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2010-2019年高考物理真题分专题训练 专题10 恒定电流（教师版含解析）
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这是一份2010-2019年高考物理真题分专题训练 专题10 恒定电流（教师版含解析），共20页。试卷主要包含了如图所示的电路中，电阻R=2Ω等内容，欢迎下载使用。
十年高考真题分类汇编(2010－2019) 物理
专题 10恒定电流
选择题：
1.(2019•江苏卷•T3)如图所示的电路中，电阻R=2Ω.断开S后，电压表的读数为3V；闭合S后，电压表的读数为2V，则电源的内阻r为
A.1Ω B.2Ω C.3Ω D.4Ω
【答案】A
【解析】
开关s断开时有：，开s闭合时有：，其中，解得：，
故A正确。
2.(2016·上海卷)电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力，因此
A.电动势是一种非静电力
B.电动势越大，表明电源储存的电能越多
C.电动势的大小是非静电力做功能力的反映
D.电动势就是闭合电路中电源两端的电压
【答案】C
【解析】电动势是反映电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电势能本领的物理量，电动势越大说明这种转化本领越强，但不能说明储存的电能越多，故选项A、B错误、C正确；闭合电路中电源两端电压大小等于外电压大小，故选项D错误。
【考点定位】电动势
【方法技巧】本题需要理解电动势的物理意义，电源电动势在闭合电路中的能量分配。
3.(2016·北京卷·T19)某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是
A.一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器
B.一个伏特表和多个定值电阻
C.一个安培表和一个电阻箱
D.两个安培表和一个滑动变阻器
【答案】D
试题分析：A中根据闭合回路欧姆定律可得，可测量多组数据列式求解，A正确；B中根据欧姆定律可得，测量多组数据可求解，B正确；C中根据欧姆定律可得，可测量多组数据列式求解，C正确；D中两个安培表和一个滑动变阻器，由于不知道滑动变阻器电阻，故无法测量，D错误；
4.(2015·安徽卷·T17)一根长为L，横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ。棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流、自由电子定向运动的平均速率为v。则金属棒内的电场强度大小为
A. B. C.ρnev D.
【答案】C
【解析】，I=neSv，，，联立得E=ρnev，故选C。
【考点定位】考查电路和电场知识
5.(2016·全国新课标Ⅱ卷·T17)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据等效电路，开关S断开时，电容器的电压，得Q1=CU1；S闭合时，，Q2=CU2；故，故选C。
【考点定位】闭合电路的欧姆定律、电容器
【名师点睛】此题是对闭合电路欧姆定律及电容器问题的考查；解题关键是要搞清电路的结构，画出等效电路图，搞清电容器两端的电压是哪个电阻两端的电压，然后根据Q=CU求解电容器的带电荷量。
6.(2012·上海卷)当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3C，消耗的电能为0.9J。为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是( )
A.3V，1.8J B.3V，3.6J C.6V，l.8J D.6V，3.6J
【答案】D
【解析】因为电阻丝在通过的电量时，消耗的电能是，所以此时电压为：
，当在相同的时间内通过电阻丝的电量是时，根据可知，，根据可知，电阻不变，此时电阻丝两端电压：，电阻丝在这段时间内消耗的电能：。
【考点定位】本题考查欧姆定律、电能及其相关知识
7.(2011·重庆卷)在测量电珠伏安特性实验中，同学们连接的电路中有四个错误电路，如图所示。电源内阻不计，导线连接良好。若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下四种现象：a.电珠L不亮；电流表示数几乎为零；b.电珠L亮度增加；电流表示数增大；c.电珠L开始不亮；后来忽然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断；d.电珠L不亮；电流表从示数增大到线圈烧断。与上述abcd四种现象对应的电路序号为
A.③①②④ B.③④②① C.③①④② D.②①④③
【答案】A
【解析】①中电流表测量干流电流，不能测灯泡中的电流；故电流表接线错误，将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S后电珠L不亮，在向右端滑动触头过程中，电珠L逐渐变亮，由于总电阻减小，干路电流增大，电流表示数增大，是b；在②中安培表连接错误，应该连接在干路上，开始时滑动变阻器的电阻最大，通过电珠的电流太小，电珠L不亮，在向右端滑动触头过程中，电珠后来忽然发光，由于大部分电流流过电流表造成电流表从示数不为零到线圈烧断，是c；在③中伏特表和安培表应该互换位置，由于伏特表串联造成电珠L不亮，电流表示数几乎为零，是a；在④中安培表使电珠短路，电珠L始终不亮，电流表从示数增大到线圈烧断，是d。即①②③④分别对应bcad，正确的是A。
【考点定位】电路故障分析
8.(2012·大纲全国卷)一台电风扇的额定电压为交流220V。在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如图所示。这段时间内电风扇的用电量为
A.3.9×10-2度 B.5.5×10-2度 C.7.8×10-2度 D.11.0×10-2度
【答案】B
【解析】由可得，这段时间内电风扇的用电量为
度，选项B正确。
【考点定位】本题考查电能的计算
9.(2014·上海卷·T15)将阻值随温度升高而减小的热敏电阻Ⅰ和Ⅱ串联，接在不计内阻的稳压电源两端。开始时Ⅰ和Ⅱ阻值相等，保持Ⅰ温度不变，冷却或加热Ⅱ，则Ⅱ的电功率在
A.加热时变大，冷却时变小 B.加热时变小，冷却时变大
C.加热或冷却时都变小 D.加热或冷却时都变大
【答案】C
【考点】电功率、电源的输出功率
【解析】将温度不变的热敏电阻等效成电源的内阻，初始时两者阻值相同，所以此时“电源”的输出功率最大，即热敏电阻II的电功率最大，无论将其冷却还是加热，其消耗的电功率均减小，C项正确。
【考点定位】串并联电路 电功率
10.(2014·天津卷)如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略。平行板电容器C的极板水平放置。闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。 如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是
A.增大R1的阻值 B.增大R２的阻值
C.增大两板间的距离 D.断开电键S
【答案】B
