2025高考物理一轮总复习提能训练47（含答案）

2025《衡中学案》高考一轮总复习物理提能训练练案［47］

含答案第十章第26讲

提能训练练案［47］

基础过关练

题组一闭合电路的分析与计算

1.如图所示的电路中，电阻R=2Q。断开S后，电压表的读数为3V；闭

合S后，电压表的读数为2V,则电源的内阻「为(A)

A.1QB.2Q

C.3QD.4。

［解析］当S断开后，电压表读数。=3V,可知电源电动势E=3V；当S

U'

闭合后，电压表读数U'=2V,由闭合电路欧姆定律知E=U'+7r,且/=丁,

整理得电源内阻"=1O,A正确。

2.如图所示的电路中，Ro是定值电阻，凡是滑动变阻器，电源的内阻不能

忽略，电流表、电压表均为理想电表。闭合电路使L发光后，将滑动变阻器的

滑片向下滑动，则(A)

A的示数增大，L变暗

A的示数变小，L变亮

Vi的示数增大，L变亮

V2的示数增大，L变暗

［解析］根据题意，将滑动变阻器的滑片向下滑动，则R减小，闭合回路

中的总电阻减小，根据闭合回路欧姆定律可知，电流表A的示数变大，电压表

V2的示数减小，根据欧姆定律可知，Ro两端电压增大，即电压表Vi示数增大，

则灯泡L两端的电压减小，则L变暗，故B、C、D错误，A正确。

题组二两类。一，图像及闭合电路的功率和效率问题

3.(多选)(202年河南郑州高三月考)如图所示，图中直线①表示某电源的路端

电压与电流的关系图线，图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图线，

则下列说法正确的是(ACD)

A.电源的电动势为50V

B.电源的内阻为5Q

C.电流为2.5A时，外电路的电阻为15。

D.输出功率为120W时，输出电压是30V

［解析］电源的路端电压和电流的关系为。=E一//显然题图中直线①的

斜率的绝对值等于厂，纵轴的截距为电源的电动势，从题图中可以看出E=50V,

I,,Q=5Q,A项正确，B项错误；当电流九=2.5人时，由回路中电流

o—U

F

/1=二有，解得外电路的电阻H外=15。，C项正确；当输出功率为120W时，

1rR外

由题图中尸一/关系图线可以看出对应干路电流为4A,再从U—1图线读取对应

的输出电压为30V,D项正确。

4.如图是测定甲、乙两个直流电源的电动势E与内阻厂时，得到的路端电压

。与干路电流/的。一/图像。若将这两个直流电源分别与同一定值电阻R串联,

下列说法正确的是(B)

