，根据 可知电容器极板间电压减小，根据 可知电容器的电荷量Q减少，电容器放电，所以定值电阻中有从a流向b的瞬间电流。由 可知极板间匀强电场的电场强度E减小，向上的电场力减小，则带电液滴将向下运动。故A正确； BC．理想电压表V1测量定值电阻R1两端的电压，根据欧姆定律可得 理想电压表V2测量电源的路端电压，根据闭合电路欧姆定律可得 理想电压表V3测量滑动变阻器两端的电压，根据闭合电路欧姆定律可得 则有 ，， 可知、、均不变，由于定值电阻的阻值等于，则有 故B错误，C正确； D．电源的输出功率为 可知当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大；由于定值电阻的阻值等于电源内阻r，则电路的外电阻大于内阻r且在减小，则电源的输出功率变大；电源效率为 由于外电阻减小，则电源效率减小，故D正确。 故选ACD。 20．如图甲所示为一款节能路灯，电灯的亮度随环境的亮度改变而改变。其原理图如图乙所示，其中电源的电动势为E、内阻为r，R0是定值电阻，R1是光敏电阻（光照强度变大时，电阻变小），R2是滑动变阻器，灯泡L的阻值不变，电压表、电流表为理想电表，U、I为电压表和电流表的示数。当光照强度变大时，下列说法正确的是（　　） A．灯泡变亮 B．通过电阻R1的电流变大 C．比值变大 D．比值不变 【答案】BD 【详解】AB．当光照强度变大时，R1阻值减小，则总电阻减小，总电流变大，内阻r以及R0上的电压变大，并联支路的电压减小，即灯泡变暗；通过灯泡和R2的电流减小，则通过电阻R1的电流变大，A错误，B正确； C．因（R并为R1、R2和灯泡L并联后的电阻），R1阻值减小，可知比值变小，C错误； D．根据 可得，D正确。 故选BD。 题型03 U-I伏安特性图像数形破译 解题口诀：元件曲线电源直线，交点匹配工作状态；电源斜率绝对值内阻，横轴截距短路电流；曲线上点矩形面积，对应元件实际功率。 高考考向：区分度中档多选/小型计算，定值电阻、小灯泡非线性曲线、电源输出U-I图像关联；求解最大功率、负载电阻、损耗功率，数形关联经典考法。 21．如图所示，曲线为某灯泡的伏安特性曲线，直线为某电源的路端电压与电流的关系图线。下列说法正确的是（　　） A．灯泡的电阻随着电流的增大而减小 B．该电源的内阻为0.1Ω C．将灯泡单独接入该电源时，电源的效率为60% D．将灯泡单独接入该电源时，电源总功率为600W 【答案】D 【详解】A．灯泡的电阻 整理得 可知在图像上，图线上某点与原点连线的斜率的倒数表示电阻。从图像可以看出，随着电流I的增大，图线上某点与原点连线的斜率减小，因此电阻增大，故A错误； B．根据 整理得 可知电源图为一条倾斜的直线，图像斜率绝对值为，纵截距为，题图可知， 联立解得， 故B错误； C．将灯泡单独接入该电源时，图像交点纵坐标表示此时通过灯泡的电流，交点横坐标表示此时灯泡两端的电压，图像可知此时，则电源的效率为，故C错误； D．将灯泡单独接入该电源时，电源总功率为，故D正确。 故选D。 22．图甲为某电源的图线，图乙为某小灯泡的图线，则下列说法正确的是（　　） A．电源的内阻为 B．电源电动势为1V C．把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为 D．把电源和小灯泡组成闭合回路，电路的总功率约为 【答案】D 【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律可得 可得图甲中图像与纵轴的交点表示电动势，图像的斜率绝对值表示内阻，则有， 故AB错误； CD．把电源和小灯泡组成闭合回路，在题图乙中作该电源对应的图像，如图所示 两曲线的交点即小灯泡的电压、电流，则有，，则小灯泡的功率为 电路中的总功率为 故C错误，D正确。 故选D。 23．如图甲所示的电路中，定值电阻，电源电动势、内阻。如图乙所示，曲线为灯泡的伏安特性曲线，直线为电源的路端电压与电流的关系图线。下列说法正确的是（　　） A．开关S断开时，电源的效率为60% B．开关S闭合后，电源的总功率会变大 C．开关S闭合后，灯泡变亮 D．开关S断开时，灯泡消耗的功率为 【答案】B 【详解】A．曲线为灯泡的伏安特性曲线，直线为电源的路端电压与电流的关系图线，两图线的交点表示灯泡接在电源上时的工作状态，则开关S断开时，电源的效率为，故A错误； D．开关S断开时，结合上述可知，灯泡消耗的功率为 故D错误； B．开关S闭合后，外电路等效电阻减小，干路电流增大，则电源的总功率EI会变大，故B正确； C．结合上述，开关S闭合后，干路电流增大，根据 可知，路端电压减小即灯泡两端电压减小，根据图乙可知，通过灯泡的电流减小，即灯泡消耗的功率减小，则灯泡变暗，故C错误。 故选B。 24．如图甲所示的电路中，定值电阻。白炽灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。电源电动势，内阻不计。当开关S断开时，灯泡消耗的实际电功率为，则开关闭合后，灯泡消耗的实际功率约为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】当开关S断开时，灯泡消耗的实际电功率为，即电压电流的乘积为24W，根据乙图可知，电压为，电流为，根据闭合电路欧姆定律 解得 据题意，定值电阻，故 开关闭合后，电源和、构成一个新电源，此新电源电动势和内阻分别为 此新电源短路电流为 图中画出此新电源的图像，图像与白炽灯泡的伏安特性曲线交点即为灯泡的电压电流，分别为 ， 灯泡消耗的实际功率 故选C。 25．在如图所示的图像中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线Ⅱ为某一电阻R两端的电压与电流的关系图像。用该电源直接与电阻R串联组成闭合电路，由图像可知（　　） A．电源的电动势为3V，内阻为0.5Ω B．电阻R的阻值为1Ω C．电源的输出功率为4W D．电源的效率为50% 【答案】ABC 【详解】A．根据闭合电路欧姆定律 电源的图线纵截距为电源电动势，可得 电源内阻等于图线斜率的绝对值： 故A正确； B．根据欧姆定律，电阻的阻值等于其图线的斜率，取交点坐标 得： 故B正确； C．电源接电阻时，两图线的交点为电路工作点，此时路端电压，电路电流，电源输出功率： 故C正确； D．电源效率 故D错误。 故选ABC。 26．如图所示的图像中，直线a、b分别为电阻、的伏安特性曲线，直线c为某一电源的路端电压随电流变化的关系图线，若将两个电阻分别单独接到这个电源上组成闭合电路，则（　　） A．两个电阻、的阻值之比为2∶1 B．在这两种连接状态下，电源内阻的发热功率之比是1∶2 C．在这两种连接状态下，电源的输出功率之比是1∶1 D．在这两种连接状态下，电源的效率之比为2∶1 【答案】CD 【详解】由电源图线可知纵截距，短路电流，故内阻 与电源图线交点，故 与电源图线交点，故 接时， 接时， A．，故A错误； B．内阻发热功率 则，故B错误； C．输出功率 则，，比值，故C正确； D．效率 则，故D正确。 故选CD。 27．如图所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图线，用该电源与电阻R组成闭合电路，则下列说法正确的是（　　） A．电源的电动势为 B．电阻R是 C．电源的输出功率是 D．电源内阻消耗的功率是 【答案】AC 【详解】A．电源的图像在纵轴上的截距等于电源电动势，由图得，故A正确； B．直线表示定值电阻，其阻值为，故B错误； C．两图线的交点对应电源与电阻组成闭合电路时的工作状态，此时端电压，电流，电源的输出功率为，故C正确； D．由直线的横、纵轴截距可得电源内阻，两图线交点对应的工作电流为，电源内阻消耗的功率为，故D错误。 故选AC。 28．在如图甲所示电路中，是总阻值为的可变电阻，是定值电阻，电源内阻。实验时调节的阻值，得到电压表和电流表（电表均为理想电表）的各组数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的图像如图乙中所示。下列说法正确的是（　　） A． B．将可变电阻的滑片由中点向左移动，消耗的功率变大 C．将可变电阻的滑片由中点向左移动，消耗的功率变小 D．