专题03 电路及其应用9大题型50题（期中专项训练）高二物理上学期鲁科版

专题03 电路及其应用 基础·固本强基 题型1 对电流表达式的理解 题型2 欧姆定律及电阻定律 题型3 电功、电热、电功率和热功率 题型4 电路的动态分析 题型5 含电容器电路的分析 题型6 两类U­I图像的分析与应用 提升·进阶突破 题型7 闭合电路中功率的极值问题 题型8 含电容器的电路的动态分析 题型9 电路故障问题分析 基础·固本强基 题型1 对电流表达式的理解（共6小题） 1．（26-27高二上·山东聊城·阶段检测）某手机锂电池标称参数为“电动势3.7V、容量4000mA·h”。下列说法正确的是（     ） A．电池放电时，电源内部非静电力把正电荷从正极搬运到负极 B．“4000mA·h”表示该电池能够输出的电荷量约为 1.44×104C C．“电动势3.7V”表示手机电池内每通过1C电荷，电池把3.7J的电能转化为化学能 D．电池用旧后，其电动势明显增大 【答案】B 【详解】A．电池放电时，电源内部非静电力克服静电力做功，将正电荷从负极搬运到正极，故A错误； B．电池容量表示可输出的电荷量。设恒定放电电流为、放电时间为、输出电荷量为，由电流定义，将容量中的毫安换算为安、小时换算为秒，得，故B正确； C．电动势定义为，其中为非静电力搬运电荷量所做的功。电池放电时，每通过电荷，非静电力做功，电池将化学能转化为电能，故C错误； D．电动势由电源内部非静电力的性质决定。电池用旧后通常内阻增大，电动势不会明显增大，故D错误。 故选B。 2．（24-25高二上·福建福州·期中）一横截面积为的铝导线，导线单位体积内含有的自由电子数为，电子的电荷量为，若电子定向移动的速度为时，则导线中的电流为（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】时间通过导线的电量为 导线中的电流为 故选C。 3．（25-26高二上·山东潍坊·期中）如图所示为某品牌手机的部分参数，充满电之后，该手机工作12小时自动关机，则该手机的工作电流约为（   ） 处理器 骁龙8+ 存储 LPDDR5/UFS 3.1 屏幕 120hz2k曲屏 指纹 屏下指纹 电池 4815mAh A．40A B．400A C．400mAh D．400mA 【答案】D 【详解】由题可知 故选D。 4．（26-27高二上·山东聊城·阶段检测）如图所示，带正电的小球A固定于水平绝缘天花板上，质量为m的带负电小球B恰能以小球A正下方的O点为圆心，在水平面内做匀速圆周运动。已知小球A、B（均可视为点电荷）带电荷量大小相等且两者之间的距离为L，两小球连线与竖直方向的夹角为37°，重力加速度大小为g，静电力常量为k，sin37°=0.6，cos37°=0.8。小球B做圆周运动形成的等效电流大小为（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】设两小球带电荷量的大小均为，静电力大小为。两球均可视为点电荷，按库仑定律，两球间静电力大小为 小球只受重力和指向小球的静电吸引力，竖直方向受力平衡，静电力的水平分量提供向心力。下图中实线箭头表示实际受力，虚线箭头和分别表示静电力的水平、竖直分量。 小球的竖直加速度为零，由牛顿第二定律得 与库仑力表达式联立，解得 设圆周运动的半径为、周期为，由题图中两球连线与竖直方向的夹角可得 在水平方向，静电力的水平分量指向圆心，根据牛顿第二定律，并结合匀速圆周运动的向心加速度公式，静电力的水平分量满足 联立上述两个方向的受力方程，并代入半径表达式，整理得 小球每运动一周，通过轨道某一固定位置的电荷量大小为，所用时间为。由电流定义得，代入电荷量和周期的表达式得 故选D。 5．（24-25高二上·福建福州·期中）如图所示，在NaCl溶液中，正、负电荷定向移动，其中水平向左移动。若测得4s内分别有1.0×1016个和通过溶液内部的横截面M，那么溶液中的电流方向________（填“由A流向B”或由“B流向A”），4s内通过横截面AB的电荷量为________C，电流大小为________mA。（） 【答案】 由A流向B 3.2×10-3 0.8 【详解】[1]电流方向与正电荷的定向移动方向相同，与负电荷的定向移动方向相反，可知溶液中的电流方向由A流向B； [2]4s内流过截面上的电荷量为 [3]电流大小为 6．（25-26高二上·福建厦门·期中）如图所示，A、B是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体，两正方形的边长之比为2：1，通过这两个导体的电流方向如图所示，不考虑温度对电阻率的影响，则两个导体A与B： (1)串联在电路中，两端的电压之比为：______。 (2)串联在电路中，自由电子定向移动的平均速率之比为：______。 【答案】(1)1：1 (2)1：2 【详解】（1）导体A、B 是材料相同，则电阻率相同，根据题意可知， ，结合电阻定律 可知 串联电路电流相等，导体A、B电阻的阻值相等，根据欧姆定律 可知，导体A、B电阻两端的电压相等，即两电阻两端的电压之比为 （2）串联电路电流相等，根据电流的微观表达式 可知 可知自由电子在导体A与B中的定向移动速率之比为 题型2 欧姆定律及电阻定律（共11小题） 7．（26-27高二上·福建福州·阶段检测）我国科研团队成功研发了一种新型高效晶体二极管，广泛应用于新能源电路中。该二极管具有更低的能耗和更高的稳定性。实验人员测量了该二极管的伏安特性曲线，如图所示，则（     ） A．加正向电压时，二极管的阻值随着电压的增大而增大 B．若二极管两端的电压增加为原来的两倍，则流过二极管的电流也增加为原来的两倍 C．加正向电压时，二极管的电阻为 D．加正向电压时，二极管的电阻为 【答案】C 【详解】A．图中横轴表示电压，纵轴表示电流。正向伏安特性曲线向上弯曲，电压增大时，电流与电压的比值增大。根据电阻的定义式，二极管的电阻随正向电压增大而减小，故A错误； B．由图可知，正向电压为时，电流小于；正向电压为时，电流为。这说明电压增大为原来的两倍时，电流增大为原来的两倍以上，电流与电压不成正比，故B错误。 CD．正向电压为时，电流为，根据前述电阻定义式，二极管的电阻为 正向电压为时，图中电流为，二极管的电阻为，故C正确，D错误。 故选C。 8．（24-25高二上·福建漳州·阶段检测）如图所示，图线1表示导体A的电阻，设为，图线2表示导体B的电阻，设为，则下列说法正确的是（　　） A． B．将A与B并联后接于电源上，通过二者的电流之比 C．将A与B串联后接在电源上，二者两端的电压之比 D．把A拉长为原来的3倍后其电阻等于B的电阻 【答案】C 【详解】A．根据图像可知，当时，​对应电压，​对应电压，因此， 解得，故A错误； B．A、B并联时，两端电压相等，由​得电流与电阻成反比，则，故B错误； C．A、B串联时，通过的电流相等，由得电压与电阻成正比，则，故C正确； D．导体拉长为原来的3倍时，体积不变，长度，横截面积 由电阻定律，拉长后电阻，故D错误。 故选C。 9．（25-26高二上·山东济宁·期中）两条完全相同的均匀电阻丝、，现把电阻丝均匀拉长到原来的倍记为，将电阻丝、并联接入电路，电阻丝、中的自由电荷定向移动的平均速率之比为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设初始时电阻丝和的电阻均为。将均匀拉长到原长的2倍后，体积不变，横截面积变为原来的 根据电阻定律可得电阻变为 的电阻不变，则 将电阻丝、并联接入电路，电压相同，设为U，根据欧姆定律可得， 所以 根据电流微观表达式 其中为单位体积内自由电荷数，q为自由电荷的电荷量，为横截面积。其中 所以电阻丝、中的自由电荷定向移动的平均速率之比为 故选B。 10．（多选）（25-26高二上·福建泉州·期中）人体含水量约为70%，水中有钠、钾等离子存在，因此水电阻率低，脂肪则电阻率高。某人体脂肪秤，根据人体电阻的大小来判断人体脂肪所占比例。其测量电阻的原理就是利用秤体表面的电极片向一只脚输入一定的安全电压，电流经过双腿后从另一只脚流出，测量流出电流，就可以测得人体电阻，电流流向如图。一般情况下（     ） A．使用脂肪秤时，不可以穿袜子和鞋子 B．人体缺水时不会对测量结果有影响 C．对于脂肪含量相同，腿粗细相同的两个人，腿长的人比腿短的人电阻要小 D．对于两个体型相同的人，脂肪含量高的人比脂肪含量低的人电阻大 【答案】AD 【详解】A．使用脂肪秤时，需要电流从人体流过，袜子、鞋子是绝缘体，穿袜子鞋子会阻碍电流流过人体，无法正常测量，因此不能穿，故A正确； B．人体缺水时，含水量下降，整体电阻率升高，人体电阻会发生变化，会影响测量结果，故B错误； C．脂肪含量相同，则电阻率相同，腿粗细相同，则横截面积相同，根据，可知腿长的电流通过的长度更大，电阻更大，故C错误； D．对于两个体型相同的人，电流通过的、均相同，脂肪含量高的人整体电阻率更大，根据，可知电阻更大，故D正确。 