A.甲电源内阻是乙电源内阻的2倍

B.电源的效率一定有〃甲〈〃乙

C.电源总功率一定有P甲＜P乙

D.电源的输出功率一定有P甲＞P乙

［解析］由U—/图像可知，甲电源电动势是乙电源电动势的2倍，即E甲

=2E乙，图像的斜率等于内阻，则甲电源内阻是乙电源内阻的4倍，即厂甲=4厂乙，

A项错误；电源的效率〃=黄］*100%,可得〃甲＜〃乙，B项正确；电源总功率P

二昌,可得PQP乙，C项错误；电源的输出功率P=［看）凡可知，不能

确定两电源的输出功率的大小关系，D项错误，故选B项。

5.（2024.广东珠海摸底）某学校新装了一批节能路灯如图甲所示，该路灯通

过光控开关实现自动控制，路灯的亮度可自动随周围环境的亮度的改变而改变。

如图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E,内阻为r,RG为光敏电阻（光

照强度增加时，其阻值减小）。当随着傍晚到来光照逐渐减弱时，则下列判断正

确的是（B）

甲乙

A.A灯变暗，B灯变亮

B.电源内阻消耗的功率变小

C.电源的效率变小

D.RG上电流的变化量等于R）上电流的变化量

［解析］光照逐渐减弱时，光敏电阻的阻值增大，电路总电阻增大，故电路

的总电流/减小，路端电压U=E—7r增大，即A灯两端电压增大，通过A灯的

电流7A增大，所以A灯变亮，通过定值电阻R）的电流7o=1—7A减小，所以Ro

两端的电压Uo=/oRo减小，B灯两端的电压UB=U—/oRo增大，B灯变亮，故A

错误；电源内阻不变，电路的总电流/减小，由尸=产厂可知，电源内阻消耗的功

率减小，故B正确；电源的效率〃100%,由分析可知，路端电压U增大，

则电源的效率变大，故C错误；通过Ro的电流等于通过光敏电阻RG的电流与通

过灯B的电流之和，即/O=/G+/B,由于通过灯B的电流7B增大，通过Ro的电

流和通过RG的电流都减小，故RG上电流的变化量大于Ro上电流的变化量，故

D错误。

6.如图甲所示的电路，其中电源电动势E=6V,内阻厂=2。，定值电阻R

=4C,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值RP的关系如图乙所示。

则下列说法中正确的是(B)

A.图乙中滑动变阻器的最大功率P2=2W

B.图乙中Ri=6Q,&=12Q

C.滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R消耗的功率也最大

D.调整滑动变阻器心的阻值，可以使电源的输出电流达到2A

［解析］由闭合电路的欧姆定律的推论可知，当电路外电阻等于内阻厂时，

£2

输出功率最大，最大值为Pm告,把定值电阻看成电源内阻的一部分，由题图

4r

乙可知，当Rp=R1=R+r=6Q时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为

尸2=RJ=L5W,A错误；滑动变阻器的阻值为3Q时与阻值为&时消耗

4(/?+r)

的功率相等，有［3Q工+)x3Q=［&+^+)用,解得及=12C,B正确；

当回路中电流最大时，即Rp=0时定值电阻R消耗的功率最大，C错误；当滑动

变阻器Rp的阻值为0时，电路中电流最大，最大值为及=笄=号A=1A,

R-\~r4十2

则调整滑动变阻器Rp的阻值，不可能使电源的输出电流达到2A,D错误。

题组三含容电路与电路故障分析

7.如图a是一个超级电容器。把此超级电容器连接到如图b所示的电路中,

已知电源的电动势E=3.0V,内阻/•=0.5。，定值电阻R=1.5。，闭合开关K,

待电路稳定后，下列有关说法正确的是(B)