可变电阻接入电路的阻值为0时，电源的效率最大 【答案】AC 【详解】A．图乙中是电压表（测两端电压）和电流表（测总电流）的拟合图像。 点有时，，点有时，，图像斜率（负号表示随增大而减小)。 由图像得 故，故A正确。 B．总阻值，滑片左移时接入电阻增大，消耗的功率 这是“电源电动势一定时，外电阻的功率”问题，当时，功率最大; 范围，滑片左移从增大到某值，始终大于，故随增大而减小，故B错误。 C．消耗的功率 滑片左移时增大，总电阻增大，总电流减小，故功率减小，故C正确。 D．电源效率或 要最大，需要最大。由于，当时，最大，效率最高，故D错误。 故选AC。 29．在图甲的电路中，是可变电阻，是定值电阻、阻值为。实验时调节的阻值，得到各组电压表和电流表数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的图像如图乙中所示。电压表和电流表皆看作理想电表。下列说法正确的是（　　） A．该电源电动势为 B．该电源的内阻为 C．当时，电源输出功率最大 D．滑片从左往右移的过程中，电源的效率一直在减小 【答案】AD 【详解】AB．由闭合电路的欧姆定律 结合图像，将A、B两点坐标代入，解得E=2.5V，r=0.5Ω，故A正确，B错误； C．当外电阻等于内阻时电源输出功率最大，即 解得，但这无意义，由电源输出功率与外电阻图像可知：应使尽可能接近时，输出功率最大，此时，故C错误； D．电源的效率 当滑片从左往右移的过程中，R1减小，电源的效率一直在减小，故D正确。 故选AD。 30．如图所示，直线、分别是电源与电源的路端电压随输出电流变化的图线，曲线是一个小灯泡的图线。曲线与直线、相交点的坐标分别为、。如果把该小灯泡分别与电源电源单独连接，则下列说法正确的是（　　） A．电源与电源的内阻之比是 B．电源与电源的电动势之比是 C．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是 D．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是 【答案】BC 【详解】AB．由闭合电路欧姆定律可知，在电源的图像中，图像的纵轴截距表示电动势、斜率的绝对值表示电源的内电阻，可知电源1、电源2的电动势与内阻分别为 ， ， 则电源1、电源2的电动势与内阻之比分别为 ， 故A错误、B正确； CD．灯泡伏安特性曲线与电源的伏安特性曲线的交点即为灯泡与这电源连接时的工作状态，则连接电源1时有 ， 连接电源2时有 ， 则在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比与消耗的功率之比分别为 故C正确、D错误。 故选BC。 题型04 电路故障侦探式排查 解题口诀：无流断路有压差，零压短路导线垮；电压表跨断处有示数，电流表短路才爆表；分段假设逐段检测，一处故障分步锁定。 高考考向：电学实验配套必考设问，结合伏安法测电阻、测电源电动势实验电路；根据电表示数、用电器亮灭快速定位短路 / 断路故障，常设置多可能性开放判断。 31．如图所示，电源电动势为12V，当开关接通时，灯泡和都不亮，用电压表测得各部分电压，，由此可以判断（　　） A．可能是和的灯丝都断了 B．可能是的灯丝断了 C．可能是灯丝断了 D．可能是变阻器R断路 【答案】C 【详解】电路为串联电路，灯泡不亮说明电路中存在断路，电路中电流I=0。 Ucd=12V等于电源电动势，说明d能通过L1连通到电源正极，c能通过变阻器R连通到电源负极，断路发生在c−d之间，也就是L2处。 故选C。 32．在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，导致电压表和电流表的读数都增大，电压表和电流表均为理想电表，则可能出现了下列哪种故障（　　） A．R1短路 B．R2短路 C．R3短路 D．R1断路 【答案】A 【详解】A．若电路正常，则电流表测量流过R1的支路电流，电压表测量R3两端的电压。若R1短路，则R2被短路，外电路只有电阻R3接在电源两端，电流表测量干路电流，电压表测量路端电压，两表示数均增大，故A正确； B．若R2短路，则R1被短路，电流表示数为零，故B错误； C．若R3短路，则电压表示数为零，故C错误； D．若R1断路，则电流表示数为零，故D错误。 故选A。 33．图示电路中，是定值电阻，开关S闭合一段时间后，电流表示数突然减小。用电压表检测电路，当电压表接两点时，电压表有示数；接两点时，电压表无示数。则故障原因可能是（　　） A．仅断路 B．仅断路 C．电流表断路 D．导线断路 【答案】D 【详解】根据电路图可知，定值电阻、并联连接，电流表测量的是干路的电流；开关S闭合一段时间后，电流表示数突然减小，说明某一条支路出现了断路；当电压表接a、b两点时，电压表有示数，说明a到电源的负极与b到电源的正极之间是接通的；电压表接b、c两点时，电压表无示数，说明c到电源的负极与b到电源的正极之间是断开的，由前面解答可知a到电源的负极、b到电源的正极之间是接通的，故ac间导线出现了断路。故ABC错误，D正确。 故选D。 34．如图所示，电路中电源E=6V，内阻不计，a、b、c、d为电路中的四个接触点，闭合开关S后，左右滑动滑动变阻器滑片，电路中的电流表没有示数，电路中两个灯泡L1和L2都不亮，用多用电表的电压挡检查电路时，测得Uab=0，Ucd=0，Uac=6V，Uad=6V，整个电路中只有一个故障，则故障原因可能是（　　） A．电流表断路 B．滑动变阻器R断路 C．灯泡L1短路 D．灯泡L2断路 【答案】D 【详解】A．若电流表断路，则电流表无示数，而电压表测量ab间和ac间的电压为零，cd间和ad间的电压不为零，即Uab=0，Ucd=6V，Uac=0，Uad=6V，不符合题意，故A错误； B．同理可知，若滑动变阻器断路，则有Uab=6V，Ucd=0，Uac=6V，Uad=6V，不符合题意，故B错误； C．若灯泡L1短路，则电流表有示数，ab间的电压不为零，故C错误； D．若灯泡L2断路，则有Uab=0，Ucd=0，Uac=6V，Uad=6V，符合题意，故D正确。 故选D。 35．在探究电路故障时，某实验小组设计了如图所示的电路，当电键闭合后，电路中的各用电器正常工作，经过一段时间，发现小灯泡A的亮度变暗，小灯泡B的亮度变亮。则下列对电路故障的分析正确的是（　　） A．可能是定值电阻R1短路 B．可能是定值电阻R2断路 C．可能是定值电阻R3短路 D．可能是定值电阻R4短路 【答案】B 【详解】A．若定值电阻R1短路，总电阻变小，总电流变大，A灯将会变亮，故A错误； D．若定值电阻R4短路，总电阻变小，总电流变大，A灯将会变亮，故D错误； B．若R2断路，总电阻变大，总电流减小，灯泡A将变暗，根据闭合电路欧姆定律可知 U并=E-I（RA+R4+r） 则R1和R3所在并联支路的电压增大，根据 I总=IR1+IR3 因为总电流减小，R3的电流增大，所以R1的电流减小，R1的电压减小，而R1和小灯泡B所在支路的电压增大，所以灯泡B的电压将增大，灯泡B将会变亮，故B正确； C．若R3短路，必引起与之并联的支路（即R1所在支路）中无电流，小灯泡B熄灭，故C错误。 故选B。 36．在如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，、、为定值电阻，电源电动势为E、内阻为r，闭合开关S，平行板电容器中间有一带电油滴处于静止状态。当电路中某电学元件发生故障时，发现电容器中的油滴向上运动，且电流表和电压表示数均增大，其余电学元件均未损坏，下列说法正确的是（　　） A．断路 B．灯泡L断路 C．电源内阻消耗的功率变小 D．电容器的电容变大 【答案】BC 【详解】A．根据电路可知，平行金属板上极板带正电，电场方向向下，油滴受到重力与电场力作用，油滴向上运动，平行金属板间电场强度增大，极板之间电压增大，根据闭合电路欧姆定律有 则干路电流减小，电路总电阻增大，有可能是电路中并联部分电路中的某器件断路，若断路，则电流表示数为0，所以不可能是断路，故A错误。 B．若灯泡L断路，根据欧姆定律有， 结合上述，可知电压表与电流表的示数均增大，故B正确。 C．由题意可知，干路电流减小，电源内阻消耗的功率，故电源内阻消耗的功率变小，故C正确。 D．