高考物理一轮复习核心素养测评 电路电路的基本规律(含解析)-人教版高三全册物理试题

电路电路的根本规律

（45分钟100分）

素养达标■（7。分）

一、选择题（此题共9小题，每一小题6分，共54分，1〜6题为单项选择题，7〜9题为多

项选择题）

1.如下关于电源电动势的说法，正确的答案是（）

A.电路中每通过2c的电荷量，电池提供的电能是4J,那么这个电池的电动势是0.5V

B.电源的路端电压增大时，其电源电动势一定也增大

C.无论内电压和外电压如何变化，电源电动势不变

D.电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多

W

【解析】选Co电路中通过q=2C的电荷量，电池提供的电能W=4J,根据电动势的定义式E=Q

得电动势E=2V,A项错误；电动势表征电源本身的特性，与外电路无关，当电源的路端电压

增大时，电源电动势不变，B项错误，C项正确；电动势越大，电源将其他形式的能转化为

电能的本领就越大，不能说电源所能提供的电能就越多，D项错误。

2.如下列图，电源A的电压为6V,电源B的电压为8V,电容器的电容为200pF,当开关S

合向A,稳定后再合向B,再次达到稳定，如此在这个过程中通过电流计的电荷量为

（）

A.4X10-9CB.1.2X10-9C

C.1.6X10-9CD.2.8X10-9C

【解析】选D。开关S合向A稳定时，电容器的电压为U=6V,电荷量为

Q=CU=2X1OTOX6C=L2X1O-9C。开关S合向B稳定时，电容器的电压为U=8V,电荷量为

112

Q=CU=2X1O-IOX8C=1.6X1O-9C»电容器两极板电性改变，故通过电流计的电荷量为

22

Q=Q+Q=2.8XIO-9C0

12

1/11

3.（2020•上饶模拟）如下列图，电源内阻为r,灯L、L的电阻分别为R、R,滑动变阻器

1212

最大阻值为R。。假设灯的电阻不变，某同学合上开关后，将变阻器滑片P由a端向b端移动

时，如此（）

A.假设RJR。，〃亮度一定先变亮后变暗

B.假设RJR。，电源的输出功率一定逐渐变大

C.假设R<R,L亮度一定先变暗后变亮

201

D.假设R〈R,电源的效率一定逐渐变大

20

【解析】选C。当R>R时，灯L与滑动变阻器的左局部串联的总电阻一定大于右局部的电

202

阻，当变阻器的滑片P由a端向b端移动时，总电阻增大，所以总电流减小，所以通过灯

匕的电流减小，所以1变暗，通过L?的电流变大，L?变亮，因不知道电源内阻与外电阻的

大小关系，所以电源的输出功率无法判断，故A、B均错误。当R〈R时，灯L与滑动变阻器

202

的左局部串联的总电阻先大于后小于右局部的电阻，当变阻器的滑片P由a端向b端移动时,

总电阻先增大后减小，所以总电流先减小后增大，所以通过灯Lt的电流先减小后增大，故

匕先变暗后变亮；故C正确。外电阻先增大后减小，所以电源的效率先增大后减小，故D错

误。

4.（2020•九江模拟）在探究电路故障时，某实验小组设计了如下列图的电路，当开关闭合后，

电路中的各用电器正常工作，经过一段时间，发现小灯泡A的亮度变暗，小灯泡B的亮度变

亮。如此如下对电路故障的分析正确的答案是（）

A.可能是定值电阻片短路

2/11

B.一定是定值电阻R断路

2

C.可能是定值电阻R3断路

D.可能是定值电阻R短路

4

【解析】选C。由于小灯泡A串联于干路中，且故障发生后小灯泡A变暗，可知电路中总电

流变小，即电路总电阻变大，由此推知，故障应为某一电阻断路，故A、D错误；假设R断

2

路，如此斗和小灯泡B所在支路的电压增大，而R2的断路又使小灯泡B分得的电压增大，

故小灯泡B变亮；假设R断路，必引起与之并联的支路（即R所在支路）中电流增大，小灯

31

泡B分得的电流也变大，小灯泡B变亮，应当选项B错误、选项C正确。

5.（2019•黄浦区模拟）如下列图的电路中，R为定值电阻，R为滑动变阻器，各电表均为理

12

想电表。在a、b两点间接入电源后，调节R,可获得电压表V、V的示数随电流表A示数

212

变化的图象，如此（）

A.只有图①是合理的

B.只有图②是合理的

C.只有图②、③是合理的

D.只有图①、③是合理的

【解析】选B。由题意知U=E-IR,U=IR,故图线V、V的斜率大小相等，所以，只有图②

211112

是合理的。

【加固训练】某同学将一电路中电源的总功率P、输出功率P和电源内部发热功率P随电

ERr

流I变化的图线画在了同一坐标上，如下列图。如此该电路（）

3/11

A.电源的电动势E=3V,内电阻r=3Q

B.电流为1A时，外电阻为2Q

C.b表示电源的输出功率，最大值为9W

D.外电阻为1Q时，电源输出功率为4.5W

【解析】选B。根据直流电源的总功率P=EI,内部的发热功率P=Qr,输出功率P=EI-I2r,

ErR

可知反映P变化的图线是b,反映P变化的是图线a,反映P变化的是图线c。图线a的斜

rER

92

-,2

率等于电源的电动势，得到E=3V=3V,内部的发热功率P=l2r,内阻为Q,电源

r

22

E39E

的最大输出功率p=4r=4xlff=4w,故A、c错误；当电流为IA时，由i=R+r,代入

m

2

E9

得到，R=2Q,故B正确。外电阻为IQ,电源输出功率为R+厂=4亚，故D错误。

6.（2020•蚌埠模拟）如下列图的电路中，R、R、R是定值电阻，R是光敏电阻，其阻值随

1234

光照强度的增强而减小。当开关S闭合且没有光照射时，电容器C不带电。当用强光照射

R且电路稳定时，与无光照射时比拟（）

4

A.电容器C的下极板带正电

B.R3两端电压降低

C.通过R的电流变小，电源的路端电压增大

4

D.通过R的电流变大，电源提供的总功率变小

4

4/11

【解析】选A。有光照射时，光敏电阻的阻值减小，故总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律

可知，干路中电流增大，由E=U+Ir可知路端电压减小，R与R支路中电阻不变，故该支路

12

中的电流减小，如此由并联电路的电流规律可知，另一支路中电流增大，即通过R的电流

2

减小，而通过R,和R“的电流增大，根据U=IR可知，R,两端电压升高，以电源正极为参考点，

上极板所接处的电势低于下极板的电势，故下极板带正电，选项A正确，B、C错误；强光

照射时，R电阻减小，那么，电路总电阻减小，故总电流增大，所以电源提供的总功率P=EI

4

变大，故D错误。

7.硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如下列图，图线a是该电池在某光照

强度下路端电压U随电流I变化的关系图象（电池电动势不变，内阻不是定值），图线b是某

电阻R的U-I图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，如下说法中正确的答案是

A.硅光电池的内阻为8Q

B.硅光电池的总功率为0.4W

C.硅光电池的内阻消耗的热功率为0.32W

D.假设将R换成阻值更大的电阻，硅光电池的输出功率增大

【解析】选A、C。由图可知该电池的电源电动势为3.6V,由UJU=E可知内电压为1.6V,

内R

密丝

硅光电池的内阻为r=/=0-2Q=8Q,故A项正确；硅光电池的总功率为Pa

=EI=3.6X0.2W=0.72W,故B项错误；硅光电池的内阻消耗的热功率为P找

=Dr=0.22X8W=0.32W,故C项正确；假设将R换成阻值更大的电阻，电路中电阻两端的电压

变大，但电流变小，硅光电池的输出功率不一定增大，故D项错误。

【加固训练】（多项选择）如下列图，用甲、乙、丙三个电动势E一样而内电阻r不同的电

源，分别给定值电阻R供电。甲、乙、丙三个电源内阻的大小关系为rJr>r#且r=R,

甲乙丙乙

5/11

如此比照将R先后接在这三个电源上的情况，如下说法中正确的答案是（）

A.接在甲电源上时，电源总功率最大

B.接在乙电源上时，电源输出功率最大

C.接在丙电源上时，电源输出功率最大，且电源效率最高

D.假设R?=r田•r甫，如此接在甲、丙电源上时，两电源内电阻的热功率相等

甲丙

【解析】选c、Do三个电源的电动势E一样，而电阻r/R=r,>r由，根据闭合电路欧姆定

甲乙丙

EE2

律得i=R+r,R接在电源上时，电源的总功率为p+r,如此丙电源的总功率最大,

总

E%R

A错误；电源的输出功率P出=izR=（R+「物，电源的效率n=P总xioo%=R+「xioo%,

r而最小，故接在丙电源上时，电源的输出功率最大，电源效率最高，B错误，C正确；电源

E

的内电阻消耗的功率为P=Br=（^+r"r,将fe=r田•r由，代入得P=P履

内甲丙内甲内丙

E2

8.如下列图，C=6PF,C=3PF,R「3Q,R=6Q,电源电动势E=18V,内阻不计。如下说法

正确的答案是（）

A.开关S断开时,a、b两点电势相等

B.开关S闭合后,a、b两点间的电流是2A

C.开关S断开时Q带的电荷量比开关S闭合后［带的电荷量大

6/11

D.不论开关S断开还是闭合，C带的电荷量总比C带的电荷量大

12

【解析】选B、CoS断开时外电路处于断路状态，两电阻中无电流通过，电阻两端电势相等,

由图知a点电势与电源负极电势相等，而b点电势与电源正极电势相等，A错误。S断开时

两电容器两端电压都等于电源电动势，而C>C,由Q=CU知止匕时Q〉Q,当S闭合时，稳定状

1212

E

DD

态下C与R并联，C与R并联，电路中电流1=12=2A,此时两电阻两端电压分别为

1122

U=IR=6V,U=IR=12V,如此此时两电容器所带电荷量分别为Q;=CU=3.6X10-sC,

Q/=CU=3.6X10-sC,对电容器q来说，S闭合后其两端电压减小，所带电荷量也减小，故

B、C正确，D错误。

9.（2019•南开区模拟）在如下列图电路中，闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头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、U、U和U表示，电表示数

123

u1%u2AU2

A./不变，d/不变B./变大，4/变大

U?叫4吗

c./变大，4/不变D./变大，4/不变

u1%

【解析】选A、C、D。根据欧姆定律得知：1==R„故当滑动变阻器的滑动触头P向

力叫%

下滑动时，/、AI均不变。故A正确。/%，变大。根据闭合电路欧姆定律得：

AU2U3

如此有4=R/r,不变。故B错误，C正确。/=%+内,变大。根据闭合

吗

电路欧姆定律得：U=E-Ir,如此有=r,不变。故D正确。

二、计算题（16分，需写出规范的解题步骤）

7/11

10.如下列图电路，电源电动势E=3V,内阻r=lQ,两个定值电阻阻值RJE

=2。，电容器的电容C=20PF。开关全部闭合时，一颗带电油滴恰能在极板间静止。取重力

加速度g=10m/s2,求：

(1)极板的带电荷量大小；

⑵电源的效率；

(3)断开开关S(认为电容器充放电过程极快完成)，油滴加速度的大小和方向。

2

E

DI丁

【解析】⑴回路电流1=1=1A

电容器两板间电压U=IR「2V

电容器带电荷量Q=CU=4X10-5C

⑵电源输出功率P=IU=2W

电源总功率P=IE=3W

总

P

电源效率n=P总X100%"66.7%

⑶设油滴带电荷量为q,极板间距为d

U

开始时qd=mg

E

后来qd-mg=ma

解得a=5m/sz,方向竖直向上

答案：(1)4X10-5C(2)66.7%

(3)5m/sz方向竖直向上

【加固训练】三只灯泡L、L和L的额定电压分别为1.5V、1.5V和2.5V,它们的额定电流

123

都为0.3A。假设将它们连接成图甲、图乙所示电路，且灯泡都正常发光。

8/11

（1）试求图甲电路的总电流和电阻R2消耗的电功率;

⑵分别计算两电路电源提供的电功率，并说明哪个电路更节能。

【解析】（1）由题意，在图甲电路中:

电路的总电流

I=1+1+1=0.9A

总LlL2L3

U"E-IJ=2.55V

，路端*0.05V

I=1=0.9A

R2总

电阻R2消耗的功率

P=1U=0.045W

R2R2R2

⑵图甲电源提供的电功率

P=1、E=0.9X3W=2.7W

总总

图乙电源提供的电功率

P'=rE'=0.3X6W=1.8W

总总

由于灯泡都正常发光，两电路有用功率相等，而P'<p

息总a

所以，图乙电路比图甲电路节能。

答案：（1）0.9A0.045W

（2）2.7W1.8W乙电路更节能

能力拔高分）

H.（10分）（多项选择）某电路如下列图，电源电动势为E、内阻为r,定值电阻分别为R0

电位器（滑动变阻器）为R,1是小灯泡，电压表和电流表都为理想电表。闭合开关，当

电位器的触片由a端滑向b端时，如此如下说法正确的答案是（）

9/11

A.小灯泡匕将变亮

B.电压表的示数与电流表A示数的比值将变大

1

C.电流表A、的示数将变大

D.电源的电功率将变大

【解析】选A、C、Do当电位器的触片滑向b端时，电位器接入电路的电阻变小，外电路总

电阻变小，由闭合电路欧姆定律知，总电流变大，电流表'的示数将变大，路端电压变小,

通过R、R的电流变小，通过小灯泡L