高考物理一轮复习典型题新题《恒定电流》精品试题含答案.docx

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高考物理一轮复习典型题新题《恒定电流》精品试题含答案

2019高考物理一轮好卷

《恒定电流》学思卷一

constantcurrent

1．一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。

在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v,则金属棒内的电场强度大小为（　　）

A.

B.

C．ρnevD.

2．如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻的

；R2的阻值等于电流表内阻的2倍。

若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是（　　）

A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04A

B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02A

C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06A

D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A

3．某个由导电介质制成的电阻截面如图所示，导电介质的电阻率为ρ，制成内外半径分别为a和b的半球壳层形状（图中阴影部分），半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心成为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极，设该电阻的阻值为R。

下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解R，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。

根据你的判断，R的合理表达式应为（　　）

A．R＝

B．R＝

C．R＝

D．R＝

4．电阻R和电动机M串联接到电路中，如图所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，电动机正常工作。

设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生热量为Q1，电流通过电动机做功为W2，产生热量为Q2，则有（　　）

A．U1＜U2，Q1＝Q2B．U1＝U2，Q1＝Q2

C．W1＝W2，Q1＞Q2D．W1＜W2，Q1＜Q2

5．图甲为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路。

（1）已知毫安表表头的内阻为100Ω，满偏电流为1mA；R1和R2为阻值固定的电阻，若使用a和b两个接线柱，电表量程为3mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10mA。

由题给条件和数据，可以求出R1＝________Ω，R2________Ω。

（2）现用一量程为3mA、内阻为150Ω的标准电流表

对改装电表的3mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mA，电池的电动势为1.5V，内阻忽略不计；定值电阻R0有两种规格，阻值分别为300Ω和1000Ω；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750Ω和3000Ω，则R0应选用阻值为________Ω的电阻，R应选用最大阻值为________Ω的滑动变阻器。

（3）若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图乙的电路可以判断出损坏的电阻。

图乙中的R′为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图甲虚线框内的电路，则图中的d点应和接线柱________（填“b”或“c”）相连。

判断依据是______________________。

《恒定电流》学思卷二

1．如图所示，电路中R1、R2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。

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R1的阻值B．增大R2的阻值

C．增大两板间的距离D．断开开关S

2．（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V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则（　　）

A．A的示数增大B．V2的示数增大

C．ΔU3与ΔI的比值大于rD．ΔU1大于ΔU2

3．（多选）如图所示，曲线C1、C2分别是纯直流电路中内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线，由该图可知下列说法正确的是（　　）

A．电源的电动势为4V

B．电源的内电阻为1Ω

C．电源输出功率最大值为8W

D．电源被短路时，电源消耗的功率为16W

4．如图所示，电源电动势E＝8V，内阻r＝0.5Ω，“3V,3W”的灯泡L与电动机M串联接在电源上，灯泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻R0＝1.5Ω。

下列说法中正确的是（　　）

A．通过电动机的电流为1.6A

B．电源的输出功率是8W

C．电动机消耗的电功率为3W

D．电动机的输出功率为3W

5．在如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，在调节可变电阻R的阻值过程中，发现理想电压表的示数减小，则（　　）

A．R的阻值变大

B．路端电压不变

C．干路电流减小

D．路端电压和干路电流的比值减小

6．真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置，如图所示。

光照前两板都不带电。

以光照射A板，则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。

假设所有逸出的电子都垂直于A板向B板运动，忽略电子之间的相互作用。

保持光照条件不变。

a和b为接线柱。

已知单位时间内从A板逸出的电子数为N，电子逸出时的最大动能为Ekm。

元电荷为e。

（1）求A板和B板之间的最大电势差Um，以及将a、b短接时回路中的电流I短；

（2）图示装置可看作直流电源，求其电动势E和内阻r；

（3）在a和b之间连接一个外电阻时，该电阻两端的电压为U。

外电阻上消耗的电功率设为P；单位时间内到达B板的电子，在从A板运动到B板的过程中损失的动能之和设为ΔEk。

请推导证明：

P＝ΔEk。

（注意：

解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题中做必要的说明）

《恒定电流》单元通关卷

constantcurrent

时间：

45分钟

一、选择题（共14题，每题6分，共84分）

1．欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律。

有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且a>b>c。

电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是（　　）

2．在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路。

调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50A和2.0V。

重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V，则这台电动机正常运转时输出功率为（　　）

A．32WB．44W

C．47WD．48W

3．如果闭合电路中电源的电动势为12V，外电压为10V，当有0.5C电荷量通过电路时，下列结论正确的是（　　）

A．在电源内部，非静电力将5J的其他形式的能转化为电能

B．在电源内部，静电力将6J的其他形式的能转化为电能

C．在电源外部，静电力将5J的电能转化为其他形式的能

D．在电源外部，静电力将6J的电能转化为其他形式的能

4．电动自行车因轻便、价格相对低廉、污染和噪音小而受到市民喜爱。

某国产品牌电动自行车的铭牌如下，则此车所配电机的内阻为（　　）

规格

后轮驱动直流永磁电机

车型：

20″电动自行车

电机输出功率：

170W

电源输出电压：

≥36V

额定工作电压/电流：

36V/5A

整车质量：

40kg

额定转速：

240r/min

A.0.2ΩB．0.4ΩC．7.2ΩD．7.4Ω

5．（多选）如图为某灯光控制电路示意图，由电源（电动势为E、内阻为r）与一圆环形电位器（可视为滑动变阻器）R和灯泡（电阻不变）连接而成，图中D点与电位器相连，电位器触片一端固定在圆心处，并与电源正极相连，当触片由D点开始顺时针旋转一周的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．电源的输出功率一定先减小后增大

B．电源的供电电流一定先减小后增大

C．电源两端的电压一定先减小后增大

D．灯泡的亮度一定先变暗后变亮

6．（多选）如图所示，电流表A1（0～3A）和A2（0～0.6A）是由两个相同的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中。

闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是（　　）

A．A1、A2的读数之比为1∶1

B．A1、A2的读数之比为5∶1

C．A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1

D．A1、A2的指针偏转角度之比为1∶5

7．如图所示，R1＝R2＝R3＝R4＝R，电键S闭合时，间距为d的平行板电容器C的正中间有一质量为m、电荷量为q的小球恰好处于静止状态；电键S断开时，则小球的运动情况为（　　）

A．不动B．向上运动

C．向下运动D．不能确定

8．（多选）如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，若调整可变电阻R的阻值，可使电压表的示数减小ΔU（电压表为理想电表），在这个过程中（　　）

A．通过R1的电流减小，减少量一定等于

B．R2两端的电压增加，增加量一定等于ΔU

C．路端电压减小，减少量一定等于ΔU

D．通过R2的电流增加，但增加量一定小于

9．（多选）在如图所示的UI图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。

用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图象可知下列说法正确的是（　　）

A．电源的电动势为3V，内阻为0.5Ω

B．电阻R的阻值为1Ω

C．电源的输出功率为4W

D．电源的效率为50%

10．在如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。

闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表（内阻极大）的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图乙所示。

则（　　）

A．图线甲是电压表V1示数随电流变化的图线

B．电源内电阻的阻值为10Ω

C．电源的最大输出功率为1.5W

D．滑动变阻器R2的最大功率为0.9W

11图甲所示的电路中，电流表A1的指针指满刻度，电流表A2的指针指满刻度的

处，图乙中，A2的指针指满刻度，A1的指针指满刻度的

处，已知A1的电阻为0.45Ω，则A2的电阻为（　　）

A．0.1ΩB．0.15ΩC．0.3ΩD．0.6Ω

12．在如图甲所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生变化。

图乙中三条图线分别表示三个电压表示数随电流表示数变化的情况。

以下说法错误的是（　　）

A．图线a表示的是电压表V3的示数随电流表示数变化的情况

B．图线c表示的是电压表V2的示数随电流表示数变化的情况

C．此过程中电压表V1示数的变化量ΔU1和电流表示数变化量ΔI的比值变大

D．此过程中电压表V3示数的变化量ΔU3和电流表示数变化量ΔI的比值不变

13．如图所示，平行金属板中带电质点P处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（　　）

A．电压表读数减小

B．电流表读数减小

C．质点P将向上运动

D．R3上消耗的功率逐渐增大

14．（多选）在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2为相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，R为定值电阻，阻值为7.5Ω。

当开关S闭合后（　　）

A．L1的电阻为

ΩB．L1消耗的电功率为7.5W

C．L2的电阻为7.5ΩD．L2消耗的电功率为0.3W

二、非选择题（共16分）

15．如图所示的电路中，电池的电动势E＝5V，内阻r＝10Ω，固定电阻R＝90Ω，R0是可变电阻。

在R0由0增加到400Ω的过程中，求：

（1）可变电阻R0上消耗热功率最大的条件和最大热功率；

（2）电池的内阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和。

《恒定电流》思学卷一

参考答案

1．答案C

解析根据E＝

，U＝IR，I＝neSv，R＝ρ

，得到E＝nevρ，选项C正确。

2．答案C

解析线柱接1、2时，IgRg＝I1R1，得I1＝2Ig，I＝Ig＋I1＝3Ig，故每格表示0.06A，A、B错误。

线柱接1、3时，I＝Ig＋I1＝3Ig，每格表示0.06A，C正确，D错误。

3．答案B

解析根据R＝ρ

，从单位上看，答案中，分子应是长度单位，而分母应是面积单位，只有A、B符合单位，C、D错误；再代入特殊值，若b＝a，球壳无限薄，此时电阻为零，因此只有B正确，A错误。

4．答案A

解析由于电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，根据焦耳定律，二者产生的热量相等，Q1＝Q2。

电流通过电动机做功W2大于电流通过电阻R做功W1，即W1＜W2。

电动机M两端的电压大于电阻两端电压，即U1＜U2。

所以选项A正确。

5．答案

（1）15　35　

（2）300　3000　（3）c　见解析

解析　

（1）若使用a和b两个接线柱，则有

＝I1－Ig。

若使用a和c两个接线柱，则有

＝I2－Ig。

解得R1＝15Ω，R2＝35Ω。

（2）若R0选1000Ω，则最大电流为1.5mA，取不到3mA，故R0选300Ω。

若R选750Ω，则最小电流为1.43mA，取不到0.5mA，故R选3000Ω。

（3）若电流表有示数，则表示R1损坏，若电流表无示数，则表示R2损坏，若选b，则电流表都有示数，无法准确判断。

《恒定电流》学思卷二

参考答案

1．答案B

解析由闭合电路欧姆定律可知：

增大R1阻值会使总电阻增大，总电流减小，R1两端电压增大，则电容器两板间电压增大，板间电场强度增大，油滴受电场力增大，油滴向上运动，选项A错误；电路稳定时R2中无电流，R2阻值变化对电路无任何影响，则选项B正确；只增大板间距离d，会使板间电场强度减小，油滴将向下运动，选项C错误；断开开关S，电容器放电，油滴将向下运动，选项D错误。

2．答案ACD

解析由于电压表、电流表都是理想电表，则电流表可以看成短路，因此外电路为定值电阻R与滑动变阻器串联，电流表测的是总电流，电压表V1测的是R两端的电压，V2测的是电源的路端电压，V3测的是滑动变阻器两端的电压，当滑动变阻器滑片向下滑动时，电路中的总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大，电流表示数增大，A项正确；内电压增大，路端电压减小，电压表V2示数减小，B项错误；

＝R＋r，C项正确；

＝R，

＝r，由于R大于r，因此ΔU1大于ΔU2，D项正确。

3．答案ABD

解析根据图象可知，当电流为2A时，内电路消耗功率为4W，由I2r＝4W可得电源的内电阻为r＝1Ω，选项B正确。

根据图象可知，当电流为2A时，外电路消耗功率为4W，外电路路端电压U＝2V，由E＝U＋Ir可得电源的电动势为E＝4V，选项A正确。

当外电路电阻R＝r＝1Ω时，电源输出功率最大，电源输出功率最大值为4W，选项C错误。

电源被短路时，短路电流为E/r＝4A，电源消耗的功率为16W，选项D正确。

4．答案D

解析“3V,3W”的灯泡L与电动机M串联，说明通过灯泡与电动机的电流相等，其电流大小IL＝

＝

＝1A；路端电压U＝E－ILr＝7.5V，电源的输出功率P出＝UIL＝7.5W；电动机消耗的功率PM＝P出－PL＝4.5W；电动机的热功率P热＝I

R0＝1.5W；电动机的输出功率为PM－P热＝3W。

综上知，D正确。

5．答案D

解析从题意知，发现理想电压表的示数减小，说明电压表并联的两端间电阻变小，即可变电阻R接入电路的电阻变小，选项A错误；由闭合电路欧姆定律知，电路总电流变大，路端电压变小，选项B错误，选项C错误；由于外电路总电阻变小，结合电阻定义式R＝

知，路端电压和干路电流的比值减小，选项D正确。

6．答案　

（1）

　Ne　

（2）

　（3）见解析

解析　

（1）由动能定理，Ekm＝eUm，可得Um＝

短路时所有逸出电子都到达B板，故短路电流I短＝Ne

（2）电源的电动势等于断路时的路端电压，即上面求出的Um，所以

E＝Um＝

电源内阻r＝

＝

（3）外电阻两端的电压为U，则电源两端的电压也是U。

由动能定理，一个电子经电源内部电场后损失的动能ΔEke＝eU

设单位时间内有N′个电子到达B板，则损失的动能之和

ΔEk＝N′ΔEke＝N′eU

根据电流的定义，此时电源内部的电流I＝N′e

此时流过外电阻的电流也是I＝N′e，外电阻上消耗的电功率

P＝IU＝N′eU

所以P＝ΔEk

《恒定电流》单元通关卷

constantcurrent

参考答案

一、选择题（每小题6分，共60分）

1．答案A

解析根据电阻定律R＝ρ

，电阻阻值最小的应该是截面积最大，长度最短；A图中，截面积最大，长度最短，故A图电阻阻值最小，选A。

2．答案A

解析当电动机停止转动时，此时电动机相当于一个纯电阻，所以由题中的两表读数，可以计算出电动机的内阻为r＝

，代入数据得：

r＝4Ω，重新调节R并使电动机恢复正常运转，根据题中的两表读数，计算出电动机的输出功率为P＝UI－I2r，代入数据解得：

P＝32W，B、C、D错误，A正确。

3．答案C

解析在电源内部，根据公式有W＝qE＝0.5×12J＝6J，非静电力将6J的其他形式的能转化为电能，故A、B都错误。

在电源外部，根据公式有W＝qU＝0.5×10J＝5J，静电力将5J的电能转化为其他形式的能，故C正确，D错误。

4．答案B

解析电机输出功率为P出＝170W，电源的输出电压为U＝36V，电流为I＝5A，设内阻为R，则根据能量守恒定律得UI－I2R＝P出，解得R＝0.4Ω，故选B。

5．答案BD

解析由题图可知在触片从D点开始顺时针转一周的过程中电位器连入电路的等效电阻先增大后减小，又E、r、RL不变，则由闭合电路欧姆定律可得：

干路电流先减小后增大，故灯泡的亮度应先变暗后变亮，而路端电压（U＝E－Ir）应先增大后减小，B、D正确，C错误。

当R外＝r时，P出最大，因不知R外与r的大小关系，故无法判断P出的变化情况，A错误。

6．答案BC

解析图中A1、A2并联，两端电压相等，又因A1、A2是由两个相同的电流计改装而成，所以A1、A2的指针偏转角度相同，即偏转角度之比为1∶1，再结合其量程可知A1、A2的读数之比为5∶1，B、C正确。

7．答案C

解析电键断开，电路的总电阻变大，干路电流减小，R4两端电压减小，则电容器两端的电压也减小，匀强电场的场强减小，小球受到的电场力减小，所以小球所受的合力向下，故选C。

8．答案AD

解析电压表的示数减小ΔU，通过R1的电流减小ΔI＝

，选项A正确；R2与电源内阻的总电压增加ΔU，选项B错误；R2两端的电压增加量小于ΔU，通过R2的电流增加量小于

，选项C错误、D正确。

9．答案ABC

解析由图线Ⅰ纵轴截距读出电源的电动势E＝3V，其斜率大小等于电源的内阻r＝

＝

Ω＝0.5Ω，故A正确。

电阻R的阻值为R＝

＝

Ω＝1Ω，故B正确。

两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时电路中电流和路端电压，则有U＝2V，I＝2A，电源的输出功率为P＝UI＝2×2W＝4W，故C正确。

电源的效率为η＝

＝

≈66.7%，故D错误。

10．答案D

解析将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，总电阻减小，电流增大，V1示数线性增大，A错误；根据图线甲，R2＝

＝

＝20Ω，根据乙图线，R1＝

＝

＝5Ω，0.2A＝

，0.6A＝

，解得r＝5Ω，E＝6V，B错误；电源的最大输出功率为

＝1.8W，C错误；当R2＝R1＋r时滑动变阻器R2的功率最大，为0.9W，D正确。

11．答案A

解析　设电流表A1、A2的满偏电流分别为I1、I2；

由题意知，当电流表串联时：

I1＝

I2

当电流表并联时：

I2R2＝

I1R1

由于R1＝0.45Ω

解得R2＝0.1Ω，故选A。

12．答案C

解析根据图中a、b图线的斜率可判断，a图线的斜率大，其斜率大小为r＋R1，b图线的斜率为电源内阻r，即a图线是电压表V3的示数随电流表示数变化的情况，故A说法正确。

电压表V2测量定值电阻R1的电压，其UI图象是过原点的直线，故B说法正确。

由闭合电路欧姆定律得U1＝E－Ir，V1示数的变化量和电流表示数的变化量的比值为

＝r，是电源内阻，故C说法错误，由闭合电路欧姆定律得U3＝E－I（r＋R1），V3示数的变化量和电流表示数的变化量的比值为

＝r＋R1是确定值，故D说法正确。

13．答案A

解析由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后再与R3并联后，再与R1串联接在电源两端，电容器与R3并联。

当滑片向b端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小，同时R1两端的电压增大，故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过R3的电流减小，则流过R2的电流增大，故电流表示数增大，故B错误。

因并联部分电压减小，而R2两端电压增大，故电压表示数减小，故A正确。

因电容器两端电压减小，故带电质点P受到的向上的电场力减小，则重力大于电场力，合力向下，带电质点P向下运动，故C错误。

因R3两端的电压减小，由P＝

可知，R3上消耗的功率减小，故D错误。

14．答案CD

解析　

电源电动势为3.0V，内阻不计，路端电压为3V。

L1两端的电压为3V，由图可知，此时的电流为0.25A，所以电阻值R1＝

＝

Ω＝12Ω，故A错误。

L1消耗的电功率为P1＝UI＝3.0×0.25W＝0.75W，故B错误。

在乙图上作出电阻R的伏安特性曲线如图，由于R与L2串联，所以二者的电流值是相等的，由图可以读出，此时二者的电压都是1.5V时，二者电压的和等于3.0V，此时的电流值是0.2A，所以R2＝

Ω＝7.5Ω，故C正确。

L2消耗的电功率为P2＝U′I′＝1.5×0.2W＝0.3W，故D正确。

二、非选择题（共10分）

15．答案

（1）当R0＝100Ω时，电阻R0上消耗功率最大为

W　

（2）0.01W

解析　

（1）可变电阻R0上消耗的热功率P1＝I2R0＝

2R0＝

＝

由上式可知，当R0＝100Ω时，电阻R0上消耗功率最大为

Pm＝

W＝

W。

（2）r和R上消耗的热功率之和P2＝I2（R＋r）＝

×100

由上式可知，R0最大时，P2最小。

即当R0＝400Ω时，电池的内阻和固定电阻上消耗功率的最小值为P2min＝

×100W＝0.01W。

（试题资源来自互联网）