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2024年高考真题和模拟题物理分类汇编（全国通用）专题09 恒定电流（原卷版）
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这是一份2024年高考真题和模拟题物理分类汇编（全国通用）专题09 恒定电流（原卷版），共10页。试卷主要包含了12，7Ω，40A等内容，欢迎下载使用。
1.（2024年江西卷考题）7. 石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构新材料，具有丰富的电学性能．现设计一电路测量某二维石墨烯样品的载流子（电子）浓度。如图（a）所示，在长为a，宽为b的石墨烯表面加一垂直向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电极1、3间通以恒定电流I，电极2、4间将产生电压U。当时，测得关系图线如图（b）所示，元电荷，则此样品每平方米载流子数最接近（ ）
A. B. C. D.
2.（2024全国甲卷考题）12. 如图，金属导轨平行且水平放置，导轨间距为L，导轨光滑无摩擦。定值电阻大小为R，其余电阻忽略不计，电容大小为C。在运动过程中，金属棒始终与导轨保持垂直。整个装置处于竖直方向且磁感应强度为B的匀强磁场中。
(1)开关S闭合时，对金属棒施加以水平向右的恒力，金属棒能达到的最大速度为v0。当外力功率为定值电阻功率的两倍时，求金属棒速度v的大小。
(2)当金属棒速度为v时，断开开关S，改变水平外力并使金属棒匀速运动。当外力功率为定值电阻功率的两倍时，求电容器两端的电压以及从开关断开到此刻外力所做的功。
一、单选题
1．（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（ ）
A．B．C．D．
2．（2024·江西南昌·三模）在如图所示的电路中，已知A、B两个电容器的电容之比，每个电阻都相同，则两个电容器带电量之比为（ ）
A．B．C．D．
3．（2024·北京顺义·一模）某同学想通过测绘一只额定电压为2.5V小灯泡的I-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。实验电路如图甲所示，根据实验数据描绘的I-U图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡正常工作时的电阻约为5.7Ω
B．随着小灯泡两端电压的增大，小灯泡的电阻变小
C．该实验的系统误差主要是由电流表的分压引起的
D．图甲中开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于A处
4．（2024·山东淄博·一模）阿秒（as）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43as，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
5．（2023·陕西·一模）北京时间2023年10月3日，据诺贝尔奖官方网站公布，2023年诺贝尔物理学奖颁发给Pierre等三位物理学家，以表彰他们“为研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法”。阿秒（as）这种时间尺度，适合用来描述电子在原子内部运动的情况，，例如电子绕氢原子核一周大约是。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。根据以上信息估算氢原子核外电子绕核运动的等效电流大约为（ ）
A．B．C．D．
6．（2024·江西·高考真题）庐山瀑布“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”瀑布高150m，水流量10m3/s，假设利用瀑布来发电，能量转化效率为70%，则发电功率为（ ）
A．109B．107C．105D．103
7．（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
8．（2024·重庆九龙坡·三模）工程师对某款新能源汽车的直流蓄电池进行性能测试，测试过程中系统输出的图像如图，其中P为直流电源的输出功率，I为总电流，下列说法正确的是（ ）
A．该蓄电池的电动势为12VB．该蓄电池的内阻为2Ω
C．该蓄电池的最大输出功率为144WD．该蓄电池的短路电流为12A
9．（2024·广西桂林·三模）“祝融号”火星车的动力主要来源于太阳能电池。现将火星车的动力供电电路简化为如图所示，其中太阳能电池电动势，内阻未知，电动机线圈电阻，电热丝定值电阻。当火星车正常行驶时，电动机两端电压，电热丝消耗功率。则（ ）
A．火星车正常行驶时，通过电热丝电流为
B．太阳能电池的内阻为
C．若电动机的转子被卡住，电热丝消耗的功率为
D．火星车正常行驶时，电动机的效率为
10．（2024·河北石家庄·三模）如图所示，电源电动势，内阻不计，滑动变阻器的最大阻值为，两定值电阻、的阻值均为，电容器C的电容为。初始时的滑片置于最上端，开关S掷于a端。下列说法正确的是（ ）
A．当的滑片向下移动时，两端的电压减小
B．移动的滑片过程中，消耗的最大功率为
C．开关从a掷向b，流过的电流方向由d到c
D．开关从a掷向b，流过的电荷量为
11．（23-24高三下·海南·期中）如图所示的闭合电路，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻、，滑动变阻器最大值是10Ω。在A、B之间接有水平放置的平行板电容器C，滑动变阻器的滑片处于中点时，平行板电容器中的带电微粒恰好静止，带电微粒电荷量的绝对值为q、质量为m，下列说法正确的是（ ）
A．微粒带负电
B．若滑片向左滑动，微粒受的电场力将变小
C．若滑片向左滑动，微粒在运动的过程中电势能将增加
D．若滑片向右滑动，微粒在运动的过程中电势能将增加
12．（2024·山东济宁·二模）某学习小组利用如图甲所示的实验电路测量一节干电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出图线如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电池内阻的测量值为B．外电路发生短路时的电流为0.40A
