电路及其应用 专题练 2025年高考物理一轮复习备考

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电路及其应用 专题练
2025年高考物理一轮复习备考
一、单选题
1．如图所示是有两个量程的电流表。已知表头的内阻，满偏电流，电阻，，则使用A、B两个端点时，电流表的量程为（　　）
A．8mA B．10mA C．30mA D．50mA
2．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，下列说法正确的是（　　）
A．光电池的电动势为5 V B．光电池的内阻为
C．光电池的输出功率为0.6 W D．回路中的总电阻为
3．如图所示电路中，电源电动势、内阻，定值电阻，电阻箱的阻值调到，滑动变阻器接入电路的阻值为，平行板电容器的电容，单刀双掷开关S与触点1连接。下列说法正确的是（　　）
A．若仅将的滑片向上滑动，电源效率增大
B．若仅将的滑片向上滑动，消耗的电功率增大
C．若仅将的阻值调大，电容器两极板间的电势差增大
D．若仅将开关S由触点1拨向触点2，通过的电荷量为：
4．如图所示，有一光滑轨道，部分为半径的圆弧，部分水平，质量均为的小球、固定在竖直轻杆的两端，轻杆长为，小球可视为质点。开始时球处于圆弧上端点，由静止开始释放小球和轻杆，使其沿光滑弧面下滑，重力加速度，下列说法正确的是（　　）
A．球下滑过程中机械能保持不变
B．两球都滑到水平轨道上时，球速度大小为
C．从释放小球到、球都滑到水平轨道上，整个过程中轻杆不对两球做功
D．从释放小球到、球都滑到水平轨道上，整个过程中轻杆对a球做功
5．电压表、电流表都是由小量程电流表改装而成的，如图甲、乙所示分别是电压表、电流表的改装图，以下说法正确的是（ ）
A．若改装后的电压表示数比标准表稍小一些，可以给串联电阻再并联一个较大的电阻
B．若改装后的电压表示数比标准表稍小一些，可以给串联电阻再并联一个较小的电阻
C．若改装后的电流表示数比标准表稍小一些，可以给并联电阻再串联一个较大的电阻
D．若改装后的电流表示数比标准表稍小一些，可以给并联电阻再并联一个较小的电阻
6．如图（a）所示，可以认为地月系统是月球绕地球做匀速圆周运动，月球绕地球运动的周期为；如图（b）所示，也可以认为地月系统是一个双星系统，在相互之间的万有引力作用下绕连线上的O点做匀速圆周运动，月球绕O点运动的周期为。若地球、月球质量分别为M、m，两球心相距为r，万有引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A．图（a）中若把部分月壤运回到地球，则最终月球绕地球做圆周运动的轨道半径将变小
B．图（a）中，地球密度为
C．图（a）月球绕地球运动的周期等于图（b）中月球绕O点运动的周期
D．地月双星轨道中O点到地心距离为
7．如图，图（a）中M为一电动机，当滑动变阻器R的触头从左端移到右端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图（b）所示．已知电流表读数在0.2A以下时，电动机不发生转动，则（　　）
A．电路中电源电动势为
B．变阻器滑片向右移动时，读数逐渐减小
C．电动机的内阻为
D．此过程中，电动机的输出功率最大值为
8．如图所示，电路中定值电阻的阻值等于电源内阻r的阻值，定值电阻的阻值等于2r，开关S闭合，平行板电容器中带电质点P原来处于静止状态，将滑动变阻器滑片向上滑动，理想电压表、、的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，下列说法正确的是（　　）
A．理想电压表示数增大，理想电压表示数减小，理想电流表A示数增大
B．质点将向下运动，定值电阻中有从a流向b的瞬间电流
C．
D．电源的输出功率减小
二、多选题
9．一辆汽车运载着圆柱形的光滑空油桶。在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一个桶C，自由地摆放在A、B之间，没有用绳索固定，桶C受到桶A和B的支持力，和汽车一起保持静止，如图所示，下列说法正确的是（重力加速度为g）（　　）
