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专题8 恒定电流 (解析版)
近5年(2017-2021)高考物理试题分类解析
江苏省特级教师 戴儒京
2020全国1卷第4题
4.图(a)所示的电路中,K与L间接一智能电源,用以控制电容器C两端的电压UC。如果UC随时间t的变化如图(b)所示,则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图像中,正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】根据电容器的定义式
可知
结合图像可知,图像的斜率为
,则1-2s内的电流
与3-5s内的电流
关系为
根据欧姆定律
可知
两端电压大小关系满足
且两段时间中的电流方向相反(1-2s内电容器充电,3-5s内电容器放电),由于电流方向不同,所以电压方向不同。故选A。
2020江苏省卷第6题
6.某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示.当汽车启动时,开关S闭合,电机工作,车灯突然变暗,此时( )
A.车灯的电流变小 B.路端电压变小
C.电路的总电流变小 D.电源的总功率变大
【答案】6. ABD
【解析】车灯突然变暗,说明车灯的电流变小,A正确;
路端电压
,车灯的电流变小,则路端电压变小,B正确;
路端电压
,U 变小,说明总电流I总变大,C错误;
电源的总功率变大
,因为I总变大,所以电源的总功率变大,D正确。
2020北京卷第12题
12.图甲表示某金属丝的电阻
随摄氏温度
变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来(图乙),用这段金属丝做测温探头,把电流表的刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是( )
A.
应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系
B.
应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系
C.
应标在电流较大刻度上,且温度与电流是线性关系
D.
应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系
【答案】B
【解析】由甲图可知,
点对应的电阻阻值较小,由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较大,故
应标在电流较大的刻度上;而
点对应的电阻阻值较大,由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较小,故
应标在电流较小的刻度上;由图甲得
其中
为图线的纵截距,由闭合电路欧姆定律得
联立解得
,可知t与I是非线性关系。
故B正确,ACD错误。故选B。
2020上海等级考第14题
14、 如图(a)所示,E为电源,R是定值电阻。闭合电键S,移动滑动变阻器R'滑片P会出现如图(b)所示的U-1曲线,滑片P移至最右边时对应图中的a点.由图可知,R'的最大值为____
, 在移动P的过程中R'消耗的最大功率为____W.
[答案] 10
,0.45W
【解析】据图象,电源电动势E=3V,内阻
滑片P移至最右边时,路端电压
,又
,解得I=0.2A,所以
.
当
时,R'消耗的最大功率为Pmax=
(大家都知道为什么是这样,不再赘述)
[考察知识]闭合电路欧姆定律。
[核心素养]科学探究(电路的动态过程+闭合电路,功率与等效内阻的关系)
2020浙江第16题
16.如图所示,系留无人机是利用地面直流电源通过电缆供电的无人机,旋翼由电动机带动。现有质量为
、额定功率为
的系留无人机从地面起飞沿竖直方向上升,经过
到达
高处后悬停并进行工作。已知直流电源供电电压为
,若不计电缆的质量和电阻,忽略电缆对无人机的拉力,则( )
A. 空气对无人机的作用力始终大于或等于
B. 直流电源对无人机供电的额定电流为
C. 无人机上升过程中消耗平均功率为
D. 无人机上升及悬停时均有部分功率用于对空气做功
【答案】BD
【解析】A.无人机先向上加速后减速,最后悬停,则空气对无人机的作用力先大于200N后小于200N,最后等于200N,选项A错误;
B.直流电源对无人机供电的额定电流
,B正确;
C.若空气对无人机的作用力为 F=mg=200N
则无人机上升过程中消耗的平均功率
,但是由于空气对无人机向上的作用力不是一直为200N,C错误;
D.无人机上升及悬停时,螺旋桨会使周围空气产生流动,则会有部分功率用于对空气做功,D正确。
故选BD。
1.2019 江苏卷3.如图所示的电路中,电阻R=2 Ω.断开S后,电压表的读数为3 V;闭合S后,电压表的读数为2 V,则电源的内阻r为
(A)1 Ω
(B)2 Ω
(C)3 Ω
(D)4 Ω
【答案】3.A
【解析】电源电动势
,闭合S后路端电压
,代入数据得
。
2.2018年北京卷23题.(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