E

C

R

［2.7V9500F）1------*----1

图a图h

A.该超级电容器的击穿电压为2.7V

B.电源的输出功率为3.375W

C.断开开关KB，通过定值电阻的电荷量为25650C

D.断开开关K后，定值电阻产生的焦耳热为69255J

［解析］由题图a知2.7V是电容器的额定电压，非击穿电压，故A项错

E

误；闭合开关后，电路中的电流/=后二=1.5A,内电压。内="=0.75V,外

电压。外=E—U内=2.25V,电源的输出功率P=U外/=3.375W,故B项正确；

电容器储存的电荷量Q=C。外=21375。断开开关后，通过定值电阻的电荷量

为21375C,故C项错误；开关断开后，电容器储存的电能转化为定值电阻的焦

耳热，W=1c^=24046.9J,故D项错误。

8.如图所示，接通开关S,灯泡Li、L2都正常发光。某时刻由于电路故障

两灯突然熄灭。若故障只有一处，则下列说法正确的是（D）

---------0-----lc

/SL,I

「RfLl

力1r~iU

A.如果将电压表并联在cd两端有示数，说明c、d间完好

B.如果将电压表并联在ac两端示数为0,说明a、c间断路

C.如果将电流表并联在ac两端示数为0,说明c、d间完好

D.如果将电压表并联在"两端有示数，并联在ac两端示数为0,说明c、

d间断路

［解析］电路故障分为断路和短路，故障只有一处，假设发生了短路，如果

是某盏灯短路，该灯熄灭，而另一盏灯应该变亮，如果是两盏灯以外的元件（除

电源）短路，则两盏灯均变亮，故假设不成立。电路故障应为断路，电压表并联

在cd两端有示数，说明c、d间发生了断路，故A错误；电压表并联在a、。两

端示数为0,说明ac部分以外的电路发生了断路，则a、c间电路完好，故B错

误；电流表并联在ac两端示数为0,说明ac部分以外的电路发生了断路。而。、

c间电路完好，无法说明c、d间情况，故C错误；电压表并联在ad两端有示数,

说明ad段发生了断路，并联ac两端示数为0,说明ac部分以外的电路发生了

断路，故综合以上两点，应是c、d间断路，故D正确。

能力综合练

9.如图所示，D为理想二极管，R为滑动变阻器，。、C2为电容器，且电

容相等，P、Q为带电粒子，开关S闭合后，P、。均处于静止状态，下列说法

正确的是（C）

A.C2所带的电荷量不相等

B.保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片下滑，尸加速向上运动，。仍静

C.保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片上滑，P加速向下运动，。仍静

D.保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片上滑，尸加速向下运动，。也加

速向下运动

［解析］两电容器两端的电压都等于&两端的电压，电容又相等，所以所

带的电荷量相等，故A错误；两电荷静止，电场力与重力等大反向，保持开关S

闭合，将滑动变阻器的滑片下滑时，两电容器两端的电压都变大，C2电压变大

需要正向充电，二极管导通，场强变大，电场力变大，P、。都加速向上运动，

故B错误；保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片上滑时，电容器Ci两端的电

压变小，场强变小，电场力变小，尸加速向下运动，因为二极管具有单向导电性,

所以C2电压减小要放电二极管不导通，所带的电荷量不变，电压不变，场强不

变，电场力不变，故。仍静止，故C正确，D错误。

10.侈选）（2024.河北冀州中学月考）在如图所示的电路中，电源电动势恒定、

内阻为r,Ri为定值电阻。闭合开关S,理想电流表A、理想电压表Vi、V2、

V3的示数分别用/、5、伪和。3表示。当滑动变阻器及的滑动触头P向上滑动

时，四个理想电表的示数都发生变化，电表示数变化量的绝对值分别用A/、AUi、

AS和AS表示，下列说法正确的是（BD）

A.?"不变，牛变大

C.=R2D-M~r

［解析］根据部分电路的欧姆定律可得用=牛=若，&=牛,—牛

当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，&减小，则下不变，了和了均变小，

故A、C错误，B正确；根据闭合电路的欧姆定律可得。3=E—〃，所以箸=厂,

故D正确。

11.（多选）如图所示，一台电动机提着质量为机的物体，以速度0匀速上升,

已知电动机线圈的电阻为R,电源电动势为E,通过电源的电流为/,当地重力

加速度为g,忽略一切阻力及导线电阻，贝U（BC）

Ir

-n1

F

A.电源内阻r=y-7?

B.电源内阻r=彳一贤一R

C.如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变大

D.如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变小

［解析］设电动机的输入电压为U,则电动机的输入功率与输出功率，线圈

电阻热功率之间关系为尸入=产出十尸机，即。/二加8^+产凡解得。=等十次,

根据E=U外+U内=。+。=竿+〃?+〃，解得一号一睾一R,A错误，B正

确；如果电动机转轴被卡住，则有E=/'R+I'r,可知流过电源电流增大，较

短时间内，电源消耗的功率变大，C正确，D错误。

12.(多选)如图所示，图甲中M为一电动机，开关S闭合后，当滑动变阻器

R的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表Vi和V2的读数随电流表A读数

的变化情况如图乙所示，已知电流表A读数在0.2A以下时，电动机没有转动。

不考虑电表内阻，以下判断正确的是(AC)

A.图线①为V2读数随电流表读数的变化图线

B.电路中电源电动势为3.4V

C.此电路中，电动机的最大输入功率是0.9W

D.滑动变阻器的最大阻值为30。

［解析］由题图甲知，电压表V2测量路端电压，电流增大时，内电压增大,

路端电压减小，所以图线①为V2的读数随电流表读数的变化图线，故A正确;

