第30讲 电路的基本概念和原理（专项训练）（福建专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 以“概念-规律-应用”逻辑链为核心，通过公式对比、情境迁移和图像解读构建系统性解题方法，强化科学思维与物理观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |巩固·知识解构|3知识点|公式对比（定义式/决定式）、微观模型（柱体微元）、非纯电阻电路辨析|从电流微观本质到电阻定律，再到电功电热能量转化| |模拟·基础演练|5题型（约35题）|动态电路“局部-整体-局部”分析、伏安特性曲线斜率解读|题型与知识点对应，覆盖电流、电阻、串并联等核心考点| |重难·创新演练|10题|实际情境迁移（霍尔推进器、输液报警器）、图像信息提取|结合电磁感应综合，强化模型建构与科学推理| |真题·实战演练|2题|高频考点（闭合电路欧姆定律）、公式适用条件陷阱规避|对接高考命题趋势，突出科学论证与质疑创新|

第30讲 电路的基本概念和原理（专项训练） 模拟·基础演练 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 AD D C BC A ACD D A AC AD 题号 11 12 13 14 15 17 18 19 20 21 答案 CD D A B AD D B D A C 题号 22 23 24 25 26 27 28 29 31 32 答案 C D C C C B C A B D 题号 33 34 35 答案 C AD C 1．AD 【详解】AB．霍尔元件工作时载流子为电子，由左手定则可知电子所受洛伦兹力指向上表面，所以霍尔元件下表面电势高于上表面。故A正确；B错误； C．设霍尔元件上、下表面的距离为d，可得 解得 依题意 从图乙所示位置沿a方向稍微拧动手把，则穿过霍尔元件的磁场变弱，vm减小。故C错误； D．根据 联立，解得 可知其他条件不变，调大电流I，则增大，可以增大vm。故D正确。 故选AD。 2．D 【详解】A．电容器充电后所带的电荷量为 A错误； B．电容器的电容由电容器本身的性质决定，与电容器是否带电无关，故电容器充电过程中电容保持不变，B错误； C．电容器放电过程中，放电电流逐渐减小，C错误； D．电容器放电过程中的平均电流为 D正确。 故选D。 3．C 【详解】AB．恒流充电时，根据 可知电量Q与时间t成正比，故AB错误； CD．电容定义 分析可知，电容不变超级电容器两端电压随时间均匀增加，故C正确，D错误。 故选C。 4．BC 【详解】A．粒子受恒定电场力，加速度恒定，而圆周运动需要方向不断变化的向心力，因此粒子不可能做圆周运动，故A错误； B．设管道半径为，粒子初始在轴线处，竖直初速度为0，向上匀加速到上管壁时，由运动学公式得 碰撞后竖直速度变为，加速度仍向上，竖直方向运动的最小纵坐标为： 因此粒子轨迹最低点为轴线，不会到达轴线下方，故B正确； C．等效电流的定义是单位时间内通过管道横截面的电荷量，已知单位时间进入管道个粒子，单个粒子电荷量为，因此，故C正确； D．将粒子的运动分解为沿管道轴线（水平方向）和沿电场方向（竖直方向），沿轴线方向粒子不受力，做匀速直线运动，速度恒为；竖直方向受恒定电场力，加速度恒定，与管壁弹性碰撞后仅竖直方向速度反向，水平速度不变。 粒子竖直方向匀变速运动，可知每经过时间才会回到轴线，对应沿轴线前进距离为，只有管道长度为该距离的整数倍时，粒子才能从中央轴线射出，任意长度不满足条件，故D错误。 故选BC。 5．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。 6．ACD 【详解】A．落到球面上的电子通过电阻R流向大地，由于电子带负电，故通过电阻R的电流方向由地面流向金属球，A正确； B．每秒钟金属球单位面积上有个电子落上，电子的末速度由变为零，根据动量定理有，其中 联立解得，电子对金属球表面单位面积上的撞击力为，故B错误； C．每秒钟金属球上有个电子落上，根据，其中 电阻R消耗的电功率为 联立解得，C正确； D．单位时间内落到金属球上电子的总动能为 单位时间电阻上产生的热为，其中 根据能量守恒定律，金属球单位时间释放的热量为 联立解得，金属球单位时间释放的热量为，故D正确。 故选ACD。 7．D 【详解】A．电流方向为正电荷的运动方向，正载流子随棒向右（方向）运动，因此等效电流方向与方向相同，A错误； B．根据电流的定义，单位时间内通过横截面的电荷量为电流。单位体积载流子数 ，由电流微观式 代入得 ，B错误； C．动生电动势的产生是洛伦兹力沿棒方向推动电荷分离，本题中速度沿棒的轴向，洛伦兹力方向垂直于棒的轴向，沿棒轴向没有分量，因此棒两端感应电动势为，C错误； D．安培力的宏观本质是所有运动电荷洛伦兹力的总和。每个正电荷受到洛伦兹力大小为，总共有个电荷，总安培力，D正确。 故选 D。 8．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。 9．AC 【详解】A．根据电阻定律可知 故A正确； B．根据法拉第电磁感应定律可知 故B错误； C．感应电流的有效值为 故C正确； D．根据功率的计算公式可知，发热功率为 故D错误； 故选AC。 10．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。 11．CD 【详解】由图可知，滑动变阻器与R0串联，滑动变阻器的电阻全部连入电路；电压表测量滑片下半部分电阻两端的电压；当滑动变阻器滑片P向下移动时，电路中的电阻不变。 由欧姆定律可知 电路中的电流不变，电压表的示数 滑动变阻器又，假设滑动变阻器总长度为，则 解得 可得 AB．由可知，仅减小电源电动势，或者仅增大电阻的阻值，会使电子秤灵敏度降低。故A、B错误； C．由可知，仅减小弹簧的劲度系数会提高电子秤灵敏度。故C正确； D．由可知，在不改变滑动变阻器总长度的前提下增大其阻值会提高电子秤灵敏度。故D正确。 故选CD。 12．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。 13．A 【详解】B．串联电路中电流处处相等，由欧姆定律 可得电阻之比等于电压之比，即，故B错误。 A．电阻定律公式为 变形可得 两导体材料相同， 则有，故A正确。 C．串联电路电流相同，热功率 则，故C错误。 D．电流的微观表达式为 变形得 由于两导体材料相同，、相同，相同则，故D错误。 故选A。 14．B 【详解】A．通过样品的热功率 可得样品沿C、D方向的电阻为 根据电阻定律有 解得，故A错误； B．样品沿A、B方向的电阻为 若在A、B间加上电压U，则通过样品的热功率为，故B正确； C．若在C、D间加上电压U，通过样品的电流为 由电流的微观表达式 可得，故C错误； D．若在A、B间加上电压，从A到B的电流为I，则所加的电压，故D错误。 故选B。 15．AD 【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律有 结合电源的U－I图线知两电源的电动势相等 内阻等于图像斜率的绝对值，分别为， 则，故A正确，B错误； CD．灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态，则小灯泡与电源1连接时电压为U1=3V，电流为I1=5A，小灯泡消耗的功率为 小灯泡的电阻 小灯泡与电源2连接时电压为U2=5V，电流为I2=6A，小灯泡消耗的功率为 小灯泡的电阻 因此，，故C错误，D正确。 故选AD。 16． 变大 0.1 【详解】[1][2]由图像可知，小灯泡的电阻随着温度的升高而变大；当定值电阻的功率为0.2W时，由图像可知，电路中的电流为0.2A，由图像可知，此时小灯泡两端的电压为0.5V，因此此时小灯泡的功率为。 17．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。 18．B 【详解】AB．根据题图可知，滑片向右移动，R接入电路的阻值变大，电路中的总电阻变大，根据可知电路中的电流变小，则灯泡L变暗，故A错误，B正确； CD．根据题图可知，滑片向左移动，R接入电路的阻值变小，电路中的总电阻变小，根据可知电路中的电流变大，则灯泡L变亮，故CD错误。 故选B。 19．D 【详解】B．正四面体间的电路结构 支路1：直接，电阻，电流为 其余支路，、两支路，且与间接电阻 该结构满足电桥平衡（），因此棒电流为，B错误； A．总电阻，总电阻 二者并联后总电阻为，与支路电阻相等、电压相等 因此并联支路总电流等于电流，两个支路各分电流，棒电流为​，A错误； C．棒在平面内， ，电流 因此安培力，不是​，C错误； D．棒电流​ 正四面体顶点在面的投影为正三角形的中心 中心到的投影长度 因此安培力 ， D正确。 故选D。 20．A 【详解】根据题意，在 X+、X− 间接 +5V 电压，X− 接地，则 X−与X+ 电压为 5V。由图可知 X− 在左侧（），X+ 在右侧（）。测得触点与地（X−）之间电压 ，根据分压原理，电压与电阻成正比，电阻与长度成正比，故有 ，即 解得 x=256 在 Y+、Y− 间接 +5V 电压，Y− 接地，Y− 与Y+电压为 5V。由图及坐标系可知 Y+ 在上侧（），Y− 在下侧（）。测得触点与地（Y−）之间电压 ，即触点电势为 2.8V，则触点与 Y+ 间电压为2.2V。 设触点纵坐标为 y，则触点到 Y+（5V）的距离为 。 根据分压原理有 解得 ，故A正确。 故选A。 21．C 【详解】当电压表并联在两端时，此时并联电阻 再与串联后，此时总电阻 因为此时电压表示数为1V，根据串联电路电压的分配规律 所以两端电压 此时电源电压 如果电压表并联在两端，此时并联电阻 再与串联后，此时总电阻 那么电路中的总电流 此时电压表示数等于两端电压 故选C。 22．C 【详解】A．380V指的是交流电的有效值，故A错误； B．根据可知，“容量115kVA”中的“kVA”是功率的单位，故B错误； D．由理想变压器的变压比可知 故D错误； C．由理想变压器的变流比可知 正常工作时初级线圈电流比次级线圈电流小，故C正确。 故选C。 23．D 【详解】A．最大速度“350km/h”约为97m/s，故A错误； B．路程大小为230km，故B错误； C．平均速率约为 故C错误； D．消耗的电能约为 故选D。 24．C 【详解】A．设整根铅笔芯电阻为 ，导线把 段短接，实际接入并消耗电功率的是 段。 P 在正中间时有 该段功率为 当 最大时满足 所以 ，故A错误； B．由A项可知整根铅笔芯 MN 的总阻值为 ，不是 ，故B错误； C．P 由 M 向 N 移动时，实际接入的 段电阻 逐渐减小。 电路电流为 所以电流逐渐增大，定值电阻功率 一直变大，故C正确； D．设外电路总电阻为 电源输出功率为 P 移动过程中 从减小到，且始终大于 。 当 时，随 减小而增大，所以电源的输出功率不是一直减小，故D错误。 故选C。 25．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。 26．C 【详解】A．单位时间内，流过叶片转动圆面的空气可看作柱体，则空气柱长度为 叶片长为转动半径，转动圆面积 单位时间空气质量，故A错误； B．根据动量定理，风对叶片的平均冲击力 冲击力与风速平方成正比，不是与风速成正比，故B错误； C．已知LED路灯的功率，一年消耗电能 需要燃煤的质量 对应排放二氧化碳质量 即一年可减少约203kg二氧化碳排放，故C正确； D．储能电池充满电总能量 路灯每天消耗电能 可正常工作天数 三周为21天，，因此无法满足三周工作，故D错误。 故选C。 27．B 【详解】A．该发电站的年发电量 ，A错误； B．该发电站的年发电量换算为 每 可减排的质量为 故总减排 ，B正确； C．