第39讲 电能 闭合电路的欧姆定律及其应用 专项训练-2027届高三物理一轮复习

第39讲 电能 闭合电路的欧姆定律及其应用 目 录 【题型演练】 1 题型01 纯电阻电路的能量转化 1 题型02 非纯电阻电路的能量转化 4 题型03 闭合电路的分析与计算 7 题型04 电路动态分析 10 题型05 含容电路分析 15 题型06 电路故障分析 19 题型07 电源的U-I图 21 题型08 电源的功率及效率问题 25 【课时精练】 28 【真题回顾】 32 【题型演练】 题型01 纯电阻电路的能量转化 1．（2025·四川德阳·一模）如图所示电路中，材质相同的金属导体a和b，横截面积分别为S1、S2，长度分别为l1、l2。闭合开关后，相同时间内a和b产生的焦耳热之比为（　　） A．l1∶l2 B．l2∶l1 C．l2S1∶l1S2 D．l1S2∶l2S1 【答案】C 【详解】由于金属导体a和b并联，二者两端电压相等，根据可知相同时间内a和b产生的焦耳热之比等于电阻反比，即 故选C。 2．A、B是两个完全相同的电热水壶，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦式交变电流。则这两个电热水壶在一个周期T内产生的热量之比为（　　） A．5∶8 B．5∶4 C． D． 【答案】B 【详解】接图甲电流时， 接图乙电流时， 热量之比 故选B。 3．某老师在课上做了一个如图所示的实验：把一根阻值为R的柔软弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触。则通电后（　　） A．相邻两线圈相互排斥 B．弹簧与水银面脱离瞬间无电势差 C．弹簧将上下跳动 D．电源的输出电能全部转化为弹簧的焦耳热 【答案】C 【详解】A．相邻两线圈通过的电流方向相同，根据安培定则可知，同向电流相吸引，所以相邻两线圈相互吸引，故A错误； B．弹簧与水银面脱离瞬间，弹簧与电源正极连接，水银与电源负极连接，弹簧与水银面存在电势差，故B错误； C．通电后由于相邻两线圈相互吸引，则弹簧长度变短，弹簧下端离开水银后，电路断开，弹簧在重力的作用下伸长，下端接触水银后重复以上动作，所以弹簧将上下跳动，故C正确； D．由于弹簧上下跳动，电源的输出电能有一部分变为弹簧的机械能，所以电源的输出电能不是全部转化为弹簧的焦耳热，故D错误。 故选C。 4．某同学将一直流电源的总功率输出功率和电源内部的发热功率随电流变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的所示，根据图线知（　　） A．当电流为时，外电路的电阻为 B．电源的电动势为8V C．电源的内阻为 D．反映随电流变化的图线是 【答案】A 【详解】B．根据公式 可知是关于电流的一次增函数，所以图线a是描述电流的总功率随电流变化的图线，图线的斜率为，故B错误； CD．电源内部发热功率 故图线为关于的二次函数，并且随着增大，也逐渐增大，所以反映变化的图线为c，根据图线c可得，故CD错误； A．当电流为时，根据闭合电路欧姆定律得 代入数据解得，故A正确。 故选A。 5．如图所示，、间的电压，电阻，，，，下列说法正确的是（　　） A．干路中的电流为 B．与的电功率之比为 C．在内产生的热量为 D．在内产生的热量为 【答案】D 【详解】A．由图可知、并联再与串联，这部分的总电阻为 干路中的电流为0.2A，故A错误； B．经过的电流为A 与的电功率之比为，故B错误； C．在内产生的热量为J，故C错误； D．在内产生的热量为J，故D正确； 故选D。 题型02 非纯电阻电路的能量转化 6．（2026·山西运城·二模）某品牌无人机悬停在空中时，无人机中用来提升重物的直流电动机两端电压为U，通过的电流为I，内部线圈电阻为r。当电动机稳定运转提升重物时，下列判断正确的是（　　） A．电动机的总功率为 B．电动机的发热功率为UI C．电动机对外做功的功率为 D．电动机对外做功的功率为 【答案】D 【详解】A．电动机总功率为输入的电功率，即，故A错误； B．电动机发热功率遵循焦耳定律，即，故B错误； CD．电动机对外做功的机械功率等于总功率减去发热损耗功率，即，故C错误，D正确。 故选D。 7．（2025·浙江·一模）某电风扇的主要技术参数如题表，空气的密度约为。下列估算结果合理的是（    ） 风扇半径 净重 风量 额定电压 额定功率 A．该电风扇电动机的内阻约为 B．风速约为 C．电机的效率约为 D．电机运行产生的内能约为 【答案】C 【详解】B．设风扇直径为D，风量为Q，根据 可计算出风速，其值约为，故B错误； C．结合空气密度，电机的效率 可得电机的效率约为，故C正确； AD．电机运行产生的内能 可得产生内能约为，可得发热功率约 额定电流为 电动机为非纯电阻，根据 可得电动机的内阻 故AD错误。 故选C。 8．（2025·广东珠海·模拟预测）将一台电动机线圈电阻为50Ω的风扇连接到电压的交流电源上，风扇正常工作。下列说法正确的是（　　） A．通过风扇的电流有效值为4.4A B．风扇的电功率为968W C．该交流电电压有效值为 D．该交流电频率为50Hz 【答案】D 【详解】A．依题意，风扇正常工作，故加在线圈电阻上的电压小于220V，则通过风扇的电流有效值小于4.4A，A错误； B．依题意，风扇正常工作，通过风扇的电流有效值小于4.4A 由，B错误； C．由，知该交流电电压有效值为，C错误； D．由 得，D正确。 故选D。 9．（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。 10．（2025·海南·三模）如图所示，电源电动势，内阻，电动机内阻，闭合开关S，小灯泡L恰好正常发光，电动机正常工作，此时理想电压表示数为8.0V，理想电流表示数为1A，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡额定功率为8W B．电动机正常工作时发热功率为0.25W C．电源的输出功率为18W D．电动机正常工作时其输出的机械功率为8W 【答案】A 【详解】A．根据闭合电路欧姆定律有 小灯泡的电流为 小灯泡额定功率为 代入数据解得W 故A正确； B．电动机正常工作时发热功率为W 故B错误； C．电源的输出功率为W 故C错误； D．电动机正常工作时其输出的机械功率为W 故D错误； 故选A。 题型03 闭合电路的分析与计算 11．（2026·北京丰台·二模）某研究小组设计了一种压敏电阻式超载报警器，可将其安装在升降机底部，其简化原理图如图所示。当升降机装载货物的质量超过某一数值时为超载，已知压敏电阻R0的阻值随所受压力增大而减小，电源电动势大小可调，内阻不变，流过超载报警器电流增大到I0时触发报警。下列说法正确的是（　　） A．货物以某一速度落入升降机时触发报警，升降机一定超载 B．若装载货物后的升降机静止时未报警，则其在加速上升过程中一定不会报警 C．若使装载的货物质量更大时启动报警器，可将滑动变阻器滑片P向右移动 D．若使装载的货物质量更大时启动报警器，可将图中电源电动势调小 【答案】D 【详解】A．货物落入升降机时，会产生瞬时冲击压力，压力大于货物实际重力，即使货物质量未超载，也会因瞬时压力过大使过小，触发报警。因此触发报警不代表一定超载，A错误； B．升降机加速上升时，物体处于超重状态，压敏电阻受到的压力大于静止时的压力，比静止时更小，电流比静止时更大。静止时未报警，加速上升时电流增大，可能达到触发报警，B错误； C．要求“装载货物质量更大时启动报警器”，即触发报警时对应更小（压力更大）。由报警条件 可知滑动变阻器接入电阻应该大一些，滑片应向左滑动，C错误； D．若调电动势：将电源电动势调小，可得更小，同样对应更大货物质量才报警，D正确。 故选 D。 12．（2026·江西宜春·二模）“智能燃气泄漏监测系统”是保障家庭和工业场所安全的重要设备。某兴趣小组计划用气敏电阻开发一种高精度的燃气泄漏监测装置。在研究过程中，他们发现当空气中可燃气体甲烷浓度超过36g/m3时，就可能引发爆炸等危险事故。该小组选用了一款气敏电阻，其电阻值Rq随甲烷浓度变化的关系曲线如图甲所示。按照图乙所示连接好电路，当三极管VT的基极b和发射极e间的电压达到10V时，三极管被导通，铃声开始报警，电动势E=12V（内阻不计）。下列说法正确的是（　　） A．随着甲烷浓度的增加，电压表的示数逐渐增大 B．当甲烷浓度为36g/m3时，要使报警铃声响，则电阻箱R1的阻值应调为500Ω C．若要提高泄漏监测装置的灵敏度，应将电阻箱R1的阻值适当调大些 D．实际中的电源内阻不可忽略，在B选项中，当电压表指针指到2V时，甲烷浓度处于安全状态 【答案】D 【详解】A．随着甲烷浓度增加，Rq变大，由闭合电路欧姆定律知，干路电流变小，电压表示数逐渐减小，故A错误； B．当甲烷浓度为36g/m3，由图甲可知，气敏电阻Rq=2.4×103Ω 已知此时电阻箱R1两端的电压U=2V 又电源电动势（内阻不计），电压与电阻成正比，故R1=480Ω，故B错误； C．当甲烷浓度更低时，Rq更小，要求此时电阻箱两端的电压仍为2V，电压比不变，所以R1应变小，即需要调小电阻箱的阻值，故C错误； D．电压表指到2V处时，电源有内阻，Rq的电压小于10V，对应的电阻偏小，由图甲可知，浓度应小于36g/m3，由题设条件可知，浓度处于安全状态,故D正确。 故选D。 13．（2026·海南·模拟预测）如图1所示为一低温报警器的电路原理图，M、N分别为热敏电阻或定值电阻。当温度降至时，M两端电压升至，报警器工作。已知电源电动势为，内阻为。热敏电阻的阻值随温度变化的关系图像如图2所示，则（　　） A．M为热敏电阻，N为的定值电阻 B．M为热敏电阻，N为的定值电阻 C．N为热敏电阻，M为的定值电阻 D．N为热敏电阻，M为的定值电阻 【答案】B 【详解】由图2可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，结合题意可知，温度降低时，电路总电阻增大，总电流减小，N两端电压减小，由 知M两端的电压升高，故M为热敏电阻，N为定值电阻；由图2可知，当时，，由分压原理可得 解得 故选B。 14．（2026·内蒙古呼伦贝尔·模拟预测）我们学习物理要做到学以致用，用所学知识解决日常生活中的实际问题。如图为某学生设计的检测司机是否酒驾的电路图。