故选AD。 11．（多选）（26-27高二上·山东聊城·阶段检测）如图甲所示，三个规格完全相同的灯泡接在输出电压为3V的电源两端，灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。闭合开关S后，下列说法正确的是（　　） A．灯泡的电阻随电压增大而减小 B．通过L1、L2的电流之比为5:4 C．通过L1、L2的电流之比为2:1 D．此时L2的电阻为7.5Ω 【答案】BD 【详解】A．灯泡的伏安特性曲线上的点与坐标原点连线的斜率倒数表示灯泡的电阻，由图可知，电压增大，曲线上的点与坐标原点连线的斜率不断减小，则其倒数不断增大，电阻不断增大，即灯泡的电阻随电压增大而增大，故A错误； BC．由图可知，电源的输出电压为3V，即灯泡L1两端的电压为3V，流过灯泡L1的电流为0.25A，灯泡L2、L3两端的总电压为3V，则各自电压为1.5V，流过灯泡L2、L3的电流为0.20A，所以通过L1、L2的电流之比为，故B正确，C错误； D．根据欧姆定律可得，故D正确。 故选BD。 12．（多选）（26-27高二上·山东临沂·期中）实验中常用两个可变电阻器串、并联后调节电路中的电流强度，一个作粗调（调节时电路中电流改变较大），一个作细调（调节时电路中电流改变较小）。在如图六所示中，，，，调节一个可变电阻器时，另一个调到最大，则（     ） A．R1、R3可作粗调 B．R2、R4可作细调 C．R1、R4可作粗调 D．R2、R3可作细调 【答案】CD 【详解】设电源电压为，忽略电源内阻，粗调、细调应比较滑片移动相同比例时电流变化的大小，而不是只比较全程调节的电流范围。 串联电路中，设两个变阻器接入的电阻分别为、，根据欧姆定律有 另一个变阻器保持最大阻值时，将所调变阻器由最大阻值调至一半，调节前的总电阻均为；调节后总电阻为，调节后总电阻为，前者电流变化较大，因此用于粗调，用于细调。 并联电路中，设两个变阻器接入的电阻分别为、，并联等效电阻为 电路中的总电流为 另一个变阻器保持最大阻值时，同样将所调变阻器由最大阻值调至一半，调节前并联等效电阻约为；调节后约为，调节后约为，后者使总电阻和电流变化更大，因此用于粗调，用于细调。 故选CD。 13．（多选）（26-27高二上·山东菏泽·阶段检测）如图所示，固定电阻，电源电压恒为，电压表、完全相同（均有一定电阻）。只合上时读数为，只合上时读数为。下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】AC 【详解】A．设电压表内阻为，仅合上时，与并联后再与串联，可得； 同理可得 因，可得，故A正确； BCD．假设和均不闭合时，和所分电压分别为和，则有 仅合上时读数为，此时与电压表是并联状态，并联后的电阻比单独的阻值小，由分压原理易得 同理 可得，故B、D错误，C正确。 故选AC。 14．（23-24高二上·福建厦门·阶段检测）央视《是真的吗》节目中，主持人做了“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验：取口香糖锡纸，中间剪掉一些（如图2），将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现锡纸条开始冒烟、着火（如图1），这里利用了电流的热效应。已知锡纸条上、、段长度相等，则_______段的电阻最大，因为材料和长度相同时，横截面积越_________（“大”或“小”），电阻越大。 【答案】 ab 小 【详解】根据电阻定律得，材料和长度相同时，横截面积越小，电阻越大，由于ab、bc、cd段长度相等，但ab段的横截面积最小，所以ab段电阻最大。 15．（26-27高二上·福建龙岩·阶段检测）科学家曾捕捉到一种奇异的蓝色闪电从平流层底部直冲向平流层顶部。蓝色闪电持续时长约为10毫秒。已知一次闪电的电荷量约为500库仑，平流层是距地表约10~50公里处的大气层，假设其底部和顶部之间电势差约为2.0×108伏特，放电区域直径为20公里，则该区域平流层的平均漏电电流约为________A；该区域平流层的电阻为__________Ω，平均电阻率约为____________Ω·m。（最后一空计算结果保留2位有效数字） 【答案】 50000 4000 【详解】[1]根据电流的定义式得平均漏电电流约为 [2]该区域平流层的电阻为 [3]由电阻定律得 又 联立解得 16．（25-26高二上·福建泉州·期中）电子式互感器是数字变电站的关键装备之一，如图所示，某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压，ab间为相同电阻材料，ac段长度和cd段长度相同，cd段横截面积是ac段的2倍。在某次测量中，ab间输入电压为U时，流过ac段的电流____________（填“>”、“=”或“<”）流过cd段的电流，ac段和cd段的电阻之比为____________，cd端的输出电压为____________。 【答案】 = 【详解】[1][2]由电阻定律，ac段长度和cd段长度相同，cd段横截面积是ac段的2倍，所以ac段和cd段的电阻之比为 两电阻串联在电路中，电流I相等，所以流过ac段的电流流过cd段的电流。 [3]ab间输入电压为U时，由欧姆定律 所以。 题型3 电功、电热、电功率和热功率（共7小题） 17．（25-26高二上·山东临沂·期中）如图，A、B是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体，两正方形的边长之比为2：1，通过这两个导体的电流方向如图所示，不考虑温度对电阻率的影响，则导体A与B（     ） A．电阻率之比为2：1 B．电阻之比为1：2 C．串联在电路中，两端的电压之比为1：1 D．串联在电路中，消耗的功率之比为1：4 【答案】C 【详解】A．A、B材料相同，则电阻率相同，电阻率之比为1：1，故A错误； B．根据题意可知SA=2SB，LA=2LB，结合电阻定律可知，A、B的电阻之比为1：1，故B错误； C．串联电路电流相等，A、B电阻的阻值相等，根据欧姆定律可知，A、B电阻两端的电压相等，即两电阻两端的电压之比为1：1，故C正确； D．根据P=UI 可知，A、B消耗的功率之比为1：1，故D错误。 故选C。 18．（多选）（24-25高二上·福建莆田·期中）两个电阻、的伏安特性曲线如图所示，由图可知（　　） A．的电阻 B．的电阻随电压的增大而增大 C．当时，的电阻等于的电阻 D．时，电阻消耗的电功率可用图线与横坐标围成的面积来表示 【答案】BC 【详解】A．由可知，的图线斜率，由图线坐标 联立解得，故A错误； B．由A项可知，因此图线上斜率越大，表示该点的电阻值越小；由图线可知，随电压增大，图线斜率变小，因此电阻值增大，故B正确； C．由题图，当时，两图线相交，由可知，，故C正确； D．图像中，电功率对应的是该点与坐标轴所围矩形的面积，而非图线下方区域的面积，故D错误。 故选BC。 19．（多选）（26-27高二上·山东泰安·阶段检测）利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势，电源内阻，电阻，重物质量，当将重物固定时，电压表的示数为，当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为，不计摩擦，取，下列说法正确的是（     ） A．电动机内部线圈的电阻为 B．稳定匀速提升重物时，流过电动机的电流为0.5A C．重物匀速上升时的速度为1.5m/s D．匀速提升重物时电动机的输入功率是2.75W 【答案】BC 【详解】A．当将重物固定时，电压表的示数为5V，根据闭合电路欧姆定律有 代入数据解得 ，故A错误； B．稳定匀速提升重物时，电压表的示数为，流过电动机的电流为，故B正确； C．稳定匀速提升重物时，电动机输出功率 根据能量转化和守恒定律得 联立解得，故C正确。 D．匀速提升重物时电动机的输入功率是，故D错误。 故选BC。 20．（多选）（25-26高二上·山东德州·期末）某款配送机器人内部简化电路如图所示。机器人正常工作时，电源的输出电压为30V，输出电流为4A，电源内阻不可忽略。在某次配送任务中，机器人和货物的总质量为50kg，在水平地面上以的速度匀速行驶，行驶过程中所受阻力大小为总重力的0.2倍，重力加速度。不计其他能量损耗，下列说法正确的是（　　） A．机器人匀速行驶时的机械功率是100W B．机器人正常工作时，电源的总功率是120W C．机器人内部电动机线圈的电阻是 D．机器人正常工作时，电源的发热功率为20W 【答案】AC 【详解】A．机器人匀速行驶时，牵引力等于阻力，则 机械功率，故A正确； B．电源的输出电压，输出电流，电源的输出功率 由于电源内阻不可忽略，电源的总功率，故B错误； C．电动机的输入功率 根据能量守恒定律 代入数据解得，故C正确； D．电源的发热功率，由于电动势和内阻未知，无法求出电源的发热功率，故D错误。 