远距离输电采用高压输电是为了减小线路电流，降低电阻的热损耗，感抗、容抗是交流输电线路固有损耗，高压交流输电无法降低该损耗，C错误； D．根据光的反射定律，不同方位的定日镜，要将阳光反射到同一吸热塔顶部，入射阳光方向相同，反射光线方向因定日镜位置不同而不同，因此镜面与地面夹角不同，D错误。 故选B。 28．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。 29．A 【详解】A．线圈中通入电流后，电流周围产生磁场，铁芯被磁化后可以吸引铁片，利用的是电流的磁效应，故A正确； B．电磁感应是磁通量发生变化时产生感应电流的现象，题述电磁铁由通电线圈直接产生磁场，故B错误； C．电流的热效应是电流通过导体产生热量，不能解释电磁铁的吸附作用，故C错误； D．楞次定律用于判断感应电流的方向，题述过程不涉及感应电流，故D错误。 故选A。 30．(1)，从到M (2) (3) 【详解】（1）时间内，由法拉第电磁感应定律可得     根据闭合电路欧姆定律可得         代入数据解得         依据楞次定律，电流方向自下而上，或从到M 。 （2）时间内，由法拉第电磁感应定律可得     根据闭合电路欧姆定律可得         代入数据解得 M、N间电阻上产生的热量，根据焦耳定律有             代入数据解得 （3）时间内，通过电阻的电荷量     代入数据解得 31．B 【详解】A．根据，可得，A错误； B．设每根导线电阻为，电路的总电阻为 根据，可得，B正确； C．根据，可得，C错误； D．根据可知，若电流加倍，时间t不变，电阻R不变时，产生的焦耳热变为原来的4倍，D错误。 故选B。 32．D 【详解】A．从释放至最终回到原悬浮高度的过程中，地球仪的重力势能增大，系统机械能不守恒，A项正确； B．悬浮时地球仪受两个力：重力（向下）、永磁体与底座电磁铁之间的磁场力（向上），由于稳定悬浮，保持平衡状态，有，根据牛顿第三定律，地球仪对底座有反作用力，大小为，方向竖直向下，B项正确； C．将地球仪与底座视为一个整体，该系统所受外力：总重力（向下）、桌面对底座的支持力N（向上），由于整体静止;在桌面上，支持力，根据牛顿第三定律，底座对桌面的压力大小为，C项正确； D．地球仪稳定悬浮时，电流为I，单个线圈的电阻为R，四个线圈的焦耳热功率之和为，线圈除了发热，没有机械功输出，故底座线圈消耗的电功率为，D项错误。 此题选择错误的，故选D。 33．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。 34．AD 【详解】A．根据题意可知，电路中的电流为 在内，电路中电流为 在内，电路中电流为 因此时流过电阻R的电流比时的大，故A正确； B．在内电容器充电，在内电容器放电，两段时间内的电流方向相反，故B错误； C．在内，电容器充电，电流恒定，电阻电压 在末充电结束，K与L间电压达到最大值，所加电压为，故C错误； D．根据焦耳定律，在内，电阻R产生的焦耳热为 在内，电阻R产生的焦耳热为 总焦耳热，故D正确。 故选AD。 35．C 【详解】由焦耳定律结合题中图像可知，图像与时间轴所围成的面积与R的乘积等于电阻产生的热量。故时间内定值电阻产生的热量为 则一个周期内产生的热量为 故选C。 重难·创新演练 1．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。 2．BC 【详解】AB．设每秒喷出的氙离子质量为，根据动量定理，在时间内，电场力对氙离子产生的冲量转化为氙离子的动量变化 由此可得每秒喷出的氙离子质量为 每秒进入放电通道的氙气质量为，故A错误，B正确； CD．电流的定义为单位时间内流过截面的电荷量，即，每秒喷出的电荷量可以通过比荷和每秒喷出的氙离子质量计算得出，解得电流，故C正确，D错误。 故选BC。 3．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。 4．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．AC 【详解】A．根据可知，图线与坐标轴所围面积表示电荷量，根据可知，没有药液时电容器的电容小，电荷量小，图线与坐标轴所围面积小，即没有药液的是图线a，故A正确； B．充电时，根据可知，两极板间的电压不断增大，根据可知，两极板间的电场强度不断增大，故B错误； C．由图乙可知，充电过程中定值电阻R中的电流从左向右，故C正确； D．充满电时两极板间的电压等于电源电动势，与定值电阻R的阻值无关，故D错误。 故选AC。 6．(1)，顺时针 (2)， (3)靠近圆心处的温度比外侧低 【详解】（1）在内，由楞次定律得薄圆柱中感应电流方向为顺时针（俯视），产生的感应电动势大小 感应电流大小 （2）在内，薄圆筒受到的安培力水平，在竖直方向上受力平衡可得 解得 在内，薄圆柱的焦耳热 （3）把发热圆盘视作一个个厚度相同、宽度极小的圆环（圆环截面积）叠加而成，如图所示 对距圆心处的圆环热功率 单位面积上的热功率 由上式得：发热圆盘工作时r越大温度越高，即靠近圆心处的温度比外侧低。 7．B 【详解】电路中测量定值电阻两端的电压，测量流过定值电阻的电流（电表均为理想电表），根据欧姆定律有 可得 所以传感器所测电压U和电流I呈线性关系，B正确。 故选B。 8．A 【详解】根据电阻公式 可得样品的电阻率为 故选A。 9．B 【详解】根据公式 和国际单位制（SI） A．是横截面积，单位为平方米（），而非秒（），故A错误； B．电阻率 的单位由公式推导为 ，即欧姆·米（），故B正确； C．是长度的物理量符号，其单位米（）是基本单位，但本身是物理量而非单位，故C错误； D．电阻是导出物理量，基本物理量包括长度、质量等，故D错误。 故选B。 10．(1) (2) (3) 40.00 375.00 (4)1.68 (5)钨丝的电阻随温度升高而增大，开灯瞬间钨丝温度较低，电阻远小于正常工作时的电阻，在额定电压下，瞬间的实际电流远大于灯泡正常工作的电流，因此灯丝容易过热烧坏 【详解】（1）根据题意可知钨丝灯泡正常发光时的电阻为 根据比值法可知 电流表内阻会对钨丝灯泡的电阻测量产生更大影响，所以应选择电流表外接的方式，为了确保电路安全且得到较多数据绘制灯泡的伏安特性曲线，电路需选择分压式电路。完整电路图如下图所示 [2]为方便实验操作，在分压式电路中应选最大阻值较小的滑动变阻器，即选用。 （2）为了保护电路元件，分压式接法中，闭合开关前需要让待测灯泡两端的初始电压为0，滑动变阻器的滑片应处于端。 （3）[1][2]灯泡的电阻 代入数据且使得数保留两位小数，和表格其余数据精度一致，可得， （4）对两边取自然对数，可得 该式为的线性函数，斜率就是，结合给出的拟合式 解得 （5）钨丝的电阻随温度升高而增大，开灯瞬间钨丝温度较低，电阻远小于正常工作时的电阻，在额定电压下，瞬间的实际电流远大于灯泡正常工作的电流，实际功率也很大，因此灯丝容易过热烧坏。 真题·实战演练 1．AD 【详解】AB．氙离子经电场加速，根据动能定理有 可得加速电压为 故A正确，B错误； D．在时间内，有质量为的氙离子以速度喷射而出，形成电流为，由动量定理可得 进入放电通道的氙气质量为，被电离的比例为，则有 联立解得 故D正确； C．在时间内，有电荷量为的氙离子喷射出，则有 ， 联立解得 故C错误。 故选AD。 2． a 2.82 282 电阻随电压增大而减小 【详解】（2）[1]实验电路中滑动变阻器采用分压式接法，为了保护用电器，开关S闭合前应将滑动变阻器的滑片置于a端，使测量部分电路两端电压为0； （3）[2]电压表量程为3V，分度值为0.1V，所以图（b）所示电压表示数为2.82V； [3]根据欧姆定律可知，发光元件的电阻为 （4）[4]根据欧姆定律可知，电流在1.0~18.0mA范围内，两个发光元件的电阻随电压增大而减小； （5）[5]由图（c）可知，电流为10.0mA时蓝光发光元件的电压大于红光发光元件，因此可将滑动变阻器R2与红光发光元件串联后再与蓝光发光元件并联后接入电路，如图所示 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第30讲 电路的基本概念和原理（专项训练） 目 录 研判·考情前瞻 2 巩固·知识解构 2 知识点1 三个电流表达式的理解与应用 2 知识点2 欧姆定律和电阻定律的理解与应用 3 知识点3 电功、电功率、电热及热功率 4 模拟·基础演练 5 题型01 电流考点 5 题型02 电阻考点 8 题型03 串联电路与并联电路 10 题型04 电功与电功率考点 12 题型05 焦耳定律考点 15 重难·创新演练 18 真题·实战演练 23 研判·考情前瞻 核心考点 2026年 2025年 2024年 电路基本概念与动态电路分析 多选 T8（6 分） 电功电功率、焦耳定律 伏安特性与电路图像 多选 T9（6 分） 考情分析 题型分值：本专题只设置选择题，单选 4 分、多选 6 分，模块总分 46 分，一般不单独出计算题，常和电场、电磁感应综合命题。命题素材多结合实际用电器，以滑动变阻器改变电路的情景为主，模型常规，不设置过度复杂陌生电路。考查侧重电路动态逻辑推理，区分纯电阻与非纯电阻；重视电源 UI 图像、元件伏安特性图像解读；侧重电路能量分析，中档选择题为主，侧重科学思维，考查逻辑推导。 复习目标 吃透电动势、内阻、闭合电路欧姆定律核心概念，熟练掌握动态电路 “局部整体局部” 分析流程；分清电功和电热，能辨析纯电阻、非纯电阻电路功率计算；读懂电源与元件 IU 图像，会从图像提取内阻、电阻、功率信息；熟练掌握电源输出功率变化规律，规避公式乱用陷阱；能够处理中档、压轴型电路选择题。 巩固·知识解构 知识点1 三个电流表达式的理解与应用 公式 适用范围 字母含义 公式含义 定义式 I＝ 一切电路 q为时间t内通过导体横截面的电荷量 反映了I的大小，但不能说I∝q，I∝ 微观式 I＝nqSv 一切电路 n：导体单位体积内的自由电荷数 q：每个自由电荷的电荷量 S：导体横截面积 v：电荷定向移动的平均速率 从微观上看n、q、S、v决定了I的大小 决定式 I＝ 金属、 电解液 U：导体两端的电压 R：导体本身的电阻 I由U、R决定，I∝U，I∝ ✨得分速记： 利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题时，注意以下基本思路： 设柱体微元的长度为L，横截面积为S，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，电荷定向移动的速率为v，则 (1)柱体微元中的总电荷量为Q＝nLSq. (2)电荷通过横截面的时间t＝. (3)电流的微观表达式I＝＝nqvS. 知识点2 欧姆定律和电阻定律的理解与应用 1．电阻的决定式和定义式的比较 公式 R＝ρ R＝ 区别 电阻的决定式 电阻的定义式 说明了导体的电阻由哪些因素决定，R由ρ、L、S共同决定 提供了一种测电阻的方法——伏安法，R与U、I均无关 只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解液 适用于任何纯电阻导体 2.对伏安特性曲线的理解(如图甲、乙所示) (1)图线a、e、d、f表示线性元件，b、c表示非线性元件． (2)在图甲中，斜率表示电阻的大小，斜率越大，电阻越大，Ra＞Re. 在图乙中，斜率表示电阻倒数的大小，斜率越大，电阻越小，Rd＜Rf. (3)图线b的斜率变小，电阻变小，图线c的斜率变大，电阻变小．注意：曲线上某点切线的斜率不是电阻或电阻的倒数．根据R＝，电阻为某点和原点连线的斜率或斜率的倒数． ✨得分速记 导体变形后电阻的分析方法 某一导体的形状改变后，讨论其电阻变化应抓住以下三点： (1)导体的电阻率不变． (2)导体的体积不变，由V＝lS可知l与S成反比． (3)在ρ、l、S都确定之后，应用电阻定律R＝ρ求解． 