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．如图所示是某种手机电池外壳上的文字说明，则下列说法正确的是（ ）
A．该电池的容量为
B．该电池待机时的平均工作电流约为
C．与J均属于能量的单位
D．该电池通过静电力做功将其它形式的能转化为电能
2．某实验小组利用身边的器材，想粗略测量地铁启动过程中的加速度。具体操作如下：细绳的下端绑着一支圆珠笔，细绳的上端用胶带临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁启动后的某段加速过程中，细绳偏离了竖直方向，处于稳定状态，用手机拍摄了当时的照片（如图所示），拍摄方向跟地铁前进方向垂直。已知细绳悬点到圆珠笔重心的长度L，圆珠笔重心到竖直扶手的距离d，圆珠笔的质量m，重力加速度g，则下列说法正确的是（ ）
A．根据这张照片可看出地铁运动的方向可能向右
B．细绳中的拉力大小为
C．该地铁的加速度大小为
D．该地铁在Δt时间内的速度变化量为
3．小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是（ ）
A．对应P点，小灯泡的电阻为R =
B．对应P点，小灯泡的电阻为R =
C．对应P点，小灯泡的功率为图中三角形POQ所围面积大小
D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积大小
4．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
5．图甲为某电源的U—I图线，图乙为某小灯泡的U—I图线，则下列说法中正确的是（ ）
A．小灯泡的电阻随着功率的增大而减小
B．当小灯泡两端的电压为0.5V时，它的功率约为2W
C．把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为3W
D．电源电动势1.5V，内阻为0.5Ω
6．足够长的传送带水平放置，在电动机的作用下以速度逆时针匀速转动，一质量为m的小煤块以速度滑上水平传送带的左端，且。小煤块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度大小为。下列说法正确的是（ ）
A．煤块在传送带上运动的时间为
B．煤块在传送带上的痕迹长为
C．传送带与煤块摩擦产生的热量为
D．传送带克服煤块的摩擦力做功为
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．如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，R1为滑动变阻器，R2、R3、R4均为定值电阻。当滑动变阻器的滑片向左移动时，电压表的示数变化量绝对值为ΔU，电流表A1的示数变化量绝对值为ΔI1，则滑动变阻器的滑片向左移动过程中（ ）
A．电流表A1示数变小 B．电流表A2示数变大
C．电压表V示数变大 D．变大
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．如图所示电路中，电源电动势为E，电源内阻为r，串联的固定电阻为R2，滑动变阻器的总阻值是R1，电阻大小关系为R1 = R2 = r，则在滑动触头从a端滑到b端过程中，下列描述正确的是（ ）
A．电路的总电流先减小后增大
B．电路的路端电压先增大后减小
C．电源的输出功率先增大后减小
D．滑动变阻器R1上消耗的功率先增大后减小
12．某组同学在实验室利用如图甲所示的电路图连接好电路，并用于测定电灯电阻R0、电源的电动势E和内电阻r。调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据。根据所得数据描绘了如图乙所示的两条U－I图线。则有（ ）
A．图像中的曲线是电压表V2的测量值所对应的图线
B．由图像可以得出电源电动势和内阻分别是E＝4.5V，r＝1.0Ω
C．图像中两图线的交点表示在本电路中该电源的效率达到最大值
D．若将三个这样的灯泡并联后再接到该电源上，则每个灯泡的实际功率为5W
三、实验题