故选AC。 21．（24-25高二上·福建福州·期中）“以劳树德”“以劳增智”“以劳强体”“以劳育美”，为了让劳动教育落地生根，平潭某中学高二年段组织学生参观了福清相思岭模具制做基地。在参观过程中，一同学对“模具机”十分感兴趣，请教了技术人员对关于“模具机”模型的进一步了解，该模具机模型使用了一个线圈电阻r=0.50Ω的电动机。现若将该电动机接入如图的电路，已知电路两端的电压U=6V，电流表读数为2A，求： (1)电动机正常工作1h的时间，消耗的电能W： (2)电动机的发热功率P热； (3)电动机的输出功率P出； 【答案】(1)43200J (2)2W (3)10W 【详解】（1）电动机正常工作1h的时间，消耗的电能为 （2）电动机的发热功率 （3）电动机的输出功率 解得 22．（25-26高二上·福建漳州·期中）电解槽技术主要用于生产氢气和燃料电池等新能源产品，在多个领域都有广泛的应用，主要包括新能源、环保、冶金、化工等，应用前景非常广阔。电解槽在其中的作用可简化为如下模型：一内电阻为12.1Ω的电解槽和两盏标有“55V  60W”的灯泡串联后接在电压为220V的直流电路两端，灯泡正常发光。求： (1)电解槽消耗的电功率； (2)电解槽发热功率 (3)电解槽中电能转化为化学能的功率。 【答案】(1)120W (2)14.4W (3)105.6W 【详解】（1）由于灯泡正常发光，所以电解槽的电压为 由于电解槽和灯泡串联，它们的电流相等，所以通过电解槽的电流等于灯泡的电流，为 故电解槽消耗的电功率为 （2）电解槽的发热功率为 （3）电解槽中电能转化为化学能的功率为 23．（25-26高二上·福建泉州·阶段检测）农业所用的灌溉喷头如图1所示，水泵从地下表层水面抽水并以不变的速率沿水平方向喷出。地面与水面的距离为H，喷头离地面的高度为h，不计空气阻力。水泵由电动机带动，水泵的输入功率等于电动机的输出功率，不计电动机的摩擦损耗。水落点到喷口的水平距离为L。为了调节灌溉范围，某同学重新设计了电路，如图2所示。电路的输入电压U0恒为380V。当滑动变阻器接入电路的阻值R0为190Ω时，电动机恰好不转动，理想电流表示数I0为1.9A。 (1)求电动机内阻r； (2)当滑动变阻器接入电路的阻值为80Ω时，电流表的示数为2A，求电动机的输出功率。 【答案】(1)10Ω (2)400W 【详解】（1）电动机未工作时可视作纯电阻。由欧姆定律， 解得 （2）此时电动机两端的电压为 电动机输出功率 题型4 电路的动态分析（共7小题） 24．（25-26高二上·山东淄博·期末）如图所示是一种油箱内油面高度检测装置的示意图。图中油量表由电压表改装而成，金属杠杆的一端接绝缘浮标，另一端触点接滑动变阻器。当汽车加油时，油箱内油面上升过程中，下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器接入电路的阻值变大 B．电压表的示数变大 C．电源的总功率变小 D．滑动变阻器的功率一定变小 【答案】B 【详解】A．由题意可知，当汽车加油时，油箱内油面上升过程中，滑动变阻器的滑片向下滑动，则滑动变阻器接入电路中的阻值变小，故A错误； B．由于滑动变阻器接入电路中的阻值变小，根据“串反并同”可知，与滑动变阻器等效串联的电压表示数变大，故B正确； C．由于滑动变阻器接入电路中的阻值变小，则电路中的总电阻减小，电路中的电流增大，根据可知，电源的总功率变大，故C错误； D．当滑动变阻器的阻值等于电源内阻与定值电阻之和时，滑动变阻器的功率最大；若一开始滑动变阻器的阻值大于电源内阻与定值电阻之和，油箱内油面上升滑动变阻器接入电路中的阻值变小，滑动变阻器的功率变大，故D错误。 故选B。 25．（25-26高二上·山东青岛·阶段检测）如图所示，电路中电源电动势为，内阻为，、、均为定值电阻，且，，滑动变阻器的最大阻值为，所有电表均为理想电表。现闭合开关，使滑动变阻器的滑动触头由端移到端，、、分别表示电流表、、示数变化量的绝对值，下列说法正确的是（     ） A．电流表、、示数均增大 B．电压表示数增大，示数减小 C． D．电源的输出功率逐渐减小 【答案】C 【详解】A．滑动变阻器的滑动触头P由端移到端，滑动变阻器接入电路的阻值减小，外电路总电阻减小。根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流增大，即电流表A示数增大；并联部分电压，因增大，则减小，根据欧姆定律可知，通过的电流减小，即电流表A示数减小；根据，由于增大、减小，则增大，即电流表A示数增大，故A错误； B．电压表V测量路端电压，因增大，则减小，即V示数减小；电压表V测量并联部分电压，由A项分析可知减小，即V示数减小，故B错误； C．根据干路电流等于各支路电流之和，在滑动过程中，增大，减小，增大，设变化量的绝对值分别为、、，则有 整理得，故C正确； D．电源的输出功率，当时输出功率最大。当P在端时，，外电阻； 当P在端时，，外电阻。 外电阻从减小到，过程中经过，所以电源的输出功率先增大后减小，故D错误。 故选C。 26．（多选）（24-25高二下·福建厦门·期中）图甲是氯化锂湿敏电阻原理示意图，当空气湿度升高时，其电阻率变大。某同学设计图乙的电路来监测空气湿度变化，其中RH是氯化锂湿敏电阻，R0是定值电阻，在环境温度一定时，闭合开关，以下说法正确的是（　　） A．空气湿度越高，电路中电流越大 B．空气湿度越低，电路中电流越大 C．空气湿度越高，电压表的示数越大 D．空气湿度越低，电压表的示数越大 【答案】BC 【详解】AC．根据题意，空气湿度越高，其湿敏电阻电阻率越大，根据电阻定律可知，RH阻值越大，根据闭合电路欧姆定律可知，回路中电流越小，电源内电压、定值电阻R0两端的电压越小，则RH两端的电压越大，即电压表示数越大，故A错误，C正确； BD．同理，空气湿度越低，RH阻值越小，电路中电流越大，则电源内电压、定值电阻R0两端的电压越大，则RH两端的电压越小，即电压表示数越小，故B正确，D错误。 故选BC。 27．（多选）（26-27高二上·山东青岛·阶段检测）如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，C为电容器，L为小灯泡，R为定值电阻，r<R，闭合开关，小灯泡能正常发光。现将滑动变阻器的滑片向右滑动一段距离，滑动前后理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，则（     ） A．电源的输出功率一定增大 B．保持不变，比小，且它们都保持不变 C．灯泡逐渐变亮 D．当电路稳定后，断开开关，小灯泡立刻熄灭 【答案】ABC 【详解】A．设外电路总电阻，由题意得电源的输出功率 整理可得 可知当时，电源输出功率最大。因为R>r，所以将滑动变阻器的滑片向右滑动一段距离时，电源的输出功率一定增大，故A正确； B．由图可知，电压表V1、V2、V3分别测定值电阻R两端电压、电源路端电压、滑动变阻器及小灯泡总电压。电流表测的电流为流经电源内阻、定值电阻、滑动变阻器、灯泡的电流。由欧姆定律可得 由图及题意可得 可得 ，故B正确； C．滑动变阻器向右滑动时，滑动变阻器接入电路电阻变小，闭合电路中的总电阻也变小，由闭合电路欧姆定律可得，电路的电流增大，即通过灯泡的电流增大，灯泡逐渐变亮，故C正确； D.当电路稳定后，由于电容器的两极板储存有电荷，所以在开关断开时，电容器、滑动变阻器、灯泡会形成回路使电容器两极板电荷中和，从而形成电流，所以小灯泡不会立刻熄灭，故D错误。 故选ABC。 28．（多选）（24-25高二上·福建泉州·阶段检测）如图所示电路中，定值电阻大于电源内阻，为光敏电阻，随着光照强度增加，阻值减小，电表均为理想电表．现闭合开关S，随着光照强度减小，电压表示数变化量的绝对值分别为，电流表A示数变化量的绝对值为，则下列说法正确的是（     ） A．A的示数减小，的示数减小，的示数增大 B．不变，变大 C．电源的输出功率一定减小 D．光敏电阻的功率一定增大 【答案】AC 【详解】A．光照强度减小时，增大，闭合电路总电阻增大，干路电流减小，因此电流表的示数减小。电压表的示数 减小，电压表的示数增大，故A正确； B．由欧姆定律及闭合电路欧姆定律可得，， 三个比值均不变，故B错误； C．外电路总电阻 当外电阻大于电源内阻时，外电阻越大，电源输出功率越小，因此随着增大，电源输出功率减小，故C正确； D．把和电源内阻等效为电源内阻 光敏电阻的功率在时最大。题目未给出与的大小关系，随着增大，其功率可能增大，也可能减小，故D错误。 故选AC。 29．（多选）（25-26高二上·山东日照·阶段检测）在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1，U2和U3表示，电表示数变化量的绝对值分别用 、、和表示，则下列判断中正确的是（　　） A．I变大，U3变小 B．不变，不变 C． D．