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高考物理一轮复习 电路与电能
一．选择题（共10小题）
1．（2025 盐城一模）如图为探究外电压、内电压和电动势关系的实验装置。这种电池的正负极板（分别为、为二氧化铅及铅，电解液为稀硫酸，关于这一实验装置分析，下列说法正确的是　　
A．电压表正极与相连
B．电压表的测量值大于电路的外电压
C．电压表的测量值不会大于电压表的测量值
D．电压表和测得的示数之和接近于一定值
2．（2025 河北）某一规格小灯泡的伏安特性曲线如图所示，现将它直接接在电源电动势，内阻的电源上，小灯泡的实际功率约为　　
A． B． C． D．
3．（2025 镇海区）半导体薄膜压敏传感器所受压力越大其电阻越小，利用这一特性设计成苹果大小自动分拣装置如图所示，装置可选出单果质量大于一定标准的苹果。为固定转动轴，苹果通过托盘秤时作用在杠杆上从而使压敏传感器受到压力，为可变电阻。当放大电路的输入电压大于某一个值时，电磁铁工作将衔铁吸下并保持此状态一小段时间，苹果进入通道2，否则苹果将进入通道1。下列说法正确的是　　
A．选出的质量大的苹果将进入通道1
B．若将的电阻调大，将挑选出质量更大的苹果
C．若电源内阻变大，将挑选出质量更大的苹果
D．若电源电动势变大，将挑选出质量更大的苹果
4．（2025 如皋市）硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线是该电池在某光照强度下路端电压和电流的关系图像（电池内阻不是常数），图线是某电阻的图像。当它们组成闭合回路时，硅光电池的效率为　　
A． B． C． D．
5．（2025 淄博一模）阿秒光脉冲是一种发光持续时间极短的光脉冲，如同高速快门相机，可用以研究原子内部电子高速运动的过程。已知，电子所带电荷量为，氢原子核外电子绕原子核做匀速圆周运动的等效电流约为。目前阿秒光脉冲的最短时间为，电子绕氢原子核一周的时间约为该光脉冲时间的　　
A．2.8倍 B．3.7倍 C．4.2倍 D．5.5倍
6．（2025 江苏）如图甲所示，在“观察电容器的充、放电现象”实验中，将单刀双掷开关与“1”端相接，并将电阻箱的阻值调为和两种情况，两次得到的电流随时间变化图像如图乙中曲线所示，则　　
A．实线是电阻箱阻值为的结果
B．电阻箱阻值越大，电容器充电越快
C．实线与横轴所围面积大于虚线与横轴所围面积
D．实线与横轴所围面积等于虚线与横轴所围面积
7．（2025 广西）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，接入图甲电路。闭合开关，滑片从端滑到端，理想电压表读数随滑片的滑动距离的变化关系如图乙，则导体、的电阻率之比约为　　
A． B． C． D．
8．（2025 平谷区）如图所示电路中，有四个完全相同的小灯泡，不考虑电阻随温度的变化，其中最亮的灯泡是　　
A．灯泡 B．灯泡 C．灯泡 D．灯泡
9．（2025 浙江二模）华为在2023年10月发布了一款据称可实现“一秒一公里”的全液冷超级充电桩，其最大输出电流为，充电电压范围为至，并且该充电桩能根据很多电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率。某天，小振开着自己的某款电动汽车来这种充电站体验，其车总质量为，所用电池组规格为“，”（内阻不能忽略），车上显示屏显示此次充电电量由充到用时10分钟，本次充电共消费60元（充电桩计费规则为每度电2元）。经他几天实测，显示屏电量由下降到共行驶了120公里，已知他的车行驶时的阻力为车重的0.02倍，则　　
A．充电桩上标识的“”表示给各车充电时的平均功率
B．小振本次充电的平均功率约为
C．小振本次充电的充电效率约为
D．小振汽车电机将电能转化为机械能的效率约为
10．（2025 镇海区）如图甲所示，杭州亚运村启用一款公共座椅，该座椅安装了嵌入式无线充电器，其无线充电功能支持多种充电协议。充电器下方铭牌如图乙所示，下列说法正确的是　　
A．该充电器以最大输出功率输出时，输出电压为
B．交流供电电路中电压偶有波动，该充电器允许输入电压的峰值为
C．某电池容量为，使用协议充电，电池由完全耗尽到充满，大约需要
D．某电池容量为，使用协议充电，电池由完全耗尽到充满，无线充电器输出的电能为
二．多选题（共5小题）
11．（2025 新郑市校级一模）小红将量程为的电流表（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，其中和阻值相等，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
B．将1、2接入电路时，电流表乙每一小格表示
C．将1、3接入电路时，电流表乙每一小格表示
D．将1、3接入电路时，电流表乙每一小格表示
12．（2025 青羊区）直流电动机在生产生活中有着广泛的应用。同学们为了研究直流电动机的机械效率（有用功率与总功率的百分比）问题，设计了如图甲所示的电路，一内阻为直流电动机和规格为“，”的指示电灯并联之后接在电动势为，内阻的直流电源上。闭合开关，电动机和指示灯均正常工作，在提升物体过程中，如图乙所示。则下列说法正确的是　　
A．流过电动机的电流为
B．该电源的效率为
C．电动机的输出功率为
D．用该电动机可将重为的物体以的速度匀速提升，则电动机工作的机械效率为
13．（2025 淇滨区）如图所示图像示意图在物理学习中经常遇到，很多的物理量关系都满足此类关系图像，那么关于此图像适用的物理过程，描述不正确的是　　
A．研究电源串联外电阻输出功率时，该图像可近似看作是电源输出功率随外电阻变化的图像
B．研究两个小球发生弹性碰撞且碰前球静止，该图像可看作是碰后动能与质量关系的图像
C．研究竖直面内绳球模型球从水平下落至竖直的过程中，可以完整表达球重力的功率与绳跟水平面夹角的关系
D．该图像可以表述两个分子间的作用力与分子间距的关系
14．（2025 东河区）如图所示，电源对电容器充电，当两端电压达到时，闪光灯瞬间导通并发亮，放电。放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对充电。这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地放光。该电路　　
A．充电时，通过的电流不变
B．若增大，则充电时间变长
C．若增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大
D．若减小为，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变
15．（2025 湖北一模）如图所示，一平行板电容器与滑动变阻器并联接入电路，上极板附近接有一个二极管（单向导电），电容器的极板水平。现有两个粒子源，分别置于电容器的上、下极板附近的左右两端（到极板的距离相等），上极板右边附近的粒子源水平发射初速度为的正电粒子，下极板左边附近的粒子源水平发射初速度为的负电粒子，粒子、所带电荷量大小分别为、质量分别为、。粒子、同时入射，随后在电容器两极板间相遇，忽略、间的相互作用和重力，、打到极板上被吸收，不计、对极板的影响。下列说法正确的是　　
A．若是粒子，是氯离子，氛的原子序数为，则、是在电容器两极板间的上半区域相遇
B．其它条件不变，改变、的初速度大小，只要保证两初速度的和不变，、一定会相遇
C．其它条件不变，向下调节滑动变阻器滑片，则、相遇的位置不变
D．其它条件不变，两粒子源位置不变，将下极板下移，则、不相遇
三．填空题（共5小题）
16．（2025 福州）如图，在滑动变阻器的滑片向端滑动的过程中，外电路总阻值 　　，电压表示数 　　，电流表示数 　　。（均选填“增大”“减小”或“不变”
17．（2025 松江区校级三模）给如图所示的莱顿瓶甲充电，当两金属球之间的电压达到一定值时，金属球、间开始放电，出现电火花。该实验能够证明 　　的存在。移动莱顿瓶乙的矩形线框中可移动的带有氖管的金属棒到 　　时，氖管发光最亮。
18．（2025 鼓楼区校级二模）继共享单车进入人们的日常生活之后，共享电动汽车也在各个城市出现。如表所示为某款电动汽车的参数，若某次充满电后在平直路面驾驶时，该车载重为，所受阻力为车与载重总重力的0.02倍，重力加速度取。该电动汽车的最大行驶速度为 　　，该车以额定功率行驶时最长行驶时间为 　　，电池充满电后储存的能量为 　　。
车身质量
输出电压
电动机额定功率
电池容量
充电电压
充电时间
19．（2025 鼓楼区校级一模）如图所示，电阻、、的阻值相等，电源的内阻不可忽略，、为平行板电容器的两个极板，则开关闭合后，通过电阻的电流 　　，电容器所带电荷量 　　。
20．（2025 闵行区二模）物理中常用类比的方法来理解复杂的物理过程。如图（a）所示，内阻为的化学电池向电热器供电，其过程中静电力和非静电力做功，就可以类比成图（b）中儿童在游乐场玩耍时，重力和电梯对人做功的情形。图（b）中各点的高度可类比为图（a）中各点的电势，设、、、四点的高度分别为、、、。电路中化学能转化为电能的过程发生在 　　（选填“和”、“ 和” ，化学电池的电源电动势大小为 　　（用、、、表示）。
四．解答题（共5小题）
21．（2025 如皋市二模）如图所示，为电解槽，为电炉，当、闭合、断开时，电流表示数；当、闭合、断开时，电流表示数。已知电源电动势，电源内阻，电解槽内阻，求：
（1）电炉的电阻；
（2）当、闭合、断开时，电能转化为化学能的功率。
22．（2025 海淀区）为了描述导体内电流的分布情况，人们定义了“电流密度”矢量。某点处的电流密度，大小为垂直于该点处电流方向上单位面积内的电流大小，方向为该点处的电流方向。
（1）如图1所示，圆柱形长直均匀金属导体的横截面积为，将其左、右截面接入直流电路，稳定后内部有大小为且分布均匀的电流。求导体内的电流密度大小。
（2）如图2所示，有一无限大的均匀导体区域，在其点处埋有一球形电极，大小不计，大小为的电流通过电极进入导体内，在各个方向上均匀分散并流向无穷远处。
求导体内到电极距离为的点处的电流密度的大小；
欧姆定律的微观形式可表示为，即导体内某点处的电场强度与该处的电流密度方向相同，其大小亦成正比，比例系数为导体的电阻率。球形电极产生的电场类似于点电荷产生的电场。类比点电荷产生的电场，完成以下表格。
电荷在真空中产生的电场 （已知真空静电常数 电流在导体中产生的电场 （已知导体电阻率
电场强度大小 　　
电势（以无穷远处为零点） 　　
（3）如图3所示，若在球形电极通入电流的同时，从球形电极将电流导出，导体中将产生类似图4的电场。若导体电阻率为，球形电极半径均为，两球形电极球心间距，结合前两问中学到的知识，完成以下问题：
当通入电流为时，求两球形电极之间的电势差；
若电流由不计内阻的电源提供，并可通过滑动变阻器调节电流的大小，求滑动变阻器的阻值多大时，其消耗功率最大。
23．（2025 梅州二模）饭卡是学校等单位最常用的辅助支付手段，其内部主要部分是一个多匝线圈，当刷卡机发出电磁信号时，置于刷卡机上的饭卡线圈的磁通量发生变化，发生电磁感应，产生电信号，其原理可简化为如图所示。设线圈的匝数为1000匝，每匝线圈面积均为，线圈的总电阻为，线圈连接一电阻，其余部分电阻不计。线圈处磁场的方向不变，其大小按如图所示的规律变化，（垂直纸面向里为正），
（1）请你判定时间内，流经电阻的电流方向
（2）求时间内，电阻产生的焦耳热；
（3）求时间内，通过电阻的电荷量。
24．（2025 全国）风能为再生能源，可作为净零碳排的绿色能源。风力发电机（简称：风机）利用风力带动风机叶片旋转，将风的动能经发电机组转换成电能，其功率与单位时间内空气流向风机的气流动能成正比。
（1）空气以速度垂直流向风机叶片，叶片旋转所形成的假想圆形平面其面积为，如图。
（a）在时间△内，密度为的空气流向风机的质量为何？（以试题中所定义的参数符号表示）
（b）风机的功率与风速三次方成正比，说明其原因为何？
（2）风机所标示的“额定功率”通常为风速时运转的功率。近五年来台湾平均每发100度电的二氧化碳排放量约为。以一座额定功率为的风机来发电，若全年中有的时间风速皆为，另外的时间风速皆为，则下列叙述哪些正确？年有8760小时；1度电（多选） 　　。
（A）当风速为时，该风机功率为风速额定功率时的
（B）当风速为时，该风机功率为风速额定功率时的
（C）若该风机全年以额定功率发电，则1年发电量为70080度
（D）该风机1年实际发电量为19710度
（E）在相同发电量下，该风机1年实际发电比台湾近五年平均发电，约可减少的二氧化碳排放量
25．（2025 宝山区）手电筒是一种便携式照明工具。如图所示的手电筒，由塑料壳、二节干电池、小灯泡、按键等组成。
（1）手电筒里的二节干电池是 　　（选择：．串联、．并联）的。已知每节干电池的电动势为，内电阻为，则电池组的总电动势为 　　，总内阻为 　　。
（2）一节干电池的电动势为，表示该电池 　　。
．存储的电能为
．存储的化学能为
．工作时两极间的电压恒为
．将正电荷由负极输送到正极的过程中，非静电力做功
（3）已知手电筒里小灯泡的电阻为，则手电筒工作时小灯泡两端的电压为 　　，每节干电池两端的电压为 　　，电池组对小灯泡的供电效率为 　　。
（4）（简答）若手电筒里两节干电池用了较长时间，手电筒工作时小灯泡只能发出微弱的光。把两节干电池取出来，分别用电压表进行测量，发现电压表的示数都接近。请简述小灯泡不能正常发光的原因。
高考物理一轮复习 电路与电能
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．（2025 盐城一模）如图为探究外电压、内电压和电动势关系的实验装置。这种电池的正负极板（分别为、为二氧化铅及铅，电解液为稀硫酸，关于这一实验装置分析，下列说法正确的是　　
A．电压表正极与相连
B．电压表的测量值大于电路的外电压
C．电压表的测量值不会大于电压表的测量值
D．电压表和测得的示数之和接近于一定值
【答案】
【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式
【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；推理能力
【分析】根据电源内部电流的流向进行分析判断；
根据电压表 的测量值真实情况进行分析解答；
根据内外电阻的大小关系判定内外电压的大小关系；
根据电源电动势和内外电压的关系进行分析解答。
【解答】解：为电源内部，在电源内部，电流从流向，那么电压表正极与相连，故错误；
电压表 的测量值是滑动变阻器两端的电压，理论情况下是电路的外电压，所以应该相等，故错误；
电压表测量的电路的内电压，若电源内部的电阻大于滑动变阻器的电阻，那么电压表的测量值大于电压表的测量值，故错误；
电压表和测量值之和接近于电源的电动势，接近一定值，故正确；
故选：。
【点评】考查电源的电动势和内电压、路端电压的问题，会理清它们之间的相互关系，会根据题意进行准确的分析解答。
2．（2025 河北）某一规格小灯泡的伏安特性曲线如图所示，现将它直接接在电源电动势，内阻的电源上，小灯泡的实际功率约为　　
A． B． C． D．
【答案】
【考点】利用图像交点的物理意义求解导体的实际功率
【专题】恒定电流专题；定量思想；分析综合能力；图析法
【分析】根据闭合电路欧姆定律计算出电源的短路电流，在小灯泡的伏安特性曲线图像中画出电源的电源伏安特性曲线，两者的交点表示将小灯泡接入该电源时小灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流，读出此电压和电流，从而求得小灯泡的实际功率。
【解答】解：已知电源电动势，内阻，则电源的短路电流为
在小灯泡的伏安特性曲线图像中作出电源的伏安特性曲线，如图所示。
小灯泡的伏安特性曲线与电源伏安特性曲线的交点表示将小灯泡接入该电源时小灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流，根据图像可读出小灯泡的电压与电流分别为
，
故小灯泡的实际功率为
，故错误，正确。
故选：。
【点评】本题主要考查对伏安特性曲线的理解，明确小灯泡的伏安特性曲线与电源伏安特性曲线的交点的物理意义，通过作图法解答。
3．（2025 镇海区）半导体薄膜压敏传感器所受压力越大其电阻越小，利用这一特性设计成苹果大小自动分拣装置如图所示，装置可选出单果质量大于一定标准的苹果。为固定转动轴，苹果通过托盘秤时作用在杠杆上从而使压敏传感器受到压力，为可变电阻。当放大电路的输入电压大于某一个值时，电磁铁工作将衔铁吸下并保持此状态一小段时间，苹果进入通道2，否则苹果将进入通道1。下列说法正确的是　　
A．选出的质量大的苹果将进入通道1
B．若将的电阻调大，将挑选出质量更大的苹果
C．若电源内阻变大，将挑选出质量更大的苹果
D．若电源电动势变大，将挑选出质量更大的苹果
【答案】
【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式
【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力
【分析】根据装置的原理结合闭合电路欧姆定律分析出较大苹果通过的通道。
【解答】解：、质量大的苹果对压敏传感器的压力大，压敏传感器的阻值小，电路中的电流大，则电阻的电压大，即放大电路的输入电压大于某一个值，电磁铁工作将衔铁吸下，苹果将进入通道2，故错误；
．将的电阻调大，则电阻的电压变大，则质量较小的苹果更容易使放大电路的输入电压大于某一个值，从而进入通道2，即将挑选出质量更小的苹果，故错误；
．电源内阻变大，则电阻的电压变小，要达到某一临界值，则需要减小压敏传感器的阻值，增大电路中的电流，从而使电阻的电压达到临界值，则需要增大对压敏传感器的压力，即将挑选出质量更大的苹果，故正确；
．电源电动势变大，则电阻的电压变大，则质量较小的苹果更容易放大电路的输入电压，大于某一个值，从而进入通道2，即将挑选出质量更小的苹果，故错误；
故选：。
【点评】本题主要考查了闭合电路欧姆定律的应用，根据题意结合闭合电路欧姆定律即可完成分析。
4．（2025 如皋市）硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线是该电池在某光照强度下路端电压和电流的关系图像（电池内阻不是常数），图线是某电阻的图像。当它们组成闭合回路时，硅光电池的效率为　　
A． B． C． D．
【答案】
【考点】电源的总功率、输出功率和效率；电源的图像与导体的图像相结合的问题
【专题】图析法；定量思想；推理能力；电学图象专题
【分析】根据路端电压的图含义，可知该电源电动势；根据两图线的交点含义，可知此电阻连入硅光电池时的电路参数，结合电源效率的定义，即可计算电池的效率。
【解答】解：根据闭合电路欧姆定律：，由图像可得当时，，即电源电动势为，
根据两图线交点，即为该电阻连入时的电路参数，可知该电阻连入时，电阻的两端电压为，也就是路端电压为，
硅光电池的效率为：，故错误，正确。
故选：。
【点评】本题考查两条图的理解，在计算电源电动势时，注意该电源内阻并非常数，其电源电动势不能按照虚线的纵截距计算。
5．（2025 淄博一模）阿秒光脉冲是一种发光持续时间极短的光脉冲，如同高速快门相机，可用以研究原子内部电子高速运动的过程。已知，电子所带电荷量为，氢原子核外电子绕原子核做匀速圆周运动的等效电流约为。目前阿秒光脉冲的最短时间为，电子绕氢原子核一周的时间约为该光脉冲时间的　　
A．2.8倍 B．3.7倍 C．4.2倍 D．5.5倍
【答案】
【考点】等效电流的计算
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理能力
【分析】根据电流的定义式求出电子转动一周的时间再与阿秒光脉冲的最短时间相比即可求出。
【解答】解：设电子绕核运动一周的时间为，根据环形电流定义式，
得到电子绕氢原子核运动一周的时间为
则有
故正确，错误。
故选：。
【点评】本题主要考查电流的定义式，解题关键是正确求出电子转动一周的时间。
6．（2025 江苏）如图甲所示，在“观察电容器的充、放电现象”实验中，将单刀双掷开关与“1”端相接，并将电阻箱的阻值调为和两种情况，两次得到的电流随时间变化图像如图乙中曲线所示，则　　
A．实线是电阻箱阻值为的结果
B．电阻箱阻值越大，电容器充电越快
C．实线与横轴所围面积大于虚线与横轴所围面积
D．实线与横轴所围面积等于虚线与横轴所围面积
【答案】
【考点】电容的概念与物理意义；含容电路的动态分析
【专题】推理能力；推理法；定性思想；电容器专题
【分析】根据闭合电路欧姆定律分析电容器放电瞬间的电流与电阻的关系。电路达到稳定时，电容器充电电压等于电源的电动势，根据分析电容器所带的电荷量与电阻的关系，图像中图线与坐标轴所围面积表示充电完成后电容器上的电荷量。
【解答】解：、实线所表示的过程初始电流较小，故接入的电阻应该为大的电阻，即，此时充电时间较长，即电容器充电越慢，故错误；
、图像中图线与坐标轴所围面积表示充电完成后电容器上的电荷量，充电结束电容器所带电荷量两次相等，所以实线与横轴所围面积等于虚线与横轴所围面积，故错误，正确。
故选：。
【点评】本题考查电容器的充放电过程，关键要知道电容器充电稳定时，其电压等于电源的电动势，放电瞬间，可根据欧姆定律求出此瞬间的放电电流。
7．（2025 广西）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，接入图甲电路。闭合开关，滑片从端滑到端，理想电压表读数随滑片的滑动距离的变化关系如图乙，则导体、的电阻率之比约为　　
A． B． C． D．
【答案】
【考点】利用电阻定律求电阻率；串联电路的特点及应用
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理能力
【分析】本题根据电阻定律结合欧姆定律分析求解。
【解答】答：根据电阻定律：，根据欧姆定律：△△，整理可得：
结合乙图可知导体、的电阻率之比为：
故错误，正确，
故选：。
【点评】本题考查了电阻定律和欧姆定律，理解公式中各个物理量的含义，合理结合电路分析是解决此类问题的关键。
8．（2025 平谷区）如图所示电路中，有四个完全相同的小灯泡，不考虑电阻随温度的变化，其中最亮的灯泡是　　
A．灯泡 B．灯泡 C．灯泡 D．灯泡
【答案】
【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式
【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；理解能力
【分析】根据电路结构分析电流的大小关系，从而判断灯泡亮度。
【解答】解：根据电路结构可知灯泡在干路上，电流等于支路电流之和，则最亮的灯泡是灯泡，故正确，错误；
故选：。
【点评】本题考查闭合电路欧姆定律，解题关键掌握干路电流与支路电流的关系。
9．（2025 浙江二模）华为在2023年10月发布了一款据称可实现“一秒一公里”的全液冷超级充电桩，其最大输出电流为，充电电压范围为至，并且该充电桩能根据很多电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率。某天，小振开着自己的某款电动汽车来这种充电站体验，其车总质量为，所用电池组规格为“，”（内阻不能忽略），车上显示屏显示此次充电电量由充到用时10分钟，本次充电共消费60元（充电桩计费规则为每度电2元）。经他几天实测，显示屏电量由下降到共行驶了120公里，已知他的车行驶时的阻力为车重的0.02倍，则　　
A．充电桩上标识的“”表示给各车充电时的平均功率
B．小振本次充电的平均功率约为
C．小振本次充电的充电效率约为
D．小振汽车电机将电能转化为机械能的效率约为
【答案】
【考点】功率的定义、物理意义和计算式的推导；电功和电功率的计算
【专题】定量思想；功率的计算专题；推理能力；方程法
【分析】根据电功率的公式求出最大电功率，然后比较；根据电池容量可求出将电量由充至时电池所储存的电能，根据充电时消耗的能量求出充电的效率；根据汽车匀速行驶时受到的阻力约等于人和车的总重的0.02倍可求出汽车匀速行驶时受到的阻力，根据力平衡可求出汽车的牵引力，根据求出牵引力的功（机械功），最后由效率的公式求出电机将电能转化为机械能的效率。
【解答】解：．根据最大充电电流与最大充电电压可知最大功率。指的是最大充电功率，由于“充电桩能根据很多电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率”，所以充电桩的平均充电功率必定小于最大功率，故错误；
．由电池容量是“，”可知，将电量由充至时，电池所储存的电能：
充电的时间
本次充电时的平均功率约为，故错误；
．本次充电共消费60元，则充电效率约为，故正确；
．电动车的牵引力
机械效率约为，故错误。
故选：。
【点评】本题主要考查热机的有关计算，电功公式的应用，能量的利用效率的计算公式的应用，属于电热综合题，难度中等。
10．（2025 镇海区）如图甲所示，杭州亚运村启用一款公共座椅，该座椅安装了嵌入式无线充电器，其无线充电功能支持多种充电协议。充电器下方铭牌如图乙所示，下列说法正确的是　　
A．该充电器以最大输出功率输出时，输出电压为
B．交流供电电路中电压偶有波动，该充电器允许输入电压的峰值为
C．某电池容量为，使用协议充电，电池由完全耗尽到充满，大约需要
D．某电池容量为，使用协议充电，电池由完全耗尽到充满，无线充电器输出的电能为
【答案】
【考点】电源及其性质；电源内部的电荷移动和能量转化问题
【专题】定量思想；等效替代法；恒定电流专题；理解能力
【分析】根据功率公式确定充电器以最大输出功率输出时的输出电压；根据求该充电器允许输入电压的峰值；根据求电池由完全耗尽到充满的时间；根据求电池由完全耗尽到充满无线充电器输出的电能。
【解答】解：、根据输出功率可知，充电器最大输出功率为，对应的是“”输出，即输出电压为，故错误；
、由图乙可知，充电器输入最大电压有效值为，对应峰值为，故错误；
、根据可得电池由完全耗尽到充满，大约需要时间为，故正确；
、电池的容量是，即
电池由完全耗尽到充满，无线充电器输出的电能为，故错误。
故选：。
【点评】本题首先要读懂充电器铭牌的意义，再结合电路的相关知识，如电功率公式、电荷量与电流的关系式、电功公式进行解答。
二．多选题（共5小题）
11．（2025 新郑市校级一模）小红将量程为的电流表（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，其中和阻值相等，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
B．将1、2接入电路时，电流表乙每一小格表示
C．将1、3接入电路时，电流表乙每一小格表示
D．将1、3接入电路时，电流表乙每一小格表示
【答案】
【考点】把表头改装成电压表；电表的改装和应用（实验）
【专题】推理法；恒定电流专题；推理能力；定量思想
【分析】把1、2接入电路时，电路是和电流表串联后再与电阻并联，根据并联电路的电流特点很容易计算出改装后电流表的量程，进而得到每小格表示的电流；同理可以解出将1、3接入电路中的情况。
【解答】解：．设改装前电流表内阻为，则
将1、2接入电路时，电流表量程为
因为表盘刻度共有30个小格，所以每一小格表示，故正确，错误；
．将1、3接入电路时，电流表量程为
因为表盘刻度共有30个小格，所以每一小格表示，故错误，正确。
故选：。
【点评】分析清楚电路的连接方式是解题的关键，至于量程很容易根据欧姆定律解答出来。
12．（2025 青羊区）直流电动机在生产生活中有着广泛的应用。同学们为了研究直流电动机的机械效率（有用功率与总功率的百分比）问题，设计了如图甲所示的电路，一内阻为直流电动机和规格为“，”的指示电灯并联之后接在电动势为，内阻的直流电源上。闭合开关，电动机和指示灯均正常工作，在提升物体过程中，如图乙所示。则下列说法正确的是　　
A．流过电动机的电流为
B．该电源的效率为
C．电动机的输出功率为
D．用该电动机可将重为的物体以的速度匀速提升，则电动机工作的机械效率为
【答案】
【考点】计算电动机正常工作时输出的机械功或机械功率；电动机中的能量转化与计算；用闭合电路的欧姆定律计算电路中的电压和电流；热功率的计算
【专题】恒定电流专题；推理能力；定量思想；推理法
【分析】由欧姆定律求出灯泡的电流，根据闭合电路欧姆定律求出干路的电流，由总电流与灯泡电流之差求出流过电动机的电流；电动机效率等于转化为机械能的功率与消耗电能功率的比；电动机对外输出的机械功率等于电动机的总功率与内部发热功率之差；电动机的速度匀速提升物体时，绳子的拉力和物体的重力相等，根据求出电动机的有用功率，根据求解电动机工作的机械效率。
【解答】解：．根据题意，指示灯正常工作时，流过指示灯的电流为，由公式可得：
其中，
代入数据得：
设干路电流为，由闭合回路欧姆定律得：
解得：
则流过电动机的电流为：
故正确；
该电源的效率为：
代入数据得：
故错误；
．电动机的输出功率为：
其中
代入数据得：
故错误；
．用该电动机可将重为的物体以的速度匀速提升，绳子的拉力和物体的重力相等，根据能量转化和守恒定律得，电动机的有用功率为
其中，
代入数据得：
则电动机工作的机械效率为：
代入数据得：
故正确。
故选：。
【点评】本题考查了欧姆定律、功率、电功率以及效率的计算，电动机的正常工作时将电能转化为机械能和内能，是非纯电阻电路，欧姆定律不再适用。
13．（2025 淇滨区）如图所示图像示意图在物理学习中经常遇到，很多的物理量关系都满足此类关系图像，那么关于此图像适用的物理过程，描述不正确的是　　
A．研究电源串联外电阻输出功率时，该图像可近似看作是电源输出功率随外电阻变化的图像
B．研究两个小球发生弹性碰撞且碰前球静止，该图像可看作是碰后动能与质量关系的图像
C．研究竖直面内绳球模型球从水平下落至竖直的过程中，可以完整表达球重力的功率与绳跟水平面夹角的关系
D．该图像可以表述两个分子间的作用力与分子间距的关系
【答案】
【考点】电功和电功率的计算式及影响因素；验证动量守恒定律
【专题】推理法；分子间相互作用力与分子间距离的关系；定性思想；推理能力
【分析】本题根据图形所表示横坐标轴量与纵坐标轴量的关系，结合相关的规律进行分析。
【解答】解：．电源输出功率随外电阻变化图像如图所示：
和题中示意图基本近似，故正确；
．两个小球弹性碰撞且其中球碰前静止，该图像可看作是碰后动能与质量关系图像如图：
故正确；
．绳系小球模型，水平静止时重力的功率是0，运动到竖直状态时重力的功率也是0，故错误；
．分子力与分子间距关系如图所示，故错误。
本题选不正确的，故选。
【点评】本题考查图像示意图的意义，要学会变通，能举一反三，关键要掌握相关的物理规律。
14．（2025 东河区）如图所示，电源对电容器充电，当两端电压达到时，闪光灯瞬间导通并发亮，放电。放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对充电。这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地放光。该电路　　
A．充电时，通过的电流不变
B．若增大，则充电时间变长
C．若增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大
D．若减小为，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变
【答案】
【考点】电容的概念与物理意义；闭合电路欧姆定律的内容和表达式
【专题】应用题；定性思想；推理法；恒定电流专题
【分析】本题重在理解题意并能明确电路的工作原理，根据工作原理才能明确电源电压与击穿电压之间的关系，由可知极板上的电荷量。
【解答】解：、充电时，电容器电荷量增加、电压增加，根据闭合电路的欧姆定律可得两端电压减小，通过的电流减小，故错误；
、若增大，充电过程中平均电流减小，根据可知充电时间变长，故正确；
、电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等，当电源给电容器充电，达到闪光灯击穿电压时，闪光灯瞬间导通并发光，所以闪光灯发光电压一定；
若增大，根据可知闪光灯闪光一次通过的电荷量增大，故正确；
、若减小为，当电源给电容器充电，达到闪光灯击穿电压时，闪光灯瞬间导通并发光，根据可知闪光灯闪光一次通过的电荷量不变，故正确；
故选：。
【点评】本题有效地将电路及电容器结合在一起，考查学生的审题能力及知识的迁移应用能力，要求掌握充放电过程中电荷量的多少与哪些因素有关。
15．（2025 湖北一模）如图所示，一平行板电容器与滑动变阻器并联接入电路，上极板附近接有一个二极管（单向导电），电容器的极板水平。现有两个粒子源，分别置于电容器的上、下极板附近的左右两端（到极板的距离相等），上极板右边附近的粒子源水平发射初速度为的正电粒子，下极板左边附近的粒子源水平发射初速度为的负电粒子，粒子、所带电荷量大小分别为、质量分别为、。粒子、同时入射，随后在电容器两极板间相遇，忽略、间的相互作用和重力，、打到极板上被吸收，不计、对极板的影响。下列说法正确的是　　
A．若是粒子，是氯离子，氛的原子序数为，则、是在电容器两极板间的上半区域相遇
B．其它条件不变，改变、的初速度大小，只要保证两初速度的和不变，、一定会相遇
C．其它条件不变，向下调节滑动变阻器滑片，则、相遇的位置不变
D．其它条件不变，两粒子源位置不变，将下极板下移，则、不相遇
【答案】
【考点】含容电路的动态分析；带电粒子在匀强电场中做类平抛运动
【专题】定量思想；电容器专题；带电粒子在电场中的运动专题；推理法；恒定电流专题
【分析】粒子在电场中做类平抛运动，根据两粒子的比荷大小关系，分析两粒子垂直于极板方向的位移大小关系，据此可判断、相遇的位置；根据两粒子在水平方向上做匀速直线运动，分析初速度的和不变时两者的运动情况；向下调节滑动变阻器滑片，判断滑动变阻器两端的电压与电容器两端电压的大小关系，依据二极管的单向导电性，判断电容器的带电量是否变化，极板间电场强度如何变化，判断粒子、的运动情况是否变化；只将下极板下移，极板间距增大，由电容的决定式和定义式，分析电容器的带电量如何变化，以及其内部电场强度如何变化，判断、的运动情况是否变化。
【解答】解：设粒子、同时入射后经过时间相遇，极板电场强度为。粒子在电场中做类平抛运动，根据类平抛运动规律可得，粒子垂直于极板方向的位移大小为：
是粒子，设其比荷为，是氯离子，设其比荷为，则有：，可得：，则、是在电容器两极板间的下半区域相遇，故错误；
设极板长度为，改变前粒子、同时入射，随后在电容器两极板间相遇，在水平方向上有：
由此可知只改变、的初速度大小，只要保证两初速度的和不变，即初速度的和总是等于，则粒子、同时入射后经过时间后一定会相遇，故正确；
其它条件不变，向下调节滑动变阻器滑片，滑动变阻器接入电路的电阻值减小，滑动变阻器两端的电压减小，以致于电容器两端电压大于了滑动变阻器两端的电压，电容器上极板带正电，因二极管具有单向导电性，故电容器不能放电，则电容器的带电量不变，极板电压不变，电场强度不变，则粒子、的运动情况不变，相遇的位置不变，故正确；
只将下极板下移，极板间距增大，由电容的决定式：，可知电容减小，由电容的定义式：，可知电容器应该放电，但二极管具有单向导电性，使得电容器不能放电，电容器的带电量不变，根据：，其内部电场强度不变，所以、相遇位置不发生变化，故错误。
故选：。
【点评】本题考查了含容电路的动态分析，以及带电粒子在电场中运动问题。粒子在电场中做类平抛运动，将其运动分解处理。掌握电容器的定义式与决定式。
三．填空题（共5小题）
16．（2025 福州）如图，在滑动变阻器的滑片向端滑动的过程中，外电路总阻值 　增大　，电压表示数 　　，电流表示数 　　。（均选填“增大”“减小”或“不变”
【答案】增大，增大，减小。
【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式
【专题】比较思想；控制变量法；恒定电流专题；推理能力
【分析】在滑动变阻器的滑片向端滑动的过程中，分析其接入电路的电阻变化，判断外电路总阻值的变化，由闭合电路欧姆定律分析干路电流的变化，并判断路端电压的变化，即可知道电压表示数的变化。判断并联部分电压的变化，分析流过的电流变化，从而判断出流过电流表的电流变化。
【解答】解：当滑动变阻器的滑片向端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，滑动变阻器与并联的阻值增大，外电路总阻值增大，由闭合电路欧姆定律知干路电流减小，由路端电压可知增大，即电压表示数增大；并联部分的阻值增大，分担的电压增大，流过的电流增大，流过电流表的电流，则电流表示数将减小。
故答案为：增大，增大，减小。
【点评】本题是电路动态分析问题，关键是理清电路，根据电路的串并联知识和闭合电路欧姆定律分析各个部分电路电流和电压的变化。
17．（2025 松江区校级三模）给如图所示的莱顿瓶甲充电，当两金属球之间的电压达到一定值时，金属球、间开始放电，出现电火花。该实验能够证明 　电磁波　的存在。移动莱顿瓶乙的矩形线框中可移动的带有氖管的金属棒到 　　时，氖管发光最亮。
【答案】电磁波，和的金属滑动杆位置相同。
【考点】电功和电功率的计算
【专题】理解能力；定性思想；电磁场理论和电磁波；实验分析法
【分析】莱顿瓶是一种电容器；莱顿瓶放电时、间存在变化的电场，从而使氖管所在的矩形线框产生感应电动势。
【解答】解：由麦克斯韦电磁场理论可知，接通感应圈电源，变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场产生电场，并由近向远传播形成电磁波；当和的金属滑动杆位置相同时，两电路中的电流相同，即两电路中电流的频率相同，电路中可接收电路中的能量，可观察到氛灯发光，实验表明，尽管和两电路之间没有导线相连，但的能量可由通过电磁波传播到。
故答案为：电磁波，和的金属滑动杆位置相同。
【点评】知道电磁波的产生，以及氖管最亮的原因是发生了电谐振。
18．（2025 鼓楼区校级二模）继共享单车进入人们的日常生活之后，共享电动汽车也在各个城市出现。如表所示为某款电动汽车的参数，若某次充满电后在平直路面驾驶时，该车载重为，所受阻力为车与载重总重力的0.02倍，重力加速度取。该电动汽车的最大行驶速度为 　90　，该车以额定功率行驶时最长行驶时间为 　　，电池充满电后储存的能量为 　　。
车身质量
输出电压
电动机额定功率
电池容量
充电电压
充电时间
【答案】90，5，。
【考点】电功和电功率的计算；用能量守恒定律解决实际问题
【专题】恒定电流专题；推理能力；推理法；功率的计算专题；定量思想
【分析】牵引力等于阻力时，电动汽车行驶速度最大，根据求解最大速度；根据欧姆定律求解放电电流，根据容量与电流的关系求解最长行驶时间；根据求解储存的能量。
【解答】解：汽车所受阻力
电动汽车的最大行驶速度为
电动车放电电流为
该车以额定功率行驶时最长行驶时间为
电池充满电后储存的能量为
故答案为：90，5，。
【点评】本题考查机车启动问题和电能的计算，解题关键是知道汽车启动过程中，牵引力等于阻力时，汽车的速度最大，会求解电池的容量和电能。
19．（2025 鼓楼区校级一模）如图所示，电阻、、的阻值相等，电源的内阻不可忽略，、为平行板电容器的两个极板，则开关闭合后，通过电阻的电流 　减小　，电容器所带电荷量 　　。
【答案】减小，减小。
【考点】含容电路的动态分析；闭合电路欧姆定律的内容和表达式
【专题】电容器专题；定量思想；推理法；恒定电流专题；推理能力
【分析】电容器接入电路中时相当于断路，开关闭合前，电容器两端的电压等于两端的电压，开关闭合后，电容器两端的电压等于两端的电压，根据闭合电路欧姆定律分析即可。
【解答】解：设，电源内阻为。
开关闭合前，和串联接在电路中，电容器两端的电压等于两端的电压。
电路中的电流为：
电容器两端的电压：
开关闭合后，和串联后再与并联，电容器两端的电压等于两端的电压。
外电路总阻值为
干路电流为
通过的电流，可知通过的电流减小。
电容器两端的电压，可知电容器两端的电压减小。
由，可得电容器所带电荷量减小。
故答案为：减小，减小。
【点评】本题考查闭合电路欧姆定律，解题关键是分析好电路的串并联特点，会分析电容器两端的电压，结合闭合电路欧姆定律列式分析即可。
20．（2025 闵行区二模）物理中常用类比的方法来理解复杂的物理过程。如图（a）所示，内阻为的化学电池向电热器供电，其过程中静电力和非静电力做功，就可以类比成图（b）中儿童在游乐场玩耍时，重力和电梯对人做功的情形。图（b）中各点的高度可类比为图（a）中各点的电势，设、、、四点的高度分别为、、、。电路中化学能转化为电能的过程发生在 　和　（选填“和”、“ 和” ，化学电池的电源电动势大小为 　　（用、、、表示）。
【答案】和，。
【考点】电动势的概念和物理意义
【专题】恒定电流专题；推理法；定量思想；推理能力
【分析】本题根据电路中化学能转化为电能的过程为非静电力做功的过程，化学电池的电源电动势大小为电势升和电势降的差值，即可解答。
【解答】解：电路中化学能转化为电能的过程为非静电力做功的过程，即“和”的过程；化学电池的电源电动势大小为电势升和电势降的差值，即电动势为。
故答案为：和，。
【点评】本题考查学生对电池内外静电力和非静电力做功作用以及电势关系的掌握，是一道基础题。
四．解答题（共5小题）
21．（2025 如皋市二模）如图所示，为电解槽，为电炉，当、闭合、断开时，电流表示数；当、闭合、断开时，电流表示数。已知电源电动势，电源内阻，电解槽内阻，求：
（1）电炉的电阻；
（2）当、闭合、断开时，电能转化为化学能的功率。
【答案】（1）电炉的电阻为；
（2）当、闭合、断开时，电能转化为化学能的功率为。
【考点】电功和电功率的计算；闭合电路欧姆定律的内容和表达式
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；分析综合能力
【分析】（1）当闭合、断开时，电炉子工作，根据闭合电路欧姆定律求解电阻；
（2）根据求解电源总电功率，根据能量守恒定律求解电能转化为化学能的功率。
【解答】解：（1）根据闭合电路欧姆定律得：，代入数据解得：
（2）电源的总功率
整个回路的热功率为
根据能量守恒定律可得电解槽中电能转化为化学能的功率为
代入数据解得：
答：（1）电炉的电阻为；
（2）当、闭合、断开时，电能转化为化学能的功率为。
【点评】电解槽电路在正常工作时是非纯电阻电路，不能用欧姆定律求解其电流，只能根据电路中电流关系求电流、根据焦耳定律求解发热功率。
22．（2025 海淀区）为了描述导体内电流的分布情况，人们定义了“电流密度”矢量。某点处的电流密度，大小为垂直于该点处电流方向上单位面积内的电流大小，方向为该点处的电流方向。
（1）如图1所示，圆柱形长直均匀金属导体的横截面积为，将其左、右截面接入直流电路，稳定后内部有大小为且分布均匀的电流。求导体内的电流密度大小。
（2）如图2所示，有一无限大的均匀导体区域，在其点处埋有一球形电极，大小不计，大小为的电流通过电极进入导体内，在各个方向上均匀分散并流向无穷远处。
求导体内到电极距离为的点处的电流密度的大小；
欧姆定律的微观形式可表示为，即导体内某点处的电场强度与该处的电流密度方向相同，其大小亦成正比，比例系数为导体的电阻率。球形电极产生的电场类似于点电荷产生的电场。类比点电荷产生的电场，完成以下表格。
电荷在真空中产生的电场 （已知真空静电常数 电流在导体中产生的电场 （已知导体电阻率
电场强度大小 　　
电势（以无穷远处为零点） 　　
（3）如图3所示，若在球形电极通入电流的同时，从球形电极将电流导出，导体中将产生类似图4的电场。若导体电阻率为，球形电极半径均为，两球形电极球心间距，结合前两问中学到的知识，完成以下问题：
当通入电流为时，求两球形电极之间的电势差；
若电流由不计内阻的电源提供，并可通过滑动变阻器调节电流的大小，求滑动变阻器的阻值多大时，其消耗功率最大。
【答案】（1）导体内的电流密度大小为。
（2）导体内到电极距离为的点处的电流密度的大小为；
；
（3）当通入电流为时，两球形电极之间的电势差为；
滑动变阻器的阻值为时，其消耗功率最大。
【考点】电流大小的计算；电流的微观表达式；电功和电功率的计算式及影响因素
【专题】推理法；定量思想；推理能力；恒定电流专题
【分析】（1）转化信息，根据电流密度定义求解即可；
（2）根据类比的思想分析解答；
（3）根据电势差的定义式结合电功率的特点分析解答。
【解答】解：（1）根据题意可得电流密度大小为
（2）电流均匀分布在以电极为球心、为半径的半球面上，则
类比点电荷产生的电场，电流在导体中产生的电场强度大小为
类比点电荷产生的电场，电流导体中产生的电势为
（3）两球形电极之间的电势差
由于，则
当滑动变阻器的阻值等于球形电极、间的电阻时，滑动变阻器消耗功率最大，此时滑动变阻器的阻值为
答：（1）导体内的电流密度大小为。
（2）导体内到电极距离为的点处的电流密度的大小为；
；
（3）当通入电流为时，两球形电极之间的电势差为；
滑动变阻器的阻值为时，其消耗功率最大。
【点评】本题考查信息处理以及模型建立，要求有一定的处理信息的能力与提取信息的能力，有一定难度。
23．（2025 梅州二模）饭卡是学校等单位最常用的辅助支付手段，其内部主要部分是一个多匝线圈，当刷卡机发出电磁信号时，置于刷卡机上的饭卡线圈的磁通量发生变化，发生电磁感应，产生电信号，其原理可简化为如图所示。设线圈的匝数为1000匝，每匝线圈面积均为，线圈的总电阻为，线圈连接一电阻，其余部分电阻不计。线圈处磁场的方向不变，其大小按如图所示的规律变化，（垂直纸面向里为正），
（1）请你判定时间内，流经电阻的电流方向
（2）求时间内，电阻产生的焦耳热；
（3）求时间内，通过电阻的电荷量。
【答案】（1）判定时间内，流经电阻的电流方向是从上到下；
（2）时间内，电阻产生的焦耳热为；
（3）时间内，通过电阻的电荷量为。
【考点】法拉第电磁感应定律的内容和表达式；闭合电路欧姆定律的内容和表达式；用焦耳定律计算电热
【专题】定量思想；电磁感应与电路结合；归纳法；分析综合能力
【分析】（1）根据楞次定律判断电流方向；
（2）根据法拉第电磁感应定律结合图像的斜率求出感应电动势的大小；由焦耳定律求出电流的大小，根据焦耳定律求出电阻上产生的焦耳热；
（3）根据电流的定义式结合欧姆定律和法拉第电磁感应定分析出通过电阻的电荷量。
【解答】解：（1）根据楞次定律“增反减同”可知时间内，流经电阻的电流方向从上到下；
（2）由法拉第电磁感应定律有：
时间内线圈产生的感应电动势为：
根据闭合电路欧姆定律，则有：
根据焦耳定律，可得时间内，电阻产生的焦耳热为：
（3）时间内，根据法拉第电磁感应定律有：
根据闭合电路欧姆定律有：
则通过电阻的电荷量为：
结合图像可得：
答：（1）判定时间内，流经电阻的电流方向是从上到下；
（2）时间内，电阻产生的焦耳热为；
（3）时间内，通过电阻的电荷量为。
【点评】本题主要考查了法拉第电磁感应定律的相关应用，熟练掌握欧姆定律，电流的定义式和焦耳定律即可完成分析。
24．（2025 全国）风能为再生能源，可作为净零碳排的绿色能源。风力发电机（简称：风机）利用风力带动风机叶片旋转，将风的动能经发电机组转换成电能，其功率与单位时间内空气流向风机的气流动能成正比。
（1）空气以速度垂直流向风机叶片，叶片旋转所形成的假想圆形平面其面积为，如图。
（a）在时间△内，密度为的空气流向风机的质量为何？（以试题中所定义的参数符号表示）
（b）风机的功率与风速三次方成正比，说明其原因为何？
（2）风机所标示的“额定功率”通常为风速时运转的功率。近五年来台湾平均每发100度电的二氧化碳排放量约为。以一座额定功率为的风机来发电，若全年中有的时间风速皆为，另外的时间风速皆为，则下列叙述哪些正确？年有8760小时；1度电（多选） 　（B）（C）（E）　。
（A）当风速为时，该风机功率为风速额定功率时的
（B）当风速为时，该风机功率为风速额定功率时的
（C）若该风机全年以额定功率发电，则1年发电量为70080度
（D）该风机1年实际发电量为19710度
（E）在相同发电量下，该风机1年实际发电比台湾近五年平均发电，约可减少的二氧化碳排放量
【答案】（1）（a）空气流向风机的质量为△；
（b）与成正比，理由如上；
（2）（B）（C）（E）。
【考点】功率的定义、物理意义和计算式的推导；电功和电功率的计算
【专题】定量思想；推理法；功率的计算专题；推理能力
【分析】（1）（a）根据空气柱的质量密度公式求解；
（b）根据风机中功率的定义列式推导功率表达式；
（2）根据导出的功率表达式代入相应数据求解功率比值，结合题意计算全年发电量和实际发电量，利用发电量和二氧化碳的排放情况计算减少的碳排放。
【解答】解：（1）（a）在时间△内，空气流向风机的质量为△
（b）根据题意，风机的功率为比例系数），根据功率表达式可知，空气密度和假想面积不变，则与成正比；
（2）（A）（B）将风速，和额定功率对应的风速，代入功率公式，得两个功率和额定功率的比值为和，故（A）错误，（B）正确；
（C）若该风机全年以额定功率发电，则1年发电量为度，故正确；
（D）风机1年的实际发电量为度，故（D）错误；
（E）在相同发电量下，该风机1年实际发电比台湾近五年平均发电，约可减少的二氧化碳排放量为，故（E）正确。
故选：（B）（C）（E）。
故答案为：（1）（a）空气流向风机的质量为△；
（b）与成正比，理由如上；
（2）（B）（C）（E）。
【点评】考查能的转化和守恒问题，会根据题意进行相关分析和判断。
25．（2025 宝山区）手电筒是一种便携式照明工具。如图所示的手电筒，由塑料壳、二节干电池、小灯泡、按键等组成。
（1）手电筒里的二节干电池是 　　（选择：．串联、．并联）的。已知每节干电池的电动势为，内电阻为，则电池组的总电动势为 　　，总内阻为 　　。
（2）一节干电池的电动势为，表示该电池 　　。
．存储的电能为
．存储的化学能为
．工作时两极间的电压恒为
．将正电荷由负极输送到正极的过程中，非静电力做功
（3）已知手电筒里小灯泡的电阻为，则手电筒工作时小灯泡两端的电压为 　　，每节干电池两端的电压为 　　，电池组对小灯泡的供电效率为 　　。
（4）（简答）若手电筒里两节干电池用了较长时间，手电筒工作时小灯泡只能发出微弱的光。把两节干电池取出来，分别用电压表进行测量，发现电压表的示数都接近。请简述小灯泡不能正常发光的原因。
【答案】（1）；3.0；1.0；（2）；（3）2.7；1.35；；（4）小灯泡不能正常发光的原因是两节干电池用了较长时间后内阻变得较大，手电筒工作时电路中的电流较小，小灯泡的实际功率较小，故只能发出微弱的光。
【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式；电动势的概念和物理意义；电功和电功率的计算式及影响因素
【专题】推理法；定量思想；推理能力；恒定电流专题
【分析】（1）根据电源正极的连接方式判断手电筒里的二节干电池的串并联关系。电源串联时电池组的总电动势等于所有电源电动势之和，总内电阻等于所有电源内阻之和。
（2）根据电动势的定义解答。
（3）根据闭合电路欧姆定律求出电流，根据欧姆定律求得手电筒工作时小灯泡两端的电压和每节干电池两端的电压。电池组对小灯泡的供电效率等于电源输出功率与总功率的百分比。
（4）从两节干电池用了较长时间后内阻变大的角度分析解答。
【解答】解：（1）手电筒里的二节干电池是串联的（故选：。已知每节干电池的电动势为，则电池组的总电动势为；，已知每节干电池的内电阻为，则总内阻为。
（2）根据电动势的定义式，可知一节干电池的电动势为，表示该电池将正电荷由负极输送到正极的过程中，非静电力做功，故错误，正确。
（3）根据闭合电路欧姆定律得：
根据欧姆定律得手电筒工作时小灯泡两端的电压为
每节干电池两端的电压为：
电池组对小灯泡的供电效率为：。
（4）小灯泡不能正常发光的原因是两节干电池用了较长时间后内阻变得较大，手电筒工作时电路中的电流较小，小灯泡的实际功率较小，故只能发出微弱的光。
故答案为：（1）；3.0；1.0；（2）；（3）2.7；1.35；；（4）小灯泡不能正常发光的原因是两节干电池用了较长时间后内阻变得较大，手电筒工作时电路中的电流较小，小灯泡的实际功率较小，故只能发出微弱的光。
【点评】本题考查了电源电动势的物理意义，闭合电路欧姆定律得应用。注意电动势是用来描述电源提供电能的能力的物理量，与电压的概念是不同的。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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