13．欲测量G表的内阻和一个电源的电动势E内阻要求：测量尽量准确、能测多组数据且滑动变阻器调节方便，电表最大读数不得小于量程的待测元件及提供的其他实验器材有：
A、待测电源E：电动势约，内阻在间
B、待测G表：量程，内阻在间
C、电流表A：量程2A，内阻约
D、电压表V：量程300mV，内阻约
E、定值电阻：；
F、滑动变阻器：最大阻值，额定电流1A
G、电阻箱：
H、开关S一个，导线若干
（1）小亮先利用伏安法测量G表内阻．
①图甲是小亮设计的实验电路图，其中虚线框中的元件是 ；填元件序号字母
②说明实验所要测量的物理量 ；
③写出G表内阻的计算表达式 ．
（2）测出后，小聪把G表和电阻箱串联、并将接入电路的阻值调到，使其等效为一只电压表，接着利用伏安法测量电源的电动势E及内阻r．
①请你在图乙中用笔画线，将各元件连接成测量电路图，
( )
②若利用测量的数据，作出的G表示与通过滑动变阻器的电流I的关系图象如图丙所示，则可得到电源的电动势 V，内阻
四、解答题
14．随意变线加塞，是非常不文明的驾驶习惯，也极其不安全。下图演示了甲车变线加塞的过程，甲车至少要超出乙车一个车位，才能开始并线。此时甲车若要安全并线插到乙车前方，且不影响乙车行驶，其速度v至少须比乙车快 5m/s。而并道后又必须立刻减速，以避免与前车追尾。假设汽车在变线并道过程中，沿前进方向的速度可以不变，横向移动的速度可忽略。而且甲车从超出乙车一个车位，到完成并线，恰好需要 1s时间。并线完成后甲车时刻以大小为a=2.5m/ s 的加速度减速刹车，甲车车身长度d=4m，乙车与前车正常行驶时速度均v0=10m/s，请计算下列问题：
（1）甲车刚刚并线结束时，甲乙两车之间的最小距离为多少；
（2）若甲车并线时的速度恰好比乙车快5m/s，并线后由于紧张，刹车得太深，汽车以大小a'=12.5m/s 的加速度减速，而此时乙车完全来不及反应，继续匀速运动。则两车再经多长时间后追尾。
15．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。
参考答案：
1．B
A．该电池的容量为
选项A错误；
B．该电池待机时的平均工作电流约为
选项B正确；
C．是电量单位，J属于能量的单位，选项C错误；
D．该电池通过非静电力做功将其它形式的能转化为电能，选项D错误。
2．C
A.根据图像可知，悬挂圆珠笔的细线与竖直方向的夹角在右侧，则可知细线对圆珠笔的拉力斜向做上方，而圆珠笔的重力竖直向下，二者的合力水平向左，因此可知地铁在向左加速运动；A错误；
B.设细线与竖直方向的夹角为，圆珠笔受力分析如图：
故细绳中的拉力
可得
故B错误；
C.根据牛顿第二定律可得
即
C正确；
D.由
得
D错误。
3．D
AB．由图象可知，P点对应的电压为U1，电流为I2，则灯泡的电阻
R =
AB错误；
CD．因功率P = UI，所以图象中矩形PQOM所围的面积为对应P点小灯泡的实际功率，C错误、D正确。
4．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。
5．C
A．小灯泡的U—I图像某点与原点连线的斜率表示小灯泡的电阻，根据图乙可知，小灯泡的电阻随着功率的增大而增大，故A错误；
B．当小灯泡两端的电压为0.5V时，通过的电流为6A，则功率为
故B错误；
C．把电源和小灯泡组成闭合回路，图像的交点表示该工作状态，结合上述可知，此时小灯泡的功率约为3W，故C正确；
D．根据闭合电路欧姆定律有
结合图甲有
，
故D错误。
6．B
A．由牛顿第二定律可知，煤块在传送带上运动的加速度大小为
由速度时间公式可知，煤块在传送带上向右做匀减速直线运动的时间为
由速度位移关系公式可知，煤块运动的位移为
煤块在传送带上向右速度减到零后，向左做匀加速直线运动至速度为的时间
运动的位移为
此后随传送带做匀速直线运动到传送带左端的时间为
则有煤块在传送带上运动的时间为
A错误；
B．煤块在传送带上向右运动时，传送带的位移为
煤块与传送带相对位移为
煤块在传送带上向左运动时，煤块与传送带相对位移为
煤块在传送带上的痕迹长为
B正确；
C．传送带与煤块摩擦产生的热量为
C错误；
D．传送带克服煤块的摩擦力做功为
D错误。
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。
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。
9．AC
AC．滑动变阻器的滑片向左移动过程中，滑动变阻器接入电路阻值变大，则电路总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流变小，路端电压变大，故电流表 A1示数变小，电压表V示数变大，故AC正确；
B．由于路端电压变大，则通过R4的电流变大，又电路总电流变小，所以通过R2、R3并联部分的电流变小，又R2、R3均为定值电阻，所以通过R2的电流变小，即电流表A2示数变小，故B错误；
D．根据闭合电路欧姆定律可得
可得
可知等于电源内阻，保持不变，故D错误。
故选AC。
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。
11．ABD
A．当滑动变阻器从a→b移动时R1作为并联电路总电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电流是先减小后增大，故A正确；
B．路端电压U = E Ir，因为电流先减小后增大，所以路端电压先增大后减小，故B正确；
C．当R外 = r的时候，电源的输出功率最大，当滑片在a端或者b端的时候，电路中R外 = r，所以输出功率是先减小后增大的，故C错误；
D．将R2看成电源的内阻，等效电源的内阻为R2 + r = 2r，变阻器为外电路，显然外电阻R1小于内电阻2r，外电阻先增大后减小，等效电源的输出功率，即R1上消耗的功率先增大后减小，故D正确。
12．AB
A．由图可知，V1测电源的路端电压，V2测量R0两端的电压，路端电压随电流增大而减小，定值电阻两端电压随电流增大而增大，由图乙所示图像可知，直线是电压表V1的测量值所对应的图线，曲线是电压表V2的测量值所对应的图线，故A正确；
B．电源的U－I图像是一条倾斜的直线，由图像可知，电源电动势
E＝4.5V
电源内阻
r＝||＝Ω＝1.0Ω
故B正确；
C．当外电路电阻越大时，电源的效率越高，但很明显交点处的电阻不是无穷大，故不是最大效率；故C错误；
D．设流过每个灯泡的电流为I，三个灯泡并联接在电源上，在闭合电路中，路端电压
U＝E－3Ir＝4.5－3×1×I＝4.5－3I
即
U＝4.5－3I
在图乙所示坐标系中作出图像如图所示
由图示图像可知，灯泡两端电压为0.9V，流过灯泡的电流为1.2A，灯泡实际功率
P＝UI＝0.9×1.2W＝1.08W
故D错误。
故选AB。
13． E G表示数I， V表示数U 电路图见解析
（1）[1]．G表本身可以测量通过的电流，但由题意可知，G表内阻较小，无法直接用电压表进行测量，故应与E：定值电阻R0串联后再与电压表并联；
[2][3]．同时由于两表量程偏低，且滑动变阻器阻值偏小，为了安全，采用滑动变阻器分压接法；故原理图如甲图所示；为了更好地保护电路，也可以与电阻箱串联后给G供电；故电路图可以是甲图中的任一个；
由欧姆定律可知
解得：
则要测量的量是： G表示数I，V表示数U；
（2）①[4]．将G表与电阻箱串联后，可以充当电压表使用，则其应并联在电源两端，滑动变阻器与电流表串联后即可进行测电源电动势和内电阻的实验，实物电路图如图所示：
②[5][6]．电源的路端电压
U=IG（200+2800）=3000IG
故图象与纵坐标的交点为500μA，则电源的电动势为：
E=500μA×3000=1.5V；
内阻
14．（1）；（2）
（1）由题知，甲车至少比乙车快5m/s才安全，甲车刚刚并线结束时，甲、乙两车相距最小，则甲车的速度为
1s内，甲车的位移为
乙车的位移为
则并线结束时，甲、乙两车之间的最小距离为
（2）并线后，汽车以大小为的加速度减速，设再经过时间，两车追尾，则有
代入数据解得
甲车减速时间
，甲车停下之后乙车才追上
15．（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
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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