电源的效率增大 【答案】BCD 【详解】A．由电路图可知，与串联，电压表测两端电压，测两端电压，测路端电压，电流表测电路电流。当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，由闭合电路欧姆定律 可知，总电流变小；路端电压 变小，则变大，故A错误； B．根据欧姆定律 是定值电阻，比值不变；根据闭合电路欧姆定律 则 保持不变，故B正确； C．由 可得 由 可得 因为，所以，故C正确； D．电源的效率 由于变大，所以电源的效率增大，故D正确。 故选BCD。 30．（多选）（25-26高二上·福建·阶段检测）泉州某中学新装了一批光控节能路灯，其内部电路可分为控制电路和工作电路两部分，分别如图甲、乙所示。控制电路中电源电动势为E，内阻为r，R为光敏电阻其电阻阻值随光强增大而减小，为可调电阻，当光敏电阻R两端电压大于某一固定值时控制电路中控制器工作使工作电路中的光控开关吸合，工作电路导通；当光敏电阻R两端电压低于该固定值时控制器不工作，工作电路中的光控开关处于常开状态，工作电路断开。控制器的电阻阻值视为无穷大，则（　　） A．光强减小时，控制电路中电流变大 B．光强增大时，控制电路中电流变大 C．若需较亮环境下开灯，可将阻值调大 D．若需较亮环境下开灯，可将阻值调小 【答案】BD 【详解】A．光强减小时，光敏电阻阻值增大，控制电路中总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律，电流变小，故A错误； B．光强增大时，光敏电阻阻值减小，控制电路中总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律，电流变大，故B正确； CD．令光敏电阻R两端电压至少为时控制电路中控制器工作。光强增大，光敏电阻阻值减小，光敏电阻阻值在总电阻阻值中的占比减小，两端电压减小。为了在光强增大时其电压为，需要增大其阻值在总电阻阻值中的占比，意味着需要减小除光敏电阻以外的电阻，因此需要将阻值减小，故D正确，C错误。 故选BD。 题型5 含电容器电路的分析（共5小题） 31．（25-26高二上·山东淄博·阶段检测）如图所示，电源电动势E=6V，内阻 ，电容器的电容C=2μF。开始时开关S处于闭合状态，则下列说法正确的是（     ） A．将开关S断开至电路稳定的过程中通过R0的电荷量是 B．将开关S断开，稳定后电容器极板所带的电荷量是 C．开关S 闭合时，电容器上极板带正电 D．开关S 闭合时，电容器两极板间电势差是3 V 【答案】A 【详解】CD．开关S闭合时的等效电路图如图所示 电容器C两端电压等于R3两端电压U3，已知总电阻 由闭合电路欧姆定律可知干路电流 路端电压 则电容器两极板间电势差是 此时电容器所带电荷量 且上极板带负电，下极板带正电，故CD错误； AB．开关S断开时的等效电路图如图所示 电容器C两端电压等于R2两端电压U2，此时 电容器所带电荷量 由图可知，上极板带正电，下极板带负电， 故通过R0的电荷量为，故B错误，A正确。 故选A。 32．（多选）（26-27高二上·山东泰安·期中）如图所示的电路中，电源电动势（内阻不计），电阻，，电容器的电容。初始时开关闭合，断开。现保持闭合，再闭合，待电路稳定后，两端电压变化量及电容器上极板所带电荷量的变化量为（电容器始终未被击穿）（     ） A． B． C． D． 【答案】BC 【详解】初始时开关闭合，断开，电路稳定时，电容器所在支路相当于断路，电阻中无电流通过，因此两端无电压降，电容器上极板的电势等于电源负极电势。 电阻与串联接在电源两端，电容器下极板接在与之间。 电路中电流 电阻两端的电压 电容器两端电压等于电阻两端的电压，为 由于电容器上极板接电源负极，电势较低，故上极板带负电。 电容器所带电荷量 可知初始时上极板带电量 末状态、均闭合，电容器上极板通过开关S2直接连接到电源正极。电阻与依然串联，然后与并联，此时电容器两端电压等于电阻两端的电压。 电源内阻不计，通过电阻与的电流不变，仍为 电阻两端的电压 此时电容器两端电压 由于下极板电势低于上极板电势，故上极板带正电。 此时电容器所带电荷量 可得末状态上极板带电量 电阻两端电压变化量 电容器上极板电荷量的变化量 综合选项内容分析，AD错误，BC正确； 故选BC。 33．（多选）（25-26高二上·福建厦门·期末）一平行板电容器的两块金属板A、B正对竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球（可视为点电荷）。两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的为光敏电阻（其阻值随所受光照强度的增大而减小），为滑动变阻器，为定值电阻。当的滑片P在中间时闭合电键S，此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ。电源电动势E和内阻r一定，下列说法中正确的是（　　） A．若将的滑动触头P向b端移动，则θ变小 B．若将的滑动触头P向b端移动，则I增大，U减小 C．保持滑动触头P不动，用较强的光照射，则平行板电容器的电量变大 D．保持滑动触头P不动，用较强的光照射，则小球重新达到稳定后θ变小 【答案】AD 【详解】AB．若将R2的滑动触头P向b端移动，接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，总电流变小，路端电压变大，即I减小，U增大； 电容器两端电压等于两端电压，即减小，则AB间场强变小，变小，则θ变小，A正确，B错误； CD．保持滑动触头P不动，光照增强，阻值减小，总电阻减小，总电流增大； 两端电压（即电容器电压），增大，因此减小； 电容器电量，因此减小； 电场强度，减小则减小，小球受到的电场力减小，由，可知变小，C错误，D正确。 故选AD。 34．（25-26高二上·福建漳州·期中）如图所示，已知电压，电容器，，电阻，。 (1)当开关S断开时，B、A两点间的电压__________； (2)当开关S闭合时，电容器所带的电荷量____________。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）因为在电路中电容器、所在的电路是断路，故当开关断开时，电路中无电流，所以B、C两点电势相等，A、D两点电势相等，则有 （2）当开关闭合时，电路导通，电阻、串联，电容器并联在电阻两端，故电容器两端的电压等于电阻两端的电压，根据串联分压原理可得电阻两端的电压为 所以电容器所带电荷量 35．（25-26高二上·山东·期中）如图所示，电源电动势、不计内阻，电阻，电容器的电容，、表示电容器的两个极板。 (1)开关断开状态下，判断极板、的电势高低并求电容器两板间的电压； (2)开关闭合至电路稳定后，求干路电流和电容器所带的电荷量。 【答案】(1)极板a电势高于极板b电势， (2)， 【详解】（1）开关断开状态下，极板b与电源的负极连接，极板a与电源的正极连接，因此极板a电势高于极板b电势；此时电容器与并联，故电容器两板间的电压等于两端电压，则 （2）开关闭合至电路稳定后，电容器与并联，干路电流 电容器两板间的电压等于两端电压，则 故电容器所带的电荷量 题型6 两类U­I图像的分析与应用（共4小题） 36．（26-27高二上·福建龙岩·阶段检测）如图所示，U-I图像中的甲、乙两条图线分别表示某一定值电阻R两端的电压与通过该电阻的电流关系和某一电源的路端电压随干路电流的变化关系。若将该电源与两个定值电阻R串联构成闭合回路，下列分析中正确的是（     ） A．甲反映定值电阻R的U-I关系，R=1.5 Ω B．乙反映电源的U-I关系，其内阻r=3.0 Ω C．通过定值电阻R的电流大小为1.2 A D．电源内阻r消耗的热功率为6.75W 【答案】C 【详解】A．甲反映定值电阻R的U-I关系，根据图像，故A错误； B．乙反映电源的U-I关系，根据图像，故B错误； CD．根据图乙知电源电动势 若将该电源与两个定值电阻R串联构成闭合回路，通过定值电阻R的电流大小 电源内阻r消耗的热功率为，故C正确，D错误。 故选C。 37．（26-27高二上·山东青岛·阶段检测）近年来，我国太阳能光伏发电技术不断研发，日趋成熟。当前人们生活对于电能的需求与日俱增，而不可再生资源逐渐减少，利用太阳能等可再生能源发电已经成为全世界都在研究的课题。硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像（电池内阻不是常量），图线b是某电阻R的图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，则（     ） A．电源电动势为5V B．电阻两端电压为3.6V C．电源内阻为5.5Ω D．电阻消耗的功率为0.72W 【答案】C 【详解】A．由图线a与纵轴的交点可知，当电流时，路端电压等于电源电动势，所以电源的电动势为，故A错误； B．图线a与图线b的交点表示该电源与该电阻组成闭合回路时的工作状态，由图可知交点坐标为(0.2,2.5)，则电阻两端电压为U=2.5V，故B错误； C．根据闭合电路欧姆定律可得 代入数据(0.2,2.5)，解得此时电源的内阻为r=5.5Ω，故C正确； D．电阻消耗的功率为P=UI=2.5×0.2W=0.5W，故D错误。 故选C。 38．（25-26高二上·山东烟台·期中）如图所示，直线为某电源的图线，直线和曲线分别为电阻A、B的图线，下列说法正确的是（　　） A．电源的电动势为6V，内阻为1.5Ω B．单独把A与该电源相连时，电路的总功率为2.25W C．单独把B与该电源相连时，B消耗的功率为9W D．把A、B串联后与该电源相连时，B消耗的功率小于A消耗的功率 【答案】D 【详解】A．由闭合电路欧姆定律得 结合图线a可知，内阻为 则 故A错误； B．单独把A与该电源相连时，电流，电路的总功率为 故B错误； C．单独把B与该电源相连时，电压,电流，B消耗的功率为 故C错误； D．把A、B串联后与该电源相连时，电流会小于1.5A，由图可知，A分得的电压大于B分得的电压，则B消耗的功率小于A消耗的功率。故D正确。 故选D。 39．（多选）（25-26高二上·福建三明·阶段检测）如图所示，直线A为电源的U-I图像，曲线B为灯泡的U-I图像。用该电源和灯泡组成闭合电路时，下列说法正确的是（　　） A．电源电动势为3V B．电源的内阻为 C．电源的输出功率为6W D．电源的总功率为6W 【答案】AD 【详解】AB．直线A为电源的U-I图像，根据可得U-I图像纵轴的截距等于电源的电动势，即3V，电源的内阻等于图像的斜率，即，故A正确，B错误； CD．用该电源和灯泡组成闭合电路时，电流为，路端电压为，电源的总功率为 电源的输出功率为，故C错误，D正确。 故选AD。 提升·进阶突破 题型7 闭合电路中功率的极值问题（共4小题） 40．（多选）（25-26高二上·山东济宁·期中）如图甲为手控可调节亮度的台灯，其内部电路可简化为如图乙所示的电路图。通过调节图乙所示电位器接入电路的阻值，即可调节电源的输出功率。若电源电动势，内阻，灯泡电阻（固定不变），调节电位器即可改变台灯亮度，电位器接入电路中的阻值可在之间调节，则（     ） A．电源的最大输出功率为8W B．灯泡L消耗的最大功率为2.5W C．电位器的最大功率为2.5W D．当时，电源效率最大 【答案】ACD 【详解】A．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；由于灯泡电阻大于电源内阻，所以当电位器接入电路中的阻值为零时，电源的输出功率最大，则最大功率为， 联立解得W，故A正确； B．由题可知，当电位器接入电路中的阻值为零时，电路中的电流最大，灯泡消耗的功率也最大，最大功率为W，故B错误； C．根据题意，把灯泡电阻等效为电源内阻的一部分，可知当电位器接入电路中的阻值为 电位器的功率最大，则有 最大功率为W，故C正确； D．根据效率的计算公式有 可知外电阻越大时，效率越高，则当时，电源效率最大，故D正确。 故选ACD。 41．（24-25高二上·福建福州·阶段检测）科创数据研究中心（SMDC）对某品牌新能源汽车内的直流蓄电池进行测试，如图1所示。测试过程中系统输出的图像如图2所示，其中P为该直流蓄电池的输出功率，I为总电流，则该蓄电池的电动势为________V，最大输出功率为________W。 【答案】 12 72 【详解】[1]由电源输出功率公式、闭合电路欧姆定律 可得与的函数关系 结合图像可解得电源内阻，电源电动势 [2]电源处于最大功率时，外电阻阻值等于内电阻阻值，即 ，此时电路中的总电流 解得最大输出功率 42．（26-27高二上·山东德州·阶段检测）如图甲所示的电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，滑动变阻器消耗的功率与其接入电路的阻值的关系如图乙所示。 (1)图乙中等于多少？等于多少？ (2)滑动变阻器阻值为多少时，电源输出功率最大，最大是多少？ (3)滑动变阻器阻值为多少时，R功率最大，最大是多少？ 【答案】(1)， (2)时，电源输出功率最大，最大为 (3)时，功率最大，最大为 【详解】（1）电路总电阻为，电流为 滑动变阻器消耗的功率为 令，则 由数学知识可知，当时，取得最大值，所以 最大功率为 代入数据解得 （2）电源输出功率为 令外电阻，则 由数学知识可知，当时最大。但，而，所以始终大于，随的增大而减小。因此当时，最小，最大 最大输出功率为 代入数据解得 （3）定值电阻的功率为 要使最大，需使分母最小，即最小。当时，分母最小，最大 最大功率为 代入数据解得 43．（25-26高二上·山东济南·阶段检测）如图所示，已知电源电动势为，内阻为，保护电阻。 (1)当电阻箱为多少时？保护电阻消耗的电功率最大，并求这个最大值。 (2)当电阻箱为多少时？电阻箱消耗的功率最大，并求这个最大值。 (3)当电阻箱为多少时？，求电源的最大输出功率。 【答案】(1)0， (2)， (3)， 【详解】（1）由于是定值电阻，所以当电流最大时，消耗的电功率最大，此时电阻箱为0，则有 则有 （2）电阻箱消耗的功率为 根据数学知识可知当时，电阻箱消耗的功率最大，则有 （3）电源的最大输出功率为 可知当，即 电源的输出功率最大，则有 题型8 含电容器的电路的动态分析（共2小题） 44．（25-26高二上·福建泉州·期末）如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，L为小灯泡，C为水平放置的平行板电容器。闭合开关S，电路稳定时，质量为m的带电油滴在两板之间恰好静止。若将R1的滑片向右滑动，则（　　） A．小灯泡L将变暗 B．通过定值电阻R2的电流将变大 C．电容器所带的电荷量将减小 D．电容器中的带电油滴将向上运动 【答案】C 【详解】A．若将R1的滑片向右滑动，则回路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，回路中电流减小，内电压减小，路端电压增大，流过小灯泡的电流增大，小灯泡变亮，故A错误； B．由于回路总电流减小，流过小灯泡的电流增大，则通过定值电阻R2的电流将变小，故B错误； C．通过定值电阻R2的电流变小，则R2两端电压变小，电容器两极板的电压变小，根据电容的定义式可知，电容器所带的电荷量将减小，故C正确； D．由于电容器两极板的电压变小，根据可知，电容器内部电场强度减小，则油滴所受重力大于电场力，带电油滴将向下运动，故D错误。 故选C。 45．（25-26高二上·福建宁德·阶段检测）如图所示，电压表、电流表均为理想电表，当闭合开关S后将滑动变阻器的滑片P向下滑，则下列说法正确的是（    ） A．电路再次稳定时，电源效率增大 B．电源的内部消耗功率增大 C．灯变亮，电压表的示数减小，电源输出功率减小 D．灯变暗，电流表的示数增大，电容器极板的带电量减少 【答案】BD 【详解】A．电源的效率 将滑动变阻器的滑片P向下调节，变阻器接入电路的电阻减小，外电路电阻减小，则电源的效率减小，故A错误； B．根据闭合电路欧姆定律有 滑片P向下调节，变阻器接入电路的电阻减小，可知流过电源的电流变大。 电源的内部消耗功率 可知电源的内部消耗功率增大，故B正确； CD．灯与滑动变阻器间接串联，灯和电压表、电容器与滑动变阻器并联，电流表与滑动变阻器串联，根据串反并同规律可知，灯变亮，灯变暗，电流表示数增大，电压表示数减小，电容器两极板间的电压减小。 电容器极板所带的电荷量 电容器两极板间的电压减小，可知电容器极板所带的电荷量减少。 外电阻和内阻的关系不能确定，则不能确定电源的输出功率的变化情况，故C错误，D正确。 故选BD。 题型9 电路故障问题分析（共5小题） 46．（24-25高二上·福建莆田·阶段检测）在图示的电路中，当开关S闭合后，两个标有“3V 0.3A”的灯泡均不发光，用电压表测得Ubd=6V，Uac=0V。如果各段导线及接线处均无故障，这说明（　　） A．滑动变阻器R的电阻丝断了 B．灯泡L2的灯丝断了 C．灯泡L1的灯丝断了 D．开关S未接通 【答案】A 【详解】开关闭合但灯泡均不发光，且测得Ubd=6V（等于电源电压）、Uac=0V（a、c 等电势），说明从c到d的回路被断开，电路中没有电流流过，故判断滑动变阻器R的电阻丝断了。 故选A。 47．（25-26高二上·山东枣庄·阶段检测）某同学按如图所示电路图连接元件，已知电源电动势为1.5V，闭合开关S后，发现A、B灯都不亮。该同学在断开开关S的情况下，先用多用电表的欧姆挡检查电路故障，检查结果如下表所示；之后该同学将开关闭合，又用多用电表的电压挡（电阻无穷大）去检测电路故障，对于接不同位置时电压表示数，下列结果可能正确的是（　　） 测试点 b、f b、e b、d d、e 多用电表示数 无穷大 无穷大 500Ω 无穷大 A．Ufb=1.2V B．Ueb=1.3V C．Udb=0V D．Ued=1.0V 【答案】C 【详解】由表格数据可知d、e两点断路；则用多用电表的电压挡去检测电路故障，对于接不同位置时电压表示数，则有，，，。 故选C。 48．（24-25高二上·全国·课后作业）某同学连接的电路如图所示，闭合开关S后，发现灯不亮。为检查电路故障，他用电压表进行测量，结果是，则此电路的故障可能是（     ） A．开关S接触不良 B．电灯L灯丝断了 C．电灯L短路 D．电阻R短路 【答案】C 【详解】电压表测量结果，说明电压表两接线柱间含电源部分电路A-G-F之间是连通的；，说明含电源部分电路D-C-B-A-G-F间的电路是连通的，且电路D-E-F部分无短路现象发生，则选项A、B、D可排除。故可以断定电路的故障可能为电灯L短路。 故选C。 49．（多选）（26-27高二上·山东聊城·阶段检测）如图所示的电路中，电源的输出电压恒定，闭合开关，灯泡正常发光。一段时间后因电路故障，灯泡变亮。已知电路中只有一处故障，且只发生在R1、R2、R3或R4上，则该故障可能是（     ） A．R2断路 B．R3断路 C．R4短路 D．R1断路 【答案】AC 【详解】A．电路为两条支路并联，下支路仅，上支路为灯泡与并联，再和与并联的部分串联。​断路后，灯泡所在的并联支路总电阻变大，整个上支路的总电阻随之变大。由于电源输出电压恒定，两条并联支路的分压都等于电源输出电压，上支路中灯泡侧并联部分的分压占比会提升，灯泡两端电压升高，灯泡变亮，故A正确； B．断路后，、​的并联总电阻变大，上支路总电阻变大，上支路电流减小；但灯泡侧的并联电阻没有变化，由可知，灯泡两端电压会降低，灯泡变暗，故B错误； C．短路后，会直接将​所在并联部分短路，相当于灯泡所在的上支路后续直接接在电源两端，灯泡电压会升高，灯泡变亮，故C正确； D．所在支路断路后，不会影响上支路的分压，上支路的电压始终等于电源输出电压，灯泡的亮度不会发生变化，故D错误。 故选AC。 50．（25-26高二上·福建厦门·阶段检测）如图所示，灯泡A、B都能正常发光，后来由于电路中某个电阻发生了故障（短路或断路），导致两个灯泡都变亮，则发生的故障可能是_________断路或_________短路。 【答案】 【详解】[1]根据“串反并同”可知，元件断路即可理解成电阻增大，该电阻应与两灯泡均并联关系，则可判断该电阻是，若断路，则外电路总电阻增大，路端电压增大，总电流减小，两端电压和内电压减小，两灯泡的电压均增大，两个灯泡都变亮； [2] 根据“串反并同”可知，元件短路即可理解成电阻减小，该电阻应与两灯泡均串联关系，则可判断该电阻是，若短路，则外电阻减小，总电流增大，由于除之外其它电阻的串并联情况不变，则各支路的电流均变大，即流过两灯泡的电流均变大，则两个灯泡都变亮。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 电路及其应用 基础·固本强基 题型1 对电流表达式的理解 题型2 欧姆定律及电阻定律 题型3 电功、电热、电功率和热功率 题型4 电路的动态分析 题型5 含电容器电路的分析 题型6 两类U­I图像的分析与应用 提升·进阶突破 题型7 闭合电路中功率的极值问题 题型8 含电容器的电路的动态分析 题型9 电路故障问题分析 基础·固本强基 题型1 对电流表达式的理解（共6小题） 1．（26-27高二上·山东聊城·阶段检测）某手机锂电池标称参数为“电动势3.7V、容量4000mA·h”。下列说法正确的是（     ） A．电池放电时，电源内部非静电力把正电荷从正极搬运到负极 B．“4000mA·h”表示该电池能够输出的电荷量约为 1.44×104C C．“电动势3.7V”表示手机电池内每通过1C电荷，电池把3.7J的电能转化为化学能 D．电池用旧后，其电动势明显增大 2．（24-25高二上·福建福州·期中）一横截面积为的铝导线，导线单位体积内含有的自由电子数为，电子的电荷量为，若电子定向移动的速度为时，则导线中的电流为（    ） A． B． C． D． 3．（25-26高二上·山东潍坊·期中）如图所示为某品牌手机的部分参数，充满电之后，该手机工作12小时自动关机，则该手机的工作电流约为（   ） 处理器 骁龙8+ 存储 LPDDR5/UFS 3.1 屏幕 120hz2k曲屏 指纹 屏下指纹 电池 4815mAh A．40A B．400A C．400mAh D．400mA 4．（26-27高二上·山东聊城·阶段检测）如图所示，带正电的小球A固定于水平绝缘天花板上，质量为m的带负电小球B恰能以小球A正下方的O点为圆心，在水平面内做匀速圆周运动。已知小球A、B（均可视为点电荷）带电荷量大小相等且两者之间的距离为L，两小球连线与竖直方向的夹角为37°，重力加速度大小为g，静电力常量为k，sin37°=0.6，cos37°=0.8。小球B做圆周运动形成的等效电流大小为（     ） A． B． C． D． 5．（24-25高二上·福建福州·期中）如图所示，在NaCl溶液中，正、负电荷定向移动，其中水平向左移动。若测得4s内分别有1.0×1016个和通过溶液内部的横截面M，那么溶液中的电流方向________（填“由A流向B”或由“B流向A”），4s内通过横截面AB的电荷量为________C，电流大小为________mA。（） 6．（25-26高二上·福建厦门·期中）如图所示，A、B是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体，两正方形的边长之比为2：1，通过这两个导体的电流方向如图所示，不考虑温度对电阻率的影响，则两个导体A与B： (1)串联在电路中，两端的电压之比为：______。 (2)串联在电路中，自由电子定向移动的平均速率之比为：______。 题型2 欧姆定律及电阻定律（共11小题） 7．（26-27高二上·福建福州·阶段检测）我国科研团队成功研发了一种新型高效晶体二极管，广泛应用于新能源电路中。该二极管具有更低的能耗和更高的稳定性。实验人员测量了该二极管的伏安特性曲线，如图所示，则（     ） A．加正向电压时，二极管的阻值随着电压的增大而增大 B．若二极管两端的电压增加为原来的两倍，则流过二极管的电流也增加为原来的两倍 C．加正向电压时，二极管的电阻为 D．加正向电压时，二极管的电阻为 8．（24-25高二上·福建漳州·阶段检测）如图所示，图线1表示导体A的电阻，设为，图线2表示导体B的电阻，设为，则下列说法正确的是（　　） A． B．将A与B并联后接于电源上，通过二者的电流之比 C．将A与B串联后接在电源上，二者两端的电压之比 D．把A拉长为原来的3倍后其电阻等于B的电阻 9．（25-26高二上·山东济宁·期中）两条完全相同的均匀电阻丝、，现把电阻丝均匀拉长到原来的倍记为，将电阻丝、并联接入电路，电阻丝、中的自由电荷定向移动的平均速率之比为（　　） A． B． C． D． 10．（多选）（25-26高二上·福建泉州·期中）人体含水量约为70%，水中有钠、钾等离子存在，因此水电阻率低，脂肪则电阻率高。某人体脂肪秤，根据人体电阻的大小来判断人体脂肪所占比例。其测量电阻的原理就是利用秤体表面的电极片向一只脚输入一定的安全电压，电流经过双腿后从另一只脚流出，测量流出电流，就可以测得人体电阻，电流流向如图。一般情况下（     ） A．使用脂肪秤时，不可以穿袜子和鞋子 B．人体缺水时不会对测量结果有影响 C．对于脂肪含量相同，腿粗细相同的两个人，腿长的人比腿短的人电阻要小 D．对于两个体型相同的人，脂肪含量高的人比脂肪含量低的人电阻大 11．（多选）（26-27高二上·山东聊城·阶段检测）如图甲所示，三个规格完全相同的灯泡接在输出电压为3V的电源两端，灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。闭合开关S后，下列说法正确的是（　　） A．灯泡的电阻随电压增大而减小 B．通过L1、L2的电流之比为5:4 C．通过L1、L2的电流之比为2:1 D．此时L2的电阻为7.5Ω 12．（多选）（26-27高二上·山东临沂·期中）实验中常用两个可变电阻器串、并联后调节电路中的电流强度，一个作粗调（调节时电路中电流改变较大），一个作细调（调节时电路中电流改变较小）。在如图六所示中，，，，调节一个可变电阻器时，另一个调到最大，则（     ） A．R1、R3可作粗调 B．R2、R4可作细调 C．R1、R4可作粗调 D．R2、R3可作细调 13．（多选）（26-27高二上·山东菏泽·阶段检测）如图所示，固定电阻，电源电压恒为，电压表、完全相同（均有一定电阻）。只合上时读数为，只合上时读数为。下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 14．