A．当汽车向左做加速运动时，加速度变大，B对C的支持力变大
B．当汽车向左做加速运动，且加速度达到 时，C将脱离A
C．汽车向左匀速运动时，速度越大，B对C的支持力越大
D．当汽车向右做加速运动，且加速度达到 时，C将脱离B
10．如图所示，直线、分别是电源与电源的路端电压随输出电流变化的图线，曲线是一个小灯泡的图线。曲线与直线、相交点的坐标分别为、。如果把该小灯泡分别与电源电源单独连接，则下列说法正确的是（　　）
A．电源与电源的内阻之比是
B．电源与电源的电动势之比是
C．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是
D．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是
11．如图甲所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向右滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生变化，图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化的情况，以下说法正确的是（ ）
A．图线a表示的是电压表V的示数随电流表示数变化的情况
B．图线a表示的是电压表V1的示数随电流表示数变化的情况
C．图线b表示的是电压表V的示数随电流表示数变化的情况
D．图线c表示的是电压表V2的示数随电流表示数变化的情况
12．如图所示，，电容器的电容，电源电动势，内阻。起初，开关断开，电容器所带的电荷量为；然后，闭合开关，待电路稳定后，电容器所带的电荷量为。下列说法正确的是（ ）

A．开关断开时，电容器极板的电势高
B．开关闭合，电路稳定后，电容器极板的电势高
C．从闭合开关到电路稳定的过程中，通过灵敏电流计的电荷量为
D．从闭合开关到电路稳定的过程中，通过灵敏电流计的电荷量为
三、解答题
13．如图所示，水平地面上固定着一个倾角为的足够长斜面，一质量为的滑块A放在斜面上时恰好处于静止状态，另一滑块B（滑块B光滑且滑块B的质量小于滑块A的质量）从滑块A上方相距L的位置由静止释放，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，两滑块间的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短，第一次碰撞后瞬间滑块A与滑块B的速率之比为2∶1。求：
（1）第一次碰撞前瞬间，滑块B的速率；
（2）滑块B的质量；
（3）两滑块第一次碰撞到第三次碰撞时间内，滑块A运动的位移大小。
14．如图所示，在倾角的斜面上放置一个凹槽，槽与斜面间的动摩擦因数，槽与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，槽两端侧壁A、B间的距离。把一小球放在槽内上端靠侧壁A处，现同时由静止释放球和槽，不计球与槽之间的摩擦，斜面足够长，且球与槽的侧壁发生碰撞时碰撞时间极短，系统不损失机械能，球和槽的质量相等，取重力加速度，。求：
(1)释放球和槽后，经多长时间球与槽的侧壁发生第一次碰撞；
(2)第一次碰撞后的瞬间，球和槽的速度；
(3)从初始位置到物块A与凹槽B的左侧壁发生第三次碰撞时B的位移大小。
参考答案：
1．D
根据电流表改装原理，电流表的量程为
故选D。
2．D
AB．根据闭合电路欧姆定律可知，当时，，由图线a与纵轴的交点读出电源的电动势为；根据两图线交点处的状态可知，电阻的电压为，电流为，则硅光电池的内阻为
故AB错误；
C．光电池的输出功率为
故C错误；
D．外电阻为
回路中的总电阻为
故D正确。
故选D。
3．D
A．仅将R4的滑片向上滑动，电源外电阻减小，干路电流增大，电源效率
减小，故A错误；
B．R4消耗的电功率
当时，有最大值，仅将R4的滑片向上滑动时，，减小，即R4消耗的电功率减小，故B错误；
C．仅将R2的阻值调大，电容器两极板间的电势差不变，故C错误；
D．开关S与触点1连接时，电容器左极板带正电，电荷量
仅将开关S由触点1拨向触点2时，电容器右极板带正电，电荷量
因此，通过R3的电荷量
故D正确。
故选D。
4．D
ABD．从释放小球到、球都滑到水平轨道上，两球组成的系统满足机械能守恒，则有
解得两球都滑到水平轨道上时，、两球的速度大小均为
从释放小球到、球都滑到水平轨道上，对球根据动能定理可得
解得
可知整个过程中轻杆对a球做功，则球下滑过程中机械能不守恒，故AB错误，D正确；
C．从释放小球到、球都滑到水平轨道上，整个过程中由于轻杆对球做正功，所以轻杆对球做负功，故C错误。
故选D。
5．A
AB．若改装后的电压表示数比标准表稍小一些，说明流过表头的电流较小，应该减小串联电阻或给串联电阻再并联一个阻值较大的电阻。故A正确；B错误；
CD．若改装后的电流表示数比标准表稍小一些，说明流过表头的电流较小，可以增大分流电阻阻值减小其分流，从而增大流过表头的电流使其准确，应该给并联电阻再串联一个阻值较小的电阻。故CD错误。
故选A。
6．A
CD．根据万有引力提供向心力
解得图（a）月球绕地球运动的周期为
若地月系统是一个双星系统，设地月双星轨道中O点到地心距离为r1，地月双星轨道中O点到月球圆心距离为r2，由万有引力提供向心力得
，
又
联立可得
，，
即图（a）月球绕地球运动的周期大于图（b）中月球绕O点运动的周期，故CD错误；
B．设地球的半径为R，所以地球密度为
故B错误；
A．图（a）中，若把部分月壤运回到地球，设部分月壤质量为， 则
即此时月球做圆周运动所需的向心力小于月球与地球间的万有引力，月球做近心运动，月球绕地球做圆周运动轨道半径将变小，故A正确。
故选A。
7．D
A．由于电压表测量的是电源的路端电压，所以在电压表与电流表I的图像中，其斜率的绝对值表示内电阻，有
当回路电流为0.1A时，路端电压为3.4V，此时电源内电压为
所以电源的电动势为
故A项错误；
B．变阻器向右滑动时，接入电路的总电阻增大，回路电流强度减小，由
路端电压升高，的示数增大，故B项错误；
C．电流表读数在0.2A以下时，电动机没有发生转动，即此时的电动机可以看成纯电阻电路，而电压表测量器电动机两端的电压，电流表测量的电流为流过电动机的电流，所以此时电动机内阻
故C项错误；
D．当滑动变阻器调到零时，电动机输出功率最大，此时
电动机产热的功率为
电动机输出最大功率为
故D项正确。
故选D。
8．D
A．分析电路可知，当开关S闭合，滑动变阻器与定值电阻R1串联后接在电源两端；将滑动变阻器的滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，电路电流减小，理想电流表A示数减小；
理想电压表V1测量定值电阻R1两端的电压，据欧姆定律可得
电路电流减小，则变小，即理想电压表示数减小；
而理想电压表V2测量电源的路端电压，据闭合电路欧姆定律可得
电路电流减小，电源内阻上分得的电压变小，电源路端电压增大，理想电压表V2的示数增大。
故A错误；
B．理想电压表V3测量滑动变阻器两端的电压，据闭合电路欧姆定律可得
电路电流减小，则增大；
根据
可知电容器的电荷量增大，电容器充电，所以定值电阻中有从b流向a的瞬间电流；
又
和
可得
电荷量增大，E增大，向上的电场力增大，则质点将向上运动，B错误；
C．理想电压表V1测量定值电阻R1两端的电压，据欧姆定律可得
理想电压表V2测量电源的路端电压，据闭合电路欧姆定律可得
理想电压表V3测量滑动变阻器两端的电压，据闭合电路欧姆定律可得
电路中定值电阻R1的阻值等于电源内阻r的阻值，当电路中电流增大，电阻R1的阻值不变，故
故C错误；
D．电源的输出功率与外电阻变化的图像如下
定值电阻R1的阻值等于电源内阻r的阻值，将滑动变阻器的滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路的外电阻阻值从大于内阻r继续增大，则电源的输出功率减小，故D正确。
故选D。
9．AD
A．对桶C受力分析如图
根据牛顿第二定律有
竖直方向根据平衡条件可得
联立可知加速度变大，则B对C的支持力增大，A对C的支持力减小，故A正确；
B．当汽车向左做加速运动，C将要脱离A时，A对C的支持力为零，此时有
其中，解得加速度为
故B错误；
C．汽车向左匀速运动时，C受力平衡，无论速度多大，都有
且满足
