专题13 恒定电流-【创新大课堂系列】高三物理全国名校名卷168优化重组卷

专题13 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28 分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合 题目要求的. 1.(2025·山东省淄博市高三一模)阿秒(as)光脉 冲是一种发光持续时间极短的光脉冲，如同高速 快门相机，可用以研究原子内部电子高速运动的 过程.已知1as=10-18s,电子所带电荷量为1.6× 10一19C,氢原子核外电子绕原子核做匀速圆周运 四 动的等效电流约为1×10一3A.目前阿秒光脉冲的 最短时间为43as,电子绕氢原子核一周的时间约 为该光脉冲时间的 A.2.8倍 B.3.7倍 C.4.2倍 D.5.5倍 2.(2024·广西卷，6)将横截面相同、材料不同的 两段导体L1、L2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L1、L2的电 阻率之比约为 M L N Ro 图甲 ◆U八V 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.250.500.751.00xm 图乙 A.2:3 B.2:1 C.5:3 D.1:3 3.(2025·北京通州· 模)如图所示的电路中， R 恒流源可为电路提供恒 恒流源 的 定电流，R为定值电阻， R为滑动变阻器，电流表、电压表均可视为理 想电表，不考虑导线电阻对电路的影响.将滑动 变阻器R的滑片P向下移动过程中，下列说 法正确的是 A.电流表的示数增大 B.电路中总电阻增大 C.电压表的示数增大 D.恒流源输出功率增大 恒定电流 4.(2025·四川·统考一模)》 如图，电源电动势为E,内 阻为r,滑动变阻器总电阻 (A 为R,所有电表均为理想 表.闭合开关S后，当滑片 P由a端向b端缓慢滑动的过程中 A.电流表A1的示数逐渐增大 B.电流表A2的示数先减小再增大 C.电容器C的电荷量保持不变 D.电压表V的示数逐渐增大 5.（2025·河南·模拟预 测)如图为某双量程电流 表的内部结构示意图，已 知灵敏电流计的满偏电 流为100mA.使用该电 0 3A 0.6A 表的0~3A挡测电流时，电阻R2因故障而短 路，此时电流表示数为1.5A,则实际流过电流 表的电流为 ( A.1.0AB.1.1AC.1.2A D.1.3A 6.(2025·湖北省 S2 七市州3月模 1 拟)如图所示电 路，两电源电动 势分别为E1、 E2,内阻分别为 r1、r2,且E1=E2,r1>r2,R为滑动变阻器，P 为滑动变阻器滑片，灯泡电阻可认为不变.现闭合 开关S,单刀双掷开关S2接1时，灯泡均正常发 光，则下列说法中错误的是 ( A.若滑片P向下滑动，则I2变亮，I3变暗 B.若滑片P向下滑动，则L1变暗，L2变亮 C.若将单刀双掷开关S2切换至2，则L1、L2、L3 均变亮 D.若将单刀双掷开关S2切换至2，则电源的输 出功率可能变小 7.(2025·天津市实验中学模 拟)如图所示电路中，电源 内阻不能忽略，两个电压表 均为理想电表.当滑动变阻 器R2的滑动触头P移动 时，关于两个电压表V1与V2的示数，下列判断： 正确的是 () A.P向a移动，V1示数增大、V2的示数增大 B.P向b移动，V1示数增大、V2的示数减小 C.P向a移动，V1示数改变量的绝对值小于 V2示数改变量的绝对值 D.P向b移动，V,示数改变量的绝对值大于 V,示数改变量的绝对值 二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20 分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目 要求.全部选对的得5分，选对但不全的得3分， 有选错的得0分 8.(2025·湖南怀化·三 模)如图所示，电路中电 源电动势为E,内阻为 r,Ro、R2为定值电阻， R,为光敏电阻，其阻值 随光照强度的增加而减小.若照射光敏电阻的 光照强度增强，电压表V示数的变化量绝对值 为△U,电流表A示数的变化量绝对值为△I,电 流表A1示数的变化量绝对值为△I1,所有电表 均为理想电表.下列说法正确的是 A.电流表A和电流表A,示数都变大 B.△I1<AI c晋- D.电源的效率一定降低 9.(2025·海南省直辖县 级单位·模拟预测)如 图所示的电路中，R。为 K2 热敏电阻（温度降低电 M 阻增大)，C为平行板电 容器，闭合开关K1、K2,C中央的带电液滴刚好 静止，M点接地，不考虑电源内阻，则下列说法 正确的是 ( A.液滴带正电 B.仅将热敏电阻R。加热，平行板电容器所带电 量增大 C.仅将变阻器R的滑片P向下移动，液滴将向 上运动 D.同时断开开关K1和K2,将下极板向下移动， 液滴将向下运动 10.(2025·河南三门峡·一模)如图甲、乙中小灯： 泡的规格都相同，电池的电动势和内阻也相： 同.下列说法正确的是 50 B D 豉 自蚊 甲 A.四个小灯泡一样亮 B.A灯最亮，B、C、D一样亮 C.A灯通过的电流小于B、C、D灯电流之和 D.A灯通过的电流等于B、C、D灯电流之和 1.(2025·山西省吕梁市 高三一模)如图所示的 电路中，电源电动势为 A) ET r E、内阻为r,R1、R2、 R2 R3均是定值电阻，R A 是滑动变阻器，图中各 电表均为理想电表.闭合开关S,当R的滑动 触片P向下滑动时，下列判断正确的是( A.电源总功率增大 B.电源的效率提高 C.电压表V1的示数变小，V,的示数变小 D.电流表A1的示数变大，A2的示数变小，A3 的示数变大 三、非选择题：本题共5小题，共52分 2.(2025·北京丰台区一模)(6分)多用电表是物 理实验室常用的仪表之一，在练习使用多用电 表的实验中 (1)小敏同学测量20V左右的直流电压， ①下列操作不合理的是 A.先调节图乙中的T旋钮，使指针指向左侧 零刻度 B.将挡位K调至直流50V C.测量并读数 ②指针位置如图甲所示，则此直流电压为 V n255.025P 5000/ 图甲 100 50403020 n2-55.025P 15 10 hwmm山LL山W.P 130 Tm A-V-2 ×1k×100×10×1 OFF 2.5 100 -10 0 -250 -500 2.51050250500v 图乙 (2)小白同学用多用电表的欧姆挡粗略测量一 定值电阻的阻值R,先把选择开关旋到 “×100”挡位，测量时发现指针偏转过小 ①应适当使流过欧姆表表头电流变 ②接下来的操作顺序是 a.将两表笔短接，调节欧姆挡调零旋钮，使指 针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，然后断开两 表笔 b.旋转选择开关至交流电压最大量程处（或 “OFF”挡)，并拔出两表笔 c.将选择开关旋到“×10”挡 d.将选择开关旋到“×1k”挡 ©.将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出 阻值R,,断开两表笔 13.(2025·河北唐山3月模拟)(8分)实验小组利 用如图所示电路测量某金属丝的电阻率 电阻丝 - E (1)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，如上 图所示，金属丝的直径为 mm. (2)关于电流表和滑动变阻器，有以下器材可供 选择： A.电流表量程0~0.6A,内阻RA=1.02 B.电流表量程0~0.6A,内阻未知 C.滑动变阻器，最大阻值102 D.滑动变阻器，最大阻值502 51 实验中电流表应选择 ,滑动变压器应 选择 (填写器材前边序号). (3)闭合电键之前，滑动变阻器的滑片应滑到 (按照电路图填“最左端”、“正中间”或 “最右端”). (4)闭合电键，调节滑动变阻器和电阻箱，使电 压表有一较大读数U,记下此时电阻箱的读数 R和电流表的读数I1. (5)改变电阻箱的阻值，同时调节滑动变阻器， 使电压表的读数仍为U,记下此时电阻箱的读 数R2和电流表的读数I2 (6)重复步骤(5)，得到多组电 阻箱和电流表的数据，以电阻 箱电阻R为横坐标，以电流表 电流的倒数子为纵坐标建立坐 标系，描点连线，获得图线的纵轴截距为b,可知 电阻丝电阻为 (用题中给定的符号 表示). (7)将电阻值代入电阻定律R=P专计算电阻 丝的电阻率。 4.(2025·广东深圳·二模)(10分)学习小组组 装一台体重测量仪，进行如下操作， (1)应变片为体重测量仪的核心元件，当对台 秤施加压力时，应变片形状改变，其阻值增大 为测量应变片在无形变时的阻值，实验室提供 了如下实验器材： A.电源（恒压输出12V) B.电流表（量程0~60mA,内阻为102） C.电压表（量程0~3V/15V,内阻约3k2/15k) D.滑动变阻器（最大阻值为102） E.待测应变片R(阻值约几百欧) H.开关S、导线若干 请完善实验步骤： ①为得到多组数据并使测量结果尽量精准，请 在图1中用笔画线代替导线连接成完整电路： 5 10 12 0 图1 图2 ②闭合开关S,调节滑动变阻器，记下电压表和 电流表的示数.某次测量中电压表指针如图2 所示，读数为 V; ③正确操作后，对多组数据进行处理，得到应： 变片的阻值为3002. (2)查阅相关资料得知体重测量仪的原理如图 3所示，现进行组装和校准.其中R1为滑动变 阻器，R4为上述应变片，定值电阻R2、R3阻值 分别为10002、5002.当台秤受到压力时，测 量电路将电阻增加量转化为电压UCD信息，再 转换成体重输出.已知压力与应变片电阻增加 量的关系为F=k△R,k=300N/. 输出Uco D R R 图3 ①适当调节R1,使UD=0,这时输出体重值 为零，则滑动变阻器接入电路的阻值为 2: ②该应变片阻值增加量△R的变化范围为0~ 62,该体重仪的最大测量值为 N; ③使用中，由于故障导致R2阻值增大，此时体 重的测量结果与真实值比较 (选填 “偏大”“偏小”或“不变”) 15.(2025·广东高三月考)(12分)用伏安法测定 一个待测电阻R,的阻值（约为602），实验室 可提供如下器材. 电源E(电动势4V,内阻忽略不计) 电流表A1(量程0~15mA,内阻为502) 电流表A2(量程0~200mA,内阻约为0.52) 电压表V1(量程0~3V,内阻约3k2) 电压表V2(量程0~15V,内阻约15k2) 滑动变阻器R(阻值范围0~102) 定值电阻R1(阻值为5Ω) 定值电阻R2(阻值为202) 开关S、导线若干 (1)某同学直接选择了电压 Rx 表V1和电流表A2用伏安 0 Q 法测电阻，他采用如图甲所 甲 示的电路将电压表接在OP之间和OQ之间分 别读出了两组不同的U和I的示数，则该同学 应将电压表连在 (填“OP”或“OQ”) 之间，测量的结果更接近待测电阻的真实值， 且测量值比真实值略 (填“大”或 “小”) 52 (2)乙同学根据实验室提供的器材设计了能比 较精确地测量该电阻R,的实验方案，电表读 数尽量在量程的专以上，则他选的电流表是 ,该电流表 (填“需要”或“不 需要”)改装，选的电压表是 .(填器材 的字母代号) (3)在图乙虚线框中画出测量Rx阻值的完整 电路图，并在图中标明器材的字母代号. ss飞等s11L331美1/千/ E mA U 丙 (4)乙同学调节滑动变阻器R,当电压表的示 数为2.00V时，电流表的指针所指刻度如图 丙所示，可读出电流表的示数是 mA,则待测电阻R,的阻值为 m (结果保留1位小数). 6.（2025·河南省郑州市宇华实验学校高三一 模)(16分)如图所示，图甲中在滑动变阻器的 滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的 读数随电流表读数的变化情况如图乙中的 AC、BC两直线所示，不考虑电表对电路的 影响 (1)定值电阻R。、滑动变阻器的总电阻R分别 为多少？ (2)求出电源的电动势和内阻； (3)电源的工作效率什么时候最大，最大效率 是多少？ UNV 7.5 B 6.0 4.5 V2 3.0 1.5 A A 0 0.51.01.52.0/A 甲 乙14解析1A,B两点问的电势差为U,则E=光(2)小球运 x1= ar, 1 动到A点时，由牛顿第二定律有 2 4=a(2-a=号at, E一mg=m完 解得小球在A点的速度大小UA= gU-mgL (2)小球从A到M,水平方向上电场力做功 小球从A点运动到B,点的过程，由动能定理有 W电=Eq1=6J, qU-mgl.-2 mvg 则从A到B水平方向上电场力做功 W电'=Eg(x1十x2)=4W&=24J 解得小球在B点的速度大小一√ 3gU-3mgL 则由能量守恒可知，小球运动到B点时的动能为 m EkB=Ekw十4W电=8十24J=32J. 答案1出 (2) /gU-mgL 3gU-3mgL 1 m (3)由题，2mu=8J 15.解析(1)根据题意可知，粒子在竖直方向上做自由落体，则 有h=之gt, 得一m 又竖直方向上，有 水平方向上做匀加速直线运动，则 UA=gt= G , 1 有9=ma,l=at, d 所以4=G 解得q=mgdl √mm uh (2)根据题意可知，粒子与绝缘板第一次碰撞时， 交m02=Egu1=6J, 竖直分速度为飞，1=√2gh, 得=√2 √m 水平分速度为u妇=√2al h 在水平方向上，有 则第一次碰撞后竖直分速度为U,2=kU,1=k√2gh, Uh=at=F . 设第一次碰撞后粒子速度方向与水平方向夹角为日，则有 tan 0=2=kh 则得严=E Ua, √mm 由于第一次碰撞后瞬间粒子所受合力与速度方向垂直，则有 联立将 2 uQ tan 0=d=uQ mg mgd' 潮血9-月 联立解得Q=mgdh 由下图可知，小球从A运动到B的过程中速度最小时速度 ul 一定与等效重力G垂直，故 (3)根据题意可知，由于k<1,则第一次碰撞后粒子不能返回 M 上绝缘板，设从第一碰撞后到第二次碰撞前的运动时间为，！ 则有 E 1-画=2√学 2h 水平方向上做匀加速直线运动，加速度为a'=Q=g md l 水平方向运动的距离为1=D(十子”=以+。 G 则电扬对粒子微的功为w=y+QL-mg十4'mgh十 2 2 m(vosin 0)'= 7 d d h 4k mgh 答案(1)1：3(2)32J(3)4J 答案(1)g=md业 专题13 恒定电流 uh (2)Q=kmgdh (3)mg+4kmgh于： h 4k'mgh 1.B2.B3.A4.A5.D6.D7.C8.AD9.BC :10.BC11.AD 16.解析(1)小球在竖直方向上做竖直上抛运动，根据对称性：12.解析(1)①先调节图乙中的机械调零旋钮S,使指针指向 得知，从A点至M点和从M点至B点的时间t相等。 左侧零刻度，故A错误；将挡位K调至50V,指针指在读数 小球在水平方向上做初速为零的匀加速直线运动， 20左右，测量并读出数值，故BC正确.②指针指在刻度22， 设加速度为a,则 则此直流电流的电压为22.0V: 198 (2)①指针偏转过小，即流过欧姆表表头的电流太小，应适当： (3)电流表A1改装后内阻已知，且可 使流过欧姆表头的电流变大； 以精确测量通过待测电阻的电流，电 ②应选择更大的挡位，将选择开关旋到“X1k”挡；然后将两表 压表具体内阻未知，若电流表外接，不 笔短接，调节欧姆挡调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零 能测出电压表的分流值，而电流表内 刻度，然后断开两表笔：将两表笔分别连接到被测电阻的两端， 接，待测电阻的电压可准确测量，故电 R 读出阻值R,断开两表笔；最后转选择开关至交流电压最大量 流表内接；滑动变阻器阻值与待测电 程处（或“OF℉"挡），并拔出两表笔，所以操作顺序是daeb. 阻相比较小，故采用分压接法，电路图 答案(1)A22.0V(2)大daeb 如图所示 13.解析(1)螺旋测微器读数为0.5mm十36.9(36.7~36.9) (4)电流表量程为15mA,最小刻度为0.5mA,电流表指针指 ×0.01mm=0.869(0.8670.869)mm. 16格，故电流表的示数是8.0mA,此时通过待测电阻R,的 (2)选用内阻已知的电流表可以通过计算消去电流表分压引 起的系统误差，故电流表选择A滑动变阻器采用分压接法，！ 电流为28mA,则待测电肌R,的L值为R,=号-R,' 故用总电阻较小的C. _2.00 50×20)0≈57.1n. (3)为使开始时电压表的读数为零，闭合电键之前，滑动变阻： 28×103-50+201 器的滑片应滑到最左端。 答案(1)OQ大(2)A需要V1(3)见解析图 (6)报据题意有U=1R+R十R,),}-R+RR, 11 (4)8.057.1 U ·16.解析(1)电压表V1的示数随电流表示数的变化图像应为 合图像可知R十R=b,解得R,=Ub一R AC,电压表V,的示数随电流表示数的变化图像应为BC,定 U 答案(1)0.869(0.867~0.869)(2)AC 值电阻的大小为R,-号-号0 U1_1.50=30: (3)最左端(6)Ub-Ra 14.解析(1)①实验要求多 U2_7.50=15n, 当1=0.5A时.R4-宁-0.号 组数据并使测量结果尽 则R=R#-R。=152-32=122; 量精准，要测量多组数 (2)根据闭合回路欧姆定律可得 据，需采用分压式电路， E=7.5+0.5r,E=6+2x 又因为电流表内阻已知， 结合可得E=8V,r=12; 故电流表内接可以有效 (3)电源的工作效率为 消除系统误差，使测量结 U,I 7=ETX100%= I(R十R)R+R。 果尽量精确，故电路连接为分压式电路和电流表内接，电路！ (R+R。十r)R+R。十 图如图所示， 12+3 ②因为电源电压12V,故电压表需要选择量程15V的，这 可知，当R最大时，效率最大，此时，7=12-3于×100% 样量程下的电压表最小刻度为0.5V,只需要估读到本位即 =93.75%. 可，所以读数为9.4一9.6之间. 答案(1)32,122(2)8V,12 (2)①当UD=0时，C、D两点两势相等，则需要满足R1:R1 (3)12,93.75% =R2:R,代入数据滑动变阻器R1=6002: 专题14磁场 ②压力与应变片电阻增加量的关系为F=k△R,将电阻变化： 量△R=62代入公式即可得F=1800N; 1.D2.A3.B4.A5.C6.D7.D8.BC9.AD ③由于故障导致R阻值增大，会导致D点电势降低，Um变10.BCD11.AD 大，从而导致体重测量值偏大. !12.解析(1)闭合开关后发现台秤的示数没有变化，仍等于 答案(1)①见解析②9.5(9.4~9.6)(2)①600 F。,是因为力的作用是相互的，导线和磁场之间的作用力是 ②1800③偏大 一对相互作用力，所以只需要把铁架台从台秤上移到水平桌 15.解析(1)由于待测电阻的阻值大约为602，选取的电压表1 面上即可，故B正确，ACD错误； V1的内阻约3kΩ，选取的电流表A,内阻约为0.52，则有 (2)根据左手定则可以判断导线受到的安培力方向是竖直向 =30吧0，=020，故电流表分压作用比电压 下，根据牛顿第三定律可以知道导线对磁铁的作用力是竖直 R60 向上的，所以此时台秤的示数会减小； 表分流作用小，所以选择电流表内接法，测量值更接近真实 (3)根据闭合电路的欧姆定律可知，通过导线的电流为I= 值，故电压表应接在OQ之间，且测量值比真实值略大： 干，子线受到的安培力大小为F=BL,根据平衡条件有 E (2)电路中可能出现的最大电流约为I=是=斋A≈ 67mA,电流表A,量程太大，可将电流表A1与定值电阻R F,=F十F,联立解得B=E。一E)R+r） EL 并联，相当于量程为52.5mA的电流表，电源电动势为4V,: 则电压表选择V; 答案(1)B(2)<(3)B=E-F)R+2 EL 199