由于电容器两极板间电压增大，不影响电容器的电容，所以电容器的电容不变，故D错误。 故选BC。 37．如图所示的电路中，闭合开关，灯、正常发光。由于电路出现故障，突然发现变亮，变暗，分析电路特点，若只有某个元件发生故障，下列情况可能的是（　　） A．短路 B．短路 C．断路 D．断路 【答案】BC 【详解】将电路进行简化，可知与灯并联，、串联后与并联，如图所示： A．若短路，则总电阻减小，总电流增大，路端电压减小。而部分因电阻不变，其两端的电压增大，故两端电压减小，即被短路而熄灭，变亮，与题意不相符，故A错误； B．若短路，则总电阻减小，总电流增大，路端电压减小。而部分因电阻不变，其两端的电压增大，故两端电压减小，即变亮，变暗，符合题意，故B正确； C．若断路，则总电阻增大，总电流减小，路端电压增大。而部分因电阻不变，其两端的电压减小，故两端电压增大，即变亮，变暗，符合题意，故C正确； D．若断路，则总电阻增大，总电流减小，路端电压增大。而部分因电阻不变，其两端的电压减小，故两端电压增大，即变暗，变亮，与题意不相符，故D错误.。 故选BC。 38．如图所示，一节电动势为1.5V的干电池、开关和灯泡组成串联电路。当闭合开关时，灯泡不发光。某同学保持开关闭合，将多用电表调至直流电压挡，红表笔始终与a端接触，再用黑表笔分别与b、c、d、e接触进行电路故障排查。若电路中仅存在一处断路故障，下列说法正确的是（　　） A．若黑表笔与b接触时电表示数为0，则断路故障在a-b之间 B．若黑表笔与c接触时电表示数约为1.5V，则断路故障在a-b-c之间 C．若黑表笔与d接触时电表示数为0，则断路故障在d-e-f之间 D．若黑表笔与e接触时电表示数约为1.5V，则断路故障在e-f之间 【答案】BC 【详解】A．若黑表笔与b接触时电表示数为0，说明a、b之间导通，断路在之间，不是之间，A错误； B．若黑表笔与c接触时电表示数约为1.5V，说明c到f是导通的，断路在之间，即断路在之间，B正确； C．若黑表笔与d接触时电表示数为0，说明之间导通，断路在之间，即断路在之间，C正确； D．若黑表笔与e接触时电表示数约为1.5V，说明e到f导通，断路在之间，不是之间，D错误。 故选BC。 39．如图所示，灯泡、均处于发光状态，后来由于电路中某个电阻发生了故障，致使两灯泡的亮度发生变化，则以下说法正确的是（　　） A．若断路，则灯泡、均变亮 B．若断路，则灯泡变亮、灯泡变暗 C．若短路，则灯泡、均变亮 D．若短路，则灯泡、均变暗 【答案】AB 【详解】A．将A、B以及、部分混联电路看成整体，电压为，若断路，则电路中的总电阻增大，根据 可知电路中总电流减小，和上分到的电压会减小，电源电压不变，则混联部分的电压会增大，混联部分电阻不变，则电流增大，两个灯泡的亮度都变亮，故A正确； B．若断路，外电路总电阻增大，干路电流会减小，和上分到的电压会减小，电源电压不变，则上电压（或与、整体的电压）增大，上电流会增大，与、整体的电流 会减小，、并联部分电阻不变，则、部分电压会减小，灯泡上电压增大，则灯泡A变亮，灯泡B变暗，故B正确； C．若短路，则灯泡被短路不亮，根据“串反并同”灯泡变亮，故C错误； D．若短路，根据“串反并同”，则灯泡、均变亮，故D错误。 故选AB。 40．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，电流表为理想电表，、、、均为定值电阻。灯泡L1和L2阻值一定且始终安全。现闭合开关S，下列分析正确的是（　　） A．若断路，则灯泡L1和L2均变亮，电流表示数变小 B．若断路，则灯泡L1变暗，L2变亮，电流表示数变小 C．若短路，则灯泡L1和L2均变亮，电流表示数变大 D．若短路，则灯泡L1变亮，L2变暗，电流表示数变大 【答案】BD 【详解】等效电路图如图 A．若R1断路，则总电阻变大，电路总电流变小；L2并联部分的电路结构不变分流关系不变，则通过灯泡L2的电流减小，故L2变暗，因总电流变小，则电源内阻分压变小，L2分压变小，则L1分压变大，L1亮度变大，故A错误； B．若R2断路，则总电阻变大，电路总电流变小；L1阻值一定，则通过灯泡L1的电流减小，故灯泡L1变暗；根据闭合电路欧姆定律 E=Ir+UL1+UL2 （Ir+UL1）减小，故UL2增大，通过灯泡的电流IL2变大，故灯泡L2变亮；根据 I=IL2+IA 可知电流表示数变小；故B正确； C．若R3短路，则电路总电阻变小，电路总电流变大；根据闭合电路欧姆定律有 E=Ir+UL1+UL2 （Ir+UL1）增大，故UL2减小，灯泡L2变暗；故C错误； D．若R4短路，则电路总电阻变小，电路总电流变大；L1与R1并联部分的电压增大，故L1亮，根据闭合电路欧姆定律有 E=Ir+UL1+UL2UL1增大Ir增大，则UL2减小，故L2变暗；根据 I=IL2+IA 可知电流表示数变大，故D正确。 故选BD。 题型05 电源输出功率与等效电阻极值探究 解题口诀：内外阻等输出最大，内阻恒定曲线对称；负载电阻调极值，热损效率分开求；图像峰值对应临界，多级等效套用结论。 高考考向：电学压轴难点，多选、计算大题高频设问；分析电源输出功率、热损耗、供电效率随外电阻变化规律；结合动态电路、非线性负载综合求最值，区分尖子生核心题型。 41．如图甲所示的电路中，是可调电阻，是定值电阻，电源内阻不计。实验时调节的阻值，得到若干组电压和电流的数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的图线如图乙所示。电压表和电流表均可视为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．定值电阻 B．电源的电动势 C．可调电阻上消耗的最大功率为1.25W D．当干路电流为0.6A时，可调电阻 【答案】C 【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律可得 由图乙可知，当时，；当时， 代入这两组数据，解得， 故AB错误； C．可调电阻上消耗的功率为 由数学关系可知，当，即当时，可调电阻上消耗的功率最大，此时为 故C正确； D．当干路电流为时，由图乙可知此时两端的电压为 此时可调电阻的阻值为 故D错误。 故选C。 42．如图所示的电路中，、，，滑动变阻器（），不计电表对电路的影响。以下判断正确的是（　　） A．当时，电源的输出功率最大 B．在的滑片从左向右滑动的过程中，电源的输出功率先增大后减小 C．当时上消耗的功率最大 D．当时滑动变阻器上消耗的功率最大 【答案】D 【详解】AB．设电源的内阻为r，外电路电阻为，电源的输出功率为 据此可知，当时，电源的输出功率最大，当时，该表达式为减函数，当时，该表达式为增函数，由题可知电源内阻 由此可知R滑片向右滑动，变大，电源输出功率减小，故AB错误； C．由题可知，定值电阻的电功率为 当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电路中的电流最大，定值电阻的功率最大，故C错误； D．是定值电阻，可等效为电源内阻 滑动变阻器的电功率为 由此可知，当时，滑动变阻器的功率最大，故D正确。 故选D。 43．如图所示电路中，直流电源电动势为E、内阻r=R，定值电阻，可变电阻的阻值范围为0~2R。闭合开关S，改变可变电阻接入电路的阻值，则的最大电功率为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】和电源并联后可视为一个“等效电源”，新电源的电动势 内阻 此时的电功率就是新电源的输出功率，当外电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大，可知当 的电功率最大，其最大功率为 故选D。 44．如图所示的直流电路中，电源电动势为E，内阻为r，外电路中，电阻R1=r，滑动变阻器的全部电阻为R2=2r，滑动片从a端向b端滑动过程中，哪种说法正确（　　） A．电源消耗的总功率逐渐增大 B．电源内部的热功率逐渐增大 C．电源的输出功率逐渐减小 D．R2上得到的功率先减小后增大 【答案】AB 【详解】滑动变阻器段被导线短路，实际接入电路的是段电阻。滑片从向滑动，接入电阻由单调减小至 外电路总电阻 故从单调减小至 总电流，减小，增大 A．