登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
高中物理人教版（2019）必修三第十一、十二章电路及相关应用 复习提升原创卷
一、单选题
1．（2022高二上·阳泉期中）如图所示，均匀的长方形薄片合金电阻板abcd，ab边长为L1，ad边长为L2。当端点Ⅰ、Ⅱ接入电路时，导体的电阻为R1，当端点Ⅲ、Ⅳ接入电路时，导体的电阻为R2，则R1：R2为（ ）
A．L1：L2 B．L2：L1 C．1：1 D．：
【答案】D
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】当端点I、Ⅱ接入电路时，根据电阻定律，电阻 ，当端点Ⅲ、Ⅳ接入电路时，根据电阻定律。电阻 ，则 ，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据电阻定律得出 端点Ⅰ、Ⅱ接入电路和端点Ⅲ、Ⅳ接入电路时的电阻之比。
2．（2022高二上·浙江月考）如图所示，图（a）为小灯泡的U－I曲线，将该小灯泡接入图（b）所示的电路中，则小灯泡的实际工作功率约为（ ）
A．0.5W B．1W C．1.5W D．2W
【答案】C
【知识点】电功率和电功；闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】通过闭合电路欧姆定律可得 ，解得 ，在图（a）中作出此直线，与灯泡曲线的交点即为灯泡的工作点，如图
可得电压3.7V，电流0.42A，故此时的功率为
故答案为：C。
【分析】根据闭合电路欧姆定律得出U-I的关系式，结合该表达式的图像与伏安特性曲线的交点得出工作电压和工作电流，结合功率的表达式得出此时的电功率。
3．（2022高二上·辽宁期中）在如图所示的电路中，为定值电阻，R为光敏电阻（光照减弱时阻值增大），C为电容器，现减弱对光敏电阻R光照的强度，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数增大 B．电容器C的电荷量增大
C．电源输出功率增大 D．电源内部消耗的功率变大
【答案】B
【知识点】电路动态分析
【解析】【解答】A．减弱对光敏电阻R光照的强度，其阻值增大，根据闭合电路的欧姆定律可知，电路中的电流将减小，电流表的示数减小。A不符合题意；
B．电路中的电流减小，则电路的路端电压增大，所以电压表的示数增大，电容器两端的电压增大，根据Q=CU可知，电容器C的电荷量增大。B符合题意；
C．当电源的内阻和外阻阻值相等时，电源输出功率最大，本题中电源内阻与外阻阻值之间的大小关系未知，故无法判断电源输出功率增大还是减小，C不符合题意；
D．电路中的电流减小，电源内部消耗的功率
所以将随电流的减小而减小。D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】减弱光照强度会导致光敏电阻的阻值增大，结合动态电路的串反并同可以判别电流、电压和电源消耗功率的变化；利用电压的变化结合电容器的电容表达式可以判别电荷量的变化；由于未知内外电阻阻值未知不能判别电源输出功率的大小变化。
4．（2022高二上·温州期中）如图所示，一直流电动机与阻值R＝9Ω的电阻串联接在电源两端，电源电动势E＝30V，内阻r＝1Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10V，已知电动机线圈电阻RM＝1Ω，则下列说法中正确的是（ ）
A．通过电动机的电流为10A B．电动机的输入功率为20W
C．电动机的发热功率为1W D．电源的输出功率为60W
【答案】B
【知识点】电功率和电功；闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】A．根据闭合电路的欧姆定律有 ，得 ，A不符合题意；
B．电动机的输入功率 ，B符合题意；
C．电动机的热功率 ，C不符合题意；
D．电源的输出功率 ，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用闭合电路欧姆定律得出电路中电流的大小，结合电功率的表达式和热功率的表达式得出电动机的热功率以及电源的输出功率。
5．（2022高二上·温州期中）用如图甲所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的图，由图可知（ ）
A．电池电动势的测量值为
B．电池内阻的测量值为
C．外电路发生短路时的电流为
D．电压表的示数为时，电流表的示数
【答案】A
【知识点】闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】AB．根据闭合电路欧姆定律有 ，所以U－I图线的斜率的绝对值为电源内阻，纵截距为电源电动势，则 ， ，A符合题意，B不符合题意；
C．短路电流为 ，C不符合题意；
D．根据闭合电路欧姆定律有 ，当电压表的示数为1.20V时，有 ，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据闭合电路欧姆定律得出U-I的表达式，结合图像得出电源的电动势和内阻，并带入U-I图像得出不同电压时的电流。
6．（2022高二上·烟台期中）如图所示的图像中，直线①为某一电源的路端电压U与电流I的关系图像，直线②、③分别为电阻R1、R2的U—I图线，下列说法正确的是（）
A．该电源的电动势为3V，内阻为2Ω
B．电阻R1、R2的阻值之比为1：4
C．把电阻R1、R2分别接在该电源两端时，电源的输出功率相等
D．将该电源与电阻R1相连构成闭合电路时，电源的输出功率最大
【答案】C
【知识点】闭合电路的欧姆定律；路端电压与负载的关系
【解析】【解答】A．由题图直线①可知E=3V， ，A不符合题意；
B．由题图直线②、③可知 ， ，则R1：R2=4：1，B不符合题意；
