文档文本内容
专题12 恒定电流
4 大考点概览
考点01 电流与串联并联电路
考点02 电功、电功率、焦耳定律与闭合回路的欧姆定律
考点03 动态电路分析
考点04 含容电路分析
1.(2026·四川攀枝花·一模)量子隧穿效应在扫描隧道显微镜(STM)中有着关键应用,STM 的核心是
让极细的探针与被测样品表面接近,当二者距离很小时,电子会通过隧穿效应从样品表面跃迁到探针,
形成隧穿电流。已知电子的电荷量e =1.6×10
-19C,隧穿电流的平均值约为10
-10A,则单位时间内通
过隧穿效应跃迁到探针的电子数约为( )
A.6.25×10
7个
B.6.25×10
8个C.6.25×10
9个D.6.25×10
10个
【答案】B
【解析】根据电流定义,有Q = Ne = IΔt
可得Δt时间内的电子数N = IΔt
e
可得单位时间内通过隧穿效应跃迁到探针的电子数约为N
Δt = I
e =
10
-10
1.6×10
-19
可得N
Δt =6.25×10
8
故选B。
2.(2026·四川雅安·一模)某充电宝铭牌上标有“37Wh”,“Wh”对应的物理量为( )
A.能量B.时间C.功率D.电荷量
【答案】A
【解析】Wh(瓦特小时)是功率(单位:瓦特,W)与时间(单位:小时,h)的乘积。根据物理公
式,能量E = P×t(其中P为功率,t为时间),因此Wh 表示能量的单位。
故选A。
3.(2026·四川德阳·一模)如图所示电路中,材质相同的金属导体a 和b,横截面积分别为S1、S2,长度
分别为l1、l2。闭合开关后,相同时间内a 和b 产生的焦耳热之比为( )
考点1
电流与串联并联电路
考点2
电功、电功率、焦耳定律与闭合回路的欧姆定律
A.l1∶l2
B.l2∶l1
C.l2S1∶l1S2
D.l1S2∶l2S1
【答案】C
【解析】由于金属导体a 和b 并联,二者两端电压相等,根据Q = U
2
R t可知相同时间内a 和b 产生的焦
耳热之比等于电阻反比,即
故选C。
4.(2026·四川雅安·一模)截止2025 年9 月,我国新能源汽车累计销售突破4000 万辆,产销量连续10 年
保持全球第一,为全球减碳目标作出中国贡献。某新能源汽车由电池向电动机M 供电,模拟电路如图
所示,电源电动势E=15V,内阻r=3Ω,定值电阻R0=1Ω,电动机的线圈电阻r'=1Ω。当电动机所牵引
的负载运动状态不同时,理想电流表读数不同。下列判断正确的是( )
A.若电动机被卡住,电流表读数为3.75A
B.电流表读数为1.5A 时,电动机输出功率最大
C.电流表读数为1.5A 时,电源输出功率最大
D.当电动机输出功率最大时,其效率为50%
【答案】B
【解析】A.若电动机被卡住,电动机相当于一个纯电阻,根据闭合电路欧姆定律,电路中的电流为
I =
E
r + R0+r
'
解得
,A 错误;
B.电动机的输出功率P出= P电- P热
电动机消耗的电功率P电=U M I,电动机内电阻消耗的热功率P热= I
2 RM
解得P出=15 I -5 I
2
根据二次函数求极值的知识,当I =1.5 A时,电动机的输出功率有最大值,B 正确;
C.电源的输出功率P =UI =15 I -3 I
2,同理,当
时,电源输出功率最大,C 错误;
D.当电动机输出功率最大时,由B 的分析可知,电路中的电流 I = 1.5A
此时,U M = E - I (r + R0)=9V
电动机的效率η= P出
P电
解得η≈83.3 %,D 错误。
故选B。
5.(2026·四川绵阳·一模)如图所示,某商场采用220V 的电源驱动电机带动阶梯式电梯以0.4 m/ s的恒
定速度运行,质量为55kg的顾客静立在电梯上随电梯向上运动,若电梯的倾角为30
∘,运送顾客向上
运动所需的功完全来自电机。下列说法正确的是( )
A.顾客向上运动的过程中机械能守恒
B.顾客重力的平均功率为200W
C.顾客受到电梯给予的静摩擦力
D.电梯站顾客时通过电机的电流比未站顾客时至少要增加0.5A
【答案】D
【解析】A.顾客向上运动的过程中动能不变,重力势能增加,则机械能增加,选项A 错误;
B.顾客重力的平均功率为P =mgv sin30
∘=110W ;
C.顾客匀速上升时不受电梯给予的静摩擦力,选项C 错误;
D.由能量关系电梯站顾客时UΔI =mgv sinθ
解得ΔI =0.5 A
即电梯站顾客时通过电机的电流比未站顾客时至少要增加0.5A,选项D 正确。
故选D。
6.(2026·四川自贡·一模)在如图所示的电路中,定值电阻R 的阻值为1Ω,电表均视为理想电表,电动
机正常工作时电压表和电流表的示数为2.70V 和0.10A,电动机因故障被卡住时电压表和电流表示数分
别为2.40V 和0.30A。下列说法正确的是( )
A.电源的内阻为1.5Ω
B.电动机的内阻为8Ω
C.电动机正常工作时的热功率为0.07W
D.电动机正常工作时的效率约为84.5%
【答案】AC
【解析】A.由题意知电压表测量值为路端电压,电流表测量值为电路总电流。当电动机正常工作时
U 1=2.70V ,I 1=0.10 A;当电动机故障被卡住时U 2=2.40V ,I 2=0.30 A;根据闭合电路欧姆定律
U = E - Ir
可得U 1= E - I 1r,
联立解得E =2.85V ,r =1.5Ω,A 正确;
B.电动机因故障被卡住时,可看作是纯电阻,则RM + R = 2.40
0.30 Ω=8.0Ω
解得电动机的内阻为RM =7 Ω,B 错误;
C.电动机正常工作时的热功率为P热= I 1
2 RM =0.1
2×7 W=0.07W,C 正确;
D.电动机正常工作时,消耗的总功率P总=U 1 I 1=2.7×0.1W=0.27W
电动机正常工作时输出功率P机= P总- P热=(0.27-0.07)W=0.2W
电动机正常工作时的效率为η= P机
P总
= 0.2
0.27 ×100 %≈74 %,D 错误。
故选AC。
7.(2026·四川成都·一模)如图所示,电路中光敏电阻RL的阻值随光照强度增大而减小,当环境光照强
度增大时,可维持小灯泡亮度不变的操作是( )
A.将滑动变阻器滑片向左移动B.将滑动变阻器滑片向右移动
C.换电动势更小但内阻相同的电源
D.换电动势相同但内阻更大的电源
【答案】A
【解析】A.当环境光照强度增大时,光敏电阻RL的阻值随光照强度增大而减小,则并联部分总电阻
R并= R灯RL
R灯+ RL
减小,若希望小灯泡亮度不变,则需要并联电路分压不变。即电路其余部分电阻也减小,
比如将滑动变阻器滑片向左移动,只需要r + R滑与R并比值不变,就可以使并联电路分压
U 并=
R并E
r + R并+ R滑
不变,小灯泡亮度不变,A 正确;
B.由上述分析可知,将滑动变阻器滑片向右移动,并联电路分压更小,小灯泡变暗,B 错误;
C.由上述分析可知,换电动势更小但内阻相同的电源,并联电路分压变小,小灯泡变暗,C 错误;
D.由上述分析可知,换电动势相同但内阻更大的电源,并联电路分压变小,小灯泡变暗,D 错误。
故选A。
8.(2026·四川广安·一模)某传感器正常工作时需要用到恒流源Ⅰ(恒流源输出的电流大小、方向均不变,
用符号
表示)。如图,R1为阻值不变的传感器,R2为定值电阻,光敏电阻R3阻值随
光照强度的增大而减小,C为电容器,V 和A 均为理想电表。闭合开关S,在光照强度增大过程中(
)
考点3
动态电路分析
A.R1两端电压增大
B.电容器所带电荷量增大
C.恒流源的输出功率不变
D.V 和A 的示数变化量之比的绝对值|
ΔU
ΔI |= R2
【答案】D
【解析】A.R1两端电压U 1= R1 I 0,由题意知恒流源I 0、R1均不变,所以R1两端电压不变,A 错误;
B.当光照强度增大时,光敏电阻阻值减小,R3与R2并联的电阻R并减小,电容器两端电压
U C =U 并= I 0 R并
因恒流源I 0不变,所以U C减小,根据Q =C U C,可知电容器所带电荷量Q减小,B 错误;
C.恒流源的输出功率P = I 0
2( R1+ R并),由题意知恒流源I 0、R1均不变,而R并减小,所以输出功率减
小,C 错误;
D.根据欧姆定律U
R2
= I 0- I,整理得U =- R2 I + R2 I 0
所以|
ΔU
ΔI |= R2,D 正确。
故选D。
9.(2026·四川德阳·一模)如图所示电路,开关闭合时,观察电流表示数变化情况,则以下说法正确的是
( )
A.若电源内阻可忽略,则电流表示数变大
B.若电源内阻可忽略,则电流表示数不变
C.若电源内阻不可忽略,则电流表示数变大
D.若电源内阻不可忽略,则电流表示数变小
【答案】BD
【解析】AB.电源内阻忽略,I = U 路
R1
= E
R1
电流表的示数不变,故A 错误,B 正确;
CD.电源内阻不可忽略,开关闭合,外电阻R总变小,根据闭合电路欧姆定律I 总=
E
R总+r
可知I 总变大,根据闭合电路欧姆定律U 路= E - I 总r
可知U 路变小,根据欧姆定律I = U 路
R1
可知电流表示数变小,故C 错误,D 正确;
故选BD。
10.(2026·四川荣县·一模)钦州市为了创建全国文明城市,新装一批节能路灯(图甲),该路灯通过光
控开关实现自动控制电灯亮度,如图乙为其内部电路简化示意图,电源电动势为E,内阻为
,R1、
R3为定值电阻,R2为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小)。当光照强度降低时,下列判断正
确的是( )
A.电路的总电阻变大B.电压表的示数变小
C.电源内阻消耗的功率变大
D.小灯泡变暗
【答案】AB
【解析】AC.光照强度降低时,光敏电阻阻值增大,则电路的总电阻变大,则根据闭合电路欧姆定律
I =
E
R+r
可知电流I 变小,因为
所以电源内阻消耗的功率变小,故A 正确,C 错误;
B.电压表示数为U 1= I R1
由于I 变小,所以电压表示数变小,故B 正确;
D.由电路图可知,小灯泡与光敏电阻R2为等效并联关系,根据“串反并同”可知,小灯泡的功率增
大,即小灯泡变亮,故D 错误。
故选AB。
11.(2025·四川内江·一模)如图所示,电表均为理想电表,其中电流表A1、A2、A3示数变化量的绝对值
分别用Δ I 1、Δ I 2、Δ I 3表示,电压表示数的变化量用ΔU表示,则滑动变阻器的滑片向a 端移动过程
中( )
A.电压表V 示数变小B.电流表A3示数变大
C.Δ I 1> Δ I 2 D.ΔU
Δ I 3
变大
【答案】C
【解析】详细解析和解析过程见
【解析】B.滑动变阻器向a 端移动,R1接入电路的阻值变大,总电阻R总变大,根据闭合电路欧姆定
律知总电流减小,即A3示数I 3减小,故B 错误;
A.总电流减小,内电压减小,则外电压(路端电压)增大,即V 的示数增大,故A 错误;
D.根据
U = E - I 3r
可知,则ΔU
Δ I 3
=r不变,故D 错误;
C.根据
U 并= E - I 3( R3+r )
知U 并增大,则A2的示数
I 2= U 并
R2
增大。而I 3减小,则A1的示数
I 1= I 3- I 2
减小,则
Δ I 1> Δ I 2
故C 正确。
故选C。
12.(2025·四川南充·一模)二氧化锡传感器的电阻随着一氧化碳的浓度增大而减小,将其接入如图所示
的电路中,可以测量汽车尾气一氧化碳的浓度是否超标。当一氧化碳浓度增大时,电压表V 和电流表
A 示数的变化情况可能为
A.V 示数变小,A 示数变大
B.V 示数变大,A 示数变小
C.V 示数变小,A 示数变小
D.V 示数变大,A 示数变大
【答案】D
【解析】当一氧化碳浓度增大时,二氧化锡传感器的电阻减小,由闭合电路欧姆定律知,电路中电流
变大,则A 示数变大;由欧姆定律知R 的电压变大,则电压表V 变大;
AC.综上分析,电压表示数变大,AC 错误;
BD.综上分析,电流表示数变大,B 错误D 正确。
故选D。
13.(2026·四川雅安·一模)如图所示,电源电动势为E,内阻r = 4 Ω,定值电阻
,R1为光敏电阻
(其电阻随光照强度增大而减小),平行板电容器两金属板水平放置,开关S 是闭合的,两板间一质
量为m、电荷量为q 的油滴恰好处于静止状态,G 为灵敏电流计,某时刻光照强度下R1=2Ω,则以下
说法正确的是( )
A.逐渐增大R1的光照强度,油滴将向上运动
B.逐渐增大R1的光照强度,电流计中有从b 到a 的电流
C.逐渐增大R1的光照强度,电源的输出功率变大
D.若断开电键S,油滴将继续保持静止
【答案】AB
【解析】AB.由于R1为光敏电阻,其电阻随光照强度增大而减小,当逐渐增大R1的光照强度,整个电
路的总电阻减小,总电流增大,定值电阻R2两端的电压增大,根据
E = U
d
可知,电场强度增大,电场力大于重力,油滴向上运动,又根据
考点4
含容电路分析
Q =CU
可知,平行板电容器的电荷量增加,故电流计中有从b 到a 的电流,AB 正确;
C.当外电阻等于电源内阻时,电源的输出功率最大,某时刻光照强度下R1=2Ω时,电源输出功率最
大,当逐渐增大R1的光照强度,电源的输出功率变小,C 错误;
D.若断开电键S,电容器放电最后两端的电压为零,则油滴向下运动,D 错误。
故选AB。
14.(2026·四川广安·一模)光控开关是“太阳能路灯”实现自动控制的重要元件,其内部电路的简化原
理图如图,Rt为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小),忽略灯阻值由于亮度变化的影响。在
黎明时分,闭合开关,环境光照稳定时,电容器两板间小液滴处于静止状态,则环境光照逐渐增强时
( )
A.L1灯、L2灯均逐渐变暗
B.L2灯的电压与电流的变化量之比不变
C.电源的输出功率一定是先变大后变小
D.小液滴向上运动,在接触极板前机械能增大
【答案】AB
【解析】A.光照逐渐增强时,光敏电阻阻值减小,总电阻减小,总干路电流增大,路端电压减小,结
合串反并同,L1灯、L2灯均变暗,故A 正确;
B.L2灯是定值电阻,电压与电流的变化量之比为定值,故B 正确;
C.由于Rt的电阻减小,电源的外电阻在减小,因无法确定外电阻与电源内电阻的关系,即无法确定电
源的输出功率的变化,故C 错误;
D.由于光敏电阻Rt阻值减小,外电路总电阻减小,干路电流增大,L1两端电压减小,电容器C 的电
压减小,场强减小,电场力减小后小于重力,小液滴向下运动,电场力做负功,机械能减小,故D 错
误。
故选AB。
15.(2025·四川广元·一模)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,两平行金属板A 、B水平放置。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
水平射入板间,油滴恰能沿水平直线通过,不考虑空气阻力,运动过程中油滴电荷量始终保持不变。
下列说法中正确的是( )
A.油滴一定带负电
B.仅将R2阻值调为零时,油滴仍可沿水平直线通过
C.仅将A板向下平移少许,油滴一定向上运动
D.仅断开开关S,油滴仍恰能沿水平直线通过
【答案】AC
【解析】A.由图可知电容器上极板带正电,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,方向向上,可知油滴一定带负电,故A 正确;
B.仅将R2阻值调为零时,电容器的电势差为0,油滴只受重力作用,不会沿水平直线通过,故B 错误;
C.仅将A板向下平移少许,电容器的电势差不变,根据
F =qE = qU
d
可知电场力增大,油滴一定向上运动,故C 正确;
D.仅断开开关S,电容器放电,电势差逐渐减小,则油滴向下运动,故D 错误;
故选AC。