知识点3 电功、电功率、电热及热功率 电功和电热、电功率和热功率的区别与联系 意义 公式 联系 电功 电流在一段电路中所做的功 W＝IUt 对纯电阻电路，电功等于电热，W＝Q＝UIt＝I2Rt；对非纯电阻电路，电功大于电热，W＞Q 电热 电流通过导体产生的热量 Q＝I2Rt 电功率 单位时间内电流所做的功 P＝IU 对纯电阻电路，电功率等于热功率，P电＝P热＝IU＝I2R；对非纯电阻电路，电功率大于热功率，P电＞P热 热功率 单位时间内导体产生的热量 P＝I2R ⚠特别提醒 要严格区分电功、电功率与电热、热功率。电功是电路中电流做的总功，公式 W=UIt，电功率 P=UI，适用于一切电路。电热是导体产生的热量，Q=I²Rt，热功率 P 热 = I²R，对所有电路均成立。纯电阻电路中电能全部转化为内能，UI=I²R，各公式可以通用。非纯电阻电路，如电动机，电能一部分转化为内能，另一部分转化为机械能，此时 UI＞I²R，绝对不能用 U²/R 计算热功率。 注意额定功率为用电器正常工作的参考值，实际功率由实际电压、实际电流决定。电源总功率 P 总 = EI，输出功率 P 出 = UI，内阻热功率 P 内 = I²r，满足能量守恒 P 总 = P 出 + P 内。分析功率问题优先分清电路类型，不要盲目套用变形公式。计算时看清是求总功率还是热功率，规避非纯电阻电路乱用欧姆定律的高频陷阱。 ✨得分速记 (1)抓住两个关键量 确定电动机的电压UM和电流IM是解决所有问题的关键。若能求出UM、IM，就能确定电动机的电功率P＝IMUM，根据电流IM和电动机的电阻r可求出热功率Pr＝Ir，最后求出输出功率P出＝P－Pr。 (2)坚持“躲着”求解UM、IM 首先，对其他纯电阻电路、电源的内电路等，利用欧姆定律进行分析计算，确定相应的电压或电流。然后，利用闭合电路的电压关系、电流关系间接确定非纯电阻电路的工作电压UM和电流IM。 (3)应用能量守恒定律分析：要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解。 模拟·基础演练 考查重点：高考电路基本概念和原理以选择题为主要考查形式，分值 46 分，不单独设置计算题，常和电磁感应、电场知识综合考查。重点考查闭合电路欧姆定律，动态电路 “局部整体局部” 的逻辑分析；区分电功、电功率、电热与热功率，辨析纯电阻、非纯电阻电路的能量差异。重视电源 UI 图像、元件伏安特性曲线解读，会从图像提取内阻、电阻、功率信息。也会考查电源输出功率的变化规律，以中档题型为主，侧重科学思维与逻辑推理能力。 ⏳题型01 电流考点 1．（2024·福建厦门·三模）（多选）为了市民换乘地铁方便，厦门海沧区政府在地铁口和主要干道上投放了大量共享电动车。骑行者通过拧动手把来改变车速，手把内部结构如图甲所示，其截面如图乙所示。稍微拧动手把，霍尔元件保持不动，磁铁随手把转动，与霍尔元件间的相对位置发生改变，穿过霍尔元件的磁场强弱和霍尔电压UH大小随之变化。已知霍尔电压越大，电动车能达到的最大速度vm越大，霍尔元件工作时通有如图乙所示的电流I，载流子为电子，则（　　） A．霍尔元件下表面电势高于上表面 B．霍尔元件下表面电势低于上表面 C．从图乙所示位置沿a方向稍微拧动手把，可以增大vm D．其他条件不变，调大电流I，可以增大vm 2．（2023·福建泉州·二模）心脏骤停最有效的抢救方式是尽早通过AED自动除颤机给予及时治疗。如图，某型号AED模拟治疗仪器内有一电容为的电容器，某次使用过程中，该电容器在内充电至电压，之后在时间内完成放电，则（　　） A．电容器充电后所带的电荷量为 B．电容器充电过程中电容一直增大 C．电容器放电过程中放电电流一直增大 D．电容器放电过程中平均电流为 3．（2026·安徽合肥·模拟预测）超级电容器因其快充快放、长循环寿命的优势，成为新能源、便捷电子领域的核心储能器件。超级电容器最常用、最高效的充电方式就是恒流充电（即充电器输出电流不变），则在恒流充电过程中，超级电容器电荷量、电压随时间变化的图像可能正确的是（     ） A． B． C． D． 4．（2026·广东汕头·三模）（多选）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．粒子运动轨迹不会到达中央轴线下方 C．管道内的等效电流为 nq D．改变管道为任意长度，粒子仍能从中央轴线射出 5．（2026·陕西宝鸡·三模）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 6．（2026·湖北·二模）（多选）如图所示，半径为r的金属球远离其他物体，通过电阻R接地。电子束从远处以速度v均匀落到球上，每秒钟有n个电子落到球上，全部被吸收而不反弹。电子电荷量为e，质量为m。不计电子重力，不计导线电阻，取大地电势恒为零，稳定后金属球的能量状态与电子落到球上之前的状态没有变化，下列判断正确的是（　　） A．通过电阻R的电流方向由地面流向金属球 B．电子对金属球表面单位面积撞击力为nmv C．电阻R消耗的电功率为n2e2R D．金属球单位时间释放的热量为 7．（2026·湖南岳阳·二模）如图所示，一根均匀带正电的塑料棒，长为、横截面积为、内部均匀分布有N个可视为正电荷载流子（电荷量为）。让棒垂直于匀强磁场，以速度沿棒的轴向向右做匀速运动。下列说法正确的是（　　） A．等效电流的方向与方向相反 B．等效电流的大小为 C．棒产生的感应电动势为 D．棒所受安培力的大小为 ⏳题型02 电阻考点 8．（2026·福建·模拟预测）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． 9．（2023·福建龙岩·模拟预测）（多选）某兴趣小组为了研究圆柱体铁芯的涡流热功率，构建了如图所示的分析模型，用电阻率为ρ的硅钢薄片绕成一个内径为r、厚度为d、高度为h的圆筒，其中dr。沿平行于圆柱体轴线方向存在磁感应强度的磁场。则此硅钢薄片中（　　） A．产生涡流的电阻为 B．瞬时感应电动势的表达式为 C．感应电流的有效值为 D．发热功率为 10．（2026·辽宁·二模）（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 11．（2025·广东深圳·一模）（多选）如图所示为某小组设计的电子秤原理图。轻质托盘与竖直放置的轻弹簧相连。为定值电阻，滑动变阻器的滑片与弹簧上端连接。当盘中没有放物体时，滑片刚好位于滑动变阻器的最上端。该小组用理想电压表的示数反映待测物体的质量；用单位质量变化下，电压表示数变化量的绝对值描述电子秤的灵敏度。不计一切摩擦，弹簧始终处于弹性限度内，下列操作中会提高电子秤灵敏度的是（　　） A．仅减小电源电动势 B．仅增大电阻的阻值 C．仅减小弹簧的劲度系数 D．在不改变滑动变阻器总长度的前提下增大其阻值 12．（2026·江苏镇江·模拟预测）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 13．（2025·山东济南·三模）如图所示，两根材料相同的均匀导体柱和，长为，长为，将导体柱串联接入电路中时，测得和两段导体的电压之比为3∶2。关于和两段导体下列说法正确的是（　　） A．横截面积之比为1∶3 B．电阻之比为3∶4 C．热功率之比为3∶4 D．自由电荷的定向移动速率之比为1∶3 14．（2025·河南南阳·模拟预测）如图所示，一块均匀的长方体样品，长、宽、厚分别为a、a、0.4a，当在C、D间加上电压U，通过样品的热功率为P，已知样品单位体积内有n个自由电子，电子的电荷量为e，下列说法正确的是（　　） A．样品的电阻率为 B．若在A、B间加上电压U，则通过样品的热功率为 C．若在C、D间加上电压U，则自由电子定向移动的速度为 D．若在A、B间加上电压，从A到B的电流为I，则所加的电压为 ⏳题型03 串联电路与并联电路 15．（2025·福建福州·模拟预测）（多选）如图所示，直线I、II分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线III是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是（     ） A．电源1与电源2的电动势之比是1∶1 B．电源1与电源2的内阻之比是7∶11 C．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是2∶1 D．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是18∶25 16．（2025·福建·模拟预测）如图所示的两条图像，分别是定值电阻甲和小灯泡乙的伏安特性曲线，由图像可知，小灯泡的灯丝电阻随温度升高而______（填“变大”或“变小”）；将甲、乙串联后在电路两端加上恒定电压，定值电阻的功率为0.2W，则此时小灯泡的功率为______W。 17．（2026·江苏南通·模拟预测）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 18．（2026·湖南邵阳·模拟预测）如图所示的电路，闭合开关S，灯泡L正常发光。移动滑动变阻器的滑片改变其接入电路的阻值，则下列说法正确的是（　　） A．滑片向右移动，R接入电路的阻值变小，灯泡L变亮 B．滑片向右移动，R接入电路的阻值变大，灯泡L变暗 C．滑片向左移动，R接入电路的阻值变大，灯泡L变亮 D．滑片向左移动，R接入电路的阻值变小，灯泡L变暗 19．（2026·陕西榆林·模拟预测）如图所示，OABC为由6根完全相同的粗细均匀的金属棒制成的正四面体，正四面体固定在垂直于ABC面的匀强磁场中，在A、C两端接恒定电压，已知AC棒的电流大小为I，受安培力大小为F，下列说法正确的是（　　） A．AO棒的电流大小为 B．BO棒的电流大小为 C．AB棒受安培力大小为 D．OC棒受安培力大小为 20．（2026·江西·二模）电阻式触摸屏通过物理压力使两层导电薄膜接触，利用分压器原理测量电压变化确定触摸坐标。现有一触摸屏覆盖的显示面积的图形分辨率为：水平像素W=640、垂直像素H=480（像素点完全相同），坐标原点O位于左上角，坐标系如图建立。X+、X-为底层左右两极，Y+、Y-为顶层上下两极，检测时，在X+、X-间接+5V电压，X-接地，触点与地之间的电压被另一层连接的测量模块测出为同理，在Y+、Y-间接+5V电压，Y-接地，测量模块显示触点到电极间的等效电阻与到电极的距离成正比，则触摸点的像素坐标为（　　） A．（256，211） B．（256，269） C．（384，211） D．（384，269） 21．（2026·江苏·一模）阻值分别为2kΩ和8kΩ电阻、串联接在稳压电源两端，用内阻为2kΩ的电压表并联在两端，电压表示数为1V，若将该电压表并联在两端，则示数为（　　） A．8V B．6V C．4V D．2V ⏳题型04 电功与电功率考点 22．（2025·福建·二模）小明在假期实践活动的过程中，拍了一张变压器铭牌的照片，根据照片信息，下列说法正确的是（　　） A．指的是交流电的峰值 B．“容量”中的“”是能量的单位 C．正常工作时初级线圈电流比次级线圈电流小 D．初级线圈与次级线圈的匝数比约为 23．（2024·福建厦门·三模）福厦高铁是中国首条设计速度达350km/h的跨海高铁，自福州向南经莆田、泉州、厦门，终至漳州，其线路如图所示。一高速列车从福州南站出发行驶230km抵达厦门北站，历时1小时，已知列车使用电能进行供能且平均功率约为5600kW，则列车从福州南站行驶到厦门北站的过程中（　　） A．最大速度“350km/h”约为1260m/s B．位移大小为230km C．平均速率约为230m/s D．消耗的电能约为 24．（2026·河南三门峡·三模）如图所示的电路中，是一根粗细和质地都均匀的铅笔芯，电源电动势，内阻，定值电阻。