CD．把电阻R1、R2分别接在该电源两端时，电源的输出功率分别为P1=I12R1=22×1W=4W，P2=I12R1=42×0.25W=4W，则把电阻R1、R2分别接在该电源两端时，电源的输出功率相等，C符合题意、D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】U-I图像的纵横轴结局分别为电动势以及短路电流，结合U-I图像得出电源的电动势和内阻，通过电功率的表达式得出电源输出功率的大小关系。
7．（2022高二上·浙江期中）把两个相同的灵敏电流计分别改装成了两个量程不同的电压表V1、V2，若把V1、V 2分别采用并联或串联的方式接入电路，如图甲、乙所示，两电路中滑动变阻器与电源均相同，则闭合开关后，下列说法正确的是（）
A．图甲中的V1、V 2的示数不同，指针偏角相同
B．图乙中的V1、V 2的示数不同，指针偏角相同
C．图甲V1和图乙V1的示数不可能相同
D．图甲V1和图乙V 2的指针偏角一定相同
【答案】B
【知识点】电路动态分析
【解析】【解答】A．两个电压表量程不同，所以内阻不同，在图甲中两个电压表是并联关系，根据并联电路电压相等，所以两只电表的示数相同，但是由于两只电表的内阻不同，故流过两只电表的电流不同，又因为指针偏转角与流过表头的电流有关，电流越大，偏转角越大，A不符合题意；
B．两个电压表量程不同，所以内阻不同，在图乙中两个电压表是串联关系，根据串联电路电流相等，又因为指针偏转角与流过表头的电流有关，所以两只电表的指针偏转角相同，但是由于两只电表的内阻不同，所以两个电表的分压不同，所以两个表的示数不同，B符合题意；
C．图甲和图乙两个电路中总电阻不可能相同，甲图中定值电阻与滑动变阻器串联，当滑动变阻器的电阻调节到比较小时，定值电阻分压可以与图乙中电压表的分压相同，所以图甲V1和图乙V1的示数可能相同，C不符合题意；
D．流过图甲V1中电流可能和图乙V 2中的电流相同，也可能不同，所以指针偏角可能相同，也可能不同，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据串并联电路的特点以及电路的动态分析进行分析判断正确的选项。
8．（2022高二上·浙江期中）利用光敏电阻制作的光传感器，可以记录传送带上工件的输送情况。如图甲所示是光电计数器的工作示意图，其中A是发光仪器，B是传送带上的物品，R1为光敏电阻（有光照时电阻为4Ω，无光照时电阻为100Ω），R2为定值电阻，电源内阻不计；图乙是输出电信号与时间的关系。则下列说法正确的是（ ）
A．当有光照射R1时，信号输出端获得高电压
B．当有光照射R1时，R1的功率将变小
C．选用20Ω定值电阻，信号输出端获得的高电压最小
D．选用20Ω定值电阻，一个周期内定值电阻R2两端电压差最大
【答案】D
【知识点】闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】A．当有光照射R1时，R1阻值变小，回路电流变大，根据U1=E-I（R2+r），R1两端的电压U1变小，信号处理系统获得低电压，A不符合题意；
B．若将R2看做电源内阻，则当R1=R2时R1功率最大，但是由于R2阻值未知，则不能确定有光照射R1时，R1的功率如何变化，B不符合题意；
C．无光照射时，R1电阻较大，此时在输出端获得高电压；根据闭合电路的电压关系E=UR1+UR2，则选用的定值电阻阻值越大，信号输出端获得的高电压越小；可知选用20Ω定值电阻，信号输出端获得的高电压不是最小的，C不符合题意；
D．根据电路结构可知，定值电阻R2两端的电压为 ，当R1分别取得最大值和最小值时，定值电阻上的电压差最大，即 ，由数学知识可知当 ，即当R=20Ω时 UR2最大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据闭合电路欧姆定律得出信号输出端电压的高低根据电路的特点以及欧姆定律进行分析判断。
二、多选题
9．（2022高二上·运城期中）在如图所示的电路中，电源内阻和定值电阻的阻值均为1.5Ω，滑动变阻器的最大阻值为12Ω，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数变小
B．电流表的示数变小
C．电源输出功率变先增大后减小
D．滑动变阻器消耗功率先增大后减小
【答案】A,D
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】A B．开关闭合后，电压表测量路端电压，电流表测量总电流。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，接入电路的电阻减小，总电流增大，电源的内电压增大，路端电压减小，故电压表的示数变小，电流表的示数变大，A符合题意，B不符合题意；
C．电源的输出功率
当
时，电源的输出功率最大，将滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动的过程中，外电阻大小向内阻接近，故电源输出功率一直变大，C不符合题意；
D．将定值电阻看成电源的内阻，则等效电源的内阻为3Ω，滑动变阻器的最大阻值是12Ω，因为电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大，所以滑片P由a端向b端滑动过程中，滑动变阻器消耗的功率先变大后变小，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】开关闭合后，滑动变阻器的滑片移动的过程根据电阻的变化情况得出电流表的变化情况，结合电功率的表达式得出电源输出功率的变化情况。
10．（2022高二上·邢台期中）在图所示的电路中，当滑动变阻器的触片向b端移动时（ ）
A．安培表A的读数减小 B．电压表V的读数减小
C．电容C的电荷量减小 D．电阻R1消耗的电功率增大
【答案】B,D
【知识点】电功率和电功；电路动态分析
【解析】【解答】AB．当滑动变阻器的触片向b端移动时，滑动变阻器接入的电阻减小，根据“串反并同”规律，可知安培表A的读数增大，电压表V的读数减小，A不符合题意，B符合题意；
