高考_专题九 恒定电流（试题word版）

专题九　恒定电流

高频考点

考点一　部分电路的基本概念和规律

基础  电流、电功等基本概念和部分电路欧姆定律等规律。

重难  对基本概念和规律的进一步理解和应用。

限时20分钟,正答率:　　/7。 

基础

1.(2021江苏,2,4分)有研究发现,某神经细胞传递信号时,离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流。若将该细胞膜视为1×10-8 F的电容器,在2 ms内细胞膜两侧的电势差从-70 mV变为30 mV,则该过程中跨膜电流的平均值为(　　)

A.1.5×10-7 A　　　　B.2×10-7 A　　　　C.3.5×10-7 A　　　　D.5×10-7 A

答案　D　

2.(2019浙江4月选考,8,3分)电动机与小电珠串联接入电路,电动机正常工作时,小电珠的电阻为R1,两端电压为U1,流过的电流为I1;电动机的内电阻为R2,两端电压为U2,流过的电流为I2。则(　　)

A.I1<I2　　　　B.>　　　　C.=　　　　D.<

答案　D　

3.(2018浙江4月选考,5,3分)杭州市正将主干道上的部分高压钠灯换成LED灯。已知高压钠灯功率为400 W,LED灯功率为180 W,若更换4 000盏,则一个月可节约的电能约为(　　)

A.9×103 kW·h　　　　B.3×105 kW·h  C.6×105 kW·h　　　　D.1×1012 kW·h

答案　B　

重难

4.(2022湖北武汉4月调考)(多选)比亚迪“汉EV”是全球首款搭载“刀片电池”的车型。若该车装配了120块“刀片电池”,每块“刀片电池”的容量是200 A·h,平均工作电压是3.2 V,则下列说法正确的是(　　)

A.单块电池充满电后储存的电荷量是200 C

B.单块电池充满电后储存的电能是640 W·h

C.若该车在某次行驶中平均能耗是13 kW·h/100 km,则其续航里程是640 km

D.若某块电池充电电流是200 A,则经过30 min可将该电池从其容量的30%充到80%

答案　BD　

5.(2020山东,2,3分)氚核H发生β衰变成为氦核He。假设含氚材料中H发生β衰变产生的电子可以全部定向移动,在3.2×104 s 时间内形成的平均电流为5.0×10-8 A。已知电子电荷量为1.6×10-19 C,在这段时间内发生β衰变的氚核H的个数为(　　)

A.5.0×1014　　　　B.1.0×1016   C.2.0×1016　　　　D.1.0×1018

答案　B　

6.(2020海南,4,3分)一车载加热器(额定电压为24 V)发热部分的电路如图所示,a、b、c是三个接线端点,设a、b,a、c,b、c间的功率分别为Pab、Pac、Pbc,则(　　)

A.Pab>Pbc　　　　B.Pab=Pac　　　　C.Pac=Pbc　　　　D.Pab<Pac

答案　D　

7.(2016上海单科,18,4分)(多选)如图所示电路中,电源内阻忽略不计。闭合开关,电压表示数为U,电流表示数为I;在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中(　　)

A.U先变大后变小

B.I先变小后变大

C.U与I比值先变大后变小

D.U变化量与I变化量比值等于R3

答案　BC　

考点二　闭合电路欧姆定律

基础  闭合电路欧姆定律等概念和规律的理解。

重难  闭合电路欧姆定律的应用。

限时30分钟,正答率:　　/7。 

基础

1.(2019江苏单科,3,3分)如图所示的电路中,电阻R=2 Ω。断开S后,电压表的读数为3 V;闭合S后,电压表的读数为2 V,则电源的内阻r为(　　)

A.1 Ω　　　　B.2 Ω　　　　C.3 Ω　　　　D.4 Ω

答案　A　

2.(2020江苏单科,6,4分)(多选)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时,开关S闭合,电机工作,车灯突然变暗,此时(　　)

