2021年高考一轮复习考点集训 物理(湖南省专用)专题九　恒定电流（含答案）

专题九　恒定电流

【考情点睛】

【基础训练】

考点一　电路的基本概念和规律

1.(多选)一根粗细均匀的金属导线,在其两端加上电压U时,通过导线的电流为I,导线中自由电子定向移动的平均速率为v,若将导线均匀拉长,使它的横截面半径变为原来的,再给它两端加上电压2U,则(　　)

A.通过导线的电流为

B.通过导线的电流为

C.导线中自由电子定向移动的速率为

D.导线中自由电子定向移动的速率为

答案　AD

2.(多选)某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小,在一次实验中,将该热敏电阻与一小灯泡串联,通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,M为两元件伏安特性曲线的交点,则下列关于热敏电阻和小灯泡的说法正确的是(　　)

A.图线a是小灯泡的伏安特性曲线,图线b是热敏电阻的伏安特性曲线

B.图线b是小灯泡的伏安特性曲线,图线a是热敏电阻的伏安特性曲线

C.图线中的M点表示该状态时小灯泡的电阻大于热敏电阻的阻值

D.图线中M点对应的状态,小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等

答案　BD

3.(多选)如图所示,图线1表示电阻为R1的导体A的伏安特性曲线,图线2表示电阻为R2的导体B的伏安特性曲线,则下列说法正确的是(　　)

A.R1∶R2=1∶3

B.把A拉长为原来的3倍后其电阻等于B的电阻R2

C.将A与B串联后接在电源上,二者消耗的功率之比P1∶P2=1∶3

D.将A与B并联后接在电源上,通过二者的电流之比I1∶I2=1∶3

答案　AC

4.(2019湖南三湘名校联盟质检,12,10分)如图所示,A为电解槽,M为电动机,N为电热炉,恒定电压U=12 V,电解槽内阻RA=2 Ω,当S1闭合,S2、S3断开时,

A示数为6 A;当S2闭合,S1、S3断开时,A示数为5 A,且电动机输出功率为35 W;当S3闭合,S1、S2断开时,A示数为4 A。求:

(1)电热炉的电阻及发热功率;

(2)电动机的内阻;

(3)在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为多少。

答案　(1)2 Ω　72 W　(2)1 Ω　(3)16 W

5.图甲所示是一种专供国内市场的家用电熨斗的电路图(额定电压为220 V)。R0是定值电阻,R是可变电阻(调温开关),其电阻值均不受温度影响。

(1)该电熨斗温度最低时的功率为121 W,温度最高时的功率为484 W,求R0的阻值及R的阻值变化范围。

(2)假定电熨斗每秒钟散发的热量Q跟电熨斗每秒钟散发的热量与表面温度和环境温度的温差关系如乙图所示,现在温度为20 ℃的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服,要求熨斗表面温度为220 ℃,且保持不变,应将R的阻值调为多大?

答案　(1)温度最低挡,P1=,

温度最高挡,P2=,

解得R0=100 Ω,Rmax=300 Ω

所以R的阻值变化范围是0到300 Ω

(2)10 Ω

考点二　闭合电路欧姆定律

6.将一电源与一电阻箱连接成闭合回路,测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示,由此可知(　　)

A.电源最大输出功率可能大于45 W

B.电源内阻一定等于5 Ω

C.电源电动势为45 V

D.电阻箱所消耗功率P最大时,电源效率大于50%

答案　B

7.(多选)如图电路中电源的内电阻为r,R1、R3、R4均为定值电阻,电表均为理想电表。闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑动触头向右滑动时,下列说法中正确的是(　　)

A.电压表的示数变小

B.电流表的示数变小

C.R1中电流的变化量一定大于R4中电流的变化量

D.电压表示数的变化量与电流表示数的变化量之比一定小于电源的内电阻r

答案　BD

【综合训练】

拓展一　电流的理解以及应用

1.(2019雅礼中学月考,1)下面是对电源和电流概念的认识,正确的是(　　)

A.电动势反映了电源把电能转化为其他形式能的本领

B.电动势和电势差的单位相同,电动势实质上就是电势差

C.电流的方向就是电荷定向移动的方向

D.在金属导体中,电流的方向与自由电子定向移动的方向相反

答案　D

2.北京正负电子对撞机的储存环是长240 m的近似圆形轨道,当电子的速率为十分之一光速时,若环中的电流大小为10 mA,电子电荷量e=1.6×10-19C,则在整个环中运行的电子数为(　　)

A.5×1011 B.5×1019 C.1×1013 D.1×103

答案　A

拓展二　电表的改装

3.(2019雅礼中学月考,19)(多选)如图所示,电流表A1(0~3 A)和A2(0~0.6 A)是由两个相同的灵敏电流计改装而成,现将这两个电流表并联后接入电路中,闭合开关S调节滑动变阻器,下列说法中正确的是(　　)

A.A1的读数小于A2的读数

B.A1的读数大于A2的读数

C.A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1

D.A1、A2的指针偏转角度之比为5∶1

答案　BC

4.(2018课标Ⅱ,22,6分)某同学组装一个多用电表。可选用的器材有:微安表头(量程100 μA,内阻 900 Ω);电阻箱R1(阻值范围0~ 999.9 Ω);电阻箱R2(阻值范围0~ 99 999.9 Ω);导线若干。

要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表。组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡。

回答下列问题:

(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2,其中*为公共接线柱,a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱。

(2)电阻箱的阻值应取R1=　　　　 Ω,R2=　　　　 Ω。(保留到个位) 

答案　(1)如图所示　(2)100　2 910

拓展三　动态电路的分析

5.(2019岳阳一中月考,8)(多选)在如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,闭合开关S,当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的绝对值分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示,下列说法正确的是(　　)

A.ΔU1<ΔU2

B.U1变大,U2变小,U3变大,I变大

C.U1/I变大,U2/I变大,U3/I变大

D.ΔU1/ΔI不变,ΔU2/ΔI不变,ΔU3/ΔI不变

答案　AD

6.(2018长郡中学月考,6)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,R1、R2为定值电阻,R2>R1>r,且R1大于滑动变阻器R0的最大阻值。闭合开关S,将滑动变阻器的滑动片P由最上端滑到最下端,若理想电压表V1、V2和理想电流表A的读数改变量的大小分别用ΔU1、ΔU2、ΔI表示,则下列说法中正确的是(　　)

A.=R2

B.<r

C.电源的内阻消耗功率先减小,再增大

D.电源的输出功率先增大,再减小

答案　B

拓展四　电路的分析计算

7.(2018湖南衡阳联考,7)(多选)在如图所示的电路中,电源电动势为3.0 V,内阻不计,L1、L2、L3为相同规格的三个小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图所示,当开关闭合后,下列判断正确的是(　　)

A.灯泡L1的电阻为12 Ω

B.灯泡L1消耗的电功率为0.75 W

C.通过灯泡L1的电流为通过灯泡L2的电流的2倍

D.灯泡L2消耗的电功率为0.30 W

答案　ABD

8.(2018安徽皖南名校联考,15)在如图所示的电路中,R1=2 Ω,R2=R3=4 Ω,当开关K接a时,R2上消耗的电功率为4 W,当开关K接b时,电压表示数为4.5 V。试求:

(1)当开关K接a时,通过电路的电流和电源两端的电压;

(2)电源的电动势和内电阻;

(3)当开关K接c时,通过R2的电流。

答案　(1)1 A　4 V　(2)6 V　2 Ω　(3)0.5 A

【专题训练】

小专题一　非纯电阻电路的分析和计算——以电动机为例

1.(2019雅礼中学月考,15)(10分)如图所示,M为一线圈电阻RM=0.5 Ω的电动机,R=8 Ω,电源电动势E=10 V。当S断开时,电流表的示数I1=1 A,当开关S闭合时,电流表的示数为I2=3 A。求:

(1)电源内阻r;

(2)开关S断开时,电阻R消耗的功率P;

(3)开关S闭合时,通过电动机M的电流大小IM。

答案　(1)2 Ω　(2)8 W　(3)2.5 A

2.(2018河北保定五校联考,18)某同学在研究微型直流电动机的性能时,采用如图所示的实验电路。调节滑动变阻器R的阻值,使电动机无法转动,此时电流表和电压表的示数分别为0.2 A和0.3 V。重新调节R的阻值,使电动机能够正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为1.0 A和6.0 V。(电流表、电压表均为理想电表)求:

(1)这台电动机的线圈电阻;

(2)电动机正常运转时的输出功率。

答案　(1)1.5 Ω　(2)4.5 W

小专题二　生活中电路故障的分析方法

1.(2019雅礼中学月考,3)如图所示,闭合开关S,两个灯泡都不亮,电流表指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,该电路的故障可能是(　　)

A.电流表坏了或未接好

B.从点a经过灯L1到点b的电路中有断路

C.灯L2的灯丝烧断了或灯座未接通

D.电流表和灯L1、L2都坏了

答案　B

2.(2018辽宁沈阳东北育才二模,7)如图所示的电路中,闭合开关,灯L1、L2正常发光,由于电路出现故障,突然发现L1变亮,L2变暗,电流表的读数变小,根据分析,发生的故障可能是(　　)

A.R1断路 B.R2断路 C.R3短路 D.R4短路

答案　A

小专题三　含容电路问题的分析与计算

1.(2018雅礼中学月考,5)如图所示,E为内阻不计的电源,MN为同种材料制成的粗细均匀的长电阻丝,C为电容器,当滑动触头P以恒定速率从左向右匀速滑动时,关于电流表A的读数情况及通过A的电流方向,下列说法正确的是(　　)

A.读数逐渐变小,通过A的电流方向向左

B.读数逐渐变大,通过A的电流方向向右

C.读数稳定,通过A的电流方向向右

D.读数稳定,通过A的电流方向向左

答案　C

2.(2019雅礼中学月考,10)(多选)如图所示电路,电源内阻不可忽略,R1、R2、R3为三个可变电阻,开关S开始闭合,电容器C1、C2所带电荷量分别为Q1和Q2,下面判断正确的是(　　)

A.仅将R1增大,Q1和Q2都将增大

B.仅将R2增大,Q1和Q2都将增大

C.仅将R3增大,Q1和Q2都将不变

D.断开开关S,Q1和Q2都将不变

答案　BC