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2023 年高考物理二轮复习讲练测
专题09 恒定电流与交变电流（精练）
一、单项选择题
1．扫地机器人是智能家电的一种，借助人工智能技术，可以自动在房间内完成地板的吸尘清扫工作。如图所
示为某品牌扫地机器人，由主机和充电座两部分组成，使用说明书上关于主机的一些信息如表所示。当电池剩
余电荷量为额定容量的20%时，主机会自动返回充电座充电。下列说法正确的是（ ）
主机
电池 14.4V/2400mAh（额定容量）
产品质量 约4.7kg
无线连接 Wi-Fi
额定电压 14.4V
额定功率 40W
A．将额定功率和额定电压代入公式 可以计算出主机工作时的电阻
B．主机正常工作时，每秒钟可以将40J电能全部转化为机械能
C．电池充满电后，储存的总电荷量为8640C
D．主机从满电量开始工作，至其自动返回前清扫时间为0.864h
【答案】C
【详解】A．由于扫地机器人工作时不是纯电阻电路，所以不能将额定功率和额定电压代入公式 计算
主机工作时的电阻，故A错误；
B．由公式 可知，主机正常工作时，每秒钟可以将40J电能转化为机械能和内能，故B错误；
C．电池充满电后，储存的总电荷量为 故C正确；D．主机工作时的电流为 主机从满电量开始工作，至其自动返回前清扫时间为
故D错误。故选C。
2．如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距
为d，矩形极板长和宽分别为a、b，这两个电极与可变电阻R相连。在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，
磁感应强度大小为B。发电导管内有电阻率为 的高温等离子体以速度v向右流动，并通过专用管道导出。由
于运动的等离子体受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势。若不计粒子运动时的阻力，由以上条件可推导
出可变电阻消耗的电功率P；调节可变电阻的阻值，可求得可变电阻R消耗最大电功率 ，关于 和P的表
达式正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】电源内阻为 电源产生的感应电动势为 则可变电阻消耗的电功率为
而根据恒定电流结论，当外电阻等于内电阻时，电源输出功率
最大，则 此时 故选B。
3．在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻为R，且R>r，滑动变阻器的阻值为R。现闭
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合电键S，滑动变阻器的滑动触头P从a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）A．电压表示数先变大后变小，电流表示数一直变大
B．电压表示数一直变大，电流表示数先变小后变大
C．滑动变阻器R的电功率先变小后变大
D．电源的输出功率先变小后增大
【答案】D
【详解】AB．出头P把滑动变阻器分成两个电阻aP及bP，两电阻并联再与R 串联接到电源两端，电流变测
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流过aP的电流，电压表测aP及bP并联等效电阻两端的电压，当滑片从a移到b端的过程中，aP及bP并联等
效电阻先增大后减小，当滑片位移中间时，并联的等效电阻最大，故电压变的示数先增大后减小，aP段的电
阻一直增大，电流表的示数一直减小，故AB错误；
C．当滑片在a端时，滑动变阻器的电功率为零，当滑片滑至b端时，滑动变阻器的电功率也为零，故滑动变
阻器的功率先增大后减小，故C错误；
D．由于 ，故外电路的总电阻在大于电源内阻的区间变化，aP及bP并联等效电阻先增大后减小，当滑片
位移中间时，并联的等效电阻最大，故外电路电阻的总阻值也先增大后减小，根据电源输出功率与外电路电阻
的关系可知，电源的输出功率先变小后变大，故D正确。故选D。
4．如图所示的电路中电源为恒流源（即电源输出的电流保持恒定），理想电压表、电流表的读数分别为 ，
； 、 、 为定值电阻。若把滑动变阻器 的滑片向下滑动时，电压表与电流表示数变化量的绝对值分
别为 和 ，则下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数 变大
B．电流表示数 变小
C．D．
【答案】C
【详解】A．电源为恒流源，则电路中的总电流一定，若把滑动变阻器的滑片向下滑动时，电阻 减小，则电
路总电阻减小，总电压减小，故电压表示数减小，故A错误；
B． 两端电压不变，则 两端电压减小，流过 电流减少，电路总电流一定，则电流表示数变大，故B错
误；
C．设电流表示数增加 ，则流过 的电流会减小 ，电阻 两端电压变化量为绝对值为 ，则有
故C正确；
D．由欧姆定律可知 故D错误。故选C。
5．图示电路中，电源电动势为E，内阻不计，闭合开关S，滑动头P由中点向下移动的过程中，电表 、 、
示数变化的大小分别为 、 、 ，则（ ）