A.车灯的电流变小　　　　B.路端电压变小

C.电路的总电流变小　　　　D.电源的总功率变大

答案　ABD　

重难

3.(2022湖北七市二模)如图所示电路,两电源电动势分别为E1、E2,内阻分别为r1、r2,且E1=E2,r1>r2,R为滑动变阻器,P为滑动变阻器滑片,灯泡电阻可认为不变。现闭合开关S1,单刀双掷开关S2接1时,灯泡均正常发光,则下列说法中错误的是(　　)

A.若滑片P向下滑动,则L2变亮,L3变暗

B.若滑片P向下滑动,则L1变暗,L2变亮

C.若将单刀双掷开关S2切换至2,则L1、L2、L3均变亮

D.若将单刀双掷开关S2切换至2,则电源的输出功率可能变小

答案　D　

4.(2022山东济南二模)(多选)如图所示,电源的电动势E=12 V,内阻r=2 Ω,R1=1 Ω,R2=3 Ω,R3=10 Ω,R4=4 Ω,R5为电阻箱,调节范围为0~15 Ω,电容器C=10 μF,电容器的下极板接地,两极板正中间有一点P(未标出),初始时刻开关S断开,R5=0,则下列说法正确的是(　　)

A.若将电容器的下极板稍向下移动,则P点的电势减小

B.闭合开关S后,流过R3的电荷量Q=1.5×10-5 C

C.将电阻箱调到12 Ω后再闭合开关S,稳定后电容器上的电荷量为0

D.闭合开关S后,将电阻箱从0开始逐渐调到最大值,电源的输出功率先增大后减小

答案　BC　

5.(2020北京,12,3分)图甲表示某金属丝的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来(图乙),用这段金属丝做测温探头,把电流表的刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是(　　)

A.tA应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系

B.tA应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系

C.tB应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系

D.tB应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系

答案　B　

6.(2018海南单科,10,5分)(多选)如图,三个电阻R1、R2、R3的阻值均为R,电源的内阻r<R,c为滑动变阻器的中点。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动,下列说法正确的是(　　)

A.R2消耗的功率变小　　　　B.R3消耗的功率变大

C.电源输出的功率变大　　　　D.电源内阻消耗的功率变大

答案　CD　

7.(2018北京理综,23,18分)如图1所示,用电动势为E、内阻为r的电源,向滑动变阻器R供电。改变变阻器R的阻值,路端电压U与电流I均随之变化。

(1)以U为纵坐标,I为横坐标,在图2中画出变阻器阻值R变化过程中U-I图像的示意图,并说明U-I图像与两坐标轴交点的物理意义。

(2)a.请在图2画好的U-I关系图线上任取一点,画出带网格的图形,以其面积表示此时电源的输出功率;

b.请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。

(3)请写出电源电动势定义式,并结合能量守恒定律证明:电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和。

易混易错

1.误用电源输出功率最大的结论 图中电源的电动势为6 V,内阻为1 Ω,R1为2 Ω,R2最大阻值为3 Ω,闭合开关,下列说法中错误的是(　　)

A.当R2为1 Ω时,R1消耗的功率最大

B.通过改变R2的阻值,路端电压的最大值为5 V,最小值为4 V

C.R2的阻值越小,R1消耗的功率越大

D.当R2的阻值为3 Ω时,R2消耗的功率最大

答案　A　

2.忽视电容器极板的电性变化 如图所示的电路中,R1、R2、R3为阻值相同的电阻,C为电容器,电源的电动势为E,内阻为r。先将开关S闭合,电路稳定后,流过电源的电流为I1,电源的效率为η1,电容器的带电荷量为Q1;再将S断开,电路稳定后,流过电源的电流为I2,电源的效率为η2,电容器的带电荷量为Q2,则下列说法正确的是(　　)

A.I1<I2

B.η1>η2

C.Q1>Q2

D.S断开后,通过电阻R3的电荷量为Q1+Q2

答案　D　

题型模板

题型　动态电路模型

典型模型

模型特征:　电阻或开关的变化引起电流、电压、功率的变化。应用程序法或结论法(串反并同)分析。

1.(2022湖南百师联盟联考,2)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,R2为滑动变阻器,R、R1为定值电阻,电路中电表均为理想电表,开关S断开。则下列说法正确的是(　　)