已知当导线的触头接在铅笔芯正中间时，铅笔芯消耗的电功率最大，不计导线电阻，下列说法正确的是（     ） A．铅笔芯的总阻值为 B．铅笔芯的总阻值为 C．导线触头由向移动过程中，电阻的功率一直变大 D．导线触头由向移动过程中，电源的输出功率一直减小 25．（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 26．（2026·辽宁大连·模拟预测）如图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48V容量200Ah的储能电池、功率60W的LED灯。已知该路灯平均每天照明10h，1kg标准煤完全燃烧可发电，排放二氧化碳2.6kg。设风恰好与发电机叶片转动平面垂直，则（　　） A．若空气密度为，风速为，叶片长为，则单位时间内通过转动圆面的空气质量为 B．风力发电机的叶片受到风的平均冲击力大小与风速成正比 C．路灯正常运行1年，可减少二氧化碳排放量约为203kg D．储能电池充满电后，即使连续三周无风且阴雨，路灯也能正常工作 27．（2026·浙江嘉兴·二模）如图为甘肃敦煌熔盐塔式发电站，主要由一个中心吸热塔和周边1.2万面角度可调的定日镜组成。借助定日镜可保证把阳光反射至吸热塔顶部，并通过能量转化系统将太阳能转化为熔盐内能储存后再发电，其发电功率，年发电时间为3900h，每生产1kWh电能排放，则（　　） A．该发电站的年发电量为 B．与火电站（每生产1kWh电能排放）相比，每年可减排约35万吨 C．远距离输电时需采用高压交流输电以降低因线路的感抗、容抗引起的电能损失 D．为把阳光射向吸热塔顶部，离塔相同距离的所有定日镜镜面与地面夹角应相同 28．（2026·山东青岛·一模）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 ⏳题型05 焦耳定律考点 29．（2025·河北·模拟预测）2025年央视蛇年春节联欢晚会的创意融合舞蹈《秧BOT》，给观众留下了深刻的印象。该节目的亮点是人机共舞，表演团队由杭州宇树科技的H1型人形机器人与新疆艺术学院的舞蹈演员组成，宇树科技的人形机器人在舞台上的出色表现成功“破圈”，成为科技与艺术融合的典范。为实现机器人对手绢的精准控制，在机器人手臂上安装一电磁铁，手绢底部安装铁片结构，由于电磁吸附技术，电磁铁能精准控制手绢，这一技术利用的原理是（     ） A．电流的磁效应 B．电磁感应 C．电流的热效应 D．楞次定律 30．（2025·广东·模拟预测）门禁卡工作原理如下：把门禁卡（如图甲所示）靠近读卡器时，读卡器发射变化的磁场，门禁卡内部的线圈（如图乙所示）会产生一个微小的感应电流，将卡内存储的编码信息发送回读卡器，读卡器识别信息后发送一个“开门”指令给电锁，即可开门。已知门禁卡内置一正方形线圈，其匝数为 匝，边长，外接电阻的阻值，线圈自身电阻为，当门禁卡靠近读卡器时，读卡器在线圈处产生变化的磁场（如图丙所示），设垂直纸面向里为正方向，磁场方向与线圈平面垂直。 (1)时间内，通过电阻的电流的大小和方向； (2)时间内，电阻上产生的热量； (3)时间内，通过电阻的电荷量。 31．（2026·山东菏泽·一模）某山区高压输电线路易发生覆冰灾害，电力工人采用“直流短路融冰”技术进行除冰。将被覆冰的线路从电网断开后，在两端将多根输电线用专用短接线两两串联，再接入可调直流电源，构成闭合回路，利用焦耳热使冰层脱落。已知该线路共有六条输电线，融冰过程中输入直流电，消耗，不计电源内阻、短接线电阻和连接处电阻，则（　　） A．直流电源输出功率为 B．单根导线电阻为 C．融冰电流大小为 D．若融冰电流加倍，相同时间内产生的焦耳热变为原来的2倍 32．（25-26高三上·辽宁·期末）如图甲所示是一种磁悬浮地球仪，其原理是：底座内部分布着4个线圈和铁芯（如图乙所示）。地球仪内部固定一块强永磁体。已知底座的质量为（含线圈和铁芯），单个线圈的电阻为。地球仪的质量为（含永磁体），重力加速度为。底座线圈通入恒定电流，地球仪能稳定悬浮在底座正上方一定高度处，且地球仪与底座间无任何接触。整个装置静止在水平桌面上。关于该悬浮状态，下列说法错误的是（　　） A．若将地球仪轻轻向下按压一小段距离后释放，它最终会回到原悬浮高度，从释放至最终悬浮在原高度的过程中地球仪和底座构成的系统机械能不守恒 B．地球仪稳定悬浮时，地球仪对底座的作用力大小为，方向竖直向下 C．地球仪稳定悬浮时，底座对水平桌面的压力大小为 D．地球仪稳定悬浮时，底座线圈消耗的电功率为 33．（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 34．（2026·陕西榆林·模拟预测）（多选）图甲所示的电路中，电容C=200μF，定值电阻R=2kΩ，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压。某段时间内随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．时流过电阻R的电流比时的大 B．1~5s流过R的电流方向不变 C．这段时间内，K与L间所加电压的最大值为10V D．这段时间内，电阻R产生的焦耳热为0.012J 35．（2023·四川成都·模拟预测）如图所示为某一电流的图像，若将此电流通过一阻值为R的定值电阻，则该定值电阻在一个周期T内产生的热量为（　　） A． B． C． D． 重难·创新演练 设题创新:试题创新多结合生活真实电器情境命题，弱化复杂陌生电路，侧重实际模型迁移。常常将电路与能量问题结合，设置非纯电阻的情景，区分电功和电热，考查公式适用条件。创新点集中在 IU 图像，通过元件伏安特性曲线、电源图像结合，要求读取内阻、功率等隐含信息。部分题目把电路和电磁感应综合，不侧重繁杂计算，重在逻辑辨析，设置公式滥用的陷阱，考查学生的科学思维。 1．（2026·安徽芜湖·二模）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． 2．（2026·山东泰安·三模）（多选）霍尔推进器工作原理简化如图所示，放电通道两端的电极、间存在一加速电场。工作时，工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子，再经电场加速喷出，形成推力。若某次试验中有的氙气被电离，氙离子从右端喷出电场的速度，其比荷。氙离子进入通道的初速度视为，忽略重力及阻力。当推进器产生的推力达到毫牛时（毫牛牛顿），下列判断正确的是（　　） A．每秒进入放电通道的氙气质量为 B．每秒进入放电通道的氙气质量为 C．氙离子向外喷射形成的电流为3.84 A D．氙离子向外喷射形成的电流为4.00 A 3．▶新情境◀（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 4．（2026·北京·二模）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．▶新情境◀（2026·山东枣庄·二模）（多选）如图甲所示，输液报警器能自动判定输液管中是否有药液。其内部电路如图乙所示，电源的电压恒定，为定值电阻，单刀双掷开关S不断在1、2之间自动切换，系统监测每次充电电流随时间的变化情况，有药液时，报警器中电容器的电容值大。图丙中的曲线a、b为两次监测的结果。下列说法正确的是（　　） A．两次监测结果中，没有药液的是图线a B．充电时，两极板间的电场强度保持不变 C．充电过程中定值电阻中的电流从左向右 D．减小的电阻值，充满电时两极板间的电压变大 6．（2026·浙江·三模）如图甲所示，将一直径为D的通电螺线管竖直放置，内部用三根长度均为2r的绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆筒（呈水平状态），薄圆筒的质量为m，半径为r，筒壁厚为d（），高为h，电阻率为ρ。螺线管中的电流I随时间t按乙图变化，规定图中螺线管的电流I为正方向，且产生的磁场B=kI（k、I0均为已知量）。 (1)在内，薄圆筒中感应电流的大小和方向； (2)在内，每根轻绳的拉力大小和薄圆筒的焦耳热； (3)若把薄圆筒换成图丙所示的厚度均匀、半径为r1的发热圆盘，。已知发热圆盘表面升高的温度正比于该处单位面积上的热功率，忽略发热圆盘的电阻率随温度的影响。试通过计算说明发热圆盘工作时靠近圆心处的温度高还是外侧的温度高？ 7．（2026·江苏镇江·一模）如图所示，电路中和分别为电压传感器和电流传感器，R为定值电阻。电容器C充满电后，闭合开关S。传感器所测电压U和电流I的关系可能正确的是（　　） A． B． C． D． 8．（25-26高三上·四川巴中·阶段检测）如图，一块均匀的长方体样品，长为a，宽为b，厚为c。电流沿AB方向时测得样品的电阻为R，则样品的电阻率为（　　） A． B． C． D． 9．（2025·浙江杭州·一模）在国际单位制中，关于导体电阻公式中的符号，下列说法正确的是（　　） A．的单位是秒 B．的单位是欧姆·米 C．是基本单位 D．是基本物理量 10．（2026·贵州贵阳·模拟预测）孔同学为研究钨丝灯泡的伏安特性，选用额定电压为、额定电流为的钨丝灯泡进行实验可供选用的主要实验器材有：输出电压为的稳压电源，电压表量程为（内阻约为），电流表量程为（内阻约为），滑动变阻器（总电阻为），滑动变阻器（总电阻为）。 (1)为了能完成对所选灯泡的伏安特性曲线的测量，请用笔画线代替导线在答题卡上把电路补画完整_______，其中滑动变阻器应选用__________（选填“”或“”）。 (2)闭合开关前，滑动变阻器应置于__________端（选填“a”或“b”）； (3)该同学正确连接电路后进行实验，所得实验数据如下：补全表中数据①和②，其中①为__________、②为__________。 U/V 0.05 1.00 3.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 I/mA 1.25 7.50 14.60 17.20 21.76 25.48 29.30 32.00 R/Ω ① 133.33 205.48 232.56 275.74 313.97 341.30 ② (4)该同学利用实验数据得到的图线如图所示，该图线不是直线说明灯泡两端的电压随电流的变化不是线性关系，他猜想随的变化关系为，为确定的数值，他对实验数据进行再次处理，做出的图线，通过进行数据拟合后得到的函数关系为。则__________。 (5)经验表明用钨丝做的白炽灯在开灯瞬间容易烧坏，结合本次实验说明白炽灯在开灯瞬间容易烧坏的原因是______________。 真题·实战演练 高频考点：高频考点为闭合电路欧姆定律的应用，动态电路按照局部整体局部顺序分析电表示数变化。辨析电功、电功率、电热、热功率，区分纯电阻与非纯电阻电路，牢记公式适用范围。读懂电源 UI 图像与元件伏安特性曲线，由图像求解电阻、内阻与功率。掌握电源总功率、输出功率、内阻热功率的关系以及输出功率变化规律。多以选择形式出题，容易在非纯电阻电路公式套用设置选项陷阱。 1．（2022·福建·高考真题）（多选）我国霍尔推进器技术世界领先，其简化的工作原理如图所示。放电通道两端电极间存在一加速电场，该区域内有一与电场近似垂直的约束磁场（未画出）用于提高工作物质被电离的比例。工作时，工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子，再经电场加速喷出，形成推力。某次测试中，氙气被电离的比例为95%，氙离子喷射速度为，推进器产生的推力为。已知氙离子的比荷为；计算时，取氙离子的初速度为零，忽略磁场对离子的作用力及粒子之间的相互作用，则（　　） A．氙离子的加速电压约为 B．氙离子的加速电压约为 C．氙离子向外喷射形成的电流约为 D．