专题十 恒定电流【5年高考】考点一 电路的基本概念和规律1.(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 2.(2016课标Ⅱ,17,6分)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 考点二 闭合电路欧姆定律1.(2019江苏单科,3,3分)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 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.I1C.= D.<答案 D ,3.(2020浙江1月选考,6,3分)小明在一根细橡胶管中灌满食盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱。他将此盐水柱接到电源两端,电源电动势和内阻恒定。握住盐水柱两端将它水平均匀拉伸到原长的1.2倍,若忽略温度对电阻率的影响,则此盐水柱( )A.通过的电流增大B.两端的电压增大C.阻值增大为原来的1.2倍D.电功率增大为原来的1.44倍答案 B 4.(2016江苏单科,8,4分)(多选)如图所示的电路中,电源电动势为12V,内阻为2Ω,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10VB.电源的总功率为10WC.a、b间电压的大小为5VD.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1A答案 AC 5.(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 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rΔU2,选项D对。电压表V3测量滑动变阻器两端的电压,电压表V3示数的变化量ΔU3=ΔI×(r+R),所以=r+R>r,选项C对。,3.(2013江苏单科,4,3分)在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图所示。M是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻RM发生变化,导致S两端电压U增大,装置发出警报,此时( ) A.RM变大,且R越大,U增大越明显B.RM变大,且R越小,U增大越明显C.RM变小,且R越大,U增大越明显D.RM变小,且R越小,U增大越明显答案 C 当传感器接触药液时,其阻值发生变化,导致S两端电压U增大,则M两端电压减小,可知RM应变小;R与RM构成并联电路,其并联总电阻为R并==,可知当R越大,RM减小相同值时,R并减小得越多,因此S两端电压增大越明显,选项C正确。4.(2012上海单科,17,3分)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 滑片P向右移动时外电路电阻R外增大,由闭合电路欧姆定律知总电流减小,由P总=EI可得P总减小,故选项A正确。根据η==可知选项B正确。由P损=I2r可知,选项C正确。由P输-R外图像,因不知道R外的初始值与r的关系,所以无法判断P输的变化情况,选项D错误。5.(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。答案 见解析解析 (1)U-I图像如图所示。图像与纵轴交点的纵坐标值为电源电动势,与横轴交点的横坐标值为短路电流。,(2)a.如图所示。 b.电源输出的电功率P=I2R=R=当外电路电阻R=r时,电源输出的电功率最大,为Pmax=(3)电动势定义式E=根据能量守恒定律,在题图所示电路中,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W=I2rt+I2Rt=Irq+IRq得E=Ir+IR=U内+U外【3年模拟】时间:30分钟 分值:41分一、单项选择题(每小题3分,共21分) 1.(2020山东济南历城二中调研,7)太阳能路灯是采用晶体硅太阳能电池供电,用于代替传统公用电力照明的路灯,白天太阳能电池对蓄电池充电,晚上蓄电池的电能供给路灯照明。太阳光垂直照射到地面上时,单位面积的辐射功率为P0=1.0×103W/m2。某一太阳能路灯供电系统对一盏LED路灯供电,太阳能电池的光电转换效率为15%左右,电池板面积1m2,采用两组12V蓄电池(总容量300Ah),LED路灯规格为“40W,24V”,蓄电池放电预留20%容量。下列说法正确的是( )A.蓄电池的放电电流约为0.6AB.一盏LED路灯每天消耗的电能约为0.96kW·hC.该太阳能电池板把光能转换为电能的功率约为40WD.把蓄电池完全充满电,太阳照射电池板的时间不少于38.4h答案 D 2.(2021届山东聊城高二期中,8)如图所示的电路,是用一个灵敏电流计G和一个变阻器R改装的量程更大的电表,下列判断正确的是( )A.改装成了电流表,R减小时量程增大B.改装成了电流表,R增大时量程增大C.改装成了电压表,R减小时量程增大D.改装成了电压表,R增大时量程增大答案 A 3.(2021届山东邹城龙山高二期中,3)如图所示的电路中,闭合开关S后,灯a和b都正常发光,后来由于某种故障使灯b突然变亮,电压表读数增加,由此推断故障可能是( ),A.a灯灯丝烧断 B.电阻R2短路C.电阻R2断路 D.电容被击穿短路答案 C 4.(2019山东临沂2月质检,5)用图示的电路可以测量电阻的阻值。图中Rx是待测电阻,R0是定值电阻,阻值是100Ω,是灵敏度很高的电流表,MN是一段长20cm的均匀电阻丝。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=8cm,则Rx的阻值为( )A.80Ω B.100Ω C.150Ω D.180Ω答案 C 5.(2021届山东邹城兖矿第二中学高二期中,6)如图所示电路中,开关S闭合,当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,以下判断正确的是( )A.电压表示数变大,通过灯L1的电流变大,灯L2变亮B.电压表示数变小,通过灯L1的电流变小,灯L2变暗C.电压表示数变大,通过灯L2的电流变小,灯L1变亮D.电压表示数变小,通过灯L2的电流变大,灯L1变暗答案 D 6.(2019山东临沂联考,5)如图所示,电源电动势E=12V、内阻r=3Ω,R0=1Ω,直流电动机内阻R0'=1Ω。当调节滑动变阻器R1时可使图甲中电路的输出功率最大;调节R2时可使图乙中电路的输出功率最大,且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P0=2W),则R1和R2连入电路中的阻值分别为( ), A.2Ω、2Ω B.2Ω、1.5ΩC.1.5Ω、1.5Ω D.1.5Ω、2Ω答案 B 7.(2021届山东新高考质量测评,12)如图所示,电源电动势E=20V、内阻r=1Ω,定值电阻R1=9Ω,R2=100Ω,R3=100Ω。电容器电容C=3×10-6F,下极板接地,A点到上下极板的距离相等。开关S1、S2闭合,下列说法正确的是( )A.电容器所带电荷量Q=2×10-5CB.将电容器下极板下移,则A点电势降低C.开关S2断开时,通过R4的电流方向水平向左D.从开关S2断开到电路稳定,通过R4的电荷量为1×10-5C答案 C 二、多项选择题(每小题4分,共20分)8.(2021届山东新高考质量测评,9)2020年春天全世界发生新冠肺炎疫情,人们居家隔离。由于运动量减少,体重逐渐增加,体内的脂肪也逐步增多,我们可以用某型号脂肪测量仪(如图甲所示)来测量脂肪积累程度。其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例(体液中含有钠离子、钾离子等,而脂肪不容易导电),模拟电路如图乙所示。测量时,闭合开关,测试者分握两手柄,体型相近的两人相比,脂肪含量高者( )A.电流表示数小 B.电压表示数大C.电源内阻的电压大 D.路端电压大答案 ABD 9.(2020山东邹城第一中学高二期中,7)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(阻值随光照强度的增大而减小)。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答案 BD 10.(2020山东青岛即墨期中,9)如图所示电路中,三个电阻的阻值均为R,开始时开关S闭合,开关S1、S2均断开。先闭合开关S1,理想电压表与理想电流表示数变化量大小之比k1=,再闭合开关S2,电压表与电流表示数变化量大小之比k2=。已知闭合开关S1前后电源的输出功率相同,则( )A.k1>k2B.k1=k2C.闭合开关S1前后电源的效率相同D.电源内阻r=R答案 BD 11.(2020山东聊城冠县月考,6)在如图1所示的电路中,电源电动势为3.0V,内阻不计,L1、L2、L3为3个相同规格的灯泡,其伏安特性曲线如图2所示。当开关闭合后,下列关于电路中的灯泡的判断中,正确的是( )A.灯泡L1的电阻为12ΩB.通过灯泡L1的电流为L2的电流的2倍C.灯泡L1消耗的电功率为0.75WD.灯泡L2消耗的电功率为0.30W答案 ACD 12.(2020山东济南历城二中调研,8)全球首创超级电容储存式现代电车在中国宁波基地下线,没有传统无轨电车的“辫子”,没有尾气排放,乘客上下车的30秒内可充满电并行驶5公里以上,刹车和下坡时可把80%的刹车能量转化成电能回收储存再使用,如图为使用“3V、12000F”石墨烯纳米混合型超级电容器的电车,下列说法正确的是( )A.该电容器的容量为36000CB.电容器放电,带电荷量逐渐减少到0,电容不变C.电容器放电,带电荷量逐渐减少到0,电压不变D.若30s能充满,则充电平均电流为3600A,答案 AB