A.闭合开关S,A1、A2的示数都变大

B.闭合开关S,V的示数变大

C.若R2的滑片向下移动,A1、A2的示数都变小

D.若R2的滑片向下移动,V和A1的示数变化量之比不变

答案　D　

2.(2019黑龙江漠河月考,11)(多选)在如图甲所示的电路中,闭合开关S,在滑动变阻器的滑动触头P向下滑动的过程中,四个理想电表的示数都发生变化,图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化的情况,以下说法正确的是(　　)

甲                                     乙

A.图线a表示电压表V3的示数随电流表示数变化的情况

B.图线c表示电压表V2的示数随电流表示数变化的情况

C.此过程中电压表V1示数的变化量ΔU1和电流表示数变化量ΔI的比值变大

D.此过程中电压表V3示数的变化量ΔU3和电流表示数变化量ΔI的比值不变

答案　ABD　

变式题型

题型特征:直流含容电路的动态变化。

3.变式 (2021山东青岛即墨期中,2)如图所示的电路中,两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态,电流表和电压表均为理想电表,由于某种原因灯泡L的灯丝突然烧断,其余用电器均不会损坏,则下列说法正确的是(　　)

A.电流表、电压表的读数均变小

B.电源内阻消耗的功率变大

C.液滴将向上运动

D.电源的输出功率变大

答案　C　

4.变式 (2019河南实验中学三模,10)(多选)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器,R0为定值电阻,R1为光敏电阻(其阻值随光照强度增大而减小)。当开关S闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列有关说法中正确的是(　　)

A.只逐渐增大R1的光照强度,电阻R0消耗的电功率变大,R3中有向上的电流

B.只调节R3的滑动端P2向上端移动时,电源消耗的功率变大,R3中有向上的电流

C.只调节R2的滑动端P1向下端移动时,电压表示数变大,带电微粒向下运动

D.若断开开关S,带电微粒向下运动

答案　AD　

情境应用

简单熟悉

1.物理探索 (2022北京门头沟一模)如图所示,将灯泡的灯丝与小灯泡串联接入电路,闭合开关使小灯泡发光。用酒精灯给灯丝加热,下列说法正确的是(　　)

A.小灯泡变暗,灯丝电阻率变大

B.小灯泡变暗,灯丝电阻率变小

C.小灯泡变亮,灯丝电阻率变大

D.小灯泡变亮,灯丝电阻率变小

答案　A　

2.物理生活 (2022浙江宁波二模)油烟危害健康,某品牌的抽油烟机的主要部件是照明灯L和抽气扇M(电动机),电路连接如图所示,下列说法正确的是(　　)

A.抽气扇须在点亮照明灯的情况下才能工作

B.闭合开关S1和S2,抽气扇处于“弱吸”挡

C.抽气扇由“弱吸”挡换成“强吸”挡,其发热功率不变

D.工作中的抽气扇因吸入异物出现卡机时,回路中的电流将变大

答案　D　

3.物理科技 (2022河北保定一模)心脏除颤器多数采用RLC阻尼放电的方法,其充、放电基本原理如图所示。低压直流电经高压直流发生器后向储能电容器C充电,使电容器获得一定的储能。除颤治疗时,通过开关控制由储能电容器C、线圈L及人体组成的串联电路接通,储能电容器C通过人体放电。已知储能电容器电容为20 μF,某次使用时,充电后电容器的电压为4.0 kV,放电后电容器两极板间电压为0,则这次放电通过人体的电荷量为(　　)

A.0.5 C　　　　B.0.08 C　　　　C.0.8 C　　　　D.0.2 C

答案　B　

4.物理探索 (2022浙江绍兴二模)锂离子电池主要依靠锂离子(Li+)在正极和负极之间移动来工作。如图为锂

电池的内部结构,某过程中Li+从正极脱嵌通过隔膜嵌入负极,负极处于负锂状态。锂电池的电动势为3.7 V,则(　　)

A.电池处于充电状态

B.电池内部电流方向从负极到正极

C.移动一个锂离子,需要消耗电能3.7 J

D.在电池中电荷量的单位通常表示为kW·h

答案　A　

复杂熟悉

5.物理生活 (2022北师大附属实验中学模拟)小明同学家里购买了一款扫地机器人,如图所示,小明同学仔细检查了这款扫地机器人,发现铭牌上标有如表所示数据,则该扫地机器人(　　)

A.额定工作电流为1.6 A

B.mA·h是能量单位

C.若当剩余电荷量减少为电池容量的20%时,机器人会主动寻找充电器充电,则充满电后正常工作的时间为1.5 h

D.以额定电流工作时每分钟消耗电能为864 J

答案　D　

复杂陌生

6.物理生活 (2022广东惠州二模)(多选)进入2022年3月,防疫形势越发严峻,额温枪供不应求,学校要求严格实行体温每日三检制度,体温检测员小张同学仔细研究了班里的额温枪及其技术参数(如图所示),发现它以两节干电池(内阻不可忽略)为电源,工作电流为5 mA,能通过传感器检测人体向外辐射的红外线,根据红外线能量的强弱,快速、准确且无接触地测量体温,那么关于该额温枪的说法中正确的是(　　)

A.额温枪工作时,电池组两极间的电压为3 V

B.额温枪工作时,电源的输出功率小于15 mW

C.额温枪工作时,电路中每通过1 C电荷,每节电池都能把1.5 J化学能转化为电能

D.若换用两节充满电的800 mA·h充电电池,则可测温5.76×104次

答案　BC　

7.物理生活 (2022重庆二模)(多选)某光控开关控制电路如图所示,R1为光敏电阻(电阻值随光照强度的减弱而增大),R2为滑动变阻器,电源内阻忽略不计。当光控开关两端电压升高到一定值时,照明系统打开,以下操作能使傍晚时照明系统更早打开的是(　　)

A.电源不变,R2的滑片P向下滑动

B.电源不变,R2的滑片P向上滑动

C.R2的滑片位置不变,换电动势更大的电源

D.R2的滑片位置不变,换电动势更小的电源

答案　AC　

审题解题

1.(多选)如图所示是某一直流电动机提升重物的示意图,重物质量m=50 kg,电源提供给电动机的电压为U=110 V,不计各种摩擦,当电动机以v=0.9 m/s的恒定速率向上提升重物时,通过电动机的电流为I=5.0 A,重力加速度g取10 m/s2,则(　　)

A.电动机的输入功率为550 W

B.电动机的输出功率为550 W

C.电动机的输出功率为450 W

D.电动机的线圈电阻为22 Ω

补充设问

审题方法

设问① 题干给出了哪些相关量的数值?

设问② 题干中的“恒定速率向上提升重物”隐含着怎样的关系?

解题思路　设问③ 电动机的输入功率与输出功率相等吗?有怎样的关系?

设问④ 如何计算出电动机的线圈电阻?

答案　AC　

2.如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100 Ω,R2的阻值未知,R3是一个滑动变阻器,在其滑片从一端滑向另一端的过程中,测得电源的路端电压U随干路电流I的变化图线如图乙所示,其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器两个不同的端点时分别得到的。电表为理想电表,求:

甲                                   乙

(1)电源电动势和内电阻;

(2)定值电阻R2的阻值;

(3)滑动变阻器R3的最大阻值;

(4)上述过程中R1消耗的最大功率以及电源的最大输出功率。

补充设问

审题方法　设问① 阅读题干以及电路图,你能得到哪些信息?

设问② 结合乙图和题干中的描述,你认为A、B两点分别对应滑动变阻器R3的滑片在哪个端点?

解题思路　设问③ 由乙图中可以得到A、B两点对应的路端电压和电路电流,利用这两组数据可以求出电源的电动势和内电阻吗?R2的阻值和R3的最大阻值也可以利用这些数据求得吗?

设问④ 什么情况下R1消耗的功率最大?什么情况下电源的输出功率最大?

答案　 (1)20 V　20 Ω　(2)5 Ω　(3)300 Ω

(4)2.25 W　5 W