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第39 讲 电路的基本概念及规律
目录
01 课标达标
练.................................................................................................................................................................................2
题型01 电流的理解及计算.....................................................................................................................................2
题型02 欧姆定律、电阻定律的应用和 伏安特性曲线.....................................................................................3
题型03 电功、电功率与电热、热功率的分析与计算.......................................................................................7
02 核心突破练.......................................................................................................................................................9
03 真题溯源练.....................................................................................................................................................13
1
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01 电流的理解及计算
1．（2025·浙江·三模）锂电池体积小、容量大、电压稳定，在手机中广泛应用。它主要依靠
锂离子在正极（含锂化合物）和负极（碳材料）之间移动来工作，其原理如图所示。若某款
手机锂电池的电动势3.7V，电池容量4000mA·h，正常通话电流400mA，则（ ）
A．正常通话时，电池输出的功率为1.48W
B．电池充满电后，手机能正常通话2.7h
C．图示状态是电池放电状态
D．负极积累的锂离子越多，电池存储的电能越少
【答案】C
【详解】A．正常通话时，电池的总功率为
由于存在一定的内阻，所以电池输出的功率小于1.48W，故A 错误；
B．电池充满电后，手机能正常通话时间为
故B 错误；
C．图示状态锂离子从电池负极到正极，即为电池内部的电流方向，故处于放电状态，故C 正
确；
2
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D．负极积累的锂离子越多，电池中充入的电荷量也就越多，存储的电能越多，故D 错误。
故选C。
2．（2025·江西新余·一模）为实现“双碳”目标，我国大力发展新能源汽车。某品牌新能源
电动汽车动力电池额定电压为364V，额定容量是131A∙h，图为该汽车在充电过程的显示表。
若在测试路面上汽车每公里消耗0.1kw∙h。下列说法正确的是（ ）
A．容量A∙h 是电荷量的单位
B．显示表中的充电电量是指电荷量
C．当前充电的电荷量约为
D．汽车充满电后在测试路面上能行驶约477 公里
【答案】ACD
【详解】A．容量A·h 是电荷量的单位，选项A 正确；
B．显示表中的充电电量单位是kW∙h 是指能量，选项B 错误；
C．当前充电的电荷量约为
选项C 正确；
D．汽车充满电后在测试路面上能行驶约
选项D 正确。
故选ACD。
3．（2025·新疆乌鲁木齐·一模）我国从月球取回的月壤中，发现了少量的天然石墨烯，石墨
烯是人类迄今为止发现的导电性能最好的材料。用石墨烯制成的一段粗细均匀的导体，通过
该导体的电流为I 时，其内部自由电荷定向移动的平均速率为v；当通过该导体的电流为
时，其内部自由电荷定向移动的平均速率为（ ）
A．v
B．2v
C．4v
D．8v
【答案】B
3
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【详解】由电流的微观表达式
