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专题20 恒定电流
考点
三年考情（2022-2024）
命题趋势
考点1 电路定
律
（5 年2 考）
2024 年高考广西卷：将横截面相同、材料不同
的两段导体
、
无缝连接成一段导体，给出
滑片P 从M 端滑到N 端，理想电压表读数U 随
滑片P 的滑动距离x 的变化关系图像，求导体
、
的电阻率之比；
2024 年高考甘肃卷：一平行板电容器充放电；
2024 高考北京卷：利用分压电路设计的加速度
计；
2023 高考上海卷：四个完全相同的小灯泡，串
并联电路；
2023 年高考全国乙卷：黑箱外有编号为1、2、
3、4 的四个接线柱，判断内部电路。
1.恒定电流部分高考考查频率较高
的知识主要表现是：电阻定律、
焦耳定律、欧姆定律、闭合电路
欧姆定律、串并联电路规律等。
2. 恒定电流部分高考考查的电路
主要有：电阻电路、含电动机电
路、含电容电路等。
考点2 电功电
功率、能量守
恒定律
（5 年2 考）
2024 年高考江西卷：庐山瀑布发电电功率；
2022 年新高考江苏卷：串并联电路中灯泡发光
功率；
2022 年6 月浙江选考：风力发电电功率；
考点01 电路定律
1. （2024 年高考广西卷）将横截面相同、材料不同的两段导体
、
无缝连接成一段导体，总长度为
1.00m，接入图甲电路。闭合开关S，滑片P 从M 端滑到N 端，理想电压表读数U 随滑片P 的滑动距离x 的
变化关系如图乙，则导体
、
的电阻率之比约为（ ）
1
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A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
根据电阻定律
根据欧姆定律
整理可得
结合题图可知导体
、
的电阻率之比
故选B
2. （2024 年高考甘肃卷）一平行板电容器充放电电路如图所示。开关S 接1，电源E 给电容器C 充电；开
关S 接2，电容器C 对电阻R 放电。下列说法正确的是（ ）
A. 充电过程中，电容器两极板间电势差增加，充电电流增加
B. 充电过程中，电容器的上极板带正电荷、流过电阻R 的电流由M 点流向N 点
C. 放电过程中，电容器两极板间电势差减小，放电电流减小
D. 放电过程中，电容器的上极板带负电荷，流过电阻R 的电流由N 点流向M 点
2
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【答案】C
【解析】
充电过程中，随着电容器带电量的增加，电容器两极板间电势差增加，充电电流在减小，故A 错误；
根据电路图可知，充电过程中，电容器的上极板带正电荷、流过电阻R 的电流由N 点流向M 点，故B 错误；
放电过程中，随着电容器带电量的减小，电容器两极板间电势差减小，放电电流在减小，故C 正确；
根据电路图可知，放电过程中，电容器的上极板带正电荷，流过电阻R 的电流由M 点流向N 点，故D 错误。
3．（2024 高考北京卷）如图所示为一个加速度计的原理图．滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同
的轻弹簧连接；固定在滑块上的滑动片M 下端与滑动变阻器R 接触良好，且不计摩擦；两个电源的电动势
E 相同，内阻不计．两弹簧处于原长时，M 位于R 的中点，理想电压表的指针位于表盘中央．当P 端电势
高于Q 端时，指针位于表盘右侧．将加速度计固定在水平运动的被测物体上，则下列说法正确的是（
）
A．若M 位于R 的中点右侧，P 端电势低于Q 端
B．电压表的示数随物体加速度的增大而增大，但不成正比
C．若电压表指针位于表盘左侧，则物体速度方向向右
D．若电压表指针位于表盘左侧，则物体加速度方向向右
【参考答案】．D 电势、电阻定律
【名师解析】由题意可知，M 位于R 中点位置时与两电源间的电势相等，设R 的中点电势为零，则M 位于
R 的中点右侧，P 端电势高于Q 端电势，A 错误；由欧姆定律及电阻定律可知，P 端与Q 端电势差与指针
偏离R 中点的距离x 成正比，B 错误；已知电压表指针位于表盘左侧，只能确定加速度的方向，不能确定
速度的方向，C 错误；已知电压表指针位于表盘左侧，滑块左侧弹簧压缩、右侧弹簧伸长，滑块所受合力
向右，故物体加速度方向向右，D 正确．
4、（2023 学业水平等级考试上海卷）如图所示电路中，有四个完全相同的小灯泡，不考虑电阻随温度的
变化，则最亮的灯泡是
3
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A. 灯泡1 B. 灯泡2 C. 灯泡3 D. 灯泡4
【参考答案】A
【名师解析】最亮的灯泡是实际电功率最大，通过的电流最大，根据串并联电路规律可知，最亮的灯泡是
灯泡1，A 正确。
5. （2023 年高考全国乙卷）黑箱外有编号为1、2、3、4 的四个接线柱，接线柱1 和2、2 和3、3 和4 之
间各接有一个电阻，在接线柱间还接有另外一个电阻R 和一个直流电源。测得接线柱之间的电压U12 =
3.0V，U23 = 2.5V，U34 = －1.5V。符合上述测量结果的可能接法是（ ）
A. 电源接在1、4 之间，R 接在1、3 之间
B. 电源接在1、4 之间，R 接在2、4 之间
C. 电源接
1、3 之间，R 接在1、4 之间
D. 电源接在1、3 之间，R 接在2、4 之间
【参考答案】CD
【命题意图】本题考查黑箱检测及其相关知识点。
【解题思路】由题意，U12=φ1-φ2=3.0V，U23=φ2-φ3=2.5V，U34=φ3-φ4=-1.5V，可知φ1＞φ2＞φ4＞φ3，所以1 接
电源正极，3 接电源负极，电源接在1、3 之间，R 可以接在1、4 之间，可以接在2、4 之间，选项CD 正确。
【思路点拨】根据题述，正确得出四个接线柱电势高低关系，是解题的关键。
6. （2023 高考海南卷）如图所示电路，已知电源电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，闭合开关K，
待电路稳定后，电容器上电荷量为（ ）
4
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A. CE
B.
C.
D.
【参考答案】C
【名师解析】
电路稳定后，由于电源内阻不计，则整个回路可看成3R、2R 的串联部分与R、4R 的串联部分并联，若取
电源负极为零电势点，则电容器上极板的电势为
电容器下极板的电势为
则电容两端的电压
则电容器上的电荷量为
，C 正确。
7.．（2021 高考江苏物理卷）有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨
膜电流，若将该细胞膜视为
的电容器，在
内细胞膜两侧的电势差从
变为
，
则该过程中跨膜电流的平均值为（ ）
A．
B．
C．
D．
【参考答案】D
【命题意图】本题考查电容、电流定义及其相关知识点。
【解题思路】电势差从-70mV 变为30mV，即△U=100mV，由电容定义C=Q/U 可知，C=△Q/△U，
△Q=C△U=1×10-8×0.1C=1×10-9C，电流I=△Q/t=5×10-7A，选项D 正确。
5
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考点02 电功电功率 能量守恒定律
1. （2024 年高考江西卷） 庐山瀑布“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”瀑布高150m，水流量
10m3/s，假设利用瀑布来发电，能量转化效率为70%，则发电功率为（ ）
A. 109
B. 107
C. 105
D. 103
【答案】B
【解析】
由题知，Δt 时间内流出的水量为
m = ρQΔt = 1.0×104Δt
发电过程中水的重力势能转化为电能，则有
故选B。
2． （2022 年新高考江苏卷）如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为
，
，
，
，电源电动势
，内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【参考答案】A
【命题意图】本题考查电路功率、闭合电路欧姆定律、串并联电路规律及其相关知识点。
【解题思路】
由电路图可知R3与R4串联后与R2并联，再与R1串联。并联电路部分的等效电阻为
由闭合电路欧姆定律可知，干路电流即经过R1的电流为
根据并联电路规律，并联部分各支路电流大小与电阻成反比，则R2中电流
6
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R3、R4串联支路中电流
四个灯泡的实际功率分别为
，
，
，
所以四个灯泡中功率最大的是R1，选项A 正确。
3.（2022 年6 月浙江选考）风力发电已成为我国实现“双碳”目标的重要途经之一。如图所示，风力发电
机是一种将风能转化为电能的装置。某风力发电机在风速为9m/s 时，输出电功率为405kW，风速在
5~10m/s 范围内，转化效率可视为不变。该风机叶片旋转一周扫过的面积为A，空气密度为ρ，风场风
速为v，并保持风正面吹向叶片。下列说法正确的是
A．
该风力发电机的输出电功率与风速成正比
B．
单位时间流过面积A 的流动空气动能为
C．若每天平均有1.0×108kW 的风能资源，则每天发电量为2.4×109kW·h
D．若风场每年有5000h 风速在6~10m/s 的风能资源，则该发电机年发电量至少为6.0×105kW·h
【参考答案】D
【命题意图】本题考查动能、效率和流体管状模型。
【解题思路】
风力发电机是将吹进风机叶片空气的动能转化为电能，所以该风力发电机的输出电功率与风速的三次方
成正比，A 错误；单位时间流过面积A 的流动空气动能为Ek=
=
，B 错误；由于风力发
电机效率一定小于1 ，所以若每天平均有1.0×108kW 的风能资源，则每天发电量一定小于
2.4×109kW·h，选项C 错误；由于风力发电机的输出电功率与风速的三次方成正比，根据题述风力发电
机在风速为9m/s 时，输出电功率为405kW，若风场每年有5000h 风速在6~10m/s 的风能资源，按照最低
风速6m/s 计算，则风速为6m/s 时，输出电功率为
×405kW=120kW，该发电机年发电量至少为
第12 题图
7
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5000h×120kW=6.0×105kW·h，选项D 正确。
4. （2022 山东物理）某粮库使用额定电压
，内阻
的电动机运粮。如图所示，配重
和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡，装满粮食的小车以速度
沿斜坡匀速上行，此时电流
。关闭电动机后，小车又沿斜坡上行路程L 到达卸粮点时，速度恰好为零。卸粮后，给小车一个
向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行。已知小车质量
，车上粮食质量
，配
重质量
，取重力加速度
，小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比，
比例系数为k，配重始终未接触地面，不计电动机自身机械摩擦损耗及缆绳质量。求：
（1）比例系数k 值；
（2）上行路程L 值。
【参考答案】（1）
；（2）
【命题意图】本题考查能量守恒定律、平衡条件、牛顿运动定律及其相关知识点。
【名师解析】
（1）设电动机的牵引绳张力为
，电动机连接小车的缆绳匀速上行，由能量守恒定律有
解得
小车和配重一起匀速，设绳的张力为
，对配重有
设斜面倾角为
，对小车匀速有
而卸粮后给小车一个向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行，有
联立各式解得
，
（2）关闭发动机后小车和配重一起做匀减速直线运动，设加速度为
，对系统由牛顿第二定律有
可得
8
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由运动学公式可知
解得
9
