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高考物理一輪復(fù)習(xí) 電路與電能
一．選擇題（共8小題）
1．（2025春 杭州期中）小明家購(gòu)買(mǎi)了一輛新能源電動(dòng)汽車，其動(dòng)力電池標(biāo)稱電壓為400V，容量為60Ah。某天，小明使用家用充電樁為車輛充電，充電樁輸出電壓為220V，充電電流為20A，整個(gè)充電過(guò)程的能量轉(zhuǎn)化效率為90%。試根據(jù)上述信息，則下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．該動(dòng)力電池可儲(chǔ)存的化學(xué)能為24KWh
B．若電池儲(chǔ)存的能量完全耗盡，理論上約需要5.45小時(shí)才能充滿
C．實(shí)際充電過(guò)程中，充電樁消耗的電能是24kWh
D．若家庭電路的最大允許電流為30A，單獨(dú)給動(dòng)力電池充電時(shí)會(huì)引發(fā)電路過(guò)載
2．（2025 宜春二模）某電路如圖所示，其中R1＝2Ω、R3＝2Ω、R4＝1Ω，R2最大值為3Ω，電源內(nèi)阻r＝1Ω，在R2從0開(kāi)始逐漸增大的過(guò)程中以下說(shuō)法正確的是（　　）
A．電源效率一直減小
B．電源輸出功率先增大后減小
C．電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)比值
D．電壓表示數(shù)變化大小與電流表示數(shù)變化大小比值
3．（2025春 溫州期中）某節(jié)水噴灌系統(tǒng)如圖所示，水以v0＝15m/s的速度水平噴出，每秒噴出水的質(zhì)量為4.0kg。噴出的水是從井下抽取的，噴口離水面的高度保持H＝3.75m不變。水泵由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，輸入電壓為220V，輸入電流為4.0A。不計(jì)電動(dòng)機(jī)的摩擦損耗，電動(dòng)機(jī)的輸出功率等于水泵所需要的輸入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的輸出功率與輸入功率之比）為75%，忽略水在管道中運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能損失，則下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．每秒水泵對(duì)水做功為150J
B．每秒水泵對(duì)水做功為450J
C．水泵輸入功率為880W
D．電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為5Ω
4．（2025春 郫都區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，理想變壓器的原線圈接在一個(gè)交變電源上，交變電壓瞬時(shí)值隨時(shí)間變化的規(guī)律為u＝220sin100πt（V），副線圈所在電路中接有燈泡、電動(dòng)機(jī)、理想交流電壓表和理想交流電流表。已知理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10：1，燈泡的電阻為22Ω，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為1Ω，電流表示數(shù)為3A，各用電器均正常工作。則（　　）
A．通過(guò)副線圈的電流頻率為5Hz
B．電壓表示數(shù)為22V
C．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為40W
D．變壓器原線圈的輸入功率為66W
5．（2025 杭州二模）如圖所示為加速度計(jì)，滑塊可以在光滑的框架中平移，兩側(cè)用相同的輕彈簧拉著。R為阻值隨滑動(dòng)距離均勻變化的滑動(dòng)變阻器，兩個(gè)電池完全相同。加速度為零時(shí)，電壓表指針的零點(diǎn)位于表盤(pán)中央，當(dāng)P端的電勢(shì)高于Q端時(shí)，指針向零點(diǎn)右側(cè)偏轉(zhuǎn)。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．電壓表的指針向零點(diǎn)右側(cè)偏轉(zhuǎn)表示加速度向右
B．若僅彈簧的勁度系數(shù)變?yōu)?倍，則量程變?yōu)?倍
C．若僅滑塊質(zhì)量變?yōu)?倍，則量程變?yōu)?倍
D．若僅兩電池的內(nèi)阻不相等時(shí)，無(wú)需重新調(diào)零
6．（2025春 通州區(qū)期中）圖甲所示為某物理興趣小組利用負(fù)溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻設(shè)計(jì)的溫度報(bào)警器的簡(jiǎn)單示意圖。所用熱敏電阻阻值隨環(huán)境溫度的變化情況如圖乙所示，報(bào)警器兩端的電壓達(dá)到某一特定值就會(huì)自動(dòng)報(bào)警。若報(bào)警器電阻為90Ω，滑動(dòng)變阻器R和電源總阻值為10Ω，環(huán)境溫度是100℃時(shí)，報(bào)警電壓為U，下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而增大
B．相較環(huán)境溫度20℃時(shí)，環(huán)境溫度100℃時(shí)該熱敏電阻靈敏程度更高
C．若環(huán)境溫度為90℃，報(bào)警器電壓仍達(dá)到U時(shí)報(bào)警，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器R滑片左移
D．若保持R和電源的總阻值不變，報(bào)警電壓為時(shí)，環(huán)境溫度是50℃
7．（2025春 五華區(qū)校級(jí)期中）對(duì)如圖中物理事實(shí)或現(xiàn)象理解正確的是（　　）
A．為了安全，圖甲中的避雷針應(yīng)采用絕緣體制作
B．圖乙中的話筒線通過(guò)金屬網(wǎng)線起到減小電阻的作用
C．根據(jù)圖丙可以求出電容器放電前的帶電電荷量
D．由圖丁可知，該晶體二極管已經(jīng)損壞
8．（2025 濱湖區(qū)校級(jí)二模）某城市新裝了一批節(jié)能路燈，該路燈通過(guò)光控開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制：電燈的亮度可自動(dòng)隨周圍環(huán)境的亮度改變而改變。其內(nèi)部電路簡(jiǎn)化原理圖如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，RG為光敏電阻（光照強(qiáng)度增加時(shí)，其電阻值減小）。當(dāng)隨著傍晚到來(lái)光照逐漸減弱時(shí)，則下列判斷正確的是（　　）
A．A燈變亮，B燈變亮
B．A燈變亮，B燈變暗
C．電源的效率變小
D．RG上電流的變化量等于R0上電流變化量
二．多選題（共4小題）
（多選）9．（2025 石嘴山一模）如圖所示，間距為L(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在絕緣水平面上，由半徑為a的四分之一豎直圓弧導(dǎo)軌和水平直導(dǎo)軌構(gòu)成，圓弧導(dǎo)軌部分處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，NQ兩端連接一理想變壓器，匝數(shù)比n1：n2＝1：2，副線圈兩端連接滑動(dòng)變阻器（最大阻值為R），將滑片調(diào)至c端。一質(zhì)量為m接入電路阻值為R的導(dǎo)體棒下滑過(guò)程中，始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好。導(dǎo)體棒經(jīng)過(guò)MP端開(kāi)始計(jì)時(shí)，并以恒定速率v沿圓弧導(dǎo)軌下滑至最低點(diǎn)的過(guò)程中（導(dǎo)軌電阻不計(jì)，電壓表為理想電表），以下說(shuō)法正確的是（　　）
A．導(dǎo)體棒產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式為
B．通過(guò)原線圈的電流為
C．滑動(dòng)變阻器上產(chǎn)生的總熱量為
D．若滑片向d端移動(dòng)，電壓表示數(shù)不變