可知，电流与同一段粗细均匀的导体，电流I 与自由
电荷定向移动的平均速率为v 成正比。
故当通过该导体的电流为
时，其内部自由电荷定向移动的平均速率为2v。
故选B。
4．自动体外除颤器是一种便携式的医疗设备，它可以诊断特定的心律失常，并且给予电击除颤，是可被
非专业人员使用的用于抢救心脏骤停患者的医疗设备。某型号自动体外除颤器的电容器电容是16μF，充电
至4kV 电压，电容器在4ms 时间内完成放电，下列说法正确的（ ）
A．电容器放电完成后电容为零
B．电容器的击穿电压为4kV
C．电容器充电后的电荷量为0.64C
D．电容器放电过程中平均电流为16A
【答案】D
【详解】A．电容是表征电容器储存电荷本领大小的物理量，放电之后，电容器的电容大小是不变的，故A
错误；
B．该电容器电压可充电到4.0kV，必然小于击穿电压，故B 错误；
C．根据Q=CU=16×10-6×4.0×103C=0.064C 可知放电前，电容器储存的电量为0.064C，故C 错误；
D．根据
可知该次放电平均电流为16A，故D 正确。故选D。
5．（2025·江西·模拟预测）一根长为L、横截面积为S 的金属棒，电阻率为ρ，棒内单位体积
自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，
自由电子定向移动的平均速率为v，则金属棒两端的电势差为（ ）
A．ρnevL
B．
C．
D．
【答案】A
4
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【详解】根据电阻定律，可知金属棒的电阻为
金属棒中电流可表示为
则金属棒两端所加的电压为
联立可得金属棒两端的电势差为
故选A。
02 欧姆定律、电阻定律的应用和 伏安特性曲线
6．（23-24 高二上·山东济宁·期末）如图所示，一只小鸟站在一条通过400A 电流的铝制裸导
线上，鸟两爪间的距离为5cm。已知导线的横截面积为145mm2，常温下几种材料的电阻率如
图表所示。则小鸟两爪间的电压为（ ）
A．4V
B．4mV
C．4μV
D．3.364×10-8V
【答案】B
【详解】由图可知金属铝的电阻率
根据电阻的决定式
5
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代入数据得
根据欧姆定律得
U=IR
解得
故选B。
7．（2024·重庆沙坪坝·一模）如图甲是我国自行研制的CPU“龙芯”系列。图乙中，R1和R2是
两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的芯片内部电阻，R1的表面边长为R2的两倍。现给
R1、R2通以相同的电流I，则R1与R2相比（ ）
A．两端电压
B．电功率
C．电阻率
D．相同时间内产生的焦耳热
【答案】B
【详解】设电阻的厚度为
，其正方形的边长为
，根据电阻定律可得
6
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由于材料相同，电阻率相同，且厚度相同，可见电阻值的大小仅与材料和厚度有关，与尺寸
大小无关，则有
给
、
通以相同的电流，根据
，
可得
，
根据
可知
、
在相同时间内产生的焦耳热
故选B。
8．（2025·全国·一模）如图所示，一块均匀的长方体金属导体，上下厚度为
，当给导体的
上下表面加上电压
时，流过导体的电流为
，当给导体的前后表面加上电压
时，流过导
体的电流为
，当给导体的左右表面加上电压
时，流过导体的电流为
，下列说法正确的
是（ ）
7
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A．AC 的长度为4L
B．AD 的长度为6L
C．导体的体积为
D．导体的电阻率为
【答案】D
【详解】AB．设AC 的长度为x、AD 的长度为y，设导体的电阻率为
，根据电阻定律以及
欧姆定律
，
联立可得
则有
，
，
解得
，
故AB 错误；
C．导体的体积为
故C 错误；
D．由
8
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，
，
解得
故D 正确。
故选D。
9．（2025·惠州·模拟预测）交流电存在趋肤效应。趋肤效应指的是，当交流电流经导体时，电流主要分布
在导体的表层区域，这种现象导致导体的有效导电横截面积减少，进而使得电阻值上升。一些高压输电导
线由6 根相同的相互绝缘的子导线并联组合而成，这种设计的意图在于扩大导线的有效导电横截面积。假
设趋肤深度保持恒定，并且远小于导线的半径，电流几乎完全在导线的最外层表面流动。若单根粗导线的
横截面积与6 根子导线横截面积之和相等，则相同长度粗导线的交流电阻是6 根子导线交流电阻的（ ）
A．
倍
B．
倍
C．3 倍
D．6 倍
【答案】B
【详解】ABCD．导线总横截面积不变，设每根子导线半径为
，粗导线的半径为
，则
根据电阻定律
，假设趋肤深度为
，则
代人数据可得
推出
，B 正确，ACD 错误。
故选B。
10．（2025·北京房山·一模）如图所示为小灯泡通电后其电流Ⅰ随电压U 变化的图像，Q、P 为
图像上两点，坐标分别为（U1，I1）、（U2，I2），PN 为图像上Р 点的切线。下列说法正确
的是（ ）
9
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A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小
B．当小灯泡两端的电压为U1时，小灯泡的电阻
C．当小灯泡两端的电压为U2时，小灯泡的电阻
D．当小灯泡两端的电压为U2时，小灯泡的功率数值上等于图像与横轴围成的面积大小
【答案】B
【详解】A．根据欧姆定律有
可知，
图像中，图线上各点与坐标原点连线的斜率的绝对值表示小灯泡不同状态时的
电阻的倒数，根据图像可知，随着所加电压的增大，图线上各点与坐标原点连线的斜率的绝
对值减小，即小灯泡的电阻增大，A 错误；
BC．根据欧姆定律有
可知，图像中某点与坐标原点连线的斜率表示该状态的电阻的倒数，则对应
点，小灯泡的
电阻为
则对应
点，小灯泡的电阻为
B 正确，C 错误；
10
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D．小灯泡消耗的功率为
，可知小灯泡的功率为图中过
点的矩形所围面积大小，D
错误。
故选B。
11．如图为两元件甲、乙的
图像，两图线交于A 点，A 点坐标为
，甲的图线与横轴所成夹
角
为30°。下列说法不正确的是（ ）
A．甲元件的电阻为
B．在A 点，甲的电阻等于乙的电阻
C．若将甲、乙元件串联，电流为
时，甲、乙元件的总电压为
D．若将甲、乙元件并联，两端电压为
时，则
秒通过干路某一横截面的电荷量为
【答案】D
【解析】A．根据欧姆定律，则有
A 正确；
B．在A 点甲乙的电流和电压相同，所以二者电阻相等，B 正确；
C．电流为1A 时，对于乙电阻，则有
所以甲乙元件的总电压为
C 正确；
D．根据欧姆定律，通过甲的电流为
通过乙的电流为
11
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所以总电流为
所以通过的电荷量为
D 错误。
故选D。
03 电功、电功率与电热、热功率的分析与计算
12．如图是一种电热取暖器的铭牌。它的金属电热丝的电阻率随温度的升高而增大。下列说法正确的是（
）
A．其正常工作时的电阻为22Ω
B．其正常工作时的电流为2.2A
C．当电压为110V 时，电热丝的电阻小于48.4Ω
D．当电压为110V 时，电热丝的电阻大于48.4Ω
【答案】C
【详解】A．由
，可得其正常工作时的电阻为
，A 错误；
B．由
，可得其正常工作时的电流为
，B 错误；
CD．当电压为110V 时，电热丝工作电压小于额定电压，阻值比正常工作时要小，故电阻小于48.4Ω，C 正
确，D 错误。
故选C。
12
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13．如图甲所示，用内阻为
充电宝为一手机充电，其等效电路如图乙所示，在充电开始后的一段时间
内，充电宝的输出电压
、输出电流
可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为
，则时间内（ ）
A．充电宝输出的电功率为
B．手机电池的热功率为
C．手机电池产生的焦耳热为
D．手机电池增加的化学能为
【答案】BD
【解析】A．充电宝输出的电功率为
故A 错误；
B．时间内，手机电池的热功率为
故B 正确；
C．因为手机电池不能看成纯电阻，所以
所以时间内手机电池产生的焦耳热为
故C 错误；
D．根据能量守恒定律可知，充电宝输出的电功等于手机电池增加的化学能
与手机电池内阻产生的焦耳
热之和，即
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解得
故D 正确。
故选BD。
14．（2025·湖南郴州·模拟预测）将小灯泡接入如图所示的电路，其中电源内阻为2Ω。当开
关S 闭合时，理想电压表的示数为2V，理想电流表的示数为0.5A。求：
(1)小灯泡的电功率
；
(2)小灯泡的电阻
；
