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第十章：恒定电流
（考试时间：90 分钟，试卷满分：100 分）
考试范围：恒定电流
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡
皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题，共48 分)
一、选择题(本题共12 小题，每小题4 分，共48 分。在每个小题给出的四个选项中，第1～8 小题，只有一个选
项符合题意；第9～12 小题，有多个选项符合题意，全部选对的得4 分，选对而不全的得2 分，错选或不选的得
0 分)
1.某充电宝的铭牌标注“10000mA·h(毫安时)”，它对应下列哪个物理量()
A.时间
B.电能
C.电荷量
D.电流
【答案】C
【解析】电荷量的单位是库仑(C )，而1库仑=1安·秒( A·s)。1mA·h=0.001 A ×3600 s=3.6C，因此
“mA·h”是电荷量的单位。
故选C。
2.下表列出了某电热水壶的主要参数，该电热水壶正常工作的电流为()
额定容量
1.2 L额定频率
50 Hz
额定电
压
22
额定功率
1100
A.0.5 A
B.5 A
C.6 A
D.22 A
【答案】B
【解析】电热水壶正常工作时的电流为I = P
U ，已知额定功率P =1100W ，额定电压U =220V ，代入
得I = 1100
220 =5 A。
故选B。
3.在如图电路中，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P向右滑动时，电压表视为理想电表，下列判断正确的
是()
A.V 1和V 2的示数都变大
B.V 1和V 2的示数都变小
C.V 1的示数变大，V 2的示数变小
D.V 1的示数变小，V 2的示数变大
【答案】C
【解析】滑动变阻器的滑片P向右滑动时，电阻R的阻值变大，外电路的电阻变大，总电流变小，路端
电压变大，则V 1读数变大；R1上的电压变小，则V 2读数变小。
故选C。
4.如图所示，四个完全相同的小灯泡并联。闭合开关S1，灯泡L1发光；陆续闭合S2、S3、S4，其它灯泡也
相继发光。关于灯泡L1的亮度变化分析，下列说法正确的是（）
A.电源电动势不变，L1两端电压不变，L1亮度不变
B.电路总电阻变小，L1两端电压变小，L1亮度变暗
C.电路总电阻变大，导致L1两端电压变大，L1亮度变亮
D.干路电流不变，其它灯分流导致流过L1电流变小，L1亮度变暗
【答案】B
【解析】解：闭合开关S1，并陆续闭合S2、S3、S4，随着并联的灯泡增多，外电路总电阻变小，根据
闭合电路欧姆定律分析可知，干路电流变大，由U ' = Ir知内电压变大，则路端电压变小，L1两端电压
变小，L1亮度变暗，故ACD 错误，B 正确。
故选：B。
5.在如图所示的电路中，电源电动势为6V ，内阻为2Ω，定值电阻R的阻值为10Ω，电动机的线圈阻值为
2Ω。闭合开关S后，理想电压表的示数为3V 。下列说法正确的是()
A.电源的输出功率为4.5W
B.电动机消耗的功率为0.75W
C.电动机线圈在1分钟内产生的热量为0.125 J
D.如果电动机被卡住，电压表的示数将变大
【答案】B
【解析】A、假设电路电流为I，根据闭合电路欧姆定律可得E =U + I ( R+r )，解得
I = E -U
R+r = 6-3
10+2 A =0.25 A，可知外电压为U 外= E - Ir =5.5V ，电源的输出功率为
P出=U 外I =5.5×0.25W =1.375W ，故A 错误；
B、电动机消耗的功率为P =UI =3×0.25W =0.75W ，故B 正确；
C、电动机线圈在1分钟内产生的热量为Q = I
2 R线t =0.25
2×2×60 J =7.5 J，故C 错误；
D、如果电动机被卡住，电动机变成纯电阻，根据闭合电路欧姆定律可得E = I '( R线+ R+r )，
解得I ' =
E
R线+ R+r =
6
2+10+2 A = 3
7 A，电压表示数为U ' = I ' R线= 3
7 ×2V = 6
7 V ，
可知电压表的示数将变小，故D 错误。
故选B。
6.如图所示为某同学设计的油量表，闭合开关，当往油箱里加油时，浮子高度升高，带动滑杆使滑动变阻
器的滑片P下移，下列判断正确的是()
A.电流表的示数变小
B.电压表的示数变小
C.电源的输出功率一定变大
D.电源的总功率变小
【答案】B
【解析】AB.当往油箱里加油时，滑片P向下移，电路中的总电阻减小，总电流变大，电流表示数变大，
电压表的示数变小，A项错误，B项正确；
C.由于外电阻与电源内阻大小关系无法确定，因此无法判断电源的输出功率是变大还是变小，C项错误；
D.由P = IE可知，电源的总功率变大，D项错误。
故选B。
7.如图所示，电源电动势为E、内阻为r，R1、R2、R3为定值电阻(阻值均大于电源内阻r )，电压表和电流
表可视为理想电表。开关S闭合时，一带电油滴P恰好能静止在平行金属板之间，若将滑动变阻器R的滑
片向b端移动，下列说法正确的是（）
A.油滴将向上运动
B.电压表的示数变小、电流表的示数变大
C.电源的输出功率逐渐增大、电源的效率逐渐增大
D.R1、R3电阻上消耗的功率都变大
【答案】B
【解答】A.滑动变阻器的滑片向b端移动，则滑动变阻器接入电路的电阻减小，总电阻减小，则干路电
流增大，由U C = E - I ( R1+r )，可知电容器两端电压减小，电场力减小，故油滴将向下运动，故A 错
误；
B.由于干路电流增大，而U C =U 3减小，故I❑3减小，则流过R2的电流增大，R2两端电压增大，则滑动
变阻器两端电压减小，即电压表示数减小，电流表示数变大，故B 正确；
C.由于R外>r，且总电阻减小，故电源的输出功率增大，而电源效率η= U
E =
R外
R外+r ×100％减小，故
C 错误；
D.由干路电流增大，故R1消耗功率增大，而U 3减小，则R3消耗功率减小，故D 错误。
故选B。
8.如图所示的U - I图像中，直线A为电源的路端电压与电流的关系，直线B、C分别是电阻R1、R2的电压
与电流的关系。若将这两个电阻分别直接与该电源连接成闭合电路，则()
A.两个电阻的电功率相等
B.R1接在电源上时，电源的输出功率较大
C.R2接在电源上时，电源内阻的热功率较大
D.两种情况下，电源中非静电力做功的功率相等
【答案】B
【解答】AB、根据U - I图像得出电源的图线为：U =- U 0
I 0
I +U 0，当I = I 0
4 时，代入表达式得
U = 3U 0
4
；当I = I 0
2 时，代入表达式得U = U 0
2 ；R1电阻的电功率PB=U B I B= U 0
2 × I 0
2 = U 0 I 0
4
，R2电
阻的电功率为PC =U C I C = 3U 0
4
× I 0
4 = 3U 0 I 0
16
，故有PB> PC，故A 错误，B 正确；
C、当R1接在电源上时，电源内阻消耗的热功率为P热= I B
2 r = I 0
2
4 r，当R2接在电源上时，电源内阻消耗
的热功率为P热' = I C
2 r = I 0
2
16 r，故R1接在电源上时，电源内阻的热功率较大，故C 错误；
D、非静电力做功的功率为P = EI，由于电路中电流不相等，所以功率不相等，故D 错误。
故选B。
9.在电磁学中，电导率(conductivity )是用来描述物质中电荷定向移动难易程度的物理量。电导率σ为电阻
率ρ的倒数，即σ = 1
ρ ，它的标准单位是西门子/米(简写成S /m)，由以上信息可知()
A.电导率越大，材料的电阻越小
B.电导率越大，材料的导电性能越好
C.由物理量的关系可知，1S =1 A /V
D.由物理量的关系可知，1S =1kg⋅m
-3⋅A
-2
【答案】BC
【解析】【分析】
本题考查了电阻定律以及单位制的换算，要注意明确物理公式均可以对应单位的换算，注意将单位均
要用到基本单位进行表示。
明确电阻定律得出电阻率的表达式，再将各物理量用基本单位表示，根据公式即可明确电导率的单位。
【解答】
A.由题意可知，电导率是电阻率的倒数，而电阻大小与导体的材料和截面积等均有关，故A 错误；
B.电导率越大，电阻率越小，则材料的导电性能越强，故B 正确；
C.根据欧姆定律可知，R = U
I ，根据电阻定律可知，R = ρ L
S ，则可知，ρ= RS
L = US
IL ；而σ = 1
ρ = IL
US ，
则可知，电导率的单位为：A /V·m，故S的单位为A /V ；故C 正确；
D.由C的分析可知，无法得出D中对应的公式关系，故D 错误。
故选BC。
10.在如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r，R1、R2为电阻箱，R3为定值电阻，其阻值为4 r，两平
行金属板A、B水平放置。将电阻箱的阻值调节为R1= R2=r，闭合开关S，待电路稳定后，一带电油滴
从金属板左侧中点处以初速度v0水平射入板间，油滴恰能沿水平直线通过。已知油滴所带电荷量绝对值
为q，两平行金属板A、B板长为L，间距为d，重力加速度为g，不考虑空气阻力，运动过程中油滴的电
荷量始终保持不变。下列说法中正确的是()
A.油滴的质量为2 Eq
3dg
B.仅将A板向下平移少许，油滴一定向下运动
C.仅将R2阻值调为零，油滴仍可沿水平直线通过
D.仅将R1阻值调为零，油滴射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离为g L
2
5 v0
2
【答案】AC
【解析】A.油滴受重力与电场力作用，沿水平直线运动，则电场力与重力平衡，则有F = E场q =mg，
电容器两极板间电压U =
E
r + R1+ R3
R3= 2
3 E，又E场= U
d ，解得m= 2 Eq
3dg ，A 正确；
B.仅将A板向下平移少许，电容器两极板间电压不变，根据F =q E场= qU
d ，可知电场力增大，油滴一
定向上运动，B 错误；
C.仅将R2阻值调为零，电容器两极板间电压不变，电场力不变，油滴仍可沿水平直线通过，C 正确；
D.仅将R1阻值调为零时，电容器两极板间电压U ' =
E
r + R3
R3= 4
5 E，油滴所受电场力F ' = qU '
d
= 6 F
5 ，
油滴所受合力向上，合力大小为F合= F ' -mg，加速度大小为a= F合
m = g
5 ，油滴射出电场时沿垂直于
板面方向偏移的距离y = 1
2 at
2，其中t = L
v0
，解得y = g L
2
10 v0
2，D 错误。
故选AC。
11.在如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，L为小灯泡(电阻
可视为不变)，C为大容量电容器，电压表与电流表均为理想电表。闭合开关S，小灯泡发光，使滑动变
阻器的滑片向下缓慢移动一小段距离，该过程中电压表V 1、V 2、V 3示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、
ΔU 2、ΔU 3，电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，小灯泡没有烧坏，则下列说法正确的是()
A.小灯泡逐渐变亮
B. ΔU 1
ΔI + ΔU 2
ΔI = ΔU 3
ΔI
C.电压表V 3的示数增大
D.断开开关S的瞬间小灯泡立即熄灭
【答案】AB
【解析】A.滑动变阻器的滑片向下缓慢移动一小段距离，则滑动变阻器阻值变小，根据串反并同，可知
通过灯泡电流增大，小灯泡逐渐变亮，故A 正确；
B.由电路可知电压表V 1测的是R1电压、根据欧姆定律可知R1= ΔU 1
ΔI ，
V 2测的是R1、R2、灯泡L的电压，根据闭合电路欧姆定律有U 2= E - Ir，
则有r = ΔU 2
ΔI ，
V 3测的是R2、灯泡L电压，根据闭合电路欧姆定律有U 3= E - I (r + R1)，
则有r + R1= ΔU 3
ΔI ，
联立整理得ΔU 1
ΔI + ΔU 2
ΔI = ΔU 3
ΔI ，故B 正确；
C.结合A选项分析，根据串反并同，可知电压表V 3的示数减小，故C 错误；
D.断开开关S的瞬间，电容器放电，其相当于电源，故小灯泡不会立即熄灭，故D 错误。
故选AB。
12.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R是定值电阻，热敏电阻RT的阻值随温度的降低而增大，C是
平行板电容器，电路中的电表均为理想电表。闭合开关S，平行板电容器内的带电液滴恰好静止。分别
用I、U 1、U 2和U 3表示电流表A、电压表V 1、电压表V 2和电压表V 3的示数，用ΔI、ΔU 1、ΔU 2和
ΔU 3表示电流表A、电压表V 1、电压表V 2和电压表V 3的示数变化量的绝对值。当温度降低时，关于该
电路工作状态的变化，下列说法正确的是()
A.U 2和U 3的示数均增加
B. ΔU 2
ΔI < ΔU 3
ΔI
C.电源的输出功率可能先增加后减小
D.带电液滴可能向下加速运动
【答案】AC
【解答】A.在温度降低的过程，热敏电阻RT阻值变大，回路中电流变小，内阻r电压减小，R两端电压
变小；又因为路端电压变大，RT两端电压一定变大，故A 正确；
B.根据欧姆定律可得R = ΔU 1
ΔI ，可知ΔU 1
ΔI 保持不变，
根据闭合电路的欧姆定律可得U 2= E - I (r + R)得ΔU 2
ΔI =r + R，可知ΔU 2
ΔI 保持不变，
根据闭合电路欧姆定律可得U 3= E - Ir，ΔU 3
ΔI =r，可知ΔU 3
ΔI 不变，故ΔU 2
ΔI > ΔU 3
ΔI ，故B 错误；
C.在温度降低的过程，热敏电阻RT阻值变大，若电源内阻大于R+ RT，则当r = R+ RT时，电源输出功
率最大，则电源的输出功率可能先增加后减小，故C 正确；
D.RT两端电压变大，平行板间的电场强度也增大，导致带电液滴一定向上运动，故D 错误。
故选AC。
第Ⅱ卷(非选择题，共52 分)
二、填空题(本题共2 小题，共14 分)
13.（6 分）某同学想了解额定电压为2.5V 的小灯泡的电阻随温度变化的规律，并想较准确地测出小灯泡的
额定功率，根据实验室提供的器材设计了如图甲所示的电路。
(1)请根据图甲电路图将图乙实物图连接完整 。滑动变阻器有两个：滑动变阻器R1(阻值0∼5Ω，
额定电流1 A )；滑动变阻器R2(阻值0∼50Ω，额定电流1 A )；本实验滑动变阻器应选用 (填“R1
”或“R2”)；
(2)图乙电路连接完整后，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移到最 (填“左”或“右”)端；闭合
开关后，多次调节滑动变阻器的滑片，测出多组电压表和电流表的示数U、I，作出I -U图像如图丙中
实线所示，由图像可知，温度越高，小灯泡的电阻越 (填“大”或“小”)，小灯泡的额定功率为
W (结果保留两位有效数字)；
(3)由于电表内阻的影响，实验存在系统误差，若图丙中A、B两条虚线有一条是小灯泡实际的I -U图
像，则这图线是 (填“A”或“B”)，实验得到的小灯泡的额定功率比实际值 (填“大”或
“小”)。
【答案】
R1
左
大
0.50
B
大
【解析】(1)实物图连接如图
滑动变阻器要接成分压电路，则为了便于调节，应该选择最大阻值较小的R1；
(2)闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移到最左端，使刚闭合开关时灯泡两端电压为0；
由图像可知，温度越高，小灯泡电压与电流的比值越大，即电阻越大；
由图像可知当U =2.5V 时电流I =0.2 A，则小灯泡的额定功率为P = IU =0.50W ；
(3)由于电压表的分流作用使得电流的测量值偏大，则图线B是小灯泡实际的I -U图像，根据P = IU可
知，实验得到的小灯泡的额定功率比实际值大。
14.（8 分）某小组测量电动势和内阻，可供使用的器材有：
电源(电动势E约为3V ，内阻r未知)
电压表(量程0∼3V ，内阻RV约为3kΩ)
电流表(量程0∼0.6 A，内阻R A约为1Ω)
定值电阻R0=3Ω
滑动变阻器R1(最大阻值50Ω)
滑动变阻器R2(最大阻值500Ω)
开关S
导线若干
该小组设计了如图(a)的实验电路：
回答下列问题：
(1)为了测量精确，滑动变阻器应选择 (选填“R1”或“R2”)。
(2)闭合开关，调节滑动变阻器，记录电压表示数U和对应的电流表示数I如下表，根据表格的数据在
图(b)的坐标纸上补完数据点，并绘制U - I图像（）。
1.00
1.30
1.70
2.00
2.50
0.38
0.32
0.24
0.18
0.08
(3)由U - I图像可求得电源电动势测量值E测= V，内阻测量值r测= Ω。(结果均保留三位
有效数字)。
(4)考虑电压表分流引起的误差，则E测 E真；(选填“大于”、“小于”或“等于”)；r测与真实
值r真之间的关系式为 (用RV，R0，r测，r真表示)。
【答案】R1
2.90
2.00
小于
r测= (r真+ R0)RV
r真+ R0+ RV
【解析】(1)为了提高测量精度，方便调节电路，滑动变阻器选择最大阻值较小的R1；
(2)图像如下：
(3)根据闭合电路欧姆定律有U = E测- I (R0+r测)
结合图线可得E测=2.90V ，R0+r测= 2.90
0.58 Ω
解得r测=2.00Ω；
(4)将电压表和电源等效为新的电源，故此时根据图像得到的电动势和内阻为等效电源的电动势和内阻，
等效电源的电动势为E测=
E真
r真+ R0+ RV
⋅RV
故E测< E真；
将R0等效进电源的内阻中，可得等效新电源的内阻为r测= (r真+ R0)RV
r真+ R0+ RV
。
三、计算题(本题共4 小题，共38 分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位)
15.（6 分）如图所示电路，电源电动势E =6V ，内阻忽略不计，电容C =10 μF，R1= R2=10kΩ，
R3=20kΩ.当开关S接“1”时，电源给电容器充电，稳定后S接“2”.求：
(1)S接通“1”的瞬间，流过R1的电流强度I；
(2)S接通“2”后，通过R2的电量Q．
【答案】(1)I = E
R1
I =0.6×10
-3 A
(2)电容器所带电量Q0=CU
通过R2、R3的电荷量之比
Q2
Q3
= R3
R2
Q = 2
3 Q0= 4×10
-5C
16.（9 分）小明同学在玩一个会发光的电动玩具汽车时，发现了一个现象：启动电源，电动机正常工作，
车轮正常转动，当不小心卡住车轮时，车灯会变暗。玩具汽车的简化电路如图所示，电源电动势
E =10V ,r =2Ω，车轮电动机的额定电压U M =6V ，额定功率PM =6W ，线圈电阻RM =1Ω。求：
(1)玩具汽车正常工作时，电源的输出电流；
(2)玩具汽车被卡住后，流过灯泡的电流；
【答案】解：(1)玩具汽车正常工作时，电源内电压U 内= E -U M =10V -6V = 4V
又U 内= Ir
得电源的输出电流I = U 内
r
= 4
2 A =2 A
(2)玩具汽车正常工作时，流过电动机的电流I M = PM
U M
= 6W
6V =1 A
流经灯泡R的电流I R= I - I M =1 A
灯泡R的阻值R = U M
I R
= 6V
1 A =6 Ω
玩具汽车卡住后，电动机当作纯电阻，电动机和灯泡并联后的总电阻R并= R RM
R+ RM
= 6
7 Ω
电路中的总电流为I ' =
E
r + R外
=3.5 A
所以流过灯泡的电流为I ' L= I ' R外
R
=
3.5× 6
7
6
A =0.5 A
17.（10 分）如图1所示，灯泡L的规格为“6V ，3W ”，滑动变阻器R0的最大阻值为15Ω。开关S1闭合、
S2断开，滑动变阻器接入电路的电阻R1=9Ω时，灯泡正常发光。已知电源的输出功率P与外电路的总
电阻R的关系如图2所示，灯泡的电阻视为恒定。
(1)求电源的电动势E;
(2)求图2中R2的大小;
(3)若开关S1、S2均闭合，为使灯泡正常发光，调节滑动变阻器，求滑动变阻器与灯泡并联部分的电阻
R3。
【答案】解：(1)由图2可知，电源内阻r =3Ω
灯泡正常发光时，流过灯泡的电流I L= PL
U L
=0.5 A
S1闭合、S2断开时，根据闭合电路的欧姆定律E =U L+ I L( R1+r )
解得E =12V ；
(2)由图2可知，外电路的电阻R =1Ω与R = R2时输出功率相同
则有P=(
E
R+r )
2 R
R =1Ω时，P =9W
代入数据，解得R2=9Ω；
(3)开关S1、S2均闭合，为使灯泡正常发光，根据闭合电路的欧姆定律：
E =U L+( I L+ U L
R3
)( R0- R3+r )
解得R3=12Ω。
18.（10 分）某同学欲根据所学知识制作一台简易电子台秤，选用器材如下：电动势E = 4V 、内阻r =1Ω
的电源，量程为3V 的理想电压表，阻值随长度均匀变化的电阻丝R(长度为0.03m，总阻值为15Ω)，
轻弹簧(相当于导线，电阻不计)，托盘，开关，导线等。该电子台秤的原理图如图甲所示，滑动变阻器
的滑片P滑到a端时，电压表的示数为零。
(1)在托盘里缓慢加入细砂，直到滑动变阻器的滑片P恰好滑到b端，然后调节电阻箱R0，直到电压表
达到满偏，实验过程中弹簧一直处于弹性限度内，求此时电阻箱的读数;
(2)已知所用的弹簧的劲度系数为k =2.0×10
3 N /m，重力加速度g=10m/ s
2，求该电子台秤所能称
量的最大质量；(结果保留两位有效数字)
(3)若组装另一种电子台秤，将R0换成阻值为8Ω的定值电阻，弹簧换成劲度系数为
k ' =1.5×10
3 N /m的弹簧，其它器材不换，如图乙所示。求该电子台秤所能称量的最大质量及当滑动
变阻器的滑片P恰好滑到b端时，电压表的示数。
【答案】解：(1)电压表达到满偏时滑动变阻器接入电路的阻值为R =15Ω，根据欧姆定律可得
U
R =
E
R0+ R+r
解得R0= 4 Ω
(2)滑动变阻器的滑片P恰好滑到b端时，弹簧的形变量增加了0.03m，由平衡条件有k △x =mg
则该电子台秤所能称量的最大质量为m=6.0kg
(3)改装后，滑动变阻器的滑片P恰好滑到b端时，弹簧的形变量也是增加了0.03m，由平衡条件有
k
' Δx =m
' g
则该电子台秤所能称量的最大质量为m
' = 4.5kg
滑动变阻器接入电路的阻值为R =15Ω，根据欧姆定律可得U '
R =
E
R0+ R+r
解得U ' =2.5V
