《2026年高考基础卷物理》

9. 回归教材 实验改编 （8 分）某兴趣小组利用如图 1 所示电路研究电容器的充、放电现象，电路中的电流、电压传感器可以捕捉瞬时的电流、电压变化。先将开关置于 $ a $ 端，给电容器充电，当电流表示数为 0 时，将开关置于 $ b $ 端，电容器开始放电。记录整个过程电流、电压随时间变化的图像如图 2、3 所示。
(1)图 1 中电路中的电阻 $ R_1 $＞ $ R_2 $(填“＞”“=”或“＜”)；
(2)根据图 3 可知，电源电动势为6 $ V $；已知 1~2 s 内图 2 所围成的阴影面积为 450 mA·s，由此可知电容器电容为0.3 $ F $；
（3）为了使得电容器的放电时间延长便于观察，应选用阻值较大（填“大”或“小”）的电阻。

答案： 9. (8分)
(1)＞(2分)
(2)6(2分) 0.3(2分)
(3)大(2分)
电容器的充、放电现象
开关S接$a$，电源与$R_{1}$、电流传感器、电容器组成闭合电路，为充电过程
开关S接$b$，电容器与$R_{2}$、电流传感器组成闭合电路，为放电过程
电流传感器与电容器串联，测量充、放电过程的电流，电流示数的正负表示电流方向
电压传感器与电容器并联，测量充、放电过程的电容器两端的电压，电压示数表示电容器上、下极板间的电势差
【解析】
(1)充、放电瞬间电容器两极板间的电动势大小相等，根据题图2可知，充电时的最大电流小于放电时的最大电流，结合$I = \frac{U}{R}$，故$R_{1}$大于$R_{2}$。
(2)两极板间最大电压等于电源电动势，故电源电动势为$6V$；根据$q = I · t$可知，$i - t$图像与坐标轴围成的面积$S$等于电荷量$q$，故$1 \sim 2s$内通过的电荷量$\Delta q = 450 mA · s$，结合题图3可知$1 \sim 2s$内的电压变化量$\Delta U = 1.5V$，根据$C = \frac{\Delta q}{\Delta U}$，解得$C = 0.3F$。
(3)要延长放电时间，则需减小电流，应选用阻值较大的电阻。
教材溯源 本题由人教版必修第三册P38实验改编，考点为电容器的充、放电现象，该考点在真题中近6年104卷7考。教材原实验与教材改编题区别点为，充电电路与放电电路的阻值不同。改编题通过图像呈现出充、放电电流表与电压表的数据变化过程，考查学生在实验背景下的信息转化、电路分析、原理应用及逆向推理能力。

10. （12 分）平直的道路上，一辆汽车以 54 km/h 的速度匀速行驶，司机发现汽车胎压为 2.4 bar，行驶 3 km 后胎压为 1.52 bar，于是司机选择靠边停车，检查发现是轮胎漏气引起的故障。已知胎压为 2.4 bar 时轮胎容积为 42 L，漏出气体的压强为 100 kPa，1 bar = 100 kPa，漏气过程中温度近似不变。漏气后车胎胎压每降低 0.44 bar 容积减少 1 L，求：
（1）车胎的平均漏气速度为每秒多少升；
（2）车胎漏掉的气体占总气体质量的百分比（计算结果保留 3 位有效数字）。

答案： 10. (12分)
(1)$0.2 L/s$
(2)39.7%
玻意耳实验定律
【解析】
(1)根据题意，胎压减少了$0.88 bar$，故车胎容积减少了$2L$，所以容积变为$40L$(1分)
漏气过程气体恒温变化，设$p_{0} = 1 bar$，漏出气体的压强为$p_{0} = 100 kPa$，对应的体积为$\Delta V$
轮胎漏气前后气体的体积$V_{1} = 42 L$，$V_{2} = 40 L$①(1分)
$2.4p_{0}V_{1} = 1.52p_{0} · V_{2} + p_{0} · \Delta V$②(1分)
联立①②解得$\Delta V = 40 L$③(1分)
汽车速度$v = 54 km/h = 15 m/s$，行驶距离$x = 3000 m$，可得行驶时间$t = \frac{x}{v}$④(1分)
漏气速度为$v' = \frac{\Delta V}{t}$⑤(1分)
[难点]$2L$与$\Delta V$是不同压强下的体积变化量，此处用漏出气体的压强对应的体积计算。
联立③④⑤解得$v' = 0.2 L/s$(1分)
(2)设漏出气体在$2.4 bar$时的体积为$V_{x}$，则有$p_{0} · \Delta V = 2.4p_{0}V_{x}$⑥(2分)
则漏出气体质量与原有气体质量之比$\frac{m_{排}}{m_{总}} = \frac{V_{x}}{V_{1}}$⑦(1分)
联立①③⑥⑦解得$\frac{m_{排}}{m_{总}} = 39.7\%$(2分)