电路、电能自测卷B-2027届高三物理一轮复习基础知识自测

**基本信息** 聚焦电路与电能模块，以基础概念辨析为起点，通过规律应用、实验探究到综合计算的层级设计，系统整合电阻定律、闭合电路欧姆定律等核心知识，渗透物理观念与科学思维。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|单选1-3题|比值定义法、电阻定律等基础概念|从物理量定义到微观结构的概念生成| |规律应用|单选4-7及多选题|电路动态分析、功率计算|闭合电路欧姆定律的推导与多场景应用| |实验探究|实验题11-13|电阻测量、多用电表原理、电容器充放电|科学探究方法与仪器原理的结合| |综合计算|解答题14|电路与电场力平衡综合|电路规律与能量观念的跨模块整合|

电路、电能自测卷B—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．下列各表达式中，不属于比值法定义物理量的是（    ） A．加速度 B．场强 C．电容 D．电流 2．研究影响风力发电机发电功率P的模型如图所示。风对叶片做功，将部分风能转化为电能。设叶片的旋转半径为r、风速恒为v、空气质量分布均匀且密度恒定，则（    ） A．P ∝ rv 3 B．P ∝ r2v 2 C．P ∝ r2v 3 D．P ∝ rv 4 3．2025年12月，中国科学家制备的单层金属铋薄膜入选《物理世界》年度“十大科学突破”，其厚度仅为头发丝直径的二十万分之一。如图所示，一张长为L宽为b的单层铋薄膜，其厚度为d（约6.3），室温电导率为（其中），沿长度方向通入电流，则其电阻R的表达式可能为（　　） A． B． C． D． 4．锂电池体积小、容量大、电压稳定，在手机中广泛应用。它主要依靠锂离子在正极（含锂化合物）和负极（碳材料）之间移动来工作，其原理如图所示。若某款手机锂电池的电动势3.7V，电池容量4000mA·h，正常通话电流400mA，则（　　） A．正常通话时，电池输出的功率为1.48W B．电池充满电后，手机能正常通话2.7h C．图示状态是电池放电状态 D．负极积累的锂离子越多，电池存储的电能越少 5．如图所示的电路，4个电阻乙、丙、戊、己的阻值均为，两个电阻丁、庚的阻值均为，还有一个电阻甲的阻值为，将、与电源相连，已知甲的电流为1A，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙、丙串联的总电阻为3Ω B．电路的总电阻为2Ω C．电阻丁两端的电压为2V D．除电阻庚之外，其他6个电阻的热功率之和为8W 6．图甲所示的电路中，所用电源内电阻r=0.5Ω，定值电阻R2=4Ω。实验时调节电阻R1，的阻值，得到多组电压和电流的数据，用这些数据在坐标纸上描点，并做出U-I图如图乙所示。将R1连入电路的阻值调至最大时，对应图乙中的A点。下列说法正确的是（　　） A．A点对应外电路的总电阻为20Ω B．电源电动势E=3V C．B点对应外电路的总功率为0.3W D．R1=5Ω时，R1消耗的功率最大 7．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． 二、多选题（每题6分，共计18分） 8．某同学设计了一个测定列车加速度的仪器。如图所示，AB是一段材料、粗细均匀的四分之一圆弧形的电阻，其圆心为O点（在B点正上方）、半径为r。O点下方用一电阻不计的金属线悬挂金属球C，球的下部与AB接触良好且无摩擦。A、B之间接有内阻不计、电动势为9V的电池和理想电流表A，O、B间接有理想电压表V。整个装置在一竖直平面内，使用时装置放在水平运动的列车上，且装置所在平面与列车前进的方向平行。下列说法中正确的有（　　） A．图中列车一定是向右加速 B．当列车的加速度增大时，电流表示数不变，电压表示数增大 C．若电压表的示数稳定为3V，此时列车的加速度大小为 D．将电压表示数改写为对应的加速度值后，加速度数值在表盘上的分布是不均匀的 9．如图所示，电路中定值电阻R的阻值大于电源内阻的阻值，开关S闭合，平行板电容器中带电质点P原处于静止状态，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A1示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（　　） A．质点将向下运动，理想电流表A2中有从b流向a的瞬间电流 B． C．电源的输出功率增大 D．理想电压表V1、V2、V3的示数均增大 10．在如图所示的电路中，定值电阻、、、，电容器的电容，电源的电动势，内阻不计。闭合开关、，电路稳定后，则（　　） A．a、b两点的电势差 B．电容器所带电荷量为 C．断开开关，稳定后流过电阻的电流与断开前相比将不发生变化 D．断开开关，稳定后电容器上极板所带电荷量与断开前相比的变化量为 三、实验题（11题12分，12题11分，13题15分） 11．要测量一个未知电阻的阻值，某同学设计了如图甲所示电路。Rx是待测电阻，R0是阻值已知的定值电阻。 (1)闭合开关S前，将图甲中滑动变阻器的滑片移到最________（填“左”或“右”）端，闭合开关后，调节滑动变阻器，使电压表V1、V2的指针偏转均较大，若电压表V2的示数如图乙所示，则此时被测电阻Rx两端的电压值U2=________V； (2)根据记录的电压表V1、V2的示数U1、U2及定值电阻的阻值R0，求得被测电阻Rx=________，由于电压表V2的分流，使测得的电阻比实际值________（填“大”或“小”）； (3)为了减小实验误差，该同学对实验进行了改进，甲图中，调节滑动变阻器，记录电压表V1、V2的示数U1、U2，再将电压表V2改接到b、c两端，调节滑动变阻器，使电压表V1的示数仍为U1，记录电压表V2的示数为U2′，则被测电阻Rx=________，电压表V2的内阻对实验的结果________（填“有”或“无”）影响。 12．如图甲为某同学利用所学电学知识设计的多用电表的原理示意图，图中E是一节干电池，电动势为1.5V；、为电阻箱，为滑动变阻器；表头G的满偏电流为，内阻为；虚线框中S为一个单刀多掷开关，接线柱B可以分别与触点1、2、3接通，从而实现测量不同物理量的功能。A端与B端分别与两表笔相连。该同学还重新刻画了刻度盘如图乙所示。 测量物理量 量程（或倍率） 直流电流（接1） 130.0 任意    A    任意 直流电压（接3） 130.0 B 390.0 9805.0 电阻（接2） 130.0 欧姆调零电阻 C (1)当开关S接不同位置且、取不同值时，多用电表可以有多个不同挡位，部分数据如表格丙所示。结合表格中已有数据大小及其精度完成A、B、C三空格。A：_____、B：_____、C：_____（填“”或“”）。 (2)若开关S接“3”，且取，用该多用电表测某一直流电压值，指针在表盘的位置如图乙所示，则测量电压_____V（结果保留两位小数）。 (3)若该学生把干电池换成了电动势的学生直流电源，开关S接“2”，取，经过欧姆调零后测量某一未知电阻阻值，读数为，则该电阻阻值为_____（结果保留两位有效数字）。 13．某实验小组探究电容器充放电特性并测量新能源电池的电动势，图1为设计的电路原理图。实验器材有：电池（电动势，内阻不计），定值电阻、（阻值均未知），电容器，电流传感器（内阻可忽略），电压传感器（内阻很大），数据采集分析系统，开关S，导线若干等。完成下列问题： (1)根据图1所示原理图，完成图2中实物图的连线。 (2)使电流传感器和电压传感器正常工作，闭合S，给电容器充电，直至电压传感器示数稳定。然后断开S，电容器放电。图中A、B、C、D为电流传感器和电压传感器采集的电流-时间（）和电压-时间（）图像，属于充电过程的是__________（填写图像对应的标号）。 A． B． C． D． (3)经数据采集分析系统合成，得到电容器在充放电过程中的图像，如图3所示。设放电过程PQ段的斜率为，由图作直线可得__________（保留3位有效数字），其对应于__________的阻值（填“”或“”）。 (4)对充电过程MN段，设流经、的电流分别为和，则。电容器两端电压可表示为，其中斜率__________（用、表示），截距__________（用、、 表示）。由图3作直线求出和，得________V（保留3位有效数字）。 四、解答题（16分） 14．如图所示的电路中，电源电动势为6V，内阻，，电容器极板间距离为d=5cm，N极板接地，在两极板M、N的中点P有一带电量为的带电液滴，其质量，恰好处于静止状态，已知g=10N/kg，求： (1)两板间的电场强度大小; (2)小液滴在中点处的电势能; (3)电阻的阻值。 《电路、电能自测卷B—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 D C A C B D C BCD BC CD 1．D 【详解】A．加速度a等于速度变化量与所用时间的比值，加速度与速度变化量无关，所以加速度公式a= 属于比值定义法，故A错误； B．电场强度是电荷所受的电场力与电荷量的比值，与所受的电场力和电量无关，所以场强属于比值定义法，故B错误； C．电容在数值上等于电容器所带的电荷量与两板间电压的比值，由电容器的本身结构决定的与两板间电压和所带的电荷量无关，所以电容属于比值定义法，故C错误； D．电流 与导体两端的电压成正比，跟导体两端的电阻成反比，不属于比值定义法，故D正确。 故选D。 2．C 【详解】设空气密度为，风力发电机的效率为，则时间内，流过叶片转动范围内的空气具有的动能为 所以，风力发电机的发电功率为 即有 故选C。 3．A 【详解】从电导率单位表达可知，电导率为电阻率的倒数，再根据电阻定律 可得电阻。 故选A。 4．C 【详解】A．正常通话时，电池的总功率为 由于存在一定的内阻，所以电池输出的功率小于1.48W，故A错误； B．电池充满电后，手机能正常通话时间为 故B错误； C．图示状态锂离子从电池负极到正极，即为电池内部的电流方向，故处于放电状态，故C正确； D．负极积累的锂离子越多，电池中充入的电荷量也就越多，存储的电能越多，故D错误。 故选C。 5．B 【详解】A．甲、乙、丙串联的总电阻为，故A错误； B．与丁（）并联的总电阻为 与戊、己串联的总电阻为 与庚（）并联的总电阻 则电路的总电阻为 故B正确； C．甲的电流为1A，由欧姆定律可得的电压为 两端的电压即丁两端的电压为，故C错误； D．由欧姆定律可得丁的电流为1A，则戊、己的电流均为2A，除电阻庚之外，根据可得其他6个电阻的热功率之和为 故D错误。 故选B。 6．D 【详解】A．由闭合电路欧姆定律 可得 电路中电压表示数R1两端电压，RA是电流表内阻，带入数据可得 电源工作状态是A点时，由 外电路总电阻为R1+R2+rA=24.5Ω，故A错误； B．由 将A点数据，带入可得 E=2.5V 故B错误； C．B点时，此时外电路总功率 故C错误； D．由 知当电路外电阻等于电源内阻 ，输出功率有最大值；将R2、电流表都等效串联到电源内部，则R1成了等效后的外电阻，当R1==5Ω时，R1消耗的功率最大，故D正确。 故选D。 7．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。 8．BCD 【详解】A．设小球的质量为m，图中以小球为对象，根据牛顿第二定律可得 解得加速度为 方向水平向右；可知图中列车可能向右加速运动，也可能向左减速运动，故A错误； B．当列车的加速度增大时，图中θ变大，由于AB整段都接入电路中，所以回路总电阻保持不变，则电流表示数不变；由于电压表测量的是BC段的电压，θ变大，BC段长度变大，则BC段的电阻变大，由欧姆定律可知，电压表示数增大，故B正确； C．当电压表为3V时，可知BC段的电阻是总电阻的三分之一，此时θ=30°，则此时列车的加速度大小为，故C正确； D．根据可知，a与θ不成正比关系，因为电流不变，电压表示数的大小与电阻成正比，BC段电阻与θ成正比，所以a与电压表示数的关系不成正比，则加速度数值在表盘上的分布是不均匀的，故D正确。 故选BCD。 9．BC 【详解】A．滑动变阻器滑片向下滑动，滑动变阻器接入电阻减小，电路总电阻减小，干路电流增大，电源内阻与定值电阻R共同承担电压增大，则滑动变阻器两端电压减小，即平行板电容器两端电压减小，根据 可知，电容器极板所带电荷量减小，上极板与电源正极连接，上极板带正电，由于电荷量减小，则上极板得电子，电子从b向a运动，则理想电流表A2中有从a流向b的瞬间电流， A错误； B．根据电路关系可知，定值电阻与滑动变阻器串联，根据部分电路欧姆定律有 根据闭合电路欧姆定律有， 则有，， 可知 故B正确； C．电源的输出功率 根据题意可知 根据数学对勾函数规律可知，当滑动变阻器滑片向下滑动，滑动变阻器接入电阻减小，电路总电阻减小，电源的输出功率增大，故C正确； D．结合上述可知，干路电流增大，定值电阻R上电压增大，即V1示数增大，根据闭合电路欧姆定律，路端电压减小，即V2、V3示数均减小，故D错误。 故选BC。 10．CD 【详解】A．设电源负极的电势为零，则a点的电势为 b点的电势为 a、b两点的电势差 故A错误； B．电容器所带电荷量为 故B错误； C．断开开关，稳定后流过电阻的电流与断开前相比将不发生变化，故C正确； D．断开开关，稳定后a点的电势为 b点的电势为 a、b两点的电势差为 此时电容器上极板带正电，上极板所带电荷量与断开前相比的变化量为 故D正确。 故选CD。 11．(1) 右 1.30 (2) 小 (3) 无 【详解】（1）[1]闭合开关S前，将图甲中滑动变阻器的滑片移到最右端，使得待测电阻两端的电压为零； [2]由于电压表量程为3V，则电压表每一小格为0.1V，所以被测电阻Rx两端的电压为 （2）[1]根据欧姆定律可得 [2]由于电压表V2的分流，所以测得流过Rx的电流偏大，则测得的电阻比实际值小； （3）[1]根据欧姆定律可得 [2]由以上分析可知，待测电阻两端的电压和流过待测电阻的电流均与电压表V2的内阻无关，所以电压表V2的内阻对实验的结果无影响。 12．(1) 10.0 2402.5 (2)1.76/1.77/1.78 (3)1.6 【详解】（1）[1]表头参数， A（0~10mA电流挡，并联分流电阻）：0~1mA挡，，表头与并联，并联总电流，表头满偏， 代入验证，等式成立。 量程扩大到，并联分流电阻， [2]B（0~2.5V电压挡）：，表头并联后等效电流表，满偏电流，等效内阻： 电压表是该电流表串联，，满偏电流， [3]C（欧姆挡倍率）欧姆挡：等效满偏电流，电源 中值电阻： 表盘中心刻度15，，可知填“”。 （2）S接3，，量程0~2.5V读数。等效电流表满偏，对应电压2.5V。 表盘指针指在偏附近（70%~71%满偏）， 指针约70.4%满偏：（范围都对）。 （3）电源换，开关接2，，表盘读数， 调零后，新内阻 原来表盘按标定，表盘读数，对应电路电流： 同一指针位置电流不变，现在电源，则 即 得 求得 13．(1) (2)AD (3) 10.0 (4) 3.55 【详解】（1）根据电路图可知实物连接图如图所示 （2）AB．充电电流初始最大，逐渐衰减到0（方向为正），故A正确，B错误； CD．电容器电压从0逐渐升高，最终稳定在最终稳定在两端的分压值，故C错误，D正确。 故选AD。 （3）[1][2]根据题图可得斜率的绝对值 放电时，电容器仅通过放电，即其对应于的阻值。 （4）[1][2]充电时，有 又， 联立可得 与对比可知， [3]根据题图可得， 解得 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）带电液滴处于静止状态，由平衡条件 解得电场强度 （2）中点P与N极板电势差 又N极板接地， 得 小液滴在中点处的电势能 （3）两极板M、N间的电势差 电阻两端的电压 由闭合电路欧姆定律，干路电流 又电阻两端的电压 解得 - 2 - 学科网（北京）股份有限公司 $