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专题四 电路和电磁感应
第11讲 直流与交流电路问题题型总结
一．电阻定律
1．（2024•海门区校级学业考试）图示电路中有a、b、c 三根电阻丝，关于三根电阻丝的电阻值，有（
）
A．长度最大的电阻丝b 的阻值最大
B．横截面积最大的电阻丝c 的阻值最大
C．若三根电阻丝的材料相同，则它们的阻值也相同
D．若三根电阻丝的材料相同，则长度最大、横截面积最小的电阻丝b 的阻值最大
二．串联电路和并联电路的特点及应用
2．（2024•万州区校级开学）如图所示，a、b、c 三盏灯实际消耗的功率b、c 相等，a 是b 的4 倍。则a、
b、c 三盏灯的电阻之比为（ ）
A．2：1：1
B．1：1：1
C．1：4：4
D．无法确定
三．表头的改装
3．（2024•南通一模）在电学实验中，改装后的电表测量值略偏小，为校准电表，可以将一个阻值较小的
电阻（ ）
A．与电阻R1串联
B．与电阻R1并联
C．与电阻R2串联
D．与电阻R2并联
再接再厉：4．（2023 秋•丰台区期末）有一块满偏电流为50mA、内阻为110Ω 的小量程电流表，现要将它
改装成0～0.6A、0～3A 两个量程的电流表，某同学设计了如图甲、乙所示的两个电路。下列说法正确的
是（ ）
A．R2的阻值大于R1的阻值
B．R3与R4的阻值之和大于110Ω
C．用甲图电路测量时，更换量程过程中容易导致电流表损坏
1
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D．用乙图电路测量时，选量程0～0.6A，应将开关接到M
再接再厉：（多选）5．（2024•新郑市校级一模）小红将量程为0～0.6A 的电流表A（表盘刻度共有30 个
小格），按照图示电路改装成较大量程的电流表乙，其中R1和R2阻值相等，都等于改装前电流表内阻的
。下列说法正确的是（ ）
A．将1、2 接入电路时，电流表乙每一小格表示0.12A
B．将1、2 接入电路时，电流表乙每一小格表示0.08A
C．将1、3 接入电路时，电流表乙每一小格表示0.08A
D．将1、3 接入电路时，电流表乙每一小格表示0.06A
四．电功和电功率
6．（2023•杭州二模）如图是某一吸油烟机的用电参量铭牌，对此下列说法正确的是（ ）
A．抽油烟时电动机的输出功率为200W
B．主机和照明全部工作情况下的工作电流约为1.05A
C．图中电容为4μF/500V，则在220V 电压下电容约为1.76μF
D．额定频率为50Hz，即额定功率下，电机每秒钟转动50 转
再接再厉：7．（2024•浦东新区校级模拟）电动汽车在行驶过程中，消耗电池能量对外做功使汽车前进。
汽车安装的电池常用两个物理量衡量其性能，如表所示：
物理量
定义
单位
电池容量
电池存储电量的多少
mAh
电池的能量密度ρ
单位质量携带电能的多少
Wh/kg
某质量m＝0.056kg 的电池以恒定电流放电时，端电压与流过电池电量的关系如图所示。电池容量检测系统
在电压为4V 时显示剩余电量100%，电压为3V 时显示剩余电量0%．通过计算机测得曲线与电量轴所围的
面积约为7000V•mAh。（1）该曲线与电量轴所围面积的物理意义是什么？（2）该电池的能量密度ρ 是多
少？
（3）在放电过程中剩余电量从100%到80%用了时间t，由图象推测剩余电量从50%到30%约要多少时
2
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间？
（4）某电动汽车除电池外总质量为M，配上质量为m、能量密度为ρ 的电池，单次充电后可以在水平路
面行驶距离s（s 较长，近似认为全程匀速行驶），行驶中所受阻力与总质量成正比，比例系数为k。假设
电池能量的
用来对外做功使汽车前进，写出汽车行驶距离s 的表达式。为提升电动车单次充电行驶最大
距离，国家大力支持研发提高电池的能量密度，而不是仅靠增加车上电池质量，请通过分析说明原因。
再接再厉：8．（2024•重庆模拟）某同学为研究“电动机工作过程中的能量转化”，设计了如图所示电
路，其中定值电阻R＝1.0Ω，电表均视为理想电表。实验操作步骤如下：
①用弹簧测力计测出电动机上所挂重物和位移传感器的总重力为1.4N；
②卡住电动机让其不转动，闭合开关S，读出电压表和电流表的示数分别为2.4V 和0.30A，断开开关S；
③打开位移传感器软件，再次闭合开关S，电动机正常工作并向上吊起重物，读出此时电压表和电流表的
示数分别为2.7V 和0.08A，位移传感器软件记录重物的位置x 随时间t 变化的关系图像如图2 所示；
④关闭位移传感器软件，断开开关S。回答下列问题（结果均保留两位有效数字）：
（1）电动机正常工作时，重物向上运动的速度大小为 m/s。
（2）电动机正常工作时，产生的电热功率是 W，电动机的效率
＝
%。
（3）该同学发现通过以上实验数据可以计算出，该直流电源的内阻r＝ Ω。
五．闭合电路的欧姆定律
9．（2024•皇姑区校级模拟）如图所示电路，L1、L2、L3是三盏相同的电灯，当双刀双掷开关S 的1、2 接
线柱与c、d 两端连接时，L1、L2、L3的发光情况相同，若将开关S 的1、2 接线柱与a、b 两端连接时，则
3
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稳定后观察到的现象是（ ）
A．L1不亮，L2比L3亮B．L1不亮，L2、L3两盏电灯的亮度相同
C．L1、L2、L3三盏电灯的亮度相同 D．L1不亮，L3比L2亮
再接再厉：10．（2024•海南）如图所示，电源电动势E＝3V，内阻r＝1Ω，小电动机电阻为0.4Ω，电流
表、电压表均为理想电表，闭合开关，电动机正常工作，电压表示数为1V，电流表示数为1A，则
（ ）
A．定值电阻R 阻值为4Ω
B．电动机的输出功率为0.5W
C．电源的输出功率为2W D．电源的效率为75%
再接再厉：11．（2024•南宁一模）利用6V 的恒压电源、量程为0～0.6A 的电流表（内阻不计）、定值电
阻、阻值随长度均匀变化的电阻丝（总长度为0.05m，总阻值为25Ω）、金属弹簧（电阻不计）、开关、
导线，改装成如图甲的测力计，拉力为零时滑片P 刚好在电阻丝的左端。
（1）图甲的电路中，如果开关闭合，拉力F 增加时，电流表的示数 （选填“增大”、“减
小”或“不变”）；
（2）图甲的电路中，定值电阻的作用是 ，阻值至少为 Ω；
（3）弹簧所受拉力F 与其伸长量ΔL 的关系如图乙。若定值电阻为20Ω，则电流表的示数I 与弹簧所受拉
力F 的关系式I＝ （A），由此可知用电流表改装的测力计刻度是
（选填“均匀”“不均匀”）的。
再接再厉：12．（2023•香坊区校级三模）如图甲所示为苹果自动分拣装置的示意图，该装置把大小不同
的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在一个以O1为转动轴的杠杆上，
杠杆末端压在压敏电阻R 上，R 的阻值随压力变化的曲线如图乙所示。调节托盘秤压在杠杆上的位置，使
质量等于分拣标准（0.18kg）的大苹果经过托盘秤时，杠杆对R 的压力为1.6N。调节可调电阻R0，可改变
4
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R、R0两端的电压比，使质量等于分拣标准的大苹果通过托盘秤时，R0两端的电压恰好能使放大电路中的
电磁铁吸动分拣开关的衔铁，此电压叫做放大电路的激励电压。该放大电路中包含保持电路，能够确保大
苹果在衔铁上运动时电磁铁始终保持吸合状态。
（1）自动分拣装置正常工作时，大苹果通过 （填“通道A”、“通道B”）。
（2）若电源电动势为6V，内阻不计，放大电路的激励电压为2V。为使该装置达到上述分拣目的，R0的阻
值等于 kΩ。（结果保留两位有效数字）
（3）若要提高分拣标准（即挑选质量更大的苹果），需将R0的阻值 （填“调大”、“调
小”）。（提示：托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下，压力传感器受到的压力与苹果的质量成正比）
六．路端电压和负载的关系
（多选）13．（2020•杭州模拟）如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1 与电源2 的路端电压随输出电流的变
化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线。曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P（5，
3.5）、Q（6，5）。如果把该小灯泡分别与电源1、电源2 单独连接，则下列说法不正确的是（ ）
A．电源1 与电源2 的内阻之比是3：2
B．电源1 与电源2 的电动势之比是1：1
C．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是21：26
D．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是7：10
七．电路动态分析
（多选）14．（2024•吕梁一模）如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，R1、R2、R3均是定值电
阻，R 是滑动变阻器，图中各电表均为理想电表。闭合开关S，当R 的滑动触片P 向下滑动时，下列判断
正确的是（ ）
A．电源总功率增大
B．电源的效率提高
C．电压表V1的示数变小，V2的示数变小 D．电流表A1的示数变大，A2的示数变小，A3的示数变大
5
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再接再厉：15．（2024•天津模拟）如图所示的电路中，E 为电源，其内阻为r，L 为小灯泡（其灯丝电阻
可视为不变），R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V 为理
想电压表。若将照射R3的光的强度减弱，则（ ）
A．电压表的示数变大 B．小灯泡变暗
C．通过R2的电流变小 D．电源内阻消耗的功率变大
再接再厉：16．（2024•湖北模拟）如图所示，光敏电阻A、B 与恒压源（输出电压U 不变）串联，光敏电
阻的阻值随光照强度增大而减小，初始时A、B 的光照强度E 相同，阻值相等。现保持A 的光照强度。EA
不变，改变B 的光照强度EB，则B 消耗的电功率P 变化情况为（ ）
A．无论EB增大还是减小，P 均变小 B．无论EB增大还是减小，P 均变大
C．EB增大时，P 变大，EB减小时，P 变小
D．EB增大时，P 变小，EB减小时，P 变大
再接再厉：（多选）17．（2024•贵州模拟）如图所示的电路中，电源内阻不计，电表均为理想电表，三
个定值电阻阻值均为R，滑动变阻器的最大阻值也为R，当开关闭合时，电流表A1、A2的读数分别记为
I1、I2，电压表的读数记为U，当滑动变阻器的滑片P 从最左端的a 点滑到正中间的过程中，下列说法正确
的是（ ）
A．I1变小
B．I2变小
C．U 变大
D．滑动变阻器消耗的功率变大
八．含容电路分析
18．（2024•辽阳一模）如图所示，电源的电动势为3V、内阻为2Ω，R1的电阻为8Ω，电容器的电容为
600μF，所有电压表和电流表均视为理想电表。在将滑动变阻器R2（最大阻值为8Ω）的滑片由上端缓慢地
滑到下端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．V1示数增大，V2示数减小
B．R2消耗的电功率先增大后减小
6
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C．R1两端的最大电压为2V
D．电容器极板上增加的电荷量为8×10﹣4C
再接再厉：19．（2024•雨花区校级一模）如图所示，电源内阻等于灯泡的电阻，当开关闭合。滑动变阻
器滑片位于某位置时，水平放置的平行板电容器间一带电液滴恰好处于静止状态，灯泡L 正常发光，现将
滑动变阻器滑片由该位置向a 端滑动，则（ ）
A．灯泡将变亮，R 中有电流流过，方向竖直向上
B．液滴带正电，在滑片滑动过程中液滴将向下做匀加速运动
C．电源的路端电压增大，输出功率也增大
D．滑片滑动过程中，带电液滴电势能将减小
再接再厉：20．（2024•甘孜州模拟）在如图所示的电路中，定值电阻R1＝R4＝3kΩ，R2＝2kΩ，R3＝R5＝
12kΩ 电容器的电容C＝6μF，电源的电动势E＝10V，内阻不计，当开关S1闭合电流达到稳定时，处在电
容器中间带电量q＝2×10﹣3C 的油滴恰好保持静止，当开关S2闭合后，则以下判断正确的是（ ）
A．电容器上极板是高电势点
B．带电油滴加速向上运动
C．a、b 两点的电势差Uab＝8V D．通过R3的电量Q＝4.8×10﹣5C
再接再厉：（多选）21．（2024•碑林区校级二模）如图所示，平行板电容器A、B 两极板与直流电源E、
理想二极管D（正向电阻为零可以视为短路，反向电阻无穷大可以视为断路）连接，电源负极接地。初始
时电容器不带电，闭合开关稳定后，一带电油滴在电容器中的P 点处于静止状态。下列说法正确的是（
）
A．将极板A 向下平移后，油滴在P 点的电势能Ep增大
B．将极板B 向上平移后，油滴在P 点的电势能Ep减小
C．将极板A 向上平移后，带电油滴静止不动
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D．将极板B 向下平移后，极板B 的电势降低
九．电路故障分析
（多选）22．（2023•岳阳模拟）某实验小组发现一个滑动变阻器发生了断路故障，为了检测断路的位
置，实验小组设计了如图所示的电路，a、b、c、d、e 是滑动变阻器上间距相同的五个位置（a、e 为滑动
变阻器的两个端点）。某实验小组将滑动变阻器的滑片P 分别置于a、b、c、d、x、e（x 是d、e 间某一位
置）进行测量，把相应的电流表示数记录在下表中。已知定值电阻阻值为R，电源内阻和电流表内阻可忽
略。下列说法正确的是（ ）
P 的位置
a
b
c
d
x
e
电流表示数
（A）
1.80
0.90
0.60
0.45
1.80
A．滑动变阻器cd 间发生了断路
B．滑片P 位于x 处的电流表示数的可能值为0.85A
C．滑片P 位于x 处的电流表示数的可能值为0.40A
D．若滑动变阻器未断路时，其电阻丝的总电阻为4R
再接再厉：23．（2022•河北）某物理兴趣小组利用废弃电饭煲的部分器材自制简易电饭煲，设计电路如
图1 所示。选用的器材有：限温开关S1（手动将其按下，开始持续加热煮饭，当锅内温度高于103℃时自
动断开，之后不能自动闭合）；保温开关S2（当锅内温度高于80℃时自动断开，温度低于70℃时自动闭
合）；电饭煲的框架（结构如图2 所示）。自备元件有：加热电阻丝R（阻值为60Ω，用于加热煮饭）；
限流电阻R1和R2（阻值均为1kΩ）；指示灯L1和L2（2.5V，0.6W，当电流低于30mA 时可视为熄灭）；
保险丝T。
（1）按照兴趣小组设计的电路，下列说法正确的是 （多选）。
A.按下S1，L1和L2均发光
B.当锅内温度高于103℃时，S1自动断开。L1和L2均发光
C.保温过程中，S2自动在闭合、断开状态之间交替切换
D.当锅内温度低于70℃时，S2自动闭合，L1发光，L2熄灭
（2）简易电饭煲制作完成后，试用时L1始终不亮，但加热和保温功能均正常，在不增加元件的前提下，
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断开电源，使用多用电表判断发生故障的元件。下列操作步骤的正确顺序是 （填写各步骤前的
字母）。
A.将选择开关旋转到“×100”位置
B.将两支表笔直接接触，调节“欧姆调零旋钮”，使指针指向欧姆零点
C.调整“指针定位螺丝”，使指针指到零刻度
D.测量指示灯L1两端的阻值
E.将选择开关置于OFF 位置或交流电压最高挡
操作时，将多用电表两表笔与L1两端接触，若指针如图3 所示，可判断是 断路损坏；若指针如
图4 所示，可判断是 断路损坏。（用电路中的元件符号表示）
一十．多用电表的原理及其使用
24．（2024•乌鲁木齐模拟）某同学把电流表、干电池和一个定值电阻串联后，两端连接两只测量表笔，
做成了一个测量电阻的装置。两只表笔直接接触时，电流表读数是5mA，两只表笔与200Ω 的电阻连接
时，电流表读数是3mA。现在把表笔与一个未知电阻连接时，电流表读数是2mA，则该未知电阻阻值是（
）
A．200Ω
B．450Ω
C．600Ω
D．750Ω
再接再厉：25．（2021•北京模拟）如图所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S 为一个
单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱B 可以分别与触点1、2、3 接通，从而实现使用多用电表测量不同
物理量的不同功能。关于此多用电表，下列说法中正确的是（ ）
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A．当S 接触点1 时，多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱B 接的是黑表笔
B．当S 接触点2 时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B 接的是黑表笔
C．当S 接触点2 时，多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱B 接的是红表笔
D．当S 接触点3 时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B 接的是红表笔
再接再厉：26．（2022•北京）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操
作、数据分析等。
（1）用电压表（内阻约为3kΩ）和电流表（内阻约为0.1Ω）测量一个电阻的阻值（约为5Ω）。要求尽量
减小实验误差，应该选择的测量电路是图1 中的 （选填“甲”或“乙”）。
（2）一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约20kΩ 电阻的阻值，下列实验步
骤正确的操作顺序为 （填各实验步骤前的字母）。
A.将选择开关置于“×1k”位置
B.将选择开关置于“OFF”位置
C.将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开
D.将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0”
（3）图2 是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中，闭合开关后，发现无论怎么
移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其它连接不变的情
况下，他将电压表连接a 位置的导线端分别试触b、c、d 三个位置，发现试触b、c 时，电压表有示数；试
触d 时，电压表没有示数。若电路中仅有一处故障，则 （选填选项前的字母）。
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A.导线ab 断路 B.滑动变阻器断路
C.导线cd 断路 D.滑动变阻器短路
再接再厉：27．（2022•湖北）某探究小组学习了多用电表的工作原理和使用方法后，为测量一种新型材
料制成的圆柱形电阻的电阻率，进行了如下实验探究。
（1）该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D，示数如图甲所示，其读数为 mm。
再用游标卡尺测得其长度L。
（2）该小组用如图乙所示的电路测量该圆柱形电阻Rx的阻值。图中电流表量程为0.6A、内阻为1.0Ω，定
值电阻R0的阻值为20.0Ω，电阻箱R 的最大阻值为999.9Ω。首先将S2置于位置1，闭合S1，多次改变电阻
箱R 的阻值，记下电流表的对应读数I，实验数据见下表。根据表中数据，在图丙中绘制出
﹣R 图像。再
将S2置于位置2，此时电流表读数为0.400A。根据图丙中的图像可得Rx＝ Ω（结果保留2 位有
效数字）。最后可由表达式ρ＝ 得到该材料的电阻率（用D、L、Rx表示）。
R/Ω
I/A
/A﹣1
5.0
0.414
2.42
10.0
0.352
2.84
15.0
0.308
3.25
20.0
0.272
3.68
25.0
0.244
4.10
11
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30.0
0.222
4.50
（3）该小组根据图乙的电路和图丙的
﹣R 图像，还可以求得电源电动势E＝ V，内阻r＝
Ω。（结果均保留2 位有效数字）
（4）持续使用后，电源电动势降低、内阻变大。若该小组再次将此圆柱形电阻连入此装置，测得电路的
电流，仍根据原来描绘的图丙的图像得到该电阻的测量值会 （选填“偏大”、“偏小”或“不
变”）。
一十一．能量守恒定律
28．（2024•天河区一模）我国自古有“昼涨称潮，夜涨称汐”的说法。潮汐主要是由太阳和月球对海水
的引力造成的，以月球对海水的引力为主。如图是某类潮汐发原理图，利用高、低潮位之间的落差，将海
水的重力势能转化为动能，推动水轮机旋转，带动发电机发电。设海湾水库的面积为1.0×106m2，涨潮时水
深20m，此时关上水坝的闸门时，可使水位保持20m 不变，退潮时，坝外水位降至18m，重力势能转化为
电能的效率为10%。每天有两次涨潮，涨潮和退潮时水流都推动水轮机发电，估算该电站一天能发的电能
为（ ）
A．2.0×103kW•h
B．4.0×104kW•h
C．6.0×108kW•h
D．8.0×109kW•h
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