北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
版》
专题九 恒定电流
【5 年高考】
考点一 电路的基本概念和规律
1.(2020山东,2,3分)氚核 H发生β衰变成为氦核 He。假设含氚材料中 H发生β衰变产生的电子可以全部定向移动,在
3 3 3
1 2 1
3.2×104 s 时间内形成的平均电流为5.0×10-8 A。已知电子电荷量为1.6×10-19 C,在这段时间内发生β衰变的氚核 H的
3
1
个数为 ( )
A.5.0×1014 B.1.0×1016 C.2.0×1016 D.1.0×1018
答案 B
2.(2020课标Ⅰ,17,6分)图(a)所示的电路中,K与L间接一智能电源,用以控制电容器C两端的电压U 。如果U 随时间t
C C
的变化如图(b)所示,则下列描述电阻R两端电压U 随时间t变化的图像中,正确的是 ( )
R
答案 A
3.(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R,两端电压为U,流过
1 1
的电流为I;电动机的内电阻为R,两端电压为U,流过的电流为I。则 ( )
1 2 2 2
U R
A.I
1
<I
2
B.
1
>
1
U R
2 2
U R U R
C.
1
=
1
D.
1
<
1
U R U R
2 2 2 2
答案 D
4.(2017上海单科,9,4分)将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路,测得相应的电流、电压值如图所示。其中阻值最
接近的两个电阻是 ( )
A.a和b B.b和d
C.a和c D.c和d北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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答案 A
5.(2016浙江10月选考,9,3分)一根细橡胶管中灌满盐水,两端用短粗铜丝塞住管口。管中盐水柱长为40 cm时测得电
阻为R。若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同。现将管中盐水柱均匀拉长至50 cm(盐水体积
不变,仍充满橡胶管)。则盐水柱电阻变为 ( )
4 5 16 25
A. R B. R C. R D. R
5 4 25 16
答案 D
6.(2016浙江10月选考,11,3分)如图为一种服务型机器人,其额定功率为48 W,额定工作电压为24 V。机器人的锂电池
容量为20 A·h。则机器人 ( )
A.额定工作电流为20 A
B.充满电后最长工作时间为2 h
C.电池充满电后总电荷量为7.2×104 C
D.以额定电流工作时每秒消耗能量为20 J
答案 C
7.(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
8.(2018江苏单科,8,4分)(多选)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
考点二 闭合电路欧姆定律北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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1.(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
2.(2016江苏单科,8,4分)(多选)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 V
B.电源的总功率为10 W
C.a、b间电压的大小为5 V
D.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1 A
答案 AC
3.(2018海南单科,10,5分)(多选)如图,三个电阻R、R、R 的阻值均为R,电源的内阻r<R,c为滑动变阻器的中点。闭合
1 2 3
开关后,将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动,下列说法正确的是 ( )
A.R 消耗的功率变小 B.R 消耗的功率变大
2 3
C.电源输出的功率变大 D.电源内阻消耗的功率变大
答案 CD
4.(2016上海单科,18,4分)(多选)如图所示电路中,电源内阻忽略不计。闭合开关,电压表示数为U,电流表示数为I;在滑
动变阻器R 的滑片P由a端滑到b端的过程中 ( )
1北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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A.U先变大后变小
B.I先变小后变大
C.U与I比值先变大后变小
D.U变化量与I变化量比值等于R
3
答案 BC
5.(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Q;闭合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为Q。Q 与Q 的比值为 ( )
1 2 1 2
2 1 3 2
A. B. C. D.
5 2 5 3
答案 C
6.(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
[教师专用题组]
【5 年高考】
考点一 电路的基本概念和规律
1.(2019江苏单科,3,3分)如图所示的电路中,电阻R=2 Ω。断开S后,电压表的读数为3 V;闭合S后,电压表的读数为2
V,则电源的内阻r为 ( )
A.1 Ω B.2 Ω
C.3 Ω D.4 Ω
答案 A 本题考查了欧姆定律内容,有利于培养学生的推理能力,体现了核心素养中的科学思维要素。北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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U R
若断开S,则电压表的示数等于电源电动势E,则E=3 V。若闭合S,据串联电路电压分配关系可得 = ,且U=2
E R+r
V,R=2 Ω,得出r=1 Ω,故选项A正确。
2.(2018浙江4月选考,5,3分)杭州市正将主干道上的部分高压钠灯换成LED灯。已知高压钠灯功率为400 W,LED灯
功率为180 W,若更换4 000盏,则一个月可节约的电能约为( )
A.9×102 kW·h B.3×105 kW·h
C.6×105 kW·h D.1×1012 kW·h
答案 B 更换后每盏灯的电功率减小0.22 kW,每天亮灯时间大约12 h,因此4 000盏灯一个月节约的电能
W=0.22×4 000×12×30 kW·h≈3×105 kW·h,选B。
3.(2013安徽理综,19,6分)用图示的电路可以测量电阻的阻值。图中R 是待测电阻,R 是定值电阻, 是灵敏度很高的
x 0
电流表,MN是一段均匀的电阻丝。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=l,PN=l,则
1 2
R 的阻值为 ( )
x
l l l l
A.
1
R
0
B.
1
R
0
C.
2
R
0
D.
2
R
0
l l +l l l +l
2 1 2 1 1 2
答案 C 对均匀的电阻丝有R=ρl ,得 R 1= l 1,对于桥式电路,当I
G
=0时满足 R 0= R 1= l 1,得R
x
= l 2R
0
,所以C项正确。
S R l R R l l
2 2 x 2 2 1
4.(2012四川理综,23,16分)四川省“十二五”水利发展规划指出,若按现有供水能力测算,我省供水缺口极大,蓄引提水
是目前解决供水问题的重要手段之一。某地要把河水抽高20 m,进入蓄水池,用一台电动机通过传动效率为80%的皮
带,带动效率为60%的离心水泵工作。工作电压为380 V,此时输入电动机的电功率为19 kW,电动机的内阻为0.4 Ω。
已知水的密度为1×103 kg/m3,重力加速度取10 m/s2。求:
(1)电动机内阻消耗的热功率;
(2)将蓄水池蓄入864 m3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度)。
答案 (1)1×103 W (2)2×104 s
解析 (1)设电动机的电功率为P,则
P=UI ①
设电动机内阻r上消耗的热功率为P,则
r
P=I2r ②
r
代入数据解得P=1×103 W③
r
说明:①③式各2分,②式3分。
(2)设蓄水总质量为M,所用抽水时间为t。已知抽水高度为h,容积为V,水的密度为ρ,则
M=ρV ④
设质量为M的河水增加的重力势能为ΔE,则
p
ΔE=Mgh ⑤
p
设电动机的输出功率为P,则P=P-P ⑥
0 0 r
根据能量守恒定律得
Pt×60%×80%=ΔE⑦
0 p
代入数据解得
t=2×104 s⑧北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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说明:④⑤式各1分,⑥⑧式各2分,⑦式3分。
考点二 闭合电路欧姆定律
1.(2014上海单科,18,4分)(多选)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V、V、V 示数变化量的绝对值分别为ΔU、ΔU、ΔU,理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI,则 ( )
1 2 3 1 2 3
A.A的示数增大
B.V 的示数增大
2
C.ΔU 与ΔI的比值大于r
3
D.ΔU 大于ΔU
1 2
答案 ACD 滑动变阻器的滑片向下滑动,导致滑动变阻器连入电路的阻值变小,总电阻变小,又电源电动势不变,则
电流变大,即电流表示数变大,选项A对。电压表V 测量定值电阻R两端的电压,因电流变大,所以V 示数增大;电压表
1 1
V 测量定值电阻和滑动变阻器两端的总电压即路端电压,示数变小,选项B错。ΔU=ΔI×R,ΔU=ΔI×r,所以ΔU>ΔU,选
2 1 2 1 2
ΔU
项D对。电压表V 测量滑动变阻器两端的电压,电压表V 示数的变化量ΔU=ΔI×(r+R),所以 3=r+R>r,选项C对。
3 3 3
ΔI
2.(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R 发生变化,导致S两端电压U增大,装置发出警报,此时 ( )
M
A.R 变大,且R越大,U增大越明显
M
B.R 变大,且R越小,U增大越明显
M
C.R 变小,且R越大,U增大越明显
M
D.R 变小,且R越小,U增大越明显
M
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R 应变小;R与R
M M
R
构成并联电路,其并联总电阻为R =R ·R= M ,可知当R越大,R 减小相同值时,R 减小得越多,因此S两端电
并 M R M 并
R +R 1+ M
M R
压增大越明显,选项C正确。
3.(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北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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答案 ABC 滑片P向右移动时外电路电阻R 增大,由闭合电路欧姆定律知总电流减小,由P =EI可得P 减小,故
外 总 总
R 1
外
选项A正确。根据η= = 可知选项B正确。由P =I2r可知,选项C正确。由P -R 图像,因不知道R
R +r 1+r/R 损 输 外
外 外
的初始值与r的关系,所以无法判断P 的变化情况,选项D错误。
外 输
4.(2014天津理综,2,6分)如图所示,电路中R、R 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。
1 2
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R 的阻值 B.增大R 的阻值
1 2
C.增大两板间的距离 D.断开开关S
U U
答案 B 设油滴质量为m,电荷量为q,两板间距离为d,当其静止时,有 C q= R1 q=mg;由题图知,增大R,U 增大,油
d d 1 R1
U
滴将向上加速,增大R,油滴受力不变,仍保持静止;由E = 知,增大d,U不变时,E 减小,油滴将向下加速;断开开关S,
2 场 场
d
电容器将通过R、R 放电,两板间场强变小,油滴将向下加速,故只有B项正确。
1 2
【3 年模拟】
时间:55分钟 分值:55分
一、单项选择题(每题3分,共18分)
1.(2020上海金山中学期中,12)在如图所示电路中,开始开关K、K 均闭合,现先断开开关K,则电压表与电流表的示数
1 2 1
ΔU ΔU
均发生变化,设它们的示数变化量之比为M= ,再断开开关K,两电表的示数变化量之比为M= ,若已知
1 1 2 2 2
ΔI ΔI
1 2
R<R,则比较M 与M 的绝对值大小应有 ( )
2 3 1 2
A.M>M B.M=M
1 2 1 2
C.M<M D.无法确定
1 2
答案 B
2.(2020河北唐山一中9月调研,8)如图所示,D是一只具有单向导电性的理想二极管,水平放置的平行板电容器内部有
带电微粒P且处于静止状态。下列措施下,关于P的运动情况的说法中不正确的是 ( )北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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A.保持S闭合,增大A、B板间距离,P仍静止
B.保持S闭合,减小A、B板间距离,P向上运动
C.断开S后,增大A、B板间距离,P向下运动
D.若B板接地,断开S后,A板稍下移,P的电势能不变
答案 C
3.(2020福建厦门双十中学期中,4)在如图所示的电路中,电源的负极接地,其电动势为E、内阻为r,R、R 为定值电阻,R
1 2 3
为滑动变阻器,C为电容器,A、V为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑片P自a端向b端滑动的过程中,下列说法
中正确的是 ( )
A.电流表示数变大
B.电压表示数变小
C.电容器C的极板上所带电荷量增大
D.a点的电势升高
答案 A
4.(2020河北邢台期中,7)在图示U-I图像中,直线a表示某电源的路端电压与电流的关系,直线b为某一电阻R的伏安特
性曲线。现用该电源直接与该电阻R连接成闭合电路。则下列判断正确的是 ( )
A.R的阻值为1 Ω B.电源的内阻为0.5 Ω
C.电源的输出功率为9 W D.电源的工作效率为75%
答案 C
5.(2019天津期末,6)如图所示电路,电源内阻不可忽略,电压表和电流表均视为理想电表。开关闭合后,滑动变阻器的滑
片逐渐向右滑动的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.通过电阻R 的电流减小
0
B.电源内阻分担的电压减小
C.电流表和电压表的读数均增大
D.电流表的读数增大,电压表的读数减小北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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答案 D
6.(2019河北精英中学二调,9)如图所示,A、B为两平行金属板,两板间距为d且分别与电源两极相连,两板的中央各有一
小孔M和N。现有一带电质点,自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上),空气阻力忽略
不计,到达N孔时速度恰好为零,然后沿原路返回。若保持两板间的电压不变,则下列说法不正确的是 ( )
A.把A板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回
B.把A板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落
C.把B板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回
D.把B板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落
答案 B
二、多项选择题(每题4分,共16分)
7.(2021届上海二中期中)在电学实验中,遇到断路时,常用电压表来检测。某同学连接了如图所示的电路,闭合开关S后,
发现灯不亮,为检查电路故障,他用电压表进行测量,结果是U =3 V,U =0,U =0,U =3 V,则此电路的故障不可能是
ae ab bd de
( )
A.开关S接触不良 B.小灯泡灯丝断了
C.d、e间出现断路 D.e、f间出现断路
答案 ABD
8.(2021届河北沧州一中月考)如图所示,直流电源、滑动变阻器、平行板电容器与理想二极管(正向电阻为0,反向电阻
为∞)连接,电源负极接地。开始时电容器不带电,闭合开关S,稳定后,一带电油滴恰能静止在电容器中的P点。在开关
S保持接通的状态下,下列说法正确的是 ( )
A.当滑动变阻器的滑片向上滑动时,带电油滴会向上运动
B.当电容器的上极板向上移动时,带电油滴会向下运动
C.当电容器的下极板向下移动时,P点的电势不变
D.当电容器的下极板向左移动时,P点的电势会升高
答案 AD
9.(2020河北石家庄质量监测)如图所示,曲线C、C 分别是纯电阻电路中,内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线。
1 2
由该图可知下列说法中正确的是 ( )北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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A.两条图线的交点表示内、外电路消耗的总功率为4 W
B.电源的内电阻为1 Ω
C.电源输出功率最大值为4 W
D.电源的效率最大可达50%
答案 BC
10.(2019河北衡水中学高考模拟九)如图所示,图甲中M为一电动机,当滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程
中,两电压表V 和V 的读数随电流表A读数的变化情况如图乙所示。已知电流表A读数在0.2 A以下时,电动机没有
1 2
发生转动。不考虑电表对电路的影响,以下判断正确的是 ( )
A.电路中电源电动势为3.6 V
B.滑动变阻器的最大阻值为30 Ω
C.此电路中,电动机的最大输入功率是0.9 W
D.若电流表A示数小于0.2 A,随着滑动变阻器滑片向右滑动,测量R 两端电压的电压表V读数的变化量与电流表A
0
读数的变化量之比为6 Ω
答案 ACD
三、实验题(共10分)
11.(2020湖北协作体联考,23)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,利用实验得到了8组数据,在图1所示的I-U
坐标系中,通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线。
(1)根据图线的坐标数值,请在图2中选出该实验的实验电路图为 (选填“甲”或“乙”)。北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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(2)根据所选电路图,请在图3中用笔画线代替导线,把实验仪器连接成完整的实验电路。
(3)根据图1,可判断出图4中正确的关系图像是 (图中P为小灯泡功率,I为通过小灯泡的电流)。
图4
(4)将两个这样的小灯泡并联后再与R=10 Ω的定值电阻串联,接在电动势为8 V、内阻不计的电源上,如图5所示。
闭合开关S后,则电流表的示数为 A,两个小灯泡的总功率为 W。(本小题结果均保留两位有效数字)
图5
答案 (1)甲 (2)如图所示
(3)D (4)0.60 1.2
四、计算题(共11分)
12.(2019河北精英中学二调,改编)如图所示的电路中,R=4 Ω,R=2 Ω,滑动变阻器R 上标有“10 Ω 2 A”的字样,理想
1 2 3
电压表的量程有0~3 V和0~15 V两挡,理想电流表的量程有0~0.6 A和0~3 A两挡。闭合开关S,将滑片P从最左端向
右移动到某位置时,电压表、电流表示数分别为2 V和0.5 A;继续向右移动滑片P至另一位置,电压表指针指在满偏的
1 1
处,电流表指针也指在满偏的 处。求电源电动势与内阻的大小。(保留两位有效数字)
3 3
答案 7.0 V 2.0 Ω