每秒进入放电通道的氙气质量约为 2．（2024·福建·高考真题）某实验小组探究不同电压下红光和蓝光发光元件的电阻变化规律，并设计一款彩光电路。所用器材有：红光和蓝光发光元件各一个、电流表（量程30mA）、电压表（量程3V）、滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）、5号电池（电动势1.5V）两节、开关、导线若干。 （1）图（a）为发光元件的电阻测量电路图，按图接好电路； （2）滑动变阻器滑片先置于________（填“a”或“b”）端，再接通开关S，多次改变滑动变阻器滑片的位置，记录对应的电流表示数I和电压表示数U； （3）某次电流表示数为10.0mA时，电压表示数如图（b）所示，示数为________V，此时发光元件的电阻为________Ω（结果保留3位有效数字）； （4）测得红光和蓝光发光元件的伏安特性曲线如图（c）中的Ⅰ和Ⅱ所示。从曲线可知，电流在1.0~18.0mA范围内，两个发光元件的电阻随电压变化的关系均是：________________； （5）根据所测伏安特性曲线，实验小组设计一款电路，可使红光和蓝光发光元件同时在10.0mA的电流下工作。在图（d）中补充两条导线完成电路设计。_____ 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第30讲 电路的基本概念和原理（专项训练） 目 录 研判·考情前瞻 2 巩固·知识解构 2 知识点1 三个电流表达式的理解与应用 2 知识点2 欧姆定律和电阻定律的理解与应用 3 知识点3 电功、电功率、电热及热功率 4 模拟·基础演练 5 题型01 电流考点 5 题型02 电阻考点 10 题型03 串联电路与并联电路 15 题型04 电功与电功率考点 20 题型05 焦耳定律考点 26 重难·创新演练 30 真题·实战演练 39 研判·考情前瞻 核心考点 2026年 2025年 2024年 电路基本概念与动态电路分析 多选 T8（6 分） 电功电功率、焦耳定律 伏安特性与电路图像 多选 T9（6 分） 考情分析 题型分值：本专题只设置选择题，单选 4 分、多选 6 分，模块总分 46 分，一般不单独出计算题，常和电场、电磁感应综合命题。命题素材多结合实际用电器，以滑动变阻器改变电路的情景为主，模型常规，不设置过度复杂陌生电路。考查侧重电路动态逻辑推理，区分纯电阻与非纯电阻；重视电源 UI 图像、元件伏安特性图像解读；侧重电路能量分析，中档选择题为主，侧重科学思维，考查逻辑推导。 复习目标 吃透电动势、内阻、闭合电路欧姆定律核心概念，熟练掌握动态电路 “局部整体局部” 分析流程；分清电功和电热，能辨析纯电阻、非纯电阻电路功率计算；读懂电源与元件 IU 图像，会从图像提取内阻、电阻、功率信息；熟练掌握电源输出功率变化规律，规避公式乱用陷阱；能够处理中档、压轴型电路选择题。 巩固·知识解构 知识点1 三个电流表达式的理解与应用 公式 适用范围 字母含义 公式含义 定义式 I＝ 一切电路 q为时间t内通过导体横截面的电荷量 反映了I的大小，但不能说I∝q，I∝ 微观式 I＝nqSv 一切电路 n：导体单位体积内的自由电荷数 q：每个自由电荷的电荷量 S：导体横截面积 v：电荷定向移动的平均速率 从微观上看n、q、S、v决定了I的大小 决定式 I＝ 金属、 电解液 U：导体两端的电压 R：导体本身的电阻 I由U、R决定，I∝U，I∝ ✨得分速记： 利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题时，注意以下基本思路： 设柱体微元的长度为L，横截面积为S，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，电荷定向移动的速率为v，则 (1)柱体微元中的总电荷量为Q＝nLSq. (2)电荷通过横截面的时间t＝. (3)电流的微观表达式I＝＝nqvS. 知识点2 欧姆定律和电阻定律的理解与应用 1．电阻的决定式和定义式的比较 公式 R＝ρ R＝ 区别 电阻的决定式 电阻的定义式 说明了导体的电阻由哪些因素决定，R由ρ、L、S共同决定 提供了一种测电阻的方法——伏安法，R与U、I均无关 只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解液 适用于任何纯电阻导体 2.对伏安特性曲线的理解(如图甲、乙所示) (1)图线a、e、d、f表示线性元件，b、c表示非线性元件． (2)在图甲中，斜率表示电阻的大小，斜率越大，电阻越大，Ra＞Re. 在图乙中，斜率表示电阻倒数的大小，斜率越大，电阻越小，Rd＜Rf. (3)图线b的斜率变小，电阻变小，图线c的斜率变大，电阻变小．注意：曲线上某点切线的斜率不是电阻或电阻的倒数．根据R＝，电阻为某点和原点连线的斜率或斜率的倒数． ✨得分速记 导体变形后电阻的分析方法 某一导体的形状改变后，讨论其电阻变化应抓住以下三点： (1)导体的电阻率不变． (2)导体的体积不变，由V＝lS可知l与S成反比． (3)在ρ、l、S都确定之后，应用电阻定律R＝ρ求解． 知识点3 电功、电功率、电热及热功率 电功和电热、电功率和热功率的区别与联系 意义 公式 联系 电功 电流在一段电路中所做的功 W＝IUt 对纯电阻电路，电功等于电热，W＝Q＝UIt＝I2Rt；对非纯电阻电路，电功大于电热，W＞Q 电热 电流通过导体产生的热量 Q＝I2Rt 电功率 单位时间内电流所做的功 P＝IU 对纯电阻电路，电功率等于热功率，P电＝P热＝IU＝I2R；对非纯电阻电路，电功率大于热功率，P电＞P热 热功率 单位时间内导体产生的热量 P＝I2R ⚠特别提醒 要严格区分电功、电功率与电热、热功率。电功是电路中电流做的总功，公式 W=UIt，电功率 P=UI，适用于一切电路。电热是导体产生的热量，Q=I²Rt，热功率 P 热 = I²R，对所有电路均成立。纯电阻电路中电能全部转化为内能，UI=I²R，各公式可以通用。非纯电阻电路，如电动机，电能一部分转化为内能，另一部分转化为机械能，此时 UI＞I²R，绝对不能用 U²/R 计算热功率。 注意额定功率为用电器正常工作的参考值，实际功率由实际电压、实际电流决定。电源总功率 P 总 = EI，输出功率 P 出 = UI，内阻热功率 P 内 = I²r，满足能量守恒 P 总 = P 出 + P 内。分析功率问题优先分清电路类型，不要盲目套用变形公式。计算时看清是求总功率还是热功率，规避非纯电阻电路乱用欧姆定律的高频陷阱。 ✨得分速记 (1)抓住两个关键量 确定电动机的电压UM和电流IM是解决所有问题的关键。若能求出UM、IM，就能确定电动机的电功率P＝IMUM，根据电流IM和电动机的电阻r可求出热功率Pr＝Ir，最后求出输出功率P出＝P－Pr。 (2)坚持“躲着”求解UM、IM 首先，对其他纯电阻电路、电源的内电路等，利用欧姆定律进行分析计算，确定相应的电压或电流。然后，利用闭合电路的电压关系、电流关系间接确定非纯电阻电路的工作电压UM和电流IM。 (3)应用能量守恒定律分析：要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解。 模拟·基础演练 考查重点：高考电路基本概念和原理以选择题为主要考查形式，分值 46 分，不单独设置计算题，常和电磁感应、电场知识综合考查。重点考查闭合电路欧姆定律，动态电路 “局部整体局部” 的逻辑分析；区分电功、电功率、电热与热功率，辨析纯电阻、非纯电阻电路的能量差异。重视电源 UI 图像、元件伏安特性曲线解读，会从图像提取内阻、电阻、功率信息。也会考查电源输出功率的变化规律，以中档题型为主，侧重科学思维与逻辑推理能力。 ⏳题型01 电流考点 1．（2024·福建厦门·三模）（多选）为了市民换乘地铁方便，厦门海沧区政府在地铁口和主要干道上投放了大量共享电动车。骑行者通过拧动手把来改变车速，手把内部结构如图甲所示，其截面如图乙所示。稍微拧动手把，霍尔元件保持不动，磁铁随手把转动，与霍尔元件间的相对位置发生改变，穿过霍尔元件的磁场强弱和霍尔电压UH大小随之变化。已知霍尔电压越大，电动车能达到的最大速度vm越大，霍尔元件工作时通有如图乙所示的电流I，载流子为电子，则（　　） A．霍尔元件下表面电势高于上表面 B．霍尔元件下表面电势低于上表面 C．从图乙所示位置沿a方向稍微拧动手把，可以增大vm D．其他条件不变，调大电流I，可以增大vm 【答案】AD 【详解】AB．霍尔元件工作时载流子为电子，由左手定则可知电子所受洛伦兹力指向上表面，所以霍尔元件下表面电势高于上表面。故A正确；B错误； C．设霍尔元件上、下表面的距离为d，可得 解得 依题意 从图乙所示位置沿a方向稍微拧动手把，则穿过霍尔元件的磁场变弱，vm减小。故C错误； D．根据 联立，解得 可知其他条件不变，调大电流I，则增大，可以增大vm。故D正确。 故选AD。 2．（2023·福建泉州·二模）心脏骤停最有效的抢救方式是尽早通过AED自动除颤机给予及时治疗。如图，某型号AED模拟治疗仪器内有一电容为的电容器，某次使用过程中，该电容器在内充电至电压，之后在时间内完成放电，则（　　） A．电容器充电后所带的电荷量为 B．电容器充电过程中电容一直增大 C．电容器放电过程中放电电流一直增大 D．电容器放电过程中平均电流为 【答案】D 【详解】A．电容器充电后所带的电荷量为 A错误； B．电容器的电容由电容器本身的性质决定，与电容器是否带电无关，故电容器充电过程中电容保持不变，B错误； C．电容器放电过程中，放电电流逐渐减小，C错误； D．电容器放电过程中的平均电流为 D正确。 故选D。 3．（2026·安徽合肥·模拟预测）超级电容器因其快充快放、长循环寿命的优势，成为新能源、便捷电子领域的核心储能器件。超级电容器最常用、最高效的充电方式就是恒流充电（即充电器输出电流不变），则在恒流充电过程中，超级电容器电荷量、电压随时间变化的图像可能正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】AB．恒流充电时，根据 可知电量Q与时间t成正比，故AB错误； CD．电容定义 分析可知，电容不变超级电容器两端电压随时间均匀增加，故C正确，D错误。 故选C。 4．（2026·广东汕头·三模）（多选）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．粒子运动轨迹不会到达中央轴线下方 C．管道内的等效电流为 nq D．改变管道为任意长度，粒子仍能从中央轴线射出 【答案】BC 【详解】A．粒子受恒定电场力，加速度恒定，而圆周运动需要方向不断变化的向心力，因此粒子不可能做圆周运动，故A错误； B．设管道半径为，粒子初始在轴线处，竖直初速度为0，向上匀加速到上管壁时，由运动学公式得 碰撞后竖直速度变为，加速度仍向上，竖直方向运动的最小纵坐标为： 因此粒子轨迹最低点为轴线，不会到达轴线下方，故B正确； C．等效电流的定义是单位时间内通过管道横截面的电荷量，已知单位时间进入管道个粒子，单个粒子电荷量为，因此，故C正确； D．将粒子的运动分解为沿管道轴线（水平方向）和沿电场方向（竖直方向），沿轴线方向粒子不受力，做匀速直线运动，速度恒为；竖直方向受恒定电场力，加速度恒定，与管壁弹性碰撞后仅竖直方向速度反向，水平速度不变。 粒子竖直方向匀变速运动，可知每经过时间才会回到轴线，对应沿轴线前进距离为，只有管道长度为该距离的整数倍时，粒子才能从中央轴线射出，任意长度不满足条件，故D错误。 故选BC。 5．（2026·陕西宝鸡·三模）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 【答案】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。 6．（2026·湖北·二模）（多选）如图所示，半径为r的金属球远离其他物体，通过电阻R接地。