电源总功率，增大，增大，故A正确； B．内阻热功率，增大，增大，故B正确； C．电源输出功率，外电阻从减小至，逐渐接近内阻，输出功率增大，故C错误； D．将视为等效内阻，研究的功率。从减小至，远离等效内阻，R2上得到的功率单调减小，故D错误。 故选AB。 45．如图甲为手控可调节亮度的台灯，其内部电路可简化为如图乙所示的电路图。通过调节图乙所示电位器接入电路的阻值，即可调节电源的输出功率。若电源电动势，内阻，灯泡电阻（固定不变），调节电位器即可改变台灯亮度，电位器接入电路中的阻值可在之间调节，则（　　） A．电源的最大输出功率为8W B．灯泡L消耗的最大功率为2.5W C．电位器的最大功率为2.5W D．当时，电源效率最大 【答案】ACD 【详解】A．电源的输出功率为 可知当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大；由于灯泡电阻大于电源内阻，所以当电位器接入电路中的阻值为零时，电源的输出功率最大，则最大功率为， 联立解得W，故A正确； B．由题可知，当电位器接入电路中的阻值为零时，电路中的电流最大，灯泡消耗的功率也最大，最大功率为W，故B错误； C．根据题意，把灯泡电阻等效为电源内阻的一部分，可知当电位器接入电路中的阻值为 电位器的功率最大，则有 最大功率为W，故C正确； D．根据效率的计算公式有 可知外电阻越大时，效率越高，则当时，电源效率最大，故D正确。 故选ACD。 46．如图所示电路中，定值电阻大于电源内阻，为光敏电阻，随着光照强度增加，阻值减小，电表均为理想电表．现闭合开关S，随着光照强度减小，电压表示数变化量的绝对值分别为，电流表A示数变化量的绝对值为，则下列说法正确的是（　　） A．A的示数减小，的示数减小，的示数增大 B．不变，变大 C．电源的输出功率一定减小 D．光敏电阻的功率一定增大 【答案】AC 【详解】A．光照强度减小时，增大，闭合电路总电阻增大，干路电流减小，因此电流表的示数减小。电压表的示数 减小，电压表的示数增大，故A正确； B．由欧姆定律及闭合电路欧姆定律可得，， 三个比值均不变，故B错误； C．外电路总电阻 当外电阻大于电源内阻时，外电阻越大，电源输出功率越小，因此随着增大，电源输出功率减小，故C正确； D．把和电源内阻等效为电源内阻 光敏电阻的功率在时最大。题目未给出与的大小关系，随着增大，其功率可能增大，也可能减小，故D错误。 故选AC。 47．将一电源与一电阻箱连接成闭合电路，测得电阻箱所消耗的功率P与电阻箱接入电路的电阻R变化的曲线如图所示，由此可知（　　） A．电源内阻为 B．电源电动势为 C．电源的最大总功率可能接近 D．P最大时电源的效率也最大 【答案】AC 【详解】A．设电源电动势为，内阻为。由电源最大输出功率的条件可知，当时最大；图中最大功率对应，所以，故A正确； B．由 解得，故B错误； C．电源总功率 随减小而增大，接近时接近，故C正确； D．电源效率 当最大时，此时；随增大，继续增大并趋近，故D错误。 故选AC。 48．甲、乙、丙三位同学协作测定某电池的电动势和内阻。他们设计的电路原理如图1，其中R为电阻箱，为保护电阻，阻值，电流表A的内阻不计。他们改变R的阻值，记下多组R和电流表示数I。甲同学以IR作纵坐标，以I作横坐标作图处理数据；乙同学以为纵坐标，以I为横坐标处理数据，他们在同一张坐标纸上画出的图如图2所示。 (1)由图2可知，甲同学绘制的是图线_______（填“a”或“b”），由该图线得到的电源电动势为_______V，内阻为_______Ω。 (2)丙同学打算以为纵坐标，以R作横坐标，请根据（1）中计算的结果将丙所作图线在图3中画出图像。 (3)分析可知，在图1所示电路中，当电阻箱的阻值______时，电阻箱消耗的最大电功率是_______。 【答案】(1) a 1.5 10 (2) (3) 15 0.0375W 【详解】（1）[1]甲同学以IR作纵坐标，根据闭合电路欧姆定律得 乙同学以I（R+R0）为纵坐标，根据闭合电路欧姆定律得 可得甲同学的图线的斜率的绝对值更大，所以甲同学绘制的是图线a [2]该图线的纵截距表示电动势，电源电动势为 [3]斜率绝对值表示r+R0， （2）丙同学以为纵坐标，以R作横坐标，根据闭合电路欧姆定律得 整理得 则该图线的斜率、截距分别为 ， 则可画出图线为下图 （3）[1]电阻箱的阻值R消耗的电功率为 由数学知识可得，当时，电阻箱消耗的电功率最大； [2]最大功率为 49．在如图甲所示的电路中，电源的图像如图乙中的图线所示，定值电阻的图像如图乙中的图线所示，滑动变阻器的总电阻为。求： (1)电源的电动势和内阻； (2)当的阻值为多大时电源有最大输出功率，此时最大输出功率为多少？ 【答案】(1)，(2)，4.5W 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律化简可得 由图像知电源的电动势 内阻 （2）由定值电阻的图像知其阻值 电源的输出功率 当即时，电源的输出功率最大为 50．如图所示电路中，电源电动势E=3V，内阻r=1Ω，R1为电阻箱，R2=2Ω。求： (1)将R1调到2Ω，闭合开关S后，通过R1的电流为多少； (2)闭合开关S后，R1为何值时，R1消耗的电功率最大，R1消耗的最大电功率为多少。 【答案】(1)0.6A(2)3Ω，0.75W 【详解】（1）将R1调到2Ω，闭合开关S后，可知与串联，根据闭合电路欧姆定律有 代入数据解得 （2）根据闭合电路欧姆定律有 则R1消耗的电功率为 代入数据化简得 根据数学知识，当时R1消耗的电功率最大，可得 则R1消耗的电功率最大为 题型06 特殊元件：电动机、电容、二极管等异类突破 解题口诀：电机非纯阻，总功电热两分离；电容稳态断支路，动态充放电量算；二极管单向导电，反向阻断正向通；分段列式分能量，欧姆定律不可通用。 高考考向：新高考创新情境高频题型，关联家电、充电桩、整流电路命题；区分纯电阻与非纯电阻功率计算，电容器充放电电荷量、电流变化分析，二极管单向导通限幅电路定性判断，极易设置公式误用陷阱。 51．如图所示，电源电动势E=9V，内阻r=0.5Ω，灯泡电阻保持不变，定值电阻R=1Ω，电流表可视为理想电表。开关闭合后，电动机恰好以额定功率正常工作，已知电流表的示数I=2A，电动机线圈的电阻下列说法正确的是（　　） A．电动机两端的电压为3V B．通过电动机的电流为1.5A C．电动机的输出功率为7.5W D．电源的效率约为75% 【答案】B 【详解】A．电动机两端的电压为，故A错误； B．通过电动机的电流为，故B正确； C．电动机的输出功率为，故C错误； D．路端电压为 电源的效率约为89%，故D错误。 故选B。 52．如图左，华为12000mA  66W多协议超级快充移动电源（俗称“充电宝”），对华为P70Pro智能手机充电。图右电路中在超级快充模式下，充电宝对手机电池充电，此时可视为恒定电流，充电宝的输出电压为U、输出电流为I，手机电池等效内阻为R，则（　　） A．手机电池的总功率为UI B．充电宝的热功率为 C．手机电池的热功率为 D．手机电池储存的化学能的功率为 【答案】A 【详解】A．充电宝的输出电压U、输出电流I，所以充电宝输出的电功率为UI，即手机电池的总功率为UI，故A正确； B．由于充电宝的内阻未知，则充电宝产生的热功率不可知，故B错误； C．根据焦耳定律可得手机电池产生的焦耳热应为 手机电池内阻 而，则可得 故C错误； D．充电宝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，故根据能量守恒定律可知手机电池储存的化学能的功率为 故D错误。 故选A。 53．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． C． D． 【答案】C 【详解】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 电容器下极板的电势为 则电容两端的电压 则电容器上的电荷量为 故选C。 54．如图所示，A、B为水平放置的平行正对金属板，在板中央分别有一小孔M、N，D为理想二极管，为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电荷的带电小球从M、N的正上方P点由静止释放，小球恰好能运动至小孔N处。