2024-2025学年高考物理一轮复习专题14恒定电流1知识点练习含解析

专题14恒定电流（1）一、夯实基础1.（单选）安培提出了闻名的分子电流假说，依据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流。设电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法，正确的是()A．电流大小为eq\f(ve,2πr)，电流方向为顺时针B．电流大小为eq\f(ve,r)，电流方向为顺时针C．电流大小为eq\f(ve,2πr)，电流方向为逆时针D．电流大小为eq\f(ve,r)，电流方向为逆时针【答案】：C【解析】：电子做圆周运动的周期T＝eq\f(2πr,v)，由I＝eq\f(e,T)得I＝eq\f(ve,2πr)，电流的方向与电子运动方向相反，故为逆时针。2.（单选）一个闭合电路是由电池供电的，外电路是纯电阻时，以下说法正确的是()A．当外电阻增大时，路端电压增大B．当外电阻减小时，路端电压增大C．当外电阻减小时，电路中的电流减小D．电池的内阻越小，外电阻改变时，路端电压的改变越大【答案】A【解析】依据U＝E－Ir，当外电阻增大时，I减小，U增大，A正确，B错误。依据I＝eq\f(E,R＋r)，C错误。再依据U＝E－Ir，ΔU＝ΔIr，故D错误。3．(多选)某同学探讨白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示。图线上A点与原点的连线与横轴成α角，A点的切线与横轴成β角，则()A．白炽灯的电阻随电压的增大而减小B．在A点，白炽灯的电阻可表示为tanβC．在A点，白炽灯的电功率可表示为U0I0D．在A点，白炽灯的电阻可表示为eq\f(U0,I0)【解析】：白炽灯的电阻随电压的增大而增大，A错误；在A点，白炽灯的电阻可表示为eq\f(U0,I0)，不能表示为tanβ或tanα，故B错误，D正确；在A点，白炽灯的功率可表示为U0I0，C正确。【答案】：CD4．有两个标有“110V,25W”和“110V,60W”字样的灯泡，要把它们接在220V的电源上，灯泡既正常发光，又最省电的连接方式应是图中的()【答案】：B【解析】：额定电压相同而额定功率不相同的电灯，它们的电阻是不相同的，由P＝U2/R可知，功率大的电灯的电阻比功率小的电灯的电阻小，也就是说60W灯泡的电阻比25W灯泡的电阻小，对于A，两灯并联后与一个滑动变阻器串联，若是滑动变阻器的分得电压与两灯并联后的电压相等，两灯能正常工作，整个电路消耗的电功率为P＝2(P1＋P2)＝2×(25＋60)W＝170W，有用电功率为85W；对于B，若是滑动变阻器与25W灯并联后的总电阻与60W灯的电阻相等，两灯均能正常发光，此时电路中消耗的总电功率为P＝2P2＝2×60W＝120W，有用电功率为85W；对于C，因60W灯的电阻比25W灯的电阻小，据串联电路的分压原理和此时灯(110V，25W)电压将大于110V而被烧毁。所以C的电路不行能使两灯正常工作；在D中，当两个滑动变阻器与其串联的灯泡电阻分别相等时，两灯均能正常发光，电路消耗的总功率为170W，有用的电功率为85W，综上所述，只有B选项符合题意。二、实力提升5.如图所示，电路中定值电阻R的阻值大于电源内阻r的阻值，开关S闭合，将滑动变阻器滑片向下滑动，志向电压表V1、V2、V3的示数改变量的肯定值分别为△U1、△U2、△U3，志向电流表示数改变量的肯定值为△I，下列说法止确的是（）A．志向电压表V2的示数增大 B．△U3>△U1>△U2C．电源的输出功率减小 D．△U3与△Ⅰ的比值不变【答案】BD【解析】A．志向电压表内阻无穷大，相当于断路。志向电流表内阻为零，相当短路，所以定值电阻R与变阻器串联，电压表V1、V2、V3分别测量R的电压、路端电压和变阻器两端的电压。当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，内电压增大，路端电压减小，则V2的示数减小，故A错误；C．当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，故当滑动变阻器滑片向下滑动时，外电阻越来越接近内阻，故电源的输出功率在增大；故C错误；BD．依据闭合电路欧姆定律得U2=E-Ir则得而据题：R＞r，则得△U1＞△U2同理U3=E-I（R+r）则得保持不变，同时得到：△U3＞△U1＞△U2故BD正确。6．(多选)如图，a表示某电源路端电压随电流改变的图线，b表示外电阻两端电压随电流改变的图线，下列推断正确的是()A．阴影部分的面积表示电源内阻上消耗的功率B．阴影部分的面积表示电源的输出功率C．当α＝β时，电源的输出功率最大D．当α＝β时，电源的效率最高【答案】BC【解析】阴影部分表示P＝UI，代表外电阻消耗的功率或电源的输出功率，A错误，B正确；当α＝β时说明外电阻的阻值R与电源内阻r相等，此时电源的输出功率最大，此时电源的效率为η＝eq\f(R,R＋r)×100%＝50%，故C正确，D错误．7.（单选）如图所示，闭合开关S，电路稳定后，水平放置的平行金属板间的带电质点P处于静止状态，若将滑动变阻器R2的滑片向a端移动，则()A．电压表读数增大 B．电流表读数减小C．R1消耗的功率减小 D．质点P将向下运动【答案】D【解析】由题图可知，R1与滑动变阻器串联；电容器与变阻器并联；当滑片向a端移动时，滑动变阻器接入电路电阻减小，总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压减小，同时R1两端的电压增大，所以电压表示数减小，电流示数增大，故A、B错误。流过R1的电流增大，由公式P＝I2R知R1消耗的功率增大，故C错误。电容器板间电压减小，板间电场强度减小，故质点P受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，质点P将向下运动，故D正确。8.（单选）一电池外电路断开时的路端电压为3V，接上8Ω的负载电阻后路端电压降为2.4V，则可以判定电池的电动势E和内电阻r为()A．E＝2.4V，r＝1ΩB．E＝3V，r＝2ΩC．E＝2.4V，r＝2ΩD．E＝3V，r＝1Ω【答案】B【解析】外电路断开时的路端电压等于电动势，即E＝3V，接上8Ω的负载电阻后，路端电压U＝E－eq\f(U,R)r＝2.4V，可得r＝2Ω，B正确。9.（单选）如图所示，直线A为电源的U－I图线，直线B为电阻R的U－I图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和效率分别是()A．4W，33.3% B．2W，33.3%C．4W，66.7% D．2W，66.7%【答案】C.【解析】：从题图中可知E＝3V，图线A和图线B的交点是电源和电阻R构成闭合电路的工作点，因此P出＝UI＝4W，P总＝EI＝6W．电源的效率η＝eq\f(U,E)≈66.7%.10.(单选)如图所示，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片向下滑动的过程中()A．通过R1电流增大B．电压表的示数变小C．流过电阻R3的电流方向是a→bD．流过电阻R3的电流方向是b→a【答案】C【解析】：.当滑动变阻器R2的滑片向下滑动时，变阻器连在电路中的电阻增大，外电路总电阻增大，干路电流减小，所以通过R1电流减小，故A错误；干路电流减小，电压表的示数增大，故B错误；干路电流减小，电容器的电压增大，可知，电容器C所带电荷量增多，电容器充电，流过电阻R3的电流方向是a→b，故C正确，D错误．11.（多选）在如图甲所示的电路中，L1、L2和L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25A，则此时()A．通过L1的电流为通过L2的电流的2倍B．此时L1、L2和L3的电阻均为12ΩC．L1消耗的电功率为0.75WD．L1消耗的电功率为L2消耗的电功率的4倍【答案】AC【解析】电路中的总电流为0.25A，则通过L1的电流为0.25A．因L2和L3并联，则L2和L3电压相等，它们的电阻相等，因此它们的电流也相等，则有通过L1的电流为通过L2的电流的2倍，故A正确．由伏安特性曲线可以读出电流为I1＝0.25A时，电压为U1＝3V．L2的电流为I2＝0.125A，此时电压U2≈0.4V，因此它们的电阻不相等，故B错误．L1消耗的电功率为P＝U1I1＝3×0.25W＝0.75W，故C正确；因通过L1的电流为通过L2的电流的2倍，假设它们的电阻相等，则有L1消耗的电功率为L2消耗的电功率的4倍，如今它们的电阻不相等，因此L1消耗的电功率不为L2消耗的电功率的4倍，故D错误．12.如图所示，E＝10V，r＝1Ω，R1＝R3＝5Ω，R2＝4Ω，C＝100μF.当S断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态．求：(1)S闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；(2)S闭合后，流过R3的总电荷量．【答案】(1)g竖直向上(2)4×10－4C【解析】(1)S断