（多選）10．（2025春 五華區(qū)校級(jí)期中）某溫度檢測(cè)、光電控制加熱裝置原理如圖所示。圖中RT為熱敏電阻（隨溫度升高，阻值減小），用來(lái)探測(cè)加熱電阻絲R的溫度，RG為光敏電阻（隨光照強(qiáng)度增大，阻值減小），接收小燈泡L的光照，除RT、RG外，其他電阻均為定值電阻。當(dāng)R處溫度降低時(shí)（　　）
A．L變亮 B．通過(guò)R3的電流減小
C．E2的路端電壓增大 D．R消耗的功率減小
（多選）11．（2025 陜西模擬）如圖所示，電源內(nèi)阻不能忽略，電流表、電壓表均視為理想電表，滑動(dòng)變阻器總阻值足夠大；電表的示數(shù)分別用I、U表示，電表示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別用ΔI、ΔU表示。滑動(dòng)變阻器滑片從b端向a端滑動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．電流表的示數(shù)增大，電壓表的示數(shù)減小
B．燈泡L1變暗
C．L2變亮，L3變亮
D．變大，變小
（多選）12．（2024秋 海淀區(qū)期末）如圖甲所示的電路中，R1是可調(diào)電阻，R2是定值電阻，電源內(nèi)阻不計(jì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié)R1的阻值，得到若干組電壓和電流的數(shù)據(jù)，用這些數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、擬合，作出的U﹣I圖線如圖乙所示。電壓表和電流表均可視為理想電表。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．定值電阻R2＝20Ω
B．電源的電動(dòng)勢(shì)E＝5.0V
C．當(dāng)干路電流為0.6A時(shí)，可調(diào)電阻R1＝5Ω
D．可調(diào)電阻R1上消耗的最大功率為1.25W
三．填空題（共4小題）
13．（2025 思明區(qū)校級(jí)三模）如圖所示是一多用電表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)電路圖，其中表頭G滿偏電流為100μA，內(nèi)阻為900Ω，使用不同接線柱時(shí)可用作量程分別為“1mA”和“1V”的電流表和電壓表。
（1）若想要用作量程為“1V”的電壓表，則應(yīng)將接線柱 　 　 （填“a、b”，“b、c”或“a、c”）接入電路。
（2）其中R1＝　 　 Ω；R2＝　 　 Ω。
14．（2024秋 泉州期末）如圖，一塊均勻的長(zhǎng)方體金屬樣品，長(zhǎng)、寬、厚分別為a、b、c（a＞b＞c）。電流沿AB方向時(shí)，測(cè)得樣品的電阻為R，則樣品的電阻率為 　 　 。電流沿AB方向時(shí)，樣品中電子定向移動(dòng)的速率為v1；等大的電流沿CD方向時(shí)，電子定向移動(dòng)的速率為v2，則v1　 　 v2（選填“＞”“＝”或“＜”）。
15．（2024秋 福州期末）某玩具的直流電動(dòng)機(jī)線圈電阻一定，在線圈兩端加上0.3V的電壓時(shí)，電流為0.3A，此時(shí)因電壓過(guò)低，電動(dòng)機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，則電動(dòng)機(jī)的線圈電阻R為　 　 Ω；若在線圈兩端加2V的電壓，電流為0.8A，此時(shí)電動(dòng)機(jī)正常工作。正常工作時(shí)，該電動(dòng)機(jī)的輸入電功率是　 　 W，電動(dòng)機(jī)的輸出機(jī)械功率是　 　 W。
16．（2024秋 青浦區(qū)校級(jí)期末）如圖甲所示是吳老師家的部分家庭電路圖，吳老師在家用甲臺(tái)燈L2學(xué)習(xí)時(shí)，突然臺(tái)燈L2的燈絲斷了，而屋內(nèi)的照明燈L1依然正常發(fā)光。甲、乙兩根進(jìn)戶線中 　 　 （選填“甲”或“乙”）是火線，若吳老師將屋內(nèi)的照明燈L1的開(kāi)關(guān)S1閉合，用試電筆檢測(cè)燈L1兩端的a、b兩點(diǎn)，會(huì)發(fā)現(xiàn) 　 　 （選填“a”、“b”或“都”）能使試電筆的管發(fā)光。
四．解答題（共4小題）
17．（2025春 大興區(qū)校級(jí)期中）某地有一風(fēng)力發(fā)電機(jī)，如圖所示，它的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑r的圓面。某時(shí)間內(nèi)該地的風(fēng)速是v0，風(fēng)向恰好跟葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的圓面垂直。已知空氣的密度為ρ，若這個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)能將此圓內(nèi)10%的空氣動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。求：（計(jì)算結(jié)果中保留π）
（1）單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的體積V。
（2）單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的動(dòng)能Ek。
（3）該風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出電能的功率P。
18．（2025春 鼓樓區(qū)校級(jí)期中）如圖所示電路中，電容器兩極板水平放置，電容C為0.8μF，電感內(nèi)阻不計(jì)，L為2mH。開(kāi)關(guān)S接在接線柱1時(shí)，極板間有一帶電灰塵恰好靜止。當(dāng)開(kāi)關(guān)接到接線柱2時(shí)，灰塵在電容器內(nèi)運(yùn)動(dòng)，g取10m/s2。求：
（1）開(kāi)關(guān)S接到接線柱2后，流過(guò)線圈的電流第一次達(dá)到方向向上的最大值的時(shí)間t；
（2）灰塵能獲得的最大加速度的大小a。
19．（2025春 鹽城期中）如圖，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L＝0.40m，導(dǎo)軌平面與水平夾角θ＝37°，空間分布著垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B＝0.5T。導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E＝4.5V、內(nèi)阻r＝0.50Ω的直流電源。現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量為m＝0.040kg的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)體棒拾好靜止。導(dǎo)體棒的電阻R0＝2.5Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/s2。已知sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，求：
（1）通過(guò)導(dǎo)體棒的電流；
（2）導(dǎo)體棒受到的安培力大小；
（3）導(dǎo)體棒受到的摩擦力大小。
20．（2025 株洲一模）如圖，電源電動(dòng)勢(shì)E＝15V，內(nèi)阻不計(jì)，兩個(gè)定值電阻R1＝20Ω，R2＝40Ω，平行板電容器電容C＝1μF，其極板長(zhǎng)l＝3.0cm，兩極板間距d＝1.0cm，下極板接地。將開(kāi)關(guān)S閉合，電子槍發(fā)射一電子沿極板中軸線射入極板，剛好打在上極板中點(diǎn)。已知電子電量e＝1.6×10﹣19C，電子質(zhì)量m＝9×10﹣31kg，電子重力不計(jì)。
（1）求電容器所帶電荷量Q；
（2）求電子初速度v0；
（3）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，讓電子槍源源不斷的沿中軸線發(fā)射電子，假設(shè)落到極板上的電子都能夠被完全吸收，求能打在極板上的總電子數(shù)。
高考物理一輪復(fù)習(xí) 電路與電能
參考答案與試題解析
一．選擇題（共8小題）
1．（2025春 杭州期中）小明家購(gòu)買(mǎi)了一輛新能源電動(dòng)汽車，其動(dòng)力電池標(biāo)稱電壓為400V，容量為60Ah。某天，小明使用家用充電樁為車輛充電，充電樁輸出電壓為220V，充電電流為20A，整個(gè)充電過(guò)程的能量轉(zhuǎn)化效率為90%。試根據(jù)上述信息，則下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．該動(dòng)力電池可儲(chǔ)存的化學(xué)能為24KWh
B．若電池儲(chǔ)存的能量完全耗盡，理論上約需要5.45小時(shí)才能充滿
C．實(shí)際充電過(guò)程中，充電樁消耗的電能是24kWh
D．若家庭電路的最大允許電流為30A，單獨(dú)給動(dòng)力電池充電時(shí)會(huì)引發(fā)電路過(guò)載
【考點(diǎn)】已知電功率求解電路的電壓、電流和電阻等物理量．
【專題】比較思想；尋找守恒量法；恒定電流專題；分析綜合能力．
【答案】A
【分析】根據(jù)公式W＝UIt計(jì)算該動(dòng)力電池可儲(chǔ)存的化學(xué)能；由公式P＝UI求出充電樁輸出功率，結(jié)合ηPt＝W求電池充滿電的時(shí)間；根據(jù)ηW充＝W求充電樁消耗的電能；根據(jù)家庭電路的最大允許電流與充電電流關(guān)系，來(lái)判斷單獨(dú)給動(dòng)力電池充電時(shí)會(huì)引發(fā)電路是否過(guò)載。
【解答】解：A、已知?jiǎng)恿﹄姵貥?biāo)稱電壓為U＝400V，容量為q＝60Ah，則該動(dòng)力電池可儲(chǔ)存的化學(xué)能為W＝UIt＝Uq＝400V×60Ah＝24000Wh＝24KWh，故A正確；
B、已知充電樁輸出電壓為U1＝220V，充電電流為I1＝20A，充電過(guò)程的能量轉(zhuǎn)化效率為η＝90%，則充電樁輸出功率P＝U1I1＝220×20W＝4400W，設(shè)充電時(shí)間為t，則ηPt＝W，解得t≈6.06h，故B錯(cuò)誤；
C、設(shè)實(shí)際充電過(guò)程中，充電樁消耗的電能是W充，則ηW充＝W，解得W充≈26.67W，故C錯(cuò)誤；
D、因充電電流為20A，家庭電路的最大允許電流為30A，充電電流小于家庭電路的最大允許電流，則單獨(dú)給動(dòng)力電池充電時(shí)會(huì)引發(fā)電路不會(huì)過(guò)載，故D錯(cuò)誤。
故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】解答本題時(shí)，要掌握功率公式P＝UI，明確能量轉(zhuǎn)化情況和轉(zhuǎn)化效率，結(jié)合能量守恒定律解答。
2．（2025 宜春二模）某電路如圖所示，其中R1＝2Ω、R3＝2Ω、R4＝1Ω，R2最大值為3Ω，電源內(nèi)阻r＝1Ω，在R2從0開(kāi)始逐漸增大的過(guò)程中以下說(shuō)法正確的是（　　）
A．電源效率一直減小
B．電源輸出功率先增大后減小
C．電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)比值
D．電壓表示數(shù)變化大小與電流表示數(shù)變化大小比值
【考點(diǎn)】電路動(dòng)態(tài)分析；電源的總功率、輸出功率和效率．
【專題】比較思想；控制變量法；恒定電流專題；推理論證能力．
【答案】B
【分析】分析電路結(jié)構(gòu)，判斷外電路總電阻的變化，分析路端電壓的變化，再判斷電源效率的變化；根據(jù)內(nèi)外電阻的關(guān)系判斷電源輸出功率的變化；根據(jù)電流表示數(shù)與通過(guò)R3的電流關(guān)系判斷電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)比值與R3的關(guān)系；根據(jù)閉合電路歐姆定律分析與r的大小。
【解答】解：由電路圖可知，R1與R2并聯(lián)后與R4串聯(lián)，再與R3并聯(lián)。
A、在R2從0開(kāi)始逐漸增大的過(guò)程中，外電路總電阻增大，總電流減小，電源的內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，根據(jù)電源的效率η100%，可知電源效率一直增大，故A錯(cuò)誤；
B、當(dāng)R2＝0，外電路總電阻為R總1ΩΩ＜r；
當(dāng)R2＝3Ω時(shí)，R1與R2并聯(lián)阻值為R并ΩΩ
外電路總電阻為R總2，解得R總2Ω＞r
根據(jù)內(nèi)外電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，可知電源輸出功率先增大后減小，故B正確；
C、電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)比值，R3，可知，R3，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)閉合電路的歐姆定律有E＝U+I總r，所以r，其中I總＝I+I1，又根據(jù)R2阻值增大，可知I總減小，但I(xiàn)1增大，故電流表示數(shù)變化大小ΔI應(yīng)大于總電流變化大小ΔI總，則有，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】能夠分析清楚電路的結(jié)構(gòu)，掌握閉合電路的歐姆定律的應(yīng)用是解題的基礎(chǔ)。
3．（2025春 溫州期中）某節(jié)水噴灌系統(tǒng)如圖所示，水以v0＝15m/s的速度水平噴出，每秒噴出水的質(zhì)量為4.0kg。噴出的水是從井下抽取的，噴口離水面的高度保持H＝3.75m不變。水泵由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，輸入電壓為220V，輸入電流為4.0A。不計(jì)電動(dòng)機(jī)的摩擦損耗，電動(dòng)機(jī)的輸出功率等于水泵所需要的輸入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的輸出功率與輸入功率之比）為75%，忽略水在管道中運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能損失，則下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．每秒水泵對(duì)水做功為150J
B．每秒水泵對(duì)水做功為450J
C．水泵輸入功率為880W
D．電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為5Ω
【考點(diǎn)】電動(dòng)機(jī)中的能量轉(zhuǎn)化與計(jì)算；重力做功的特點(diǎn)和計(jì)算．
【專題】定量思想；尋找守恒量法；恒定電流專題；分析綜合能力．
【答案】D
【分析】水從井下到噴出位置之間的過(guò)程中，機(jī)械能不守恒，水泵對(duì)水做功等于水增加的機(jī)械能，從而計(jì)算每秒鐘水泵對(duì)水做的功；根據(jù)水泵做功與功率的關(guān)系，及水泵的輸入輸出功率的關(guān)系，可計(jì)算水泵的輸入功率；根據(jù)電動(dòng)機(jī)的輸出功率與水泵的輸入功率的關(guān)系，可計(jì)算電動(dòng)機(jī)的輸出功率，由電動(dòng)機(jī)的輸入功率、輸出功率和發(fā)熱功率的關(guān)系式，可計(jì)算電動(dòng)機(jī)的線圈電阻。
【解答】解：AB、水從井下到噴出位置之間的過(guò)程中，根據(jù)功能關(guān)系可得，每秒水泵對(duì)水做功為W＝mgH，解得：W＝600J，故AB錯(cuò)誤；
C、水泵輸出功率為P出W＝600W。由題意可知，水泵的輸出功率與輸入功率之比為75%，則水泵的輸入功率為
P入W＝800W，故C錯(cuò)誤；
D、由題意可知，水泵的輸入功率等于電動(dòng)機(jī)的輸出功率，而電動(dòng)機(jī)的輸入功率等于電動(dòng)機(jī)的輸出功率和發(fā)熱功率之和，
即UI＝P入+I2r，解得電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為r＝5Ω，故D正確。
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查電動(dòng)機(jī)在實(shí)際生活中的應(yīng)用，要明確各種功率之間的關(guān)系，注意電動(dòng)機(jī)的輸出功率不等于水泵的輸出功率。
4．（2025春 郫都區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，理想變壓器的原線圈接在一個(gè)交變電源上，交變電壓瞬時(shí)值隨時(shí)間變化的規(guī)律為u＝220sin100πt（V），副線圈所在電路中接有燈泡、電動(dòng)機(jī)、理想交流電壓表和理想交流電流表。已知理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10：1，燈泡的電阻為22Ω，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為1Ω，電流表示數(shù)為3A，各用電器均正常工作。則（　　）
A．通過(guò)副線圈的電流頻率為5Hz
B．電壓表示數(shù)為22V
C．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為40W
D．變壓器原線圈的輸入功率為66W
【考點(diǎn)】電功和電功率的計(jì)算；理想變壓器兩端的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系．
【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．
【答案】C
【分析】根據(jù)交流電頻率和變壓器的變壓比，功率的計(jì)算公式和理想變壓器的功率關(guān)系進(jìn)行分析解答。
【解答】解：A．通過(guò)副線圈的電流頻率為fHz＝50Hz，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)，代入數(shù)據(jù)解得電壓表示數(shù)為U2＝22V，故B錯(cuò)誤；
C．流過(guò)燈泡的電流為I燈A＝1A，電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P出＝（I總﹣I燈）U2﹣（I總﹣I燈）2r＝（3﹣1）×22W﹣（3﹣1）2×1W＝40W，故C正確；
D．變壓器原線圈的輸入功率為P入＝P出＝I總U2＝3×22W＝66W。
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】考查交流電頻率和變壓器的變壓比，功率的計(jì)算公式和理想變壓器的功率關(guān)系，會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。
5．（2025 杭州二模）如圖所示為加速度計(jì)，滑塊可以在光滑的框架中平移，兩側(cè)用相同的輕彈簧拉著。R為阻值隨滑動(dòng)距離均勻變化的滑動(dòng)變阻器，兩個(gè)電池完全相同。加速度為零時(shí)，電壓表指針的零點(diǎn)位于表盤(pán)中央，當(dāng)P端的電勢(shì)高于Q端時(shí)，指針向零點(diǎn)右側(cè)偏轉(zhuǎn)。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．電壓表的指針向零點(diǎn)右側(cè)偏轉(zhuǎn)表示加速度向右
B．若僅彈簧的勁度系數(shù)變?yōu)?倍，則量程變?yōu)?倍
C．若僅滑塊質(zhì)量變?yōu)?倍，則量程變?yōu)?倍
D．若僅兩電池的內(nèi)阻不相等時(shí)，無(wú)需重新調(diào)零
【考點(diǎn)】路端電壓和負(fù)載的關(guān)系；常見(jiàn)傳感器的工作原理及應(yīng)用．
【專題】比較思想；模型法；恒定電流專題；推理論證能力．
【答案】B
【分析】電壓表的指針向零點(diǎn)右側(cè)偏轉(zhuǎn)時(shí)，結(jié)合P、Q兩端電勢(shì)的高低判斷滑片移動(dòng)方向，進(jìn)而判斷加速度方向；設(shè)滑塊右移動(dòng)距離為x，對(duì)滑片，根據(jù)牛頓第二定律列方程。根據(jù)歐姆定律得到電壓表讀數(shù)U與x的關(guān)系，從而得到加速度與x的關(guān)系，再進(jìn)行分析。
【解答】解：A、加速度為零時(shí)，電壓表指針的零點(diǎn)位于表盤(pán)中央，P、Q兩點(diǎn)電勢(shì)相等。當(dāng)電壓表的指針向零點(diǎn)右側(cè)偏轉(zhuǎn)時(shí)，P端的電勢(shì)高于Q端，則滑片右移，滑塊受到的彈簧彈力的合力向左，加速度向左，故A錯(cuò)誤；
BC、假如滑塊從中點(diǎn)向右移動(dòng)x，對(duì)滑塊，根據(jù)牛頓第二定律可得2kx＝ma，此時(shí)電壓表的示數(shù)U＝I R，由以上兩式得a，可知，僅彈簧的勁度系數(shù)變?yōu)?倍，則量程變?yōu)?倍；若僅滑塊質(zhì)量變?yōu)?倍，則量程變?yōu)楸叮蔅正確，C錯(cuò)誤；
D、若僅兩電池的內(nèi)阻不相等時(shí)，當(dāng)滑片位于R的中點(diǎn)時(shí)，電壓表讀數(shù)不為零，所以需要重新調(diào)零，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】本題中的加速度計(jì)體現(xiàn)了一種重要的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想—轉(zhuǎn)換思想，即把難以直接測(cè)量的力學(xué)量轉(zhuǎn)換為容易測(cè)量的電學(xué)量。這類題目是力與電綜合題，關(guān)鍵要尋找力電聯(lián)系的橋梁。
6．（2025春 通州區(qū)期中）圖甲所示為某物理興趣小組利用負(fù)溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻設(shè)計(jì)的溫度報(bào)警器的簡(jiǎn)單示意圖。所用熱敏電阻阻值隨環(huán)境溫度的變化情況如圖乙所示，報(bào)警器兩端的電壓達(dá)到某一特定值就會(huì)自動(dòng)報(bào)警。若報(bào)警器電阻為90Ω，滑動(dòng)變阻器R和電源總阻值為10Ω，環(huán)境溫度是100℃時(shí)，報(bào)警電壓為U，下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而增大
B．相較環(huán)境溫度20℃時(shí)，環(huán)境溫度100℃時(shí)該熱敏電阻靈敏程度更高
C．若環(huán)境溫度為90℃，報(bào)警器電壓仍達(dá)到U時(shí)報(bào)警，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器R滑片左移
D．若保持R和電源的總阻值不變，報(bào)警電壓為時(shí)，環(huán)境溫度是50℃
【考點(diǎn)】電路動(dòng)態(tài)分析；歐姆定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用．
【專題】定量思想；推理法；恒定電流專題；理解能力．
【答案】D
【分析】根據(jù)串聯(lián)電路中電阻和電壓的比例關(guān)系，結(jié)合圖乙中熱敏電阻隨溫度的變化情況分析計(jì)算。
【解答】解：A、由圖乙可知，熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，故A錯(cuò)誤；
B、由圖乙可知，相較環(huán)境溫度20℃時(shí)，環(huán)境溫度100℃時(shí)該熱敏電阻的阻值變化變慢，即該熱敏電阻靈敏程度在環(huán)境溫度20℃時(shí)靈敏程度更高，故B錯(cuò)誤；
C、設(shè)滑動(dòng)變阻器R和電源總阻值為R總，則
若環(huán)境溫度為90℃，報(bào)警器電壓仍達(dá)到U時(shí)報(bào)警，由圖乙可知，相對(duì)于環(huán)境溫度是100℃時(shí)Rt的阻值較大，所以滑動(dòng)變阻器R和電源總阻值應(yīng)減小，即應(yīng)將滑動(dòng)變阻器R滑片右移，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)
若報(bào)警電壓為時(shí)，解得此時(shí)熱敏電阻的阻值為60Ω，由圖乙可知，此時(shí)環(huán)境溫度是50℃，故D正確。
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查與熱敏電阻相關(guān)的報(bào)警電路，主要需掌握串聯(lián)電路中電阻和電壓的比例關(guān)系，注意報(bào)警電壓為報(bào)警器兩端的電壓。
7．（2025春 五華區(qū)校級(jí)期中）對(duì)如圖中物理事實(shí)或現(xiàn)象理解正確的是（　　）
A．為了安全，圖甲中的避雷針應(yīng)采用絕緣體制作
B．圖乙中的話筒線通過(guò)金屬網(wǎng)線起到減小電阻的作用
C．根據(jù)圖丙可以求出電容器放電前的帶電電荷量
D．由圖丁可知，該晶體二極管已經(jīng)損壞
【考點(diǎn)】非線性元件及其伏安特性曲線；觀察電容器及其充、放電現(xiàn)象；靜電屏蔽的原理與應(yīng)用．
【專題】定性思想；推理法；電容器專題；恒定電流專題；理解能力．
【答案】C
【分析】根據(jù)尖端放電、靜電屏蔽的原理分析AB項(xiàng)；I﹣t圖線與坐標(biāo)軸所圍區(qū)域的面積表示電荷量；根據(jù)二極管的特性分析D項(xiàng)。
【解答】解：A、為了安全，圖甲中的避雷針應(yīng)采用金屬導(dǎo)體制作，故A錯(cuò)誤；
B、圖乙中的話筒線通過(guò)金屬網(wǎng)線起到靜電屏蔽作用，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)q＝It可知，圖線與坐標(biāo)軸所圍區(qū)域的面積表示電荷量，所以圖丙可以求出電容器放電前的帶電電荷量，故C正確；
D、由于二極管為非線性元件，所以電流與電壓不成正比，當(dāng)加正向電壓時(shí)，電壓達(dá)到0.5V以上，電流迅速增大，當(dāng)加反向電壓時(shí)，電壓較小，二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)電壓高于30V，電流迅速增大，此時(shí)二極管被擊穿，所以由圖丁可知，該晶體二極管沒(méi)有損壞，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】此題的關(guān)鍵是知道生活中靜電的防止和利用的例子，知道二極管的特點(diǎn)，本題是聯(lián)系實(shí)際的好題。
8．（2025 濱湖區(qū)校級(jí)二模）某城市新裝了一批節(jié)能路燈，該路燈通過(guò)光控開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制：電燈的亮度可自動(dòng)隨周圍環(huán)境的亮度改變而改變。其內(nèi)部電路簡(jiǎn)化原理圖如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，RG為光敏電阻（光照強(qiáng)度增加時(shí)，其電阻值減小）。當(dāng)隨著傍晚到來(lái)光照逐漸減弱時(shí)，則下列判斷正確的是（　　）
A．A燈變亮，B燈變亮
B．A燈變亮，B燈變暗
C．電源的效率變小
D．RG上電流的變化量等于R0上電流變化量
【考點(diǎn)】電路動(dòng)態(tài)分析；電源的總功率、輸出功率和效率．
【專題】比較思想；推理法；恒定電流專題；推理論證能力．
【答案】A
【分析】當(dāng)隨著傍晚到來(lái)光照逐漸減弱時(shí)，光敏電阻增大，分析電路總電阻的變化，判斷干路電流和路端電壓的變化，確定A燈亮度變化，分析通過(guò)R0的電流變化，
確定R0的電壓變化，再分析B燈電壓的變化，即可判斷B燈亮度的變化；根據(jù)路端電壓的變化分析電源效率的變化；根據(jù)并聯(lián)電路電流關(guān)系分析RG上電流的變化量與R0上電流變化量的大小。
【解答】解：電路的連接情況是：光敏電阻RG與B燈并聯(lián)后與定值電阻R0串聯(lián)，最后與A燈并聯(lián)。
AB、當(dāng)光照逐漸減弱時(shí)，光敏電阻RG的阻值增大，電路總電阻增大，干路電流I減小，電源的內(nèi)電壓減小，路端電壓U＝E﹣Ir，可知U增大，則A燈兩端電壓增大，通過(guò)A燈的電流IA增大，所以A燈變亮。通過(guò)定值電阻R0的電流I0＝I﹣IA，I減小，IA增大，則I0減小，R0兩端的電壓U0減小，而B(niǎo)燈兩端的電壓UB＝U﹣U0，則UB增大，B燈變亮，故A正確；
B、電源的效率為η100%100%，由上面的分析可知，路端電壓U增大，則電源的效率變大，故C錯(cuò)誤；
D、通過(guò)R0上電流等于通過(guò)光敏電阻RG的電流與通過(guò)B燈的電流之和，即I0＝IG+IB，根據(jù)前面的分析，通過(guò)B燈的電流IB增大，I0減小，則IG減小，且RG上電流的變化量大于R0上電流變化量，故D錯(cuò)誤。
故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】在動(dòng)態(tài)電路分析中，掌握電壓、電流隨電阻的變化規(guī)律是解題的關(guān)鍵。電路當(dāng)中任何一個(gè)電阻增大時(shí)，電路的總電阻就會(huì)增大，總電流就減小。
二．多選題（共4小題）
（多選）9．（2025 石嘴山一模）如圖所示，間距為L(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在絕緣水平面上，由半徑為a的四分之一豎直圓弧導(dǎo)軌和水平直導(dǎo)軌構(gòu)成，圓弧導(dǎo)軌部分處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，NQ兩端連接一理想變壓器，匝數(shù)比n1：n2＝1：2，副線圈兩端連接滑動(dòng)變阻器（最大阻值為R），將滑片調(diào)至c端。一質(zhì)量為m接入電路阻值為R的導(dǎo)體棒下滑過(guò)程中，始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好。導(dǎo)體棒經(jīng)過(guò)MP端開(kāi)始計(jì)時(shí)，并以恒定速率v沿圓弧導(dǎo)軌下滑至最低點(diǎn)的過(guò)程中（導(dǎo)軌電阻不計(jì)，電壓表為理想電表），以下說(shuō)法正確的是（　　）
A．導(dǎo)體棒產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式為
B．通過(guò)原線圈的電流為
C．滑動(dòng)變阻器上產(chǎn)生的總熱量為
D．若滑片向d端移動(dòng)，電壓表示數(shù)不變
【考點(diǎn)】用焦耳定律計(jì)算電熱；變壓器的動(dòng)態(tài)分析——原線圈無(wú)負(fù)載．
【專題】比較思想；等效替代法；電磁感應(yīng)與電路結(jié)合；分析綜合能力．
【答案】AD
【分析】導(dǎo)體棒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)過(guò)的角度θ＝ωt，導(dǎo)體棒有效切割速度為v′＝vsinθ，結(jié)合e＝BLv′求導(dǎo)體棒產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式；根據(jù)求出副線圈的電壓，由歐姆定律求出副線圈中電流，再由求原線圈中的電流；由圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出導(dǎo)體棒下滑的時(shí)間，再由焦耳定律求滑動(dòng)變阻器上產(chǎn)生的總熱量；根據(jù)變壓器原線圈輸入電壓決定因素以及根據(jù)分析副線圈的電壓即電壓表示數(shù)是否變化。
【解答】解：A、導(dǎo)體棒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從開(kāi)始計(jì)時(shí)起經(jīng)過(guò)時(shí)間t，導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)過(guò)的角度θ＝ωtt，導(dǎo)體棒有效切割速度為v′＝vsinθ，導(dǎo)體棒產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為e＝BLv′＝BLsinθ＝BLvsin（t），故A正確；
B、變壓器原線圈輸入電壓有效值U1，根據(jù)可得，副線圈的電壓U2BLv，由歐姆定律得副線圈中電流I2，再由解得，原線圈中的電流I1，故B錯(cuò)誤；
C、導(dǎo)體棒沿圓弧導(dǎo)軌下滑至最低點(diǎn)所用時(shí)間為t，副線圈電流的有效值為I2，則滑動(dòng)變阻器上產(chǎn)生的總熱量QRt，解得Q，故C錯(cuò)誤；
D、變壓器原線圈輸入電壓U1，可知U1與滑片移動(dòng)情況無(wú)關(guān)，U1保持不變，根據(jù)可知，原、副線圈匝數(shù)比不變，則副線圈的電壓U2即電壓表示數(shù)不變，故D正確。
故選：AD。
【點(diǎn)評(píng)】本題是產(chǎn)生正弦式交流電的一種方式，要準(zhǔn)確理解并掌握感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)切割式E＝BLv，v是有效切割速度。要掌握變壓器輸入電壓與輸出電壓的決定因素。
（多選）10．（2025春 五華區(qū)校級(jí)期中）某溫度檢測(cè)、光電控制加熱裝置原理如圖所示。圖中RT為熱敏電阻（隨溫度升高，阻值減小），用來(lái)探測(cè)加熱電阻絲R的溫度，RG為光敏電阻（隨光照強(qiáng)度增大，阻值減小），接收小燈泡L的光照，除RT、RG外，其他電阻均為定值電阻。當(dāng)R處溫度降低時(shí)（　　）
A．L變亮 B．通過(guò)R3的電流減小
C．E2的路端電壓增大 D．R消耗的功率減小