下列说法正确的是（　　） A．若仅将B板稍微上移，带电小球仍可以运动至N处 B．若仅将A板稍微上移，带电小球仍可以运动至N处 C．若仅将变阻器的滑片上移，带电小球仍可以运动至N处 D．断开开关S，从P处将小球由静止释放，带电小球将无法运动至N处 【答案】C 【详解】A．设P与N的竖直距离为H，平行板电容器两极板间的电压为U，距离为d，正对面积为s，由题可得小球由P到N用动能定理 根据开关闭合，二极管左边为负极右边为正极，平行板电容器的公式 仅将B板稍微上移，电容增大，电容器充电，稳定时平行板电容器上下极板的电压U不变，N到P的距离变小为，假设小球仍可以运动到N点，速度为v，重新对小球由P点到N用动能定理 得动能为负值，则带电小球不可以运动至N处。故A错误； B．若将A板上移，板间距增大，电容减小，由于二极管左边为负极右边为正极，电容器无法放电，电量不变，则两板间电压增大，由前面分析中方程分析可得到N处时动能为负值，则带电小球不可以运动至N处，故B错误； C．若仅将变阻器的滑片上移，则滑动变阻器的电阻变大，电路稳定时通过的电流减小，电阻两端电压变小，上端电势降低，但二极管左边为负极右边为正极，无法放电，所以电容器两端的电压保持不变，则带电小球仍恰好运动至N处。故C正确； D．断开开关S，电容器电容不变，板间电压不会变化，所以带电小球仍可以运动至N处，故D错误。 故选C。 55．如图所示，电源电动势，内阻，电阻，，，是可变电阻，电容器电容，a、b分别为电容器上下两个极板，G为灵敏电流表。初始时开关闭合、断开，电路稳定，现将开关也闭合直至电路再次稳定，则下列说法正确的是（　　） A．开关闭合，断开电路稳定时电容器极板带正电 B．闭合后，调节使得上下两极板电势相等时 C．若，则闭合前后电路稳定时电源的输出功率相等 D．若，则在整个过程中流过电流表的电荷量为 【答案】BCD 【详解】A．开关闭合，断开，图像可知电容器b极板与电源负极相连，故b极板带负电，故A错误； B．电容器上下两极板电势相等时，则两端电压相等，设支路电压为U，则有 代入题中数据解得 故B正确； C．未闭合前，外电路电阻 此时电源输出功率 若，闭合后，外电路电阻 此时电源输出功率 则有，故C正确； D．未闭合前，电容器两端电压 若，闭合后，电源路端电压 则电容器两端电压 则在整个过程中流过电流表的电荷量为 故D正确。 故选BCD。 56．如图所示电路，电源电动势为，内阻为，电阻，。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压，线圈电阻，求： (1)流过电源的电流； (2)电动机消耗的电功率； (3)电动机正常工作时输出的机械功率。 【答案】(1)1A(2)7.2W(3)7.02W 【详解】（1）电动机恰好正常工作，则有 由闭合电路欧姆定律 可得流过电源的电流 （2）由欧姆定律可知流过电阻的电流 流过电动机电流 则电动机消耗的电功率 （3）电动机内电阻发热功率 则电动机正常工作时输出的机械功率 57．某学习小组利用如图所示电路研究一手持小风扇的电动机性能。调节滑动变阻器，使风扇正常运转，此时电压表示数为，电流表示数为；当扇叶被卡住停止转动时，电压表示数为，电流表示数为。求： (1)电动机线圈的电阻； (2)风扇正常运转时电动机输出的机械功率 【答案】(1)(2) 【详解】（1）扇叶停止转动时，电动机线圈的电阻为 （2）风扇运转时，电动机线圈的发热功率为： 电动机输入功率为 电动机输出的机械功率为 58．如图所示，电源电动势E=6V，内阻r=1.2Ω，定值电阻R1=R2=R3=2Ω，电动机线圈电阻R=1Ω，电容器的电容C=100，开关S闭合后电路稳定时，电流表的示数I=1A，求（以下结果最终均保留3位有效数字） (1)电动机的机械功率P机； (2)电容器下极板所带电荷量Q1； (3)若电动机转子突然卡住，同时R1断路，待电路重新稳定后，求这个过程中流过R2的电荷量Q2大小。 【答案】(1)(2)(3) 【详解】（1）开关S闭合后电路稳定时，电流表的示数I=1A，路端电压为 根据闭合电路欧姆定律，电路的总电流为 则通过和电动机的电流为 电动机两端电压为 电动机的机械功率为 （2）两端电压为 两端电压为 可知电容器上极板电势高于下极板，即上极板带正电，极板间的电势差为 故上极板所带电荷量为 下极板所带电荷量为 （3）若电动机转子突然卡住，同时R1断路，待电路重新稳定后，R1和R2所在支路电流均为零，此时电动机线圈电阻和R3串联，此时电容器上极板电势低于下极板，且极板间电压为电阻R3电压，根据闭合电路欧姆定律，电路的总电流为 R3电压为 则此时电容器下极板带电量为 则流过R2的电荷量 联立解得 59．如图所示为某化学兴趣小组模拟工业制铝的装置，A为电解槽，为电炉。先给电炉通电，利用电炉将三氧化二铝加热至熔融状态，保持闭合，再闭合，电解熔融状态下的三氧化二铝，最终将三氧化二铝电解为单质铝和氧气。已知电源电动势恒为，电源内阻，当闭合，断开时，理想电流表示数为；当均闭合时，理想电流表示数为；已知电解槽内阻。求： (1)电炉的电阻和仅闭合时电炉的发热功率； (2)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率。 【答案】(1)，(2) 【详解】（1）当S1闭合，S2断开时，根据闭合电路的欧姆定律 代入数据解得电炉的电阻 根据功率公式，电炉的发热功率 （2）当S1、S2均闭合时，理想电流表示数为 电源的内电压 路端电压 通过电炉的电流 通过电解槽的电流 电解槽的输入功率 电解槽的热功率 电能转化为化学能的功率 60．图示电路中电动机线圈的电阻，电源的电动势内阻，电容器的电容，上、下两极板均水平放置，板间距离，当滑动变阻器接入电路的阻值时，闭合开关，电路稳定后，质量、电荷量的带电液滴恰好静止在两板之间，如图所示。假设电动机始终能稳定工作且未超出额定功率，重力加速度取。 (1)求电容器的带电量； (2)求电动机输出的机械功率； (3)调节滑动变阻器连入电路的阻值可以改变电动机输出的机械功率。小明认为：为使电动机输出的机械功率达到最大值，必须使电源的输出功率也同时达到最大值。请推理论证小明的说法是否正确。 【答案】(1)(2)(3)不正确 【详解】（1）带电液滴恰好静止，由受力平衡有 解得电容器两端的电压为 所以电容器的带电量为 代入数据解得 （2）当滑动变阻器的阻值为 时，由欧姆定律可知电路中的电流为 则电动机输入的功率为 电动机的热功率为 故电动机输出的机械功率为 （3）小明的说法不正确。理由如下：电源的输出功率为 由数学知识可知，当电路中的电流大小为 时，电源输出功率最大。而电动机输出的机械功率为 可知当电路中的电流大小为 时，电动机输出功率最大，显然 故电动机和电源的输出功率不可能同时取最大值，因此小明的说法不正确。 1 / 37 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第34讲 电路的基础要义及规律题型专项训练 〖组卷模式：解题口诀+高考考向+题型专练〗 题型01 电路结构拆解与串并联定量计算 1 题型02 闭合电路动态变化快速推演 4 题型03 U-I伏安特性图像数形破译 8 题型04 电路故障侦探式排查 12 题型05 电源输出功率与等效电阻极值探究 16 题型06 特殊元件：电动机、电容、二极管等异类突破..........................................19 题型01 电路结构拆解与串并联定量计算 解题口诀：先拆等势化简图，串流并压记清楚；串联阻大分压多，并联阻小分流足；含容支路稳后断路，功率热功分公式。 高考考向：选择题基础送分考点，复杂混联电路等效化简；电阻定律、焦耳定律、电功率多公式辨析；结合新能源、家电情境计算电流、电压、能耗，电学大题前置必备计算工具。 1．我国新一代车用电池能够提供更长的续航里程，其参数之一为。其中单位“”（瓦时）对应的物理量是（　　） A．能量 B．位移 C．电流 D．电荷量 2.（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 3．图为复杂电路的一部分，电阻R1、R2、R3的阻值之比为1：2：3，通过这三个电阻的电流之比为4：1：2，则电流表A1、A2的示数之比为（　　） A．1：1 B．2：1 C．3：1 D．4：1 4．如图所示是一个复杂电路的一个部分，其中三个固定电阻的阻值分别为R1＝5 Ω，R2＝1 Ω，R3＝3 Ω。各个支路上的电流方向如图所示，其大小分别为I1＝0.2 A，I2＝0.1 A，那么流过电流表的电流的大小和方向分别为（　　） A．0.2 A，方向向右 B．0.15 A，方向向左 C．0.2 A，方向向左 D．0.3 A，方向向右 5．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 6．如图所示电路，要使灯A和B 并联或串联，则必须接通的开关，下面说法正确的是（　　） A．要使灯 A、B 并联， 和 闭合 B．要使灯A、B 并联， 和 闭合 C．要使灯A、B 串联，S₁和S₃闭合 D．要使灯A、B串联， 闭合 7．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． 8．如图所示，两个厚度相同、上下表面均为正方形，由同种材料构成的导体A、B，两个正方形的边长，分别在A、B导体左右两侧面加上相同的电压。下列说法正确的是（　　） A．导体A和B的电阻之比为 B．导体A和B的电阻之比为 C．通过导体A和B的电流之比为 D．相等时间内通过导体A和B左右两侧面的电荷量之比为 9．一个T型电路如图所示，电路中的电阻，，，另有一测试电源，电源提供的电压为，内阻忽略不计，则（　　） A．当端短路时，之间的等效电阻是 B．当端短路时，之间的等效电阻是 C．当两端接通测试电源时，两端的电压为 D．当两端接通测试电源时，两端的电压为 10．（2026·浙江·高考真题）测量局域磁场，科学家基于电阻应变片开发出一种磁场检测芯片，其简化结构如图1所示。长度均为l、通有恒定电流I0（方向相反）的两刚性金属杆ab、cd，与具有良 好弹性的绝缘悬梁OA、OD构成“H”形支架，对称固定于底座O处。在悬梁上、下表面对称安装四个相同的电阻应变片（各自引出两导线），其阻值分别为R1、R2、R3和R4，将它们 按图2方式与电动势为E的电源（不计内阻）相连。未加磁场时，支架处于水平平衡状态， 此时R1=R2=R3=R4=R0，测得e、f两端的电势差为0。现施加待测磁场，其方向水平向右、且垂直于金属杆，则金属杆ab、cd受安培力作用，使悬梁OA、OD产生形变，四个应变片的阻值发生相应变化，其变化量的绝对值均为ΔR，此时测得e、f两端的电势差为Uef，从而得到待测磁场磁感应强度B的大小。 (1)判断金属杆ab和cd所受安培力的方向； (2)写出上述四个电阻的阻值（用R0和ΔR表示）； (3)已知电阻变化量和所受的安培力成正比关系，且比例系数为，求与B之间的关系。 题型02 闭合电路动态变化快速推演 解题口诀：变阻一动全局变，串反并同速判断；阻值变大串量减，并联物理量同增；极限赋值辅助验证，内阻忽略结论失效。 高考考向：新高考高频多选核心题型，滑片移动、开关通断引发电表示数、灯泡亮度、功率变化；含电容器动态充放电电压、电荷量变化分析，是学生高频易错板块。 11．如图所示电路中，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，电表均为理想电表。开关S闭合后，当滑动变阻器R3的滑片自a端向b端滑动的过程中，电压表V1、V2的示数变化为ΔU1、ΔU2，电流表的示数变化为ΔI，下列说法正确的是（　　） A．电容器C所带电荷量增多 B．两电压表的读数均增大 C．的绝对值不变 D．电流表示数变小 12．某电路如图所示，其中，R2值为3Ω，电源内阻r =1Ω，在R2从0开始逐渐增大的过程中以下说法正确的是（　　） A．电源效率一直减小 B．电源输出功率先增大后减小 C．电压表示数与电流表示数比值 D．电压表示数变化大小与电流表示数变化大小比值 13．如图所示，电路中电表均可视为理想电表，闭合开关S后将滑动变阻器滑片向左滑动，下列结论正确的是（　　） A．电流表A的示数减小 B．电压表示数减小，电压表示数增大 C．电源的输出功率一定减小 D．、分别为电压表、的示数， 14．如图所示，当开关S闭合后，若将滑动变阻器的滑片P向下移动，下列说法正确的是（　　） A．灯L变亮，电压表示数减小 B．灯L变暗，电流表的示数增大 C．灯L变暗，电容器两极板上电荷量增加 D．灯L变亮，电容器两极板间的电压增大 15．在如图所示的电路中，、均为定值电阻。当滑动变阻器的滑动触头缓慢向上滑动时，下列说法正确的是（　　） A．A灯变亮 B．B灯变暗 C．电源的输出功率一定增大 D．电源的效率一定减小 16．如图所示为某环境监控电路简图，R1、R2均为可变电阻，M、N两元件中有一个是光敏电阻，另一个是热敏电阻。已知热敏电阻阻值随温度升高而减小，光敏电阻阻值随光照增强而减小。忽略光照对环境温度的影响。报警器1两端电压大于某值时报警，报警器2上通过的电流大于某值时报警。闭合开关后，两报警器1、2均未报警。不计报警器对电路的影响。下列说法正确的是（　　） A．仅温度升高，若只有报警器1报警，则M为热敏电阻 B．仅光照增强，若只有报警器2报警，则N为光敏电阻 C．仅增大R1的阻值，报警器1、2可能都报警 D．仅增大R2的阻值，报警器1、2可能都报警 17．如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，、为定值电阻，为光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小。若照射光敏电阻的光照强度增强，电压表V示数的变化量绝对值为，电流表A示数的变化量绝对值为，电流表示数的变化量绝对值为，所有电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．电流表A和电流表示数都变大 B． C． D．电源的效率一定降低 18．智能洗衣机能根据衣物的重量自动投放洗衣液，如图为简化的部分工作电路图。已知电源A电动势为12V，内阻为1Ω，，电阻阻值随所受压力变化的关系式为（的单位为Ω，的单位为N）。当两端电压超过临界值3.6V时，使控制电路接通，电磁铁吸动衔铁，接通对应的投放洗衣液工作电路。下列说法正确的是（　　） A．当衣物重量减小时，两端的电压增大 B．当衣物重量大于临界值时会接通工作电路2 C．当两端电压达到临界值时，压力为10N D．为了提高电压临界值，只需要增大的阻值 19．如图所示，电源电动势、内阻r恒定，定值电阻的阻值等于，定值电阻的阻值等于，闭合开关S，平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表、、的示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（　　） A．带电液滴将向下运动，定值电阻中有从流向的瞬间电流 B． C．、、均不变 D．电源的输出功率变大，电源效率变小 20．如图甲所示为一款节能路灯，电灯的亮度随环境的亮度改变而改变。其原理图如图乙所示，其中电源的电动势为E、内阻为r，R0是定值电阻，R1是光敏电阻（光照强度变大时，电阻变小），R2是滑动变阻器，灯泡L的阻值不变，电压表、电流表为理想电表，U、I为电压表和电流表的示数。当光照强度变大时，下列说法正确的是（　　） A．灯泡变亮 B．通过电阻R1的电流变大 C．比值变大 D．比值不变 题型03 U-I伏安特性图像数形破译 解题口诀：元件曲线电源直线，交点匹配工作状态；电源斜率绝对值内阻，横轴截距短路电流；曲线上点矩形面积，对应元件实际功率。 高考考向：区分度中档多选/小型计算，定值电阻、小灯泡非线性曲线、电源输出U-I图像关联；求解最大功率、负载电阻、损耗功率，数形关联经典考法。 21．如图所示，曲线为某灯泡的伏安特性曲线，直线为某电源的路端电压与电流的关系图线。下列说法正确的是（　　） A．灯泡的电阻随着电流的增大而减小 B．该电源的内阻为0.1Ω C．将灯泡单独接入该电源时，电源的效率为60% D．将灯泡单独接入该电源时，电源总功率为600W 22．图甲为某电源的图线，图乙为某小灯泡的图线，则下列说法正确的是（　　） A．电源的内阻为 B．电源电动势为1V C．把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为 D．把电源和小灯泡组成闭合回路，电路的总功率约为 23．如图甲所示的电路中，定值电阻，电源电动势、内阻。如图乙所示，曲线为灯泡的伏安特性曲线，直线为电源的路端电压与电流的关系图线。下列说法正确的是（　　） A．开关S断开时，电源的效率为60% B．开关S闭合后，电源的总功率会变大 C．开关S闭合后，灯泡变亮 D．开关S断开时，灯泡消耗的功率为 24．如图甲所示的电路中，定值电阻。白炽灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。电源电动势，内阻不计。当开关S断开时，灯泡消耗的实际电功率为，则开关闭合后，灯泡消耗的实际功率约为（　　） A． B． C． D． 25．在如图所示的图像中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线Ⅱ为某一电阻R两端的电压与电流的关系图像。用该电源直接与电阻R串联组成闭合电路，由图像可知（　　） A．电源的电动势为3V，内阻为0.5Ω B．电阻R的阻值为1Ω C．电源的输出功率为4W D．电源的效率为50% 26．如图所示的图像中，直线a、b分别为电阻、的伏安特性曲线，直线c为某一电源的路端电压随电流变化的关系图线，若将两个电阻分别单独接到这个电源上组成闭合电路，则（　　） A．两个电阻、的阻值之比为2∶1 B．在这两种连接状态下，电源内阻的发热功率之比是1∶2 C．在这两种连接状态下，电源的输出功率之比是1∶1 D．在这两种连接状态下，电源的效率之比为2∶1 27．如图所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图线，用该电源与电阻R组成闭合电路，则下列说法正确的是（　　） A．电源的电动势为 B．电阻R是 C．电源的输出功率是 D．电源内阻消耗的功率是 28．在如图甲所示电路中，是总阻值为的可变电阻，是定值电阻，电源内阻。实验时调节的阻值，得到电压表和电流表（电表均为理想电表）的各组数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的图像如图乙中所示。下列说法正确的是（　　） A． B．将可变电阻的滑片由中点向左移动，消耗的功率变大 C．将可变电阻的滑片由中点向左移动，消耗的功率变小 D．可变电阻接入电路的阻值为0时，电源的效率最大 29．在图甲的电路中，是可变电阻，是定值电阻、阻值为。实验时调节的阻值，得到各组电压表和电流表数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的图像如图乙中所示。电压表和电流表皆看作理想电表。下列说法正确的是（　　） A．该电源电动势为 B．该电源的内阻为 C．当时，电源输出功率最大 D．滑片从左往右移的过程中，电源的效率一直在减小 30．如图所示，直线、分别是电源与电源的路端电压随输出电流变化的图线，曲线是一个小灯泡的图线。曲线与直线、相交点的坐标分别为、。如果把该小灯泡分别与电源电源单独连接，则下列说法正确的是（　　） A．电源与电源的内阻之比是 B．电源与电源的电动势之比是 C．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是 D．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是 题型04 电路故障侦探式排查 解题口诀：无流断路有压差，零压短路导线垮；电压表跨断处有示数，电流表短路才爆表；分段假设逐段检测，一处故障分步锁定。 高考考向：电学实验配套必考设问，结合伏安法测电阻、测电源电动势实验电路；根据电表示数、用电器亮灭快速定位短路 / 断路故障，常设置多可能性开放判断。 31．如图所示，电源电动势为12V，当开关接通时，灯泡和都不亮，用电压表测得各部分电压，，由此可以判断（　　） A．可能是和的灯丝都断了 B．可能是的灯丝断了 C．可能是灯丝断了 D．可能是变阻器R断路 32．在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，导致电压表和电流表的读数都增大，电压表和电流表均为理想电表，则可能出现了下列哪种故障（　　） A．R1短路 B．R2短路 C．R3短路 D．R1断路 33．图示电路中，是定值电阻，开关S闭合一段时间后，电流表示数突然减小。用电压表检测电路，当电压表接两点时，电压表有示数；接两点时，电压表无示数。则故障原因可能是（　　） A．仅断路 B．仅断路 C．电流表断路 D．导线断路 34．如图所示，电路中电源E=6V，内阻不计，a、b、c、d为电路中的四个接触点，闭合开关S后，左右滑动滑动变阻器滑片，电路中的电流表没有示数，电路中两个灯泡L1和L2都不亮，用多用电表的电压挡检查电路时，测得Uab=0，Ucd=0，Uac=6V，Uad=6V，整个电路中只有一个故障，则故障原因可能是（　　） A．电流表断路 B．滑动变阻器R断路 C．灯泡L1短路 D．灯泡L2断路 35．在探究电路故障时，某实验小组设计了如图所示的电路，当电键闭合后，电路中的各用电器正常工作，经过一段时间，发现小灯泡A的亮度变暗，小灯泡B的亮度变亮。则下列对电路故障的分析正确的是（　　） A．可能是定值电阻R1短路 B．可能是定值电阻R2断路 C．可能是定值电阻R3短路 D．可能是定值电阻R4短路 36．在如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，、、为定值电阻，电源电动势为E、内阻为r，闭合开关S，平行板电容器中间有一带电油滴处于静止状态。当电路中某电学元件发生故障时，发现电容器中的油滴向上运动，且电流表和电压表示数均增大，其余电学元件均未损坏，下列说法正确的是（　　） A．断路 B．灯泡L断路 C．电源内阻消耗的功率变小 D．电容器的电容变大 37．如图所示的电路中，闭合开关，灯、正常发光。由于电路出现故障，突然发现变亮，变暗，分析电路特点，若只有某个元件发生故障，下列情况可能的是（　　） A．短路 B．短路 C．断路 D．断路 38．如图所示，一节电动势为1.5V的干电池、开关和灯泡组成串联电路。当闭合开关时，灯泡不发光。某同学保持开关闭合，将多用电表调至直流电压挡，红表笔始终与a端接触，再用黑表笔分别与b、c、d、e接触进行电路故障排查。若电路中仅存在一处断路故障，下列说法正确的是（　　） A．若黑表笔与b接触时电表示数为0，则断路故障在a-b之间 B．若黑表笔与c接触时电表示数约为1.5V，则断路故障在a-b-c之间 C．若黑表笔与d接触时电表示数为0，则断路故障在d-e-f之间 D．若黑表笔与e接触时电表示数约为1.5V，则断路故障在e-f之间 39．如图所示，灯泡、均处于发光状态，后来由于电路中某个电阻发生了故障，致使两灯泡的亮度发生变化，则以下说法正确的是（　　） A．若断路，则灯泡、均变亮 B．若断路，则灯泡变亮、灯泡变暗 C．若短路，则灯泡、均变亮 D．若短路，则灯泡、均变暗 40．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，电流表为理想电表，、、、均为定值电阻。灯泡L1和L2阻值一定且始终安全。现闭合开关S，下列分析正确的是（　　） A．若断路，则灯泡L1和L2均变亮，电流表示数变小 B．若断路，则灯泡L1变暗，L2变亮，电流表示数变小 C．若短路，则灯泡L1和L2均变亮，电流表示数变大 D．若短路，则灯泡L1变亮，L2变暗，电流表示数变大 题型05 电源输出功率与等效电阻极值探究 解题口诀：内外阻等输出最大，内阻恒定曲线对称；负载电阻调极值，热损效率分开求；图像峰值对应临界，多级等效套用结论。 高考考向：电学压轴难点，多选、计算大题高频设问；分析电源输出功率、热损耗、供电效率随外电阻变化规律；结合动态电路、非线性负载综合求最值，区分尖子生核心题型。 41．如图甲所示的电路中，是可调电阻，是定值电阻，电源内阻不计。实验时调节的阻值，得到若干组电压和电流的数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的图线如图乙所示。电压表和电流表均可视为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．定值电阻 B．电源的电动势 C．可调电阻上消耗的最大功率为1.25W D．当干路电流为0.6A时，可调电阻 42．如图所示的电路中，、，，滑动变阻器（），不计电表对电路的影响。以下判断正确的是（　　） A．当时，电源的输出功率最大 B．在的滑片从左向右滑动的过程中，电源的输出功率先增大后减小 C．当时上消耗的功率最大 D．当时滑动变阻器上消耗的功率最大 43．如图所示电路中，直流电源电动势为E、内阻r=R，定值电阻，可变电阻的阻值范围为0~2R。闭合开关S，改变可变电阻接入电路的阻值，则的最大电功率为（　　） A． B． C． D． 44．如图所示的直流电路中，电源电动势为E，内阻为r，外电路中，电阻R1=r，滑动变阻器的全部电阻为R2=2r，滑动片从a端向b端滑动过程中，哪种说法正确（　　） A．电源消耗的总功率逐渐增大 B．电源内部的热功率逐渐增大 C．电源的输出功率逐渐减小 D．R2上得到的功率先减小后增大 45．如图甲为手控可调节亮度的台灯，其内部电路可简化为如图乙所示的电路图。通过调节图乙所示电位器接入电路的阻值，即可调节电源的输出功率。若电源电动势，内阻，灯泡电阻（固定不变），调节电位器即可改变台灯亮度，电位器接入电路中的阻值可在之间调节，则（　　） A．电源的最大输出功率为8W B．灯泡L消耗的最大功率为2.5W C．电位器的最大功率为2.5W D．当时，电源效率最大 46．如图所示电路中，定值电阻大于电源内阻，为光敏电阻，随着光照强度增加，阻值减小，电表均为理想电表．现闭合开关S，随着光照强度减小，电压表示数变化量的绝对值分别为，电流表A示数变化量的绝对值为，则下列说法正确的是（　　） A．A的示数减小，的示数减小，的示数增大 B．不变，变大 C．电源的输出功率一定减小 D．光敏电阻的功率一定增大 47．将一电源与一电阻箱连接成闭合电路，测得电阻箱所消耗的功率P与电阻箱接入电路的电阻R变化的曲线如图所示，由此可知（　　） A．电源内阻为 B．电源电动势为 C．电源的最大总功率可能接近 D．P最大时电源的效率也最大 48．甲、乙、丙三位同学协作测定某电池的电动势和内阻。他们设计的电路原理如图1，其中R为电阻箱，为保护电阻，阻值，电流表A的内阻不计。他们改变R的阻值，记下多组R和电流表示数I。甲同学以IR作纵坐标，以I作横坐标作图处理数据；乙同学以为纵坐标，以I为横坐标处理数据，他们在同一张坐标纸上画出的图如图2所示。 (1)由图2可知，甲同学绘制的是图线_______（填“a”或“b”），由该图线得到的电源电动势为_______V，内阻为_______Ω。 (2)丙同学打算以为纵坐标，以R作横坐标，请根据（1）中计算的结果将丙所作图线在图3中画出图像。 (3)分析可知，在图1所示电路中，当电阻箱的阻值______时，电阻箱消耗的最大电功率是_______。 49．在如图甲所示的电路中，电源的图像如图乙中的图线所示，定值电阻的图像如图乙中的图线所示，滑动变阻器的总电阻为。求： (1)电源的电动势和内阻； (2)当的阻值为多大时电源有最大输出功率，此时最大输出功率为多少？ 50．如图所示电路中，电源电动势E=3V，内阻r=1Ω，R1为电阻箱，R2=2Ω。求： (1)将R1调到2Ω，闭合开关S后，通过R1的电流为多少； (2)闭合开关S后，R1为何值时，R1消耗的电功率最大，R1消耗的最大电功率为多少。 题型06 特殊元件：电动机、电容、二极管等异类突破 解题口诀：电机非纯阻，总功电热两分离；电容稳态断支路，动态充放电量算；二极管单向导电，反向阻断正向通；分段列式分能量，欧姆定律不可通用。 高考考向：新高考创新情境高频题型，关联家电、充电桩、整流电路命题；区分纯电阻与非纯电阻功率计算，电容器充放电电荷量、电流变化分析，二极管单向导通限幅电路定性判断，极易设置公式误用陷阱。 51．如图所示，电源电动势E=9V，内阻r=0.5Ω，灯泡电阻保持不变，定值电阻R=1Ω，电流表可视为理想电表。开关闭合后，电动机恰好以额定功率正常工作，已知电流表的示数I=2A，电动机线圈的电阻下列说法正确的是（　　） A．电动机两端的电压为3V B．通过电动机的电流为1.5A C．电动机的输出功率为7.5W D．电源的效率约为75% 52．如图左，华为12000mA  66W多协议超级快充移动电源（俗称“充电宝”），对华为P70Pro智能手机充电。图右电路中在超级快充模式下，充电宝对手机电池充电，此时可视为恒定电流，充电宝的输出电压为U、输出电流为I，手机电池等效内阻为R，则（　　） A．手机电池的总功率为UI B．充电宝的热功率为 C．手机电池的热功率为 D．手机电池储存的化学能的功率为 53．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． C． D． 54．如图所示，A、B为水平放置的平行正对金属板，在板中央分别有一小孔M、N，D为理想二极管，为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电荷的带电小球从M、N的正上方P点由静止释放，小球恰好能运动至小孔N处。下列说法正确的是（　　） A．若仅将B板稍微上移，带电小球仍可以运动至N处 B．若仅将A板稍微上移，带电小球仍可以运动至N处 C．若仅将变阻器的滑片上移，带电小球仍可以运动至N处 D．断开开关S，从P处将小球由静止释放，带电小球将无法运动至N处 55．如图所示，电源电动势，内阻，电阻，，，是可变电阻，电容器电容，a、b分别为电容器上下两个极板，G为灵敏电流表。初始时开关闭合、断开，电路稳定，现将开关也闭合直至电路再次稳定，则下列说法正确的是（　　） A．开关闭合，断开电路稳定时电容器极板带正电 B．闭合后，调节使得上下两极板电势相等时 C．若，则闭合前后电路稳定时电源的输出功率相等 D．若，则在整个过程中流过电流表的电荷量为 56．如图所示电路，电源电动势为，内阻为，电阻，。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压，线圈电阻，求： (1)流过电源的电流； (2)电动机消耗的电功率； (3)电动机正常工作时输出的机械功率。 57．某学习小组利用如图所示电路研究一手持小风扇的电动机性能。调节滑动变阻器，使风扇正常运转，此时电压表示数为，电流表示数为；当扇叶被卡住停止转动时，电压表示数为，电流表示数为。求： (1)电动机线圈的电阻； (2)风扇正常运转时电动机输出的机械功率 58．如图所示，电源电动势E=6V，内阻r=1.2Ω，定值电阻R1=R2=R3=2Ω，电动机线圈电阻R=1Ω，电容器的电容C=100，开关S闭合后电路稳定时，电流表的示数I=1A，求（以下结果最终均保留3位有效数字） (1)电动机的机械功率P机； (2)电容器下极板所带电荷量Q1； (3)若电动机转子突然卡住，同时R1断路，待电路重新稳定后，求这个过程中流过R2的电荷量Q2大小。 59．如图所示为某化学兴趣小组模拟工业制铝的装置，A为电解槽，为电炉。先给电炉通电，利用电炉将三氧化二铝加热至熔融状态，保持闭合，再闭合，电解熔融状态下的三氧化二铝，最终将三氧化二铝电解为单质铝和氧气。已知电源电动势恒为，电源内阻，当闭合，断开时，理想电流表示数为；当均闭合时，理想电流表示数为；已知电解槽内阻。求： (1)电炉的电阻和仅闭合时电炉的发热功率； (2)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率。 60．图示电路中电动机线圈的电阻，电源的电动势内阻，电容器的电容，上、下两极板均水平放置，板间距离，当滑动变阻器接入电路的阻值时，闭合开关，电路稳定后，质量、电荷量的带电液滴恰好静止在两板之间，如图所示。假设电动机始终能稳定工作且未超出额定功率，重力加速度取。 (1)求电容器的带电量； (2)求电动机输出的机械功率； (3)调节滑动变阻器连入电路的阻值可以改变电动机输出的机械功率。小明认为：为使电动机输出的机械功率达到最大值，必须使电源的输出功率也同时达到最大值。请推理论证小明的说法是否正确。 1 / 37 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $