内容正文:
专题09 恒定电流
考点
三年考情(2023-2025)
命题趋势
考点1 电路的基本概念和规律、闭合电路欧姆定律
2025·广西卷·T6、2025·浙江卷·T1、2024·广西卷·T6、2024·江苏卷·T12
考查热点:(1)闭合电路的欧姆定律的应用。
考点01 电路的基本概念和规律、闭合电路欧姆定律
1.(2025·广西·高考真题)如图所示,a,b为同种材料的电阻,已知a的长度为,截面积,b的长度,横截面积,则在两支路a和b中,电荷移动的速率之比( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据电阻定律
可得,;
两支路并联有,结合电流的微观表达式;对于同种材料n、q相同;
联立可得;
即
故选B。
2.(2025·浙江·高考真题)我国新一代车用电池能够提供更长的续航里程,其参数之一为。其中单位“”(瓦时)对应的物理量是( )
A.能量 B.位移 C.电流 D.电荷量
【答案】A
【详解】根据电功可知是能量的单位。
故选A。
3.(2025·北京·高考真题)如图所示,线圈自感系数为L,电容器电容为C,电源电动势为和是三个相同的小灯泡。开始时,开关S处于断开状态。忽略线圈电阻和电源内阻,将开关S闭合,下列说法正确的是( )
A.闭合瞬间,与同时亮起 B.闭合后,亮起后亮度不变
C.稳定后,与亮度一样 D.稳定后,电容器的电荷量是
【答案】C
【详解】A.闭合开关瞬间,电容器C相当于通路,线圈L相当于断路,所以瞬间亮起,逐渐变亮,A错误;
B.闭合开关后,电容器充电,充电完成后相当于断路,所以亮一下后熄灭,B错误;
C.稳定后,电容器相当于断路,线圈相当于短路,所以、串联,所以一样亮,C正确;
D.稳定后,电容器与并联,两端电压等于两端电压,由于线圈电阻和电源内阻忽略不计,且、串联,两端电压为,根据,可得电容器的电荷量等于,D错误。
故选C。
4.(2025·广西·高考真题)给下列器材,改装成一个欧姆表:
定值电阻
电表:内阻,G表的量程为
电源:内阻不计,电源电压
(1)在测量前要将a,b点______,欧姆表调零让G表示数为______,滑动变阻器调为______。
(2)用调整好的欧姆表测量某个电阻,当欧姆表示数是时,测量的电阻阻值是______。
【答案】(1) 短接 14.4
(2)10
【详解】(1)[1]欧姆表在使用前需要调零,这个过程需要将红黑表笔短接,即图中的a,b点短接;
[2]欧姆表短接调零需要将指针调到电流表G满偏的状态,即让G表示数为;
[3]因为电源内阻不计,调零过程中根据闭合电路欧姆定律可知
解得
(2)当欧姆表的示数是60μA时,根据,
代入数据可得
5.(2024·海南·高考真题)虚接是常见的电路故障,如图所示,电热器A与电热器B并联。电路中的C处由于某种原因形成了虚接,造成了该处接触电阻0~240Ω之间不稳定变化,可等效为电阻,已知MN两端电压,A与B的电阻,求:
(1)MN间电阻R的变化范围;
(2)当,电热器B消耗的功率(保留3位有效数字)
【答案】(1);(2)
【详解】(1)根据电路可知当时MN间电阻R的阻值最小,为
当时MN间电阻R的阻值最大,为
故MN间电阻R的变化范围为
(2)当,通过电热器B的电流为
此时电热器B消耗的功率为
解得
6.(2024·广西·高考真题)将横截面相同、材料不同的两段导体、无缝连接成一段导体,总长度为1.00m,接入图甲电路。闭合开关S,滑片P从M端滑到N端,理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图乙,则导体、的电阻率之比约为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据电阻定律
根据欧姆定律
整理可得
结合题图可知导体、的电阻率之比
故选B。
7.(2024·江西·高考真题)石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构新材料,具有丰富的电学性能.现设计一电路测量某二维石墨烯样品的载流子(电子)浓度。如图(a)所示,在长为a,宽为b的石墨烯表面加一垂直向里的匀强磁场,磁感应强度为B,电极1、3间通以恒定电流I,电极2、4间将产生电压U。当时,测得关系图线如图(b)所示,元电荷,则此样品每平方米载流子数最接近( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设样品每平方米载流子(电子)数为n,电子定向移动的速率为v,则时间t内通过样品的电荷量
q=nevtb
根据电流的定义式得
当电子稳定通过样品时,其所受电场力与洛伦兹力平衡,则有
联立解得
结合图像可得
解得
故选D。
8.(2023·上海·高考真题)如图所示,四个完全相同的灯泡,亮度最高的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】四个完全相同的灯泡,、串联电流相同,、亮度相同;与、并联,并联两支路两端电压相同,故两端电压等于、各自两端电压之和,故比、都亮;在干路上,电流大小等于两支路电流之和,故流过电流最大,亮度最高。
故选A。
9.(2023·海南·高考真题)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,电容器上电荷量为( )
A.CE B. C. D.
【答案】C
【详解】电路稳定后,由于电源内阻不计,则整个回路可看成3R、2R的串联部分与R、4R的串联部分并联,若取电源负极为零电势点,则电容器上极板的电势为
电容器下极板的电势为
则电容两端的电压
则电容器上的电荷量为
故选C。
10.(2023·全国乙卷·高考真题)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
【详解】A.根据题意画出电路图,如下
可见U34 > 0,A错误;
B.根据题意画出电路图,如下
可见U34 > 0,B错误;
C.根据题意画出电路图,如下
可见上述接法可符合上述测量结果,C正确;
D.根据题意画出电路图,如下
可见上述接法可符合上述测量结果,D正确。
故选CD。
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专题09 恒定电流
考点
三年考情(2023-2025)
命题趋势
考点1 电路的基本概念和规律、闭合电路欧姆定律
2025·广西卷·T6、2025·浙江卷·T1、2024·广西卷·T6、2024·江苏卷·T12
考查热点:(1)闭合电路的欧姆定律的应用。
考点01 电路的基本概念和规律、闭合电路欧姆定律
1.(2025·广西·高考真题)如图所示,a,b为同种材料的电阻,已知a的长度为,截面积,b的长度,横截面积,则在两支路a和b中,电荷移动的速率之比( )
A. B. C. D.
2.(2025·浙江·高考真题)我国新一代车用电池能够提供更长的续航里程,其参数之一为。其中单位“”(瓦时)对应的物理量是( )
A.能量 B.位移 C.电流 D.电荷量
3.(2025·北京·高考真题)如图所示,线圈自感系数为L,电容器电容为C,电源电动势为和是三个相同的小灯泡。开始时,开关S处于断开状态。忽略线圈电阻和电源内阻,将开关S闭合,下列说法正确的是( )
A.闭合瞬间,与同时亮起 B.闭合后,亮起后亮度不变
C.稳定后,与亮度一样 D.稳定后,电容器的电荷量是
4.(2025·广西·高考真题)给下列器材,改装成一个欧姆表:
定值电阻
电表:内阻,G表的量程为
电源:内阻不计,电源电压
(1)在测量前要将a,b点______,欧姆表调零让G表示数为______,滑动变阻器调为______。
(2)用调整好的欧姆表测量某个电阻,当欧姆表示数是时,测量的电阻阻值是______。
5.(2024·海南·高考真题)虚接是常见的电路故障,如图所示,电热器A与电热器B并联。电路中的C处由于某种原因形成了虚接,造成了该处接触电阻0~240Ω之间不稳定变化,可等效为电阻,已知MN两端电压,A与B的电阻,求:
(1)MN间电阻R的变化范围;
(2)当,电热器B消耗的功率(保留3位有效数字)
6.(2024·广西·高考真题)将横截面相同、材料不同的两段导体、无缝连接成一段导体,总长度为1.00m,接入图甲电路。闭合开关S,滑片P从M端滑到N端,理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图乙,则导体、的电阻率之比约为( )
A. B. C. D.
7.(2024·江西·高考真题)石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构新材料,具有丰富的电学性能.现设计一电路测量某二维石墨烯样品的载流子(电子)浓度。如图(a)所示,在长为a,宽为b的石墨烯表面加一垂直向里的匀强磁场,磁感应强度为B,电极1、3间通以恒定电流I,电极2、4间将产生电压U。当时,测得关系图线如图(b)所示,元电荷,则此样品每平方米载流子数最接近( )
A. B. C. D.
8.(2023·上海·高考真题)如图所示,四个完全相同的灯泡,亮度最高的是( )
A. B. C. D.
9.(2023·海南·高考真题)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,电容器上电荷量为( )
A.CE B. C. D.
10.(2023·全国乙卷·高考真题)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
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