图线①的斜率绝对值等于电源的内阻，为『图=注言。=2d当电流

1=。1A时,Ui=3.4V,则电源的电动势E=Ui+hr=(3.4+0.1X2)V=3.6V,

故B错误；当/2=0.3A时，S=3V,此时电动机输入功率最大，且P=U2/2

=3X0.3W=0.9W,故C正确；若电流表A示数小于0.2A,电动机不转动，

电动机的电阻fM=4C,当/i=0.1A时，电路中电流最小，滑动变阻器的电阻

为最大值，所以R与Ro并联电阻的最大值7?并=色一厂一出=仔1—2—4)C=30d

则滑动变阻器的最大阻值大于30。，故D错误。

13.如图所示的电路中，R=1.5Q,&=3Q,变阻器用最大阻值为5Q。

闭合开关S且电路稳定后，当品的阻值为1C时，电压表的示数为2V；当品

的阻值为2c时，电流表的示数为1.5A,已知电容器的电容C=4X1()-8F,电

表均为理想电表，求：

工

(1)电源电动势和内阻;

⑵当用的阻值由1。调成2。的过程中，通过比电荷量。

［答案］(1)6V,0.5Q(2)4X10-8C

［解析］(1)闭合开关S电路稳定后，电容器所在支路断路，由题意可知,

当R=1C时，由欧姆定律可得，回路中的电流为/i=^=2A,

F

由闭合电路的欧姆定律可得

r+Ri+R3

当用'=2C时，回路电流为72=1.5A,由闭合电路的欧姆定律可得/2=

E

联立解得E=6V,r=0.5Qo

(2)电容器两端电压的变化量为△。=/水'3—Ui=lV,

电容器中电荷量的变化量，即通过及电荷量为Ae=CAt/=4X10-8Co

第十章专题强化十二

提能训练练案［48］

1.(2024.山东青岛高三期中)小明从实验室拿来了20分度的游标卡尺和螺旋

测微器，分别对导体棒的长度L和直径d进行测量。图甲是游标卡尺的测量结果，

可知长度L为2.550cm：在使用螺旋测微器的过程中，该同学发现，在将测

砧与测微螺杆并拢后，无法对齐零刻度线，如图乙所示，若继续用此螺旋测微器

测量金属丝的直径，读数如图丙所示，则金属丝的直径为2.400mm。

［解析］根据20分度游标卡尺读数规则，可读出导体棒长度为L=25mm

+10X0.05mm=25.50mm=2.550cm,根据螺旋测微器读数规则，可得出该金

属丝的直径为d=(h—di=Q.5mm+36.0X0.01mm)+(46.0X0.01mm)=

2.400mm。

2.有一种新式游标卡尺，它的刻度与传统的游标卡尺明显不同。新式游标

卡尺的刻线看起来很“稀疏”，使得读数显得清晰明了，便于使用者正确读取数

据。传统游标卡尺的刻度有10分度、20分度、50分度三种规格；新式游标卡尺

也有相应的三种，但刻度却是：19mm等分成10份，39mm等分成20份，99mm

等分成50份，以“39mm等分成20份”的新式游标卡尺为例，如图所示。

7.

