模块十 恒定电流（综合训练）（黑吉辽蒙专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦恒定电流模块，整合概念辨析、电路动态分析与实验探究，通过新情境新考法强化物理观念与科学思维 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |恒定电流|15题（选择10/非选择5）|含概念辨析（第1题）、新情境应用（第2、5题）、电路动态分析（第3、7、9题）、实验探究（第11、12题）及综合计算（第13-15题）|从电流微观表达式、电阻定律等概念出发，经电路模型建构（滑动变阻器、多用电表）、实验测量（伏安特性、电源参数）到功率计算，形成“概念-规律-应用”的逻辑链条，渗透科学推理与模型建构素养|

模块十 恒定电流 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 考试范围：恒定电流 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷(选择题，共46分) 1、 选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．下列物理量是矢量且单位正确的是（　　） A．电场强度 B．电流 C．力 D．质量 2．▶新情境◀如图所示，一根粗细均匀的导线中自由电子向右定向移动的平均速率为v，导线两端加上恒定电压U，若导线横截面积为S，电子的电荷量为e，单位长度的自由电子数为n，下列说法正确的是（     ） A．等效电流的大小为nSve B．等效电流的方向向右 C．若将导线均匀拉长为原来的2倍，导线电阻变为原来的4倍 D．若将导线均匀拉长为原来的2倍，导线中自由电子定向移动的平均速率变为2v 3．如图所示是将滑动变阻器用作分压器的电路，A、B为分压器的输出端，电源输出电压U恒定，若把滑动变阻器的滑片放在滑动变阻器的中间，下列判断正确的是（     ） A．负载电阻R越大，UAB越接近 B．A、B间不接负载时输出电压 C．当A、B间接上负载R时，输出电压 D．接上负载后要使，则滑片P应向下移动 4．如图所示是某多用电表的原理图，两个电流挡量程分别0.6A和3A，另有一个电压挡。已知表头G的满偏电流，内阻，定值电阻，下列说法正确的是（　　） A．接1、2两个接线柱时为0.6A量程的电流表 B．接1、4两个接线柱时为3A量程的电流表 C．， D．电压表的量程为12V 5．▶新情境◀如图所示电路中，电阻与阻值相同，理想二极管与并联，在AB间加峰值电压不变的正弦式电流，则与的电功率之比是（    ） A．1∶5 B．1∶4 C．1∶2 D． 6．▶新考法◀．如图所示的电路中，MN是一根粗细和质地都均匀的铅笔芯，电源电动势E＝3V，内阻r＝0.5Ω，定值电阻R＝2Ω。已知当导线的触头P接在铅笔芯正中间时，铅笔芯消耗的电功率最大，不计导线电阻，下列说法正确的是（　　） A．铅笔芯MN的总阻值为2.5Ω B．铅笔芯MN的总阻值为10Ω C．导线触头P由M向N移动过程中，电阻R的功率一直变大 D．导线触头P由M向N移动过程中，电源的输出功率一直减小 【答案】C 【详解】AB、设整根铅笔芯电阻为R0，实际接入并消耗电功率的是PN段。P在正中间时有，把R和电源视为等效电源，则等效电源的内阻为R+r，则当RPN＝R+r＝2Ω+0.5Ω＝2.5Ω时铅笔芯消耗的功率最大，故R0＝2RPN＝2×2.5Ω＝5Ω，故AB错误； C、P由M向N移动时，实际接入的PN段电阻RPN 逐渐减小。电路电流为，所以电流逐渐增大，定值电阻功率一直变大，故C正确； D、设外电路总电阻为R外＝R+RPN，电源输出功率为，P移动过程中R外从7Ω减小到2Ω，且始终大于r＝0.5Ω。当R外＞r时，P出随R外减小而增大，所以电源的输出功率不是一直减小，故D错误。 故选：C。 7．智能手机有自动调节屏幕亮度的功能。如图所示为该调节功能的模拟电路简图，图中电路元件为光敏电阻，其阻值随外部环境光照强度增大而减小，屏幕亮度由灯泡L调节，灯泡L电阻不变，为定值电阻。则当外部环境光照强度减小时（　　） A．流过的电流不变 B．流过的电流减小 C．