C．当滑动变阻器的触片向b端移动时，滑动变阻器接入的电阻减小，根据“串反并同”规律，可知电容器与晶体二极管支路的电压减小，由于晶体二极管具有单向导电性，电容器不能放电，即电容器极板所带电荷量不变，则电容器两端电压不变，C不符合题意；
D．当滑动变阻器的触片向b端移动时，滑动变阻器接入的电阻减小，根据“串反并同”规律，可知通过电阻R1的电流增大，则电阻R1消耗的电功率增大，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】当滑动变阻器的滑片移动的过程根据“串反并同”规律得出电流表和电压表的变化情况以及电阻R1消耗的电功率的变化情况。
11．（2022高二上·湖州期中）如图为装在屋顶上的太阳能电池板，每块电池板的面积为2m2。晴天时，电池板每平方米每分钟接收到的太阳能为6×104J，电池板的光电转化效率为25%。以下说法不正确的是（ ）
A．太阳能为可再生能源
B．电池板的光电转化效率25%表示此过程能量不守恒
C．晴天时太阳照射2h，每块电池板的产生的电能1.44×107J
D．晴天时的一天，一块电池板产生的电能可以提供十盏60W的白炽灯正常工作20小时
【答案】B,C,D
【知识点】电功率和电功；能量守恒定律；能源的分类与应用
【解析】【解答】A．太阳能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源，A正确，不符题意；
B．电池板的光电转化效率25%只是表示太阳能有25%能转化成电能，并不代表能量不守恒，B错误，符合题意；
C．由题意可知晴天时太阳照射2h，每块电池板的产生的电能
C错误，符合题意；
D．晴天时的一天，日照按8h计算，一块电池板产生的电能为
能让十盏60W的白炽灯工作的时间
D错误，符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】太阳能属于可再生能源，结合平均功率的表达式得出煤块电池板产生的电能以及白炽灯工作的时间。
12．（2022高二上·安徽期中）如图，电路中有、、三根导线。其中一根导线的铜丝是断的，另外两根导线和电源、电阻、都是完好的。电源电动势为。某同学想利用多用电表的直流挡检查出断导线，下列说法正确的是（ ）
A．若测得间电压接近，断导线一定是
B．若测得间电压接近，断导线一定是
C．若测得间电压为0，断导线一定是
D．若测得间电压为0，断导线一定是
【答案】A,D
【知识点】电路动态分析
【解析】【解答】红表笔接在 点，黑表笔依次接在其它点，观察电表示数：
①黑表笔如果接在e点或者d点时，电表示数为9V，说明ef段导线无断路；如果接在e点或者d点时，电表示数为0V，说明ef段导线断路；
②如果接在b点或者c点时电表示数为9V，说明cd、ef段导线无断路，断路必定在ab段；如果接在b点或者c点时，电表示数为0V，说明cd或者ef段导线有断路，然后黑表笔如果接在e点或者d点时，若电表示数为9V，说明ef段导线无断路，断路必定在cd段，如果接在e点或者d点时，电表示数为0V，说明ef段导线断路，其他段完好。
故答案为：AD。
【分析】根据多用电表的使用原理以及电路的动态分析得出该电路中出现故障的位置。
三、实验探究题
13．（2022高三上·福建月考）为测量某铜导线的电阻率，某兴趣小组同学进行了下列实验。
（1）用20分度的游标卡尺测量铜导线的的直径，如图甲所示，则铜导线的直径 mm；
（2）如图乙所示，将铜导线均匀缠绕在直径为D的塑料管上，保证相邻两圈导线间不接触，将铜导线的左端接入如图丙所示的电路中，金属夹可以在铜导线上自由滑动。实验要求流过铜导线的电流从零开始调节；请将图丙中的实验电路图补充完整。
（3）①将滑动变阻器滑片置于适当位置，调节电阻箱至适当值；
②闭合开关，将金属夹置于某位置，调节电阻箱阻值直到理想电流表A1的示数是理想电流表A2示数的一半，记录电阻箱的阻值和铜导线接入电路的匝数；
③移动金属夹的位置，重复步骤②；
④根据实验获得的多组数据作出如图丁所示的图像，已知图线的斜率为k，纵截距为b。
由图像可得定值电阻R0= ，铜导线的电阻率= ，（结果用字母D、d、k、b表示）。
【答案】（1）1.50
（2）
（3）2b；
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】（1）铜导线的直径
（2）实验要求流过铜导线的电流从零开始调节，所以滑动变阻器采用分压接法，实验电路图如图所示
（4）理想电流表A1的示数是理想电流表A2示数的一半，由串联和并联电路规律可知 ，则由电阻定律得 ，所以 ，由 图像的纵截距可得 ，所以 ，由 图像的斜率可得 ，所以铜导线的电阻率为
【分析】（1）游标卡尺读数分主尺读数和游标读数，最后结果不用估读，读到最小刻度即可。
（2）滑动变阻器采用分压接法，可以得到更多电压电流读数。
（4）由串并联电路规律以及电阻定律可以得到 图像的纵截距以及斜率的物理意义。
14．（2022高二上·丹东月考）电磁血流量计是基于法拉第电磁感应定律，运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器，可以测量血管内血液的流速。如图甲所示，某段监测的血管可视为规则的圆柱体模型，其前后两个侧面、上固定两块竖直正对的金属电极板（未画出，电阻不计），磁感应强度大小为的匀强磁场方向竖直向下，血液中的正负离子随血液一起从左至右水平流动，则、电极间存在电势差。
（1）若用多用电表监测、电极间的电势差，则图甲中与相连的是多用电表的 色表笔（选填“红”或“黑”）；
（2）某次监测中，用多用电表的“”挡测出、电极间的电势差，如图乙所示，则 ；
（3）若、电极间的距离为，血管壁厚度不计，结合（2）中数据可估算出血流速度为 （结果保留两位有效数字）；
（4）为了测量动脉血流接入电路的电阻，某小组在、间设计了如图丙所示的测量电路。闭合开关，调节电阻箱的阻值，由多组灵敏电流计的读数和电阻箱的示数，绘制出图像为一条倾斜的直线，且该直线的斜率为，纵截距为，如图丁所示。已知灵敏电流计的内阻为，则血液接入电路的电阻为 （用题中的字母、、表示）。
【答案】（1）红
（2）150
（3）0.42
（4）
【知识点】闭合电路的欧姆定律；左手定则—磁场对带电粒子的作用；练习使用多用电表；研究电磁感应现象
【解析】【解答】（1）由于电荷在磁场中受洛伦兹力的作用，故可得 电极为正， 电极为负，故图甲中与 相连的是多用电表的红表笔；
（2）由于监测中，用多用电表的“ ”挡测出 、 电极间的电势差 ，根据图乙可得
（3）根据 ，可得 ，代入数据，解得
（4）由闭合电路的欧姆定律可得 ，变形可得 ，由于该直线的斜率为 ，纵截距为 ，解得
【分析】（1）根据左手定则得出洛伦兹力的方向，从而得出ab电极的正负，从而得出与a连接的是红表笔；
（2）根据多用电表的读数原理得出ab两电极间的电势差；
（3）根据受力分析以及电场力等于洛伦兹力得出血流的速度；
（4）根据闭合电路欧姆定律以及结合图像得出 血液接入电路的电阻 。
四、综合题
15．（2022高二上·鞍山期中）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，当重物过重电动机被卡住时，电压表的示数为；当电动机以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为。不计各种摩擦，电压表可视为理想电表，g取，求：
（1）电动机的内电阻；
（2）重物匀速上升时电动机的输出功率；
（3）重物匀速上升时的速度大小。
【答案】（1）解：电动机卡住时为纯电阻，由闭合电路欧姆定律得
由于
代值可得
（2）解：重物匀速上升时，由闭合电路欧姆定律可知 则
电动机的输入功率为
电动机的发热功率为
电动机的输出功率为
（3）解：重物匀速上升时，牵引力为
由于
解得
【知识点】电功率和电功；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【分析】（1）当电动机卡住时为纯电阻电路，利用闭合电路的欧姆定律可以求出回路电流的大小，结合欧姆定律可以求出电动机的内阻的大小；
（2）当重物匀速上升时，利用闭合电路的欧姆定律可以求出电动机两端电压的大小，利用电功率的表达式可以求出输入功率大小，结合热功率的表达式可以求出输出功率的大小；
（3）当重物匀速上升时，利用牵引力的大小及机械功率的大小可以求出重物上升的速度大小。
16．（2022高三上·南昌期中）在如图所示的电路中，电源的电动势E＝28 V、内阻r＝2 Ω，电阻R1＝12
Ω，R2＝R4＝4 Ω，R3＝8
Ω，C为平行板电容器，其电容C＝3.0 pF，虚线到两极板的距离相等，极板长L＝0.20 m，两极板的间距d＝1.0×10－2 m，g取10 m/s2。
（1）若最初开关S处于断开状态，则将其闭合后，流过R4的电荷量为多少；
（2）若开关S断开时，有一个带电微粒沿虚线方向以v0＝2.0 m/s的初速度射入平行板电容器的两极板间，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，则当开关S闭合后，此带电微粒以相同的初速度沿虚线方向射入两极板间后，能否从极板间射出？(要求写出计算和分析过程)
【答案】（1）解：S断开时，电阻R3两端的电压为U3＝ ＝16 V
S闭合后，外电路的总电阻为R＝ ＝6 Ω
路端电压为U＝ ＝21 V
电阻R3两端的电压为U3′＝ U＝14 V
闭合开关后流过R4的电荷量为
（2）解：设带电微粒的质量为m、带电荷量为q，当开关S断开时，有q ＝mg
当开关S闭合后，设带电微粒的加速度为a，则有mg-q ＝ma
假设带电微粒能从极板间射出，则水平方向有t＝
竖直方向有y＝ at2
由以上各式得y＝6.25×10-3 m>
故带电微粒不能从极板间射出。
【知识点】电容器及其应用；带电粒子在电场中的偏转；串联电路和并联电路的特点及应用；闭合电路的欧姆定律
【解析】【分析】（1）根据闭合电路欧姆定律和串并联电路电阻的求解得出路端电压和 电阻R3两端的电压 ；利用电容器的定义式得出 流过R4的电荷量 ；
（2） 当开关S断开和闭合时结合匀强电场电场强度的表达式以及共点力平衡得出加速度的大小，带电粒子在电场中做类平抛运动，利用类平抛运动的规律得出该粒子能否从极板间射出。
17．（2022高二上·浙江期中）如图所示，内壁光滑、内径很小的圆弧管固定在竖直平面内，圆弧的半径r为0.2m，在圆心O处固定一个电荷量为﹣1.0×10﹣9C的点电荷。质量为0.06kg、略小于圆管截面的带电小球，从与O点等高的A点沿圆管内由静止运动到最低点B，到达B点小球刚好与圆弧没有作用力，然后从B点进入板距d=0.08m的两平行板电容器后刚好能在水平方向上做匀速直线运动，且此时电路中的电动机刚好能正常工作。已知电源的电动势为12V，内阻为1Ω，定值电阻R的阻值为6Ω，电动机的内阻为0.5Ω。求（取g=10m/s2，静电力常量）
（1）小球到达B点时的速度；
（2）小球所带的电荷量；
（3）电动机的电功率。
【答案】（1）解：由机械能守恒得
解得 =2m/s
（2）解：到达B点恰好作用力为0，由牛顿第二定律得
解得q=8×10-3C
（3）解：设电容器两端电压为U，由二力平衡得
由欧姆定律得
所以，电动机两端电压
电动机的电功率
解得
【知识点】电功率和电功；共点力的平衡；牛顿第二定律；机械能守恒定律；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【分析】（1）小球运动到B点的过程根据机械能守恒得出B点的速度；
（2）小球在B电视利用牛顿第二定律合力 提供向心力得出小球所带的电荷量；
（3）结合匀强电场电场强度的表达式以及共点力平衡和欧姆定律得出电动机两端的电压，通过电功率的表达式得出电动机的电功率。
二一教育在线组卷平台（zujuan.21cnjy.com）自动生成 1 / 1登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
