电路及其应用 专项练习 -2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 聚焦电路核心知识，通过基础应用、动态分析、实验探究及综合计算，系统覆盖电流、电路、电磁感应等模块，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念应用|5单选+2多选|电流微观计算、电表改装原理|从电流定义式到仪器改装，构建“概念-公式-应用”链条| |电路动态分析|2题（含电容）|开关通断、滑片移动引发的电路变化|结合欧姆定律与电容特性，分析稳态与暂态过程| |实验探究|4题（电表改装/自感/电容）|仪器选择、误差分析、数据处理|从实验原理到操作规范，培养科学探究能力| |综合计算|5题（自感/霍尔效应等）|规律综合推导与定量计算|整合电磁感应与电路规律，提升科学推理能力|

电路及其应用一轮复习专项练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．来自质子源的质子（初速度为零），经一直线加速器加速，形成电流为I的细柱形质子流，已知质子源与靶间的距离为d，质子电荷量为e，假定分布在质子源到靶间的加速度是均匀的，质子到达靶时的速度为，则质子源与靶间的质子数为（　　） A． B． C． D． 2．在如图所示的电路中，电源电动势，电源内阻，，，电容器电容，开始时，开关S闭合且电路稳定。当开关S从闭合稳定至断开后电路稳定的过程中，通过的电荷量为，电源消耗的总能量为，则（　　） A．该过程中通过的电流方向自下而上 B． C． D． 3．某同学改装电压表的电路图如图所示，虚线框内为电压表的改装电路，为可调电阻，为定值电阻。已知表头G的满偏电流为，内阻为，接入电路的阻值为，改装后电压表的量程为。则（     ） A．闭合开关S前，滑动变阻器的触头P应靠近B端 B．表头满偏时，流过的电流为 C．的阻值为 D．若改装后的电压表示数比准确值偏小，可增大的阻值校准 4．如图所示，L是自感系数很大且直流电阻为零的理想线圈，A、B是两个相同的灯泡，定值电阻的阻值小于灯泡的电阻，灯泡的电阻始终不变。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S，灯泡A、B瞬间同时亮起 B．闭合开关S，灯泡A瞬间变亮，灯泡B逐渐变亮 C．闭合开关S稳定后，再断开开关S，灯泡A、B均瞬间熄灭 D．闭合开关S稳定后，再断开开关S，灯泡A、B均逐渐熄灭 5．如图所示是示波器原理图，电子被电压为U1的加速电场加速后射入电压为U2的偏转电场，离开偏转电场后电子打在荧光屏上的P点，P点与O点的距离叫做偏转距离，偏转电场极板长为L，板间距离为d，为了增大偏转距离，下列措施可行的是 A．增大U1 B．增大U2 C．减小L D．增大d 二、多选题 6．如图所示是利用霍尔效应测量磁场的传感器，由运算芯片LM393和霍尔元件组成，LM393输出的时钟电流（交变电流）经二极管整流后成为恒定电流I从霍尔元件的A端流入，从F端流出。磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔原件的工作面水平向左，测得CD端电压为U。已知霍尔元件的载流子为自由电子，单位体积的自由电子数为n，电子的电荷量为e，霍尔原件沿AF方向的长度为，沿CD方向的宽度为，沿磁场方向的厚度为h，下列说法正确的是（    ） A．C端的电势高于D端 B．若将匀强磁场的磁感应强度减小，CD间的电压将增大 C．自由电子的平均速率为 D．可测得此时磁感应强度 7．某电路图如图所示，电源电动势，内阻不计，电阻均为定值电阻，且，电容器的电容C=100μF，电流表是理想电流表。则在滑片P从最右端缓慢滑到最左端的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数先变小后变大 B．电流表的示数先变大后变小再变大 C．电容器上电荷量的变化量为零 D．电容器上电荷量的变化量为 三、实验题 8．学习小组利用图1所示电路测量量程为的电压表的内阻，然后把该电压表改装为量程为的电压表，最后对改装后的电压表进行校准。 (1)滑动变阻器最大阻值规格有、两种供选择，为了减小测量误差，应选择___________。 (2)电路图连接无误后，闭合开关并调节电阻箱阻值，移动滑动变阻器滑片，直到电压表满偏；保持滑片位置不动，调整电阻箱阻值，直到电压表半偏，此时电阻箱读数如图2所示，则待测电压表的内阻。___________。 (3)把该电压表改装为量程为的电压表，需要串联一个___________的电阻。 (4)对改装好的电压表用图3所示的电路进行校准。虚线框内是改装的电压表，是标准电压表。闭合开关，调节滑动变阻器滑片，当标准电压表示数为时，原电压表的示数为。若产生误差的原因是电压表内阻测量误差引起的，根据该实验原理，电压表内阻测量值___________（填“大于”或“小于”）实际值。若想让改装的电压表测量更准确，可适当调___________（填“大”或“小”）串联的电阻值。 9．（1）如图所示是一演示实验的电路图，图中L是一带铁芯的线圈，A是一灯泡．起初，开关处于闭合状态，电路是接通的。现将开关断开，则在开关断开的瞬间，a、b两点电势相比，________ （填“＞”或“＜”；这个实验是用来演示___________现象的。 （2）“研究回路中感应电动势E与磁通量变化快慢的关系”实验，如图1所示，某同学改变磁铁释放时的高度，作出图象寻求规律，得到如图2所示的图线．由此他得出结论：磁通量变化的时间越短，感应电动势E越大，即E与成反比，若对实验数据的处理可以采用不同的方法， ①如果横坐标取___________，就可获得如图3所示的图线； ②若在①基础上仅增加线圈的匝数，则实验图线的斜率将_________（填“不变”、“增大”或“减小”）。 10．示波器的核心部件是示波管，下图是它的原理图。如果在偏转电极之间和偏转电极之间都没加电压，电子束从电子枪射出后沿直线传播，打在荧光屏中心，从右向左观察，在那里产生一个亮斑。 （1）如果在电极之间不加电压，但在之间加不变的电压，使的电势比高（即正负），则电子打在荧光屏上的位置位于__________上（填、、或， 是荧光屏中心）；当所加电压增大时，电子打在荧光屏上的位置将__________。（填“上移”、“下移”或“不变”） （2）如果在之间加正弦电压，如图甲所示，而在电极之间加随时间线性变化的电压，如乙图所示，则荧光屏上看到的图形是丙图中的__________。 11．某同学用如图所示的电路探究 “10V，470μF”电容器的充放电规律。    （1） 关于实验中的电容器，下列说法正确的是_______； A．电容器的击穿电压为10V            B．电压低于10V，电容器不能工作 C．电容器电压为5V时，电容是235μF     D．电容器电压为5V时，电容仍是470μF （2） 按照图甲的电路图，把图乙中的器材连接成完整的实验电路__________。 （3）开关 S 接 1，电源给电容器充电，观察到电流表指针偏转情况为_________； A．逐渐偏转到某一刻度后保持不变    B．逐渐偏转到某一刻度后迅速回到0 C．迅速偏转到某一刻度后保持不变    D．迅速偏转到某一刻度后逐渐减小到0 （4）开关S接1，微安表G的读数稳定时，并不为0，始终保持在12μA，出现这种现象的原因是电容器 _______ (选填“短路”或“漏电”)。 （5）将开关 S 接 2，电容器放电．在放电过程中，电流_______ (填“向上”或“向下”) 流过电阻箱R，若该电流大小为 i，电容器所带电荷量为Q，电容器两极板电势差为 U，电容器的电容为 C。下面关于 i、Q、U、C 随时间t 的变化的图像， 正确的是_______。    （6）下图为电容器放电时的I − t图像。电容器放电之前的电压为8.6V， 图像与横轴所包围的面积为86格，则可求得该电容器的实测电容值为__________ μF。(保留2位有效数字)    四、解答题 12．设横截面积为的铜导线中通有1.0A的电流，铜导线单位体积中的自由电子数为个，电子的电荷量为，试计算此时自由电子的定向移动速率为多少？ 下图为一个满偏电流为，电阻为的表头。 13．现在欲用它作为电压表测量的电压，能直接测量吗?若不能，应采取什么措施?改装后电压表的内阻是多少?如何标记刻度盘? 14．现在欲用它作为电流表测量的电流，应采取什么措施?改装后电流表的内阻是多少?如何标记刻度盘? 15．按探究1，把一个表头改装成电压表后，通过校对发现电压表量程偏大，若要符合改装要求，应该怎么办? 16． 图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流。电路中电灯的电阻=6.0Ω，定值电阻R=2.0Ω，AB间电压U=6.0V。开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在s时刻断开开关S，此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化的图线如图乙所示 (1)求出线圈L的直流电阻； (2)写出断开开关后通过电灯的电流方向； (3)求在s时刻线圈L中的感应电动势E的大小； (4)某同学在断开开关S后没有观察到电灯出现明显闪亮的现象，试写出一种能够使闪亮现象更明显的方案。 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 《电路及其应用一轮复习专项练习》参考答案 1．B 【详解】距离为d，速度为v，则时间 电流为I，则在t时间内通过的电量为 所以质子数目 故选B。 2．C 【详解】AB．稳定后回路的电流 电容器两板间的电压 电容器的带电量 Q=CU=1C 电键断开后电容器两板间电压变为E，则此时电容器的带电量 Q′=CE=2C 即通过的电荷量为 电路断开后，电容器继续充电，则该过程中通过的电流方向自上而下，选项AB错误； CD．根据 开关S从闭合稳定至断开后电路稳定的过程中，电源消耗的总能量为 选项C正确，D错误。 故选C。 3．D 【详解】A．滑动变阻器是分压式接法，闭合开关前待测支路电压要从开始，滑片应靠近端，A错误； B．表头和并联，电压相同 其中为表头满偏电流，为表头内阻，为满偏时电流，解得，B错误； C．从B选项中不难算出两端电压 则通过的电压 所以，C错误； D．增大，则其所在支路电阻增大，分流减小，表头电流增大，示数增大，可以校准，D正确。 故选D。 4．A 【详解】AB．闭合开关S，灯泡A、B瞬间同时亮起，故A正确，B错误； CD．闭合开关S稳定后，通过定值电阻的电流大于通过灯泡B的电流，断开开关S，灯泡B先闪亮再逐渐熄灭，灯泡A瞬间熄灭，故CD错误。 故选A。 5．B 【分析】电子先加速后进入偏转电场后做类平抛运动，根据动能定理得到加速获得的速度表达式，运用运动的分解，得到偏转距离的表达式进行分析即可． 【详解】电子在加速电场中加速，根据动能定理可得，eU1=mv02，所以电子进入偏转电场时速度的大小为，，电子进入偏转电场后的偏转的位移为，，所以为了增大偏转距离，可以增大L、减小d、减小U1、增大U2，故B正确，ACD错误；故选B． 【点睛】本题关键是分直线加速和类似平抛运动过程，根据动能定理和分运动公式列式求解出侧移量表达式进行分析． 6．AD 【详解】A．已知霍尔元件的载流子为自由电子，电流方向从A流向F，则左手定则可得电子偏向D端，则C端的电势高于D端，故A正确 B．根据 可得 若将匀强磁场的磁感应强度减小，CD间的电压将减小，故B错误 C．根据电流微观表达式 可得 故C错误 D．由 ， 联立可得 故D正确。 故选AD。 7．AD 【详解】AB．当滑片P在最右端时的等效电路图，如图所示。 当滑片P在最左端时的等效电路图，如图所示。 当滑片P在中间位置时的等效电路图，如图所示，由图可知，滑片P和B点的电势相等，则P、B间的电压是零，则电流表的示数是零，由此可知，当滑片P从最右端缓慢滑到最左端时，电流表的示数先变小后变大，A正确，B错误： CD．当滑片P在最右端时，电容器上极板接电源的负极，上极板带负电，下极板带正电，当滑片P在最左滑时，电容器上极板接电源的正极，上极板带正电，下极板带负电，可知电容器先放电后反向充电，由前两个解析图可知，电容器两端电压等于与它并联的电阻R两端电压，可得 则有当滑片P在最右端时，电容器电压是−2V，当滑片P在最左端时，电容器电压是2V，由电容的定义式可得，电容器上电荷量 则有电容器上电荷量的变化量为 C错误，D正确。 故选AD。 8．(1)5 (2)1393 (3)5572 (4) 大于 小 【详解】（1）分压式电路，当滑动变阻器阻值过大时，电压随滑片移动的变化往往是非线性的，难以准确把握电压的变化规律，不利于实验数据的准确获取和分析。为了减小测量误差，滑动变阻器R0应选择5Ω。 （2）电压表满偏时保持滑片位置不动，调整电阻箱阻值，直到电压表半偏，即通过电压表的电流减半，所以 （3）把该电压表改装为量程为15V的电压表，需要串联的电阻值 （4）[1][2]从实验原理分析可知，保持滑片位置不动，调整电阻箱阻值，直到电压表半偏时，闭合电路的总电阻增大，干路电流将减小，从而使得滑动变阻器并联部分两端电压变大，即使电压表示数为一半，而电阻箱R的电压超过电压表电压，导致所测电阻也偏大，所以电压表内阻的测量值大于实际值；若想让改装的电压表测量更准确，可适当调小串联的电阻值。 9． < 自感 增大 【详解】（1）[1][2]在S断开前，自感线圈L中有向右的电流，断开S后瞬间，L的电流要减小，于是L中产生自感电动势，阻碍自身电流的减小，但电流还是逐渐减小为零，原来跟L并联的灯泡A，向右的电流会立即消失，但此时它与L形成了回路，L中正在减弱的电流恰好从灯泡A中流过，方向由b到a，所以电势高低关系为 灯泡不会立即熄灭，而是渐渐熄灭，将这称为自感现象。 （2）[3]由法拉第电磁感应定律 可知，E与 成正比，如果横坐标是，则图示是一条直线； [4]由法拉第电磁感应定律 可知线圈匝数n越大，感应电动势越大，图象斜率将增大。 10． OY 上移 A 【详解】（1）[1][2]电子带负电，受到的电场力方向与电场方向相反，所以在电极之间不加电压，但在之间加不变的电压，使的电势比高（即正负）时，粒子将受到向上的电场力，故粒子向上偏转，将打在OY上；间电压增大，则电子的偏转距离增大，所以应上移； （2）[3]电子在荧光屏偏转的距离与偏转电压成正比，则在偏转电极YY′上加按正弦规律变化的电压，电子在荧光屏偏转的距离按正弦规律变化，而在偏转电极XX′上加图乙所示的扫描电压，水平方向电子不断从右向左匀速扫描，在荧光屏上出现一条正弦曲线，故选A。 11． D 见解析 D 漏电 向上 B 500μF 【详解】（1）[1]A．10V是电容器的额定电压，不是电容器的击穿电压，故A错误； B．10V是电容器的额定电压，电压低于10V时，电容器也能正常工作，故B错误； CD．电容与电容器所加电压无关，只与自身构造有关，可知电容器电压为5V时，电容仍是470μF，故C错误，D正确； 故选D； （2）[2]   （3）[3]开关 S 接 1，电源给电容器充电，电路瞬间有了充电电流，随着电容器所带电荷量逐渐增大，电容器两极板间的电压逐渐增大，充电电流逐渐减小，所以此过程中观察到的电流表指针迅速偏转到某一刻度后逐渐减小到0，故ABC错误，D正确； 故选D； （4）[4]开关S接1，微安表G的读数稳定时，并不为0，始终保持在12μA，，电流较小，说明有直流电流通过电容器，电容器两极板之间绝缘性能下降，故出现这种现象的原因是电容器漏电； （5）[5]由电路图可知，电容器上极板与电源正极相连，故电容器充电完毕，断开开关，电容器上极板带正电，故放电过程中流过电阻箱R的电流方向向上； [6]ABC．放电过程中，电容器所带电荷量逐渐减小，根据电容的定义式，可知电容器极板间电压逐渐减小，则放电电流逐渐减小，根据电流的定义式 可知图像的斜率绝对值逐渐减小，故AC错误，B正确； D．电容器的电容在充放电过程中是不变的，电容只跟电容器的构造有关，故D错误； （6）[7]由可知，电荷量为曲线与坐标轴所围成的面积 由得 12． 【详解】由电流的微观表达式： 可得自由电子定向移动的速率： 代入数据可得：。 13．因表头的满偏电流，内阻，故由欧姆定律得该表头的满偏电压，所以不能直接用此表头测量的电压。 可以给表头串联一个分压电阻，把表头改装成电压表，如图所示。 根据串联电路特点和欧姆定律，有 解得分压电阻 改装后电压表内阻相当于与的串联值，有 将电流刻度改成电压刻度，处改为，然后将刻度盘均分，该电压表量程为 14．可以给表头并联一个分流电阻，把表头改装成电流表，如图所示。 根据并联电路特点和欧姆定律，有 解得分流电阻 改装后电流表内阻相当于与的并联值，有 将电流刻度处改为，然后将刻度盘均分，该电流表量程为 15．电压表改装利用的是串联电路电阻分压的特点，改装后的电压表量程偏大，说明分压电阻偏大，应该换用阻值小的符合改装要求的电阻。 【详解】13．见答案。 14．见答案。 15．见答案。 16．(1) (2)电流方向向左 (3) (4)减小电灯的电阻 【详解】（1）图乙可知短路稳定时通过线圈电流I=1.5A，则有 代入题中数据，联立解得 （2）由楞次定律可知，断开开关后，线圈产生的感应电流向右，则通过灯泡的电流方向向左。 （3）由图象可知，在时通过线圈的电流为I1=0.2A，线圈的自感电动势 （4）断开开关后，电灯要闪亮更明显，需断开前通过线圈的电流大于通过电灯的电流，可减小电灯的电阻。 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 $