【考點(diǎn)】電路動(dòng)態(tài)分析；電功和電功率的計(jì)算．
【專題】定性思想；推理法；恒定電流專題；理解能力．
【答案】BC
【分析】R處溫度升高時(shí)，熱敏電阻的阻值減小，電流變大，光敏電阻的阻值減小，右邊的電路的電流變大，從而分析電壓和功率的變化，根據(jù)歐姆定律分析R3的電流變化情況。
【解答】解：A、當(dāng)R處溫度升高時(shí)，RT阻值變小，左邊回路中電流增大，小燈泡L的功率增大，燈泡L將變亮，故A錯(cuò)誤；
CD、對(duì)右側(cè)電路，電阻RG的阻值變大，總電阻變大，由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流減小，電源內(nèi)阻分得電壓減小，右側(cè)電路中的電源E2的路端電壓變大，R兩端電壓變大，通過(guò)R的電流也變大，R消耗的功率變大，故C正確，D錯(cuò)誤；
B、右側(cè)電路電流減小，通過(guò)R的電流也變大，故通過(guò)R3的電流變小，故B正確。
故選：BC。
【點(diǎn)評(píng)】本題的關(guān)鍵是知道光敏電阻和熱敏電阻隨溫度和光照改變電阻的變化，靈活應(yīng)用閉合電路的歐姆定律和各支路的電壓和電流的變化關(guān)系。
（多選）11．（2025 陜西模擬）如圖所示，電源內(nèi)阻不能忽略，電流表、電壓表均視為理想電表，滑動(dòng)變阻器總阻值足夠大；電表的示數(shù)分別用I、U表示，電表示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別用ΔI、ΔU表示。滑動(dòng)變阻器滑片從b端向a端滑動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．電流表的示數(shù)增大，電壓表的示數(shù)減小
B．燈泡L1變暗
C．L2變亮，L3變亮
D．變大，變小
【考點(diǎn)】電路動(dòng)態(tài)分析．
【專題】比較思想；控制變量法；恒定電流專題；推理論證能力．
【答案】ABC
【分析】滑動(dòng)變阻器滑片從b端向a端滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析干路電流的變化，進(jìn)而判斷路端電壓的變化，即可知道電流表和電壓表示數(shù)的變化。根據(jù)干路電流的變化分析L3亮度的變化。分析并聯(lián)部分電壓的變化判斷L1亮度的變化。根據(jù)并聯(lián)電路分流規(guī)律分析L2的電流變化，進(jìn)而判斷其亮度變化。根據(jù)歐姆定律分析的變化。根據(jù)閉合電路歐姆定律分析的變化。
【解答】解：A、滑動(dòng)變阻器滑片從b端向a端滑動(dòng)時(shí)，其接入電路的阻值減小，電路總電阻減小，根據(jù)可知，干路電流增大，路端電壓為U＝E﹣Ir，則U減小，故電流表的示數(shù)增大，電壓表的示數(shù)減小，故A正確；
BC、干路電流增大，通過(guò)L3的電流增大，則L3變亮。并聯(lián)電路兩端的電壓U并＝E﹣I（r+RL3），則U并減小，則流過(guò)燈泡L1的電流變小，燈泡L1變暗。流過(guò)燈泡L2的電流IL2＝I﹣IL1增大，故L2變亮，故BC正確；
D、等于外電路總電阻，則變小。根據(jù)U＝E﹣Ir得，不變，故D錯(cuò)誤。
故選：ABC。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查電路的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題，解題關(guān)鍵要掌握電路的串并聯(lián)關(guān)系。本題也可以根據(jù)“串反并同”分析各個(gè)燈泡電流的變化情況。
（多選）12．（2024秋 海淀區(qū)期末）如圖甲所示的電路中，R1是可調(diào)電阻，R2是定值電阻，電源內(nèi)阻不計(jì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié)R1的阻值，得到若干組電壓和電流的數(shù)據(jù)，用這些數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、擬合，作出的U﹣I圖線如圖乙所示。電壓表和電流表均可視為理想電表。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．定值電阻R2＝20Ω
B．電源的電動(dòng)勢(shì)E＝5.0V
C．當(dāng)干路電流為0.6A時(shí)，可調(diào)電阻R1＝5Ω
D．可調(diào)電阻R1上消耗的最大功率為1.25W
【考點(diǎn)】電源的最大輸出功率和條件；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式．
【專題】定量思想；圖析法；恒定電流專題；分析綜合能力．
【答案】BD
【分析】根據(jù)圖乙信息，由閉合電路歐姆定律可計(jì)算出電源的電動(dòng)勢(shì)和R2；當(dāng)干路電流為0.6A時(shí)，根據(jù)歐姆定律可計(jì)算可調(diào)電阻R1接入電路中的阻值；將電源與定值電阻R2看成等效電源，當(dāng)R1＝R2時(shí)，等效電源的輸出功率最大，即R1消耗的功率最大，由功率公式求出R1消耗的最大功率。
【解答】解：AB、電源內(nèi)阻不計(jì)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得
E＝U+IR2
由圖乙可知，當(dāng)U1＝2.0V時(shí)，I1＝0.6A；當(dāng)U2＝4.0V時(shí)，I2＝0.2A，代入上式解得E＝5.0V，R2＝5Ω，故A錯(cuò)誤，B正確；
C、由圖乙可知，當(dāng)干路電流為I＝0.6A時(shí)，U＝2.0V，則R1ΩΩ，故C錯(cuò)誤；
D、將電源與定值電阻R2看成等效電源，當(dāng)R1＝R2時(shí)，等效電源的輸出功率最大，即R1消耗的功率最大，此時(shí)電路中電流為
I′A＝0.5A
R1上消耗的最大功率為P＝I′2R1＝0.52×5W＝1.25W，故D正確。
故選：BD。
【點(diǎn)評(píng)】本題的關(guān)鍵要知道當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，能靈活運(yùn)用等效思維求可變電阻的最大功率。
三．填空題（共4小題）
13．（2025 思明區(qū)校級(jí)三模）如圖所示是一多用電表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)電路圖，其中表頭G滿偏電流為100μA，內(nèi)阻為900Ω，使用不同接線柱時(shí)可用作量程分別為“1mA”和“1V”的電流表和電壓表。
（1）若想要用作量程為“1V”的電壓表，則應(yīng)將接線柱 　a、c　 （填“a、b”，“b、c”或“a、c”）接入電路。
（2）其中R1＝　100　 Ω；R2＝　910　 Ω。
【考點(diǎn)】把表頭改裝成電流表．
【專題】定量思想；推理法；恒定電流專題；分析綜合能力．
【答案】（1）a、c（2）100，910。
【分析】（1）表頭改裝成電流表需要并聯(lián)一個(gè)分流電阻，改裝成電壓表需要串聯(lián)一個(gè)分壓電阻；
（2）根據(jù)歐姆定律和電路結(jié)構(gòu)計(jì)算計(jì)算出R1和R2電阻值。
【解答】解：（1）接a、c時(shí)，相當(dāng)于電流計(jì)串聯(lián)一個(gè)電阻，則為電壓表；
（2）接a、b時(shí)，其量程，代入數(shù)據(jù)解得：R1＝100Ω
接a、c時(shí)，可以將ab間等效為量程1mA的電流表，其等效內(nèi)阻為
根據(jù)歐姆定律可得：
故答案為：（1）a、c（2）100，910。
【點(diǎn)評(píng)】熟練掌握電路結(jié)構(gòu)，能夠根據(jù)串并聯(lián)電路中的電壓、電流和電阻的關(guān)系計(jì)算各個(gè)物理量。
14．（2024秋 泉州期末）如圖，一塊均勻的長(zhǎng)方體金屬樣品，長(zhǎng)、寬、厚分別為a、b、c（a＞b＞c）。電流沿AB方向時(shí)，測(cè)得樣品的電阻為R，則樣品的電阻率為 　　 。電流沿AB方向時(shí)，樣品中電子定向移動(dòng)的速率為v1；等大的電流沿CD方向時(shí)，電子定向移動(dòng)的速率為v2，則v1　＞　 v2（選填“＞”“＝”或“＜”）。
【考點(diǎn)】利用電阻定律求電阻；電流的微觀表達(dá)式．
【專題】定量思想；推理法；恒定電流專題；推理論證能力．
【答案】；＞。
【分析】根據(jù)電阻定律和電流的微觀表達(dá)式，結(jié)合面積的不同分析求解。
【解答】解：根據(jù)電阻定律，電流沿AB方向時(shí)，電阻滿足：R，解得：ρ，
根據(jù)電流的微觀表達(dá)式：I＝nqsv，可得電流相同時(shí)，電子定向移動(dòng)的速率與面積s成反比，
由于a＞b＞c，故S1＝bc＜S2＝ac，即電子定向移動(dòng)的速率滿足v1＞v2。
故答案為：；＞。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了恒定電流相關(guān)知識(shí)，理解電阻定律和電流的微觀表達(dá)式是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵。
15．（2024秋 福州期末）某玩具的直流電動(dòng)機(jī)線圈電阻一定，在線圈兩端加上0.3V的電壓時(shí)，電流為0.3A，此時(shí)因電壓過(guò)低，電動(dòng)機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，則電動(dòng)機(jī)的線圈電阻R為　1　 Ω；若在線圈兩端加2V的電壓，電流為0.8A，此時(shí)電動(dòng)機(jī)正常工作。正常工作時(shí)，該電動(dòng)機(jī)的輸入電功率是　1.6　 W，電動(dòng)機(jī)的輸出機(jī)械功率是　0.96　 W。
【考點(diǎn)】計(jì)算電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸出的機(jī)械功或機(jī)械功率．
【專題】定量思想；歸納法；恒定電流專題；理解能力．
【答案】1，1.6，0.96。
【分析】根據(jù)歐姆定律計(jì)算電動(dòng)機(jī)線圈電阻；根據(jù)P＝UI計(jì)算電動(dòng)機(jī)的輸入功率，根據(jù)輸入功率、輸出功率和發(fā)熱功率之間的關(guān)系計(jì)算。
【解答】解：電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為R；電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸入功率為P＝U2I2＝2×0.8W＝1.6W，電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P出＝P
故答案為：1，1.6，0.96。
【點(diǎn)評(píng)】知道電動(dòng)機(jī)在正常工作時(shí)是非純電阻，掌握電動(dòng)機(jī)的輸入功率、輸出功率和發(fā)熱功率之間的關(guān)系是解題的基礎(chǔ)。
16．（2024秋 青浦區(qū)校級(jí)期末）如圖甲所示是吳老師家的部分家庭電路圖，吳老師在家用甲臺(tái)燈L2學(xué)習(xí)時(shí)，突然臺(tái)燈L2的燈絲斷了，而屋內(nèi)的照明燈L1依然正常發(fā)光。甲、乙兩根進(jìn)戶線中 　甲　 （選填“甲”或“乙”）是火線，若吳老師將屋內(nèi)的照明燈L1的開(kāi)關(guān)S1閉合，用試電筆檢測(cè)燈L1兩端的a、b兩點(diǎn)，會(huì)發(fā)現(xiàn) 　b　 （選填“a”、“b”或“都”）能使試電筆的管發(fā)光。
【考點(diǎn)】根據(jù)電路故障分析電路現(xiàn)象．
【專題】定性思想；推理法；恒定電流專題；推理論證能力．
【答案】甲；b。
【分析】測(cè)電筆是用來(lái)辨別火線和零線的設(shè)備，即當(dāng)用測(cè)電筆檢測(cè)時(shí)，若是碰到火線，氖管會(huì)發(fā)光的。
【解答】解：開(kāi)關(guān)連在火線和用電器之間，說(shuō)明甲是火線；c孔不能使測(cè)電筆的氖管發(fā)光，則說(shuō)明甲是零線；若吳老師將屋內(nèi)的照明燈L1的開(kāi)關(guān)S1閉合，用試電筆檢測(cè)燈L1兩端的a、b兩點(diǎn)，b點(diǎn)連接火線，a點(diǎn)連零線，b點(diǎn)發(fā)光。
故答案為：甲；b。
【點(diǎn)評(píng)】知道家庭電路的連接和安全用電的知識(shí)是解決該題的關(guān)鍵。
四．解答題（共4小題）
17．（2025春 大興區(qū)校級(jí)期中）某地有一風(fēng)力發(fā)電機(jī)，如圖所示，它的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑r的圓面。某時(shí)間內(nèi)該地的風(fēng)速是v0，風(fēng)向恰好跟葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的圓面垂直。已知空氣的密度為ρ，若這個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)能將此圓內(nèi)10%的空氣動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。求：（計(jì)算結(jié)果中保留π）
（1）單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的體積V。
（2）單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的動(dòng)能Ek。
（3）該風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出電能的功率P。
【考點(diǎn)】電功和電功率的計(jì)算．
【專題】定量思想；推理法；功能關(guān)系 能量守恒定律；推理論證能力．
【答案】（1）每秒沖擊風(fēng)車車葉的氣體體積為Sv0；
（2）單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的動(dòng)能為；
（3）此風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率為。
【分析】（1）根據(jù)圓柱體體積計(jì)算公式求出單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)車的氣流的體積；
（2）利用m＝ρV求出質(zhì)量；再由動(dòng)能公式即可求出動(dòng)能；
（3）利用E電＝ηEk可求出1s內(nèi)產(chǎn)生電能，即發(fā)電功率。
【解答】解：（1）每秒沖擊風(fēng)車車葉的氣體體積為V＝Sv0；
（2）每秒沖擊風(fēng)車車葉的氣體體積為Sv0，這此氣流的質(zhì)量：m＝ρV，氣流的動(dòng)能：；
（3）每秒風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化的電能為：，功率P。
答：（1）每秒沖擊風(fēng)車車葉的氣體體積為Sv0；
（2）單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的動(dòng)能為；
（3）此風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率為。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查能量轉(zhuǎn)化及守恒定律的應(yīng)用，要明確能量轉(zhuǎn)化方向；并能熟練掌握密度的計(jì)算公式，并能夠利用效率計(jì)算能量間的轉(zhuǎn)換。
18．（2025春 鼓樓區(qū)校級(jí)期中）如圖所示電路中，電容器兩極板水平放置，電容C為0.8μF，電感內(nèi)阻不計(jì)，L為2mH。開(kāi)關(guān)S接在接線柱1時(shí)，極板間有一帶電灰塵恰好靜止。當(dāng)開(kāi)關(guān)接到接線柱2時(shí)，灰塵在電容器內(nèi)運(yùn)動(dòng)，g取10m/s2。求：
（1）開(kāi)關(guān)S接到接線柱2后，流過(guò)線圈的電流第一次達(dá)到方向向上的最大值的時(shí)間t；
（2）灰塵能獲得的最大加速度的大小a。
【考點(diǎn)】含容電路的動(dòng)態(tài)分析；電磁振蕩的周期和頻率的計(jì)算；含容電路的常規(guī)分析與計(jì)算．
【專題】計(jì)算題；學(xué)科綜合題；定量思想；模型法；交流電專題；分析綜合能力．
【答案】（1）開(kāi)關(guān)S接到接線柱2后，流過(guò)線圈的電流第一次達(dá)到方向向上的最大值的時(shí)間t為1.88×10﹣4s；
（2）灰塵能獲得的最大加速度的大小a為20m/s2。
【分析】（1）開(kāi)關(guān)S接到接線柱2后，根據(jù)T＝2π求LC振蕩電路的周期T，再根據(jù)tT求流過(guò)線圈的電流第一次達(dá)到方向向上的最大值的時(shí)間t；