高中物理人教版（2019）必修三第十一、十二章电路及相关应用 复习提升原创卷
一、单选题
1．（2022高二上·阳泉期中）如图所示，均匀的长方形薄片合金电阻板abcd，ab边长为L1，ad边长为L2。当端点Ⅰ、Ⅱ接入电路时，导体的电阻为R1，当端点Ⅲ、Ⅳ接入电路时，导体的电阻为R2，则R1：R2为（ ）
A．L1：L2 B．L2：L1 C．1：1 D．：
2．（2022高二上·浙江月考）如图所示，图（a）为小灯泡的U－I曲线，将该小灯泡接入图（b）所示的电路中，则小灯泡的实际工作功率约为（ ）
A．0.5W B．1W C．1.5W D．2W
3．（2022高二上·辽宁期中）在如图所示的电路中，为定值电阻，R为光敏电阻（光照减弱时阻值增大），C为电容器，现减弱对光敏电阻R光照的强度，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数增大 B．电容器C的电荷量增大
C．电源输出功率增大 D．电源内部消耗的功率变大
4．（2022高二上·温州期中）如图所示，一直流电动机与阻值R＝9Ω的电阻串联接在电源两端，电源电动势E＝30V，内阻r＝1Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10V，已知电动机线圈电阻RM＝1Ω，则下列说法中正确的是（ ）
A．通过电动机的电流为10A B．电动机的输入功率为20W
C．电动机的发热功率为1W D．电源的输出功率为60W
5．（2022高二上·温州期中）用如图甲所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的图，由图可知（ ）
A．电池电动势的测量值为
B．电池内阻的测量值为
C．外电路发生短路时的电流为
D．电压表的示数为时，电流表的示数
6．（2022高二上·烟台期中）如图所示的图像中，直线①为某一电源的路端电压U与电流I的关系图像，直线②、③分别为电阻R1、R2的U—I图线，下列说法正确的是（）
A．该电源的电动势为3V，内阻为2Ω
B．电阻R1、R2的阻值之比为1：4
C．把电阻R1、R2分别接在该电源两端时，电源的输出功率相等
D．将该电源与电阻R1相连构成闭合电路时，电源的输出功率最大
7．（2022高二上·浙江期中）把两个相同的灵敏电流计分别改装成了两个量程不同的电压表V1、V2，若把V1、V 2分别采用并联或串联的方式接入电路，如图甲、乙所示，两电路中滑动变阻器与电源均相同，则闭合开关后，下列说法正确的是（）
A．图甲中的V1、V 2的示数不同，指针偏角相同
B．图乙中的V1、V 2的示数不同，指针偏角相同
C．图甲V1和图乙V1的示数不可能相同
D．图甲V1和图乙V 2的指针偏角一定相同
8．（2022高二上·浙江期中）利用光敏电阻制作的光传感器，可以记录传送带上工件的输送情况。如图甲所示是光电计数器的工作示意图，其中A是发光仪器，B是传送带上的物品，R1为光敏电阻（有光照时电阻为4Ω，无光照时电阻为100Ω），R2为定值电阻，电源内阻不计；图乙是输出电信号与时间的关系。则下列说法正确的是（ ）
A．当有光照射R1时，信号输出端获得高电压
B．当有光照射R1时，R1的功率将变小
C．选用20Ω定值电阻，信号输出端获得的高电压最小
D．选用20Ω定值电阻，一个周期内定值电阻R2两端电压差最大
二、多选题
9．（2022高二上·运城期中）在如图所示的电路中，电源内阻和定值电阻的阻值均为1.5Ω，滑动变阻器的最大阻值为12Ω，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数变小
B．电流表的示数变小
C．电源输出功率变先增大后减小
D．滑动变阻器消耗功率先增大后减小
10．（2022高二上·邢台期中）在图所示的电路中，当滑动变阻器的触片向b端移动时（ ）
A．安培表A的读数减小 B．电压表V的读数减小
C．电容C的电荷量减小 D．电阻R1消耗的电功率增大
11．（2022高二上·湖州期中）如图为装在屋顶上的太阳能电池板，每块电池板的面积为2m2。晴天时，电池板每平方米每分钟接收到的太阳能为6×104J，电池板的光电转化效率为25%。以下说法不正确的是（ ）
A．太阳能为可再生能源
B．电池板的光电转化效率25%表示此过程能量不守恒
C．晴天时太阳照射2h，每块电池板的产生的电能1.44×107J
D．晴天时的一天，一块电池板产生的电能可以提供十盏60W的白炽灯正常工作20小时
12．（2022高二上·安徽期中）如图，电路中有、、三根导线。其中一根导线的铜丝是断的，另外两根导线和电源、电阻、都是完好的。电源电动势为。某同学想利用多用电表的直流挡检查出断导线，下列说法正确的是（ ）
A．若测得间电压接近，断导线一定是
B．若测得间电压接近，断导线一定是
C．若测得间电压为0，断导线一定是
D．若测得间电压为0，断导线一定是
三、实验探究题
13．（2022高三上·福建月考）为测量某铜导线的电阻率，某兴趣小组同学进行了下列实验。
（1）用20分度的游标卡尺测量铜导线的的直径，如图甲所示，则铜导线的直径 mm；
（2）如图乙所示，将铜导线均匀缠绕在直径为D的塑料管上，保证相邻两圈导线间不接触，将铜导线的左端接入如图丙所示的电路中，金属夹可以在铜导线上自由滑动。实验要求流过铜导线的电流从零开始调节；请将图丙中的实验电路图补充完整。
（3）①将滑动变阻器滑片置于适当位置，调节电阻箱至适当值；
②闭合开关，将金属夹置于某位置，调节电阻箱阻值直到理想电流表A1的示数是理想电流表A2示数的一半，记录电阻箱的阻值和铜导线接入电路的匝数；
③移动金属夹的位置，重复步骤②；
④根据实验获得的多组数据作出如图丁所示的图像，已知图线的斜率为k，纵截距为b。
由图像可得定值电阻R0= ，铜导线的电阻率= ，（结果用字母D、d、k、b表示）。
14．（2022高二上·丹东月考）电磁血流量计是基于法拉第电磁感应定律，运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器，可以测量血管内血液的流速。如图甲所示，某段监测的血管可视为规则的圆柱体模型，其前后两个侧面、上固定两块竖直正对的金属电极板（未画出，电阻不计），磁感应强度大小为的匀强磁场方向竖直向下，血液中的正负离子随血液一起从左至右水平流动，则、电极间存在电势差。
（1）若用多用电表监测、电极间的电势差，则图甲中与相连的是多用电表的 色表笔（选填“红”或“黑”）；
（2）某次监测中，用多用电表的“”挡测出、电极间的电势差，如图乙所示，则 ；
（3）若、电极间的距离为，血管壁厚度不计，结合（2）中数据可估算出血流速度为 （结果保留两位有效数字）；
（4）为了测量动脉血流接入电路的电阻，某小组在、间设计了如图丙所示的测量电路。闭合开关，调节电阻箱的阻值，由多组灵敏电流计的读数和电阻箱的示数，绘制出图像为一条倾斜的直线，且该直线的斜率为，纵截距为，如图丁所示。已知灵敏电流计的内阻为，则血液接入电路的电阻为 （用题中的字母、、表示）。
四、综合题
15．（2022高二上·鞍山期中）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，当重物过重电动机被卡住时，电压表的示数为；当电动机以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为。不计各种摩擦，电压表可视为理想电表，g取，求：
（1）电动机的内电阻；
（2）重物匀速上升时电动机的输出功率；
（3）重物匀速上升时的速度大小。
16．（2022高三上·南昌期中）在如图所示的电路中，电源的电动势E＝28 V、内阻r＝2 Ω，电阻R1＝12
Ω，R2＝R4＝4 Ω，R3＝8
Ω，C为平行板电容器，其电容C＝3.0 pF，虚线到两极板的距离相等，极板长L＝0.20 m，两极板的间距d＝1.0×10－2 m，g取10 m/s2。
（1）若最初开关S处于断开状态，则将其闭合后，流过R4的电荷量为多少；
（2）若开关S断开时，有一个带电微粒沿虚线方向以v0＝2.0 m/s的初速度射入平行板电容器的两极板间，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，则当开关S闭合后，此带电微粒以相同的初速度沿虚线方向射入两极板间后，能否从极板间射出？(要求写出计算和分析过程)
17．（2022高二上·浙江期中）如图所示，内壁光滑、内径很小的圆弧管固定在竖直平面内，圆弧的半径r为0.2m，在圆心O处固定一个电荷量为﹣1.0×10﹣9C的点电荷。质量为0.06kg、略小于圆管截面的带电小球，从与O点等高的A点沿圆管内由静止运动到最低点B，到达B点小球刚好与圆弧没有作用力，然后从B点进入板距d=0.08m的两平行板电容器后刚好能在水平方向上做匀速直线运动，且此时电路中的电动机刚好能正常工作。已知电源的电动势为12V，内阻为1Ω，定值电阻R的阻值为6Ω，电动机的内阻为0.5Ω。求（取g=10m/s2，静电力常量）
（1）小球到达B点时的速度；
（2）小球所带的电荷量；
（3）电动机的电功率。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】当端点I、Ⅱ接入电路时，根据电阻定律，电阻 ，当端点Ⅲ、Ⅳ接入电路时，根据电阻定律。电阻 ，则 ，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据电阻定律得出 端点Ⅰ、Ⅱ接入电路和端点Ⅲ、Ⅳ接入电路时的电阻之比。
2．【答案】C
【知识点】电功率和电功；闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】通过闭合电路欧姆定律可得 ，解得 ，在图（a）中作出此直线，与灯泡曲线的交点即为灯泡的工作点，如图
可得电压3.7V，电流0.42A，故此时的功率为
故答案为：C。
【分析】根据闭合电路欧姆定律得出U-I的关系式，结合该表达式的图像与伏安特性曲线的交点得出工作电压和工作电流，结合功率的表达式得出此时的电功率。
3．【答案】B
【知识点】电路动态分析
【解析】【解答】A．减弱对光敏电阻R光照的强度，其阻值增大，根据闭合电路的欧姆定律可知，电路中的电流将减小，电流表的示数减小。A不符合题意；
B．电路中的电流减小，则电路的路端电压增大，所以电压表的示数增大，电容器两端的电压增大，根据Q=CU可知，电容器C的电荷量增大。B符合题意；
C．当电源的内阻和外阻阻值相等时，电源输出功率最大，本题中电源内阻与外阻阻值之间的大小关系未知，故无法判断电源输出功率增大还是减小，C不符合题意；
D．电路中的电流减小，电源内部消耗的功率
所以将随电流的减小而减小。D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】减弱光照强度会导致光敏电阻的阻值增大，结合动态电路的串反并同可以判别电流、电压和电源消耗功率的变化；利用电压的变化结合电容器的电容表达式可以判别电荷量的变化；由于未知内外电阻阻值未知不能判别电源输出功率的大小变化。
4．【答案】B
【知识点】电功率和电功；闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】A．根据闭合电路的欧姆定律有 ，得 ，A不符合题意；
B．电动机的输入功率 ，B符合题意；
C．电动机的热功率 ，C不符合题意；
D．电源的输出功率 ，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用闭合电路欧姆定律得出电路中电流的大小，结合电功率的表达式和热功率的表达式得出电动机的热功率以及电源的输出功率。
5．【答案】A
【知识点】闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】AB．根据闭合电路欧姆定律有 ，所以U－I图线的斜率的绝对值为电源内阻，纵截距为电源电动势，则 ， ，A符合题意，B不符合题意；