A． 示数减小、 示数增大 B． 示数减小， 示数不变
C． 不变， 增大 D． 、 均不变，且
【答案】B
【详解】AB．滑动头P由中点向下移动的过程中，R 电阻变大，则A 示数变小；内阻不计，A 示数不变，故
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A不符合题意，B符合题意；CD．R、R 串联，则 由 可知 故CD不符合题意。故选B。
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6．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，电容器的电容
。闭合开关 ， ，电路稳定后，则（ ）
A．电源的总功率为10W
B．电容器所带电荷量为
C．断开开关 ，稳定后电容器上极板所带电荷量与断开前相比的变化量为
D．断开开关 ，电源的输出功率增大
【答案】C
【详解】A．电源的总功率为 ，A错误；
B．设电源负极电势为零，则电源正极电势为 闭合开关 ， ，电路稳定后，电路中电流
路端电压 根据如图所示电路可得； 得 ； 则
所以电容器所带电荷量为 ，B错误；
C．断开开关 ，稳定后电路为串联电路，电容器两端电压等于 两端的电压，则
电容器所带电荷量为 所以断开开关 ，稳定后电容器上极板所带电荷量与断开前相比的
变化量为 ，C正确；
D．闭合开关SS，电源的输出功率 断开开关S，电源的输出功率
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所以断开开关 ，电源的输出功率减小，D错误。故选C。
7．如图甲所示，有一种自行车，它有能向自行车车头灯泡供电的小型发电机，其原理如下：转轴的一端有一
对随轴转动的磁极，另一端装有摩擦小轮，如图乙所示，当车轮转动时，因摩擦带动磁极转动（小轮和车轮不
打滑），从而使线圈中产生电流给车头灯泡供电。已知自行车后轮半径 cm，摩擦小轮半径 cm。关
于此装置，下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡亮度与自行车的行驶速度无关
B．自行车加速行驶时线圈中产生的是正弦交流电
C．若自行车后轮转动的角速度为8rad/s时，发电机磁极转动的角速度为280rad/s
D．线圈匝数越多，穿过线圈的磁通量的变化率越大
【答案】C【详解】A．行驶速度会影响感应电动势的大小，所以影响灯泡的亮度，故A错误；
B．当自行车匀速行驶时，摩擦轮带动线圈在磁场中绕垂直于磁感线的轴转动，如果从中性面开始计时，则由
法拉第电磁感应定律可得 是正弦交流电；当自行车加速行驶时，线圈转动的角速度越来越大，感
应电动势随时间变化规律不是正弦变化规律，产生的电流不再是正弦式交流电，故B错误；
C．磁极与摩擦小轮转动的角速度相等，由于自行车车轮与摩擦小轮之间无相对滑动，故有ωr＝ωr
0 0
＝8× rad/s＝280 rad/s故C正确；
D．线圈匝数不影响线圈的磁通量的变化率的大小，故D错误。故选C。
8．如图所示，两根等高光滑的 圆弧轨道， 与 等高，半径为 、间距为 ，轨道电阻不计。在轨道右
侧连有一阻值为 的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为 ，现有一根长度为 、
电阻为 的金属棒，在外力 的作用下以初速度 从 沿轨道做匀速圆周运动至 处，则该过程中
（ ）
A．金属棒经过最低位置 处时，通过金属棒的电流方向为
B．金属棒经过最低位置 处时，电路中的电流最小
C．电阻上产生的热量为
D．外力 做的功为
【答案】C
【详解】A．金属棒经过最低位置 处时，根据右手定则，通过金属棒的电流方向为 ，故A错；
B．金属棒经过最低位置 处时，金属棒垂直切割磁感线，产生的感应电动势最大，电路中的电流最大，B错；
C．金属棒切割磁感线产生的电动势为 电路中的电动势的有效值为 则有， 联立解得 故C正确；
D．根据能量关系，外力 做的功等于电路的总热量为 故D错误。
故选C。
9．手机无线充电技术越来越普及，图甲是某款手机无线充电装置，其工作原理如图乙所示，其中送电线圈和
受电线圈的匝数比 ，两个线圈中所接电阻的阻值均为R。当ab间接上220V的正弦交变电源后，受
电线圈中产生交变电流给手机快速充电，这时手机两端的电压为5V，充电电流为2A。若把装置线圈视为理想
变压器，下列说法正确的是（ ）
A．R的值为18.25Ω
B．快速充电时，cd间电压
C．快速充电时，送电线圈的输入功率为88W
D．快速充电时，受电线圈的输出功率为85W
【答案】D
【详解】AB．对送电线圈有 对受电线圈有
由原副线圈电流和匝数的关系得 解得
故AB错误；
CD．由于是理想变压器，因此快速充电时，送电线圈的输入功率等于受电线圈的输出功率，皆为
故C错误，D正确。故选D。10．如图所示为某小型发电站高压输电示意图。发电站输出的电压 不变；升压变压器输出电压为 ， 降
压变压器原、副线圈两端的电压分别为 和 。为了测高压电路的电压和电流，在输电线路的起始端接入
电压互感器和电流互感器，若不考虑变压器和互感器自身的能量损耗，所有的电表均为理想电表，则（ ）
A．①为电流表，②为电压表
B．
C．仅将滑片Q下移，则输电线损耗功率减少
D．凌晨时分，用户家的灯将变得更暗
【答案】B
【详解】A．由图可知①接在火线和零线之间，为电压表，②接在同一条线上，测得是电流，为电流表，选项
A错误；
B．由于输电线上有电压降，所以 选项B正确；
C．仅将滑片Q下移，则输电电压U 增大，R不变，所以输电电流I 增大，而输电线损耗功率为
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所以输电线损耗功率增大，选项C错误；
D．凌晨时分，降压变压器的输出端用电量减少，电路中的电流减小，则输电线上的电压降减小，则降压变压
器的输入电压增大，用户得到的电压变大，用户家的灯将变得更亮，选项D错误。故选B。
二、多项选择题
11．一兴趣小组为研究非纯电阻电路的性质，设计了如图所示电路图。图中M是一电动机，额定电压为
12V，额定功率为24W，线圈电阻为 ， 为定值电阻，阻值是 ，G为灵敏电流计，AB为一段阻值均匀
的电阻棒，现在滑动滑片H，闭合开关，G的示数刚好为零，且电动机能够正常工作，则下列说法正确的是（
）A．滑片 位于 的左侧第一个四等分点上
B．滑片 位于 的中点上
C．若因外力仅使电动机停转，为保证灵敏电流计示数仍然为零，闭合开关前，应将 左移
D．若因外力仅使电动机停转，为保证灵敏电流计示数仍然为零，闭合开关前，应将 右移
【答案】BC
【详解】AB．由灵敏电流计示数为零可知灵敏电流计两侧电势差为零，可得 与 段电阻、 与 段电
阻两端电压分别相等；由 正常工作知 两端电压为 ，经过 与 的电流为 ，则根据欧姆定律，
两端电压也为 ，最终推得 、 两端电压应相同，故滑片 应在 中点，故B正确，A错误；
CD．若仅电动机停转，那么 可视为一阻值为 的纯电阻，根据上述分析，当灵敏电流计示数为零时，电
动机与定值电阻两端的电压之比为 ，所以在闭合开关前，应将 左移至左侧第一个四等分点处，故C正确，
D错误。故选BC。
12．用某型号的充电器给一款锂电池充电，在电池电量从零直至充满的过程中，充电电压和充电电流随时间变
化的曲线简化后如图所示。据图可知（ ）
A．充电时通过锂电池的电流是直流电
B．实线是电流曲线，虚线是电压曲线
C．锂电池的充电功率先增大后减小
D．在前40min，锂电池的平均充电功率约为6.4W
【答案】ACD
【详解】A．根据图像可知，电流方向未发生改变，故充电时通过锂电池的电流是直流电，故A正确；B．开始充电后，电压逐渐增大，达到电动势后，充电电流逐渐减小，故实线是电压曲线，虚线是电流曲线，
故B错误；
C．根据 可知，锂电池的充电功率先增大后减小，故C正确；
D．由题图可知，在前40min，锂电池的平均充电功率 故D正确。故选ACD。
13．如图甲所示的电路，其中电源电动势 ，内阻 ，定值电阻 ，已知滑动变阻器消耗的功
率 与其接入电路的有效阻值 的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（ ）
A．图乙中滑动变阻器的最大功率
B．图乙中 ，
C．调整滑动变阻器 的阻值，不可能使电源的输出电流达
D．滑动变阻器消耗的功率 最大时，定值电阻 也消耗功率最大
【答案】BC
【详解】A．由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电源外电阻R等于内阻r时，输出功率最大，最大值为
把定值电阻看成电源内阻，由图乙可知，当 滑动变阻器消耗的功率最大，最大功
率为 ，A错误；
B．滑动变阻器的阻值为 时与阻值为 时消耗的功率相等，有 解得，B正确；
C．当滑动变阻器 的阻值为0时，电路中电流最大，最大值为 则调整滑动变阻器
的阻值，不可能使电源的输出电流达到 ，C正确；
D．当回路中电流最大时，即 时定值电阻R消耗的功率最大，D错误。故选BC。
14．如图，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P位于某位置时，水平放置的平行板电容器C间有一带电液滴恰
好处于静止状态，灯泡L电阻恒定。下列说法正确的是（ ）
A．将滑动变阻器的滑片P向a端移动，电源的效率将增大
B．将滑动变阻器的滑片P向a端移动，电路的路端电压将减小
C．将电容器C的上极板向上移动，液滴将向下做加速运动
D．将电容器C的上极板向上移动，电容器C将充电
【答案】AC
【详解】AB．将滑动变阻器的滑片P由该位置向a端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电源的效率
外电路总电阻增大，路端电压将增大，则电源效率将增大，故A正确，B错误；
C．液滴受力平衡，上极板向上移动时d增大 ，UC不变，板间场强 ，E减小，故液
滴所受电场力减小，因此液滴将向下做加速运动，故C正确；
D．上极板向上移动时，电容器C的电容减小，电压不变，电荷量减小，电容器C将放电，故D错误。
故选AC。
15．具有巨磁阻效应（GMR）的电阻R 在外加特定方向的磁场时，阻值随磁场的增强而减小。现将R 接在图
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示电路中，并置于该磁场，已知R 为定值电阻，此时R