灯泡L两端电压减小 D．灯泡L两端电压增大 8．▶新考法◀（多选）彩灯串是由几十个额定电压约为6V的小灯泡串联组成，小灯泡的结构如图所示：小灯泡内有一根表面涂有氧化层（导电性能很差）的细金属丝（电阻可忽略）与灯丝并联，正常工作时，细金属丝与灯丝支架不导通；当加上较高电压时，细金属丝的氧化层被击穿，与灯丝支架导通。当某个小灯泡的灯丝熔断时，下列说法正确的是（　　） A．彩灯串上其他小灯泡仍能发光 B．彩灯串上其他小灯泡不能发光 C．彩灯串上其他小灯泡两端电压均略有增加 D．彩灯串上其他小灯泡两端电压均保持不变 9．（多选）智能手机有自动调节屏幕亮度的功能。如图所示为该调节功能的模拟电路简图，图中电路元件为光敏电阻，其阻值随外部环境光照强度减小而增大，为定值电阻，屏幕亮度由灯泡L调节。对光照强度变化情况分析，正确的是（　　） A．变大时屏幕变亮 B．变大时屏幕变暗 C．变小时电源总功率减小 D．变小时电源总功率增大 10．（多选）如图所示是某兴趣小组设计的电热水器模拟电路原理图，其中R1为加热电阻丝 （可视为定值电阻），R2为正温度系数热敏电阻（阻值随温度升高而变大），C为电容器。开关S闭合后，当温度降低时，下列说法正确的是（　　） A．电容器C的带电荷量减小 B．灯泡L变亮 C．电容器C两板间的电场强度增大 D．电阻丝R1消耗的功率增大 第Ⅱ卷(非选择题，共54分) 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11．（8分）某兴趣小组利用图甲所示电路描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验步骤如下： A．根据电路图连接好实物图，将滑片滑至最左端； B．闭合开关，向右滑动滑片，改变小灯泡两端电压，记录多组电压和电流数值； C．描点并拟合出图像，如图丙所示。 请根据以上操作，回答以下问题： (1)根据图甲，在答题卡上的实物图中用笔画线代替导线补全实物连接； (2)根据丙图，当电压为时，小灯泡的电阻为________（结果保留两位有效数字）； (3)把该灯泡与一节电动势为、内阻为的干电池相连，灯泡消耗的功率为________（结果保留两位有效数字）； (4)考虑图甲中电压表的分流作用，则（3）中所求得小灯泡的功率较真实功率________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 12．▶新考法◀（8分）太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，又称为“太阳能芯片”或“光电池”，主要通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能。某同学要测量光电池的电动势和内阻，根据实验室提供的器材，设计如图甲所示的实验方案。 ①光电池（电动势约为，内阻约为） ②电压表（量程15V，内阻约为） ③电流计（量程1mA，内阻） ④电阻箱（） ⑤电阻箱（） ⑥定值电阻 ⑦开关S和导线若干 (1)因电压表V的量程太大，现将电流计G改装成量程为5V的电压表，电阻箱的阻值需要调至 ______ ； (2)该同学利用上述实验原理图测得电流计示数I和电阻箱的示数R，并作出相应的图像如图乙所示，根据图像可求出光电池的电动势______ V，光电池的内阻______ （结果均保留三位有效数字）； (3)如图是利用太阳能电池给LED路灯供电的自动控制电路的示意图。R是光敏电阻，是保护定值电阻，日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，GH接入电路，太阳能电池板给蓄电池充电，光线不足时，衔铁被弹簧拉起，与EF接入电路，蓄电池给LED路灯供电，路灯亮起。该光敏电阻阻值随光照强度增大而______（填“增大”或“减小”）；在冬季时为了延长每天路灯照明时间，需换为更______（填“大”或“小”）些的保护电阻。 13．（10分）北斗三号卫星在工作时用太阳能电池供电。某太阳能电池板不接负载时，两极间的电压是800mV，短路电流为40mA。现将该电池板与可调电阻（调节范围0-）连成一闭合电路，求： (1)若可调电阻为时，太阳能电池的路端电压； (2)太阳能电池的最大输出功率。 