图中电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻且R0=r，R′是一个“气敏传感器”，它的电阻值会随着司机呼出气体中酒精浓度的增大而减小。下列说法正确的是（    ） A．若司机喝了酒，检测时电流表和电压表示数都会变大 B．若依据电压表偏转情况判定是否酒驾，则指针偏角由小到大可依次认定为：正常、酒驾、醉驾 C．酒精气体浓度越大，电源的输出功率越大 D．若依据电流表偏转情况判定是否酒驾，为提高该检测电路灵敏度，可增大R0的阻值 【答案】C 【详解】AB．设气敏传感器的电阻为R。电压表理想时相当于断路，电流表理想时电阻可忽略，、与电源内阻串联。又因为，所以电路中的总电阻为 干路电流为 酒精浓度增大时，气敏电阻减小，因此干路电流增大，电流表示数变大。电压表测量的是气敏电阻两端的电压 当减小时，上式随减小而减小，所以电压表示数变小，所以电压表指针偏角由小到大对应醉驾、酒驾、正常，故AB错误； C．电源的输出功率等于外电路上消耗的功率， 所以当外阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，因此越小，电源输出功率越大。而酒精气体浓度越大，越小，所以电源输出功率越大，故C正确。 D．若依据电流表偏转情况判定酒驾，电流变化的灵敏度可近似看成 增大会使分母变大，同样的变化引起的电流变化反而变小，不能提高灵敏度，故D错误。 故选C。 题型04 电路动态分析 15．（2026·安徽滁州·三模）如图所示电路中，电源电动势为，内阻为。、为定值电阻，为光敏电阻（其阻值随光照强度的增大而减小），为滑动变阻器。为平行板电容器，两极板水平放置。开关S闭合，电路稳定后，一带负电油滴恰好静止在电容器两极板之间。现进行如下操作，下列说法正确的是（　　 ） A．仅增大对的光照强度，油滴将向上运动 B．仅将的滑片向右端缓慢移动，油滴将向上运动 C．仅断开开关S，油滴将保持静止 D．仅减小电容器两极板的正对面积，油滴将向下运动 【答案】B 【详解】A．仅增大对的光照强度，则的阻值减小，则外电路的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律有 可知干路中的总电流增大；根据 可知路端电压减小，而、所在支路的电流 可知减小，根据 可知两端的电压减小，又 解得 可知电容器下极板的电势升高 根据干路的电流 可知、所在支路的电流增大，根据 可知两端的电压增大，又 解得 可知电容器上极板的电势降低 而电容两极板的电势差为 可知电容器两端的电势差减小，根据 可知电场强度减小，根据 可知油滴所受的电场力减小，即小于重力，故油滴将向下运动，故A错误； B．仅将的滑片向右端缓慢移动，则的阻值减小，则外电路的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律有 可知干路中的总电流增大；根据 可知路端电压减小，而、所在支路的电流 可知减小，根据 可知两端的电压减小，又 解得 可知电容器上极板的电势升高 根据干路的电流 可知、所在支路的电流增大，根据 可知两端的电压增大，又 解得 可知电容器下极板的电势降低 而电容两极板的电势差为 可知电容器两端的电势差增大，根据 可知电场强度增大，根据 可知油滴所受的电场力增大，即大于重力，故油滴将向上运动，故B正确； C．断开S后，电源不再供电，电容器会通过两条支路放电，逐渐降为0，电场强度逐渐消失，油滴只受重力，将向下运动，故C错误； D．电容器始终与电路相连，电容器两端的电压不变，根据 可知仅减小电容器两极板的正对面积，电场强度不变，根据 可知油滴所受的电场力不变，仍等于重力，故油滴仍处于静止状态，故D错误。 故选B。 16．（2026·湖南长沙·三模）如图所示，电源电动势为，内阻为，、为定值电阻，为平行板电容器，下端接地，电表均为理想电表。现将滑动变阻器的滑片置于最上端，闭合开关S，将一个带电液滴在点无初速释放，液滴恰能静止在点。若将滑片向下滑动，下列说法正确的是（     ） A．电流表和电压表的示数均增大 B．液滴带负电，将向上运动 C．点电势减小 D．设电压表和电流表示数变化量的绝对值分别为和， 【答案】C 【详解】A．若将滑片向下滑动，则滑动变阻器接入电路中的阻值减小，根据“串反并同”可知，与滑动变阻器并联的电压表示数减小；与滑动变阻器等效串联的电流表示数增大，故A错误； B．由图可知，电容器上极板带正电荷，根据平衡条件可知，液滴受到的电场力竖直向上，所以液滴带负电；由A分析可知，滑动变阻器两端的电压减小，即电容器两端的电压减小，根据可知，电容器间的电场变小，根据可知，液滴受到的电场力变小，即液滴向下运动，故B错误； C．设点到下极板的距离为，由图可知，下极板接地，即下极板的电势为0，点与下极板间的电势差为 由B选项分析可知，两极板间电场强度减小，即点与下极板间的电势差减小，又因为 即点电势减小，故C正确； D．根据闭合电路欧姆定律可得 电压表的示数变化量 则电压表示数变化量的绝对值 则，故D错误。 故选C。 17．（2026·北京海淀·一模）图为分拣苹果的装置示意图。该装置按照一定质量标准自动分拣大苹果和小苹果，托盘秤压在一个以O1为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在压力传感器R1上，已知压力越大，R1阻值越小。若R2两端的电压较小，分拣开关在弹簧向上弹力作用下处于水平状态，小苹果进入通道1；当R2两端的电压超过某一值U时，可使放大电路中的电磁铁吸引分拣开关的衔铁，此时大于一定标准质量的大苹果进入通道2。已知电源的电动势E1、内阻不计。下列说法正确的是（　　） A．增大电动势E1，分拣苹果的质量标准变小 B．托盘秤上的苹果质量越小，R1两端的电压越小 C．若只增大R2的阻值，则能进入通道2的苹果的标准质量变大 D．若仅改变电磁铁线圈的绕向，则分拣苹果的质量标准将发生改变 【答案】A 【详解】A．触发条件为，根据闭合电路欧姆定律有 整理得刚好触发时满足 若增大，则刚好触发需要的更大，越大对应压力越小，苹果质量越小，即分拣的质量标准变小，A正确； B．苹果质量越小，压力越小，越大，总电流 两端电压 所以增大时增大，B错误； C．由 可知增大，刚好触发需要的增大，对应苹果质量更小，因此进入通道2的苹果标准质量变小，C错误； D．仅改变电磁铁线圈绕向，仅改变磁场方向，电磁铁仍可以吸引衔铁，触发电压不变，分拣质量标准不变，D错误。 故选A。 18．（2026·江苏徐州·二模）某牧场设计了一款补水提示器，其工作原理如图所示，水量增加时滑片下移，电表均为理想电表，电源电动势为E、内阻不计。下列说法正确的是（　　） A．若选择电压表，水量增多时电压表示数变大 B．若选择电压表，电路中定值电阻的功率随水量变化发生改变 C．若选择电流表，电路的总电阻随水量增多的变化率为正值 D．若选择电流表，滑动变阻器消耗的功率随水量增多一定减小 【答案】A 【详解】A．若选择电压表，滑动变阻器R和定值电阻R0串联在电路中，且电压表测R的滑片至最上端的电压，无论滑片如何移动，变阻器接入电路的阻值不变，闭合开关S，水量增多时，滑片下移，R上半部分的电阻增大，R上半部分分得的电压增大，即电压表示数变大，故A正确； B．由上分析可知，若选择电压表，滑动变阻器R和定值电阻R0串联在电路中，无论滑片如何移动，变阻器接入电路的阻值不变，由欧姆定律可得，电路中的电流不变，电路中定值电阻的功率不变，故B错误； C．如果选择电流表，滑动变阻器R滑片以下的部分和定值电阻R0串联在电路中，电流表测电路中的电流，水量增多时，滑片下移，滑动变阻器连入电路的阻值减小，电路总电阻减小，由欧姆定律可得，电路电流增大，所以电路的总电阻随水量增多的变化率为负值，故C错误； D．把R0看成内阻，因不知道滑动变阻器阻值R与R0的大小关系，所以无法判断滑动变阻器消耗的功率随水量增多的变化情况，故D错误。 故选A。 19．（2026·江苏·二模）如图所示，电流表、电压表为理想电表。闭合开关S，待电路稳定，移去磁体。与移去前相比较，下列说法中正确的是（　　） A．电流表的示数变小，电压表的示数变小 B．电阻R2消耗的功率变大 C．电源的输出功率一定变大 D．电源的效率一定变低 【答案】B 【详解】A．移去磁体，则干簧管内部开关断开，则相当于电阻变大，则总电阻变大，总电流减小，路端电压变大，则电压表读数变大，根据欧姆定律可知，R1两端的电压减小，R2电压变大，因此电流表读数变大，电压表示数变大，故A错误； B．根据功率 结合上述分析可知，R2两端的电压变大，阻值不变，因此电阻R2消耗的功率变大，故B正确； C．当外电阻等于电源内阻时输出功率最大，因外电阻与内电阻的变化关系不确定，则不能确定输出功率如何变化，故C错误； D．电源效率为 因为外电阻变大，则电源效率变大，故D错误。 故选B。 题型05 含容电路分析 20．（2026·河北沧州·二模）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电压表V为理想电表，平行板电容器的下极板N接地，当开关S闭合稳定后，一带负电的微粒Q从两板正中央水平向右射入电容器，恰好以速度v0沿着图中虚线做匀速直线运动。R1、R2为定值电阻，滑动变阻器R的滑动触点为P。下列说法正确的是（　　） A．断开开关S，待电路稳定后，将粒子Q仍以速度v0沿着图中虚线射入，微粒仍做匀速直线运动 B．断开开关S，待电路稳定后，将粒子Q仍以速度v0沿着图中虚线射入，微粒做平抛运动 C．保持开关S闭合，将滑动变阻器R的滑动触点P向上移动时，电压表的示数变大 D．保持开关S闭合，将M板竖直上移时，虚线位置处电势降低，微粒向上偏转 【答案】B 【详解】AB．断开开关S，电容器上、下极板与导线和电阻相连接，电容器放电，待电路稳定后，电容器的电量为0，电场强度也变为0，粒子Q只受重力作用，若将粒子Q仍以速度v0沿着图中虚线射入，粒子将做平抛运动，故A错误，B正确； C．保持开关S闭合，将滑动变阻器R的滑动触点P向上移动时，此时滑动变阻器R相当于导线作用，对电路中的总电阻没有影响，所以电路中的电流不变，则电压表的示数不变，故C错误； D．