十年高考物理分类专题10恒定电流练习含答案

专题十恒定电流23年真题1.(2023全国乙,20,6分)(多选)黑箱外有编号为1、2、3、4的四个接线柱,接线柱1和2、2和3、3和4之间各接有一个电阻,在接线柱间还接有另外一个电阻R和一个直流电源。测得接线柱之间的电压U12=3.0V,U23=2.5V,U34=-1.5V。符合上述测量结果的可能接法是()A.电源接在1、4之间,R接在1、3之间B.电源接在1、4之间,R接在2、4之间C.电源接在1、3之间,R接在1、4之间D.电源接在1、3之间,R接在2、4之间答案：CD若电源接在1、4之间,则编号为1、2、3、4的四个接线柱中相邻两个接线柱之间的电压可能都为正,也可能都为负,不可能出现题中有正有负的情况,所以A、B选项错误;若电源接在1、3之间,则编号为1、2、3、4的四个接线柱中1、2之间的电压与2、3之间的电压可能均为正,若为正则3、4之间的电压为负,所以C、D正确。2.(2023海南,7,3分)如图所示电路,已知电源电动势为E,内阻不计,电容器电容为C,闭合开关K,待电路稳定后,电容器上的电荷量为()A.CE B.12CE C.25CE D.答案C电路稳定后,由于电源内阻不计,则整个回路可看成3R与2R串联部分和R与4R串联部分并联,若取电源负极为零势能点,则电容器上极板电势为2E5,下极板电势为4E5,电容器两极板间电势差为2E5,则电容器上的电荷量为Q=CU=22年及以往真题autonum.(2022江苏,2,4分)如图所示,电路中灯泡均正常发光,阻值分别为R1=2Ω,R2=3Ω,R3=2Ω,R4=4Ω,电源电动势E=12V,内阻不计。四个灯泡中消耗功率最大的是()A.R1B.R2C.R3D.R4答案A电路中总电流I=ER1+R2(R3+R4)R2+R3+R4=3A,则UR1=IR1=6V,UR2=E-UR1=6V,由P=U2R可知PR2>PR4,PR1>autonum.(2022北京,13,3分)某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示,电路中的R1和R2,其中一个是定值电阻,另一个是压力传感器(可等效为可变电阻)。水位越高,对压力传感器的压力越大,压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于U1时,控制开关自动开启低水位预警;当a、b两端的电压小于U2(U1、U2为定值)时,控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是()A.U1<U2B.R2为压力传感器C.若定值电阻的阻值越大,开启高水位预警时的水位越低D.若定值电阻的阻值越大,开启低水位预警时的水位越高答案C由于低水位预警要求a、b两端电压大于U1、高水位预警要求a、b两端电压小于U2,可知水位越高时,即压力传感器的阻值越小时,a、b两端电压越低,而阻值越小,电路中电流越大,定值电阻两端电压越高,故R1是压力传感器,R2是定值电阻,且U1>U2,A、B均错误。假设恰好开启水位预警,若此时定值电阻的阻值增大,则电路中电流会随之减小,从而导致a、b两端电压变小,若想恢复原本电压,则需增大传感器电阻,即降低水位,C正确,D错误。autonum.(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R1,两端电压为U1,流过的电流为I1;电动机的内电阻为R2,两端电压为U2,流过的电流为I2。则()A.I1<I2B.U1U2>R1R2C.U答案D由题意可知I1=I2,选项A错误;因U2>I2R2,U1=I1R1,则U1U2autonum.(2019江苏单科,3,3分)如图所示的电路中,电阻R=2Ω。断开S后,电压表的读数为3V;闭合S后,电压表的读数为2V,则电源的内阻r为()A.1ΩB.2ΩC.3ΩD.4Ω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。若断开S,则电压表的示数等于电源电动势E,则E=3V。若闭合S,据串联电路电压分配关系可得UE=Rautonum.(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400W,LED灯功率为180W,若更换4000盏,则一个月可节约的电能约为()A.9×102kW·hB.3×105kW·hC.6×105kW·hD.1×1012kW·h答案B更换后每盏灯的电功率减小0.22kW,每天亮灯时间大约12h,因此4000盏灯一个月节约的电能W=0.22×4000×12×30kW·h≈3×105kW·h,选B。7.(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R1的滑片P由a端滑到b端的过程中()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R3答案BC据题意,由于电源内阻不计,电压表的示数总是不变,故选项A错误;滑片滑动过程中,变阻器R1的等效阻值R1'先增大后减小,又R1'、R2两端总电压不变,且R2+R1'=UIautonum.(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V1测量定值电阻R两端的电压,因电流变大,所以V1示数增大;电压表V2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。ΔU1=ΔI×R,ΔU2=ΔI×r,所以ΔU1>ΔU2,选项D对。电压表V3测量滑动变阻器两端的电压,电压表V3示数的变化量ΔU3=ΔI×(r+R),所以ΔUautonum.(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RM发生变化,导致S两端电压U增大,装置发出警报,此时()A.RM变大,且R越大,U增大越明显B.RM变大,且R越小,U增大越明显C.RM变小,且R越大,U增大越明显D.RM变小,且R越小,U增大越明显答案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RM应变小;R与RM构成并联电路,其并联总电阻为R并=RM·RRM+R=Rautonum.(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20m,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380V,此时输入电动机的电功率为19kW,电动机的内阻为0.4Ω。已知水的密度为1×103kg/m3,重力加速度取10m/s2。求:(1)电动机内阻消耗的热功率;(2)将蓄水池蓄入864m3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度)。答案(1)1×103W(2)2×104s解析(1)设电动机的电功率为P,则P=UI①设电动机内阻r上消耗的热功率为Pr,则Pr=I2r②代入数据解得Pr=1×103W③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=ρV④设质量为M的河水增加的重力势能为ΔEp,则ΔEp=Mgh⑤设电动机的输出功率为P0,则P0=P-Pr⑥根据能量守恒定律得P0t×60%×80%=ΔEp⑦代入数据解得t=2×104s⑧说明:④⑤式各1分,⑥⑧式各2分,⑦式3分。autonum.(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。答案见解析解析(1)U-I