2019年高三物理一轮复习二模三模试题分项解析专题8恒定电流第01期含解析.pdf

恒定电流恒定电流 一选择题一选择题 1（2019 湖南长沙一模）阻值相等的四个电阻、电容为C的电容器及电动势为E、内阻可以忽略的电池连 接成如图所示电路开始时，开关 S 断开且电流稳定，然后闭合开关 S，电流再次稳定闭合开关前后电容 器所带的电荷量 A增加 5 CE B增加 2 15 CE C增加 3 CE D减少 2 15 CE 【参考答案】B 【名师解析】由已知条件及电容定义式C 可得：Q1U1C，Q2U2C. Q U S 断开时等效电路如图甲所示 U1·E× E； R（RR） （RR）R R R（RR） （RR）R 1 2 1 5 S 闭合时等效电路如图乙所示， U2·EE R·R RR RR·R RR 1 3 Q1= 5 CE ，Q2= 3 CE Q=Q2-Q1= 2 15 CE ，故选项 B 正确 2.（2019 浙江杭州模拟）如图有一内电阻为 4.4 的电解槽和一盏标有“110V 60W”的灯泡串联后接在电 压为 220V 的直流电路两端，灯泡正常发光，则（ ） 乙 A电解槽消耗的电功率为 120W B电解槽消耗的电功率为 60W C电解槽的发热功率为 60W D电路消耗的总功率为 60W 【参考答案】C 【名师解析】由于灯泡正常发光，所以电解槽的电压为 220110110V，由于电解槽和灯泡串联，它们的 电流相等，所以 IA，所以电解槽的输入功率为：PUI110×60W，所以 A 错误；电解槽 的发热功率为：P热I2r（）2×4.41.3W，所以 B 错误；电解槽消耗的总功率等于电解槽的输入功 率为 ： PUI110×60W，所以 C 正确 ； 电路消耗总功率为为 ： P总220V×A120W，所以 D 错误。 3. （2019 江苏苏州期末）恒流源是一种特殊的电源，其输出的电流能始终保持不变，如图所示的电路中电 源是恒流源，当滑动变阻器滑动触头 P 向右移动时，下列说法中正确的是（ ） AR0上的电压变小 BR2上的电压变大 CR1上的电压变小 DR1上电压变化量大于 R0上的电压变化量 【参考答案】A 【名师解析】当滑动变阻器滑动触头 P 由图示位置向右移动时，滑动变阻器 R0接入电路的电阻减小，则总 电阻也减小， 而电源输出电流不变， 由闭合电路欧姆定律可知， 并联部分电压减小， 所以 R2上的电压变小， R2 是定值电阻，所以通过 R2的电流减小，总电流不变，则通过 R1电流增大，所以 R1的电压变大，则 R0上的电 压变小，故 A 正确，BC 错误；R1的电压变大，R0上的电压变小，R1和 R0的电压之和减小，则 R1上电压变化 量小于 R0上的电压变化量，选项 D 错误。 4.（2019 广东梅州市兴宁一中期末）小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上 一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是（ ） A. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻不变 B. 对应P点，小灯泡的电阻为 C. 对应P点，小灯泡的电阻为 D. 对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积大小 【参考答案】.BD 【名师解析】图线的斜率逐渐减小，说明电阻逐渐增大。故 A 错误。对应 P 点，小灯泡的电阻为 R=； 故 B 正确；对应 P 点，小灯泡的电阻为 R= 1 2 U I 故 C 错误；因 P=UI，所以图象中矩形 PQOM 所围的面积为对应 P 点小灯泡的实际功率，故 D 正确。 5（2019 洛阳一高月考）某种小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图 乙所示的电路，四个电表均为理想电表。现闭合电键 S，电压表 V1的示数为 4.0 V，以下说法正确的是 A电压表 V2的示数为 1.0 V B电源的输出功率为 3.0 W C电流表 A2的示数为 0.60 A D电源的电动势一定为 8 V，内阻为 5 .【参考答案】AB 【名师解析】图中等效电路为灯泡L2与L3并联后与灯泡L1串联，电压表 V1的示数为 4V，由U-I图象得 到其电流为 0.6A，根据并联电路特点得另外两个灯泡的电流均为 0.3A，再根据U-I图象得到灯泡L2与L3 并联部分电路的电压为 1V，故电压表 V2的示数为 1.0V，电流表 A2的示数为 0.30A，故选项 A 正确 C；电源 路端电压为 U=4V+1V=5V，干路电流为 I=0.6A，故输出功率为 P=UI=5×0.6=3W，选项 B 正确，电源路端电压 为 U=E-Ir，只有一组数据，无法求解电动势和内电阻，故选项 D 错误。 6.（2018 甘肃庆阳期末）如图所示，已知电源电动势为 6V，内阻为 1，保护电阻R0=0.5，则当电阻箱R 读数为多少时，保护电阻R0消耗的电功率最大，且这个最大值为（ ） A. 4WB. 8WC. 0 8WD. 8W 【参考答案】C 【名师解析】保护电阻消耗的电功率为：P0=，因为 R0和 r 是常量，而 R 是变化的，所以 R 最 小时，P0最大，最大值为：Pm=，代入数据解得：Pm=8W，故 ABD 错误 C 正确； 7（3 分）（2019 江苏宿迁期末）飞机在空气中飞行时，其表面不断与空气摩擦而带电，某次飞行中形成 的电流约为 32A，则飞机单位时间内带电量增加约为（ ） A32mCB32CC18mCD18C 【参考答案】B 【名师解析】已知飞行中形成的电流约为 32A，则飞机单位时间内带电量增加约为： qIt32×106×132×106C32C 故 B 正确，ACD 错误 8. （2019 江苏泰州期末） 如图所示电路中， 合上开关S后， 电压表和电流表的读数分别为U、 I， 定值电阻R2 消耗的功率为P，电容器所带的电荷量为Q，两电表均为理想电表当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列 有关物理量之间变化关系图象正确的是( ) ABCD 【参考答案】BD 【名师解析】 当滑动变阻器的滑片向右移动时， 滑动变阻器接入电路中的电阻减小， 由闭合电路欧姆定律， E=I （r+ R1+ R2），电流表读数 I 增大，电压表读数 U 减小，定值电阻R2消耗的功率P增大， 9 （2019 山东济南莱芜区训练） 如图所示， 电路中电源电动势为E， 内电阻为r， 定值电阻的阻值为R0且R0r， 变阻器的全阻值为R，关于各部分的功率，有关说法正确的是（ ） A 当R=R0+r，R上消耗的功率达到最大值； B 当R=0，R0上消耗的功率达到最大值； C 当R0=R+r，R0 上消耗的功率达到最大值; D 当R+R0=r，电源的输出功率达到最大值； 【参考答案】ABD 【名师解析】将定则电阻R0和电源等效成新电源，当外电阻与等效电源的内电阻相等时，等效电源的输出 功率最大，即当R=R0+r，R上消耗的功率达到最大值，故 A 正确；根据可知，要使R0上消耗的 功率达到最大值，则变阻器电阻必须R=0 时故 B 正确，C 错误 ； D、当R+R0=r时，则电源的输出功率达到 最大值故 D 正确。 10（2019 南京六校联考）如图所示，电源电动势E=9V，内电阻r=4.5，变阻器R1的最大电阻Rm=5.0， R2=1.5，R3=R4=1000，平行板电容器C的两金属板水平放置,在开关S与a接触且当电路稳定时，电源恰 好有最大的输出功率，在平板电容器正中央引入一带电微粒，也恰能静止,那么( ) A在题设条件下，R1接入电路的阻值为 3，电源的输出功率为 4.5W B引入的微粒带负电，当开关与a断开但未与b接触时，微粒将向下运动 C在题设条件下，R1的阻值增大时，R2两端的电压增大 D在题设条件下，当开关接向b后，流过R3的电流方向为dc 【参考答案】AD 【名师解析】在开关S与a接触且当电路稳定时，电源恰好有最大的输出功率，根据电源输出功率最大的条 件，R1+R2= r=4.5，解得R1=3，电源的输出功率为 P= 2 4 E r =4.5W，选项 A 正确 ； 在开关S与a接触且当电 路稳定时，电源输出电流 I=E/( R1+R2+r)=1A，电容器两端电压 UC=I R1=3V，上极板带正电，在平板电容器正 中央引入一带电微粒，也恰能静止，微粒所受电场力竖直向上，微粒带负电。当开关与a断开但未与b接触 时，电容器带电荷量不变，微粒所受电场力不变，微粒仍能静止，选项 B 错误；在题设条件下，R1的阻值增 大时，电流减小，R2两端的电压减小，选项 C 错误；在题设条件下，当开关接向b后，电容器通过 R4 放电， 流过R3的电流方向为dc，选项 D 正确。 11.（2019 安徽皖西高中联盟期末）如图甲所示，电动势为 E、内阻为 r 的电源与 R=8 定值电阻、滑动变 阻器 RP、开关 S 组成串联回路，已知滑动变阻器消耗的功率 P 与其接入电路的有效电阻值 RP 的关系如图乙 所示，下列说法正确的是 A电源的电动势 E= 2 10 5 V，内阻 r=2 B图乙中Rx=25 C滑动变阻器的滑片向左移动时，R 上消耗的功率先增大后减小 D调整滑动变阻器Rp的阻值可以得到该电源的最大输出功率为 1.28W 【参考答案】BD 【名师解析】把 R 看作电源的内阻，则滑动变阻器Rp的阻值则为外电阻，由图象可知，RP=R+r=10 时，滑 动变阻器Rp消耗的功率最大为 0.4W，r=2，由 2 4 E Rr =0.4W 可得 E=4V，选项 A 错误；由 2 2 4 +4 E Rr = 解得Rx=25， 选项 B 正确 ； 滑动变阻器的滑片向左移动时， 外电路电阻增大， R 中电流减小， R 上消耗的功率一直减小，选项 C 错误；调整滑动变阻器Rp的阻值，当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时， 电源输出电功率最大，可以得到该电源的最大输出功率为 P= 2 2 ER Rr =1.28W，选项 D 正确。 12. （2019 甘肃庆阳期末）如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，理想电压表V1、V2示数为U1、U2，其 变化量的绝对值分别为U1和U2； 流过电源的电流为I，其变化量的绝对值为I在滑动变阻器的触片从 右端滑到左端的过程中（灯泡电阻不变化）（ ） A. 小灯泡、变暗，变亮B. C. 增大D. 不变 【参考答案】.BD 【名师解析】当滑动变阻器的触片 P 从右端滑到左端时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小， 总电流增大， 路端电压减小， 则 L2变亮。 变阻器的电阻减小， 并联部分的电阻减小， 则并联部分的电压减小， 则 L3变暗。总电流增大，而 L3的电流减小，则 L1的电流增大，则 L1变亮。故 A 错误。由上分析可知，电压 表 V1的示数减小，电压表 V2的示数增大，由于路端电压减小，即两电压表示数之和减小，所以U1 U2故 B 正确。由 U1=E-I（RL2+r）得：=RL2+r，不变，故 C 错误。根据欧姆定律得=R2，不变， 故 D 正确。 13（2019 河南实验中学质检）如图所示电路中，闭合开关S，灯泡L1和L2均正常发光，由于某种原因灯 泡L2灯丝突然烧断，其余用电器均不会损坏，则下列结论正确的是 A电流表读数变大，电压表读数变小 B灯泡L1变亮 C电容器C上电荷量减小 D电源的的输出功率可能变大 【答案】D 【解析】由于某种原因灯泡L2灯丝突然烧断，外电路总电阻增大，电源输出电流减小，电流表读数变小， 电源路端电压增大，电压表读数增大，灯泡L1中电流减小，灯泡L1变暗，选项 AB 错误；电容器C两端电压 增大，电容器C上电荷量增大，选项 C 错误；电源输出电功率 P=UI 可能增大，选项 D 正确。 14. （2019 江苏泰州 12 月联考）某学校创建绿色校园，如图甲为新装的一批节能路灯，该路灯通过光控开 关实现自动控制：电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。如图乙为其内部电路简化原理图，电源 电动势为E，内阻为r，Rt为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。现增加光照强度，则下列判断 正确的是（ ） A电源路端电压不变 BB灯变暗，A灯也变暗 CR0两端电压变小 D电源总功率不变 【答案】B 【解析】 光照增强时，Rt阻值变小， 干路电流变大， 内电压变大， 外电压变小， 故 A 灯变暗。 由于， 变大，变小，故 变大。由于变大，变小，由，可知变小，故 B 灯变暗，综 上分析，B 正确。 二计算题二计算题 1.（2019 北京朝阳高三期末）如图 1 所示的电路，电源的电动势为E、内阻为r，R为变阻箱，电流表可视 为理想电表。闭合开关 S，改变变阻箱R的阻值，电流表的示数I随之变化。 （1）当变阻箱的阻值为R1时，求电流表的示数I1。 （2）以 1 I 为纵坐标，R为横坐标，在图 2 中画出变阻箱阻值R变化过程中 1 R I 图像的示意图，并分别说明 图线与纵轴交点和图线斜率的物理意义； （3） 在金属导体中， 自由电子定向移动形成电流。 已知自由电子在导线内定向移动速率的数量级为 5 10m/s， 但实际上，闭合开关 S 后，电路中几乎瞬间就形成了电流，请说明理由。 【名师解析】 （1）根据闭合电路欧姆定律有 1 1 E I Rr （2）对图 1 所示电路，利用闭合电路欧姆定律， 可得 E=IR+Ir，变换为 1 I = 1 E R+ 1 E r， 1 I R 图像如答图 2 所示。 图像与纵轴交点的坐标值为 1r EI 短 ，斜率为。 （3）闭合开关的瞬间，电路中的各个位置迅速建立了电场，在电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎 同时开始定向移动，整个电路也就几乎同时形成了电流。 答图 2