电容器两端的电压等于R2两端的电压，且上极板带正电，下极板带负电，保持开关S闭合，电路中的电流不变，所以R2两端的电压不变，即电容器两极板的电压不变，将M板竖直上移时，即电容器两极板间的距离d增大，根据可知，电场强度E减小，设虚线位置处与下极板的电势差为U′，根据可知，因虚线位置处与下极板的距离d′不变，可知虚线位置处与下极板的电势差U′减小，因下极板接地，即下极板的电势为零，根据可知，虚线位置处的电势降低，由于电场强度减小，则电场力减小，即电场力小于重力，则微粒向下偏转，故D错误。 故选B。 21．（2026·山西晋中·模拟预测）电车的发展突飞猛进，在充电时，电车的电池可近似看成是一个超级电容器与电阻串联，如图所示。充电分两个阶段，当电池电量较低时，将采用恒流充电：当电池电压上升至设定上限电压时，将切换到恒压充电状态。则恒流充电过程中电容器两端的电压U和恒压充电过程中电路中的电流I分别将（　　） A．增大，增大 B．增大，减小 C．减小，减小 D．减小，增大 【答案】B 【详解】恒流充电时，电容器上的电荷量Q逐渐增大，结合电容的定义式可知，电容器两端电压U增大；恒压充电时，回路中的电流，由于U仍在增大，E不变，则I减小。 故选B。 22．（2025·安徽淮北·一模）如图所示的电路中，电流表和电压表均为理想电表，、、为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，电压表示数变化量的绝对值为，电流表示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数变大 B．变小 C．电阻的电功率变小 D．通过电阻的电流方向向左 【答案】D 【详解】A．由题可知，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电阻减小，电流增大，根据闭合电路的欧姆定律可得 可知路端电压减小，即电压表的示数减小，故A错误； B．根据上述分析可知 由于电源的内阻r不变，因此不变，故B错误； C．的功率为 根据上述分析可知，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大，的阻值不变，因此的电功率变大，故C错误； D．根据电流结构特点可知，电容器两端的电压 结合上述分析可知，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大，因此电容器两端的电压UC减小，结合电容器的电容 可知，当电容器的电容C不变时，电压UC减小，电容器两极板上的电荷量Q减小，电容器处于放电状态，因此，此时通过电阻的电流方向向左，故D正确。 故选D。 23．（2026·黑龙江大庆·二模）如图所示，电源电动势为，内阻，定值电阻，滑动变阻器阻值变化范围为。闭合开关S，电路稳定后，水平放置的平行金属板间的带电油滴P处于静止状态。将滑动变阻器的滑片从图示位置向端移动过程中，理想电流表、电压表的示数变化量分别为、，则（　　） A．油滴P带正电 B．油滴P的电势能增加 C．两电表示数变化量绝对值之比 D．电源的输出功率先变大后变小 【答案】C 【详解】A．带电油滴P处于静止状态，根据平衡条件可知，带电油滴受到的电场力向上，与板间场强方向相反，所以油滴P带负电，故A错误； B．将滑动变阻器的滑片从图示位置向端移动过程中，滑动变阻器接入电路阻值变大，总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流变小，路端电压变大；由于通过的电流变小，两端电压变小，所以电容器两端电压变大，则板间场强变大，带电油滴受到的电场力变大，带电油滴向上运动，电场力做正功，油滴P的电势能减小，故B错误； C．根据闭合电路欧姆定律可得 可得，故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；将滑动变阻器的滑片从图示位置向端移动过程中，外电阻变大，由于，所以电源的输出功率一直变小，故D错误。 故选C。 24．（2026·山东济宁·模拟预测）如图所示，电源内阻和灯泡的电阻均为定值，为定值电阻，C为平行板电容器。开关闭合后，将滑动变阻器滑片由图示位置缓慢向上滑动，在滑动过程中，下列说法正确的是（　　） A．灯泡亮度逐渐变亮 B．中有电流流过，方向向上 C．电源的路端电压逐渐减小 D．平行板电容器间的电场强度逐渐变小 【答案】B 【详解】A．滑动变阻器滑片向上滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值增加，流过灯泡的电流减小，灯泡变暗，故A错误； B．电路中电流减小，电源内电压降低，灯泡两端的电压降低，滑动变阻器两端的电压升高， 电容器与滑动变阻器并联，加在电容器两端的电压升高，根据 可知电容器两极板的电荷量增大，电容器继续充电， 故中有电流流过，方向向上，故B正确； C．电源内电压降低，则电源的路端电压增大，故C错误； D．电容两端的电压增大，根据，可知平行板电容器间的电场强度增大，故D错误。 故选B。 题型06 电路故障分析 25．（2025·江苏盐城·三模）某实验小组先采用如图所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器阻值，发现电压表示数虽然有变化，但变化不明显，主要原因是（    ） A．滑动变阻器与电路接触处断路 B．电流表阻值太小 C．滑动变阻器的阻值太小 D．电池内阻太小 【答案】D 【详解】用如图所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器阻值，发现电压表示数虽然有变化，但变化不明显，说明滑动变阻器既不断路，也不短路，也不是电流表阻值太小的原因，是由于其阻值始终相对于电池内阻很大，即电池内阻太小。 故选D。 26．某工厂相邻两车间A、B的照明电路由一个开关控制，其电路图如图所示，电源电动势为、内阻为，闭合开关后，两车间内相同的、灯都正常发光，后来由于某种故障A车间内的灯突然变亮，B车间内的灯突然变暗，此故障可能是（　　） A．电阻短路 B．电阻短路 C．电阻短路 D．电阻、同时短路 【答案】B 【详解】A．若电阻短路，总电阻减小，干路电流增大，两支路电流均增大，两灯均变亮，故A错误； B．若电阻短路，总电阻减小，干路电流增大，并联部分电压减小，灯变暗，由灯支路电流减小知灯支路电流增大，突然变亮，故B正确； C．若电阻短路，总电阻减小，干路电流增大，并联部分电压减小，灯变暗，由灯支路电流减小知灯支路电流增大，突然变亮，故C错误； D．若电阻、同时短路，开始时两灯泡通过的电流相等，当总电阻减小，干路电流增大，流过两灯泡的电流也相同，故两支路电流均增大，则、灯均变亮，故D错误。 故选B。 27．在测量电源的电动势和内阻实验中，某同学连接电路如图，闭合开关调节滑动变阻器，发现电流表示数从较小值增大至满偏过程中电压表示数变化很小，引起该现象的原因最可能是（　　） A．滑动变阻器总阻值太大 B．电源的内阻太小 C．电压表内阻太大 D．某根导线断路 【答案】B 【详解】D．若连接电压表的导线断路，则电压表示数为0，若干路上的导线断路，则电压表与电流表示数均为0，故D错误； ABC．电压表测量的是路端电压，根据闭合电路欧姆定律有 电流表示数从较小值增大至满偏过程中电压表示数变化很小，表明电源内阻太小，与电压表内阻、滑动变阻器的总阻值无关，故AC错误，B正确。 故选B。 28．在如图所示的电路中，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的。现在突然发现灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是（　　） A．R3断路 B．R1短路 C．R2断路 D．R1、R2同时短路 【答案】C 【详解】A．若R3断路，外电阻增大，路端电压U增大，A、B两灯的电压和电流均增大，两灯均变亮，故A错误； B．若R1短路，外电阻减小，总电流增大，路端电压减小，通过R3的电流减小，则通过A灯的电流增大，A灯变亮。B灯的电流增大，B灯变亮，故B错误； C．R2断路，外电阻增大，路端电压U增大，干路电流I减小，R3电流I3增大，则通过A的电流 IA=I-I3 减小，A灯变暗。B灯电压 UB=U-IA（RA+R1） 增大，B灯变亮，故C正确； D．R2短路，B灯被短路了，将会不亮，故D错误。 故选C。 29．在如图所示的电路中，干电池、开关和额定电压为1.5V的灯泡组成串联电路。当闭合开关时，发现灯泡不发光。为了检验故障，某同学在开关闭合的情况下，用多用电表的电压挡对电路进行检测。检测结果如下表所示，已知电路仅有一处故障，由此做出的判断中正确的是（　　） 测试点 A、C A、D A、E A、F 多用表示数 0 0 约1.5V 约1.5V A．D、E间导线断路 B．B、F间导线断路 C．灯泡断路 D．A、C间导线断路 【答案】A 【详解】A．若D、E间导线断路，则D点电势与A点电势相等，E点电势与B点电势相等，A、D间电压应为0，A、E间电压应为1.5V，故A正确； B．若F、B间导线断路，则F点电势与A点电势相等，A、F间电压应为0，故B错误； C．若灯泡断路，则E点电势与A点电势相等，F点电势与B点电势相等，A、E间电压应为0，A、F间电压应为1.5V，故C错误； D．若A、C间导线断路，则C点电势与B点电势相等，A、C间电压应为1.5V，故D错误。 故选A。 题型07 电源的U-I图 30．（2025·山东·模拟预测）某学习小组采用如图所示的电路图来测量金属丝的电阻率，闭合开关后，调节滑动变阻器滑片P的位置，记录电压表和电流表的示数U和I，得到多组数据，并作出该金属丝的U-I图像，得到一条过原点的直线，斜率为k。已知金属丝的直径为d，连入电路部分的长度为L，则（　　） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处在N端 B．该金属丝电阻率的测量值为 C．用U-I图像处理数据可以减小系统误差 D．若只考虑电表内阻引起的误差，所测电阻率偏大 【答案】B 【详解】A．闭合开关前，应使金属丝所在电路电流为零，滑动变阻器的滑片P应处在M端，故A错误； B．由知图像的斜率表示电阻，即 电阻的决定式为 因此，故B正确； C．系统误差是由原理方法本身造成的，不会因为数据的处理而减小；用U-I图像处理数据可以减小偶然误差，故C错误； D．若只考虑电表内阻引起的误差，电流表所测得的电流大于真实值，电压表所测电压等于真实值，由知所测电阻阻值小于真实值，电阻率偏小，故D错误。 