2021衡水名师原创物理专题卷：专题八 恒定电流

2021衡水名师原创物理专题卷专题八恒定电流考点23部分电路欧姆定律及应用（1—10、21）考点24闭合电路欧姆定律及应用（11—20、22）一、选择题（本题共20个小题，每题4分，共80分。每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题意，有的有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1.智能扫地机器人成为许多家庭喜爱的电子产品，某型号的智能扫地机器人电动机的额定工作电压为12V，正常工作时的额定功率为40W，其所用锂电池的容量为5000mAh，当扫地机器人工作到电池剩余容量为总容量的20%时会停止扫地，然后自动充电.已知机器人电动机的线圈电阻为3Q，则下列说法正确的是（）机器人正常工作时的电流为4AB.工作时，机器人的发热功率为0.33WC.锂电池的内阻为3.6QD.机器人可以连续正常工作的时间为72min2•利用如图所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，G是灵x0敏度很高的电流表，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l0l+10l0l+102121123•图甲为某电源的U-1图线，图乙为某小灯泡的U-1图线，则下列说法正确的是（）(//V电源的内阻为0.5Q

小灯泡的电阻随着电压的增大而减小把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为035W当小灯泡两端的电压为0.5V时，它的电阻约为1Q64•如图所示，P是一个表面均匀镀有很薄电热膜的长陶瓷管，直径为D,其镀膜的长度为L,镀膜的厚度为〃。管两端有导电金属箍M、N。现把它接入电路中，测得它两端电压为U，通过它的电流为/通过它的电流为/。则镀膜材料的电阻率P为()DnUDnU(D2-d2).4ILUndDC.-ILnUD2nUd2B.-4IL4IL5.2019年我国民航新规规定旅客严禁携带额定能量超过160W-h的充电宝，日常使用的充电宝输出电压一般为5V，据此规定,乘飞机的旅客能携带的充电宝最大容量约为()10000mA-h15000mA-h20000mA-h32000mA-h6•用标有"6v3W”的灯泡L、“6V6W”的灯泡L与理想电压表和理想电流表连接成如图甲12所示的实验电路，其中电源电动势E=9V.图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线．当其中一个灯泡正常发光时()曲线．当其中一个灯泡正常发光时()A.A.电流表的示数为ia电压表的示数约为6VC.C.电源输出功率为4WD.电源内阻为0.507•加图所示，曲线OA是某导体两端的电压U与通过它的电流I的关系图线，直线AB为该曲线上A点的切线，且与横轴交于A点、B点的横坐标为/，A点的坐标为(I,U)。下列100判断正确的是()导体属于线性元件导体的电阻随着电流的增大而增大通过该导体的电流为I时，导体的电阻等于一10I-101通过该导体的电流为I时，导体消耗的电功率等于UI0008•如图所示的电路中，当开关S置于a处时，电流表（内阻不计）示数为I，额定功率为16W的电动机正常工作，带动质量为0.7kg的物体以2m/s的速度匀速竖直上升。当开关置于b处时，电流表示数变为右，灯泡正常发光，已知电阻R=1.50，灯泡额定电压为10V，额定2功率10W，重力加速度g取10m/s2，则（）电动机线圈的内阻为0.50电动机的额定电压为0V电源电动势为12V电源内阻为10某一热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，在一次实验中，将该热敏电阻与一小灯泡串联通电后各自的电流I随所加电压U变化的图线如图所示，M为两元件的伏安特性曲线的交点．则关于热敏电阻和小灯泡的下列说法正确的是（）图线b是小灯泡的伏安特性曲线，图线a是热敏电阻的伏安特性曲线图线a是小灯泡的伏安特性曲线，图线b是热敏电阻的伏安特性曲线图线中的M点表示该状态小灯泡的电阻大于热敏电阻的电阻图线中M点对应的状态，小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等如图甲所示电路中的小灯泡通电后其两端电压U随所通过的电流I变化的图线如图乙所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PM为U轴的垂线，PQ为I轴的垂线，下列说法中正确的是（）随着所通电流的增大，小灯泡的电阻增大B.对应P点，小灯泡的电阻为一JI-121C.若在电路甲中灯泡L两端的电压为U，则电阻R两端的电压为IR11对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积11•某电路如图所示，已知电池组的总内阻r=10，外电路电阻R=50，理想电压表的示数U=3.0V，则电池组的电动势E等于（）3.0VB.3.6VC.4.0VD.4.2V在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，R、R为定值电阻，R为滑动132变阻器，C为电容器。将滑动变阻器的滑动触头P置于位置a，闭合开关S，电路稳定时理想电压表V、V的示数分别为U、U，理想电流表A的示数为I。当滑动变阻器的滑1212动触头P由a滑到b且电路再次稳定时，理想电压表V、V的示数分别为U'、U'，理1212想电流表A的示数为"。则以下判断中正确的是（）C隔滑动变阻器的滑动触头P由a滑向b的过程中，通过R3的电流方向由左向右滑动变阻器的滑动触头P由a滑向b的过程中，电容器的带电量减小U>U',U>U',I>I1122U-UUQ—2士=R+rI-1i某同学设计了一款具有多种调节功能的灯，电路如图所示，图中自耦变压器为理想变压器，开始时，开关K闭合，当a、b两端输入电压恒定的正弦交流电后，下列操作会使灯L2变暗的是()A.仅将片向左移一些B.仅将P向左移一些2C.仅将P向下移一些3D.仅将开关K断开14.如图所示的电路中，两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，由于某种原因灯泡L的灯丝突然烧断，其余用电器均不会损坏，则下列说法正确的是()HHHH~f-rL®閱(V)电流表、电压表的读数均变小电源内阻消耗的功率变大C•液滴将向上运动电源的输出功率变大15.刘伟和李辉做了一个趣味实验，过程如下：刘伟用两手分别握住一个变压器原线圈裸露的两端，李辉将多用电表旋至欧姆挡，用两表笔分别接触原线圈的两端，多用电表的表盘显示线圈具有一定的电阻，当李辉把多用电表的表笔与原线圈分开时，刘伟突然惊叫起来，觉得有电击感。关于这一过程，下列说法正确的是（）如果多用电表旋至交流电压挡，重复该过程，刘伟也会有电击感如果多用电表旋至直流电流挡，重复该过程，刘伟也会有电击感多用电表内部电源的电动势很大，所以刘伟会有电击感表笔与原线圈脱离时，原线圈上产生了很大的感应电动势，所以刘伟会有电击感16•如图所示，图线a是某一电源的U-I曲线，图线b是一定值电阻的U-I曲线.若将该电源与该定值电阻连成闭合电路（已知该电源的内阻r=2.0Q）,则下列说法错误的是（）该定值电阻为60该电源的电动势为20V将3只这种电阻并联作为外电阻，电源输出功率最大将2只这种电阻串联作为外电阻，电源输出功率最大17•如图所示，由定值电阻R、R、滑动变阻器R与电源（电动势E,内阻r0）等电学元件连成12了如图所示的闭合回路，已知R与滑动变阻器的最大阻值相等,当滑动变阻器滑片从b端滑向2a端时,下列判断正确的是（）

A.电流表、电压表读数都减小A.电流表、电压表读数都减小B.电流表读数减小、电压表读数不变电阻R］消耗的功率减小D.电容器所带电荷量减少18.2019年1月3日，嫦娥四号月球探测器成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯•卡门撞击坑内，震惊了全世界。在有光照时，嫦娥四号展开的太阳能电池板可以将光能转化为电能，太阳能电池板作为电源（电动势恒定），其路端电压与干路电流的关系如图所示，则列说法正确的是（）外电压为2.0V时，电源内阻约为533.30随着外电路电阻增大，电源内阻逐渐减小外电路阻值为1k0时，电源输出功率约为3.2W外电路阻值为IkO时，电源效率约为70%19•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/;在滑动变阻器R］的滑片P由a端滑到b端的过程中（）33A.U先变大后变小B.I先变小后变大C.U与IA.U先变大后变小B.I先变小后变大C.U与I的比值先变大后变小D.U变化量与I变化量的比值等于R320.如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像,下面结论正确的是（）6.05.65.2——1——|——％*00J020-3040.5/MA.电源的电动势为6.0VC.电源的短路电流为A.电源的电动势为6.0VC.电源的短路电流为0.5AD.电流为0.3A时的外电阻是18Q、实验题（共2小题,共30分,按题目要求作答,解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位）某实验小组找来一段粗细均匀的家用保险丝,欲测出保险丝的电阻率,该小组截取长1m的保险丝进行实验。IQ-W1R0兰J■a正摘云IQ-W1R0兰J■a正摘云护ftlfliQJOCLJOiO.«fl500150图号I1111li|JHl讣TRIE*-JJA1）用螺旋测微器测量保险丝的直径如图1所示，该保险丝的直径为mm2）实验室提供的器材如下。电流表A（量程为10mA,内阻r=1.00）11电流表A（量程为0.6A,内阻r约为0.1Q）22定值电阻R（阻值R=299Q）11定值电阻R（阻值R=999Q）22滑动变阻器R（阻值为0~20Q，允许通过的最大电流为2A）F滑动变阻器R（阻值为OTkO，允许通过的最大电流为1A）4电池（电动势为3V,内阻可忽略）开关一个，导线若干要使实验测量结果尽量精确，应选用的器材有。（选填器材前的字母序号）（3）在图2虚线框内补全实验电路图并标明所用器材的名称。（4）该小组同学正确连接好电路后，进行实验，调节滑动变阻器滑片的位置，把电流表A1的示数a的示数5记录在如下表格中，请根据所记录的数据在图3中作图。次数123456I/mA12.003.004.006.008.009.00I/A20.120.200.240.350.480.54（5）根据图3中描绘好的图象，结合所设计的电路，求得该保险丝的阻值R=Q。（保x留两位有效数字）（6）可以估算出该保险丝的电阻率为Q-m。（保留两位有效数字）某实验小组设计了如图甲所示的电路来测量一蓄电池的电动势和内阻，接入电路中的电阻箱只用“xl"倍率（单位Q,如图乙所示）。闭合开关S,改变电阻箱接入电路的阻值，使旋钮沿顺时针方向旋转，分别指向1、2、3、4、5、6,读出6组对应的电压值。然后以U（电压表读数的倒数）为纵轴、1（电阻箱接入电路的阻值的倒数）为横轴建立坐标系，R根据实验记录数据描点连线，得到如图丙所示的图象。图甲图乙图丙回答下列问题：（1）该小组设计的电路中，接入定值电阻R有何作用？0（2）用E和r分别表示蓄电池的电动势和内阻，则占与丄■的关系式为。UR（3）根据图丙求得蓄电池的电动势E=V,内阻r=Q。（用a、b、R0表示）（4）该小组通过此电路测得的蓄电池的电动势的值与真实值相比（填“偏大”“偏小”或“不变”）答案以及解析1.答案：DP解析：机器人正常工作时的电流为I==3.3A,A项错误;由于不知道锂电池的内阻，因此无法求机器人的发热功率，B项错误；由于锂电池的电动势未知，无法求锂电池的内阻，C项错误;机器人可以连续正常工作的时间为项错误;机器人可以连续正常工作的时间为t=5000X10-3X3600X°-8s=72min，D项正确.10答案：C解析：通过电流表答案：C解析：通过电流表G的电流为零时，P点的电势与R和R0连接点的电势相等.即U=U即U=U,根据欧姆定律有U=-U^R0MP0R+Ro0x■MN,U=MN—MPR+Rl1l2UR，则l1Rl所以R=十R，正确选项为CRl所以R=十R，正确选项为C。xl02由图解析：根据部分电路欧姆定律I=UR又根据电阻定律R=PL，其中S=nDd,S解得p=讐IL故选项C正确。，由此得R=悻，根据欧姆定律得，电阻丝的电阻Rgl,故R+RR+RRR0xl1l2xl2l答案：C15一09解析：根据U=E-Ir可得电动势E=1.5V，内阻r=3。=。丄。，故A错误;乙可得电压越大，图线上该点与坐标原点的连线的斜率越大，即电压越大，电阻越大，故B错误；把电源和小灯泡组成闭合回路，将甲、乙两图叠加到一起，两U-1图线的交点纵、横坐标即为小灯泡工作时的电压、电流，故U二0.125V，I二2.8A，所以，小灯泡的功率11P=UI二0.35W，故C正确；由图乙可知,当小灯泡两端的电压U=0.5V时，电流I=6A，1122电阻R=¥=右。，故D错误。2答案：C答案：D解析：充电宝的能量即其放电过程中所做的功W=160W-h，又因为W=QU，则Q=32000mA-h，故选D。答案：C解析：L2正常发光的电流为^^=1■-A,L］的正常发光电流为().5<4,结合图乙可知，A为L电流随两端电压变化的曲线，B为L电流随两端电压变化的曲线。所以，两灯串联21在电路中，只有一灯正常发光，则一定是L，此时电路中的电流为0.5A。1由图可知：L的电压为U〜2V，此时电压表测L两端的电压，即电压表的示数为2V；222此时电源的输出电压为U=U，+U'二2V+6V=8V，12电源的输出功率P=UI=8Vx0.5A=4W；E_U电源的内阻=2Q.故A、B、D正确，C错误.故选：C．7.答案：BD解析：A.因为图象的斜率代表电阻，故斜率越来越大，电阻也不断增大，该导体不是线性元件。故A错误，B正确；当通过导体的电流为7时，由欧姆定律得，此时的电阻为：•-'——，故C错误;由图可知当通过导体的电流为I时，导体两端得电压为口，则导体消耗的电功率:00，故D正确；故选：BD。8.答案：ACP解析：开关置于b处时，流过电源的电流为4=厂=1A，电源电动势E=I(R+r)+U，开1U1L1P关置于a处时，流过电源的电流为I=2A，电动机的额定电压化=7=8V,电源电动势2MI2E=I(R+r)+U，联立解得E=12V,r=0.50，故C正确，B、D错误；开关置于a处时，2MP=12R+mgv，解得R=0.50，故A正确。M2MM9.答案：AD解析：由于小灯泡的电阻随温度的升高而增大，热敏电阻的电阻随温度的升高而减小，所以图线b是小灯泡的伏安特性曲线，图线a是热敏电阻的伏安特性曲线，选项A正确，B错误.图线中的M点表示该状态小灯泡的电阻等于热敏电阻的电阻，选项C错误.图线中M点对应的状态，小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等，选项D正确；故选AD.2210.答案：AD解析：由图象可以知道，灯泡的电阻等于R=U，等于图线上的点与原点O连线斜率的倒数，由数学知识可以知道，电压增大，此斜率减小，则灯泡的电阻增大.故A正确;C由图象可以知道,P点对应的电压为U，电流为I，则灯泡的电阻R=U，故B错误；在电路中小灯泡12II-I221两端的电压为U时，通过定值电阻的电流为I，其两端的电压为IR，选项C错误•因P=UI，所122以图象中矩形PQOM所围的面积为对应P点小灯泡的实际功率，所以D选项是正确的•所以D选项是正确的.11.答案：B解析：由欧姆定律，得I==色A=0.6AR5又由闭合电路欧姆定律，得E=I（R+r）=0.6x（5+1）V=3.6V故选B答案：D解析：电容C与电阻R、R并联，其电压等于电源的路端电压，当滑动变阻器滑动触头P12由a滑向b的过程中，变阻器的电阻增大，总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，根据可知，电容器的电荷量增加，电容器充电，通过R的电流方向由右向左，故A、B项错3误；因电路电流减小，故，则R两端电压减小，即。因路端电压增大，则R两端电压增12大，即，故C项错误；将R等效为电源内阻，则可视为等效电源的路段电压，根据U-I1图像的斜率关系可得，故D项正确。答案：A解析：仅将P向左移一些，滑动变阻器R接入电路的阻值变大，自耦变压器的输入电压变11小，输出电压变小，灯L变暗，A项正确；仅将P向左移一些，滑动变阻器R接入电路的n2丿n2丿（R+R）,2并阻值变小，设原线圈中电流为I丄、L并联的总电阻为R*则U=IR+1112并111由于R减小，所以I增大，灯L两端的电压nIR增大，灯L变亮，B项错误；仅将P向212n1并23下移一些，原线圈的匝数减小，则副线圈两端的电压增大，灯L两端的电压增大，灯L变22亮，C项错误；仅将开关K断开，副线圈电路中的总电阻变大，副线圈电路中的总电流变小,R两端的电压减小，则灯L两端的电压变大，灯L变亮，D项错误。22214•答案：C解析：AC、当L的灯丝突然烧断可知电路中总电阻增大,则总电流减小，电源的内电压和R电21压减小，由闭合电路的欧姆定律可知，路端电压增大，故电容器C的电压增大，板间场强增大，带电液滴所受的电场力增大，则该液滴将向上移动；由于C两端的电压增大,R、R中的电流增大，则电流表、电压表的读数均变大；故A错误,23C正确。B.因干路电流减小，则电源内阻消耗的功率变小。故B错误。D.由于电源的内外电阻的关系未知，不能判断电源的输出功率如何变化。故D错误。故选：C。答案：D解析：刘伟觉得有电击感是因为多用电表欧姆挡内部接有电源，电源与变压器原线圈连接后在原线圈中产生了电流，当表笔与原线圈脱离时，原线圈的磁通量突然减小，由楞次定律可知原线圈两端产生了较大的感应电动势。多用电表的电流挡、电压挡内部都没有电源，因此不会产生感应电动势。ABC错，D对。答案：D解析：A.图线b的斜率k=U/l=15/2.5=6Q，则定值电阻的阻值R=k=6Q；故A正确；由图读出交点的电压U=15V，电流I=2.5A，根据闭合电路欧姆定律得，电源的电动势：E=U+Ir=15V+2.5x2V=20V；故B正确；由图可知，电源的内阻r=(20-15)/2.5=2Q,而对于电源,当内外电路的电阻相等时输出功率最大，故将3只这种电阻并联的外电阻R夕卜=6/3=2Q，电源输出功率最大，故C正确；因电源的内阻r=2Q，对于电源，当内外电路的电阻相等时输出功率最大，故将2只这种电阻串联的外电阻R夕=6+6=24Q,电源输出功率不可能最大，故D错误；答案：BD解析：因电源不计内阻，所以路端电压不变，当滑片从b端滑向a端时，其连入电路的电阻减小,干路中电流增大,R两端电压增大,R消耗的功率增大,并联支路电压U减小，所以电流表示数112减小A错误,B正确;根据Q=CU2可知Q减小,D正确.答案:AB解析：电源的路端电压与干路电流的关系图象中，图线与纵轴的交点表示电动势，所以由题图可知该电池板的电动势为2.80V,由闭合电路欧姆定律E=U+Ir可知，外电压为2.0VE一U时，内阻r=-=533.3Q，A正确；随着外电路电阻增大，干路电流不断减小，由图线特点可知，内阻逐渐减小，B正确；在原图中作出阻值为IkO的电阻的伏安特性曲线U=IR，与题图交于（1.75V,1.75mA），此交点即表示电阻的实际工作状态，所以电源的输出功率约为1.75Vx1.75mA=3.1x10-3W，C错误；此时电源的效率耳二罟=62.5%，D错误。答案:BC解析:由题图可知电压表测量的是电源两端的电压，由于电源内阻忽略不计，则电压表的示数不变，故A错误；由题图可知，在滑动变阻器R的滑片P由a端滑到b端的过程中，滑1动变阻器R接入电路的电阻先变大后变小，由于电压不变，根据闭合电路欧姆定律可知，1电流表示数先变小后变大，U与I比值为接入电路的R的电阻与R电阻的和，所以U与I12的比值先变大后变小，故B、C正确；由于电压表示数没有变化，所以U变化量与I变化量比值等于零，故D错误.答案:AD解析：当电流为零时，电压为电源电动势，由此可知电源的电动势为6.0V,A对;图像的斜率表6一5示电源内阻r=黑O=2O,B错;只有当路端电压为零时的电流才是短路电流由于图线没有从原点开始，因此图线与横轴交点