14．（12分）在如图所示的电路中，电源电动势E＝1.5V，内阻，电阻，电阻，电阻。电压表为理想电表，闭合开关S，求： (1)通过电源的电流大小； (2)电源的内电压和电压表的示数。 15．（16分）在如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程均为0~15V，定值电阻，滑动变阻器标有“100 1A”字样。闭合开关S、S2，移动滑动变阻器的滑片至某一位置A（图中未画出），此时电流表的示数为，的功率为；闭合开关S、S1，保持滑动变阻器的滑片仍位于位置A，此时电流表的示数为，的功率为，再次移动滑动变阻器的滑片至另一位置，电压表V1的示数变化为，电压表V2的示数变化为。已知，，求： (1)； (2)与之比； (3)闭合开关S、S1，保证电路安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片，则该电路总功率的最大值与最小值的差值为多少W。 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 模块十 恒定电流 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 第Ⅰ卷(选择题，共46分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C A D A C C AC AC AD 第Ⅱ卷(非选择题，共54分) 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11．【答案】(1)（1分） (2)8.0（1分） (3)0.18/0.17/0.19（3分） (4)偏大（3分） 【详解】（1）图甲电路中，滑动变阻器为分压接法，将滑动变阻器的左下接线柱连接到电源负极。电流表外接，电压表并联在灯泡两端，将电压表的正接线柱连接到小灯泡右端。实物连接如答案图所示。 （2）由丙图可知，当时，对应电流 根据欧姆定律，​解得 （3）灯泡接电源时，由闭合电路的欧姆定律，整理得 将该直线画在丙图中，与小灯泡伏安曲线交点为工作点，如图所示 可得工作点， 灯泡消耗的功率 （4）本电路为电流表外接，考虑图甲中电压表的分流作用，电流表测得的电流是灯泡和电压表的总电流，大于灯泡真实电流，而电压测量值等于灯泡真实电压，因此计算功率，比真实功率偏大。 12．【答案】(1)（1分） (2) （1分） （1分） (3) 减小（2分） 大（3分） 【详解】（1）根据电压表改装原理 故电阻箱的阻值需要调至 （2）[1][2]根据闭合电路的欧姆定律 且 整理得 图像的纵截距为 解得电源的电动势 图像的斜率为 解得电源的内阻 （3）[1]日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下， 可知电流增大了，而蓄电池电动势不变，根据闭合回路欧姆定律，可判断控制电路的电阻变小了，因此当日光充足时，光敏电阻减小。 [2]更换阻值更大的保护电阻，可减小电流，使衔铁被弹簧拉起，与EF接入电路，以延长路灯照明时间。 13．【答案】(1) （或）（4分） (2)（或）（6分） 【详解】（1）太阳能电池不接负载时，开路电压等于电动势，即 短路时满足 因此内阻（2分） 根据闭合电路欧姆定律，电路电流 路端电压（4分） （2）电源输出功率规律：当外电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大。本题可调电阻范围为，可调节到（2分） 因此最大输出功率公式为（4分） 14．【答案】(1)0.25A（5分） (2)0.15V，0.6V（7分） 【详解】（1）闭合开关S时，R2、R3并联后与R1串联，则R2、R3并联电阻 干路电流（5分） （2）电源的内电压Ur＝Ir＝0.15V 电压表的示数即为R2、R3的并联电压，U＝IR23＝0.6V（7分） 15．【答案】(1)（3分） (2)（4分） (3)（9分） 【详解】（1）闭合开关、时，电路中电流 根据 可得（3分） （2）根据 可得 不变，因此 又因为 解得（4分） （3）根据 可得（3分） 闭合、时，被短路，滑动变阻器接入电阻为，电源两端的电压 闭合、时，电路中为、、串联，电源两端的电压 闭合、时，测两端的总电压，则 因此（2分） 测两端的总电压，则 因此 可得 联立解得，， 闭合、，总功率 不变，则功率差值由电流差决定，电流表量程，量程，测两端的电压，最大允许电压，因此最大电流 符合电流表量程，因此最大电流（7分） 量程，越大，示数越大，最大允许电压，此时电压 则最小电流 此时滑动变阻器接入电阻 符合要求，因此最小电流 所以求功率差（9分） 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 模块十 恒定电流 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 考试范围：恒定电流 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷(选择题，共46分) 1、 选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．下列物理量是矢量且单位正确的是（　　） A．电场强度 B．电流 C．力 D．质量 【答案】A 【详解】A．电场强度是矢量。根据可知，力的单位为；根据可知，电荷量的单位为。则根据电场强度的定义式可知，电场强度的单位为，故A正确； B．电流的运算遵循代数加减法则，不满足矢量的平行四边形运算法则，即电流是标量，故B错误； C．力是矢量，根据可知，力的单位为，故C错误； D．质量只有大小，没有方向，是标量，故D错误。 故选A。 2．▶新情境◀如图所示，一根粗细均匀的导线中自由电子向右定向移动的平均速率为v，导线两端加上恒定电压U，若导线横截面积为S，电子的电荷量为e，单位长度的自由电子数为n，下列说法正确的是（     ） A．等效电流的大小为nSve B．等效电流的方向向右 C．若将导线均匀拉长为原来的2倍，导线电阻变为原来的4倍 D．若将导线均匀拉长为原来的2倍，导线中自由电子定向移动的平均速率变为2v 【答案】C 【详解】A．在时间内，通过导线某一横截面的电荷量 根据电流的定义式 可得，故A错误； B．等效电流的方向与负电荷定向移动方向相反，等效电流方向向左，故B错误； CD．导线电阻为 若将导线均匀拉长为原来的2倍，导线电阻变为原来的4倍，导线的电流为 可知电流变为原来的四分之一，根据 单位长度的自由电子数为 可得 可知导线中自由电子定向移动的平均速率变为，故C正确，D错误。 故选C。 3．如图所示是将滑动变阻器用作分压器的电路，A、B为分压器的输出端，电源输出电压U恒定，若把滑动变阻器的滑片放在滑动变阻器的中间，下列判断正确的是（     ） A．负载电阻R越大，UAB越接近 B．A、B间不接负载时输出电压 C．当A、B间接上负载R时，输出电压 D．接上负载后要使，则滑片P应向下移动 【答案】A 【详解】B．滑片放在变阻器的中间则变阻器的上半部分和下半部分的电阻相同，都为，AB间不接负载时输出电压就是变阻器下半部分电阻两端的电压，上、下部分为串联，串联分压且与电阻成正比，即，故B错误； A．当AB间接上负载R时，R与变阻器下半部分的电阻是并联关系。此时并联部分的总电阻为 当越大时，越接近，根据串联分压的原则可知，越接近，故A正确； C．当AB间接上负载R时，R与变阻器下半部分的电阻是并联关系。此时并联部分的总电阻为 所以并联部分的电压小于滑动变阻器的上半部分的电压，即，故C错误； D．接上负载后，滑片P应向下移动时，并联部分的电阻越小，分担的电压就越小，则更是要小于，故D错误。 故选A。 4．如图所示是某多用电表的原理图，两个电流挡量程分别0.6A和3A，另有一个电压挡。已知表头G的满偏电流，内阻，定值电阻，下列说法正确的是（　　） A．接1、2两个接线柱时为0.6A量程的电流表 B．接1、4两个接线柱时为3A量程的电流表 C．， D．电压表的量程为12V 【答案】D 【详解】A．根据电流表改装原理可知，接线柱接1、2或1、3时均为电流表，则接1、2两个接线柱时，改装后电流表的量程为 接1、3两个接线柱时，改装后电流表的量程为 对比可得 所以接1、2两个接线柱时为3A量程的电流表，故A错误； B．电流表改装为电压表时，需要串联电阻，因此接1、4两个接线柱时为电压表，故B错误； C．根据， 联立可得， 故，，故C错误； D．由上述分析可知接1、2两个接线柱时，改装的电压表相当于一个量程为的电流表与的电阻串联，其中电流表的内阻为 故电压表的总内阻为 因此电压表的量程为，故D正确。 故选D。 5．▶新情境◀如图所示电路中，电阻与阻值相同，理想二极管与并联，在AB间加峰值电压不变的正弦式电流，则与的电功率之比是（    ） A．1∶5 B．1∶4 C．1∶2 D． 【答案】A 【详解】设在AB间加峰值电压为，周期为，则电压的有效值为 设，一周期内，的产生的焦耳热为 一周期内，的产生的焦耳热为 . 与的电功率之比是 故选A。 6．▶新考法◀．如图所示的电路中，MN是一根粗细和质地都均匀的铅笔芯，电源电动势E＝3V，内阻r＝0.5Ω，定值电阻R＝2Ω。已知当导线的触头P接在铅笔芯正中间时，铅笔芯消耗的电功率最大，不计导线电阻，下列说法正确的是（　　） A．铅笔芯MN的总阻值为2.5Ω B．铅笔芯MN的总阻值为10Ω C．导线触头P由M向N移动过程中，电阻R的功率一直变大 D．导线触头P由M向N移动过程中，电源的输出功率一直减小 【答案】C 【详解】AB、设整根铅笔芯电阻为R0，实际接入并消耗电功率的是PN段。P在正中间时有，把R和电源视为等效电源，则等效电源的内阻为R+r，则当RPN＝R+r＝2Ω+0.5Ω＝2.5Ω时铅笔芯消耗的功率最大，故R0＝2RPN＝2×2.5Ω＝5Ω，故AB错误； C、P由M向N移动时，实际接入的PN段电阻RPN 逐渐减小。电路电流为，所以电流逐渐增大，定值电阻功率一直变大，故C正确； D、设外电路总电阻为R外＝R+RPN，电源输出功率为，P移动过程中R外从7Ω减小到2Ω，且始终大于r＝0.5Ω。当R外＞r时，P出随R外减小而增大，所以电源的输出功率不是一直减小，故D错误。 故选：C。 7．智能手机有自动调节屏幕亮度的功能。如图所示为该调节功能的模拟电路简图，图中电路元件为光敏电阻，其阻值随外部环境光照强度增大而减小，屏幕亮度由灯泡L调节，灯泡L电阻不变，为定值电阻。则当外部环境光照强度减小时（　　） A．流过的电流不变 B．流过的电流减小 C．灯泡L两端电压减小 D．灯泡L两端电压增大 【答案】C 【详解】AB．当外部环境光照强度减小时，光敏电阻阻值变大，电路总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流减小，路端电压增大；由于两端电压增大，所以流过的电流增大，故AB错误； CD．根据 由于流过的电流增大，所以流过灯泡L的电流减小，则灯泡L两端电压减小，故C正确，D错误。 故选C。 8．▶新考法◀（多选）彩灯串是由几十个额定电压约为6V的小灯泡串联组成，小灯泡的结构如图所示：小灯泡内有一根表面涂有氧化层（导电性能很差）的细金属丝（电阻可忽略）与灯丝并联，正常工作时，细金属丝与灯丝支架不导通；当加上较高电压时，细金属丝的氧化层被击穿，与灯丝支架导通。当某个小灯泡的灯丝熔断时，下列说法正确的是（　　） A．彩灯串上其他小灯泡仍能发光 B．彩灯串上其他小灯泡不能发光 C．彩灯串上其他小灯泡两端电压均略有增加 D．彩灯串上其他小灯泡两端电压均保持不变 【答案】AC 【详解】AB．当其中一只彩灯灯丝烧断瞬间，发生断路的地方的电压接近电源电压220V，氧化铜被击穿，细金属丝与灯丝支架导通，保证其他灯泡继续发光，故A正确，B错误； CD．由于导通的部分相当于导线，整个彩灯串上相当于少了一个灯，根据串联电路特点可知，总电阻减小，总电流略有增大，所以彩灯串上其他小灯泡两端电压均略有增加，故C正确，D错误。 故选AC。 9．（多选）智能手机有自动调节屏幕亮度的功能。如图所示为该调节功能的模拟电路简图，图中电路元件为光敏电阻，其阻值随外部环境光照强度减小而增大，为定值电阻，屏幕亮度由灯泡L调节。对光照强度变化情况分析，正确的是（　　） A．变大时屏幕变亮 B．变大时屏幕变暗 C．变小时电源总功率减小 D．变小时电源总功率增大 【答案】AC 【详解】A B．光照强度变大时，R1阻值变小，灯泡L与R1串联，根据“串反并同”可知，通过灯泡的电流变大，屏幕变亮，故A正确，B错误； CD．