（23-24高二上·福建厦门·阶段检测）央视《是真的吗》节目中，主持人做了“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验：取口香糖锡纸，中间剪掉一些（如图2），将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现锡纸条开始冒烟、着火（如图1），这里利用了电流的热效应。已知锡纸条上、、段长度相等，则_______段的电阻最大，因为材料和长度相同时，横截面积越_________（“大”或“小”），电阻越大。 15．（26-27高二上·福建龙岩·阶段检测）科学家曾捕捉到一种奇异的蓝色闪电从平流层底部直冲向平流层顶部。蓝色闪电持续时长约为10毫秒。已知一次闪电的电荷量约为500库仑，平流层是距地表约10~50公里处的大气层，假设其底部和顶部之间电势差约为2.0×108伏特，放电区域直径为20公里，则该区域平流层的平均漏电电流约为________A；该区域平流层的电阻为__________Ω，平均电阻率约为____________Ω·m。（最后一空计算结果保留2位有效数字） 16．（25-26高二上·福建泉州·期中）电子式互感器是数字变电站的关键装备之一，如图所示，某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压，ab间为相同电阻材料，ac段长度和cd段长度相同，cd段横截面积是ac段的2倍。在某次测量中，ab间输入电压为U时，流过ac段的电流____________（填“>”、“=”或“<”）流过cd段的电流，ac段和cd段的电阻之比为____________，cd端的输出电压为____________。 题型3 电功、电热、电功率和热功率（共7小题） 17．（25-26高二上·山东临沂·期中）如图，A、B是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体，两正方形的边长之比为2：1，通过这两个导体的电流方向如图所示，不考虑温度对电阻率的影响，则导体A与B（     ） A．电阻率之比为2：1 B．电阻之比为1：2 C．串联在电路中，两端的电压之比为1：1 D．串联在电路中，消耗的功率之比为1：4 18．（多选）（24-25高二上·福建莆田·期中）两个电阻、的伏安特性曲线如图所示，由图可知（　　） A．的电阻 B．的电阻随电压的增大而增大 C．当时，的电阻等于的电阻 D．时，电阻消耗的电功率可用图线与横坐标围成的面积来表示 19．（多选）（26-27高二上·山东泰安·阶段检测）利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势，电源内阻，电阻，重物质量，当将重物固定时，电压表的示数为，当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为，不计摩擦，取，下列说法正确的是（     ） A．电动机内部线圈的电阻为 B．稳定匀速提升重物时，流过电动机的电流为0.5A C．重物匀速上升时的速度为1.5m/s D．匀速提升重物时电动机的输入功率是2.75W 20．（多选）（25-26高二上·山东德州·期末）某款配送机器人内部简化电路如图所示。机器人正常工作时，电源的输出电压为30V，输出电流为4A，电源内阻不可忽略。在某次配送任务中，机器人和货物的总质量为50kg，在水平地面上以的速度匀速行驶，行驶过程中所受阻力大小为总重力的0.2倍，重力加速度。不计其他能量损耗，下列说法正确的是（　　） A．机器人匀速行驶时的机械功率是100W B．机器人正常工作时，电源的总功率是120W C．机器人内部电动机线圈的电阻是 D．机器人正常工作时，电源的发热功率为20W 21．（24-25高二上·福建福州·期中）“以劳树德”“以劳增智”“以劳强体”“以劳育美”，为了让劳动教育落地生根，平潭某中学高二年段组织学生参观了福清相思岭模具制做基地。在参观过程中，一同学对“模具机”十分感兴趣，请教了技术人员对关于“模具机”模型的进一步了解，该模具机模型使用了一个线圈电阻r=0.50Ω的电动机。现若将该电动机接入如图的电路，已知电路两端的电压U=6V，电流表读数为2A，求： (1)电动机正常工作1h的时间，消耗的电能W： (2)电动机的发热功率P热； (3)电动机的输出功率P出； 22．（25-26高二上·福建漳州·期中）电解槽技术主要用于生产氢气和燃料电池等新能源产品，在多个领域都有广泛的应用，主要包括新能源、环保、冶金、化工等，应用前景非常广阔。电解槽在其中的作用可简化为如下模型：一内电阻为12.1Ω的电解槽和两盏标有“55V  60W”的灯泡串联后接在电压为220V的直流电路两端，灯泡正常发光。求： (1)电解槽消耗的电功率； (2)电解槽发热功率 (3)电解槽中电能转化为化学能的功率。 23．（25-26高二上·福建泉州·阶段检测）农业所用的灌溉喷头如图1所示，水泵从地下表层水面抽水并以不变的速率沿水平方向喷出。地面与水面的距离为H，喷头离地面的高度为h，不计空气阻力。水泵由电动机带动，水泵的输入功率等于电动机的输出功率，不计电动机的摩擦损耗。水落点到喷口的水平距离为L。为了调节灌溉范围，某同学重新设计了电路，如图2所示。电路的输入电压U0恒为380V。当滑动变阻器接入电路的阻值R0为190Ω时，电动机恰好不转动，理想电流表示数I0为1.9A。 (1)求电动机内阻r； (2)当滑动变阻器接入电路的阻值为80Ω时，电流表的示数为2A，求电动机的输出功率。 题型4 电路的动态分析（共7小题） 24．（25-26高二上·山东淄博·期末）如图所示是一种油箱内油面高度检测装置的示意图。图中油量表由电压表改装而成，金属杠杆的一端接绝缘浮标，另一端触点接滑动变阻器。当汽车加油时，油箱内油面上升过程中，下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器接入电路的阻值变大 B．电压表的示数变大 C．电源的总功率变小 D．滑动变阻器的功率一定变小 25．（25-26高二上·山东青岛·阶段检测）如图所示，电路中电源电动势为，内阻为，、、均为定值电阻，且，，滑动变阻器的最大阻值为，所有电表均为理想电表。现闭合开关，使滑动变阻器的滑动触头由端移到端，、、分别表示电流表、、示数变化量的绝对值，下列说法正确的是（     ） A．电流表、、示数均增大 B．电压表示数增大，示数减小 C． D．电源的输出功率逐渐减小 26．（多选）（24-25高二下·福建厦门·期中）图甲是氯化锂湿敏电阻原理示意图，当空气湿度升高时，其电阻率变大。某同学设计图乙的电路来监测空气湿度变化，其中RH是氯化锂湿敏电阻，R0是定值电阻，在环境温度一定时，闭合开关，以下说法正确的是（　　） A．空气湿度越高，电路中电流越大 B．空气湿度越低，电路中电流越大 C．空气湿度越高，电压表的示数越大 D．空气湿度越低，电压表的示数越大 27．（多选）（26-27高二上·山东青岛·阶段检测）如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，C为电容器，L为小灯泡，R为定值电阻，r<R，闭合开关，小灯泡能正常发光。现将滑动变阻器的滑片向右滑动一段距离，滑动前后理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，则（     ） A．电源的输出功率一定增大 B．保持不变，比小，且它们都保持不变 C．灯泡逐渐变亮 D．当电路稳定后，断开开关，小灯泡立刻熄灭 28．（多选）（24-25高二上·福建泉州·阶段检测）如图所示电路中，定值电阻大于电源内阻，为光敏电阻，随着光照强度增加，阻值减小，电表均为理想电表．现闭合开关S，随着光照强度减小，电压表示数变化量的绝对值分别为，电流表A示数变化量的绝对值为，则下列说法正确的是（     ） A．A的示数减小，的示数减小，的示数增大 B．不变，变大 C．电源的输出功率一定减小 D．光敏电阻的功率一定增大 29．（多选）（25-26高二上·山东日照·阶段检测）在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1，U2和U3表示，电表示数变化量的绝对值分别用 、、和表示，则下列判断中正确的是（　　） A．I变大，U3变小 B．不变，不变 C． D．电源的效率增大 30．（多选）（25-26高二上·福建·阶段检测）泉州某中学新装了一批光控节能路灯，其内部电路可分为控制电路和工作电路两部分，分别如图甲、乙所示。控制电路中电源电动势为E，内阻为r，R为光敏电阻其电阻阻值随光强增大而减小，为可调电阻，当光敏电阻R两端电压大于某一固定值时控制电路中控制器工作使工作电路中的光控开关吸合，工作电路导通；当光敏电阻R两端电压低于该固定值时控制器不工作，工作电路中的光控开关处于常开状态，工作电路断开。控制器的电阻阻值视为无穷大，则（　　） A．光强减小时，控制电路中电流变大 B．光强增大时，控制电路中电流变大 C．若需较亮环境下开灯，可将阻值调大 D．若需较亮环境下开灯，可将阻值调小 题型5 含电容器电路的分析（共5小题） 31．