2020届高考物理专题训练：恒定电流(两套 附详细答案解析)
【精品】2020届高考精选试题物理恒定电流(全套答案及解析)高中物理
【精品】2020届高考精选试题物理恒定电流（全套答案及解析）高中物理第Ⅰ课时 部分电路•电功和电功率1.关于电阻率，以下讲法中不正确的选项是．．．．．．．〔 〕 A ． 电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好B ． 各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大C ． 所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零D ． 某些合金的电阻率几乎不受温度变化的阻碍，通常用它们制作标准电阻【解析】电阻率表示导体的导电好坏，电阻率越小，导体的导电性能越好．【答案】 A2．一个标有〝220V 60W 〞的白炽灯泡，当用多用电表的欧姆挡去测量它的电阻时，其阻值〔 〕A ．接近于807ΩB 接近于0ΩC ．明显大于807ΩD ．明显小于807Ω【解析】 用多用电表的欧姆挡去测量灯泡的电阻时，应把灯泡从电路中断开，测出的是其不发光时电阻，由于金属的电阻率随温度的升高而增大，现在它的电阻明显小于正常发光时的电阻807Ω【答案】 D3.如下图10-1-7，一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民，因此整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电脑等等．停电时，用多用电表测得A 、B 间的电阻为R ；供电后，各家电器同时使用，测得A 、B 间电压为U ，进线电流为I ，那么运算该幢居民楼用电的总功率能够用的公式是〔 〕A ．P ＝I 2R B.P ＝R U 2 C.P ＝IU D.以上公式都能够 【解析】 因居民楼内各种电器都有，因此不是纯电阻电路， 因此A 、B 、D 不对．【答案】 C 4.如下图10-1-8，厚薄平均的矩形金属薄片边长ab=10 cm ，bc=5 cm ，当将A 与B 接入电压为U 的电路中时，电流强度为1 A ，假设将C 与D 接入电压为U 的电路中，那么电流为A.4AB.2AC.21AD.41A 【解析】由电阻定律R ＝S L ρ，当A 与B 接入电路中时，R 1=d bc ab ⨯ρ，其中d 表示金属片的厚度．当C 与D 接入电路中时，R 2=dab bc ⨯ρ．可知21R R ＝4，由欧姆定律得12I I ＝4，应选A 【答案】A5．电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧开前的加热状态，另一种是锅内GR 1R 2S图10-1-8 UI A居民楼 图10-1-7水烧开后的保温状态，如下图10-1-9是一学生设计的电饭锅电路原理示意图，S 是用感温材料制造的开关．以下讲法中正确的选项是〔 〕A ． 加热状态时是用R 1、R 2同时加热的．B ． 当开关S 接通时电饭锅为加热状态，S 断开时为保温状态C ． 要使R 2在保温状态时的功率为加热状态时的1/8，R 1/R 2应为7∶1D ． 要使R 2在保温状态时的功率为加热状态时的1/8，R 1/R 2应为〔22－1〕∶1 【解析】当S 闭合时，R 1被短路，P ＝2202 /R 2；当S 断开，R 1与R 2串联，P'＝2202 /〔R 1＋R 2〕；P ＞P'那么可知S 闭合时为加热状态，S 断开时为保温状态；即A 不正确B 正确．由于电路中总电压U 不变，应选择功率公式P ＝RU 2，可知8R R R R R 220R 22021221222⨯+⨯+= 得1122R R 21-=即D 正确 【答案】BD6.电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子以速度v 在半径为r 的轨道上运动，用e 表示电子的电量，那么其等效电流的电流强度等于 ．【解析】由电流的定义式I ＝q/t,那么电子的电流强度的大小应为I ＝e/T,而电子运动的周期 T ＝2πr /v ，得I ＝r 2ev π 【答案】 r 2ev π 7．一直流电源给蓄电池充电如下图10-1-10，假设蓄电池内阻r ，电压表读数U ，电流表的读数为I ，那么输入蓄电池的电功率为 ，蓄电池的发热功率为 ，电能转化为化学能的功率为 ．【答案】 UI,I 2r,UI-I 2r 8．某一直流电动机提升重物的装置，如下图10-1-11，重物的质量m=50kg ，电源提供给电动机的电压为U=110V ，不计各种摩擦，当电动机以v=0.9m/s 的恒定速率向上提升重物时，电路中的电流强度I=5.0A ，求电动机的线圈电阻大小〔取g=10m/s 2〕.【解析】电动机的输入功率P ＝UI ，电动机的输出功率P 1=mgv ，电动机发热功率P 2=I 2r 而P 2=P － P 1，即I 2r= UI －mgv代入数据解得电动机的线圈电阻大小为r=4Ω【答案】 r=4Ω9.在图10-1-12中，AB 和A´B´是长度均为L ＝2km ，每km 电阻值为ρ＝1Ω的两根输电线．假设发觉在距离A 和A´等远的两点C 和C´间发生漏电，相当于在两点间连接了一个电阻．接入电动势E ＝90V 、内阻不计的电源：当电源接在A 、A´间时，测得B 、B´间电压为U B ＝72V ；当电源接在B 、B´时，测得A 、A´间电压为U A ＝45V.求A 与C 相距多远？A 蓄电池V 图10-1-10图10-1-11 乙 C ´ R A C B B´E U A 甲C ´R A C B U B 图10-1-12【解析】在测量过程中的等效电路如下图〔甲〕、〔乙〕所示．当电源接在A 、A´时，能够认为电流仅在A´C´CA 中流，现在U B ＝72V 为漏电阻R 上的电压．设AC 和BC 间每根输电线的电阻为R AC 和R BC ．那么有：R R 2R E U AC B +=…① 同理，当电源接在B 、B´间时，那么有：R R 2R E U BC A +=…② 由①②两式可得：R AC ＝41R BC 依照电阻定律R ＝SL ρ∝L ，可得A 、C 间相距为：L AC ＝km 4.0km 251=⨯ 【答案】0.4km10.如下图10-1-13是一种悬球式加速度仪.它能够用来测定沿水平轨道做匀加速直线运动的列车的加速度.m 是一个金属球，它系在细金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在O 点，AB 是一根长为L 的电阻丝，其阻值为R.金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计.电阻丝的中点C 焊接一根导线.从O 点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表○V 〔金属丝和导线电阻不计〕.图中虚线OC 与AB 相垂直，且OC=h ，电阻丝AB 接在电压恒为U 的直流稳压电源上.整个装置固定在列车中使AB 沿着车前进的方向.列车静止时金属丝呈竖直状态.当列车加速或减速前进时，金属线将偏离竖直方向θ，从电压表的读数变化能够测出加速度的大小.〔1〕当列车向右做匀加速直线运动时，试写出加速度a 与θ角的关系及加速度a 与电压表读数U ′的对应关系.〔2〕那个装置能测得的最大加速度是多少?【解析】〔1〕小球受力如下图，由牛顿定律得：a=m F 合=mtan mg θ=gtan θ. 设细金属丝与竖直方向夹角为θ时，其与电阻丝交点为D ，CD 间的电压为U ′，那么L CD AB CD R R U U AB CD ==='，故得a=gtan θ=g·g hUU L h CD '=. 〔2〕因CD 间的电压最大值为U/2，即U max ′=U/2，因此a max =h 2L g. 【答案】〔1〕a=gtan θ. 〔2〕a max =h 2L g.第Ⅱ课时 电路分析·滑动变阻器1.如下图10-2-14，在A 、B 两端加一恒定不变的电压U ，电阻R 1为60Ω，假设将R 1短路，R 2中的电流增大到原先的4倍；那么R 2为〔 〕A ．40ΩB ．20ΩC ．120ΩD ．6Ω 图10-1-13 A B R 1 R 2 图10-2-14【答案】B2.如下图10-2-15，D 为一插头，可接入电压恒定的照明电路中，a 、b 、c 为三只相同且功率较大的电炉，a 靠近电源，b 、c 离电源较远，而离用户电灯L 专门近，输电线有电阻．关于电炉接入电路后对电灯的阻碍，以下讲法中正确的选项是 〔 〕A ．使用电炉a 时对电灯的阻碍最大B ．使用电炉b 时对电灯的阻碍比使用电炉a 时大C ．使用电炉c 时对电灯几乎没有阻碍D ．使用电炉b 或c 时对电灯阻碍几乎一样【解析】输电线有一定电阻，在输电线上会产生电压缺失．使用电炉c 或b 时，对输电线中电流阻碍较大，使线路上的电压缺失较大，从而对用户电灯产生较大的阻碍，而使用电炉a 对线路上的电压缺失阻碍甚微，能够忽略不计．