2010年高考二轮复习物理经典例题专题剖析电路

专题强化十三电路分析一、选择题：本题共12小题，每小题5分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1．[2018·北京学业测试]中国是全球最大的家用电器生产和消费国．家用电器拥有量的迅速增长带来了巨大的能源消耗，同时也加重了对环境的污染．因此，我国通过制定和实施能效标准、推广能效标识制度来提高用能产品的能源效率，促进节能减排，减少对环境的污染．如图是某型号空调的能效标识．其中，能效等级是依据能效比来划分的，目前中国的能效等级根据能效比由高到低依次分为1、2、3三个等级．能效比是指空调在额定工作条件下制冷时，制冷量与输入功率之比．制冷量是指空调制冷时，单位时间内从密闭空间内去除的热量总和．若空调在额定工作条件下制冷，根据以上资料可以判断，下列说法中正确的是( ) A．在制冷量相同的情况下，能效比大的空调输入功率大B．在能效比相等的情况下，制冷量大的空调输入功率小C．在输入功率相同的情况下，能效比大的空调制冷量大D．在输入功率相同的情况下，制冷量大的空调能效比小2．(多选)[2018·洛阳市第一次统考]如图所示，直线a、抛物线b和c为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率P E、输出功率P R、电源内部发热功率P r，随路端电压U变化的图象，但具体对应关系未知，根据图象可判断( )A．P E－U图象对应图线a，由图知电动势为9 V，内阻为3 ΩB．P r－U图象对应图线b，由图知电动势为3 V，内阻为1 ΩC．P R－U图象对应图线c，图象中任意电压值对应的功率关系为P E＝P r＋P RD．外电路电阻为1.5 Ω时，输出功率最大为2.25 W3．(多选)[2018·成都市高三质检一]如图所示的电路中，电源电动势E＝4 V，内阻r＝1 Ω，定值电阻R0＝1 Ω，R为滑动变阻器，电容器的电容C＝40 μF.闭合开关S，下列说法中正确的是( )A．将R的阻值调至2 Ω时，电容器的电荷量为8×10－5CB．将R的阻值调至2 Ω时，滑动变阻器的功率为最大值C．将R的阻值调至2 Ω时，电源的输出功率为最大值D．在R的滑动触头P由左向右移动的过程中，电容器的电荷量增加4．[2018·郑州市一模]如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻的阻值R1＝r，当滑动变阻器R2的滑片向右滑动过程中，理想电流表A1，A2的示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2，理想电压表示数变化量的绝对值为ΔU，下列说法不正确的是( ) A．电压表V的示数减小B．电流表A1、A2的示数均减小C．ΔU与ΔI2的比值等于电源内阻rD．电源的输出功率逐渐增大5．(多选)[2018·四川遂宁市高三一模]如图所示，电源电动势E＝3 V，内电阻r＝2 Ω，定值电阻R1＝2 Ω，滑动变阻器的最大阻值R2＝4 Ω，其滑片P置于正中央，电容器C的正中央A处固定一个带正电的点电荷q，右极板N接地，现将开关K1、K2闭合，则( ) A．若变阻器的滑片从中央向右滑动，电压表的读数变大B．若变阻器的滑片从中央向右滑动，电源的输出功率变小C．若变阻器的滑片从中央向左滑动，电容器内的电场强度变小，A位置的电势降低D．若将开关K1、K2闭合一段时间后再断开K2，将电容器左极板M稍稍向右移，点电荷q的电势能不变6．(多选)[2018·天津市和平区三模]如图1所示的电路，电源电动势E＝3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的I－U特性曲线如图2所示．当开关闭合后，下列关于电路中的灯泡的说法中，正确的是( )A．灯泡L1消耗的电功率为0.30 WB．灯泡L1的电阻为75 ΩC．灯泡L3的电阻为12 ΩD．三灯泡消耗的总电功率为0.90 W7．(多选)[2018·山东二模]如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，开关S闭合后，平行板电容器中的带电液滴P处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，则( ) A．带电液滴P一定带正电B．R4的滑片向上端移动时，电流表示数减小，电压表示数增大C．若仅将电容器下极板稍微向上平移，带电液滴P将向上极板运动D．若将开关S断开，带电液滴M将向下极板运动8．(多选)[2018·济宁市高三一模]如图甲所示，理想变压器的原、副线圈共接有四个规格完全相同的小灯泡，在原线圈所在电路的A、B端输入的交流电的电压如图乙所示，四个灯泡均正常发光．下列说法正确的是( )A．原、副线圈的匝数比4：1B．灯泡的额定电压为55 VC．原线圈两端的电压为220 VD．若副线圈再并联一规格相同的灯泡，灯泡L1有可能被烧坏9．[2018·银川一中一模]如图所示，边长为L 、匝数为N ，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕转轴OO ′转动，转轴OO ′垂直于磁感线，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n 1和n 2.保持线圈以恒定角速度ω转动，下列判断正确的是( )A ．从图位置计时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e ＝NB ωL 2sin ωtB ．电压表V 1示数等于NB ωL 2，电压表V 2示数等于NB ωL 22C ．当可变电阻R 的滑片P 向上滑动时，电压表V 2的示数变大D ．当可变电阻R 的滑片P 向上滑动时，变压器的输入功率减小10．(多选)[2018·哈尔滨市第三中学一模]如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接在u ＝362sin100πt (V)的正弦交流电上，图中D 为理想二极管(正向电阻不计，反向电阻为无穷大)，定值电阻R ＝9 Ω，则下列说法正确的是( )A ．t ＝1600s 时，原线圈输入电压的瞬时值为18 2 VB ．电压表示数为18 VC ．电流表示数为1 AD ．变压器的输入功率为922 W 11．如图，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为U ，额定功率均为P ，现在四个灯泡在含有理想变压器的交流电路中都能正常发光，则变压器的原副线圈匝数比n 1：n 2、电源电压U 1分别为( )A ．1：2；2U B ．1：2；4UC．2：1；4U D．2：1；2U12．(多选)[2018·河南省六校联考]用图示装置可以检测霍尔效应．利用电磁铁产生磁场，电流表检测输入霍尔元件的电流，电压表检测元件输出的电压．已知图中的霍尔元件是半导体，与金属导体不同，它内部形成电流的“载流子”是空穴，空穴可视为能自由移动的带正电的粒子．图中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端．当开关S1、S2闭合后，电流表A和电流表B、C都有明显示数，下列说法中正确的是( )A．电表B为电压表，电表C为电流表B．接线端4的电势低于接线端2的电势C．若调整电路，使通过电磁铁和霍尔元件的电流与原电流方向相反，但大小不变，则电压表的示数将保持不变D．若增大R1、增大R2，则电压表示数增大二、实验题：本题3小题，共18分．13．(6分)[2018·张掖市高三模拟]在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，备用实验器材如下：A．小灯泡(标称值为“2.5 V,1.25 W”) B．电流表(量程0.6 A，内阻约1 Ω)C．电流表(量程3 A，内阻约0.2 Ω) D．电压表(量程1.5 V，内阻3 KΩ)E．滑动变阻器(0～10 Ω) F．滑动变阻器(0～200 Ω)G．定值电阻(阻值为100 Ω) H．定值电阻(阻值为3 KΩ)I．电源(电动势3 V，内阻很小) J．开关，导线若干备选电路图如下(各电路图中R为滑动变阻器，R0为定值电阻)：为了实现实验测量目标，并使测量结果尽量准确，回答以下问题(填写器材前的字母序号或电路图下的字母序号)：(1)电路图应选择________．(2)电流表应选择________．(3)滑动变阻器应选择________．(4)定值电阻应选择________．(5)如图所示，是此次实验所得出的小灯泡的伏安特性曲线，若把该小灯泡与一个电动势为3 V，内阻为0.8 Ω的电源直接相连接，构成闭合回路，小灯泡________(能、不能)正常发光，理由是灯泡两端电压______2.5 V(填“大于”、“等于”或“小于”)．14．(6分)[2018·沈阳市高三模拟]现有一电池，电动势E约为5 V，内阻r约为50 Ω，允许通过的最大电流为50 mA.为测定该电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验．图中R为电阻箱，阻值范围为0～999.9 Ω，R0为定值电阻，V为理想电压表．(1)可供选用的R0有以下几种规格，本实验应选用的R0的规格为________(填选项序号字母)．A．15 Ω 1.0 W B．50 Ω0.01 WC．60 Ω 1.0 W D．1 500 Ω 6.0 W(2)按照图甲所示的电路图，将图乙所示的实物连接成实验电路．(3)连接好电路，闭合开关S，调节电阻箱的阻值，记录阻值R和相应的电压表示数U，测得多组实验数据，并作出如图丙所示的1U－1R关系图象，则电动势E＝________V，内阻r ＝________Ω.(结果均保留2位有效数字)15．(6分)[2018·河北省武邑中学高三调研]为了测量某种材料制成的电阻丝的电阻R x，提供的器材有：A．电流表G，内阻Rg＝120 Ω，满偏电流Ig＝6 mAB．电压表V，量程为6 VC．螺旋测微器，毫米刻度尺D．电阻箱R0(0～99.99 Ω)E．滑动变阻器R(最大阻值为5 Ω)F．电池组E(电动势为6 V，内阻约为0.05 Ω)G．一个开关S和导线若干(1)用多用电表粗测电阻丝阻值，用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用________挡(选填“×1”或“×100”)，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图甲所示；(2)电流表G与电阻箱并联改装成量程为0.6 A的电流表，则电阻箱的阻值应调为R0＝________Ω；(结果保留3位有效数字)(3)为了用改装好的电流表测量电阻丝R x的阻值，请根据提供的器材和实验需要，将图乙中电路图补画完整．(要求在较大范围内测量多组数据)(4)电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电压表V的示数为U，电流表G 的示数为I.请用已知量和测量的字母符号，写出计算电阻的表达式R x＝________.三、计算题：本题共2小题，共22分．16．(10分)[2018·慈溪市期末]新概念汽车的制动能量回收系统是为了实现能源的充分利用．大致的工作原理如图甲所示．当汽车刹车减速时，线圈受到辐向磁场的阻尼作用助汽车减速，同时产生电能储存，图中线圈匝数为N，ab长度为L1，bc长度为L2，图(b)是此装置的侧视图．切割处磁场的磁感应强度大小恒为B，有理想边界的两个扇形磁场区边线夹角都是90°.某次刹车时，线圈以角速度ω逆时针匀速转动，线圈中的最大电流为I，取ab 边刚开始进入右侧的扇形磁场为t＝0时刻，且设定此时的电流为正方向，不计一切摩擦，则：(1)线圈在图甲(b)所示位置时，线圈中电流方向如何；(2)在图乙中画出线圈产生的电动势e随时间t的变化图象，要求在图象中标明相应的最大值E m与周期T；(3)线圈转动一圈，系统回收的电能为多少．17．(12分)[2018·北京市东城区一模]两根材料相同的均匀直导线a 和b 串联在电路上，a 长为l 0，b 长为2l 0.(1)若沿长度方向的电势随位置的变化规律，如图所示，求：①a 、b 两导线内电场强度大小之比E 1E 2； ②a 、b 两导线横截面积之比S 1S 2. (2)以下对直导线内部做进一步分析：设导线单位体积内有n 个自由电子，电子电荷量为e ，自由电子定向移动的平均速率为v .现将导线中电流I 与导线横截面积S 的比值定义为电流密度，其大小用j 表示．①请建立微观模型，利用电流的定义I ＝qt推导：j ＝nev ； ②从宏观角度看，导体两端有电压，导体中就形成电流；从微观角度看，若导体内没有电场，自由电子就不会定向移动．设导体的电阻率为ρ，导体内场强为E ，试猜想j 与E 的关系并推导出j 、ρ、E 三者间满足的关系式．(解题过程中需要用到的物理量要在解题时作必要的说明)专题强化十三 电路分析1．C 能效比k 是指空调在额定工作条件下制冷时，制冷量P Q 与输入功率P 之比，则P Q ＝kP .在制冷量相同的情况下，能效比大的空调输入功率小，A 选项错误；在能效比相等的情况下，制冷量大的空调输入功率大，B 选项错误；在输入功率相同的情况下，能效比大的空调制冷量大，C 选项正确；在输入功率相同的情况下，制冷量大的空调能效比大，D 选项错误．2．BC 根据闭合电路欧姆定律可知，电源的总功率P E ＝EI ＝E ·E －Ur ＝－E r ·U ＋E 2r， P E －U 图象为一倾斜的直线，对应图线a ，图象斜率的绝对值k ＝Er ＝3，当U ＝0时，P E ＝E 2r，联立解得，E ＝3 V ，r ＝1 Ω，A 选项错误；电源内部消耗的功率P r ＝E －U2r ，根据数学知识可知，P r －U 图象对应图线b ，B 选项正确；根据能量守恒可知，P R ＝P E －P r ＝－1r2·U 2＋Er·U ，则P R －U 图象对应图线c ，C 选项正确；根据功率分配知识可知，当内、外电阻相等，外电路电阻为1 Ω时，电源的输出功率最大，P m ＝E 24r＝2.25 W ，D 选项错误． 3．AB 分析电路可知，闭合开关S ，定值电阻R 0与滑动变阻器R 串联，电容器测量滑动变阻器两端的电压，将R 的阻值调至2 Ω时，根据闭合电路欧姆定律可知，U ＝E ·RR ＋R 0＋r＝2 V ，电容器的电荷量Q ＝CU ＝8×10－5C ，A 选项正确；根据功率分配原则可知，把定值电阻R 0看作等效内阻，当外电阻等于内阻时，等效电源的输出功率最大，即当R ＝R 0＋r ＝2 Ω时，滑动变阻器的输出功率最大，B 选项正确；将R 的阻值调至0时，电源的输出功率为最大值，C 选项错误；在R 的滑动触头P 由左向右移动的过程中，滑动变阻器的阻值减小，电容器两端电压减小，电容器的电荷量减小，D 选项错误．4．A 分析电路可知，定值电阻R 1与滑动变阻器R 2并联连接，电压表测量电源两端的电压，当滑动变阻器R 2的滑片向右滑动过程中，滑动变阻器阻值增大，电压表示数增大，A 选项错误；电路总阻值增大，则干路电流减小，故电流表A 1的示数减小，流过滑动变阻器的电流减小，故电流表A 2的示数减小，B 选项正确；电压表测量路端电压，根据闭合电路欧姆定律可知，ΔU ΔI 2＝r ，C 选项正确；当电路的外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，定值电阻的阻值R 1＝r ，滑动变阻器阻值增大，则两者并联的电阻接近内阻，电源的输出功率逐渐增大，D 选项正确．5．BCD 分析电路可知，定值电阻R 1和滑动变阻器R 2串联，电压表测量R 1两端的电压，电容器测量R 2两端的电压，若变阻器的滑片从中央向右滑动，电阻增大，则电容器两端电压增大，电压表的读数变小，A 选项错误；当电路的外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，故变阻器的滑片从中央向右滑动，电源的输出功率变小，B 选项正确；若变阻器的滑片从中央向左滑动，电容器两端电压减小，电场强度变小，根据匀强电场中电势差与电场强度的关系可知，U AN ＝Ed AN ，A 位置的电势降低，C 选项正确；若将开关K 1、K 2闭合一段时间后再断开K 2，电容器电荷量不变，将电容器左极板M 稍稍向右移，根据E ＝U d ＝Q S ·4πkεr可知，电场强度不变，点电荷q 的电势能不变，D 选项正确．6．AC 电源的内阻不计，当开关闭合后，灯泡L 3的电压U 3＝3 V ，根据图2读出电流I 3＝0.25 A ，根据功率公式可知，灯泡L 3消耗的功率P ＝U 3I 3＝0.75 W ，根据欧姆定律可知，灯泡L 3的电阻R 3＝U 3I 3＝12 Ω，C 选项正确；灯泡L 1、L 2串联，电压U 1＝U 2＝1.5 V ，根据图2可知，电流I 1＝I 2＝0.20 A ，根据欧姆定律可知，电阻R 1＝7.5 Ω，B 选项错误；灯泡L 1、L 2的功率P 1＝P 2＝U 1I 1＝0.30 W ，A 选项正确；三灯消耗的总功率为：2×0.30＋0.75＝1.35 W ，D 选项错误．7．BC 分析电路可知，电容器上极板与电源正极相连，极板间的电场方向竖直向下，带电液滴P 受重力和电场力作用，保持平衡，电场力方向向上，液滴带负电，A 选项错误；R 4的滑片向上端移动时，滑动变阻器的电阻增大，总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，路端电压增大，总电流减小，R 3两端电压增大，流过R 3的电流增大，电流表测量流过滑动变阻器的电流，读数减小，R 2两端电压减小，电压表读数增大，B 选项正确；若仅将电容器下极板稍微向上平移，电容器两端电压不变，场强增大，液滴受到的合力向上，故液滴将向上极板运动，C 选项正确；若将开关S 断开，电容器两极板电压增大，等于电源电动势，场强增大，合外力向上，液滴向上运动，D 选项错误．8．BD 四个灯泡均正常发光，说明流过灯泡的电流相等，分析副线圈电路可知，三个灯泡并联，则流过副线圈的电流是原线圈的3倍，根据理想变压器电流和匝数的关系可知，原、副线圈的匝数之比为3：1，A 选项错误；根据理想变压器电压和匝数的关系可知，原线圈电压为3U ，灯泡L 1的电压也为U ，则电源的电压为4U ＝220 V ，副线圈电压U ＝55 V ，原线圈电压3U ＝175 V ，C 选项错误，B 选项正确；若副线圈再并联一规格相同的灯泡，则流过副线圈的电流增大，流过原线圈的电流增大，灯泡L 1有可能被烧坏，D 选项正确．9．D 正弦式交流发电机从垂直中性面位置开始计时，电动势表达式为e ＝NBL 2ωcosωt ，A 选项错误；电压表和电流表读数为有效值，线圈中产生的最大电动势E m ＝NBL 2ω，根据正弦式交变电流的规律可知，电压表V 1的示数等于22NBL 2ω，电压表V 2的示数等于2n 12n 2NBL 2ω，B 选项错误；交流发电机内电阻不计，变压器输入电压不变，根据理想变压器电压和匝数的关系可知，当P 位置向上滑动时，副线圈上的电压不变，电压表V 2读数不变，C 选项错误；当P 位置向上移动时，R 增大，根据电功率的表达式可知，变压器的输出功率减小，输入功率减小，D 选项正确．10．AD 将时间的瞬时值代入交变电压的瞬时表达式可知，t ＝1600 s 时，原线圈输入电压的瞬时值为182V ，A 选项正确；电压表的示数为有效值，根据正弦式交变电流中有效值与最大值的关系可知，电压表示数为36 V ，B 选项错误；根据理想变压器电压与匝数的关系可知，理想变压器输出电压的有效值为U 2＝9 V ，二极管正向导通时，电流为I 2＝U 2R＝1 A ，二极管具有单向导通性，根据电流的热效应可知，I 22R ·T2＝I 2R ·T ，解得电流表的示数I ＝22A ，C 选项错误；理想变压器的输出功率等于输入功率，P ＝U 2I 2＝922W ，D 选项正确．11．C 灯泡的额定电流为I ，根据并联电路规律可知，变压器的输出电流为2I ，输入电流为I ，变压器的输出电压为U ，根据理想变压器的工作原理可知，2I ·U ＝IU ′，解得变压器的输入电压为2U ，根据理想变压器的基本规律可知，2U ：U ＝n 1：n 2＝2：1，电源电压U 1＝4U ，C 选项正确．12．BC 分析电路可知，B 表测量通过霍尔元件的电流，为电流表，C 表测量霍尔电压，为电压表，A 选项错误；根据安培定则可知，霍尔元件处的磁场方向向下，通过霍尔元件的电流由1流向接线端3，根据左手定则可知，带正电的粒子向接线端2偏转，接线端4的电势低于接线端2的电势，B 选项正确；当调整电路，使通过电磁铁和霍尔元件的电流方向相反，由左手定则可知洛伦兹力方向不变，即2、4两接线端的电势高低关系不发生改变，C 选项正确；增大R 1，电磁铁中的电流减小，产生的磁感应强度减小，增大R 2，霍尔元件中的电流减小，霍尔电压减小，电压表示数一定减小，D 选项错误．13．(1)C (2)B (3)E (4)H (5)不能 大于解析：(1)“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡的额定电压为2.5 V ，电压表量程较小，故需要串联定值电阻H 来扩大量程为3 V ，电流表外接连接，滑动变阻器分压连接，电路图选择C.(2)小灯泡的额定电流为I ＝PU＝0.5 A ，故选择电流表B .(3)滑动变阻器分压连接，选择阻值较小的E . (4)根据上述分析可知，定值电阻选择H .(5)在图中画出电源的U －I 图线，两图线的交点即为小灯泡实际的电压和电流，小灯泡的实际电压为2.6 V ，电流为0.47 A ，小灯泡不能正常发光，理由是灯泡两端电压大于2.5 V.14．(1)C (2)见解析 (3)5.0 V 53 Ω解析：(1)分析题意可知，电路中允许通过的最大电流为50 mA ，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的最小电阻R min ＝EI m＝100 Ω，则定值电阻R 0的最小阻值为50 Ω，B 选项中额定功率太小，导致额定电流过小，故C 选项正确．(2)根据原理图，连接实物图如图所示：(3)根据闭合电路欧姆定律可知，U ＝RR ＋R 0＋r·E .整理为1U＝r ＋R 0E ·1R ＋1E.图象的截距为1E ＝0.20.解得，E ＝5.0 V. 图象的斜率为r ＋R 0E＝22.5，解得，r ≈53 Ω.15．(1)“×1” (2)1.21 Ω (3)见解析 (4)UR 0R 0＋R g I解析：(1)用多用电表粗测电阻丝阻值，用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，说明被测电阻阻值较小，说明选择的倍率较大，应选择“×1”倍率．(2)将电流表G 与电阻箱并联改装成量程为0.6 A 的电压表，根据电表改装原理可知，电阻箱的阻值应调为R 0＝I g R gI －I g≈1.21 Ω.(3)待测电阻阻值为15 Ω，电压表内阻很大，远大于被测电阻的阻值，电流表应采用外接法，滑动变阻器最大阻值为5 Ω，为测多组实验数据，采用分压接法，电路图如图所示：(4)根据欧姆定律，R x ＝U R I R＝U R 0＋R gR 0I＝UR 0R 0＋R g I.16．(1)abcda (2)图象见解析，NBL 1L 2ω，2πω(3)NBL 1L 2I π解析：(1)先使线圈在磁场中转动，切割磁感线，产生感应电流，根据右手定则可知，线圈中电流方向为abcda .(2)线圈中产生交流电，感应电动势的最大值为E m ＝NBL 1L 2ω.周期为T ＝2πω.线圈产生的电动势e 随时间t 的变化图象，如图所示：(3)线圈转动一圈，半个周期内产生恒定电流． 系统回收的电能E 电＝NBL 1L 2ω·I ·T2.其中，T 2＝πω.解得线圈转动一圈，系统回收的电能E 电＝NBL 1L 2I π.17．(1)①6：1 ②1：6 (2)①见解析 ②j ＝Eρ解析：(1)①分析图象，求出a 、b 两导线两端电势差，已知Φ1＝8 V ，Φ2＝2 V ，d a ＝l 0，d b ＝2l 0.根据U ＝φ1－φ2可知，a 导线两端的电压U a ＝6 V ，b 导线两端的电压U b ＝2 V . 根据匀强电场中电势差与电场强度的关系可知，E ＝Ud.代入解得，E a：E b ＝6：1.②根据串联电路的规律可知，电流相等，I a ＝I b . 根据欧姆定律可知，I ＝U R.根据电阻定律可知，R ＝ρlS.代入数据可知，S a ：S b ＝1：6.(2)①在直导线内任选一个横截面S ，在Δt 时间内以S 为底，v Δt 为高的柱体内的自由电子都将从此截面通过．根据电流及电流密度的定义可知，j ＝I S ＝ΔqΔt ·S .其中Δq ＝neSv Δt . 代入，j ＝nev . ②猜想j 与E 成正比．设横截面积为S ，长为l 的导线两端电压为U . 则E ＝U l.电流密度的定义j ＝I S ＝USR.根据电阻定律可知，导线的电阻R ＝ρlS.联立解得，j 、ρ、E 三者间满足的关系式为j ＝Eρ.。

2010年物理试题分类汇编——电路（新课标卷）19.电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U 为路端电压，I 为干路电流，a 、b 为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为a η、b η.由图可知a η、b η的值分别为A 、34、14B 、13、23C 、12、12D 、23、13答案：D 解析：电源效率E U =η，E 为电源的总电压（即电动势），根据图象可知U a =E 32 U b =E 31，所以选项D 正确。

（海南卷）9．如右图，一理想变压器原副线圈匝数之比为4：1 ，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中R 为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表．下列结论正确的是A ．若电压表读数为6V ，则输入电压的最大值为B ．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半C ．若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍D ．若保持负载电阻的阻值不变．输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍答案：AD解析：若电压表读数为6V ，则输入电压为146V 24V 1U =⨯=是有效值，因此其最大值为，A 正确；若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则输出电压也增加到原来的2倍，电流表示数应增加到原来的2倍，B 错；若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输出电流减小到原来的一半，输入功率等于输出功率即P IU=也减小到原来的一半，C错；若保持负载电阻的阻值不变．输入电压增加到原来的2倍，输出电压增大到原来的2倍，则由2UPR=可知输出功率增加到原来的4倍，D正确。

（上海理综）41．中国馆、世博中心和主题馆等主要场馆，太阳能的利用规模达到了历届世博会之最，总发电装机容量达到4.6×103kW。

设太阳能电池板的发电效率为18%，已知地球表面每平方米接收太阳能的平均辐射功率为1.353kW，那么所使用的太阳能电池板的总面积为m2。

2010年高考物理试题分类汇编——电学实验1.（全国卷1）23．（16分）一电流表的量程标定不准确，某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程m I 。

所用器材有：量程不准的电流表1A ，内阻1r =10.0Ω，量程标称为5.0mA ；标准电流表2A ，内阻2r =45.0Ω，量程1.0mA ；标准电阻1R ，阻值10.0Ω；滑动变阻器R ，总电阻为300.0Ω；电源E ，电动势3. 0V ，内阻不计；保护电阻2R ；开关S ；导线。

回答下列问题：（1）在答题卡上（图2所示）的实物图上画出连线。

（2）开关S 闭合前，滑动变阻器的滑动端c 应滑动至 端。

（3）开关S 闭合后，调节滑动变阻器的滑动端，使电流表1A 满偏；若此时电流表2A 的读数为2I ，则1A 的量程m I = 。

（4）若测量时，1A 未调到满偏，两电流表的示数如图3所示，从图中读出1A 的示数1I = ，2A 的示数2I = ；由读出的数据计算得m I = 。

（保留3位有效数字）（5）写出一条提高测量准确度的建议： 。

2.（全国卷2）23.(13分）如图，一热敏电阻R T 放在控温容器M 内： ○A 为毫安表，量程6mA ，内阻为数十欧姆；E 为直流电源，电动势约为3V ，内阻很小；R 为电阻箱，最大阻值为999.9Ω；S 为开关。

已知R T 在95℃时阻值为150Ω，在20℃时的阻值约为550Ω。

现要求在降温过程中测量在95℃～20℃之间的多个温度下R T 的阻值。

（1） 在图中画出连线，完成实验原理电路图 （2） 完成下列实验步骤中的填空 ① 依照实验原理电路图连线 ② 调节控温容器M 内的温度，使得R T 温度为95℃ ③ 将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全 ④ 闭合开关。

调节电阻箱，记录电流表的示数I 0 ，并记录 。

⑤ 将R T 的温度降为T 1 （20℃＜T 1＜95℃）；调节电阻箱，使得电流表的读数 ,记录 。

2010年高考二轮复习物理经典例题专题剖析：电路 例1．（天津高考）在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U 的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S ，电流为I 的电子束。

已知电子的电量为e ，质量为m ，则刚射出加速电场时，一小段长为△L 的电子束内的电子数为（ ）A ．eUm eS L I 2∆ B ．eU m e L I 2∆ C ．eU m eS I2 D ．eU m eLIS 2∆ 解析：根据动能定理可以知道，电子束经过加速电场后的速度为：meU v 2= 电子束运行△L 所需要的时间：t=△L /v=eUm L 2∆ 由电流定义式I=Q/t=Ne/t 可以知道：N=It/e=eU m e L I 2∆，所以答案B 正确。

答案：B点评：此题考查了电流的定义式，由此题可以看出高考并不都是高难度的题，其实大多数都是中等难度以下的试题，对此种题，我们应该对基本概念、基本规律给予重视，抓住基础，从基础出发，对于高考来说还是很有效的，注重基础。

例2．（全国卷I ）实验题22题，用示波器观察频率为900Hz 的正弦电压信号，把电压信号接入示波器Y 输入。

（1）当屏幕上出现如图1所示的波形时，应该调节 钮，如果正弦波正负半周均超出了屏幕的范围，应调节 钮或 钮，或这两个组配合使用，以使正弦波的整个波形出现在屏幕内。

（2）如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形，则将 位置于 位置，然后调节 钮。

解析：（1）应该调节竖直位移或；衰减或衰减调节，Y增益（2）扫描范围，1k档位，扫描微调。

点评：此题考查学生对示波器的掌握情况，对于示波器，只要求学生对示波器面板的各个按钮非常的熟悉，掌握各个按钮的功能和具体用法。

在具体问题中会进行调节波形x增益和y增益，水平位移和竖直位移等。

例3．（武汉三摸）在如图所示的电路中，由于某一电阻发生断路或短路，使A灯变暗，B 灯变亮，则故障可能是（）A．R1短路B．R2断路C．R3断路D．R4短路解析：由于A串联于干路中，且故障发生后，A灯变暗，故知道电路中的总电流变小，即电路总电阻变大，由此推知，故障应该为某一电阻断路，排除A、D。

10年高考（2011-2020年）全国II 卷物理试题分项全解全析专题19 电学大题1、全国II 卷2020年高考使用的省份：甘肃、青海、内蒙古、黑龙江、吉林、辽宁、宁夏、新疆、陕西、重庆等10个省份2、2011-2020年全国II 卷试题赏析：1、（2020·全国II 卷·T24）如图，在0≤x ≤h ，y -∞<<+∞区域中存在方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B 的大小可调，方向不变。

一质量为m ，电荷量为q （q >0）的粒子以速度v 0从磁场区域左侧沿x 轴进入磁场，不计重力。

（1）若粒子经磁场偏转后穿过y 轴正半轴离开磁场，分析说明磁场的方向，并求在这种情况下磁感应强度的最小值B m ；（2）如果磁感应强度大小为m 2B ，粒子将通过虚线所示边界上的一点离开磁场。

求粒子在该点的运动方向与x 轴正方向的夹角及该点到x 轴的距离。

【答案】（1）磁场方向垂直于纸面向里；0m =mv B qh ；（2）π6α=；(23)y h = 【解析】（1）由题意，粒子刚进入磁场时应受到方向向上的洛伦兹力，因此磁场方向垂直于纸面向里。

设粒子进入磁场中做圆周运动的半径为R ，根据洛伦兹力公式和圆周运动规律，有200v qv B m R=① 由此可得0mv R qB=② 粒子穿过y 轴正半轴离开磁场，其在磁场中做圆周运动的圆心在y 轴正半轴上，半径应满足R h ≤③由题意，当磁感应强度大小为B m 时，粒子的运动半径最大，由此得0m =mv B qh④ （2）若磁感应强度大小为m 2B ，粒子做圆周运动的圆心仍在y 轴正半轴上，由②④式可得，此时圆弧半径为 2R h '=⑤粒子会穿过图中P 点离开磁场，运动轨迹如图所示。

设粒子在P 点的运动方向与x 轴正方向的夹角为α，由几何关系1sin 22h h α==⑥ 即π6α=⑦ 由几何关系可得，P 点与x 轴的距离为2(1cos )y h α=-⑧联立⑦⑧式得(23)y h =-⑨2、（2019·全国II 卷·T24）如图，两金属板P 、Q 水平放置，间距为d ．两金属板正中间有一水平放置的金属网G ，PQG 的尺寸相同．G 接地，PQ 的电势均为ϕ（ϕ>0）．质量为m ，电荷量为q （q>0）的粒子自G 的左端上方距离G 为h 的位置，以速度v 0平行于纸面水平射入电场，重力忽略不计．（1）求粒子第一次穿过G 时的动能，以及她从射入电场至此时在水平方向上的位移大小；（2）若粒子恰好从G 的下方距离G 也为h 的位置离开电场，则金属板的长度最短应为多少？【答案】（1）2k 012=2E mv qh d ϕ+；mdh l v q ϕ=2）=22mdh L l v q ϕ=【解析】（1）PG 、QG 间场强大小相等，均为E ，粒子在PG 间所受电场力F 的方向竖直向下，设粒子的加速度大小为a ，有2E d ϕ=① F =qE =ma ②设粒子第一次到达G 时动能为E k ，由动能定理有2k 012qEh E mv =-③ 设粒子第一次到达G 时所用时间为t ，粒子在水平方向的位移为l ，则有 212h at =④ l =v 0t ⑤联立①②③④⑤式解得2k 012=2E mv qh dϕ+⑥ 0mdh l v q ϕ=⑦ （2）设粒子穿过G 一次就从电场的右侧飞出，则金属板的长度最短，由对称性知，此时金属板的长度L 为0=22mdh L l v q ϕ=⑧ 3、（2018·全国II 卷·T25）一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场，其在xoy 平面内的截面如图所示：中间是磁场区域，其边界与y 轴垂直，宽度为l ，磁感应强度的大小为B ，方向垂直于xoy 平面；磁场的上、下两侧为电场区域，宽度均为，电场强度的大小均为E ，方向均沿x 轴正方向；M 、N 为条形区域边界上的两点，它们的连线与y 轴平行。

2010届高考物理复习学案——电路【命题趋向】电路是高考的重点和热点，每年必有命题。

根据近年高考，本专题的热点问题有：动态电路问题、电源的功率问题，伏安曲线或电源的U I -图象，电动势和内阻的测量、电表的读数、变阻器的分压和限流接法选择、电流表的内外接法选择等。

2010高考可能会单独命制与此有关的电路功率问题几率较大，当然单独命制电路实验题几乎为雷打不变的规律。

预计实验会涉及电路的分压与限流、电流表的内、外接法，电表的读数、游标卡尺或千分尺的读数，以及图象问题。

【考点透视】 一、三个定律恒定电流中的三个定律分别是：1、电阻定律：LR sρ=，适用于金属导体或电解液导电； 2、欧姆定律： （1）部分电路欧姆定律U IR=，对金属导电和电解液导电均适用，但对气体导电不适用； （2）闭合电路欧姆定律EI R r=+或E IR Ir =+（粗测电阻的欧姆表就是依据闭合电路欧姆定律制成的）；3、焦耳定律2Q I Rt =，普遍适用；电流做的功2W UIt Q I Rt =≥=（对纯电阻电路或元件才取等号） 二、五种功率1、电功率P IU =，普遍使用；2、热功率2P I R 热＝，普遍使用；3、电源的输出功率P IU 出＝；在电源电动势和内阻一定时，当R r =时，电源的输出功率最大，即24m E P r=，此时电源效率50η=%； 4、电源消耗的电功率2P Ir 耗＝；5、电源的总功率P IE 总＝，P P P +总出耗＝。

三、两种图线1、导体的伏安特性曲线图1，线性元件的伏安特性曲线是一条过原点的直 线，直线的斜率在数值上等于导体电阻的倒数。

2、电源的U I -的图象I图2图1图2，图线斜率的绝对值等于电源内阻，图线在纵 轴上的截距等于电源电动势，图线在横轴上的截距 等于短路时的电流。

四、复杂电路要先画出等效电路图电路的等效原则：1、无电流的支路可省去；2、电势相等的点可合并；3、理想电压表认为断路，理想电流表则视为短路；4、电路稳定时，电容器可作断路处理。

专题7.2 电路的基本规律及应用1.如图所示，E 为内阻不能忽略的电池，R 1、R 2、R 3为定值电阻，S 0、S 为开关，与分别为电压表和电流表。

初始时S 0与S 均闭合，现将S 断开，则 ( )A ．的读数变大，的读数变小B ．的读数变小，的读数变大C ．的读数变小，的读数变小D ．的读数变大，的读数变大答案：D解析：将S 断开后，闭合电路的总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律可得：I ＝ER ＋r，干路电流I 减小，路端电压U ＝E －Ir 变大，电阻R 3两端的电压U 3＝E －I (R 1＋r )增大，通过电阻R 3的电流I 3＝U 3R 3变大，选项D 正确，A 、B 、C 错误。

2.如图所示电路中，4个电阻阻值均为R ，开关S 闭合时，有质量为m 、带电量为q 的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间。

现断开开关S ，则下列说法不正确的是 ( )A ．小球带负电B ．断开开关后电容器的带电量减小C ．断开开关后带电小球向下运动D ．断开开关后带电小球向上运动 答案：D3．在测量电珠伏安特性实验中，同学们连接的电路中有两个错误电路，如图所示。

电源内阻不计，导线连接良好，若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S ，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下四种现象：a ．电珠L 不亮；电流表示数几乎为零b ．电珠L 亮度增加；电流表示数增大c ．电珠L 开始不亮；后来忽然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断d ．电珠L 不亮；电流表从示数增大到线圈烧断与上述a b c d 四种现象对应的电路序号为 ( )A．③①②④B．③④②①C．③①④②D．②①④③答案：A4．电池甲和乙的电动势分别为E1和E2，内电阻分别为r1和r2，已知E1<E2，若用甲、乙电池分别向某个电阻R供电，则在这个电阻上所消耗的电功率相同。

若用甲、乙电池分别向某个电阻R′供电，则在R′上消耗的电功率分别为P1和P2，已知R′>R，则 ( ) A．r1>r2，P1>P2B．r1<r2，P1<P2C．r1<r2，P1>P2D．r1>r2，P1<P2答案：B解析：将一电动势为E、内电阻为r的电源与一阻值为R的电阻组成一闭合回路，路端电压U和干路电流I的关系为U＝E－Ir。