（25-26高二上·山东淄博·阶段检测）如图所示，电源电动势E=6V，内阻 ，电容器的电容C=2μF。开始时开关S处于闭合状态，则下列说法正确的是（     ） A．将开关S断开至电路稳定的过程中通过R0的电荷量是 B．将开关S断开，稳定后电容器极板所带的电荷量是 C．开关S 闭合时，电容器上极板带正电 D．开关S 闭合时，电容器两极板间电势差是3 V 32．（多选）（26-27高二上·山东泰安·期中）如图所示的电路中，电源电动势（内阻不计），电阻，，电容器的电容。初始时开关闭合，断开。现保持闭合，再闭合，待电路稳定后，两端电压变化量及电容器上极板所带电荷量的变化量为（电容器始终未被击穿）（     ） A． B． C． D． 33．（多选）（25-26高二上·福建厦门·期末）一平行板电容器的两块金属板A、B正对竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球（可视为点电荷）。两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的为光敏电阻（其阻值随所受光照强度的增大而减小），为滑动变阻器，为定值电阻。当的滑片P在中间时闭合电键S，此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ。电源电动势E和内阻r一定，下列说法中正确的是（　　） A．若将的滑动触头P向b端移动，则θ变小 B．若将的滑动触头P向b端移动，则I增大，U减小 C．保持滑动触头P不动，用较强的光照射，则平行板电容器的电量变大 D．保持滑动触头P不动，用较强的光照射，则小球重新达到稳定后θ变小 34．（25-26高二上·福建漳州·期中）如图所示，已知电压，电容器，，电阻，。 (1)当开关S断开时，B、A两点间的电压__________； (2)当开关S闭合时，电容器所带的电荷量____________。 35．（25-26高二上·山东·期中）如图所示，电源电动势、不计内阻，电阻，电容器的电容，、表示电容器的两个极板。 (1)开关断开状态下，判断极板、的电势高低并求电容器两板间的电压； (2)开关闭合至电路稳定后，求干路电流和电容器所带的电荷量。 题型6 两类U­I图像的分析与应用（共4小题） 36．（26-27高二上·福建龙岩·阶段检测）如图所示，U-I图像中的甲、乙两条图线分别表示某一定值电阻R两端的电压与通过该电阻的电流关系和某一电源的路端电压随干路电流的变化关系。若将该电源与两个定值电阻R串联构成闭合回路，下列分析中正确的是（     ） A．甲反映定值电阻R的U-I关系，R=1.5 Ω B．乙反映电源的U-I关系，其内阻r=3.0 Ω C．通过定值电阻R的电流大小为1.2 A D．电源内阻r消耗的热功率为6.75W 37．（26-27高二上·山东青岛·阶段检测）近年来，我国太阳能光伏发电技术不断研发，日趋成熟。当前人们生活对于电能的需求与日俱增，而不可再生资源逐渐减少，利用太阳能等可再生能源发电已经成为全世界都在研究的课题。硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像（电池内阻不是常量），图线b是某电阻R的图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，则（     ） A．电源电动势为5V B．电阻两端电压为3.6V C．电源内阻为5.5Ω D．电阻消耗的功率为0.72W 38．（25-26高二上·山东烟台·期中）如图所示，直线为某电源的图线，直线和曲线分别为电阻A、B的图线，下列说法正确的是（　　） A．电源的电动势为6V，内阻为1.5Ω B．单独把A与该电源相连时，电路的总功率为2.25W C．单独把B与该电源相连时，B消耗的功率为9W D．把A、B串联后与该电源相连时，B消耗的功率小于A消耗的功率 39．（多选）（25-26高二上·福建三明·阶段检测）如图所示，直线A为电源的U-I图像，曲线B为灯泡的U-I图像。用该电源和灯泡组成闭合电路时，下列说法正确的是（　　） A．电源电动势为3V B．电源的内阻为 C．电源的输出功率为6W D．电源的总功率为6W 提升·进阶突破 题型7 闭合电路中功率的极值问题（共4小题） 40．（多选）（25-26高二上·山东济宁·期中）如图甲为手控可调节亮度的台灯，其内部电路可简化为如图乙所示的电路图。通过调节图乙所示电位器接入电路的阻值，即可调节电源的输出功率。若电源电动势，内阻，灯泡电阻（固定不变），调节电位器即可改变台灯亮度，电位器接入电路中的阻值可在之间调节，则（     ） A．电源的最大输出功率为8W B．灯泡L消耗的最大功率为2.5W C．电位器的最大功率为2.5W D．当时，电源效率最大 41．（24-25高二上·福建福州·阶段检测）科创数据研究中心（SMDC）对某品牌新能源汽车内的直流蓄电池进行测试，如图1所示。测试过程中系统输出的图像如图2所示，其中P为该直流蓄电池的输出功率，I为总电流，则该蓄电池的电动势为________V，最大输出功率为________W。 42．（26-27高二上·山东德州·阶段检测）如图甲所示的电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，滑动变阻器消耗的功率与其接入电路的阻值的关系如图乙所示。 (1)图乙中等于多少？等于多少？ (2)滑动变阻器阻值为多少时，电源输出功率最大，最大是多少？ (3)滑动变阻器阻值为多少时，R功率最大，最大是多少？ 43．（25-26高二上·山东济南·阶段检测）如图所示，已知电源电动势为，内阻为，保护电阻。 (1)当电阻箱为多少时？保护电阻消耗的电功率最大，并求这个最大值。 (2)当电阻箱为多少时？电阻箱消耗的功率最大，并求这个最大值。 (3)当电阻箱为多少时？，求电源的最大输出功率。 题型8 含电容器的电路的动态分析（共2小题） 44．（25-26高二上·福建泉州·期末）如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，L为小灯泡，C为水平放置的平行板电容器。闭合开关S，电路稳定时，质量为m的带电油滴在两板之间恰好静止。若将R1的滑片向右滑动，则（　　） A．小灯泡L将变暗 B．通过定值电阻R2的电流将变大 C．电容器所带的电荷量将减小 D．电容器中的带电油滴将向上运动 45．（25-26高二上·福建宁德·阶段检测）如图所示，电压表、电流表均为理想电表，当闭合开关S后将滑动变阻器的滑片P向下滑，则下列说法正确的是（    ） A．电路再次稳定时，电源效率增大 B．电源的内部消耗功率增大 C．灯变亮，电压表的示数减小，电源输出功率减小 D．灯变暗，电流表的示数增大，电容器极板的带电量减少 题型9 电路故障问题分析（共5小题） 46．（24-25高二上·福建莆田·阶段检测）在图示的电路中，当开关S闭合后，两个标有“3V 0.3A”的灯泡均不发光，用电压表测得Ubd=6V，Uac=0V。如果各段导线及接线处均无故障，这说明（　　） A．滑动变阻器R的电阻丝断了 B．灯泡L2的灯丝断了 C．灯泡L1的灯丝断了 D．开关S未接通 47．（25-26高二上·山东枣庄·阶段检测）某同学按如图所示电路图连接元件，已知电源电动势为1.5V，闭合开关S后，发现A、B灯都不亮。该同学在断开开关S的情况下，先用多用电表的欧姆挡检查电路故障，检查结果如下表所示；之后该同学将开关闭合，又用多用电表的电压挡（电阻无穷大）去检测电路故障，对于接不同位置时电压表示数，下列结果可能正确的是（　　） 测试点 b、f b、e b、d d、e 多用电表示数 无穷大 无穷大 500Ω 无穷大 A．Ufb=1.2V B．Ueb=1.3V C．Udb=0V D．Ued=1.0V 48．（24-25高二上·全国·课后作业）某同学连接的电路如图所示，闭合开关S后，发现灯不亮。为检查电路故障，他用电压表进行测量，结果是，则此电路的故障可能是（     ） A．开关S接触不良 B．电灯L灯丝断了 C．电灯L短路 D．电阻R短路 49．（多选）（26-27高二上·山东聊城·阶段检测）如图所示的电路中，电源的输出电压恒定，闭合开关，灯泡正常发光。一段时间后因电路故障，灯泡变亮。已知电路中只有一处故障，且只发生在R1、R2、R3或R4上，则该故障可能是（     ） A．R2断路 B．R3断路 C．R4短路 D．R1断路 50．（25-26高二上·福建厦门·阶段检测）如图所示，灯泡A、B都能正常发光，后来由于电路中某个电阻发生了故障（短路或断路），导致两个灯泡都变亮，则发生的故障可能是_________断路或_________短路。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 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