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第 2 讲 电路 电路的基本规律
时间：50分钟 满分：100分
一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。其中1～7题为单选，8～10
题为多选)
1．如果闭合电路中电源的电动势为12 V，外电压为10 V，当有0.5 C电荷量
通过电路时，下列结论正确的是( )
A．在电源内部，非静电力将5 J的其他形式的能转化为电能
B．在电源内部，静电力将6 J的其他形式的能转化为电能
C．在电源外部，静电力将5 J的电能转化为其他形式的能
D．在电源外部，静电力将6 J的电能转化为其他形式的能
答案 C
解析 在电源内部，根据公式有W＝qE＝0.5×12 J＝6 J，非静电力将6 J的其
他形式的能转化为电能，故A、B错误；在电源外部，根据公式有W＝qU＝0.5×10
J＝5 J，静电力将5 J的电能转化为其他形式的能，故C正确，D错误。
2.如图所示为两电源的UI图像，则下列说法正确的是( )
A．电源①的电动势和内阻均比电源②小
B．当外接相同的电阻时，两电源的输出功率可能相等
C．当外接同样的电阻时，两电源的效率可能相等
D．不论外接多大的相同电阻，电源①的输出功率总比电源②的输出功率大
答案 D
解析 由UI图线知E >E ，r >r ，故A错误；当外接相同电阻时，画出电阻的
1 2 1 2
UI图与①、②分别有交点，交点即为工作点，交点横、纵坐标乘积为电源输出功率，可知电源①的输出功率总比电源②的输出功率大，故B错误，D正确；电源的效率
η＝×100%，因r不同，则效率不可能相等，故C错误。
3.如图所示为两个量程的电压表原理图，定值电阻 R ＝2.95×104 Ω，R ＝
1 2
1.2×105 Ω，灵敏电流计内阻R ＝500 Ω，满偏电流I ＝100 μA，下列关于电压表量
g g
程的说法正确的是( )
A．当使用O、A两接线柱时，量程为4 V
B．当使用O、A两接线柱时，量程为6 V
C．当使用O、B两接线柱时，量程为15 V
D．当使用O、B两接线柱时，量程为30 V
答案 C
解析 电压表指针满偏时，经过“表头”的电流为满偏电流。接O、A时：I
g
＝，解得U ＝3 V，A、B错误；接O、B时：I ＝，解得U ＝15 V，C正确，D错误。
1 g 2
4.(2020·江苏省盐城市三模)如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，R 为
1
定值电阻，R为滑动变阻器。现闭合开关S，滑动变阻器R的滑动触头P从M端向
N端滑动时，则电路中连接的电压表及电流表示数的变化情况分别是( )
A．先变大后变小；一直变大
B．先变小后变大；一直变小
C．先变大后变小；先变小后变大
D．先变小后变大；先变大后变小答案 A
解析 由电路结构可知，滑动变阻器R的滑动触头P两边的电阻并联，则当P
从M端向N端滑动时，电路的总电阻先变大后变小，则总电流先变小后变大，由U
＝E－Ir可知路端电压先变大后变小，即电压表的示数先变大后变小；设PN部分
的电阻为x，则PN部分的电流为I ＝×＝，则随着x的减小，I 逐渐变大，即电流表
x x
示数变大。故A正确。
5．(2020·河北衡水中学3月联合教学质量检测)如图甲所示的电路中定值电阻
R＝60 Ω，电源电动势E＝100 V，内阻r＝10 Ω。如图乙所示，曲线为灯泡L的伏安
特性曲线，直线为电源的路端电压与电流的关系图线，以下说法正确的是( )
A．开关S断开时电源的效率为60%
B．开关S闭合后电源的总功率会变小
C．开关S闭合后灯泡的亮度增强
D．开关S断开时小灯泡消耗的功率为240 W
答案 D
解析 开关S断开时，根据图乙可知灯泡两端的电压为U ＝40 V，电源的效
L
率为η＝×100%＝40%，故A错误；开关S闭合后总电阻减小，根据闭合电路欧姆
定律可得总电流增大，根据P＝EI可知电源的总功率会变大，根据U＝E－Ir可知
路端电压减小，根据P＝可知灯泡的功率减小，所以灯泡的亮度变暗，故B、C错误；
开关S断开时小灯泡消耗的功率为P ＝U I ＝40×6 W＝240 W，故D正确。
L L L
6．(2020·河南省洛阳市第三次统考)如图a所示电路中，当滑动变阻器R的触
头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图 b
所示。不考虑电表对电路的影响，则( )A．定值电阻R 为2 Ω
0
B．电源内阻r为10 Ω
C．电源电动势E为3.4 V
D．定值电阻R 的最大电功率为0.9 W
0
答案 D
解析 由图a知，电压表V 测定值电阻R 两端电压，且R 两端的电压随电流
1 0 0
的增大而增大，则图b中下方图线表示电压表V 的读数随电流表读数的变化情况
1
由图线的斜率得：R ＝ Ω＝10 Ω，故A错误；电压表V 测得的是电源的路端电压，
0 2
图b中上方图线表示V 的读数随电流表读数的变化情况，上方图线斜率的绝对值
2
等于电源的内阻：r＝ Ω＝2 Ω，故B错误；当电路中电流为0.1 A时，电压表V 的
2
读数为3.4 V，根据闭合电路的欧姆定律得：E＝U＋Ir＝3.4 V＋0.1×2 V＝3.6 V，
故C错误；当滑动变阻器的阻值为0时，电路中电流最大，最大电流为：I ＝＝ A
max
＝0.3 A，此时定值电阻R 消耗的功率最大，最大电功率为：P ＝IR ＝(0.3)2×10
0 0max 0
W＝0.9 W，故D正确。
7.(2021·湖南省郴州市高三上第二次质检)如图所示，电源的电动势为E，内阻
为r，R 为定值电阻，R 为光敏电阻(光照强度增加，电阻减小)，C为电容器，L为小
1 2
灯泡，电表均为理想电表。闭合开关S后，若增大照射光强度，则( )
A．电压表的示数减小
B．电源的输出功率减小
C．电容器上的电荷量增加
D．两表示数变化量的比值不变
答案 D解析 由图可知，L和R 串联后和电容器C并联，再与R 串联，电容器在电路
2 1
稳定时相当于断路。当增大照射光强度时，光敏电阻R 阻值减小，电路的总电阻减
2
小，总电流I增大，由部分电路的欧姆定律U ＝IR 知，电压表的示数增大，故A错
V 1
误。当外电路电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大；当外电路电阻小于电源
内阻时，随着外电路电阻的增大，电源的输出功率增大；当外电路电阻大于电源内
阻时，随着外电路电阻的增大，电源的输出功率减小；由于不知道增大照射光强度
前后外电路总电阻和电源内阻的大小关系，则无法判断电源的输出功率如何变化，
故B错误。电容器板间电压为U ＝E－I(R ＋r)，而I增大，则U 减小，则电容器上
C 1 C
的电荷量Q＝CU 减小，故C错误。两表示数变化量的比值在数值上等于R 的阻
C 1
值，不变，故D正确。
8．(2020·江苏省七市6月第三次调研)在如图所示的电路中，电源电动势为E，
内阻为r，R 、R 、R 为定值电阻，C为电容器，开关S 、S 闭合，断开开关S 后(
1 2 3 1 2 2
)
A．电流表示数减小 B.电压表示数减小
C．有短暂电流通过电阻R D.电容器下极板带负电
3
答案 AC
解析 断开开关S 后，外电路总电阻R 增大，根据闭合电路的欧姆定律有I
2 总
＝，总电流减小，电流表示数减小，A正确。路端电压为U＝E－Ir，由于I减小，所
以U增大，R 和R 两端电压的总值始终为路端电压，由串联电路的分压关系可知
1 2
电压表的示数增大，B错误。开关S 、S 都闭合时，电容器两端的电压等于R 两端
1 2 2
的电压，上极板带正电；断开开关S 后，电容器两端的电压等于R 两端的电压，下
2 1
极板带正电，所以开关S 断开后，电容器先放电，后反向充电，有短暂电流通过电
2
阻R ，C正确，D错误。
3
9．(2020·山西省运城市高三上学期期末)如图所示电路中，电源内阻忽略不计，
R 的阻值小于R 的总电阻。闭合开关S，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动
0 1变阻器R 的滑片P由b端滑到a端的过程中，下列说法中正确的是( )
1
A．电流表示数I先变小后变大
B．电压表示数U先变小后变大
C．电压表示数U变化量与电流表示数I变化量比值不变
D．电压表示数U与电流表示数I比值先变大后变小
答案 ACD
解析 在滑动变阻器R 的滑片P由b端滑到a端的过程中，电阻R 与滑动变
1 0
阻器的上部分R 串联，再与滑动变阻器下半部分R 并联，阻值为R ＝，当R ＋
11 12 并 0
R ＝R 时，R 阻值最大，故接入电路的电阻先增大后减小，则总电阻先增大后减
11 12 并
小，干路电流先变小后变大，因电流表测干路电流，则电流示数I先变小后变大，
故A正确；因干路电流先变小后变大，定值电阻R 两端电压先变小后变大，根据
3
串联电路分压规律，可知电压表示数U先变大后变小，故B错误；根据闭合电路欧
姆定律可知，电压表示数U变化量与电流表示数I变化量比值为＝R 恒定不变，
3
故C正确；因为R ＋R 先增大后减小，则电压表示数U与电流表示数I比值先变
2 并
大后变小，故D正确。
10.(2020·山东省青岛市二模)如图，电路中闭合开关S后，灯泡L 和L 均正常
1 2
发光。由于某种原因L 的灯丝突然烧断，其余用电器均未损坏。电路再次稳定后，
2
下列说法正确的是( )
A．电流表示数变大
B．电容器C所带电荷量不变
C．电源的输出功率一定变大D．电源的工作效率一定变大
答案 AD
解析 灯泡L 的灯丝突然烧断后，电路总电阻增大，总电流减小，根据闭合电
2
路欧姆定律得知，电源的内电压减小，路端电压增大，即灯泡L 和电容器两端电压
1
增大，故电流表的示数变大，A正确；电容器两端电压增大，根据C＝可知，电容器
所带电荷量增大，B错误；当外电阻与电源的内阻相等时，电源的输出功率最大，
由于电源的内电阻与外电阻关系未知，故L 的灯丝突然烧断后，电源的输出功率
2
不一定变大，C错误；电源的工作效率η＝＝，因路端电压U增大，电源电动势E
不变，故电源的工作效率变大，D正确。
二、非选择题(本题共2小题，共30分)
11．(15分)如图甲所示电路中，R ＝30 Ω，R ＝R ＝R ＝R ＝10 Ω，C＝7 μF，A、
1 2 3 4 5
B两端接一电源，此电源的路端电压与通过电源的电流关系如图乙所示，电表均为
理想电表，则：
(1) 示数为多少？
(2) 示数为多少？
(3)电容器极板带电量为多少？
答案 (1) A (2) V (3)4×10－5 C
解析 由于 所在支路相当于断路，故电路结构为R 、R 、R 串联后与R 并联
2 3 4 1
如图所示。
电压表示数为R 两端电压， 测干路电流。
4
电路外电阻R ＝＝15 Ω
外由图乙得电源电动势E＝20 V，r＝20 Ω
(1) 示数I＝＝ A。
(2)路端电压U＝IR ＝ V，
外
示数为U ＝U＝ V。
V
(3)电容器带电量Q＝C·(U－U )＝4×10－5 C。
V
12．(15分)如图所示的电路中，R ＝4 Ω，R ＝2 Ω，滑动变阻器R 上标有“10 Ω
1 2 3
2 A”的字样，理想电压表的量程有0～3 V和0～15 V两挡，理想电流表的量程有
0～0.6 A和0～3 A两挡。闭合开关S，将滑片P从最左端向右移动到某位置时，电
压表、电流表示数分别为2 V和0.5 A；继续向右移动滑片P至另一位置，电压表指
针指在满偏的，电流表指针也指在满偏的，求电源电动势与内阻的大小。(保留两
位有效数字)
答案 7.0 V 2.0 Ω
解析 滑片P向右移动的过程中，电流表示数在减小，电压表示数在增大，由
此可以确定电流表量程选取的是0～0.6 A，电压表量程选取的是0～15 V，
所以第二次电流表的示数为×0.6 A＝0.2 A，
电压表的示数为×15 V＝5 V
当电流表示数为0.5 A时，
R 两端的电压为U ＝I R ＝0.5×4 V＝2 V
1 1 1 1
回路的总电流为I ＝I ＋＝0.5 A＋ A＝1.5 A
总 1
由闭合电路欧姆定律得E＝I r＋U ＋U ，
总 1 3
即E＝1.5r＋2＋2①
当电流表示数为0.2 A时，
R 两端的电压为U ′＝I ′R ＝0.2×4 V＝0.8 V
1 1 1 1
回路的总电流为I ′＝I ′＋＝0.2 A＋ A＝0.6 A
总 1
由闭合电路欧姆定律得E＝I ′r＋U ′＋U ′，
总 1 3
即E＝0.6r＋0.8＋5②联立①②解得E＝7.0 V，r＝2.0 Ω。
