高考物理历年真题-恒定电流（解析版）

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专题8 恒定电流 （解析版）近5年（2017-2021）高考物理试题分类解析2020全国1卷第４题4.图（a）所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC。如果UC随时间t的变化如图（b）所示，则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图像中，正确的是（　　）A. B. C. D. 【答案】A【解析】根据电容器的定义式可知结合图像可知，图像的斜率为，则1-2s内的电流与3-5s内的电流关系为根据欧姆定律可知两端电压大小关系满足且两段时间中的电流方向相反(1-2s内电容器充电，3-5s内电容器放电)，由于电流方向不同，所以电压方向不同。故选A。2020江苏省卷第6题6.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】6. ABD 【解析】车灯突然变暗，说明车灯的电流变小，A正确；路端电压，车灯的电流变小，则路端电压变小，B正确；路端电压，U 变小，说明总电流I总变大，C错误；电源的总功率变大，因为I总变大，所以电源的总功率变大，D正确。2020北京卷第12题12.图甲表示某金属丝的电阻随摄氏温度变化的情况。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. 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系B. 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系C. 应标在电流较大刻度上，且温度与电流是线性关系D. 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【解析】由甲图可知，点对应的电阻阻值较小，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较大，故应标在电流较大的刻度上；而点对应的电阻阻值较大，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较小，故应标在电流较小的刻度上；由图甲得其中为图线的纵截距，由闭合电路欧姆定律得联立解得，可知t与I是非线性关系。故B正确，ACD错误。故选B。2020上海等级考第14题14、 如图(a)所示，E为电源，R是定值电阻。闭合电键S，移动滑动变阻器R'滑片P会出现如图(b)所示的U-1曲线，滑片P移至最右边时对应图中的a点.由图可知，R'的最大值为____, 在移动P的过程中R'消耗的最大功率为____W.[答案] 10，0.45W【解析】据图象，电源电动势E=3V，内阻滑片P移至最右边时，路端电压，又，解得I=0.2A，所以.当时，R'消耗的最大功率为Pmax=(大家都知道为什么是这样，不再赘述)[考察知识]闭合电路欧姆定律。[核心素养]科学探究(电路的动态过程+闭合电路，功率与等效内阻的关系)2020浙江第16题16.如图所示，系留无人机是利用地面直流电源通过电缆供电的无人机，旋翼由电动机带动。现有质量为、额定功率为的系留无人机从地面起飞沿竖直方向上升，经过到达高处后悬停并进行工作。已知直流电源供电电压为，若不计电缆的质量和电阻，忽略电缆对无人机的拉力，则（　　）A. 空气对无人机的作用力始终大于或等于B. 直流电源对无人机供电的额定电流为C. 无人机上升过程中消耗平均功率为D. 无人机上升及悬停时均有部分功率用于对空气做功【答案】BD【解析】A．无人机先向上加速后减速，最后悬停，则空气对无人机的作用力先大于200N后小于200N，最后等于200N，选项A错误；B．直流电源对无人机供电的额定电流，B正确；C．若空气对无人机的作用力为 F=mg=200N则无人机上升过程中消耗的平均功率，但是由于空气对无人机向上的作用力不是一直为200N，C错误；D．无人机上升及悬停时，螺旋桨会使周围空气产生流动，则会有部分功率用于对空气做功，D正确。故选BD。1.2019 江苏卷3．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】3．A 【解析】电源电动势,闭合S后路端电压,代入数据得。2.2018年北京卷23题．（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。【答案】（1）U–I图象如图所示，图象与纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的坐标值为短路电流（2）a．如图所示b．电源输出的电功率当外电路电阻R=r时，电源输出的电功率最大，为（3）电动势定义式根据能量守恒定律，在图1所示电路中，非静电力做功W产生的电能等于在外电路和内电路产生的电热，即3.2018年海南物理卷第10题10.如图，三个电阻R1、R2、R3的阻值均为R，电源的内阻r