（2）開(kāi)關(guān)S接在1時(shí)，對(duì)灰塵，根據(jù)平衡條件列式；當(dāng)電容器反向充電完畢時(shí)，灰塵的合力最大，加速度最大，根據(jù)牛頓第二定律計(jì)算灰塵能獲得的最大加速度的大小a。
【解答】解：（1）已知C＝0.8μF＝8×10﹣7F，L＝2mH＝2×10﹣3H，則LC振蕩電路的周期為
T＝2π2πs＝8π×10﹣5s
則開(kāi)關(guān)S接到接線柱2后，流過(guò)線圈的電流第一次達(dá)到方向向上的最大值的時(shí)間為
tT8π×10﹣5s＝6π×10﹣5s≈1.88×10﹣4s
（2）開(kāi)關(guān)S接在1時(shí)，設(shè)灰塵電荷量為q，電容器的電壓為U，板間距離為d，由平衡條件有
mg＝q
開(kāi)關(guān)S接到接線柱2后，當(dāng)電容器反向充電完畢時(shí)，兩極板間電壓為U，電場(chǎng)強(qiáng)度反向，此時(shí)灰塵的合力最大，加速度最大，灰塵受到的電場(chǎng)力方向與重力方向相同，由牛頓第二定律得
mg+qma
可得最大加速度為a＝2g＝2×10m/s2＝20m/s2
答：（1）開(kāi)關(guān)S接到接線柱2后，流過(guò)線圈的電流第一次達(dá)到方向向上的最大值的時(shí)間t為1.88×10﹣4s；
（2）灰塵能獲得的最大加速度的大小a為20m/s2。
【點(diǎn)評(píng)】解答本題時(shí)，要掌握電磁振蕩的規(guī)律，確定電容器兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的變化情況，判斷灰塵合力最大的條件是關(guān)鍵。
19．（2025春 鹽城期中）如圖，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L＝0.40m，導(dǎo)軌平面與水平夾角θ＝37°，空間分布著垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B＝0.5T。導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E＝4.5V、內(nèi)阻r＝0.50Ω的直流電源。現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量為m＝0.040kg的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)體棒拾好靜止。導(dǎo)體棒的電阻R0＝2.5Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/s2。已知sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，求：
（1）通過(guò)導(dǎo)體棒的電流；
（2）導(dǎo)體棒受到的安培力大小；
（3）導(dǎo)體棒受到的摩擦力大小。
【考點(diǎn)】閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式；安培力的概念．
【專題】計(jì)算題；定量思想；推理法；共點(diǎn)力作用下物體平衡專題；磁場(chǎng) 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用；推理論證能力．
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【分析】（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流的大小。
（2）根據(jù)安培力的公式F＝BIL求出安培力的大小。
（3）導(dǎo)體棒受重力、支持力、安培力、摩擦力處于平衡，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出摩擦力的大小。
【解答】解：（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律得：
IA＝1.5 A；
（2）導(dǎo)體棒受到的安培力為：
F安＝BIL＝0.5×1.5×0.40N＝0.30 N；
（3）若安培力沿斜面向上，對(duì)導(dǎo)體棒受力分析如圖，
沿導(dǎo)軌方向有：
mgsin 37°＝0.24 N＜F安，
根據(jù)平衡條件可知，摩擦力沿斜面向下，
mgsin 37°+f＝F安，
解得：f＝0.06 N；
同理，若安培力沿斜面向下，根據(jù)平衡條件可知，摩擦力沿斜面向上，則
mgsin 37°+F安＝f
解得：f＝0.54N。
答：（1）通過(guò)導(dǎo)體棒的電流是1.5A；
（2）導(dǎo)體棒受到的安培力0.30 N；
（3）安培力沿斜面向上時(shí)，導(dǎo)體棒受到的摩擦力是0.06N；安培力沿斜面向下時(shí)，導(dǎo)體棒受到的摩擦力是0.54N。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握閉合電路歐姆定律，安培力的大小公式，以及會(huì)利用共點(diǎn)力平衡去求未知力。
20．（2025 株洲一模）如圖，電源電動(dòng)勢(shì)E＝15V，內(nèi)阻不計(jì)，兩個(gè)定值電阻R1＝20Ω，R2＝40Ω，平行板電容器電容C＝1μF，其極板長(zhǎng)l＝3.0cm，兩極板間距d＝1.0cm，下極板接地。將開(kāi)關(guān)S閉合，電子槍發(fā)射一電子沿極板中軸線射入極板，剛好打在上極板中點(diǎn)。已知電子電量e＝1.6×10﹣19C，電子質(zhì)量m＝9×10﹣31kg，電子重力不計(jì)。
（1）求電容器所帶電荷量Q；
（2）求電子初速度v0；
（3）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，讓電子槍源源不斷的沿中軸線發(fā)射電子，假設(shè)落到極板上的電子都能夠被完全吸收，求能打在極板上的總電子數(shù)。
【考點(diǎn)】閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式；電容的概念、單位與物理意義．
【專題】定量思想；推理法；帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題；電容器專題；推理論證能力．
【答案】（1）電容器所帶的電荷量為1×10﹣5C；
（2）電子初速度為2×106m/s；
（3）打在極板上的總電子數(shù)為。
【分析】（1）由閉合電路歐姆定律，可計(jì)算電容兩端電壓，結(jié)合電容的定義式，可計(jì)算電容器所帶的電量；
（2）電子在電容器中運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，由其在兩個(gè)方向上分位移，即可計(jì)算其初速度；
（3）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，隨著電子被吸收，電容器所帶的電荷量會(huì)減小，當(dāng)電子剛好到達(dá)電容器的上極板邊緣時(shí)，打在極板上的電子數(shù)達(dá)到最大值；由電子的受力分析，可得到電容器的電荷量，結(jié)合電容器電荷量變化，即可知電子數(shù)。
【解答】解：（1）由閉合電路歐姆定律，可得電容兩端電壓為：，解得U＝10V；
由電容的定義式：，解得電容器所帶的電量為：Q＝1×10﹣5C；
（2）電子在電容器中運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系可知：，；
解得其初速度為：v0＝2×106m/s；
（3）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，隨著電子被吸收，電容器所帶的電荷量會(huì)減小，當(dāng)電子剛好到達(dá)電容器的上極板邊緣時(shí)，打在極板上的電子數(shù)達(dá)到最大值；
此時(shí)對(duì)電子受力分析，水平方向：l＝v0t1，豎直方向：，
可知電容器的電荷量滿足：，即電容器電荷量變化為：ΔQ＝Q﹣Q′＝1×10﹣5C﹣2.5×10﹣6C＝7.5×10﹣6C；
則電子數(shù)滿足：，解得：n。
答：（1）電容器所帶的電荷量為1×10﹣5C；
（2）電子初速度為2×106m/s；
（3）打在極板上的總電子數(shù)為。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查電子在電容器中的運(yùn)動(dòng)，在求解電子數(shù)時(shí)，關(guān)鍵是找到電子數(shù)達(dá)到最大值的臨界條件。
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