C．电池电动势和内阻的测量值均偏小D．电池电动势的测量值准确，内阻的测量值偏大
13．（2024·河北保定·一模）如图所示的电路，电源的内阻为r，定值电阻甲的阻值为r，乙的阻值与灯泡的阻值相等，电容器的电容为C，当闭合、断开，稳定后，灯泡的功率为P，电容器的带电量为Q，忽略灯泡阻值的变化，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡的阻值为
B．电源的电动势为
C．当闭合，在断开与闭合两种稳定情况下，灯泡两端电压的变化量与电阻甲中电流的变化量的比值的绝对值为
D．当、均闭合，甲中的电流为
14．（2024·江苏南京·一模）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A、B）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a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
15．（23-24高三上·北京通州·期末）如图所示的U-I图像中，曲线表示某一灯泡的伏安特性曲线，直线为某一电源的路端电压与电流的变化关系图线，P为两图线的交点，坐标为；过P点的切线与横轴的交点坐标；路端电压与电流的变化关系图线与横轴交点坐标为、与纵轴交点坐标为；阴影面积分别为S1、S2。用该电源直接与该灯泡连接成闭合回路，当灯泡通过的电流为时，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡电阻为B．灯泡电功率为S1
C．电源总功率为D．电源内部消耗功率为2S2
二、多选题
16．（23-24高三下·湖南·期中）如图1所示，电源的电动势为，内阻为。图2为电源的输出功率与电阻箱读数的关系图像，电源输出功率最大值为，电阻箱读数分别为、时电源输出功率相等为，下列说法中正确的是（ ）
A．电源的电动势为
B．电源的内阻为
C．当电阻箱阻值为时，电源效率较大
D．当电阻箱阻值为时，电源输出功率最大
17．（2024·河北·二模）如图所示为某同学设计的欧姆表电路，图中E为学生电源，为滑动变阻器，为电阻箱，A为量程5mA、内阻100Ω的电流表，实验时该同学将E调整为3V，调整为100Ω，之后短接P、Q两点，调节，使电流表满偏，断开P、Q连接后备用，下列说法正确的是（ ）
A．该欧姆表的内阻为300Ω
B．如果在电流表表盘上标记待测电阻值，表盘中央应标记为150Ω
C．若仅将E调整为6V，调节仍使电流表满偏，则表盘中央应标记为300Ω
D．若仅将调整为50Ω，调节仍使电流表满偏，则表盘中央应标记为200Ω
18．（2022·全国·模拟预测）2021年2月24日，我国以“一箭三星”方式成功将遥感三十一号03组卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。卫星两翼的太阳电池板把太阳能转化为电能供卫星使用。如图所示，图线a是太阳能电池在某光照强度下路端电压和电流的关系图象（电池内阻不是常量），图线b是某电阻的图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，则（ ）
A．电源的电动势B．电阻两端的电压
C．电阻的电流D．电池的内阻
19．（23-24高二上·广东·期末）如图所示，E为内阻不可忽略的电源，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，V与A分别为电压表与电流表，M、N是平行板电容器的两极板，一带电小球由绝缘丝线悬挂在电容器两板间，现闭合开关S，悬线稳定时偏离竖直方向θ角，下列判断正确的是（ ）
A．若将P向左滑，V与A表的读数均减小
B．若将P向左滑，电容器两极板上带电荷量增加
C．若将P向左滑，θ将增大
D．若断开S，将N板向M板靠近，角度θ将变大
20．（2023·湖南岳阳·二模）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，、、、、是滑动变阻器上间距相同的五个位置（、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、、、、、（是、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，电源内阻和电流表内阻可忽略。下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器间发生了断路
B．滑片P位于处的电流表示数的可能值为0.85A
C．滑片P位于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
三、解答题
21．（23-24高二上·湖南郴州·期中）如图所示，电源电动势E=6V，小灯泡L的规格为“3V，0.9W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R=8Ω时，小灯泡L正常发光，现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，已知电动机的线圈电阻R0=2Ω。求：
（1）电源内阻；
（2）电动机效率。
22．（23-24高三上·河南·阶段练习）在如图所示的电路中，两端的电压，电压表和电流表均为理想电表。电路稳定后，求：
（1）电流表、电压表的示数；
（2）电容器极板所带的电荷量。
P的位置
电流表示数（A）
1.80
0.90
0.60
0.45
1.80
1.（2024年江西卷考题）7. 石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构新材料，具有丰富的电学性能．现设计一电路测量某二维石墨烯样品的载流子（电子）浓度。如图（a）所示，在长为a，宽为b的石墨烯表面加一垂直向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电极1、3间通以恒定电流I，电极2、4间将产生电压U。当时，测得关系图线如图（b）所示，元电荷，则此样品每平方米载流子数最接近（ ）
A. B. C. D.
2.（2024全国甲卷考题）12. 如图，金属导轨平行且水平放置，导轨间距为L，导轨光滑无摩擦。定值电阻大小为R，其余电阻忽略不计，电容大小为C。在运动过程中，金属棒始终与导轨保持垂直。整个装置处于竖直方向且磁感应强度为B的匀强磁场中。
(1)开关S闭合时，对金属棒施加以水平向右的恒力，金属棒能达到的最大速度为v0。当外力功率为定值电阻功率的两倍时，求金属棒速度v的大小。
(2)当金属棒速度为v时，断开开关S，改变水平外力并使金属棒匀速运动。当外力功率为定值电阻功率的两倍时，求电容器两端的电压以及从开关断开到此刻外力所做的功。
一、单选题
1．（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（ ）
A．B．C．D．
2．（2024·江西南昌·三模）在如图所示的电路中，已知A、B两个电容器的电容之比，每个电阻都相同，则两个电容器带电量之比为（ ）
A．B．C．D．
3．（2024·北京顺义·一模）某同学想通过测绘一只额定电压为2.5V小灯泡的I-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。实验电路如图甲所示，根据实验数据描绘的I-U图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡正常工作时的电阻约为5.7Ω
B．随着小灯泡两端电压的增大，小灯泡的电阻变小
C．该实验的系统误差主要是由电流表的分压引起的
D．图甲中开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于A处
4．（2024·山东淄博·一模）阿秒（as）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43as，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
5．（2023·陕西·一模）北京时间2023年10月3日，据诺贝尔奖官方网站公布，2023年诺贝尔物理学奖颁发给Pierre等三位物理学家，以表彰他们“为研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法”。阿秒（as）这种时间尺度，适合用来描述电子在原子内部运动的情况，，例如电子绕氢原子核一周大约是。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。根据以上信息估算氢原子核外电子绕核运动的等效电流大约为（ ）
A．B．C．D．
6．（2024·江西·高考真题）庐山瀑布“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”瀑布高150m，水流量10m3/s，假设利用瀑布来发电，能量转化效率为70%，则发电功率为（ ）
A．109B．107C．105D．103
7．（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
8．（2024·重庆九龙坡·三模）工程师对某款新能源汽车的直流蓄电池进行性能测试，测试过程中系统输出的图像如图，其中P为直流电源的输出功率，I为总电流，下列说法正确的是（ ）
A．该蓄电池的电动势为12VB．该蓄电池的内阻为2Ω
C．该蓄电池的最大输出功率为144WD．该蓄电池的短路电流为12A
9．（2024·广西桂林·三模）“祝融号”火星车的动力主要来源于太阳能电池。现将火星车的动力供电电路简化为如图所示，其中太阳能电池电动势，内阻未知，电动机线圈电阻，电热丝定值电阻。当火星车正常行驶时，电动机两端电压，电热丝消耗功率。则（ ）
A．火星车正常行驶时，通过电热丝电流为
B．太阳能电池的内阻为
C．若电动机的转子被卡住，电热丝消耗的功率为
D．火星车正常行驶时，电动机的效率为
10．（2024·河北石家庄·三模）如图所示，电源电动势，内阻不计，滑动变阻器的最大阻值为，两定值电阻、的阻值均为，电容器C的电容为。初始时的滑片置于最上端，开关S掷于a端。下列说法正确的是（ ）
A．当的滑片向下移动时，两端的电压减小
B．移动的滑片过程中，消耗的最大功率为
C．开关从a掷向b，流过的电流方向由d到c
D．开关从a掷向b，流过的电荷量为
11．（23-24高三下·海南·期中）如图所示的闭合电路，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻、，滑动变阻器最大值是10Ω。在A、B之间接有水平放置的平行板电容器C，滑动变阻器的滑片处于中点时，平行板电容器中的带电微粒恰好静止，带电微粒电荷量的绝对值为q、质量为m，下列说法正确的是（ ）
A．微粒带负电
B．若滑片向左滑动，微粒受的电场力将变小
C．若滑片向左滑动，微粒在运动的过程中电势能将增加
D．若滑片向右滑动，微粒在运动的过程中电势能将增加
12．（2024·山东济宁·二模）某学习小组利用如图甲所示的实验电路测量一节干电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出图线如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电池内阻的测量值为B．外电路发生短路时的电流为0.40A
C．电池电动势和内阻的测量值均偏小D．电池电动势的测量值准确，内阻的测量值偏大
13．（2024·河北保定·一模）如图所示的电路，电源的内阻为r，定值电阻甲的阻值为r，乙的阻值与灯泡的阻值相等，电容器的电容为C，当闭合、断开，稳定后，灯泡的功率为P，电容器的带电量为Q，忽略灯泡阻值的变化，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡的阻值为
B．电源的电动势为
C．当闭合，在断开与闭合两种稳定情况下，灯泡两端电压的变化量与电阻甲中电流的变化量的比值的绝对值为
D．当、均闭合，甲中的电流为
14．（2024·江苏南京·一模）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A、B）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a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
15．（23-24高三上·北京通州·期末）如图所示的U-I图像中，曲线表示某一灯泡的伏安特性曲线，直线为某一电源的路端电压与电流的变化关系图线，P为两图线的交点，坐标为；过P点的切线与横轴的交点坐标；路端电压与电流的变化关系图线与横轴交点坐标为、与纵轴交点坐标为；阴影面积分别为S1、S2。用该电源直接与该灯泡连接成闭合回路，当灯泡通过的电流为时，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡电阻为B．灯泡电功率为S1
C．电源总功率为D．电源内部消耗功率为2S2
二、多选题
16．（23-24高三下·湖南·期中）如图1所示，电源的电动势为，内阻为。图2为电源的输出功率与电阻箱读数的关系图像，电源输出功率最大值为，电阻箱读数分别为、时电源输出功率相等为，下列说法中正确的是（ ）
A．电源的电动势为
B．电源的内阻为
C．当电阻箱阻值为时，电源效率较大
D．当电阻箱阻值为时，电源输出功率最大
17．（2024·河北·二模）如图所示为某同学设计的欧姆表电路，图中E为学生电源，为滑动变阻器，为电阻箱，A为量程5mA、内阻100Ω的电流表，实验时该同学将E调整为3V，调整为100Ω，之后短接P、Q两点，调节，使电流表满偏，断开P、Q连接后备用，下列说法正确的是（ ）
A．该欧姆表的内阻为300Ω
B．如果在电流表表盘上标记待测电阻值，表盘中央应标记为150Ω
C．若仅将E调整为6V，调节仍使电流表满偏，则表盘中央应标记为300Ω
D．若仅将调整为50Ω，调节仍使电流表满偏，则表盘中央应标记为200Ω
18．（2022·全国·模拟预测）2021年2月24日，我国以“一箭三星”方式成功将遥感三十一号03组卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。卫星两翼的太阳电池板把太阳能转化为电能供卫星使用。如图所示，图线a是太阳能电池在某光照强度下路端电压和电流的关系图象（电池内阻不是常量），图线b是某电阻的图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，则（ ）
A．电源的电动势B．电阻两端的电压
C．电阻的电流D．电池的内阻
19．（23-24高二上·广东·期末）如图所示，E为内阻不可忽略的电源，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，V与A分别为电压表与电流表，M、N是平行板电容器的两极板，一带电小球由绝缘丝线悬挂在电容器两板间，现闭合开关S，悬线稳定时偏离竖直方向θ角，下列判断正确的是（ ）
A．若将P向左滑，V与A表的读数均减小
B．若将P向左滑，电容器两极板上带电荷量增加
C．若将P向左滑，θ将增大
D．若断开S，将N板向M板靠近，角度θ将变大
20．（2023·湖南岳阳·二模）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，、、、、是滑动变阻器上间距相同的五个位置（、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、、、、、（是、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，电源内阻和电流表内阻可忽略。下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器间发生了断路
B．滑片P位于处的电流表示数的可能值为0.85A
C．滑片P位于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
三、解答题
21．（23-24高二上·湖南郴州·期中）如图所示，电源电动势E=6V，小灯泡L的规格为“3V，0.9W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R=8Ω时，小灯泡L正常发光，现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，已知电动机的线圈电阻R0=2Ω。求：
（1）电源内阻；
（2）电动机效率。
22．（23-24高三上·河南·阶段练习）在如图所示的电路中，两端的电压，电压表和电流表均为理想电表。电路稳定后，求：
（1）电流表、电压表的示数；
（2）电容器极板所带的电荷量。
P的位置
电流表示数（A）
1.80
0.90
0.60
0.45
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