(3)电源的电动势
。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】（1）小灯泡的电功率为
（2）根据欧姆定律可得小灯泡的电阻为
（3）根据闭合电路欧姆定律可得
15．（2025·浙江·模拟预测）如图所示，某路灯由风光互补系统（由风力发电机和太阳能电池
板组成）提供电能，阳光照射电池板5h，风力发电机在某风速下工作5h，产生的总电能可以
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使一盏路灯工作40h。已知阳光照射期间，电池板平均发电功率为60W，风力发电机内部线
圈面积为
，匝数为200，线圈所在磁场的磁感应强度为0.25T，该风速下，输出电流为
1.5A，风叶每秒转动4.2 圈，不考虑线圈内阻，则该路灯的电功率约为（ ）
A．150W
B．180W
C．230W
D．300W
【答案】A
【详解】阳光照射电池板5h 产生的电能
风力发电机产生电动势
输出电压有效值
风力发电机工作5h 产生的电能
一盏路灯工作40h 消耗的电能
路灯的电功率
故选A。
16．（2025·浙江·模拟预测）如图是某一安全出口指示灯，这种指示灯配备了正常和紧急备用
两个电源。当正常指示灯亮起时，其输入电压为交流220V、频率为50Hz，正常指示灯的功率
是2W。而在紧急指示灯亮起的情况下，输入电压变为直流24V，此时启用备用电源（该备用
电源是由若干节镍镉A001 型电池组成，每节电池的参数为1.2V、800mA·H），此电源可保障
紧急指示灯正常工作90 分钟。在某学校组织的消防安全演练中，50 个紧急指示灯全部开启，
持续时长为30 分钟。在这次演练中，所有指示灯消耗的电能约为（ ）
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A．1.4 × 104J
B．5.6 × 106J
C．1.1 × 106J
D．5.2 × 106J
【答案】C
【详解】输入电压24V，每节电池1.2V，故共需20 节电池串联。应急指示灯功率
P = UI = 24V × 800mA·H÷90min = 12.8W
工作30 分钟消耗电能为
E = Pt = 12.8W × 30min = 23040J
50 个指示灯总消耗电能
E 总 = 23040 × 50J ≈ 1.15 × 106J
故选C。
1．（2025·广西柳州·一模）某同学把如图所示的一台微型水力发电机的进水口接到家里的水
龙头，打开水龙头阀门，发电机输出的电能恰好使额定功率为3W 的小灯泡正常发光。测得1
分钟内流入进水口的水量为
，已知进水口的横截面积为
，水的密度为
，发电机内阻不计。则该发电机将水的动能转化为电能的效率为（ ）
A．52.5%
B．62.5%
C．72.5%
D．82.5%
【答案】B
【详解】根据题意可知，水速为
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代入数据解得水速大小为
一分钟流入发电机的水的质量为
故一分钟进入发电机的水的动能为
一分钟发电机输出的电能为
故该发电机将水的动能转化为电能的效率为
B 正确。
故选B。
2．（24-25 高二上·浙江台州·期中）某户家庭安装了一台风力发电机，它的叶片转动时可形成
半径为
的圆面，风向与叶片转动的圆面垂直，假设这个风力发电机能将此圆内30%的空
气动能转化为电能。已知空气的密度为
，当风速是
时，此发电机的功率约为
（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】在∆t 时间内吹到风叶叶片上的空气质量为
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发电机的功率
带入数据可知
P=457W
故选C。
3．（2025·浙江·模拟预测）江厦潮汐电站是中国第一座双向潮汐电站，在涨潮与落潮时均可
发电，且一天中涨潮与落潮均有两次。电站总库容490 万立方米，发电有效库容270 万立方
米，平均潮差5.08 米。电站发电机组总装机容量3000 千瓦，平均每昼夜发电15 小时。该电
站（ ）
A．每年能提供的电能约为
B．每年能提供的电能约为
C．发电的效率约为29%
D．发电的效率约为10%
【答案】C
【详解】AB．每年能提供的电能约为
故AB 错误；
CD．每次涨潮与落潮水的质量为
一天中涨潮与落潮均有两次，一天发电的总能量为
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发电的效率约为
故C 正确，D 错误。
故选C。
4．（2024·浙江金华·三模）单晶硅太阳能发电原理是光线照射到单晶硅太阳能板上，会激发
电子形成电流。已知杭州西站枢纽屋顶铺设了面积为
的单晶硅太阳能板，阳光照
射下平均发电功率
。若已知太阳的辐射总功率约
，太阳与地球之间的距
离约
，则下列说法正确的是（ ）
A．单位面积上接收到的太阳辐射功率约200W
B．一天大约可发电
C．光电的转换效率约14%
D．单晶硅太阳能板发出的是交流电
【答案】C
【详解】A．距离太阳
的球面面积
单位面积上接受太阳太阳辐射的功率
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故A 错误；
B．若24 小时都有太阳，则工作一天大约可发电
但有太阳的时间小于24 小时。故B 错误；
C．太阳板接收的太阳能
光电的转换放率约为
故C 正确；
D．依题意，光线照射到单晶硅太阳能板上，电子定向移动形成电流。方向不变，为直流电。
故D 错误。
故选C。
5．（2025·陕西安康·模拟预测）如图是某移动电源的铭牌。依据铭牌信息，下列说法正确的
是（ ）
A．“mA·h”是能量单位
B．“mA·h”是电荷量单位
C．充满电后该电源储存的能量为37W·h D．该电源充满电后全部放电
【答案】BC
【详解】AB．“mA·h”是电荷量单位，故A 错误，B 正确；
20
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C．根据
充满电后该电源储存的能量为
故C 正确；
D．该电源充满电后全部放电的电荷量为
故D 错误。
故选BC。
6．（2024·宁夏银川·一模）亚运“黑科技”赛场“场务”机器狗凭借满满科技感出圈，成为
“智能亚运”里的一道亮丽风景线。现了解，该机器狗专用的充电电池其部分参数如图所示，
则下列说法正确的是（ ）
电池参数版本 长续航版
产品名称 Go1 专用电池
电池类型 聚合物锂离子
电池
额定容量 9000mAh 199
.8Wh
充电限制电压 DC25.2V
最大充电功率 151.2W
A．若按充电限制电压给电池充电，则最大充电电流为
B．该电池的电动势为
C．若该电池以
的电流工作，最多可使用4.5 个小时
D．将已耗尽电能的电池充满，需消耗的电能约为
【答案】ABC
【详解】A．已知给机器狗充电的限制电压为
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最大充电功率为
则最大充电电流为
故A 正确；
B．已知电池的额定电量为
额定电能为
则该电池的电动势为
故B 正确；
C．若该电池以2A 的电流工作，最多可使用的时间为
故C 正确；
D．电池能够储存的电能为
考虑充电时有充电器和电池的发热损耗，则将已耗尽电能的电池充满，需消耗的电能一定大
于
，故D 错误。
故选ABC。
7．（2024·北京丰台·一模）出现暴风雪天气时，配备航空燃油发动机的某型号“除雪车”以
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20km/h 的速度匀速行驶，进行除雪作业。直径约为30cm 的吹风口向侧面吹出速度约
30m/s、温度约700℃、密度约
的热空气。已知航空燃油的热值为
，根
据以上信息可以估算出以下哪个物理量（ ）
A．除雪车前进时受到的阻力
B．除雪车吹出热空气时受到的反冲力
C．除雪车进行除雪作业时消耗的功率
D．除雪车进行除雪作业时单位时间消耗的燃油质量
【答案】B
【详解】A．由于匀速行驶，所以除雪车前进时受到的阻力为
由于不知除雪车牵引力的功率，故不能求阻力，A 错误；
B．以热空气为研究对象，根据动量定理，有
解得，反冲力的大小为
B 正确；
C．由于知道铲雪车的热值，所以根据条件可以求出铲雪车的热功率
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除雪车进行除雪作业时消耗的功率等于热功率与车匀速行驶牵引力的功率之和，牵引力功率
未知，故不能求除雪车进行除雪作业时消耗的功率，C 错误；
D．除雪车进行除雪作业时单位时间消耗的燃油质量等于发热消耗的燃油质量与车前进消耗
的燃油质量之和，根据已知条件，不能求出，D 错误。
故选B。
8．
（2023·广东·模拟预测）“抗疫”期间，关键区域用机器人运送防疫物资，从而降低了感染
的风险。某机器人电动机的额定工作电压为36 V，正常工作时的额定功率为90 W，其所用锂电池的容量为
5 000 mAh，当机器人工作到电池剩余容量为总容量的10%时会停止工作，然后自动充电。下列说法正确的
是（ ）
A．机器人正常工作时的电流为0.4 A
B．机器人的内电阻为14.4 Ω
C．机器人可以连续正常工作的时间为108 min
D．机器人充满电后正常工作期间总共消耗的电能为6.48×105 J
【答案】C
【详解】A．机器人正常工作时的电流
A 错误；
B．若机器人工作电路为纯电阻电路，内电阻
但机器人工作电路不是纯电阻电路，B 错误；
C．由
Q=It
可得，机器人可以连续正常工作的时间为
C 正确；
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D．机器人充满电后正常工作期间总共消耗的电能
D 错误。
故选C。
9．（2025·广东·模拟预测）一台小型电动机在3V 电压下工作，用此电动机提升重力为4N 的物体时，通过
它的电流是0.2A。在30s 内可使该物体被匀速提升3m。若不计一切摩擦和阻力（ ）
A．30s 内，电动机消耗的电能为18J
B．电动机的输出功率为0.4W
C．电动机线圈的电阻为15Ω
D．该电动机正在工作中突然被卡住不转动时其功率为1.8W
【答案】ABD
【详解】A．电动机的输入功率为
30s 内消耗的电能
故A 正确；
B．电动机提升重物的机械功率为
故B 正确；
C．根据能量关系有
得热功率为
对线圈来说
所以
故C 错误；
D．该电动机正在工作中突然被卡主不转动，此时电路中的电流为
此时电功率为
故D 正确；
故选ABD。
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1．（2025·广西·高考真题）如图所示，a，b 为同种材料的电阻，已知a 的长度为
，截面积
，b 的长度
，横截面积
，则在两支路a 和b 中，电荷移动的速率之比（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】根据电阻定律
可得
，
；
两支路并联有
，结合电流的微观表达式
；对于同种材料n、q 相同；
联立可得
；
即
故选B。
2.（2024·广西·高考真题）将横截面相同、材料不同的两段导体
、
无缝连接成一段导体，总长度为
1.00m，接入图甲电路。闭合开关S，滑片P 从M 端滑到N 端，理想电压表读数U 随滑片P 的滑动距离x 的
变化关系如图乙，则导体
、
的电阻率之比约为（ ）
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A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】根据电阻定律
根据欧姆定律
整理可得
结合题图可知导体
、
的电阻率之比
故选B。
3．（2023·全国乙卷·高考真题）黑箱外有编号为1、2、3、4 的四个接线柱，接线柱1 和2、2
和3、3 和4 之间各接有一个电阻，在接线柱间还接有另外一个电阻R 和一个直流电源。测得
接线柱之间的电压U12= 3.0V，U23= 2.5V，U34= －1.5V。符合上述测量结果的可能接法是
（ ）
A．电源接在1、4 之间，R 接在1、3 之间
B．电源接在1、4 之间，R 接在2、4 之间
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C．电源接在1、3 之间，R 接在1、4 之间
D．电源接在1、3 之间，R 接在2、4 之间
【答案】CD
【详解】A．根据题意画出电路图，如下
可见U34 > 0，A 错误；
B．根据题意画出电路图，如下
可见U34 > 0，B 错误；
C．根据题意画出电路图，如下
可见上述接法可符合上述测量结果，C 正确；
D．根据题意画出电路图，如下
可见上述接法可符合上述测量结果，D 正确。
故选CD。
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4．（2024·海南·高考真题）虚接是常见的电路故障，如图所示，电热器A 与电热器B 并联。
电路中的C 处由于某种原因形成了虚接，造成了该处接触电阻0~240Ω 之间不稳定变化，可
等效为电阻
，已知MN 两端电压
，A 与B 的电阻
，求：
（1）MN 间电阻R 的变化范围；
（2）当
，电热器B 消耗的功率（保留3 位有效数字）
【答案】（1）
；（2）
【详解】（1）根据电路可知当
时MN 间电阻R 的阻值最小，为
当
时MN 间电阻R 的阻值最大，为
故MN 间电阻R 的变化范围为
（2）当
，通过电热器B 的电流为
此时电热器B 消耗的功率为
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解得
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