则B对C的支持力不变，故C错误；
D．当汽车向右做加速运动，C将要脱离B时，B对C的支持力为零，此时有
其中，解得加速度为
故D正确。
故选AD。
10．BC
AB．由闭合电路欧姆定律可知，在电源的图像中，图像的纵轴截距表示电动势、斜率的绝对值表示电源的内电阻，可知电源1、电源2的电动势与内阻分别为
，
，
则电源1、电源2的电动势与内阻之比分别为
，
故A错误、B正确；
CD．灯泡伏安特性曲线与电源的伏安特性曲线的交点即为灯泡与这电源连接时的工作状态，则连接电源1时有
，
连接电源2时有
，
则在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比与消耗的功率之比分别为
故C正确、D错误。
故选BC。
11．BCD
当滑动变阻器的滑动触头P向右滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律可知，则总电流I增大，内电压增大，路端电压U减小，可知电压表V示数减小，当滑动变阻器的滑动触头P滑到最右端时，电压表V1的示数为零，但电压表V的示数不为零，所以图线a表示的是电压表V1的示数随电流表示数变化的情况，图线b表示的是电压表V的示数随电流表示数变化的情况，总电流I增大，可知电压表V2示数增大，则图线c表示的是电压表V2的示数随电流表示数变化的情况，综上所述，A错误，B、C、D正确。
故选BCD。
12．AC
A．开关断开时，电容器两板间的电压等于电阻R3两端的电压，可知电容器的A极板的电势高，选项A正确；
B．开关闭合，电路稳定后，电容器两板间的电压等于电阻R1两端的电压，电容器B极板的电势高，选项B错误；
CD．开关断开时，此时电容器的带电量为
开关闭合时，R1和R3串联电阻为
R13=20Ω
路端电压
此时R1两端的电压即电容器两板间的电压为
此时电容器带电量
从闭合开关到电路稳定的过程中，通过灵敏电流计的电荷量为
选项C正确，D错误。
故选AC。
13．（1）；（2）；（3）
（1）由牛顿第二定律得，滑块B的加速度大小为
由，解得两滑块第一次碰撞前瞬间，滑块B的速度
（2）取沿着斜面向下为速度的正方向，设两滑块第一次碰撞后瞬间，滑块A和滑块B的速度分别为和，则有
解得
，
又
联立各式解得
（3）对于滑块A，由平衡条件得
两滑块第一次碰撞到第二次碰撞时间内，有
解得
，
设两滑块第二次碰撞前瞬间，滑块A和滑块B的速度分别为和，则有
设两滑块第二次碰撞后瞬间，滑块A和滑块B的速度分别为和，则有
两滑块第二次碰撞到第三次碰撞时间内，有
联立各式解得
，
两滑块第一次碰撞到第三次碰撞时间内，滑块A运动的位移为
14．(1)
(2)，（方向沿斜面向下）
(3)
（1）设球和槽的质量为，槽与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为
槽所受重力沿斜面的分力
因为
所以槽受力平衡，释放后保持静止，释放后，球做匀加速运动，由
可得
经时间球与槽的侧壁B发生第一次碰撞
得
（2）碰撞前球的速度为
球和槽发生碰撞前后，由动量守恒定律
碰撞过程由机械能守恒定律
解得第一次碰撞后瞬间球的速度和槽的速度分别为
（方向沿斜面向下）
（3）A、B第一次碰撞后，B以做匀速运动，做初速度为0的匀加速运动，设经过时间，A的速度与B的速度相等，与B的左侧壁距离达到最大，即
解得
设时间内下滑的距离为x1，则
解得
因为
说明恰好运动到B的右侧壁，而且速度相等，所以与B的右侧壁恰好接触但没有发生碰撞。设与B第一次碰后到第二次碰时所用的时间为，A运动的距离为，B运动的距离为，第二次碰时的速度为，则
，，
解得
，，
第二次碰撞后，由动量守恒定律和能量守恒定律可解得A、B再次发生速度交换，B以速度做匀速直线运动，以的初速度做匀加速运动。用前面第一次碰撞到第二次碰撞的分析方法可知，在后续的运动过程中，物块不会与凹槽B的右侧壁碰撞，并且与B第二次碰撞后，也再经过
A与发生第三次碰撞。设与在第二次碰后到第三次碰时运动的位移为，则
设从初始位置到物块与凹槽B的左内侧壁发生第三次碰撞时B的位移大小为，则
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