光照强度变小时，R1阻值变大，总电阻变大，总电流减小，根据 可知电源总功率减小，故C正确，D错误。 故选AC。 10．（多选）如图所示是某兴趣小组设计的电热水器模拟电路原理图，其中R1为加热电阻丝 （可视为定值电阻），R2为正温度系数热敏电阻（阻值随温度升高而变大），C为电容器。开关S闭合后，当温度降低时，下列说法正确的是（　　） A．电容器C的带电荷量减小 B．灯泡L变亮 C．电容器C两板间的电场强度增大 D．电阻丝R1消耗的功率增大 【答案】AD 【详解】AB．由电路图可知，S闭合后，当温度降低时，正温度系数热敏电阻的阻值减小，外电路的总电阻越小，根据闭合电路欧姆定律可知干路中的总电流I增大，根据 可知路端电压减小，即灯泡L两端的电压减小，根据 可知流过灯泡的电流IL减小，故灯泡变暗；根据 可知流过R1的电流I1增大，根据 可知R1两端的电压U1增大，根据 可知 R2两端的电压U2减小，即电容器两端的电压减小，根据 可知电容器所带的电量减小，故A正确，B错误； C．根据 可知电容器C两板间的电场强度减小，故C错误； D．根据 可知R1消耗的功率增大，故D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷(非选择题，共54分) 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11．（8分）某兴趣小组利用图甲所示电路描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验步骤如下： A．根据电路图连接好实物图，将滑片滑至最左端； B．闭合开关，向右滑动滑片，改变小灯泡两端电压，记录多组电压和电流数值； C．描点并拟合出图像，如图丙所示。 请根据以上操作，回答以下问题： (1)根据图甲，在答题卡上的实物图中用笔画线代替导线补全实物连接； (2)根据丙图，当电压为时，小灯泡的电阻为________（结果保留两位有效数字）； (3)把该灯泡与一节电动势为、内阻为的干电池相连，灯泡消耗的功率为________（结果保留两位有效数字）； (4)考虑图甲中电压表的分流作用，则（3）中所求得小灯泡的功率较真实功率________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)（1分） (2)8.0（1分） (3)0.18/0.17/0.19（3分） (4)偏大（3分） 【详解】（1）图甲电路中，滑动变阻器为分压接法，将滑动变阻器的左下接线柱连接到电源负极。电流表外接，电压表并联在灯泡两端，将电压表的正接线柱连接到小灯泡右端。实物连接如答案图所示。 （2）由丙图可知，当时，对应电流 根据欧姆定律，​解得 （3）灯泡接电源时，由闭合电路的欧姆定律，整理得 将该直线画在丙图中，与小灯泡伏安曲线交点为工作点，如图所示 可得工作点， 灯泡消耗的功率 （4）本电路为电流表外接，考虑图甲中电压表的分流作用，电流表测得的电流是灯泡和电压表的总电流，大于灯泡真实电流，而电压测量值等于灯泡真实电压，因此计算功率，比真实功率偏大。 12．▶新考法◀（8分）太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，又称为“太阳能芯片”或“光电池”，主要通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能。某同学要测量光电池的电动势和内阻，根据实验室提供的器材，设计如图甲所示的实验方案。 ①光电池（电动势约为，内阻约为） ②电压表（量程15V，内阻约为） ③电流计（量程1mA，内阻） ④电阻箱（） ⑤电阻箱（） ⑥定值电阻 ⑦开关S和导线若干 (1)因电压表V的量程太大，现将电流计G改装成量程为5V的电压表，电阻箱的阻值需要调至 ______ ； (2)该同学利用上述实验原理图测得电流计示数I和电阻箱的示数R，并作出相应的图像如图乙所示，根据图像可求出光电池的电动势______ V，光电池的内阻______ （结果均保留三位有效数字）； (3)如图是利用太阳能电池给LED路灯供电的自动控制电路的示意图。R是光敏电阻，是保护定值电阻，日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，GH接入电路，太阳能电池板给蓄电池充电，光线不足时，衔铁被弹簧拉起，与EF接入电路，蓄电池给LED路灯供电，路灯亮起。该光敏电阻阻值随光照强度增大而______（填“增大”或“减小”）；在冬季时为了延长每天路灯照明时间，需换为更______（填“大”或“小”）些的保护电阻。 【答案】(1)（1分） (2) （1分） （1分） (3) 减小（2分） 大（3分） 【详解】（1）根据电压表改装原理 故电阻箱的阻值需要调至 （2）[1][2]根据闭合电路的欧姆定律 且 整理得 图像的纵截距为 解得电源的电动势 图像的斜率为 解得电源的内阻 （3）[1]日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下， 可知电流增大了，而蓄电池电动势不变，根据闭合回路欧姆定律，可判断控制电路的电阻变小了，因此当日光充足时，光敏电阻减小。 [2]更换阻值更大的保护电阻，可减小电流，使衔铁被弹簧拉起，与EF接入电路，以延长路灯照明时间。 13．（10分）北斗三号卫星在工作时用太阳能电池供电。某太阳能电池板不接负载时，两极间的电压是800mV，短路电流为40mA。现将该电池板与可调电阻（调节范围0-）连成一闭合电路，求： (1)若可调电阻为时，太阳能电池的路端电压； (2)太阳能电池的最大输出功率。 【答案】(1) （或）（4分） (2) （或）（6分） 【详解】（1）太阳能电池不接负载时，开路电压等于电动势，即 短路时满足 因此内阻（2分） 根据闭合电路欧姆定律，电路电流 路端电压（4分） （2）电源输出功率规律：当外电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大。本题可调电阻范围为，可调节到（2分） 因此最大输出功率公式为（4分） 14．（12分）在如图所示的电路中，电源电动势E＝1.5V，内阻，电阻，电阻，电阻。电压表为理想电表，闭合开关S，求： (1)通过电源的电流大小； (2)电源的内电压和电压表的示数。 【答案】(1)0.25A（5分） (2)0.15V，0.6V（7分） 【详解】（1）闭合开关S时，R2、R3并联后与R1串联，则R2、R3并联电阻 干路电流（5分） （2）电源的内电压Ur＝Ir＝0.15V 电压表的示数即为R2、R3的并联电压，U＝IR23＝0.6V（7分） 15．（16分）在如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程均为0~15V，定值电阻，滑动变阻器标有“100 1A”字样。闭合开关S、S2，移动滑动变阻器的滑片至某一位置A（图中未画出），此时电流表的示数为，的功率为；闭合开关S、S1，保持滑动变阻器的滑片仍位于位置A，此时电流表的示数为，的功率为，再次移动滑动变阻器的滑片至另一位置，电压表V1的示数变化为，电压表V2的示数变化为。已知，，求： (1)； (2)与之比； (3)闭合开关S、S1，保证电路安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片，则该电路总功率的最大值与最小值的差值为多少W。 【答案】(1)（3分） (2)（4分） (3)（9分） 【详解】（1）闭合开关、时，电路中电流 根据 可得（3分） （2）根据 可得 不变，因此 又因为 解得（4分） （3）根据 可得（3分） 闭合、时，被短路，滑动变阻器接入电阻为，电源两端的电压 闭合、时，电路中为、、串联，电源两端的电压 闭合、时，测两端的总电压，则 因此（2分） 测两端的总电压，则 因此 可得 联立解得，， 闭合、，总功率 不变，则功率差值由电流差决定，电流表量程，量程，测两端的电压，最大允许电压，因此最大电流 符合电流表量程，因此最大电流（7分） 量程，越大，示数越大，最大允许电压，此时电压 则最小电流 此时滑动变阻器接入电阻 符合要求，因此最小电流 所以求功率差（9分） 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $