电路、电能自测卷A-2027届高三物理一轮复习基础知识自测

**基本信息** 聚焦电路与电能核心知识，通过基础概念辨析、规律应用推导及实验探究，构建“概念-规律-应用”递进逻辑，渗透科学思维与实验技能的综合训练。 **综合设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念|7（单选1-7）|单位换算/图像分析|从电荷量单位到伏安特性曲线，强化物理观念| |规律应用|3（多选8-10）|动态电路分析/功率计算|闭合电路欧姆定律与功率规律结合，培养科学推理| |实验探究|2（实验11-12）|数据处理/误差分析|电动势测量与电阻率计算，落实科学探究| |综合计算|3（解答13-15）|实际问题建模|结合环保、充电等场景，体现科学态度与责任|

电路、电能自测卷A—2027届高三物理一轮复习基础知识自测 一、单选题（每题4分，共计28分） 1．随着人们节能意识和环保意识的增强，纯电动汽车逐渐进入大众生活，其电能由锂离子电池提供。电池容量常以“A·h”为单位，“A·h”指的是下列哪个物理量的单位（    ） A．电荷量 B．能量 C．电流 D．功率 2．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．如图所示，来自电子源的电子初速度为零，经电压为U的电场加速后，形成一束柱状的电子流。若电子流横截面积为S，电子的比荷为k，元电荷为e，电子流形成的电流大小为I，则电子流单位体积内的电子数n表达式为（　　） A． B． C． D． 4．如图所示为一种双量程电流表的电路图。定值电阻R1的阻值与表头G的内阻相等，R2的阻值为表头内阻的4倍。用表头的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，将接线柱1、2接入电路时，电流表的满偏电流为Ig。下列说法正确的是（　　） A．接线柱1、2接入电路时电流表的量程小于接线柱1、3接入电路时电流表的量程 B．若仅使R2阻值变大，无论接线柱接1、2还是1、3，电流表的量程都变大 C．将接线柱1、2接入电路时，电流表的量程为6Ig D．将接线柱1、3接入电路时，电流表的量程为6Ig 5．如图，电阻的阻值为，电流表为理想电表，两个电池组完全相同。若将、端分别接入、端，电流表示数为；若将、端分别接入、端，电流表示数为。则单个电池组的电动势和内阻分别为（     ） A．， B．， C．， D．， 6．如图所示，风光互补环保路灯的主要构件有：风力发电机，单晶硅太阳能板，额定电压容量的储能电池，功率的LED灯。已知该路灯平均每天照明；标准煤完全燃烧可发电2.8度，排放二氧化碳。则（　　） A．风力发电机的输出功率与风速的平方成正比 B．太阳能板上接收到的辐射能全部转换成电能 C．该路灯正常运行6年，可减少二氧化碳排放量约 D．储能电池充满电后，即使连续一周无风且阴雨，路灯也能正常工作 7．我国某企业正式发布了全液冷兆瓦（MW）级充电装置（图甲），其持续充电电流约为2400 A，每分钟可充电20度，装置中的充电电路发热功率约为10 kW。为保持充电装置的稳定运行，现采用水冷却技术，如图乙所示，让15℃冷水通过水泵流入充电电路的水冷系统，经过热交换后流出，水温升至25℃。已知水的比热容为，水的密度为，忽略水的重力势能变化及其它散热。则（     ） A．充电装置的输出功率约为12 MW B．充电装置的输出电压约为220 V C．水的流量约为 D．每分钟流出约24 L水 二、多选题（每题6分，共计18分） 8．为了探究变化电阻消耗的功率随其电阻值的变化规律，设计电路如图1所示，电源电动势恒定，定值电阻R0=2Ω。测得电阻箱所消耗的功率P随电阻箱读数R变化的曲线如图2所示，随着电阻箱电阻值R的增大，下列判断正确的是（　　） A．电源电动势为30V，内阻为3Ω B．电源的输出功率一直增大 C．电源输出功率最大值为75W D．电阻箱所消耗的功率P最大时，电源效率等于50% 9．在如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，是定值电阻，是滑动变阻器（），闭合开关S，不同规格的灯泡和均正常发光，现将滑动变阻器的滑动片P向上移动一定的距离，理想电流表、电压表的示数均会发生一定变化，其变化量分别用、和表示，则下列分析判断可能正确的是（     ） A．电源的内阻 B．灯泡变暗，灯泡变亮 C．电压表V示数变大，电流表示数变小 D．若P可以任意移动，电流表示数不可能变为零 10．用电动机提升重物的简化电路如图所示，其中定值电阻，电压表、电流表均为理想电表。闭合开关S，发现电动机被卡死，此时电压表的示数为5V，电流表的示数为2A。故障修复后，再次闭合开关S，稳定后电动机正常工作，此时电压表的示数为7V，电流表的示数为1A。下列说法正确的是（　　） A．电动机的内阻为 B．电源电动势，电源内阻 C．电动机正常工作时的输出功率为4W D．电动机正常工作时的效率为90% 三、实验题（11题6分，12题16分） 11．用如图甲所示的电路测量电源电动势和内阻，定值电阻阻值为，电压表可视为理想电表。操作步骤：1．只闭合时，电压表读数为1.44V；2．再闭合，电压表读数如图乙所示。 (1)电路电源电动势__________； (2)图乙中电压表读数为__________； (3)电源内阻__________（结果保留两位有效数字）。 12．某学习小组测量滑动变阻器的金属丝电阻率，所用实验器材如下： A．多用电表10 mA电流挡（内阻等于） B．直流电压表0～3 V（内阻未知） C．待测的滑动变阻器，全电阻阻值未知 D．滑动变阻器，全电阻阻值 E．干电池两节 F．游标卡尺 G．开关、导线若干 (1)测量的全电阻时，完成的部分电路连接如图1所示，还需将P连接到接线柱________（选填“”或“”）。在开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移至________（选填“最左侧”或“最右侧”） (2)测得多组电压、电流值，并绘制了图像如图2，求得为________（保留三位有效数字） (3)如图3，用刻度尺测得滑动变阻器绕线部分的长度、数出绕线部分总匝数匝；用游标卡尺测量滑动变阻器陶瓷管的直径，正确操作后，游标卡尺的示数如图4所示，则直径________cm。该滑动变阻器金属丝电阻率表达式________（用、L、n、d表示），代入数据求得电阻率最接近于________ A．    B．    C．    D． (4)仅将上述电路中的滑动变阻器位置互换，用来测量滑动变阻器的全电阻是否合理？________（选填“合理”或“不合理”），理由是________（写出一个理由即可） 四、解答题（13题6分，14题11分，15题15分） 13．实验中把测量值与真实值之差除以真实值叫做测量结果的相对误差（），某同学用如图所示电路测量未知电阻阻值时，测得电压表示数，电流表示数。若电压表内阻，电流表内阻，求本次测量中因电表内阻造成的相对误差。（结果保留两位有效数字） 14．某工厂生产的质量检测装置如图所示，该装置用于筛选合格的带电微粒产品。装置中的平行金属板（板长L=1m，间距d=0.2m构成水平检测通道，内部电路由电动势E=6V、内阻r=0.5Ω的电源，定值电阻R1=R2=3.5Ω，滑动变阻器（0~10Ω）和电流表（视为理想电表）组成。质量m=0.01kg、电荷量q=0.02C的待检带负电微粒以v0=20m/s的速度从左侧沿金属板中心线射入，能够沿直线匀速通过检测区的微粒视为合格品。取重力加速度大小g=10m/s2。 (1)求检测通道间的电压UMN； (2)求电流表的示数I； (3)调节滑动变阻器接入电路的阻值，求当滑动变阻器消耗的功率最大时微粒穿过金属板的偏转位移大小y。 15．车的总质量为，重力加速度为。 (1)单位换算，对应的电荷量为多少库仑？ (2)车配备的电池已知电压为，电池电量参数为，则该电池可储备的能量最多为多少？ (3)轮胎受地面阻力为，车受到的空气阻力，则车匀速以速度行驶时，电池输出功率只有倍用于牵引力做功（），求电池的输出功率。 (4)当速度时，传动效率；当时，传动效率；当，，时，现要进行实验：行驶400千米，要求在时间内完成；（重力加速度取） 现有如下三个方案，应该选哪个方案？ 实验方案 设置速度 方案一 90 km/h 方案二 108km/h 方案三 120km/h 《电路、电能自测卷A—2027届高三物理一轮复习基础知识自测》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B D C A D C AC BC AD 1．A 【详解】根据电流定义式，可推导电荷量公式为，电荷量等于电流与时间的乘积，A是电流单位，h是时间单位，因此A·h是电荷量的单位。 故选A。 2．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．D 【详解】电子经电压U加速，由动能定理 时间内流过横截面积S的电荷量 则电子流形成的电流 联立解得 故选D。 4．C 【详解】ACD．设表头的满偏电流为，内阻为，由题意得：，， 将接线柱1、2接入电路，则表头与串联后，再与并联，当表头满偏（电流为）时， 支路总电压 并联电压相等，的电流 总量程 将接线柱1、3接入电路，则与串联后，再与并联。 表头满偏时， 两端电压： 并联电压相等，支路电流 总量程： 故 故A D错误；C正确； B．若仅变大，接1、2时 增大，增大； 接1、3时： 增大，减小； 故B错误； 故选C。 5．A 【详解】设单个电池组的电动势为，内阻为，根据闭合电路欧姆定律分两种情况列方程求解： a、b接d、e时：只有单个电池接入电路，根据闭合电路欧姆定律： a、c接d、e时：两个电池串联，总电动势为，总内阻为，同理得： 联立解得：， 故选A。 6．D 【详解】A．设时间，风力发电机的扇叶半径为，假设风的动能全部变成发电机输出，输出功率为，即风力发电机的输出功率与风速的三次方成正比，故A错误； B．太阳能板上接收到的辐射能不能全部转换成电能，存在能量损耗，转换效率一般在15%~20%左右，故B错误； C．已知路灯的功率为 每天照明，一年按365天计算，6年的总时间 可得总耗电量为 因标准煤完全燃烧可发电2.8度，排放二氧化碳，则减少的二氧化碳排放量为，故C错误； D．已知储能电池的额定电压，容量，则电池的电能为 而路灯连续一周的耗电量为 因，所以储能电池充满电后，即使连续一周无风且阴雨，路灯也能正常工作。故D正确。 故选D。 7．C 【详解】A．每分钟可充电20度，即每分钟输出电能 输出功率为单位时间的输出电能： 故A错误； B．根据功率公式，可得输出电压： 故B错误； CD． 电路的发热功率全部被水吸收，单位时间水吸收的热量等于发热功率 根据吸热公式，单位时间内水的质量满足 代入，得 结合水的密度，体积流量 每分钟流出水的体积 故C正确，D错误。 故选C 。 8．AC 【详解】A．把与电源看成一个等效电源，则等效内阻为，则电阻箱所消耗的功率P等于等效电源的输出功率，由图2可知，当时，R消耗的功率最大为45W，则有 解得电源内阻为 根据R消耗的最大功率，解得此时电流为 则电源电动势为，故A正确； BC．当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，此时有 电路电流为 最大输出功率为 可知随着电阻箱电阻值R的增大，电源输出功率先增大后减小，最大功率为75 W，故B错误，C正确； D．电阻箱所消耗的功率P最大时，电源效率为，故D错误。 故选AC。 9．BC 【详解】A．电源内阻应为（为干路电流变化量），故内阻r不等于，A错误； BC．当滑动变阻器的滑动片P向上移动时，电阻接入电路中的电阻变大，外电路由于局部电阻增大导致整个外电路电阻增大，电压表示数U变大，与并联部分电压增多，则其他部分电压减小，则与并联部分电压也减小，故电流表示数变小，根据当可知，灯泡的功率减小，灯泡变暗 灯泡与并联，故灯泡两端的电压和流过灯泡的电流均变大，所以灯泡变亮，BC正确； D．当P向下移动到底，则，即电流表和短路，则的电流为0，D错误。 故选BC。 10．AD 【详解】A．电动机被卡死时，电路是纯电阻电路，电压表的示数为，电流表的示数为，电阻，根据欧姆定律，得 解得电动机的内阻为，故A正确； B．电动机被卡死时，根据闭合电路欧姆定律，得 电动机正常工作时，电压表的示数为，电流表的示数为，根据闭合电路欧姆定律，得 联立解得电源电动势，电源内阻，故B错误； C．电动机正常工作时的电压为 电动机消耗的电功率为 由焦耳定律可知，电动机发热的功率为 根据能量守恒定律，电动机的输出功率为，故C错误； D．电动机正常工作时的效率为，故D正确。 故选AD。 11．(1)1.44 (2)1.20 (3) 【详解】（1）只闭合S1，理想电压表所在支路相当于断路，电压表示数为电源电动势，则电源电动势 （2）由题图乙可知，电压表的分度值为0.1V，电压表读数为1.20V。 （3）S1、S2均闭合时，由闭合电路欧姆定律得 代入数据解得 12．(1) b 最左侧 (2)203/202/204 (3) 6.02 B (4) 不合理 阻值太小，分压电阻太大，电路中电流变化范围极小，多用电表10mA电流挡的读数误差很大。 【详解】（1）[1]本实验用多用电表的10mA电流挡（已知内阻）作为电流表使用，为了让电压表同时测量待测和电流表的总电压，消除电流表分压的系统误差，需要将P接，让电压表并联在与电流表的串联整体两端。 [2]开关闭合前将滑片移到最左侧，保护电路元件。 （2）图线的斜率 从图中取最大刻度点时，可得总阻值为 减去已知的电流表内阻，得到 （3）[1]主尺读数为60mm，游标尺第1条刻度线和主尺对齐，游标读数为，总读数为 [2]金属丝总长度为（每匝金属丝的周长为，共匝），金属丝横截面积，绕线部分总长度，代入电阻定律化简后可得该表达式 [3]代入数值估算可得 故选B。 （4）[1][2]不合理 阻值太小，分压电阻太大，电路中电流变化范围极小，多用电表10mA电流挡的读数误差很大。 13． 【详解】根据欧姆定律得 真实值为 本次测量中因电表内阻造成的相对误差为 14．(1)1V (2)1.25A (3)0.025m 【详解】（1）微粒沿金属板中心线做直线运动，微粒受重力和电场力，根据平衡条件可得， 解得 （2）由闭合电路欧姆定律有 解得 （3）设滑动变阻器的阻值为R'时，其功率最大，有 由数学知识可知，当时，滑动变阻器的功率最大，此时金属板间的电压 微粒此时做类平抛运动，在水平方向上，有 在竖直方向上，有 由牛顿第二定律有 联立解得 15．(1)3600C (2) (3) (4)方案二 【详解】（1）由于1h=3600s，所以 （2）因为 所以根据题意有 （3）根据题意可知汽车匀速行驶时，牵引力等于总阻力，即 汽车牵引力的功率为 又因为电池的输出功率 （4）根据题意行驶400千米，要求在时间内完成，则全程最低平均速度 由于方案一中90km/h<100km/h，故不满足时间要求； 方案二中v=108km/h=30m/s，则由题可知，此时有 电池输出功率 整个过程行驶的时间 所以消耗的能量为 方案三中，则由题可知，此时有 电池输出功率 整个过程行驶的时间 所以消耗的能量为 根据前面的计算可知电池的最大储能为，故方案三也不可行；所以应该选择方案二。 - 2 - 学科网（北京）股份有限公司 $