【答案】BD3.如图10-2-16〔甲〕所示电路，电源电动势为E ，内阻不计，滑动变阻器的最大阻值为R ，负载电阻为R 0．当滑动变阻器的滑动端S 在某位置时，R 0两端电压为E/2，滑动变阻器上消耗的功率为P ．假设将R 0与电源位置互换，接成图〔乙〕所示电路时，滑动触头S 的位置不变，那么〔 〕A ．R 0两端的电压将小于E/2B ．R 0两端的电压将等于E/2C ．滑动变阻器上消耗的功率一定小于PD ．滑动变阻器上消耗的功率可能大于P【解析】在甲图中，设变阻器R 滑动头以上、以下的电阻 分不为R 上、R 下，那么R 0//R 下＝R 上，有R 0＞R 上；当接成乙图 电路时，由于R 0＞R 上，那么R 0两端的电压必大于E/2，故A 、B 不正确． 而滑动变阻器上消耗的功率能够大于P ．应选D ．【答案】D4.如下图10-2-17是一电路板的示意图，a 、b 、c 、d 为接线柱，a 、d 与220V 的交流电源连接，ab 间、bc 间、cd 间分不连接一个电阻．现发觉电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分不测得b 、d 两点间以及a 、c 两点间的电压均为220V ，由此可知〔 〕A ．ab 间电路通，cd 间电路不通B ．ab 间电路不通，bc 间电路通C ．ab 间电路通，bc 间电路不通D ．bc 间电路不通，cd 间电路通【解析】第一应明确两点：〔1〕电路中无电流即I=0时，任何电阻两端均无电压；〔2〕假设电路中仅有一处断路，那么电路中哪里断路，横跨断路处任意两点间的电压均是电源电压．由题可知，bd 间电压为220V ，讲明断路点必在bd 之间；ac 间电压为220V ，讲明断点又必在ac 间；两者共同区间是bc ，故bc 断路，其余各段均完好．【答案】CD5.传感器可将非电学量转化为电学量，起自动操纵作用．如运算机鼠标中有位移传感器，电熨斗、电饭煲中有温度传感器，电视机、录象机、影碟机、空调机中有光电传感器……演示位移传感器的工作原理如下图10-2-17，物体M 在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属图10-2-15〔甲〕 E R S 0 〔乙〕 R SER 0 图10-2-16 ～ a d b c R 1R 2R 3 图10-2-17滑杆P ，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小X ，假设电压表是理想的，那么以下讲法中正确的选项是〔 〕A ．物体M 运动时，电源内的电流会产生变化B ．物体M 运动时，电压表的示数会发生变化C ．物体M 不动时，电路中没有电流D ．物体M 不动时，电压表没有示数【解析】滑动变阻器与电流构成闭合回路，因此回路中总是有电流的，这与M 运动与否无关，C 错误．图中的滑动变阻器实际上是一个分压器，电压表测量的是滑动变阻器左边部分的电压，在图中假设杆P 右移那么示数增大，左移那么示数减小．因表是理想的，因此P 点的移动对回路中的电流是无阻碍的．综上所述，只有B 正确．【答案】B6.如下图10-2-18的电路中，电阻R 1=1Ω，R 2=2Ω，R 3=3Ω，在A 、B 间接电源，S 1、S 2都打开，现在电阻R 1、R 2、R 3消耗的功率之比P 1：P 2：P 3= ；当S 1、S 2都闭合时，电阻R 1、R 2、R 3消耗的功率之比P'1：P'2：P'3= ． 【解析】当 S 1、S 2都打开时，R 1、R 2、R 3相互串联，那么P 1：P 2：P 3= R 1：R 2：R 3＝1：2：3．当S 1、S 2都闭合时， R 1、R 2、R 3相互并联，P'1：P'2：P'3=1/R 1：1/R 2：1/R 3=6：3：2． 【答案】1：2：3，6：3：27.在图10-2-19所示的8个不同的电阻组成，R 1=12Ω，其余电阻值未知，测得A 、B 间的总电阻为4Ω，今将R 1换成6Ω的电阻，A 、B 间总电阻变成 Ω．【解析】用等效替代法，可把除R 1外的其他电阻等效为一个电阻R ，在AB 间R 1与等效电阻R 为并联关系，那么R AB =RR 1/〔R+R 1〕=12R/〔12+R 〕=4，解得R=6Ω， 假设R'1=6Ω时，那么R'AB =RR'1/〔R+R'1〕=6×6/〔6+6〕=3Ω． 【答案】38.如下图10-2-20的电路中，R 1=4Ω，R 2=10Ω，R 3=6Ω，R 4=3Ω，a 、b 为接线柱，电路两端所加电压为24V ，当a 、b 间接入一理想电流表时，它的示数应是多少？ 【解析】如图乙所示，从图能够看出，接入理想电流表后，R 3与R 4并联， 再与R 2串联；而R 2＋R 34与R 1又是并联关系．电流表测的是R 1与R 3的电流之和． R 34=R 3R 4/〔R 3+R 4〕=2Ω R 234=R 34+R 2=12Ω I 2=U/R 234=2A I 3/I 4=R 4/R 3=1/2 ∴I 3=I 2/3=2/3A ， I 1=U/R 1=6A ∴I A =I 1+I 3=6.67A 【答案】6.67A 9.如下图10-2-21，电路中R 0为定值电阻，R 为滑动变阻器，其总电阻为R ，当在 电路两端加上恒定电压U ，移动R 的滑动触片，求电流表的示数变化范畴．【解析】设滑动变阻器滑动触头左边部分的电阻为R x ．电路连接为R 0与R x 并联，再与滑动变阻器右边部分的电阻R －R x 串联，乙A B 2图10-2-18 R 图10-2-19图10-2-20图10-2-21图10-2-17那么干路中的电流x x0x 0x R R R R R R U R R R U I -++==－＋并 因此电流表示数2x 2002x x 00x x0x 0x 00x 00)2R R ()2R (RR UR R RR RR UR R R R R R R U R R R I R R R I --+=-+=-++⋅+=+=' 由上式可知：当R x =R/2时，I 最小200min R RR 4UR 4I +=；当R x =R 或R x =0时，I 有最大值，R U I max = 即电流表示数变化范畴为200R RR 4UR 4+～R U 【答案】200R RR 4UR 4+～RU 10.如下图10-2-22是电饭煲的电路图，S 1是一个限温开关，手动闭合，当此开关的温度到达居里点〔103℃〕时会自动断开，S 2是一个自动温控开关，当温度低于70温度高于80℃时会自动断开，红灯是加热状态时的指示灯，黄灯是限流状态时 指示灯，限流电阻R 1=R 2=20KΩ，加热电阻丝R 3=50Ω，两灯电阻不计． 〔1〕依照电路分析，表达电饭煲煮饭的全过程：试简要回答假设不闭合开关S 1，电饭煲能否将饭煮熟？ 〔2〕运算加热和保温状态下，电饭煲的消耗功率之比．【解析】〔1〕电饭煲装好食物后接上电源，S 1闭合，这时黄灯被短路不亮，红灯亮，电饭煲处于加热状态，加热到80℃时，S 2自动断开，S 1仍闭合，待电饭煲中水烧开后，温度升高到103℃时，开关S 1自动断开，这时饭已煮熟，黄灯亮〔由于流过红灯支路的电流过小，红灯熄灭〕，电饭煲处于保温状态．由于电饭煲散热，待温度下降至70℃时，S 2自动闭合，电饭煲重新处于加热状态，待上升至80℃时，又自动断开，电饭煲又再次处于保温状态．假设不闭合开关S 1，电饭煲仅能将食物加热到80℃，因此不能煮熟食物．〔2〕假设设电饭煲处于加热状态时消耗功率为P 1，保温状态时消耗功率为P 2，那么有W 50220R R R R U P 2323221≈+= W 20050220R R R R R U P 21323222≈++= 由上两式得：P 1：P 2=401：1此题以生活中的日常用品为载体，理论联系实际，新颖不致，要求学生识其物，明其理，学以致用，从而提高学生解决实际咨询题的能力．【答案】〔1〕假设不闭合开关S 1，电饭煲不能将饭煮熟．〔2〕401：1第Ⅲ课时 闭合电路欧姆定律•含容电路1． 以下关于电源电动势的讲法①电动势是用来比较电源将其它形式的能转化为电能本领大小的物理量②外电路断开时的路端电压等于电源的电动势图10-2-22③用内阻较大的电压表直截了当测量电源正负极之间的电压值约等于电源的电动势 ④外电路的总电阻越小，那么路端电压越接近电源的电动势以上讲法中正确的选项是〔 〕A ．①②③④ B.①②③ C.①②④ D.只有②【解析】由电源的电动势的有关知识知应选B 【答案】B2.如下图10-3-10的电路中，电源的电动势E 和内电阻r 恒定不变，电灯L 恰能正常发光，假如变阻器的滑片向a 端滑动，那么〔 〕A ． 电灯L 更亮，安培表的示数减小 B. 电灯L 更亮，安培表的示数增大C. 电灯L 更暗，安培表的示数减小D. 电灯L 更暗，安培表的示数增大【解析】当滑片向a 端滑动时，R 1↓－R 总↓－I↑即A 示数增大，路端电压U ＝E －Ir 减小，那么灯L 变暗．应选D ．【答案】D3．图10-3-11中是一个由电池、电阻R 与平行板电容器组成的串联电路．在增大电容器两极板间距离的过程中〔 〕A.电阻R 中没有电流B.电容器的电容变大C.电阻R 中有从a 流向b 的电流D.电阻R 中有从b 流向a 的电流【解析】由kd4s C πε=可知当d 增大时，C 减小．由Q ＝UC 知电容器两极板 带电将减少，故电阻R 中有从a 流向b 的电流．选C【答案】C4.如下图10-3-12电路中，电键S 1、S 2、S 3、S 4均闭合，C 是极板水平放置的平行板电容器，板间悬浮一油滴P ，断开哪一个电键后P 会向下运动〔 〕 A. S 1 B. S 2 C. S 3 D. S 4【解析】由P 静止，那么F 电＝mg ，R 1与R 2并联后与C 串联， R 1、R 2是等势体，断开S 1，C 两端的电压不变，F 电不变，P 仍保持静止．断开S 2，C 将放完所带的电，P 将向下运动． 断开S 3，C 两端的电压将增至电动势E ，F 电增大， P 将向上运动．断开S 4，C 储存的电量不变，F 电不变，P 仍保持静止．【答案】B5．如下图10-3-13的电路，R 1＝10Ω，R 2＝8Ω，电池有内阻，K 接1时，伏特表示数为2V ，那么K 接2时伏特表示数可能为〔 〕A ．2.2V B.2.9V C.1.7V D.1.4V【解析】依照闭合电路欧姆定律可知：U ＝E rR R +…① K 接1时，即为2＝R r 1010+…② K 接2时，即为U ＝E r 88+…③ 由②③得U ＝r8r 1058++⨯…④依照极限分析法：电源内阻最大接近21图10-3-10图10-3-11图10-3-12 图10-3-13无穷大，最小接近于零；当r→∞时，由④得U 最小值1.6V ；当r→0时，由④得U 最大值2V ；那么U 示数在1.6V ＜U ＜2V 的范畴内．应选C【答案】C6．一太阳能电池板，现测得它的开路电压为0.80V ，短路电流为0.04A ．假设将此电池板与一阻值为20Ω的电阻连成一闭合电路，那么此太阳能电池板的路端电压是 V ． 【解析】由E ＝0.8V,短路电流I 短＝0.04A ，因此r=短I E ，r=20Ω，当R ＝20Ω时，那么路端电压U ＝2E ＝0.4V 【答案】0.47.某闭合电路的路端电压U 随外电阻R 变化的图线如下图10-3-14，那么电源的电动势为_______，内电阻为_______，当U=2V 时，电源的输出功率为_______.【解析】由图可知，E ＝3.0V ．由闭合电路欧姆定律可得r=1Ω，P 外＝2W【答案】3.0V ；r=1Ω；2W8．如下图10-3-15，电阻R 3＝4Ω，电表为理想表，开始时R 1、R 2、R 3中都有电流通过，电压表示数为2V ，电流表示数为0.75A ，后来三个电阻中有一个发生断路，使电压表示数变为3.2V ，电流表示数变为0.8A ．〔1〕哪个电阻断路？ 〔2〕求电阻R 1、R 2的阻值各为多少？〔3〕电源电动势和内阻各为多少？【解析】〔1〕由于电压表、电流表的示数都不为零，因此断路的电阻是R 1〔2〕R 1断开后，伏特表示数即为R 2两端电压，因此R 2＝Ω==''48.02.3I U 22 R 1断路前，R 2两端电压V 3475.0R I U 222=⨯==，R 3两端电压V 1V 2V 3U U U 123=-=-=，由串联电阻的分压特点3131U U R R =，因此R 1＝Ω=Ω⨯=⋅8412R U U 331，通过R 1、R 3的电流A 25.0A 82R U I 111=== 〔3〕R 1断路前E ＝()()r 3r 25.075.0475.0r I I U 212+=++⨯=++…① ，R 1断路后E ＝r 8.02.3r I U 22+='+'…②联立以上两式得E ＝4V ，r ＝1Ω【答案】〔1〕R 1；〔2〕8Ω；4Ω〔3〕4V ；1Ω9.〔2004年江苏卷〕如下图10-3-16的电路中，电源电动势V 00.6E =，其内阻可忽略不计．电阻的阻值分不为Ω=Ω=k 8.4R k 4.2R 21、，电容器的电容F 7.4C μ=．闭合开关S ，待电流稳固后，用电压表测1R 两端电压，其稳固值为V 50.1．〔1〕该电压表的内阻为多大？〔2〕由于电压表的接入，电容器的带电量变化了多少？图10-3-14 R 1 R 3 R 2 E V S A r 图10-3-15E SR 1 R 2 C 图10-3-16【解析】〔1〕设电压表的内阻为V R ，测得1R 两端电压为1U ，1R 与V R 并联后的总电阻为R ，那么有1V R 1R 1R 1+= …① 由串联电路的规律得：112U E U R R -= …② 联立①②得1211121V U )R R (E R U R R R +-=代入数据得Ω=k 8.4R V〔2〕电压表接入前，电容器上的电压C U 等于电阻2R 上的电压，1R 两端的电压为1R U ，那么12R C R R U U 1= 又1R C U U E += 接入电压表后，电容器上的电压为1C U E U -=' 由于电压表的接入，电容器带电量增加了)U U (C Q C C -'=∆ 联立以上各式得)U R R E R (C Q 1211-+=∆ 代入数据可得C 1035.2Q 6-⨯=∆【答案】〔1〕4.8kΩ (2)2.35×10－6C 10．〝加速度计〞作为测定物体加速度的仪器，已被广泛地应用于飞机、潜艇、导弹、航天器等装置的制导中，如下图10-3-17是〝应变式加速度计〞的原理图.支架A 、B 固定在待测系统上，滑块穿在A 、B 间的水平光滑杆上，并用轻弹簧固接于支架A 上，其下端的滑动臂可在滑动变阻器上自由滑动.随着系统沿水平方向做变速运动，滑块相关于支架发生位移，并通过电路转换为电信号从1、2两接线柱输出.滑块质量为m ，弹簧劲度系数为k ，电源电动势为E ，内电阻为r ，滑动变阻器总阻值R=4r ，有效总长度为L.当待测系统静止时，滑动臂P 位于滑动变阻器的中点，且1、2两接线柱输出的电压U 0=0.4E.取AB 方向为参考正方向.〔1〕写出待测系统沿AB 方向做变速运动的加速度a 与 〝1、2”两接线柱间的输出电压U 间的关系式〔2〕确定该〝加速度计〞的测量范畴.【解析】(1)设待测系统沿A→B 方向有加速度a ，那么滑块将左移x ，满足kx=ma ，现在U 0-U=r R R E +'，而R ′=Lrx 4R L x =. 故有 a=mE 4)U E 4.0(kL 5mEr 4)r R )(U U (kL 0-=+-. 〔2〕当待测系统静止时，滑动臂P 位于滑动变阻器的中点，且1、2两接线柱输出的电压U 0=0.4E ，故输出电压的变化范畴为0≤U ≤2U 0，即0≤U ≤0.8E ，结合〔1〕中导出的a 与U 的表达式，可知加速度计的测量范畴是-m 2kL ≤a ≤m 2kL . 【答案】(1)a=mE 4)U E 4.0(kL 5-；〔2〕-m 2kL ≤a ≤m2kL 图10-3-17第Ⅳ课时 电阻的测量1．如下图10-4-12电路中，电压表的读数为9V ，电流表读数为0.1A ，电压表内阻为900Ω，电流表内阻为20Ω，那么电阻R 的测量值与实际值分不为〔 〕A ．90Ω，110ΩB ．100Ω,90ΩC ．90Ω,100ΩD ．90Ω,82Ω【解析】测量值应为R 测＝Ω=Ω901.09．由图可知，R 测＝R 并＝VV R R RR + 得R ＝100Ω．选C ．【答案】C2．以下关于电流表与电压表的讲法中，正确的选项是〔 〕A ．差不多上用电流表G 与电阻并联改装而成的B ．差不多上用电流表G 与电阻串联改装而成的C ．它们本身都有内阻，只是电流表的内阻一样专门小，而电压表的内阻一样专门大．D ．电流表的内阻确信比用来改装的电流表G 的内阻大，而电压表的内阻确信比用来改装的电流表G 的内阻小．【解析】电流表是由灵敏电流表G 并联一个较小的分流电阻改装而成，电压表是由灵敏电流表G 串联一个较大的分压电阻改装而成，因此，电流表的内阻小于灵敏电流表G 的内阻，电压表的内阻大于灵敏电流表G 的内阻，电流表的内阻一样专门小，电压表的内阻一样专门大．【答案】C3．现有通过精确校准的电压表V 1和V 2，当分不用来测量某线路中电阻R 两端a 、b 间的电压时，如下图10-4-13，读数依次为12.7V 和12.3V ，那么： ①a 、b 间的实际电压略大于12.7V ②a 、b 间的实际电压略小于12.3V③电压表V 1的内阻大于V 2的内阻 ④电压表V 1的内阻小于V 2的内阻 以上判定正确的选项是〔 〕 A ．①③ B.②④ C.①④ D.②③【解析】并联电压表后，使a 、b 间的电阻变小，从而使a 、b 间的电压变小，即电压表的示数比a 、b 间没有接电压表时的实际电压略小些，而且，电压表的内阻越大，电压表的示数越大，越接近于a 、b 间没接电压表时的实际值．故电压表V 1的内阻较大，a 、b 间的实际电压略大于12.7V ．故①③正确，选A ．【答案】A4.在如图10-4-14中a 、b 所示的两电路中，电阻R 、电流表、电压表差不多上相同的，电池的内阻相关于电阻R 的大小能够忽略．闭合开关后，图a 和b 电路中电压表和电流表的示数， b a V V 、和b a I I 、的大小不相同，它们的关系是〔 〕 ①b a V V < ②b a I I < ③b I b V a I a V = ④b I b V a I a V < 其中正确的选项是〔 〕A ．①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④ 【解析】b V 为电动势，a V 为部分电路电压；故a V ＜b V ，①正确．aa b b V V a a A b b I V I V R R R RR R I V ,R R R I V >==>+=，故＜＋并即④正确③不正确，用排除法否定②，选B ．b 图10-4-13ba 图10-4-14【答案】B5．如下图10-4-15，将一个改装的电流表接入电路进行校准，发觉待测表的读数比标准表的读数偏大一些，如表头G 的G I 是准确的，显现的误差可能是下述哪些缘故引起的 ①G R 的测量值比真实值偏大②G R 的测量值比真实值偏小 ③所并联的并R 比公式GG G I I RI R －＝并'运算出的并R '小④所并联的并R 比公式GGG I I R I R －＝并'运算出的并R '大 以上判定正确的选项是〔 〕 A ．①③ B.②④ C.①④ D.②③【解析】待测表的读数偏大，讲明通过待测表G 的电流比准确时应通过G 的电流大，使G 的指针偏转较大，也讲明并R 支路分去的电流过少，即并R 过大．【答案】C6．一只量程为15V 的电压表，串联一个3k Ω的电阻后，再去测量实际电压为15V 的路端电压时，电压表示数为12V ，那么这只电压表的内阻是 k Ω．用这串联着3k Ω电阻的电压表测量某段电路两端电压时，假如电压表的示数为4V ，那么这段电路的电压实际为 V ．【解析】设电压表内阻为g R ，那么12153000R R g g =⨯+…① 由①得g R ＝12k Ω 设实际电压为U ，那么U431212=+…② 由②得U ＝5V 【答案】12；57,mA 3I g =内阻Ω=100R g ,欲将其改装成 图10-4-16所示的两个量程的电压表，那么=1R Ω；=2R Ω．【解析】电流表的满偏电压V 3.0R I U g g g ==．电压表量程为3V 时，由串联电路中的电压分配关系得gg11I U U R -=…①，电压表量程为15V 时，同理可得gg221I U U R R -=+…②，将上述两式代入数据可求出Ω=900R 1，Ω=4000R 2．【答案】900；40008.一个电流、电压两用表的电路如下图10-4-17，小量程电流表G 的量程 是0.001A ，内阻是100Ω，两个电阻的阻值是Ω=Ω=01.1R ,9900R 21，咨询：〔1〕双刀双掷电键接到哪边是电流表，接到哪边是电压表？〔2〕电流表、电压表的量程各是多大？【解析】〔1〕电键接到左边c 、d 上是电流表；接到右边a 、b 上是电压表．〔2〕当电键接到c 、d 上时，电阻2R 与小量程电流表G 并联，1R 不起作用．小量程电流表图10-4-15 R 1图10-4-17 15V图10-4-16G 满偏时，通过电阻2R 的电流为A 099.0A 01.1100001.0R R I I 2g g ≈⨯==' 因此做为电流表时的量程为A 1.0A )099.0001.0(I I I g =+='+=当电键接到a 、b 上时，电阻1R 与小量程电流表G 串联，2R 不起作用．小量程电流表G 满偏时，加在小量程电流表G 和电阻1R 上的总电压为V 10V )9900100(001.0)R R (I U 1g g =+⨯=+= 因此作为电压表时的量程为10V【答案】〔1〕电键接到c 、d 上是电流表，接到a 、b 上是电压表 〔2〕0.1A 10V9.有两只电压表A 和B ，量程，内阻不知等于多少；另有一节干电池，它的内阻不能忽略，但不知等于多少．只用这两只电压表、电键和一些连接用的导线，能通过测量运算这节电池的电动势〔电动势不超出电压表的量程，干电池不许拆开〕．〔1〕画出你测量时所用的电路图；〔2〕以测得的量作为量，导出运算电动势的式子．【解析】测量电路如图甲、乙所示，设电压表的内阻分不为A R 和B R ，电池的电动势为E ，内阻为r ．先将电压表A 串联接入电路中，如图甲所示记下其示数A U ，由闭合电路欧姆定律，有r R U U E AAA +=…① 然后，将电压表A 、B 同时串联接入电路中，如图乙所示,记下两表的示数A U '和B U ，同理又有r R U U U E A A B A '++'=…② 将AR r等效为一个未知量，从①和②式中消去，得电源电动势为AA BA U U U U E '-=【答案】〔1〕电路图如图甲、乙所示 〔2〕AA BA U U U U E '-=10.有一电阻x R ，其阻值大约在40～50Ω之间，需要进一步测定其阻值，手边现有以下器材：有两种可供选用的电路如下图10-4-18，实验要求多测几组电流、电压值，以便画出电流－电压关系图．(a)(b)图10-4-18 甲 乙为了实验能正常进行并减小测量误差，而且要 求滑动变阻器便于调剂，在实验中应选图 所示的电路，应选代号是 的电流表和代号 是 的滑动变阻器．【解析】〔1〕电流表的选择：先估算电路中可能达到的最大电流〔视滑动变阻器阻值R ＝0Ω〕假设使用A 1表时：A 15.0R R EI 1A x m =+=，已超过A 1表的量程．假设使用A 2表时：A 20.0R R EI 2A x m =+='，未超过A 2表的量程．为遵循安全性原那么，应选择电流表A 2．〔2〕测量电路的选择： 由于2Ax x v R RR R >，为遵循准确性原那么，应选择电流表的外接法，即〔b 〕图．〔3〕滑动变阻器的选择：选择R 1时，电路中的最小电流约为A 06.0R R R EI 1A x m 2=++≈，电路中的电流范畴为A 06.0～A 20.0．选择R 2时：电路中的最小电流约为A 005.0R R R EI 2A x m 2=++='，电路中的电流范畴为A 005.0～A 20.0．由此可见，假设使用R 2，当R 2阻值较大时，电流表的示数专门小，读数误差较大，实际测量数据不能使用；假设使用R1，电流能够从A 06.0逐步增大．相比而言，使用R 2将导致电流强度随滑动变阻器位置变化过于敏锐，实际上限制了R 2有效调剂长度；而使用R 1有较大的有效调剂长度．为遵循方便性原那么，应选择R 1． 【答案】〔b 〕； A 2；R 1第Ⅴ课时简单的逻辑电路1、如图，一个应用某逻辑电路制作的简单车门报警图。
2020年高考物理压轴题专练附解答：恒定电流与交变电流
2020年高考物理压轴题专练：恒定电流与交变电流【知识回扣】 1. 思维导图1．纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 (1)纯电阻用电器：W ＝Q ＝UIt ＝I 2Rt ＝U 2R t ，P ＝UI ＝I 2R ＝U 2R，如电阻、电炉子、白炽灯等。
(2)非纯电阻用电器：W >Q ，W ＝UIt ＝I 2Rt ＋W 其他，P ＝UI ＝I 2R ＋P 其他，如电风扇、电动机、电解槽等。
2.闭合电路的功率（1）电源的总功率：P 总＝EI ；电源内电阻消耗的功率P 内＝U 内I ＝I 2r ；电源输出功率P 出＝U 外I 。
（2）对于纯电阻电路，电源的输出功率P 出＝I 2R ＝[E /(R ＋r )]2R ＝E 2R －r 2R＋4r ，当R ＝r 时，电源的输出功率最大，其最大输出功率为P m ＝E 24r .电源输出功率随外电阻变化曲线如图所示。
（3）电源的效率：指电源的输出功率与电源的总功率之比，即η＝P 出/P 总＝IU /IE ＝U /E .对于纯电阻电路，电源的效率η＝I 2R I2R ＋r ＝R R ＋r＝1/(1＋rR )，所以当R 增大时，效率η提高．当R＝r (电源有最大输出功率)时，效率仅为50%，效率并不高。
3.正弦式交变电流的产生（1）将线圈置于匀强磁场中，线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈中就会产生正弦式交变电流。
（2）中性面：与磁场方向垂直的平面。
①线圈转到中性面时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零。
②线圈平面与中性面垂直:磁通量为零,磁通量变化率最最大,感应电动势最大。
③线圈转动一周，两次经过中性面，线圈每经过一次中性面，电流的方向就改变一次。
○4交变电流的最大值E m＝nBSω，与转轴位置无关，与线圈形状无关。
4.交变电流的“四值”5.理想变压器以及原、副线圈基本量的关系6.远距离输电问题（1）理清三个回路（2）抓住两个联系○1理想的升压变压器联系着回路1和回路2，由变压器原理可得：线圈1(匝数为n 1)和线圈2(匝数为n 2)中各个量间的关系是U 1U 2＝n 1n 2，I 1I 2＝n 2n 1，P 1＝P 2。
2020届高考物理二轮复习疯狂专练14恒定电流(含解析)
恒定电流(1)闭合电路欧姆定律、电动势与内阻；(2)伏安特性曲线；(3)电路的动态变化分析；(4)电路的故障分析等；(3)电功、电功率、电热等。
1．如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a和b，内有带电量为q的某种自由运动电荷。
导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B。
当通以从左到右的稳恒电流I时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U，且上表面的电势比下表面的低。
由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为( )A．IBq bU ，负 B．IBq bU，正C．IBq aU ，负 D．IBq aU，正2．(多选)“等效”是简化电路的一种常用方法。
下面四个方框中的电路都可视为一个新的等效电源：甲中是一个电动势为E、内电阻为r的电源和一阻值为R0的定值电阻串联；乙中是一个电动势为E、内电阻为r的电源和一阻值为R0的定值电阻并联；丙中是一个电压为E的恒压源与阻值为R0的定值电阻串联；丁中是一个电流为I的恒流源与阻值为R0的定值电阻并联，且E＝IR0。
下列关于这四个等效电源的电动势和内阻的说法正确的是( )A．E甲＝E丙＝E丁＞E乙 B．E甲＝E丙＞E丁＝E乙C．r甲＞r丙＝r丁＞r乙 D．r甲＞r丙＞r丁＞r乙3．如图甲所示，在材质均匀的圆形薄电阻片上，挖出一个偏心小圆孔。
在彼此垂直的直径AB和CD两端引出四个电极A、B、C、D。
先后分别将A、B或C、D接在电压恒为U的电路上，如图乙和图丙所示。
比较两种接法中电阻片的热功率大小，应有( )A．接在AB两端电阻片热功率大B．接在CD两端电阻片热功率大C．两种接法电阻片电阻图丙的大D．两种接法电阻片电阻一样大4．如图所示的电路中，由于电路出现故障，灯L1变暗，灯L2变亮，故障原因是( )A．R4短路 B．R1断路C．R3断路 D．R2短路5．如图所示是某直流电路中电压随电流变化的图象，其中a、b分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况，下面说法不正确的是( )A．阴影部分的面积表示电源的输出功率B．阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率C．当满足α＝β时，电源的输出功率最大D．当满足α＞β时，电源的效率小于50％6．如图所示电路中，电源电动势为E（内阻不计），线圈L的自感系数较大，电阻不计。
2020年高考高三物理二轮专题复习：恒定电流(通用)练习及答案
2020高考物理恒定电流（通用）练习及答案**恒定电流**一、选择题1、扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，如图为酷斯520扫地机器人，已知其工作额定电压15 V，额定功率30 W，充电额定电压24 V，额定电流0.5 A，充电时间约240分钟，电池容量2000 mA·h，则下列说法正确的是( )A.电池容量是指电池储存电能的大小B.机器人正常工作的电压为24 VC.机器人正常工作时的电流为0.5 AD.机器人充满电后一次工作时间最多约为1小时2、某一导体的伏安特性曲线如图AB段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是()A．B点的电阻为12 ΩB．B点的电阻为40 ΩC．导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD．导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω3、如图为一种服务型机器人，其额定功率为48 W，额定工作电压为24 V。
机器人的锂电池容量为20 A·h。
则机器人()A．额定工作电流为20 AB．充满电后最长工作时间为2 hC．电池充满电后总电量为7.2×104 CD．以额定电流工作时每秒消耗能量为20 J4、电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成如图所示电路，电容器的两平行板水平放置．当开关S闭合，并且无光照射光敏电阻R3时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点，当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，则()A．液滴向下运动B．液滴向上运动C．电容器所带电荷量减少D．电容器两极板间电压变大5、(2019·德州期末)图甲为某电源的U-I图线，图乙为某小灯泡的U-I图线，则下列说法中正确的是()甲乙A．电源的内阻为0.5 ΩB．小灯泡的电阻随着功率的增大而减小C．当小灯泡两端的电压为0.5 V时，它的电阻约为16ΩD．把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为3 W6、有两个同种材料制成的导体，两导体为横截面为正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体截面边长为a，小柱体截面边长为b，则()A．从图示电流方向看，大、小柱体电阻比为a∶bB．从图示电流方向看，大、小柱体电阻比为1∶1C．若电流方向竖直向下，大、小柱体电阻比为a∶bD．若电流方向竖直向下，大、小柱体电阻比为a2∶b27、(2019·枣庄模拟)如图甲所示，一个简单的闭合电路由内、外两部分电路构成。
2020年高考物理恒定电流专题测试卷(含答案)
2020年高考物理恒定电流专题测试卷一、单选题（本大题共3小题）1.用传感器观察电容器放电过程的实验电路如图甲所示，电源电动势为8V、内阻忽略不计。
先使开关S与1端相连，稍后掷向2端，电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示的电流随时间变化的i−t图象如图乙所示。
下列说法正确的是()A. 图中画出的靠近i轴的竖立狭长矩形面积表示电容器所带的总电荷量B. 电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为20CC. 电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为4.0×10−4CD. 电容器的电容约为4.0×102μF2.如图所示，电源电动势E，内电阻恒为r，R是定值电阻，热敏电阻R T的阻值随温度降低而增大，C是平行板电容器。
闭合开关S，带电液滴刚好静止在C 内。
在温度降低的过程中，分别用△I 、△U1、△U2和△U3表示电流表、电压表1、电压表2和电压表3示数变化量的绝对值。
关于该电路工作状态的变化，下列说法正确的是()A. △U1△I 、△U2△I、△U3△I一定都变大B. △U1△I 和△U3△I一定不变，△U2△I一定变大C. 带电液滴一定向下加速运动D. 电源的工作效率一定变大3.如图所示的电路，电源电动势为E，内阻为r。
闭合开关S，当滑动变阻器R的滑片向左移动一段距离，电流表A1示数增加了△I1，电流表A2示数减少了△I2，电压表Ⅴ 1示数减少了△U1，电压表V2示数增加了△U2.下列关于△I1与△I2、△U1与△U2大小关系的说法中正确的是()A. △I1>△I2，△U1>△U2B. △I1<△I2，△U1<△U2C. △I1>△I2，△U1<△U2D. △I1<△I2，△U1>△U2二、多选题（本大题共7小题）4.如图所示电路中，电源的电动势、内阻及各电阻的阻值都标志在图中，当滑动变阻器R3的滑片P向a端移动时，以下说法中正确的是()A. 电压表示数变小，电流表示数变小B. 电阻R1两端的电压减小C. 电源的总功率减少但电源的输出功率增大D. 如果设定流过电阻R2电流变化量的绝对值为△I2，流过滑动变阻器R3的电流变化量的绝对值为△I3，则有△I2<△I35.如图所示电路，平行金属板中带负电的小球被固定在P处，不计电流表和电压表内阻对电路的影响，选地面的电势为零．当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，下列说法正确的是()A. 电压表读数减小B. 小球的电势能减小C. 电源的效率增大D. 若电压表、电流表的示数变化量分别为△U和△I，则|△U||△I|<r+R16.由金属导体薄片制成的霍尔元件，其几何尺寸如图所示，在薄片的垂直面上施加一磁感应强度为B的匀强磁场，在薄片的左、右两侧接有c、d两电极，在薄片的上、下两面接有a、b两电极。
高考物理专题复习：《恒定电流》附答案
新课标高考物理专题复习：《恒定电流》( 附参照答案 )一、选择题。
（共 20 小题，每题 3 分，共 60 分，部分分 1 分）1. 如图，电源电动势为E，内阻为r ，给外电阻R供电，则以下图中不可以反应全电路特色的图象是 ()E r IUU/V I/A U/V P出/WE/rOI/A O E U/V OCR/ΩO r R/ ΩA B D2．如下图，电源电动势=8V，内电阻为r =0.5 Ω，“ 3V,3W”的灯泡L与电动机 M串连接E在电源上，灯泡恰巧正常发光，电动机恰巧正常工作，电动机的线圈电阻L R0=1.5Ω 。
以下说法正确的选项是()E A．经过电动机的电流为 1.6A B．电动机的效率是62.5%MrC．电动机的输入功率为 1.5W D．电动机的输出功率为3W3．在如下图电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用123表示，电表示数I 、 U、U和U变化量的大小分别用I 、U1、U2和U3表示．以下比值正确的选项是（）A.U1/I不变，U1/I 不变 C.U2/I变大，U2/I 变大C.U2/I变大，U2/I 不变 D.U3/I变大， U3/I 不变4．右图为包括某逻辑电路的一个简单电路图，L 为小灯泡．光照耀电阻远小于 R．则以下说法正确的选项是（）A．该逻辑电路是非门电路；当电阻R 遇到光照时，小灯泡L 不发光B．该逻辑电路是非门电路；当电阻R 遇到光照时，小灯泡L 发光C．该逻辑电路是与门电路；当电阻R 遇到光照时，小灯泡L 不发光D．该逻辑电路是或门电路；当电阻R 遇到光照时，小灯泡L 发光R时，其阻值将变得5VR1R L5. 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如下图，P为图线上一点，为图线的PN切线， PQ为 U轴的垂线， PM为 I 轴的垂线。
则以下说法中正确的选项是()A．跟着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大1IUB．对应P点，小灯泡的电阻为R＝I2I2 M PC．对应P点，小灯泡的电阻为R＝U1I1 N21I－ ID．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积QO U1U6. 如下图，四个同样的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表，安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表 V1的量程大于 V2的量程，把它们按图接入电路中，则以下说法正确的选项是A．安培表 A1的读数大于安培表 A2的读数B．安培表A1的偏转角大于安培表A2的偏转角C．伏特表V1的读数小于伏特表V2的读数D．伏特表 V1的偏转角等于伏特表V2的偏转角7．如下图的电路中，电池的电动势为E，内阻为 r ，电路中的电阻 R1、 R2和 R3的阻值都相同．在电键 S 处于闭合状态下，若将电键S 由地点 1 切换到地点2。
高考物理专练题恒定电流(试题部分)
高考物理专练题恒定电流考点一电路的基本概念和规律1.一根长为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U时,棒内产生电流,则自由电子定向移动的平均速率为()A.UneρL 2neρLC.neρLD.neρSLU答案A2.(2020届山西太原三校联考,6)有两个同种材料制成的导体,两导体是横截面为正方形的柱体,柱体高均为h,大柱体上底面边长为a,小柱体上底面边长为b,则()A.从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为a∶bB.若电流方向竖直向下,大柱体与小柱体的电阻之比为a∶bC.从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为1∶1D.若电流方向竖直向下,大柱体与小柱体的电阻之比为a2∶b2答案C3.(2020届河南平顶山联考,8)(多选)如图所示,A为电解槽,M为电动机,N为电炉,恒定电压U=12V,电解槽内阻r A=2Ω。
当S1闭合,S2、S3断开时,电流表A示数为6A;当S2闭合,S1、S3断开时,电流表A 示数为5A,且电动机输出功率为35W;当S3闭合,S1、S2断开时,电流表A示数为4A。
则()A.电炉的电阻为2ΩB.仅S1闭合时,电炉的发热功率为72WC.电动机的内阻为2.4ΩD.电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为48W答案AB考点二闭合电路欧姆定律1.(2018河南名校联考,6)(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BD2.在纯电阻电路中,当用一个固定的电源(设E、r是定值)向变化的外电阻供电时,关于电源的输出功率P随外电阻R变化的规律如图所示,则下列说法错误的是()A.当R=r时,电源有最大的输出功率B.当R=r时,电源的效率η=50%C.电源的输出功率P随外电阻R的增大而增大D.电源的效率η随外电阻R的增大而增大答案C3.(2018河南开封模拟,16)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220V)。
2020届高考物理专练：恒定电流(含答案)
2020届高考物理专练：恒定电流（答案在最后）专题：恒定电流一、选择题1、如图所示，甲、乙、丙三个逻辑电路的符号分别表示( )A ． “与”门、“或”门、“非”门B ． “与”门、“非”门、“或”门C ． “或”门、“与”门、“非”门D ． “或”门、“非”门、“与”门 ．2、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Q 1；闭合开关S ，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为Q 2.Q 1与Q 2的比值为( )A.25 B ．12 C.35D ．233、某一导体的伏安特性曲线如图AB 段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( )A ．B 点的电阻为12 Ω B ．B 点的电阻为40 ΩC ．导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD．导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω4、如图所示，其中电流表A的量程为0.6 A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02 A；R1的阻值等于电流表内阻的12；R2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0.04 AB．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 AC．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 AD．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A5、如图所示的电路，R1、R2、R4均为定值电阻，R3为热敏电阻(温度升高，电阻减小)，电源的电动势为E，内阻为r.起初电容器中悬停一质量为m的带电尘埃，当环境温度降低时，下列说法中正确的是()A．电压表和电流表的示数都减小B．电压表和电流表的示数都增大C．电压表和电流表的示数变化量之比保持不变D．带电尘埃将向下极板运动6、如图所示的电路中，闭合开关后各元件处于正常工作状态，当某灯泡突然出现故障时，电流表读数变小，电压表读数变大．下列关于故障原因或故障后其他物理量的变化情况的说法中正确的是()A．L1灯丝突然短路B．L2灯丝突然烧断C．电源的输出功率一定变小D．电容器C上电荷量减少7、如图所示，电解池内有一价离子的电解液，在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1，负离子数为n2.设元电荷电荷量为e，则以下说法正确的是()A．溶液内电流方向从A到B，电流大小为n1e tB．溶液内电流方向从B到A，电流大小为n2e tC．溶液内正、负离子反方向移动，产生的电流相互抵消D．溶液内电流方向从A到B，电流大小为（n1＋n2）et8、(多选)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 VB．电源的总功率为10 WC．a、b间电压的大小为5 VD．a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A9、如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r一定，A、B为平行板电容器的两块正对金属板，R1为光敏电阻，电阻随光强的增大而减小．当R2的滑动触头P在a端时，闭合开关S，此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U．以下说法正确的是()A．若仅将R2的滑动触头P向b端移动，则I不变，U增大B．若仅增大A、B板间距离，则电容器所带电荷量减少C．若仅用更强的光照射R1，则I增大，U增大，电容器所带电荷量增加D．若仅用更强的光照射R1，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变二、非选择题1、（实验题）1、用螺旋测微器测量某一物体厚度时，示数如图甲所示，读数是________ mm.用游标卡尺可以测量某些工件的外径．在测量时，示数如图乙所示，则读数分别为________mm2、如图所示，电源电动势E＝10 V，内阻r＝1 Ω，R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，C＝30 μF.(1)闭合开关S，求稳定后通过R1的电流．(2)然后将开关S断开，求电容器两端的电压变化量和流过R1的总电荷量．(3)如果把R2换成一个可变电阻，其阻值可以在0～10 Ω范围变化，求开关闭合并且电路稳定时，R2消耗的最大电功率．1、【答案】A【解析】甲为“与”门电路；乙为“或”门电路；丙为“非”门电路2、解析：选C.电路中四个电阻阻值相等，开关S 断开时，外电路的连接等效为图1，由于不计电池的内阻，设每个定值电阻的阻值为R ，根据串、并联电路的特点可知，电容器两端的电压为U 1＝12×23R23R ＋RE ＝15E ；当开关S 闭合后，外电路的连接等效为图2，则电容器两端的电压为U 2＝12R12R ＋R E ＝13E ，由Q ＝CU 可知，Q 1Q 2＝U 1U 2＝35，C 项正确．3、解析：选B.A 点电阻R A ＝31.0×10－1 Ω＝30 Ω，B 点电阻R B ＝61.5×10－1Ω＝40 Ω，故A 错误、B 正确．ΔR ＝R B －R A ＝10 Ω，故C 、D 错误．4、解析：选C.设电流表A 的内阻为R A ，用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值时，若将接线柱1、2接入电路，根据并联电路的特点，(I 1－I A )R 1＝I A R A ，解得I 1＝3I A ＝0.06 A ，则每一小格表示0.06 A ；若将接线柱1、3接入电路，则(I 2－I A )R 1＝I A R A ，解得I 2＝3I A ＝0.06 A ，则每一小格表示0.06 A ．选项C 正确．5、解析：选C.当环境温度降低时，热敏电阻阻值增大，并联部分电路总阻值增大，根据闭合电路欧姆定律，干路电流减小，电流表示数减小，电压表示数增大，选项A 、B 错误；并联部分电压的增加量等于定值电阻R 1和电源内阻r 上电压的减少量，由于R 1和电源内阻r 之和不变，故ΔUΔI＝R 1＋r 不变，选项C 正确；并联部分阻值增大，电容器两端电压增大，带电尘埃受到的电场力增大，带电尘埃将向上极板运动，选项D 错误．6、解析：选B ．当L 1灯丝突然短路时，电路的外电阻减小，根据I ＝ER 外＋r得，电流表读数增大，A 错；当L 2灯丝突然烧断时，电路的外电阻增大，电流表读数变小，由U ＝E －Ir 得电压表读数增大，B 对；电源的输出功率大小由电路的外电阻与内电阻的关系决定，所以C 错；当L 2灯丝突然烧断时，电容器两端的电压增大，所以电容器会充电，D 错．7、解析：选D.溶液内正、负离子反方向移动，通过截面的电荷量为正、负离子电荷量绝对值之和，由电流的定义可算出，电流为（n 1＋n 2）et，故选D. 8、解析：选AC.开关S 闭合后，外电路的总电阻为R ＝10 Ω，路端电压U ＝E R ＋rR ＝1212×10 V ＝10 V ，A 项正确；电源的总功率P ＝E 2R ＋r＝12 W ，B 项错误；由于两条支路的电流均为I′＝1020 A ＝0.5 A ，因此a 、b 两点间的电压为U ab ＝0.5×(15－5) V ＝5 V ，C 项正确；a 、b 两点用导线连接后，外电阻R′＝2×5×155＋15 Ω＝7.5Ω，因此电路中的总电流I ＝E R′＋r＝129.5 A ≈1.26 A ，D 项错误． 9、解析：选BD ．电容器所在支路由于是断路，没有电流通过，所以电路中只有光敏电阻和电阻R 3串联在电路中，并且电容器两端的电压等于光敏电阻两端电压，所以若仅将R 2的滑动触头P 向b 端移动，电路总电阻不变，电流不变，电压也不变，A 错误；若增大电容器极板间的距离，根据公式C ＝εr S4πkd 可得电容器电容减小，由于电容器两端的电压恒定，根据公式C ＝QU ，故电容器所带电荷量减小，B 正确；若仅用更强的光照射R 1，R 1的电阻减小，电路总电阻减小，电流增大，故电流表示数增大，外电路总电阻减小，即电压表示数减小，根据公式C ＝QU 可得，U 减小，Q 也减小，C 错误；根据闭合电路欧姆定律可得U 变化量的绝对值与I 变化量的绝对值的比值表示电源内阻，所以恒定不变，D 正确．二、非选择题1、【答案】1.195 11.50【解析】螺旋测微器读数为1 mm ＋19.5×0.01 mm ＝1.195 mm 游标卡尺读数为11 mm ＋10×0.05 mm ＝11.50 mm.2、解析：(1)稳定时，电路中的电流： I ＝Er ＋R 1＋R 2＝1 A.(2)S 闭合，电路处于稳定状态时，电容器两端的电压： U ＝IR 2＝1×6 V ＝6 V断开后，电容器两端的电压为10 V 所以ΔU ＝4 V流过R 1的总电荷量为： ΔQ ＝ΔU ·C ＝1.2×10－4 C. (3)P R2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫E r ＋R 1＋R 22·R 2＝E 2[R 2－（R 1＋r ）]2R 2＋4（R 1＋r ）可见当R 2＝R 1＋r 时，R 2消耗的功率最大 P mR2＝E 24（R 1＋r ）＝6.25 W.答案：(1)1 A (2)4 V 1.2×10－4 C (3)6.25 W。
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高考物理专题训练：恒定电流（基础卷）一、 (本题共10小题，每小题4分，共40分。
在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．关于电流，下列说法中正确的是( )A．电路中的电流越大，表示通过导体横截面的电荷量越多B．在相同时间内，通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大C．导体的通电时间越长，导体中的电流越大D．导体中通过一定的电荷量所用的时间越短，电子速度越大，电流就越大【答案】B【解析】由电流的定义式I＝可知，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，电流越大，B正确。
2．粗细均匀的金属环上的A、B、C、D四点把其周长分成四等份，如图所示，当A、B点接入电路中时，圆环消耗的电功率为P。
则当A、D点接入电路中时，圆环消耗的电功率为(电源内阻不计) ( )A．34PB．43PC．3P D．4P【答案】B【解析】设圆环每段电阻为r，电源电动势为E，则接AB时，P＝，当接AD时，R总＝r，P'＝P，选项B正确。
3．如图所示为某收音机内一部分电路元件的电路图，各个电阻的阻值都是2 Ω，A、C间接一只内阻忽略不计的电流表，若将该部分与收音机的其他电路剥离出来，并在B、C两点间加6 V的恒定电压，则电流表的示数是( ) A．3 A B．2 A C．1 A D．0【答案】C【解析】等效电路如图所示，由串、并联电路的特点可知I ＝＝2 A ，所以I A ＝1 A ，选项C 正确。
4．某个由导电介质制成的电阻截面如图所示。
导电介质的电阻率为ρ、半球壳层形状 (图中阴影部分)内、外半径分别为a 和b 。
半径为a 、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心作为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极。
设该电阻的阻值为R 。
下面给出R 的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解R ，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。
根据你的判断，R 的合理表达式应为( )A ．()2πb a R ab ρ+=B ．()2πb a R ab ρ-=C ．2π()ab R b a ρ=- D ．2π()ab R b a ρ=+【答案】B【解析】根据电阻定律，当a ＝b 时，电阻R ＝0，所以R 的合理表达式应为R ＝，选项B 正确。
5．如图所示，电源的内阻不可忽略，已知定值电阻R 1＝10 Ω，R 2＝8 Ω。
当开关S 接位置1时，电流表的示数为0.20 A ，开关S 接位置2时，电流表的示数可能是( )A ．0.15 AB ．0.18 AC ．0.24 AD ．0.32 A 【答案】C【解析】根据题意可得I ＝(A)＝(A)，在r 从0到∞的范围内，0.2A <I<0.25 A ，故C 正确。
6．小明到国外旅游，从国外带回一台用电器，额定电压为110 V ，额定功率为25 W ，因不能适应我国的220 V 电网电压，而不能使用。
有人建议将该用电器与一只“220 V 100 W”的白炽灯串联后再接入220 V 的电路中，关于串联后的电路，下列说法正确的是( )A ．这台用电器能够正常工作B ．这台用电器承受的实际电压会高于110 VC ．这台用电器承受的实际电压会低于110 VD ．白炽灯的实际功率等于25 W【答案】B【解析】用电器的额定电流I＝＝0.277 A，其正常工作时的电阻R＝484 Ω；白炽灯在220 V电压下工作时，其电阻R2＝484 Ω，在串联电路里，白炽灯工作电压小于220 V，其实际阻值小于484 Ω，两端电压U<110 V，这就意味着该用电器的实际电压会高于110 V，即选项B正确。
7．电视中有这样一则广告“南孚电池容量大，玩具车用过后，收音机接着用”。
玩具车的两节南孚干电池，已经用过较长时间，不能再驱动了，把它们取出来用电压表测电压，电压表示数接近 3 V ，再把它们作为收音机的电源，收音机能正常工作。
下列说法中正确的是( ) A．这两节干电池的电动势减小了很多B．这两节干电池的内阻增大了很多C．这个收音机的额定电压一定比玩具车的额定电压小很多D．这个收音机正常工作时的电流一定比玩具车正常工作时的电流小【答案】BD【解析】电池用久后，内阻变大，电动势几乎不变，收音机能工作是因为它的工作电流较小。
8．某导体中的电流I随其两端电压U的变化如图所示，则下列说法中正确的是( )A．加5 V电压时，导体的电阻为0.2 ΩB．加12 V电压时，导体的电阻约为8 ΩC．随着电压的增大，导体的电阻不断增大D．随着电压的增大，导体的电阻不断减小【答案】BC【解析】对某些导电器材，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的仍表示该点所对应的电阻值，本题中给出的导体在其两端加5 V的电压时，的值为5，所以此时的电阻为5 Ω；当电压增大到12 V时，电流约为1.5 A，此时的电阻约为8 Ω；当电压增大时，电阻增大，但仍遵循欧姆定律，故选项B、C正确，A、D错误。
9．在如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从最顶端向下滑动时( )A．电压表V的示数先变大后变小B．电流表A的示数变大C．电压表V的示数先变小后变大D．电流表A的示数先变大后变小【答案】AB【解析】设滑动变阻器中P以上部分的电阻为R x，滑动变阻器的总阻值为R0，则变阻器在电路中的阻值R'＝，当R x ＝时，R'最大，P从最顶端向下滑动时，回路中的总电阻先增大，后减小；当P滑向中点时，R'增大，R总增大，I减小，路端电压增大，U R减小，I A ＝增大。
同理可知P滑过中点后，I A增大，故A、B正确。
10．如图所示，将一个改装的电流表接入电路和标准表进行校准，发现待测表的示数比标准表的示数偏大一些，如果表头G本身是准确的，则出现的误差可能是下述那种原因引起的( ) A．表头G的内阻R g的测量值比真实值偏大B．表头G的内阻R g的测量值比真实值偏小C．所并联的电阻阻值R并比公式R并＝g ggI RI I-计算出的R并ʹ偏小D．所并联的电阻阻值R并比公式R并＝g ggI RI I-计算出的R并ʹ偏大【答案】AD【解析】改装成的电流表(待测表)比标准表的示数偏大，说明流经表头G的电流偏大些，根据并联电路的特点知，所并联的电阻R并越大，流经表头G的电流越大，所以R并比公式R并＝计算出的偏大。
同样如果R g测量值比真实值偏大，也会使R并偏大，故选项A、D正确。
二、(本题共6小题，共60分。
把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。
解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11．(5分)小明想测额定电压为2.5 V的小灯泡在不同电压下的电功率，设计了如图所示的电路。
(1)在实验过程中，调节滑片P，电压表和电流表均有示数但总是调不到零，其原因是的导线没有连接好（图中用数字标记的小圆点表示接线点，空格中请填写图中的数字，如“7点至8点”）；(2)正确连好电路，闭合开关，调节滑片P，当电压表的示数达到额定电压时，电流表的指针如图所示，则电流为 A，此时小灯泡的功率为 W；(3)做完实验后小明发现在实验报告上漏写了电压为1.00 V时通过小灯泡的电流，但在草稿纸上记录了下列数据，你认为最有可能的是。
A．0.08 A B．0.12 A C．0.20 A【答案】(1)1点至4点 (2)0.30 0.75 (3)C【解析】(1)在实验过程中，调节滑片P，电压表和电流表均有示数但总是调不到零，其原因是1点至4点的导线没有连接好，滑动变阻器相当于接成了限流电路；(2)由表盘刻度可知，电流表读数为0.30 A；则灯泡的额定功率：P＝IU＝0.30×2.5 W＝0.75 W；(3)若灯泡电阻不变，则由，解得I1＝0.12 A，考虑到灯泡电阻温度越低时阻值越小，则通过灯泡的电流要大于0.12 A，则选项C正确。
12．(10分) 某小组利用图（基础卷）所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系，图中V1和V2为理想电压表；R为滑动变阻器，R0为定值电阻（阻值100 Ω）；S为开关，E为电源。
实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t由温度计（图中未画出）测出。
图（提高卷）是该小组在恒定电流为50.0 μA时得到的某硅二极管U－t关系曲线。
回答下列问题：(1)实验中，为保证流过二极管的电流为50.0 μA，应调节滑动变阻器R，使电压表V1的示数为U1＝ mV；根据图（提高卷）可知，当控温炉内的温度t升高时，硅二极管正向电阻(填“变大”或“变小”)，电压表V示数 (填“增大”或“减小”)，此时应将R的滑片1示数仍为U1。
向 (填“A”或“B”)端移动，以使V1(2)由图（提高卷）可以看出U与t成线性关系，硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温灵敏度为Ut∆∆＝×10–3 V/℃。
（保留2位有效数字）【答案】(1)5.00 变小增大 B (2)2.8【解析】(1)U1＝IR0＝100Ω×50×10－6A＝5×10－3V＝5mV由URI=，I不变，温度升高，U减小，故R减小；由于R变小，总电阻减小，电流增大；R0两端电压增大，即V1表示数变大，只有增大电阻才能使电流减小，故华东变阻器向右调节，即向B短调节。
(2)由图可知，Ut∆∆＝2.8×10－3V/℃。
13．(10分)如图所示为用电动机提升重物的装置，电动机线圈的电阻r＝1 Ω，电动机两端的电压U＝5 V，电路中的电流I＝1 A，物体A重G＝20 N，不计摩擦力，则：(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少?(2)电动机的输入功率和输出功率各是多少?(3)10 s内，可以把重物A匀速提升多高?【解析】(1)根据焦耳定律，得热功率P r＝I2r＝1 W。
(2分)(2)输入功率P＝UI＝5 W(2分)输出功率P输出＝P-P r＝4 W。
(2分)(3)电动机输出的功用来提升重物转化为机械能，在10 s内，有：P输出t＝mgh。
(2分)解得：h＝2 m。
(2分)14．(10分)在如图所示的电路中，电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，电阻R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，电容器的电容C＝3.6 μF，开始时开关S1闭合，S2断开。
(1)合上S2，求从S1闭合到电路稳定时，电容器C上变化的电荷量。
(2)合上S2，待电路稳定以后再断开S1，求断开S1后，流过R2的电荷量。
【解析】(1)S1闭合、S2断开时，电容器两端的电压U1＝I1R1＝R1＝4.5 V(2分)S2闭合后，有：I2＝(2分)解得：U2＝I2＝4 V(1分)故电容器上电荷量减少了ΔQ＝(U1-U2)C＝1.8×10-6 C。