C．短路电流为 ，C不符合题意；
D．根据闭合电路欧姆定律有 ，当电压表的示数为1.20V时，有 ，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据闭合电路欧姆定律得出U-I的表达式，结合图像得出电源的电动势和内阻，并带入U-I图像得出不同电压时的电流。
6．【答案】C
【知识点】闭合电路的欧姆定律；路端电压与负载的关系
【解析】【解答】A．由题图直线①可知E=3V， ，A不符合题意；
B．由题图直线②、③可知 ， ，则R1：R2=4：1，B不符合题意；
CD．把电阻R1、R2分别接在该电源两端时，电源的输出功率分别为P1=I12R1=22×1W=4W，P2=I12R1=42×0.25W=4W，则把电阻R1、R2分别接在该电源两端时，电源的输出功率相等，C符合题意、D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】U-I图像的纵横轴结局分别为电动势以及短路电流，结合U-I图像得出电源的电动势和内阻，通过电功率的表达式得出电源输出功率的大小关系。
7．【答案】B
【知识点】电路动态分析
【解析】【解答】A．两个电压表量程不同，所以内阻不同，在图甲中两个电压表是并联关系，根据并联电路电压相等，所以两只电表的示数相同，但是由于两只电表的内阻不同，故流过两只电表的电流不同，又因为指针偏转角与流过表头的电流有关，电流越大，偏转角越大，A不符合题意；
B．两个电压表量程不同，所以内阻不同，在图乙中两个电压表是串联关系，根据串联电路电流相等，又因为指针偏转角与流过表头的电流有关，所以两只电表的指针偏转角相同，但是由于两只电表的内阻不同，所以两个电表的分压不同，所以两个表的示数不同，B符合题意；
C．图甲和图乙两个电路中总电阻不可能相同，甲图中定值电阻与滑动变阻器串联，当滑动变阻器的电阻调节到比较小时，定值电阻分压可以与图乙中电压表的分压相同，所以图甲V1和图乙V1的示数可能相同，C不符合题意；
D．流过图甲V1中电流可能和图乙V 2中的电流相同，也可能不同，所以指针偏角可能相同，也可能不同，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据串并联电路的特点以及电路的动态分析进行分析判断正确的选项。
8．【答案】D
【知识点】闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】A．当有光照射R1时，R1阻值变小，回路电流变大，根据U1=E-I（R2+r），R1两端的电压U1变小，信号处理系统获得低电压，A不符合题意；
B．若将R2看做电源内阻，则当R1=R2时R1功率最大，但是由于R2阻值未知，则不能确定有光照射R1时，R1的功率如何变化，B不符合题意；
C．无光照射时，R1电阻较大，此时在输出端获得高电压；根据闭合电路的电压关系E=UR1+UR2，则选用的定值电阻阻值越大，信号输出端获得的高电压越小；可知选用20Ω定值电阻，信号输出端获得的高电压不是最小的，C不符合题意；
D．根据电路结构可知，定值电阻R2两端的电压为 ，当R1分别取得最大值和最小值时，定值电阻上的电压差最大，即 ，由数学知识可知当 ，即当R=20Ω时 UR2最大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据闭合电路欧姆定律得出信号输出端电压的高低根据电路的特点以及欧姆定律进行分析判断。
9．【答案】A,D
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】A B．开关闭合后，电压表测量路端电压，电流表测量总电流。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，接入电路的电阻减小，总电流增大，电源的内电压增大，路端电压减小，故电压表的示数变小，电流表的示数变大，A符合题意，B不符合题意；
C．电源的输出功率
当
时，电源的输出功率最大，将滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动的过程中，外电阻大小向内阻接近，故电源输出功率一直变大，C不符合题意；
D．将定值电阻看成电源的内阻，则等效电源的内阻为3Ω，滑动变阻器的最大阻值是12Ω，因为电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大，所以滑片P由a端向b端滑动过程中，滑动变阻器消耗的功率先变大后变小，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】开关闭合后，滑动变阻器的滑片移动的过程根据电阻的变化情况得出电流表的变化情况，结合电功率的表达式得出电源输出功率的变化情况。
10．【答案】B,D
【知识点】电功率和电功；电路动态分析
【解析】【解答】AB．当滑动变阻器的触片向b端移动时，滑动变阻器接入的电阻减小，根据“串反并同”规律，可知安培表A的读数增大，电压表V的读数减小，A不符合题意，B符合题意；
C．当滑动变阻器的触片向b端移动时，滑动变阻器接入的电阻减小，根据“串反并同”规律，可知电容器与晶体二极管支路的电压减小，由于晶体二极管具有单向导电性，电容器不能放电，即电容器极板所带电荷量不变，则电容器两端电压不变，C不符合题意；
D．当滑动变阻器的触片向b端移动时，滑动变阻器接入的电阻减小，根据“串反并同”规律，可知通过电阻R1的电流增大，则电阻R1消耗的电功率增大，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】当滑动变阻器的滑片移动的过程根据“串反并同”规律得出电流表和电压表的变化情况以及电阻R1消耗的电功率的变化情况。
11．【答案】B,C,D
【知识点】电功率和电功；能量守恒定律；能源的分类与应用
【解析】【解答】A．太阳能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源，A正确，不符题意；
B．电池板的光电转化效率25%只是表示太阳能有25%能转化成电能，并不代表能量不守恒，B错误，符合题意；
C．由题意可知晴天时太阳照射2h，每块电池板的产生的电能
C错误，符合题意；
D．晴天时的一天，日照按8h计算，一块电池板产生的电能为
能让十盏60W的白炽灯工作的时间
D错误，符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】太阳能属于可再生能源，结合平均功率的表达式得出煤块电池板产生的电能以及白炽灯工作的时间。
12．【答案】A,D
【知识点】电路动态分析
【解析】【解答】红表笔接在 点，黑表笔依次接在其它点，观察电表示数：
①黑表笔如果接在e点或者d点时，电表示数为9V，说明ef段导线无断路；如果接在e点或者d点时，电表示数为0V，说明ef段导线断路；
②如果接在b点或者c点时电表示数为9V，说明cd、ef段导线无断路，断路必定在ab段；如果接在b点或者c点时，电表示数为0V，说明cd或者ef段导线有断路，然后黑表笔如果接在e点或者d点时，若电表示数为9V，说明ef段导线无断路，断路必定在cd段，如果接在e点或者d点时，电表示数为0V，说明ef段导线断路，其他段完好。
故答案为：AD。
【分析】根据多用电表的使用原理以及电路的动态分析得出该电路中出现故障的位置。
13．【答案】（1）1.50
（2）
（3）2b；
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】（1）铜导线的直径
（2）实验要求流过铜导线的电流从零开始调节，所以滑动变阻器采用分压接法，实验电路图如图所示
（4）理想电流表A1的示数是理想电流表A2示数的一半，由串联和并联电路规律可知 ，则由电阻定律得 ，所以 ，由 图像的纵截距可得 ，所以 ，由 图像的斜率可得 ，所以铜导线的电阻率为
【分析】（1）游标卡尺读数分主尺读数和游标读数，最后结果不用估读，读到最小刻度即可。
（2）滑动变阻器采用分压接法，可以得到更多电压电流读数。
（4）由串并联电路规律以及电阻定律可以得到 图像的纵截距以及斜率的物理意义。
14．【答案】（1）红
（2）150
（3）0.42
（4）
【知识点】闭合电路的欧姆定律；左手定则—磁场对带电粒子的作用；练习使用多用电表；研究电磁感应现象
【解析】【解答】（1）由于电荷在磁场中受洛伦兹力的作用，故可得 电极为正， 电极为负，故图甲中与 相连的是多用电表的红表笔；
（2）由于监测中，用多用电表的“ ”挡测出 、 电极间的电势差 ，根据图乙可得
（3）根据 ，可得 ，代入数据，解得
（4）由闭合电路的欧姆定律可得 ，变形可得 ，由于该直线的斜率为 ，纵截距为 ，解得
【分析】（1）根据左手定则得出洛伦兹力的方向，从而得出ab电极的正负，从而得出与a连接的是红表笔；
（2）根据多用电表的读数原理得出ab两电极间的电势差；
（3）根据受力分析以及电场力等于洛伦兹力得出血流的速度；
（4）根据闭合电路欧姆定律以及结合图像得出 血液接入电路的电阻 。
15．【答案】（1）解：电动机卡住时为纯电阻，由闭合电路欧姆定律得
由于
代值可得
（2）解：重物匀速上升时，由闭合电路欧姆定律可知 则
电动机的输入功率为
电动机的发热功率为
电动机的输出功率为
（3）解：重物匀速上升时，牵引力为
由于
解得
【知识点】电功率和电功；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【分析】（1）当电动机卡住时为纯电阻电路，利用闭合电路的欧姆定律可以求出回路电流的大小，结合欧姆定律可以求出电动机的内阻的大小；
（2）当重物匀速上升时，利用闭合电路的欧姆定律可以求出电动机两端电压的大小，利用电功率的表达式可以求出输入功率大小，结合热功率的表达式可以求出输出功率的大小；
（3）当重物匀速上升时，利用牵引力的大小及机械功率的大小可以求出重物上升的速度大小。
16．【答案】（1）解：S断开时，电阻R3两端的电压为U3＝ ＝16 V
S闭合后，外电路的总电阻为R＝ ＝6 Ω
路端电压为U＝ ＝21 V
电阻R3两端的电压为U3′＝ U＝14 V
闭合开关后流过R4的电荷量为
（2）解：设带电微粒的质量为m、带电荷量为q，当开关S断开时，有q ＝mg
当开关S闭合后，设带电微粒的加速度为a，则有mg-q ＝ma
假设带电微粒能从极板间射出，则水平方向有t＝
竖直方向有y＝ at2
由以上各式得y＝6.25×10-3 m>
故带电微粒不能从极板间射出。
【知识点】电容器及其应用；带电粒子在电场中的偏转；串联电路和并联电路的特点及应用；闭合电路的欧姆定律
【解析】【分析】（1）根据闭合电路欧姆定律和串并联电路电阻的求解得出路端电压和 电阻R3两端的电压 ；利用电容器的定义式得出 流过R4的电荷量 ；
（2） 当开关S断开和闭合时结合匀强电场电场强度的表达式以及共点力平衡得出加速度的大小，带电粒子在电场中做类平抛运动，利用类平抛运动的规律得出该粒子能否从极板间射出。
17．【答案】（1）解：由机械能守恒得
解得 =2m/s
（2）解：到达B点恰好作用力为0，由牛顿第二定律得
解得q=8×10-3C
（3）解：设电容器两端电压为U，由二力平衡得
由欧姆定律得
所以，电动机两端电压
电动机的电功率
解得
【知识点】电功率和电功；共点力的平衡；牛顿第二定律；机械能守恒定律；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【分析】（1）小球运动到B点的过程根据机械能守恒得出B点的速度；
（2）小球在B电视利用牛顿第二定律合力 提供向心力得出小球所带的电荷量；
（3）结合匀强电场电场强度的表达式以及共点力平衡和欧姆定律得出电动机两端的电压，通过电功率的表达式得出电动机的电功率。
二一教育在线组卷平台（zujuan.21cnjy.com）自动生成 1 / 1