电子束从远处以速度v均匀落到球上，每秒钟有n个电子落到球上，全部被吸收而不反弹。电子电荷量为e，质量为m。不计电子重力，不计导线电阻，取大地电势恒为零，稳定后金属球的能量状态与电子落到球上之前的状态没有变化，下列判断正确的是（　　） A．通过电阻R的电流方向由地面流向金属球 B．电子对金属球表面单位面积撞击力为nmv C．电阻R消耗的电功率为n2e2R D．金属球单位时间释放的热量为 【答案】ACD 【详解】A．落到球面上的电子通过电阻R流向大地，由于电子带负电，故通过电阻R的电流方向由地面流向金属球，A正确； B．每秒钟金属球单位面积上有个电子落上，电子的末速度由变为零，根据动量定理有，其中 联立解得，电子对金属球表面单位面积上的撞击力为，故B错误； C．每秒钟金属球上有个电子落上，根据，其中 电阻R消耗的电功率为 联立解得，C正确； D．单位时间内落到金属球上电子的总动能为 单位时间电阻上产生的热为，其中 根据能量守恒定律，金属球单位时间释放的热量为 联立解得，金属球单位时间释放的热量为，故D正确。 故选ACD。 7．（2026·湖南岳阳·二模）如图所示，一根均匀带正电的塑料棒，长为、横截面积为、内部均匀分布有N个可视为正电荷载流子（电荷量为）。让棒垂直于匀强磁场，以速度沿棒的轴向向右做匀速运动。下列说法正确的是（　　） A．等效电流的方向与方向相反 B．等效电流的大小为 C．棒产生的感应电动势为 D．棒所受安培力的大小为 【答案】D 【详解】A．电流方向为正电荷的运动方向，正载流子随棒向右（方向）运动，因此等效电流方向与方向相同，A错误； B．根据电流的定义，单位时间内通过横截面的电荷量为电流。单位体积载流子数 ，由电流微观式 代入得 ，B错误； C．动生电动势的产生是洛伦兹力沿棒方向推动电荷分离，本题中速度沿棒的轴向，洛伦兹力方向垂直于棒的轴向，沿棒轴向没有分量，因此棒两端感应电动势为，C错误； D．安培力的宏观本质是所有运动电荷洛伦兹力的总和。每个正电荷受到洛伦兹力大小为，总共有个电荷，总安培力，D正确。 故选 D。 ⏳题型02 电阻考点 8．（2026·福建·模拟预测）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。 9．（2023·福建龙岩·模拟预测）（多选）某兴趣小组为了研究圆柱体铁芯的涡流热功率，构建了如图所示的分析模型，用电阻率为ρ的硅钢薄片绕成一个内径为r、厚度为d、高度为h的圆筒，其中dr。沿平行于圆柱体轴线方向存在磁感应强度的磁场。则此硅钢薄片中（　　） A．产生涡流的电阻为 B．瞬时感应电动势的表达式为 C．感应电流的有效值为 D．发热功率为 【答案】AC 【详解】A．根据电阻定律可知 故A正确； B．根据法拉第电磁感应定律可知 故B错误； C．感应电流的有效值为 故C正确； D．根据功率的计算公式可知，发热功率为 故D错误； 故选AC。 10．（2026·辽宁·二模）（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。 11．（2025·广东深圳·一模）（多选）如图所示为某小组设计的电子秤原理图。轻质托盘与竖直放置的轻弹簧相连。为定值电阻，滑动变阻器的滑片与弹簧上端连接。当盘中没有放物体时，滑片刚好位于滑动变阻器的最上端。该小组用理想电压表的示数反映待测物体的质量；用单位质量变化下，电压表示数变化量的绝对值描述电子秤的灵敏度。不计一切摩擦，弹簧始终处于弹性限度内，下列操作中会提高电子秤灵敏度的是（　　） A．仅减小电源电动势 B．仅增大电阻的阻值 C．仅减小弹簧的劲度系数 D．在不改变滑动变阻器总长度的前提下增大其阻值 【答案】CD 【详解】由图可知，滑动变阻器与R0串联，滑动变阻器的电阻全部连入电路；电压表测量滑片下半部分电阻两端的电压；当滑动变阻器滑片P向下移动时，电路中的电阻不变。 由欧姆定律可知 电路中的电流不变，电压表的示数 滑动变阻器又，假设滑动变阻器总长度为，则 解得 可得 AB．由可知，仅减小电源电动势，或者仅增大电阻的阻值，会使电子秤灵敏度降低。故A、B错误； C．由可知，仅减小弹簧的劲度系数会提高电子秤灵敏度。故C正确； D．由可知，在不改变滑动变阻器总长度的前提下增大其阻值会提高电子秤灵敏度。故D正确。 故选CD。 12．（2026·江苏镇江·模拟预测）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。 13．（2025·山东济南·三模）如图所示，两根材料相同的均匀导体柱和，长为，长为，将导体柱串联接入电路中时，测得和两段导体的电压之比为3∶2。关于和两段导体下列说法正确的是（　　） A．横截面积之比为1∶3 B．电阻之比为3∶4 C．热功率之比为3∶4 D．自由电荷的定向移动速率之比为1∶3 【答案】A 【详解】B．串联电路中电流处处相等，由欧姆定律 可得电阻之比等于电压之比，即，故B错误。 A．电阻定律公式为 变形可得 两导体材料相同， 则有，故A正确。 C．串联电路电流相同，热功率 则，故C错误。 D．电流的微观表达式为 变形得 由于两导体材料相同，、相同，相同则，故D错误。 故选A。 14．（2025·河南南阳·模拟预测）如图所示，一块均匀的长方体样品，长、宽、厚分别为a、a、0.4a，当在C、D间加上电压U，通过样品的热功率为P，已知样品单位体积内有n个自由电子，电子的电荷量为e，下列说法正确的是（　　） A．样品的电阻率为 B．若在A、B间加上电压U，则通过样品的热功率为 C．若在C、D间加上电压U，则自由电子定向移动的速度为 D．若在A、B间加上电压，从A到B的电流为I，则所加的电压为 【答案】B 【详解】A．通过样品的热功率 可得样品沿C、D方向的电阻为 根据电阻定律有 解得，故A错误； B．样品沿A、B方向的电阻为 若在A、B间加上电压U，则通过样品的热功率为，故B正确； C．若在C、D间加上电压U，通过样品的电流为 由电流的微观表达式 可得，故C错误； D．若在A、B间加上电压，从A到B的电流为I，则所加的电压，故D错误。 故选B。 ⏳题型03 串联电路与并联电路 15．（2025·福建福州·模拟预测）（多选）如图所示，直线I、II分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线III是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是（     ） A．电源1与电源2的电动势之比是1∶1 B．电源1与电源2的内阻之比是7∶11 C．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是2∶1 D．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是18∶25 【答案】AD 【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律有 结合电源的U－I图线知两电源的电动势相等 内阻等于图像斜率的绝对值，分别为， 则，故A正确，B错误； CD．灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态，则小灯泡与电源1连接时电压为U1=3V，电流为I1=5A，小灯泡消耗的功率为 小灯泡的电阻 小灯泡与电源2连接时电压为U2=5V，电流为I2=6A，小灯泡消耗的功率为 小灯泡的电阻 因此，，故C错误，D正确。 故选AD。 16．（2025·福建·模拟预测）如图所示的两条图像，分别是定值电阻甲和小灯泡乙的伏安特性曲线，由图像可知，小灯泡的灯丝电阻随温度升高而______（填“变大”或“变小”）；将甲、乙串联后在电路两端加上恒定电压，定值电阻的功率为0.2W，则此时小灯泡的功率为______W。 【答案】 变大 0.1 【详解】[1][2]由图像可知，小灯泡的电阻随着温度的升高而变大；当定值电阻的功率为0.2W时，由图像可知，电路中的电流为0.2A，由图像可知，此时小灯泡两端的电压为0.5V，因此此时小灯泡的功率为。 17．（2026·江苏南通·模拟预测）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。 18．（2026·湖南邵阳·模拟预测）如图所示的电路，闭合开关S，灯泡L正常发光。移动滑动变阻器的滑片改变其接入电路的阻值，则下列说法正确的是（　　） A．滑片向右移动，R接入电路的阻值变小，灯泡L变亮 B．滑片向右移动，R接入电路的阻值变大，灯泡L变暗 C．滑片向左移动，R接入电路的阻值变大，灯泡L变亮 D．滑片向左移动，R接入电路的阻值变小，灯泡L变暗 【答案】B 【详解】AB．根据题图可知，滑片向右移动，R接入电路的阻值变大，电路中的总电阻变大，根据可知电路中的电流变小，则灯泡L变暗，故A错误，B正确； CD．根据题图可知，滑片向左移动，R接入电路的阻值变小，电路中的总电阻变小，根据可知电路中的电流变大，则灯泡L变亮，故CD错误。 故选B。 19．（2026·陕西榆林·模拟预测）如图所示，OABC为由6根完全相同的粗细均匀的金属棒制成的正四面体，正四面体固定在垂直于ABC面的匀强磁场中，在A、C两端接恒定电压，已知AC棒的电流大小为I，受安培力大小为F，下列说法正确的是（　　） A．AO棒的电流大小为 B．BO棒的电流大小为 C．AB棒受安培力大小为 D．OC棒受安培力大小为 【答案】D 【详解】B．正四面体间的电路结构 支路1：直接，电阻，电流为 其余支路，、两支路，且与间接电阻 该结构满足电桥平衡（），因此棒电流为，B错误； A．总电阻，总电阻 二者并联后总电阻为，与支路电阻相等、电压相等 因此并联支路总电流等于电流，两个支路各分电流，棒电流为​，A错误； C．棒在平面内， ，电流 因此安培力，不是​，C错误； D．棒电流​ 正四面体顶点在面的投影为正三角形的中心 中心到的投影长度 因此安培力 ， D正确。 故选D。 20．（2026·江西·二模）电阻式触摸屏通过物理压力使两层导电薄膜接触，利用分压器原理测量电压变化确定触摸坐标。现有一触摸屏覆盖的显示面积的图形分辨率为：水平像素W=640、垂直像素H=480（像素点完全相同），坐标原点O位于左上角，坐标系如图建立。X+、X-为底层左右两极，Y+、Y-为顶层上下两极，检测时，在X+、X-间接+5V电压，X-接地，触点与地之间的电压被另一层连接的测量模块测出为同理，在Y+、Y-间接+5V电压，Y-接地，测量模块显示触点到电极间的等效电阻与到电极的距离成正比，则触摸点的像素坐标为（　　） A．（256，211） B．（256，269） C．（384，211） D．（384，269） 【答案】A 【详解】根据题意，在 X+、X− 间接 +5V 电压，X− 接地，则 X−与X+ 电压为 5V。由图可知 X− 在左侧（），X+ 在右侧（）。测得触点与地（X−）之间电压 ，根据分压原理，电压与电阻成正比，电阻与长度成正比，故有 ，即 解得 x=256 在 Y+、Y− 间接 +5V 电压，Y− 接地，Y− 与Y+电压为 5V。由图及坐标系可知 Y+ 在上侧（），Y− 在下侧（）。测得触点与地（Y−）之间电压 ，即触点电势为 2.8V，则触点与 Y+ 间电压为2.2V。 设触点纵坐标为 y，则触点到 Y+（5V）的距离为 。 根据分压原理有 解得 ，故A正确。 故选A。 21．（2026·江苏·一模）阻值分别为2kΩ和8kΩ电阻、串联接在稳压电源两端，用内阻为2kΩ的电压表并联在两端，电压表示数为1V，若将该电压表并联在两端，则示数为（　　） A．8V B．6V C．4V D．2V 【答案】C 【详解】当电压表并联在两端时，此时并联电阻 再与串联后，此时总电阻 因为此时电压表示数为1V，根据串联电路电压的分配规律 所以两端电压 此时电源电压 如果电压表并联在两端，此时并联电阻 再与串联后，此时总电阻 那么电路中的总电流 此时电压表示数等于两端电压 故选C。 ⏳题型04 电功与电功率考点 22．（2025·福建·二模）小明在假期实践活动的过程中，拍了一张变压器铭牌的照片，根据照片信息，下列说法正确的是（　　） A．指的是交流电的峰值 B．“容量”中的“”是能量的单位 C．正常工作时初级线圈电流比次级线圈电流小 D．初级线圈与次级线圈的匝数比约为 【答案】C 【详解】A．380V指的是交流电的有效值，故A错误； B．根据可知，“容量115kVA”中的“kVA”是功率的单位，故B错误； D．由理想变压器的变压比可知 故D错误； C．由理想变压器的变流比可知 正常工作时初级线圈电流比次级线圈电流小，故C正确。 故选C。 23．（2024·福建厦门·三模）福厦高铁是中国首条设计速度达350km/h的跨海高铁，自福州向南经莆田、泉州、厦门，终至漳州，其线路如图所示。一高速列车从福州南站出发行驶230km抵达厦门北站，历时1小时，已知列车使用电能进行供能且平均功率约为5600kW，则列车从福州南站行驶到厦门北站的过程中（　　） A．最大速度“350km/h”约为1260m/s B．位移大小为230km C．平均速率约为230m/s D．消耗的电能约为 【答案】D 【详解】A．最大速度“350km/h”约为97m/s，故A错误； B．路程大小为230km，故B错误； C．平均速率约为 故C错误； D．消耗的电能约为 故选D。 24．（2026·河南三门峡·三模）如图所示的电路中，是一根粗细和质地都均匀的铅笔芯，电源电动势，内阻，定值电阻。已知当导线的触头接在铅笔芯正中间时，铅笔芯消耗的电功率最大，不计导线电阻，下列说法正确的是（     ） A．铅笔芯的总阻值为 B．铅笔芯的总阻值为 C．导线触头由向移动过程中，电阻的功率一直变大 D．导线触头由向移动过程中，电源的输出功率一直减小 【答案】C 【详解】A．设整根铅笔芯电阻为 ，导线把 段短接，实际接入并消耗电功率的是 段。 P 在正中间时有 该段功率为 当 最大时满足 所以 ，故A错误； B．由A项可知整根铅笔芯 MN 的总阻值为 ，不是 ，故B错误； C．P 由 M 向 N 移动时，实际接入的 段电阻 逐渐减小。 电路电流为 所以电流逐渐增大，定值电阻功率 一直变大，故C正确； D．设外电路总电阻为 电源输出功率为 P 移动过程中 从减小到，且始终大于 。 当 时，随 减小而增大，所以电源的输出功率不是一直减小，故D错误。 故选C。 25．（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。 26．（2026·辽宁大连·模拟预测）如图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48V容量200Ah的储能电池、功率60W的LED灯。已知该路灯平均每天照明10h，1kg标准煤完全燃烧可发电，排放二氧化碳2.6kg。设风恰好与发电机叶片转动平面垂直，则（　　） A．若空气密度为，风速为，叶片长为，则单位时间内通过转动圆面的空气质量为 B．风力发电机的叶片受到风的平均冲击力大小与风速成正比 C．路灯正常运行1年，可减少二氧化碳排放量约为203kg D．储能电池充满电后，即使连续三周无风且阴雨，路灯也能正常工作 【答案】C 【详解】A．单位时间内，流过叶片转动圆面的空气可看作柱体，则空气柱长度为 叶片长为转动半径，转动圆面积 单位时间空气质量，故A错误； B．根据动量定理，风对叶片的平均冲击力 冲击力与风速平方成正比，不是与风速成正比，故B错误； C．已知LED路灯的功率，一年消耗电能 需要燃煤的质量 对应排放二氧化碳质量 即一年可减少约203kg二氧化碳排放，故C正确； D．储能电池充满电总能量 路灯每天消耗电能 可正常工作天数 三周为21天，，因此无法满足三周工作，故D错误。 故选C。 27．（2026·浙江嘉兴·二模）如图为甘肃敦煌熔盐塔式发电站，主要由一个中心吸热塔和周边1.2万面角度可调的定日镜组成。借助定日镜可保证把阳光反射至吸热塔顶部，并通过能量转化系统将太阳能转化为熔盐内能储存后再发电，其发电功率，年发电时间为3900h，每生产1kWh电能排放，则（　　） A．该发电站的年发电量为 B．与火电站（每生产1kWh电能排放）相比，每年可减排约35万吨 C．远距离输电时需采用高压交流输电以降低因线路的感抗、容抗引起的电能损失 D．为把阳光射向吸热塔顶部，离塔相同距离的所有定日镜镜面与地面夹角应相同 【答案】B 【详解】A．该发电站的年发电量 ，A错误； B．该发电站的年发电量换算为 每 可减排的质量为 故总减排 ，B正确； C．远距离输电采用高压输电是为了减小线路电流，降低电阻的热损耗，感抗、容抗是交流输电线路固有损耗，高压交流输电无法降低该损耗，C错误； D．根据光的反射定律，不同方位的定日镜，要将阳光反射到同一吸热塔顶部，入射阳光方向相同，反射光线方向因定日镜位置不同而不同，因此镜面与地面夹角不同，D错误。 故选B。 28．（2026·山东青岛·一模）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。 ⏳题型05 焦耳定律考点 29．（2025·河北·模拟预测）2025年央视蛇年春节联欢晚会的创意融合舞蹈《秧BOT》，给观众留下了深刻的印象。该节目的亮点是人机共舞，表演团队由杭州宇树科技的H1型人形机器人与新疆艺术学院的舞蹈演员组成，宇树科技的人形机器人在舞台上的出色表现成功“破圈”，成为科技与艺术融合的典范。为实现机器人对手绢的精准控制，在机器人手臂上安装一电磁铁，手绢底部安装铁片结构，由于电磁吸附技术，电磁铁能精准控制手绢，这一技术利用的原理是（     ） A．电流的磁效应 B．电磁感应 C．电流的热效应 D．楞次定律 【答案】A 【详解】A．线圈中通入电流后，电流周围产生磁场，铁芯被磁化后可以吸引铁片，利用的是电流的磁效应，故A正确； B．电磁感应是磁通量发生变化时产生感应电流的现象，题述电磁铁由通电线圈直接产生磁场，故B错误； C．电流的热效应是电流通过导体产生热量，不能解释电磁铁的吸附作用，故C错误； D．楞次定律用于判断感应电流的方向，题述过程不涉及感应电流，故D错误。 故选A。 30．（2025·广东·模拟预测）门禁卡工作原理如下：把门禁卡（如图甲所示）靠近读卡器时，读卡器发射变化的磁场，门禁卡内部的线圈（如图乙所示）会产生一个微小的感应电流，将卡内存储的编码信息发送回读卡器，读卡器识别信息后发送一个“开门”指令给电锁，即可开门。已知门禁卡内置一正方形线圈，其匝数为 匝，边长，外接电阻的阻值，线圈自身电阻为，当门禁卡靠近读卡器时，读卡器在线圈处产生变化的磁场（如图丙所示），设垂直纸面向里为正方向，磁场方向与线圈平面垂直。 (1)时间内，通过电阻的电流的大小和方向； (2)时间内，电阻上产生的热量； (3)时间内，通过电阻的电荷量。 【答案】(1)，从到M (2) (3) 【详解】（1）时间内，由法拉第电磁感应定律可得     根据闭合电路欧姆定律可得         代入数据解得         依据楞次定律，电流方向自下而上，或从到M 。 （2）时间内，由法拉第电磁感应定律可得     根据闭合电路欧姆定律可得         代入数据解得 M、N间电阻上产生的热量，根据焦耳定律有             代入数据解得 （3）时间内，通过电阻的电荷量     代入数据解得 31．（2026·山东菏泽·一模）某山区高压输电线路易发生覆冰灾害，电力工人采用“直流短路融冰”技术进行除冰。将被覆冰的线路从电网断开后，在两端将多根输电线用专用短接线两两串联，再接入可调直流电源，构成闭合回路，利用焦耳热使冰层脱落。已知该线路共有六条输电线，融冰过程中输入直流电，消耗，不计电源内阻、短接线电阻和连接处电阻，则（　　） A．直流电源输出功率为 B．单根导线电阻为 C．融冰电流大小为 D．若融冰电流加倍，相同时间内产生的焦耳热变为原来的2倍 【答案】B 【详解】A．根据，可得，A错误； B．设每根导线电阻为，电路的总电阻为 根据，可得，B正确； C．根据，可得，C错误； D．根据可知，若电流加倍，时间t不变，电阻R不变时，产生的焦耳热变为原来的4倍，D错误。 故选B。 32．（25-26高三上·辽宁·期末）如图甲所示是一种磁悬浮地球仪，其原理是：底座内部分布着4个线圈和铁芯（如图乙所示）。地球仪内部固定一块强永磁体。已知底座的质量为（含线圈和铁芯），单个线圈的电阻为。地球仪的质量为（含永磁体），重力加速度为。底座线圈通入恒定电流，地球仪能稳定悬浮在底座正上方一定高度处，且地球仪与底座间无任何接触。整个装置静止在水平桌面上。关于该悬浮状态，下列说法错误的是（　　） A．若将地球仪轻轻向下按压一小段距离后释放，它最终会回到原悬浮高度，从释放至最终悬浮在原高度的过程中地球仪和底座构成的系统机械能不守恒 B．地球仪稳定悬浮时，地球仪对底座的作用力大小为，方向竖直向下 C．地球仪稳定悬浮时，底座对水平桌面的压力大小为 D．地球仪稳定悬浮时，底座线圈消耗的电功率为 【答案】D 【详解】A．从释放至最终回到原悬浮高度的过程中，地球仪的重力势能增大，系统机械能不守恒，A项正确； B．悬浮时地球仪受两个力：重力（向下）、永磁体与底座电磁铁之间的磁场力（向上），由于稳定悬浮，保持平衡状态，有，根据牛顿第三定律，地球仪对底座有反作用力，大小为，方向竖直向下，B项正确； C．将地球仪与底座视为一个整体，该系统所受外力：总重力（向下）、桌面对底座的支持力N（向上），由于整体静止;在桌面上，支持力，根据牛顿第三定律，底座对桌面的压力大小为，C项正确； D．地球仪稳定悬浮时，电流为I，单个线圈的电阻为R，四个线圈的焦耳热功率之和为，线圈除了发热，没有机械功输出，故底座线圈消耗的电功率为，D项错误。 此题选择错误的，故选D。 33．（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。 34．（2026·陕西榆林·模拟预测）（多选）图甲所示的电路中，电容C=200μF，定值电阻R=2kΩ，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压。某段时间内随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．时流过电阻R的电流比时的大 B．1~5s流过R的电流方向不变 C．这段时间内，K与L间所加电压的最大值为10V D．这段时间内，电阻R产生的焦耳热为0.012J 【答案】AD 【详解】A．根据题意可知，电路中的电流为 在内，电路中电流为 在内，电路中电流为 因此时流过电阻R的电流比时的大，故A正确； B．在内电容器充电，在内电容器放电，两段时间内的电流方向相反，故B错误； C．在内，电容器充电，电流恒定，电阻电压 在末充电结束，K与L间电压达到最大值，所加电压为，故C错误； D．根据焦耳定律，在内，电阻R产生的焦耳热为 在内，电阻R产生的焦耳热为 总焦耳热，故D正确。 故选AD。 35．（2023·四川成都·模拟预测）如图所示为某一电流的图像，若将此电流通过一阻值为R的定值电阻，则该定值电阻在一个周期T内产生的热量为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由焦耳定律结合题中图像可知，图像与时间轴所围成的面积与R的乘积等于电阻产生的热量。故时间内定值电阻产生的热量为 则一个周期内产生的热量为 故选C。 重难·创新演练 设题创新:试题创新多结合生活真实电器情境命题，弱化复杂陌生电路，侧重实际模型迁移。常常将电路与能量问题结合，设置非纯电阻的情景，区分电功和电热，考查公式适用条件。创新点集中在 IU 图像，通过元件伏安特性曲线、电源图像结合，要求读取内阻、功率等隐含信息。部分题目把电路和电磁感应综合，不侧重繁杂计算，重在逻辑辨析，设置公式滥用的陷阱，考查学生的科学思维。 1．（2026·安徽芜湖·二模）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。 2．（2026·山东泰安·三模）（多选）霍尔推进器工作原理简化如图所示，放电通道两端的电极、间存在一加速电场。工作时，工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子，再经电场加速喷出，形成推力。若某次试验中有的氙气被电离，氙离子从右端喷出电场的速度，其比荷。氙离子进入通道的初速度视为，忽略重力及阻力。当推进器产生的推力达到毫牛时（毫牛牛顿），下列判断正确的是（　　） A．每秒进入放电通道的氙气质量为 B．每秒进入放电通道的氙气质量为 C．氙离子向外喷射形成的电流为3.84 A D．氙离子向外喷射形成的电流为4.00 A 【答案】BC 【详解】AB．设每秒喷出的氙离子质量为，根据动量定理，在时间内，电场力对氙离子产生的冲量转化为氙离子的动量变化 由此可得每秒喷出的氙离子质量为 每秒进入放电通道的氙气质量为，故A错误，B正确； CD．电流的定义为单位时间内流过截面的电荷量，即，每秒喷出的电荷量可以通过比荷和每秒喷出的氙离子质量计算得出，解得电流，故C正确，D错误。 故选BC。 3．▶新情境◀（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。 4．（2026·北京·二模）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．▶新情境◀（2026·山东枣庄·二模）（多选）如图甲所示，输液报警器能自动判定输液管中是否有药液。其内部电路如图乙所示，电源的电压恒定，为定值电阻，单刀双掷开关S不断在1、2之间自动切换，系统监测每次充电电流随时间的变化情况，有药液时，报警器中电容器的电容值大。图丙中的曲线a、b为两次监测的结果。下列说法正确的是（　　） A．两次监测结果中，没有药液的是图线a B．充电时，两极板间的电场强度保持不变 C．充电过程中定值电阻中的电流从左向右 D．减小的电阻值，充满电时两极板间的电压变大 【答案】AC 【详解】A．根据可知，图线与坐标轴所围面积表示电荷量，根据可知，没有药液时电容器的电容小，电荷量小，图线与坐标轴所围面积小，即没有药液的是图线a，故A正确； B．充电时，根据可知，两极板间的电压不断增大，根据可知，两极板间的电场强度不断增大，故B错误； C．由图乙可知，充电过程中定值电阻R中的电流从左向右，故C正确； D．充满电时两极板间的电压等于电源电动势，与定值电阻R的阻值无关，故D错误。 故选AC。 6．（2026·浙江·三模）如图甲所示，将一直径为D的通电螺线管竖直放置，内部用三根长度均为2r的绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆筒（呈水平状态），薄圆筒的质量为m，半径为r，筒壁厚为d（），高为h，电阻率为ρ。螺线管中的电流I随时间t按乙图变化，规定图中螺线管的电流I为正方向，且产生的磁场B=kI（k、I0均为已知量）。 (1)在内，薄圆筒中感应电流的大小和方向； (2)在内，每根轻绳的拉力大小和薄圆筒的焦耳热； (3)若把薄圆筒换成图丙所示的厚度均匀、半径为r1的发热圆盘，。已知发热圆盘表面升高的温度正比于该处单位面积上的热功率，忽略发热圆盘的电阻率随温度的影响。试通过计算说明发热圆盘工作时靠近圆心处的温度高还是外侧的温度高？ 【答案】(1)，顺时针 (2)， (3)靠近圆心处的温度比外侧低 【详解】（1）在内，由楞次定律得薄圆柱中感应电流方向为顺时针（俯视），产生的感应电动势大小 感应电流大小 （2）在内，薄圆筒受到的安培力水平，在竖直方向上受力平衡可得 解得 在内，薄圆柱的焦耳热 （3）把发热圆盘视作一个个厚度相同、宽度极小的圆环（圆环截面积）叠加而成，如图所示 对距圆心处的圆环热功率 单位面积上的热功率 由上式得：发热圆盘工作时r越大温度越高，即靠近圆心处的温度比外侧低。 7．（2026·江苏镇江·一模）如图所示，电路中和分别为电压传感器和电流传感器，R为定值电阻。电容器C充满电后，闭合开关S。传感器所测电压U和电流I的关系可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】电路中测量定值电阻两端的电压，测量流过定值电阻的电流（电表均为理想电表），根据欧姆定律有 可得 所以传感器所测电压U和电流I呈线性关系，B正确。 故选B。 8．（25-26高三上·四川巴中·阶段检测）如图，一块均匀的长方体样品，长为a，宽为b，厚为c。电流沿AB方向时测得样品的电阻为R，则样品的电阻率为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据电阻公式 可得样品的电阻率为 故选A。 9．（2025·浙江杭州·一模）在国际单位制中，关于导体电阻公式中的符号，下列说法正确的是（　　） A．的单位是秒 B．的单位是欧姆·米 C．是基本单位 D．是基本物理量 【答案】B 【详解】根据公式 和国际单位制（SI） A．是横截面积，单位为平方米（），而非秒（），故A错误； B．电阻率 的单位由公式推导为 ，即欧姆·米（），故B正确； C．是长度的物理量符号，其单位米（）是基本单位，但本身是物理量而非单位，故C错误； D．电阻是导出物理量，基本物理量包括长度、质量等，故D错误。 故选B。 10．（2026·贵州贵阳·模拟预测）孔同学为研究钨丝灯泡的伏安特性，选用额定电压为、额定电流为的钨丝灯泡进行实验可供选用的主要实验器材有：输出电压为的稳压电源，电压表量程为（内阻约为），电流表量程为（内阻约为），滑动变阻器（总电阻为），滑动变阻器（总电阻为）。 (1)为了能完成对所选灯泡的伏安特性曲线的测量，请用笔画线代替导线在答题卡上把电路补画完整_______，其中滑动变阻器应选用__________（选填“”或“”）。 (2)闭合开关前，滑动变阻器应置于__________端（选填“a”或“b”）； (3)该同学正确连接电路后进行实验，所得实验数据如下：补全表中数据①和②，其中①为__________、②为__________。 U/V 0.05 1.00 3.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 I/mA 1.25 7.50 14.60 17.20 21.76 25.48 29.30 32.00 R/Ω ① 133.33 205.48 232.56 275.74 313.97 341.30 ② (4)该同学利用实验数据得到的图线如图所示，该图线不是直线说明灯泡两端的电压随电流的变化不是线性关系，他猜想随的变化关系为，为确定的数值，他对实验数据进行再次处理，做出的图线，通过进行数据拟合后得到的函数关系为。则__________。 (5)经验表明用钨丝做的白炽灯在开灯瞬间容易烧坏，结合本次实验说明白炽灯在开灯瞬间容易烧坏的原因是______________。 【答案】(1) (2) (3) 40.00 375.00 (4)1.68 (5)钨丝的电阻随温度升高而增大，开灯瞬间钨丝温度较低，电阻远小于正常工作时的电阻，在额定电压下，瞬间的实际电流远大于灯泡正常工作的电流，因此灯丝容易过热烧坏 【详解】（1）根据题意可知钨丝灯泡正常发光时的电阻为 根据比值法可知 电流表内阻会对钨丝灯泡的电阻测量产生更大影响，所以应选择电流表外接的方式，为了确保电路安全且得到较多数据绘制灯泡的伏安特性曲线，电路需选择分压式电路。完整电路图如下图所示 [2]为方便实验操作，在分压式电路中应选最大阻值较小的滑动变阻器，即选用。 （2）为了保护电路元件，分压式接法中，闭合开关前需要让待测灯泡两端的初始电压为0，滑动变阻器的滑片应处于端。 （3）[1][2]灯泡的电阻 代入数据且使得数保留两位小数，和表格其余数据精度一致，可得， （4）对两边取自然对数，可得 该式为的线性函数，斜率就是，结合给出的拟合式 解得 （5）钨丝的电阻随温度升高而增大，开灯瞬间钨丝温度较低，电阻远小于正常工作时的电阻，在额定电压下，瞬间的实际电流远大于灯泡正常工作的电流，实际功率也很大，因此灯丝容易过热烧坏。 真题·实战演练 高频考点：高频考点为闭合电路欧姆定律的应用，动态电路按照局部整体局部顺序分析电表示数变化。辨析电功、电功率、电热、热功率，区分纯电阻与非纯电阻电路，牢记公式适用范围。读懂电源 UI 图像与元件伏安特性曲线，由图像求解电阻、内阻与功率。掌握电源总功率、输出功率、内阻热功率的关系以及输出功率变化规律。多以选择形式出题，容易在非纯电阻电路公式套用设置选项陷阱。 1．（2022·福建·高考真题）（多选）我国霍尔推进器技术世界领先，其简化的工作原理如图所示。放电通道两端电极间存在一加速电场，该区域内有一与电场近似垂直的约束磁场（未画出）用于提高工作物质被电离的比例。工作时，工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子，再经电场加速喷出，形成推力。某次测试中，氙气被电离的比例为95%，氙离子喷射速度为，推进器产生的推力为。已知氙离子的比荷为；计算时，取氙离子的初速度为零，忽略磁场对离子的作用力及粒子之间的相互作用，则（　　） A．氙离子的加速电压约为 B．氙离子的加速电压约为 C．氙离子向外喷射形成的电流约为 D．每秒进入放电通道的氙气质量约为 【答案】AD 【详解】AB．氙离子经电场加速，根据动能定理有 可得加速电压为 故A正确，B错误； D．在时间内，有质量为的氙离子以速度喷射而出，形成电流为，由动量定理可得 进入放电通道的氙气质量为，被电离的比例为，则有 联立解得 故D正确； C．在时间内，有电荷量为的氙离子喷射出，则有， 联立解得 故C错误。 故选AD。 2．（2024·福建·高考真题）某实验小组探究不同电压下红光和蓝光发光元件的电阻变化规律，并设计一款彩光电路。所用器材有：红光和蓝光发光元件各一个、电流表（量程30mA）、电压表（量程3V）、滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）、5号电池（电动势1.5V）两节、开关、导线若干。 （1）图（a）为发光元件的电阻测量电路图，按图接好电路； （2）滑动变阻器滑片先置于________（填“a”或“b”）端，再接通开关S，多次改变滑动变阻器滑片的位置，记录对应的电流表示数I和电压表示数U； （3）某次电流表示数为10.0mA时，电压表示数如图（b）所示，示数为________V，此时发光元件的电阻为________Ω（结果保留3位有效数字）； （4）测得红光和蓝光发光元件的伏安特性曲线如图（c）中的Ⅰ和Ⅱ所示。从曲线可知，电流在1.0~18.0mA范围内，两个发光元件的电阻随电压变化的关系均是：________________； （5）根据所测伏安特性曲线，实验小组设计一款电路，可使红光和蓝光发光元件同时在10.0mA的电流下工作。在图（d）中补充两条导线完成电路设计。_____ 【答案】 a 2.82 282 电阻随电压增大而减小 【详解】（2）[1]实验电路中滑动变阻器采用分压式接法，为了保护用电器，开关S闭合前应将滑动变阻器的滑片置于a端，使测量部分电路两端电压为0； （3）[2]电压表量程为3V，分度值为0.1V，所以图（b）所示电压表示数为2.82V； [3]根据欧姆定律可知，发光元件的电阻为 （4）[4]根据欧姆定律可知，电流在1.0~18.0mA范围内，两个发光元件的电阻随电压增大而减小； （5）[5]由图（c）可知，电流为10.0mA时蓝光发光元件的电压大于红光发光元件，因此可将滑动变阻器R2与红光发光元件串联后再与蓝光发光元件并联后接入电路，如图所示 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $