专题10 恒定电流-2027届高三物理一轮复习专题训练

**基本信息** 聚焦恒定电流核心知识，通过多样化题型构建从概念理解到实验应用再到综合计算的逻辑体系，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |单项选择|7题|仪器使用、电流计算、电路动态分析等基础概念|从基本仪器操作到欧姆定律应用，构建电流-电阻-电路的认知链条| |多项选择|3题|电路动态变化、电源U-I图像等综合分析|深化闭合电路欧姆定律与能量观念的关联，培养科学推理能力| |填空题|2题|电动势内阻测量及小灯泡I-U图像绘制|连接理论与实践，体现科学探究要素，强化实验技能| |解答题|3题|电动机功率、电路综合应用等问题|整合电功率、能量转化等知识，提升综合问题解决能力|

知识考点专题：专题10 恒定电流 专题训练（答题卡） ( 条形码 粘贴 区 域 ) 学校： 试卷类型：A B 缺考标记(考生禁止填涂) 班级： ( ) 姓名： 考号： ( 注 意 事 项 1 、答题前，考生须准确填写自己 的 姓名、准考证号，并认真核准条形码上的姓名、 准考证号。 2 、 第一部分选择题必须使用2B铅笔填涂，第二部分非选择题必须用0.5毫米黑色 墨水签字笔书写，涂写要工整、清晰。 3、按照题号在对应的答题区域内作答，超出各题答题区域的答案无效，在草稿纸、 试卷上作答无效。 4、保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 填 涂 样 例 正确填涂 ■ ) ( 选择题 1 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 非选择题 三．填空题（共2题，共1 5 分） 11. 12. ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) ( 13 （1 4 分） 14.（ 14 分） 15.（ 14 分） ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 知识考点专题：专题10 恒定电流 专题训练（解析版） 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1. 利用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图所示，金属丝的直径为( ) A. B. C. D. [解析]选 。螺旋测微器读数是固定刻度读数（ 的整数倍）加可动刻度读数（ 以下的小数），图中读数为 。 2.如图所示， 内通过金属导体某截面 的电子总电荷量为 ，则该导线中电流强度的大小和方向分别为( ) A. ，向右 B. ，向右 C. ，向左 D. ，向左 答案　C [解析]电流方向与负电荷定向移动的方向相反，所以电流向左，电流大小 。 3.在如图所示的电路中，闭合开关S后，把R由2 Ω变为6 Ω时，电流减小为原来的一半，则电源的内电阻应为(　　) A．4 Ω B．8 Ω C．6 Ω D．2 Ω 答案　D 解析　根据闭合电路欧姆定律E＝I(R＋r)，当R＝2 Ω时，E＝I(2 Ω＋r)；当R＝6 Ω时，E＝(6 Ω＋r)，联立解得r＝2 Ω，故选D. 4.如图所示的电路中，闭合开关S后，灯L1、L2都正常发光，后来由于某种故障，灯L2突然变亮(未烧坏)，电压表的读数增大，由此可推断，该故障可能是(　　) A．电阻R1断路 B．电阻R2短路 C．灯L1两接线柱间短路 D．电阻R2断路 答案　D 解析　因为电压表的读数增大，所以路端电压增大，电源的内电压减小，说明总电流减小，则电路的总电阻增大，若电阻R1断路，会导致总电阻增大，总电流减小，灯L2变暗，选项A错误．若电阻R2短路，灯L2将不亮，选项B错误．若灯L1两接线柱间短路，电路的总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，电压表的读数减小，不符合题意，选项C错误．若电阻R2断路，电路的总电阻增大，总电流减小，电压表的读数增大，因为总电流减小，所以内电压和灯L1、R1并联部分电压减小，灯L2两端电压增大，灯L2变亮，选项D正确． 5.如图电路中,材质相同的金属导体a和b,横截面积分别为S1、S2,长度分别为l1、l2。闭合开关后,a和b中自由电子定向移动的平均速率之比为(　　) [A] l1∶2l2 [B] 2l2∶l1 [C] l2S1∶2l1S2 [D] 2l2S2∶l1S1 【答案】 B 【解析】 根据电阻定律R=ρ,可得Ra=ρ,Rb总=2ρ;两支路并联有IaRa=IbRb总,结合电流的微观表达式I=nqvS,对于同种材料n、q相同,联立可得val1=2vbl2,即=,故选B。 6.如图所示是一个双量程电流表．已知表头的内阻Rg＝1 000 Ω，满偏电流Ig＝1 mA，电阻R1＝50 Ω，R2＝200 Ω，则使用 A、B两个端点时，电流表的量程为(　　) A．0～8 mA B．0～50 mA C．0～12 mA D．0～25 mA 答案　D 解析　使用A、B两个端点时，当表头达到满偏电流时，电路中的总电流为I＝Ig＋＝1 mA＋ mA＝25 mA，故电流表的量程为0～25 mA，D正确，A、B、C错误． 7.如图甲所示的电路,其中电源电动势E=6 V,内阻r=2 Ω,定值电阻R=4 Ω,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值RP的关系如图乙所示,则下列说法中正确的是 (　　) A.图乙中滑动变阻器的最大功率P2=2 W B.图乙中R1=6 Ω,R2=12 Ω C.滑动变阻器消耗功率P最大时,定值电阻R也消耗功率最大 D.调整滑动变阻器接入电路的阻值,可以使电源的输出电流达到2 A 答案:B 解析:由闭合电路欧姆定律的推论可知,当电源外电阻R外等于电源内阻r时,电源的输出功率最大,最大值为Pm=,把定值电阻R看成电源内阻,由题图乙可知,当R1=R+r=6 Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大,最大功率为P2==1.5 W,A错误;滑动变阻器的有效阻值为3 Ω时与阻值为R2时消耗的功率相等,有()2RP=()2R2,解得R2=12 Ω,B正确;当回路中电流最大,即RP=0时,定值电阻R消耗的功率最大,C错误;当滑动变阻器接入电路的阻值为0时,电路中电流最大,最大值为Im== A=1 A,则调整滑动变阻器接入电路的阻值,不可能使电源的输出电流达到2 A,D错误。 二、多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.如图所示的电路中，电源电动势为 ，内阻为 。开关 闭合后，平行金属板中的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表， 为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），当光照强度减小时，下列说法正确的是( ) A. 的功率减小 B. 电压表示数增大 C. 电流表示数减小 D. 电容器 所带电荷量增加，液滴向上做加速运动 [解析]选 。当光照强度减小时，光敏电阻 增大，则 和 并联的电阻变大，根据串联分压规律可知， 和 并联的电压增大，由 可知 的电功率增大， 错误； 的电压减小，故电压表示数减小，总电阻增大，则总电流减小，并联部分电压增大，则通过 的电流增大，故通过 的电流变小，电流表示数减小， 错误， 正确；并联部分电压增大， 所带电荷量 增大，板间场强 增大，电场力增大，则所受重力小于电场力，液滴向上做加速运动， 正确。 9.如图所示为某一电源的U－I图线，由图可知(　　) A．电源电动势为2 V B．电源内电阻为 Ω C．电源短路时电流为6 A D．电路路端电压为1 V时，电路中电流为5 A 答案　AD 解析　在U－I图线中，纵轴截距表示电源电动势，A正确；横轴截距表示短路电流，C错误；U－I图线斜率的绝对值表示电源的内电阻，则r＝ Ω＝0.2 Ω，B错误；当电路路端电压为1 V时，内电阻分得的电压U内＝E－U外＝2 V－1 V＝1 V，则电路中的电流I＝＝ A＝5 A，D正确． 10.用内阻为r1的充电宝为一手机充电,其等效电路如图所示,在充电开始后的一段时间t内,充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的,设手机电池的内阻为r2,则时间t内 (　　) A.充电宝输出的电功率为UI-I2r1 B.手机电池的热功率为I2r2 C.手机电池产生的焦耳热为t D.手机电池增加的化学能为UIt-I2r2t 答案:BD 解析:充电宝输出的电功率为P=UI,故A错误;时间t内,手机电池的热功率为=I2r2,故B正确;因为手机电池不能看成纯电阻,所以I≠,所以时间t内手机电池产生的焦耳热为=I2r2t≠t,故C错误;根据能量守恒定律可知,充电宝输出的电功等于手机电池增加的化学能ΔE与手机电池内阻产生的焦耳热之和,即Pt=ΔE+,解得ΔE=UIt-I2r2t,故D正确。 三、填空题（共计2题，第11题6分，第12题9分，共计15分） 11.某物理兴趣小组用如图甲所示的电路测量一节7号干电池的电动势E和内阻r,提供的实验器材有: A.电流表A(量程为0~0.6 A,内阻为1.0 Ω); B.电压表V(量程为0~3.0 V,内阻约为3 kΩ); C.滑动变阻器R(阻值范围为0~20 Ω,额定电流为1 A); D.定值电阻R0=2.0 Ω; E.开关与导线若干; F.待测7号干电池一节。 (1)当电流表满偏时,通过干电池的电流为　　　A。  (2)移动滑动变阻器的滑片,多次测量,得到多组电流表和电压表的示数I、U,作出的U-I图像如图乙所示,则干电池的电动势E=　　　V,内阻r=　　　Ω。(结果均保留一位小数)  答案:(1)0.9　(2)1.5　1.0 解析:(1)当电流表满偏时,通过干电池的电流为 I总=Ig+=0.6 A+ A=0.9 A。 (2)当电流表电流为I时,电路总电流为 I总=I+=I 电流表与定值电阻并联后的阻值为 R并== Ω 根据闭合电路欧姆定律可得 E=U+I总(R并+r) 整理可得 U=-I+E 可知U-I图像的纵轴截距等于电动势,则有 E=1.5 V U-I图像的斜率绝对值为 |k|== Ω 解得内阻为 r=1.0 Ω。 12.某同学想测绘小灯泡的I-U图像,所用器材如下: A.待测小灯泡一只(额定电压为3.8 V,额定电流为0.3 A); B.双量程电压表V(0~3 V,内阻约为3.0 kΩ;0~15 V,内阻约为10 kΩ); C.双量程电流表A(0~0.6 A,内阻约为1.0 Ω;0~3 A,内阻约为0.1 Ω); D.滑动变阻器R1(0~10 Ω,2 A); E.滑动变阻器R2(0~100 Ω,1 A); F.4节干电池(每节干电池的电动势均为1.5 V,内阻均为1.0 Ω); G.开关和导线若干。 (1)请将图甲中的电路补充完整。 (2)滑动变阻器应选　　　　(选填“R1”或“R2”),闭合开关前滑动变阻器应移动到　　　　(选填“左”或“右”)端。  (3)根据实验数据描绘出小灯泡的I-U图像,如图乙所示,现串联2节干电池并将小灯泡接在干电池两端,如图丙所示,则此时小灯泡的实际功率为　　　　W(结果保留两位小数)。  [答案]　(1)图见解析 (2)R1　 右　 (3)0.60 [解析]　(1)小灯泡的额定电压为3.8 V,电压表的量程应选用0~15 V,待测小灯泡额定电流为0.3 A,电流表的量程应选用0~0.6 A,待测阻值约为 Rx== Ω≈13 Ω, =100 Ω>Rx,为减小实验误差,电流表应采用外接法,想测绘小灯泡的I-U图像,小灯泡两端电压应从零开始,滑动变阻器应采用分压式接法,实物连接如图所示。 (2)滑动变阻器采用分压式接法,滑动变阻器应选阻值较小的,故选R1。 小灯泡两端电压应从零开始,闭合开关前滑动变阻器应移动到右端。 (3)2节干电池的I-U曲线满足2E=U+I·2r,整理得I=1.5-U(A),在小灯泡的I-U图像中作出2节干电池的I-U曲线,如图所示,可得交点坐标为(2.5 V,0.24 A),此时小灯泡的实际功率为P=UI=2.5×0.24 W=0.60 W。 四、解答题（共计3题，第13题14分，第14题14分，第15题14分，共计42分） 13.如图所示为电动机提升重物的装置,电动机线圈电阻r=1 Ω,电动机两端电压为5 V,电路中的电流为1 A,重物受到的重力为20 N。不计摩擦力,则: (1)电动机的输入功率和线圈电阻上消耗的热功率各是多少? (2)电动机的输出功率和效率各是多少? (3)电动机可以把重物以多大的速度竖直向上提升? 答案:(1)5 W　1 W　(2)4 W　80%　(3)0.2 m/s 解析:(1)电动机的输入功率P=IU=5 W 线圈电阻上消耗的热功率 P热=I2r=12×1 W=1 W。 (2)电动机的输出功率P出=P-P热=4 W 效率η=×100%=80%。 (3)根据P出=mgv可得v=0.2 m/s。 14.如图所示，电源电动势E＝10 V，内阻r＝0.5 Ω，闭合开关S后标有“8 V　16 W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机线圈的电阻R0＝1 Ω，求： (1)电源的总功率； (2)电动机的输出功率． 答案　(1)40 W　(2)12 W 解析　(1)灯泡L正常发光，则路端电压等于灯泡的额定电压8 V 内电压U内＝10 V－8 V＝2 V 则总电流I＝＝4 A 电源总功率P＝IE＝4×10 W＝40 W (2)流经电动机的电流IM＝I－＝2 A 电动机的总功率PM＝ULIM＝8×2 W＝16 W 电动机内阻消耗的功率P0＝IM2R0＝4 W 故电动机的输出功率P出＝PM－P0＝12 W. 15.如图所示，线段A为某电源的U－I图线，线段B为某电阻R的U－I图线，由上述电源和电阻组成闭合电路时，求： (1)电源的输出功率P出是多大？ (2)电源内部损耗的电功率P内是多少？ (3)电源的效率η是多大？ 答案　(1)4 W　(2)2 W　(3)66.7% 解析　(1)从图线A可读出，电源的电动势E＝3 V，内阻r＝＝ Ω＝0.5 Ω 从图像的交点可读出：路端电压U＝2 V，电路电流I＝2 A， 则电源的输出功率为P出＝UI＝2×2 W＝4 W. (2)电源内部损耗的电功率P内＝I2r＝22×0.5 W＝2 W (3)电源的总功率为P总＝IE＝2×3 W＝6 W 故电源的效率为η＝×100%＝×100%≈66.7%. 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 知识考点专题：专题10 恒定电流 专题训练（试卷） 考试时间： 75分钟 试卷分值：100分 姓名： 班级： 考号： 题型 单项选择题 多项选择题 填空题 解答题 合计 得分 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1. 利用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图所示，金属丝的直径为( ) A. B. C. D. 2.如图所示， 内通过金属导体某截面 的电子总电荷量为 ，则该导线中电流强度的大小和方向分别为( ) A. ，向右 B. ，向右 C. ，向左 D. ，向左 3.在如图所示的电路中，闭合开关S后，把R由2 Ω变为6 Ω时，电流减小为原来的一半，则电源的内电阻应为(　　) A．4 Ω B．8 Ω C．6 Ω D．2 Ω 4.如图所示的电路中，闭合开关S后，灯L1、L2都正常发光，后来由于某种故障，灯L2突然变亮(未烧坏)，电压表的读数增大，由此可推断，该故障可能是(　　) A．电阻R1断路 B．电阻R2短路 C．灯L1两接线柱间短路 D．电阻R2断路 5.如图电路中,材质相同的金属导体a和b,横截面积分别为S1、S2,长度分别为l1、l2。闭合开关后,a和b中自由电子定向移动的平均速率之比为(　　) A.l1∶2l2 B.2l2∶l1 C． l2S1∶2l1S2 D. 2l2S2∶l1S1 6.如图所示是一个双量程电流表．已知表头的内阻Rg＝1 000 Ω，满偏电流Ig＝1 mA，电阻R1＝50 Ω，R2＝200 Ω，则使用 A、B两个端点时，电流表的量程为(　　) A．0～8 mA B．0～50 mA C．0～12 mA D．0～25 mA 7.如图甲所示的电路,其中电源电动势E=6 V,内阻r=2 Ω,定值电阻R=4 Ω,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值RP的关系如图乙所示,则下列说法中正确的是(　　) A.图乙中滑动变阻器的最大功率P2=2 W B.图乙中R1=6 Ω,R2=12 Ω C.滑动变阻器消耗功率P最大时,定值电阻R也消耗功率最大 D.调整滑动变阻器接入电路的阻值,可以使电源的输出电流达到2 A 二、多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.如图所示的电路中，电源电动势为 ，内阻为 。开关 闭合后，平行金属板中的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表， 为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），当光照强度减小时，下列说法正确的是( ) A. 的功率减小 B. 电压表示数增大 C. 电流表示数减小 D. 电容器 所带电荷量增加，液滴向上做加速运动 9.如图所示为某一电源的U－I图线，由图可知(　　) A．电源电动势为2 V B．电源内电阻为 Ω C．电源短路时电流为6 A D．电路路端电压为1 V时，电路中电流为5 A 10.用内阻为r1的充电宝为一手机充电,其等效电路如图所示,在充电开始后的一段时间t内,充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的,设手机电池的内阻为r2,则时间t内(　　) A.充电宝输出的电功率为UI-I2r1 B.手机电池的热功率为I2r2 C.手机电池产生的焦耳热为t D.手机电池增加的化学能为UIt-I2r2t 三、填空题（共计2题，第11题6分，第12题9分，共计15分） 11.某物理兴趣小组用如图甲所示的电路测量一节7号干电池的电动势E和内阻r,提供的实验器材有: A.电流表A(量程为0~0.6 A,内阻为1.0 Ω); B.电压表V(量程为0~3.0 V,内阻约为3 kΩ); C.滑动变阻器R(阻值范围为0~20 Ω,额定电流为1 A); D.定值电阻R0=2.0 Ω; E.开关与导线若干; F.待测7号干电池一节。 (1)当电流表满偏时,通过干电池的电流为　　　A。  (2)移动滑动变阻器的滑片,多次测量,得到多组电流表和电压表的示数I、U,作出的U-I图像如图乙所示,则干电池的电动势E=　　　V,内阻r=　　　Ω。(结果均保留一位小数)  12.某同学想测绘小灯泡的I-U图像,所用器材如下: A.待测小灯泡一只(额定电压为3.8 V,额定电流为0.3 A); B.双量程电压表V(0~3 V,内阻约为3.0 kΩ;0~15 V,内阻约为10 kΩ); C.双量程电流表A(0~0.6 A,内阻约为1.0 Ω;0~3 A,内阻约为0.1 Ω); D.滑动变阻器R1(0~10 Ω,2 A); E.滑动变阻器R2(0~100 Ω,1 A); F.4节干电池(每节干电池的电动势均为1.5 V,内阻均为1.0 Ω); G.开关和导线若干。 (1)请将图甲中的电路补充完整。 (2)滑动变阻器应选　　　　(选填“R1”或“R2”),闭合开关前滑动变阻器应移动到　　　　(选填“左”或“右”)端。  (3)根据实验数据描绘出小灯泡的I-U图像,如图乙所示,现串联2节干电池并将小灯泡接在干电池两端,如图丙所示,则此时小灯泡的实际功率为　　　　W(结果保留两位小数)。  四、解答题（共计3题，第13题14分，第14题14分，第15题14分，共计42分） 13.如图所示为电动机提升重物的装置,电动机线圈电阻r=1 Ω,电动机两端电压为5 V,电路中的电流为1 A,重物受到的重力为20 N。不计摩擦力,则: (1)电动机的输入功率和线圈电阻上消耗的热功率各是多少? (2)电动机的输出功率和效率各是多少? (3)电动机可以把重物以多大的速度竖直向上提升? 14.如图所示，电源电动势E＝10 V，内阻r＝0.5 Ω，闭合开关S后标有“8 V　16 W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机线圈的电阻R0＝1 Ω，求： (1)电源的总功率； (2)电动机的输出功率． 15.如图所示，线段A为某电源的U－I图线，线段B为某电阻R的U－I图线，由上述电源和电阻组成闭合电路时，求： (1)电源的输出功率P出是多大？ (2)电源内部损耗的电功率P内是多少？ (3)电源的效率η是多大？ 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $