专题29 电路及其应用 焦耳定律、闭合电路欧姆定律（专项训练）（浙江专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦电路核心规律，以6大题型系统覆盖电流微观表达、电阻定律等知识点，通过基础-重难-真题三级演练构建从概念到应用的逻辑链条，强化科学思维与物理观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |题型01|5题|结合电场、加速器等情境考查电流微观表达式|从电流定义到微观机制，建立宏观与微观联系| |题型02|5题|涉及电阻定律计算、伏安特性曲线分析|电阻决定因素→伏安特性→非线性元件特性| |题型03|5题|串并联电路分析、电表改装及创新应用|电路结构→电表原理→实际测量情境| |题型04|5题|电功、电功率计算及焦耳定律应用|能量转化→功率公式→实际问题（充电、抽水）| |题型05|5题|电源输出功率、效率分析及动态电路|闭合电路欧姆定律→功率效率关系→电路动态变化| |题型06|5题|含容电路分析及电容器相关计算|电路稳定状态→电容电荷量→场力平衡综合|

专题29 电路及其应用 焦耳定律、闭合电路欧姆定律（专项训练） 目录 模拟·基础演练 1 ⏳题型01 电路定义 电流的微观表达 1 ⏳题型02 电阻定律 导体伏安特性曲线 3 ⏳题型03 串并联电路特点 电表改装 5 ⏳题型04 电功 电功率 焦耳定律 7 ⏳题型05 电源输出功率 效率等问题 9 ⏳题型06 含容电路的分析 11 重难·创新演练 13 真题·实战演练 15 模拟·基础演练 考查重点：电路定义 电流的微观表达 电阻定律 导体伏安特性曲线 串并联电路特点 电表改装电功 电功率 焦耳定律 电源输出功率 效率等问题 含容电路的分析 ⏳题型01 电路定义 电流的微观表达 1. （2026·浙江·二模）如图所示，在电场强度大小为E、方向竖直向上的电场中，固定一内部真空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道，其中心轴线与电场垂直。管道长度为l，横截面半径远小于管道长度。带电粒子束持续以某一速度v沿中心轴线进入管道，粒子在电场力作用下经过一段曲线运动后打到管壁上，与管壁发生弹性碰撞，多次碰撞后从中心轴线另一端射出，单位时间进入管道的粒子数为n，单个粒子电荷量为+q，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A．粒子在电场中做圆周运动 B．运动过程中粒子的动能始终不变 C．管道内的等效电流为nq D．粒子束对管道的平均作用力大小为nEq 2. （2026·浙江绍兴·一模）如图是范德格拉夫静电加速器的示意图，在直流高压电源与电刷A作用下，正电荷被喷射到传送带上，电动机带动传送带将正电荷运送到电刷B附近，通过尖端放电，金属球壳的外表面带上正电荷，从而在金属球壳与大地之间形成高电压。加速管安装在绝缘支柱里面，管内抽成真空，管顶有质子源，底部是靶，质子在强电场的作用下，由静止经加速后可获得很大的能量。如果金属球壳的电势可达，由于漏电，要保持这个电势，传送带每秒向金属球壳运送的电荷量为，已知传送带宽50cm，移动速率为32m/s。下列说法正确的是（　　） A．球壳外无电场存在 B．质子获得的能量为 C．传送带输出的最小功率为2880W D．传送带单位面积的电荷量为 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，在充满某稀薄气体的容器内，某同学在金属针尖和屏幕之间施加恒定高压，使针尖表面附近气体电离为一价离子，这些离子在电场加速下轰击屏幕，均被屏幕吸收。若该针尖顶部可视为半径为的半球，球心到屏幕表面中心的垂直距离为（。则以下说法正确的是（　　） A．离子离开针尖表面后做匀加速直线运动 B．针尖表面附近电场强度与的平方成反比 C．若微安表示数为，则单位时间电离的离子数量为 为电子的电荷量） D．针尖表面间距为的两个离子，撞击到屏幕上的间距至少为 5. 物理学中有很多物理量，这些物理量的单位之间存在关系。下列关于单位制的说法正确的是（　　） A．长度、质量、时间都是基本量，因此都属于基本单位 B．电容的单位也可以表示为 C．库仑定律中静电力常量的单位，如果用国际单位制中的基本单位表示，可以写作 D．已知球状液滴小振动频率，式中为液滴密度，为液滴半径，则比例系数的单位为 ⏳题型02 电阻定律 导体伏安特性曲线 6. （多选）某量子计算机采用超导量子比特作为核心元件，其电流传输通道为纳米级铜导线。已知常温下铜的电阻率为，导线的横截面积为，长度为，每立方米的自由电子数为个，电子的电荷量为。若在导线的两端施加的电压，则（    ） A．导线的电阻为 B．导线的电阻为 C．导线中自由电子定向移动的速率约为 D．导线中自由电子定向移动的速率约为 7. 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． 8. 给定一段粗细均匀的导体AB，横截面积为S、长为L。单位体积内有n个自由电子，每个电子的电荷量为e、在导体AB两端加某一电压时，自由电子定向移动的平均速率为v。经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞。自由电子与金属离子碰撞的平均结果表现为导体给自由电子以连续的阻力，使自由电子的定向移动近似为匀速运动。设阻力的大小与自由电子定向移动速率成正比，即f=kv，k是阻力系数。则导体的电阻率可表示为（　　） A． B． C． D． 9. A、B导体的伏安特性曲线如图实线所示，下列判断正确的是（    ） A．A导体的电阻随着电流的增大而减小 B．B导体的电阻是 C．当电流为0.3A时，A导体的电阻是 D．当电流为0.3A时，A导体的电阻等于图像在该点切线的斜率 10. （多选）在图甲电路中，电表均为理想电表，a、b两端分别接上元件A、B时移动滑片P以改变滑动变阻器R（量程（）的阻值，测得元件A和B的伏安特性曲线分别如图乙中图线A、B所示，倾斜虚线为曲线B的切线；a、b两端接上导线时，测得电源的伏安特性曲线如图乙中图线C所示。若改变滑动变阻器R的阻值，电压表、和电流表A的示数变化分别表示为和，则下列说法正确的是（　　） A．当电压表的示数为9V时，元件B的电阻为30Ω B．当a、b两端接上元件B时，滑动变阻器R的滑片P从左向右滑动时，变小 C．当a、b两端接上元件A时， D．当a、b两端接上元件A时，滑动变阻器R消耗的最大功率为0.9W ⏳题型03 串并联电路特点 电表改装 11. （多选）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 12. （多选）灵敏电流计（表头）的特点是灵敏度高。当表头通过相同的电流时，指针偏转角度越大，我们就说这个表头的灵敏度越高，因此把叫做电流灵敏度，同理把叫做电压灵敏度。现有一个内阻为的表头，仅增加了内部线圈的匝数，使内阻变为原来的倍，电流灵敏度变为原来的倍，则该表头（　　） A．满偏电流变为原来的倍 B．满偏电流变为原来的倍 C．电压灵敏度变为原来的倍 D．电压灵敏度变为原来的倍 13. （多选）如图所示为某科技创新小组设计的温度控制电路模型，其中定值电阻的阻值为，a、b为电路输入端。已知环境温度从升高到过程中，热敏电阻的阻值从线性减小到。下列说法正确的是（　　） A．环境温度升高的过程中，a、b两端的总电阻将减小 B．环境温度升高的过程中，a、b两端的总电阻将变大 C．温度从升高到时，a、b两端的总电阻变化量为 D．温度从升高到时，a、b两端的总电阻变化量为 14. 如图所示，由5个LED灯珠组成的电灯不亮了，经检测电源供电正常。一同学试着用一小段导线依次将每个灯珠短路，发现将灯珠c短路时，其余4个灯珠能正常发光；他同时将灯珠c和d短路时，其余3个灯珠也能正常发光。则（     ） A．5个灯珠是并联的，电源的输出电压恒定 B．5个灯珠是并联的，电源的输出电流恒定 C．5个灯珠是串联的，电源的输出电压恒定 D．5个灯珠是串联的，电源的输出电流恒定 15. （2026·浙江·二模）巨磁阻是一种量子力学效应，在铁磁材料和非铁磁材料薄层交替叠合而成的多层膜材料中，自旋方向相反的两种电子同时定向移动形成电流。在外磁场作用下，铁磁材料可以呈现同向和反向两种磁化方向，如图甲所示。当一束自旋产生的磁场方向与铁磁材料磁化方向相同的电子通过时，在铁磁材料和非铁磁材料的交界处电阻很小；同理，自旋产生磁场方向与铁磁材料磁化方向相反的电子通过时，电阻很大。如图乙为巨磁阻传感器的工作电路，为信号源，输入电压为，为输出端。已知无磁场时，、、、的阻值均为。外加磁场后，使和的磁化方向与和相反，和的阻值均减小，和的阻值均增大。综合以上信息，下列说法错误的是（　　） A．自旋方向相反的两种电子分别通过多层膜材料导电时，可等效为两条并联支路 B．无磁场时输出端的输出电压大小为零 C．有磁场时，输出端点的电势高于点 D．有磁场时，输出端的输出电压大小与的平方成正比 ⏳题型04 电功 电功率 焦耳定律 16. 如图所示，电源是一个输出电流恒为的恒流源，电路中的电表都是理想电表，当滑动触头P由最左端向右边滑动的过程中，电压表的改变量为，电压表的改变量为，电压表的改变量为（     ） A．定值电阻的发热功率越来越小 B．的发热功率越来越小 C．电压表的读数与电阻连入电路的阻值成正比 D．， 17. （2026·浙江绍兴·二模）某国产新能源车的电池组可简化为个电池包串联组成，每个电池包的工作电压平均值为，电池组容量为。当该车用输出电压为的直流充电桩充电时，充电效率为，充满电用时为，该车型百公里平均能耗为，则（    ） A．电池组的工作电压为 B．平均充电电流为 C．续航里程最大为 D．每个电池包充满电后储存的电能为 18. （2025·浙江绍兴·三模）南水北调工程利用电动机带动水泵实现梯级抽水，某水泵工作示意图简化如下。水泵叶轮直径D=4m，流量Q=30m3/s，出水口比进水口高h=3m。电动机额定功率P=2400kW。不计电动机的摩擦损耗和水在管道中运动的机械能损失，进水口水速为0，出水口水速为v=5m/s，水密度ρ=1000kg/m3，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率，水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）η=75%，g=10m/s2，π≈3，则（　　） A．水流经水泵叶轮时速度为0.625m/s B．每秒水泵对水做功为9.93×105J C．水泵输入功率为1.3×106W D．电动机线圈的热功率为7×105W 19. 如图甲所示，R0是定值电阻，R是滑动变阻器，两者与一理想电流表串联后接在恒压直流电源上，当滑动变阻器的触头从a端滑向b端的过程中，得到定值电阻的功率随电流变化的图线如图乙所示，其中电流为0.15A时对应的触头在a端，电流为Ic时对应的触头在c点，且ab=4bc，下列说法正确的是（　　） A．电流Ic的大小为0.6A B．定值电阻R0=25Ω C．滑动变阻器的全阻值为R=280Ω D．当滑动变阻器消耗的功率为6.3W时，对应的电流一定为2.1A 20. 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 ⏳题型05 电源输出功率 效率等问题 21. 在如图所示的电路中，为电源电动势，为电源内阻，和均为定值电阻，为滑动变阻器。当的滑动触点在端时合上开关，电表和的示数分别为和。现将的滑动触头向端移动，则（     ） A．减小、增大、增大 B．增大、减小、减小 C．和发热功率都增大 D．电源总功率和内阻功率都增大 22. 某种具有自修复性、高导电性等优点的弹性导体材料，其阻值会随着机械形变而发生变化。如图所示，电压表和电流表是理想电表，a、b两点之间连接一弹性导体。在中间悬挂重物后，下列说法正确的是（　　） A．弹性导体的电阻变小 B．定值电阻R的功率变大 C．电压表的示数变小 D．弹性导体消耗的功率可能变小 23. （多选）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，为定值电阻，R为滑动变阻器，A、B两块金属板竖直放置，在金属板A的内侧系一根绝缘细线，细线下端系一带电小球（可视为质点），开关闭合后，灯泡L能正常发光，细线与竖直方向夹角为。当滑动变阻器滑片向右滑动时，下列说法错误的是（　　） A．灯泡L将变暗 B．电源的输出功率将增大 C．R0两端的电压将减小 D．细线与竖直方向的夹角将减小 24. （多选）在如图所示电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，滑动变阻器的取值范围为，所有电表均为理想电表。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片从端滑到b端的过程中，电压表，电压表、电流表A示数的变化量分别为。下列说法正确的是（   ） A．读数变小，读数变大 B． C．的功率先增大后减小，最大值为 D．电源的输出功率先增大后减小，最大值为 25. （多选）如图甲所示，电源的电动势E=3V，内阻为r，闭合开关，滑动变阻器的滑片C从A端滑至B端的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示：图I描述电源的输出功率随路端电压的变化规律，图II描述路端电压随电流的变化规律，图III描述电源的效率随外电阻的变化规律，电表、导线对电路的影响不计，则下列说法正确的是（    ） A．利用II图可知电源的内阻r为2Ω B．结合II图、III图可知滑动变阻器最大阻值为6Ω C．I图上b点的坐标为（1.5V，0.75W） D．II图上a点的坐标为（0.2A，2.4V） ⏳题型06 含容电路的分析 26. （多选）如图所示的电路中，电源电压E=9V，内阻r恒定，和是电阻箱，是定值电阻，电容器的电容为C=10μF，电表为理想电表。调节两电阻箱的阻值，调节过程中两电阻箱的阻值之和不变，始终为20Ω，电容器极板上带电荷量的最大值为，此时流过电流表的电流为0.6A。下列说法正确的是（　　） A．电源内阻2Ω B．定值电阻 C．电压表的示数可能为8.5V D．电源的输出功率最大为4.8W 27. 如图所示的电路，C为一倾斜放置的平行板电容器，板间距为d，倾角为。D是理想二极管，定值电阻阻值为R，滑动变阻器总电阻也为R，滑片P置于中间，闭合开关K，将质量为m的带电小球用绝缘轻细线拴住放入电容器内，小球静止时，细线跟竖直方向成53°角。已知电源的电动势为E，内阻不计，重力加速度为g。，。则（     ） A．小球带负电，电荷量大小为 B．将电容器的两极板间距缓慢增大一小段距离，小球再次平衡后，细线的张力不变 C．当滑片P缓慢向下移动一小段距离，小球再次平衡后，细线的张力减小 D．当滑片P缓慢向上移动一小段距离，小球再次平衡后，细线的张力减小 28. 如图所示，电源电动势为E，内阻不计，定值电阻的阻值分别为、，电容器的电容为C。闭合开关S，电路稳定后（　　） A．通过电阻的电流为零 B．电容器所带电荷量为 C．断开S的瞬间，通过电阻的电流为 D．断开S后，通过电阻的电荷量为 29. （多选）如图所示，电源电动势为，内阻为，三个电阻阻值均为，电容器的电容为，开关断开，现在闭合开关，用绝缘细线悬挂的带电小球向右偏离竖直方向，并处于稳定状态，已知电容器间距足够大，下列说法正确的是（    ） A．小球带正电 B．闭合开关，带电小球向左偏离竖直方向 C．仅闭合开关时，向右移动滑动变阻器的滑片，小球偏离竖直方向的夹角增大 D．闭合开关，稳定后电流表示数变小 30. 如图所示，两平行金属板A、B水平放置，两板间距。电源电动势，内阻不计，定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为。闭合开关S1、S2，调节滑片，待电路稳定后，将一带电的小球以初速度从两板中心轴线水平射入板间，小球恰能匀速通过两板。已知小球的电荷量，质量为，不考虑空气阻力，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A．小球匀速通过极板时，A、B间的场强为5V/m B．小球匀速通过极板时，滑片P处于中间位置 C．开关S1、S2保持闭合，将滑片P下移，小球可能撞击A板 D．断开开关S2，滑片位置不变，将B板下移少许，小球仍能匀速穿过极板 重难·创新演练 31. （多选）电压表，电流表都是由小量程电流表改装而成的，如图甲、乙所示分别是电压表，电流表的改装图，以下说法正确的是（   ） A．若改装后的电流表示数比标准表稍小一些，可以给并联电阻再并一个较大的电阻 B．若改装后的电压表示数比标准表稍小一些，可以给串联电阻再串联一个较大的电阻 C．小量程电流表内阻为，给它并联一个电阻R，改装后的电流表量程是原来的倍 D．为实现对改装电表的逐格校准，需要采用分压式电路 32. （多选）如图所示，R1和R2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，但R1的尺寸比R2的尺寸大。在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A．R1中的电流小于R2中的电流 B．R1中的电流等于R2中的电流 C．R1中自由电荷定向移动的速率大于R2中自由电荷定向移动的速率 D．R1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率 33. （多选）如图，一根长为l、横截面积为S的闭合软导线置于光滑水平面上，其材料的电阻率为ρ，导线内单位体积的自由电子数为n，电子的电荷量为e，空间存在垂直纸面向里的磁场．某时刻起磁场开始减弱，磁感应强度随时间的变化规律是B=B0-kt，当软导线形状稳定时，磁场方向仍然垂直纸面向里，此时 A．软导线围成一个正方形 B．导线中的电流为 C．导线中自由电子定向移动的速率为 D．导线中电场强度大小为 34. （多选）在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为，为定值电阻，阻值也为，、为滑动变阻器，阻值范围均为。初始时滑动变阻器接入电路的阻值均为，电流表和电压表均为理想电表，平行板电容器为理想电容器，下列说法正确的是（　　） A．保持阻值不变，滑动变阻器的滑片上滑，电容器的电荷量增加 B．保持阻值不变，滑动变阻器的滑片上滑，电源的效率升高 C．滑动变阻器、的滑片均上滑，电源的输出功率减小 D．滑动变阻器、的滑片均下滑，电流表和电压表的示数均增大 35. （多选）云南红河永宁电场利用风能发电，既保护环境，又可创造很高的经济价值。如图所示，风力发电机的叶片半径为R。某段时间内该区域的风速大小为v，风恰好与叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，风力发电机的发电效率为，下列说法正确的是（　　） A．单位时间内通过叶片转动圆面的空气质量为 B．此风力发电机发电的功率为 C．若仅风速减小为原来的，发电的功率将减小为原来的 D．若仅叶片半径增大为原来的2倍，发电的功率将增大为原来的4倍 真题·实战演练 36. （2026·广西·高考真题）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 37. （2025·浙江·高考真题）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 38. （2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）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．， 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题29 电路及其应用 焦耳定律、闭合电路欧姆定律（专项训练） 目录 模拟·基础演练 1 ⏳题型01 电路定义 电流的微观表达 1 ⏳题型02 电阻定律 导体伏安特性曲线 5 ⏳题型03 串并联电路特点 电表改装 9 ⏳题型04 电功 电功率 焦耳定律 12 ⏳题型05 电源输出功率 效率等问题 16 ⏳题型06 含容电路的分析 21 重难·创新演练 25 真题·实战演练 29 模拟·基础演练 考查重点：电路定义 电流的微观表达 电阻定律 导体伏安特性曲线 串并联电路特点 电表改装电功 电功率 焦耳定律 电源输出功率 效率等问题 含容电路的分析 ⏳题型01 电路定义 电流的微观表达 1. （2026·浙江·二模）如图所示，在电场强度大小为E、方向竖直向上的电场中，固定一内部真空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道，其中心轴线与电场垂直。管道长度为l，横截面半径远小于管道长度。带电粒子束持续以某一速度v沿中心轴线进入管道，粒子在电场力作用下经过一段曲线运动后打到管壁上，与管壁发生弹性碰撞，多次碰撞后从中心轴线另一端射出，单位时间进入管道的粒子数为n，单个粒子电荷量为+q，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A．粒子在电场中做圆周运动 B．运动过程中粒子的动能始终不变 C．管道内的等效电流为nq D．粒子束对管道的平均作用力大小为nEq 【答案】C 【详解】A．粒子在电场中做类平抛运动，A错误； B．运动过程中电场力对粒子做功，则粒子的动能不是始终不变的，B错误； C．根据电流的定义式可知管道内的等效电流为I=nq，C正确； D．单位时间进入管道的粒子所受的电场力为nEq，而粒子对管道的平均作用力是指粒子与管道碰撞时对管道的碰撞力，两者大小不相等，D错误。 故选C。 2. （2026·浙江绍兴·一模）如图是范德格拉夫静电加速器的示意图，在直流高压电源与电刷A作用下，正电荷被喷射到传送带上，电动机带动传送带将正电荷运送到电刷B附近，通过尖端放电，金属球壳的外表面带上正电荷，从而在金属球壳与大地之间形成高电压。加速管安装在绝缘支柱里面，管内抽成真空，管顶有质子源，底部是靶，质子在强电场的作用下，由静止经加速后可获得很大的能量。如果金属球壳的电势可达，由于漏电，要保持这个电势，传送带每秒向金属球壳运送的电荷量为，已知传送带宽50cm，移动速率为32m/s。下列说法正确的是（　　） A．球壳外无电场存在 B．质子获得的能量为 C．传送带输出的最小功率为2880W D．传送带单位面积的电荷量为 【答案】C 【详解】A．当传送带上的正电荷到达电刷B附近时，电刷B上被感应出负电荷，又由于尖端放电，电刷B上的负电荷与传送带上的正电荷中和，从而使传送带右侧不再带电，而电刷B上因失去负电荷而带上正电，又因为电刷B与金属球壳内壁连接，而导体带电电荷只能存在于外表面，因此电刷B上的正电荷立即传到金属球壳的外表面，在球壳外产生电场，故A错误； B．质子获得的能量为，故B错误； C．根据题意可知传送带每秒输送电荷量对应的电流为 传送带需要克服电场力做功，将电荷从低电势（0V）移到高电势（），可以将此过程类比为电源做功，则有 所以传送带输出的最小功率为2880W，故C正确； D．每秒传送带的移动距离为 传送带每秒的输送面积为 则单位面积的电荷量为，故D错误。 故选C。 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． 【答案】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. 如图所示，在充满某稀薄气体的容器内，某同学在金属针尖和屏幕之间施加恒定高压，使针尖表面附近气体电离为一价离子，这些离子在电场加速下轰击屏幕，均被屏幕吸收。若该针尖顶部可视为半径为的半球，球心到屏幕表面中心的垂直距离为（。则以下说法正确的是（　　） A．离子离开针尖表面后做匀加速直线运动 B．针尖表面附近电场强度与的平方成反比 C．若微安表示数为，则单位时间电离的离子数量为 为电子的电荷量） D．针尖表面间距为的两个离子，撞击到屏幕上的间距至少为 【答案】D 【详解】A．金属针尖和屏幕之间电场相当于点电荷与金属板间的电场，不是匀强电场，所以离开针尖表面后不做匀加速直线运动，故A错误； B．由于球心到屏幕表面中心的垂直距离，故可认为金属针尖附近的电场相当于带电导体球周围的电场，则根据点电荷周围的电场强度公式有 由于针尖处的电势为U，则根据点电荷的电势公式有 联立解得针尖表面附近的电场强度大小为 所以针尖表面附近的电场强度与成反比，故B错误； C．由于电离后的正离子在电场中加速运动，但不一定打到极板上，因此单位时间内电离的离子数量应大于，故C错误； D．如果电场线为直线，则离子沿着电场线做加速直线运动，若设两个离子到达屏幕上的距离为x0，则利用数学相似三角形有 解得 但由于电场线垂直于金属板，不是直线，所以离子在电场中并不沿电场线运动，而是偏离电场线运动，并且距离中心线越远，偏离角度越大，因此撞击到屏幕上的间距至少为，故D正确。 故选D。 5. 物理学中有很多物理量，这些物理量的单位之间存在关系。下列关于单位制的说法正确的是（　　） A．长度、质量、时间都是基本量，因此都属于基本单位 B．电容的单位也可以表示为 C．库仑定律中静电力常量的单位，如果用国际单位制中的基本单位表示，可以写作 D．已知球状液滴小振动频率，式中为液滴密度，为液滴半径，则比例系数的单位为 【答案】A 【详解】A．长度、质量、时间都是基本量，基本量的单位都属于基本单位，因此都属于基本单位，而国际单位制的基本单位是m，kg，s，故A正确； B．根据，， 电容的单位也可以表示为，故B错误； C．根据库仑定律，库仑定律中静电力常量的单位，如果用国际单位制中的基本单位表示，可以写作，故C错误； D．比例系数，的单位为，而，故D错误。 故选 A。 ⏳题型02 电阻定律 导体伏安特性曲线 6. （多选）某量子计算机采用超导量子比特作为核心元件，其电流传输通道为纳米级铜导线。已知常温下铜的电阻率为，导线的横截面积为，长度为，每立方米的自由电子数为个，电子的电荷量为。若在导线的两端施加的电压，则（    ） A．导线的电阻为 B．导线的电阻为 C．导线中自由电子定向移动的速率约为 D．导线中自由电子定向移动的速率约为 【答案】AD 【详解】AB．根据电阻定律可得导线的电阻为，故A正确，B错误； CD．根据欧姆定律可得导线中的电流为 又因为电流的微观表达式为 代入数据联立解得导线中自由电子定向移动的速率为，故C错误，D正确。 故选AD。 7. 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． 【答案】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。 8. 给定一段粗细均匀的导体AB，横截面积为S、长为L。单位体积内有n个自由电子，每个电子的电荷量为e、在导体AB两端加某一电压时，自由电子定向移动的平均速率为v。经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞。自由电子与金属离子碰撞的平均结果表现为导体给自由电子以连续的阻力，使自由电子的定向移动近似为匀速运动。设阻力的大小与自由电子定向移动速率成正比，即f=kv，k是阻力系数。则导体的电阻率可表示为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】导体中自由电子定向移动时，所受电场力与阻力平衡，即 电场强度 代入得 电流微观表达式为 结合欧姆定律和电阻公式 联立得 将代入，约简后得。 故选B。 9. A、B导体的伏安特性曲线如图实线所示，下列判断正确的是（    ） A．A导体的电阻随着电流的增大而减小 B．B导体的电阻是 C．当电流为0.3A时，A导体的电阻是 D．当电流为0.3A时，A导体的电阻等于图像在该点切线的斜率 【答案】C 【详解】A．由图可知A导体的图像不是直线，所以其电阻不是定值，电阻随着电流的增大而增大，故A错误； B．由图可知B导体的电阻为，故B错误； C．由图可知，当电流为0.3A时，A导体的电阻为，故C正确； D．在图像中，电阻等于纵横坐标值之比，只有当图像为过原点的直线时，才有 但是导体A的图像是一条曲线，当电流为0.3A时，导体的电阻应该等于该点与坐标原点连线的斜率，故D错误。 故选C。 10. （多选）在图甲电路中，电表均为理想电表，a、b两端分别接上元件A、B时移动滑片P以改变滑动变阻器R（量程（）的阻值，测得元件A和B的伏安特性曲线分别如图乙中图线A、B所示，倾斜虚线为曲线B的切线；a、b两端接上导线时，测得电源的伏安特性曲线如图乙中图线C所示。若改变滑动变阻器R的阻值，电压表、和电流表A的示数变化分别表示为和，则下列说法正确的是（　　） A．当电压表的示数为9V时，元件B的电阻为30Ω B．当a、b两端接上元件B时，滑动变阻器R的滑片P从左向右滑动时，变小 C．当a、b两端接上元件A时， D．当a、b两端接上元件A时，滑动变阻器R消耗的最大功率为0.9W 【答案】ACD 【详解】A．根据元件B的图线知，当电压表示数为9V时，流过元件B的电流为0.3A，故元件B的电阻为 故A正确； B．元件B在不同电压下的阻值不同 当滑动变阻器R的滑片从左向右移动时，元件B两端的电压逐渐减小，由图可知，变大，故B错误； C．当a、b两端接上元件A时，根据闭合电路欧姆定律有 即 结合图线C可知 得电源的内阻 即 故C正确； D．由题图乙中图线A知，元件A的电阻 由题图乙中图线C知，电源的电动势 当a、b两端接上元件A时，令 滑动变阻器R消耗的功率 当 时，滑动变阻器R消耗的最大功率为 故D正确。 故选ACD。 ⏳题型03 串并联电路特点 电表改装 11. （多选）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 【答案】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。 12. （多选）灵敏电流计（表头）的特点是灵敏度高。当表头通过相同的电流时，指针偏转角度越大，我们就说这个表头的灵敏度越高，因此把叫做电流灵敏度，同理把叫做电压灵敏度。现有一个内阻为的表头，仅增加了内部线圈的匝数，使内阻变为原来的倍，电流灵敏度变为原来的倍，则该表头（　　） A．满偏电流变为原来的倍 B．满偏电流变为原来的倍 C．电压灵敏度变为原来的倍 D．电压灵敏度变为原来的倍 【答案】BD 【详解】AB．设表头满偏角度为θ，根据题意可知 解得，A错误，B正确； CD．因为，则已知，则新的电压灵敏度，C错误，D正确。 故选BD。 13. （多选）如图所示为某科技创新小组设计的温度控制电路模型，其中定值电阻的阻值为，a、b为电路输入端。已知环境温度从升高到过程中，热敏电阻的阻值从线性减小到。下列说法正确的是（　　） A．环境温度升高的过程中，a、b两端的总电阻将减小 B．环境温度升高的过程中，a、b两端的总电阻将变大 C．温度从升高到时，a、b两端的总电阻变化量为 D．温度从升高到时，a、b两端的总电阻变化量为 【答案】AD 【详解】AB．环境温度升高的过程中，电阻减小，根据公式可知，总电阻将减小，故A正确，B错误； CD．当环境温度为，，a、b两端的总电阻 当环境温度为，，a、b两端的总电阻 则a、b两端的总电阻变化量为，D正确，C错误。 故选AD。 14. 如图所示，由5个LED灯珠组成的电灯不亮了，经检测电源供电正常。一同学试着用一小段导线依次将每个灯珠短路，发现将灯珠c短路时，其余4个灯珠能正常发光；他同时将灯珠c和d短路时，其余3个灯珠也能正常发光。则（     ） A．5个灯珠是并联的，电源的输出电压恒定 B．5个灯珠是并联的，电源的输出电流恒定 C．5个灯珠是串联的，电源的输出电压恒定 D．5个灯珠是串联的，电源的输出电流恒定 【答案】D 【详解】AB．若5个灯珠并联，任意一个灯珠断路，其余灯珠仍构成通路，原灯珠应该发光，与题干“原灯珠不亮”矛盾。只有串联电路满足：一个灯珠断路，整个电路断开，全灯珠不亮，因此5个灯珠为串联，故AB错误； C．若电源输出电压恒定，设总电压为，单个灯珠额定电压为，原5个灯珠正常工作满足 短路后剩余4个灯珠串联，每个灯珠分压为，电压超过额定值，不能正常发光；短路、后分压更大，更无法正常发光，不符合题意，故C错误； D．串联电路电流处处等于电源输出电流，单个灯珠的额定电流等于电源输出电流，因此无论剩余4个还是3个灯珠，每个灯珠的电流都等于额定电流，都能正常发光，符合题意，故D正确。 故选D。 15. （2026·浙江·二模）巨磁阻是一种量子力学效应，在铁磁材料和非铁磁材料薄层交替叠合而成的多层膜材料中，自旋方向相反的两种电子同时定向移动形成电流。在外磁场作用下，铁磁材料可以呈现同向和反向两种磁化方向，如图甲所示。当一束自旋产生的磁场方向与铁磁材料磁化方向相同的电子通过时，在铁磁材料和非铁磁材料的交界处电阻很小；同理，自旋产生磁场方向与铁磁材料磁化方向相反的电子通过时，电阻很大。如图乙为巨磁阻传感器的工作电路，为信号源，输入电压为，为输出端。已知无磁场时，、、、的阻值均为。外加磁场后，使和的磁化方向与和相反，和的阻值均减小，和的阻值均增大。综合以上信息，下列说法错误的是（　　） A．自旋方向相反的两种电子分别通过多层膜材料导电时，可等效为两条并联支路 B．无磁场时输出端的输出电压大小为零 C．有磁场时，输出端点的电势高于点 D．有磁场时，输出端的输出电压大小与的平方成正比 【答案】D 【详解】A．根据题意可知，自旋方向相反的两种电子同时定向移动形成电流，在外磁场作用下，不同自旋方向的电子通过时电阻不同，可等效为两条并联支路，故A正确，不符合题意； B．由于、、、的阻值均为，则无磁场时，根据分压原理可知，输出电压，故B正确，不符合题意； D．由题意可知，有磁场时和的阻值为 和的阻值 则总电阻为 干路的电流为 所以输出端的输出电压大小为 即有磁场时输出端的输出电压大小与成正比，故D错误，符合题意； C．有磁场时，设信号源负极的电势为0，则输出端点的电势为 点的电势为 所以有 即有磁场时，输出端点的电势高于点，故C正确，不符合题意。 故选D。 ⏳题型04 电功 电功率 焦耳定律 16. 如图所示，电源是一个输出电流恒为的恒流源，电路中的电表都是理想电表，当滑动触头P由最左端向右边滑动的过程中，电压表的改变量为，电压表的改变量为，电压表的改变量为（     ） A．定值电阻的发热功率越来越小 B．的发热功率越来越小 C．电压表的读数与电阻连入电路的阻值成正比 D．， 【答案】C 【详解】AB．在滑动触头P由最左端向右边滑动的过程中，由于电源输出的电流是恒定的，即通过、的电流不变，而的阻值不变，连入电路的阻值逐渐增大，则由可知，的发热功率不变，的发热功率越来越大，故AB错误； C．由欧姆定律可得两端的电压为 由于电流I不变，可知 故电压表的读数与电阻连入电路的阻值成正比，故C正确； D．在滑动触头P由最左端向右边滑动的过程中，I、不变，连入电路的阻值增大，由可知，，，，故D错误。 故选C。 17. （2026·浙江绍兴·二模）某国产新能源车的电池组可简化为个电池包串联组成，每个电池包的工作电压平均值为，电池组容量为。当该车用输出电压为的直流充电桩充电时，充电效率为，充满电用时为，该车型百公里平均能耗为，则（    ） A．电池组的工作电压为 B．平均充电电流为 C．续航里程最大为 D．每个电池包充满电后储存的电能为 【答案】C 【详解】A．N个电池包串联，总工作电压为各电池包电压之和，即，是充电桩输出电压，和电池组工作电压无关，故A错误； B．电池组容量是电池组可容纳的总电荷量，由电荷量公式得平均充电电流，故B错误； C．电池组充满电储存的总电能 百公里能耗表示每行驶1km消耗能量，因此最大续航里程，故C正确； D．每个电池包储存的电能为总电能的，即 代入充电关系也可得每个电池包电能为，故D错误。 故选C。 18. （2025·浙江绍兴·三模）南水北调工程利用电动机带动水泵实现梯级抽水，某水泵工作示意图简化如下。水泵叶轮直径D=4m，流量Q=30m3/s，出水口比进水口高h=3m。电动机额定功率P=2400kW。不计电动机的摩擦损耗和水在管道中运动的机械能损失，进水口水速为0，出水口水速为v=5m/s，水密度ρ=1000kg/m3，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率，水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）η=75%，g=10m/s2，π≈3，则（　　） A．水流经水泵叶轮时速度为0.625m/s B．每秒水泵对水做功为9.93×105J C．水泵输入功率为1.3×106W D．电动机线圈的热功率为7×105W 【答案】D 【详解】A．水流经叶轮的平均速度，故A错误； B．水泵对水的输出功率为水每秒获得的机械能，故B错误； C．水泵输入功率为，故C错误； D．电动机线圈的热损失为，故D正确。 故选D。 19. 如图甲所示，R0是定值电阻，R是滑动变阻器，两者与一理想电流表串联后接在恒压直流电源上，当滑动变阻器的触头从a端滑向b端的过程中，得到定值电阻的功率随电流变化的图线如图乙所示，其中电流为0.15A时对应的触头在a端，电流为Ic时对应的触头在c点，且ab=4bc，下列说法正确的是（　　） A．电流Ic的大小为0.6A B．定值电阻R0=25Ω C．滑动变阻器的全阻值为R=280Ω D．当滑动变阻器消耗的功率为6.3W时，对应的电流一定为2.1A 【答案】C 【详解】B．由图乙可知，电流为0.15A时对应的功率为0.45W，根据，可得，故B错误； A．由图乙可知，电流为时对应的功率为5 W，根据，可得，故A错误； C．当滑动变阻器在a端时，有 当滑动变阻器在c点时，有 联立解得，，故C正确； D．当滑动变阻器消耗的功率为6.3W时，设滑动变阻器两端的电压为U1，则有， 联立解得，或， 回路最大电流和最小电流分别为， 故当滑动变阻器消耗的功率为6.3W时，对应的电流可能为或，故D错误。 故选C。 20. 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 【答案】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。 ⏳题型05 电源输出功率 效率等问题 21. 在如图所示的电路中，为电源电动势，为电源内阻，和均为定值电阻，为滑动变阻器。当的滑动触点在端时合上开关，电表和的示数分别为和。现将的滑动触头向端移动，则（     ） A．减小、增大、增大 B．增大、减小、减小 C．和发热功率都增大 D．电源总功率和内阻功率都增大 【答案】D 【详解】AB．的滑动触点向端移动时，减小，整个电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流增大，内电压增大，外电压减小，即电压表示数U减小，电压增大，、并联电压减小，通过的电流减小，即A1示数减小，总电流增大，则通过的电流增大，即A2示数增大，故AB错误； C．的发热功率 ，因 减小，故 减小； 的发热功率 ，因总电流增大，故 增大，两者并非都增大，故C错误； D．电源的总功率，内阻功率，总电流增大，电源的总功率和内阻功率都增大，故D正确； 故选D。 22. 某种具有自修复性、高导电性等优点的弹性导体材料，其阻值会随着机械形变而发生变化。如图所示，电压表和电流表是理想电表，a、b两点之间连接一弹性导体。在中间悬挂重物后，下列说法正确的是（　　） A．弹性导体的电阻变小 B．定值电阻R的功率变大 C．电压表的示数变小 D．弹性导体消耗的功率可能变小 【答案】D 【详解】A．弹性导体在拉力作用下长度增加、截面积减小，由电阻公式，可得电阻增大，故A错误。 B．电路总电阻增大导致电流减小，根据功率公式，可知定值电阻的功率减小，故B错误。 C．总电流减小使电源内阻和定值电阻的压降减小，由电压关系，可得弹性导体两端电压增大，即电压表示数增大，故C错误。 D．将定值电阻等效为电源内阻时，当弹性导体电阻等于等效内阻时，弹性导体消耗的功率最大，由于弹性导体电阻与等效内阻的相对大小不确定，故其消耗的功率可能增大，也可能减小，故D正确。 故选D。 23. （多选）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，为定值电阻，R为滑动变阻器，A、B两块金属板竖直放置，在金属板A的内侧系一根绝缘细线，细线下端系一带电小球（可视为质点），开关闭合后，灯泡L能正常发光，细线与竖直方向夹角为。当滑动变阻器滑片向右滑动时，下列说法错误的是（　　） A．灯泡L将变暗 B．电源的输出功率将增大 C．R0两端的电压将减小 D．细线与竖直方向的夹角将减小 【答案】BC 【详解】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器 、定值电阻组成的串联支路并联，电容器A、B板并联在灯泡两端。当滑动变阻器滑片向右滑动时，接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小。 根据闭合电路欧姆定律 干路电流增大。路端电压 因 增大，则 减小。 A．灯泡L两端电压等于路端电压 ，因 减小，由 可知灯泡功率减小，灯泡变暗，故A正确； B．电源的输出功率 ，当外电阻等于内阻时电源输出功率最大，由于外电阻 与内阻 的关系未知，无法判断输出功率的变化情况，故B错误； C．流过灯泡的电流 因 减小，则 减小。流过 的电流 因 增大、 减小，则 增大。 两端的电压 将增大，故C错误； D．电容器板间电压 ，因 减小，板间场强 减小，小球所受电场力减小。由平衡条件 可知，细线与竖直方向的夹角 将减小，故D正确。 本题选错误的，故选BC。 24. （多选）在如图所示电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，滑动变阻器的取值范围为，所有电表均为理想电表。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片从端滑到b端的过程中，电压表，电压表、电流表A示数的变化量分别为。下列说法正确的是（   ） A．读数变小，读数变大 B． C．的功率先增大后减小，最大值为 D．电源的输出功率先增大后减小，最大值为 【答案】ABC 【详解】A．将和等效为电源内阻，则等效电源的电动势 等效内阻 等效电路如图 A．当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，变大，总电阻变大，总电流减小，路端电压变大，V1读数变小，则V2读数变大，故A正确； B．根据欧姆定律 则 根据闭合电路的欧姆定律 可得，故B正确； C．将等效为新电源的内阻，内阻为 当外电路电阻等于电源内阻时输出功率最大，则当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电阻从0增加到25Ω，可知R4的功率先增大后减小，当时功率最大，最大值为，故C正确； D．当滑动变阻器的滑片在a端时，电源E的外电阻为 当滑动变阻器的滑片在b端时，电源E的外电阻为 电源E的内阻，则滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电源的输出功率一直减小，最大功率为，故D错误。 故选ABC。 25. （多选）如图甲所示，电源的电动势E=3V，内阻为r，闭合开关，滑动变阻器的滑片C从A端滑至B端的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示：图I描述电源的输出功率随路端电压的变化规律，图II描述路端电压随电流的变化规律，图III描述电源的效率随外电阻的变化规律，电表、导线对电路的影响不计，则下列说法正确的是（    ） A．利用II图可知电源的内阻r为2Ω B．结合II图、III图可知滑动变阻器最大阻值为6Ω C．I图上b点的坐标为（1.5V，0.75W） D．II图上a点的坐标为（0.2A，2.4V） 【答案】CD 【详解】A．根据图II可知，当电源的路端电压为0V时，短路电流大小为1A，此时，故A错误； B．根据图III可知，电源的最大效率为80%，电源的效率公式为 外电阻越大，效率越高，所以滑动变阻器的滑片移动到B端时，接入电阻最大，则有 解得滑动变阻器最大阻值为，故B错误； C．设滑动变阻器接入电路的阻值为R，电源的输出功率为 根据数学知识可知，当时，电源的输出功率最大，此时的路端电压为 最大输出功率为 可知I图上b点的坐标为（1.5V，0.75W），故C正确； D．滑动变阻器的滑片移动到B端时，此时干路电流为 路端电压为 可知II图上a点的坐标为（0.2A，2.4V），故D正确。 故选CD。 ⏳题型06 含容电路的分析 26. （多选）如图所示的电路中，电源电压E=9V，内阻r恒定，和是电阻箱，是定值电阻，电容器的电容为C=10μF，电表为理想电表。调节两电阻箱的阻值，调节过程中两电阻箱的阻值之和不变，始终为20Ω，电容器极板上带电荷量的最大值为，此时流过电流表的电流为0.6A。下列说法正确的是（　　） A．电源内阻2Ω B．定值电阻 C．电压表的示数可能为8.5V D．电源的输出功率最大为4.8W 【答案】BD 【详解】AB．是定值电阻，并联电路中一个电阻增大，并联部分总电阻增大，则电容器储存电荷量最多时、R2阻值最大为20Ω，此时R1阻值为零，此时电容器两极板间所加电压为U=V 此时通过R2的电流为0.4A，则通过的电流为0.2A 解得Ω 此时电源内阻r 两端所加电压为 则Ω，A错误B正确； C．由并联电路电阻规律可知、与并联后的总阻值小于阻值较小的电阻，两电阻箱的阻值之和不变，阻值最大时，外电路电阻最大，为20Ω，电压表示数的最大值为V，C错误。 D．当最大时，外电路电阻最小，为 Ω 根据可知，此时电源输出功率最大，为4.8W，D正确。 故选BD。 27. 如图所示的电路，C为一倾斜放置的平行板电容器，板间距为d，倾角为。D是理想二极管，定值电阻阻值为R，滑动变阻器总电阻也为R，滑片P置于中间，闭合开关K，将质量为m的带电小球用绝缘轻细线拴住放入电容器内，小球静止时，细线跟竖直方向成53°角。已知电源的电动势为E，内阻不计，重力加速度为g。，。则（     ） A．小球带负电，电荷量大小为 B．将电容器的两极板间距缓慢增大一小段距离，小球再次平衡后，细线的张力不变 C．当滑片P缓慢向下移动一小段距离，小球再次平衡后，细线的张力减小 D．当滑片P缓慢向上移动一小段距离，小球再次平衡后，细线的张力减小 【答案】B 【详解】A．闭合开关后，滑动变阻器接入电路的电阻为，电路总电阻为，电流为 电容器两极板间的电势差为 由小球的受力方向可知小球带负电。设电场力大小为，细线张力为，由水平方向和竖直方向平衡有 由关系式 解得，电荷量大小为，故A错误； B．设极板正对面积为。板间距缓慢增大时，电容减小；若极板电荷量暂不变化，电容器电压升高，理想二极管反向截止，故极板电荷量保持不变。板间电场强度为 不随板间距变化，电场力及细线张力均不变，故B正确； CD．设电场力大小为，由平衡关系得 初始时，细线张力取得最小值。设滑动变阻器接入电路的电阻为，则电容器的充电电压为 并随增大而增大。滑片下移时增大，二极管导通，电场力增大，细线张力由最小值增大；滑片上移时减小，二极管反向截止，电容器电荷量和电场力均不变，细线张力不变，故CD错误。 故选B。 28. 如图所示，电源电动势为E，内阻不计，定值电阻的阻值分别为、，电容器的电容为C。闭合开关S，电路稳定后（　　） A．通过电阻的电流为零 B．电容器所带电荷量为 C．断开S的瞬间，通过电阻的电流为 D．断开S后，通过电阻的电荷量为 【答案】C 【详解】A．电路稳定后，根据闭合电路欧姆定律可知通过电阻的电流为 故A错误； B．电容器两端电压等于电阻两端电压，则有 电容器所带电荷量为 故B错误； C．断开S的瞬间，电容器与电阻构成回路进行放电，通过电阻的电流为 故C正确； D．断开S后，电容器与电阻构成回路进行放电，则通过电阻的电荷量为，故D错误。 故选C。 29. （多选）如图所示，电源电动势为，内阻为，三个电阻阻值均为，电容器的电容为，开关断开，现在闭合开关，用绝缘细线悬挂的带电小球向右偏离竖直方向，并处于稳定状态，已知电容器间距足够大，下列说法正确的是（    ） A．小球带正电 B．闭合开关，带电小球向左偏离竖直方向 C．仅闭合开关时，向右移动滑动变阻器的滑片，小球偏离竖直方向的夹角增大 D．闭合开关，稳定后电流表示数变小 【答案】BC 【详解】A．仅闭合开关时电容器右极板带正电，带电小球受到的电场力与电容器内的电场强度方向相反，则带电小球带负电，故A错误； B．闭合开关，电容器左极板电势升高，高于右极板电势，左极板带正电，带电小球向左偏离竖直方向，故B正确； C．仅闭合开关时，向右移动滑动变阻器的滑片，电路总电阻减小，电流增大，分析可知电容器上电压等于右侧下方电阻R两端的电压，故此时电容器电压增大，电场增强，带电小球受到的电场力增大，则偏角增大，故C正确； D．闭合开关，总电阻减小，电流表示数变大，故D错误。 故选BC。 30. 如图所示，两平行金属板A、B水平放置，两板间距。电源电动势，内阻不计，定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为。闭合开关S1、S2，调节滑片，待电路稳定后，将一带电的小球以初速度从两板中心轴线水平射入板间，小球恰能匀速通过两板。已知小球的电荷量，质量为，不考虑空气阻力，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A．小球匀速通过极板时，A、B间的场强为5V/m B．小球匀速通过极板时，滑片P处于中间位置 C．开关S1、S2保持闭合，将滑片P下移，小球可能撞击A板 D．断开开关S2，滑片位置不变，将B板下移少许，小球仍能匀速穿过极板 【答案】D 【详解】A．小球匀速通过极板时，对小球分析，则有 可得，A、B间的场强为 故A错误； B．小球匀速通过极板时，A、B间的电势差为 则根据串联电路电压之比等于电阻之比有 解得 则小球匀速通过极板时，滑片P不在中间位置，故B错误； C．开关S1、S2保持闭合，将滑片P下移，则接入电路的阻值变小，分得的电压变小，A、B间的电势差变小，则根据可知，A、B间的场强变小，电场力小于重力，小球向下偏转，则小球不可能撞击A板，故C错误； D．断开开关S2，A、B上的电荷量Q不变，根据 可知，将B板下移少许，d改变不会改变A、B间的场强，所以小球仍能匀速穿过极板，故D正确。 故选D。 重难·创新演练 31. （多选）电压表，电流表都是由小量程电流表改装而成的，如图甲、乙所示分别是电压表，电流表的改装图，以下说法正确的是（   ） A．若改装后的电流表示数比标准表稍小一些，可以给并联电阻再并一个较大的电阻 B．若改装后的电压表示数比标准表稍小一些，可以给串联电阻再串联一个较大的电阻 C．小量程电流表内阻为，给它并联一个电阻R，改装后的电流表量程是原来的倍 D．为实现对改装电表的逐格校准，需要采用分压式电路 【答案】CD 【详解】A．若改装后的电流表示数比标准表稍小一些，说明流过表头的电流小，可以增大分流电阻使其分流少些，从而增大流过表头的电流使其准确，应该给并联电阻串联一个较小的电阻，A错误； B．若改装后的电压表示数比标准表稍小一些。说明流过表头的电流小，应该减小串联电阻，或给串联电阻再并联一个较大的电阻，B错误； C．小量程电流表内阻为，给它并联一个电阻R，改装后的电流表量程 得出 C正确； D．分压式电路电压、电流可以从零开始调节，可以实现对改装电表的逐格校准，D正确。 故选CD。 32. （多选）如图所示，R1和R2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，但R1的尺寸比R2的尺寸大。在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A．R1中的电流小于R2中的电流 B．R1中的电流等于R2中的电流 C．R1中自由电荷定向移动的速率大于R2中自由电荷定向移动的速率 D．R1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率 【答案】BD 【详解】设导体厚度为d，R边长为L，电阻率为ρ，根据电阻定律得导体的电阻为 由此可知导体R1、R2的阻值相等 AB．根据欧姆定律 电压相等，导体R1、R2的阻值相等，所以通过R1的电流等于通过R2的电流，A错误，B正确； CD．根据电流的微观表达式 I=nevS 解得 由于I、n、e、d相同，则L越大，v越小，则R1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率，D正确，C错误。 故选BD。 33. （多选）如图，一根长为l、横截面积为S的闭合软导线置于光滑水平面上，其材料的电阻率为ρ，导线内单位体积的自由电子数为n，电子的电荷量为e，空间存在垂直纸面向里的磁场．某时刻起磁场开始减弱，磁感应强度随时间的变化规律是B=B0-kt，当软导线形状稳定时，磁场方向仍然垂直纸面向里，此时 A．软导线围成一个正方形 B．导线中的电流为 C．导线中自由电子定向移动的速率为 D．导线中电场强度大小为 【答案】BCD 【详解】A．根据楞次定律“增缩减扩”的原理，软导线稳定时呈圆形．故A项正确． B．根据可得 圆的面积 感应电动势大小为 稳定时软导线中的电流为 其中，联立可得电流 故B项正确． C．导线横截面积为S、单位体积内的自由电子数为n、电子的电荷量为e，则导线中电流 解得导线中自由电子定向移动的速率 故C项正确． D．计算导线中电场可将其视为沿导线方向的匀强电场，则导线中电场强度 故D项正确． 故选BCD。 点睛：楞次定律的另一表述：感应电流的效果，总要反抗产生感应电流的原因．依这一表述，“楞次定律”可推广为：①阻碍原磁通量的变化(增反减同、增缩减扩)②阻碍相对相对运动(来拒去留)． 34. （多选）在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为，为定值电阻，阻值也为，、为滑动变阻器，阻值范围均为。初始时滑动变阻器接入电路的阻值均为，电流表和电压表均为理想电表，平行板电容器为理想电容器，下列说法正确的是（　　） A．保持阻值不变，滑动变阻器的滑片上滑，电容器的电荷量增加 B．保持阻值不变，滑动变阻器的滑片上滑，电源的效率升高 C．滑动变阻器、的滑片均上滑，电源的输出功率减小 D．滑动变阻器、的滑片均下滑，电流表和电压表的示数均增大 【答案】BC 【详解】A．直流稳态下电容器支路断路，无电流，因此外电路总电阻为，保持不变，总电阻不变，总电流不变，因此两端电压不变，电容器电压不变，由得电容器电荷量不变，故A错误； B．滑片上滑，接入阻值增大，外总电阻增大。电源效率 增大时升高，故B正确； C．滑片均上滑，增大，因此外总电阻增大。电源输出功率规律：当外电阻等于内阻时输出功率最大，若，则越大，输出功率越小。 本题中，初始时滑动变阻器接入电路的阻值均为，则，因此增大时，电源输出功率减小，故C正确； D．滑片均下滑，减小，总电阻减小，总电流增大，因此电流表示数增大； 两端电压 增大则减小，电压表示数减小，故D错误。 故选BC。 35. （多选）云南红河永宁电场利用风能发电，既保护环境，又可创造很高的经济价值。如图所示，风力发电机的叶片半径为R。某段时间内该区域的风速大小为v，风恰好与叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，风力发电机的发电效率为，下列说法正确的是（　　） A．单位时间内通过叶片转动圆面的空气质量为 B．此风力发电机发电的功率为 C．若仅风速减小为原来的，发电的功率将减小为原来的 D．若仅叶片半径增大为原来的2倍，发电的功率将增大为原来的4倍 【答案】BD 【详解】A．由于风速为v，可以理解为单位时间内通过叶片转动圆面的空气柱长度，所以单位时间内通过叶片转动圆面的空气质量为，A错误； B．根据能量的转化与守恒可知，风的一部分动能转化为发电机发出的电能，而发电功率为单位时间内参与能量转化的那一部分动能，所以发电机发电功率，B正确； CD．根据的表达式可知，若仅风速减小为原来的，发电的功率将减小为原来的，若仅叶片半径增大为原来的2倍，发电的功率将增大为原来的4倍，C错误，D正确。 故选BD。 真题·实战演练 36. （2026·广西·高考真题）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 【答案】(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。 37. （2025·浙江·高考真题）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 【答案】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。 38. （2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）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．， 【答案】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。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $