高考真题分类整理专题11 恒定电流(附答案)

专题11 恒定电流 （2010-2019）题型一、闭合电路的欧姆定律的综合考查...................................................................................................... 1 题型二、电路的动态变化 ................................................................................................................................. 2 题型三、含有电容器的电路 ............................................................................................................................. 3 题型四、电流的微观表达 ................................................................................................................................. 6 题型五、功率、小灯泡的伏安特性曲线.......................................................................................................... 6 题型五、测量电阻R 阻值的综合问题 ........................................................................................................... 10 题型六、测量电源动势E 和内阻r ................................................................................................................. 21 题型七、多用电表的理解与综合应用 .. (31)题型一、闭合电路的欧姆定律的综合考查1.（2019江苏）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. 1ΩB. 2ΩC. 3ΩD. 4Ω【答案】A【解析】开关s 断开时有：3V E =，开s 闭合时有：2ER R r=+，其中2R =Ω，解得：1r =Ω， 故A 正确。

2.（2016江苏卷）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 A【答案】AC【解析】由题图知外电路的总电阻为10Ω，回路的总电阻为12Ω，由全电路欧姆定律可知1,EI A R==所以路端电压10,R U IR V ==A 正确；电源的总功率12,P IE W ==B 错误；由串并联电路特点得a 、b 的电流均为0.5A ，所以0.5(155)5,ab U V =⨯-=C 正确；a 、b 间用导线连接后，根据电路的连接可求得外电路的电阻为7.5Ω回路的总电阻为9.5Ω，所以D 错误。

题型二、电路的动态变化3.（2014上海）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V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△V1、△V2、△V3，理想电流表A 示数变化量的绝对值△I ，则（ ）A. A 的示数增大B. V2的示数增大C. △V3与△I 的比值大于rD. △V1大于△V2【答案】ACD【解析】本题考查闭合电路欧姆定律和串、并联电路的特点，滑片向下滑动，连入电路中的电阻R 变减小，由I=E/(R+R 变+r)，A 表示数增大，故A 正确；V2表测量的是电源的输出电压U2=E －Ir 减小，故B 错误； U3＝E －Ir －IR ，则有△V3＝△I×(R+r), △V3与△I 的比值等于R+r ，大于r ，故C 正确。

△V2＝△I×r , △V1＝△I×R,又因为题目告知R>r ,得△V1大于△V2 ，故D 正确， 4.（2019全国2）某小组利用图（a ）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（b ）是该小组在恒定电流为50.0μA 时得到的某硅二极管U-I 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50.0μA ，应调节滑动变阻器R ，使电压表V1的示数为U1=______mV ；根据图（b ）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V1示数_____（填“增大”或“减小”），此时应将R 的滑片向_____（填“A”或“B”）端移动，以使V1示数仍为U1。

（2）由图（b ）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Δ||ΔUt=_____×10-3V/℃（保留2位有效数字）。

【答案】 (1). 5.00 (2). 变小 (3). 增大 (4). B (5). 2.8 【解析】（1）U1=IR0=100Ω×50×10-6A=5×10-3V=5mV 由UR I= ，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。

由图可知，Ut∆∆ =2.8×10-3V/℃题型三、含有电容器的电路5.（2018江苏，8,4分） 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】充电时，通过R的电流逐渐减小，选项A错误；若R增大，充电的最大电流减小，充电时间变长，选项B正确；若C增大，电容器充满电后带的电荷量增多，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大，选项C 正确；若E减小为85 V，电容器充满电后电压仍然大于闪光灯导通需要的电压，所以闪光灯闪光一次通过的电荷量不变，选项D正确.6．（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．闭合开关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．断开开关S【答案】．B【解析】本题考查含有电容器的动态电路及受力平衡等知识点，为了保证带电油滴悬浮在两板之间静止不动，就要使电容器两板之间的场强E 不变．电路稳定后，和电容器相串联的电阻对电容器两端的电压不产生影响，而增大R1的阻值将使电容器两端的电压增大，根据E ＝Ud 可知，E 增大，故A 错误；增大R2的阻值，电容器两端的电压不变，E不变，故B 正确；增大两板间的距离，E 减小，故C 错误；断开开关S ，电容器两端的电压发生改变，D 错误．7．（全国新课标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1Q ；闭合开关S ，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为2Q ．1Q 与2Q 的比值为( )A ．25B ．12C ．35D ．23【答案】C【解析】由已知可得：11Q =U C 22Q =U C 则1122Q U =Q U S 断开时等效电路如下()()()()1R R +R R +R +R 1U =E R R +R 2R +R +R +R⋅⨯1E 5=S 闭合时等效电路如下： 2R R1R +R U =E R R 3R +R +R⋅=⋅ 则1122Q U 3=Q U 5=题型四、电流的微观表达8.（2015安徽）．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．22meLv B．2m Snev C．ρnev D．evSLρ【答案】C【解析】试题分析：UIR=，I=neSv，LRSρ=，UEL=，联立得E=ρnev，故选C。

题型五、功率、小灯泡的伏安特性曲线9.（2017·新课标1）某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8 V，额定电流0.32 A）；电压表V d V（量程3 V，内阻3 kΩ）；电流表A d（量程0.5 A，内阻0.5 Ω）；固定电阻R0（阻值1 000 Ω）；滑动变阻器R（阻值0~9.0 Ω）；电源E（电动势5 V，内阻不计）；开关S；导线若干。

（1）实验要求能够实现在0~3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。

（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。

由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_________（填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率__________（填“增大”“不变”或“减小”）。

（3）用另一电源E0（电动势4 V ，内阻1.00 Ω）和题给器材连接成图（b ）所示的电路，调节滑动变阻器R 的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。

闭合开关S ，在R 的变化范围内，小灯泡的最小功率为____________W ，最大功率为___________W 。

（结果均保留2位小数）【答案】（1）如图所示 （2）增大 增大 （3）0.39 1.17【解析】（1）要求能够实现在0~3.8 V 的范围内对小灯泡的电压进行测量，故滑动变阻器用分压式接法，小灯泡为小电阻，电流表用外接法，如答案图所示；（2）由I –U 图象知，切线的斜率在减小，故灯泡的电阻随电流的增大而增大，再由电阻定律lR Sρ=知，电阻率增大；（3）当滑动变阻器的阻值为9 Ω时，电路电流最小，灯泡实际功率最小，此时E=U+I （r+R ）得U=–10I+4，在图中作出该直线如左图所示，交点坐标约为U=1.75 V ，I=225 mA ，P1=UI=0.39 W ；整理得：1E I U R r R r=-+++，当直线的斜率最大时，与灯泡的I –U 曲线的交点坐标最大，即灯泡消耗的功率最大。