小

20

(1)它的精确度是0.05mm。

(2)用它测量某物体的厚度，示数如图所示，正确的读数是3.130cm。

［解析］(1)39mm等分成20份的新式游标卡尺，其每一小格的长度为1.95

mm,故精确度为2.00mm—1.95mm=0.05mm。

(2)主尺示数为31nlm,游标尺示数为6X0.05mm=0.30mm,故物体的厚

度为31mm+0.30mm=31.30mm=3.130cm。

3.(2024.江西景德镇高三月考)某实验小组要测量一根银铭合金丝通过额定

电流(0.4A)时的电阻。把合金丝绕成螺线圈固定在接线板上，提供的实验器材如

图乙所示：直流电源、电流表、电压表、滑动变阻器(最大阻值50C)、开关和导

线若干。

(1)采用如图甲所示的电路测电阻时，电压表一端接线固定，另一端接线接a

点，调节滑动变阻器，使得电流表示数为0.40A,此时电压表示数为10.0V,

保持滑动变阻器滑片位置不变，电压表另一端接方点时，发现电流表示数几乎不

变，电压表示数变为10.5Vo那么本实验中电压表另一端接线接a点时,得

到的结果更接近合金丝电阻的真实值，此时电阻的测量值为25.0(计算结

果保留三位有效数字)

(2)实验之前滑动变阻器滑片的位置如图乙所示，根据第(1)问的解答，为保

证实验的安全性，请你用笔画线代替导线把乙图的电路连接完整。

［答案］(2)见解析图

［解析］(1)电压表一端接线固定，另一端接线接。点换为接》点时，电流

表示数几乎不变，但电压表示数变化较大，说明电流表内阻对实验影响较大，电

压表内阻对实验几乎没有影响，所以应该采用电流表外接法，即电压表另一端接

线接a点时，得到的结果更接近合金丝电阻的真实值。此时电阻的测量值兄=%

la

=25.0Qo

(2)为了保证实验的安全性，开关闭合前滑动变阻器接入电路的阻值应该调

到最大，所以滑动变阻器下方接线柱接右下方；由于电压表的示数能够达到10.0

V,所以电源电动势应该选12V的，电压表量程选15V,如图所示。

4.(2020.全国卷I,22)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻心,

所用电压表的内阻为1k。，电流表内阻为0.5C。该同学采用两种测量方案，一

种是将电压表跨接在图(a)所示电路的。、P两点之间，另一种是跨接在。、。两

点之间。测量得到如图(b)所示的两条U—/图线，其中。与/分别为电压表和电

流表的示数。

回答下列问题：

(1)图⑹中标记为n的图线是采用电压表跨接在。、P(填“。、P”或“。、

Q”)两点的方案测量得到的。

(2)根据所用实验器材和图(功可判断，由图线I(填“I”或"n”)得到

的结果更接近待测电阻的真实值，结果为50.5。(保留1位小数)。

(3)考虑到实验中电表内阻的影响，需对(2)中得到的结果进行修正，修正后

待测电阻的阻值为50.0C(保留1位小数)。

［解析］(1)若通过&的电流相等，由题图(b)知图线I对应的电压值较大，

由尺=彳可知图线I所测电阻较大，图线n所测电阻较小，则图线n是采用电压

表跨接在。、P两点的方案测量得到的。

(2)由题图(b)可得图线I测得电阻阻值3C-50.5

9，.o—zu.u}Aiu

图线测得电阻阻值19：10-3待测电阻阻值约

Q,n(63.6—21.飞0)X「10Q148.1C,

、L“cRv1000Q“Rx50Q1八八ERVRX〜、齐士-e工4、J_击

为50Q,瓦=50Q=20,嬴=o5Q=100,因元＜山，电流表米用内接法更

接近待测电阻的真实值，电压表跨接在。、Q两点，故图线I得到的结果更接近

待测电阻的真实值，测量结果为50.5C。

(3)电压表跨接在。、Q之间，测得的阻值为电阻与电流表内阻之和，则R

=3—RA=(50.5-0.5)Q=50.0Q。

5.（2024.四川绵阳月考）为测量某微安表G（量程200piA,内阻大约2200。）

的内阻，有以下器材可供选择：

A.电压表（0〜3V）；

B.电压表（0〜15V）；

C.滑动变阻器（0〜10Q）；

D.滑动变阻器（0〜1k。）；

E.电源E（电动势约为6V）；

F.电阻箱&（最大阻值为9999。）；

开关S一个，导线若干。

（1）按图甲所示的电路图将图乙中的实物连线。

（2）实验过程：闭合开关S