【解析】以油滴为研究对象进行受力分析可知，油滴静止不动，所受电场力与重力平衡，即，现欲使油滴仍能处于平衡状态，则保证电场强度不发生变化即可，R1的电压不变即可，题中R2没有电流通过，故改变R2时对电路工作状态无影响，所以选项B正确、A错误；而增大两板间距离时，电场强度减小，油滴下落，所以选项C错误；断开电键S时，电容器与可变电阻构成闭合回路，电容器放电，油滴下落，所以选项D错误；
【考点定位】闭合电路欧姆定律、平行板电容器
11.(2015·上海卷·T12)重粒子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发生+5价重离子束，其电流强度为，则在1s内发射的重离子个数为()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设1s内发射的重离子个数为n，则1s内发射的电荷量q=5ne，由电流定义式可知：
解得：，故B正确，A、C、D错误。
【考点定位】电流的定义
12.(2015·北京卷·T19)如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；的阻值等于电流表内阻的；的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是
A.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04A
B.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02A
C.将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06A
D.将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A
【答案】C
【解析】A、B、当接线柱1、2接入电路时，电阻R1与电该表内阻并联后等效阻值为电该表电阻的，由于电流表的满偏电压为定值，故量程扩大为原来的3倍，则每小格变为0.02×3＝0.06A，选项A、B均错误。
C、D、当接线柱1、3接入电路时，电阻R1与电流表内阻并联后再和电阻R2串联，但串联的电阻R2对于电流表量程无影响，故每一格仍为0.06A，选项C正确，迭项D错误。故选C。
【考点定位】电表的改装。
13.(2013·安徽卷·T19)用图示的电路可以测量电阻的阻值。图中Rx是待测电阻，R0是定值，是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝。闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表的电流为零时，测得MP=l1，PN=l2，，则Rx的阻值为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】当通过灵敏电流表的电流为零时，电流表两端电势相等，有，可得，C正确。
【考点定位】串、并联电路的规律，闭合电路的欧姆定律。
14.(2011·上海卷)右表是某逻辑电路的真值表，该电路是
【答案】D
【解析】与门电路的逻辑功能是两个输入端只要有一端是“0”，输出端就是“0”，真值表是：
A
B
Y
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
非门的输入端与输出端相反，所以，与门跟非门串联后的真值表是：
A
B
Y
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
可见D选项正确.
【考点定位】逻辑电路
15.(2012·上海卷·T7)如图，低电位报警器由两个基本门电路与蜂鸣器组成，该报警器只有当输入电压过低时蜂鸣器才会发出警报。其中
A.甲是“与门”，乙是“非门”
B.甲是“或门”，乙是“非门”
C.甲是“与门”，乙是“或门”
D.甲是“或门”，乙是“与门”
【答案】B
从图形上看，乙是“非门”，甲如果是“与门”无论输入电压是高还是低，都会使乙的输出电压高，而使蜂鸣器发出警报，只有当甲是“或门”时，输入电压低时甲的输出电压才会低而使乙的输出电压高从而使蜂鸣器发出警报
【考点定位】本题考查逻辑电路的应用及其相关知识
16.(2015·上海卷·T13)监控系统控制电路如图所示，电键S闭合时，系统白天和晚上都工作，电键S断开时，系统仅晚上工作。在电路中虚框处分别接入光敏电阻(受光照时阻值减小)和定值电阻，则电路中
A.C是“与门”，A是光敏电阻 B.C是“与门”，B是光敏电阻
C.C是“或门”，A是光敏电阻 D.C是“或门”，B是光敏电阻
【答案】D
【解析】开关S闭合后，C门的一个输入端就是1，系统不管白天和晚上都工作，说明与另一个输入端的逻辑值无关，这说明C门是“或”门。开关S断开时，C门的一个输入端就是0，要让系统工作，另一个输入端必须是1，也就是高电压，所以B是光敏电阻，故D正确。
【考点定位】简单逻辑电路
17.(2016·江苏卷·T8)如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出.闭合开关S，下列说法正确的有
A.路端电压为10 V
B.电源的总功率为10 W
C.a、b间电压的大小为5 V
D.a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A
【答案】AC
试题分析：由图知外电路的总电阻为10Ω，回路总电阻为12Ω，根据欧姆定律可求干路电流，所以路端电压为U外=IR外=10V，所以A正确；电源的总功率P=IE=12W，故B错误；根据并联电路的特点可求流过a、b电流均为0.5A，所以Uba=0.5×(15-5)=5V，故C正确；a、b间用导线连接后，根据电路的连接可求外电路电阻为7.5Ω，回路总电阻为9.5Ω，所故D错误。
【考点定位】闭合电路的欧姆定律
【方法技巧】重点是掌握闭合电路的欧姆定律，注意电路的连接方式，a、b间用导线连接后，外电路的连接发生改变。
18.(2011·全国卷)通常一次闪电过程历时约0.2~0.3s，它由若干个相继发生的闪击构成。每个闪击持续时间仅40~80μs，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V，云地间距离约为l km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C，闪击持续时间约为60μs。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据，下列判断正确的是
A.闪电电流的瞬时值可达到1×105A
B.整个闪电过程的平均功率约为l×1014W
C.闪电前云地间的电场强度约为l×106V/m
D.整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J
【答案】AC
【解析】根据电流强度的定义式可得，电流了，故A正确；
释放的能量等于电场力做功W=QU=6×109J，故D错误；
所以第一次闪电的平均功率为，由于电荷转移主要发生在第一个闪击过程中，所以整个闪电过程的功率小于第一次的闪电功率，故B错误；
电场强度的大小为，故C正确。
【考点定位】电流定义，功率，电场强度
19.(2017·江苏卷)某音响电路的简化电路图如图所示，输入信号既有高频成分，也有低频成分，则
A.电感L1的作用是通高频 B.电容C2的作用是通高频
C.扬声器甲用于输出高频成分 D.扬声器乙用于输出高频成分
【答案】BD
【解析】电感线圈对交流电的阻碍作用由感抗描述，，频率越高阻碍作用越大，对输入端的高频和低频交流信号的作用是通低频阻高频，所以A错误；电容对交流电的阻碍作用，频率越高阻碍作用越小，所以是通高频阻低频，故BD正确；C错误.
【考点定位】电感、电容对交流电的阻碍作用
【名师点睛】本题主要考查电感、电容对交流电的阻碍作用，即感抗、容抗的大小与什么因素有关，记住这个问题不难解决.
20.(2018·江苏卷·T8)(多选)如图所示，电源E对电容器C充电，当C两端电压达到80 V时，闪光灯瞬间导通并发光，C放电.放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C充电.这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光.该电路( )
A. 充电时，通过R的电流不变
B. 若R增大，则充电时间变长
C. 若C增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大
D. 若E减小为85 V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变
【答案】BCD
【解析】本题考查电容器的充放电，意在考查考生的分析能力。电容器充电时两端电压不断增大，所以电源与电容器极板间的电势差不断减小，因此充电电流变小，选项A错误；当电阻R增大时，充电电流变小，电容器所充电荷量不变的情况下，充电时间变长，选项B正确；若C增大，根据Q=CU，电容器的带电荷量增大，选项C正确；当电源电动势为85V时，电源给电容器充电仍能达到闪光灯击穿电压80V时，所以闪光灯仍然发光，闪光一次通过的电荷量不变，选项D正确。
点睛：本题源自于2009年江苏高考物理卷的第5题，以闪光灯发光问题为背景考查电容器的充放电问题，解题的关键是要弄清电路的工作原理和电容器
21.(2016·天津卷·T5)如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是
A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大
B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大
C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大
D.若闭合开关S，则电流表A1示数变大、A2示数变大
【答案】B
【解析】当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R的阻值变大，副线圈中电流变小，原线圈中电流也变小，电流表A1示数变小；R1消耗的功率及两端电压均变小，副线圈总电压不变，则电压表的示数变大，选项AC错误，B正确；
若闭合开关S，则副线圈总电阻变小，电流变大，原线圈中电流变大，电流表A1示数变大；R1两端电压变大，R2两端电压变小，电流表A2示数变小，选项D错误。
【考点定位】变压器；电路的动态分析
【名师点睛】此题考查变压器问题的动态分析；要知道变压器副线圈电压是由原线圈电压和匝数比决定的，与副线圈中负载无关；副线圈电路的动态分析基本上和直流电路的动态分析一样，先从局部变化的电阻开始分析，然后分析总电阻，再分析电流，然后再分析各局部的电压和电流。
22.(2011·北京卷)如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中，
A.电压表与电流表的示数都减小
B.电压表与电流表的小数都增大
C.电压表的示数增大，电流表的示数减小
D.电压表的示数减小，电流表的示数增大
【答案】A
【解析】变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中，使连入电路中的R0阻值减小，整个电路的电阻减小，电路中的电流I增大，路端电压U=E－Ir减小，即电压表的示数减小，又R2与R0并联后再与R1串联，在R0减小时，使得R2两端电压减小，R2中的电流减小，即电流表示数减小。A正确，B、C、D错误。
【考点定位】电路动态变化
23.(2011·海南卷·T2)如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表。初始时S0与S均闭合，现将S断开，则
A.V的读数变大，A的读数变小
B.V的读数变大，A的读数变大
C.V的读数变小，A的读数变小
D.V的读数变小，A的读数变大
【答案】B
解析：S开，相当于电阻变大，总电流减小，故端电压增大，的读数变大，把R1归为内阻，则R3中的电压也增大，R3中的电流也增大，R3中的电压也增大，
【考点定位】电路动态分析
24.(2011·上海卷·T12)如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时，
A.电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大
B.电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小
C.电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大
D.电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小
【答案】A
【解析】设滑动变阻器触点以上的电阻为R上，触点以下的电阻为R下。因为滑动变阻器的有效电阻R并除最初和最终为零外，是
R上和R下并联的结果，①，二者之和一定，二者相等时积最大，所以当触点在中间时电阻最大，根据全电路欧姆定律，=②，所以当触点在中间时电流最小，电压表V读数为电源的路端电压，，所以当触点在中间时路端电压最大，所以所以电压表V读数先变大后变小，所以本题选A或C。
再算电流表A读数即R下的电流I，根据电阻并联分流公式，③，联立以上3式，解得=，变化为，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时，R上一直变大而R下一直变小，从上式可以看出，电流表A读数I一直变大，所以本题选A。
【考点定位】电路动态变化
25.(2012·福建卷)如图，理想变压器原线圈输入电压u=，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器。V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示。下列说法正确的是
A.I1和I2表示电流的瞬间值
B.U1和U2表示电压的最大值
C.滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大
D.滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小
【答案】C
【解析】I1和I2表示电流的有效值， A错误；U1和U2表示电压的有效值，B错误；滑片P向下滑动过程中，总电阻减小，只与输入电压和匝数有关，所以U2不变，I1变大，C正确，D错误。故选C。
【考点定位】本题考查交变电流的有效值及变压器的相关知识,
26.(2016·上海卷)如图所示电路中，电源内阻忽略不计。闭合电键，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
【解析】据题意，由于电源内阻不计，电压表的示数总是不变，故选项A错误；滑片滑动过程中，电阻R1的阻值先增大后减小，电压不变，所以电流表示数先减小后增加，故选项B、C正确；由于电压表示数没有变化，故选项D错误。
【考点定位】欧姆定律、闭合电路欧姆定律、电路动态分析
【方法技巧】由于电源内阻不计，从图示需要判断出电压表示数不变，再分析滑片滑动过程中电阻的变化情况，根据欧姆定律可以分析电流表示数，进而可以分析所有选项。
27.(2012··上海卷)直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的
A.总功率一定减小
B.效率一定增大
C.内部损耗功率一定减小
D.输出功率一定先增大后减小
【答案】ABC
【解析】由电路图可知，当滑动变阻滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路总电阻变大，电源电动势不变，由闭合电路的欧姆定律可知，电路总电流I变小；电源电动势E不变，电流I变小，电源总功率减小，故A正确；电源的效率，电源内阻r不变，滑动变阻器阻值R变大，则电源效率增大，故B正确；电源内阻r不变，电流I减小，电源的热功率减小，故C正确；当滑动变阻器阻值与电源内阻相等时，电源输出功率最大，由于不知道最初滑动变阻器接入电路的阻值与电源内阻间的关系，因此无法判断电源输出功率如何变化，故D错误；
【考点定位】本题考查电路动态、功率等相关知识
28.(2014·上海卷·T18)如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表示数变化量的绝对值分别为，理想电流表示数变化量的绝对值，则
A.A的示数增大 B.的示数增大
C.与的比值大于r D.大于
【答案】ACD
【解析】此电路为串联电路，将滑片向下滑动，电路中的总电阻减小，总电流增大；电流表的示数增大，A项正确；电源的内阻分压增大，所以路端电压减小，即V2的示数减小，B项错误；电压表V1测量的是定值电阻两端的电压，由于电流增大，定值电阻的分压增大，滑动变阻器两端的电压减小，所以V1的示数变化大于V2，D项正确；将定值电阻等效为电源的内阻，，C项正确。
【考点定位】串并联电路动态变化
29.(2010·上海卷·T5)在右图的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是
A.A变大， V变大 B.A变小，V变大
C.A变大， V变小 D.A变小，V变小
【解析】B
电阻变大，电流变小，电压变大。
非选择题：
30.(2012·大纲全国卷)在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串并联电路，黑箱面板上有三个接线柱1、2、3.用欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为1Ω，2、3接线柱之间的电阻为1.5Ω，1、3接线柱之间的电阻为2.5Ω。
(1)在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式；
(2)如果将1、3接线柱用导线连接起来，1、2接线柱之间的电阻为______Ω。
【答案】(1)如图所示；(2)0.6
【解析】(1)因为1、2接线柱之间的电阻与2、3接线柱之间的电阻之和等于1、3接线柱之间的电阻，所以2为中间的结点，又因为2、3接线柱之间的电阻与1、2接线柱之间的电阻的差等于1、2接线柱之间的电阻的一半，故2、3之间有两个电阻并联，后再与第三个电阻串联，每个电阻均为1Ω，连接方式如图所示；
(2)将1、3用导线相连后，等效电路如图所示：1、2之间的等效电阻，故R=0.6Ω；
【考点定位】本题考查黑箱探测和电阻的串联和并联计算
31.(2010·上海卷·T23)电动机的自动控制电路如图所示，其中RH为热敏电阻，R1为光敏电阻，当温度升高时，RH的阻值远小于R1；当光照射R1时，其阻值远小于R2，为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，电路中的虚线框内应选____门逻辑电路；若要提高光照时电动机启动的灵敏度，可以___ R2的阻值(填“增大”或“减小”)。
【解析】为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，即热敏电阻或光敏电阻的电阻值小时，输入为1，输出为1，所以是“或门”。
因为若要提高光照时电动机启动的灵敏度，需要在光照较小即光敏电阻较大时输入为1，输出为1，所以要增大R2。
32.(2018·北京卷·T11)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.
(3)见解析
【解析】(1)U–I图像如图所示，
其中图像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
本题答案是：(1)U–I图像如图所示，
其中图像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
当外电路电阻R=r时，电源输出的电功率最大，为
(3)
点睛：运用数学知识结合电路求出回路中最大输出功率的表达式，并求出当R=r时，输出功率最大。
十年高考真题分类汇编(2010－2019) 物理
专题 10恒定电流
选择题：
1.(2019•江苏卷•T3)如图所示的电路中，电阻R=2Ω.断开S后，电压表的读数为3V；闭合S后，电压表的读数为2V，则电源的内阻r为
A.1Ω B.2Ω C.3Ω D.4Ω
【答案】A
【解析】
开关s断开时有：，开s闭合时有：，其中，解得：，
故A正确。
2.(2016·上海卷)电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力，因此
A.电动势是一种非静电力
B.电动势越大，表明电源储存的电能越多
C.电动势的大小是非静电力做功能力的反映
D.电动势就是闭合电路中电源两端的电压
【答案】C
【解析】电动势是反映电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电势能本领的物理量，电动势越大说明这种转化本领越强，但不能说明储存的电能越多，故选项A、B错误、C正确；闭合电路中电源两端电压大小等于外电压大小，故选项D错误。
【考点定位】电动势
【方法技巧】本题需要理解电动势的物理意义，电源电动势在闭合电路中的能量分配。
3.(2016·北京卷·T19)某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是
A.一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器
B.一个伏特表和多个定值电阻
C.一个安培表和一个电阻箱
D.两个安培表和一个滑动变阻器
【答案】D
试题分析：A中根据闭合回路欧姆定律可得，可测量多组数据列式求解，A正确；B中根据欧姆定律可得，测量多组数据可求解，B正确；C中根据欧姆定律可得，可测量多组数据列式求解，C正确；D中两个安培表和一个滑动变阻器，由于不知道滑动变阻器电阻，故无法测量，D错误；
4.(2015·安徽卷·T17)一根长为L，横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ。棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流、自由电子定向运动的平均速率为v。则金属棒内的电场强度大小为
A. B. C.ρnev D.
【答案】C
【解析】，I=neSv，，，联立得E=ρnev，故选C。
【考点定位】考查电路和电场知识
5.(2016·全国新课标Ⅱ卷·T17)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据等效电路，开关S断开时，电容器的电压，得Q1=CU1；S闭合时，，Q2=CU2；故，故选C。
【考点定位】闭合电路的欧姆定律、电容器
【名师点睛】此题是对闭合电路欧姆定律及电容器问题的考查；解题关键是要搞清电路的结构，画出等效电路图，搞清电容器两端的电压是哪个电阻两端的电压，然后根据Q=CU求解电容器的带电荷量。
6.(2012·上海卷)当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3C，消耗的电能为0.9J。为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是( )
A.3V，1.8J B.3V，3.6J C.6V，l.8J D.6V，3.6J
【答案】D
【解析】因为电阻丝在通过的电量时，消耗的电能是，所以此时电压为：
，当在相同的时间内通过电阻丝的电量是时，根据可知，，根据可知，电阻不变，此时电阻丝两端电压：，电阻丝在这段时间内消耗的电能：。
【考点定位】本题考查欧姆定律、电能及其相关知识
7.(2011·重庆卷)在测量电珠伏安特性实验中，同学们连接的电路中有四个错误电路，如图所示。电源内阻不计，导线连接良好。若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下四种现象：a.电珠L不亮；电流表示数几乎为零；b.电珠L亮度增加；电流表示数增大；c.电珠L开始不亮；后来忽然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断；d.电珠L不亮；电流表从示数增大到线圈烧断。与上述abcd四种现象对应的电路序号为
A.③①②④ B.③④②① C.③①④② D.②①④③
【答案】A
【解析】①中电流表测量干流电流，不能测灯泡中的电流；故电流表接线错误，将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S后电珠L不亮，在向右端滑动触头过程中，电珠L逐渐变亮，由于总电阻减小，干路电流增大，电流表示数增大，是b；在②中安培表连接错误，应该连接在干路上，开始时滑动变阻器的电阻最大，通过电珠的电流太小，电珠L不亮，在向右端滑动触头过程中，电珠后来忽然发光，由于大部分电流流过电流表造成电流表从示数不为零到线圈烧断，是c；在③中伏特表和安培表应该互换位置，由于伏特表串联造成电珠L不亮，电流表示数几乎为零，是a；在④中安培表使电珠短路，电珠L始终不亮，电流表从示数增大到线圈烧断，是d。即①②③④分别对应bcad，正确的是A。
【考点定位】电路故障分析
8.(2012·大纲全国卷)一台电风扇的额定电压为交流220V。在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如图所示。这段时间内电风扇的用电量为
A.3.9×10-2度 B.5.5×10-2度 C.7.8×10-2度 D.11.0×10-2度
【答案】B
【解析】由可得，这段时间内电风扇的用电量为
度，选项B正确。
【考点定位】本题考查电能的计算
9.(2014·上海卷·T15)将阻值随温度升高而减小的热敏电阻Ⅰ和Ⅱ串联，接在不计内阻的稳压电源两端。开始时Ⅰ和Ⅱ阻值相等，保持Ⅰ温度不变，冷却或加热Ⅱ，则Ⅱ的电功率在
A.加热时变大，冷却时变小 B.加热时变小，冷却时变大
C.加热或冷却时都变小 D.加热或冷却时都变大
【答案】C
【考点】电功率、电源的输出功率
【解析】将温度不变的热敏电阻等效成电源的内阻，初始时两者阻值相同，所以此时“电源”的输出功率最大，即热敏电阻II的电功率最大，无论将其冷却还是加热，其消耗的电功率均减小，C项正确。
【考点定位】串并联电路 电功率
10.(2014·天津卷)如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略。平行板电容器C的极板水平放置。闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。 如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是
A.增大R1的阻值 B.增大R２的阻值
C.增大两板间的距离 D.断开电键S
【答案】B
【解析】以油滴为研究对象进行受力分析可知，油滴静止不动，所受电场力与重力平衡，即，现欲使油滴仍能处于平衡状态，则保证电场强度不发生变化即可，R1的电压不变即可，题中R2没有电流通过，故改变R2时对电路工作状态无影响，所以选项B正确、A错误；而增大两板间距离时，电场强度减小，油滴下落，所以选项C错误；断开电键S时，电容器与可变电阻构成闭合回路，电容器放电，油滴下落，所以选项D错误；
【考点定位】闭合电路欧姆定律、平行板电容器
11.(2015·上海卷·T12)重粒子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发生+5价重离子束，其电流强度为，则在1s内发射的重离子个数为()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设1s内发射的重离子个数为n，则1s内发射的电荷量q=5ne，由电流定义式可知：
解得：，故B正确，A、C、D错误。
【考点定位】电流的定义
12.(2015·北京卷·T19)如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；的阻值等于电流表内阻的；的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是
A.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04A
B.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02A
C.将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06A
D.将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A
【答案】C
【解析】A、B、当接线柱1、2接入电路时，电阻R1与电该表内阻并联后等效阻值为电该表电阻的，由于电流表的满偏电压为定值，故量程扩大为原来的3倍，则每小格变为0.02×3＝0.06A，选项A、B均错误。
C、D、当接线柱1、3接入电路时，电阻R1与电流表内阻并联后再和电阻R2串联，但串联的电阻R2对于电流表量程无影响，故每一格仍为0.06A，选项C正确，迭项D错误。故选C。
【考点定位】电表的改装。
13.(2013·安徽卷·T19)用图示的电路可以测量电阻的阻值。图中Rx是待测电阻，R0是定值，是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝。闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表的电流为零时，测得MP=l1，PN=l2，，则Rx的阻值为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】当通过灵敏电流表的电流为零时，电流表两端电势相等，有，可得，C正确。
【考点定位】串、并联电路的规律，闭合电路的欧姆定律。
14.(2011·上海卷)右表是某逻辑电路的真值表，该电路是
【答案】D
【解析】与门电路的逻辑功能是两个输入端只要有一端是“0”，输出端就是“0”，真值表是：
A
B
Y
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
非门的输入端与输出端相反，所以，与门跟非门串联后的真值表是：
A
B
Y
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
可见D选项正确.
【考点定位】逻辑电路
15.(2012·上海卷·T7)如图，低电位报警器由两个基本门电路与蜂鸣器组成，该报警器只有当输入电压过低时蜂鸣器才会发出警报。其中
A.甲是“与门”，乙是“非门”
B.甲是“或门”，乙是“非门”
C.甲是“与门”，乙是“或门”
D.甲是“或门”，乙是“与门”
【答案】B
从图形上看，乙是“非门”，甲如果是“与门”无论输入电压是高还是低，都会使乙的输出电压高，而使蜂鸣器发出警报，只有当甲是“或门”时，输入电压低时甲的输出电压才会低而使乙的输出电压高从而使蜂鸣器发出警报
【考点定位】本题考查逻辑电路的应用及其相关知识
16.(2015·上海卷·T13)监控系统控制电路如图所示，电键S闭合时，系统白天和晚上都工作，电键S断开时，系统仅晚上工作。在电路中虚框处分别接入光敏电阻(受光照时阻值减小)和定值电阻，则电路中
A.C是“与门”，A是光敏电阻 B.C是“与门”，B是光敏电阻
C.C是“或门”，A是光敏电阻 D.C是“或门”，B是光敏电阻
【答案】D
【解析】开关S闭合后，C门的一个输入端就是1，系统不管白天和晚上都工作，说明与另一个输入端的逻辑值无关，这说明C门是“或”门。开关S断开时，C门的一个输入端就是0，要让系统工作，另一个输入端必须是1，也就是高电压，所以B是光敏电阻，故D正确。
【考点定位】简单逻辑电路
17.(2016·江苏卷·T8)如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出.闭合开关S，下列说法正确的有
A.路端电压为10 V
B.电源的总功率为10 W
C.a、b间电压的大小为5 V
D.a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A
【答案】AC
试题分析：由图知外电路的总电阻为10Ω，回路总电阻为12Ω，根据欧姆定律可求干路电流，所以路端电压为U外=IR外=10V，所以A正确；电源的总功率P=IE=12W，故B错误；根据并联电路的特点可求流过a、b电流均为0.5A，所以Uba=0.5×(15-5)=5V，故C正确；a、b间用导线连接后，根据电路的连接可求外电路电阻为7.5Ω，回路总电阻为9.5Ω，所故D错误。
【考点定位】闭合电路的欧姆定律
【方法技巧】重点是掌握闭合电路的欧姆定律，注意电路的连接方式，a、b间用导线连接后，外电路的连接发生改变。
18.(2011·全国卷)通常一次闪电过程历时约0.2~0.3s，它由若干个相继发生的闪击构成。每个闪击持续时间仅40~80μs，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V，云地间距离约为l km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C，闪击持续时间约为60μs。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据，下列判断正确的是
A.闪电电流的瞬时值可达到1×105A
B.整个闪电过程的平均功率约为l×1014W
C.闪电前云地间的电场强度约为l×106V/m
D.整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J
【答案】AC
【解析】根据电流强度的定义式可得，电流了，故A正确；
释放的能量等于电场力做功W=QU=6×109J，故D错误；
所以第一次闪电的平均功率为，由于电荷转移主要发生在第一个闪击过程中，所以整个闪电过程的功率小于第一次的闪电功率，故B错误；
电场强度的大小为，故C正确。
【考点定位】电流定义，功率，电场强度
19.(2017·江苏卷)某音响电路的简化电路图如图所示，输入信号既有高频成分，也有低频成分，则
A.电感L1的作用是通高频 B.电容C2的作用是通高频
C.扬声器甲用于输出高频成分 D.扬声器乙用于输出高频成分
【答案】BD
【解析】电感线圈对交流电的阻碍作用由感抗描述，，频率越高阻碍作用越大，对输入端的高频和低频交流信号的作用是通低频阻高频，所以A错误；电容对交流电的阻碍作用，频率越高阻碍作用越小，所以是通高频阻低频，故BD正确；C错误.
【考点定位】电感、电容对交流电的阻碍作用
【名师点睛】本题主要考查电感、电容对交流电的阻碍作用，即感抗、容抗的大小与什么因素有关，记住这个问题不难解决.
20.(2018·江苏卷·T8)(多选)如图所示，电源E对电容器C充电，当C两端电压达到80 V时，闪光灯瞬间导通并发光，C放电.放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C充电.这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光.该电路( )
A. 充电时，通过R的电流不变
B. 若R增大，则充电时间变长
C. 若C增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大
D. 若E减小为85 V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变
【答案】BCD
【解析】本题考查电容器的充放电，意在考查考生的分析能力。电容器充电时两端电压不断增大，所以电源与电容器极板间的电势差不断减小，因此充电电流变小，选项A错误；当电阻R增大时，充电电流变小，电容器所充电荷量不变的情况下，充电时间变长，选项B正确；若C增大，根据Q=CU，电容器的带电荷量增大，选项C正确；当电源电动势为85V时，电源给电容器充电仍能达到闪光灯击穿电压80V时，所以闪光灯仍然发光，闪光一次通过的电荷量不变，选项D正确。
点睛：本题源自于2009年江苏高考物理卷的第5题，以闪光灯发光问题为背景考查电容器的充放电问题，解题的关键是要弄清电路的工作原理和电容器
21.(2016·天津卷·T5)如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是
A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大
B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大
C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大
D.若闭合开关S，则电流表A1示数变大、A2示数变大
【答案】B
【解析】当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R的阻值变大，副线圈中电流变小，原线圈中电流也变小，电流表A1示数变小；R1消耗的功率及两端电压均变小，副线圈总电压不变，则电压表的示数变大，选项AC错误，B正确；
若闭合开关S，则副线圈总电阻变小，电流变大，原线圈中电流变大，电流表A1示数变大；R1两端电压变大，R2两端电压变小，电流表A2示数变小，选项D错误。
【考点定位】变压器；电路的动态分析
【名师点睛】此题考查变压器问题的动态分析；要知道变压器副线圈电压是由原线圈电压和匝数比决定的，与副线圈中负载无关；副线圈电路的动态分析基本上和直流电路的动态分析一样，先从局部变化的电阻开始分析，然后分析总电阻，再分析电流，然后再分析各局部的电压和电流。
22.(2011·北京卷)如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中，
A.电压表与电流表的示数都减小
B.电压表与电流表的小数都增大
C.电压表的示数增大，电流表的示数减小
D.电压表的示数减小，电流表的示数增大
【答案】A
【解析】变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中，使连入电路中的R0阻值减小，整个电路的电阻减小，电路中的电流I增大，路端电压U=E－Ir减小，即电压表的示数减小，又R2与R0并联后再与R1串联，在R0减小时，使得R2两端电压减小，R2中的电流减小，即电流表示数减小。A正确，B、C、D错误。
【考点定位】电路动态变化
23.(2011·海南卷·T2)如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表。初始时S0与S均闭合，现将S断开，则
A.V的读数变大，A的读数变小
B.V的读数变大，A的读数变大
C.V的读数变小，A的读数变小
D.V的读数变小，A的读数变大
【答案】B
解析：S开，相当于电阻变大，总电流减小，故端电压增大，的读数变大，把R1归为内阻，则R3中的电压也增大，R3中的电流也增大，R3中的电压也增大，
【考点定位】电路动态分析
24.(2011·上海卷·T12)如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时，
A.电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大
B.电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小
C.电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大
D.电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小
【答案】A
【解析】设滑动变阻器触点以上的电阻为R上，触点以下的电阻为R下。因为滑动变阻器的有效电阻R并除最初和最终为零外，是
R上和R下并联的结果，①，二者之和一定，二者相等时积最大，所以当触点在中间时电阻最大，根据全电路欧姆定律，=②，所以当触点在中间时电流最小，电压表V读数为电源的路端电压，，所以当触点在中间时路端电压最大，所以所以电压表V读数先变大后变小，所以本题选A或C。
再算电流表A读数即R下的电流I，根据电阻并联分流公式，③，联立以上3式，解得=，变化为，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时，R上一直变大而R下一直变小，从上式可以看出，电流表A读数I一直变大，所以本题选A。
【考点定位】电路动态变化
25.(2012·福建卷)如图，理想变压器原线圈输入电压u=，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器。V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示。下列说法正确的是
A.I1和I2表示电流的瞬间值
B.U1和U2表示电压的最大值
C.滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大
D.滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小
【答案】C
【解析】I1和I2表示电流的有效值， A错误；U1和U2表示电压的有效值，B错误；滑片P向下滑动过程中，总电阻减小，只与输入电压和匝数有关，所以U2不变，I1变大，C正确，D错误。故选C。
【考点定位】本题考查交变电流的有效值及变压器的相关知识,
26.(2016·上海卷)如图所示电路中，电源内阻忽略不计。闭合电键，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
【解析】据题意，由于电源内阻不计，电压表的示数总是不变，故选项A错误；滑片滑动过程中，电阻R1的阻值先增大后减小，电压不变，所以电流表示数先减小后增加，故选项B、C正确；由于电压表示数没有变化，故选项D错误。
【考点定位】欧姆定律、闭合电路欧姆定律、电路动态分析
【方法技巧】由于电源内阻不计，从图示需要判断出电压表示数不变，再分析滑片滑动过程中电阻的变化情况，根据欧姆定律可以分析电流表示数，进而可以分析所有选项。
27.(2012··上海卷)直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的
A.总功率一定减小
B.效率一定增大
C.内部损耗功率一定减小
D.输出功率一定先增大后减小
【答案】ABC
【解析】由电路图可知，当滑动变阻滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路总电阻变大，电源电动势不变，由闭合电路的欧姆定律可知，电路总电流I变小；电源电动势E不变，电流I变小，电源总功率减小，故A正确；电源的效率，电源内阻r不变，滑动变阻器阻值R变大，则电源效率增大，故B正确；电源内阻r不变，电流I减小，电源的热功率减小，故C正确；当滑动变阻器阻值与电源内阻相等时，电源输出功率最大，由于不知道最初滑动变阻器接入电路的阻值与电源内阻间的关系，因此无法判断电源输出功率如何变化，故D错误；
【考点定位】本题考查电路动态、功率等相关知识
28.(2014·上海卷·T18)如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表示数变化量的绝对值分别为，理想电流表示数变化量的绝对值，则
A.A的示数增大 B.的示数增大
C.与的比值大于r D.大于
【答案】ACD
【解析】此电路为串联电路，将滑片向下滑动，电路中的总电阻减小，总电流增大；电流表的示数增大，A项正确；电源的内阻分压增大，所以路端电压减小，即V2的示数减小，B项错误；电压表V1测量的是定值电阻两端的电压，由于电流增大，定值电阻的分压增大，滑动变阻器两端的电压减小，所以V1的示数变化大于V2，D项正确；将定值电阻等效为电源的内阻，，C项正确。
【考点定位】串并联电路动态变化
29.(2010·上海卷·T5)在右图的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是
A.A变大， V变大 B.A变小，V变大
C.A变大， V变小 D.A变小，V变小
【解析】B
电阻变大，电流变小，电压变大。
非选择题：
30.(2012·大纲全国卷)在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串并联电路，黑箱面板上有三个接线柱1、2、3.用欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为1Ω，2、3接线柱之间的电阻为1.5Ω，1、3接线柱之间的电阻为2.5Ω。
(1)在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式；
(2)如果将1、3接线柱用导线连接起来，1、2接线柱之间的电阻为______Ω。
【答案】(1)如图所示；(2)0.6
【解析】(1)因为1、2接线柱之间的电阻与2、3接线柱之间的电阻之和等于1、3接线柱之间的电阻，所以2为中间的结点，又因为2、3接线柱之间的电阻与1、2接线柱之间的电阻的差等于1、2接线柱之间的电阻的一半，故2、3之间有两个电阻并联，后再与第三个电阻串联，每个电阻均为1Ω，连接方式如图所示；
(2)将1、3用导线相连后，等效电路如图所示：1、2之间的等效电阻，故R=0.6Ω；
【考点定位】本题考查黑箱探测和电阻的串联和并联计算
31.(2010·上海卷·T23)电动机的自动控制电路如图所示，其中RH为热敏电阻，R1为光敏电阻，当温度升高时，RH的阻值远小于R1；当光照射R1时，其阻值远小于R2，为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，电路中的虚线框内应选____门逻辑电路；若要提高光照时电动机启动的灵敏度，可以___ R2的阻值(填“增大”或“减小”)。
【解析】为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，即热敏电阻或光敏电阻的电阻值小时，输入为1，输出为1，所以是“或门”。
因为若要提高光照时电动机启动的灵敏度，需要在光照较小即光敏电阻较大时输入为1，输出为1，所以要增大R2。
32.(2018·北京卷·T11)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.
(3)见解析
【解析】(1)U–I图像如图所示，
其中图像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
本题答案是：(1)U–I图像如图所示，
其中图像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
当外电路电阻R=r时，电源输出的电功率最大，为
(3)
点睛：运用数学知识结合电路求出回路中最大输出功率的表达式，并求出当R=r时，输出功率最大。
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