故选B。 31．（2026·江苏宿迁·一模）在图甲的电路中，电源内阻不计，不计电表内阻的影响。调节R1的阻值，得到各组电压表和电流表数据，作出的U-I图像如图乙中AB所示，则表示R1阻值的是（　　） A．AB的斜率 B．仅a的斜率 C．仅b的斜率 D．a或b的斜率 【答案】D 【详解】根据闭合电路欧姆定律有 可知，AB的斜率代表R2的阻值，a的斜率表示通过R1的电流为0.1 A时，R1的有效电阻；b的斜率表示通过R1的电流为0.3 A时，R1的有效电阻。 故选D。 32．如图1所示的电路中，为滑动变阻器，为定值电阻，电流表、电压表均为理想电表。改变滑动变阻器的滑片位置，两电压表的示数随电流变化的图线a，图线b分别画在图2所示的坐标系中。下列选项正确的是（　　） A．滑片向右滑动，示数变大 B．图线a对应电压表 C．定值电阻为4Ω D．电源内阻为2Ω 【答案】A 【详解】A．滑片向右滑动，则R1阻值变大，总电阻变大，总电流减小，则内阻上电压减小，路端电压变大，即示数变大，选项A正确； B．电压表测量路端电压，则图线b对应电压表，图线a对应电压表V2，选项B错误； C．由图线a可得定值电阻为 选项C错误； D．由图线b可得电源内阻为 选项D错误。 故选A。 33．如图所示，直线a、b分别为电源A、B的图线，曲线c为某小灯泡L的图线的一部分，三线交于一点P。小灯泡L分别直接与电源A、B构成回路甲、乙，下列说法正确的是（　　） A．A的内阻小于B的内阻 B．小灯泡的电阻随电压增大而减小 C．两回路中电源的输出功率相等 D．回路甲中电源的输出功率为最大输出功率 【答案】C 【详解】A．电源的图线斜率的绝对值表示内阻，由图可知，直线a的斜率大，故A的内阻大于B的内阻，故A错误； B．小灯泡的图线与原点连接的斜率表示电阻，由图可知，小灯泡的电阻随电压增大而增大，故B错误； C．根据 由图可知，两回路中电源的输出电流和输出电压相等，则两回路中电源的输出功率相等，故C正确； D．回路甲中电源的输出功率为 当时，为最大输出功率；对电源A,，对回路甲分析可知 可知 所以回路甲中电源的输出功率不是最大输出功率，故D错误。 故选C。 34．（2026·海南·模拟预测）在如图所示的图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，曲线Ⅱ为某一小灯泡L的曲线，曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为（1.5，0.75），曲线Ⅱ在该点的切线与横轴的交点坐标为（1.0，0），用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路，由图像可知（　　） A．电源电动势为2.0 V B．电源内阻为 C．小灯泡L接入电源时的电阻为 D．小灯泡L实际消耗的电功率为1.125 W 【答案】D 【详解】AB．设该电源电动势为E，内阻为r，由闭合电路欧姆定律有 代入题图直线Ⅰ中数据有 解得 故AB错误； CD．根据题意可知，当用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路时，灯泡L两端的电压为 流过灯泡的电流为 由欧姆定律可得，小灯泡L接入电源时的电阻为 小灯泡L实际消耗的电功率为 故C错误，D正确。 故选D。 题型08 电源的功率及效率问题 35．三门峡市某道路新装了一批路灯如图甲所示，该路灯的亮度可自动随周围环境的亮度而变化。其内部电路简化图如图乙所示，电源电动势为，内阻为，为光敏电阻（光强增大时阻值减小）。忽略温度变化对A、B两灯电阻的影响，傍晚外界光线逐渐变暗时，下列说法正确的是（　　） A．A灯变暗，B灯变亮 B．电源内阻消耗的功率变大 C．电源的效率增大 D．电源路端电压变化量的绝对值与总电流变化量的绝对值之比变大 【答案】C 【详解】A．傍晚外界光线逐渐变暗时，光敏电阻阻值增大，根据闭合电路欧姆定律“串反并同”可得A灯、B灯均变亮，故A错误； B．光敏电阻阻值增大，电路总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律，总电流减小，根据得，电源内阻消耗的功率变小，故B错误； C．根据电源效率的公式，路端电压增大，则效率变大，故C正确； D．根据闭合电路欧姆定律，可得 则电源路端电压变化量的绝对值与总电流变化量的绝对值之比不变，故D错误。 故选C。 36．（2026·重庆沙坪坝·一模）某同学设计的烟雾报警器原理如图所示。电离室中有微量镅-241，其稳定释放的粒子能使空气电离。此时在电离室两端加上电压时，便可在室内形成稳定的电流。一旦有烟雾颗粒进入，它们会吸附离子并阻碍离子运动导致电离室电流减小，从而使定值电阻上的电压相应降低，当降至设定阈值时便会触发报警。则当烟雾进入电离室后（    ） A．电源的总功率会增大 B．电离室两端电压会减小 C．电源的路端电压会减小 D．稳定后，再将滑片向右滑动，可能先增大后不变 【答案】D 【详解】AC．当烟雾进入电离室后，电离室中离子运动受阻，等效电阻增大，路端电压变大，干路电流I减小，由可知电源总功率减小，故AC错误； B．等效电阻增大，并联电阻分压变大，通过定值电阻R的电流变小，由可知电离室两端电压增大，故B错误； D．如果初始状态下电路电流未达到电离室的饱和电流，那么减小RP会使总电阻减小，总电流I增大，因此会增大。当电流I增大到电离室的饱和电流后，即使再减小RP，总电流I也将保持饱和值不变，此时也将保持不变。因此U可能出现先增大后不变的情况，故D正确。 故选D。 37．（2025·安徽合肥·模拟预测）如图，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2为定值电阻，C为电容器，已知R1＞r，电表均为理想电表。现闭合开关S，将滑片向上滑动过程中下列说法中正确的是（　　） A．电阻R2中有向上的电流 B．两电表示数变化量绝对值之比 C．电源的输出功率一定变小 D．保持滑片位置不动，将电容器C上极板上移，P点电势升高 【答案】C 【详解】A．滑动变阻器滑片向上滑动时，接入电路中的电阻R增大，根据串反并同，电压表示数以及电容器两端的电压都增大，电容器上极板是正极板，电容定义式为 所以电压增大时，电容器要充电，电阻中有向下的电流，故A错误； B．根据闭合电路欧姆定律，可以写出表达式 所以两个电表变化量绝对值的比值应为，故B错误； C．电源的输出功率为 根据数学关系可知，在的情况下，R越大，越小，故C正确； D．电容器上极板上移时，电容器的电容值随d的增大而减小；极板间的电场强度为是不变的。 所以，P点电势不变，故D错误。 故选C。 38．如图所示电路中，滑动变阻器两端的电压为U，流过滑动变阻器的电流为I，滑动变阻器的电功率为P。闭合开关初始状态时，现将滑片向右滑动一小段距离的过程中，下列分析正确的是（　　） A．减小 B．减小 C．P减小 D．电源输出效率减小 【答案】C 【详解】A．根据可知，滑动变阻器滑片向右滑动接入电路电阻增大，则增大，故A错误； B．根据闭合电路欧姆定律可知电源内阻，则不变，故B错误； C．根据，可知当时，电源输出功率随外电阻增大而减小，当时，电源输出功率随电阻增大而增大，当时，功率最大。由题目条件可知电压，此时，电源输出功率达到最大，而此电路中，故随滑动变阻器阻值增大而减小，故C正确； D．电源输出效率，滑动变阻器电阻增大，电流减小，由可知，电压变大，则电源输出效率增大，故D错误。 故选C。 【课时精练】 1．（2025·陕西榆林·模拟预测）如图所示，、为定值电阻，是滑动变阻器，L为小灯泡，电源有内阻。开关闭合，当整个电路稳定后，小灯泡能发光，下列说法正确的是（　　） A．电压表测的是电源电动势 B．电阻中始终有从a到b的电流 C．若滑动变阻器接入电路的电阻变大，则小灯泡变暗 D．若突然断开开关，则不再有电流通过小灯泡 【答案】C 【详解】A．开关闭合，当整个电路稳定后，电压表测的是路端电压，故A错误； B．开关闭合，当整个电路稳定后，电容器相当于断路，无电流通过电阻，故B错误； C．当滑动变阻器接入电路的电阻变大时，外电路总电阻增大，干路中电流减小，则小灯泡变暗，故C正确； D．突然断开开关，电容器放电，有电流通过小灯泡，故D错误。 故选C。 2．（2025·四川成都·一模）如图所示，电源电动势为，内阻为，为定值电阻，且，为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。当开关闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．只增大的光照强度，电源的输出功率、效率均减小 B．只增大的光照强度，电压表示数变化量与干路电流变化量的绝对值之比变小 C．只将电容器上极板往上平移一段距离，中有向下的电流流过 D．只将滑动变阻器的滑片向上端移动，带电微粒会向下运动 【答案】C 【详解】A．电源的输出功率 由于，则，若只增大的光照强度，接入电阻减小，减小，外电路总电阻减小，当外电阻越靠近电源内阻时电源的输出功率越大，故电源的输出功率增大；电源的效率 外电阻减小，则电源效率减小，故A错误； B．根据闭合电路中欧姆定律得电压表示数为 可得电压表示数变化量与干路电流变化量的绝对值之比为 所以保持不变，故B错误； C．只将电容器上极板上移，增大电容器极板的距离，根据电容决定式 可知电容减小。由题分析，可知此时电容器两端的电压不变，根据电容定义式 可知电容器的电量减小，即电容器放电，又电容器的下极板带正电，故电阻中有向下的电流流过，故C正确； D．由题分析，可知调节处于含电容的等效断路电路中，故对外电路的总电阻没有影响，所以若只调节滑动变阻器的滑片向上端移动时，电容器两端电压不变，极板之间电场强度不变，微粒所受电场力不变，则微粒仍然处于静止状态，故D错误； 故选C。 3．（2025·四川成都·一模）如图所示，电路中光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小，当环境光照强度增大时，可维持小灯泡亮度不变的操作是（　　） A．将滑动变阻器滑片向左移动 B．将滑动变阻器滑片向右移动 C．换电动势更小但内阻相同的电源 D．换电动势相同但内阻更大的电源 【答案】A 【详解】A．当环境光照强度增大时，光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小，则并联部分总电阻减小，若希望小灯泡亮度不变，则需要并联电路分压不变。即电路其余部分电阻也减小，比如将滑动变阻器滑片向左移动，只需要与比值不变，就可以使并联电路分压不变，小灯泡亮度不变，A正确； B．由上述分析可知，将滑动变阻器滑片向右移动，并联电路分压更小，小灯泡变暗，B错误； C．由上述分析可知，换电动势更小但内阻相同的电源，并联电路分压变小，小灯泡变暗，C错误； D．由上述分析可知，换电动势相同但内阻更大的电源，并联电路分压变小，小灯泡变暗，D错误。 故选A。 4．如图所示的电路中，闭合开关S，灯正常发光，由于电路突然出现故障，发现灯变亮，灯变暗，电流表的读数变小，则发生的故障可能是（电源内阻不计）（　　） A．断路 B．断路 C．短路 D．短路 【答案】A 【详解】在原图中标上a、b、c、d、e、f共6个点，如图所示 由图可知，两端电压为，两端的电压为，因，故，即与并联；两端电压为，两端电压为，因，故，即与并联；两端电压为，两端的电压为，因，故，即与并联再与电流表、串联，最后与并联，简化电路如图所示. A．若断路，则电路中总电阻增大，总电流减小，右侧部分总电阻不变，则右侧分压将减小，电流表A的读数变小，灯变暗，灯两端的电压将增大，则灯将变亮，A正确； B．若断路，则电路中总电阻增大，总电流减小，可知变暗，故B错误； C．若短路，则被短路，电路中总电阻将减小，电路中电流增大，灯两端的电压增大，变亮，两端的电压减小，灯变暗，总电流变大，通过的电流变小，则电流表的读数将增大，故C错误； D．若短路，则电路中总电阻减小，电路中电流增大，变亮，两端的电压减小，故变暗，总电流变大，通过的电流变小，则电流表A的示数增大，故D错误。 故选A。 5．（2021·湖南益阳·模拟预测）如图所示，图甲中M为一电动机，开关S闭合后，当滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表V1和V2的读数随电流表A读数的变化情况如图乙所示，已知电流表A读数在0.2A以下时，电动机没有转动。不考虑电表内阻，以下判断正确的是（　　） A．直线为V1读数随电流表读数的变化图线 B．电路中电源电动势为3.4V C．此电路中，电动机的最大输入功率是0.9W D．滑动变阻器的最大阻值为30Ω 【答案】C 【详解】A．由题图甲知，电压表V2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以直线为V2的读数随电流表读数的变化图线，A错误； B．直线的斜率绝对值等于电源的内阻，则有 当电流I1＝0.1A时， U1＝3.4V 则电源的电动势 E＝U1＋I1r＝（3.4＋0.1×2）V＝3.6V B错误； C．由图可知，电流 I2＝0.3A U1＝3V 此时电动机输入功率最大 P＝U1I2＝3×0.3W＝0.9W C正确； D．若电流表A示数小于0.2A，电动机不转动，电动机的电阻 rM＝4Ω 当I1＝0.1A时，电路中电流最小，滑动变阻器的电阻为最大值，所以R与R0并联电阻的最大值 则滑动变阻器的最大阻值大于30Ω，D错误。 故选C。 【真题回顾】 1．（2026•台湾）今有两颗电池P、Q，电池P的电动势为εP、内电阻为rP；电池Q的电动势为εQ、内电阻为rQ。当P、Q电池分别串联可变电阻器形成回路，调整可变电阻器的电阻值，可得到P、Q电池端电压V和回路电流I的关系，如图所示。下列关于两电池的比较，何者正确？（　　） A．εQ＞εP，rQ＞rP B．εQ＞εP，rQ＜rP C．εQ＜εP，rQ＞rP D．εQ＜εp，rQ＜rP E．εQ＝εP，rQ＝rP 【答案】C 【详解】根据闭合电路欧姆定律，电池的路端电压V与回路电流I的关系为V＝ε﹣Ir； 由函数表达式可知，在V﹣I图像中，图线与纵轴的截距表示电池的电动势ε，图线斜率的绝对值表示电池的内电阻r； 观察图像的纵轴截距可知，P的截距高于Q的截距，即εP＞εQ（或εQ＜εP）； 观察图像的倾斜程度可知，Q图线的斜率绝对值大于P图线的斜率绝对值，即rQ＞rP； 综合分析可知，εQ＜εP且rQ＞rP，故C正确。 故选：C。 2．（2026•江苏）使用高压输电，若发电站的输出功率不变，输电线的总电阻不变，将输电线中的电流降为原来的一半，则输电线上损耗的功率变为原来的（　　） A．2倍 B． C．不变 D．4倍 【答案】B 【详解】输电线的总电阻r不变，将输电线中的电流I降为原来的一半，根据损失功率公式ΔP损＝I2r可知，r不变，I变为原来的，则输电线上损耗的功率变为原来的，故B正确，ACD错误。 故选：B。 3．（2025•山东）一辆电动小车上的光伏电池，将太阳能转换成的电能全部给电动机供电，刚好维持小车以速度v匀速运动，此时电动机的效率为50%。已知小车的质量为m，运动过程中受到的阻力f＝kv（k为常量），该光伏电池的光电转换效率为η，则光伏电池单位时间内获得的太阳能为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】小车做匀速直线运动，由平衡条件得F＝f＝kv 小车的机械功率P机＝Fv＝kv2 由于电动机的效率为η电动机＝50%，电动机的总功率P电2kv2 光伏电池的光电转换效率为η，即，则， 则光伏电池单位时间内获得的太阳能为，故A正确，BCD错误。 故选：A。 4．（2025•浙江）新能源汽车日趋普及，其能量回收系统可将制动时的动能回收再利用，当制动过程中回收系统的输出电压（U）比动力电池所需充电电压（U0）低时，不能直接充入其中。在下列电路中，通过不断打开和闭合开关S，实现由低压向高压充电，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A.该电路中当开关S断开时，整个电路均断开，则不能给电池充电，故A错误； B.该电路中当S闭合时稳定时，线圈L中有电流通过，当S断开时，L产生自感电动势阻碍电流减小，L相当电源，电源U与L中的自感电动势共同加在电池两端，且此时二极管能导电，从而实现给高压充电，故B正确； C.该电路中当S闭合时稳定时，线圈L中有电流通过，但当S断开时L也与电路断开，还是只有回收系统的电压U加在充电电池两端，则不能实现给高压充电，故C错误； D.该电路中当S闭合时稳定时，线圈L中有电流通过，但当S断开时电源U也断开，只有L产生的自感电动势相当电源加在充电电池两端，则不能实现给高压充电，故D错误。 故选：B。 5．（2024•湖北）在如图所示电路中接入正弦交流电，灯泡L1的电阻是灯泡L2的2倍。假设两个二极管正向电阻为0、反向电阻无穷大。闭合开关S，灯泡L1、L2的电功率之比P1：P2为（　　） A．2：1 B．1：1 C．1：2 D．1：4 【答案】C 【详解】设正弦交变电流电压的有效值为U，交变电流的周期为T； 下方二极管导通时，灯泡L1正常发光，产生的热量 上方二极管导通时，灯泡L2正常发光，产生的热量 产生的热量之比 由于灯泡为纯电阻电路，且电阻不变，因此Q＝Pt 在一个周期内，两灯泡发光的时间相同，则 综上分析，故ABD错误，C正确。 故选：C。 二．多选题（共2小题） （多选）6．（2026•重庆）如图1为某同学设计的可调亮度台灯的电路图。电源E的电动势为6V，内阻为1Ω，灯泡L和三个电阻的阻值均为R。S1闭合，当S2处于图1所示断开状态时，测得L两端电压为1.80V，再将S2接a或b，测量L两端电压。若L阻值视为不变，则（　　） A．R为3Ω B．图2示数为S2接a时L两端电压 C．图2示数为S2接b时L两端电压 D．S2接b时外电路的电功率约为3.74W 【答案】AC 【详解】当S1闭合、S2断开时，灯泡L与上方电阻、右侧电阻串联，设灯泡与三个电阻的阻值均为R，由闭合电路欧姆定律，电路总电流，灯泡两端电压，代入数据UL＝1.80V，解得：R＝3Ω；将S2接a时，中间电阻与上方电阻并联，再与L和右侧电阻串联，外电路总电阻，解得：Ra＝7.5Ω，总电流，解得：，此时L两端电压Ua＝IaR，解得：Ua≈2.12V，外电路电功率，解得：Pa≈3.74W；将S2接b时，右侧电阻被短接，外电路为L与上方电阻串联，外电路总电阻Rb＝R+R，解得：Rb＝6Ω，总电流，解得：，此时L两端电压Ub＝IbR，解得：Ub≈2.57V，外电路电功率，解得：Pb≈4.41W。 A、由上述分析可知，R的阻值为3Ω，故A正确； BC、图2中电压表选用3V量程，分度值为0.1V，指针示数约为2.6V，与S2接b时的电压Ub接近，故图2示数为S2接b时L两端电压，故B错误，C正确； D、由上述分析可知，S2接b时外电路的电功率约为4.41W，故D错误。 故选：AC。 （多选）7．（2026•台湾）如图所示，电路中电阻器a、b、c的电阻值分别为Ra、Rb、Rc，若Ra＞Rb＞Rc，且其消耗的电功率分别为Pa、Pb、Pc，则下列电功率的比较哪些正确？（　　） A．Pa＞Pb B．Pa＞Pc C．Pc＞Pb D．Pb＞Pc E．Pb＞Pa 【答案】BDE 【详解】电路联接结构为电阻器a与c串联后再与电阻器b并联。 通过电阻器a与c的电流相同，根据P＝I2R，因Ra＞Rc，故Pa＞Pc 电阻器a、b、c的电压的关系为：Ub＝Ua+Uc；因Ra＞Rc，故Ua＞Uc；综合可得：Ub＞Ua＞Uc 根据P，因Ra＞Rb＞Rc，故Pb＞Pa 综合可得：Pb＞Pa＞Pc，故BDE正确，AC错误。 故选：BDE。 三．解答题（共3小题） 8．（2024•海南）虚接是常见的电路故障，如图所示，电热器A与电热器B并联。电路中的C处由于某种原因形成了虚接，造成了该处接触电阻在0～240Ω之间不稳定变化，可等效为电阻RC，已知MN两端电压U＝220V，A与B的电阻RA＝RB＝24Ω，求： （1）MN间电阻R的变化范围； （2）当RC＝240Ω，电热器B消耗的功率（保留3位有效数字）。 【答案】（1）MN间电阻R的变化范围为12Ω≤RMN≤22Ω； （2）当RC＝240Ω，电热器B消耗的功率为16.7W。 【详解】（1）电路中的C处接触电阻为0Ω时，MN间电阻最小，根据并联电路的特点可得： Rmin12Ω 电路中的C处接触电阻为240Ω时，MN间电阻最大，根据并联电路的特点可得： Rmax22Ω MN间电阻R的变化范围为：12Ω≤RMN≤22Ω； （2）当RC＝240Ω，通过电热器B的电流为：IAA 电热器B消耗的功率：P＝I2RBW＝16.7W。 答：（1）MN间电阻R的变化范围为12Ω≤RMN≤22Ω； （2）当RC＝240Ω，电热器B消耗的功率为16.7W。 9．（2026•广西）车的总质量为m，重力加速度为g。 （1）单位换算，1A•h对应的电荷量为多少库仑？ （2）车配备的电池已知电压为375V，电池电量参数为240A•h，则该电池可储备的能量E最多为多少？ （3）轮胎受地面阻力为F1＝k1mg，车受到的空气阻力F2＝k2v2，则车匀速以速度v行驶时，电池输出功率只有η倍用于牵引力做功（η＜1），求电池的输出功率。 （4）当速度v≥120km/h时，传动效率η＝0.8；当90km/h≤v≤110km/h时，传动效率η＝0.9；当k1＝0.0144，k2＝0.36，m＝2000kg时，现要进行实验：行驶400千米，要求在时间t＝4h内完成；（重力加速度g取10m/s2） 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 90km/h 方案二 108km/h 方案三 120km/h 【答案】（1）单位换算，1A•h对应的电荷量为3600C； （2）车配备的电池已知电压为375V，电池电量参数为240A•h，则该电池可储备的能量E最多为3.24×108J； （3）轮胎受地面阻力为F1＝k1mg，车受到的空气阻力F2＝k2v2，则车匀速以速度v行驶时，电池输出功率只有η倍用于牵引力做功（η＜1），电池的输出功率为。 （4）应该选方案二。 【详解】（1）根据t＝1h＝3600s，I＝1A，可知q＝It＝1A×3600s＝3600C （2）已知q＝240A•h＝240A×3600s＝240×3600C＝864000C 根据题意有E＝qU＝864000×375J＝3.24×108J （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P＝Fv 则电池的输出功率为 （4）根据题意行驶400千米，要求在时间t＝4h内完成，则全程最低平均速度 km/h＝10km/h 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，由题可知η＝0.9，此时有 解得F＝612N 电池输出功率 代入数据解得P出＝20400W 整个过程行驶的时间s 所以消耗的能量为W＝P出t＝20400s＝2.72×108J 方案三中，则由题可知η＝0.8，此时有 解得F′＝688N 电池输出功率为 整个过程行驶的时间 消耗的能量为 根据前面的计算可知电池的最大储能为E＝3.24×108J＜3.44×108J，故方案三也不可行，所以应该选择方案二。 答：（1）单位换算，1A•h对应的电荷量为3600C； （2）车配备的电池已知电压为375V，电池电量参数为240A•h，则该电池可储备的能量E最多为3.24×108J； （3）轮胎受地面阻力为F1＝k1mg，车受到的空气阻力F2＝k2v2，则车匀速以速度v行驶时，电池输出功率只有η倍用于牵引力做功（η＜1），电池的输出功率为。 （4）应该选方案二。 10．（2024•海外）风能为再生能源，可作为净零碳排的绿色能源。风力发电机（简称：风机）利用风力带动风机叶片旋转，将风的动能经发电机组转换成电能，其功率P与单位时间内空气流向风机的气流动能成正比。 （1）空气以速度v垂直流向风机叶片，叶片旋转所形成的假想圆形平面其面积为A，如图。 （a）在时间Δt内，密度为ρ的空气流向风机的质量m为何？（以试题中所定义的参数符号表示） （b）风机的功率P与风速三次方（v3）成正比，说明其原因为何？ （2）风机所标示的“额定功率”通常为风速12m/s时运转的功率。近五年来台湾平均每发100度电的二氧化碳排放量约为50kg。以一座额定功率为8kW的风机来发电，若全年中有的时间风速皆为6m/s，另外的时间风速皆为9m/s，则下列叙述哪些正确？（1年有8760小时；1度电＝1kW•h）（多选） 　（B）（C）（E）　 。 （A）当风速为6m/s时，该风机功率为12m/s风速额定功率时的 （B）当风速为9m/s时，该风机功率为12m/s风速额定功率时的 （C）若该风机全年以额定功率发电，则1年发电量为70080度 （D）该风机1年实际发电量为19710度 （E）在相同发电量下，该风机1年实际发电比台湾近五年平均发电，约可减少11315kg的二氧化碳排放量 【答案】（1）（a）空气流向风机的质量m为ρvΔtA； （b）P与v3成正比，理由如上； （2）（B）（C）（E）。 【详解】（1）（a）在时间Δt内，空气流向风机的质量为m＝ρV＝ρvΔtA （b）根据题意，风机的功率P＝kkkρAv3（k为比例系数），根据功率表达式可知，空气密度和假想面积不变，则P与v3成正比； （2）（A）（B）将风速v1＝6m/s，v2＝9m/s和额定功率对应的风速v0＝12m/s，代入功率公式PρAv3，得两个功率和额定功率的比值为和，故（A）错误，（B）正确； （C）若该风机全年以额定功率发电，则1年发电量为W1＝Pt＝8×8760kW•h＝70080kW•h＝70080度，故C正确； （D）风机1年的实际发电量为W2＝P1t1+P2t2P•tP•t88760kW•h88760kW•h＝2920kW•h+19710kW•h＝22630kW•h＝22630度，故（D）错误； （E）在相同发电量下，该风机1年实际发电比台湾近五年平均发电，约可减少的二氧化碳排放量为50kg＝11315kg，故（E）正确。 故选：（B）（C）（E）。 故答案为：（1）（a）空气流向风机的质量m为ρvΔtA； （b）P与v3成正比，理由如上； （2）（B）（C）（E）。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第39讲 电能 闭合电路的欧姆定律及其应用 目 录 【题型演练】 1 题型01 纯电阻电路的能量转化 1 题型02 非纯电阻电路的能量转化 2 题型03 闭合电路的分析与计算 4 题型04 电路动态分析 6 题型05 含容电路分析 8 题型06 电路故障分析 10 题型07 电源的U-I图 12 题型08 电源的功率及效率问题 14 【课时精练】 15 【真题回顾】 17 【题型演练】 题型01 纯电阻电路的能量转化 1．（2025·四川德阳·一模）如图所示电路中，材质相同的金属导体a和b，横截面积分别为S1、S2，长度分别为l1、l2。闭合开关后，相同时间内a和b产生的焦耳热之比为（　　） A．l1∶l2 B．l2∶l1 C．l2S1∶l1S2 D．l1S2∶l2S1 2．A、B是两个完全相同的电热水壶，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦式交变电流。则这两个电热水壶在一个周期T内产生的热量之比为（　　） A．5∶8 B．5∶4 C． D． 3．某老师在课上做了一个如图所示的实验：把一根阻值为R的柔软弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触。则通电后（　　） A．相邻两线圈相互排斥 B．弹簧与水银面脱离瞬间无电势差 C．弹簧将上下跳动 D．电源的输出电能全部转化为弹簧的焦耳热 4．某同学将一直流电源的总功率输出功率和电源内部的发热功率随电流变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的所示，根据图线知（　　） A．当电流为时，外电路的电阻为 B．电源的电动势为8V C．电源的内阻为 D．反映随电流变化的图线是 5．如图所示，、间的电压，电阻，，，，下列说法正确的是（　　） A．干路中的电流为 B．与的电功率之比为 C．在内产生的热量为 D．在内产生的热量为 题型02 非纯电阻电路的能量转化 6．（2026·山西运城·二模）某品牌无人机悬停在空中时，无人机中用来提升重物的直流电动机两端电压为U，通过的电流为I，内部线圈电阻为r。当电动机稳定运转提升重物时，下列判断正确的是（　　） A．电动机的总功率为 B．电动机的发热功率为UI C．电动机对外做功的功率为 D．电动机对外做功的功率为 7．（2025·浙江·一模）某电风扇的主要技术参数如题表，空气的密度约为。下列估算结果合理的是（    ） 风扇半径 净重 风量 额定电压 额定功率 A．该电风扇电动机的内阻约为 B．风速约为 C．电机的效率约为 D．电机运行产生的内能约为 8．（2025·广东珠海·模拟预测）将一台电动机线圈电阻为50Ω的风扇连接到电压的交流电源上，风扇正常工作。下列说法正确的是（　　） A．通过风扇的电流有效值为4.4A B．风扇的电功率为968W C．该交流电电压有效值为 D．该交流电频率为50Hz 9．（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 10．（2025·海南·三模）如图所示，电源电动势，内阻，电动机内阻，闭合开关S，小灯泡L恰好正常发光，电动机正常工作，此时理想电压表示数为8.0V，理想电流表示数为1A，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡额定功率为8W B．电动机正常工作时发热功率为0.25W C．电源的输出功率为18W D．电动机正常工作时其输出的机械功率为8W 题型03 闭合电路的分析与计算 11．（2026·北京丰台·二模）某研究小组设计了一种压敏电阻式超载报警器，可将其安装在升降机底部，其简化原理图如图所示。当升降机装载货物的质量超过某一数值时为超载，已知压敏电阻R0的阻值随所受压力增大而减小，电源电动势大小可调，内阻不变，流过超载报警器电流增大到I0时触发报警。下列说法正确的是（　　） A．货物以某一速度落入升降机时触发报警，升降机一定超载 B．若装载货物后的升降机静止时未报警，则其在加速上升过程中一定不会报警 C．若使装载的货物质量更大时启动报警器，可将滑动变阻器滑片P向右移动 D．若使装载的货物质量更大时启动报警器，可将图中电源电动势调小 12．（2026·江西宜春·二模）“智能燃气泄漏监测系统”是保障家庭和工业场所安全的重要设备。某兴趣小组计划用气敏电阻开发一种高精度的燃气泄漏监测装置。在研究过程中，他们发现当空气中可燃气体甲烷浓度超过36g/m3时，就可能引发爆炸等危险事故。该小组选用了一款气敏电阻，其电阻值Rq随甲烷浓度变化的关系曲线如图甲所示。按照图乙所示连接好电路，当三极管VT的基极b和发射极e间的电压达到10V时，三极管被导通，铃声开始报警，电动势E=12V（内阻不计）。下列说法正确的是（　　） A．随着甲烷浓度的增加，电压表的示数逐渐增大 B．当甲烷浓度为36g/m3时，要使报警铃声响，则电阻箱R1的阻值应调为500Ω C．若要提高泄漏监测装置的灵敏度，应将电阻箱R1的阻值适当调大些 D．实际中的电源内阻不可忽略，在B选项中，当电压表指针指到2V时，甲烷浓度处于安全状态 13．（2026·海南·模拟预测）如图1所示为一低温报警器的电路原理图，M、N分别为热敏电阻或定值电阻。当温度降至时，M两端电压升至，报警器工作。已知电源电动势为，内阻为。热敏电阻的阻值随温度变化的关系图像如图2所示，则（　　） A．M为热敏电阻，N为的定值电阻 B．M为热敏电阻，N为的定值电阻 C．N为热敏电阻，M为的定值电阻 D．N为热敏电阻，M为的定值电阻 14．（2026·内蒙古呼伦贝尔·模拟预测）我们学习物理要做到学以致用，用所学知识解决日常生活中的实际问题。如图为某学生设计的检测司机是否酒驾的电路图。图中电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻且R0=r，R′是一个“气敏传感器”，它的电阻值会随着司机呼出气体中酒精浓度的增大而减小。下列说法正确的是（    ） A．若司机喝了酒，检测时电流表和电压表示数都会变大 B．若依据电压表偏转情况判定是否酒驾，则指针偏角由小到大可依次认定为：正常、酒驾、醉驾 C．酒精气体浓度越大，电源的输出功率越大 D．若依据电流表偏转情况判定是否酒驾，为提高该检测电路灵敏度，可增大R0的阻值 题型04 电路动态分析 15．（2026·安徽滁州·三模）如图所示电路中，电源电动势为，内阻为。、为定值电阻，为光敏电阻（其阻值随光照强度的增大而减小），为滑动变阻器。为平行板电容器，两极板水平放置。开关S闭合，电路稳定后，一带负电油滴恰好静止在电容器两极板之间。现进行如下操作，下列说法正确的是（　　 ） A．仅增大对的光照强度，油滴将向上运动 B．仅将的滑片向右端缓慢移动，油滴将向上运动 C．仅断开开关S，油滴将保持静止 D．仅减小电容器两极板的正对面积，油滴将向下运动 16．（2026·湖南长沙·三模）如图所示，电源电动势为，内阻为，、为定值电阻，为平行板电容器，下端接地，电表均为理想电表。现将滑动变阻器的滑片置于最上端，闭合开关S，将一个带电液滴在点无初速释放，液滴恰能静止在点。若将滑片向下滑动，下列说法正确的是（     ） A．电流表和电压表的示数均增大 B．液滴带负电，将向上运动 C．点电势减小 D．设电压表和电流表示数变化量的绝对值分别为和， 17．（2026·北京海淀·一模）图为分拣苹果的装置示意图。该装置按照一定质量标准自动分拣大苹果和小苹果，托盘秤压在一个以O1为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在压力传感器R1上，已知压力越大，R1阻值越小。若R2两端的电压较小，分拣开关在弹簧向上弹力作用下处于水平状态，小苹果进入通道1；当R2两端的电压超过某一值U时，可使放大电路中的电磁铁吸引分拣开关的衔铁，此时大于一定标准质量的大苹果进入通道2。已知电源的电动势E1、内阻不计。下列说法正确的是（　　） A．增大电动势E1，分拣苹果的质量标准变小 B．托盘秤上的苹果质量越小，R1两端的电压越小 C．若只增大R2的阻值，则能进入通道2的苹果的标准质量变大 D．若仅改变电磁铁线圈的绕向，则分拣苹果的质量标准将发生改变 18．（2026·江苏徐州·二模）某牧场设计了一款补水提示器，其工作原理如图所示，水量增加时滑片下移，电表均为理想电表，电源电动势为E、内阻不计。下列说法正确的是（　　） A．若选择电压表，水量增多时电压表示数变大 B．若选择电压表，电路中定值电阻的功率随水量变化发生改变 C．若选择电流表，电路的总电阻随水量增多的变化率为正值 D．若选择电流表，滑动变阻器消耗的功率随水量增多一定减小 19．（2026·江苏·二模）如图所示，电流表、电压表为理想电表。闭合开关S，待电路稳定，移去磁体。与移去前相比较，下列说法中正确的是（　　） A．电流表的示数变小，电压表的示数变小 B．电阻R2消耗的功率变大 C．电源的输出功率一定变大 D．电源的效率一定变低 题型05 含容电路分析 20．（2026·河北沧州·二模）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电压表V为理想电表，平行板电容器的下极板N接地，当开关S闭合稳定后，一带负电的微粒Q从两板正中央水平向右射入电容器，恰好以速度v0沿着图中虚线做匀速直线运动。R1、R2为定值电阻，滑动变阻器R的滑动触点为P。下列说法正确的是（　　） A．断开开关S，待电路稳定后，将粒子Q仍以速度v0沿着图中虚线射入，微粒仍做匀速直线运动 B．断开开关S，待电路稳定后，将粒子Q仍以速度v0沿着图中虚线射入，微粒做平抛运动 C．保持开关S闭合，将滑动变阻器R的滑动触点P向上移动时，电压表的示数变大 D．保持开关S闭合，将M板竖直上移时，虚线位置处电势降低，微粒向上偏转 21．（2026·山西晋中·模拟预测）电车的发展突飞猛进，在充电时，电车的电池可近似看成是一个超级电容器与电阻串联，如图所示。充电分两个阶段，当电池电量较低时，将采用恒流充电：当电池电压上升至设定上限电压时，将切换到恒压充电状态。则恒流充电过程中电容器两端的电压U和恒压充电过程中电路中的电流I分别将（　　） A．增大，增大 B．增大，减小 C．减小，减小 D．减小，增大 22．（2025·安徽淮北·一模）如图所示的电路中，电流表和电压表均为理想电表，、、为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，电压表示数变化量的绝对值为，电流表示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数变大 B．变小 C．电阻的电功率变小 D．通过电阻的电流方向向左 23．（2026·黑龙江大庆·二模）如图所示，电源电动势为，内阻，定值电阻，滑动变阻器阻值变化范围为。闭合开关S，电路稳定后，水平放置的平行金属板间的带电油滴P处于静止状态。将滑动变阻器的滑片从图示位置向端移动过程中，理想电流表、电压表的示数变化量分别为、，则（　　） A．油滴P带正电 B．油滴P的电势能增加 C．两电表示数变化量绝对值之比 D．电源的输出功率先变大后变小 24．（2026·山东济宁·模拟预测）如图所示，电源内阻和灯泡的电阻均为定值，为定值电阻，C为平行板电容器。开关闭合后，将滑动变阻器滑片由图示位置缓慢向上滑动，在滑动过程中，下列说法正确的是（　　） A．灯泡亮度逐渐变亮 B．中有电流流过，方向向上 C．电源的路端电压逐渐减小 D．平行板电容器间的电场强度逐渐变小 题型06 电路故障分析 25．（2025·江苏盐城·三模）某实验小组先采用如图所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器阻值，发现电压表示数虽然有变化，但变化不明显，主要原因是（    ） A．滑动变阻器与电路接触处断路 B．电流表阻值太小 C．滑动变阻器的阻值太小 D．电池内阻太小 26．某工厂相邻两车间A、B的照明电路由一个开关控制，其电路图如图所示，电源电动势为、内阻为，闭合开关后，两车间内相同的、灯都正常发光，后来由于某种故障A车间内的灯突然变亮，B车间内的灯突然变暗，此故障可能是（　　） A．电阻短路 B．电阻短路 C．电阻短路 D．电阻、同时短路 27．在测量电源的电动势和内阻实验中，某同学连接电路如图，闭合开关调节滑动变阻器，发现电流表示数从较小值增大至满偏过程中电压表示数变化很小，引起该现象的原因最可能是（　　） A．滑动变阻器总阻值太大 B．电源的内阻太小 C．电压表内阻太大 D．某根导线断路 28．在如图所示的电路中，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的。现在突然发现灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是（　　） A．R3断路 B．R1短路 C．R2断路 D．R1、R2同时短路 29．在如图所示的电路中，干电池、开关和额定电压为1.5V的灯泡组成串联电路。当闭合开关时，发现灯泡不发光。为了检验故障，某同学在开关闭合的情况下，用多用电表的电压挡对电路进行检测。检测结果如下表所示，已知电路仅有一处故障，由此做出的判断中正确的是（　　） 测试点 A、C A、D A、E A、F 多用表示数 0 0 约1.5V 约1.5V A．D、E间导线断路 B．B、F间导线断路 C．灯泡断路 D．A、C间导线断路 题型07 电源的U-I图 30．（2025·山东·模拟预测）某学习小组采用如图所示的电路图来测量金属丝的电阻率，闭合开关后，调节滑动变阻器滑片P的位置，记录电压表和电流表的示数U和I，得到多组数据，并作出该金属丝的U-I图像，得到一条过原点的直线，斜率为k。已知金属丝的直径为d，连入电路部分的长度为L，则（　　） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处在N端 B．该金属丝电阻率的测量值为 C．用U-I图像处理数据可以减小系统误差 D．若只考虑电表内阻引起的误差，所测电阻率偏大 31．（2026·江苏宿迁·一模）在图甲的电路中，电源内阻不计，不计电表内阻的影响。调节R1的阻值，得到各组电压表和电流表数据，作出的U-I图像如图乙中AB所示，则表示R1阻值的是（　　） A．AB的斜率 B．仅a的斜率 C．仅b的斜率 D．a或b的斜率 32．如图1所示的电路中，为滑动变阻器，为定值电阻，电流表、电压表均为理想电表。改变滑动变阻器的滑片位置，两电压表的示数随电流变化的图线a，图线b分别画在图2所示的坐标系中。下列选项正确的是（　　） A．滑片向右滑动，示数变大 B．图线a对应电压表 C．定值电阻为4Ω D．电源内阻为2Ω 33．如图所示，直线a、b分别为电源A、B的图线，曲线c为某小灯泡L的图线的一部分，三线交于一点P。小灯泡L分别直接与电源A、B构成回路甲、乙，下列说法正确的是（　　） A．A的内阻小于B的内阻 B．小灯泡的电阻随电压增大而减小 C．两回路中电源的输出功率相等 D．回路甲中电源的输出功率为最大输出功率 34．（2026·海南·模拟预测）在如图所示的图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，曲线Ⅱ为某一小灯泡L的曲线，曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为（1.5，0.75），曲线Ⅱ在该点的切线与横轴的交点坐标为（1.0，0），用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路，由图像可知（　　） A．电源电动势为2.0 V B．电源内阻为 C．小灯泡L接入电源时的电阻为 D．小灯泡L实际消耗的电功率为1.125 W 题型08 电源的功率及效率问题 35．三门峡市某道路新装了一批路灯如图甲所示，该路灯的亮度可自动随周围环境的亮度而变化。其内部电路简化图如图乙所示，电源电动势为，内阻为，为光敏电阻（光强增大时阻值减小）。忽略温度变化对A、B两灯电阻的影响，傍晚外界光线逐渐变暗时，下列说法正确的是（　　） A．A灯变暗，B灯变亮 B．电源内阻消耗的功率变大 C．电源的效率增大 D．电源路端电压变化量的绝对值与总电流变化量的绝对值之比变大 36．（2026·重庆沙坪坝·一模）某同学设计的烟雾报警器原理如图所示。电离室中有微量镅-241，其稳定释放的粒子能使空气电离。此时在电离室两端加上电压时，便可在室内形成稳定的电流。一旦有烟雾颗粒进入，它们会吸附离子并阻碍离子运动导致电离室电流减小，从而使定值电阻上的电压相应降低，当降至设定阈值时便会触发报警。则当烟雾进入电离室后（    ） A．电源的总功率会增大 B．电离室两端电压会减小 C．电源的路端电压会减小 D．稳定后，再将滑片向右滑动，可能先增大后不变 37．（2025·安徽合肥·模拟预测）如图，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2为定值电阻，C为电容器，已知R1＞r，电表均为理想电表。现闭合开关S，将滑片向上滑动过程中下列说法中正确的是（　　） A．电阻R2中有向上的电流 B．两电表示数变化量绝对值之比 C．电源的输出功率一定变小 D．保持滑片位置不动，将电容器C上极板上移，P点电势升高 38．如图所示电路中，滑动变阻器两端的电压为U，流过滑动变阻器的电流为I，滑动变阻器的电功率为P。闭合开关初始状态时，现将滑片向右滑动一小段距离的过程中，下列分析正确的是（　　） A．减小 B．减小 C．P减小 D．电源输出效率减小 【课时精练】 1．（2025·陕西榆林·模拟预测）如图所示，、为定值电阻，是滑动变阻器，L为小灯泡，电源有内阻。开关闭合，当整个电路稳定后，小灯泡能发光，下列说法正确的是（　　） A．电压表测的是电源电动势 B．电阻中始终有从a到b的电流 C．若滑动变阻器接入电路的电阻变大，则小灯泡变暗 D．若突然断开开关，则不再有电流通过小灯泡 2．（2025·四川成都·一模）如图所示，电源电动势为，内阻为，为定值电阻，且，为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。当开关闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．只增大的光照强度，电源的输出功率、效率均减小 B．只增大的光照强度，电压表示数变化量与干路电流变化量的绝对值之比变小 C．只将电容器上极板往上平移一段距离，中有向下的电流流过 D．只将滑动变阻器的滑片向上端移动，带电微粒会向下运动 3．（2025·四川成都·一模）如图所示，电路中光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小，当环境光照强度增大时，可维持小灯泡亮度不变的操作是（　　） A．将滑动变阻器滑片向左移动 B．将滑动变阻器滑片向右移动 C．换电动势更小但内阻相同的电源 D．换电动势相同但内阻更大的电源 4．如图所示的电路中，闭合开关S，灯正常发光，由于电路突然出现故障，发现灯变亮，灯变暗，电流表的读数变小，则发生的故障可能是（电源内阻不计）（　　） A．断路 B．断路 C．短路 D．短路 5．（2021·湖南益阳·模拟预测）如图所示，图甲中M为一电动机，开关S闭合后，当滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表V1和V2的读数随电流表A读数的变化情况如图乙所示，已知电流表A读数在0.2A以下时，电动机没有转动。不考虑电表内阻，以下判断正确的是（　　） A．直线为V1读数随电流表读数的变化图线 B．电路中电源电动势为3.4V C．此电路中，电动机的最大输入功率是0.9W D．滑动变阻器的最大阻值为30Ω 【真题回顾】 1．（2026•台湾）今有两颗电池P、Q，电池P的电动势为εP、内电阻为rP；电池Q的电动势为εQ、内电阻为rQ。当P、Q电池分别串联可变电阻器形成回路，调整可变电阻器的电阻值，可得到P、Q电池端电压V和回路电流I的关系，如图所示。下列关于两电池的比较，何者正确？（　　） A．εQ＞εP，rQ＞rP B．εQ＞εP，rQ＜rP C．εQ＜εP，rQ＞rP D．εQ＜εp，rQ＜rP E．εQ＝εP，rQ＝rP 2．（2026•江苏）使用高压输电，若发电站的输出功率不变，输电线的总电阻不变，将输电线中的电流降为原来的一半，则输电线上损耗的功率变为原来的（　　） A．2倍 B． C．不变 D．4倍 3．（2025•山东）一辆电动小车上的光伏电池，将太阳能转换成的电能全部给电动机供电，刚好维持小车以速度v匀速运动，此时电动机的效率为50%。已知小车的质量为m，运动过程中受到的阻力f＝kv（k为常量），该光伏电池的光电转换效率为η，则光伏电池单位时间内获得的太阳能为（　　） A． B． C． D． 4．（2025•浙江）新能源汽车日趋普及，其能量回收系统可将制动时的动能回收再利用，当制动过程中回收系统的输出电压（U）比动力电池所需充电电压（U0）低时，不能直接充入其中。在下列电路中，通过不断打开和闭合开关S，实现由低压向高压充电，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 5．（2024•湖北）在如图所示电路中接入正弦交流电，灯泡L1的电阻是灯泡L2的2倍。假设两个二极管正向电阻为0、反向电阻无穷大。闭合开关S，灯泡L1、L2的电功率之比P1：P2为（　　） A．2：1 B．1：1 C．1：2 D．1：4 二．多选题（共2小题） （多选）6．（2026•重庆）如图1为某同学设计的可调亮度台灯的电路图。电源E的电动势为6V，内阻为1Ω，灯泡L和三个电阻的阻值均为R。S1闭合，当S2处于图1所示断开状态时，测得L两端电压为1.80V，再将S2接a或b，测量L两端电压。若L阻值视为不变，则（　　） A．R为3Ω B．图2示数为S2接a时L两端电压 C．图2示数为S2接b时L两端电压 D．S2接b时外电路的电功率约为3.74W （多选）7．（2026•台湾）如图所示，电路中电阻器a、b、c的电阻值分别为Ra、Rb、Rc，若Ra＞Rb＞Rc，且其消耗的电功率分别为Pa、Pb、Pc，则下列电功率的比较哪些正确？（　　） A．Pa＞Pb B．Pa＞Pc C．Pc＞Pb D．Pb＞Pc E．Pb＞Pa 三．解答题（共3小题） 8．（2024•海南）虚接是常见的电路故障，如图所示，电热器A与电热器B并联。电路中的C处由于某种原因形成了虚接，造成了该处接触电阻在0～240Ω之间不稳定变化，可等效为电阻RC，已知MN两端电压U＝220V，A与B的电阻RA＝RB＝24Ω，求： （1）MN间电阻R的变化范围； （2）当RC＝240Ω，电热器B消耗的功率（保留3位有效数字）。 9．（2026•广西）车的总质量为m，重力加速度为g。 （1）单位换算，1A•h对应的电荷量为多少库仑？ （2）车配备的电池已知电压为375V，电池电量参数为240A•h，则该电池可储备的能量E最多为多少？ （3）轮胎受地面阻力为F1＝k1mg，车受到的空气阻力F2＝k2v2，则车匀速以速度v行驶时，电池输出功率只有η倍用于牵引力做功（η＜1），求电池的输出功率。 （4）当速度v≥120km/h时，传动效率η＝0.8；当90km/h≤v≤110km/h时，传动效率η＝0.9；当k1＝0.0144，k2＝0.36，m＝2000kg时，现要进行实验：行驶400千米，要求在时间t＝4h内完成；（重力加速度g取10m/s2） 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 90km/h 方案二 108km/h 方案三 120km/h 10．（2024•海外）风能为再生能源，可作为净零碳排的绿色能源。风力发电机（简称：风机）利用风力带动风机叶片旋转，将风的动能经发电机组转换成电能，其功率P与单位时间内空气流向风机的气流动能成正比。 （1）空气以速度v垂直流向风机叶片，叶片旋转所形成的假想圆形平面其面积为A，如图。 （a）在时间Δt内，密度为ρ的空气流向风机的质量m为何？（以试题中所定义的参数符号表示） （b）风机的功率P与风速三次方（v3）成正比，说明其原因为何？ （2）风机所标示的“额定功率”通常为风速12m/s时运转的功率。近五年来台湾平均每发100度电的二氧化碳排放量约为50kg。以一座额定功率为8kW的风机来发电，若全年中有的时间风速皆为6m/s，另外的时间风速皆为9m/s，则下列叙述哪些正确？（1年有8760小时；1度电＝1kW•h）（多选） 　　 。 （A）当风速为6m/s时，该风机功率为12m/s风速额定功率时的 （B）当风速为9m/s时，该风机功率为12m/s风速额定功率时的 （C）若该风机全年以额定功率发电，则1年发电量为70080度 （D）该风机1年实际发电量为19710度 （E）在相同发电量下，该风机1年实际发电比台湾近五年平均发电，约可减少11315kg的二氧化碳排放量 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $